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Boa combinação de resistência e resistência (vantagem central)
A principal vantagem do API 5L X42 reside no seu excelente equilíbrio entre resistência e tenacidade. Graças ao seu design de micro-liga de baixo carbono (teor de carbono menor ou igual a 0,24-0,28%) e ao processo de laminação e resfriamento controlado por TMCP, o X42 mantém boa resistência ao impacto em baixas temperaturas, garantindo ao mesmo tempo uma resistência ao escoamento mínima de 290 MPa e uma resistência à tração mínima de 414 MPa.
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Indicadores de desempenho |
Requisitos PSL1 |
Requisitos PSL2 |
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Força de rendimento mínima (MPa) |
290 |
290 |
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Força de rendimento máxima (MPa) |
- |
496 |
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Resistência Mínima à Tração (MPa) |
414 |
414 |
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Resistência Máxima à Tração (MPa) |
- |
655 |
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Taxa de rendimento |
- |
Normalmente menor ou igual a 0,90-0,93 |
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Alongamento |
Maior ou igual a 29% |
Maior ou igual a 29% |
Observação: PSL2 impõe limites tanto à resistência ao escoamento máxima quanto à resistência à tração máxima (com limites superiores de aproximadamente 496 MPa e 655 MPa, respectivamente), garantindo que o material tenha capacidade de deformação plástica suficiente e uma margem de segurança mais alta para evitar riscos de falha frágil causados por uma relação de escoamento-para{4}}resistência à tração excessivamente alta.
Excelente desempenho de soldagem (requisito principal para tubulações de aço)
O projeto equivalente de baixo carbono do API 5L X42 garante excelente desempenho de soldagem, que é um requisito essencial para construção em grande-escala de dutos de aço. O grau PSL2 requer um equivalente de carbono (CEIIW) menor ou igual a 0,43 e Pcm menor ou igual a 0,25, garantindo boa tenacidade e resistência a trincas a frio na zona-afetada pelo calor sob condições de soldagem em campo.
Principais pontos de soldagem:
• Baixo valor CE:
Reduz efetivamente a tendência de endurecimento da zona-afetada pelo calor da soldagem e diminui o risco de trincas a frio
• Elementos pouco nocivos:
S Menor ou igual a 0,015% (PSL2), P Menor ou igual a 0,025% (PSL2), garantindo a pureza das soldas e do metal base
• Adequado para vários métodos de soldagem:
soldagem de topo de tubo de aço sem costura, soldagem por arco submerso de tubos soldados com costura espiral / reta, etc., com bom desempenho de soldagem de anel de campo
Para o grau PSL1, o limite superior do teor de carbono é relativamente amplo (menor ou igual a 0,28% para tubos sem costura, menor ou igual a 0,26% para tubos soldados) e o pré-aquecimento de 100-150 graus é recomendado durante a soldagem. Para o grau PSL2, o requisito de teor de carbono é mais rigoroso (menor ou igual a 0,24%), resultando em melhor soldabilidade e, geralmente, nenhum pré-aquecimento especial ou apenas uma temperatura de pré-aquecimento mais baixa é necessária.
Boa tenacidade-a baixas temperaturas e resistência à fratura frágil
A classe API 5L X42 PSL2 exige testes de impacto Charpy V-notch para garantir resistência à fratura frágil sob condições de serviço-de baixa temperatura. A microestrutura-de granulação fina obtida por meio do processo TMCP aumenta significativamente a resistência do material-a baixas temperaturas, permitindo que o aço para tubos de linha X42 seja aplicado de maneira confiável em regiões frias e ambientes com grandes variações sazonais de temperatura.
Indicador típico de resistência ao impacto (PSL2):
• Temperatura de teste: Geralmente -20 graus ou menos (conforme requisitos do usuário)
• Energia mínima de impacto: Maior ou igual a 27 J
Boa resistência à corrosão e adaptabilidade ambiental
API 5L X42 apresenta boa resistência à corrosão uniforme em ambientes normais atmosféricos, água doce, solo e meios de petróleo e gás. Para ambientes de serviço ácidos (contendo H₂S), API 5L PSL2 Apêndice J fornece requisitos suplementares para tubos de serviço ácidos, incluindo menor teor de enxofre (menor ou igual a 0,002%) e verificação mais rigorosa do desempenho de resistência HIC/SSC.
Para o ambiente marinho, o Apêndice H e o Apêndice J do PSL2 fornecem requisitos complementares de materiais correspondentes aplicáveis a tubulações estruturais de plataformas offshore e tubulações submarinas.
Bom desempenho de dobra e processamento a frio
API 5L X42 tem um teor de carbono mais baixo e uma relação de rendimento-para-de tração moderada (normalmente necessária para ser menor ou igual a 0,90-0,93 para PSL2), o que proporciona um bom desempenho de conformação por dobra a frio. É adequado para produção de tubos dobrados a frio e também pode ser usado para fabricar curvas a quente por meio de processos de dobra a quente. Ele também exibe boas propriedades de cisalhamento, corte e perfilagem em condições de bobina e placa.
Especificações Técnicas
Composição Química (API Spec 5L / ISO 3183)
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Elemento |
Tubo sem costura PSL1 |
Tubo soldado PSL1 |
PSL2 |
Observação |
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C |
Menor ou igual a 0,28% |
Menor ou igual a 0,26% |
Menor ou igual a 0,24% |
Design com baixo-carbono para garantir soldabilidade e resistência a baixas-temperaturas |
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Mn |
Menor ou igual a 1,30% |
Menor ou igual a 1,30% |
Menor ou igual a 1,30% |
Fortalecimento de solução sólida, melhora a força |
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P |
Menor ou igual a 0,030% |
Menor ou igual a 0,030% |
Menor ou igual a 0,025% |
Elementos nocivos, estritamente controlados |
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S |
Menor ou igual a 0,030% |
Menor ou igual a 0,030% |
Menor ou igual a 0,015% |
Elementos nocivos, rigorosamente controlados para garantir resistência a baixas-temperaturas |
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Si |
Menor ou igual a 0,45% |
Menor ou igual a 0,45% |
Menor ou igual a 0,45% |
Desoxidante, melhora a força |
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V |
Menor ou igual a 0,05% |
Menor ou igual a 0,05% |
Menor ou igual a 0,05% |
Elementos de microliga, reforço de-grãos finos |
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N.º |
Menor ou igual a 0,05% |
Menor ou igual a 0,05% |
Menor ou igual a 0,05% |
Elementos de microliga, laminação controlada para grãos finos |
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Ti |
Menor ou igual a 0,04% |
Menor ou igual a 0,04% |
Menor ou igual a 0,04% |
Elementos microligantes, reforço de precipitação |
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CEIIW |
- |
- |
Menor ou igual a 0,43% |
Equivalente de carbono, controlando a soldabilidade |
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Pcm |
- |
- |
Menor ou igual a 0,25% |
Índice de Sensibilidade ao Crack |
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Fé |
Quantidade restante(≈ 97%) |
Quantidade restante(≈ 97%) |
Quantidade restante(≈ 97%) |
Elemento matricial |
Propriedades Físicas
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Propriedade |
Valor/intervalo |
Condições de teste |
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Densidade |
≈ 7,85g/cm³ |
Temperatura ambiente (20 graus) |
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Ponto de fusão |
≈ 1420-1460 graus |
--- |
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Módulo elástico |
≈ 207GPa |
Temperatura ambiente |
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Condutividade Térmica |
≈ 50 W/(m·K) |
Temperatura ambiente |
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Coeficiente de Expansão Térmica (20-100 graus) |
≈ 12.0 × 10⁻⁶ /K |
--- |
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Razão de Poisson |
≈ 0.28 |
Temperatura ambiente |
Propriedades Mecânicas (Valor Típico)
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Desempenho |
PSL1 |
PSL2 |
Padrões de implementação |
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Força de rendimento mínima |
290 MPa |
290 MPa |
Especificação API 5L/ISO 3183 |
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Força máxima de rendimento |
- |
496 MPa |
Especificação API 5L/ISO 3183 |
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Resistência Mínima à Tração |
414 MPa |
414 MPa |
Especificação API 5L/ISO 3183 |
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Resistência Máxima à Tração |
- |
655 MPa |
Especificação API 5L/ISO 3183 |
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Alongamento |
Maior ou igual a 29% |
Maior ou igual a 29% |
Especificação API 5L |
Nota: O 'X42' em API 5L X42 indica um limite de escoamento mínimo de 42.000 psi (aproximadamente 290 MPa), com o número representando o valor em quilopounds por polegada quadrada (ksi). A resistência ao escoamento real do material do tubo normalmente varia entre 300-420 MPa, e a resistência à tração varia entre 430-480 MPa.
Mídia Aplicável
1. Gás natural, petróleo bruto e petróleo refinado: principais linhas troncais e ramais para transporte-de longa distância
2. Água e lamas: tubulações de água, transporte de lama
3. Meios químicos: tubulações de fluidos em fábricas de produtos químicos, transporte de ácidos e álcalis
4. Gás urbano: redes urbanas de distribuição de gás de média e baixa-pressão
5. Tubulações estruturais: estruturas de edifícios, estacas de plataformas offshore (ambientes não{1}}corrosivos)
6. Ambientes corrosivos gerais: solo convencional, atmosfera, água doce
Observação: API 5L X42 não é adequado para meios fortemente ácidos, de alta-temperatura, alta-pressão (como ácido clorídrico concentrado e ácido fluorídrico concentrado-de alta temperatura). Em ambientes ácidos de petróleo e gás contendo H₂S, materiais de grau especial especificados no Apêndice J da API 5L PSL2 (tubos-resistentes a ácidos) devem ser selecionados, com controle adicional sobre o teor de enxofre, dureza e desempenho de resistência HIC.
Forma do Produto e Processo de Fabricação
Tubo de aço sem costura (sem costura)
Processo: Piercing de laminação a quente + laminação de extensão
Faixa de diâmetro: 21.3 - 1067 mm (1/2" - 42")
Faixa de espessura da parede: 2 - 150 mm
Características: capacidade de carga contínua e de alta pressão-adequada para linhas principais de-óleo e gás de alta pressão
Aplicações típicas: transporte de fluidos de alta-pressão, coleta de poços de petróleo e gás e tubulações de transmissão
Tubo soldado com resistência de alta frequência (ERW) de costura reta-
Processo: Bobina-laminada a quente → Conformação por dobra a frio → Soldagem por resistência de alta-frequência
Faixa de diâmetro externo: Normalmente menor ou igual a 610 mm (24")
Faixa de espessura da parede: Normalmente menor ou igual a 20 mm
Características: Alta precisão dimensional, alta eficiência de produção e vantagens de custo significativas
Aplicações típicas: ramais de petróleo e gás de média e baixa-pressão, gasodutos urbanos e tubulações estruturais
Controle de entrada de calor de soldagem: soldagem de alta-frequência maior ou igual a 100 kHz (requisito PSL2) para garantir uma qualidade de solda estável
Tubo soldado por arco submerso em espiral (SSAW)
Processo: Bobina-laminada a quente → Formação em espiral → Soldagem-de arco submerso de dupla face
Faixa de diâmetro externo: normalmente 219 - 2500 mm
Faixa de espessura da parede: 6 - 25 mm
Características: O grande diâmetro oferece vantagens significativas, permitindo que tiras de aço da mesma largura produzam vários diâmetros. A tensão das soldas em espiral é apenas 75-90% daquela das costuras retas, permitindo-lhes suportar pressões mais elevadas. Teoricamente, eles podem ser produzidos continuamente em comprimentos ilimitados.
Aplicações típicas: tubulações de transmissão de água/gás de grande-diâmetro, estacas de engenharia offshore
Tubo soldado por arco submerso com costura reta (LSAW)
Processo: Placa de aço → Formação JCOE / Formação UOE → Soldagem por arco submerso de dois lados-
Faixa de diâmetro externo: 406 - 1620 mm (16" - 64")
Faixa de espessura da parede: 6 - 50 mm
Características: Soldas curtas, baixo consumo de material de soldagem, ampla gama de diâmetros externos e espessuras de parede
Aplicações típicas: dutos de transmissão de alta-pressão de longa-distância, dutos submarinos, linhas principais de coleta e transporte de petróleo e gás
Padrões Aplicáveis e Condições de Entrega
Padrão: API Spec 5L, ISO 3183, GB/T 9711
Nível de especificação do produto: PSL1 (nível básico), PSL2 (nível aprimorado)
Condição de entrega: Laminação-a quente, laminação controlada (TMCP), laminação normalizada, laminação normalizada, tratamento térmico (têmpera + revenido), etc.
Processamento final: extremidades planas, extremidades chanfradas, extremidades roscadas, extremidades de encaixe especial
Certificado: ao cumprir os requisitos PSL2, um certificado de conformidade (SR15.1 obrigatório) deve ser fornecido e a rastreabilidade completa-do processo deve ser implementada (SR15.2 obrigatório).
Regime de Tratamento e Pontos Chave de Soldagem
O desempenho final da API 5L X42 depende da laminação controlada por TMCP e do processo de resfriamento controlado, em vez do tratamento térmico pós{2}}soldagem:
Laminação e resfriamento termomecânico controlado (TMCP, para obter uma microestrutura-de granulação fina e propriedades mecânicas ideais):
Aqueça a 1100-1200 graus para laminação em desbaste e, em seguida, execute laminação controlada com grande redução na faixa de laminação de acabamento de 850-950 graus (laminação na zona de não recristalização). Posteriormente, o resfriamento controlado é realizado na faixa de 600-800 graus. Obtém-se uma microestrutura uniforme e fina de ferrita + perlita (com tamanho de grão tipicamente maior ou igual a 9), garantindo uma boa combinação entre resistência e tenacidade.
Tratamento térmico pós{0}}soldagem (se necessário):
Se o alívio de tensão for necessário após a soldagem das soldas circunferenciais do tubo, o tratamento térmico pós-soldagem a 550-650 graus pode ser realizado, com um tempo de espera de 1 a 2 horas.
O tratamento térmico pós{0}}soldagem requer controle cuidadoso das taxas de aquecimento e resfriamento para evitar afetar a microestrutura e as propriedades do material de base.
Lembrete importante:
Em ambientes convencionais de transmissão de petróleo e gás sem H₂S, o tratamento térmico para alívio de tensões normalmente não é necessário após a soldagem.
Para tubulações em um ambiente ácido (contendo H₂S), é necessária a conformidade estrita com o Apêndice J da API 5L PSL2 para evitar dureza excessiva causada por tratamento térmico pós-soldagem inadequado.
Durante a soldagem, é necessário um controle rigoroso da entrada de calor e da temperatura entre passes para evitar o engrossamento dos grãos na zona{0}afetada pelo calor e a dureza excessiva (dureza menor ou igual a 250 HV ou HRC 22 quando em serviço ácido).
API 5L X42 (L290) é adequado para transmissão de petróleo e gás de média e baixa-pressão, redes de dutos urbanos e aplicações de tubulações estruturais. É recomendado para uso nas seguintes áreas:
Campos de aplicação
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Coleta e Transporte de Petróleo e Gás Natural
● Dutos internos de coleta e transporte de campos petrolíferos
● Coleta de gás bruto e gasoduto de transporte do campo de gás
● Ramais de pipeline-de longa distância, pipelines de distribuição -
Rede urbana de gasodutos
● Rede de transmissão e distribuição de gás de média-pressão
● Tubulações de entrada e saída de estações reguladoras de pressão de gás urbano -
Engenharia de Transporte de Água e Irrigação
● Tubulação-de transmissão de água de longa distância
● Canal principal de irrigação agrícola que suporta oleodutos -
Tubulação Química e Industrial
● Tubulações de processos de plantas químicas
● Tubulação de água circulante da estação de energia
● Sistema de água de resfriamento industrial -
Tubulação estrutural
● Tubo de suporte de estrutura de aço para construção
● Jaqueta de plataforma offshore (áreas não{0}}corrosivas)
● Tubos para fundações de estacas de pontes
● Tubo estrutural da torre da linha de transmissão
Entrega e Personalização
Oferecemos soluções de cadeia de suprimentos flexíveis e confiáveis para garantir que você receba tubos de linha API 5L X42 que atendem perfeitamente aos requisitos do seu projeto.
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Forma |
 Aço Sem Costura
Cano |
 Resistência à costura reta
Tubo Soldado (ERW) |
 Arco Submerso Espiral
Tubo Soldado (SSAW) |
 Costura Reta Submersa
Tubo soldado a arco (LSAW) |
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Faixa Convencional |
Diâmetro Externo: 21.3 - 1067 mm; |
Diâmetro Externo: 21.3 - 610 mm; |
Diâmetro Externo: 219 - 2500 mm; |
Diâmetro Externo: 406 - 1620 mm; |
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Capacidade de personalização |
Tubos-sem costura laminados a quente, corte-de comprimento fixo, usinagem chanfrada, roscas de extremidade de tubo, condição especial de tratamento térmico |
Tubos soldados com costura-reta-de alta frequência, corte de comprimento-fixo, processamento de chanfro, galvanização/tratamento de revestimento plástico |
Tubos soldados em espiral de-diâmetro grande, corte-de comprimento fixo, processamento chanfrado, revestimento anti-corrosão (FBE/3PE) |
Formação JCOE/UOE, corte longitudinal, usinagem chanfrada, tratamento especial de extremidade de tubo |
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Perguntas frequentes
P: Quais são as principais vantagens da API 5L X42?
P: Qual é a diferença entre API 5L X42 PSL1 e PSL2? Como escolher entre eles?
P: Quais são as diferenças entre API 5L X42, X52 e X60? Como escolher?
P: Qual é a temperatura operacional máxima para API 5L X42?
P: Qual é o desempenho de soldagem do API 5L X42?
P: Qual é a resistência à corrosão do API 5L X42?
P: O API 5L X42 pode substituir o ASTM A53 ou o tubo estrutural?
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