Specifiche dei tubi API 5L

Introduzione

I diversi settori del mercato seguono specifiche diverse per i tubi. API 5L è uno degli standard più utilizzati per la produzione di tubi. Tale specifica garantisce che le tubazioni siano uniformi in termini di resistenza, durata e sicurezza. Devono resistere alle sfide specifiche in condizioni difficili. Queste condizioni sono prevalenti nelle situazioni che si incontrano nelle linee di trasmissione del petrolio e del gas.

Questo articolo illustra la storia dei tubi API 5L, la loro classificazione e il processo di produzione. Contiene inoltre informazioni dettagliate sulla consegna, sui criteri di collaudo, sulle applicazioni e sui loro vantaggi.

Che cos'è l'API 5L?

Lo standard è stato stabilito dall'American Petroleum Institute (API). L'API ha stabilito gli standard e le specifiche per i tubi saldati e senza saldatura. I tubi con specifiche API sono utilizzati nelle industrie del petrolio, dell'acqua e del gas naturale. Molte categorie di tubazioni seguono queste specifiche. Ad esempio, X24, B, X65, X60 e X70. Tutti questi tubi si differenziano per:

Proprietà meccaniche
Test
Composizione chimica
Gradi di tubi (X42-X80 e X100 e X120)
Metodi di produzione

L'utente può utilizzare il tubo specifico per le sue applicazioni particolari. Questi tubi con diverse specifiche hanno prestazioni affidabili nelle seguenti condizioni:

Alta pressione
Alta temperatura
Resistenza alla corrosione

Storia ed evoluzione di API 5L

Il primo tubo di ferro fu inventato negli Stati Uniti nel 1800. Successivamente, nel corso di un secolo di innovazioni, nel 1927 fu introdotto il tubo elettrico saldato a carne. Con la crescita delle infrastrutture, era necessario un sistema stabile per controllare la qualità e le prestazioni delle condutture. Ecco una serie di innovazioni nella storia:

Il primo tubo prodotto secondo lo standard API risale al 1928.
Questi tubi hanno una resistenza da 172MPa a 310MPa. Possono essere utilizzati in condizioni difficili.
Intorno alla metà del XX secolo sono stati prodotti i tubi DSAW.
In questo periodo sono stati inventati molti altri formati.
Nel 1966 è stata introdotta la più sorprendente innovazione dell'API 5L Grado X60.
Alla fine del XX secolo, intorno al 1988, sono stati prodotti tubi standard X80.
Le nuove edizioni sono caratterizzate da una tecnologia metallurgica avanzata, da una saldatura automatizzata e da un rigoroso controllo di qualità.
Al giorno d'oggi, l'API 5L è adottato in altri Paesi ed è considerato uno standard di materiale per i tubi di linea.

Panoramica delle specifiche di base di API 5L

L'API 5L prevede standard specifici che devono essere soddisfatti affinché un tubo sia considerato API 5L. Se un tubo soddisfa gli standard API 5L, potrà essere utilizzato nelle industrie del gas, dell'acqua e del gas naturale. Ecco il dettaglio delle specifiche:

- Formula chimica

La composizione chimica del tubo deve includere elementi con elevata resistenza alla corrosione e tolleranza alle alte temperature. Questi tubi contengono carbonio, manganese e zolfo, che ne aumentano la resistenza.

- Resistenza e proprietà meccaniche

L'aggiunta di metalli specifici migliora le proprietà meccaniche dei tubi. Hanno un'elevata resistenza alla trazione, alla trazione, alla durezza e allo snervamento.

Fattore	Tipi
Spessore della parete	In base al programma del tubo
Tipi di tubi	Tubi saldati e senza saldatura
Tipi di specifiche	PSL1 e PSL2

- Specifiche strutturali

Esistono requisiti dimensionali specifici per i tubi standard API 5L. Ecco alcuni requisiti per i tubi API 5L.

Diametro esterno
Spessore della parete
Rettilineità
Lunghezza

Classificazione dei gradi API 5L

I tubi API 5L sono classificati in due categorie principali. Ogni grado ha caratteristiche e resistenze alla trazione specifiche. Ecco i dettagli che li riguardano

Categoria	Specifiche tecniche
PSL 1	I tubi con standard PSL 1 soddisfano tutti i requisiti di base. I tubi di qualità standard rientrano in questa categoria.
PSL 2	Rientrano in questa classificazione i tubi con maggiore resistenza alla trazione, resistenza chimica e resistenza allo snervamento.

L'API 5L ha dei gradi per i tubi che specifica. Diversi produttori hanno diversi gradi di tubi. Essi li producono in conformità alla classificazione API 5L.

La classificazione dei gradi è rappresentata da una "X"; si tratta della resistenza alla trazione del tubo.
L'aumento del numero di X indica che il tubo ha una maggiore resistenza alla trazione.
Allo stesso modo, hanno norme di controllo migliori e un maggiore contenuto di carbonio.
Questi voti sono tipicamente G e B.

Il grado X comprende le seguenti categorie:

Gradi	Resistenza allo snervamento
B	30.000-35000 Psi
X42	42.000 Psi
X46	46.000 Psi
X52	52.000 Psi
X60	60.000 Psi
X65	65.000 Psi
X70	70.000 Psi
X80	80.000 Psi e oltre

Processo di produzione API 5L

Il processo di produzione dei tubi comprende sia tubi senza saldatura che saldati. Il processo di produzione prevede processi ERW e SAW. I blumi, i lingotti, i rotoli e le piastre di metallo vengono modellati nelle tinture con un processo di riscaldamento. I forni possono essere

Ossigeno di base
Forno elettrico
Forno a focolare aperto

Produzione di tubi senza saldatura

Il processo inizia con una billetta di acciaio duro.
Le billette vengono riscaldate e forate per ottenere un tubo cavo.
Il tubo viene mescolato e allungato fino a raggiungere le dimensioni richieste.
I produttori applicano questa tecnica ai processi ad alta pressione grazie alla sua elevata resistenza.

Produzione di tubi saldati

ERW Saldato a resistenza elettrica.
Il rotolo di acciaio viene srotolato, quindi modellato e saldato per resistenza elettrica.
Standardizzato con tubi di piccolo diametro.

LSAW (saldatura ad arco sommerso longitudinale).

Le lamiere piatte sono saldate in una struttura di tubi cavi.
I produttori utilizzano questo processo perché è il più adatto per i tubi di linea di grandi dimensioni e con pareti spesse.

SSAW (saldatura ad arco sommerso a spirale)

Si ottiene facendo passare a spirale un tubo, che viene poi saldato.
Economico nel caso di grandi diametri.

Processi di trattamento

I trattamenti termici migliorano dopo la saldatura:

La forza
Duttilità
Sollievo dallo stress
Finitura delle superfici

I tubi possono essere rivestiti con:

3LPE / 3LPP
Epossidico legato per fusione (FBE)
Vernici anticorrosione

Questi strati di rivestimento migliorano la resistenza alla corrosione e all'ambiente.

Condizioni di fornitura API 5L

L'API 5L specifica la consegna dei tubi. I diversi produttori seguono questi standard quando consegnano i tubi agli utenti. I diversi standard PSL 1-2 hanno requisiti di consegna diversi. Ecco i dettagli:

PSL	Condizioni di consegna	Gradi
PSL 1	AR come laminato e normalizzato	Tubo di grado A
	Supponiamo che il tubo abbia una consegna standard SMLS e Q&T. Formati meccanicamente e normalizzati. I tubi laminati termochimicamente vengono consegnati ai clienti.	Tubo di grado B
	I tubi sono normalizzati, temperati e laminati termochimicamente.	I gradi da X42 a X80 e superiori vengono consegnati a queste condizioni.
PSL 2	Rotoli normali	B e X42R
	I tubi vengono consegnati dopo essere stati normalizzati, temperati e laminati.	I tubi consegnati seguendo queste istruzioni devono rientrare in BN e gradi da X42 a X60.
	Consegna temprata e rinvenuta	Tubi da X42Q a X100Q

Test e controllo qualità

Tutti i tubi API 5L sono stati sottoposti a diverse condizioni di prova. Il tubo ottiene la specifica standard solo se supera i rigorosi test.

- Test idrostatico

Le specifiche standard suggeriscono di testare la tenuta del tubo. Il sito saldato viene testato idrostaticamente. Il tubo che non presenta perdite sarà classificato come tubo standard PSL-1. Questo processo, a lungo termine, eviterà ai produttori e agli utenti perdite di sostanze chimiche.

- Test di piegatura

In questo test, il tubo viene piegato. Per resistere a questa prova, il tubo non deve rompersi durante il processo. Vengono giudicate la duttilità e la qualità della saldatura dei tubi.

- Test non distruttivi

I tubi conformi al PSL 1 non necessitano di questo test. Il tubo viene testato con metodi radiografici e a ultrasuoni. In questo processo vengono rilevati i difetti.

- Test d'impatto CVN per PSL 2

I tubi saldati vengono testati per la saldatura e l'area sensibile al calore. I tubi senza saldatura vengono rilevati nel corpo. La resistenza meccanica e la composizione dei tubi sono testate prima della designazione in conformità agli standard API 5L.

Aree di applicazione

- Trasmissione di petrolio e gas

Viene utilizzato per trasportare petrolio grezzo, petrolio raffinato e gas naturale tra regioni e paesi.

- Sistemi di approvvigionamento idrico

I tubi conformi agli standard API 5L sono particolarmente adatti ai sistemi di condotte per acque dolci e reflue a lunga distanza.

Applicazioni strutturali

Applicabile in edilizia per palificazioni, impalcature e strutture.
Condotte offshore e sottomarine.
Le tubazioni API 5L sono resistenti alla pressione, alla corrosione dell'acqua salata e alle temperature estreme.

Industrie petrolchimiche

Questi tubi trasportano in modo sicuro prodotti chimici e liquidi di fabbrica.

Raffinerie e impianti di lavorazione.

Le applicazioni sono tubazioni interne e applicazioni ad alta temperatura.

Vantaggi di API 5L

Le aziende utilizzano questi tubi API 5L per i loro numerosi e significativi vantaggi, che rendono i tubi API 5L popolari in tutto il mondo:

Gli acciai hanno un'elevata resistenza alla pressione interna e alle sollecitazioni meccaniche.
Sono i più adatti per le reti nazionali del petrolio e del gas. Hanno un flusso ad alta efficienza per centinaia di chilometri.
Le composizioni migliorate dei rivestimenti e dei materiali offrono una maggiore durata, anche in ambienti difficili.

Disponibile in un'ampia gamma di colori:

Diametri
Spessore delle pareti
Gradi

I tubi conformi agli standard API 5L vengono consegnati in condizioni di consegna specifiche. Ciò consente di personalizzare il progetto.

- Aderenza agli standard globali

I tubi sono adatti a progetti di esportazione e multinazionali, poiché l'API 5L è utilizzato in tutto il mondo.

- Efficienza dei costi

Le norme API 5L per i tubi di alta qualità consentono di ridurre al minimo lo spessore delle pareti, risparmiando materiale senza sacrificare la resistenza.

Conclusione

API 5L è uno standard riconosciuto a livello internazionale che garantisce l'affidabilità dei tubi di linea utilizzati nelle industrie del petrolio, del gas e dell'acqua. Dal suo sviluppo storico, le specifiche si sono evolute. Le specifiche soddisfano le crescenti esigenze di durata, resistenza e sicurezza.

Il suo elaborato sistema di classificazione, le rigide condizioni di prova e le capacità produttive variabili. Ciò lo renderà adatto a un'ampia gamma di operazioni. Ad esempio, condotte in acque profonde e sistemi di trasporto onshore ad alta pressione.

L'API 5L è ancora necessario per garantire un flusso di fluidi sicuro e adeguato, mentre il fabbisogno energetico mondiale aumenta e vengono costruiti sempre più sistemi di condotte. La conoscenza delle sue specifiche aiuta acquirenti, ingegneri e progettisti a scegliere il materiale giusto per garantire un servizio affidabile a lungo termine.