ASTM A53 против API 5L: руководство по выбору и применению

В области промышленных трубопроводов ASTM A53 и API 5L - два ключевых стандарта, которые широко используются, но занимают совершенно разные позиции. ASTM A53 был разработан Американским обществом по испытаниям и материалам для регулирования общих трубопроводов для передачи жидкостей, а API 5L - Американским институтом нефти. Американский институт нефти (American Petroleum Institute), предназначенный для трубопроводов по транспортировке нефти и газа. Несмотря на то, что оба стандарта охватывают бесшовные стальные трубы из углеродистой стали и некоторые параметры совпадают, существуют систематические различия в технических требованиях и сценариях применения, которые оказывают глубокое влияние на инженерный выбор и показатели безопасности.

ASTM A53 стандарт: основная спецификация для общего транспорта жидкостей  

ASTM A53 подразделяется на два уровня A и B (из которых уровень B является более распространенным), охватывая бесшовные и сварные трубы двух методов производства. Его основные характеристики включают:  

1. Требования к техническим параметрам      

   - ВНЕШНИЙ ДИАМЕТР И ТОЛЩИНА СТЕНОК : Диапазон наружных диаметров составляет 21,3-762 мм (что соответствует 1/4″-28″), а толщина стенки - 2,0-140 мм, что соответствует разнообразным потребностям систем среднего и низкого давления в диаметрах труб.  

   - Механические свойства : Труба класса B имеет минимальный предел текучести 240 МПа и предел прочности на растяжение ≥415 МПа, что обеспечивает устойчивость трубы в температурной среде ниже 350°C.  

   - Химический состав : Низкоуглеродистая конструкция (C≤0.30%), строгий контроль содержания серы и фосфора (≤0.035%), с учетом свариваемости и коррозионной стойкости.  

2. Позиционирование сцены применения      

   Стандартная труба ASTM A53 в основном используется для транспортировки воды, пара, воздуха, газа и других некоррозионных сред, не представляющих высокой опасности, и широко применяется в таких сферах, как архитектурные конструкции, котельные системы низкого давления и городское водоснабжение. Он также широко используется в области механической обработки и общих конструкционных труб благодаря своим хорошим технологическим характеристикам (легко режется, гнется и сваривается).

API 5L стандарт: эксклюзивный эталон для нефтегазовой промышленности  

API 5L Стандарт содержит две категории, PSL1 (базовый класс) и PSL2 (высокоэффективный класс), которые предъявляют повышенные требования к прочности материала, неразрушающему контролю и т.д. Его основными характеристиками являются:  

1. Характеристики технических параметров      

   - Возможность охвата размеров: Наружный диаметр 10-762 мм, толщина стенки 2-50 мм, гибкая длина (0,5-12,2 м), поддержка индивидуальной резки.  

   - Система обогащенных марок стали : Помимо обычной Gr.B (эквивалент X42), она также включает высокопрочные марки от X42 до X70 с пределом текучести до ≥517 МПа (например, X70).  

   - Дополнительные требования к производительности : Обязательное испытание на удар острым предметом и строгий неразрушающий контроль (например, ультразвуковой или лучевой) для обеспечения устойчивости к хрупкому растрескиванию в тяжелых условиях эксплуатации, таких как высокое давление и низкая температура.  

2. Позиционирование сцены применения      

   Предназначены для транспортировки на большие расстояния легковоспламеняющихся и высокоопасных сред, таких как нефть, природный газ, сжиженный газ и т.д., которые должны выдерживать высокое давление (до 20 МПа и более), геологические смещения и коррозионные среды. Поэтому стандарт предусматривает обязательное требование антикоррозийного покрытия (например, 3PE, FBE), и подходит для подводных трубопроводов, высокогорных зон и других экстремальных сред.

 Сравнение ключевых различий: систематический анализ параметров и областей применения  

В следующей таблице обобщены основные технические показатели и характеристики применения двух стандартов:  

 Таблица 1: Сравнение технических параметров ASTM A53 и API 5L  

Таблица 2: Сравнение характеристик приложений и требований к производительности  

Рекомендации по выбору оборудования: соответствие потребностям и стандартам позиционирования  

- Предпочтение отдается сценариям API 5L:  

  Трубопроводные системы, связанные с транспортировкой нефти и газа, высоким давлением (>10 МПа), низкой температурой (например, ниже -30°C) или коррозионной средой, особенно если они должны быть заглублены, пересекать море или проходить через сейсмические зоны.  

- Предпочтительный сценарий для ASTM A53:  

  Паропроводы низкого давления, несущие рамы зданий, трубопроводы неопасных химических установок и другие общие применения с акцентом на стоимость и простоту изготовления.  

>Например: СТАЛЬНАЯ ТРУБА ALLLAND поставки СТАЛЬНАЯ ТРУБА LSAW Для системы циркуляции пара на химическом заводе (давление 1,6 МПа/температура 300°C) можно выбрать A53 Gr.B, а для линии транспортировки сланцевого газа (давление 15 МПа/содержание сероводорода) необходимо использовать API 5L X52 с антикоррозийным слоем 3PE.

Заключение: Различия в стандартах обусловлены характером сценариев применения.  

Хотя ASTM A53 и API 5L в некоторых видах труб из углеродистой стали в процессе производства схожи, но руководство по проектированию и логика безопасности сильно отличаются: первая относится к “общепромышленным трубам”, вторая - к “энергетическим артериям повышенного риска по специальным правилам". Понимание различий в системах марок стали, программах испытаний и приспособленности к окружающей среде (см. табл. 1 и 2) - ключ к тому, чтобы избежать ошибок при выборе конструкции и сбалансировать безопасность и стоимость. С ростом добычи сверхглубоких скважин и транспортировки водорода по трубопроводам API 5L развивается в направлении сверхвысокой прочности (например, X80) и устойчивости к водородному охрупчиванию; а ASTM A53 также заслуживает внимания благодаря своему облегченному применению в "зеленом" строительстве.