Ing. Jan Weischera, DWV
předseda TNK 62
Kladno
Oceli pro tlaková potrubí a zařízení jsou obsaženy v normách mezinárodních (ISO), regionálních (EN, JIS, ΓΟСТ), národních (DIN, ČSN) i oborových, někdy též nazývaných odvětvových (API). Proto je mnoho způsobů a systémů značení a byla vždy snaha toto značení sjednotit. Nejednoduší by bylo použít značení podle mezinárodní normy, ale ve světě v petrochemickém a plynárenském průmyslu se nejvíce používalo značení podle API. V České republice se vyráběly trubky podle specifikace API již před a po roku 1987, trubky se vyráběly v trubkárně NHKG a ocel se vyráběla na 115 tunových elektrických pecích v POLDI SONP na ocelárně Dříň. Ocel byla ošetřena argonem a některé značky na vakuové stanici DH a většinou odlity do 3,8 t ingotů.
Při odlévání byla ocel chráněna argonovou clonou. Tyto značky jsou stabilizované zirkonem a mají obdobné značení podle ČSN. Oceli mají označení T 47 U (13 550), T 48 U (13 551),T 50 U (13 552), T 51 U (13 573), T 52 U (13 574), T 53 U (13 555), T 54 U (13 554), T 55 U (13 553), T 60 U (13 553), T 61 U (15 881), T 62 U (15 885), T 63 U (13 557), T 64 U (15 562), T 68 U (13 561) a T 72 U (15 889).
Chemické složení bylo na ocelárně v POLDI SONP přizpůsobeno výrobě a neodpovídalo přesně specifikaci podle APE (bylo zúženo rozmezí hranic jednotlivých prvků a u prvků které mají předepsanou horní hranici, byla tato hranice snížena). Tyto oceli se již nevyrábějí. Mezinárodní organizace ISO a API se dohodly na společné postupu a tak ISO/TC 67 Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries (Materiály, zařízení a pobřežní konstrukce pro ropný, petrochemický a plynárenský průmysl) zapracovala API SPECIFIKACI 5Ldo mezinárodní normy ISO 3183.
Tuto normu přijala CEN ve spolupráci s technickou komisí CEN/TC 459/SC 10 Steel tubes, and iron and steel fittings (Ocelové trubky, železné a ocelové tvarovky) jako EN ISO 3183. Sekretariát CEN/TC 459/SC 10 zajišťuje UNI a v České republice vyšla jako ČSN EN ISO 3183. Do EN ISO 3183 byla zapracovaná příloha, která zapracovává evropské požadavky a ty značně mění některé technické požadavky API SPECIFIKACI 5L. Proto byla připravena nová revize, která tuto přílohu nemá a nemá ani zapracovanou API SPECIFIKACI 5L 46. vydání, duben 2018. Tím se tato norma značně zkrátila a pouze odkazuje v kapitolách popřípadě v článcích na API SPECIFIKACI 5L 46. vydání, duben 2018. Pouze příloha A této normy obsahuje chemické složení ocelí trubek PSL 2 pro evropská pobřežní přepravní potrubí zemního plynu.
Jsou to oceli: L245NE nebo BNE, L290NE nebo X42NE, L360NE nebo X52NE, L415NE nebo X60NE oceli pouze pro bezešvé trubky L360QE nebo X52QE, L415QE nebo X60QE, L450QE nebo X65QE, L485QE nebo X70QE, L555QE nebo X80QE oceli pouze pro svařované trubky L245ME nebo BME, L290ME nebo X42ME, L360ME nebo X52ME, L415ME nebo X60ME, L450ME nebo X65ME, L485ME nebo X70ME a L555ME nebo X80ME. Mechanické a ostatní požadavky jsou stejné jako ve specifikaci API.
Norma ISO i API je v USC i SI jednotkách a v API SPECIFIKACI 5L 46. vydání, duben 2018 je uvedeno i číselné označení podle EN 10027-2. V API SPECIFIKACI 5L 46. vydání, duben 2018 prosadila technická komise návrh dvou základních úrovní standardních technických požadavků pro naftovodné trubky vyjádřené jako dvě technické výrobkové úrovně (PSL1 a PSL2). Výrobková úroveň PSL1 určuje standardní kvalitativní úroveň pro naftovodní trubky. Výrobková úroveň PSL2 obsahuje dodatečné povinné požadavky na chemické složení, vrubovou houževnatost, pevnostní vlastnosti a nedestruktivní zkoušení apod. Požadavky, platné pouze pro PSL1 nebo pouze pro PSL2, jsou takto stanoveny.
Požadavky, které nejsou určeny pro konkrétní výrobkovou úroveň, platí jak pro trubky PSL1, tak i pro PSL2. Průmysl petrochemický a zemního plynu často stanovuje dodatečné požadavky pro jednotlivá použití. Za účelem těchto potřebám jsou k dispozici následující volitelné dodatečné požadavky pro zvláštní použití: trubky PSL2 objednané s ověřenou způsobilostí výrobního postupu, jehož požadavky byly rozšířeny za účelem zahrnutí podrobností ověření rozhodujících procesů ve výrobě výchozích produktů, výrobě naftovodných trubek a výrobního zkoušení a kontroly; trubky PSL2objednanés odolností vůči šíření houževnatého lomu v plynovodných potrubích; trubky PSL2 objednané pro provoz v kyselém prostředí; trubky objednané jako průchozí spojnice pro průtokové potrubí (TFL); trubky PSL2 objednané pro provoz na vrtných plošinách na volném moři; trubky PSL2 objednané pro aplikace vyžadující schopnost odolat podélné plastické deformaci.
Jakostní stupeň pro trubky PSL1 je shodný s jakostí oceli (značkou oceli) a musí odpovídat údajům v tabulce v API SPECIFIKACI 5L 46. vydání, duben 2018. Skládá se z písmenného nebo alfanumerického označení, které určuje pevnostní třídu trubek a je spojen s chemickým složením oceli. Standardní jakostní stupně trubek PSL1 s tloušťkou stěny t ≤ 25,0 mm (0,984 in) musí mít chemické složení odpovídající daným údajům v tabulce podle API SPECIFIKACI 5L 46. vydání, duben 2018 a chemické složení mezilehlých jakostních stupňů musí být podle dohody, ale v souladu s těmi uvedenými v tabulce. Jakostní stupně PSL1 a značky a číselné označení podle EN 10027-2 je následující: L175 nebo A25 (1.8700), L175P nebo A25P (1.8707), L210 nebo A (1.8713), L245 nebo B (1.8723), L290 nebo X42 (1.8728), L320 nebo X46 (1.8729), L360 nebo X52 (1.8730), L390 nebo X56 (1.8724), L415 nebo X60 (1.8725), L450 nebo X65 (1.8726) a L485 nebo X70 (1.8727). Chemické složení je sice stejné, ale je uváděno zvlášť pro bezešvé a svařované trubky a předepsány jsou obsahy prvků C, Mn, P a S a z mechanických vlastností se uvádí smluvní mez kluzu Rt0,5, pevnost v tahu Rm a prodloužení Af.
Jakost oceli pro trubky PSL2 pro tloušťku stěny t ≤ 25,0 mm (0,984 in), je vytvořena jakostním stupněm a symbolem N nebo Q nebo M, symbol M je používán pro svařované trubky. Jakost oceli a číselné označení podle EN 10027-2 je následující: L245R nebo BR (1.8788), L290R nebo X42R (1.8789), L245N nebo BN (1.8790), L290N nebo X42N (1.8791), L320N nebo X46N (1.8792), L360N nebo X52N (1.8793), L390N nebo X56N (1.8970), L415N nebo X60N (1.8736), L245Q nebo BQ (1.8737), L290Q nebo X42Q (1.8738), L320Q nebo X46Q (1.8739), L360Q nebo X52Q (1.8741), L390Q nebo X56Q (1.8740), L415Q nebo X60Q (1.8742), L450Q nebo X65Q (1.8743), L485Q nebo X70Q (1.8744), L555Q nebo X80Q (1.8745), L625Q nebo X90Q (1.8764), L690Q nebo X100Q (1.8765), L245M nebo BM (1.8746), L290M nebo X42M (1.8747), L320M nebo X46M (1.8748), L360M nebo X52M (1.8749), L390M nebo X56M (1.8971), L415M nebo X60M (1.8752), L450M nebo X65M (1.8754), L485M nebo X70M (1.8756), L555M nebo X80M (1.8758), L625M nebo X90M (1.8753), L690M nebo X100M (1.8979) a L830M nebo X120M (1.8755). Chemické složení je předepsáno C, Si, Mn, P, S, V, Nb, Ti a i jinými prvky jako Cu apod. Je také předepsán uhlíkový ekvivalent CeIIW nebo CEPcm a z mechanických vlastností se uvádí smluvní mez kluzu Rt0,5, pevnost v tahu Rm, prodloužení Af, poměr Rt0,5/ Rm , absorbovaná energie zkoušky rázem v ohybu (CVN), hydrostatická zkouška, zkouška ohybem, zkouška smáčknutím, zkouška usměrněným ohybem a nedestruktivní zkoušky.
Jako volitelný požadavek v API specifikaci jsou uvedeny oceli trubek PSL 2 pro provoz do kyselého prostředí. Symbol těchto trubek je NS nebo QS nebo pro svařované trubky MS. Jakost oceli a číselné označení je: L245NS nebo BNS (1.1020), L290NS nebo X42NS (1.1021), L320NS nebo X46NS (1.1022), L360NS nebo X52NS (1.875), L245QS nebo BQS (1.1025), L290QS nebo X42QS (1.1026), L320QS nebo X46QS (1.1027), L360QS nebo X52QS (1.8759), L390QS nebo X56QS (1.8760), L415QS nebo X60QS (1.8761), L450QS nebo X65QS (1.8762), L485QS nebo X70QS (1.8763), L245MS nebo BMS (1.1030), L290MS nebo X42MS (1.1031), L320MS nebo X46MS (1.1032), L360MS nebo X52MS (1.1033), L390MS nebo X56MS (1.1034), L415MS nebo X60MS (1.8766), L450MS nebo X65MS (1.8767) a L485MS nebo X70MS (1.8768).
Další důležitý volitelný požadavek jsou oceli pro provoz trubek na vrtných plošinách. Mají symbol NO nebo QO nebo svařované trubky MO, jsou to: L245NO nebo BNO (1.1040), L290NO nebo X42NO (1.1041), L320NO nebo X46NO (1.1042), L360NO nebo X52NO (1.8778), L245QO nebo BQO (1.1045), L290QO nebo X42QO (1.1046), L320QO nebo X46QO (1.1047), L360QO nebo X52QO (1.8771), L390QO nebo X56QO (1.8772), L415QO nebo X60QO (1.8773), L450QO nebo X65QO (1.8774), L485QO nebo X70QO (1.8775), L555QO nebo X80QO (1.8776), L625QO nebo X90QO (1.8777), L690QO nebo X100QO (1.8779), L245MO nebo BMO (1.1050), L290MO nebo X42MO (1.1051), L320MO nebo X46MO (1.1052), L360MO nebo X52MO (1.8781), L390MO nebo X56MO (1.8782), L415MO nebo X60MO (1.8783), L450MO nebo X65MO (1.8784), L485MO nebo X70MO (1.8785) a L555MO nebo X80MO (1.8786).
Poslední volitelný požadavek jsou oceli na trubky pro použití vyžadující odolnost vůči podélné plastické deformaci (nemají uvedené číselné označení podle EN 10027-2). Mají symbol NP nebo QP nebo svařované trubky MP, jsou to: L245NP nebo BNP, L290NP nebo X42NP, L320NP nebo X46NP, L360NP nebo X52NP, L245QP nebo BQP, L290QP nebo X42QP, L320QP nebo X46QP, L360QP nebo X52QP, L390QP nebo X56QP, L415QP nebo X60QP, L450QP nebo X65QP, L485QP nebo X70QP, L555QP nebo X80QP, L245MP nebo BMP, L290MP nebo X42MP, L320MP nebo X46MP, L360MP nebo X52MP, L390MP nebo X56MP, L415MP nebo X60MP, L450MP nebo X65MP, L485MP nebo X70MP a L555MP nebo X80MP.
Další normou pro tlakové použití je EN 10217-1 Svařované ocelové trubky pro tlakové nádoby a zařízení – Technické dodací podmínky – Část 1: Elektricky svařované a pod tavidlem obloukově svařované trubky z nelegovaných ocelí se stanovenými vlastnostmi při okolní teplotě. To norma obsahuje značky (číselné označení) P195TR1 (1.0107), P195TR2 (1.0108), P235TR1 (1.0254), P235TR2 (1.0255), P265TR1 (1.0258) a P265TR2 (1.0259).
Obdobnou normou pro bezešvé trubky je EN 10216-1 Bezešvé ocelové trubky pro tlakové účely – Technické dodací podmínky – Část 1: Trubky z nelegovaných ocelí se stanovenými vlastnostmi při okolní teplotě. Tato norma obsahuje prakticky většinu stejných značek (číselné označení) s mírnými odchylkami v chemickém složení a ostatních vlastností, jsou to: P195TR1 (1.0107), P235TR1 (1.0254) a P265TR1 (1.0258).
Část 2 EN 10216 je Bezešvé ocelové trubky pro tlakové nádoby a zařízení – Technické dodací podmínky – Část 2: Trubky z nelegovaných a legovaných ocelí se zaručenými vlastnostmi při zvýšených teplotách obsahující oceli P195GH (1.0348), P235GH (1.0345), P265GH (1.0425), 20MnNb6 (1.0471), 16Mo3 (1.5415), 8MoB5-4 (1.5450), 14MoV6-3 (1.7715), 10CrMo5-5 (1.7338), 13CrMo4-5 (1.7335), 10CrMo9-10 (1.7380), 11CrMo9-10 (1.7383), 25CrMo4 (1.7218), 20CrMoV13-5-5 (1.7779), 15NiCuMoNb5-6-4 (1.6368), 7CrWVMoNb9-6 (1.8201), 7CrMoVTiB10-10 (1.7378), X11CrMo5+I (1.7362+I), X11CrMo5+NT1 (1.7362+NT1), X11CrMo5+NT2 (1.7362+NT2), X11CrMo9-1+I (1.7386+I), X11CrMo9-1+NT (1.7386+NT), X10CrMoVNb9-1 (1.4903), X10CrWMoVNb9-2 (1.4901), X11CrMoWVNb9-1-1 (1.4905) a X20CrMoV11-1 (1.4922).
Druhá část EN 10217 Svařované ocelové trubky pro tlakové účely – Technické dodací podmínky – Část 2: Elektricky svařované trubky z nelegovaných a legovaných ocelí se zaručenými vlastnostmi při zvýšených teplotách a EN 10217-5 Svařované ocelové trubky pro tlakové účely – Technické dodací podmínky – Část 5: Pod tavidlem obloukově svařované trubky z nelegovaných a legovaných ocelí se stanovenými vlastnostmi při zvýšených teplotách obsahuje značky P195GH (1.0348), P235GH (1.0345), P265GH (1.0425) a 16Mo3 (1.5415).
Třetí část EN 10216 Bezešvé ocelové trubky pro tlakové účely – Technické dodací podmínky –Část 3: Trubky z jemnozrnných legovaných ocelí obsahují oceli značek P275NL1 (1.0488), P275NL2 (1.1104), P355N (1.0562) P355NH (1.0565), P355NL1 (1.0566), P355NL2 (1.1106), P460N (1.8905), P460NH (1.8935), P460NL1 (1.8915), P460NL2 (1.8918), P620Q (1.8876), P620QH (1.8877), P620QL (1.8890), P690Q (1.8879), P690QH (1.8880), P690QL1 (1.8881) a P690QL2 (1.8888).
EN 10216-4 Bezešvé ocelové trubky pro tlakové účely – Technické dodací podmínky – Část 4: Trubky z nelegovaných a legovaných ocelí se stanovenými vlastnostmi při nízkých teplotách obsahuje ocelia EN 10217-4 Svařované ocelové trubky pro tlakové účely – Technické dodací podmínky – Část 4: Elektricky svařované trubky z nelegovaných ocelí se zaručenými vlastnostmi při nízkých teplotách a EN 10217-6 Svařované ocelové trubky pro tlakové účely – Technické dodací podmínky – Část 6: Pod tavidlem obloukově svařované trubky z nelegovaných ocelí se zaručenými vlastnostmi při nízkých teplotách P215NL (1.0451), P255QL (1.0452), P265NL (1.0453), 26CrMo4-2 (1.7219), 11MnNi5-3 (1.6212), 13MnNi6-3 (1.6217), 12Ni14 (1.5637), X12Ni5 (1.5680) a X10Ni9 (1.5682).
Poslední pátá část souboru EN 10216 Bezešvé ocelové trubky pro tlakové účely – Technické dodací podmínky – Část 5: Trubky z korozivzdorné oceli a sedmá část EN 10217 Bezešvé ocelové trubky pro tlakové účely – Technické dodací podmínky – Část 5: Trubky z korozivzdorné oceli obsahuje oceli podle EN 10088-1: X2CrNi18-9 (1.4307), X2CrNi19-11 (1.4306), X2CrNiN18-10 (1.4311), X5CrNi18-10 (1.4301), X6CrNiTi18-10 (1.4541), X6CrNiNb18-10 (1.4550), X1CrNi25-21 (1.4335), X2CrNiMo17-12-2 (1.4404), X5CrNiMo17-12-2 (1.4401), X1CrNiMoN25-22-2 (1.4466), X6CrNiMoTi17-12-2 (1.4571), X6CrNiMoNb17-12-2 (1.4580), X2CrNiMoN17-13-3 (1.4429), X3CrNiMo17-13-3 (1.4436), X2CrNiMo18-14-3 (1.4435), X2CrNiMoN17-13-5 (1.4439), X1NiCrMoCu31-27-4 (1.4563), X1NiCrMoCu25-20-5 (1.4539), X1CrNiMoCuN20-18-7 (1.4547), X1NiCrMoCuN25-20-7 (1.4529), X2NiCrAlTi32-20 (1.4558), X6CrNi18-10 (1.4948), X7CrNiTi18-10 (1.4940), X7CrNiNb18-10 (1.4912), X6CrNiTiB18-10 (1.4941), X6CrNiMo17-13-2 (1.4918), X5NiCrAlTi31-20 (+RA) (1.4958+RA), X8NiCrAlTi32-21 (1.4959), X3CrNiMoBN17-13-3 (1.4910), X8CrNiNb16-13 (1.4961), X8CrNiMoVNb16-13 (1.4988), X8CrNiMoNb16-16 (1.4981), X10CrNiMoMnNbVB15-10-1 (1.4982), X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462), X2CrNiMoSi18-5-3 (1.4424), X2CrNiN23-4 (1.4362), X2CrNiMoN25-7-4 (1.4410), X2CrNiMoCuN25-6-3 (1.4507) a X2CrNiMoCuWN25-7-4 (1.4501).
Vzhledem k obsažnosti uvedené problematiky jsou značky v tomto článku pouze vyjmenovány.