API 5L X70 trong dòng ống Line
X70 là loại ống có độ bền-cao được xác định trong Đặc tả API 5L. Con số này đề cập đến cường độ năng suất tối thiểu được chỉ định là 70 000 psi, tương đương với 485 MPa. Nó nằm trên X65 và dưới X80 trong dòng cấp thông thường và là cấp phù hợp cho các đường ống truyền tải áp suất cao, đường dài-,{10}}trong đó cấp cường độ cao hơn cho phép thành mỏng hơn và tổng trọng tải thép thấp hơn cho cùng một khả năng ngăn chặn áp suất.
API 5L công nhận hai cấp độ đặc tả sản phẩm. PSL1 đưa ra các yêu cầu cơ bản về hóa học và cơ học, trong khi PSL2 bổ sung các yêu cầu hóa học hạn chế, giới hạn tương đương cacbon, thử nghiệm tác động của than củi bắt buộc và kiểm tra không-phá hủy mở rộng hơn. Hầu hết vật liệu X70 cho các dự án truyền tải đều được đặt hàng theo PSL2.
Yêu cầu về thành phần hóa học
Bảng dưới đây cung cấp các giới hạn API 5L PSL2 cho kim loại cơ bản thuộc loại X42 đến X70. Giá trị phân tích nhiệt không được vượt quá những con số này.
| Yếu tố | Ống liền mạch, tối đa | Ống hàn, tối đa | Chức năng trong thép |
| Cacbon (C) | 0.24 % | 0.22 % | Yếu tố tăng cường chính; tăng độ cứng và giảm khả năng hàn khi nó tăng |
| Mangan (Mn) | 1.40 % | 1.45 % | Tăng sức mạnh và độ dẻo dai và bù đắp ảnh hưởng của lưu huỳnh |
| Phốt pho (P) | 0.025 % | 0.025 % | Tạp chất; làm giòn thép và giảm khả năng hàn |
| Lưu huỳnh (S) | 0.015 % | 0.015 % | Tạp chất; hình thành các tạp chất làm giảm độ dẻo dai và độ dẻo |
| Niobi + Vanadi + Titan | Tổng cộng 0,15% | Tổng cộng 0,15% | Sự kết hợp vi-hợp kim giúp tinh chỉnh kích thước hạt và tăng độ bền |
Silicon thường có mặt ở mức khoảng 0,10–0,35% dưới dạng chất bổ sung khử oxy và tăng cường. Việc kiểm soát lượng cacbon tương đương cũng cần thiết cho các loại này để giữ cho trường thép-có thể hàn được mà không cần nung nóng trước trong hầu hết các điều kiện. Do đó, phân tích nhiệt đường ống X70 điển hình giữ mangan ở mức hoặc dưới giới hạn tiêu chuẩn thay vì ở mức cao nhất của phạm vi máy nghiền rộng và giữ lưu huỳnh ở mức thấp thông qua xử lý bằng lò để hình dạng tạp chất và độ bền luôn được kiểm soát.
Tính chất cơ học
| Tài sản | Yêu cầu về thân ống PSL2 |
| Sức mạnh năng suất, Rt0,5 | 485–635 MPa |
| Độ bền kéo, Rm | 570–760 MPa |
| Tỷ lệ năng suất và độ bền kéo | Xem điều khoản API 5L hiện hành để biết kích thước và cấp độ được chỉ định |
| Độ giãn dài | Bắt nguồn từ công thức API 5L sử dụng độ bền kéo được chỉ định |
| Tác động Charpy, PSL2 | Yêu cầu; năng lượng hấp thụ và nhiệt độ thử nghiệm được thỏa thuận trong thông số kỹ thuật mua hàng |
Ống hàn cũng có yêu cầu về độ bền kéo tối thiểu trên đường hàn. Do dải năng suất hẹp nên X70 thường được sản xuất bằng phương pháp cán-được điều khiển nhiệt bằng cơ học với khả năng làm nguội nhanh thay vì cán nóng thông thường và điều kiện giao hàng được nêu trong giấy chứng nhận của nhà máy.
Ứng dụng đường ống
-Truyền tải khí đốt tự nhiên, dầu thô và các sản phẩm tinh chế ở khoảng cách xa.
-Thu thập áp suất cao và đường trục giúp giảm độ dày thành ống giúp giảm chi phí vật liệu và hàn.
Các tuyến luồng ngoài khơi và dưới biển, trong đó việc tiết kiệm trọng lượng trên sà lan nằm có ý nghĩa quyết định.
Đường ống dẫn khí chính của thành phố và hệ thống vận chuyển nước có đường kính-lớn, nơi có mức áp suất cao.
Ghi chú hàn và kiểm tra
X70 có thể dễ dàng hàn xung quanh bằng các điện cực hydro-xenlulo hoặc thấp và bằng các quy trình hồ quang kim loại khí được cơ giới hóa, miễn là lượng cacbon tương đương được kiểm soát và vật tư tiêu hao phù hợp với độ bền của ống. Giới hạn nhiệt độ nung nóng trước và nhiệt độ giữa các lớp phải được cố định trong quá trình đánh giá quy trình hàn và phạm vi nhiệt đầu vào phải được tôn trọng để vùng ảnh hưởng nhiệt hạt thô giữ được độ dẻo dai. Đường ống dùng cho dịch vụ chua yêu cầu giới hạn độ cứng bổ sung trên mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt. Kiểm tra điển hình bao gồm kiểm tra siêu âm mối hàn dọc và xoắn ốc, chụp X quang các mối hàn chu vi, kiểm tra kích thước và kiểm tra thủy tĩnh tại nhà máy.
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi: X70 có nghĩa là gì trong API 5L?
X70 chỉ định loại có cường độ chảy tối thiểu được chỉ định là 70 000 psi hoặc 485 MPa. Đây là loại ống dẫn bằng hợp kim siêu nhỏ có độ bền-cao-được sử dụng chủ yếu để truyền-khí và dầu áp suất cao.
Câu hỏi: Giới hạn hóa chất PSL2 đối với X70 là gì?
Carbon tối đa 0,22% đối với ống hàn và tối đa 0,24% đối với ống liền mạch, mangan tối đa 1,45% và 1,40%, phốt pho tối đa 0,025%, tối đa lưu huỳnh 0,015% và tổng cộng niobi cộng với vanadi cộng với titan tối đa 0,15%.
Câu hỏi: Phạm vi cường độ năng suất của X70 là bao nhiêu?
Đối với thân ống PSL2, 485 MPa đến 635 MPa, với độ bền kéo tương ứng từ 570 MPa đến 760 MPa.
Hỏi: X70 có thể hàn được tại hiện trường không?
Có, với điều kiện lượng carbon tương đương được kiểm soát, sử dụng các quy trình đủ tiêu chuẩn và quản lý nhiệt đầu vào. Phương pháp sử dụng-hydro thấp và làm nóng sơ bộ có kiểm soát là điều bình thường đối với các mối hàn chu vi ở độ dày thành trên 12 mm.
Hỏi: Tại sao hợp kim vi mô{0}}được sử dụng trong thép X70?
Niobium, vanadi và titan với lượng bổ sung nhỏ tạo thành cacbonitrit có tác dụng xác định ranh giới hạt trong quá trình cán, do đó thép đạt cường độ chảy cao trong khi vẫn giữ được kích thước hạt mịn cần thiết để tạo độ dẻo dai.
Hỏi: Điều kiện giao hàng nào là điển hình cho ống X70?
Vật liệu được xử lý bằng nhiệt-được điều khiển cơ học là phương pháp thông thường, đôi khi được làm lạnh nhanh. Tình trạng này được ghi lại trên giấy chứng nhận kiểm tra cùng với số nhiệt và kết quả kiểm tra cơ học.
