ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 TIPE DE AÇO Lsaw 1066.8 X 12.7 mm

Introdução ao ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 TIPE DE AÇO Lsaw

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace Mr0175 TUBULAÇÃO DE AÇO LSAW é um soldado de fusão elétrica de alta qualidade (EFW) Tubo de aço carbono projetado para serviço de alta pressão em temperaturas atmosféricas e mais baixas, particularmente em ambientes exigentes como transmissão de petróleo e gás. com um diâmetro externo de 1066.8 mm (42 polegadas) e uma espessura da parede de 12.7 mm, Este arco submerso longitudinal soldado (LSAW) O tubo é fabricado a partir de grau ASTM A516 60 Placas de vaso de pressão, garantir excelente resistência e soldabilidade. A designação de CL22 indica normalização de tratamento térmico e exame radiográfico, Enquanto o requisito suplementar S2 garante resistência ao impacto de baixa temperatura a -46 ° C. A conformidade com o NACE MR0175 garante resistência ao estresse de sulfeto rachado (SSC) Em ambientes de serviço azedo, tornando -o ideal para condições adversas.

As propriedades mecânicas robustas do tubo, incluindo uma força de escoamento mínimo de 220 MPA e força de tração de 415-550 MPA, combinado com sua resistência à corrosão, torná -lo adequado para aplicações como as principais linhas de tronco de transmissão, tubulação de caldeira, e pipelines petroquímicos. Sua relação custo-benefício, comparado a ligas de alto desempenho como Inconel® 718, e sua capacidade de executar em configurações de baixa temperatura e corrosão, Posicione -o como uma escolha confiável para a infraestrutura crítica. Este artigo fornece uma exploração detalhada da composição química do tubo, Propriedades mecânicas, processos de fabricação, Resistência à corrosão, Aplicações, e tolerâncias dimensionais, com tabelas abrangentes resumindo os principais parâmetros. Comparações com Inconel 718, Incoloy 901, e API 5L X70 destacam seu papel especializado em aplicações industriais.

 

Composição química e análise de material

A composição química do tubo ASTM A671 CC60 CL22 S2, com base na nota ASTM A516 60 pratos, é adaptado para força, Dureza, e soldabilidade em ambientes de baixa temperatura. A composição típica inclui carbono (0.04–0,27%), manganês (0.85–1,20%), fósforo (≤0,025%), enxofre (≤0,025%), Silício (0.15–0,40%), e quantidades de alumínio (≥0,02%) para desoxidação. Esses elementos garantem uma microestrutura estável com inclusões mínimas, Aprimorando o desempenho do tubo no serviço azedo por NACE MR0175. O baixo teor de carbono reduz o risco de imperfeições de solda, Enquanto o manganês melhora a força e a resistência. Fósforo e enxofre são fortemente controlados para evitar a fragilização, crítico para resistência ao impacto de baixa temperatura a -46 ° C.

Comparado ao Inconel 718 (50–55% níquel, 17–21% de cromo, 4.75–5,50% nióbio), ASTM A671 CC60 contém elementos de liga significativamente menos, confiando em carbono e manganês para obter força, em vez de endurecer a precipitação baseada em níquel. Incoloy 901 (40–45% níquel, 2.35–3.10% de titânio) também tem um conteúdo de liga mais alto, oferecendo resistência superior à corrosão, mas a um custo mais alto. Em relação à API 5L X70 (0.26% carbono, 1.65% manganês), ASTM A671 CC60 tem um baixo carbono equivalente (Eu ≤0,43%), Melhorando a soldabilidade, mas oferecendo força de escoamento um pouco menor (220 MPA vs.. 485 MPa). A conformidade NACE MR0175 garante dureza ≤22 HRC e microestrutura controlada para resistir ao SSC, um requisito crítico para gasodutos de gás azedo. Esta composição balança o custo e o desempenho, Tornando o cano adequado para o grande diâmetro, aplicações de alta pressão.

Propriedades mecânicas

As propriedades mecânicas do tubo ASTM A671 CC60 CL22 S2 são otimizadas para baixa temperatura, aplicações de alta pressão. A força mínima de escoamento é 220 MPa (32 Ksi), com uma resistência à tração de 415-550 MPa (60–80 ksi) e alongamento de ≥27% para espessuras da parede ≤25 mm, Por ASTM A516 Grade 60. O requisito suplementar S2 exige testes de impacto em Notch Charpy a -46 ° C, com absorção de energia mínima de 14 J (solteiro) e 18 J (média) para a linha central de solda, zona afetada pelo calor (HAZ), e metal base, Garantir resistência em ambientes frios. O tratamento térmico normalizador (CL22) a 850–950 ° C., seguido de resfriamento de ar, refina a estrutura de grãos, eliminando tensões residuais e melhorando o desempenho de baixa temperatura.

Comparado ao Inconel 718 (Força de rendimento 1035 MPa, Resistência à tração 1275 MPa), ASTM A671 CC60 oferece menor força, mas é mais econômico para aplicações estruturais. Incoloy 901 (força de escoamento ~ 900 MPa) Fornece maior força que o CC60, mas é menos adequado para serviço azedo de baixa temperatura. API 5L X70 (Força de rendimento 485 MPa, Resistência à tração 570 MPa) supera o CC60 em força, mas não possui a mesma tenacidade de baixa temperatura e conformidade NACE sem processamento adicional. A solda do tubo sofre tensão e testes de curvatura guiada transversal por ASTM A671, garantir a integridade sob pressão. Essas propriedades tornam o ASTM A671 CC60 CL22 S2 ideal para oleodutos em climas frios e ambientes corrosivos, oferecendo um equilíbrio de resistência, força, e acessibilidade.

Resistência à corrosão e conformidade NACE MR0175

O tubo ASTM A671 CC60 CL22 S2 foi projetado para resistência a corrosão moderada, Aprimorado pelo NACE MR0175 Conformidade para ambientes de serviço azedo contendo sulfeto de hidrogênio (H2S). O baixo teor de carbono e enxofre, combinado com uma microestrutura controlada (dureza ≤22 HRC), minimizar a suscetibilidade ao estresse de sulfeto rachando (SSC) e rachaduras induzidas por hidrogênio (ESTE). A superfície do tubo pode ser revestida com epóxi (Ep), polietileno (PE), Polipropileno (PP), Epóxi ligado a fusão (FBE), ou óleo anticorrosão para aumentar a resistência à corrosão externa no solo ou nas configurações marinhas. Galvanizar ou envernizar também é possível, embora menos comum para tubos de grande diâmetro.

Ao contrário do Inconel 718, que se destaca em ambientes corrosivos ricos em cloreto e de alta temperatura devido ao seu níquel de 50 a 55% e 2,8-3,3% de molibdênio, ASTM A671 CC60 depende de revestimentos para proteção contra corrosão, Como sua base de aço carbono é menos inerentemente resistente. Incoloy 901 oferece melhor resistência à corrosão que o CC60, mas normalmente não é compatível com a NACE sem processamento específico. API 5L x70 Tubos, usado em aplicações semelhantes, requer revestimentos como 3LPE para resistência à corrosão, Semelhante ao CC60, mas pode não atender aos requisitos de dureza NACE MR0175 sem controles adicionais. A capacidade do tubo de operar em gasodutos de gás azedo, combinado com seu baixo custo em comparação com ligas de níquel, Torna uma escolha prática para aplicações de petróleo e gás, onde a resistência moderada à corrosão é suficiente com a proteção adequada.

Fabricação e processamento

A fabricação do ASTM A671 CC60 CL22 S2 TUBULAÇÃO DE AÇO LSAW Envolve a ponte de fusão elétrica com metal de enchimento, Usando o ASTM A516 GRADE 60 pratos. O processo LSAW implica placas de rolamento em forma cilíndrica, seguido de soldagem longitudinal de arco submerso (VIU) em superfícies internas e externas para garantir uma costura robusta. A solda é reforçada e limpa usando lâminas de cachecol, garantir a precisão dimensional e um acabamento suave. Normalizando o tratamento térmico (CL22) a 850–950 ° C., seguido de resfriamento de ar, é aplicado a todo o tubo, incluindo soldas e HAZ, para eliminar tensões residuais e aumentar a tenacidade de baixa temperatura. O requisito S2 exige testes de impacto a -46 ° C, Verificando o desempenho em condições de frio.

O tubo é submetido 100% Teste Radiográfico (RT) por cl22 para detectar imperfeições de solda, junto com hidrostático, ultrassônico, ou testes atuais de redemoinho para garantir a integridade. A conformidade NACE MR0175 envolve o controle da dureza e da microestrutura por meio de tratamento térmico e seleção de material. Comparado ao Inconel 718, que requer derretimento a vácuo e tratamentos térmicos complexos (v.g., recozimento da solução a 1038 ° C), ASTM A671 CC60 é mais simples de produzir, reduzindo custos. Incoloy 901 e os tubos da API 5L X70 também envolvem processos mais simples que o Inconel 718 mas pode exigir testes adicionais para serviço azedo. As dimensões do tubo (1066.8 mm diâmetro externo, 12.7 mm wt) são alcançados com rolamento e soldagem precisos, Atendendo às tolerâncias ASTM A671 para aplicações de grande diâmetro.

Aplicações

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace Mr0175 TUBULAÇÃO DE AÇO LSAW é amplamente utilizado em indústrias que exigem desempenho confiável em baixas temperaturas e em ambientes de serviço azedo. Suas aplicações principais incluem linhas de tronco de transmissão principais para petróleo e gás, oleodutos de comunicação de grandes estação, Tubos de entrada de caldeira e saída, e armazenamento de produção flutuante e descarga (FPSO) tubulação do módulo. A tenacidade de baixa temperatura do tubo a -46 ° C o torna adequado para climas frios, Enquanto a conformidade da NACE MR0175 garante a durabilidade em ambientes contendo H2S, como poços de gás azedo. Seu grande diâmetro (1066.8 mm) e espessura moderada da parede (12.7 mm) Apoie o transporte de fluidos de alta pressão em petroquímico, energia térmica, e indústrias de transmissão de gás.

Ao contrário do Inconel 718, Utilizado em aplicações aeroespaciais e de gás azedo de alta temperatura (v.g., componentes do motor a jato), ASTM A671 CC60 é otimizado para baixa temperatura, Projetos sensíveis ao custo. Incoloy 901, empregado em ambientes de alto estresse semelhantes, não tem o foco de baixa temperatura do CC60. Os tubos API 5L X70 são usados em aplicações de pipeline semelhantes, mas podem não atender aos mesmos requisitos de baixa temperatura ou NACE sem personalização. A versatilidade do tubo, com acabamentos finais como chanfrado, Avião, ou rosqueado, e revestimentos como FBE ou 3LPE, Aumenta sua adaptabilidade para a água, óleo, e transmissão de gás, tornando -o uma escolha preferida para projetos de infraestrutura em ambientes severos.

tolerâncias dimensionais

As tolerâncias dimensionais para ASTM A671 CC60 CL22 S2 Lsaw Steel Tipe são governadas pelo ASTM A671, Garantir a precisão para aplicações de grande diâmetro. Para um cano com um diâmetro externo de 1066.8 mm (42 polegadas), A tolerância é ± 0,5% do OD especificado (Aproximadamente ± 5,33 mm). A tolerância da espessura da parede para 12.7 mm é ± 12,5% (Aproximadamente ± 1,59 mm), garantir força consistente. O desvio da reta é limitado a 0.2% do comprimento do tubo, Crítico para Pipelines Long. A tolerância de circunferência do tubo é ± 0,5% do OD especificado, e a tolerância ao peso é ± 10%, Garantir a uniformidade em projetos em larga escala.

Comparado ao Inconel 718 forjadas (ASTM B637: ± 0,25 mm para pequenos diâmetros), ASTM A671 CC60 tem tolerâncias mais frouxas devido ao seu tamanho maior e foco estrutural. Incoloy 901 Esqueios seguem padrões de precisão semelhantes ao Inconel 718, Enquanto API 5L x70 tubos (API 5L: ± 0,75% de, ± 10% em peso) têm tolerâncias de OD um pouco mais apertadas, mas tolerâncias comparáveis da espessura da parede. A altura da costura de solda é controlada para garantir um acabamento suave, e acabamentos finais (v.g., Biselado) Conheça os padrões ASME B16.25. Essas tolerâncias garantem instalação e desempenho confiáveis em aplicativos como oleodutos de transmissão de gás, onde a precisão dimensional é crítica.

Especificações técnicas e tabela de parâmetros

A tabela a seguir resume os principais parâmetros do ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 TIPE DE AÇO Lsaw (1066.8 X 12.7 mm), fornecendo uma referência para engenheiros.

Parâmetro	Especificação
Padrão	ASTM A671 / ASME SA671
Grau	CC60 CL22 S2
Material	ASTM A516 Grade 60
Diâmetro externo	1066.8 mm (42 polegadas)
Espessura de parede	12.7 mm
Composição Química	C: 0.04–0,27%, MN: 0.85–1,20%, P: ≤0,025%, S: ≤0,025%, Si: 0.15–0,40%, al: ≥0,02%
Força de rendimento (min)	220 MPa (32 Ksi)
Resistência à tração	415–550 MPA (60–80 ksi)
Alongamento (min)	≥27% (≤25 mm WT)
Teste de impacto (S2)	-46° C, 14 J (solteiro), 18 J (média) para solda, HAZ, Metal básico
tratamento térmico	Normalizando a 850-950 ° C., Ar resfriado (CL22)
Nace Mr0175	dureza ≤22 HRC, Resistência do SSC
Método de soldagem	LSAW (Soldagem de arco submerso)
teste	100% RT, Hidrostática, ultrassônico, tensão, Testes de curvatura
Revestimentos	Ep, PE, PP, FBE, óleo anticorrosão, galvanização, envernizando
Acabamentos finais	Biselado, Avião, Rosca, acoplado
Aplicações	Oleodutos/gasodutos, tubulação de caldeira, petroquímica, Módulos FPSO

Esta tabela fornece uma visão geral concisa das especificações do tubo, Ajudando nas decisões de design e compras.

Comparação com Inconel 718, Incoloy 901, e API 5L X70

ASTM A671 CC60 CL22 S2 difere significativamente do INCONEL 718, Incoloy 901, e API 5L X70 em composição, Propriedades, e aplicações. INCONEL 718 (Força de rendimento 1035 MPa, 50–55% níquel) se destaca em alta temperatura, Ambientes corrosivos como poços aeroespaciais e de gás azedo, oferecendo resistência superior à corrosão, mas a um custo significativamente maior. ASTM A671 CC60 (Força de rendimento 220 MPa) é otimizado para baixa temperatura, Aplicações sensíveis ao custo, confiando em revestimentos para proteção contra corrosão. Incoloy 901 (força de escoamento ~ 900 MPa, 40–45% níquel) Fornece alta resistência de resistência e corrosão ao aeroespacial, mas carece da tenacidade de baixa temperatura e conformidade com o NACE do CC60 sem personalização.

API 5L X70 (Força de rendimento 485 MPa, Resistência à tração 570 MPa) é usado em aplicações de pipeline semelhantes, Oferecendo maior força que o CC60, mas potencialmente menor tenacidade de baixa temperatura e conformidade NACE, a menos que seja processado especificamente. A ASTM A671 CC60 de normalização e teste S2 garantem desempenho superior a -46 ° C, Enquanto seu menor CEV aumenta a soldabilidade em comparação com x70. A escolha depende dos requisitos do projeto: INCONEL 718 para extrema corrosão e temperatura, Incoloy 901 para aeroespacial de alta resistência, API 5L x70 para tubulações de alta pressão, e ASTM A671 CC60 para econômico, Serviço azedo de baixa temperatura.

Desafios e limitações

Apesar de suas vantagens, ASTM A671 CC60 CL22 S2 Faces de desafios. Sua base de aço carbono requer revestimentos para resistir à corrosão externa, Ao contrário da resistência inerente ao Inconel 718. Em serviço azedo, A aderência estrita ao NACE MR0175 Dluend e MicroStructure Controls é fundamental para prevenir o SSC, exigindo tratamento térmico preciso e teste. O processo LSAW, enquanto econômico para grandes diâmetros, exige soldagem de alta qualidade para evitar defeitos, com 100% RT aumentando os custos de produção. Desempenho de baixa temperatura a -46 ° C é robusto, Mas as aplicações abaixo desta temperatura podem exigir graus alternativos como ASTM A671 CC65 ou CC70.

Comparado à API 5L X70, ASTM A671 CC60 tem menor força, Limitando seu uso em pipelines de ultra-alta pressão. INCONEL 718 e Incoloy 901, enquanto mais forte, são proibitivamente caros para infraestrutura em larga escala. Instalação de tubos de grande diâmetro (1066.8 mm) requer equipamentos especializados, e a soldagem de campo deve manter a conformidade da NACE. Esses desafios são atenuados através de revestimentos avançados, Controle de qualidade rigoroso, e design adequado, Garantindo a confiabilidade do tubo em aplicações exigentes como transmissão de gás e processamento petroquímico.

Tendências e inovações futuras

O futuro do ASTM A671 CC60 CL22 S2 Lsaw Steel Tubs é moldado por avanços na fabricação, Revestimentos, e sustentabilidade. Inovações em soldagem de arco submerso e monitoramento de solda em tempo real estão melhorando a qualidade da costura, reduzindo defeitos, e redução de custos. Pesquisa sobre revestimentos avançados, como FBE e 3LPE baseados em nanotecnologia, está aumentando a resistência à corrosão, estendendo a vida útil do serviço em ambientes agressivos. A integração de ferramentas digitais, como manutenção preditiva e monitoramento de pipeline, está melhorando a eficiência operacional e a segurança em aplicações de petróleo e gás.

A crescente demanda por infraestrutura energética, particularmente em climas frios e campos de gás azedo, está impulsionando o uso de tubos compatíveis com a NACE como ASTM A671 CC60. Práticas sustentáveis, como o uso de métodos de produção de aço reciclado e de baixo carbono, estão se alinhando com objetivos ambientais. Comparado ao Inconel 718 e Incoloy 901, que estão explorando a fabricação aditiva para peças complexas, ASTM A671 CC60 se concentra na escalabilidade econômica para pipelines de grande diâmetro. À medida que as transições de energia global aceleram, Este tubo permanecerá um componente crítico, Apoiar o transporte de fluidos confiável e sustentável em condições desafiadoras.

Conclusão

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 TIPE DE AÇO Lsaw (1066.8 X 12.7 mm) é um robusto, solução econômica para alta pressão, Aplicações de baixa temperatura em ambientes de serviço azedo. Sua composição química, com base na nota ASTM A516 60, Garante soldabilidade e resistência, enquanto normaliza (CL22) e teste de impacto a -46 ° C (S2) garantir desempenho em climas frios. NACE MR0175 A conformidade garante resistência ao SSC, tornando -o ideal para oleodutos e gasodutos, tubulação de caldeira, e aplicações petroquímicas. O processo LSAW e testes rigorosos (100% RT, Hidrostática) Garanta a confiabilidade para a infraestrutura de grande diâmetro.

Comparado ao Inconel 718 e Incoloy 901, ASTM A671 CC60 oferece menor resistência de resistência e corrosão, mas se destaca em sensibilidade ao custo, Aplicações de baixa temperatura. Em relação à API 5L X70, Ele fornece tenacidade superior a baixa temperatura e conformidade NACE. A tabela de parâmetros detalhados e as tolerâncias dimensionais fornecidas servem como um recurso valioso para os engenheiros. Inovações futuras em soldagem, Revestimentos, e a sustentabilidade aumentará seu desempenho, garantindo seu papel na infraestrutura crítica. ASTM A671 CC60 CL22 S2 continua sendo uma prova do equilíbrio do desempenho, acessibilidade, e confiabilidade na engenharia moderna.