تخيل أن مهندس أنابيب يراجع مخططات نظام الضغط العالي ويجد مواصفتين: ASTM A106 and API 5L. Both of them are carbon steel pipes with similar appearance and the same rated pressure, but they are not interchangeable. This common situation emphasizes an important fact: overlapping mechanical properties are not equivalent to interchangeability. ASTM A106 is designed for high-temperature “process pipes”, while API 5L (and واجهة برمجة التطبيقات 5L الأنابيب الفولاذية) مصممة للنقل “خط الأنابيب” لمسافات طويلة. فيما يلي، نستخدم البيانات الثابتة والتحليل الفني لتحليل الاختلافات بينهما، مما يساعد الفرق على اتخاذ خيارات متوافقة مع الكود.

مقارنة فنية بين معيار A106 من Astm A106 و api 5l لخدمة الضغط العالي

 

التعريفات والتطبيقات الأساسية: ما الذي يجعلها مختلفة؟

ولكي نفهم هذه المعايير، دعونا نبدأ باستخداماتها - كل واحدة منها مصممة لدور مختلف، على الرغم من أنها كلها أنابيب فولاذية كربونية.

ASTM A106: المتخصص في درجات الحرارة العالية

ASTM A106‘يقول الاسم الرسمي للمواصفات القياسية لأنابيب الصلب الكربوني غير الملحومة للخدمة في درجات الحرارة العالية كل شيء. هناك مصطلحان غير قابلين للتفاوض: غير الملحوم ودرجة الحرارة العالية.

يزيل التصنيع غير الملحوم ضعف اللحام الذي يفشل في درجات الحرارة المرتفعة للغاية، مما يجعل ASTM A106 خيارًا مثاليًا لأنظمة درجات الحرارة العالية المستمرة. تشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

- أنابيب البخار في محطة الطاقة (السوائل التي تتجاوز درجة حرارتها 300 درجة مئوية).

- خطوط مياه تغذية غلايات التكرير (تتحمل الضغط والإجهاد الحراري).

- خطوط إنتاج المصانع الكيميائية (نقل الغاز الساخن/السائل الساخن).

باختصار, ASTM A106 مناسبة للبيئة “داخل المصنع” ذات درجة الحرارة العالية وخطوط الأنابيب ذات الضغط العالي التي يتم التحكم فيها ولكن متطلبة.

واجهة برمجة التطبيقات 5L: خبير النقل لمسافات طويلة

يركز العنوان الكامل لـ API 5L - مواصفات أنابيب الخطوط - على المتانة على المدى الطويل، وليس على درجة الحرارة. ويعطي الأولوية لمقاومة المؤثرات الخارجية (حركة التربة، وأضرار البناء) وقابلية التوسيع في التركيب على نطاق واسع.

واجهة برمجة التطبيقات 5L الأنابيب الفولاذية هي ركيزة البنية التحتية العالمية. التطبيقات الرئيسية:

- خطوط أنابيب النفط/الغاز عبر البلاد (تمتد لمئات الكيلومترات).

-!- /WP:فقرة ----

- أنابيب المياه البلدية (التي تزود المدن بالمياه).

على عكس ASTM A106, واجهة برمجة التطبيقات 5L يسمح بعمليات تصنيع متعددة (غير ملحومة وملحومة وملحومة حلزونيًا) ويتسع لأقطار كبيرة جدًا - وهو أمر بالغ الأهمية لنقل كميات كبيرة عبر مسافات طويلة.

التحليل الكمي: مقارنة المواصفات الفنية

لفهم السبب ASTM A106 و API 5L غير قابلين للتبديل، يرجى مقارنة الدرجات الأكثر استخدامًا: ASTM A106 B وAPI 5L B (PSL 1) إن تسمية “الدرجة B” مضللة - فمواصفاتهما مختلفة تمامًا.

الميزة  ASTM A106  API 5L (PSL 1)  المعنى الهندسي
محتوى الكربون  0.30% كحد أقصى  0.28% كحد أقصى (سلس)  يحسن المحتوى العالي من الكربون في ASTM A106 من قوة درجة الحرارة العالية، وهو مفتاح حالة استخدامه
قوة الخضوع  الحد الأدنى 35,000 رطل لكل بوصة مربعة  الحد الأدنى 35,000 رطل لكل بوصة مربعة  نفس قوة الانضغاط الأساسية، ولكن لا يوجد تشابه آخر
قوة الشد  60,000 رطل لكل بوصة مربعة كحد أدنى  60,000 رطل لكل بوصة مربعة كحد أدنى  لا تتساوى قوة الشد المتساوية مع الأداء - فالبيئة (الحرارة والبيئة) مهمة للغاية
أداء درجات الحرارة العالية  إلزامي: درجة الحرارة المقدرة حتى 650 درجة فهرنهايت (350 درجة مئوية)  اختياري: لا توجد درجة حرارة مقدرة بدرجة حرارة عالية  الفرق الرئيسي: ASTM A106 هو الخيار الوحيد للأنظمة كثيفة الحرارة
اختبار الصلابة  اختياري (يحدده العميل)  اختياري (PSL 1)؛ إلزامي (PSL 2)  تتخطى الدرجات الأساسية اختبار خط الأساس، ولكن لدى API 5L مسار ترقية (PSL 2)
نطاق الحجم  عادةً ما تكون NPS 48 أو أقل  حتى 80 + NPS 80 (بما في ذلك LSAW/SSAW)  API 5L (و واجهة برمجة التطبيقات 5L الأنابيب الفولاذية) يدعم الأقطار الأكبر حجمًا للنقل بكميات كبيرة
عملية التصنيع  سلس فقط  Seamless, ERW, LSAW, SSAW allowed  تتجنب القواعد غير الملحومة لـ ASTM A106 أعطال اللحام؛ وتقلل مرونة API 5L من التكلفة

نقطة مهمة: لا تعني قيمة القوة نفسها أداءً مماثلاً. ASTM A106 تعطي الأولوية لمقاومة الحرارة العالية والمرونة العالية، بينما تعطي API 5L الأولوية لقابلية التمدد في النقل.

دور بروتوكول PSL: سبب أهمية بروتوكول PSL الجديد للتطبيقات الرئيسية

يحتوي API 5L على درجتين - PSL 1 (خط الأساس) و PSL 2 (المحسّن) - مما يغير من قدرته على التكيف مع تطبيقات الضغط العالي. فهمها هو المفتاح لاختيار الدرجة الصحيحة واجهة برمجة التطبيقات 5L الأنابيب الفولاذية.

PSL 1: الدرجة الأساسية

تفي PSL 1 بالحد الأدنى من متطلبات واجهة برمجة التطبيقات 5L (المواصفات الكيميائية/الميكانيكية). وهي مناسبة للأغراض غير الحرجة: أنابيب المياه منخفضة الضغط أو أنابيب النفط البرية ذات المناخ المعتدل. ومع ذلك، فإنه يفتقر إلى الصلابة للظروف القاسية (درجات الحرارة المنخفضة، الخدمة البحرية).

PSL 2: الترقية عالية الأداء

استنادًا إلى PSL 1، يحتوي PSL 2 على ضوابط أكثر صرامة، مما يجعله خيارًا مثاليًا للأعمال عالية المخاطر والضغط العالي - بل إنه يتجاوز في بعض الحالات ASTM A106. التحسينات الرئيسية:

- خواص كيميائية أكثر صرامة: الحد من الشوائب (الكبريت والفوسفور) للحد من مخاطر التآكل والكسر الهش.

- اختبار المتانة الإلزامي: يتطلب اختبارات شاربي على شكل حرف V لمقاومة الصدمات أو الباردة الحرجة لخطوط الأنابيب البحرية/المناخية الباردة.

- الاختبار الصارم لعدم الكشف عن العيوب: المزيد من اختبارات اللحام بالموجات فوق الصوتية لاكتشاف العيوب الخفية، بما يتماشى مع التطبيقات عالية المخاطر.

عادةً ما تكون اتفاقية PSL الجديدة إلزامية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي البحرية أو النقل تحت ضغط شديد. ومع ذلك، لا يمكن أن تحل محل ASTM A106 في الأنظمة ذات درجات الحرارة العالية.

الخاتمة: القرار القابل للتنفيذ

الخلاصة ASTM A106 وAPI 5L (بما في ذلك واجهة برمجة التطبيقات 5L الأنابيب الفولاذية) غير قابلة للتبديل. تبديلها يجلب مخاطر الفشل أو المشاكل الأمنية أو انتهاكات التعليمات البرمجية. اختر مع هذا الإطار.

إذا كانت ASTM A106 تم تحديده

يتضمن نظامك درجات حرارة عالية (بخار ومياه تغذية الغلايات وسوائل المعالجة الساخنة). إن تصنيفها الإلزامي البالغ 650 درجة فهرنهايت (350 درجة مئوية) وتصميمها السلس يجعلها الخيار الوحيد المتوافق مع الكود.

يستخدم خط الأنابيب للاستخدام “داخل المصنع” (وليس النقل لمسافات طويلة).

إذا تم تحديد API 5L

مشروعك هو النقل لمسافات طويلة (النفط والغاز الطبيعي والمياه). هذا معيار عالمي لخطوط الأنابيب مع حجم/قابلية توسع مناسبة للسعة الكبيرة.

تحتاج إلى متانة شديدة (في المناطق البحرية والمناخات الباردة). يتم اختيار API 5L PSL 2 لاختبار المتانة القسرية.

الشرح الأخير حول الدرجة ب.

لا تخلط أبداً ASTM A106 الدرجة ب و واجهة برمجة التطبيقات 5L تخفي أرقام قوتها المتماثلة أهدافًا مختلفة - ASTM A106 للحرارة، و API 5L للنقل. سيستغرق اختيار الخيار الخاطئ وقتًا ومالًا وأمانًا.