علامات المدونة الساخنة
آيزو 3183
المواصفة القياسية الدولية ISO 3183: المواصفات الفنية لأنابيب الصلب لخطوط الأنابيب في صناعات البترول والغاز الطبيعي
1. نظرة عامة على المعيار وتطوره
آيزو 3183, بعنوان “صناعات البترول والغاز الطبيعي - أنابيب الصلب لأنظمة النقل عبر خطوط الأنابيب”، هو معيار مطور من قبل المنظمة الدولية لتوحيد المقاييس ISO نُشر بالاشتراك مع معهد البترول الأمريكي (API) باسم API SPEC 5L (الإصدار 46). يوفر متطلبات تقنية موحدة لـ أنابيب الصلب الملحومة وغير الملحومة المستخدمة في خطوط أنابيب نقل النفط والغاز والمنتجات الهيدروكربونية العالمية. أحدث إصدار, الأيزو 3183:2019, تحل محل إصدار 2012 وتنسق المواصفات الهندسية العالمية لخطوط الأنابيب.
التطورات الرئيسية:
إصدار 2007: تم توحيد معايير التقسيم السابقة، وإدخال مستويات مواصفات المنتج (PSL 1/2)، وإضافة فولاذ عالي الجودة: l625 (x90)، l625 (x90)، l690 (x100)، l830 (x120).
إصدار 2019: بنود فنية محسنة، وتغطية موسعة للفولاذ عالي المتانة، وأحكام تصميم محسّنة قائمة على الإجهاد للبيئات القاسية (القطب الشمالي، المياه العميقة، الخدمة الحامضة).
الجدول الزمني: الجدول الزمني لتطور ISO 3183
| سنة الإصدار | التحديثات الرئيسية | درجات الصلب المغطاة |
| 1996 (ISO 3183-1) | الإصدار الأولي (جودة المستوى A) | L175-L555-L555 |
| 2007 | معيار موحد؛ نظام PSL؛ فولاذ عالي الجودة | تمت إضافة X90، X90، X100، X120 |
| 2019 | المواءمة مع API 5L (الإصدار 46) | الدرجات الموسعة عالية القوة |
2. نطاق المنتج والتصنيف الفني
2.1 المنتجات والأبعاد القابلة للتطبيق
أنواع الأنابيب: الأنابيب غير الملحومة أو الملحومة (الملحومة طوليًا/ملحومة بقوس مغمور)، أو ذات الأطراف العادية، أو الملولبة، أو المقترنة، أو ذات البراويز، أو ذات الحنفية.
الاستثناءات: أنابيب الحديد الزهر.
نطاق الحجم:
القطر الخارجي (OD): 10.3 مم إلى 1600 مم
سُمك الجدار (WT): 0.8 مم إلى 60 مم
المواد: الفولاذ الكربوني المنغنيز الكربوني، والفولاذ المخلوط بالسبائك الدقيقة مع Nb، V، Ti.
2.2 مستويات مواصفات المنتج (PSL)
| المتطلبات | PSL 1 | PSL 2 |
| اختبار التأثير | اختياري (ما لم يتم تحديده) | إلزامي |
| معايير NDT | الأساسيات | محسّن (على سبيل المثال، AUT للحامات) |
| التحكم الكيميائي | الحدود القياسية | أكثر صرامة (على سبيل المثال، S ≤ 0.005%، P ≤ 0.020%) |
| اختبار الصلابة | غير مطلوب | إلزامي لخدمة الحامض |
| الاختبارات التكميلية | محدودة (مثل الهيدروستاتيكي) | HIC، SSC، DWTT، CTOD (كما هو محدد) |
PSL 1: للتطبيقات غير الحرجة (بيئات منخفضة الضغط وغير الحامضة).
PSL 2: للظروف القاسية (الضغط العالي، الخدمة الحامضة، القطب الشمالي، المناطق الزلزالية).
3. المتطلبات الفنية ومقاييس الأداء
3.1 تفاوتات الأبعاد
| المعلمة | التسامح |
| القطر الخارجي | ± 0.5% (OD ≤ 508 مم)؛ ± 0.75%-1.0% (OD > 508 مم) |
| سُمك الجدار | غير ملحوم: ± 12.5%؛ ملحوم: ± 7.5%-± 10% |
| الطول | +100 مم/-0 مم (للأطوال المحددة) |
| الاستقامة | ≤0.2% من طول الأنبوب |
| الخروج عن المألوف | ≤1.5% من OD الاسمي |
3.2 التركيب الكيميائي (قيم PSL 2 القصوى، wt%)
| درجة الفولاذ | C | من | S | P | م (IIW) | Pcm |
| L245 (Gr.B) | 0.16 | 1.20 | 0.005 | 0.020 | ≤0.38 | ≤0.20 |
| L360 (X52) | 0.18 | 1.40 | 0.005 | 0.020 | ≤0.40 | ≤0.21 |
| L485 (X70) | 0.12 | 1.70 | 0.005 | 0.020 | ≤0.43 | ≤0.23 |
| L690 (X690 (X100) | 0.10 | 2.00 | 0.005 | 0.020 | ≤0.45 | ≤0.25 |
الملاحظات:
م (IIW) = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
Pcm = C + Si/30 + Mn/20 + Cu/20 + Ni/20 + Ni/60 + Cr/20 + Mo/15 + V/10 + 5B
تتطلب أنابيب الخدمة الحامضة علاج الكالسيوم للتحكم في شكل التضمين.
3.3 الخواص الميكانيكية
متطلبات الشد (القيم الدنيا):
| الصف | قوة الخضوع (MPa) | قوة الشد (ميجا باسكال) | نسبة العائد إلى معدل الشد إلى الشد |
| L245 | 245 | 415 | ≤0.93 |
| L360 | 360 | 460 | ≤0.93 |
| L485 | 485 | 570 | ≤0.93 |
| L690 | 690 | 760 | ≤0.93 |
متطلبات الصلابة (PSL 2):
اختبار تشاربي في-نوتش (CVN) لاختبار التصادم:
عينة بالحجم الكامل (10×10 مم): المتوسط الأدنى ≥40 J عند درجة حرارة محددة (على سبيل المثال، -20 درجة مئوية ل L415).
منطقة القص ≥85% في اختبار السقوط بالوزن المسيل للدموع (DWTT) عند درجة حرارة -15 درجة مئوية (للدرجات ≥X80).
الصلابة:
≤250 HV10 (المادة الأساسية/اللحام); ≤220 HV10 للخدمة الحامضة.
4. الاختبار ومراقبة الجودة
الاختبارات الإلزامية
الاختبارات غير المدمرة (NDT):
الاختبار بالموجات فوق الصوتية (UT): مسح كامل للجسم من أجل التصفيح/التصفيح.
الاختبار الآلي بالموجات فوق الصوتية (AUT): فحص اللحام الكامل لـ PSL 2.
التيار الدوامي (ET) / تسرب التدفق المغناطيسي (MFL): الكشف عن العيوب السطحية.
الاختبار الهيدروستاتيكي:
الضغط = 90-95% سميس 90-95% (الحد الأدنى لقوة الخضوع المحددة) لمدة ≥10 ثوانٍ.
الاختبارات المدمرة:
اختبار الشد، وCVN، وDWTT، واختبار الانحناء، ومسح الصلابة.
اختبارات الخدمة الحامضة (إن وجدت):
اختبار HIC (NACE TM0284): المحلول A، 96 ساعة؛ القبول: CLR ≤15%، CTR ≤5%.
اختبار SSC (NACE TM0177): الطريقة A (الشد)، أو B (العارضة المثنية)، أو C (الحلقة C).
5. التطبيقات العالمية والقيمة التقنية
5.1 دراسات حالة 5.1
خط أنابيب الصين-ميانمار: أنابيب PSL 2 X70؛ تصميم قائم على الإجهاد (قدرة إجهاد 0.5%)؛ DWTT @ -5 درجة مئوية.
خطوط أنابيب الغاز الحامض في الشرق الأوسط: PSL 2 مع مقاومة HIC/SSC؛ صلابة ≤220 HV10؛ أقصى S = 0.001%.
خطوط أنابيب القطب الشمالي: X60-X80 مع CVN عند درجة حرارة -60 درجة مئوية; متطلبات قدرة الإجهاد حسب ملحق ISO 3183.
5.2 الأثر الاقتصادي
الوفورات في التكاليف: استخدام X80 على X65 يقلل من حمولة الصلب بنسبة 12% (على سبيل المثال، وفورات $130M على خط أنابيب بطول 1,000 كم).
السلامة: عرض خطوط الأنابيب المتوافقة مع المواصفة القياسية ISO 3183 >50% معدلات فشل أقل مقابل الأنظمة غير الموحدة.
الامتثال العالمي: المواءمة مع API 5L تزيل الحواجز التقنية في المشاريع العابرة للحدود.
6. الاتجاهات المستقبلية
خطوط أنابيب الهيدروجين: الاحتياجات المادية لمقاومة التقصف الحراري.
التكامل الرقمي:“حزم ”التوأم الرقمي" إلى جانب بيانات التصنيع/التعريف الوطني للتكنولوجيا الرقمية.
العناية بالبيئة: بأدنى حد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون منخفضة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون متوافقة مع المواصفة القياسية ISO 3183.
الخدمة الشديدة: قدرات معززة لخدمة المياه العميقة (أكثر من 3,000 متر) والقطب الشمالي (≤-60 درجة مئوية).
