API SPEC 5L PSL1: la base delle tubazioni per la trasmissione di energia è uno dei gradi più ampiamente specificati nella famiglia di tubi API 5L, ordinati per servizi di raccolta, trasmissione e distribuzione di petrolio e gas in tutto il mondo. Questa guida spiega cosa significa la designazione del grado, le proprietà chimiche e meccaniche alla base, le differenze PSL1 e PSL2 e le regole pratiche di selezione che mantengono le tubazioni sicure ed economiche.
Il tubo di linea X52 (LL360) ha un SMYS di 360 MPa, il valore utilizzato nella progettazione dello spessore della parete-.
PSL2 aggiunge limiti massimi di resa e trazione, un rapporto di resa-a-trazione controllato e test di impatto.
La chimica mantiene basso il carbonio in modo che le saldature sul campo rimangano duttili nella zona interessata dal calore.
I percorsi Seamless, ERW e SAW forniscono tutti X52 ad API 5L e ISO 3183.
Indica la qualità, il PSL, le condizioni di consegna e l'edizione standard su ogni ordine.
Cosa significa la designazione del grado?
Il nome della qualità in API 5L porta un messaggio meccanico diretto: il numero è il carico di snervamento minimo specificato (SMYS) in kilolibbre per pollice quadrato. Quindi X52 (L-numero L360) significa un carico di snervamento minimo di 360 MPa nella condizione PSL1, mentre il carico di rottura deve raggiungere almeno 460 MPa. Nei documenti di progetto lo stesso acciaio può apparire come grado X- (X52) o grado L- (LL360) ed entrambe le designazioni si riferiscono alle stesse proprietà del materiale nell'attuale standard API 5L.
Livelli standard e PSL applicabili
API 5L è la specifica di settore per i tubi di linea nei servizi di petrolio e gas naturale. Definisce due livelli di specifica del prodotto. PSL1 copre i requisiti meccanici di base, mentre PSL2 aggiunge chimica più rigorosa, limiti massimi di resa e trazione, rapporto resa-a-trazione controllata e test di impatto obbligatori alla temperatura-specificata nell'ordine. Per X52, PSL2 è la scelta normale per servizi acidi, progetti offshore e trasmissione di gas ad alta-pressione, perché i controlli aggiuntivi riducono la dispersione delle proprietà che causano fratture e guasti alle saldature.
Composizione chimica
La chimica dell'X52 è bilanciata per saldabilità e tenacità. Il carbonio è mantenuto basso in modo che la zona interessata dal calore delle saldature sul campo rimanga duttile, il manganese aggiunge resistenza senza compromettere la formabilità e il fosforo e lo zolfo sono mantenuti a livelli massimi stretti per proteggere la tenacità e la resistenza alla fessurazione.
| Elemento/rapporto | Limite X52 (percentuale in peso) |
|---|---|
| Carbonio (C) | 0,22 massimo (0,24 senza soluzione di continuità) |
| Manganese (Mn) | 1,40 massimo |
| Fosforo (P) | 0,025 massimo |
| Zolfo (S) | 0,015 massimo |
| CE (IIW) | 0,43 massimo |
I valori indicati sono i limiti massimi tipici per i prodotti PSL2 in API 5L; In alcune edizioni è consentito un tubo senza saldatura con un contenuto di carbonio leggermente superiore. L'analisi termica sul certificato di prova del mulino è la registrazione autorevole per ciascun lotto consegnato.
Proprietà meccaniche
L'accettazione meccanica dell'X52 è definita dal carico di snervamento, dalla resistenza alla trazione e dall'allungamento.
| Proprietà | PSL1 (minimo) | PSL2 (intervallo) |
|---|---|---|
| Limite di snervamento, Rt0,5 (MPa) | 360 | 360-530 |
| Resistenza alla trazione, Rm (MPa) | 460 | 460-760 |
| Allungamento minimo (percentuale) | 21 | 21 (a seconda della taglia) |
| Rendimento minimo specificato (SMYS, MPa) | 360 | |
PSL2 aggiunge limiti massimi di snervamento e trazione e controlla il rapporto snervamento-a-trazione, motivo per cui è obbligatorio per le linee di gas offshore, sour service e ad alta-pressione. Confermare i valori esatti rispetto all'edizione API 5L indicata nell'ordine di acquisto.
In servizio, il valore SMYS è il numero utilizzato nell'equazione di progettazione di tipo Barlow- per calcolare lo spessore di parete consentito per una determinata pressione interna e fattore di progettazione.
Percorsi di produzione e condizioni di consegna
Il tubo di linea X52 è prodotto come tubo senza saldatura (SMLS) mediante perforazione e laminazione a caldo o come tubo saldato mediante percorsi ERW (saldatura a resistenza elettrica), SAW (saldatura ad arco sommerso) o HFW (saldatura ad alta-frequenza). Il processo di produzione, insieme al trattamento termico come la normalizzazione, la tempra e il rinvenimento o la laminazione termomeccanica, è selezionato per raggiungere gli obiettivi di resistenza e tenacità al minimo costo. Le condizioni di consegna quali N (normalizzato), Q (bonificato), M (laminato termomeccanicamente) o T (bonificato) devono essere specificate sull'ordine.
Applicazioni tipiche
La gamma di servizi dell'X52 copre: linee di trasporto del petrolio greggio, condotte di trasporto del gas naturale, sistemi di iniezione dell'acqua, servizi strutturali, di palificazione e di piattaforme offshore. Il grado è ugualmente a suo agio nelle linee principali onshore, nelle piattaforme offshore, negli schemi di iniezione d'acqua e nelle applicazioni strutturali, perché il suo livello di resistenza corrisponde allo spettro di sollecitazioni del servizio a media e alta pressione senza richiedere pratiche di saldatura esotiche.
Note sulla selezione e sull'approvvigionamento
Quando si seleziona X52, confermare quattro punti nell'ordine: il livello PSL, le condizioni di consegna, la temperatura di prova per le prove di impatto e l'edizione applicabile di API 5L. Indicare se il servizio è dolce o acido, perché il servizio acido fa scattare i criteri di accettazione aggiuntivi dell'allegato B dell'API 5L. Ogni consegna deve essere accompagnata da un certificato di prova dello stabilimento riportante l'analisi termica, i risultati della trazione, i valori di impatto e le dimensioni.
Domande frequenti
È il limite di snervamento minimo specificato in ksi. X52 ha quindi un SMYS di 360 MPa; la corrispondente designazione del grado L- è LL360.
PSL1 imposta solo la forza minima. PSL2 aggiunge limiti massimi di resa e trazione, un rapporto controllato di resa-a-trazione, chimica più rigorosa e test di impatto obbligatori, che lo rendono la scelta giusta per linee di gas a servizio acido, offshore e ad alta-pressione.
Entrambi. X52 è prodotto come tubo senza saldatura o come tubo saldato ERW, HFW o SAW; la scelta dipende dal diametro, dallo spessore della parete, dalla disponibilità e dalle specifiche del progetto.
PSL1 richiede un carico di snervamento minimo di 360 MPa; PSL2 specifica una banda di 360-530 MPa. La resistenza alla trazione è minima di 460 MPa (PSL1) o 460-760 MPa (PSL2).
ISO 3183 è l'equivalente internazionale dell'API 5L ed elenca gli stessi gradi, incluso LL360. Gli standard relativi ai tubi come ASTM A106 o A53 coprono i tubi in acciaio al carbonio per altre classi di servizio e non sostituiscono i tubi di linea.
Un certificato di prova del mulino con numero di calore, analisi chimica, risultati di trazione e impatto, rapporti dimensionali e, ove richiesto, rapporti NDT (ultrasonici, radiografici) e certificati di prova idrostatica.
