API 5L Grau B é o tipo de tubo de linha mais amplamente utilizado no mundo, e o processo de soldagem por arco submerso em espiral (SSAW) é a maneira mais econômica de produzi-lo em grandes diâmetros. Para projetos que precisam de tubos de 20- polegadas ou maiores em pressões moderadas, o API 5L Gr.B SSAW combina um limite de escoamento mínimo especificado (SMYS) adequado de 35.000 psi (241 MPa) com serviço comprovado de longo prazo em aplicações estruturais de petróleo, gás, água e.
A base da especificação: API 5L
A API 5L, a especificação para tubulação de linha, define o grau B como o grau padrão-para todos os fins. Normalmente é fornecido como PSL1 e PSL2 está disponível quando é necessária tenacidade controlada, dureza ou equivalente de carbono. Os principais valores mecânicos para o Grau B são uma resistência ao escoamento mínima especificada de 35.000 psi (241 MPa) e uma resistência à tração mínima de 60.000 psi (414 MPa).
Composição Química de Grau B (PSL1)
O grau B é um aço carbono-manganês simples. Os limites químicos PSL1 típicos por API 5L são máximo de carbono em torno de 0,26-0,28%, máximo de manganês em torno de 1,20-1,40% e fósforo e enxofre cada um limitado a 0,030% no máximo. Quando encomendado como PSL2, a química é controlada de forma mais rigorosa com um equivalente máximo de carbono para soldabilidade e menor teor de enxofre e fósforo, e os testes de impacto e dureza Charpy tornam-se obrigatórios.
Como funciona a soldagem por arco submerso em espiral
O processo SSAW começa com bobinas-laminadas a quente que atendem ao grau B de química. A bobina é continuamente formada em uma espiral em um ângulo definido, e a costura helicoidal é soldada por soldagem a arco submerso duplo por dentro e por fora, produzindo uma costura contínua de penetração total. Após a soldagem, o tubo é dimensionado ou{4}}expandido nas extremidades para controlar a-arredondamento, as extremidades são chanfradas e cada tubo é testado hidrostaticamente com testes não-destrutivos da costura de solda, normalmente testes ultrassônicos ou radiográficos de acordo com API 5L.
Por que os compradores escolhem SSAW grau B
Melhor valor: resistência ao escoamento cerca de 15% maior do que o Grau A com um custo adicional mínimo.
Excelente soldabilidade tanto na usina quanto no campo utilizando SMAW, GMAW ou SAW.
Economia de-diâmetro grande: a soldagem em espiral é o processo-com melhor custo-benefício para tubos de 20-polegadas a 60 polegadas ou mais.
Décadas de serviços comprovados em infraestrutura global com desempenho-bem compreendido.
Aplicações Típicas
Linhas terrestres de coleta e transmissão de petróleo, gás e produtos em baixa e média pressão.
Redes de transmissão de água e esgoto de grande-diâmetro, linhas de entrada e saída.
Estacas tubulares para edifícios, pontes, portos e estruturas marítimas.
Colunas e suportes estruturais em plantas industriais e armazéns.
Linhas de polpa e processo para mineração, dragagem e plantas industriais.
Revestimento e conduíte para poços, túneis e proteção de cabos.
Comparação de notas
| Propriedade | API 5L Gr.B PSL1 | API 5L X42 PSL1 | API 5L Gr.A PSL1 | ASTM A53 Gr.B |
|---|---|---|---|---|
| Força de rendimento mínimo | 241 MPa (35 ksi) | 289 MPa (42 ksi) | 207 MPa (30 ksi) | 240 MPa (35 ksi) |
| Resistência à tração mínima | 414 MPa (60 ksi) | 413 MPa (60 ksi) | 331 MPa (48 ksi) | 414 MPa (60 ksi) |
| Vantagem primária | Melhor valor | Maior capacidade de pressão | Menor custo | Padrão mecânico/encanamento |
| Processos comuns | SSAW, ERW, sem costura | SSAW, ERW, LSAW | SSAW, ERW | ERW, sem costura |
Como o Grau B e o X42 têm resistências à tração quase idênticas, o Grau B é geralmente a escolha mais econômica, a menos que o rendimento mais alto do X42 permita uma redução da-espessura da parede.
Notas de engenharia para seleção
PSL1 Grau B SSAW é adequado para água, petróleo, gás, estacas e serviços estruturais padrão em terra onde a temperatura operacional está acima de 0 C e o controle de fratura não é obrigatório. PSL2 Grau B deve ser especificado para ambientes de-baixa temperatura, linhas carregadas-de impacto ou soldas circunferenciais de campo crítico onde o equivalente de carbono controlado melhora a soldabilidade. Nem o PSL1 nem o PSL2 padrão Grau B são resistentes à fissuração por tensão por sulfeto; para ambientes contendo sulfeto de hidrogênio, é obrigatório um grau PSL2 com controle de dureza e requisitos suplementares. Observe também que uma costura helicoidal carrega um componente de orientação-de solda sob alta pressão cíclica ou cargas de flexão, que o projetista deve considerar.
Como solicitar tubo SSAW API 5L Gr.B
Especifique a designação completa de tubo soldado em espiral API 5L PSL1 (ou PSL2) Grau B, o diâmetro externo ou NPS, espessura ou programação da parede, comprimento (por exemplo duplo aleatório, 12,2 m), preparação final (extremidade lisa ou extremidade chanfrada para soldagem em campo), teste hidrostático e método NDT de costura (UT ou RT), certificado de teste de moinho com química térmica e resultados mecânicos e revestimento como FBE ou 3LPE quando necessário.
Perguntas frequentes
O que SMYS 35.000 psi significa para o Grau B?
SMYS é o limite de escoamento mínimo especificado; O tubo de grau B não deve render abaixo de 241 MPa, que é o valor usado nas fórmulas de projeto de{1}espessura de parede.
O tubo SSAW Grau B pode ser usado para transmissão de gás de alta-pressão?
Ele pode ser usado onde a pressão e o diâmetro do projeto permitem que a espessura de parede necessária seja produzida de forma econômica. Linhas troncais de alta-pressão e grande{2}}diâmetro usam com mais frequência classes X42 a X80 para reduzir a espessura da parede.
O grau B é adequado para serviço ácido?
Não sem requisitos adicionais. O serviço ácido exige PSL2 com controle de dureza e testes suplementares de acordo com API 5L.
Como é verificada a qualidade da costura de solda?
Cada tubo é testado hidrostaticamente e a costura é examinada de forma não{0}destrutiva por testes ultrassônicos ou radiográficos na fábrica.
Qual é a diferença entre tubo SSAW e LSAW?
O SSAW tem uma costura helicoidal e é alimentado-por bobina, o que é muito econômico para grandes diâmetros; LSAW tem uma costura longitudinal reta formada a partir de placa e é preferida onde a carga-da costura reta e tensões residuais mais baixas são importantes.
A costura helicoidal afeta a resistência?
A costura em si tem-penetração total e forte, mas sob alta pressão cíclica ou flexão, a orientação da solda deve ser considerada no projeto; para a maioria dos serviços estáticos e moderados, este não é um fator limitante.
