Características de los productos
Fuerza excepcional combinada con una dureza excepcional (ventaja central)
La principal ventaja de API 5L X80 radica en su excelente equilibrio entre resistencia ultra-alta y tenacidad superior. Gracias a su diseño de microaleación ultra-bajo en carbono- (contenido de carbono generalmente inferior o igual a 0,07 %) y al proceso de enfriamiento y laminado controlado por TMCP, X80 mantiene un límite elástico mínimo de 555 MPa y una resistencia a la tracción mínima de 625 MPa, al mismo tiempo que exhibe una excelente tenacidad al impacto a baja-temperatura (-energía de impacto de 30 grados mayor o igual a 60 J). Su límite elástico es aproximadamente 1,91 veces mayor que el del X42 (290 MPa), lo que lo convierte en uno de los grados de mayor-resistencia entre los aceros para tuberías que se comercializan actualmente, adecuado para aplicaciones de transporte de alta-presión con presión ultraalta y gran espesor de pared.
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Indicadores de desempeño |
Requisitos de PSL1 |
Requisitos de PSL2 |
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Límite elástico mínimo (MPa) |
555 |
555 |
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Límite elástico máximo (MPa) |
- |
675 |
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Resistencia mínima a la tracción (MPa) |
625 |
625 |
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Resistencia máxima a la tracción (MPa) |
- |
825 |
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Relación de rendimiento |
- |
Generalmente menor o igual a 0,93 |
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Alargamiento |
Mayor o igual al 18% |
Mayor o igual al 18% |
Nota: PSL2 impone límites tanto al límite elástico máximo como a la resistencia máxima a la tracción (con límites superiores de 675 MPa y 825 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 ultra-equivalente a bajas emisiones de carbono de API 5L X80 garantiza un excelente rendimiento de soldadura, que es un requisito fundamental para la construcción a gran-escala de aceros para tuberías. 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.
• Contenido bajo de elementos-dañinos-:
El contenido de P y S está estrictamente controlado (S menor o igual a 0,005%) para garantizar la pureza de la soldadura y el 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 recta/en espiral, 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 0,22%) y se recomienda precalentar a 100-150 grados durante la soldadura; para el grado PSL2, el requisito de contenido de carbono es más estricto (menor o igual a 0,07%), lo que da como resultado una mejor soldabilidad y, por lo general, no es necesario un precalentamiento especial o solo requiere una temperatura de precalentamiento más baja.
Excelente tenacidad a baja-temperatura y resistencia a la fractura frágil
El grado API 5L X80 PSL2 requiere pruebas de impacto con muesca Charpy V-para garantizar la resistencia del material a la fractura frágil en condiciones de servicio de baja-temperatura. La microestructura de grano fino-obtenida a través del proceso TMCP (con un tamaño de grano típicamente mayor o igual a 10-11) mejora significativamente la tenacidad del material a baja temperatura, lo que permite que el acero para tuberías X80 se aplique de manera confiable en regiones frías y ambientes con grandes variaciones de temperatura estacionales.
Índice típico de tenacidad al impacto (PSL2):
• Temperatura de prueba: normalmente -30 grados o menos (según los requisitos del usuario)
• Energía mínima de impacto: Mayor o igual a 60 J (valor promedio) / Mayor o igual a 45 J (valor único)
Buena resistencia a la corrosión y adaptabilidad ambiental.
API 5L X80 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 complementarios para tuberías -resistentes a ácidos (X80MS/L555MS), incluido un menor contenido de azufre (menor o igual a 0,002 %), control de dureza (menor o igual a 250 HV) y verificación estricta del rendimiento de resistencia HIC/SSC. Cabe señalar que el uso de X80 en servicios ácidos está sujeto a ciertas limitaciones y la dureza debe controlarse estrictamente.
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 X80 tiene un contenido de carbono más bajo y una relación moderada entre rendimiento-y-tracción (normalmente inferior o igual a 0,93 para PSL2), lo que le proporciona una buena formabilidad de flexión en frío. Es adecuado para la producción de tubos doblados en frío-y se puede utilizar para fabricar codos-curvados en caliente mediante procesos de doblado en caliente. También exhibe buenas propiedades de corte, corte y perfilado en condiciones de bobina y placa. Sus características de endurecimiento por trabajo ayudan a mejorar la resistencia después del doblado en frío.
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 0,22% |
Menor o igual a 0,22% |
Menor o igual a 0,07% |
El diseño ultra-bajo en carbono garantiza soldabilidad y resistencia a bajas-temperaturas. |
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Minnesota |
Menor o igual a 1,40% |
Menor o igual a 1,40% |
Menor o igual a 1,85% |
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 0,005% |
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 0,50% |
Desoxidante, mejora la fuerza. |
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V |
Menor o igual a 0,05% |
Menor o igual a 0,05% |
Menor o igual al 0,10% |
Elementos de microaleación, refuerzo por precipitación. |
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Nótese bien |
Menor o igual a 0,05% |
Menor o igual a 0,05% |
Menor o igual a 0,06-0,08% |
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 0,02-0,04% |
Elementos de microaleación, refuerzo por precipitación. |
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cr |
- |
- |
Menor o igual a 0,50% |
Mejorar la templabilidad y la resistencia a la corrosión. |
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Mes |
- |
- |
Menor o igual a 0,30% |
Mejorar la templabilidad y la estabilidad del temple. |
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Ni |
- |
- |
Menor o igual a 0,30% |
Mejorar la resistencia a bajas-temperaturas |
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Cu |
- |
- |
Menor o igual a 0,20% |
Mejorar la resistencia a la corrosión atmosférica. |
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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 a 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) |
≈ 11.5 × 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 |
555MPa |
555MPa |
Especificación API 5L/ISO 3183 |
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Máximo límite elástico |
- |
675MPa |
Especificación API 5L/ISO 3183 |
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Resistencia mínima a la tracción |
625 MPa |
625 MPa |
Especificación API 5L/ISO 3183 |
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Máxima resistencia a la tracción |
- |
825 MPa |
Especificación API 5L/ISO 3183 |
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Alargamiento |
Mayor o igual al 18% |
Mayor o igual al 18% |
Especificación API 5L |
Nota: El 'X80' en API 5L X80 se refiere al límite elástico mínimo de 80,000 psi (aproximadamente 555 MPa), y el número representa la unidad de kilolibras por pulgada cuadrada (ksi). El límite elástico real del material de la tubería normalmente oscila entre 560 y 620 MPa, y la resistencia a la tracción oscila entre 640 y 700 MPa.
Medios aplicables
1. Gas natural, petróleo crudo y petróleo refinado: líneas de transmisión principales de ultra-presión ultraalta y larga-distancia
2. Agua y lodos: tuberías de agua-de larga distancia, transporte de lodos
3. Medios químicos: tuberías de fluidos de alta-presión en plantas químicas
4. Gas urbano: Redes urbanas de distribución de gas-de alta presión
5. Tuberías estructurales: estructuras de construcción, chaquetas conductoras de plataformas marinas (ambientes no-corrosivos)
6. Ambientes corrosivos generales: suelo convencional, atmósfera, agua dulce.
Nota: API 5L X80 no es adecuado para alta-temperatura, alta-presión y medios fuertemente ácidos (como ácido clorhídrico concentrado caliente y ácido fluorhídrico). En ambientes 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-X80MS/L555MS). Se requieren controles adicionales para el contenido de azufre (menor o igual a 0,002%), la dureza (menor o igual a 250 HV) y la resistencia HIC. Cabe señalar que el uso de X80 en servicios-resistentes a ácidos está sujeto a ciertas limitaciones.
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, camisas de ingeniería marinas
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 X80 depende del proceso de laminado y enfriamiento controlado por TMCP:
1. Rodamiento controlado y enfriamiento controlado (TMCP, utilizado para obtener una microestructura de grano fino-y propiedades mecánicas óptimas):
Caliente a 1100-1200 grados para el laminado en bruto, luego realice un laminado controlado con una gran reducción en el rango de temperatura de acabado de 850-950 grados (laminado en la zona de no recristalización), seguido de un enfriamiento controlado entre 600-800 grados. Esto da como resultado una microestructura acicular uniforme y fina de ferrita + bainita (tamaño de grano típicamente mayor o igual a 10-11), lo que garantiza una combinación equilibrada de resistencia y tenacidad. Para tuberías de servicio amargo, TMCP es la ruta de proceso preferida para evitar la precipitación de fases dañinas.
2. Tratamiento térmico posterior-a la soldadura (si es necesario):
Si es necesario aliviar la tensión después de soldar el anillo de la tubería, se puede realizar un tratamiento térmico posterior a la soldadura a 550-650 grados durante 1 a 2 horas. El tratamiento térmico posterior a la soldadura debe prestar atención al control 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 un 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 (menor o igual a 250 HV) causada por un tratamiento térmico inadecuado posterior a la soldadura.
Durante la soldadura, se requiere un control estricto de la entrada de calor (recomendado 0,5-2,5 kJ/mm) y la temperatura entre pasadas (normalmente inferior o igual a 100 grados) para evitar el engrosamiento del grano en la zona afectada por el calor y una dureza excesiva.
API 5L X80 (L555) es adecuado para tuberías de transmisión de larga distancia-de petróleo y gas de alta-presión, tuberías marinas y aplicaciones de tuberías estructurales de alta-resistencia. Se recomienda su uso en las siguientes áreas:
Campos de aplicación
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Líneas de transmisión principales-de larga distancia para petróleo y gas natural
● Tuberías principales de transmisión de petróleo y gas de larga-distancia de presión ultra{0}}alta (proyectos nacionales como la Línea Este de China-Rusia)
● Tuberías submarinas, elevadores marinos
● Principales líneas de recolección y transmisión para grandes yacimientos de gas, principales redes de gasoductos naturales. -
Red urbana de gasoductos-de alta presión
● Red principal de gasoductos urbanos-de transmisión y distribución de gas a alta presión.
● Tuberías principales de entrada y salida de estaciones de regulación de presión de alta-presión de gas urbano. -
Ingeniería de riego y transporte de agua
● Tubería principal de transmisión de agua a alta presión-de larga-distancia-
● Tuberías complementarias para proyectos-de conservación del agua a gran escala -
Ingeniería química y tuberías industriales de alta-presión
● Tuberías de proceso de alta-presión en parques industriales químicos
● Tubería de agua de circulación de alta-presión de la central eléctrica -
Tubería estructural (alta resistencia)
● Chaqueta para plataforma marina (sección de alta-resistencia)
● Tuberías para cimentaciones de pilotes de grandes puentes.
● Tuberías de soporte estructural de acero para edificios-de gran altura
● Tubos estructurales para cimentaciones de energía eólica marina
Entrega y personalización
Ofrecemos soluciones de cadena de suministro flexibles y confiables para garantizar que reciba tuberías API 5L X80 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) |
 Arco sumergido de costura recta
Tubería soldada (LSAW) |
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Gama convencional |
Diámetro exterior: 21.3 - 1067 mm; Grosor de la pared: 2 - 150 mm |
Diámetro exterior: 21.3 - 610 mm; Grosor de la pared: 2 - 20 mm |
Diámetro exterior: 219 - 2500 mm; Grosor de la pared: 6 - 25 mm |
Diámetro exterior: 406 - 1620 mm; Grosor de la pared: 6 - 50 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 |
Tuberías soldadas 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 X80?
P: ¿Cuáles son las diferencias entre API 5L X80 PSL1 y PSL2? ¿Cómo elegir entre ellos?
P: ¿Cuáles son las diferencias entre API 5L X42, X60, X70 y X80? ¿Cómo elegir entre ellos?
P: ¿Cuál es la temperatura máxima de funcionamiento para API 5L X80?
P: ¿Cuál es la resistencia a la corrosión de API 5L X80?
P: ¿Puede API 5L X80 reemplazar a ASTM A53 o X70?
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