Tuyaux en acier API 5L PSL1 Grade A double-soudage à l'arc submergé (DSAW)
Aperçu de base
Tuyaux en acier API 5L PSL1 Grade A DSAW (soudage à l'arc submergé double face)est le tube de canalisation-en acier au carbone d'entrée de gamme fabriqué selon les spécifications de l'American Petroleum Institute pour les systèmes de transport par pipeline. La désignation « Grade A » indique une limite d'élasticité minimale de30 000 psi (207 MPa), ce qui représente le grade de résistance le plus bas de la famille API 5L .
Remarque importante: Le grade A est disponible uniquement enNiveau de qualité PSL1. Les grades PSL2 sont proposés uniquement du grade B au X80. Pour les applications nécessitant une qualité améliorée (contrôles chimiques plus stricts, tests d'impact obligatoires, limites de résistance maximale), précisezNiveau B PSL2ou supérieur.
Le processus de fabrication DSAW-également connu sous le nom de LSAW (Soudage longitudinal à l'arc submergé)-est une méthode de soudage à haute-méthode de soudage dans laquelle des soudures intérieures et extérieures sont appliquées, formant unun seul pépite de soudure de haute-qualité. Ce processus est spécialement conçu pourtuyaux à paroi-de grand-diamètre et à paroi épaisse-utilisé dans les applications de transmission de fluides à basse pression, de structure et de battage.
Explication du nom
| Partie | Signification |
|---|---|
| API | Institut américain du pétrole |
| 5L | Spécification pour les tuyaux de canalisation utilisés dans les systèmes de transport par pipeline |
| PSL1 | Spécification du produit niveau 1 – niveau de qualité standard avec exigences de base (pas de test d'impact obligatoire) |
| Catégorie A | Nuance d'acier au carbone d'entrée de gamme avec une limite d'élasticité minimale de 30 000 psi (207 MPa) |
| DSW | Soudage à l'arc submergé double- : des soudures intérieures et extérieures sont appliquées ; l'arc de soudage est immergé dans un flux granulaire pendant le soudage |
| Également connu sous le nom | LSAW (Soudage longitudinal à l’arc submergé) – lorsque le cordon de soudure s’étend longitudinalement le long du tuyau |
Spécifications clés
| Attribut | Description |
|---|---|
| Standard | API 5L (46e édition, alignée sur la norme ISO 3183) |
| Niveau de spécification du produit | PSL1 – niveau de qualité standard |
| Grade | A (L210 en notation ISO) |
| Limite d'élasticité minimale | 207 MPa (30 000 psi) |
| Résistance à la traction minimale | 331 MPa (48 000 psi) |
| Processus de fabrication | DSAW (soudage à l'arc submergé double-face) / LSAW (soudage longitudinal à l'arc submergé) |
| Méthodes de formage | JCOE(formation progressive de J-C-O) ouUOE(U-ing, O-ing, Expansion) |
| Gamme de tailles (DSAW) | 406 mm à 1829 mm(16" à 72") OD – typique pour DSAW |
| Épaisseur de paroi | 6,0 mm à 50 mm (jusqu'à 75 mm pour les applications spéciales) |
| Longueur | norme 6 m à 12 m ; jusqu'à 18 m disponibles |
| Finitions finales | Extrémités lisses, extrémités biseautées (angle de biseau de 30 degrés), filetées |
| Options de revêtement | Peinture noire, vernis, huile antirouille-, FBE, 3LPE, époxy de goudron de houille |
Composition chimique (tuyau soudé API 5L PSL1 Grade A)
| Élément | % maximum | Remarques |
|---|---|---|
| Carbone (C) | 0.22% | Le carbone le plus faible parmi les nuances API 5L pour une formabilité maximale |
| Manganèse (Mn) | 0.90% | Fournit une force de base |
| Phosphore (P) | 0.030% | Contrôlé pour la soudabilité |
| Soufre (S) | 0.030% | Contrôlé pour la ténacité |
| Silicium (Si) | Non spécifié pour PSL1 | Généralement inférieur ou égal à 0,40 % |
Remarque : PSL1 n'exige aucune limite d'élasticité maximale, équivalent carbone ou essai d'impact obligatoire.
Propriétés mécaniques (API 5L PSL1 Grade A)
| Propriété | Exigence |
|---|---|
| Limite d'élasticité (min) | 207 MPa (30 000 psi) |
| Limite d'élasticité (max) | Non spécifié pour PSL1 |
| Résistance à la traction (min) | 331 MPa (48 000 psi) |
| Résistance à la traction (max) | Non spécifié pour PSL1 |
| Élongation | Selon la formule API 5L (varie selon l'épaisseur de la paroi) |
| Impact Charpy | Non requis pour PSL1– seul PSL2 nécessite des tests d’impact obligatoires |
Comparaison des grades A et B
| Propriété | Catégorie A | Catégorie B | Différence |
|---|---|---|---|
| Limite d'élasticité (min) | 207 MPa (30 ksi) | 241 MPa (35 ksi) | Le grade B est 16 % plus résistant |
| Résistance à la traction (min) | 331 MPa (48 ksi) | 414 MPa (60 ksi) | Le grade B est 25 % plus résistant |
| Carbone (C) maximum | 0.22% | 0.26% | Le grade A contient moins de carbone |
| Manganèse (Mn) max | 0.90% | 1.20% | Le grade B a un Mn plus élevé pour la résistance |
| Application typique | Eau à basse-pression, drainage, non-critique | Service général de pipeline, le plus courant | Le grade B est le choix standard |
Spécifications dimensionnelles
| Paramètre | Plage / Tolérance |
|---|---|
| Diamètre extérieur | 406 mm à 1829 mm(16" à 72") – gamme DSAW typique |
| Épaisseur de paroi | 6,0 mm à 50 mm (jusqu'à 75 mm pour les applications spéciales) |
| Tolérance de diamètre | ±0,75 % de la DO spécifiée (typique) |
| Tolérance d'épaisseur de paroi | +15 % / -12,5 % de la valeur nominale (typique) |
| Longueur | norme 6 m à 12 m ; jusqu'à 18 m disponibles |
| Hors-de-rondeur | Inférieur ou égal à 1 % de la DO spécifiée |
Disponibilité de taille typique (API 5L Grade A DSAW) :
| DE (pouces) | Diamètre extérieur (mm) | Plage d'épaisseur de paroi (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 29.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 30.0 |
Processus de fabrication DSAW/LSAW
Le soudage à l'arc submergé double-(DSAW), également connu sous le nom de soudage à l'arc submergé longitudinal (LSAW), est un processus à haute-efficacité utilisé principalement pour les tubes en acier-de grand diamètre.
Description du processus
L'arc de soudage est immergé dans un flux granulairependant le soudage, protégeant la soudure de la contamination atmosphérique
Des soudures intérieures et extérieures sont nécessaires, généralement accompli dans des processus distincts
Les soudures séparées consomment une partie de l'autre, ce qui entraîne unun seul pépite de soudure de haute-qualité
Méthodes de formage
| Méthode | Description | Diamètres typiques |
|---|---|---|
| JCOE | Étapes progressives de formage J-C-O (forme J- → forme C - → forme O -), élargies après soudage | 406-1626 mm (16"-64") |
| UOE | Plaque pressée en forme de U-, puis en forme de O-, expansée après soudage | 508-1118 mm (20"-44") |
Étapes du processus
Sélection des assiettes– Plaques d’acier répondant aux exigences API 5L PSL1 Grade A
Préparation des bords– Les bords sont biseautés pour créer une rainure en forme de V-
Formation– Les tôles d'acier sont façonnées en formes cylindriques à l'aide de presses JCOE ou UOE
Soudage par pointage– Les plaques formées sont-soudées pour conserver leur forme
Soudage à double arc submergé– Joint de tuyau soudé sur les surfaces intérieures et extérieures
Expansion à froid– Le tuyau peut être élargi jusqu'à 1,5 % pour atteindre la dimension OD finale
Inspection par ultrasons– Couture inspectée par détection automatique continue des défauts par ultrasons
Test de pression hydrostatique– Chaque tuyau est soumis à des tests de pression hydrostatique (lorsque spécifié)
Finition– Traitement des extrémités, chanfreinage, revêtement et marquage selon spécifications
Exigences en matière de tests et d'inspection (PSL1)
| Type d'essai | Exigence | Remarques |
|---|---|---|
| Analyse chimique | Par lot de chaleur | Vérifie les limites de composition selon API 5L PSL1 |
| Essai de traction | Par lot | Vérifie l’élasticité et la résistance à la traction |
| Test d'aplatissement | Requis | Vérifie la ductilité et l’intégrité de la soudure |
| Essai de pliage | Requis | Vérifie l’intégrité de la soudure |
| Essai de choc Charpy | Non requis pour PSL1 | Seule PSL2 nécessite des tests d'impact obligatoires |
| Essai hydrostatique | Chaque tuyau (lorsque spécifié) | Vérification de l'intégrité de la pression |
| Inspection par ultrasons | 100 % du cordon de soudure | Pratique standard pour DSAW |
| Inspection aux rayons X- | Pour joints en "T" | Là où les soudures bout à bout en bande croisent les joints en spirale |
| Contrôle dimensionnel | 100% | Selon les tolérances standard |
| Certificat d'essai en usine | EN 10204 Type 3.1B | Fourni avec les résultats complets des tests |
Comparaison PSL1 et PSL2 pour le grade A
| Fonctionnalité | PSL1 Grade A | PSL2 Grade A | Importance |
|---|---|---|---|
| Disponibilité | Disponible | Pas disponible(PSL2 commence au Grade B) | PSL2 Grade A n'est pas proposé |
| Carbone (C) maximum | 0.22% | - | - |
| Soufre (S) max | 0.030% | - | - |
| Limite d'élasticité | 207 MPa min seulement | - | - |
| Tests d'impact | Non requis | - | - |
| Utilisation typique | Faible-pression, non-critique | - | - |
Le grade A PSL2 estpas disponible. Selon les spécifications API 5L, les grades PSL2 couvrentB à X80. Le grade A n’est disponible qu’en PSL1.
Applications courantes
| Application | Description |
|---|---|
| Conduites d'eau basse-pression | Approvisionnement en eau municipal, systèmes d'irrigation, conduites de drainage |
| Collecte de gaz à basse-pression | Collecte de gaz naturel non-critique |
| Tuyauterie d'utilité générale | Conduites d'eau industrielles, systèmes d'eau de refroidissement |
| Applications structurelles | Pieux, clôtures, mains courantes, échafaudages |
| Fabrication mécanique | Composants de machines, bâtis d'équipement |
| Pipelines temporaires | Alimentation en eau de chantier, conduites d'assèchement |
Avantages clés
| Avantage | Description |
|---|---|
| Le plus économique | Coût le plus bas parmi les qualités API 5L |
| Excellente formabilité | La faible teneur en carbone (0,22 % maximum) permet le pliage, le bridage et le façonnage sans fissure |
| Bonne soudabilité | L'équivalent à faible teneur en carbone garantit un soudage facile sur le terrain |
| Capacité de grand diamètre | DSAW produit des tuyaux de 16" à 72" OD – idéal pour les applications de grand-diamètre |
| Intégrité élevée des soudures | Le soudage double-face crée un seul pépite de soudure de haute-qualité avec une inspection UT à 100 % |
| Large disponibilité | Couramment stocké par les fabricants |
| Ductilité | Allongement plus élevé que les qualités supérieures, adapté au formage à froid |
Approximations internationales
| Standard | Note équivalente | Remarques |
|---|---|---|
| ASTMA53 | Catégorie A | Limite d'élasticité similaire (205 MPa contre . 207 MPa) |
| EN 10217-1 | P195TR1 / P195TR2 | Résistance similaire (rendement de 195 MPa) |
| GB/T9711 | L210 | équivalent chinois |
| OIN 3183 | L210 | Équivalent à la norme internationale |
| JIS G3454 | STPG370 | équivalent japonais |
Options de revêtement
Les tuyaux DSAW API 5L PSL1 Grade A peuvent être fournis avec différents revêtements pour la protection contre la corrosion :
| Type de revêtement | Idéal pour | Principales fonctionnalités |
|---|---|---|
| 3LPE (polyéthylène 3 couches) | Pipelines enterrés | Le plus courant ; excellente protection contre la corrosion, haute résistance aux chocs |
| FBE (époxy lié par fusion) | Oléoducs et gazoducs | Forte adhérence, résistance chimique |
| Époxy de goudron de houille | Milieux marins | Protection robuste- |
| Vernis / Huile antirouille- | Protection temporaire | Protection contre la corrosion à court-terme pendant le transport |
| Revêtement bitume | Service enterré | Une protection-efficace |
| Revêtement d'huile noire | Finition de moulin standard | Protection temporaire |
Finitions finales
Les traitements finaux disponibles incluent :
Extrémités lisses (PE)– standard pour la plupart des applications
Extrémités biseautées (BE)– pour le soudage sur site (angle de biseau de 30 degrés)
Extrémités filetées– pour les connexions mécaniques
Considérations importantes
1. Sélection PSL1 Grade A vs Grade B
Catégorie A : Choisissez des applications à faible-pression et non-critiques pour lesquelles le coût est le principal facteur
Catégorie B: Grade le plus courant pour les services généraux ; offre une limite d'élasticité 16 % plus élevée
2. PSL2 non disponible pour le grade A
Le grade A PSL2 estnon offertdans les spécifications API 5L
PSL2 commence au grade B et passe par X80
Si la qualité PSL2 est requise, précisezNiveau B PSL2ou supérieur
3. Limites de taille du DSAW
La fabrication de DSAW pour le grade A est généralement disponible auprès de16" à 72" DE
Les diamètres plus petits (moins de 16") sont généralement produits par des restes explosifs de guerre ou par des méthodes sans soudure.
4. Tests d'impact
PSL1 faitpasexiger des tests d'impact Charpy selon la norme. Si un service à basse-température est prévu, envisagez :
Spécification des tests d'impact comme exigence supplémentaire
Mise à niveau vers PSL2 (Grade B ou supérieur)
5. Limites de pression
Le grade A convient àapplications basse-pression uniquement
Pour des exigences de pression plus élevées, envisagez le grade B ou des grades supérieurs
6. Limites de température
Température de service maximale recommandée :350 degrés (662 degrés F)
Aucune résistance garantie aux basses-températures – ne convient pas aux applications en dessous-de zéro sans évaluation
7. Inspection par un tiers-
Les services d'inspection disponibles incluent SGS, BV, Lloyds
8. Certificat d'essai en usine
Généralement fourni sous formeEN 10204 Type 3.1Bavec les résultats complets des tests
Inspection tierce-disponible sur demande
Résumé
Tuyaux en acier soudés à l'arc submergé double face -API 5L PSL1 grade A (DSAW/LSAW)est la spécification de canalisation d'entrée de gamme-pour les applications à grand-diamètre et basse-pression. Avec une limite d'élasticité minimale de30 000 psi (207 MPa)et la résistance à la traction de48 000 psi (331 MPa), ce matériau offre la solution la plus économique pour les applications de transmission de fluides non critiques, de structure et de pieux où des qualités de résistance plus élevées ne sont pas requises.
Principales caractéristiques :
Norme matérielle : API 5L PSL1 Grade A – niveau de résistance d'entrée-
Limite d'élasticité: 207 MPa (30 000 psi) minimum – le plus bas de la famille API 5L
Niveau de qualité PSL1: Pas de test d'impact obligatoire ; exigences standard pour le service général
PSL2 non disponiblepour le grade A – PSL2 commence au grade B
Teneur en carbone la plus faible(0,22 % max) parmi les nuances API 5L pour une formabilité maximale
Fabrication de DSAWproduit des tuyaux à partir de16" à 72" DEavec une épaisseur de paroi allant jusqu'à50 millimètres
Soudage double-facecrée un seul pépite de soudure de haute-qualité
Formation JCOE ou UOEles méthodes garantissent une précision dimensionnelle précise
Inspection 100% par ultrasonsdu cordon de soudure garantit la qualité
Excellente soudabilitéet bonne formabilité
Choix le plus économiqueparmi les grades API 5L
Les applications courantes incluent :
Conduites d'eau-basse pression et systèmes d'irrigation
Conduites de collecte et de drainage de gaz basse-pression
Tuyauterie de services généraux et conduites d’eau industrielles
Applications structurelles (pieux, clôtures, mains courantes)
Composants de fabrication mécanique
Pipelines temporaires et applications de construction
Lors de votre commande, précisez :API 5L PSL1 Grade A, DSAW/LSAW (soudé à l'arc submergé double face/longitudinal), taille (OD x WT), longueur, finition d'extrémité (uni/biseautée), exigences de revêtement et certificat d'essai en usine selon EN 10204 Type 3.1B.
Pour les applications nécessitant une résistance garantie à basse température, des contrôles chimiques plus stricts ou une capacité de service acide, spécifiezAPI 5L PSL2 Catégorie Bà la place (le grade A n'est pas disponible en PSL2) . Pour la plupart des applications-à usage général,Catégorie Best le choix le plus courant et recommandé en raison de sa résistance supérieure.
