Onde o L360 se encontra na escada de grau API 5L
A API 5L define os graus dos tubos de linha pela resistência ao escoamento mínima especificada, expressa em megapascais. Juntamente com as designações métricas modernas, a maior parte do mundo ainda usa os números históricos X, e os dois sistemas mapeiam um a um: L245 é o antigo Grau B, L290 é X42, L320 é X46, L360 é X52, L390 é X56, L415 é X60, L450 é X65 e L485 é X70. O L360, portanto, fica no meio da escada, acima dos graus de baixa resistência e abaixo dos graus de alta resistência que dominam as linhas de transmissão de grande diâmetro e longa distância.
| Grau API 5L | Designação legado X | Limite de escoamento mínimo MPa | Faixa de resistência à tração MPa |
|---|---|---|---|
| L245 | Grau B | 245 | 415 a 655 |
| L290 | X42 | 290 | 415 a 655 |
| L320 | X46 | 320 | 435 a 655 |
| L360 | X52 | 360 | 460 a 760 |
| L390 | X56 | 390 | 490 a 760 |
| L415 | X60 | 415 | 520 a 760 |
| L450 | X65 | 450 | 535 a 760 |
| L485 | X70 | 485 | 570 a 760 |
A diferença entre o L360 e seus vizinhos é o que torna o grau atraente na prática. Contra o L290, ele adquire 70 MPa extras de limite de escoamento mínimo, o que aumenta a pressão operacional permitida ou permite uma parede mais fina para a mesma pressão. Contra o L415 ele cede 55 MPa, mas em troca é mais tolerante à soldagem em campo, menos exigente na fábrica de tubos e mais fácil de dobrar sem rachar.
Composição Química Comparada com Outras Classes
Comparado com classes baixas, como L245, o L360 possui um nível de carbono mais alto e correspondentemente melhor resistência, mas o teor de carbono ainda é mantido dentro de uma faixa que preserva a tenacidade e a soldabilidade. Ele também contém adições controladas de manganês e silício, de forma semelhante aos aços vizinhos das classes X42 e X52, e são esses elementos que proporcionam a combinação de resistência e tenacidade que permite que o tubo funcione em diversas condições de solo e clima.
A especificação PSL2 é a diferença importante entre o L360 e seus vizinhos na prática. Um produto PSL2 é pedido com limites obrigatórios de carbono, fósforo e enxofre, com um limite especificado de equivalente de carbono e com um requisito de controle de equivalente de carbono tanto na análise de calor quanto na análise do produto. Esses limites são o que permite que o tubo seja soldado com um procedimento qualificado sob condições de produção, e são a razão pela qual um PSL2 L360 é normalmente especificado para tubulações em vez de um produto PSL1 do mesmo grau nominal.
Propriedades Mecânicas e Resistência
A resistência mínima ao escoamento do L360 é de 360 MPa, com resistência à tração entre 460 MPa e 760 MPa. Essa faixa de tração é inferior às faixas citadas para graus de resistência mais elevados, como L485 e L555, mas maior do que para graus de baixa resistência, como L245, o que significa que o tubo pode suportar uma carga axial substancial, mantendo ductilidade suficiente para deformar em vez de fraturar.
A resistência é controlada por meio do teste Charpy V-notch. Um tubo PSL2 L360 é normalmente encomendado com teste de impacto de acordo com os anexos de referência da API 5L, e o requisito de energia absorvida é definido pela especificação do comprador, que leva em consideração a temperatura de projeto, a espessura da parede do tubo e se a linha será testada hidrostaticamente após a construção. O requisito é normalmente expresso como uma energia mínima absorvida em joules a uma temperatura de teste especificada, e algumas especificações também exigem um teste de ruptura por peso de queda para tubos de grande diâmetro e paredes espessas em serviços de gás.
Produção, Soldagem e Uso Comparativo
O L360 é produzido tanto como tubo sem costura quanto como tubo soldado. O produto sem costura é feito por perfuração e laminação a quente, enquanto o produto soldado é feito formando uma placa ou bobina em um cilindro e soldando a costura longitudinal, seguida de expansão e teste. Qualquer que seja a rota utilizada, os parâmetros de laminação ou conformação, o controle de temperatura e o cronograma de deformação devem ser mantidos dentro de limites para que a estrutura final do grão forneça a resistência e tenacidade especificadas.
Na soldagem, o L360 fica em uma posição confortável. Ele pode ser soldado com eletrodos celulósicos convencionais ou de baixo hidrogênio, com a faixa de entrada de calor escolhida para manter aceitável a dureza da zona afetada pelo calor, e não requer o controle rigoroso de pré-aquecimento e interpasses que os graus de alta resistência exigem. É por isso que o L360 continua a ser uma escolha comum para linhas de captação, linhas de transmissão de média pressão, tubulações de água, estacas e tubulares estruturais, enquanto os graus mais elevados, como L415 e superiores, são reservados para transmissão de alta pressão, grande diâmetro e longa distância, onde a economia na espessura da parede justifica o regime de soldagem mais rigoroso.
Perguntas frequentes
P: O que significa L360 na API 5L?
O número é o limite de escoamento mínimo especificado em megapascais, portanto, o tubo L360 deve atingir pelo menos 360 MPa de limite de escoamento. A designação histórica equivalente é X52.
P: Como o L360 se compara ao L290?
O L360 oferece 70 MPa a mais de limite de escoamento mínimo do que o L290, o que permite uma pressão operacional mais alta ou uma parede mais fina para a mesma função. O L290 permanece atraente onde a exigência de pressão é modesta e o menor custo do material é a prioridade.
P: Como o L360 se compara ao L415?
O L415 oferece limite de escoamento mínimo 55 MPa maior e uma faixa de tração mais alta, o que se adapta à transmissão de alta pressão de grande diâmetro. O L360 abre mão de alguma resistência em troca de soldagem em campo mais fácil, dobra mais simples e menor custo de usinagem.
P: Qual é a diferença entre PSL1 e PSL2 L360?
O PSL2 impõe limites mais rígidos ao carbono, fósforo e enxofre, exige um limite equivalente de carbono e exige testes mais extensos. PSL1 é uma especificação de produto menos restritiva e raramente é usada para construção de tubulações soldadas.
P: Como a tenacidade é especificada para o tubo L360?
Geralmente por meio de testes de impacto Charpy V-notch conforme os anexos de referência da API 5L, com energia mínima absorvida e temperatura de teste definida pelo comprador de acordo com as condições de projeto e espessura da parede.
P: O L360 está disponível como tubo sem costura e soldado?
Sim. O L360 sem costura é usado para diâmetros menores e aplicações de alta pressão, enquanto o L360 soldado é usado para linhas de transmissão de grande diâmetro. Ambos devem atender aos mesmos requisitos de nota após os testes especificados.
