دو استاندارد، دو فلسفه طراحی
API 5L X65 و ASTM A106 Grade B هر دو لوله‌های فولاد کربنی هستند، اما برای کارهای مختلف نوشته شده‌اند. API 5L مشخصات خط لوله است که بر انتقال{5}قدرت بالای نفت و گاز در فواصل طولانی متمرکز است، با گریدهایی مانند X65 که قدرت تسلیم را در هزاران psi بیان می کند. ASTM A106 مشخصات لوله فولادی کربن بدون درز برای خدمات دمای بالا است که در پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و کارخانه‌های فرآیند استفاده می‌شود، جایی که درجه B رایج‌ترین سفارش است. انتخاب بین آنها با این سوال شروع می شود که لوله چه کاری انجام می دهد، نه اینکه کدام عدد قوی تر به نظر می رسد.
مقایسه خواص مکانیکی
| اموال | API 5L X65 (PSL2) | ASTM A106 درجه B |
|---|---|---|
| حداقل قدرت تسلیم | 450 مگا پاسکال (65 ksi) | 240 مگا پاسکال (35 ksi) |
| حداقل استحکام کششی | 535 مگا پاسکال (77.6 ksi) | 415 مگاپاسکال (60 ksi) |
| نسبت بازده | حدود 0.84 | حدود 0.58 |
| تست ضربه چارپی | برای PSL2 مورد نیاز است | فقط زمانی که مشخص شده باشد |
قدرت تسلیم X65 حدود 1.9 برابر A106 GrB است، به همین دلیل است که یک لوله خطی نازکتر X65 می تواند فشاری مشابه لوله A106 سنگین تر را تحمل کند.
مقایسه ترکیب شیمیایی
| عنصر (حداکثر %) | API 5L X65 (PSL2) | ASTM A106 درجه B |
|---|---|---|
| کربن (C) | 0.12 | 0.30 |
| منگنز (Mn) | 1.60 | 0.29 - 1.06 |
| سیلیکون (Si) | 0.45 | 0.10 دقیقه |
| فسفر (P) | 0.025 | 0.035 |
| گوگرد (S) | 0.015 | 0.035 |
X65 استحکام خود را از طریق میکرو{1}}آلیاژ کردن با نیوبیم، وانادیم و تیتانیوم و نورد{2}} دانه ریز کنترل می‌کند، در حالی که A106 GrB یک فولاد کربنی ساده با کربن بالاتر است که شکل‌دهی و جوشکاری آن را آسان‌تر می‌کند اما استحکام را محدود می‌کند.
محدوده ابعادی و فرم های عرضه
| مورد | API 5L X65 | ASTM A106 Gr B |
|---|---|---|
| قطر بیرونی | 21.3 تا 1219 میلی متر؛ اندازه های بزرگتر در پروژه های بزرگ | 10.3 تا 762 میلی متر (NPS 1/8 تا 30) |
| ضخامت دیوار | 2.0 تا 130 میلی متر | 1.7 تا 60 میلی متر معمولی |
| تولید | بدون درز، ERW، HFW، SAWL، SAWH | بدون درز |
| طول تحویل | تصادفی یا دو برابر تصادفی، کویل برای اندازه های کوچک | طول های تصادفی، معمولاً 6 متر یا 12 متر |
لوله خط X65 در بسیاری از مسیرهای تولید موجود است که به پروژه ها اجازه می دهد لوله را با استراتژی جوشکاری و بازرسی خط مطابقت دهند.
نحوه انتخاب: یک چارچوب تصمیم
اگر لوله بخشی از یک خط انتقال{0} کشوری است، API 5L X65 PSL2 را با کلاس چقرمگی مورد نیاز و سطح تست هیدرواستاتیک مشخص کنید.
اگر لوله سیال فرآیند را در داخل یک کارخانه با دمای بالا حمل می کند، ASTM A106 GrB و طراحی را به کد لوله کشی مشخص کنید.
اگر پروژه به هر دو نیاز دارد، استانداردها را در صورتحساب مواد جدا نگه دارید. جایگزینی یکی به جای دیگری اساس طراحی را تغییر می دهد.
سطح PSL را تأیید کنید: X65 در PSL1 نسبت به PSL2 نیازمندی‌های تست کمتری دارد و مشخصات پروژه تصمیم می‌گیرد که کدام مورد اعمال شود.
باورهای غلط رایج
"X65 همیشه بهتر است زیرا قوی تر است." قدرت تنها یک نیاز است. A106 GrB همچنان گزینه مناسبی برای لوله‌کشی{3}}در دمای بالا باقی می‌ماند که محتوای کربن و رفتار شکل‌دهی آن با این سرویس مطابقت دارد.
X65 و A106 را می توان با همین روش جوش داد. X65 به یک روش کنترل‌شده-حرارت- ورودی{5}} با پرکننده میکرو-منطبق و اغلب پیشگرم نیاز دارد، در حالی که A106 GrB با روش استاندارد هیدروژن کم-جوش می‌شود.
"هر دو لوله در یک خط قابل تعویض هستند." تعویض آنها، طراحی استرس و چقرمگی را باطل می کند. هر لوله باید با استاندارد حاکم خود مطابقت داشته باشد.
سوالات متداول
Q1: کدام یک قوی تر است، API 5L X65 یا A106 GrB؟
پاسخ: X65 دارای حداقل بازده حدود 450 مگاپاسکال در مقابل 240 مگاپاسکال برای A106 GrB است، بنابراین تقریباً 1.9 برابر از نظر بازده قوی تر است، اما انتخاب درست به خدمات بستگی دارد، نه فقط قدرت.
Q2: آیا می توان از A106 GrB برای خط{2}}خط گاز بین کشوری استفاده کرد؟
پاسخ: این انتخاب معمولی نیست. لوله خط مانند API 5L با چقرمگی مشخص و تست آسیاب برای سرویس انتقال مدفون ترجیح داده می شود.
Q3: PSL2 در API 5L X65 به چه معناست؟
پاسخ: PSL2 در مقایسه با PSL1، سطح مشخصات محصول بالاتر با شیمی دقیق تر، آزمایش ضربه اجباری و بررسی غیرمخرب دقیق تر است.
Q4: آیا X65 برای سرویس{2}در دمای بالا مناسب است؟
A: X65 برای انتقال دمای محیط طراحی شده است. برای لوله‌کشی فرآیند با دمای بالا، معمولاً گریدهای A106 GrB یا آلیاژ انتخاب می‌شوند.
Q5: حداکثر قطر موجود در X65 چقدر است؟
A: منبع استاندارد 21.3 تا 1219 میلی متر را پوشش می دهد، با قطر تا 1422 میلی متر که برای پروژه های انتقال عمده با استفاده از جوش UOE یا مارپیچ تولید می شود.
Q6: آیا A106 GrB به تست ضربه نیاز دارد؟
پاسخ: فقط زمانی که سفارش آن را مشخص می‌کند، معمولاً برای طراحی دمای پایین-. در مقابل، X65 PSL2 دارای الزامات اجباری ضربه Charpy است.