Background: la scala di livello API 5L
I gradi di tubi per linea API 5L prendono il nome dal loro limite di snervamento minimo specificato in migliaia di libbre per pollice quadrato. Il grado X42 garantisce una resa minima di 42.000 psi, circa 290 MPa, e X52 garantisce 52.000 psi, circa 360 MPa. Tra questi si trovano i due gradi più utilizzati per condutture di medie-dimensioni e la scelta influisce sullo spessore delle pareti, sulla procedura di saldatura e sul costo del progetto. Comprendere le differenze è importante perché la resistenza extra dell'X52 è preziosa solo quando il progetto la utilizza effettivamente, mentre la migliore tenacità e saldabilità dell'X42 possono essere preferibili in altre condizioni.
Confronto delle proprietà meccaniche
| Proprietà | X42 | X52 |
|---|---|---|
| Carico di snervamento minimo | 290MPa | 360 MPa |
| Resistenza alla trazione minima | 415MPa | 460MPa |
| Percentuale tipica di carbonio | Fino a 0,26 | Fino a 0,24 |
| Microlega | Opzionale | Comune |
| Saldabilità | Molto bene | Buono con procedure controllate |
Chimica e Metallurgia
Entrambi i gradi sono acciai al carbonio-manganese, ma l'X52 si affida più spesso alla microlega con niobio, vanadio o titanio per raggiungere una resistenza maggiore senza aumentare il carbonio. Un contenuto di carbonio inferiore e un equivalente di carbonio controllato rendono X52 saldabile, sebbene la finestra di saldatura sia più stretta rispetto a X42. Nel PSL2, entrambi i gradi hanno limiti massimi di resistenza, requisiti di test di impatto e limiti di carbonio equivalente, che riducono le differenze tra loro. Per il servizio acido, entrambi richiedono accessori speciali che controllano la durezza e la resistenza alla rottura da stress da solfuro.
Implicazioni sulla progettazione e sui costi
Per una data pressione e diametro di progetto, lo spessore della parete richiesto è inversamente proporzionale al carico di snervamento. X52 consente pareti più sottili di circa il 20% rispetto a X42 per la stessa pressione, riducendo il peso dell'acciaio e il costo per chilometro. Tuttavia, il prezzo per tonnellata di X52 è più elevato, quindi i risparmi si manifestano solo in tubazioni lunghe o sistemi ad alta-pressione in cui la riduzione dello spessore delle pareti è significativa. Per linee brevi, pressioni moderate e curve frequenti, X42 spesso vince in termini di costo di installazione totale e saldatura più semplice.
Scenari applicativi
X42: linee di raccolta, iniezione acqua, distribuzione a bassa e media pressione e tubazioni generali di impianti.
X52: trasporto di gas attraverso il-paese, linee del greggio ad alta-pressione, tubazioni e rivestimenti del processo di raffineria.
Entrambi: condutture idriche, linee di liquame e pali di tubi strutturali, a seconda del codice di progettazione.
Lista di controllo decisionale
Calcolare lo spessore della parete richiesto per entrambi i gradi alla pressione di progetto.
Confronta il peso dell'acciaio, il prezzo della qualità e il costo della saldatura per la durata del progetto.
Controllare il servizio del fluido per condizioni acide o dolci e il livello di prova richiesto.
Confermare il requisito di tenacità alla temperatura minima di progetto.
Verificare la disponibilità del grado e della dimensione selezionati presso lo stabilimento nella quantità richiesta.
Domande frequenti
Lo standard applicabile dipende dal prodotto e dal servizio: API 5L per tubi di linea, ASTM A53 e A106 per tubi in acciaio al carbonio, ASTM A312 e A213 per acciaio inossidabile e serie ASME B16 per dimensioni e raccordi; l'ordine dovrebbe nominare lo standard e la sua edizione.
Le dimensioni vanno dal diametro piccolo al diametro grande secondo lo standard di prodotto, con spessore della parete espresso in numeri di tabella da SCH10 a XXS o in millimetri; l'ordine indica il diametro esterno, lo spessore della parete e la lunghezza.
Sono disponibili gradi di acciaio al carbonio come API da 5L B a X70 e ASTM A106 B, acciai legati e gradi inossidabili come 304/304L, 316/316L e duplex, ciascuno fornito con proprietà chimiche e meccaniche certificate.
Ogni lotto viene testato per quanto riguarda la composizione chimica, le proprietà meccaniche, le dimensioni e l'integrità della pressione, con test idrostatici ed esami non-distruttivi secondo lo standard, e il certificato documenta i risultati.
Sono disponibili superfici verniciate nere, verniciate, oliate, zincate o rivestite, con estremità lisce, smussate o filettate; cappucci in plastica e protezioni terminali in acciaio proteggono il tubo durante il trasporto.
Conservare su pattini sollevati da terra con le estremità protette, mantenerlo asciutto e lontano da metalli diversi e sollevare i fasci con le imbracature nei punti di sollevamento specificati per evitare danni.
