الإجابة السريعة
Quick Answer
يغطي API 5L أنابيب فولاذية ملساء وملحومة لنقل النفط والغاز. يحدد مستويي مواصفات المنتج: PSL1 (أساسي) و PSL2 (متطلبات كيمياء وميكانيكية وصلابة محسّنة). تتراوح الدرجات من A و B حتى X80، مع تمثيل رقم درجة البادئة X الحد الأدنى لقوة الإذعان بالكسي. يضيف PSL2 اختبار CVN الإلزامي للتأثير، وحدود أكثر صرامة للكربون المكافئ، والتحكم الكيميائي الإضافي غير المطلوب في PSL1.
يتم نشر API 5L بواسطة المعهد الأمريكي للبترول ويحكم أنابيب النقل المستخدمة في أنظمة نقل خطوط الأنابيب لصناعات البترول والغاز الطبيعي. يغطي الأنابيب في نطاق الحجم NPS ½ من خلال NPS 80 (اسمي) في أشكال ملساء (SMLS) وملحومة (ERW, SAW, COWL). المعيار معترف به عالميًا وهو متناسق فنيًا مع ISO 3183، الذي يستخدم نظام تحديد الدرجات بالبادئة L (على سبيل المثال، L360 = X52).
النطاق والتطبيق
ينطبق API 5L على:
- الأنابيب الفولاذية الملساء والملحومة (ERW, HFW, SAW, COWL)
- خطوط الأنابيب الناقلة للنفط والغاز الطبيعي والماء
- خطوط الأنابيب البحرية والبرية
- الخدمة الحمضية (مع متطلبات إضافية حسب الملحق H)
- الخدمة البحرية (مع متطلبات إضافية حسب الملحق J)
لا ينطبق المعيار على غلافات الآبار أو الأنابيب 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 = الحد الأدنى المحدد لقوة الإذعان؛ SMTS = الحد الأدنى المحدد للقوة الشد. X70 و X80 هما درجات PSL2 فقط.
PSL1 مقابل PSL2: الفروقات الرئيسية
| المتطلب | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| حدود الكيمياء | C, Mn, P, S أساسية | C, Mn, P, S أقوى + حدود CE + حد Nb+V+Ti |
| مكافئ الكربون (CE) | غير مطلوب | إلزامي (صيغة IIW أو Pcm) |
| اختبار Charpy V-notch للتأثير | غير مطلوب | إلزامي لمعظم الدرجات والأحجام |
| تكرار اختبار الشد | حسب الكثير القياسي | تكرار أعلى لأنابيب SAW |
| الاختبار الهيدروستاتيكي | مطلوب | مطلوب |
| صلابة الكسر (DWT/CTOD) | غير مطلوب | مطلوب لـ X65 وأعلى في البيئة البحرية/الحمضية |
| التسامح الأبعادي | قياسي | أقوى لـ OD وسمك الجدار |
| تتبع معاملة الحرارة | غير مطلوب | موصى به / مطلوب حسب الفئة |
متطلبات التركيب الكيميائي
PSL1 — التركيب الكيميائي (wt%، تحليل الطاحونة)
| درجة | C max | Mn max | P max | S max | Si max | V max | Nb max | Ti max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 هما درجات PSL2 فقط. لأنابيب SMLS من PSL1، تنطبق الحدود أعلاه. لأنابيب ملحومة من PSL1 (ERW/SAW)، قد يكون C max بنسبة 0.02% أقل في بعض الدرجات.
PSL2 — التركيب الكيميائي (wt%، تحليل الطاحونة)
| درجة | C max | Mn max | P max | S max | Si max | Nb+V+Ti max | CE (IIW) max | CE (Pcm) max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
صيغ مكافئ 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
الصيغة CE المعمول بها يتم اختيارها بناءً على محتوى الكربون: IIW عند C > 0.12%؛ Pcm عند C ≤ 0.12%.
الخصائص الميكانيكية
SMLS والأنابيب الملحومة — خصائص الشد (جسم الأنبوب)
| درجة | SMYS MPa (ksi) | SMYS max MPa | SMTS MPa (ksi) | SMTS max MPa | نسبة YS/UTS max |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 الإذعان العليا لـ PSL2 إلزامية لضمان أنماط الفشل اللدن. قيم SMYS max المدرجة هي لـ PSL2؛ PSL1 لا يحدد قوة إذعان قصوى.
الاستطالة: الحد الأدنى للاستطالة لجميع الدرجات = Af min (%)، حيث Af = 1944 × (Axc^0.2) / UTS^0.9، حسب صيغة API 5L. بالنسبة لمعظم الدرجات في جدار قياسي، ينتج عن ذلك تقريبًا 15–22% في طول قياس 50 ملم.
اختبار CVN للتأثير — متطلبات PSL2
متطلبات Charpy V-Notch حسب الدرجة (PSL2)
| درجة | درجة حرارة الاختبار °C | الحد الأدنى لطاقة CVN (عرضي) |
|---|---|---|
| B, X42, X46, X52 | 0 | 27 J (20 ft-lbf) متوسط، 20 J حد أدنى فردي |
| X56, X60 | 0 | 27 J متوسط، 20 J حد أدنى فردي |
| X65 | −5 | 40 J متوسط، 27 J حد أدنى فردي |
| X70 | −5 | 40 J متوسط، 27 J حد أدنى فردي |
| X80 | −10 | 40 J متوسط، 27 J حد أدنى فردي |
تكرار اختبار CVN: 1 مجموعة اختبار (3 عينات) لكل كثير. للخدمة الحمضية (الملحق H) أو الخدمة البحرية (الملحق J)، تنطبق درجات حرارة اختبار أقل وقيم طاقة أعلى.
CVN للدرز الملحوم (SAW/ERW): يجب أيضًا اختبار درز اللحام و HAZ باستخدام Charpy لأنابيب PSL2 في الدرجات X56 وأعلى. يتم تحديد موقع ومحاذاة الاختبار في الملحق D.
اختبار HIC و SSC للخدمة الحمضية
لخدمة خط الأنابيب في بيئات تحتوي على H₂S، يحدد الملحق H من API 5L متطلبات إضافية:
متطلبات الخدمة الحمضية (الملحق H)
| اختبار | معيار | معايير القبول |
|---|---|---|
| HIC (الشقوق الناجمة عن الهيدروجين) | NACE TM0284 | نسبة طول الشقوق (CLR) ≤ 15%، نسبة سمك الشقوق (CTR) ≤ 5%، نسبة حساسية الشقوق (CSR) ≤ 2% |
| SSC (تشقق الضغط من كبريتيد) | NACE TM0177 / ISO 15156 | لا توجد شقوق في حمل ثابت لمدة 720 ساعة أو اختبار الانحناء 4 نقاط |
| التحكم في الكيمياء | الملحق H | S max 0.003%، نسبة Ca/S ≥ 1.5 (عند تطبيق معاملة Ca)، CE max مخفض |
حدود الكيمياء الإضافية للخدمة الحمضية:
- S max: 0.003% (مقابل 0.015% لـ PSL2 القياسي)
- الفسفور max: 0.020%
- مكافئ الكربون (Pcm): عادة ≤ 0.21% لخدمة X52 الحمضية
معادلات المقاييس المتقاطعة
| درجة API 5L | ISO 3183 | DIN/EN | JIS G3458/G3456 | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|
| A | L175 | — | — | نادرًا ما يتم تحديده |
| B | L245 | StE240.7TM | STPY400 | درجة أساسية |
| X42 | L290 | StE290.7TM | — | نقل قوة أقل |
| X46 | L320 | StE320.7TM | — | — |
| X52 | L360 | StE360.7TM | STPT370 (تقريبي) | شائع جدًا في البيئة البحرية |
| X56 | L390 | StE390.7TM | — | — |
| X60 | L415 | StE415.7TM | — | توزيع الغاز شائع |
| X65 | L450 | StE450.7TM | — | بيئة بحرية، المياه العميقة |
| X70 | L485 | StE485.7TM | — | نقل الضغط العالي |
| X80 | L555 | StE555.7TM | — | ضغط فائق الارتفاع (نادر) |
ISO 3183 هي المعادلة الدولية وتشترك في نفس المحتوى الفني مع API 5L الطبعة 46 (2018). درجة ISO تستخدم البادئة L متبوعة بـ SMYS بـ MPa.
قائمة التحقق من MTC
عند التحقق من شهادة الاختبار من الطاحونة لأنابيب API 5L، تأكد من:
- تطابق تحديد الدرجة ومستوى PSL (PSL1 أو PSL2) ونوع الأنبوب (SMLS/ERW/SAW) مع أمر الشراء
- رقم الحرارة ورقم كثير الأنابيب قابلان للتتبع إلى علامات الأنابيب
- امتثال الكربون والـ Mn و P و S و Si لحدود الدرجة المعمول بها لـ PSL المحدد
- لـ PSL2: يتم الإبلاغ عن مكافئ الكربون (IIW أو Pcm) وضمن الحدود
- لـ PSL2: المحتوى المدمج لـ Nb+V+Ti ≤ 0.15%
- قوة الإذعان عند أو فوق SMYS وفي أو أسفل PSL2 SMYS max (إذا كان PSL2)
- القوة الشد تلبي الحد الأدنى SMTS
- نتائج اختبار CVN المبلغ عنها (PSL2): درجة الحرارة، توجه العينة، القيم الفردية والمتوسطة
- الاختبار الهيدروستاتيكي: ضغط اختبار الطاحونة والمدة المسجلة
- إذا كانت خدمة حمضية (الملحق H): تقارير اختبار HIC و SSC المضمنة مع قيم CLR/CTR/CSR
- القياسات الأبعادية (OD, WT, الطول) ضمن التسامح
- أحادي API (إذا كان مرخصًا) أو شهادة فحص الطرف الثالث
الأسئلة المتكررة
ما هو الفرق بين API 5L PSL1 و PSL2؟
PSL1 مواصفات أساسية تغطي الكيمياء والخصائص الشد والاختبار الهيدروستاتيكي. يضيف PSL2 حدود مكافئ الكربون الإلزامية، وحدود P و S أقوى، متطلبات اختبار Charpy V-notch للتأثير، حدود قوة الإذعان القصوى (لضمان اللدن)، والتسامح الأبعادي الإضافي. تتوفر درجات X70 و X80 فقط في PSL2.
ما الذي يعنيه رقم X في درجات API 5L؟
يمثل رقم البادئة X الحد الأدنى المحدد لقوة الإذعان (SMYS) بالكسي. X65 لديها SMYS بقيمة 65 كسي (450 MPa)، و X70 لديها 70 كسي (485 MPa)، وهكذا. معادل ISO 3183 يستخدم البادئة L متبوعة بـ SMYS بـ MPa — لذا فإن X65 = L450 و X70 = L485.
هل API 5L X65 PSL2 مناسبة للخدمة الحمضية؟
X65 PSL2 القياسية ليست مؤهلة تلقائيًا للخدمة الحمضية. تتطلب الخدمة الحمضية استدعاء الملحق H، الذي يضيف اختبار HIC وفقًا لـ NACE TM0284، وحدود S أقوى (≤ 0.003%)، واختبار SSC وفقًا لـ NACE TM0177 أو ISO 15156. يجب أن يطلب أمر الشراء بشكل صريح الامتثال للملحق H.
ما هي معادلة ISO 3183 لـ API 5L X52؟
ISO 3183 L360 هي المعادلة. كلاهما يحدد SMYS بقيمة 360 MPa (52 كسي). API 5L الطبعة 46 (2018) و ISO 3183 الطبعة الثالثة متناسقة فنيًا، مما يعني أن أنبوبًا معتمدًا على API 5L PSL2 X52 يلبي ISO 3183 L360 والعكس صحيح.
ما هي درجة حرارة اختبار CVN للتأثير المطلوبة لـ API 5L X65 PSL2؟
يتطلب API 5L اختبار Charpy V-notch عند −5 °C لـ X65 PSL2، بحد أدنى متوسط للطاقة قدره 40 J (30 ft-lbf) عرضي وحد أدنى للعينة الفردية بقيمة 27 J. للتطبيقات البحرية أو القطبية، يتم تحديد درجات حرارة أقل في الملحق J أو بموجب كود تصميم خط الأنابيب (على سبيل المثال، DNV-ST-F101).
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free