Stale na rurociągi wg. API 5L i EN 10208

Rurociągi to najbardziej efektywny sposób transportu gazu i ropy. Ciśnienie operacyjne największych na świecie ropociągów wynosi 10 MPa. W celu poprawy efektywności transportu z upływem lat następowało zwiększanie średnicy rur i ciśnienia operacyjnego rurociągów, co wymaga zastosowania rur o grubszej ścianie lub stali o większej granicy plastyczności. Biorąc pod uwagę koszty materiały, jak również koszt transportu i spawania, częściej ekonomicznie uzasadnione okazuje się stosowanie stali lepszej gatunkowo, zamiast grubszej. Przykładowo, zastąpienie gatunki stali X70 gatunkiem X80 umożliwia redukcję grubości ściany rury o 12,5%.
Rurociągi transportujące ropę i gaz ze złóż kwaśnych muszą być wykonane ze stali odpornej na pękanie wodorowe.
Stale na rurociągi wg norm API i EN
Najważniejsze normy opisujące stale na rurociągi zostały opracowane przez API (American Petroleum Institute). Na ich podstawie powstały normy europejskie EN 10208-2. W obydwu przypadkach podstawą oznaczeń stali jest ich minimalna granica plastyczności, przy czym amerykanie posługują się kilofuntami na cal kwadratowy (ksi), a europejczycy megapascalami (MPa). Wedle API stal X60 ma granicę plastyczności min. 60 ksi, czyli 413,7 MPa. Z kolei według oznaczeń europejskich stal L415 ma granicę plastyczności min. 415 MPa. Kierując się tą własnością i przyjmując 1 ksi = 6,895 MPa, europejskimi odpowiednikami amerykańskich oznaczeń stali na rurociągi są:
- dla X60 odpowiednikiem jest L415
- dla X65 odpowiednikiem jest L450
- dla X70 odpowiednikiem jest L485
- dla X80 odpowiednikiem jest L555
Istnieje wiele gatunków stali o nieco odmiennym składzie chemicznym, które spełniają warunki dla stali X65, X70 itp. Poniższa tabela zawiera przykładowe składy chemiczne stali na rurociągi spełniające wymagania norm amerykańskich i europejskich.
| Norma | Gatunek Stopu | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Skład Chemiczny % | ||||||||||||||
| Fe: | C: | Mn: | Si: | P: | S: | Ni: | Mo: | Cu: | Nb: | V: | Ti: | Inne: | Granica plastyczności: | |
| API 5L | X65 | |||||||||||||
| Reszta | 0,02 | 1,59 | 0,14 | 0,018 | 0,003 | - | - | - | 0,04 | - | 0,017 | B:0,001 | > 65 ksi | |
| X65 | ||||||||||||||
| Reszta | 0,03 | 0,61 | 0,16 | 0,016 | 0,003 | 0,17 | - | - | 0,05 | - | 0,016 | B:0,001 | > 65 ksi | |
| X65 | ||||||||||||||
| Reszta | 0,06 | 1,35 | - | 0,025 | 0,005 | 0,25 | - | 0,33 | 0,04 | 0,07 | - | - | > 65 ksi | |
| X70 | ||||||||||||||
| Reszta | 0,03 | 1,91 | 0,14 | 0,018 | 0,003 | - | - | - | 0,05 | - | 0,018 | B:0,001 | > 70 ksi | |
| X70 | ||||||||||||||
| Reszta | 0,08 | 1,6 | - | - | - | - | - | - | 0,04 | 0,07 | - | - | > 70 ksi | |
| X80 | ||||||||||||||
| Reszta | 0,07 | 1,65 | - | - | 0,002 | - | 0,22 | - | 0,05 | 0,075 | - | - | > 80 ksi | |
| X80 | ||||||||||||||
| Reszta | 0,02 | 1,95 | 0,26 | 0,022 | 0,003 | 0,38 | 0,31 | - | 0,04 | - | 0,019 | B:0,001 | > 80 ksi | |
| X80 | ||||||||||||||
| Reszta | 0,08 | 1,5 | 0,1 | - | - | - | - | - | 0,052 | 0,076 | - | - | > 80 ksi | |
| X80 | ||||||||||||||
| Reszta | 0,036 | 1,6 | 0,1 | - | - | 0,35 | 0,29 | - | 0,064 | - | - | - | > 80 ksi | |
| X80 | ||||||||||||||
| Reszta | 0,07 | 1,86 | 0,27 | 0,015 | 0,001 | - | 0,15 | - | 0,04 | - | 0,023 | - | > 80 ksi | |
| X100 | ||||||||||||||
| Reszta | 0,07 | 1,90 | 0,20 | - | - | 0,20 | 0,30 | 0,20 | 0,005 | - | 0,015 | - | > 100 ksi | |
| EN 10253 | L415MB / 1.8972 | |||||||||||||
| Reszta | <0,21 | <1,6 | <0,45 | <0,025 | <0,02 | <0,3 | - | <0,25 | Nb<0,05; V<0,15; Ti<0,04; V+Nb+Ti<0,15 | Al:0,015-0,06 | > 415 MPa | |||
| L450MB / 1.8975 | ||||||||||||||
| Reszta | <0,16 | <1,6 | <0,45 | <0,025 | <0,02 | <0,3 | <0,1 | <0,25 | Nb<0,05; V<0,1; Ti<0,06; V+Nb+Ti<0,15 | Al:0,015-0,06 | > 450 MPa | |||
| L485MB / 1.8977 | ||||||||||||||
| Reszta | <0,16 | <1,7 | <0,45 | <0,025 | <0,02 | <0,3 | <0,35 | <0,25 | Nb<0,06; V<0,1; Ti<0,06; V+Nb+Ti<0,15 | Al:0,015-0,06 | > 485 MPa | |||
| L555MB / 1.8978 | ||||||||||||||
| Reszta | <0,16 | <1,8 | <0,45 | <0,025 | <0,02 | <0,6 | <0,35 | <0,25 | Nb<0,06; V<0,1; Ti<0,06; V+Nb+Ti<0,15 | Al:0,015-0,06 | > 555 MPa | |||
Zamieszczone w tabeli to stale z borem mają mikrostrukturę bainityczną. Podczas ich wytwarzania temperatura nagrzewania wynosi 1000-1150°C, a drobne cząstki TiN hamują rozrost ziarna. Temperatura końca walcowania wynosi 700°C. Stale X60 z reguły mają mikrostrukturę ferrytyczno-perlityczną, a umocnienie przez rozdrobnienie ziarna zapewnia walcowanie i zawartość niobu. Stale X65 i X70 często do tego zawierają umacniający wydzieleniowo dodatek stopowy V. Stale X80 i X100 uzyskuje się, stosując małe dodatki Ni i Mo. Poprawienie wytrzymałości uzyskuje się przez hartowanie do bainitu lub martenzytu zaraz po walcowaniu.
Oznaczenia wg. API 5L
Typy i zakresy wymiarów:
- SMLS — rury bezszwowe; stosowane tam, gdzie wymagana jest większa integralność i jednorodność materiału.
- wymiary: NPS 1/2″ do 36″ / DN 15 do DN 900
- ERW — rury spawane elektrycznie oporowo (Electric Resistance Welded); tanie i szeroko stosowane w gazociągach oraz rurociągach zbiorczych.
- wymiary: NPS 2″ do 26″ / DN 50 do DN 650
- SAW — rury spawane łukiem krytym (Submerged Arc Welded); stosowane w rurociągach przesyłowych o dużych średnicach.
- wymiary: NPS 20″ do 60″ / DN 500 do DN 1500
Norma ANSI / API 5L określa wymagania dotyczące produkcji dwóch poziomów specyfikacji produktu PSL1 i PSL2. Osobne załączniki opisują wymagania na rurociągi do kontaktu z kwaśnym środowiskiem i do kontaktu z wodą morską.
Oznaczenia i normy EN
System oznaczeń stal na rurociągi wg norm EN 10208-1 i EN 10208-2:
L + min. granica plastyczności (210-555) + oznaczenie (G / M / N / Q) + klasa wymagań (A / B),
Oprócz oznaczeń Lxxx gatunki są też oznaczane w systemie 1.xxxx
- EN 10208-1 opisuje stale na rurociągi o klasie wymagań A. Przykładowe stale:
- L210GA / 1.0319
- L235GA / 1.0458
- L245GA / 1.0459
- L290GA / 1.0483
- L360GA / 1.0499
- EN 10208-2 opisuje stale na rurociągi o klasie wymagań B. Przykładowe stale:
- L245MB / 1.0418
- L245NB / 1.0457
- L290NB / 1.0484
- L360MB / 1.0578
- L360NB / 1.0582
- L360QB / 1.8948
- L415MB / 1.8973
- L415NB / 1.8972
- L415QB / 1.8952
- L485QB / 1.8955
- L485MB / 1.8977
- L555QB / 1.8957
- L555MB / 1.8978
Autor wpisu
Właściciel firmy w VIRGAMET.
Zadzwoń lub napisz wiadomość, a nasz przedstawiciel skontaktuje się z Tobą w ciągu 24 godzin!
Napisz
Zadzwoń



