ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 LSAW стальная труба 1066.8 X 12.7 мм

Введение в ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 LSAW стальная труба

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace Mr0175 Продольношовные стальных труб высококачественный электрический склад (EFW) Углеродная стальная труба, предназначенная для обслуживания высокого давления в атмосферной и более низкой температуре, особенно в требовательных условиях, таких как передача нефти и газа. с внешним диаметром 1066.8 мм (42 дюймов) и толщина стены 12.7 мм, Эта продольная погруженная дуга сварена (ПРОДОЛЬНОШОВНЫЕ) труба изготовлена из класса ASTM A516 60 Пластины сосуда давления, Обеспечение превосходной выносливости и сварки. Обозначение CL22 указывает на нормализацию термической обработки и рентгенографического исследования, В то время как дополнительное требование S2 обеспечивает жесткость воздействия на низкую температуру при -46 ° C. Соответствие NACE MR0175 гарантирует устойчивость к растрескиванию сульфидного напряжения (SSC) в кислых средах обслуживания, сделать его идеальным для суровых условий.

Надежные механические свойства трубы, в том числе минимальная сила доходности 220 МПа и прочность на растяжение 415–550 МПа, в сочетании с его коррозионной стойкостью, Сделайте его подходящим для таких приложений, как основные линии передачи трансмиссии, котел, и нефтехимические трубопроводы. Его экономическая эффективность, по сравнению с высокопроизводительными сплавами, такими как Inconel® 718, и его способность работать в низкотемпературных и коррозионных настройках, позиционировать его как надежный выбор для критической инфраструктуры. Эта статья содержит подробное исследование химического состава трубы, Механические свойства, производственные процессы, Устойчивость к коррозии, Приложения, и измерения допусков, с комплексными таблицами, обобщающими ключевые параметры. Сравнения с Inconel 718, Incoloy 901, и API 5L X70 подчеркивает ее специализированную роль в промышленных применениях.

 

Химический состав и анализ материала

Химический состав ASTM A671 CC60 CL22 S2 труба, на основе класса ASTM A516 60 тарелки, адаптирован к силе, Прочность, и сварка в низкотемпературных средах. Типичная композиция включает углерод (0.04–0,27%), марганец (0.85–1,20%), фосфор (≤0,025%), серы (≤0,025%), кремний (0.15–0,40%), и следы алюминия (≥0,02%) Для окисления. Эти элементы обеспечивают стабильную микроструктуру с минимальными включениями, Повышение производительности трубы в кислого обслуживания на NACE MR0175. Низкое содержание углерода снижает риск недостатков сварки, в то время как марганец улучшает силу и прочность. Фосфор и сера плотно контролируются, чтобы предотвратить охлаждение, Критическая для низкотемпературной сопротивления воздействия при -46 ° C.

По сравнению с Inconel 718 (50–55% никель, 17–21% хром, 4.75–5,50% Ниобиум), ASTM A671 CC60 содержит значительно меньше легированных элементов, полагаясь на углерод и марганец для прочности, а не на осадки на основе никеля. Incoloy 901 (40–45% никель, 2.35–3,10% титана) Также имеет более высокое содержание сплава, предлагая превосходную коррозионную стойкость, но при более высокой цене. Относительно API 5L x70 (0.26% УГЛЕРОД, 1.65% марганец), ASTM A671 CC60 имеет более низкий эквивалент углерода (Я ≤0,43%), Улучшение сварки, но предлагая немного более низкую прочность на урожайность (220 MPA против. 485 MPA). Соответствие NACE MR0175 обеспечивает твердость ≤22 HRC и контролируемая микроструктура для сопротивления SSC, Критическое требование для кислых газопроводов. Эта композиция уравновешивает стоимость и производительность, Сделать трубку подходящей для большого диаметра, приложения высокого давления.

Механические свойства

Механические свойства трубы ASTM A671 CC60 CL22 S2 оптимизированы для низкой температуры, приложения высокого давления. Минимальная сила урожайности 220 MPA (32 Ksi), с прочностью растяжения 415–550 МПа (60–80 ксюй) и удлинение ≥27% для толщины стенки ≤25 мм, Per ASTM A516 60. Дополнительное требование S2 обязывает испытания ударов warpy v -notch при -46 ° C, с минимальным поглощением энергии 14 J (одинокий) и 18 J (обычный) Для центральной линии сварки, Затронутая тепловой зоной (ЗТВ), и базовый металл, Обеспечение прочности в холодной среде. Нормализующая термообработка (CL22) при 850–950 ° C., За последующим воздушным охлаждением, Уточняет структуру зерна, Устранение остаточных напряжений и повышение низкотемпературной производительности.

По сравнению с Inconel 718 (Предел текучести 1035 MPA, Прочность на растяжение 1275 MPA), ASTM A671 CC60 предлагает более низкую прочность, но более экономически эффективна для структурных применений. Incoloy 901 (Сила урожая ~ 900 МПа) обеспечивает более высокую прочность, чем CC60, но менее подходит для низкотемпературного кислого обслуживания. API 5L X70 (Предел текучести 485 MPA, Прочность на растяжение 570 MPA) Оперкат CC60 по силе, но не имеет такой же низкотемпературной выносливости и соответствия NACE без дополнительной обработки. Сварка трубы подвергается натяжению и испытаниям на поперечный гид на ASTM A671, обеспечение целостности под давлением. Эти свойства делают ASTM A671 CC60 CL22 S2 идеальным для трубопроводов в холодном климате и коррозионной среде, предлагая баланс прочности, Прочность, и доступность.

Коррозионная стойкость и соблюдение NACE MR0175

ASTM A671 CC60 CL22 S2 Труба предназначена для умеренной коррозионной сопротивления, Улучшены NACE MR0175 Соответствие для кислых средств обслуживания, содержащих серо водорода (СЕРОВОДОРОД). Низкое содержание углерода и серы, в сочетании с контролируемой микроструктурой (Твердость ≤22 HRC), минимизировать восприимчивость к растрескиванию сульфидного напряжения (SSC) и индуцированное водородом растрескивание (ЭТА). Поверхность трубы может быть покрыта эпоксидной смолой (Эп), полиэтилен (PE), полипропилен (ПП), Эпоксидная смола (FBE), или антикоррозионное масло для повышения устойчивости к внешней коррозии в почве или морских условиях. Также возможна гальванизация или лакирование, хотя менее распространены для труб больших диаметров.

В отличие от нечто 718, которые превосходят в богатых хлоридах и высокотемпературных коррозионных средах из-за его 50–55% никеля и 2,8–3,3% молибденам, ASTM A671 CC60 полагается на покрытия для защиты от коррозии, Поскольку его основание из углеродной стали менее устойчиво. Incoloy 901 предлагает лучшую коррозионную стойкость, чем CC60, но обычно не является NACE-совместимым без конкретной обработки. API 5L x70 трубы, используется в аналогичных приложениях, Требовать покрытия, такие как 3LPE для коррозионной сопротивления, Похоже на CC60, но не может соответствовать требованиям NACE MR0175 по твердости без дополнительных контролей. Способность трубы работать в кислых газопроводах, в сочетании с его низкой стоимостью по сравнению с никелевыми сплавами, делает его практическим выбором для применения нефти и газа, где достаточная устойчивость к коррозии достаточна для правильной защиты.

Производство и обработка

Производство ASTM A671 CC60 CL22 S2 Продольношовные стальных труб включает в себя электрический фьюжн с наполнителем металла, Использование класса ASTM A516 60 тарелки. Процесс LSAW влечет за собой холмистые пластины в цилиндрическую форму, с последующей продольной погруженной дуговой сваркой (Видел) как на внутренних, так и на внешних поверхностях, чтобы обеспечить надежный шов. Сварная сварная сварная свар, Обеспечение точности размерных и гладкой отделки. Нормализация термической обработки (CL22) при 850–950 ° C., За последующим воздушным охлаждением, применяется ко всей трубе, Включая сварные швы и опасности, Чтобы устранить остаточные напряжения и повысить низкотемпературную вязкость. Требование S2 требует испытания воздействия при -46 ° C, Проверка производительности в холодных условиях.

Труба подвергается 100% Радиографическое тестирование (RT) за CL22 для обнаружения недостатков сварки, наряду с гидростатическими, Ультразвуковой, или вихревое тестирование тока для обеспечения целостности. Соответствие NACE MR0175 включает в себя контроль за твердостью и микроструктурой посредством термообработки и выбора материала. По сравнению с Inconel 718, который требует вакуумного плавления и сложных термообработок (например, Отжиг раствора при 1038 ° C), ASTM A671 CC60 проще произвести, сокращение затрат. Incoloy 901 и API 5L x70 трубы также включают более простые процессы, чем insonel 718 но может потребоваться дополнительное тестирование для кислого обслуживания. Размеры трубы (1066.8 мм OD, 12.7 мм мас) достигаются с помощью точной прокатки и сварки, Встреча ASTM A671 ТОПИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ СОБСТВЕННЫ.

Приложения

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace Mr0175 Продольношовные стальных труб широко используется в отраслях, требующих надежной производительности при низких температурах и в условиях кислых услуг. Его основные применения включают основные линии ствола передачи для нефти и газа, Крупные конвейеры с большими станциями, котел вход и выходные трубы, и плавающее производственное хранение и разгрузка (FPSO) модульный трубопровод. Низкотемпературная прочность трубы при -46 ° C делает ее подходящим для холодного климата, В то время как соответствие NACE MR0175 обеспечивает долговечность в H2S-содержащих средах, таких как кислые газовые скважины. Его большой диаметр (1066.8 мм) и умеренная толщина стенки (12.7 мм) Поддерживать транспорт жидкости высокого давления в нефтехимической, тепловая мощность, и отрасль передачи газа.

В отличие от нечто 718, Используется в высокотемпературных аэрокосмических и кислых газа (например, Компоненты реактивного двигателя), ASTM A671 CC60 оптимизирован для низкой температуры, Проекты чувствительных к стоимости. Incoloy 901, используется в аналогичной среде высокого стресса, не хватает низкотемпературного фокуса CC60. API 5L x70 трубы используются в аналогичных приложениях для трубопроводов, но могут не соответствовать одинаковым низкотемпературным или NACE требованиям без настройки. Универсальность трубы, с конечной финиш, гладкий, или резьба, и покрытия, такие как FBE или 3LPE, повышает его адаптивность для воды, нефть, и газовая передача, сделать его предпочтительным выбором для инфраструктурных проектов в суровых условиях.

размерные допуски

Размерные допуски для ASTM A671 CC60 CL22 S2 LSAW Стальная труба регулируется ASTM A671, обеспечение точности для применений большого диаметра. Для трубы с внешним диаметром 1066.8 мм (42 дюймов), Допуск составляет ± 0,5% от указанного OD (приблизительно ± 5,33 мм). Устойчивость толщины стенки для 12.7 мм составляет ± 12,5% (приблизительно ± 1,59 мм), обеспечение последовательной силы. Отклонение прямого 0.2% длины трубы, критическое для длинных трубопроводов. Тяжелая толерантность к окружности трубы составляет ± 0,5% от указанного OD, и устойчивость к весу составляет ± 10%, Обеспечение единообразия в крупномасштабных проектах.

По сравнению с Inconel 718 поковки (ASTM B637: ± 0,25 мм для небольших диаметров), ASTM A671 CC60 имеет более слабые допуски из -за его большего размера и структурного фокуса. Incoloy 901 Покрытия следуют аналогичным стандартам точности, чтобы insonsel 718, В то время как API 5L x70 труб (API 5L: ± 0,75%, ± 10% мас) иметь немного более плотные допуски OD, но сопоставимые допуски толщины стенки. Высота сварного шва контролируется, чтобы обеспечить плавную отделку, и конец заканчивается (например, Скошенный) соответствовать стандартам ASME B16.25. Эти допуски обеспечивают надежную установку и производительность в таких приложениях, как трубопроводы передачи газа, где точность размеров имеет решающее значение.

Технические характеристики и таблица параметров

В следующей таблице приведены ключевые параметры ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 LSAW стальная труба (1066.8 X 12.7 мм), Предоставление ссылки для инженеров.

Параметр	Спецификация
Стандарт	ASTM A671 / ASME SA671
Класс	CC60 CL22 S2
Материал	ASTM A516 Grade 60
Наружный диаметр	1066.8 мм (42 дюймов)
Толщина стенки	12.7 мм
Химический состав	C: 0.04–0,27%, MN: 0.85–1,20%, P: ≤0,025%, S: ≤0,025%, Si: 0.15–0,40%, Ал: ≥0,02%
Предел текучести (мин)	220 MPA (32 Ksi)
Прочность на растяжение	415–550 МПа (60–80 ксюй)
относительное удлинение (мин)	≥27% (≤25 мм мас)
Испытание на удар (С2)	-46° C, 14 J (одинокий), 18 J (обычный) для сварки, ЗТВ, Базовый металл
термическая обработка	Нормализация при 850–950 ° C., воздушный охлаждение (CL22)
Nace Mr0175	Твердость ≤22 HRC, SSC сопротивление
Сварка	ПРОДОЛЬНОШОВНЫЕ (Дуговая сварка под флюсом)
тестирование	100% RT, Гидростатический, Ультразвуковой, напряжение, Изгиб тесты
Покрытия	Эп, PE, ПП, FBE, антикоррозионное масло, гальванизация, лак
Конец заканчивается	Скошенный, гладкий, Резьбовые, связанный
Приложения	Нефтяные/газопроводы, котел, нефтехимической, Модули FPSO

Эта таблица содержит краткий обзор спецификаций трубы, Помощь в разработке и решениях закупок.

Сравнение с Inconel 718, Incoloy 901, и API 5L x70

ASTM A671 CC60 CL22 S2 значительно отличается от Inconel 718, Incoloy 901, и API 5L X70 в композиции, свойства, и приложения. ИНКОНЕЛЬ 718 (Предел текучести 1035 MPA, 50–55% никель) превосходно в высокой температуре, коррозионные среды, такие как аэрокосмические и кислые газовые скважины, предлагая превосходную коррозионную стойкость, но при значительно более высокой стоимости. ASTM A671 CC60 (Предел текучести 220 MPA) оптимизирован для низкой температуры, чувствительные к стоимости приложения, полагаясь на покрытия для защиты от коррозии. Incoloy 901 (Сила урожая ~ 900 МПа, 40–45% никель) обеспечивает высокую прочность и коррозионную стойкость для аэрокосмической промышленности, но не имеет низкотемпературной вязкости и соответствия NACE CC60 без настройки.

API 5L X70 (Предел текучести 485 MPA, Прочность на растяжение 570 MPA) используется в аналогичных приложениях трубопровода, предлагая более высокую прочность, чем CC60, но потенциально более низкая низкотемпературная вязкость и соответствие NACE, если не обработать. ASTM A671 CC60 нормализует и тестирование S2 Обеспечивает превосходную производительность при -46 ° C, в то время как его более низкий CEV повышает сварку по сравнению с X70. Выбор зависит от требований проекта: ИНКОНЕЛЬ 718 Для крайней коррозии и температуры, Incoloy 901 Для высокопрочной аэрокосмической промышленности, API 5L X70 для трубопроводов высокого давления, и ASTM A671 CC60 для экономически эффективного, низкотемпературная кислого обслуживания.

Проблемы и ограничения

Несмотря на свои преимущества, ASTM A671 CC60 CL22 S2 Труба сталкивается с проблемами. Его основание из углеродной стали требует покрытий для противодействия внешней коррозии, в отличие от неотъемлемого сопротивления 718. В кислом обслуживании, Строгая приверженность к твердости NACE MR0175 и контроль микроструктуры имеет решающее значение для предотвращения SSC, Требование точной термообработки и тестирования. Процесс LSAW, Несмотря на экономически эффективную для больших диаметров, требует высококачественной сварки, чтобы избежать дефектов, с 100% РТ добавление к производственным затратам. Низкотемпературная производительность при -46 ° C является надежной, Но приложения ниже этой температуры могут потребовать альтернативных классов, таких как ASTM A671 CC65 или CC70.

По сравнению с API 5L x70, ASTM A671 CC60 имеет более низкую прочность, Ограничение его использования в трубопроводах сверхвысокого давления. ИНКОНЕЛЬ 718 и Incoloy 901, в то время как сильнее, чрезмерно дороги для крупномасштабной инфраструктуры. Установка труб с большим диаметром (1066.8 мм) требует специализированного оборудования, и полевая сварка должна поддерживать соответствие NACE. Эти проблемы смягчаются через продвинутые покрытия, строгий контроль качества, и правильный дизайн, Обеспечение надежности трубы в требовательных приложениях, таких как передача газа и нефтехимическая обработка.

Будущие тенденции и инновации

Будущее ASTM A671 CC60 CL22 S2 LSAW Стальная труба формируется в результате производства, Покрытия, и устойчивость. Инновации в погруженной дуговой сварке и мониторинге сварного шва в реальном времени улучшают качество шва, уменьшение дефектов, и снижение затрат. Исследование передовых покрытий, такие как FBE на основе нанотехнологий и 3LPE, повышает коррозионную стойкость, продление срока службы в суровых условиях. Интеграция цифровых инструментов, как прогнозное обслуживание и мониторинг трубопровода, повышает эксплуатационную эффективность и безопасность в применении нефти и газа.

Растущий спрос на энергетическую инфраструктуру, особенно в холодном климате и с кислым газовым полями, управляет использованием NACE-совместимых труб, таких как ASTM A671 CC60. Устойчивые практики, такие как использование переработанных стали и методов производства с низким содержанием углерода, соответствуют экологическим целям. По сравнению с Inconel 718 и Incoloy 901, которые изучают аддитивное производство для сложных деталей, ASTM A671 CC60 фокусируется на экономически эффективной масштабируемости для трубопроводов с большим диаметром. По мере ускорения глобальных энергетических переходов, Эта труба останется критическим компонентом, Поддержка надежного и устойчивого транспорта жидкости в сложных условиях.

Заключение

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) NACE MR0175 LSAW стальная труба (1066.8 X 12.7 мм) это надежный, экономически эффективное решение для высокого давления, низкотемпературные приложения в кислых средах обслуживания. Его химический состав, на основе класса ASTM A516 60, обеспечивает сварку и прочность, при нормализации (CL22) и тестирование удара при -46 ° C (С2) гарантировать производительность в холодном климате. Соответствие NACE MR0175 обеспечивает сопротивление SSC, сделать его идеальным для нефти и газопроводов, котел, и нефтехимические приложения. Процесс LSAW и строгое тестирование (100% RT, Гидростатический) Обеспечить надежность инфраструктуры большого диаметра.

По сравнению с Inconel 718 и Incoloy 901, ASTM A671 CC60 обеспечивает более низкую прочность и коррозионную стойкость, но превосходит в чувствительном к стоимости., низкотемпературные приложения. Относительно API 5L x70, Он обеспечивает превосходную низкотемпературную прочность и соответствие NACE. Подробная таблица параметров и предоставленные допуски размерных средств служат ценным ресурсом для инженеров. Будущие инновации в сварке, Покрытия, и устойчивость повысит его производительность, Обеспечение его роли в критической инфраструктуре. ASTM A671 CC60 CL22 S2 остается свидетельством баланса производительности, доступность, и надежность в современной инженерии.