الإجابة السريعة
Quick Answer
يغطي API 5L أنابيب الفولاذ الملساء والملحومة لنقل النفط والغاز. يحدد مستويين من مستويات مواصفات المنتج: PSL1 (أساسي) و PSL2 (متطلبات محسّنة للكيمياء والخصائص الميكانيكية والمرونة). تتراوح الدرجات من A و B حتى X80، حيث يمثل رقم الدرجة ذو البادئة X الحد الأدنى لقوة الخضوع بـ ksi. تضيف PSL2 اختبار تأثير CVN الإلزامي، وحدود كربون أكثر تشدداً، وضوابط كيميائية إضافية غير مطلوبة في PSL1.
يتم نشر API 5L من قبل معهد البترول الأمريكي ويحكم أنابيب النقل المستخدمة في أنظمة نقل الأنابيب لصناعات البترول والغاز الطبيعي. يغطي الأنابيب في نطاق الحجم من NPS ½ إلى NPS 80 (الاسمي) بأشكال ملساء (SMLS) وملحومة (ERW, SAW, COWL). تُعترف بالمعيار عالمياً وهو متناسق تقنياً مع ISO 3183، الذي يستخدم نظام تسمية الدرجات بادئة L (على سبيل المثال، L360 = X52).
النطاق والقابلية
ينطبق API 5L على:
- أنابيب الفولاذ الملساء والملحومة (ERW, HFW, SAW, COWL)
- خطوط نقل النفط والغاز الطبيعي والمياه
- خطوط الأنابيب البحرية والبرية
- الخدمة الحمضية (بمتطلبات إضافية وفقاً للملحق H)
- الخدمة البحرية (بمتطلبات إضافية وفقاً للملحق J)
لا ينطبق المعيار على البطانات أو التجاويف أو أنابيب الحفر (يتم تغطيتها بواسطة API 5CT و API 5DP على التوالي).
تغطية الدرجات
| درجة API 5L | درجة ISO 3183 | SMYS MPa (ksi) | SMTS MPa (ksi) | توفر PSL |
|---|---|---|---|---|
| A | L175 | 175 (25) | 310 (45) | PSL1 فقط |
| B | L245 | 245 (35) | 415 (60) | PSL1, PSL2 |
| X42 | L290 | 290 (42) | 415 (60) | PSL1, PSL2 |
| X46 | L320 | 320 (46) | 435 (63) | PSL1, PSL2 |
| X52 | L360 | 360 (52) | 460 (67) | PSL1, PSL2 |
| X56 | L390 | 390 (56) | 490 (71) | PSL1, PSL2 |
| X60 | L415 | 415 (60) | 520 (75) | PSL1, PSL2 |
| X65 | L450 | 450 (65) | 535 (77) | PSL1, PSL2 |
| X70 | L485 | 485 (70) | 570 (82) | PSL2 فقط |
| X80 | L555 | 555 (80) | 625 (90) | PSL2 فقط |
SMYS = قوة الخضوع الدنيا المحددة؛ SMTS = قوة الشد الدنيا المحددة. X70 و X80 درجات PSL2 فقط.
PSL1 مقابل PSL2: الاختلافات الرئيسية
| المتطلب | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| حدود الكيمياء | C, Mn, P, S أساسي | C, Mn, P, S أكثر تشدداً + حدود CE + سقف Nb+V+Ti |
| معادل الكربون (CE) | غير مطلوب | إلزامي (صيغة IIW أو Pcm) |
| اختبار تأثير Charpy V-notch | غير مطلوب | إلزامي لمعظم الدرجات والأحجام |
| تكرار اختبار الشد | حسب الكمية القياسية | تكرار أعلى لأنابيب SAW |
| اختبار الضغط الهيدروستاتيكي | مطلوب | مطلوب |
| صلابة الكسر (DWT/CTOD) | غير مطلوب | مطلوب لـ X65 وما فوق في البحرية/الحمضية |
| تفاوتات الأبعاد | معياري | أكثر تشدداً لقطر خارجي وسماكة الجدار |
| تتبع معالجة الحرارة | غير مطلوب | موصى به / مطلوب حسب الفئة |
متطلبات التركيب الكيميائي
PSL1 — التركيب الكيميائي (wt%, تحليل الإناء)
| الدرجة | C أقصى | Mn أقصى | P أقصى | S أقصى | Si أقصى | V أقصى | Nb أقصى | Ti أقصى |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | 0.22 | 0.90 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| B | 0.28 | 1.20 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| X42 | 0.28 | 1.30 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| X46 | 0.28 | 1.40 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| X52 | 0.28 | 1.40 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| X56 | 0.28 | 1.40 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.07 | 0.05 | 0.04 |
| X60 | 0.28 | 1.40 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.08 | 0.05 | 0.04 |
| X65 | 0.28 | 1.45 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.09 | 0.05 | 0.06 |
| X70 | — | — | — | — | — | — | — | — |
X70 و X80 درجات PSL2 فقط. بالنسبة لأنابيب SMLS من PSL1، تنطبق الحدود أعلاه. بالنسبة لأنابيب PSL1 الملحومة (ERW/SAW)، قد يكون C أقصى بمعدل 0.02٪ أقل في بعض الدرجات.
PSL2 — التركيب الكيميائي (wt%, تحليل الإناء)
| الدرجة | C أقصى | Mn أقصى | P أقصى | S أقصى | Si أقصى | Nb+V+Ti أقصى | CE (IIW) أقصى | CE (Pcm) أقصى |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B | 0.24 | 1.20 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X42 | 0.24 | 1.30 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X46 | 0.24 | 1.40 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X52 | 0.24 | 1.40 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X56 | 0.24 | 1.40 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X60 | 0.24 | 1.40 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X65 | 0.24 | 1.45 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X70 | 0.24 | 1.65 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X80 | 0.24 | 1.85 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.46 | 0.25 |
معادلات معادل الكربون:
- IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
- Pcm: Pcm = C + Si/30 + (Mn+Cu+Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B
يتم اختيار صيغة CE المعمول بها بناءً على محتوى الكربون: يُستخدم IIW عند C > 0.12٪؛ Pcm عند C ≤ 0.12٪.
الخصائص الميكانيكية
أنابيب SMLS والملحومة — خصائص الشد (جسم الأنابيب)
| الدرجة | SMYS MPa (ksi) | SMYS أقصى MPa | SMTS MPa (ksi) | SMTS أقصى MPa | نسبة YS/UTS أقصى |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 175 (25) | — | 310 (45) | — | — |
| B | 245 (35) | 450 | 415 (60) | — | — |
| X42 | 290 (42) | 495 | 415 (60) | — | — |
| X46 | 320 (46) | 525 | 435 (63) | — | — |
| X52 | 360 (52) | 530 | 460 (67) | — | — |
| X56 | 390 (56) | 545 | 490 (71) | — | — |
| X60 | 415 (60) | 565 | 520 (75) | — | — |
| X65 | 450 (65) | 600 | 535 (77) | — | — |
| X70 (PSL2) | 485 (70) | 635 | 570 (82) | — | 0.93 |
| X80 (PSL2) | 555 (80) | 705 | 625 (90) | — | 0.93 |
حدود قوة الخضوع العليا PSL2 إلزامية لضمان أنماط فشل قابلة للدكتايل. قيم SMYS أقصى المدرجة هنا لـ PSL2؛ PSL1 لا يحدد قوة خضوع عليا.
الاستطالة: الحد الأدنى للاستطالة لجميع الدرجات = Af min (%)، حيث Af = 1944 × (Axc^0.2) / UTS^0.9، وفقاً لصيغة API 5L. بالنسبة لمعظم الدرجات عند الجدار القياسي، ينتج عن ذلك تقريباً 15–22٪ في طول مقياس 50 ملم.
اختبار التأثير CVN — متطلبات PSL2
متطلبات Charpy V-Notch حسب الدرجة (PSL2)
| الدرجة | درجة حرارة الاختبار °C | الحد الأدنى لطاقة CVN (عرضي) |
|---|---|---|
| B, X42, X46, X52 | 0 | 27 J (20 ft-lbf) متوسط، 20 J دقيقة واحدة |
| X56, X60 | 0 | 27 J متوسط، 20 J دقيقة واحدة |
| X65 | −5 | 40 J متوسط، 27 J دقيقة واحدة |
| X70 | −5 | 40 J متوسط، 27 J دقيقة واحدة |
| X80 | −10 | 40 J متوسط، 27 J دقيقة واحدة |
تكرار اختبار CVN: مجموعة اختبار واحدة (3 عينات) لكل كمية. للخدمة الحمضية (الملحق H) أو الخدمة البحرية (الملحق J)، تنطبق درجات حرارة اختبار أقل وقيم طاقة أعلى.
CVN لخط الوصل (SAW/ERW): يجب أيضاً اختبار خط الوصل والمنطقة المتأثرة بالحرارة بـ Charpy لأنابيب PSL2 بدرجات X56 وما فوق. يتم تحديد موقع الاختبار والاتجاه في الملحق D.
اختبار HIC و SSC للخدمة الحمضية
لخدمة خطوط الأنابيب في بيئات تحتوي على H₂S، يحدد الملحق H من API 5L متطلبات إضافية:
متطلبات الخدمة الحمضية (الملحق H)
| الاختبار | المعيار | معايير القبول |
|---|---|---|
| HIC (شقوق ناجمة عن الهيدروجين) | NACE TM0284 | نسبة طول الشقوق (CLR) ≤ 15٪، نسبة سماكة الشقوق (CTR) ≤ 5٪، نسبة حساسية الشقوق (CSR) ≤ 2٪ |
| SSC (شقوق الضغط الكبريتيدي) | NACE TM0177 / ISO 15156 | لا توجد شقوق في اختبار حمل ثابت لمدة 720 ساعة أو اختبار الانحناء رباعي النقاط |
| ضوابط الكيمياء | الملحق H | S أقصى 0.003٪، نسبة Ca/S ≥ 1.5 (عند تطبيق معالجة Ca)، حد أقصى CE مخفض |
حدود كيمياء الخدمة الحمضية الإضافية:
- S أقصى: 0.003٪ (مقابل 0.015٪ لـ PSL2 القياسي)
- الفسفور أقصى: 0.020٪
- معادل الكربون (Pcm): عادةً ≤ 0.21٪ لخدمة X52 الحمضية
معادلات المعايير المقابلة
| درجة API 5L | ISO 3183 | DIN/EN | JIS G3458/G3456 | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|
| A | L175 | — | — | نادراً ما يتم تحديده |
| B | L245 | StE240.7TM | STPY400 | درجة أساسية |
| X42 | L290 | StE290.7TM | — | نقل قوة منخفضة |
| X46 | L320 | StE320.7TM | — | — |
| X52 | L360 | StE360.7TM | STPT370 (تقريبي) | شائع جداً بحري |
| X56 | L390 | StE390.7TM | — | — |
| X60 | L415 | StE415.7TM | — | توزيع الغاز شائع |
| X65 | L450 | StE450.7TM | — | بحري، مياه عميقة |
| X70 | L485 | StE485.7TM | — | نقل ضغط عالي |
| X80 | L555 | StE555.7TM | — | ضغط فائق الارتفاع (نادر) |
ISO 3183 هو المعادل الدولي ويشارك نفس المحتوى التقني مثل API 5L الطبعة 46 (2018). تستخدم درجة ISO بادئة L متبوعة بـ SMYS بـ MPa.
قائمة التحقق من التحقق من MTC
عند التحقق من شهادة اختبار المصنع لأنابيب API 5L، أكد على:
- تطابق تسمية الدرجة، ومستوى PSL (PSL1 أو PSL2)، ونوع الأنابيب (SMLS/ERW/SAW) مع أمر الشراء
- رقم الحرارة ورقم كمية الأنابيب قابلة للتتبع لعلامات الأنابيب
- الامتثال الكربون و Mn و P و S و Si لحدود الدرجة المعمول بها لـ PSL المحددة
- لـ PSL2: تم الإبلاغ عن معادل الكربون (IIW أو Pcm) وضمن الحدود
- لـ PSL2: محتوى Nb+V+Ti مجتمع ≤ 0.15٪
- قوة الخضوع عند أو فوق SMYS وعند أو أقل من أقصى PSL2 SMYS (إن كانت PSL2)
- قوة الشد تفي بالحد الأدنى SMTS
- نتائج اختبار تأثير CVN المرتجعة (PSL2): درجة الحرارة، اتجاه العينة، القيم الفردية والمتوسطة
- اختبار الضغط الهيدروستاتيكي: تم تسجيل ضغط الاختبار والمدة
- إذا كانت الخدمة الحمضية (الملحق H): تقارير HIC و SSC مرفقة مع قيم CLR/CTR/CSR
- القياسات الهندسية (OD، WT، الطول) ضمن التفاوتات
- أحادي API (إن كان مرخصاً) أو شهادة الفحص من طرف ثالث
الأسئلة الشائعة
ما الفرق بين API 5L PSL1 و PSL2؟
PSL1 مواصفة أساسية تغطي الكيمياء والخصائص الشد واختبار الضغط الهيدروستاتيكي. تضيف PSL2 حدود معادل الكربون الإلزامية، وحدود P و S أكثر تشدداً، ومتطلبات اختبار تأثير Charpy V-notch، وحدود قوة الخضوع العليا (لضمان المرونة)، وتفاوتات أبعاد إضافية. الدرجات X70 و X80 متاحة فقط في PSL2.
ماذا يعني الرقم X في درجات API 5L؟
يمثل رقم بادئة X قوة الخضوع الدنيا المحددة (SMYS) بـ ksi. X65 له SMYS بـ 65 ksi (450 MPa)، و X70 له 70 ksi (485 MPa)، وهكذا. يستخدم المعادل ISO 3183 بادئة L متبوعة بـ SMYS بـ MPa — لذا X65 = L450 و X70 = L485.
هل API 5L X65 PSL2 مناسب للخدمة الحمضية؟
X65 PSL2 القياسي لا يتم تأهيله تلقائياً للخدمة الحمضية. تتطلب الخدمة الحمضية استدعاء الملحق H، الذي يضيف اختبار HIC وفقاً لـ NACE TM0284، وحدود S أكثر تشدداً (≤ 0.003٪)، واختبار SSC وفقاً لـ NACE TM0177 أو ISO 15156. يجب أن يطلب أمر الشراء بشكل صريح الامتثال للملحق H.
ما هو معادل ISO 3183 لـ API 5L X52؟
ISO 3183 L360 هو المعادل. كلاهما يحدد SMYS بـ 360 MPa (52 ksi). API 5L الطبعة 46 (2018) و ISO 3183 الطبعة 3 متناسقة تقنياً، مما يعني أن الأنابيب المعتمدة لـ API 5L PSL2 X52 تفي بـ ISO 3183 L360 والعكس صحيح.
ما هي درجة حرارة اختبار تأثير CVN المطلوبة لـ API 5L X65 PSL2؟
يتطلب API 5L اختبار Charpy V-notch عند −5 °C لـ X65 PSL2، بطاقة متوسطة دنيا قدرها 40 J (30 ft-lbf) عرضي وحد أدنى لعينة واحدة بـ 27 J. للتطبيقات البحرية أو القطبية، يتم تحديد درجات حرارة أقل في الملحق J أو بواسطة كود تصميم خطوط الأنابيب (على سبيل المثال، DNV-ST-F101).
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free