API 5L pijpspecificaties

Inleiding

Verschillende industrieën op de markt hanteren verschillende specificaties voor buizen. API 5L is een van de meest gebruikte normen voor de productie van pijpen. Een dergelijke specificatie zorgt ervoor dat pijpleidingen uniform zijn in sterkte, duurzaamheid en veiligheid. Ze moeten bestand zijn tegen de specifieke uitdagingen in zware omstandigheden. Deze omstandigheden komen vaak voor bij olie- en gastransportleidingen.

Dit artikel bespreekt de geschiedenis van API 5L-buizen, hun classificatie en het productieproces. Het bevat ook levering, testcriteria, toepassingen en hun voordelen in detail.

Wat is API 5L?

De norm is opgesteld door het American Petroleum Institute (API). Zij stellen de standaard en specificaties op voor gelaste en naadloze buizen. Pijpen met API-specificaties worden gebruikt in de aardolie-, water- en aardgasindustrie. Veel categorieën pijpleidingen volgen deze specificaties. Zoals X24, B, X65, X60 en X70. Al deze buizen verschillen in:

• Mechanische eigenschappen
• Testen
• Chemische samenstelling
• Pijpkwaliteiten (X42-X80 en X100 en X120)
• Productiemethoden

De gebruiker kan de specifieke pijp gebruiken voor zijn specifieke toepassingen. Deze buizen met verschillende specificaties leveren betrouwbare prestaties onder de volgende omstandigheden:

• Hoge druk
• Hoge temperatuur
• Corrosiebestendigheid

Geschiedenis en evolutie van API 5L

De eerste ijzeren pijp werd in de jaren 1800 in de Verenigde Staten uitgevonden. Daarna, in de loop van een eeuw van innovatie, werd in 1927 de elektrisch gelaste pijp geïntroduceerd. Met de groei van de infrastructuur was een stabiel systeem hard nodig om de kwaliteit en prestaties van de pijpleiding te controleren. Hier is een reeks innovaties in de geschiedenis:

• De eerste pijp die volgens de API-norm werd gemaakt, dateert uit 1928.
• Deze buizen hebben 172MPa tot 310MPa. Deze kunnen worden gebruikt in zware omstandigheden.
• Rond het midden van de 20e eeuw werden de DSAW buizen gemaakt.
• Veel andere formaten werden in deze tijd uitgevonden.
• In 1966 werd de meest verrassende innovatie van API 5L Grade X60 vastgesteld.
• Aan het eind van de 20e eeuw, rond 1988, werden X80 standaard pijpen gemaakt.
• De nieuwe edities zijn voorzien van geavanceerde metallurgische technologie, geautomatiseerd lassen en strenge kwaliteitscontrole.
• Tegenwoordig wordt API 5L ook in andere landen gebruikt en wordt het beschouwd als een materiaalnorm voor lijnpijp.

Overzicht van de basisspecificaties van API 5L

API 5L heeft specifieke normen waaraan een pijp moet voldoen om als API 5L te worden beschouwd. Als een pijp voldoet aan de API 5L-normen, wordt deze gebruikt in de gas-, water- en aardgasindustrie. Hier volgen de details van de specificaties:

- Chemische formule

De chemische samenstelling van de pijp moet elementen bevatten met een hoge corrosiebestendigheid en tolerantie voor hoge temperaturen. Deze buizen bevatten koolstof, mangaan en zwavel, die hun sterkte verhogen.

- Sterkte en mechanische eigenschappen

Toevoeging van specifieke metalen verbetert de mechanische eigenschappen van buizen. Ze hebben een hoge treksterkte, trekkracht, hardheid en vloeigrens.

Factor	Soorten
Wanddikte	Gebaseerd op het schema van de pijp
Typen buizen	Gelaste en naadloze buizen
Typen specificaties	PSL1 en PSL2

- Structurele specificaties

Er zijn specifieke eisen voor de afmetingen van API 5L standaardbuizen. Hier zijn enkele vereisten voor API 5L-buizen.

• Buitendiameter
• Wanddikte
• Rechtheid
• Lengte

API 5L rangschikking

API 5L-buizen worden ingedeeld in twee hoofdcategorieën. Elke kwaliteit heeft specifieke kenmerken en treksterkten. Dit zijn de details

Categorie	Specificaties
PSL 1	De buizen die voldoen aan de PSL 1 norm voldoen aan alle basiseisen. Standaardkwaliteit buizen vallen onder deze categorie.
PSL 2	Buizen met een hogere treksterkte, chemische weerstand en vloeigrens vallen in deze classificatie.

API 5L heeft kwaliteiten voor de buizen die het specificeert. Verschillende fabrikanten hebben verschillende kwaliteiten buizen. Ze hebben ze vervaardigd in overeenstemming met de API 5L classificatie.

• De classificatie van de kwaliteiten wordt weergegeven als "X"; dit is de treksterkte van de pijp.
• Een hoger aantal X geeft aan dat de pijp een hogere treksterkte heeft.
• Ook hebben ze betere controlevoorschriften en een hoger koolstofgehalte.
• Deze cijfers zijn meestal G en B.

De X-klasse heeft de volgende categorieën:

Rangen	Opbrengststerkte
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 en hoger

API 5L productieproces

Het productieproces voor buizen omvat zowel naadloze als gelaste buizen. Het productieproces omvat ERW- en SAW-processen. De metalen blooms, ingots, coils en platen worden gegoten in de kleurstoffen met een verwarmingsproces. De ovens kunnen zijn

1. Basis zuurstof
2. Elektrische oven
3. Open haard oven

Naadloze buisproductie

• Het proces begint met een hardstalen staaf.
• De knuppels worden verhit en geprikt om een holle buis te maken.
• De pijp wordt geroerd en uitgerekt tot de vereiste grootte.
• Fabrikanten passen deze techniek toe bij hogedrukprocessen vanwege de hoge sterkte.

Productie van gelaste buizen

• ERW elektrisch weerstandsgelast.
• De staalrol wordt afgerold, dan gevormd en gelast door middel van elektrische weerstand.
• Gestandaardiseerd met buizen met een kleine diameter.

LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welded).

• De metalen vlakke platen worden in een holle buisstructuur gelast.
• Fabrikanten gebruiken dit proces omdat het het meest geschikt is voor grote, dikwandige leidingbuizen.

SSAW (Spiral Submerged Arc Welded)

• Het wordt gemaakt door een pijp spiraalvormig door te voeren, die vervolgens wordt gelast.
• Voordelig bij grote diameters.

Behandelingsprocessen

Warmtebehandelingen verbeteren na het lassen:

• Sterkte
• Vervormbaarheid
• Verlichting van stress
• Oppervlakteafwerking

Buizen kunnen worden gecoat met:

• 3LPE / 3LPP
• Fusie hecht Epoxy (FBE)
• Anti-corrosie verven

Deze coatinglagen verhogen de corrosie- en omgevingsbestendigheid.

API 5L Leveringsvoorwaarden

API 5L specificeert de levering van buizen. Verschillende fabrikanten volgen deze normen bij het leveren van buizen aan gebruikers. Verschillende PSL 1-2 standaarden hebben verschillende leveringseisen. Dit zijn de details:

PSL	Leveringstoestand	Rangen
PSL 1	AR zoals gewalst en genormaliseerd	A-kwaliteit pijp
	Stel dat de pijp SMLS en Q&T standaard wordt geleverd. Mechanisch gevormd en genormaliseerd. Thermochemisch gewalste buizen worden geleverd aan de klanten.	B-pijp
	De buizen zijn genormaliseerd, getemperd en thermochemisch gewalst.	X42 tot X80 en hogere kwaliteiten worden onder deze voorwaarden geleverd.
PSL 2	Normale rollen	B en X42R
	De buizen worden geleverd nadat ze zijn genormaliseerd, getemperd en gewalst.	Buizen die volgens deze instructies worden geleverd, moeten vallen onder BN en kwaliteiten van X42 tot X60.
	Gebluste en getemperde levering	Leidingen X42Q tot X100Q

Testen en kwaliteitscontrole

Alle API 5L buizen hebben verschillende testomstandigheden ondergaan. De pijp heeft alleen de standaardspecificatie gekregen als hij die strenge test heeft doorstaan.

- Hydrostatische test

De standaardspecificaties stellen voor om de pijp te testen op lekkage. De gelaste locatie wordt hydrostatisch getest. De pijp zonder lekken wordt gecategoriseerd als een PSL-1 standaardpijp. Dit proces zal fabrikanten en gebruikers op de lange termijn behoeden voor chemische lekkage.

- Buigtest

Bij deze test wordt de pijp gebogen. Om deze test te doorstaan, mag de pijp niet barsten tijdens het proces. De ductiliteit en de laskwaliteit van de pijpen worden beoordeeld.

- Niet-destructief testen

Pijpen die voldoen aan PSL 1 hoeven deze test niet uit te voeren. De pijp wordt getest met de radiografische en ultrasone methoden. Hierbij worden de gebreken opgespoord.

- CVN Botsproeven voor PSL 2

De gelaste buizen worden getest op de las en de warmtegevoelige zone. De naadloze buizen worden getest op het lichaam. De mechanische sterkte en de samenstelling van de buizen worden getest vóór aanwijzing in overeenstemming met de API 5L-normen.

Toepassingsgebieden

- Olie- en gastransport

Het wordt gebruikt om ruwe olie, geraffineerde aardolie en aardgas tussen regio's en landen te vervoeren.

- Systemen voor watervoorziening

Buizen die voldoen aan de API 5L-normen zijn bijzonder geschikt voor pijpleidingsystemen voor zoet water en afvalwater over lange afstanden.

Structurele toepassingen

• Toepasbaar in de bouw bij heiwerken, steigers en constructies.
• Pijpleidingen die offshore en onder water liggen.
• API 5L-pijpleidingen zijn bestand tegen druk, corrosie door zout water en extreme temperaturen.

Petrochemische industrieën

• Deze leidingen transporteren veilig chemicaliën en fabrieksvloeistoffen.

Raffinaderijen en verwerkingsfabrieken.

• De toepassingen zijn interne leidingen en toepassingen bij hoge temperaturen.

Voordelen van API 5L

Mensen in het bedrijfsleven gebruiken deze API 5L-buizen vanwege hun verschillende belangrijke voordelen, waardoor API 5L-buizen populair zijn in de wereld:

• De staalsoorten hebben een hoge weerstand tegen interne druk en mechanische belasting.
• Ze zijn het meest geschikt voor nationale olie- en gasnetwerken. Ze hebben een zeer efficiënte stroming over honderden kilometers.
• Verbeterde coating- en materiaalsamenstellingen bieden een langere levensduur, zelfs in zware omstandigheden.

Verkrijgbaar in een breed assortiment:

• Diameters
• Wanddiktes
• Rangen

Buizen die voldoen aan de API 5L-normen worden geleverd onder specifieke leveringsvoorwaarden. Hierdoor kan het project op maat worden gemaakt.

- Naleving van wereldwijde standaarden

De buizen zijn geschikt voor export en multinationale projecten omdat API 5L wereldwijd wordt gebruikt.

- Kostenefficiëntie

API 5L buizen van hoge kwaliteit kunnen een minimale wanddikte vereisen, waardoor materiaal wordt bespaard zonder aan sterkte in te boeten.

Conclusie

API 5L is een internationaal erkende norm die de betrouwbaarheid garandeert van leidingbuizen die worden gebruikt in de olie-, gas- en waterindustrie. Sinds de historische ontwikkeling is de specificatie geëvolueerd. Ze voldoen aan de groeiende behoefte aan duurzaamheid, sterkte en veiligheid.

Er wordt gebruik gemaakt van een uitgebreid classificatiesysteem, rigide testomstandigheden en variabele productiemogelijkheden. Hierdoor is het geschikt voor een breed scala aan toepassingen. Bijvoorbeeld diepzeepijpleidingen en hogedruk transportsystemen op het land.

API 5L is nog steeds nodig om een veilige, adequate vloeistofstroom te garanderen nu de energiebehoeften wereldwijd toenemen en er meer pijpleidingsystemen worden aangelegd. De kennis van de specificaties helpt kopers, ingenieurs en projectplanners bij het kiezen van het juiste materiaal voor een langdurige, betrouwbare service.