Compreendendo a designação
A designação API 5L X60 PSL2 combina três informações. API 5L é a especificação emitida pelo American Petroleum Institute para tubos de aço sem costura e soldados usados em sistemas de transporte por dutos nas indústrias de petróleo e gás natural. X60 é o grau, onde o prefixo X identifica o aço para tubos de linha e o número fornece o limite de escoamento mínimo especificado em mil psi, então X60 corresponde a 60.000 psi, ou 414 MPa, e ao grau L415 na designação métrica. PSL2 é o segundo dos dois níveis de especificação do produto definidos pela especificação e é o nível que torna o tubo adequado para serviços críticos, de alta pressão ou baixa temperatura.
Propriedades Mecânicas do X60
Os requisitos de resistência são declarados como uma faixa e não como um único número, porque tanto a resistência insuficiente quanto a resistência excessiva-causam problemas em um pipeline.
| Propriedade | Requisito X60 PSL2 | Significado prático |
|---|---|---|
| Força de rendimento | 414 MPa mínimo, 565 MPa máximo | Base de projeto para cálculo da espessura da parede |
| Resistência à tracção | 517 MPa mínimo, 758 MPa máximo | Capacidade final da linha |
| Relação rendimento/tração | Limitado de acordo com o padrão | Preserva a capacidade de deformação durante o movimento do solo |
| Alongamento | Fórmula baseada na área da peça de teste e resistência à tração | Confirma a ductilidade do tubo acabado |
| Resistência ao impacto | Teste Charpy V-notch obrigatório | Resiste ao início e propagação de fraturas frágeis |
Como o limite de escoamento aumenta com o trabalho a frio e diminui com a variação da espessura da parede, os laminadores controlam cuidadosamente o cronograma de laminação e a etapa de expansão, e a frequência do teste determina quão uniformemente o tubo entregue corresponde aos valores certificados.
O que PSL2 adiciona
PSL2 é definido por controles adicionais e não por um grau diferente. O fósforo é limitado a 0,025 por cento e o enxofre a 0,015 por cento, ambos bem abaixo dos limites PSL1, o que melhora a tenacidade e reduz o risco de rachaduras induzidas pelo hidrogênio. O conteúdo combinado de nióbio, vanádio e titânio é restrito a 0,15 por cento, de modo que o fortalecimento vem de micro{7}}ligas controladas, em vez de precipitação descontrolada. É imposto um equivalente máximo de carbono, calculado pela fórmula do pré--material equivalente de carbono ou pela fórmula convencional, para que o aço possa ser soldado no campo sem formar microestruturas duras e quebradiças na zona afetada pelo calor. O teste de impacto é obrigatório e não opcional, e a costura de solda do tubo soldado é examinada em todo o seu comprimento por métodos não destrutivos.
Inspeção e Teste
Exame ultrassônico ou eletromagnético completo de tubos sem costura e exame ultrassônico completo da costura de solda e da zona afetada pelo calor do tubo soldado.
Testes de impacto Charpy V-notch no corpo do tubo, no metal de solda e na zona termicamente afetada, na temperatura acordada para o projeto.
Teste hidrostático de todos os comprimentos até a pressão exigida pela especificação e pedido de compra.
Ensaio de tração na frequência exigida pelo nível, com corpos de prova de barra redonda ou cinta achatada para tubo soldado.
Verificação dimensional de diâmetro, espessura de parede, ovalidade, retilineidade e esquadria final antes do envio.
Candidaturas e Seleção
O X60 PSL2 é usado para linhas de transmissão de gás e petróleo de alta pressão, linhas de fluxo offshore e linhas de exportação, travessias de rios e dutos direcionados através de terrenos instáveis ou sísmicos onde a capacidade de deformação deve ser demonstrada. Também é selecionado para serviços com dióxido de carbono e levemente ácido, onde a limpeza e o controle de resistência são essenciais. A classe é produzida como tubo sem costura para diâmetros menores e como tubo soldado longitudinalmente ou em espiral para diâmetros grandes, e a rota de fabricação é indicada no pedido porque afeta a combinação permitida de diâmetro, espessura de parede e resistência.
Perguntas frequentes
P: Qual é o limite de escoamento mínimo do X60 PSL2?
414 MPa, equivalente a 60.000 psi. O limite de escoamento máximo permitido no PSL2 é de 565 MPa, portanto o grau é fornecido dentro de uma faixa definida e não em um valor único.
P: Por que o PSL2 limita o carbono equivalente?
O carbono equivalente expressa a rapidez com que o aço forma fases duras quando esfria rapidamente após a soldagem. Limitá-lo mantém a zona afetada pelo calor macia e resistente, de modo que as soldas circunferenciais em campo possam ser feitas sem pré-aquecimento na maioria das condições e sem risco de trincas retardadas.
P: O X60 PSL2 é sempre testado contra impacto?
Sim. O teste de impacto é um requisito obrigatório do segundo nível de especificação do produto, e os testes são realizados no corpo do tubo e, para tubos soldados, no metal de solda e na zona afetada pelo calor na temperatura de teste acordada.
P: O X60 PSL2 pode ser fornecido sem costura e soldado?
Ambas as rotas são cobertas pela especificação. O tubo sem costura é comum para diâmetros menores e pressões mais altas, enquanto o tubo soldado por arco submerso longitudinal ou espiral cobre a faixa de diâmetro grande, e a rota é especificada no pedido de compra.
P: Qual é a diferença entre X60 PSL1 e X60 PSL2?
PSL1 fornece a composição base, propriedades e regime de inspeção. O PSL2 adiciona limites mais rígidos de fósforo e enxofre, um limite equivalente de carbono, um limite para o teor combinado de nióbio, vanádio e titânio, testes de impacto obrigatórios e exame não destrutivo completo da costura de solda.
P: Quais documentos acompanham a entrega do X60 PSL2?
Certificados de teste de moinho relatando análise de calor, análise de produto, resultados de tração e impacto, registros de testes hidrostáticos e resultados de exames não destrutivos, juntamente com registros dimensionais e a marcação que identifica a especificação, classe, tamanho, número de calor e nível de especificação do produto.
