Tubo de aço para soldagem por arco submerso de dupla face (DSAW) API 5L PSL1 Grau A-
Visão geral básica
Tubo de aço API 5L PSL1 Grau A DSAW (soldagem por arco submerso de dupla face-)é o tubo-de entrada de aço carbono fabricado de acordo com as especificações do American Petroleum Institute para sistemas de transporte por dutos . A designação "Grau A" indica um limite de escoamento mínimo de30.000 psi (207 MPa), representando o grau de resistência mais baixo da família API 5L.
Nota importante: Grau A está disponível apenas emNível de qualidade PSL1. As classes PSL2 são oferecidas apenas da Classe B até X80. Para aplicações que exigem qualidade aprimorada (controles químicos mais rígidos, testes de impacto obrigatórios, limites máximos de resistência), especifiqueGrau B PSL2ou superior.
O processo de fabricação DSAW-também conhecido como LSAW (soldagem por arco submerso longitudinal)-é um método de soldagem de alta-integridade em que soldas internas e externas são aplicadas, formando umpepita de solda única-de alta qualidade. Este processo é projetado especificamente paratubos de-diâmetro grande e parede-espessausado em aplicações de transmissão de fluidos de baixa-pressão, estruturais e de estacas .
Explicação do nome
| Papel | Significado |
|---|---|
| API | Instituto Americano de Petróleo |
| 5L | Especificação para tubulação usada em sistemas de transporte por dutos |
| PSL1 | Especificação do Produto Nível 1 – nível de qualidade padrão com requisitos básicos (sem testes de impacto obrigatórios) |
| Grau A | Classe-de aço carbono de nível básico com limite de escoamento mínimo de 30.000 psi (207 MPa) |
| DSAW | Soldagem-de arco submerso dupla face – são aplicadas soldas internas e externas; o arco de soldagem é submerso em fluxo granular durante a soldagem |
| Também conhecido como | LSAW (soldagem por arco submerso longitudinal) – quando a costura de solda corre longitudinalmente ao longo do tubo |
Especificações principais
| Atributo | Descrição |
|---|---|
| Padrão | API 5L (46ª edição, alinhada com ISO 3183) |
| Nível de especificação do produto | PSL1 – nível de qualidade padrão |
| Nota | A (L210 em notação ISO) |
| Força de rendimento mínima | 207 MPa (30.000 psi) |
| Resistência Mínima à Tração | 331 MPa (48.000 psi) |
| Processo de Fabricação | DSAW (soldagem-de arco submerso de dupla face) / LSAW (soldagem por arco submerso longitudinal) |
| Métodos de formação | JCOE(formação progressiva de J-C-O) ouUOE(U-ing, O-ing, Expanding) |
| Faixa de tamanho (DSAW) | 406 mm a 1829 mm(16" a 72") DE – típico para DSAW |
| Espessura da Parede | 6,0 mm a 50 mm (até 75 mm para aplicações especiais) |
| Comprimento | Padrão de 6 m a 12 m; até 18 m disponíveis |
| Acabamentos finais | Extremidades lisas, extremidades chanfradas (ângulo de chanfro de 30 graus), roscadas |
| Opções de revestimento | Tinta preta, verniz, óleo-antiferrugem, FBE, 3LPE, epóxi de alcatrão de carvão |
Composição Química (Tubo Soldado API 5L PSL1 Grau A)
| Elemento | % máximo | Notas |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.22% | Menor carbono entre os graus API 5L para máxima conformabilidade |
| Manganês (Mn) | 0.90% | Fornece força básica |
| Fósforo (P) | 0.030% | Controlado para soldabilidade |
| Enxofre (S) | 0.030% | Controlado para resistência |
| Silício (Si) | Não especificado para PSL1 | Normalmente menor ou igual a 0,40% |
Observação: PSL1 não exige limite de escoamento máximo, equivalente de carbono ou teste de impacto obrigatório.
Propriedades Mecânicas (API 5L PSL1 Grau A)
| Propriedade | Exigência |
|---|---|
| Força de rendimento (min) | 207 MPa (30.000 psi) |
| Força de rendimento (máx.) | Não especificado para PSL1 |
| Resistência à tração (min) | 331 MPa (48.000 psi) |
| Resistência à tração (máx.) | Não especificado para PSL1 |
| Alongamento | Pela fórmula API 5L (varia de acordo com a espessura da parede) |
| Impacto Charpy | Não é necessário para PSL1– apenas PSL2 requer testes de impacto obrigatórios |
Comparação entre nota A e nota B
| Propriedade | Grau A | Grau B | Diferença |
|---|---|---|---|
| Força de rendimento (min) | 207 MPa (30 ksi) | 241 MPa (35 ksi) | O grau B é 16% mais forte |
| Resistência à tração (min) | 331 MPa (48 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | O grau B é 25% mais forte |
| Carbono (C) máx. | 0.22% | 0.26% | Grau A tem menor carbono |
| Manganês (Mn) máx. | 0.90% | 1.20% | Grau B tem maior Mn para resistência |
| Aplicação Típica | Água-de baixa pressão, drenagem, não-crítica | Serviço geral de pipeline, mais comum | A nota B é a escolha padrão |
Especificações dimensionais
| Parâmetro | Faixa/Tolerância |
|---|---|
| Diâmetro externo | 406 mm a 1829 mm(16" a 72") – faixa DSAW típica |
| Espessura da Parede | 6,0 mm a 50 mm (até 75 mm para aplicações especiais) |
| Tolerância de diâmetro | ±0,75% do DE especificado (típico) |
| Tolerância de espessura de parede | +15% / -12,5% do nominal (típico) |
| Comprimento | Padrão de 6 m a 12 m; até 18 m disponíveis |
| Fora-da{1}}redondeza | Menor ou igual a 1% do DO especificado |
Disponibilidade de tamanho típico (API 5L Grau A DSAW):
| DE (polegada) | DE (mm) | Faixa de espessura de parede (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 29.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 30.0 |
Processo de fabricação DSAW/LSAW
A soldagem-de arco submerso de dupla face (DSAW), também conhecida como soldagem de arco submerso longitudinal (LSAW), é um processo de alta-eficiência usado principalmente para tubos de aço de grande-diâmetro.
Descrição do Processo
O arco de soldagem está submerso em fluxo granulardurante a soldagem, protegendo a solda da contaminação atmosférica
São necessárias soldas internas e externas, geralmente realizado em processos separados
As soldas separadas consomem uma parte da outra, resultando em umpepita de solda única-de alta qualidade
Métodos de formação
| Método | Descrição | Diâmetros Típicos |
|---|---|---|
| JCOE | Etapas progressivas de formação de J-C-O (formato J-→formato C-→formato O-), expandidas após a soldagem | 406-1626 mm (16"-64") |
| UOE | Placa pressionada em forma de U-, depois em forma de O-, expandida após a soldagem | 508-1118 mm (20"-44") |
Etapas do processo
Seleção de Placa– Placas de aço atendendo aos requisitos API 5L PSL1 Grau A
Preparação de Borda– As bordas são chanfradas para criar uma ranhura em forma de V-
Formando– Placas de aço são formadas em formas cilíndricas usando prensas JCOE ou UOE
Soldagem por pontos– As placas formadas são soldadas-para manter a forma
Soldagem por arco submerso duplo– Costura de tubo soldada em superfícies internas e externas
Expansão Fria– O tubo pode ser expandido em até 1,5% para atingir a dimensão DE final
Inspeção Ultrassônica– Costura inspecionada por detecção automática ultrassônica contínua de falhas
Teste de pressão hidrostática– Cada tubo passa por testes de pressão hidrostática (quando especificado)
Acabamento– Processamento final, chanfro, revestimento e marcação de acordo com as especificações
Requisitos de teste e inspeção (PSL1)
| Tipo de teste | Exigência | Notas |
|---|---|---|
| Análise química | Por lote de calor | Verifica os limites de composição por API 5L PSL1 |
| Teste de tração | Por lote | Verifica o rendimento e a resistência à tração |
| Teste de achatamento | Obrigatório | Verifica a ductilidade e a integridade da solda |
| Teste de dobra | Obrigatório | Verifica a integridade da solda |
| Teste de Impacto Charpy | Não é necessário para PSL1 | Apenas PSL2 exige testes de impacto obrigatórios |
| Teste Hidrostático | Cada tubo (quando especificado) | Verificação de integridade de pressão |
| Inspeção Ultrassônica | 100% da costura de solda | Prática padrão para DSAW |
| Inspeção-de raios X | Para juntas em "T" | Onde as tiras de solda cruzam as costuras espirais |
| Inspeção Dimensional | 100% | Por tolerâncias padrão |
| Certificado de teste de moinho | EN 10204 Tipo 3.1B | Fornecido com resultados de testes completos |
Comparação PSL1 vs. PSL2 para Grau A
| Recurso | PSL1 Grau A | PSL2 Grau A | Significado |
|---|---|---|---|
| Disponibilidade | Disponível | Não disponível(PSL2 começa na série B) | PSL2 Grau A não é oferecido |
| Carbono (C) máx. | 0.22% | - | - |
| Enxofre (S) máx. | 0.030% | - | - |
| Força de rendimento | 207 MPa min apenas | - | - |
| Teste de impacto | Não obrigatório | - | - |
| Uso típico | Baixa-pressão, não-crítica | - | - |
PSL2 Grau A énão disponível. De acordo com as especificações API 5L, os graus PSL2 cobremB a X80. O grau A está disponível apenas em PSL1.
Aplicativos comuns
| Aplicativo | Descrição |
|---|---|
| Linhas de água-de baixa pressão | Abastecimento municipal de água, sistemas de irrigação, linhas de drenagem |
| Coleta de gás-de baixa pressão | Coleta-de gás natural não crítica |
| Tubulação de utilidades gerais | Linhas de água industriais, sistemas de água de resfriamento |
| Aplicações Estruturais | Estacas, cercas, corrimãos, andaimes |
| Fabricação Mecânica | Componentes de máquinas, estruturas de equipamentos |
| Pipelines Temporários | Abastecimento de água no local de construção, linhas de drenagem |
Principais vantagens
| Vantagem | Descrição |
|---|---|
| Mais Econômico | Menor custo entre as classes API 5L |
| Excelente formabilidade | O baixo teor de carbono (0,22% no máximo) permite dobrar, flangear e moldar sem rachar |
| Boa soldabilidade | Equivalente de baixo carbono garante fácil soldagem em campo |
| Capacidade de Grande Diâmetro | A DSAW produz tubos de 16" a 72" de diâmetro externo – ideal para aplicações de grande-diâmetro |
| Alta integridade de solda | A soldagem-dupla face cria uma única pepita de solda-de alta qualidade com 100% de inspeção UT |
| Ampla disponibilidade | Geralmente estocados pelos fabricantes |
| Ductilidade | Maior alongamento do que classes superiores, adequado para conformação a frio |
Aproximações Internacionais
| Padrão | Nota Equivalente | Notas |
|---|---|---|
| ASTM A53 | Grau A | Resistência ao escoamento semelhante (205 MPa vs. 207 MPa) |
| EN 10217-1 | P195TR1/P195TR2 | Resistência semelhante (rendimento de 195 MPa) |
| GB/T 9711 | L210 | Equivalente chinês |
| ISO 3183 | L210 | Equivalente ao padrão internacional |
| JIS G3454 | STPG370 | Equivalente japonês |
Opções de revestimento
O tubo DSAW API 5L PSL1 Grau A pode ser fornecido com vários revestimentos para proteção contra corrosão:
| Tipo de revestimento | Melhor para | Principais recursos |
|---|---|---|
| 3LPE (polietileno de 3 camadas) | Dutos enterrados | Mais comum; excelente proteção contra corrosão, alta resistência ao impacto |
| FBE (epóxi ligado por fusão) | Oleodutos e gasodutos | Adesão forte, resistência química |
| Epóxi de alcatrão de carvão | Ambientes marinhos | Proteção-para serviços pesados |
| Verniz/óleo-antiferrugem | Proteção temporária | Proteção-contra corrosão de curto prazo durante o transporte |
| Revestimento de betume | Serviço enterrado | Proteção-econômica |
| Revestimento de óleo preto | Acabamento de fresagem padrão | Proteção temporária |
Acabamentos finais
Os tratamentos finais disponíveis incluem:
Extremidades lisas (PE)– padrão para a maioria das aplicações
Extremidades chanfradas (BE)– para soldagem em campo (ângulo de bisel de 30 graus)
Extremidades roscadas– para conexões mecânicas
Considerações importantes
1. Seleção PSL1 Grau A vs. Grau B
Grau A: escolha para aplicações de baixa-pressão e não{1}}críticas, onde o custo é o principal fator
Grau B: Grau mais comum para serviços gerais; oferece resistência ao escoamento 16% maior
2. PSL2 não disponível para grau A
PSL2 Grau A énão oferecidonas especificações API 5L
PSL2 começa no Grau B e passa pelo X80
Se a qualidade PSL2 for necessária, especifiqueGrau B PSL2ou superior
3. Limitações de tamanho DSAW
A fabricação de DSAW para Grau A está normalmente disponível em16" a 72" DE
Diâmetros menores (abaixo de 16") são normalmente produzidos por ERW ou métodos sem costura
4. Teste de impacto
PSL1 faznãoexigem testes de impacto Charpy pelo padrão. Se houver previsão de serviço-com baixa temperatura, considere:
Especificando testes de impacto como requisito complementar
Atualizando para PSL2 (Grau B ou superior)
5. Limitações de pressão
O grau A é adequado paraapenas aplicações-de baixa pressão
Para requisitos de pressão mais elevados, considere Grau B ou graus superiores
6. Limitações de temperatura
Temperatura máxima de serviço recomendada:350 graus (662 graus F)
Sem resistência garantida a baixas-temperaturas – não adequado para aplicações abaixo-de zero sem avaliação
7. Inspeção-de terceiros
Os serviços de inspeção disponíveis incluem SGS, BV, Lloyds
8. Certificado de teste de moinho
Normalmente fornecido comoEN 10204 Tipo 3.1Bcom resultados completos dos testes
Inspeção-de terceiros disponível mediante solicitação
Resumo
Tubo de aço soldado por arco submerso de dupla face API 5L PSL1 Grau A-(DSAW/LSAW)é a especificação de tubulação-de nível básico para aplicações de grande-diâmetro e baixa-pressão. Com limite de escoamento mínimo de30.000 psi (207 MPa)e resistência à tração de48.000 psi (331 MPa), esse material oferece a solução mais econômica para aplicações não{0}}críticas de transmissão de fluidos, estruturais e de estacas, onde não são necessários graus de resistência mais elevados .
Principais recursos:
Padrão de materiais: API 5L PSL1 Grau A – grau de força de nível-de entrada
Força de rendimento: Mínimo de 207 MPa (30.000 psi) – o mais baixo na família API 5L
Nível de qualidade PSL1: Não há testes de impacto obrigatórios; requisitos padrão para serviço geral
PSL2 não disponívelpara a série A – PSL2 começa na série B
Menor teor de carbono(0,22% no máximo) entre as classes API 5L para máxima conformabilidade
Fabricação DSAWproduz tubos de16" a 72" DEcom espessura de parede até50mm
Soldagem-dupla facecria uma única pepita de solda-de alta qualidade
Formação JCOE ou UOEmétodos garantem precisão dimensional precisa
Inspeção ultrassônica 100%da costura de solda garante qualidade
Excelente soldabilidadee boa conformabilidade
Escolha mais econômicaentre as classes API 5L
As aplicações comuns incluem:
Linhas de água-de baixa pressão e sistemas de irrigação
Linhas-de coleta e drenagem de gás de baixa pressão
Tubulação de serviços gerais e linhas de água industrial
Aplicações estruturais (estacas, cercas, corrimãos)
Componentes de fabricação mecânica
Tubulações temporárias e aplicações de construção
Ao fazer o pedido, especifique:API 5L PSL1 Grau A, DSAW/LSAW (dupla-face/arco submerso longitudinal soldado), tamanho (DE x WT), comprimento, acabamento final (liso/chanfrado), requisitos de revestimento e certificado de teste de moinho de acordo com EN 10204 tipo 3.1B.
Para aplicações que exigem resistência garantida a baixas-temperaturas, controles químicos mais rígidos ou capacidade de serviço ácido, especifiqueAPI 5L PSL2 Grau Bem vez disso (o Grau A não está disponível no PSL2). Para a maioria-aplicativos de uso geral,Grau Bé a escolha mais comum e recomendada devido à sua maior resistência.
