API5L GR.B PIPE SELENTE

OK. Vamos introduzir o tubo sem costura da API 5L Gr.B (API 5L Grade B.less Tuble sem costura) em detalhes e focar em explicar suas particularidades e as diferenças entre diferentes graus de aço.

Definição central:

API 5L: Este é o padrão de especificação para tubos de aço de tubulação formulados pelo American Petroleum Institute. É um dos padrões de material de tubo de aço mais utilizado e autoritário para sistemas de oleodutos de transmissão de petróleo e gás em todo o mundo, incluindo os e offshore.

Grau B (Gr.B): Este é um grau específico de material de aço de tubulação estipulado no padrão API 5L.

Sem costura: refere -se ao processo de fabricação de tubos de aço. Os tubos sem costura são formados por perfuração de tarugos de aço sólido e, em seguida, rolando ou extrudando -os. Todo o corpo do tubo não possui costuras de solda (costuras de fusão contínua). Correspondente a tubos soldados (como ERW, serra, lsaw).

Tubo: Refere -se a um produto tubular cuja forma final é usada para transportar fluidos (principalmente petróleo e gás).

Aplicativo:

Utilizado principalmente para a construção de dutos de transmissão de petróleo e gás onshore e offshore, sistemas de coleta e transporte, tubulações de injeção etc. O gr.b é um grau muito fundamental e comumente usado no padrão da API 5L e é particularmente adequado para aplicações de média e baixa pressão, onde os requisitos para resistência e resistência não são demais.

A singularidade do tubo sem costura da API 5L Gr.B está em conformidade com a especificação da API 5L e a adoção de processos de fabricação sem costura, que são dois elementos principais:

• Requisitos de desempenho estritos (especificação API 5L):

Garantia de propriedade mecânica: API 5L possui regulamentos claros sobre a resistência ao escoamento, resistência à tração, alongamento, dureza, etc. de tubos de aço (incluindo tubos sem costura G.B), garantindo que eles possam suportar a pressão de projeto, a tensão de instalação e a carga operacional do tubo.

Controle de composição química: os limites superior e inferior de cada elemento químico (C, Mn, Si, P, S, etc.) são especificados para garantir que o material tenha a força necessária, resistência, resistência à soldabilidade e corrosão. Restrições mais rigorosas são impostas ao conteúdo de elementos nocivos, como enxofre (s) e fósforo (P) para melhorar a tenacidade e a soldabilidade.

Requisitos de teste não destrutivos: esse é um dos recursos proeminentes dos tubos sem costura da API 5L. Embora os tubos sem costura não tenham soldas, o padrão ainda requer 100% de teste não destrutivo do corpo do tubo (o mais comum é o teste ultrassônico UT) para garantir que não haja defeitos nocivos internos ou superficiais (como delaminação, inclusão de escória, poços etc.), garantindo a integridade e a segurança da pressão da tubulação. Por outro lado, os requisitos do NDT para tubos semestíveis de uso geral para aplicações não-pipeadas (como ASTM A106 e ASTM A53 para transporte de fluidos, mas não o transporte de petróleo e gás dedicado) geralmente não são tão rigorosos ou generalizados.

Controle de tolerância dimensional: Existem requisitos estritos de tolerância para o diâmetro externo, espessura da parede, comprimento, retenidade, redondeza, etc. dos tubos para atender às necessidades de instalação e resistência à pressão dos oleodutos.

Teste hidráulico: Cada tubo deve passar por um teste hidrostático antes de deixar a fábrica, mantendo a pressão sob condições muito mais altas do que a pressão de trabalho para verificar sua capacidade de suportar pressão e ausência de vazamento.

• As vantagens dos processos de fabricação sem costura:

Sem costura/solda: este é o destaque mais central. Não há soldas longitudinais ou espirais no tubo sem costura durante a direção da circunferência e do comprimento. Isso significa:

Maior uniformidade e integridade estrutural: evita os riscos potenciais provocados pelo enfraquecimento da zona afetada pelo calor (HAZ), defeitos de soldagem (como fusão incompleta, inclusão de escória, porosidade, rachaduras) e diferenças de desempenho entre a costura de solda e o material base que pode ocorrer durante o processo de soldagem no tubo.

Excelente capacidade e segurança de segurança: os tubos sem costura são submetidos a forçar mais uniformemente na direção circunferencial, teoricamente capaz de suportar maior estresse circunferencial (pressão interna), especialmente adequada para transporte de alta pressão (é claro, a própria grau G.B tem resistência média e tubos sem costura de mais altos graus de aço podem demonstrar melhor essa vantagem).

Maior confiabilidade e vida útil mais longa: as estruturas sem costura são geralmente consideradas como tendo melhor confiabilidade a longo prazo quando sujeitas a pressão pulsante, cargas de fadiga ou ambientes severos (como corrosão).

Bom acabamento da superfície: os processos sem costura geralmente produzem tubos com bons acabamentos internos e externos da superfície, o que ajuda a reduzir a resistência ao fluxo e também é propício à construção de revestimentos anticorrosão.

Desvio de espessura da parede menor: A tolerância à espessura da parede de tubos sem costura geralmente pode ser controlada com mais precisão.

• Características do grau G.B:

Economia: Entre os níveis de API 5L, o G.B é um dos níveis com o menor custo e a aplicação mais ampla, oferecendo um desempenho de custo relativamente alto.

Bom equilíbrio de resistência e soldabilidade: o G.B tem força suficiente para atender aos requisitos de numerosos tubulações de médio e baixa pressão, enquanto possui um equivalente de carbono relativamente baixo (especialmente quando comparado aos graus de aço mais altos), tornando relativamente fácil de soldar.

Aplicações básicas: é comumente usado nas seções de baixa pressão dos oleodutos de longa distância em terra, redes de coleta e transporte em campos de petróleo e gás, dutos de transmissão de água, suportes estruturais e outros ambientes menos exigentes.

O padrão API 5L inclui vários graus de aço, sendo os comuns: gr.a, gr.b, x42, x46, x52, x56, x60, x65, x70, x80, etc. Entre eles, GR.A e GR.B são os graus de grãos de aço de carbono tradicionais denominados de acordo com o limite inferior da força de rendimento (o mínimo de rendimento minimum X42-X80 e outros são notas denominadas de acordo com a força mínima de escoamento (a unidade é KSI, por exemplo, a força mínima de escoamento de x60 é de 60 ksi). Aproximadamente 414MPa.

As principais diferenças entre diferentes graus de aço são refletidas nos seguintes aspectos:
Força de escoamento mínimo e resistência à tração:

Esta é a diferença mais central! Com a melhoria dos graus de aço (de G.B para X42, X52, X60, X70, X80 ...), a resistência ao escoamento mínimo e a resistência à tração exigidas pelo padrão aumentaram significativamente. Por exemplo:

Gr.B: Min Ys Maior ou igual a 245 MPa (35 ksi), min maior que ou igual a 415 MPa (60 ksi)

X42: min ys maiores ou iguais a 290 MPa (42 ksi), min maior que ou igual a 415 MPa (60 ksi)

X52: min ys maiores ou iguais a 360 MPa (52 ksi), min maior que ou igual a 460 MPa (67 ksi)

X60: min ys maiores ou iguais a 415 MPa (60 ksi), min maior que ou igual a 520 MPa (75 ksi)

X70: min ys maiores ou iguais a 485 MPa (70 ksi), min maior que ou igual a 570 MPa (83 ksi)

X80: min ys maiores ou iguais a 555 MPa (80 ksi), min maior que ou igual a 625 MPa (90 ksi)

Impacto: maior resistência permite que os tubos suportem maior pressão sob a mesma espessura da parede (reduzindo a espessura da parede e economizando os custos do material), ou tendo uma menor espessura da parede sob a mesma pressão (facilitando o transporte e a postura). Os pipelines de grau de aço alto são a chave para obter transporte de alta pressão, grande volume e longa distância. O Gr.B, por outro lado, é usado em cenários em que os requisitos de intensidade não são altos.
Composição química:

Conteúdo de carbono (C) e conteúdo de manganês (MN): Em geral, à medida que o grau de aço aumenta, para obter maior resistência, o conteúdo de carbono e manganês também aumentará de acordo (dentro da faixa especificada pelo padrão).

Enxofre (s) e fósforo (P): Esses elementos de impureza prejudiciais são estritamente limitados em todos os graus de aço API 5L. No entanto, à medida que o grau de aço aumenta, certas versões padrão ou requisitos suplementares podem impor requisitos de limite superior S/P mais rigorosos (especialmente para tubos com requisitos de alta resistência) para melhorar ainda mais a tenacidade e a soldabilidade.

Elementos de liga (microalloying): Para os graus de aço x52 e acima, especialmente x60, x70, x80, etc., geralmente é necessário adicionar elementos de microalloying (como NB, V, Ti) e combiná -los com processos de resfriamento e alta resistência controlados. Gr.B depende principalmente do componente C-Mn. Esses elementos microalloying desempenham um papel fundamental no refinamento de grãos e fortalecimento da precipitação.

Equivalente ao carbono (CE/PCM): O equivalente ao carbono é um indicador importante para medir a sensibilidade à trinca fria da soldagem de aço. À medida que o grau de aço aumenta, o CE é geralmente aumentado para atender aos requisitos de força (especialmente quando são usados ​​um maior teor de carbono ou elementos de liga).

A API 5L possui regulamentos de limite superior para CE de diferentes graus de aço (por exemplo, CE IIW menor ou igual a 0,43 para GR.B, menor ou igual a 0,45 para x80?) Os requisitos variam entre diferentes versões (consulte a versão específica e a PSL) e, para os graus de aço ultra-altos, como x80, a fórmula PCM às vezes é usada. Equivalente de alto carbono significa que são necessárias medidas de processo mais rigorosas, como pré-aquecimento, controle de entrada de calor e pós-aquecimento durante a soldagem. O Gr.B geralmente possui o menor CE e relativamente a menor dificuldade de soldagem.

Requisitos de resistência:

Teste de Impacto de Notamentos em V-V (CVN): Este é um indicador importante para medir a resistência dos materiais (energia absorvida kV ², área de cisalhamento SA).

GR.B (PSL1): O padrão (PSL1) geralmente não exige obrigatoriamente testes de impacto. O requisito de resistência ao impacto é relativamente baixo.

Alta grau de aço (x 42+) e PSL2: Para todos os tubos de aço PSL2 (independentemente da nota), bem como os tubos de aço PSL1 especificados por usuários ou aplicados em ambientes específicos (como regiões frias), os testes de impacto são obrigatórios. Para oleodutos de aço de alta qualidade, especialmente aqueles usados ​​em regiões frias ou no fundo do mar, geralmente é necessária uma tenacidade de impacto muito alto (por exemplo, atingindo uma alta energia mínima absorvida e requisito de área de cisalhamento em -20 graus / -30 graus / -40 graus ou até temperaturas mais baixas). Isso é mais desafiador para alcançar em aço de alta resistência.
Requisitos de processo de fabricação:

Para graus de aço mais altos (especialmente x70 e acima), o padrão pode introduzir requisitos mais rigorosos de controle de processos de fabricação ou recomendar o uso de processos mais avançados (como o TMCP: rolamento controlado termomecânico) para garantir que, ao alcançar a força ultra-alta, ela também tenha uma boa resistência e soldabilidade. No entanto, os tubos sem costura do G.B geralmente podem atender aos requisitos por meio de processos de rolagem a quente ou tratamento térmico relativamente convencionais (como normalização).
Requisitos de teste não destrutivos:

Embora os próprios tubos sem costura não tenham soldas, todos os tubos da API 5L (independentemente do grau de aço) precisam sofrer 100% de UT ou testes não destrutivos similares para verificar os defeitos do corpo do tubo. No entanto, para graus ou tubos de aço ultra-alto usados ​​em peças críticas, os usuários podem propor padrões de aceitação NDT adicionais e mais rigorosos.
Cenários de aplicativos:

Gr.B: linhas principais em terra média e baixa pressão, linhas de ramificação, oleodutos de coleta e transporte, redes de distribuição de gás, transporte de água e tubos estruturais. Cenários em que o custo é uma preocupação e os requisitos de força e resistência não são altos.

X42-X65: Óleo de longa distância de alta pressão e gasodutos de alta pressão e gasodutos, tubulações submarinas. Possui força equilibrada, resistência, solda e custo.

X70-x 80+: força ultra-alta, adequada para oleodutos de longa distância de alta pressão que requerem volumes de transporte extremamente grandes ou diâmetros de tubo super grande (como pipelines intercontinentais), além de brocas submarinas. Os requisitos para a tecnologia de custo e soldagem são muito altos.

Resumo

O tubo sem costura da API 5L Gr.B é um tubo de tubulação de grau B que segue os requisitos do padrão API 5L e é fabricado usando tecnologia perfeita. Sua singularidade central reside na excelente integridade e confiabilidade trazida pela estrutura perfeita, bem como na garantia de segurança da pressão fornecida pela estrita conformidade com as especificações da API 5L (como composição química, propriedades mecânicas, testes 100% não destrutivos e testes hidrostáticos). Comparado aos tubos soldados, ele não possui riscos relacionados às costuras de solda. Comparado com os tubos gerais sem costura dos padrões de pipeline não API, ele possui requisitos mais rigorosos em termos de garantia de desempenho e inspeção.

As principais diferenças entre os diferentes graus de aço estão em resistência, composição química (especialmente para aplicações de micro-alojamento), requisitos de resistência (testes de impacto), requisitos de processo de fabricação (particularmente para graus de aço ultra-alto) e as diferenças resultantes nos cenários de soldabilidade, custo e aplicação. De G.B a X60/X70/X80, é um processo de avanço tecnológico, desde enfatizar a economia e o desempenho básico até a busca de força final e o desempenho avançado para se adaptar a condições de trabalho mais graves (alta pressão, grande volume de transporte, regiões frias, mar profundo). Ao fazer uma seleção, é necessário considerar de maneira abrangente fatores como a pressão de projeto da tubulação, o meio transmitido, a temperatura ambiente, os requisitos de segurança e o orçamento de custo para determinar o grau de aço apropriado.