Пълно ръководство за LSAW стоманена тръба - обхващащо производствения процес UOE, класовете материали, приложимите стандарти, диапазоните на размерите, приложенията и как да се специфицира LSAW тръба за тръбопроводи с голям диаметър и високо налягане.
1. Въведение
Когато проект за тръбопровод изисква големи диаметри (16" и повече), високи налягания и предаване на дълги разстояния, LSAW стоманената тръба е стандартният избор. Надлъжно заварената тръба с потопена дъга (LSAW) съчетава здравината на стоманената плоча с висококачествен шев, изпълнен чрез заваряване с потопена дъга, за да осигури производителност, отговаряща на най-взискателните изисквания на API 5L PSL2.
Това ръководство обхваща всичко, което инженерите и специалистите по доставки трябва да знаят за LSAW стоманената тръба - от производствения процес UOE до избора на материал, опциите за покритие и най-добрите практики при доставка.
2. Какво е LSAW стоманена тръба?
LSAW стоманената тръба (надлъжно заварена тръба с потопена дъга) се произвежда от стоманена плоча, която се оформя в цилиндрична форма и се заварява по единичен надлъжен шев чрез процеса на заваряване с потопена дъга (SAW). Шевът се създава от електрическа дъга, потопена под слой от гранулиран флюс, който предпазва разтопения заваръчен басейн от атмосферно замърсяване и произвежда чист, висококачествен заваръчен шев.
Най-често срещаният метод на формоване е процесът UOE: плочата първо се пресова във форма на U, след това се пресова във форма на O, за да се получи цилиндър, и накрая се разширява до крайните размери. Алтернативни методи на формоване включват процеса JCOE (последователно пресоване J, C и O) за по-дебели стени.
Основни характеристики
Един надлъжен заваръчен шев (вътрешен + външен SAW)
От стоманена плоча (не от рулон) - позволява по-дебели стени и по-високи якости
Отлично качество на заварката - заваряването с потопена дъга произвежда бездефектни, пълнопроникващи заварки
Отличен контрол на размерите - механичното разширяване осигурява постоянен външен диаметър
Висока якост - материалът от плоча осигурява по-добри свойства на ударна якост (CVN) от ERW на основата на рулон
3. Процес на производство на LSAW тръби (UOE)
Стъпка 1: Инспекция на плочата
Стоманената плоча се получава и 100% се подлага на ултразвукова инспекция за разслоявания и повърхностни дефекти. Само сертифицирана плоча с пълна проследимост влиза в производството.
Стъпка 2: Фрезоване на ръбовете
Надлъжните ръбове на плочата се фрезоват, за да се създаде прецизна подготовка на шева с X-жлеб или V-жлеб. Геометрията на скосяването е критична за пълнопроникващото заваряване.
Стъпка 3: Кримпиране
Ръбовете на плочата се предформоват в кримпираща преса до приблизително крайния радиус на кривината. Това гарантира, че ръбовете се подравняват правилно по време на O-пресоването.
Стъпка 4: U-преса
Плочата се пресова във форма на U в хидравлична U-преса (обикновено с капацитет от 4 000 до 10 000 тона). U-пресата има щанца и матрица, които оформят плочата до приблизително 75% от крайната кривина.
Стъпка 5: O-преса
U-образната плоча се прехвърля към O-пресата, където масивна хидравлична преса (обикновено с капацитет от 10 000 до 20 000 тона) я компресира в пълна O-форма, като подготвените ръбове влизат в контакт.
Стъпка 6: Залепващо заваряване
Шевът се заварява временно (обикновено с MIG или SAW), за да се задържи O-формата по време на транспортиране до станцията за заваряване.
Стъпка 7: Заваряване с потопена дъга (вътрешно и външно)
Тръбата се заварява първо отвътре (вътрешен SAW), след това отвън (външен SAW). Заваръчната глава се движи по надлъжния шев, докато тръбата остава неподвижна. Заваряването с потопена дъга използва непрекъснат електроден тел, подаван под слой от гранулиран флюс, който покрива дъгата. Това създава дълбоко проникване, чист заваръчен шев и отлични механични свойства.
Стъпка 8: Механично разширяване
Заварената тръба се разширява механично с приблизително 1% с помощта на вътрешен разширяващ дорник. Това задава крайния външен диаметър с тесни допуски (±0.5%), намалява остатъчните напрежения и подобрява устойчивостта на умора на тръбата.
Стъпка 9: NDT и хидростатично изпитване
100% от заваръчния шев се инспектира с автоматизирано ултразвуково изпитване (AUT) както от вътрешната, така и от външната повърхност. Допълнителни NDT включват радиографско изпитване (RT), магнитно-прахово изпитване (MT) и 100% хидростатично изпитване под налягане.
4. Класове материали
Клас Стандарт Граница на провлачване (мин.) Якост на опън (мин.) Приложение API 5L Gr. B PSL1/PSL2 245 MPa 415 MPa Общо предаване API 5L X42 PSL1/PSL2 290 MPa 415 MPa Линии с ниско налягане API 5L X52 PSL1/PSL2 360 MPa 460 MPa Газоразпределение API 5L X56 PSL2 390 MPa 490 MPa Сярна среда API 5L X60 PSL2 415 MPa 520 MPa Предаване на нефт и газ API 5L X65 PSL2 450 MPa 535 MPa Тръбопроводи с високо налягане API 5L X70 PSL2 485 MPa 570 MPa Предаване на дълги разстояния API 5L X80 PSL2 555 MPa 625 MPa Линии с ултрависоко налягане
5. Приложими стандарти
Стандарт Обхват API 5L PSL1/PSL2 Тръбопроводни тръби за предаване на нефт и газ ISO 3183 Нефтена и газова промишленост - стоманени тръби за тръбопроводи ASTM A671 Електро-заварени стоманени тръби за атмосферни и по-ниски температури ASTM A672 Електро-заварени стоманени тръби за обслужване при високо налягане при умерени температури EN 10208 Стоманени тръби за тръбопроводи за горими течности DNV-OS-F101 Подводни тръбопроводни системи (офшорни) CSS (Канада) Канадски стандарт за тръбопроводи (CSA Z245.1)
6. Диапазон на размерите
Външен диаметър (инч) Външен диаметър (мм) Дебелина на стената (мм) Тегло на метър (кг) 16" 406.4 6.4 – 25.0 160 – 625 20" 508.0 6.4 – 30.0 200 – 865 24" 609.6 6.4 – 35.0 240 – 1,190 30" 762.0 8.0 – 35.0 375 – 1,400 36" 914.4 8.0 – 38.0 450 – 1,720 42" 1,066.8 10.0 – 40.0 630 – 2,070 48" 1,219.2 10.0 – 40.0 720 – 2,400 56" 1,422.4 12.0 – 40.0 950 – 2,800 60" 1,524.0 12.0 – 40.0 1,020 – 3,000
7. LSAW срещу ERW срещу SSAW срещу Безшевни
Свойство LSAW ERW SSAW Безшевни Диапазон на диаметрите 16" – 60" 1/2" – 24" 20" – 120" 1/8" – 36" Дебелина на стената 6 – 40мм 1.5 – 12.7мм 5 – 25мм 0.5 – 60мм Суров материал Плоча Рулон Рулон Заготовка Тип на заварката Надлъжна SAW Надлъжна ERW Спирална SAW Няма Оценка на налягането Висока Средно-висока Средна Най-висока Индекс на цената 1.2 – 1.4 1.0 (базова линия) 1.0 – 1.1 1.3 – 1.8 Типична употреба Тръбопроводи с високо налягане Общо обслужване Вода, пилоти Критично обслужване
8. Приложения на LSAW стоманени тръби
Тръбопроводи за нефт и газ през страната
LSAW тръбата е гръбнакът на предаването на въглеводороди на дълги разстояния. API 5L X65-X70 LSAW тръби се специфицират за хиляди километри главни линии по света, работещи при налягания от 1,000 до 2,500 psi.
Офшорни и подводни
За подводни тръбопроводи и щрангове, LSAW тръбите със сертификация DNV-OS-F101 осигуряват необходимата комбинация от якост, издръжливост и устойчивост на умора. Изпитването CTOD (изместване на отварянето на върха на пукнатината) обикновено се добавя за критични за счупване подводни приложения.
Съхранение на газ под високо налягане
LSAW тръби се използват в съоръжения за съхранение на газ, включително солни каверни и изчерпани резервоарни сондажи, където се изискват високо налягане и голям диаметър.
Предаване на вода
LSAW тръби с голям диаметър се използват за общински и промишлени водопроводи, където комбинацията от диаметър и налягане надвишава възможностите на тръбите от ковък чугун или бетон.
9. Опции за покритие
Тип покритие Стандарт Приложение 3LPE (трислоен полиетилен) DIN 30670, ISO 21809 Стандартно наземно тръбопроводно покритие 3LPP (трислоен полипропилен) ISO 21809 Високотемпературни и офшорни линии FBE (епоксидно покритие, нанесено чрез топене) NACE RP0394 Единичен или двоен слой за защита от корозия Бетонно тегловно покритие DNV-RP-F106 Подводна отрицателна плаваемост и механична защита Вътрешна облицовка (епоксидна) API RP 5L2 Ефективност на потока и защита от корозия
10. Често задавани въпроси
В: Какво означава LSAW?
О: LSAW означава надлъжно заваряване с потопена дъга - процесът на заваряване, използван за свързване на надлъжния шев на тръби с голям диаметър под слой от гранулиран флюс.
В: Какво е процесът UOE?
О: UOE е последователността на формоване: плочата първо се пресова във форма на U, след това се пресова във форма на O, за да се получи цилиндър, и накрая се разширява до крайните размери. Стъпката на разширяване гарантира тесни допуски на външния диаметър и намалява остатъчните напрежения.
В: Каква е разликата между LSAW и ERW тръбите?
О: LSAW използва заваряване с потопена дъга върху плоча и се предлага в по-големи диаметри (16"-60") с по-дебели стени (до 40мм). ERW използва високочестотно електрическо съпротивително заваряване върху рулон и обикновено е ограничено до 24" диаметър и дебелина на стената 12.7мм.
В: Какви API 5L класове са налични в LSAW?
О: LSAW тръбите са налични в API 5L PSL1 и PSL2 класове B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70 и X80. По-високи класове могат да бъдат налични при поискване за конкретни проекти.
В: Какво е CTOD изпитване и защо е важно за LSAW тръбите?
О: CTOD (изместване на отварянето на върха на пукнатината) изпитване измерва якостта на счупване на материала - способността му да устои на разпространението на пукнатини. То се изисква за офшорни и сероводородни LSAW тръби, за да се гарантира, че заваръчният шев и зоната на топлинно въздействие (HAZ) имат достатъчна издръжливост, за да предотвратят крехко счупване.
В: Може ли LSAW тръба да се използва за сероводородна среда?
О: Да, LSAW тръба може да бъде специфицирана за сероводородна среда с допълнителни изисквания: изпитване на твърдост (макс. 22 HRC за заваръчния шев и HAZ), контролиран химичен състав (ниско съдържание на сяра, контрол на формата на включванията) и в някои случаи последваща термообработка (PWHT).
В: Каква е максималната дължина на LSAW тръбите?
О: Стандартните дължини на LSAW тръбите са от 6м до 12м. По-дълги дължини (до 18м) са налични от някои заводи, но са ограничени от наличието на плоча и транспортните ограничения.
11. Защо да изберете Gangyou за LSAW стоманени тръби?
Gangyou доставя LSAW стоманени тръби, сертифицирани по стандарти API 5L PSL1 и PSL2 за проекти за нефт и газ, офшорни и водопреносни. Предлагаме:
Пълен диапазон от класове от API 5L Gr. B до X80
Диапазон на външния диаметър от 16" до 60"
Пълни опции за покритие (3LPE, FBE, бетонно тегловно)
Пълна документация с EN 10204 3.1 MTR
Инспекция от трета страна от SGS, Bureau Veritas или Lloyds
Конкурентни цени с условия FOB, CIF и CNF
Планирате проект за тръбопровод с голям диаметър? Свържете се с нашия екип за техническа консултация и оферта.
