ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace MR0175 LSAW Steel TIPE 1066.8 X 12.7 mm

Giới thiệu về ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace MR0175 LSAW Steel TIPE

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace Mr0175 CARBON Ống Thép là một bộ lọc điện chất lượng cao (EFW) Ống thép carbon được thiết kế cho dịch vụ áp suất cao ở nhiệt độ khí quyển và thấp hơn, đặc biệt trong các môi trường đòi hỏi như truyền dầu khí. có đường kính ngoài của 1066.8 mm (42 inch) và độ dày tường của 12.7 mm, Vòng cung chìm dọc theo chiều dọc này được hàn (CARBON) Ống được sản xuất từ lớp ASTM A516 60 Tấm tàu áp lực, Đảm bảo độ bền và khả năng hàn tuyệt vời. Chỉ định CL22 cho thấy việc kiểm tra nhiệt và kiểm tra X quang bình thường hóa, Trong khi yêu cầu bổ sung S2 đảm bảo độ bền tác động ở nhiệt độ thấp ở -46 ° C. Tuân thủ NACE MR0175 đảm bảo khả năng chống lại vết nứt căng thẳng sunfua (SSC) Trong môi trường dịch vụ chua, Làm cho nó lý tưởng cho các điều kiện khắc nghiệt.

Các đặc tính cơ học mạnh mẽ của ống, bao gồm sức mạnh năng suất tối thiểu của 220 MPA và độ bền kéo của 415 bóng550 MPa, kết hợp với khả năng chống ăn mòn của nó, Làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng như các dòng Trunk truyền chính, đường ống nồi hơi, và đường ống hóa dầu. Hiệu quả chi phí của nó, so với các hợp kim hiệu suất cao như Inconel® 718, và khả năng thực hiện của nó trong các cài đặt nhiệt độ thấp và ăn mòn, định vị nó như một lựa chọn đáng tin cậy cho cơ sở hạ tầng quan trọng. Bài viết này cung cấp một khám phá chi tiết về thành phần hóa học của đường ống, Tính chất cơ học, quá trình sản xuất, chống ăn mòn, Ứng dụng, và dung sai kích thước, với các bảng toàn diện tóm tắt các tham số chính. So sánh với Inconel 718, Incoloy 901, và API 5L X70 nêu bật vai trò chuyên môn của nó trong các ứng dụng công nghiệp.

 

Thành phần hóa học và phân tích vật liệu

Thành phần hóa học của ống ASTM A671 CC60 CL22 S2, Dựa trên lớp ASTM A516 60 tấm, được thiết kế cho sức mạnh, Độ dẻo dai, và khả năng hàn trong môi trường nhiệt độ thấp. Thành phần điển hình bao gồm carbon (0.04–0,27%), mangan (0.85–1,20%), phốt pho (≤0,025%), lưu huỳnh (≤0,025%), silicon (0.15–0,40%), và dấu vết của nhôm (≥0,02%) cho sự mất oxy hóa. Các yếu tố này đảm bảo một cấu trúc vi mô ổn định với các vùi tối thiểu, Nâng cao hiệu suất của đường ống trong dịch vụ chua trên mỗi NACE MR0175. Hàm lượng carbon thấp làm giảm nguy cơ không hoàn hảo hàn, Trong khi mangan cải thiện sức mạnh và độ dẻo dai. Phốt pho và lưu huỳnh được kiểm soát chặt chẽ để ngăn chặn sự hấp dẫn, quan trọng đối với điện trở tác động ở nhiệt độ thấp ở -46 ° C.

So với Inconel 718 (50Niken55%, 17Mạnh21% crom, 4.755,50% niobium), ASTM A671 CC60 chứa các yếu tố hợp kim ít hơn đáng kể, dựa vào carbon và mangan cho sức mạnh hơn là độ cứng của lượng mưa dựa trên niken. Incoloy 901 (40Niken45%, 2.35Cấm3,10% titan) cũng có hàm lượng hợp kim cao hơn, Cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội nhưng với chi phí cao hơn. Liên quan đến API 5L x70 (0.26% Carbon, 1.65% mangan), ASTM A671 CC60 có carbon thấp hơn (Tôi ≤0,43%), Cải thiện khả năng hàn nhưng cung cấp sức mạnh năng suất thấp hơn một chút (220 MPA vs. 485 MPa). Tuân thủ NACE MR0175 đảm bảo độ cứng ≤22 HRC và cấu trúc vi mô được kiểm soát để chống lại SSC, Một yêu cầu quan trọng đối với các đường ống dẫn khí chua. Thành phần này cân bằng chi phí và hiệu suất, làm cho đường ống phù hợp cho đường kính lớn, ứng dụng áp suất cao.

Tính chất cơ học

Các tính chất cơ học của ống ASTM A671 CC60 CL22 S2 được tối ưu hóa cho nhiệt độ thấp, ứng dụng áp suất cao. Sức mạnh năng suất tối thiểu là 220 MPa (32 Hiển thị), với độ bền kéo là 415 bóng550 MPa (60Mạnh80 KSI) và độ giãn dài ≥27% cho độ dày thành ≤25 mm, PER ASTM A516 Lớp 60. Yêu cầu bổ sung S2 bắt buộc kiểm tra tác động V -notch Charpy ở -46 ° C, với sự hấp thụ năng lượng tối thiểu của 14 J (đơn) và 18 J (trung bình) Đối với đường trung tâm hàn, Vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ), và kim loại cơ bản, Đảm bảo độ dẻo dai trong môi trường lạnh. Việc xử lý nhiệt bình thường hóa (CL22) ở 850 bóng950 ° C., tiếp theo là làm mát không khí, Tinh chỉnh cấu trúc hạt, Loại bỏ các ứng suất dư và tăng cường hiệu suất nhiệt độ thấp.

So với Inconel 718 (Mang lại sức mạnh 1035 MPa, Độ bền kéo 1275 MPa), ASTM A671 CC60 cung cấp sức mạnh thấp hơn nhưng hiệu quả hơn về chi phí cho các ứng dụng cấu trúc. Incoloy 901 (Sức mạnh năng suất ~ 900 MPa) Cung cấp sức mạnh cao hơn CC60 nhưng ít phù hợp hơn cho dịch vụ chua nhiệt độ thấp. API 5L x70 (Mang lại sức mạnh 485 MPa, Độ bền kéo 570 MPa) vượt trội so với CC60 về sức mạnh nhưng thiếu độ bền nhiệt độ thấp và tuân thủ NACE mà không cần xử lý bổ sung. Mối hàn đường ống trải qua căng thẳng và các thử nghiệm uốn cong hướng dẫn trên mỗi ASTM A671, Đảm bảo tính toàn vẹn dưới áp lực. Những tính chất này làm cho ASTM A671 CC60 CL22 S2 lý tưởng cho các đường ống trong khí hậu lạnh và môi trường ăn mòn, Cung cấp sự cân bằng của sự dẻo dai, sức mạnh, và khả năng chi trả.

Kháng ăn mòn và Nace MR0175 tuân thủ

ASTM A671 CC60 CL22 S2 được thiết kế cho khả năng chống ăn mòn vừa phải, được tăng cường bởi sự tuân thủ của NACE MR0175 đối với môi trường dịch vụ chua có chứa hydro sunfua (H 2 s). Hàm lượng carbon và lưu huỳnh thấp, kết hợp với một cấu trúc vi mô được kiểm soát (Độ cứng ≤22 HRC), Giảm thiểu tính nhạy cảm với vết nứt căng thẳng sunfua (SSC) và vết nứt do hydro gây ra (NÀY). Bề mặt ống có thể được phủ epoxy (EP), polyetylen (PE), Polypropylen (PP), Epoxy liên kết nhiệt hạch (Kháng hàn), hoặc dầu chống ăn mòn để tăng cường khả năng chống ăn mòn bên ngoài trong đất hoặc biển. Mạ kẽm hoặc varnishing cũng có thể, mặc dù ít phổ biến hơn đối với các đường ống có đường kính lớn.

Không giống như Inconel 718, vượt trội trong môi trường ăn mòn ở clorua giàu clorua và nhiệt độ cao do niken 505555% và 2,8% 3,3% molybdenum của nó, ASTM A671 CC60 dựa vào lớp phủ để bảo vệ ăn mòn, vì đế thép carbon của nó ít có kháng. Incoloy 901 cung cấp khả năng chống ăn mòn tốt hơn CC60 nhưng thường không tuân thủ NACE mà không cần xử lý cụ thể. Api 5l x70 ống, được sử dụng trong các ứng dụng tương tự, yêu cầu lớp phủ như 3LPE để chống ăn mòn, Tương tự như CC60, nhưng có thể không đáp ứng các yêu cầu độ cứng của NACE MR0175 mà không cần kiểm soát bổ sung. Khả năng hoạt động của đường ống trong đường ống dẫn khí chua, kết hợp với chi phí thấp so với hợp kim niken, làm cho nó trở thành một lựa chọn thực tế cho các ứng dụng dầu khí trong đó khả năng chống ăn mòn vừa phải là đủ để bảo vệ đúng.

Sản xuất và chế biến

Sản xuất ASTM A671 CC60 CL22 S2 CARBON Ống Thép liên quan đến việc kết hợp năng lượng điện với kim loại phụ, sử dụng lớp ASTM A516 60 tấm. Quá trình LSAW đòi hỏi các tấm cuộn thành hình trụ, tiếp theo là hàn hồ quang chìm dọc (THẤY) Trên cả bề mặt bên trong và bên ngoài để đảm bảo một đường may mạnh mẽ. Mối hàn được gia cố và làm sạch bằng cách sử dụng lưỡi dao, Đảm bảo độ chính xác về chiều và kết thúc mịn. Bình thường hóa xử lý nhiệt (CL22) ở 850 bóng950 ° C., tiếp theo là làm mát không khí, được áp dụng cho toàn bộ đường ống, bao gồm các mối hàn và haz, Để loại bỏ các ứng suất dư và tăng cường độ bền nhiệt độ thấp. Yêu cầu S2 bắt buộc kiểm tra tác động ở -46 ° C, Xác minh hiệu suất trong điều kiện lạnh.

Các đường ống trải qua 100% Kiểm tra chụp X quang (RT) mỗi cl22 để phát hiện sự không hoàn hảo của mối hàn, cùng với thủy tĩnh, siêu âm, hoặc kiểm tra hiện tại eddy để đảm bảo tính toàn vẹn. Tuân thủ NACE MR0175 liên quan đến việc kiểm soát độ cứng và cấu trúc vi mô thông qua xử lý nhiệt và lựa chọn vật liệu. So với Inconel 718, đòi hỏi phải có sự tan chảy chân không và điều trị nhiệt phức tạp (ví dụ, Giải pháp ủ ở 1038 ° C), ASTM A671 CC60 đơn giản hơn để sản xuất, giảm chi phí. Incoloy 901 và các đường ống API 5L X70 cũng liên quan đến các quy trình đơn giản hơn 718 nhưng có thể yêu cầu kiểm tra bổ sung cho dịch vụ chua. Các kích thước ống (1066.8 mm OD, 12.7 mm wt) đạt được với cuộn và hàn chính xác, Cuộc họp dung sai ASTM A671 cho các ứng dụng có đường kính lớn.

Ứng dụng

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace Mr0175 CARBON Ống Thép được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi hiệu suất đáng tin cậy ở nhiệt độ thấp và trong môi trường dịch vụ chua. Các ứng dụng chính của nó bao gồm các đường thân truyền dẫn chính cho dầu khí, Đường ống liên lạc nhà ga lớn, ống nồi hơi và ống đầu ra, và lưu trữ và giảm tải sản xuất nổi (FPSO) Đường ống mô -đun. Độ bền nhiệt độ thấp của đường ống ở -46 ° C làm cho nó phù hợp với khí hậu lạnh, Trong khi Nace MR0175 Tuân thủ đảm bảo độ bền trong môi trường chứa H2S như giếng khí chua. Đường kính lớn của nó (1066.8 mm) và độ dày tường vừa phải (12.7 mm) Hỗ trợ vận chuyển chất lỏng áp suất cao trong hóa dầu, năng lượng nhiệt, và các ngành công nghiệp truyền khí.

Không giống như Inconel 718, được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và khí chua nhiệt độ cao (ví dụ, Thành phần động cơ phản lực), ASTM A671 CC60 được tối ưu hóa cho nhiệt độ thấp, Các dự án nhạy cảm về chi phí. Incoloy 901, làm việc trong môi trường căng thẳng cao tương tự, Thiếu trọng tâm nhiệt độ thấp của CC60. Các đường ống API 5L X70 được sử dụng trong các ứng dụng đường ống tương tự nhưng có thể không đáp ứng các yêu cầu nhiệt độ thấp hoặc NACE tương tự mà không cần tùy chỉnh. Tính linh hoạt của đường ống, với kết thúc kết thúc như vát, Trơn, hoặc ren, và lớp phủ như FBE hoặc 3LPE, tăng cường khả năng thích ứng của nó đối với nước, dầu, và truyền khí, làm cho nó trở thành một lựa chọn ưa thích cho các dự án cơ sở hạ tầng trong môi trường khắc nghiệt.

Dung sai kích thước

Dung sai kích thước cho ASTM A671 CC60 CL22 S2 LSAW Ống được điều chỉnh bởi ASTM A671, Đảm bảo độ chính xác cho các ứng dụng có đường kính lớn. Cho một đường ống có đường kính ngoài của 1066.8 mm (42 inch), dung sai là ± 0,5% của OD được chỉ định (Khoảng ± 5,33 mm). Dung sai độ dày tường cho 12.7 mm là ± 12,5% (Khoảng ± 1,59 mm), Đảm bảo sức mạnh nhất quán. Độ lệch độ thẳng được giới hạn trong 0.2% chiều dài ống, quan trọng đối với các đường ống dài. Dung sai chu vi đường ống là ± 0,5% của OD được chỉ định, và khả năng chịu trọng lượng là ± 10%, Đảm bảo tính đồng nhất trong các dự án quy mô lớn.

So với Inconel 718 rèn (ASTM B637: ± 0,25 mm đối với đường kính nhỏ), ASTM A671 CC60 có dung sai lỏng hơn do kích thước và tiêu điểm cấu trúc lớn hơn của nó. Incoloy 901 Ra 718, Trong khi api 5l x70 ống (API 5L: ± 0,75% của, ± 10% wt) Có dung sai OD chặt chẽ hơn nhưng dung sai độ dày tường tương đương. Chiều cao đường may hàn được kiểm soát để đảm bảo kết thúc trơn tru, và kết thúc kết thúc (ví dụ, Vát) đáp ứng các tiêu chuẩn ASME B16.25. Những dung sai này đảm bảo cài đặt và hiệu suất đáng tin cậy trong các ứng dụng như đường ống dẫn khí, trong đó độ chính xác của chiều là quan trọng.

Thông số kỹ thuật và bảng tham số

Bảng sau đây tóm tắt các tham số chính của ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace MR0175 LSAW Steel TIPE (1066.8 X 12.7 mm), cung cấp một tài liệu tham khảo cho các kỹ sư.

tham số	Đặc điểm kỹ thuật
Tiêu chuẩn	ASTM A671 / ASME SA671
Lớp	CC60 CL22 S2
Tài liệu	Lớp ASTM A516 60
Đường kính ngoài	1066.8 mm (42 inch)
Bức tường dày	12.7 mm
Thành phần hóa học	C: 0.04–0,27%, MN: 0.85–1,20%, P: ≤0,025%, S: ≤0,025%, Si: 0.15–0,40%, Al: ≥0,02%
Mang lại sức mạnh (Min)	220 MPa (32 Hiển thị)
Độ bền kéo	415MP550 MPA (60Mạnh80 KSI)
Kéo dài (Min)	≥27% (≤25 mm wt)
Tác động thử nghiệm (S2)	-46° C, 14 J (đơn), 18 J (trung bình) cho mối hàn, HAZ, Kim loại cơ bản
nhiệt khí	Bình thường hóa ở 850 nhiệt950 ° C., làm mát không khí (CL22)
Nace Mr0175	Độ cứng ≤22 HRC, Kháng SSC
Phương pháp hàn	CARBON (Hàn hồ quang chìm)
thử nghiệm	100% RT, Thủy tĩnh, siêu âm, căng thẳng, Kiểm tra uốn cong
Lớp phủ	EP, PE, PP, Kháng hàn, Dầu chống ăn mòn, mạ điện, varnishing
Kết thúc kết thúc	Vát, Trơn, Luồng, kết hợp
Ứng dụng	Đường ống dầu/khí đốt, đường ống nồi hơi, hóa, Mô -đun FPSO

Bảng này cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về các thông số kỹ thuật của đường ống, hỗ trợ các quyết định thiết kế và mua sắm.

So sánh với Inconel 718, Incoloy 901, và API 5L x70

ASTM A671 CC60 CL22 S2 khác biệt đáng kể so với Inconel 718, Incoloy 901, và API 5L x70 trong bố cục, Của cải, và ứng dụng. inconel 718 (Mang lại sức mạnh 1035 MPa, 50Niken55%) vượt trội trong nhiệt độ cao, môi trường ăn mòn như hàng không vũ trụ và giếng khí chua, Cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội nhưng với chi phí cao hơn đáng kể. ASTM A671 CC60 (Mang lại sức mạnh 220 MPa) được tối ưu hóa cho nhiệt độ thấp, Ứng dụng nhạy cảm với chi phí, dựa vào lớp phủ để bảo vệ ăn mòn. Incoloy 901 (Sức mạnh năng suất ~ 900 MPa, 40Niken45%) Cung cấp sức mạnh cao và khả năng chống ăn mòn cho hàng không vũ trụ nhưng thiếu độ bền nhiệt độ thấp và tuân thủ NACE của CC60 mà không cần tùy chỉnh.

API 5L x70 (Mang lại sức mạnh 485 MPa, Độ bền kéo 570 MPa) được sử dụng trong các ứng dụng đường ống tương tự, Cung cấp sức mạnh cao hơn CC60 nhưng có khả năng độ bền nhiệt độ thấp và khả năng tuân thủ NACE trừ khi được xử lý cụ thể. ASTM A671 CC60, bình thường hóa và kiểm tra S2 đảm bảo hiệu suất vượt trội ở -46 ° C, Trong khi CEV thấp hơn của nó tăng cường khả năng hàn so với x70. Sự lựa chọn phụ thuộc vào yêu cầu dự án: inconel 718 Đối với sự ăn mòn và nhiệt độ cực độ, Incoloy 901 cho hàng không vũ trụ mạnh, API 5L x70 cho các đường ống áp suất cao, và ASTM A671 CC60 cho hiệu quả chi phí, Dịch vụ chua nhiệt độ thấp.

Những thách thức và hạn chế

Mặc dù có lợi thế của nó, ASTM A671 CC60 CL22 S2 phải đối mặt với những thách thức. Cơ sở thép carbon của nó đòi hỏi lớp phủ để chống ăn mòn bên ngoài, Không giống như sự kháng cự vốn có của Inconel 718. Trong dịch vụ chua, Tuân thủ nghiêm ngặt đối với NACE MR0175 Các điều khiển độ cứng và cấu trúc vi mô là rất quan trọng để ngăn chặn SSC, yêu cầu xử lý nhiệt chính xác và thử nghiệm. Quá trình LSAW, trong khi hiệu quả về chi phí cho đường kính lớn, đòi hỏi hàn chất lượng cao để tránh các khiếm khuyết, với 100% RT thêm vào chi phí sản xuất. Hiệu suất nhiệt độ thấp ở -46 ° C là mạnh mẽ, Nhưng các ứng dụng dưới nhiệt độ này có thể yêu cầu các lớp thay thế như ASTM A671 CC65 hoặc CC70.

So với API 5L x70, ASTM A671 CC60 có cường độ thấp hơn, hạn chế việc sử dụng nó trong các đường ống áp suất cực cao. inconel 718 và incoloy 901, trong khi mạnh hơn, có tốn kém cho cơ sở hạ tầng quy mô lớn. Lắp đặt các đường ống có đường kính lớn (1066.8 mm) Yêu cầu thiết bị chuyên dụng, và hàn trường phải duy trì sự tuân thủ NACE. Những thách thức này được giảm thiểu thông qua các lớp phủ nâng cao, kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, và thiết kế thích hợp, Đảm bảo độ tin cậy của đường ống trong các ứng dụng yêu cầu như truyền khí và xử lý hóa dầu.

Xu hướng và đổi mới trong tương lai

Tương lai của ASTM A671 CC60 CL22 S2 LSAW Ống được định hình bởi các tiến bộ trong sản xuất, Lớp phủ, và tính bền vững. Những đổi mới trong hàn hồ quang ngập nước và giám sát hàn thời gian thực đang cải thiện chất lượng đường may, giảm khuyết điểm, và giảm chi phí. Nghiên cứu về lớp phủ nâng cao, chẳng hạn như FBE dựa trên công nghệ nano và 3LPE, đang tăng cường khả năng chống ăn mòn, kéo dài tuổi thọ dịch vụ trong môi trường khắc nghiệt. Việc tích hợp các công cụ kỹ thuật số, như bảo trì dự đoán và giám sát đường ống, đang cải thiện hiệu quả hoạt động và an toàn trong các ứng dụng dầu khí.

Nhu cầu ngày càng tăng đối với cơ sở hạ tầng năng lượng, Đặc biệt ở vùng khí hậu lạnh và các mỏ khí chua, đang thúc đẩy việc sử dụng các đường ống tuân thủ NACE như ASTM A671 CC60. Thực hành bền vững, chẳng hạn như sử dụng thép tái chế và phương pháp sản xuất carbon thấp, đang phù hợp với các mục tiêu môi trường. So với Inconel 718 và incoloy 901, đang khám phá sản xuất phụ gia cho các bộ phận phức tạp, ASTM A671 CC60 tập trung vào khả năng mở rộng hiệu quả về chi phí cho các đường ống có đường kính lớn. Khi chuyển đổi năng lượng toàn cầu tăng tốc, Ống này sẽ vẫn là một thành phần quan trọng, hỗ trợ vận chuyển chất lỏng đáng tin cậy và bền vững trong điều kiện thách thức.

Sự kết luận

ASTM A671 CC60 CL22 S2 (-46° C) Nace MR0175 LSAW Steel TIPE (1066.8 X 12.7 mm) là một mạnh mẽ, Giải pháp hiệu quả về chi phí cho áp suất cao, Ứng dụng nhiệt độ thấp trong môi trường dịch vụ chua. Thành phần hóa học của nó, Dựa trên lớp ASTM A516 60, đảm bảo khả năng hàn và độ dẻo dai, trong khi bình thường hóa (CL22) và kiểm tra tác động ở -46 ° C (S2) đảm bảo hiệu suất ở vùng khí hậu lạnh. Tuân thủ NACE MR0175 đảm bảo khả năng chống lại SSC, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các đường ống dầu khí, đường ống nồi hơi, và các ứng dụng hóa dầu. Quá trình LSAW và thử nghiệm nghiêm ngặt (100% RT, Thủy tĩnh) Đảm bảo độ tin cậy cho cơ sở hạ tầng đường kính lớn.

So với Inconel 718 và incoloy 901, ASTM A671 CC60 cung cấp sức mạnh và khả năng chống ăn mòn thấp hơn nhưng vượt trội so với phụ thuộc chi phí, Ứng dụng nhiệt độ thấp. Liên quan đến API 5L x70, nó cung cấp độ bền nhiệt độ thấp vượt trội và tuân thủ NACE. Bảng tham số chi tiết và dung sai kích thước được cung cấp là tài nguyên có giá trị cho các kỹ sư. Những đổi mới trong tương lai trong hàn, Lớp phủ, và tính bền vững sẽ tăng cường hiệu suất của nó, Đảm bảo vai trò của nó trong cơ sở hạ tầng quan trọng. ASTM A671 CC60 CL22 S2 vẫn là minh chứng cho sự cân bằng của hiệu suất, khả năng chi trả, và độ tin cậy trong kỹ thuật hiện đại.