API 5L X56
API 5L X56
يغطي معيار API 5L أنابيب الفولاذ المستخدمة في نقل النفط والغاز والمياه والسوائل الأخرى عند درجات حرارة وضغوط متنوعة. يتم استخدام درجة الفولاذ API 5L X56 في إنتاج أنواع مختلفة من أنابيب الفولاذ، بما في ذلك أنابيب الفولاذ الملحومة (ERW)، وأنابيب الفولاذ غير الملحومة، وأنابيب الفولاذ ذات الحواف المدرفلة (LSAW)، وأنابيب الفولاذ المدرفلة على الساخن (SSAW). تعتبر مادة API 5L X56 درجة فولاذية تتمتع بخصائص ميكانيكية محسَّنة وقوة أكبر. وعادة ما تستخدم في إنتاج أنابيب الفولاذ المستخدمة في نقل النفط والغاز الطبيعي. تزيد قوة هذه الدرجة من الفولاذ من ملاءمتها للاستخدام في التطبيقات عالية الضغط. تتوفر مادة X56 في درجتين مختلفتين: PSL-1 و PSL-2. تعتبر PSL-1 هي الدرجة الأكثر استخدامًا، بينما تُستخدم PSL-2 عادةً في التطبيقات ذات الضغط العالي.
المواصفة API 5L من المعهد الأمريكي للبترول هي لمواسير الخط المستخدمة في خطوط الأنابيب لنقل النفط والغاز الطبيعي والمياه. تغطي المواصفة نوعين من مواسير الخط: المواسير الملحومة وغير الملحومة. تُصنع المواسير الملحومة عن طريق ربط مقاطع من الأنابيب باستخدام تقنيات اللحام، بينما تُصنع المواسير غير الملحومة من قطعة واحدة من الأنبوب. يجب أن تستوفي كلا النوعين من مواسير الخط متطلبات معينة لتكون معتمدة من قبل API. على سبيل المثال، يجب أن تكون قادرة على تحمل الضغوط ودرجات الحرارة العالية الشائعة في تطبيقات خطوط الأنابيب. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون مقاومة للتآكل وأن تكون لها حد أدنى من سمك الجدار. يعتبر معيار API 5L وثيقة معيارية هامة توGuidها شركات تصنيع مواسير الخط المستخدمة في خطوط الأنابيب.
لماذا تختار توسيب؟
منذ عام 1998، تلتزم شركة تيانجين يونايتد ستيل بايبينغ المحدودة (TUSPIPE) بتوفير أنابيب خط عالية الجودة.
تمتلك الشركة طاقة إنتاجية سنوية تزيد عن 500,000 طن، وتخدم مجالات وصناعات متنوعة، مثل استغلال ونقل النفط والغاز، بناء السفن والسيارات، المياه والكهرباء، حماية البيئة، الهندسة الميكانيكية، بناء البنية التحتية وغيرها.
تضع TUSPIPE أهمية كبيرة على جودة المنتج ومراقبة جودة المنتج الصارمة. للحفاظ على جودة المنتج الجيدة، قامت الشركة بإنشاء مركز اختبار وتفتيش منذ عام 2004. باستخدام مجموعة من أحدث معدات الاختبار والتفتيش، يتمكن مركز الاختبار والتفتيش من إجراء اختبارات الشد، واختبارات الضغط الهيدروليكي، واختبارات الصدمات، واختبارات DWTT، وغيرها.
استخدام أنابيب خطوط الأنابيب API 5L X56
أنبوب الخط API 5L X56 هو أنبوب ذو درجة شائعة لنقل البترول والزيت والغاز. يُشار إليه أيضًا بأنبوب L390، الذي يشير إلى الحد الأدنى لقوة العائد الخاصة به بالوحدات PSI (رطل لكل بوصة مربعة). بالإضافة إلى نقل البترول والزيت والغاز، يُستخدم أنبوب الخط API 5L X56 أيضًا في صناعة البناء في تطبيقات مثل أعمال الدفع. تجعل متانة ومرونة أنبوب الخط API 5L X56 خيارًا مثاليًا لمجموعة متنوعة من التطبيقات.
التركيب الكيميائي لأنابيب API 5L X56
- التركيب الكيميائي لأنابيب API 5L X56 PSL 1 مع t ≤ 0.984“
| درجة الفولاذ | API 5L X56 نسبة الكتلة، % بناءً على تحليلات الحرارة والمنتج a,g | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Mn | P | S | V | Nb | Ti | |
| الحد الأقصى b | الحد الأقصى b | الحد الأقصى | الحد الأقصى | الحد الأقصى | الحد الأقصى | الحد الأقصى | |
| أنبوب ملحوم | |||||||
| X56 | 0.26 | 1.4 | 0.3 | 0.3 | d | d | d |
أ. Cu ≤ 0.50% Ni؛ ≤ 0.50%؛ Cr ≤ 0.50%؛ و Mo ≤ 0.15%
ب. عن كل تقليل قدره 0.01% تحت التركيز الأقصى المحدد للكربون، يُسمح بزيادة قدرها 0.05% فوق التركيز الأقصى المحدد للمنغنيز، حتى حد أقصى قدره 1.65% للدرجات ≥ L245 أو B، ولكن ≤ L360 أو X52؛ حتى حد أقصى قدره 1.75% للدرجات > L360 أو X52، ولكن < L485 أو X70؛ وحتى حد أقصى قدره 2.00% للدرجة L485 أو X70.
ج. ما لم يُتفق على خلاف ذلك، NB + V ≤ 0.06%
د. Nb + V + Ti ≤ 0.15%
هـ. ما لم يُتفق على خلاف ذلك.
و. ما لم يُتفق على خلاف ذلك، NB + V = Ti ≤ 0.15%
ز. لا يُسمح بإضافة أي كميات متعمدة من B، ويجب أن تكون B المتبقية ≤ 0.001%
- التركيب الكيميائي لأنابيب API 5L X56 PSL 2 مع t ≤ 0.984“
| درجة الفولاذ | نسبة الكتلة API 5L X56، % بناءً على تحليلات الحرارة والمنتج | معادل الكربون a | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | V | Nb | Ti | أخرى | CE IIW | CE Pcm | |
| الحد الأقصى b | الحد الأقصى | الحد الأقصى b | الحد الأقصى | الحد الأقصى | الحد الأقصى | الحد الأقصى | الحد الأقصى | الحد الأقصى | الحد الأقصى | ||
| أنبوب ملحوم | |||||||||||
| X56M | 0.22 | 0.45 | 1.3 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
أ. أنابيب SMLS t>0.787″، حدود CE ستكون كما هو متفق عليه. تُطبق حدود CEIIW إذا كانت C > 0.12%، وحدود CEPcm تُطبق إذا كانت C ≤ 0.12%.
ب. عن كل تقليل قدره 0.01% تحت الحد الأقصى المحدد لـ C، يُسمح بزيادة قدرها 0.05% فوق الحد الأقصى المحدد للمنغنيز، حتى حد أقصى قدره 1.65% للدرجات ≥ L245 أو B، ولكن ≤ L360 أو X52؛ حتى حد أقصى قدره 1.75% للدرجات > L360 أو X52، ولكن < L485 أو X70؛ حتى حد أقصى قدره 2.00% للدرجات ≥ L485 أو X70، ولكن ≤ L555 أو X80، وحتى حد أقصى قدره 2.20% للدرجات > L555 أو X80.
ج. ما لم يُتفق على خلاف ذلك، Nb = V ≤ 0.06%.
د. Nb = V = Ti ≤ 0.15%.
هـ. ما لم يُتفق على خلاف ذلك، Cu ≤ 0.50%؛ Ni ≤ 0.30%؛ Cr ≤ 0.30%؛ و Mo ≤ 0.15%.
و. ما لم يُتفق على خلاف ذلك.
ز. ما لم يُتفق على خلاف ذلك، Nb + V + Ti ≤ 0.15%.
ح. ما لم يُتفق على خلاف ذلك، Cu ≤ 0.50%؛ Ni ≤ 0.50%؛ Cr ≤ 0.50%؛ و Mo ≤ 0.50%.
ط. ما لم يُتفق على خلاف ذلك، Cu ≤ 0.50%؛ Ni ≤ 1.00%؛ Cr ≤ 0.50%؛ و Mo ≤ 0.50%.
ي. B ≤ 0.004%.
ك. ما لم يُتفق على خلاف ذلك، Cu ≤ 0.50%؛ Ni ≤ 1.00%؛ Cr ≤ 0.55%؛ و Mo ≤ 0.80%.
ل. بالنسبة لجميع درجات أنابيب PSL 2 باستثناء تلك الدرجات التي تحتوي على الحواشي السفلية الموضحة في الجملة ي، يُطبق ما يلي. ما لم يُتفق على خلاف ذلك، لا يُسمح بالإضافة المتعمدة للـ B، ويجب أن تكون كمية B المتبقية ≤ 0.001%.
الخواص الميكانيكية لأنابيب API 5L X56
- الخواص الميكانيكية لأنابيب API 5L X56 PSL-1 PPSL-1
| درجة الأنبوب | خصائص الشد – جسم الأنبوب لأنابيب SMLS والأنابيب الملحومة PSL 1 | لحام الأنبوب الملحوم | ||
|---|---|---|---|---|
| قوة العائد a | قوة الشد a | التمدد | قوة الشد b | |
| Rt0,5 PSI الحد الأدنى | Rm PSI الحد الأدنى | (في 2 إنش Af % الحد الأدنى) | Rm PSI الحد الأدنى | |
| X56 | 65,300 | 77,500 | c | 77,500 |
| a. بالنسبة للدرجات المتوسطة، يجب أن تكون الفرق بين الحد الأدنى المحدد لقوة الشد والحد الأدنى المحدد لقوة العائد لجسم الأنبوب كما هو محدد للدرجة الأعلى التالية. | ||||
| b. بالنسبة للدرجات المتوسطة، يجب أن يكون الحد الأدنى المحدد لقوة الشد لعرق اللحام هو نفسه الذي تم تحديده لجسم الأنبوب باستخدام الحاشية a. | ||||
| c. يجب تحديد الحد الأدنى المحدد للتطويل، Af، المعبر عنه كنسبة مئوية ومقرب إلى أقرب نسبة مئوية باستخدام المعادلة التالية: | ||||
 | ||||
| حيث C هو 1940 لحساب باستخدام وحدات Si و625000 لحساب باستخدام وحدات USC | ||||
| Axc هو مساحة المقطع العرضي لقطعة اختبار الشد المعمول بها، المعبر عنها بالمليمترات مربع (بالبوصة المربع)، كما يلي: | ||||
| – لقطع الاختبار ذات المقطع الدائري، 130 مم² (0.20 بوصة²) لقطع الاختبار بقطر 12.7 مم (0.500 بوصة) و8.9 مم (0.350 بوصة)؛ و65 مم² (0.10 بوصة²) لقطع الاختبار بقطر 6.4 مم (0.250 بوصة). | ||||
| – لقطع الاختبار الكاملة، الأقل بين أ) 485 مم² (0.75 بوصة²) و ب) مساحة المقطع العرضي لقطعة الاختبار، المشتقة باستخدام القطر الخارجي المحدد وسماكة الجدار المحددة للأنبوب، مقرب إلى أقرب 10 مم² (0.10 بوصة²). | ||||
| – لقطع الاختبار الشريطية، الأقل بين أ) 485 مم² (0.75 بوصة²) و ب) مساحة المقطع العرضي لقطعة الاختبار، المشتقة باستخدام عرض قطعة الاختبار المحددة وسماكة الجدار المحددة للأنبوب، مقرب إلى أقرب 10 مم² (0.10 بوصة²). | ||||
| U هو الحد الأدنى المحدد لقوة الشد، المعبر عنه بالميغاباسكال (الخبز لكل بوصة مربعة). |
- الخواص الميكانيكية لأنابيب API 5L X56 PSL-2 PPSL-2
| درجة الأنبوب | خصائص الشد – جسم الأنبوب للأب pipelines SMLS والأنابيب الملحومة PSL 2 | لحام الأنبوب الملحوم | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| قوة الخضوع a | قوة الشد a | النسبة a, c | التمدد | قوة الشد d | |||
| Rt0,5 PSI الأدنى | Rm PSI الأدنى | R10,5IRm | (في 2 بوصة) | Rm (psi) | |||
| Af % | |||||||
| الأدنى | الأقصى | الأدنى | الأقصى | الأقصى | الأدنى | الأدنى | |
| X56N، X56Q، X56M | 56,600 | 79,000 | 71,100 | 110,200 | 0.93 | f | 71,100 |
| أ. بالنسبة للدرجات المتوسطة، يُرجى الرجوع إلى المواصفات الكاملة API5L. | |||||||
| ب. بالنسبة للدرجات > X90، يُرجى الرجوع إلى المواصفات الكاملة API5L. | |||||||
| ج. ينطبق هذا الحد على الأنابيب التي D > 12.750 إنش. | |||||||
| د. بالنسبة للدرجات المتوسطة، يجب أن تكون القوة الشد الدنيا المحددة لملحوم اللحام هي نفس القيمة المحددة لجسم الأنبوب باستخدام إرشادات الفقرة أ. | |||||||
| هـ. بالنسبة للأنابيب التي تتطلب اختبار طولي، يجب أن تكون قوة الخضوع القصوى ≤ 71,800 psi. | |||||||
| و. يجب تحديد الحد الأدنى للقابلية للتمدد، Af، المعبر عنه كنسبة مئوية ويتم تقريبه إلى أقرب نسبة مئوية، باستخدام المعادلة التالية: | |||||||
| |||||||
| حيث C هو 1,940 للحساب باستخدام وحدات Si و625,000 للحساب باستخدام وحدات USC. | |||||||
| Axc هي مساحة مقطع اختبار الشد المناسبة، المعبر عنها بالملي متر مربع (إنش مربع)، كما يلي: | |||||||
| – بالنسبة لمقاطع الاختبار الدائرية، 130 مم² (0.20 إنش²) لمقاطع الاختبار بقطر 12.7 مم (0.500 إنش) و8.9 مم (0.350 إنش)؛ و65 مم² (0.10 إنش²) لمقاطع الاختبار بقطر 6.4 مم (0.250 إنش). | |||||||
| – بالنسبة لمقاطع الاختبار الكاملة، الأقل من أ) 485 مم² (0.75 إنش²) و ب) مساحة مقطع اختبار الشد، المستمدة باستخدام القطر الخارجي المحدد وسماكة الجدار المحددة للأنبوب، ويتم تقريبها إلى أقرب 10 مم² (0.10 إنش²). | |||||||
| – بالنسبة لمقاطع الاختبار الشريطية، الأقل من أ) 485 مم² (0.75 إنش²) و ب) مساحة مقطع اختبار الشد، المستمدة باستخدام عرض قطعة الاختبار المحددة وسماكة الجدار المحددة للأنبوب، ويتم تقريبها إلى أقرب 10 مم² (0.10 إنش²). | |||||||
| U هو الحد الأدنى المحدد لقوة الشد، المعبر عنه بالميغاباسكال (جنيه لكل بوصة مربع). | |||||||
| ز. قد يتم تحديد قيم أقل لـ R10،5IRm بالاتفاق. | |||||||
| ح. بالنسبة للدرجات > X90، يُرجى الرجوع إلى المواصفات الكاملة API5L. |
أبعاد ومقاسات أنابيب خطوط الأنابيب API 5L X56
عند اختيار أنبوب خط API 5L X56، من المهم التحقق من القطر وحجم الأنبوب لضمان مطابقته للمعايير المطلوبة. يتم تحديد أبعاد وأوزان أنابيب API 5L في المعايير ISO 4200 و ASME B36.10M. توفر هذه المعايير دليلاً لمقاسات الأنابيب المختلفة وتحدد سماكة الجدار لكل حجم. للتحقق مما إذا كان الأنبوب معين يلبي المعايير المطلوبة، يُرجى الرجوع إلى هذه الجداول. سيساعدك القيام بذلك في ضمان أن الأنبوب بالحجم الصحيح وله سماكة الجدار المناسبة. من خلال اتباع هذه الإرشادات، يمكنك التأكد من أن أنبوب خط API 5L سيحقق المتطلبات اللازمة.
| NPS | O. D. | W. T. | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN | Inch | mm | SCH5S | SCH10S | SCH10 | SCH20 | SCH30 | SCH40 | SCH60 | SCH80 | SCH100 | SCH120 | SCH140 | SCH160 | Sth | XS | XXS |
| 50 | 2″ | 60.3 | 1.65 | 2.77 | – | – | – | 3.91 | – | 5.54 | – | – | – | 8.74 | 3.91 | 5.54 | 11.07 |
| 65 | 2 1/2″ | 73 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.16 | – | 7.01 | – | – | – | 9.53 | 5.16 | 7.01 | 14.02 |
| 80 | 3″ | 88.9 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.49 | – | 7.62 | – | – | – | 11.13 | 5.49 | 7.52 | 15.24 |
| 90 | 3 1/2″ | 101.6 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.74 | – | 8.08 | – | – | – | – | 5.74 | 8.08 | – |
| 100 | 4″ | 114.3 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 6.02 | – | 8.58 | – | 11.13 | – | 13.49 | 6.02 | 8.56 | 17.12 |
| 125 | 5″ | 141.3 | 2.77 | 3.4 | – | – | – | 6.55 | – | 9.53 | – | 12.7 | – | 15.88 | 6.55 | 9.53 | 18.05 |
| 150 | 6″ | 168.3 | 2.77 | 3.4 | – | – | – | 7.11 | – | 10.97 | – | 14.27 | – | 18.26 | 7.11 | 10.97 | 21.95 |
| 200 | 8″ | 219.1 | 2.77 | 3.76 | – | 6.35 | 7.04 | 8.18 | 10.31 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 20.62 | 23.01 | 8.18 | 12.7 | 22.23 |
| 250 | 10″ | 273.1 | 3.4 | 4.19 | – | 6.35 | 7.8 | 9.27 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 9.27 | 12.7 | 25.4 |
| 300 | 12″ | 323.9 | 3.96 | 4.57 | – | 6.35 | 8.38 | 10.31 | 14.27 | 17.48 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 33.32 | 9.53 | 12.7 | 25.4 |
| 350 | 14″ | 355.5 | 3.96 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 11.13 | 15.09 | 19.05 | 23.83 | 27.79 | 31.75 | 35.71 | 9.53 | 12.7 | – |
| 400 | 16″ | 406.4 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 12.7 | 16.66 | 21.44 | 26.19 | 30.96 | 36.53 | 40.49 | 9.53 | 12.7 | – |
| 450 | 18″ | 457.2 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 11.13 | 14.27 | 19.05 | 23.83 | 39.36 | 34.93 | 39.67 | 45.24 | – | – | – |
| 500 | 20″ | 508 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | 15.09 | 20.62 | 26.19 | 32.54 | 38.1 | 44.45 | 50.01 | – | – | – |
| 550 | 22″ | 558.8 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | – | 22.23 | 28.58 | 34.93 | 41.28 | 47.63 | 53.98 | – | – | – |
| 600 | 24″ | 609.6 | 5.54 | 6.35 | 6.35 | 9.53 | 14.27 | 17.48 | 24.61 | 30.96 | 38.89 | 46.02 | 52.37 | 59.54 | – | – | – |
تفاوت أنابيب API 5L X56 المتسامحة
| تحمل القطر الخارجي | تحمل سماكة الجدار | ||
|---|---|---|---|
| X56 | |||
| D ＜ 60.3mm | +0.41/-0.40mm | D ＜ 73mm | +15%/-12.5% |
| D ≥ 60.3mm | +0.75/-0.40mm | D ≥ 73mm | +15%/-12.5% |
اختبار وفحص أنابيب خط أنابيب API 5L X46 API 5L X56
- الاختبار الهيدروستاتيكي
الاختبار الهيدروستاتيكي هو جزء أساسي من عملية إنتاج أنابيب الخط API 5L. يساعد هذا الاختبار في ضمان خلو الأنبوب من التسربات وأنّ لحامات الوصلات قوية بما يكفي لتحمل الضغط الداخلي للأنبوب. عادةً ما يتم إجراء الاختبار الهيدروستاتيكي قبل أن تُغطى الأنابيب، حتى يمكن إصلاح أي تسربات قبل بدء عملية التغطية.
لإجراء الاختبار، يتم ضخ المياه في الأنبوب عند ضغط محدد مسبقًا. ثم يُحتفظ بالضغط لمدة معينة، يتم خلالها فحص الأنبوب بحثًا عن علامات التسرب. إذا لم يتم العثور على أي تسربات، يتم إطلاق الضغط ببطء ويتم السماح للأنبوب بالبرودة.
يعتبر الاختبار الهيدروستاتيكي خطوة أساسية في إنتاج أنابيب الخط API 5L، ويساعد في ضمان أن المنتج النهائي يلبي جميع معايير السلامة والجودة.
- اختبار الانحناء
اختبار الانحناء خلال إنتاج أنابيب الخط API 5L هو وسيلة لاختبار أنابيب الفولاذ للكشف عن الشقوق. يتم ذلك عن طريق أخذ عينة من الأنبوب، ثم ثنيها حتى تتشقق. بعد ذلك، يتم فحص الشق لتحديد ما إذا كان يلبي متطلبات إنتاج أنابيب الخط API 5L. إذا لم يستوف الشق المتطلبات، يتم رفض الأنبوب وأخذ عينة جديدة.
- اختبار التسطيح
اختبار التسوية أثناء إنتاج أنابيب الخط API 5L هو اختبار لضمان الجودة مصمم للتأكد من أن عينة أنبوب الفولاذ التي يتم اختبارها تلبي متطلبات التسوية. يشمل الاختبار تعريض طول من الأنبوب للتشويه تحت ظروف محددة، ثم قياس التغيرات الطولية والدائرية في أبعاد العينة. تُستخدم نتائج الاختبار بعد ذلك لتقييم ملاءمة الأنبوب لغرضه المقصود. يعتبر اختبار التسوية جزءًا هامًا من مراقبة الجودة أثناء إنتاج أنابيب الخط API 5L وغيرها من أنابيب الفولاذ.
- اختبار تأثير CVN
خلال اختبار الصدمات، يتم تعريض عينة من أنبوب الفولاذ لحمل مسيطر بهدف تحديد قدرتها على التحمل أمام الصدمات وإمكانيتها للكسر الهش. يتم إجراء الاختبار في ثلاثة مواضع على الأنبوب: الجسم، واللحام، ومنطقة التأثير الحراري. تُستخدم نتائج الاختبار بعد ذلك لتحديد قيمة شرفي V-notch (CVN)، وهي مقياس لقوة المادة. يعد اختبار الصدمات من إجراءات مراقبة الجودة الهامة خلال إنتاج أنبوب API 5L، حيث يساعد على التأكد من أن المنتج النهائي سيكون قادرًا على تحمل صعوبات الاستخدام المقصود.
- اختبار DWT للأنابيب الملحومة PSL-2
اختبار DWTT، أو اختبار تمزق الوزن الساقط، هو طريقة شائعة لاختبار قوة أنابيب الفولاذ ذات القطر الكبير. يتم إجراء الاختبار عن طريق إسقاط وزن على أنبوب فولاذي، ثم قياس حجم الشق الناتج، ومقارنة النتائج مع المتطلبات المحددة في معيار API 5L. يُعد اختبار DWTT إجراءً مهمًا لمراقبة الجودة لشركات تصنيع أنابيب الفولاذ ذات القطر الكبير، حيث يساعد في ضمان أن المنتج النهائي سيلبي المعايير المطلوبة.
