API 5L X65
API 5L X65
API 5L X65 管线管是一种石油和天然气运输供应管道。API 5L X65 管线管的材料是钢级。这种管道主要用于石油和油气行业。因此，API 5L X65 材质使管道具有非常高的抗裂纹扩展能力。此外，API 5L X65 管线钢管还具有良好的可焊性。这是因为 API 5L X65 材料的化学性质非常基本。在焊接时，这种钢材在低温下具有很好的韧性。最后，这种材料还具有良好的耐磨损性。这使得 API 5l X60 管线管非常适合用于高压环境和原油运输。
美国石油学会 API 5L 规范适用于运输石油、天然气和水的管道中使用的管线管。该规范涵盖两种类型的管线管：无缝管和焊接管。无缝管由单片金属制成，而焊接管则是将金属片连接在一起制成。该规范涵盖的直径尺寸范围很广，从 2 英寸到 60 英寸不等。此外，该规范还涵盖了从低碳钢到高屈服强度钢等多个等级的管材。API 5L 规格广泛应用于石油和天然气行业，因为它提供了一种可靠、一致的方式来运输这些材料。
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API 5L X65管线钢管的应用
API 5L X65 管线管可用于多种行业应用，最常见的是石油和天然气行业。它还用于其他行业的运输和供应目的。管道由钢材制成，设计坚固耐用。管壁的厚度因应用而异。例如，高压应用通常使用较厚的管壁。管道可以是焊接的，也可以是无缝的，在安装之前通常要切割成一定的长度。API 5L X65 管线管是一种多功能产品，可用于各种行业和应用。
不同级别的 API 5L X65 管线钢管
- API 5L X65 PSL-1
API 5L X65 PSL-1 管道是一种标准碳钢材料，可用于各种树种和一般用途（无腐蚀环境，但在高压管道中需要一定的机械性能）。因此，它的 C、Mn、Si、P 和 S 含量远高于其他两个品种。(当这些化学成分的浓度较低时，钢的纯度较高）。最低屈服强度为 450 兆帕（65300 磅/平方英寸），最低抗拉强度为 535 兆帕（65300 磅/平方英寸）（77600 磅/平方英寸）。
- API 5L X65 PSL-2
API 5L X65 PSL-2（又称 API 5L X65Q.M 或 L450Q/M）的 C、Si、Mn、P 和 S 值低于 API 5L X65 PSL-1。C、Si、Mn、P 和 S 的值低于 API 5L X65 PSL-1。因为 PSL-2 要求 CEq 小于 0.43，CEpcm 小于 0.25。(Ceq 表示碳当量，它影响钢的焊接能力和强度）。因此，API 5L X65 PSL-2 管材（焊接和无缝）的机械强度被限制在以下最大值：屈服强度 450 – 600 Mpa（65300 psi – 87000 psi），抗拉强度 535 – 760 Mpa（65300 psi – 87000 psi）（77600 psi – 110200 psi）。
- API 5L X65 酸性介质
API 5L X65 酸性工况管（X65QS/MS、L415QS/MS），C 最大值为 0.10，Mn 最大值为 1.45，Si 最大值为 0.45，P 最大值为 0.020，S 最大值为 0.002，V 最大值为 0.10，Nb 最大值为 0.08，Ti 最大值为 0.06，CEPcm 最大值为 0.22。必须严格控制酸性服务管线管道的化学成分。因此，为了保护钢管免受 H2S 等腐蚀性条件的影响，低碳和低 CEPcm 值会降低马氏体的含量，而马氏体容易产生 H 气泡，从而提高钢管对 H2S 的耐腐蚀性。这些钢管的机械强度与 API 5L X65 PSL2 钢管相同。
API 5L X65 钢管的化学成分
- t ≤ 0.984" 的 API 5L X65 PSL 1 管材的化学成分
| api 5l 管道 PSL1 | 化学成分 | 机械性能 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C (最大值) | Mn (最大值) | P (最大值) | S (最大值) | 张力 ( 最小值 ) | 产量（分钟） | |||
| Psi X 1000 | Mpa | Psi X 1000 | Mpa | |||||
| Grade X65 | 0.26 | 1.45 | 0.03 | 0.03 | 77 | 531 | 65 | 448 |
a. 铜≤ = 0.50% 镍；≤ 0.50%；铬≤ 0.50%；钼≤ 0.15%、
b. 碳含量每比规定的最大浓度低 0.01%，锰含量可比规定的最大浓度高 0.05%，≥ L245 或 B 但≤ L360 或 X52 的牌号最高可高达 1.65%；大于 L360 或 X52 但小于 L485 或 X70 的牌号最高可高达 1.75%；L485 或 X70 牌号最高可高达 2.00%、
c. 除非另有约定，NB + V ≤ 0.06%、
d. Nb + V + TI ≤ 0.15%、
e. 除非另有约定
f. 除非另有协议，NB + V = Ti ≤ 0.15%、
g. 不允许故意添加 B，且残余 B ≤ 0.001%。
- t ≤ 0.984" 的 API 5L X65 PSL 2 管材的化学成分
| 钢级 | 根据热量和产品分析得出的质量分数（%） | 碳当量 a | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | Si | Mn | P | S | V | Nb | Ti | 其他 | CE IIW | CE Pcm | |
| 最大值 b | 最大值 | 最大值 b | 最大值 | 最大值 | 最大值 | 最大值 | 最大值 | 最大值 | 最大值 | ||
| 焊管 | |||||||||||
| X65M | 0.12 | 0.45 | 1.6 | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
a. SMLS t>0.787″，CE 限制应按约定。如果 C > 0.12%，则采用 CEIIW 限制；如果 C ≤ 0.12%，则采用 CEPcm 限制、
b. C 的规定最大值每降低 0.01%，允许 Mn 的规定最大值每增加 0.05%，对于等级≥ L245 或 B，但≤ L360 或 X52，最大值为 1.65%；对于等级＞ L360 或 X52，最大值为 1.65%。 等级> L360 或 X52，但< L485 或 X70，最高为 1.75%；等级≥ L485 或 X70，但≤ L555 或 X80，最高为 2.00%；等级> L555 或 X80，最高为 2.20%、
c. 除非另有约定，Nb = V ≤ 0.06%、
d. Nb = V = Ti ≤ 0.15%、
e. 除非另有约定，Cu ≤ 0.50%；Ni ≤ 0.30%；Cr ≤ 0.30%；Mo ≤ 0.15%、
f. 除非另有约定、
g. 除非另有约定，Nb + V + Ti ≤ 0.15%、
h. 除非另有约定，Cu ≤ 0.50% Ni ≤ 0.50% Cr ≤ 0.50% 和 MO ≤ 0.50%、
i. 除非另有约定，铜≤0.50% 镍≤1.00% 铬≤0.50% 和钼≤0.50%、
j. B ≤ 0.004%,
k. 除非另有约定，铜≤ 0.50% 镍≤ 1.00% 铬≤ 0.55%，钼≤ 0.80%、
l. 对于所有 PSL 2 级钢管，除脚注 j 所述的钢管外，均适用以下规定。除非另有约定，不允许有意添加 B，且残余 B ≤ 0.001%。
API 5L X65 钢管的机械性能
- API 5L X65 PSL-1 钢管的机械性能
| 管材等级 | 拉伸性能 – SMLS 和焊接钢管的管体 PSL 1 | 焊管接缝 | ||
|---|---|---|---|---|
| 屈服强度 a | 拉伸强度 a | 伸长率 | 拉伸强度 b | |
| Rt0,5 PSI 最小值 | Rm PSI 最小值 | (in 2in Af % 最小值) | Rm PSI 最小值 | |
| X65 | 65,300 | 77,500 | c | 77,500 |
| a. 对于中间等级，管体的规定最小抗拉强度与规定最小屈服强度之间的差值应与下一更高等级相同。 | ||||
| b. 对于中间等级，焊缝的规定最小抗拉强度应与使用脚注 a 为车身确定的强度相同。 | ||||
| c. 规定的最小伸长率 Af（以百分数表示，四舍五入到最接近的百分数）应使用以下公式确定： | ||||
 | ||||
| 其中，用 Si 单位计算时，C 为 1 940；用 USC 单位计算时，C 为 625 000。 | ||||
| Axc 是适用的拉伸试件横截面积，以平方毫米（平方英寸）表示，如下所示 | ||||
| – 对于圆形截面试样，直径为 12.7 毫米（0.500 英寸）和 8.9 毫米（0.350 英寸）的试样为 130 平方毫米（0.20 英寸）；直径为 6.4 毫米（0.250 英寸）的试样为 65 平方毫米（0.10 英寸）。 | ||||
| – 对于全截面试样，取 a) 485 平方毫米（0.75 英寸）和 b) 试样横截面积（使用规定的管材外径和规定的管壁厚度计算得出，四舍五入至最接近的 10 平方毫米（0.10 英寸），取两者中较小者 | ||||
| – 对于带状试样，取 a) 485 平方毫米（0.75 英寸）和 b) 试样横截面积（根据试样的规定宽度和管材的规定壁厚计算得出，四舍五入至最接近的 10 平方毫米（0.10 英寸），取两者中较小者 | ||||
| U 是规定的最小抗拉强度，以兆帕（磅/平方英寸）表示 |
- API 5L X65 PSL-2 钢管的机械性能
| 管材等级 | 拉伸性能 – SMLS 和焊接钢管的管体 PSL 2 | 焊管接缝 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 屈服强度 a | 拉伸强度 a | 比率 a、c | 伸长率 | 拉伸强度 d | |||
| Rt0,5 PSI 最小值 | Rm PSI 最小值 | R10,5IRm | (in 2in) | Rm (psi) | |||
| Af % | |||||||
| 最低 | 最高 | 最低 | 最高 | 最高 | 最低 | 最低 | |
| X65Q, X65M | 65,300 | 87,000 | 77,600 | 110,200 | 0.93 | f | 76,600 |
| a. 关于中间等级，请参阅完整的 API5L 规范。 | |||||||
| b. 等级 > X90 指 API5L 的完整规格。 | |||||||
| c. 此限制适用于 D> 12.750 英寸的馅饼。 | |||||||
| d. 对于中间等级的管材，焊缝的规定最小抗拉强度应与使用焊脚 a 为管体确定的数值相同。 | |||||||
| e. 对于需要进行纵向测试的管材，最大屈服强度应≤ 71,800 psi | |||||||
| f. 规定的最小伸长率 Af（以百分数表示，四舍五入到最接近的百分数）应使用以下公式确定： | |||||||
| |||||||
| 其中，用 Si 单位计算时，C 为 1 940；用 USC 单位计算时，C 为 625 000。 | |||||||
| Axc 是适用的拉伸试件横截面积，以平方毫米（平方英寸）表示，如下所示 | |||||||
| – 对于圆形截面试样，直径为 12.7 毫米（0.500 英寸）和 8.9 毫米（0.350 英寸）的试样为 130 平方毫米（0.20 英寸）；直径为 6.4 毫米（0.250 英寸）的试样为 65 平方毫米（0.10 英寸）。 | |||||||
| – 对于全截面试样，取 a) 485 平方毫米（0.75 英寸）和 b) 试样横截面积（使用规定的管材外径和规定的管壁厚度计算得出，四舍五入至最接近的 10 平方毫米（0.10 英寸），取两者中较小者 | |||||||
| – 对于带状试样，取 a) 485 平方毫米（0.75 英寸）和 b) 试样横截面积（根据试样的规定宽度和管材的规定壁厚计算得出，四舍五入至最接近的 10 平方毫米（0.10 英寸），取两者中较小者 | |||||||
| U 是规定的最小抗拉强度，单位为兆帕斯卡（磅/平方英寸）。 | |||||||
| g. R10,5IRm 的较低值可通过协议指定 | |||||||
| h. 牌号 > x90 指完整的 API5L 规范。 |
API 5L X65 管线钢管的尺寸和规格
在购买 API 5L X65 管线管之前，必须检查管材的直径和壁厚，以确保其符合规定的标准。ISO 4200 和 ASME B36.10M 中规定了 API 5L 管线管的直径和壁厚。这些标准为不同尺寸的管道提供了指南，并规定了每种尺寸的壁厚。要检查特定管材是否符合规定标准，请参考这些表格。这样做将有助于确保管道的尺寸和壁厚正确。通过检查管道的直径和壁厚，您可以确保管道符合规定标准，并能满足您的需求。
| 公称管径 | 外径 | 壁厚 | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN | Inch | mm | SCH5S | SCH10S | SCH10 | SCH20 | SCH30 | SCH40 | SCH60 | SCH80 | SCH100 | SCH120 | SCH140 | SCH160 | Sth | XS | XXS |
| 50 | 2″ | 60.3 | 1.65 | 2.77 | – | – | – | 3.91 | – | 5.54 | – | – | – | 8.74 | 3.91 | 5.54 | 11.07 |
| 65 | 2 1/2″ | 73 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.16 | – | 7.01 | – | – | – | 9.53 | 5.16 | 7.01 | 14.02 |
| 80 | 3″ | 88.9 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.49 | – | 7.62 | – | – | – | 11.13 | 5.49 | 7.52 | 15.24 |
| 90 | 3 1/2″ | 101.6 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.74 | – | 8.08 | – | – | – | – | 5.74 | 8.08 | – |
| 100 | 4″ | 114.3 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 6.02 | – | 8.58 | – | 11.13 | – | 13.49 | 6.02 | 8.56 | 17.12 |
| 125 | 5″ | 141.3 | 2.77 | 3.4 | – | – | – | 6.55 | – | 9.53 | – | 12.7 | – | 15.88 | 6.55 | 9.53 | 18.05 |
| 150 | 6″ | 168.3 | 2.77 | 3.4 | – | – | – | 7.11 | – | 10.97 | – | 14.27 | – | 18.26 | 7.11 | 10.97 | 21.95 |
| 200 | 8″ | 219.1 | 2.77 | 3.76 | – | 6.35 | 7.04 | 8.18 | 10.31 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 20.62 | 23.01 | 8.18 | 12.7 | 22.23 |
| 250 | 10″ | 273.1 | 3.4 | 4.19 | – | 6.35 | 7.8 | 9.27 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 9.27 | 12.7 | 25.4 |
| 300 | 12″ | 323.9 | 3.96 | 4.57 | – | 6.35 | 8.38 | 10.31 | 14.27 | 17.48 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 33.32 | 9.53 | 12.7 | 25.4 |
| 350 | 14″ | 355.5 | 3.96 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 11.13 | 15.09 | 19.05 | 23.83 | 27.79 | 31.75 | 35.71 | 9.53 | 12.7 | – |
| 400 | 16″ | 406.4 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 12.7 | 16.66 | 21.44 | 26.19 | 30.96 | 36.53 | 40.49 | 9.53 | 12.7 | – |
| 450 | 18″ | 457.2 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 11.13 | 14.27 | 19.05 | 23.83 | 39.36 | 34.93 | 39.67 | 45.24 | – | – | – |
| 500 | 20″ | 508 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | 15.09 | 20.62 | 26.19 | 32.54 | 38.1 | 44.45 | 50.01 | – | – | – |
| 550 | 22″ | 558.8 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | – | 22.23 | 28.58 | 34.93 | 41.28 | 47.63 | 53.98 | – | – | – |
| 600 | 24″ | 609.6 | 5.54 | 6.35 | 6.35 | 9.53 | 14.27 | 17.48 | 24.61 | 30.96 | 38.89 | 46.02 | 52.37 | 59.54 | – | – | – |
API 5L X65 钢管公差
| 外径公差 | 壁厚公差 | ||
|---|---|---|---|
| X65 | |||
| D ＜ 60.3mm | +0.41/-0.40mm | D ＜ 73mm | +15%/-12.5% |
| D ≥ 60.3m | +0.75/-0.40mm | D ≥ 73mm | +15%/-12.5% |
API 5L X65 管线管的测试和检验
- 水压试验
水压试验是生产 API 5L 管线管的关键质量控制步骤。静水压试验的目的是确保管材能够承受预期应用的工作压力。测试方法是向管材中注水，然后施加压力。如果有任何泄漏，在这个阶段就会显现出来。此外，还要检查焊缝是否有任何薄弱迹象。水压试验完成后，还要检查管体是否有任何变形。这可确保成品符合所有安全和质量标准。
- 弯曲测试
弯曲试验是在生产 API 5L 管线钢管时进行的破坏性试验。试验样本是焊接钢管，其尺寸和公差在相关标准中有所规定。测试方法是对钢管施加负载，直到钢管开裂或失效。测试结果用于确定焊接质量和钢管是否适合其预期用途。
- 扁平化测试
压扁试验是一种破坏性试验，可提供样品在受到外力作用时的变形情况。试验方法是在钢管两端施加一个稳定增加的力，直到钢管变形或失效。试验结果用于确定钢管的屈服强度、弹性极限和延展性。压扁试验通常与拉伸强度和硬度试验结合使用，以全面鉴定钢管的特性。压扁试验通常在焊接钢管上进行，因为焊接钢管在使用过程中更容易发生变形。该试验还有助于评估焊接质量和确定任何潜在裂纹形成的位置。压扁试验中发生的变形可以是纵向变形，也可以是圆周变形，具体取决于施加力的方向。在大多数情况下，两种类型的变形都会引起关注，因此都要进行测量。
- CVN 冲击试验
冲击试验是 API 5L 管线管生产过程中的一项重要质量控制检查。主要测试三个区域：管体、焊缝和热影响区。冲击试验可确保管材能够承受在使用过程中可能遇到的任何突然外力。这可能包括被重物撞击或暴露在极端温度下。通过对管材进行极限测试，我们可以确信，即使在最具挑战性的条件下，管材也能达到预期性能。冲击测试只是在生产过程中对 API 5L 管线管进行的众多质量检查之一，以确保其达到最高标准。
