Tubo de aço API 5L PSL2 X42 ERW
Visão geral básica
Tubo de aço API 5L PSL2 grau X42 ERW (soldado por resistência elétrica)é um tubo de{0}resistência média que combina os requisitos de qualidade aprimorados do PSL2 com o grau de resistência X42. A designação "X42" indica um limite de escoamento mínimo de42.000 psi (290 MPa), enquanto o PSL2 exige controles químicos mais rigorosos, testes de impacto obrigatórios, limites máximos de resistência e rastreabilidade total .
A designação divide-se da seguinte forma:
API 5L: Especificação do American Petroleum Institute para tubos de linha
PSL2: Especificação de Produto Nível 2 (qualidade aprimorada com testes obrigatórios)
X42: Grau indicando limite de escoamento mínimo de 42 ksi (290 MPa)
ERW: Resistência Elétrica Soldada – tubo formado por bobina de aço e soldado longitudinalmente sem metal de adição
Especificações principais
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Padrão | API 5L (46ª edição, alinhada com ISO 3183) |
| Nível de especificação do produto | PSL2 |
| Nota | X42 (L290 em notação ISO) |
| Força de rendimento mínima | 290 MPa (42.100 psi) |
| Força máxima de rendimento | 496 MPa (72.000 psi)– PSL2 especifica mínimo e máximo |
| Resistência Mínima à Tração | 414 MPa (60.200 psi) |
| Resistência Máxima à Tração | 758 MPa (110.000 psi) |
| Rendimento-para-Relação de tração (máx.) | 0.93 |
| Tipo de fabricação | ERW (resistência elétrica soldada) / HFW |
| Faixa de tamanho (ERW) | 1/2" a 26" (21,3 mm a 660 mm) de diâmetro externo; ERW típico até 24" |
| Espessura da Parede | Cronograma 10 a 160, STD, XS; até 22,2 mm |
| Comprimento | 5m a 14m; SRL, DRL; 5,8 m, 6 m, 11,8 m, 12 m padrão |
| Acabamentos finais | Extremidades lisas, extremidades chanfradas |
Composição Química (Tubo Soldado PSL2)
| Elemento | % máximo | Comparação PSL1 |
|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.22% | 0,26% (controle mais rígido) |
| Manganês (Mn) | 1.40% | 1,30% (maior para resistência) |
| Fósforo (P) | 0.025% | 0,030% (mais rígido) |
| Enxofre (S) | 0.015% | 0,030% (redução de 50%) |
| Silício (Si) | 0.40-0.45% | Não especificado para PSL1 |
| Vanádio (V) | Menor ou igual a 0,06% | Opcional |
| Nióbio (Nb) | Menor ou igual a 0,05% | Opcional |
| Titânio (Ti) | Menor ou igual a 0,04% | Opcional |
Nota: PSL2 também requer cálculo e controle de equivalente de carbono (CE).
Propriedades Mecânicas
| Propriedade | Requisito PSL2 | Comparação PSL1 |
|---|---|---|
| Força de rendimento (min) | 290 MPa (42.100 psi) | Mesmo mínimo |
| Força de rendimento (máx.) | 496 MPa (72.000 psi) | Não especificado |
| Resistência à tração (min) | 414 MPa (60.200 psi) | Mesmo mínimo |
| Resistência à tração (máx.) | 758 MPa (110.000 psi) | Não especificado |
| Rendimento-para-Relação de tração | 0,93 máx. | Não especificado |
| Alongamento | Por fórmula API 5L | Mesma fórmula |
| Impacto Charpy (CVN) | Obrigatóriona temperatura especificada | Não obrigatório |
Tolerâncias Dimensionais (API 5L)
| Parâmetro | Faixa de tamanho | Tolerância | Fonte |
|---|---|---|---|
| DE do corpo do tubo | 219,1-457 milímetros | ±0.75% | |
| DE do corpo do tubo | 508-610 milímetros | ±0.75% | |
| Extremidades do tubo (219,1-273,1 mm) | - | +1.6 mm/-0,4 mm | |
| Extremidades de tubo (274-320 mm) | - | +2.4 mm/-0,8 mm | |
| Extremidades do tubo (323,9-457 mm) | - | +2.4 mm/-0,8 mm | |
| Espessura da Parede (508-610 mm) | - | +19.5% / -8% | |
| Espessura da Parede (219,1-457 mm) | - | +15% / -12.5% |
Processo de fabricação de ERW
O tubo de aço ERW é um tubo soldado por resistência elétrica com costura reta produzido através de um processo contínuo:
Desenrolamento– A bobina de aço é desenrolada e nivelada
Preparação de Borda– As bordas das tiras são fresadas para soldagem adequada
Formando– A tira de aço é formada-a frio em formato cilíndrico
Soldagem por indução elétrica– Soldagem de alta-frequência une bordas sem metal de adição
Tratamento térmico– A costura de solda é normalizada para refinar a estrutura do grão
Dimensionamento– O tubo passa por rolos calibradores para atingir as dimensões finais
END– 100% de testes não{1}}destrutivos (ultrassônicos ou correntes parasitas) de costura de solda
Teste Hidrostático– Cada tubo testado individualmente quanto à integridade da pressão
Acabamento final– Extremidades preparadas (lisas ou chanfradas)
Requisitos de teste (PSL2)
| Tipo de teste | Exigência | Notas |
|---|---|---|
| Análise química | Por lote de calor | Limites PSL2 mais rígidos |
| Teste de tração | Por lote | Verifica os limites mínimo e máximo |
| Rendimento-para-Relação de tração | Menor ou igual a 0,93 | Verificação obrigatória |
| Teste de Impacto Charpy (CVN) | Obrigatório | 27 J no mínimo na temperatura especificada (geralmente 0 graus ou -20 graus) |
| Teste de achatamento | Necessário para tubo ERW | Verifica a ductilidade |
| Teste de dobra | Obrigatório | Verifica a integridade da solda |
| Teste Hidrostático | Cada tubo | Verificação de integridade de pressão |
| END (ultrassônico/corrente parasita) | 100% da costura de solda | Obrigatório para PSL2 |
| Teste de dureza | Para serviço azedo | Mapeamento de dureza necessário quando especificado |
Comparação de notas: X42 vs. notas adjacentes
| Nota | Força de rendimento (min) | Resistência à tração (min) | Força relativa vs. X42 | Aplicação Típica |
|---|---|---|---|---|
| B | 241 MPa (35 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | -17% | Coleta-de baixa pressão, serviços públicos |
| X42 | 290 MPa (42 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | Linha de base | Transmissão de-pressão média |
| X46 | 320 MPa (46 ksi) | 435 MPa (63 ksi) | +10% | Transmissão-de pressão mais alta |
| X52 | 359 MPa (52 ksi) | 455 MPa (66 ksi) | +24% | Transmissão geral |
O X42 oferece resistência ao escoamento aproximadamente 17% maior que o Grau B.
Comparação PSL1 vs. PSL2 para X42
| Recurso | PSL1 X42 | PSL2 X42 | Significado |
|---|---|---|---|
| Carbono (C) máx. | 0.26-0.28% | 0.22% | Melhor soldabilidade, menor dureza HAZ |
| Enxofre (S) máx. | 0.030% | 0.015% | Redução de 50%– crítico para tenacidade e resistência HIC |
| Fósforo (P) máx. | 0.030% | 0.025% | Melhor tenacidade e soldabilidade |
| Manganês (Mn) máx. | 1.30% | 1.40% | Um pouco mais alto para resistência |
| Força de rendimento | 290 MPa min apenas | Faixa de 290-496 MPa | Evita materiais-com excesso de resistência |
| Resistência à tracção | 414 MPa min apenas | Faixa de 414-758 MPa | Garante propriedades mecânicas consistentes |
| Rendimento-para-Relação de tração | Não especificado | Menor ou igual a 0,93 | Garante ductilidade adequada |
| Teste de Impacto Charpy | Não obrigatório | Obrigatório(27J a 0 graus ou -20 graus) | Garante resistência-a baixas temperaturas |
| Carbono Equivalente (CE) | Não obrigatório | Calculado e controlado | Garante boa soldabilidade em campo |
| Requisitos de END | Padrão | Mais rigoroso | Melhor detecção de defeitos |
| Rastreabilidade | Nível de lote | Rastreabilidade completa tubo{0}}por{1}}tubo | Documentação completa de qualidade |
| Uso típico | Serviço geral | Serviço crítico, baixa temperatura, tubulações reguladas |
Aplicativos comuns
| Aplicativo | Descrição |
|---|---|
| Transmissão de Petróleo e Gás | Tubulações de média-pressão para petróleo bruto e gás natural |
| Linhas de coleta de gás natural | Conectando poços a instalações de processamento; Transmissão de gás onshore Classe II/III |
| Rede de transmissão de água | Tubulações de água municipais e industriais de grande-diâmetro |
| Serviço Azedo | Ambientes H₂S (com requisitos suplementares) |
| Serviço-de baixa temperatura | Aplicações que exigem resistência ao impacto garantida a -20 graus |
| Tubulação de Processo Industrial | Refinarias, fábricas de produtos químicos, engenharia de energia |
| Estação de Oleoduto e Tubulação Terminal | Estações de compressores, estações de bombeamento, instalações de medição |
| Oleodutos offshore | Aplicações submarinas com requisitos de resistência aprimorados |
Principais vantagens
| Vantagem | Descrição |
|---|---|
| Resistência Garantida | Mandatory Charpy impact testing (≥27J) ensures low-temperature performance; X42 PSL2 maintains impact energy >27J mesmo a -20 graus |
| Química mais rigorosa | Teor de enxofre 50% menor (0,015% vs{2}}%) melhora a soldabilidade e a resistência HIC |
| Força Controlada | A resistência máxima ao escoamento (496 MPa) evita materiais-com excesso de resistência que podem causar problemas de soldagem |
| Rastreabilidade total | Rastreabilidade tubo{0}}por{1}}tubo para documentação de qualidade completa |
| END aprimorado | Requisitos de testes não{0}}destrutivos mais rigorosos |
| Custo-econômico | O processo ERW proporciona produção econômica para tamanhos de até 24" |
| Micro-liga | Adição obrigatória de elementos microligantes Nb/V para melhores propriedades |
Considerações importantes
1. Limitações de tamanho
A fabricação de ERW para X42 está normalmente disponível até24-26 polegadas (610 mm) de diâmetro externo
Diâmetros maiores requerem fabricação LSAW ou SSAW
2. Seleção PSL1 vs. PSL2
PSL2: necessário para serviços-de baixa temperatura (especialmente abaixo de 0 graus), serviços ácidos (ambientes H₂S), pipelines regulamentados (FERC, DOT) e aplicações críticas
PSL1: adequado para serviços gerais, linhas de água e aplicações não{0}}críticas onde a resistência a baixas-temperaturas não é necessária
3. Temperatura de teste de impacto
O teste de impacto Charpy padrão está em0 graucom mínimo de 27J
Para aplicações mais frias, testes de impacto em-20 grauscom mínimo de 27J pode ser especificado
4. Notas Equivalentes
ISO 3183: L290
GB/T 9711: L290
EN 10208-2: L290NB
ASTM A106: Grau B (sem costura, resistência semelhante, mas padrão diferente)
ASTM A53: Grau B (resistência semelhante, mas padrão diferente)
5. Opções de revestimento
FBE (epóxi ligado por fusão): Proteção contra corrosão para tubulações enterradas
3LPE (polietileno de 3 camadas): Mais comum para tubulações enterradas
Preto (nu): Acabamento de fresagem padrão
Verniz/óleo-antiferrugem: Proteção temporária durante o transporte
6. Certificado de teste de moinho
Normalmente fornecido comoEN 10204 Tipo 3.1com resultados completos dos testes
Inspeção-de terceiros (SGS, BV, Lloyds) disponível mediante solicitação
7. X42 vs. Grau B
X42 oferece aproximadamenteForça de rendimento 17% maiordo que o grau B, tornando-o uma atualização-econômica para aplicações de transmissão de média-pressão. Em ambientes de gás ácido ou de baixa-temperatura, o X42 PSL2 é mais econômico ao longo do ciclo de vida devido à sua tenacidade e resistência à corrosão aprimoradas .
Resumo
Tubo de aço API 5L PSL2 Grau X42 ERWé um tubo de linha-de resistência média que combina o grau de resistência X42 (rendimento mínimo de 290 MPa) com os requisitos de qualidade PSL2 aprimorados. Comcontroles químicos mais rigorosos(S menor ou igual a 0,015%, P menor ou igual a 0,025%),teste de impacto Charpy obrigatório(Maior ou igual a 27J a 0 graus ou -20 graus),limites máximos de força(Rendimento menor ou igual a 496 MPa),controle de rendimento-para{1}}relação de tração(Menor ou igual a 0,93), erastreabilidade completa-por{1}}tubo, o PSL2 X42 é a escolha preferida para aplicações de transmissão de média-pressão que exigem resistência garantida a baixas-temperaturas ou capacidade de serviço ácido .
Principais recursos:
Disponível emPSL2nível de qualidade com requisitos de teste aprimorados
Fabricado porProcesso ERW– tamanhos de 1/2" a 24" de diâmetro externo
Teste de impacto Charpy obrigatório(mínimo de 27 J) garante desempenho-em baixa temperatura
Conteúdo de enxofre 50% menor(0,015% vs{1}}%) melhora a tenacidade e a resistência HIC
Força máxima de rendimento(496 MPa) evita materiais-com excesso de resistência
Micro-ligacom Nb/V para propriedades aprimoradas
Rastreabilidade totalda siderurgia ao tubo acabado
As aplicações comuns incluem:
Dutos de transmissão de óleo e gás de média-pressão
Redes de captação e distribuição de gás natural
Serviço-de baixa temperatura que exige resistência ao impacto garantida
Dutos regulamentados pela FERC, DOT ou outras autoridades
Aplicações de serviços ácidos (com requisitos suplementares)
Ao fazer o pedido, especifique:Tubo de aço API 5L PSL2 grau X42 ERW, tamanho (OD x WT), comprimento, acabamento final (liso/chanfrado), condição de tratamento térmico (se necessário), requisitos de revestimento (FBE/3LPE/nu) e quaisquer requisitos suplementares (temperatura de teste de impacto, serviço ácido). O certificado de teste de moinho conforme EN 10204 Tipo 3.1 é padrão.
