استانداردها و مقررات فنی محرک های اساسی رشد اقتصادی، توسعه فناوری و تجارت جهانی هستند. در بخش انرژی، استانداردهای صنعت نقش مهمی در توسعه و گسترش فناوری‌ها و محصولاتی که هر روز در سراسر جهان برای ارتقای عملکرد زیست‌محیطی، سلامت، ایمنی و پایداری استفاده می‌شوند، ایفا می‌کنند. در حالی که بسیاری از سازمان‌های توسعه‌دهنده استاندارد در سطح جهانی وجود دارد، این می‌تواند منجر به بسیاری از استانداردهای تکراری و یا رقابتی شود که در صنعت گاز طبیعی و نفت استفاده می‌شوند. در نهایت، عدم همسویی در استفاده از استانداردها می‌تواند ناکارآمدی‌هایی را به وجود آورد که منجر به ایجاد موانع غیرضروری و کاهش رقابت‌پذیری اقتصادی شود.
استاندارد API
API یک رهبر جهانی برای ایجاد، حفظ و توزیع استانداردهای جامع برای صنعت نفت و گاز است. هدف API افزایش ایمنی عملیاتی، حفاظت از محیط زیست و پایداری در سراسر صنعت، به ویژه از طریق پذیرش جهانی این استانداردها است.
لوله های API چیست؟
لوله های API، لوله های فولاد کربنی هستند که از آن ها برای انتقال نفت و گاز استفاده می شود. این نوع لوله ها براساس استاندارد های موسسه (API) American Petroleum Institute تولید می شوند که شامل دو نوع درزدار (جوشی) و بدون درز (مانیسمان) هستند.
لوله درزدار
لوله هاي درزدار از ورق هاي فولادي تولید می شوند. در واقع طی فرایند رول فرمینگ ورق فرم گرفته و به یک لوله درز باز تبدیل می گردد سپس شکاف باقیمانده با یکی از روش های جوشکاری به یکدیگر جوش داده می شود که رایج ترین روش آن جوشکاری القایی با فرکانس بالا است.
لوله مانیسمان
لوله های مانيسمان از شمش های توپر فولادي ساخته می شوند. در اصل با عبور يك شي از داخل شمش یک حفره ايجاد شده و لوله تولید می گردد. نکته قابل توجه این است که در این روش تولید هیچ درز جوشی در راستای لوله وجود ندارد.
لوله های API 5L
از API 5L می توان به عنوان یکی از استانداردهای API نام برد که مشخصه هایی از قبیل خواص فیزیکی، مکانیکی، ترکیب شیمیایی و ابعاد این نوع لوله ها را مشخص می نماید. ویژگی لوله های API 5L مطابق با سازمان بین المللی استاندارد ISO 3183 می باشد که سیستم های حمل و نقل خط لوله را در مواد، تجهیزات و سازه های دریایی برای صنایع نفت، پتروشیمی و گاز طبیعی استاندارد می نماید.
ویژگی لوله های API 5L
بنابر تشخیص کمیته فنی تأیید کننده استانداردها دو سطح اساسی مشخصات محصول (PSL) برای الزامات فنی مورد نیاز بود، به همین خاطر دو سطحPSL1 و PSL2 ایجاد شد.PSL1 ، کیفیتی استاندارد برای تمام لوله های خطوط انتقال و PSL2 شامل خواص شیمیایی، مکانیکی و الزامات آزمایش است. گریدهای این استاندارد شامل X80،X70 ،X65 ،X60 ،X56 ،X52 ،X46،X42 ،B ،A ،A25 می باشند. در این گریدها عدد دو رقمی بعد از حرف X حداقل استحکام تسلیم را در این لوله ها نشان می دهد. همچنین در این نوع استاندارد لوله های بدون درز تا 24 اینچ، لوله های درز دار LSAW بالای 24 اینچ و ERW تا 24 اینچ مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه براین انتهای این لوله ها به صورت ساده، مورب و پخ دار می باشد.
لوله های API 5L گرید B
لوله API گرید B یکی از گریدهای متداول می باشد که به طور گسترده برای انتقال خطوط لوله نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرد. این گرید تحت عنوان L245 مطابق با استاندارد ISO 3183 نیز مطرح می گردد. لوله های API در این گرید مثل گریدهای دیگر به دو روش درز دار و بدون درز تولید می شود.
جوشکاری لوله های API
سه روش رایجی که برای جوشکاری لوله های API بکار گرفته می شوند عبارتند از (ERW) Electric Resistance Welding، (LSAW) Longitudinally Submerged Arc Welding، (SSAW) Spirally Submerged Arc Welding.
جوشکاری مقاومت الکتریکی (ERW) روشی است که از آن برای جوش لوله های درزدار و بدون درز API استفاده می گردد. در این روش از دو الکترود که معمولاً از جنس مس هستند برای اعمال فشار و جریان بهره گرفته می شود. بهترین نوع جوشکاری که برای ذخیره سازی نفت و گاز توصیه می شود ERW طولی می باشد، که از دلایل این انتخاب می توانیم به کیفیت، سهولت حمل و نقل و هزینه آن اشاره کنیم.
جوشکاری قوسی زیر پودری (SAW) به دو صورت LSAW و SSAW انجام می گیرد و برای جوش لوله های API از تکنیک لحیم کاری غوطه وری استفاده می کند که در نهایت لوله هایی با چگالی بالا تولید می گردد. در این دو روش به دلیل وجود لایه شار، هیچ حرارتی تلف نمی شود و همه حرارت در نزدیکی جوش باقی می ماند. این امر باعث می شود قوسی با کیفیت بالا و بسیار کارآمد به وجود آید که از آن در جوشکاری مخازن تحت فشار، لوله سازی، تیرهای فولادی و… استفاده زیادی می شود.
مقایسه روش های جوشکاری لوله های API
در لوله هایی که از جوشکاری ERW استفاده شده عیب های کمتری نسبت به لوله های SAW وجود دارد. علت این است که در لوله های SAW حلال رسوب می کنند و باعث بروز ایراداتی می شوند. در صورتی که عیوب موجود در لوله های ERW فقط محدود به جوش های سیم می باشند و می توان با انجام تست اولتراسونیک بر روی سطح به راحتی آنها را پیدا کرد. لوله های API که به روش ERW جوش داده شده اند در مقایسه با دو روش دیگر (LSAW وSSAW) کیفیت سطح بهتری دارند. زمانی که لوله ها دچار نقص می شوند، در لوله های API که به روش ERW جوش داده شده اند می توان دوباره عمل جوشکاری را انجام داد. در حالی که در مورد SAW چنین چیزی صدق نمی کند و ممکن است لوله ها ترک بخورند.