GB/T 9711.2 Tubería de acero soldada con arco sumergido en espiral - Requisitos técnicos PSL 2
1. Descripción general del estándar - PARTE 2 ESPECIFICACIONES
GB/T 9711.2-2019esparte 2de la serie de normas nacionales chinas para tuberías de acero para tuberías, que aborda específicamenteCondiciones técnicas de entrega para tuberías grados PSL 2.
Comprensión crítica:
Esta es la segunda parte de una serie de 3 partes.(no es un estándar SSAW independiente)
Aplica SÓLO para tuberías PSL 2(Nivel de especificación de producto 2)
Debe usarse junto con GB/T 9711.1
PSL 2=Nivel de calidad superiorque PSL 1
2. Relación entre partes
Tabla 1: Estructura de la serie GB/T 9711
| Parte | Título | Alcance | Relación con SSAW |
|---|---|---|---|
| GB/T 9711.1 | Requisitos generales | Requisitos básicos para todas las tuberías. | Cubre SSAW en general |
| GB/T 9711.2 | Requisitos de PSL 2 | Requisitos adicionales para PSL 2 | Reglas PSL 2 específicas de SSAW- |
| GB/T9711.3 | Requisitos del PSL 3 | Requisitos más estrictos | SSAW de la más alta calidad |
Regla de uso:GB/T 9711.1 + GB/T 9711.2=Especificación completa para tuberías PSL 2 SSAW
3. Definición y aplicación de PSL 2
¿Qué es PSL2?
PSL (Nivel de especificación de producto) 2 representarequisitos de calidad mejoradospara tubos de acero utilizados en aplicaciones de tuberías más exigentes.
Tabla 2: Comparación de PSL 2 y PSL 1
| Requisito | PSL 1 | PSL 2 | Impacto en SSAW |
|---|---|---|---|
| Solicitud | servicios generales | Servicio crítico | SSAW para alta-presión |
| Control químico | Límites estándar | Límites más estrictos | Mejor soldabilidad |
| Pruebas mecánicas | menos frecuente | Más frecuente | Mayor confiabilidad |
| Requisitos de END | Básico | Integral | 100% inspección de soldadura |
| Trazabilidad | nivel de lote | Tubería-por-tubería | Trazabilidad total |
4. SSAW-Requisitos específicos de PSL 2
4.1 Controles del proceso de fabricación
Tabla 3: Requisitos de fabricación de SSAW mejorados (PSL 2)
| Paso del proceso | Requisitos específicos de PSL 2 | Cláusula estándar |
|---|---|---|
| Trazabilidad de materiales | Cada placa/bobina identificada individualmente | 5.2.1 |
| Proceso de soldadura | Los procedimientos de soldadura deben estar calificados. | 5.3.2 |
| Reparación de soldadura | Máximo 2 reparaciones por soldadura, límites de longitud | 5.3.5 |
| Tratamiento térmico | Registros de todos los ciclos térmicos. | 5.4.1 |
| Control dimensional | Tolerancias más estrictas que PSL 1 | 6.2 |
5. Requisitos de composición química (PSL 2)
Tabla 4: Requisitos químicos PSL 2 para SSAW
| Elemento | % máximo | Frecuencia de prueba | Notas para SSAW |
|---|---|---|---|
| Carbono (C) | Menor o igual a 0,18 | cada calor | Más bajo para una mejor soldabilidad |
| Azufre (S) | Menor o igual a 0,010 | cada calor | Crítico para la resistencia HIC |
| Fósforo (P) | Menor o igual a 0,020 | cada calor | Mejora la dureza |
| Equivalente de Carbono (CE) | Cliente especificado | cada calor | Controla el agrietamiento de la soldadura |
| Hidrógeno (H) | Menor o igual a 2,0 ppm | cada calor | Previene el agrietamiento en frío |
Fórmulas de carbono equivalente (PSL 2):
CE (IIW):CE=C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
PCM:Pcm=C + Si/30 + Mn/20 + Cu/20 + Ni/60 + Cr/20 + Mo/15 + V/10 + 5B
Límites típicos para SSAW:
CE(IIW) Menor o igual a 0,43% (para buena soldabilidad)
Pcm Menor o igual a 0,25% (para aceros de alta resistencia)
6. Propiedades mecánicas (PSL 2)
Tabla 5: Pruebas mecánicas mejoradas (PSL 2)
| Tipo de prueba | Frecuencia | Ubicación de la muestra | Criterios de aceptación |
|---|---|---|---|
| Prueba de tracción | Cada calor/tratamiento | Transverso | Tanto el rendimiento como la tracción |
| Fuerza de producción | Cada tubo* | - | Dentro de ±100 MPa de SMYS |
| Prueba de impacto | Cada calor/tratamiento | Soldadura, HAZ, Base | Se requiere curva completa |
| Prueba de dureza | Por lotes | Soldadura, HAZ, Base | Máximo 250 HV10 |
| Prueba de caída de peso | Opcional | metales comunes | Para baja temperatura |
Nota:*Para SSAW, normalmente cada tubería proviene del mismo calor/tratamiento
Tabla 6: Requisitos de la prueba de impacto (PSL 2)
| Calificación | Temperatura de prueba | Promedio Mínimo | Mínimo individual | Ubicación de la muestra |
|---|---|---|---|---|
| L245NB | -10 grados | 27J | 20J | Soldadura y HAZ |
| L360NB | -10 grados | 40J | 30J | Soldadura y HAZ |
| L415NB | -10 grados | 45J | 35J | Soldadura y HAZ |
| L450NB | -10 grados | 50J | 40J | Soldadura y HAZ |
| L485NB | -10 grados | 60J | 48J | Soldadura y HAZ |
7. Pruebas no-destructivas (PSL 2)
Tabla 7: END obligatorio para SSAW PSL 2
| Método END | Cobertura | Equipo | Personal | Archivos |
|---|---|---|---|---|
| Radiográfica (RT) | 100% longitud de soldadura | Película o digital | Certificado nivel II | Películas + reportaje |
| Ultrasónico (UT) | 100% longitud de soldadura | sistema automatizado | Certificado nivel II | Escanear + informe |
| Visual (VT) | 100% superficie | Iluminación adecuada | inspector capacitado | Informe |
| Partícula Magnética (MT) | Todas las reparaciones | fluorescente húmedo | Certificado nivel II | Informe |
| Ultrasónico (Cuerpo) | Opcional | Automatizado | Nivel II | Informe |
Tabla 8: Criterios de aceptación de defectos (PSL 2)
| Tipo de defecto | Tamaño máximo | Acumulación | Observaciones |
|---|---|---|---|
| Grietas | No permitido | N/A | Rechazo inmediato |
| Falta de fusión | 12,5 mm de longitud | Menor o igual a 25 mm en 300 mm | Reparación requerida |
| Penetración incompleta | 1,6 mm o 10% t | - | El que sea más pequeño |
| Porosidad | 3,2 mm de diámetro | Menor o igual a 6 en cualquier 150 mm | Rechazo de porosidad agrupada |
| Inclusiones de escoria | 6,4 mm de longitud | Menor o igual a 12,7 mm en 300 mm | Defectos lineales |
8. Prueba hidrostática (PSL 2)
Tabla 9: Requisitos hidrostáticos mejorados
| Parámetro | Requisito PSL 2 | Diferencia con PSL 1 |
|---|---|---|
| Estrés mínimo | 95% SMYS | Superior a PSL 1 (90%) |
| Tiempo de espera | Mayor o igual a 30 segundos | Más largo que PSL 1 (10s) |
| Medio de prueba | Agua tratada | Se requiere inhibidor de corrosión |
| Temperatura | Mayor o igual a 5 grados | Temperatura controlada |
| Calibración | Medidores certificados | Calibración anual |
| Grabación | Gráfico de tiempo de presión- | Se requiere grabación digital |
Cálculo de la presión de prueba:
texto
P=(2 × t × SMYS × F) / D Donde: P=Presión de prueba (MPa) t=Espesor de la pared (mm) SMYS=Límite elástico mínimo especificado (MPa) F=Factor (0,95 para PSL 2) D=Diámetro exterior (mm)
9. Tolerancias dimensionales (PSL 2)
Tabla 10: Tolerancias más estrictas para SSAW PSL 2
| Dimensión | Tolerancia | Método de medición | Frecuencia |
|---|---|---|---|
| Diámetro externo | ±0,5 % o ±3 mm | cinta de circunferencia | Cada tubo |
| Espesor de la pared | +10%/-5% | medidor ultrasónico | Cada tubo, 4 puntos. |
| Ovalidad | Menos o igual al 1,0% de OD | Diámetro máx-mínimo | Cada tubo |
| Rectitud | Longitud menor o igual al 0,15% | Borde recto | Cada tubo |
| Longitud | +100mm/0mm | cinta métrica | Cada tubo |
| Cuadratura final | Menor o igual a 1,6 mm | herramienta cuadrada | cada extremo |
10. Requisitos especiales para SSAW PSL 2
10.1 Requisitos del cordón de soldadura
Tabla 11: Perfil del cordón de soldadura (PSL 2)
| Parámetro | Soldadura interna | Soldadura externa |
|---|---|---|
| Altura del refuerzo | 0-2,5 mm | 0-3,0 mm |
| Ancho | Mayor o igual al espesor de la pared | Mayor o igual a 1,5 × espesor de pared |
| Transición | Suave, gradual | Suave, gradual |
| Vender a menor precio que | Menor o igual a 0,5 mm de profundidad | Menor o igual a 0,8 mm de profundidad |
| Superposición | No permitido | No permitido |
10.2 Preparación final
Tabla 12: Requisitos para los extremos de la tubería
| Requisito | Especificación |
|---|---|
| Ángulo de bisel | 30 grados ± 2,5 grados |
| Tierra | 1,6 mm ± 0,8 mm |
| Cara de raíz | 0-1,0 mm |
| Condición final | Limpio, sin defectos |
| Protección | Tapas de plástico |
11. Documentación de calidad (PSL 2)
Tabla 13: Documentación requerida
| Documento | Contenido requerido | Período de retención |
|---|---|---|
| Certificado de molino | Totalmente químico, mecánico, END | Permanente |
| Documentos de soldadura | WPS, PQR, WPQ | Permanente |
| Registros de END | Películas RT, exploraciones UT, informes | 20 años mínimo |
| Tratamiento térmico | Gráficos de tiempo-temperatura | Permanente |
| Prueba hidrostática | Gráficos de presión-tiempo | Permanente |
| Trazabilidad | Mapeo de calor a tubería | Permanente |
| Registros de reparación | Toda la documentación de reparación. | Permanente |
Tipos de certificados:
Tipo 3.1:Certificado de inspección con resultados específicos.
Tipo 3.2:Certificado con resultados de pruebas del fabricante.
12. Requisitos de marcado (PSL 2)
Tabla 14: Marcado mejorado para PSL 2 SSAW
| Información | Método de marcado | Ubicación | Permanencia |
|---|---|---|---|
| Fabricante | Plantilla/pintura | Cerca del extremo de la tubería | Permanente |
| Estándar | GB/T 9711.2 | Claro | Permanente |
| Calificación | L360NB, etc. | Con PSL | Permanente |
| Número de calor | Identificación única | Trazable | Permanente |
| Número de tubería | Secuencial | Único | Permanente |
| Presión de prueba | Valor real MPa | Visible | Permanente |
| Nivel PSL | "PSL2" | Requerido | Permanente |
| Sello de terceros | Si corresponde | Autoridad | Permanente |
13. Requisitos del servicio amargo (opcional)
Tabla 15: Adiciones de servicios amargos para PSL 2
| Requisito | Método de prueba | Criterios de aceptación | Frecuencia |
|---|---|---|---|
| Prueba HIC | NACE TM0284 | CLR Menor o igual al 15%, CTR Menor o igual al 5% | cada calor |
| Prueba CSS | NACE TM0177 | Sin grietas al 90% AYS | cada calor |
| Dureza | HV10 | Menor o igual a 250 | Cada tubo |
| Química | Mejorado | S Menor o igual a 0,002%, P Menor o igual a 0,015% | cada calor |
| Microlimpieza | ASTM E45 | A Menor o igual a 2,0, B Menor o igual a 2,0, C Menor o igual a 1,0, D Menor o igual a 1,5 | cada calor |
14. Frecuencia de inspección y pruebas
Tabla 16: Frecuencia de prueba para SSAW PSL 2
| Tipo de prueba | Frecuencia | Tamaño de la muestra | Estándar |
|---|---|---|---|
| Análisis químico | cada calor | 1 muestra/calor | GB/T 223 |
| Prueba de tracción | Cada calor/tratamiento | 2 transversales | GB/T 228,1 |
| Prueba de impacto | Cada calor/tratamiento | 3 juegos | GB/T 229 |
| Prueba de dureza | 10% de las tuberías | Soldadura, HAZ, base | GB/T 4340,1 |
| Prueba de aplanamiento | 1 por 200 tubos | 200 mm de longitud | GB/T 246 |
| Hidrostático | 100% de las tuberías | Cada tubo | GB/T 241 |
| RT/UT | 100% de soldaduras | Longitud total | GB/T 3323/11345 |
15. Ejemplo de especificación de adquisiciones
Especificación completa de PSL 2 SSAW:
especificación
TUBERÍA SOLDADA POR ARCO SUMERGIDO EN ESPIRAL - PSL 2 1. NORMAS APLICABLES: - Primaria: GB/T 9711.1-2019 - Suplementaria: GB/T 9711.2-2019 2. NIVEL DE ESPECIFICACIÓN DEL PRODUCTO: PSL 2 3. PROCESO DE FABRICACIÓN: - Soldada por arco sumergido en espiral (SSAW/HSAW) - Soldadura automática de doble-cara - Como-condición soldada o normalizada 4. GRADO DEL MATERIAL: L415MB (PSL 2, apto para servicio ácido) 5. DIMENSIONES: - DE: 914,4 mm (±4,6 mm) - PESO: 15,9 mm (+1.6 mm/-0,8 mm) - Longitud: 12,2 m (+0.1 m/0 m) 6. REQUISITOS QUÍMICOS: - CE(IIW) Menor o igual a 0,43% - Pcm Menor o igual a 0,23% - S Menor o igual a 0,005% - P Menor o igual a 0,018% 7. REQUISITOS MECÁNICOS: - Límite elástico: 415-535 MPa - Resistencia a la tracción: 520-760 MPa - Relación de rendimiento: menor o igual a 0.93 - Energía de impacto: mayor o igual a 45J a -10 grado 8. REQUISITOS DE PRUEBA: - 100% RT de la costura de soldadura (película o digital) - 100% UT de la costura de soldadura (automatizada) - Prueba hidrostática al 95 % SMYS mínimo - Prueba de dureza: menor o igual a 250 HV10 - Charpy V-muesca: soldadura, HAZ, metal base 9. DOCUMENTACIÓN: - Tipo de certificado de prueba de fábrica 3.2 - Se requiere inspección de terceros- - Trazabilidad completa desde la placa hasta la tubería 10. CONDICIONES ESPECIALES: - Temperatura de diseño: -5 grados a +60 grados - Se requiere capacidad de servicio amargo - Aplicación en alta mar - protección contra la corrosión
16. Aplicaciones industriales para PSL 2 SSAW
Tabla 17: Aplicaciones típicas
| Industria | Solicitud | ¿Por qué PSL 2? |
|---|---|---|
| Transmisión de petróleo y gas | Principales líneas troncales de oleoductos | Alta presión, confiabilidad |
| Distribución de gas | Puertas de la ciudad de alta-presión | Seguridad crítica |
| Tuberías costa afuera | Líneas de flujo submarinas | Ambiente corrosivo |
| Refinería/Petroquímica | Tubería de proceso | Servicio de alta temperatura |
| Transmisión de agua | Redes de agua de gran diámetro | Larga vida útil |
| Tuberías de lodo | Operaciones mineras | Resistencia a la abrasión |
17. Programa de Garantía de Calidad
PSL 2 requiere:
Certificación ISO 9001del fabricante
API Q1certificación (opcional pero recomendada)
Calificación de soldaduraa NB/T 47014
Certificación de personal de ENDa GB/T 9445
Sistema de calibraciónpara todos los equipos de prueba
Vigilancia de terceros-durante la producción
Lista de verificación de auditoría:
✓ Certificación de materia prima
✓ Calificación del procedimiento de soldadura
✓ Calibración de equipos END
✓ Cualificaciones del personal
✓ Completitud del registro de prueba
✓ Sistema de trazabilidad
18. Implicaciones de costos
Tabla 18: Factores de costo para PSL 2 frente a PSL 1
| Factor | Impacto en el costo del PSL 1 | Impacto en los costos de PSL 2 |
|---|---|---|
| Materia prima | Estándar | Prima (+5-10%) |
| Pruebas | Básico | Extensivo (+10-15%) |
| Documentación | Mínimo | Integral (+5%) |
| Inspección | Auto-certificado | Terceros-(+5-8%) |
| Plazo de entrega | Estándar | Más largo (+10-15%) |
| Prima general | Base | +25-40% |
19. No conformidades-comunes
Problemas frecuentes con SSAW PSL 2:
Composición química:CE o Pcm fuera de especificación
Límite elástico: Over-strength (>100 MPa por encima de SMYS)
Energía de impacto:Por debajo de los requisitos mínimos
Defectos de soldadura:Falta de fusión, penetración incompleta.
Dimensional:Ovalidad o espesor de pared fuera de tolerancia
Documentación:Registros de trazabilidad incompletos
Proceso de resolución:
Cuarentena inmediata de tuberías afectadas
Análisis de causa raíz
Implementación de acciones correctivas
Nueva-prueba del lote afectado
Notificación al cliente
20. Desarrollos futuros
Tendencias en la tecnología SSAW PSL 2:
Digitalización:Blockchain para la trazabilidad
END avanzado:UT Phased Array, radiografía digital
Automatización:Soldadura e inspección robótica
Materiales:Grados superiores (X80/X100) con PSL 2
Sostenibilidad:Fabricación con menor huella de carbono
Cambios regulatorios:
Énfasis creciente en la capacidad de servicio amargo
Requisitos medioambientales más estrictos
Estándares de seguridad mejorados
Armonización internacional
Resumen y puntos clave
Requisitos esenciales para SSAW PSL 2:
Debe hacer referencia a AMBOS estándares:GB/T 9711.1 + GB/T 9711,2
Calidad mejorada en:De la materia prima al tubo final
Pruebas completas:Más frecuente y estricto que PSL 1
Trazabilidad completa:Cada tubería es rastreable hasta el calor original.
Verificación-de terceros:A menudo requerido por los usuarios finales
Cuándo especificar PSL 2:
Tuberías de transmisión de alta-presión
Aplicaciones de servicios críticos
Entornos marinos o submarinos
Condiciones de servicio agrias
Requisitos de larga vida útil
Instalaciones-críticas para la seguridad
Lista de verificación de verificación:
Ambos estándares referenciados en la orden de compra.
PSL 2 claramente especificado
Todos los requisitos mejorados incluidos.
Inspección-de terceros organizada
Requisitos de documentación especificados
Criterios de aceptación definidos
GB/T 9711.2 proporciona el marco de calidad mejorado que hace que las tuberías SSAW chinas sean competitivas con los mejores productos internacionales para aplicaciones de tuberías exigentes.
