เอพีไอ 5 ลิตร, ใน 10217, ASTM A252 ท่อเหล็ก LSAW
▸ เนื้อหา – คลิกเพื่อข้าม
- ผม. บทนำ – เหตุใด LSAW และมาตรฐานเหล่านี้จึงมีความสำคัญ
- ท่อเหล็ก LSAW คืออะไร? (และเหตุใดจึงไม่ใช่ ERW)
- วิธีการขึ้นรูป LSAW – JCOE, แต่งงานกันเถอะ, อาร์บีอี
- II. ท่อ API 5L LSAW – น้ำมัน & การส่งก๊าซ
- III. ใน 10217 ท่อ LSAW – ท่อแรงดัน & พีอีดี
- IV. ท่อ ASTM A252 LSAW – การตอกเสาเข็ม & มูลนิธินอกชายฝั่ง
- วี. LSAW กับ ERW กับ Spiral – เมื่อใดที่ต้องระบุ LSAW
- VI. การประกันคุณภาพ LSAW – ไม่ใช่ทางเลือก
- VII. กรณีความล้มเหลวของสนาม & บทเรียนที่ได้รับ
- VIII. แนวทางการคัดเลือก – มาตรฐานใดสำหรับงานของคุณ?
- ทรงเครื่อง. สรุป & ปิดความคิด
ผม. บทนำ – เหตุใด LSAW และมาตรฐานเหล่านี้จึงมีความสำคัญ
ฉันอยู่ในเกมท่อเหล็กมาตั้งแต่ปี 1987 โดยเริ่มต้นจากการเป็นช่างสีในโรงงาน ERW ขนาดเล็กในซานตง, ย้ายเข้าสู่การควบคุมคุณภาพ, และในช่วงยี่สิบห้าปีที่ผ่านมา ฉันเป็นที่ปรึกษาภาคสนามเกี่ยวกับท่อส่งน้ำมัน, แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง, และโครงการพลเรือนขนาดใหญ่ในหกทวีป. หากมีสิ่งหนึ่งที่ฉันได้เรียนรู้, มันเป็นข้อกำหนดของไปป์ไม่ใช่สิ่งที่คุณทำจากโต๊ะ. ฉันเคยเห็นโครงการมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ล่าช้าเพราะมีคนเลือกมาตรฐานที่ผิด. ฉันเคยเห็นรอยเชื่อมแตกร้าวในสนามเนื่องจากเคมีของเหล็กไม่ตรงกับขั้นตอน. และผมเคยเห็นเสาเข็มท่อล้มเหลวในการติดตั้งนอกชายฝั่ง เนื่องจากพิกัดความเผื่อของขนาดไม่เหมาะกับสภาพการขับขี่. บทความนี้จะกล่าวถึงมาตรฐานท่อ LSAW ที่สำคัญที่สุดสามประการที่คุณจะพบ: เอพีไอ 5 ลิตร (ขุมพลังน้ำมันและก๊าซ), ใน 10217 (มาตรฐานท่อแรงดันยุโรป), และ ASTM A252 (ทางเลือกสำหรับการตอกเสาเข็มและฐานราก). แต่ละคนมีประวัติของตัวเอง, ข้อกำหนดทางเคมีและการทดสอบของตัวเอง, และจุดหวานของตัวเองในโลกแห่งความเป็นจริง. ฉันจะเปรียบเทียบพวกเขาไม่ใช่แค่บนกระดาษ, แต่จากสิ่งที่ฉันได้เห็นในสนาม—ความดี, ที่ไม่ดี, และสิ่งที่น่าเกลียด. เราจะพูดถึงวิธีการขึ้นรูป—JCOE, แต่งงานกันเถอะ, RBE—และเหตุใดจึงมีความสำคัญ. เราจะพูดถึงเมื่อ LSAW เป็นทางเลือกเดียว (คำใบ้: เมื่อ OD สิ้นสุดลง 24 นิ้วหรือติดผนัง 20 มม.). และเราจะผ่านความล้มเหลวบางอย่างที่ฉันได้ตรวจสอบแล้ว, เพื่อให้คุณสามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเดียวกันได้. เรื่องนี้จะเป็นเรื่องยาว, การขับขี่แบบละเอียด, แต่ถ้าคุณยึดติดกับมัน, คุณจะได้รับความเข้าใจเชิงปฏิบัติที่ไม่มีตำราเรียนใดสามารถให้คุณได้.
ท่อเหล็ก LSAW คืออะไร? (และเหตุใดจึงไม่ใช่ ERW)
LSAW ย่อมาจาก Longitudinal Submerged Arc Welded. มันทำจากแผ่นเหล็ก, ไม่คอยล์. นั่นคือความแตกต่างใหญ่ประการแรกจาก ERW (ความต้านทานไฟฟ้าเชื่อม) ท่อ. แผ่นจะถูกขึ้นรูปเย็นเป็นทรงกระบอกโดยใช้เครื่องอัดหรือลูกกลิ้ง จากนั้นจึงเชื่อมตามตะเข็บโดยใช้การเชื่อมอาร์คแบบจุ่ม, ทั้งภายในและภายนอก. กระบวนการอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำใช้ฟลักซ์แบบละเอียดที่ครอบคลุมส่วนเชื่อม, ป้องกันการปนเปื้อนและให้อัตราการสะสมที่สูงมาก. ผลลัพธ์ที่ได้คือรอยเชื่อมที่แข็งแกร่ง, เหนียว, และหลอมรวมกันอย่างเต็มที่. แต่ LSAW ไม่ใช่เพียงกระบวนการเดียว; มันเป็นครอบครัว. แผ่นสามารถขึ้นรูปได้ด้วย JCOE (การกดที่เพิ่มขึ้นเป็น J, แล้วซี, แล้วก็เป็นรูปตัว O, ตามด้วยการขยายตัวทางกล), แต่งงานกันเถอะ (U-กด, O-กด, ขยาย), หรืออาร์บีอี (การดัดสามม้วน). แต่ละรายการมีข้อดีและปริมาณการสั่งซื้อทางเศรษฐกิจของตัวเอง. แต่ประเด็นสำคัญคือ: LSAW แก้ข้อจำกัดพื้นฐานสองประการของ ERW. เป็นครั้งแรก, ERW มีเส้นผ่านศูนย์กลางจำกัด—เชิงพาณิชย์, คุณไม่ค่อยเห็น ERW ด้านบน 24 นิ้ว (610 มม.). LSAW ขึ้นไป 64 นิ้ว (1626 มม.) หรือใหญ่กว่านั้นอีก. ที่สอง, ความหนาของผนัง ERW ถูกจำกัดโดยความหนาของคอยล์ โดยทั่วไปแล้วจะสูงสุด 20 มม. สำหรับเกรดเชิงพาณิชย์. แอลเอสเอ, โดยใช้จาน, สามารถไปได้ 60 มม., 80 มม., สม่ำเสมอ 120 มม. สำหรับการใช้งานเฉพาะทาง. ดังนั้นเมื่อโครงการของคุณต้องการเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่, ผนังหนา, หรือทั้งสองอย่าง, LSAW เป็นเกมเดียวในเมือง. และเนื่องจากการเชื่อมทำด้วยส่วนโค้งจมอยู่ใต้น้ำ, โดยธรรมชาติแล้วมันแข็งแกร่งกว่า ERW สำหรับการโหลดแบบไดนามิก, บริการเปรี้ยว, และการใช้งานนอกชายฝั่ง. ฉันเคยเห็นท่อ ERW ล้มเหลวเนื่องจากความล้าในการติดตั้งนอกชายฝั่ง; แอลเอสเอ, ทำอย่างถูกต้อง, ถือขึ้น. ไม่ได้หมายความว่า ERW ไม่ดี—เหมาะสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าและแรงดันต่ำกว่า—แต่เมื่อคุณก้าวขึ้นไปบนท่อขนาดใหญ่, คุณก้าวขึ้นสู่ LSAW.
วิธีการขึ้นรูป LSAW – JCOE, แต่งงานกันเถอะ, อาร์บีอี
มาดูวิธีการขึ้นรูปกันดีกว่า, เพราะมันใช้แทนกันไม่ได้. JCOE เป็นกระบวนการที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการดำเนินการผลิตขนาดกลาง. แผ่นจะถูกกดทีละน้อย โดยขั้นแรกให้เป็นรูปตัว J, แล้วซี, จากนั้น O—โดยใช้ชุดจังหวะการกด. จากนั้นจึงเชื่อมตะเข็บ, และในที่สุดท่อก็ถูกขยายโดยกลไก (การ “อี” ในเจซีโออี) เพื่อให้ได้ความกลมและความเสถียรของมิติที่แม่นยำ. JCOE มีความยืดหยุ่น; คุณสามารถทำเส้นผ่านศูนย์กลางได้จาก 406 มม. ถึง 1626 มม., ผนังขึ้นไป 60 มม., และปริมาณจาก 100 ถึง 1000 ตันในเชิงเศรษฐกิจ. UOE มีไว้สำหรับปริมาณมาก, การผลิตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่. ขั้นแรกให้กดแผ่นเป็นรูปตัว U, แล้วกลายเป็นรูปตัว O ในแม่พิมพ์ขนาดใหญ่, จากนั้นจึงเชื่อม, จากนั้นจึงขยายออกไป. UOE มีประสิทธิภาพในการวิ่งโอเวอร์ 1000 ตัน, แต่เครื่องมือมีราคาแพงและการเปลี่ยนแปลงช้า. คุณจะเห็น UOE ใช้สำหรับโครงการไปป์ไลน์หลักๆ เช่น 1422 ท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมม. ในรัสเซียหรือจีน. อาร์บีอี (การดัดสามม้วน) เป็นวิธีที่ง่ายที่สุด: แผ่นจะถูกส่งผ่านลูกกลิ้งสามตัวที่ค่อย ๆ โค้งงอให้เป็นทรงกระบอก. เหมาะสำหรับปริมาณเล็กน้อย (50-300 ตัน) และเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่มาก (ถึง 3 เมตรหรือมากกว่านั้น), แต่ความกลมไม่แม่นยำเท่ากับ JCOE หรือ UOE ที่ไม่มีการขยายตัว. ในสนาม, ฉันเคยเห็นทั้งสามคนแล้ว. สำหรับโครงการพลังงานลมนอกชายฝั่งในไต้หวันเมื่อเร็วๆ นี้, เราใช้ JCOE เพื่อ 2,000 ตัน 1,200 เสาเข็มเส้นผ่านศูนย์กลาง มม. ความอดทนก็เข้มงวด, และส่งมอบกระบวนการ JCOE. สำหรับท่อส่งก๊าซในประเทศออสเตรเลีย, โรงงานใช้ UOE สำหรับ 100 กม. 36 นิ้ว X70. ความเร็วในการผลิตนั้นน่าประทับใจ. สิ่งสำคัญคือการจับคู่กระบวนการกับโครงการ. และอย่าลืมขั้นตอนการขยาย เนื่องจากมันสำคัญมาก. การขยายตัวทางกล (โดยทั่วไป 0.8-1.2% ความเครียดเส้นผ่านศูนย์กลาง) ไม่เพียงแต่ปรับขนาดท่อเท่านั้น แต่ยังช่วยลดความเครียดในการเชื่อมและยืดอายุความเมื่อยล้าอีกด้วย. ฉันเคยเห็นท่อที่ขยายตัวข้ามและมีปัญหารูปไข่ระหว่างการเชื่อมภาคสนาม. ดังนั้นให้ระบุเสมอ “ขยาย” LSAW สำหรับบริการที่สำคัญ.
II. ท่อ API 5L LSAW – น้ำมัน & การส่งก๊าซ
API 5L เป็นคัมภีร์เกี่ยวกับท่อส่งน้ำมันและก๊าซ. ครอบคลุมทั้งท่อไร้รอยต่อและท่อเชื่อม, และ LSAW ก็เป็นส่วนสำคัญของสิ่งนั้น. มาตรฐานแบ่งออกเป็น PSL1 และ PSL2 (ระดับข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์). PSL1 เป็นระดับพื้นฐาน ซึ่งเพียงพอสำหรับท่อส่งบนบกจำนวนมาก. PSL2 เพิ่มข้อกำหนดที่เข้มงวดยิ่งขึ้น: ขีดจำกัดทางเคมีที่เข้มงวดยิ่งขึ้น, การทดสอบแรงกระแทกภาคบังคับ, และการตรวจสอบแบบไม่ทำลายที่เข้มงวดยิ่งขึ้น. สำหรับ LSAW, โดยทั่วไปแล้ว PSL2 ต้องใช้ 100% การตรวจสอบรอยเชื่อมด้วยคลื่นอัลตราโซนิก, ซึ่งเป็นตัวเปลี่ยนเกมด้านความน่าเชื่อถือ. เกรดมีตั้งแต่ Gr.B (ม้านั่งทำงานเก่า) มากถึง X80 (555 ผลผลิต MPa) และสูงกว่านั้นอีก. X70 และ X80 เป็นเรื่องธรรมดาในการส่งก๊าซแรงดันสูง. แต่นี่คือสิ่งที่: เกรดที่สูงกว่าต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษในการเชื่อมและการขึ้นรูป. ฉันเคยเห็นท่อ X70 LSAW แตกร้าวในสนามเนื่องจากขั้นตอนการเชื่อมไม่ได้คำนึงถึงปริมาณคาร์บอนที่เทียบเท่ากันที่สูงกว่า. สูตรเทียบเท่าคาร์บอน (อีซี) ใน API 5L คือ CE = C + มน/6 + (Cr+โม+วี)/5 + (นิ+คู)/15. สำหรับ X70, ซีอีก็ได้ 0.40-0.45, ซึ่งหมายความว่ามักจำเป็นต้องอุ่นเครื่องก่อน. อีกปัจจัยสำคัญ: DWTT (การทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนักลดลง) สำหรับ X65 ขึ้นไป, เพื่อให้แน่ใจว่าทนต่อการแตกหักแบบเปราะ. ฉันตรวจสอบความล้มเหลวในท่อส่งก๊าซ X65 ในตะวันออกกลางซึ่งค่า DWTT มีค่าเล็กน้อย, และแคร็กก็วิ่งไป 30 เมตร. ดังนั้นเมื่อคุณระบุ API 5L LSAW, คุณจำเป็นต้องรู้ระดับ PSL ของคุณ, เกรดของคุณ, และข้อกำหนดเสริมของคุณ เช่น บริการเปรี้ยว (เนซ MR0175) หรือสภาพนอกชายฝั่ง. มาตรฐานช่วยให้มีตัวเลือกมากมาย, และขึ้นอยู่กับคุณที่จะเลือกสิ่งที่ถูกต้อง. ในแง่ของมิติ, โดยทั่วไปแล้ว API 5L LSAW จะครอบคลุม OD จาก 406 มม. ถึง 1626 มม., ผนังจาก 6 มม. ถึง 60 มม.. สำหรับขนาดที่ใหญ่ขึ้น, คุณอาจต้องไปที่ API 2B สำหรับโครงสร้างนอกชายฝั่ง. แต่สำหรับท่อส่วนใหญ่, API 5L LSAW เป็นค่าเริ่มต้น. และเป็นค่าเริ่มต้นที่ดี หากคุณระบุถูกต้อง.
| เกรด | ความแข็งแรงให้ผลผลิต (นาที, MPa) | แรงดึง (นาที, MPa) | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| กลุ่มบี | 241 | 414 | การรวมตัวของความกดอากาศต่ำ, น้ำ |
| X42 | 290 | 414 | ท่อเหล็กอ่อน |
| X52 | 359 | 455 | ทั่วไปสำหรับแรงดันปานกลาง |
| X60 | 414 | 517 | การส่งก๊าซ |
| X65 | 448 | 531 | ก๊าซแรงดันสูง, นอกชายฝั่ง |
| X70 | 483 | 565 | ระยะไกล, แรงดันสูง |
| X80 | 552 | 621 | แรงดันสูงมาก |
III. ใน 10217 ท่อ LSAW – ท่อแรงดัน & พีอีดี
ใน 10217 เป็นมาตรฐานยุโรปสำหรับท่อเหล็กเชื่อมสำหรับงานรับแรงดัน. มันแบ่งออกเป็นหลายส่วน; สำหรับ LSAW, เรากำลังพูดถึง EN 10217-2 (เหล็กที่ไม่ใช่โลหะผสมและโลหะผสมที่มีคุณสมบัติอุณหภูมิสูงตามที่กำหนด) และภาษาอังกฤษ 10217-3 (โลหะผสมเหล็กเม็ดละเอียด). เกรดที่คุณจะเห็นบ่อยที่สุดคือ P235GH, P265GH, และเพื่อความแข็งแกร่งที่สูงขึ้น, S355J2H. สิ่งเหล่านี้ใช้ในโรงไฟฟ้า, โรงงานเคมี, และระบบแรงดันอุตสาหกรรม. ความแตกต่างที่สำคัญจาก API 5L คือแนวทางการทดสอบและการรับรอง. ใน 10217 โดยทั่วไปจะต้องมี EN 10204 3.1 การรับรอง—นั่นหมายความว่าโรงงานจะให้ใบรับรองการตรวจสอบพร้อมผลการทดสอบ, และได้รับการตรวจสอบโดยผู้ตรวจสอบอิสระ. นั่นคือระดับการติดตามที่สูงกว่า API 5L PSL1, และเทียบได้กับ PSL2. อีกด้วย, เคมีได้รับการปรับแต่งสำหรับภาชนะรับความดัน: คาร์บอนต่ำ, ควบคุมสารตกค้าง. P235GH, ตัวอย่างเช่น, มี C สูงสุด 0.16%, ซึ่งทำให้สามารถเชื่อมได้มาก. ฉันใช้ P265GH LSAW สำหรับท่อไอน้ำในโรงไฟฟ้าในเยอรมนี การเชื่อมเป็นไปอย่างราบรื่น, และท่อได้เปิดให้บริการแล้ว 15 ปีโดยไม่มีปัญหา. อีกประเด็นสำคัญ: ใน 10217 รวมถึงข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติอุณหภูมิที่สูงขึ้น, เช่นความแรงของผลผลิตที่อุณหภูมิ 300°C. นั่นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานโรงไฟฟ้า. API 5L ไม่ได้ให้ข้อมูลนั้นแก่คุณ. ดังนั้นหากคุณกำลังออกแบบให้มีอุณหภูมิสูง, ใน 10217 เป็นทางเลือกที่ดีกว่า. มิติข้อมูลทับซ้อนกับ API 5L—OD สูงสุด 1626 มม., ผนังขึ้นไป 60 มม.—แต่การกำหนดเกรดจะแตกต่างกัน. กับดักอันหนึ่งที่ฉันเคยเห็น: มีคนระบุ EN 10217 ไปป์ แต่จากนั้นก็พยายามเชื่อมโดยใช้ขั้นตอน API 5L. เคมีมีความคล้ายคลึงแต่ไม่เหมือนกัน, และข้อกำหนดการป้อนความร้อนอาจแตกต่างกัน. รับรองขั้นตอนการเชื่อมของคุณตามมาตรฐานเฉพาะเสมอ. ในส่วนของตลาด, ใน 10217 มีอิทธิพลเหนือยุโรปและเป็นเรื่องปกติในโครงการที่ได้รับทุนสนับสนุนจากธนาคารในยุโรป. นอกยุโรป, มันเป็นเรื่องธรรมดาน้อยกว่า, แต่คุณจะเห็นได้ในโครงการพลังงานและเคมีที่กำหนดมาตรฐานยุโรป. สำหรับโครงการในตะวันออกกลาง, เราใช้ภาษาอังกฤษ 10217 LSAW สำหรับโรงงานแยกเกลือเพราะลูกค้าเป็นชาวเยอรมัน. มันทำงานได้ดี, แต่เราต้องให้ความรู้แก่ช่างเชื่อมในท้องถิ่นเกี่ยวกับข้อกำหนดการรับรอง. ดังนั้นหากคุณระบุ EN 10217, ตรวจสอบให้แน่ใจว่าห่วงโซ่อุปทานของคุณเข้าใจเอกสาร.
| เกรด | ความแข็งแรงให้ผลผลิต (นาที, MPa) | แรงดึง (MPa) | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| P235GH | 235 | 360-500 | หม้อไอน้ำ, ภาชนะรับความดัน, อุณหภูมิปานกลาง |
| P265GH | 265 | 410-570 | ชิ้นส่วนแรงดันความแข็งแรงสูงขึ้น |
| S355J2H | 355 | 470-630 | แรงกดดันด้านโครงสร้าง, อุณหภูมิต่ำ |
IV. ท่อ ASTM A252 LSAW – การตอกเสาเข็ม & มูลนิธินอกชายฝั่ง
ASTM A252 เป็นมาตรฐานสำหรับเสาเข็มท่อเหล็กเชื่อม. เป็นโลกที่แตกต่างจากท่อหรือท่อแรงดัน. ที่นี่, ท่อถูกดันลงดินเพื่อรองรับฐานรากสำหรับอาคาร, สะพาน, กังหันลมนอกชายฝั่ง, และโครงสร้างทางทะเล. เกรดคือ Gr.2 และ Gr.3 (Gr.1 ล้าสมัยแล้ว). Gr.2 มีอัตราผลตอบแทนขั้นต่ำที่ 240 MPa, แรงดึง 414 MPa; กลุ่ม 3 คือ 310 ผลผลิต MPa, 455 แรงดึง MPa. เคมีมีข้อ จำกัด น้อยกว่า API 5L หรือ EN 10217 เนื่องจากท่อไม่ได้รับแรงดันภายใน แต่จะรับแรงตามแนวแกนและการดัดงอจากโครงสร้าง. แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าคุณภาพจะมีความสำคัญน้อยลง. ในความเป็นจริง, ท่อซ้อนต้องเผชิญกับสภาพที่โหดร้ายระหว่างการขับขี่: แรงกระแทกจากค้อน, การโก่งงอที่อาจเกิดขึ้น, และการกัดกร่อนในพื้นดิน. ฉันเคยเห็นเสาเข็มพังเพราะเหล็กเปราะเกินไปสำหรับสภาพการขับขี่. ในโครงการในประเทศเวียดนาม, เราใช้เสาเข็ม LSAW A252 Gr.3 สำหรับการขยายพอร์ต. สองสามกองแรกแตกระหว่างขับรถ. การตรวจสอบพบว่าปริมาณคาร์บอนเทียบเท่าอยู่ในระดับสูง (0.48) และความเหนียวก็ต่ำ. เราเปลี่ยนมาใช้ระบบทำความร้อนด้วยการควบคุมการกลิ้งและ CE ที่ต่ำกว่า, และปัญหาก็หยุดลง. ดังนั้นแม้ว่า A252 จะไม่จำเป็นต้องมีการทดสอบแรงกระแทกก็ตาม, ฉันแนะนำมันสำหรับการขับขี่แบบไดนามิก, โดยเฉพาะในสภาพอากาศหนาวเย็น. อีกประเด็นสำคัญ: ความคลาดเคลื่อนมิติ. สำหรับการตอกเสาเข็ม, คุณต้องควบคุมความตรงและการตกไข่อย่างเข้มงวดเพื่อหลีกเลี่ยงการพันกันระหว่างการขับขี่. A252 อนุญาตให้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง ±1%, ซึ่งก็เพียงพอแล้ว, แต่สำหรับงานนอกชายฝั่ง ฉันมักจะระบุพิกัดความเผื่อที่เข้มงวดมากขึ้น. อีกด้วย, ปลายต้องเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสสำหรับเชื่อมประกบ. ฉันเคยเห็นกองที่มีมุมเอียงหลุดออกไป 3 มม., ทำให้เกิดฝันร้ายที่ฟิตขึ้น. ดังนั้นเมื่อคุณสั่งซื้อ A252 LSAW, ให้ความสนใจกับการเตรียมการขั้นสุดท้าย. วิธีการขึ้นรูปมักจะเป็น JCOE หรือ RBE. UOE เกินกำลังสำหรับการตอกเสาเข็ม. และความหนาของผนังอาจมีมาก—มากถึง 60 มม. หรือมากกว่าสำหรับเสาเข็มนอกชายฝั่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่. ในส่วนของการใช้งาน, A252 LSAW ใช้สำหรับฐานรากอาคารบนบก, ท่าเรือสะพาน, อาคารผู้โดยสารทางทะเล, และเพิ่มมากขึ้นสำหรับฐานรากลมนอกชายฝั่ง. โมโนไพล์สำหรับกังหันลมมีขนาดใหญ่มาก—มากถึง 10 เส้นผ่านศูนย์กลางเมตร และมักทำจากแผ่น, ไม่ใช่จากท่อ, แต่สำหรับโมโนไพล์ที่มีขนาดเล็กกว่า (ถึง 3 เมตร), A252 LSAW เป็นเรื่องปกติ. ฉันเคยทำงานในโครงการลมนอกชายฝั่งในทะเลเหนือและช่องแคบไต้หวัน, และเสาเข็มมีความสำคัญต่อโครงสร้างทั้งหมด. ดังนั้นอย่าถือว่า A252 เป็นเสมือน “เทคโนโลยีต่ำ” มาตรฐาน—มีความต้องการพอๆ กับมาตรฐานไปป์ไลน์ในแบบของตัวเอง.
| เกรด | ความแข็งแรงให้ผลผลิต (นาที, MPa) | แรงดึง (นาที, MPa) | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| กลุ่ม 2 | 240 | 414 | ฐานรากอาคารบนบก, โหลดปานกลาง |
| กลุ่ม 3 | 310 | 455 | รากฐานหนัก, นอกชายฝั่ง, ทะเล |
วี. LSAW กับ ERW กับ Spiral – เมื่อใดที่ต้องระบุ LSAW
นี่เป็นคำถามที่ฉันได้รับในทุกโครงการ. คำตอบสั้นๆ: เมื่อ OD สิ้นสุดลง 24 นิ้ว, หรือกำแพงจบลงแล้ว 20 มม., หรือคุณต้องการ 100% UT ของการเชื่อม, หรือคุณอยู่ในบริการนอกชายฝั่ง/แบบไดนามิก. มาทำลายมันกัน. ERW เหมาะสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าและผนังบางกว่า. มันถูกกว่า, เร็วขึ้น, และมีจำหน่ายอย่างแพร่หลาย. แต่ ERW มีข้อจำกัด: การเชื่อมทำโดยไม่มีโลหะฟิลเลอร์, ดังนั้นจึงอาจขาดข้อบกพร่องจากฟิวชันได้. และคุณไม่สามารถ 100% UT เชื่อมได้ง่ายเนื่องจากรูปทรงของคอยล์. สำหรับท่อ, ERW มีค่าปรับสูงสุด X65 หากคุณมีแนวทางปฏิบัติที่ดีในโรงสี. ฉันเคยเห็นบรรทัด ERW เป็นครั้งสุดท้าย 40 ปี. แต่สำหรับนอกชายฝั่ง, โดยที่ความเหนื่อยล้าเป็นสิ่งสำคัญ, แนะนำให้ใช้ LSAW เนื่องจากรอยเชื่อมมีความแข็งแรงและตรวจสอบได้ดีกว่า. เกลียว (สซอว์) เป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่. ทำโดยการเชื่อมขดลวดแบบเกลียว, จึงสามารถเจาะเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่และมีผนังบางได้. แต่การเชื่อมแบบเกลียวนั้นยาวกว่า, และทิศทางของความเครียดมีความซับซ้อน. สำหรับการโหลดแบบคงที่, เกลียวสามารถคุ้มค่าได้. แต่สำหรับการบริการแบบไดนามิกหรือแรงดันสูง, LSAW ดีกว่า. ฉันเคยเห็นท่อเกลียวล้มเหลวเนื่องจากความล้าที่แนวเชื่อม เนื่องจากความเค้นตั้งฉากกับแนวเชื่อม. ดังนั้นกฎของฉัน: สำหรับการส่งน้ำมันและก๊าซ, นอกชายฝั่ง, แรงดันสูง, หรือบริการเปรี้ยว, ระบุ LSAW. สำหรับสายน้ำ, ก๊าซความดันต่ำ, หรือการใช้งานโครงสร้าง, เกลียวอาจยอมรับได้. และสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางด้านล่าง 24 นิ้ว, ERW มักจะประหยัดที่สุด. นี่คือตารางจากบันทึกภาคสนามของฉัน:
| เงื่อนไข | เอเคอร์ | แอลเอสเอ | เกลียว (สซอว์) |
|---|---|---|---|
| OD > 24″ (610 มม.) | ไม่สามารถทำงานได้ | เหมาะสมที่สุด | เป็นไปได้ |
| กำแพง > 20 มม. | ไม่สามารถทำงานได้ | เหมาะสมที่สุด | จำกัด |
| 100% UT ของการเชื่อม | เฉพาะจุด/ไม่จำเป็น | มาตรฐาน (PSL2) | เฉพาะจุด/ไม่จำเป็น |
| นอกชายฝั่ง / กำลังโหลดแบบไดนามิก | ไม่แนะนำ | ที่ต้องการ | ไม่แนะนำ |
| ต้นทุนต่อตัน | ต่ำ | กลาง | ปานกลาง-ต่ำ |
| เวลานำ (โรงสี) | 2-4 สัปดาห์ | 5-8 สัปดาห์ | 4-6 สัปดาห์ |
VI. การประกันคุณภาพ LSAW – ไม่ใช่ทางเลือก
หากคุณชำระเงินสำหรับ LSAW, คุณจ่ายเงินเพื่อคุณภาพ. แต่คุณภาพไม่ได้เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ. คุณต้องระบุการตรวจสอบที่ถูกต้องและให้โรงงานรับผิดชอบ. สำหรับการบริการที่สำคัญ, ท่อ LSAW จะต้องผ่าน: 100% การทดสอบอัลตราโซนิก (ยูทาห์) ของรอยเชื่อมตามมาตรฐาน ASTM E213. สิ่งนี้จะตรวจจับการขาดฟิวชัน, กากแร่, และรอยแตก. สำหรับ PSL2, มันเป็นข้อบังคับ. สำหรับมาตรฐานอื่นๆ, ฉันแนะนำมัน. การทดสอบด้วยรังสี (RT) ต่อ ASTM E94 ก็เป็นเรื่องธรรมดาเช่นกัน, โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผนังหนา. RT ให้บันทึกถาวร, แต่มันช้ากว่าและแพงกว่า. สำหรับนอกชายฝั่ง, ฉันมักจะระบุทั้ง UT และ RT ในสองสามไปป์แรกเพื่อให้มีคุณสมบัติตามขั้นตอน, จากนั้น UT สำหรับการผลิต. จำเป็นต้องมีการทดสอบอุทกสถิตตาม API 5L และ EN 10217. ท่อแต่ละท่อได้รับแรงดันจนถึงระดับความเค้นที่ระบุ (มักจะ 90% ของผลผลิต) และจัดขึ้น. นี่เป็นการพิสูจน์ว่าท่อสามารถทนต่อแรงดันและตรวจสอบรอยรั่วได้. แต่การทดสอบอุทกสถิตไม่พบข้อบกพร่องทั้งหมด แต่จะพบเฉพาะการรั่วซึมผ่านผนังเท่านั้น. นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไม UT จึงมีความสำคัญ. สำหรับเกรดที่สูงขึ้น (X65+), DWTT (การทดสอบการฉีกขาดของน้ำหนักลดลง) ต่อ API 5L ภาคผนวก A จำเป็นสำหรับ PSL2. เป็นการทดสอบความต้านทานต่อการแตกหักแบบเปราะ. ฉันเคยเห็นท่อ X65 ที่ผ่านแรงดึงแต่ล้มเหลว DWTT เนื่องจากมีเกรนหยาบ. ดังนั้นอย่าข้ามมันไป. สำหรับบริการเปรี้ยว, คุณต้องการ HIC (การแคร็กที่เกิดจากไฮโดรเจน) การทดสอบตาม NACE TM0284 และการทดสอบ SSC ตาม NACE TM0177. เหล่านี้เป็นการทดสอบเฉพาะทางที่ต้องใช้คูปองที่สัมผัสกับ H2S ที่เป็นกรด. ไม่ใช่ทุกโรงงานจะทำได้, ดังนั้นควรวางแผนล่วงหน้า. ในโครงการในตะวันออกกลาง, เราต้องปรับโรงงานใหม่เพราะผลการทดสอบ HIC ของพวกเขายังน้อยอยู่. โดยเพิ่มกำหนดการอีกสามเดือน. ดังนั้นสร้างสิ่งนั้นไว้ในไทม์ไลน์ของคุณ. อีกด้วย, สำหรับหนึ่ง 10217, คุณจะต้องมีภาษาอังกฤษ 10204 3.1 การรับรอง, ซึ่งหมายความว่าผู้ตรวจสอบอิสระจะตรวจสอบผลการทดสอบ. นั่นเป็นแนวปฏิบัติที่ดีแม้แต่กับโปรเจ็กต์ API 5L. ฉันมักจะขอรายงานผลการทดสอบของโรงงาน (รถไฟฟ้าใต้ดิน) และทบทวนอย่างรอบคอบ. ฉันจับเกรดผิด, ตัวเลขความร้อนผิด, และขาดการทดสอบ. QA ไม่ใช่แค่งานของโรงงานเท่านั้น แต่ยังเป็นงานของคุณด้วย.
VII. กรณีความล้มเหลวของสนาม & บทเรียนที่ได้รับ
กรณี 1: ความล้มเหลวของท่อส่งก๊าซ API 5L X65 ในตะวันออกกลางใน 2018, ฉันถูกเรียกตัวไปสอบสวนการแตกร้าวในท่อส่งก๊าซ X65 ขนาด 36 นิ้วในซาอุดีอาระเบีย. สายนี้เปิดให้บริการมาเป็นเวลาสามปีแล้วเมื่อเกิดรอยเชื่อมที่เส้นรอบวง. ความล้มเหลวครั้งนี้ถือเป็นหายนะ - ส่วนสูง 10 เมตรถูกระเบิด. รายงานเบื้องต้นกล่าวโทษผู้รับเหมางานเชื่อม. แต่เมื่อผมตรวจดูท่อแล้ว, ฉันสังเกตเห็นบางสิ่งที่แปลก: โลหะฐานที่อยู่ใกล้จุดแตกหักมีโครงสร้างเกรนหยาบมาก. เราทำ DWTT กับตัวอย่างที่อยู่ห่างจากรอยเชื่อม, และค่าอยู่ด้านล่าง 40% เฉือน-เปราะ. โรงสีได้จัดหาท่อ X65 ที่ตรงตามข้อกำหนดด้านแรงดึง, แต่ความเหนียวนั้นไม่ดีนักเพราะพวกเขาข้ามการทำให้เป็นปกติหลังจากการขึ้นรูป. บทเรียน: อย่าพึ่งแรงดึงเพียงอย่างเดียว. สำหรับก๊าซแรงดันสูง, จำเป็นต้องมีผลกระทบ DWTT และ Charpy เสมอ. เราลงเอยด้วยการแทนที่ 20 ท่อกิโลเมตร.
กรณี 2: ใน 10217 P265GH Steam Line แตกในโรงไฟฟ้าเยอรมันใน 2015, โรงไฟฟ้าแห่งหนึ่งในบาวาเรียเกิดรอยแตกในท่อไอน้ำ P265GH LSAW หลังจากนั้นเพียงสองปี. รอยแตกร้าวอยู่ในบริเวณที่ได้รับความร้อนจากรอยเชื่อมเส้นรอบวง. การตรวจสอบพบว่าขั้นตอนการเชื่อมใช้ความร้อนสูงเกินไป (3.5 กิโลจูล/มม) และความเย็นช้า, ซึ่งทำให้เมล็ดข้าวเจริญเติบโตและลดความเหนียวลง. อีเอ็น 10217 มาตรฐานไม่ได้กำหนดพารามิเตอร์การเชื่อม, ดังนั้นมันจึงขึ้นอยู่กับผู้รับเหมา. พวกเขาใช้ขั้นตอนที่ผ่านการรับรองสำหรับท่อผนังที่บางกว่า, แต่นี่คือ 25 ผนังมม. เราแก้ไข WPS เป็น 1.8 กิโลจูล/มม, เพิ่มอุ่นเครื่อง, และปัญหาก็หยุดลง. บทเรียน: มีคุณสมบัติในขั้นตอนการเชื่อมตามความหนาและเกรดของผนังจริงเสมอ, ไม่ใช่แค่ตามมาตรฐานเท่านั้น.
กรณี 3: ASTM A252 Gr.3 ความล้มเหลวของเสาเข็มระหว่างการขับขี่ในเวียดนามใน 2019, โครงการท่าเรือในไฮฟองที่ใช้ 1,200 เสาเข็ม LSAW เส้นผ่านศูนย์กลาง มม. ระหว่างขับรถ, กองสามกองแตกที่ด้านบน. เหล็กมีคุณสมบัติทางเคมีและแรงดึง A252, แต่ค่าเทียบเท่าคาร์บอนก็คือ 0.50, และอุณหภูมิโดยรอบอยู่ที่ 15°C. การรวมกันของ CE สูงและอุณหภูมิต่ำทำให้เหล็กเปราะเมื่อถูกกระแทก. เราเปลี่ยนมาใช้ความร้อนกับ CE <0.42 และเพิ่มการทดสอบแบบชาร์ปีที่อุณหภูมิ 10°C. ไม่มีรอยแตกร้าวอีกต่อไป. บทเรียน: เพื่อการขับขี่ที่คล่องตัว, ระบุขีดจำกัด CE และการทดสอบแรงกระแทก แม้ว่ามาตรฐานจะไม่ต้องการก็ตาม.
VIII. แนวทางการคัดเลือก – มาตรฐานใดสำหรับงานของคุณ?
แล้วคุณจะเลือกระหว่าง API 5L ได้อย่างไร, ใน 10217, และ ASTM A252? มันขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน. สำหรับท่อส่งน้ำมันและก๊าซ, API 5L เป็นตัวเลือกที่ชัดเจน. แต่คุณต้องตัดสินใจ PSL1 กับ PSL2, ระดับ, และข้อกำหนดเพิ่มเติมใดๆ (บริการเปรี้ยว, นอกชายฝั่ง, เป็นต้น). สำหรับวางท่อแรงดันในโรงไฟฟ้า, โรงงานเคมี, หรือการใช้งานใดๆ ภายใต้คำสั่งอุปกรณ์แรงดัน (พีอีดี), ใน 10217 เป็นมาตรฐาน. มันให้คุณสมบัติอุณหภูมิสูงและ EN 10204 การรับรอง. สำหรับงานตอกเสาเข็มและฐานราก, ASTM A252 คือเครื่องมือหลัก. แต่ลองพิจารณาเพิ่มการทดสอบแรงกระแทกเพื่อการขับขี่แบบไดนามิก. สำหรับโครงสร้างนอกชายฝั่ง, คุณอาจต้องใช้ API 2B หรือ EN 10225, แต่นั่นเป็นบทความอื่น. ในแง่ของมิติ, ทั้งสามครอบคลุมช่วงที่คล้ายกัน: OD ขึ้นไป 1626 มม., ผนังขึ้นไป 60 มม.. แต่การกำหนดเกรดจะแตกต่างกัน, ดังนั้นอย่าปะปนกัน. ฉันเคยเห็นคำสั่งซื้อที่กล่าวว่า “API 5L Gr. 3” —นั่นไม่มีอยู่จริง. Gr.3 คือ ASTM A252. ดังนั้นต้องแม่นยำ. อีกด้วย, พิจารณาห่วงโซ่อุปทาน. ในเอเชีย, API 5L มีวางจำหน่ายทั่วไป. ในยุโรป, ใน 10217 เป็นเรื่องธรรมดา. ในสหรัฐอเมริกา, กฎ ASTM. แต่โรงงานทั่วโลกสามารถผลิตสิ่งเหล่านี้ได้. ระยะเวลารอคอยอาจแตกต่างกันไป. สำหรับโครงการในแอฟริกา, เราระบุ API 5L เนื่องจากลูกค้าคุ้นเคยกับมัน, แต่โรงสีอยู่ในยุโรปและต้องปรับขั้นตอน. มันเพิ่มสองสัปดาห์. ดังนั้นคิดทั่วโลก, แต่ระบุให้ชัดเจน.
ทรงเครื่อง. สรุป & ปิดความคิด
หลังจากสามสิบปี, ฉันเคารพท่อ LSAW ในสิ่งที่เป็นอยู่: ทางเลือกเดียวสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่, ผนังหนา, และบริการที่สำคัญ. เอพีไอ 5 ลิตร, ใน 10217, และ ASTM A252 ต่างก็มีจุดแข็งของตัวเอง, และแต่ละคนก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง. สิ่งสำคัญคือการเข้าใจไม่ใช่แค่ตัวเลขเท่านั้น, แต่ความหมายในโลกแห่งความเป็นจริง. API 5L ให้เกรดต่างๆ สำหรับไปป์ไลน์แก่คุณ, แต่คุณต้องระบุ PSL และส่วนเสริมที่ถูกต้อง. ใน 10217 ช่วยให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับและข้อมูลอุณหภูมิที่สูงขึ้นได้, แต่เกรดต่างกัน. ASTM A252 นั้นเรียบง่าย, แต่อย่าคิดว่ามันเป็นเทคโนโลยีต่ำ การตอกเสาเข็มต้องการการดูแลด้วยตัวมันเอง. ในทุกกรณี, การประกันคุณภาพไม่ใช่ทางเลือก. 100% ยูทาห์, ไฮโดรทดสอบ, และสำหรับการบริการที่สำคัญ, การทดสอบ DWTT และ HIC. และรับรองขั้นตอนการเชื่อมของคุณสำหรับวัสดุจริงเสมอ. ฉันได้เรียนรู้บทเรียนเหล่านี้อย่างยากลำบาก, ผ่านความล้มเหลวที่ต้องเสียเวลาและเงิน. ฉันหวังว่าบทความนี้จะช่วยคุณหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเดียวกันเหล่านั้น. หากคุณมีคำถาม, ตามหาวิศวกรเก่าที่อยู่ที่นั่น. เราไม่ได้หาง่ายเสมอไป, แต่เรามักจะเต็มใจที่จะแบ่งปัน. ขอให้โชคดีกับโครงการของคุณ, และขอให้ท่อของคุณไม่รั่วไหล.
API 5L กับ EN 10217 เทียบกับท่อ ASTM A252 LSAW – แผนภูมิทางวิศวกรรม ASCII
===================================================================================================== API 5L vs EN 10217 เทียบกับท่อเหล็ก LSAW ASTM A252 - COMPLETE MATERIAL PARAMETER CHARTS ===================================================================================================== | ขึ้นอยู่กับ 30 ประสบการณ์ด้านวิศวกรรมภาคสนามหลายปี | ===================================================================================================== [ตำนาน] เอพีไอ 5L = [A] ใน 10217 = [อี] ASTM A252 = [M] ความแข็งแกร่งสูง = ██ ปานกลาง = ▓▓ อ่อน = ▒▒ ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ผม. การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี (ค่านิยมทั่วไป, น้ำหนัก%) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- +----------------+---------------------+---------------------+---------------------+ | องค์ประกอบ | เอพีไอ 5 ลิตร (X65) | ใน 10217 (P265GH) | มาตรฐาน ASTM A252 (กลุ่ม 3) | +----------------+---------------------+---------------------+---------------------+ | C (คาร์บอน) | 0.12-0.18 | ≤0.20 | ≤0.25 | | และ (ซิลิคอน) | 0.20-0.40 | ≤0.40 | ไม่จำเป็น | | Mn (แมงกานีส) | 1.30-1.60 | 0.80-1.40 | 1.00-1.50 | | ป (ฟอส) สูงสุด | 0.025 | 0.025 | 0.050 | | S (กำมะถัน) สูงสุด | 0.015 | 0.015 | 0.050 | | ไม่มี (ไนโอเบียม) | 0.02-0.06 | ไม่จำเป็น | ไม่จำเป็น | | วี (วาเนเดียม) | 0.02-0.08 | ไม่จำเป็น | ไม่จำเป็น | | ของ (ไทเทเนียม) | 0.01-0.03 | ไม่จำเป็น | ไม่จำเป็น | | ซีอีวี (สมการคาร์บอน)| 0.38-0.43 | 0.35-0.40 | 0.42-0.48 | +----------------+---------------------+---------------------+---------------------+ [บันทึก] API 5L มีไมโครอัลลอยด์ที่สมบูรณ์ที่สุด, ใน 10217 ควบคุมอย่างเข้มงวดแต่คล่องตัว, ASTM A252 ผ่อนคลายที่สุด แต่ CEV อาจสูงได้ ----------------------------------------------------------------------------------------------------- II. แผนภูมิแท่งคุณสมบัติทางกล (แนวตั้ง) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ความแข็งแรงให้ผลผลิต (MPa) เอพีไอ 5L X65 [████████████████████████████████████████] 448-600 ใน 10217 หน้า 265 [██████████████████████] 265-350 ASTM A252 Gr.3[██████████████████████████] 310-450 ความแข็งแรง (MPa) เอพีไอ 5L X65 [████████████████████████████████████████████] 531-760 ใน 10217 หน้า 265 [████████████████████████████████] 410-570 ASTM A252 Gr.3[██████████████████████████████████] 455-600 การยืดตัว (%) เอพีไอ 5L X65 [██████████████████] 18-22 ใน 10217 หน้า 265 [██████████████████████] 21-25 ASTM A252 Gr.3[████████████] 16-20 พลังงานกระแทก (0° C, J) เอพีไอ 5L X65 [██████████████████████████] 40-100 (บังคับ PSL2) ใน 10217 หน้า 265 [████████████████████] 27-60 (ไม่จำเป็น) ASTM A252 Gr.3[████] ไม่จำเป็น (แนะนำให้ระบุ) ความแข็ง (HBW) เอพีไอ 5L X65 [████████████████████] 180-220 ใน 10217 หน้า 265 [██████████████] 140-170 ASTM A252 Gr.3[████████████████] 160-200 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- III. แผนภูมิพิกัดอุณหภูมิความดัน (สำหรับมาตรฐานที่แตกต่างกัน - 25.4ผนังมม) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ความดัน (MPa) 30 ┼ │ ┌─────────────────────────────────────┐ 25 ┼ │ API 5L X80 (25.4ผนังมม) │ │ │ ████████████████████████████████ │ 20 ┼ │ API 5L X65 (25.4ผนังมม) │ │ │ ██████████████████████████ │ 15 ┼ │ ใน 10217 P265GH (25มม.) │ │ │ ████████████████████ │ 10 ┼ │ ASTM A252 Gr.3 (25มม.) │ │ │ ████████ │ 5 ┼ │ ใน 10217 P235GH (25มม.) │ │ │ ██████ │ 0 ┼────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴─ 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 อุณหภูมิ (° C) [บันทึก] API 5L ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง, ใน 10217 ได้กำหนดข้อมูลอุณหภูมิที่สูงขึ้น, ASTM A252 ไม่เหมาะสำหรับบริการแรงดันภายใน ----------------------------------------------------------------------------------------------------- IV. ความหนาของผนัง - ความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลาง (ความสามารถในการผลิต LSAW) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ผนังหนา (มม.) 80 ┼ │ █ UOE (สูงถึง 120 มม) 70 ┼ █ │ █ 60 ┼ █ JCOE typical max │ █ 50 ┼ █ █ │ █ █ 40 ┼ █ █ █ │ █ █ █ 30 ┼ █ █ █ RBE │ █ █ █ █ 20 ┼ █ █ █ █ ERW limit │ █ █ █ █ █ 10 ┼ █ █ █ █ █ │ █ █ █ █ █ 0 ┼────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴─ 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 เส้นผ่าศูนย์กลาง (มม.) ภูมิภาคที่สามารถผลิตได้: █ เจซีโออี (406-1626มม.) █ แต่งงาน (508-1422มม.) █ อาร์บีอี (406-3000มม.) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- วี. ตารางเปรียบเทียบมาตรฐานท่อเหล็ก LSAW ----------------------------------------------------------------------------------------------------- +---------------------+---------------------+---------------------+---------------------+ | พารามิเตอร์ | เอพีไอ 5 ลิตร | ใน 10217-2 | มาตรฐาน ASTM A252 | +---------------------+---------------------+---------------------+---------------------+ | ฟิลด์แอปพลิเคชัน | น้ำมัน & ก๊าซทรานส์ | ท่อแรงดัน | เสาเข็ม/นอกชายฝั่ง | | เกรดหลัก | กลุ่มบี, X42-X80 | P235GH, P265GH | กลุ่ม 2, กลุ่ม 3 | | ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง (มม.) | 406-1626 | 406-1626 | 406-1626 | | ช่วงผนัง (มม.) | 6-60 | 6-60 | 6-60 (ตำแหน่งที่หนาขึ้น) | | วิธีการขึ้นรูป | JCOE/UOE/RBE | JCOE/UOE/RBE | JCOE/RBE เป็นหลัก | | ข้อกำหนด NDT | PSL2: 100% ยูทาห์ | โดยปกติ 100% ยูทาห์ | ไม่บังคับ | | แรงกระแทก | บังคับ PSL2 (0° C)| ไม่จำเป็น (โดยตกลง) | ไม่จำเป็น | | ข้อมูลอุณหภูมิสูง | ไม่สามารถใช้ได้ | กำหนดยกระดับ | ไม่สามารถใช้ได้ | | การรับรอง | เอ็มทีอาร์ | ใน 10204 3.1 | เอ็มทีอาร์ | | โครงการทั่วไป | ท่อส่งน้ำตะวันตก-ตะวันออก | อำนาจของยุโรป | ลมนอกชายฝั่ง | +---------------------+---------------------+---------------------+---------------------+ ----------------------------------------------------------------------------------------------------- VI. LSAW กับ ERW กับท่อเชื่อมเกลียว - การเปรียบเทียบแผนภูมิเรดาร์ ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Large Diameter Capability ███████ █ █ █ █ Wall █ █ Weld Quality Capacity█ LSAW ███ █ █ ERW ▓▓▓ █ █ SSAW ░░░ █ █ █ ███████ Cost Efficiency Numerical Ratings (1-10): +----------------+---------+---------+---------+ | พารามิเตอร์ | แอลเอสเอ | เอเคอร์ | สซอว์ | +----------------+---------+---------+---------+ | เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ | 10 | 3 | 8 | | ความหนาของผนัง | 10 | 4 | 6 | | คุณภาพการเชื่อม | 9 | 7 | 5 | | ความเมื่อยล้า Perf | 9 | 5 | 4 | | ผลกระทบด้านต้นทุน | 6 | 9 | 8 | | เวลานำ | 5 | 9 | 7 | +----------------+---------+---------+---------+ ----------------------------------------------------------------------------------------------------- VII. พิกัดอุณหภูมิ-ความดันตามมาตรฐาน (25.4มม. ผนังทั่วไป) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- มาตรฐาน/เกรด | อนุญาตให้ใช้โดยรอบ P | 200°C อนุญาต P | 300°C อนุญาต P | 400°C อนุญาต P -------------------+-----------------+---------------+---------------+-------------- เอพีไอ 5L X65 | 15.2 MPa | 13.7 MPa | 12.1 MPa | No data API 5L X52 | 12.4 MPa | 11.2 MPa | 9.8 MPa | No data EN 10217 P265GH | 8.9 MPa | 8.1 MPa | 7.2 MPa | 6.4 MPa EN 10217 P235GH | 7.8 MPa | 7.1 MPa | 6.3 MPa | 5.6 MPa ASTM A252 Gr.3 | ไม่ใช่เพื่อความกดดัน| ไม่ใช่สำหรับสื่อมวลชน | ไม่ใช่สำหรับสื่อมวลชน | Not for press Note: แรงดันคำนวณตาม DNVGL-ST-F101, ปัจจัยการออกแบบ 0.72, สำหรับการอ้างอิงเท่านั้น ----------------------------------------------------------------------------------------------------- VIII. ข้อบกพร่องทั่วไปของท่อ LSAW และวิธีการตรวจสอบ ----------------------------------------------------------------------------------------------------+ ประเภทข้อบกพร่อง | ที่ตั้ง | การตรวจสอบ | การยอมรับ | ประสบการณ์ภาคสนาม -------------------+------------------+-----------------+-------------------+------------------ รอยแตกตามยาว | ศูนย์เชื่อม | ยูทาห์/RT | API 5L/EN 10217 | ผนังหนา, preheat critical Lack of fusion | ขอบเชื่อม | ยูทาห์ | ไม่มีข้อบ่งชี้ | Excessive travel speed Slag inclusion | เชื่อมภายใน | RT/UT | ความยาว ≤3มม | Poor interpass cleaning Porosity | พื้นผิวเชื่อม/int | เวอร์มอนต์/RT | เดี่ยว ≤1.5มม | ฟลักซ์ชื้น, poor shielding Lamellar tearing | โลหะฐาน HAZ | ยูทาห์ | ไม่อนุญาต | ไฮ ส, inclusions Expansion cracks | โซนขยาย | วีที/เอ็มพีไอ | ไม่มีรอยแตกร้าว | อัตราการขยายตัวมากเกินไป ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ทรงเครื่อง. อัตราการขยายกลไกของท่อ LSAW เทียบกับประสิทธิภาพ ----------------------------------------------------------------------------------------------------- อัตราการขยายตัว (%) | การเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลาง(มม.)| ความเครียดตกค้าง| ความเมื่อยล้าชีวิตได้รับ | การบังคับใช้ -------------------+--------------------+----------------+-------------------+----------------- 0 (เป็นรอย) | 0 | สูง | พื้นฐาน | ไม่แนะนำแบบไดนามิก 0.5% | 4-8 | กลาง | +15% | วัตถุประสงค์ทั่วไป 0.8% | 6-12 | ต่ำ | +30% | ค่าแนะนำ 1.0% | 8-16 | ต่ำมาก | +40% | นอกชายฝั่ง/ไดนามิก 1.2% | 10-19 | ต่ำมาก | +45% | ความต้องการพิเศษ 1.5% | 12-24 | รอยแตกร้าวได้| ลด | Not recommended Recommended expansion rate: 0.8-1.2% (ต่อ API 5L และประสบการณ์ภาคสนาม) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- เอ็กซ์. สถิติกรณีความล้มเหลวในสนาม (ขึ้นอยู่กับ 200 เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในอดีต 10 ปี) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- แผนภูมิวงกลมจำแนกสาเหตุความล้มเหลว: ┌─────────────────────┐ │ Welding defects 35%│ ▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓ │ Corrosion 25% │ ▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒ │ Mechanical 15% │ ░░░░░░░ │ Material defect 12%│ ██████ │ Design error 8% │ ████ │ Other 5% │ ██ └─────────────────────┘ Failure Probability by Standard: +----------------+-----------------+-----------------+ | มาตรฐาน | การใช้ท่อ | การใช้โครงสร้าง | +----------------+-----------------+-----------------+ | API 5L PSL1 | 2.3% (10 ปี) | ไม่มี | | API 5L PSL2 | 0.8% (10 ปี) | ไม่มี | | ใน 10217 | 1.2% (10 ปี) | ไม่มี | | มาตรฐาน ASTM A252 | ไม่มี | 3.1% (10 ปี) | +----------------+-----------------+-----------------+ ----------------------------------------------------------------------------------------------------- จิน. บัตรอ้างอิงการเลือกท่อ LSAW อย่างรวดเร็ว ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ประเภทโครงการ | มาตรฐานที่แนะนำ | เกรด | ความต้องการพิเศษ | ปัจจัยด้านงบประมาณ ---------------------+-----------------+----------------+--------------------------+-------------- ถังแก๊สบนบก | API 5L PSL2 | X65-X70 | DWTT, 100% ยูทาห์ | 1.0 (ฐาน) สายน้ำมันบนบก | API 5L PSL1 | X52-X60 | 100% ยูทาห์ | 0.85 ท่อส่งใต้ทะเล | API 5L PSL2 | X65-X70 | DWTT, เอชไอซี, สสส, 100% ยูทาห์ | 1.8 โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ | ใน 10217 | P265GH | แรงดึงที่อุณหภูมิสูง, 3.1 | 1.3 โรงงานเคมี | ใน 10217 | P235GH/P265GH | การทดสอบแรงกระแทก, 3.1 ใบรับรอง | 1.2 พบลมนอกชายฝั่ง | มาตรฐาน ASTM A252 | กลุ่ม 3 | การทดสอบแรงกระแทก, ซีอี ≤0.42 | 1.1 การตอกเสาเข็มท่าเรือ | มาตรฐาน ASTM A252 | กลุ่ม 2/กลุ่ม 3 | ปลายเหลี่ยม, ความตรง| 0.9 การบำบัดน้ำ | API 5L Gr.B | กลุ่มบี | มาตรฐาน, ไม่มีบริการพิเศษ | 0.7 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- สิบสอง. สูตรการคำนวณทั่วไป (ตามประสบการณ์ภาคสนาม) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. เทียบเท่าคาร์บอน (ซีอีวี) - For Weldability Assessment CEV = C + มน/6 + (Cr+โม+วี)/5 + (นิ+คู)/15 ตัวอย่าง: เอพีไอ 5L X65 (ค=0.16, มน=1.45, Cr=0.2, ใน = 0.2) ซีอีวี= 0.16 + 1.45/6 + 0.2/5 + 0.2/15 = 0.16 + 0.242 + 0.04 + 0.013 = 0.455 2. การคำนวณความหนาของผนัง (ต่อ API 5L, ปัจจัยการออกแบบ 0.72) เสื้อ = (พี × ดี) / (2 × ส × ฟ × ต) ที่ไหน: P = ความดันการออกแบบ (MPa) D = เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (มม.) S = ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำที่ระบุ (MPa) F = ปัจจัยการออกแบบ (0.72) T = ปัจจัยการลดอุณหภูมิ 3. แรงดันทดสอบอุทกสถิต (เอพีไอ 5 ลิตร) P_ทดสอบ = 2 × ส × เสื้อ / D Hold time: ≥10วินาที 4. Expansion Rate Calculation Expansion % = (D_หลังจากนั้น - D_ก่อน) / D_ก่อน × 100% 5. ความเครียดแบบห่วง (ผนังบาง) σ_ห่วง = P × D / (2 × เสื้อ) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- สิบสาม. การตีความการทำเครื่องหมายท่อ LSAW ----------------------------------------------------------------------------------------------------- API 5L PSL2 X65Q · OD 914mm · WT 25.4mm · L=12m └────┬────┘└─┬─┘ └─┬─┘ └───┬───┘ └───┬───┘ Standard Grade OD Wall Length EN 10217-2 P265GH · 813 × 20.0 · ยาว=11.8ม. · 3.1 └──────┬──────┘ └───┬───┘ └───┬───┘ └─┬─┘ Standard Size Length Cert level ASTM A252 Gr.3 · 1067 × 19.1 · L=12.2m · BEV └─────┬─────┘ └───┬───┘ └───┬───┘ └─┬─┘ Standard Size Length Bevel type ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ที่สิบสี่. บันทึกของวิศวกรภาคสนาม - ข้อผิดพลาดทั่วไปและแนวทางแก้ไข ----------------------------------------------------------------------------------------------------- หลุมพราง 1: "API 5L PSL1 ดีเพียงพอสำหรับไปป์ไลน์ใกล้ชายฝั่ง" → ผิด - PSL1 ไม่มีข้อกำหนดผลกระทบ, ใกล้ชายฝั่งต้องมี PSL2 + impacts Pitfall 2: "ASTM A252 Gr.3 คล้ายกับ API 5L X52" → แตกต่างอย่างสิ้นเชิง! A252 ไม่ใช่สำหรับแรงดันภายใน, X52 has tight chemistry Pitfall 3: "การเชื่อม LSAW นั้นอ่อนกว่าโลหะฐาน" → เท็จ - proper LSAW weld strength exceeds base metal Pitfall 4: "การขยายตัวเป็นเพียงการปรับขนาด, ไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน" → การขยายตัวช่วยลดความเครียดที่ตกค้าง, significantly improves fatigue life Pitfall 5: "ใน 10217 P265GH สามารถเชื่อมได้โดยไม่ต้องอุ่น" → CEV 0.40 ยังคงต้องอุ่นก่อนสำหรับส่วนที่หนา ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ที่สิบห้า. อัตราแรงดันเทียบกับแผนภูมิเส้นผ่านศูนย์กลาง (X65, 25.4ผนังมม) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ความดัน (MPa) 30 ┼ │ █ 25 ┼ █ █ │ █ █ 20 ┼ █ █ │ █ █ 15 ┼ █ █ │ █ █ 10 ┼ █ █ │ █ █ 5 ┼ █ █ │ █ █ 0 ┼█┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴─ 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 เส้นผ่าศูนย์กลาง (มม.) อัตราแรงดันจะลดลงเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นสำหรับความหนาของผนังเท่าเดิม ----------------------------------------------------------------------------------------------------- เจ้าพระยา. ผังกระบวนการผลิต (แผนภาพ ASCII) ----------------------------------------------------------------------------------------------------- การตรวจสอบเพลท → การเตรียมขอบ → [การขึ้นรูป] → การเชื่อม (ไอดี/โอดี) → Expansion → NDT → Hydrotest ↓ ┌─────┴─────┐ JCOE: เจ→C→O UOE: U→O └─────┬─────┘ ↓ [การขยายตัวทางกล 0.8-1.2%] ↓ ┌────────┴────────┐ ↓ ↓ 100% ตะเข็บยูท 100% Hydrotest ↓ ↓ [การถ่ายภาพรังสีหากจำเป็น] ↓ ↓ ↓ ┌─┴──────────────────┴─┐ ↓ Final inspection & marking ↓ └────────────────────────┘ ----------------------------------------------------------------------------------------------------- * ข้อมูลตาม API 5L รุ่นที่ 46, ใน 10217, ASTM A252 และการวัดภาคสนาม (2025 ปรับปรุงแล้ว) * แผนภูมิ ASCII นี้เข้ากันได้กับทุกแพลตฟอร์ม (WordPress/สมุดบันทึก/อีเมล) * 30 บันทึกของวิศวกรภาคสนามปี - corrections and additions welcome =====================================================================================================
คุณต้อง เข้าสู่ระบบ การแสดงความคิดเห็น.