API 5L PSL-2
API 5L PSL-2
API 5L PSL-2 es uno de los niveles de la norma API 5L que indica los requisitos mínimos que deben cumplir los productos de tuberías para ajustarse a la norma. PSL-1 es el nivel básico y cubre las propiedades químicas y mecánicas básicas, como la resistencia y la tenacidad. PSL-2 es el nivel superior y tiene requisitos más estrictos en cuanto a composición química, propiedades mecánicas, soldabilidad y ensayos no destructivos. Para cumplir los requisitos de calidad de la PSL-2, los fabricantes deben someterse a un régimen de pruebas más estricto durante la producción. Como resultado, los productos certificados según la norma PSL-2 suelen ser de mayor calidad que los certificados según la norma PSL-1.
La especificación API 5L del Instituto Americano del Petróleo se refiere a los tubos utilizados en las tuberías de transporte de petróleo, gas natural y agua. Es la especificación más utilizada para este fin. La API 5L cubre dos especificaciones de producto diferentes; una para PSL 1 Grados A a X70, y la otra para PSL 2 Grados B a X80.
¿Cuál es la diferencia entre API 5L PSL-1 y PSL-2?
Existen dos niveles de tuberías en la especificación API 5L: PSL-1 y PSL-2. Los niveles PSL-1 y PSL-2 se determinan mediante diferentes pruebas que miden diversas propiedades. Los niveles indican el rigor de los requisitos de calidad. Los niveles PSL-1 son menos estrictos que los PSL-2. Por ejemplo, la prueba química para los niveles PSL-1 mide menos elementos que la prueba química para los niveles PSL-2. Los ensayos mecánicos para los niveles PSL-1 (tracción, fluencia, alargamiento) tienen menos requisitos que los ensayos mecánicos para los niveles PSL-2. La frecuencia de los ensayos también es mayor para los niveles PSL-1 que para los niveles PSL-2. La frecuencia de los ensayos también es mayor para los niveles PSL-2 que para los niveles PSL-1. En general, los niveles PSL-2 indican un producto de mayor calidad que los niveles PSL-1.
Composición química de los tubos API 5L PSL-2 con t ≤ 0,984"
| Grado del acero (Nombre del acero) |
Fracción de masa, basada en análisis de calor y producto % máx. | Carbono Equlvalente a % máx |
|||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C b | Si | Mn | P | S | V | Nb | Ti | Other | CE iiw | CE pcm | |
| Tubos sin soldadura | |||||||||||
| L245R or BR | 0.24 | 0.4 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | c | c | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L290R or X42R | 0.24 | 0.4 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L245N or BN | 0.24 | 0.4 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | c | c | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L290N or X42N | 0.24 | 0.4 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L320N or X46N | 0.24 | 0.4 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | d,e,l | 0.43 | 0.25 |
| L360N or X52N | 0.24 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.1 | 0.05 | 0.04 | d,e,l | 0.43 | 0.25 |
| L390N or X56N | 0.24 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.1 t | 0.05 | 0.04 | d,e,l | 0.43 | 0.25 |
| L415N or X60N | 0.24 t | 0.45 t | 1.4 t | 0.025 | 0.015 | 0.1 t | 0.05 t | 0.04 t | g,h l | As agreed | |
| L245Q or BQ | 0.18 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L290Q or X42Q | 0.18 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L320Q or X46Q | 0.18 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L360Q or X52Q | 0.18 | 0.45 | 1.5 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L390Q or X56Q | 0.18 | 0.45 | 1.5 | 0.025 | 0.015 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | d,e,i | 0.43 | 0.25 |
| L415Q or X60Q | 0.18 t | 0.45 t | 1.7 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L450Q or X65Q | 0.18 t | 0.45 t | 1.7 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L485Q or X70Q | 0.18 t | 0.45 t | 1.8 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L555Q or X80Q | 0.18 t | 0.45 t | 1.9 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | i,j | As agreed | |
| L625Q or X90Q | 0.16 t | 0.45 t | 1.9 | 0.020 | 0.01 | g | g | g | j,k | As agreed | |
| L690Q or X100Q | 0.16 t | 0.45 t | 1.9 | 0.020 | 0.01 | g | g | g | j,k | As agreed | |
| Tubos soldados | |||||||||||
| L245M or BM | 0.22 | 0.45 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L290M or X42M | 0.22 | 0.45 | 1.3 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L320M or X46M | 0.22 | 0.45 | 1.3 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L360M or X52M | 0.22 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | d | d | d | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L390M or X50M | 0.22 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | d | d | d | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L415M orX80M | 0.12 t | 0.45 t | 1.6 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L450M or X65M | 0.13 t | 0.45 t | 1.6 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L485M or X70M | 0.14 t | 0.45 t | 1.7 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L555M or X80M | 0.15 t | 0.45 t | 1.85 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | i,l | 0.43 t | 0.25 |
| L625M or X90M | 0.1 | 0.55 t | 2.1 t | 0.020 | 0.01 | g | g | g | i,l | – | 1.25 |
| L690M or 100M | 0.1 | 0.55 t | 2.1 t | 0.020 | 0.01 | g | g | g | i,j | 2.25 | |
| L830M or 120M | 0.1 | 0.55 t | 2.1 t | 0.020 | 0.01 | g | g | g | i,j | 3.25 | |
a Basado en el análisis del producto. Para tubos sin soldadura con t >20,0 mm (0,787 in), los límites CE serán los acordados. Los límites CE iiw se aplican si C > 0,12 % y los límites CE pcm se aplican si C< 0,12 %.
b Por cada reducción del 0,01 % por debajo del máximo especificado para C, se admite un aumento del 0,05 % por encima del máximo especificado para Mn, hasta un máximo del 1,65 % para los grados ≥L245 o B. pero ≤ L360 o X52; hasta un máximo del 1,75 % para los grados > L360 o X52.pero < L485 o X70; hasta un máximo del 2,00 % para los grados ≥ L485 o X70. pero ≤L555 o X80; y hasta un máximo del 2,20 % para los grados > L555 o X80.
c Salvo acuerdo en contrario.Nb + V< 0,06 %.
d Nb+V+Ti<015%.
e Salvo acuerdo en contrario. Cu ≤0,50 %; Ni ≤ 0,30 %; Cr ≤ 0,30 % y Mo≤ 0,15 %.
Propiedades mecánicas de los tubos API 5L PSL-2
| Grado del tubo | Cuerpo de tubos sin soldadura y soldados | Weld seam of HFW, SAW and COW pipes | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracciónYield strength Rto,5b MPa (psi) | Resistencia a la tracciónTensile strength Rm MPa (psi) | Ratioa,b,c Rto,5/Rm | AlargamientoElongation Af % | Resistencia a la tracción Rm MPa (psi) | |||
| minimum | maximum | minimum | maximum | maximum | minimum | minimum | |
| L245R or BR L245N or BN L245Q or BQ L245M or BM | 245 (35 500) | 450 e (65 300) e | 415 (60 200) | 760 (110 200) | 0,93 | f | 415 (60 200) |
| L290R or X42R L290N or X42N L290Q or X42Q L290M or X42M | 290 (42 100) | 495 (71 800) | 415 (60 200) | 760 (110 200) | 0,93 | f | 415 (60 200) |
| L320N or X46N L320Q or X46Q L320M or X46M | 320 (46 400) | 525 (76 100) | 435 (63 100) | 760 (110 200) | 0,93 | f | 435 (63 100) |
| L360N or X52N L360Q or X52Q L360M or X52M | 360 (52 200) | 530 (76 900) | 460 (66 700) | 760 (110 200) | 0,93 | f | 460 (66 700) |
| L390N or X56N L390Q or X56Q L390M or X56M | 390 (56 600) | 545 (79 000) | 490 (71 100) | 760 (110 200) | 0,93 | f | 490 (71 100) |
| L415N or X60N L415Q or X60Q L415M or X60M | 415 (60 200) | 565 (81 900) | 520 (75 400) | 760 (110 200) | 0,93 | f | 520 (75 400) |
| L450Q or X65Q L450M or X65M | 450 (65 300) | 600 (87 000) | 535 (77 600) | 760 (110 200) | 0,93 | f | 535 (77 600) |
| L485Q or X70Q L485M or X70M | 485 (70 300) | 635 (92 100) | 570 (82 700) | 760 (110 200) | 0,93 | f | 570 (82 700) |
| L555Q or X80Q L555M or X80M | 555 (80 500) | 705 (102 300) | 625 (90 600) | 825 (119 700) | 0,93 | f | 625 (90 600) |
| L625M or X90M | 625 (90 600) | 775 (112 400) | 695 (100 800) | 915 (132 700) | 0,95 | f | 695 (100 800) |
| L690M or X100M | 690 (100 100) | 840 (121 800) | 760 (110 200) | 990 (143 600) | 0,97 g | f | 760 (110 200) |
| L830M or X120M | 830 (120 400) | 1 050 (152 300) | 915 (132 700) | 1 145 (166 100) | 0,99 g | f | 915 (132 700) |
a Para las calidades intermedias, la diferencia entre la resistencia mínima a la tracción especificada y el límite elástico mínimo especificado para el cuerpo del tubo será la indicada en la tabla para la calidad inmediatamente superior.
b Para las calidades intermedias, la resistencia mínima a la tracción especificada para el cordón de soldadura será el mismo valor que se determinó para el cuerpo del tubo utilizando la nota a).
c El alargamiento mínimo especificado, expresado en porcentaje y redondeado al porcentaje más próximo, será el determinado mediante la siguiente ecuación;
donde
C es 1 940 para los cálculos con unidades SI y 625 000 para los cálculos con unidades USC;
Axc es el área de la sección transversal de la probeta de tracción aplicable, expresada en milímetros cuadrados (pulgadas cuadradas), como sigue
1) para las probetas de sección circular, 130 mm2 (0,20 in2) para las probetas de 12,5 mm (0,500 in) y 8,9 mm (0,350 in) de diámetro; y 65 mm2(0,10 in2) para las probetas de 6,4 mm (0,250 in) de diámetro;
2) para las probetas de sección completa, el menor de los siguientes valores: a) 485 mm2 (0,75 pulg2) y b) el área de la sección transversal de la probeta, obtenida a partir del diámetro exterior especificado y el espesor de pared especificado del tubo, redondeado a la decena de mm2 (0,01 pulg2) más próxima;
3) para las probetas en tiras, el menor de a) 485 mm2 (0,75 pulg2) y b) el área de la sección transversal de la probeta, obtenida utilizando la anchura especificada de la probeta y el espesor de pared especificado de la tubería, redondeado a los 10 mm2 (0,01 pulg2) más próximos;
U es la resistencia mínima a la tracción especificada, expresada en megapascales (libras por pulgada cuadrada).
Dimensiones y tamaños de los tubos de conducción API 5L psl-2
Al comprar una tubería de línea API 5L PSL-2, es crucial comprobar que la tubería cumple las normas requeridas. Una forma de hacerlo es consultar las dimensiones y masas de las tuberías de línea API 5L especificadas en ISO 4200 y ASME B36.10M. Estas normas ofrecen orientación para tubos de distintos tamaños y especifican el grosor de pared de cada tamaño. Comprobar que un tubo concreto cumple los requisitos de estas tablas le ayudará a asegurarse de que es del tamaño adecuado y tiene el grosor de pared correcto. Esto es esencial para garantizar que la tubería sea compatible con el resto del sistema y funcione correctamente.
| NPS | O. D. | W. T. | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN | Inch | mm | SCH5S | SCH10S | SCH10 | SCH20 | SCH30 | SCH40 | SCH60 | SCH80 | SCH100 | SCH120 | SCH140 | SCH160 | Sth | XS | XXS |
| 50 | 2″ | 60.3 | 1.65 | 2.77 | – | – | – | 3.91 | – | 5.54 | – | – | – | 8.74 | 3.91 | 5.54 | 11.07 |
| 65 | 2 1/2″ | 73 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.16 | – | 7.01 | – | – | – | 9.53 | 5.16 | 7.01 | 14.02 |
| 80 | 3″ | 88.9 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.49 | – | 7.62 | – | – | – | 11.13 | 5.49 | 7.52 | 15.24 |
| 90 | 3 1/2″ | 101.6 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.74 | – | 8.08 | – | – | – | – | 5.74 | 8.08 | – |
| 100 | 4″ | 114.3 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 6.02 | – | 8.58 | – | 11.13 | – | 13.49 | 6.02 | 8.56 | 17.12 |
| 125 | 5″ | 141.3 | 2.77 | 3.4 | – | – | – | 6.55 | – | 9.53 | – | 12.7 | – | 15.88 | 6.55 | 9.53 | 18.05 |
| 150 | 6″ | 168.3 | 2.77 | 3.4 | – | – | – | 7.11 | – | 10.97 | – | 14.27 | – | 18.26 | 7.11 | 10.97 | 21.95 |
| 200 | 8″ | 219.1 | 2.77 | 3.76 | – | 6.35 | 7.04 | 8.18 | 10.31 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 20.62 | 23.01 | 8.18 | 12.7 | 22.23 |
| 250 | 10″ | 273.1 | 3.4 | 4.19 | – | 6.35 | 7.8 | 9.27 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 9.27 | 12.7 | 25.4 |
| 300 | 12″ | 323.9 | 3.96 | 4.57 | – | 6.35 | 8.38 | 10.31 | 14.27 | 17.48 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 33.32 | 9.53 | 12.7 | 25.4 |
| 350 | 14″ | 355.5 | 3.96 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 11.13 | 15.09 | 19.05 | 23.83 | 27.79 | 31.75 | 35.71 | 9.53 | 12.7 | – |
| 400 | 16″ | 406.4 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 12.7 | 16.66 | 21.44 | 26.19 | 30.96 | 36.53 | 40.49 | 9.53 | 12.7 | – |
| 450 | 18″ | 457.2 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 11.13 | 14.27 | 19.05 | 23.83 | 39.36 | 34.93 | 39.67 | 45.24 | – | – | – |
| 500 | 20″ | 508 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | 15.09 | 20.62 | 26.19 | 32.54 | 38.1 | 44.45 | 50.01 | – | – | – |
| 550 | 22″ | 558.8 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | – | 22.23 | 28.58 | 34.93 | 41.28 | 47.63 | 53.98 | – | – | – |
| 600 | 24″ | 609.6 | 5.54 | 6.35 | 6.35 | 9.53 | 14.27 | 17.48 | 24.61 | 30.96 | 38.89 | 46.02 | 52.37 | 59.54 | – | – | – |
API 5L PSL-2 Pipe Delivery Conditions
| PSL | Condiciones de entrega | Terms of delivery |
|---|---|---|
| API PSL-2 | Enrollado | BR, X42R |
| Normalizado laminado, normalizado conformado, normalizado o normalizado y templado | BN, X42N, X46N, X52N, X56N, X60N | |
| Templado y revenido | BQ, X42Q, X46Q, X56Q, X60Q, X65Q, X70Q, X80Q, X90Q, X100Q | |
| Laminado termomecánico o conformado termomecánico | BM, X42M, X46M, X56M, X60M, X65M, X70M, X80M | |
| Laminado termomecánico | X90M, X100M, X120M | |
| El sufijo (R, N, Q o M) para los grados PSL2, pertenece al grado de acero | - |
Ensayo e inspección de API 5L
- Prueba hidrostática
Una prueba hidrostática es un tipo de prueba de presión que se suele utilizar durante la producción de tuberías. La prueba se utiliza para comprobar si hay fugas en la costura de soldadura o en el cuerpo del tubo. Para realizar la prueba, se bombea agua en la tubería hasta que alcanza una presión predeterminada. A continuación, se comprueba si hay fugas. Si se detecta una fuga, la tubería deberá repararse o sustituirse. La prueba hidrostática es una importante medida de control de calidad que ayuda a garantizar la seguridad e integridad de las tuberías.
- Prueba de flexión
La prueba de flexión es un tipo de prueba de control de calidad que se realiza durante la producción de tubos de acero. El objetivo de la prueba es comprobar si hay grietas en las soldaduras y evaluar la resistencia del acero. Para realizar la prueba, se dobla un trozo de tubo de muestra en forma de U. A continuación, se examina el acero para ver si hay grietas en las soldaduras. A continuación se examina el acero en busca de grietas u otros signos de debilidad. Si se detecta alguna, se desecha todo el lote de tubos de acero y se fabrica uno nuevo. Sin embargo, si la prueba de doblado resulta satisfactoria, se aprueba el uso de los tubos de acero.
- Prueba de aplanamiento
El ensayo de aplanamiento es una prueba de producción de tuberías de acero que evalúa la resistencia de un tubo de acero a la deformación y el agrietamiento bajo tensión. Es una importante medida de control de calidad que ayuda a garantizar que el acero utilizado en los productos de tuberías es de la máxima calidad posible. La prueba consiste en aplicar presión a un tubo de acero hasta que se deforme o se agriete. La prueba de aplastamiento revelará la resistencia del tubo a la fisuración longitudinal y circunferencial. Los resultados de la prueba ayudan a determinar la resistencia y ductilidad del acero, dos propiedades importantes para el acero utilizado en aplicaciones de tuberías. Las pruebas de aplanamiento son sólo una de las muchas medidas de control de calidad que se utilizan durante la producción de tuberías de acero, pero desempeñan un papel importante para garantizar la seguridad y la integridad del producto final.
- Prueba de impacto CVN
La prueba de impacto CVN es una prueba de temperatura que se realiza durante la producción de tubos para garantizar sus propiedades mecánicas. La prueba se realiza en tres posiciones diferentes del tubo: el cuerpo, la costura de soldadura y la zona afectada por el calor. Los resultados de la prueba se utilizan para determinar la resistencia al impacto Charpy V-notch del tubo. La prueba de impacto CVN es una importante medida de control de calidad para la producción de tubos, y el Instituto Americano del Petróleo (API) la exige para cumplir sus normas.
- DWTT
La prueba DWTT, o prueba de desgarro por caída de peso, se especifica en la especificación de producción API 5L. En esta prueba, se deja caer un gran peso sobre un punto previamente debilitado de una muestra de tubería. La fractura resultante se examina para garantizar que cumple los requisitos de comportamiento de fractura dúctil. Esta prueba es importante porque ayuda a garantizar que las tuberías podrán soportar la tensión del transporte y la instalación sin romperse. Por ello, la prueba DWTT es una parte esencial del proceso de control de calidad de las tuberías de gran diámetro.
