Características de los productos
Buena combinación de resistencia y tenacidad (ventaja central)
La principal ventaja de API 5L X42 radica en su excelente equilibrio entre resistencia y tenacidad. Gracias a su diseño de microaleación de bajo -carbono- (contenido de carbono inferior o igual a 0,24-0,28%) y al proceso de enfriamiento y laminado controlado por TMCP, X42 mantiene una buena tenacidad al impacto a baja temperatura al tiempo que garantiza un límite elástico mínimo de 290 MPa y una resistencia a la tracción mínima de 414 MPa.
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Indicadores de desempeño |
Requisitos de PSL1 |
Requisitos de PSL2 |
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Límite elástico mínimo (MPa) |
290 |
290 |
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Límite elástico máximo (MPa) |
- |
496 |
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Resistencia mínima a la tracción (MPa) |
414 |
414 |
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Resistencia máxima a la tracción (MPa) |
- |
655 |
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Relación de rendimiento |
- |
Normalmente menor o igual a 0,90-0,93 |
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Alargamiento |
Mayor o igual al 29% |
Mayor o igual al 29% |
Nota: PSL2 impone límites tanto al límite elástico máximo como a la resistencia máxima a la tracción (con límites superiores de aproximadamente 496 MPa y 655 MPa, respectivamente), lo que garantiza que el material tenga suficiente capacidad de deformación plástica y un mayor margen de seguridad para evitar riesgos de falla por fragilidad causados por una relación excesivamente alta de límite elástico-a-resistencia a la tracción.
Excelente rendimiento de soldadura (requisito básico para tuberías de acero)
El diseño equivalente con bajo contenido de carbono de API 5L X42 garantiza un excelente rendimiento de soldadura, que es un requisito fundamental para la construcción de aceros para tuberías a gran-escala. El grado PSL2 requiere un carbono equivalente (CEIIW) menor o igual a 0,43 y Pcm menor o igual a 0,25, lo que garantiza una buena tenacidad y resistencia al agrietamiento en frío en la zona afectada por el calor-en condiciones de soldadura en campo.
Puntos clave de soldadura:
• Valor CE bajo:
Reduce eficazmente la tendencia de la zona afectada por el calor de la soldadura-a endurecerse y reduce el riesgo de grietas por frío.
• Bajos elementos nocivos:
S Menor o igual a 0,015% (PSL2), P Menor o igual a 0,025% (PSL2), asegurando la pureza de las soldaduras y del metal base.
• Adecuado para varios métodos de soldadura:
Soldadura a tope de tubos de acero sin costura, soldadura por arco sumergido de tubos soldados con costura espiral/recta, etc., con buen rendimiento de soldadura de anillo en campo.
Para el grado PSL1, el límite superior de contenido de carbono es relativamente amplio (menor o igual a 0,28 % para tuberías sin costura, menor o igual a 0,26 % para tuberías soldadas) y se recomienda un precalentamiento de 100 a 150 grados durante la soldadura. Para el grado PSL2, el requisito de contenido de carbono es más estricto (menor o igual a 0,24%), lo que da como resultado una mejor soldabilidad y, por lo general, no se requiere ningún precalentamiento especial o solo se requiere una temperatura de precalentamiento más baja.
Buena tenacidad-a bajas temperaturas y resistencia a la fractura frágil
El grado API 5L X42 PSL2 requiere pruebas de impacto con muesca Charpy V-para garantizar la resistencia a la fractura frágil en condiciones de servicio de baja-temperatura. La microestructura de grano fino-obtenida a través del proceso TMCP mejora significativamente la tenacidad del material a baja-temperatura, lo que permite que el acero para tuberías X42 se aplique de manera confiable en regiones frías y ambientes con grandes variaciones de temperatura estacionales.
Indicador típico de resistencia al impacto (PSL2):
• Temperatura de prueba: Generalmente -20 grados o menos (según los requisitos del usuario)
• Energía mínima de impacto: Mayor o igual a 27 J
Buena resistencia a la corrosión y adaptabilidad ambiental.
API 5L X42 exhibe buena resistencia a la corrosión uniforme en medios atmosféricos normales, agua dulce, suelo y petróleo y gas. Para entornos de servicio ácidos (que contienen H₂S), API 5L PSL2 Apéndice J proporciona requisitos suplementarios para tuberías de servicio amargo, incluido un menor contenido de azufre (menor o igual a 0,002%) y una verificación más estricta del rendimiento de resistencia HIC/SSC.
Para el entorno marino, el Apéndice H y el Apéndice J de PSL2 proporcionan los requisitos suplementarios de materiales correspondientes aplicables a tuberías estructurales de plataformas marinas y tuberías submarinas.
Buen rendimiento de procesamiento y doblado en frío
API 5L X42 tiene un contenido de carbono más bajo y una relación entre rendimiento-y{3}}tensión moderada (normalmente se requiere que sea inferior o igual a 0,90-0,93 para PSL2), lo que le proporciona un buen rendimiento de conformado por doblado en frío. Es adecuado para la producción de tubos doblados en frío y también se puede utilizar para fabricar tubos doblados en caliente mediante procesos de doblado en caliente. También exhibe buenas propiedades de corte, corte y perfilado en condiciones de bobina y placa.
Especificaciones técnicas
Composición química (API Spec 5L / ISO 3183)
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Elemento |
Tubo sin costura PSL1 |
Tubo soldado PSL1 |
PSL2 |
Nota |
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C |
Menor o igual a 0,28% |
Menor o igual a 0,26% |
Menor o igual a 0,24% |
Diseño con bajas-carbonos para garantizar la soldabilidad y la resistencia a bajas-temperaturas. |
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Minnesota |
Menor o igual a 1,30% |
Menor o igual a 1,30% |
Menor o igual a 1,30% |
Fortalecimiento de solución sólida, mejora la fuerza. |
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P |
Menor o igual a 0,030% |
Menor o igual a 0,030% |
Menor o igual a 0,025% |
Elementos nocivos, estrictamente controlados. |
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S |
Menor o igual a 0,030% |
Menor o igual a 0,030% |
Menor o igual a 0,015% |
Elementos nocivos, estrictamente controlados para garantizar-resistencia a bajas temperaturas. |
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Si |
Menor o igual a 0,45% |
Menor o igual a 0,45% |
Menor o igual a 0,45% |
Desoxidante, mejora la fuerza. |
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V |
Menor o igual a 0,05% |
Menor o igual a 0,05% |
Menor o igual a 0,05% |
Elementos de microaleación, refuerzo de grano fino- |
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Nótese bien |
Menor o igual a 0,05% |
Menor o igual a 0,05% |
Menor o igual a 0,05% |
Elementos de microaleación, rodadura controlada para grano fino. |
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Ti |
Menor o igual a 0,04% |
Menor o igual a 0,04% |
Menor o igual a 0,04% |
Elementos de microaleación, refuerzo por precipitación. |
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CEIIW |
- |
- |
Menor o igual a 0,43% |
Equivalente de carbono, control de la soldabilidad |
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pcm |
- |
- |
Menor o igual al 0,25% |
Índice de sensibilidad al crack |
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fe |
Cantidad restante(≈ 97%) |
Cantidad restante(≈ 97%) |
Cantidad restante(≈ 97%) |
Elemento matricial |
Propiedades físicas
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Propiedad |
Valor/Rango |
Condiciones de prueba |
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Densidad |
≈ 7,85 g/cm³ |
Temperatura ambiente (20 grados) |
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Punto de fusión |
≈ 1420-1460 grados |
--- |
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módulo elástico |
≈ 207 GPa |
Temperatura ambiente |
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Conductividad térmica |
≈ 50 W/(m·K) |
Temperatura ambiente |
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Coeficiente de expansión térmica (20-100 grados) |
≈ 12.0 × 10⁻⁶ /K |
--- |
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relación de Poisson |
≈ 0.28 |
Temperatura ambiente |
Propiedades mecánicas (valor típico)
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Actuación |
PSL1 |
PSL2 |
Estándares de implementación |
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Límite elástico mínimo |
290MPa |
290MPa |
Especificación API 5L/ISO 3183 |
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Máximo límite elástico |
- |
496 MPa |
Especificación API 5L/ISO 3183 |
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Resistencia mínima a la tracción |
414 MPa |
414 MPa |
Especificación API 5L/ISO 3183 |
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Máxima resistencia a la tracción |
- |
655 MPa |
Especificación API 5L/ISO 3183 |
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Alargamiento |
Mayor o igual al 29% |
Mayor o igual al 29% |
Especificación API 5L |
Nota: El 'X42' en API 5L X42 indica un límite elástico mínimo de 42 000 psi (aproximadamente 290 MPa), y el número representa el valor en kilolibras por pulgada cuadrada (ksi). El límite elástico real del material de la tubería normalmente oscila entre 300 y 420 MPa, y la resistencia a la tracción oscila entre 430 y 480 MPa.
Medios aplicables
1. Gas natural, petróleo crudo y petróleo refinado: principales líneas troncales y ramales para el transporte de larga-distancia
2. Agua y purines: conducciones de agua, transporte de purines
3. Medios químicos: tuberías de fluidos en plantas químicas, transporte de ácidos y álcalis.
4. Gas urbano: redes urbanas de distribución de gas-de media y baja presión
5. Tuberías estructurales: estructuras de construcción, pilotes encamisados de plataformas marinas (ambientes no-corrosivos)
6. Ambientes corrosivos generales: suelo convencional, atmósfera, agua dulce.
Nota: API 5L X42 no es adecuado para medios fuertemente ácidos a alta-temperatura, alta-presión (como ácido clorhídrico concentrado y ácido fluorhídrico a alta-temperatura). En entornos ácidos de petróleo y gas que contienen H₂S, se deben seleccionar materiales de grado especial especificados en el Apéndice J de API 5L PSL2 (tuberías resistentes a los ácidos-), con control adicional sobre el contenido de azufre, la dureza y el rendimiento de resistencia HIC.
Forma del producto y proceso de fabricación.
Tubería de acero sin costura (sin costura)
Proceso: Perforación con laminado en caliente + enrollado de extensión
Rango de diámetro: 21.3 - 1067 mm (1/2" - 42")
Rango de espesor de pared: 2 - 150 mm
Características: Sin fisuras, con capacidad de carga-de alta presión, adecuado para tuberías principales de petróleo y gas-de alta presión
Aplicaciones típicas: transporte de fluidos a alta-presión, tuberías de transmisión y recolección de pozos de petróleo y gas.
Tubería soldada con costura recta y resistencia de alta-frecuencia (ERW)
Proceso: bobina-laminada en caliente → conformado por doblado en frío → soldadura por resistencia de alta-frecuencia
Rango de diámetro exterior: normalmente inferior o igual a 610 mm (24")
Rango de espesor de pared: normalmente inferior o igual a 20 mm
Características: Alta precisión dimensional, alta eficiencia de producción y importantes ventajas de costos.
Aplicaciones típicas: ramales de petróleo y gas de media y baja-presión, gasoductos urbanos y tuberías estructurales.
Control de entrada de calor de soldadura: soldadura de alta-frecuencia a 100 kHz o más (requisito PSL2) para garantizar una calidad de soldadura estable
Tubería soldada por arco sumergido en espiral (SSAW)
Proceso: bobina laminada en caliente-→ formación en espiral → soldadura por arco sumergido de doble-cara
Rango de diámetro exterior: normalmente 219 - 2500 mm
Rango de espesor de pared: 6 - 25 mm
Características: El gran diámetro ofrece importantes ventajas, permitiendo que tiras de acero del mismo ancho produzcan varios diámetros. La tensión de las soldaduras en espiral es sólo del 75 al 90 % de la de las costuras rectas, lo que les permite soportar presiones más altas. En teoría, se pueden producir de forma continua y en longitudes ilimitadas.
Aplicaciones típicas: tuberías de transmisión de agua/gas de gran-diámetro, pilotes encamisados de ingeniería marina
Tubería soldada por arco sumergido con costura recta (LSAW)
Proceso: Placa de acero → Conformado JCOE / Conformado UOE → Soldadura por arco sumergido de doble-cara
Rango de diámetro exterior: 406 - 1620 mm (16" - 64")
Rango de espesor de pared: 6 - 50 mm
Características: Soldaduras cortas, bajo consumo de material de soldadura, amplia gama de diámetro exterior y espesor de pared.
Aplicaciones típicas: tuberías de transmisión de alta-presión y larga-distancia, tuberías submarinas, líneas principales de transporte y recolección de petróleo y gas.
Normas aplicables y condiciones de entrega
Estándar: especificación API 5L, ISO 3183, GB/T 9711
Nivel de especificación del producto: PSL1 (nivel básico), PSL2 (nivel mejorado)
Condición de entrega: laminado en caliente-, laminado controlado (TMCP), normalizado, laminado normalizado, tratamiento térmico (templado + revenido), etc.
Procesamiento de extremos: extremos planos, extremos biselados, extremos roscados, extremos de montaje especiales
Certificado: al cumplir con los requisitos de PSL2, se debe proporcionar un certificado de cumplimiento (SR15.1 obligatorio) y se debe implementar una trazabilidad completa-del proceso (SR15.2 obligatorio).
Régimen de tratamiento y puntos clave de soldadura.
El rendimiento final de API 5L X42 depende del proceso de laminado y enfriamiento controlado por TMCP, en lugar del tratamiento térmico posterior-a la soldadura:
Rodamiento y enfriamiento termomecánico controlado (TMCP, para obtener una microestructura de grano fino-y propiedades mecánicas óptimas):
Caliente a 1100-1200 grados para un laminado preliminar, luego realice un laminado controlado con una gran reducción en el rango de laminado final de 850-950 grados (laminado en la zona de no recristalización). Posteriormente, se lleva a cabo un enfriamiento controlado dentro del rango de 600 a 800 grados. Se obtiene una microestructura uniforme y fina de ferrita + perlita (con un tamaño de grano típicamente mayor o igual a 9), lo que garantiza una buena combinación entre resistencia y tenacidad.
Post-Tratamiento térmico de soldadura (si es necesario):
Si es necesario aliviar la tensión después de soldar las soldaduras circunferenciales de la tubería, se puede realizar un tratamiento térmico posterior a la soldadura a 550-650 grados, con un tiempo de mantenimiento de 1 a 2 horas.
El tratamiento térmico posterior-a la soldadura requiere un control cuidadoso de las velocidades de calentamiento y enfriamiento para evitar afectar la microestructura y las propiedades del material base.
Recordatorio importante:
En entornos de transmisión de petróleo y gas convencionales sin H₂S, normalmente no se requiere tratamiento térmico para aliviar tensiones después de la soldadura.
Para tuberías en un ambiente ácido (que contiene H₂S), se requiere un cumplimiento estricto del Apéndice J de API 5L PSL2 para evitar una dureza excesiva causada por un tratamiento térmico inadecuado posterior a la soldadura.
Durante la soldadura, se requiere un control estricto de la entrada de calor y la temperatura entre pasadas para evitar el engrosamiento del grano en la zona afectada por el calor-y una dureza excesiva (dureza inferior o igual a 250 HV o HRC 22 en servicio ácido).
API 5L X42 (L290) es adecuado para transmisión de petróleo y gas de media y baja-presión, redes de tuberías urbanas y aplicaciones de tuberías estructurales. Se recomienda su uso en las siguientes áreas:
Campos de aplicación
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Recolección y transporte de petróleo y gas natural
● Tuberías internas de recolección y transporte de yacimientos petrolíferos.
● Tubería de recolección y transporte de gas crudo del yacimiento de gas.
● Ramales de oleoductos-de larga distancia, oleoductos de distribución. -
Red de gasoductos urbanos
● Red de transmisión y distribución de gas-de media presión.
● Tuberías de entrada y salida de estaciones reguladoras de presión de gas urbano. -
Ingeniería de riego y transporte de agua
● Tubería de transmisión de agua de larga-distancia
● Canal principal de riego agrícola que soporta tuberías. -
Tuberías químicas e industriales
● Tuberías de proceso de plantas químicas
● Tubería de agua circulante de la central eléctrica
● Sistema de agua de refrigeración industrial -
Tubería estructural
● Tubería de soporte de estructura de acero de construcción
● Chaqueta de plataforma costa afuera (áreas no-corrosivas)
● Tuberías para cimentaciones de pilotes de puentes
● Tubería estructural de torre de línea de transmisión
Entrega y personalización
Ofrecemos soluciones de cadena de suministro flexibles y confiables para garantizar que reciba tuberías API 5L X42 que se adapten perfectamente a los requisitos de su proyecto.
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Forma |
 Acero sin costura
Tubo |
 Resistencia de costura recta
Tubería soldada (ERW) |
 Arco sumergido en espiral
Tubería soldada (SSAW) |
 Costura Recta Sumergida
Tubería soldada por arco (LSAW) |
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Gama convencional |
Diámetro exterior: 21.3 - 1067 mm; |
Diámetro exterior: 21.3 - 610 mm; |
Diámetro exterior: 219 - 2500 mm; |
Diámetro exterior: 406 - 1620 mm; |
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Capacidad de personalización |
Tubos sin soldadura-laminados en caliente, corte-de longitud fija, mecanizado en bisel, roscas de extremos de tubos, condiciones especiales de tratamiento térmico |
Tubos soldados con costura recta-de alta-frecuencia, corte-de longitud fija, procesamiento en bisel, tratamiento de galvanización/recubrimiento plástico |
Tubos soldados en espiral de gran-diámetro, corte de longitud-fija, procesamiento en bisel, revestimiento anti-corrosión (FBE/3PE) |
Conformación JCOE/UOE, corte longitudinal, mecanizado en bisel, tratamiento especial de extremos de tuberías |
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Preguntas frecuentes
P: ¿Cuáles son las principales ventajas de API 5L X42?
P: ¿Cuál es la diferencia entre API 5L X42 PSL1 y PSL2? ¿Cómo elegir entre ellos?
P: ¿Cuáles son las diferencias entre API 5L X42, X52 y X60? ¿Cómo elegir?
P: ¿Cuál es la temperatura máxima de funcionamiento para API 5L X42?
P: ¿Cuál es el rendimiento de soldadura de API 5L X42?
P: ¿Cuál es la resistencia a la corrosión de API 5L X42?
P: ¿Puede API 5L X42 reemplazar ASTM A53 o tubería estructural?
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