Rura liniowa L360 i jej miejsce w API 5L
L360 to oznaczenie rury przewodowej w specyfikacji API 5L i ISO 3183. Liczba 360 to określona minimalna granica plastyczności w MPa, która odpowiada angielskiej klasie X52 przy 52 000 psi. Zdefiniowano trzy warunki dostawy: L360M dla rury walcowanej termicznie-mechanicznie, L360N dla rury znormalizowanej i L360Q dla rury hartowanej i odpuszczanej. Wszystkie trzy mają ten sam poziom wytrzymałości, ale różnią się składem chemicznym, wytrzymałością i sposobem rozwoju struktury.
Warto wyraźnie stwierdzić, że stal węglowa, taka jak L360, nie ma wewnętrznej odporności na korozję. Nieosłonięta stal będzie korodować w środowisku wilgotnym,-zawierającym tlen, kwaśnym lub{3}bogatym w chlorki, z szybkością ustalaną przez medium, temperaturę i reżim przepływu. Tym, co decyduje o żywotności rurociągu L360, jest zatem połączenie kontrolowanego składu chemicznego, zewnętrznego systemu powłokowego, wewnętrznej ochrony tam, gdzie jest to potrzebne i ochrony katodowej.
Chemia i jej wpływ na zachowanie korozyjne
| Element | Limit PSL2 dla X52, bezproblemowy | Ogranicznik PSL2 dla X52, spawany | Wpływ na korozję i obsługę |
| Węgiel (C) | 0,24% maks | 0,22% maks | Zwiększa siłę; nadmiar węgla obniża spawalność i wytrzymałość |
| Mangan (Mn) | Maks. 1,40% | Maks. 1,45% | Dodaje siły i wytrzymałości oraz przeciwdziała siarki |
| Fosfor (P) | 0,025% maks | 0,025% maks | Zanieczyszczenie; powoduje kruchość stali i sprzyja korozji w środowisku kwaśnym |
| Siarka (S) | 0,015% maks | 0,015% maks | Tworzy wtrącenia, które działają jako miejsca inicjacji korozji i zmniejszają wytrzymałość |
| Niob + Wanad + Tytan | Łącznie maksymalnie 0,15%. | Łącznie maksymalnie 0,15%. | Mikro-stopy do uszlachetniania ziarna; brak niekorzystnego wpływu na korozję |
Niska zawartość fosforu i siarki to praktyczne czynniki powodujące korozję. Stal-o niskiej zawartości siarki-poddana obróbce wapniem sprawia, że wtrącenia są małe i kuliste, co zmniejsza liczbę miejsc, w których mogą rozpocząć się wżery, i poprawia odporność na pękanie-wywołane wodorem w środowisku mokrego H2S.
Ochrona zewnętrzna:-trójwarstwowe systemy polietylenowe
Linie podziemne i linie podmorskie są chronione zewnętrznie trójwarstwową-powłoką polietylenową zgodną z normą ISO 21809-1. Nakładka-od powierzchni stali na zewnątrz składa się ze związanego metodą stapiania podkładu epoksydowego, warstwy kleju kopolimerowego i powłoki nawierzchniowej z wytłaczanego polietylenu, co daje całkowitą grubość zwykle w zakresie od około 2,5 mm do 4 mm. Podkład epoksydowy zapewnia przyczepność i odporność na odłączenie katodowe, klej wiąże polietylen z podkładem, a zewnętrzna warstwa polietylenu jest odporna na uszkodzenia mechaniczne, wnikanie wilgoci i warunki atmosferyczne.
W zależności od usługi wybierane są inne systemy: jednowarstwowa-topiona-epoksydowa wiązana do linii wysokotemperaturowych-, trójwarstwowy-polipropylen, w przypadku których temperatura robocza przekracza granicę polietylenu, oraz powłoka obciążająca beton dla linii podwodnych, gdzie wymagana jest ujemna wyporność. Złącza na miejscu są pokrywane-kolankami termokurczliwymi lub kompatybilną płynną powłoką, dzięki czemu system powłokowy jest ciągły wzdłuż rurociągu.
Korozja wewnętrzna, działanie kwaśne i ochrona katodowa
Korozja wewnętrzna jest napędzana przez wytwarzany płyn, a nie przez rurę: przyczyniają się do niej dwutlenek węgla, siarkowodór, chlorki, woda i bakterie, a szybkość korozji silnie zależy od temperatury, prędkości przepływu i tego, czy faza wodna zwilża stal. Przesył suchego gazu nie wymaga powłoki wewnętrznej; w przypadku pracy w środowisku mokrym lub agresywnym stosuje się odwodnienie, zastosowanie inhibitorów, wewnętrzne powlekanie płynne nałożone na API RP 5L2 lub wybór rury pokrytej-korozją ze stopu.
W przypadku pracy kwaśnej normy API 5L i ISO 3183 obejmują dodatkowe wymagania dotyczące rur odpornych na pękanie-wywołane wodorem i pękanie naprężeniowe siarczkowe, a materiał jest dodatkowo kwalifikowany zgodnie z normą ISO 15156. Takie rury są zamawiane z ograniczoną twardością, składem chemicznym i równoważnikiem węgla oraz są weryfikowane za pomocą badania pękania indukowanego wodorem w standardowym roztworze kwasu, dzięki czemu stal pozostaje odporna na mokry H2S. Ochrona katodowa jest stosowana do zakopanego rurociągu jako ostateczna bariera; działa tylko w połączeniu z solidną powłoką, dlatego też wykrywanie przerwy w powłoce i badanie przyczepności stanowią część rutynowych inspekcji walcowni.
Aplikacje
Linie przesyłowe i gromadzące ropę i gaz w projektach lądowych i morskich.
Linie przesyłowe chemii i petrochemii przenoszące media agresywne.
Rurociągi w inżynierii morskiej i portach, gdzie mgła solna i zanurzenie wymagają stosowania ciężkich powłok.
Linie przesyłu wody i szlamu, w których występuje jednocześnie ścieranie i łagodna korozja.
Często zadawane pytania
P: Czy rura API 5L L360 sama w sobie jest odporna na korozję?
Nie. L360 to stal węglowa, która będzie korodować w wilgotnym lub kwaśnym środowisku. Odporność wynika z systemu powłok, ochrony katodowej oraz, w przypadku powierzchni wewnętrznych, z obróbki płynów lub powłoki wewnętrznej.
P: Co oznacza przyrostek M, N lub Q na rurze L360?
Określa stan dostawy. L360M jest walcowany termicznie-mechanicznie, L360N jest normalizowany, a L360Q jest hartowany i odpuszczany. Każdy warunek zapewnia inną równowagę wytrzymałości i spawalności przy tym samym poziomie wytrzymałości.
P: Co to jest-trójwarstwowa powłoka polietylenowa?
Jest to zewnętrzna powłoka złożona z-podkładu epoksydowego związanego metodą stapiania, kleju kopolimerowego i powłoki nawierzchniowej z wytłaczanego polietylenu, nałożona zgodnie z normą ISO 21809-1. Łączy w sobie przyczepność z dużą odpornością na uszkodzenia mechaniczne, wilgoć i odspojenia katodowe.
P: W jaki sposób kontrolowana jest korozja wewnętrzna w rurociągu L360?
Tam, gdzie to możliwe, należy utrzymywać przewód w stanie suchym, poprzez hamowanie chemiczne i wewnętrzne powlekanie przepływowe zgodnie z API RP 5L2 lub przez zastosowanie wykładziny ze stopu odpornego na korozję-w przypadku bardzo agresywnych zastosowań.
P: Czy rurę L360 można stosować w kwaśnych warunkach?
Tak, jeśli zostanie zamówiona zgodnie z dodatkowymi wymaganiami API 5L lub ISO 3183 dotyczącymi usług kwaśnych i zakwalifikowana do ISO 15156. Taka rura ma ograniczoną twardość i skład chemiczny oraz jest testowana pod kątem pękania-indukowanego wodorem i pękania naprężeniowego siarczkowego.
P: Jaka jest granica plastyczności rury L360?
Określona minimalna granica plastyczności wynosi 360 MPa, co odpowiada 52 000 psi, przy minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 460 MPa dla materiału PSL2.
