API 5L Grado B es el grado de tubería más utilizado en el mundo, y el proceso de soldadura por arco sumergido en espiral (SSAW) es la forma más económica de producirlo en diámetros grandes. Para proyectos que necesitan tuberías de 20-pulgadas y más a presiones moderadas, API 5L Gr.B SSAW combina un límite elástico mínimo especificado (SMYS) adecuado de 35,000 psi (241 MPa) con un servicio comprobado a largo plazo en aplicaciones estructurales, de petróleo, gas y agua.
La base de la especificación: API 5L
API 5L, la especificación para tuberías, define el grado B como el grado estándar para todo-uso. Normalmente se suministra como PSL1 y PSL2 está disponible cuando se requiere tenacidad, dureza o equivalente de carbono controlados. Los valores mecánicos clave para el Grado B son un límite elástico mínimo especificado de 35 000 psi (241 MPa) y una resistencia a la tracción mínima de 60 000 psi (414 MPa).
Composición química de grado B (PSL1)
El grado B es un simple acero al carbono-manganeso. Los límites químicos típicos de PSL1 por API 5L son un máximo de carbono de alrededor de 0,26-0,28 %, un máximo de manganeso de alrededor de 1,20-1,40 % y el fósforo y el azufre, cada uno limitado a un máximo de 0,030 %. Cuando se solicita como PSL2, la química se controla más estrictamente con un equivalente máximo de carbono para la soldabilidad y menores niveles de azufre y fósforo, y las pruebas de impacto y dureza Charpy se vuelven obligatorias.
Cómo funciona la soldadura por arco sumergido en espiral
El proceso SSAW comienza con-una bobina laminada en caliente que cumple con la química de grado B. La bobina se forma continuamente en una espiral en un ángulo establecido, y la costura helicoidal se suelda mediante soldadura de doble arco sumergido desde el interior y el exterior, produciendo una costura continua y de penetración total. Después de soldar, se dimensiona el tubo o se-expanden sus extremos para controlar-la redondez-, se biselan los extremos y cada tubo se prueba hidrostáticamente con pruebas no-destructivas de la costura de soldadura, normalmente pruebas ultrasónicas o radiográficas según API 5L.
Por qué los compradores eligen SSAW de grado B
Mejor valor: alrededor de un 15% más de límite elástico que el Grado A con una prima de costo mínima.
Excelente soldabilidad tanto en molino como en campo usando SMAW, GMAW o SAW.
Economía de gran-diámetro: la soldadura en espiral es el proceso-más rentable para tuberías de 20-pulgadas a más de 60 pulgadas.
Décadas de servicio comprobado en infraestructura global con un rendimiento bien-entendido.
Aplicaciones típicas
Líneas terrestres de recolección y transmisión de petróleo, gas y productos a presión baja a media.
Redes principales de transmisión de agua y aguas residuales, líneas de admisión y emisarios de gran-diámetro.
Pilotes de tuberías para edificios, puentes, puertos y estructuras marinas.
Columnas y soportes estructurales en plantas industriales y almacenes.
Líneas de lodos y procesos para minería, dragado y plantas industriales.
Carcasa y conducto para pozos, túneles y protección de cables.
Comparación de calificaciones
| Propiedad | API 5L Gr.B PSL1 | API 5L X42 PSL1 | API 5L Gr.A PSL1 | ASTM A53 Gr.B |
|---|---|---|---|---|
| Límite elástico mínimo | 241 MPa (35 ksi) | 289 MPa (42 ksi) | 207 MPa (30 ksi) | 240 MPa (35 ksi) |
| Resistencia mínima a la tracción | 414 MPa (60 ksi) | 413 MPa (60 ksi) | 331 MPa (48 ksi) | 414 MPa (60 ksi) |
| ventaja principal | Mejor valor | Mayor capacidad de presión | Costo más bajo | Norma mecánica/plomería |
| Procesos comunes | SSAW, REG, sin costura | SASAW, REG, SASAW | SAW, REG | REG, sin fisuras |
Debido a que el Grado B y X42 tienen resistencias a la tracción casi idénticas, el Grado B suele ser la opción más económica a menos que el mayor rendimiento de X42 permita una reducción del espesor de la pared-.
Notas de ingeniería para la selección
PSL1 Grado B SSAW es adecuado para agua, petróleo, gas, pilotes y servicios estructurales estándar en tierra donde la temperatura de funcionamiento es superior a 0 C y el control de fracturas no es obligatorio. PSL2 Grado B debe especificarse para entornos de baja-temperatura, líneas cargadas de impacto-o soldaduras circunferenciales críticas en campo donde el carbono equivalente controlado mejora la soldabilidad. Ni el PSL1 ni el PSL2 estándar Grado B son resistentes al agrietamiento por tensión de sulfuro; para ambientes que contienen sulfuro de hidrógeno, es obligatorio un grado PSL2 con control de dureza y requisitos suplementarios. Tenga en cuenta también que una costura helicoidal lleva un componente de orientación de soldadura-bajo alta presión cíclica o cargas de flexión, que el diseñador debe tener en cuenta.
Cómo pedir tubería API 5L Gr.B SSAW
Especifique la designación completa de tubería soldada en espiral API 5L PSL1 (o PSL2) Grado B, el diámetro exterior o NPS, el espesor de la pared o el cronograma, la longitud (por ejemplo, doble aleatorio, 12,2 m), la preparación del extremo (extremo liso o biselado para soldadura en campo), prueba hidrostática y método de END de costura (UT o RT), certificado de prueba de fábrica con resultados mecánicos y de química térmica, y recubrimiento como FBE o 3LPE cuando sea necesario.
Preguntas frecuentes
¿Qué significa SMYS 35.000 psi para el Grado B?
SMYS es el límite elástico mínimo especificado; Las tuberías de grado B no deben rendir por debajo de 241 MPa, que es el valor utilizado en las fórmulas de diseño de espesor de pared-.
¿Se pueden utilizar tuberías SSAW de grado B para la transmisión de gas a alta-presión?
Se puede utilizar donde la presión y el diámetro de diseño permiten producir de forma económica el espesor de pared requerido. Las líneas troncales de alta-presión y gran-diámetro suelen utilizar grados X42 a X80 para reducir el espesor de la pared.
¿El grado B es adecuado para el servicio amargo?
No sin requisitos adicionales. El servicio amargo exige PSL2 con control de dureza y pruebas suplementarias según API 5L.
¿Cómo se verifica la calidad de la costura de soldadura?
Cada tubería se prueba hidrostáticamente y la costura se examina de manera no-destructiva mediante pruebas ultrasónicas o radiográficas en el molino.
¿Cuál es la diferencia entre tubería SSAW y LSAW?
SSAW tiene una costura helicoidal y se alimenta mediante bobina-, lo que resulta muy económico para diámetros grandes; LSAW tiene una costura longitudinal recta formada a partir de una placa y se prefiere cuando la carga de la costura recta-y las tensiones residuales más bajas son importantes.
¿La costura helicoidal afecta la resistencia?
La costura en sí es de penetración total-y fuerte, pero bajo alta presión cíclica o flexión, se debe considerar la orientación de la soldadura en el diseño; Para la mayoría de los servicios estáticos y moderados, este no es un factor limitante.
