Skip to main content
Normy·12 min czytania·

API 5L: Klasy Rur Liniowych PSL1 i PSL2 — X42 do X80 Pełna Specyfikacja

Szybka Odpowiedź

Quick Answer

API 5L obejmuje rury liniowe ze stali bezszwowej i spawanej do transmisji ropy i gazu. Definiuje dwa poziomy specyfikacji produktu: PSL1 (podstawowy) i PSL2 (wzmocnione wymagania dotyczące składu chemicznego, właściwości mechanicznych i plastyczności). Klasy wahają się od A i B do X80, a liczba z przedrostkiem X reprezentuje minimalną wytrzymałość na granicę plastyczności w ksi. PSL2 dodaje obowiązkowe testy udarności CVN, bardziej rygorystyczne równoważniki węgla i dodatkową kontrolę chemiczną niewymaganą w PSL1.

API 5L jest publikowany przez Amerykański Instytut Naftowy i reguluje rury liniowe używane w systemach transportu rurociągami dla przemysłu naftowego i gazowego. Obejmuje rury w zakresie rozmiarów NPS ½ do NPS 80 (nominalnie) w formach bezszwowych (SMLS) i spawanych (ERW, SAW, COWL). Standard jest uznawany na całym świecie i jest technicznie zgodny z ISO 3183, które używa systemu oznaczania klas z przedrostkiem L (np. L360 = X52).


Zakres i Zastosowanie

API 5L ma zastosowanie do:

  • Rur ze stali bezszwowej (SMLS) i spawanej (ERW, HFW, SAW, COWL)
  • Rurociągów przesyłowych ropy, gazu ziemnego i wody
  • Rurociągów morskich i lądowych
  • Usługi korozyjnej (z dodatkowymi wymaganiami zgodnie z Załącznikiem H)
  • Usługi morskiej (z dodatkowymi wymaganiami zgodnie z Załącznikiem J)

Standard nie ma zastosowania do rur osłonowych, rur produkcyjnych lub rur wiercących (są one objęte API 5CT i API 5DP odpowiednio).


Zakres Klas

Klasa API 5LKlasa ISO 3183SMYS MPa (ksi)SMTS MPa (ksi)Dostępność PSL
AL175175 (25)310 (45)Tylko PSL1
BL245245 (35)415 (60)PSL1, PSL2
X42L290290 (42)415 (60)PSL1, PSL2
X46L320320 (46)435 (63)PSL1, PSL2
X52L360360 (52)460 (67)PSL1, PSL2
X56L390390 (56)490 (71)PSL1, PSL2
X60L415415 (60)520 (75)PSL1, PSL2
X65L450450 (65)535 (77)PSL1, PSL2
X70L485485 (70)570 (82)Tylko PSL2
X80L555555 (80)625 (90)Tylko PSL2

SMYS = Określona Minimalna Wytrzymałość na Granicę Plastyczności; SMTS = Określona Minimalna Wytrzymałość na Rozciąganie. X70 i X80 to tylko klasy PSL2.


PSL1 vs PSL2: Główne Różnice

WymaganiePSL1PSL2
Limity składu chemicznegoPodstawowe C, Mn, P, SBardziej rygorystyczne C, Mn, P, S + limity CE + limit górny Nb+V+Ti
Równoważnik węgla (CE)Nie wymaganyObowiązkowy (formuła IIW lub Pcm)
Udarność Charpy'ego V-notchNie wymaganaObowiązkowa dla większości klas i rozmiarów
Częstotliwość testów rozciągającychNa lot standardowyWyższa częstotliwość dla rur SAW
Test hydrostatycznyWymaganyWymagany
Plastyczność pękania (DWT/CTOD)Nie wymaganaWymagana dla X65 i wyżej w usłudze morskiej/korozyjnej
Tolerancje wymiaroweStandardoweBardziej rygorystyczne dla średnicy zewnętrznej i grubości ściany
Śledzenie obróbki cieplnejNie wymaganeZalecane / wymagane w zależności od kategorii

Wymagania dotyczące Składu Chemicznego

PSL1 — Skład Chemiczny (% mas., analiza kadzi)

KlasaC maksMn maksP maksS maksSi maksV maksNb maksTi maks
A0.220.900.0300.0300.400.050.040.04
B0.281.200.0300.0300.400.050.040.04
X420.281.300.0300.0300.400.050.040.04
X460.281.400.0300.0300.400.050.040.04
X520.281.400.0300.0300.400.050.040.04
X560.281.400.0300.0300.400.070.050.04
X600.281.400.0300.0300.400.080.050.04
X650.281.450.0300.0300.400.090.050.06
X70

X70 i X80 to tylko klasy PSL2. W przypadku rur bezszwowych PSL1 powyższe limity mają zastosowanie. W przypadku rur spawanych PSL1 (ERW/SAW), C maks może być 0,02% niższy w niektórych klasach.

PSL2 — Skład Chemiczny (% mas., analiza kadzi)

KlasaC maksMn maksP maksS maksSi maksNb+V+Ti maksCE (IIW) maksCE (Pcm) maks
B0.241.200.0250.0150.450.150.430.25
X420.241.300.0250.0150.450.150.430.25
X460.241.400.0250.0150.450.150.430.25
X520.241.400.0250.0150.450.150.430.25
X560.241.400.0250.0150.450.150.430.25
X600.241.400.0250.0150.450.150.430.25
X650.241.450.0250.0150.450.150.430.25
X700.241.650.0250.0150.450.150.430.25
X800.241.850.0250.0150.450.150.460.25

Formuły Równoważnika Węgla:

  • 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

Stosowana formuła CE jest wybierana na podstawie zawartości węgla: IIW jest używany, gdy C > 0,12%; Pcm, gdy C ≤ 0,12%.


Właściwości Mechaniczne

Rury Bezszwowe i Spawane — Właściwości Rozciągające (korpus rury)

KlasaSMYS MPa (ksi)SMYS maks MPaSMTS MPa (ksi)SMTS maks MPaStosunek YS/UTS maks
A175 (25)310 (45)
B245 (35)450415 (60)
X42290 (42)495415 (60)
X46320 (46)525435 (63)
X52360 (52)530460 (67)
X56390 (56)545490 (71)
X60415 (60)565520 (75)
X65450 (65)600535 (77)
X70 (PSL2)485 (70)635570 (82)0.93
X80 (PSL2)555 (80)705625 (90)0.93

Górne limity wytrzymałości na granicę plastyczności PSL2 są obowiązkowe w celu zapewnienia plasticznych trybów pękania. Wymienione wartości SMYS maks są dla PSL2; PSL1 nie określa maksymalnej wytrzymałości na granicę plastyczności.

Wydłużenie: Minimalne wydłużenie dla wszystkich klas = Af min (%), gdzie Af = 1944 × (Axc^0.2) / UTS^0.9, zgodnie ze wzorem API 5L. W przypadku większości klas o standardowej grubości ściany daje to około 15–22% przy długości pomiaru 50 mm.


Testy Udarności CVN — Wymagania PSL2

Wymagania Charpy'ego V-Notch Według Klasy (PSL2)

KlasaTemperatura Testu °CEnergia CVN Min (poprzeczna)
B, X42, X46, X52027 J (20 ft-lbf) średnio, 20 J min pojedynczo
X56, X60027 J średnio, 20 J min pojedynczo
X65−540 J średnio, 27 J min pojedynczo
X70−540 J średnio, 27 J min pojedynczo
X80−1040 J średnio, 27 J min pojedynczo

Częstotliwość testów CVN: 1 seria testów (3 próbki) na lot. W przypadku usługi korozyjnej (Załącznik H) lub usługi morskiej (Załącznik J) obowiązują niższe temperatury testów i wyższe wartości energii.

CVN dla spoiny (SAW/ERW): Spoinę i strefę wpływu ciepła (ZWC) w rurach PSL2 klasy X56 i wyższej również należy poddać testom Charpy'ego. Lokalizacja i orientacja testów są określone w Załączniku D.


Testy HIC i SSC dla Usługi Korozyjnej

W przypadku usługi rurociągowej w środowiskach zawierających H₂S, Załącznik H API 5L określa dodatkowe wymagania:

Wymagania Usługi Korozyjnej (Załącznik H)

TestStandardKryteria Akceptacji
HIC (Pęknięcie Indukowane Wodorem)NACE TM0284Stosunek Długości Pęknięcia (CLR) ≤ 15%, Stosunek Grubości Pęknięcia (CTR) ≤ 5%, Stosunek Wrażliwości Pęknięcia (CSR) ≤ 2%
SSC (Pęknięcie Siarkowodorowe pod Obciążeniem)NACE TM0177 / ISO 15156Brak pęknięć w teście stałego obciążenia na 720 godzin lub teście zginania czteropunktowego
Kontrole składu chemicznegoZałącznik HS maks 0,003%, stosunek Ca/S ≥ 1,5 (przy zastosowaniu obróbki Ca), CE maks obniżony

Dodatkowe limity składu chemicznego dla usługi korozyjnej:

  • S maks: 0,003% (w porównaniu z 0,015% dla standardowego PSL2)
  • Fosfor maks: 0,020%
  • Równoważnik węgla (Pcm): zwykle ≤ 0,21% dla usługi korozyjnej X52

Odpowiedniki Między-Standardowe

Klasa API 5LISO 3183DIN/ENJIS G3458/G3456Uwagi
AL175Rzadko określane
BL245StE240.7TMSTPY400Klasa podstawowa
X42L290StE290.7TMTransmisja niskociśnieniowa
X46L320StE320.7TM
X52L360StE360.7TMSTPT370 (przybliż.)Bardzo powszechna na morzu
X56L390StE390.7TM
X60L415StE415.7TMPowszechna w dystrybucji gazu
X65L450StE450.7TMMorska, głębokowodna
X70L485StE485.7TMTransmisja wysokociśnieniowa
X80L555StE555.7TMUltrawysokociśnieniowa (rzadka)

ISO 3183 jest odpowiednikiem międzynarodowym i dzieli tę samą zawartość techniczną co API 5L wydanie 46 (2018). Oznaczenie klasy ISO używa przedrostka L, po którym następuje SMYS w MPa.


Lista Kontrolna Weryfikacji MTC

Przy sprawdzaniu świadectwa testów fabrycznych dla rury API 5L, upewnij się, że:

  • Oznaczenie klasy, poziom PSL (PSL1 lub PSL2) i typ rury (SMLS/ERW/SAW) zgadzają się ze zleceniem
  • Numer pieca i numer lotu rury mogą być prześledzeni do oznaczeń na rurze
  • Węgiel, Mn, P, S i Si są zgodne z limami dla odpowiedniej klasy określonego PSL
  • Dla PSL2: równoważnik węgla (IIW lub Pcm) jest raportowany i mieści się w limitach
  • Dla PSL2: zawartość kombinacyjna Nb+V+Ti ≤ 0,15%
  • Wytrzymałość na granicę plastyczności jest równa lub wyższa od SMYS i równa lub niższa od PSL2 SMYS maks (jeśli PSL2)
  • Wytrzymałość na rozciąganie spełnia minimum SMTS
  • Wyniki testów udarności CVN są raportowane (PSL2): temperatura, orientacja próbki, wartości indywidualne i średnie
  • Test hydrostatyczny: ciśnienie testowe fabryki i czas trwania są zarejestrowane
  • Jeśli usługa korozyjna (Załącznik H): Raporty testów HIC i SSC zawarte z wartościami CLR/CTR/CSR
  • Pomiary wymiarowe (średnica zewnętrzna, grubość ścianki, długość) są w tolerancjach
  • Monogram API (jeśli licencjonowany) lub certyfikacja inspekcji strony trzeciej

Często Zadawane Pytania

Jaka jest różnica między API 5L PSL1 i PSL2?

PSL1 to specyfikacja podstawowa obejmująca skład chemiczny, właściwości rozciągające i testy hydrostatyczne. PSL2 dodaje obowiązkowe limity równoważnika węgla, bardziej rygorystyczne limity P i S, wymagania testów udarności Charpy'ego V-Notch, limity maksymalnej wytrzymałości na granicę plastyczności (w celu zapewnienia plastyczności) i dodatkowe tolerancje wymiarowe. Klasy X70 i X80 są dostępne tylko w PSL2.

Co oznacza liczba X w klasach API 5L?

Liczba z przedrostkiem X reprezentuje określoną minimalną wytrzymałość na granicę plastyczności (SMYS) w ksi. X65 ma SMYS 65 ksi (450 MPa), X70 ma 70 ksi (485 MPa) i tak dalej. Odpowiednik ISO 3183 używa przedrostka L, po którym następuje SMYS w MPa — zatem X65 = L450 i X70 = L485.

Czy API 5L X65 PSL2 jest odpowiedni dla usługi korozyjnej?

Standardowy X65 PSL2 nie kwalifikuje się automatycznie do usługi korozyjnej. Usługa korozyjna wymaga zastosowania Załącznika H, który dodaje testowanie HIC zgodnie z NACE TM0284, bardziej rygorystyczne limity S (≤ 0,003%) i testowanie SSC zgodnie z NACE TM0177 lub ISO 15156. Zlecenie musi wyraźnie wymagać zgodności z Załącznikiem H.

Jaki jest odpowiednik ISO 3183 dla API 5L X52?

ISO 3183 L360 jest odpowiednikiem. Oba określają SMYS 360 MPa (52 ksi). API 5L wydanie 46 (2018) i ISO 3183 wydanie 3 są technicznie harmonizowane, co oznacza, że rura certyfikowana jako API 5L PSL2 X52 spełnia ISO 3183 L360 i vice versa.

Jaka temperatura testu udarności CVN jest wymagana dla API 5L X65 PSL2?

API 5L wymaga testu Charpy'ego V-Notch w −5 °C dla X65 PSL2, z minimalną średnią energią 40 J (30 ft-lbf) poprzecznie i minimalną wartością pojedynczej próbki 27 J. W przypadku zastosowań morskich lub arktycznych niższe temperatury są określone w Załączniku J lub w kodzie projektowania rurociągów (np. DNV-ST-F101).

Ready to automate your certificate workflow?

Try TestCert free