Especificações de tubos API 5L

Introdução

Diferentes setores do mercado seguem diferentes especificações para os tubos. API 5L é um dos padrões mais amplamente utilizados para a fabricação de tubos. Essa especificação garante que as tubulações sejam uniformes em termos de resistência, durabilidade e segurança. Eles devem suportar os desafios específicos em condições adversas. Essas condições são predominantes em situações encontradas em linhas de transmissão de petróleo e gás.

Este artigo abordará a história dos tubos API 5L, sua classificação e o processo de produção. Ele também contém detalhes sobre fornecimento, critérios de teste, aplicações e seus benefícios.

O que é API 5L?

O padrão foi estabelecido pelo American Petroleum Institute (API). Eles estabelecem o padrão e as especificações para os tubos soldados e sem costura. Os tubos com especificações do API são usados nos setores de petróleo, água e gás natural. Muitas categorias de tubulações seguem essas especificações. Por exemplo, X24, B, X65, X60 e X70. Todos esses tubos diferem em:

Propriedades mecânicas
Testes
Composição química
Classes de tubos (X42-X80 e X100 e X120)
Métodos de fabricação

O usuário pode usar o tubo específico para suas aplicações particulares. Esses tubos com especificações diferentes têm desempenho confiável nas seguintes condições:

Alta pressão
Alta temperatura
Resistência à corrosão

História e evolução do API 5L

O primeiro cano de ferro foi inventado nos EUA em 1800. Depois disso, ao longo de um século de inovações, a tubulação elétrica com solda de carne foi introduzida em 1927. Com o crescimento da infraestrutura, um sistema estável era extremamente necessário para controlar a qualidade e o desempenho da tubulação. Aqui está uma série de inovações na história:

O primeiro tubo fabricado de acordo com o padrão API foi em 1928.
Esses tubos têm de 172 MPa a 310 MPa. Eles podem ser usados em condições adversas.
Em meados do século XX, os tubos DSAW foram fabricados.
Muitos outros formatos foram inventados durante esse período.
Em 1966, foi estabelecida a inovação mais surpreendente do API 5L Grau X60.
No final do século XX, por volta de 1988, foram fabricados os tubos padrão X80.
As novas edições contam com tecnologia metalúrgica avançada, soldagem automatizada e rigoroso controle de qualidade.
Atualmente, o API 5L é adotado em outros países e é considerado um padrão de material para tubos de linha.

Visão geral das especificações básicas do API 5L

O API 5L tem padrões específicos que devem ser atendidos para que um tubo seja considerado API 5L. Se um tubo atender aos padrões API 5L, ele será usado nos setores de gás, água e gás natural. Aqui estão os detalhes das especificações:

- Fórmula química

A composição química do tubo deve incluir elementos com alta resistência à corrosão e tolerância a altas temperaturas. Esses tubos contêm carbono, manganês e enxofre, o que aumenta sua resistência.

- Resistência e propriedades mecânicas

A adição de metais específicos melhorará as propriedades mecânicas dos tubos. Eles têm alta resistência à tração, resistência à tração, dureza e resistência ao escoamento.

Fator	Tipos
Espessura da parede	Com base na programação do tubo
Tipos de tubulação	Tubos soldados e sem costura
Tipos de especificação	PSL1 e PSL2

- Especificações estruturais

Há requisitos dimensionais específicos para os tubos padrão API 5L. Aqui estão alguns requisitos para os tubos API 5L.

Diâmetro externo
Espessura da parede
Retidão
Comprimento

Classificação do grau API 5L

Os tubos API 5L são classificados em duas categorias principais. Cada categoria tem características e resistências à tração específicas. Veja a seguir os detalhes sobre elas

Categoria	Especificações
PSL 1	Os tubos que possuem os padrões PSL 1 atendem a todos os requisitos básicos. Os tubos de qualidade padrão se enquadram nessa categoria.
PSL 2	Os tubos com maior resistência à tração, resistência química e resistência ao escoamento se enquadram nessa classificação.

A API 5L tem graus para os tubos que especifica. Diferentes fabricantes têm diferentes graus de tubos. Eles os fabricam de acordo com a classificação API 5L.

A classificação das classes é representada por "X"; essa seria a resistência à tração do tubo.
O aumento do número de X indica que o tubo tem maior resistência à tração.
Da mesma forma, eles têm melhores regulamentações de controle e maior conteúdo de carbono.
Essas notas são geralmente G e B.

O grau X tem as seguintes categorias:

Notas	Resistência ao escoamento
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 acima

Processo de fabricação do API 5L

O processo de fabricação de tubos inclui tubos sem costura e soldados. O processo de fabricação envolve os processos ERW e SAW. Os blocos, lingotes, bobinas e placas de metal são moldados nos corantes com um processo de aquecimento. Os fornos podem ser

Oxigênio básico
Forno elétrico
Forno de soleira aberta

Fabricação de tubos sem costura

O processo começa com um tarugo de aço duro.
Os tarugos são aquecidos e perfurados para formar um tubo oco.
O tubo é agitado e esticado até o tamanho necessário.
Os fabricantes aplicam essa técnica a processos de alta pressão devido à sua alta resistência.

Fabricação de tubos soldados

ERW Soldado por resistência elétrica.
A bobina de aço é desenrolada, moldada e soldada por resistência elétrica.
Padronizado com tubos de pequeno diâmetro.

LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welded).

As chapas planas de metal são soldadas em uma estrutura de tubo oco.
Os fabricantes usam esse processo porque ele é mais adequado para tubos de linha grandes e de paredes espessas.

SSAW (soldagem por arco submerso em espiral)

Ele é feito por meio da passagem em espiral de um tubo, que é então soldado.
Econômico no caso de grandes diâmetros.

Processos de tratamento

Os tratamentos térmicos são aprimorados após a soldagem:

Força
Ductilidade
Alívio do estresse
Acabamento de superfície

Os tubos podem ser revestidos com:

3LPE / 3LPP
Epóxi ligado por fusão (FBE)
Tintas anticorrosivas

Essas camadas de revestimento aumentam a resistência à corrosão e ao meio ambiente.

Condições de entrega API 5L

A API 5L especifica a entrega de tubos. Diferentes fabricantes seguem esses padrões ao entregar os tubos aos usuários. Diferentes padrões PSL 1-2 têm diferentes requisitos de entrega. Aqui estão os detalhes:

PSL	Condição de entrega	Notas
PSL 1	AR como laminado e normalizado	Tubo de grau A
	Suponha que o tubo tenha entrega padrão SMLS e Q&T. Formado mecanicamente e normalizado. Os tubos laminados termoquimicamente são entregues aos clientes.	Tubo de grau B
	Os tubos são normalizados, temperados e laminados termoquimicamente.	Os graus X42 a X80 e superiores são entregues nessas condições.
PSL 2	Rolos normais	B e X42R
	Os tubos são entregues após serem normalizados, temperados e laminados	Os tubos entregues de acordo com essas instruções devem se enquadrar na BN e nas classes de X42 a X60.
	Fornecimento temperado e revenido	Tubos X42Q a X100Q

Testes e controle de qualidade

Todos os tubos API 5L foram submetidos a diferentes condições de teste. O tubo só recebe a especificação padrão se for aprovado nesse teste rigoroso.

- Teste hidrostático

As especificações padrão sugerem testar o tubo quanto a vazamentos. O local soldado é testado hidrostaticamente. O tubo, sem vazamentos, será classificado como um tubo padrão PSL-1. Esse processo, a longo prazo, poupará os fabricantes e usuários de vazamentos de produtos químicos.

- Teste de flexão

Nesse teste, o tubo é dobrado. Para resistir a esse teste, o tubo não deve rachar durante o processo. A ductilidade e a qualidade da solda dos tubos são avaliadas.

- Testes não destrutivos

Os tubos em conformidade com a PSL 1 não exigem esse teste. O tubo é testado usando os métodos radiográfico e ultrassônico. Nesse processo, os defeitos são detectados.

- Testes de impacto CVN para PSL 2

Os tubos soldados são testados quanto à solda e à área sensível ao calor. Os tubos sem costura são detectados no corpo. A resistência mecânica e a composição dos tubos são testadas antes da designação, de acordo com as normas API 5L.

Áreas de aplicação

- Transmissão de petróleo e gás

Ele é usado para transportar petróleo bruto, petróleo refinado e gás natural entre regiões e países.

- Sistemas de abastecimento de água

Os tubos em conformidade com os padrões API 5L são particularmente adequados para sistemas de tubulação de água doce e esgoto de longa distância.

Aplicações estruturais

Aplicável na construção de estacas, andaimes e estruturas.
Dutos que estão em alto-mar e debaixo d'água.
A tubulação API 5L é resistente à pressão, à corrosão da água salgada e a temperaturas extremas.

Indústrias petroquímicas

Esses tubos transportam com segurança produtos químicos e líquidos de fábrica.

Refinarias e plantas de processamento.

As aplicações são tubulações internas e aplicações de alta temperatura.

Vantagens do API 5L

As pessoas nas empresas usam esses tubos API 5L por causa de suas várias vantagens significativas, o que torna os tubos API 5L populares no mundo todo:

Os tipos de aço têm alta resistência à pressão interna e à tensão mecânica.
Eles são a melhor opção para redes nacionais de petróleo e gás. Possuem fluxo de alta eficiência ao longo de centenas de quilômetros.
As composições aprimoradas de revestimento e material oferecem uma vida útil mais longa, mesmo em ambientes adversos.

Disponível em uma ampla variedade de cores:

Diâmetros
Espessuras de parede
Notas

Os tubos que atendem às normas API 5L são fornecidos sob condições específicas de entrega. Isso permite que o projeto seja personalizado.

- Aderência aos padrões globais

Os tubos são adequados para projetos multinacionais e de exportação, pois o API 5L é usado em todo o mundo.

- Eficiência de custo

Os tubos de alto grau API 5L podem manter os requisitos de espessura de parede em um nível mínimo, economizando material sem sacrificar a resistência.

Conclusão

A API 5L é uma norma reconhecida internacionalmente que garante a confiabilidade dos tubos de linha usados nos setores de petróleo, gás e água. Desde seu desenvolvimento histórico, a especificação evoluiu. Elas atendem às crescentes necessidades de durabilidade, resistência e segurança.

Seu elaborado sistema de classificação, condições de teste rígidas e recursos de fabricação variáveis são usados. Isso o tornará apropriado para uma ampla gama de operações. Por exemplo, tubulações em alto-mar e sistemas de transporte terrestre de alta pressão.

O API 5L ainda é necessário para garantir um fluxo de fluido seguro e adequado à medida que as necessidades energéticas do mundo aumentam e mais sistemas de tubulação são construídos. O conhecimento de suas especificações ajuda compradores, engenheiros e planejadores de projetos a escolher o material certo para oferecer um serviço confiável e de longo prazo.