API 5CT

En la norma API, los productos de tubería de acero se suelen dividir en varias categorías, incluyendo API 5L (tuberías de acero para oleoductos), API 5CT (tuberías de revestimiento y producción para yacimientos petrolíferos), API 5B (norma de unión roscada), etc.

API SPEC 5CT es una norma de especificación técnica para tuberías de revestimiento petroleras emitida por el Instituto Americano del Petróleo (API), utilizada principalmente en el sector de la extracción de petróleo y gas. La norma especifica el sistema de grados de acero, la composición química, las propiedades mecánicas, la tolerancia dimensional y otros indicadores técnicos de las tuberías de revestimiento y producción. Abarca más de diez grados de acero, como H40, J55, N80, P110, etc., y establece restricciones estrictas sobre el contenido de elementos como carbono, manganeso y fósforo, además de establecer requisitos específicos para propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción (≥517-965 MPa) y el límite elástico (379-965 MPa). A continuación se detallarán los parámetros técnicos, las especificaciones dimensionales, los niveles de especificación, etc.:

Sistema de parámetros técnicos
La norma establece un sistema completo de parámetros, que incluye los siguientes elementos fundamentales:
1. Composición química
El contenido de carbono es del 0,34-0,43 %, el de manganeso es ≤1,90 %, el de fósforo es ≤0,030 % y el de azufre es ≤0,030 %. Se especifican otros indicadores de elementos. Entre ellos, el acero L80 contiene entre un 12,0 % y un 14,0 % de cromo, y el acero P110, entre un 0,15 % y un 0,25 % de molibdeno.

2. Propiedades mecánicas
El límite elástico mínimo del acero J55 es de 379 MPa, y el del acero P110 alcanza los 965 MPa.
El requisito de elongación se establece en un rango de 18-32% según los diferentes grados de acero.
Los indicadores de dureza, como la dureza Brinell del grado de acero L80, son ≤241HB.

Especificaciones dimensionales
La norma establece disposiciones claras sobre el tamaño:

1. Tolerancia del diámetro exterior
Para ≤101,60 mm, se permite una desviación de ±0,79 mm.
Para ≥114,30 mm, se aplica una zona de tolerancia de +1,0%/-0,5%.

2. La desviación del espesor de pared se controla dentro de un rango de 0 a -12,5%.

3. Clasificación de la longitud
Las tuberías de revestimiento se dividen en tres categorías: 4,88-7,62 m, 7,62-10,36 m y 10,36-14,63 m.
La longitud estándar de las tuberías para petróleo es de 6,10-9,75 m. 

Nivel de especificación (PSL)
De acuerdo con los requisitos de calidad del producto, la norma API 5CT lo divide en tres niveles de especificación (PSL-1, PSL-2 y PSL-3). Entre ellos:

PSL-1
Es el nivel básico, adecuado para tubos de acero en entornos comunes y se utiliza a menudo en aplicaciones sin requisitos estrictos.

PSL-2
Es un nivel medio que requiere que los tubos de acero tengan buena resistencia a la corrosión, resistencia a la tracción, resistencia al impacto, etc., y es adecuado para proyectos de petróleo y gas que requieren cierta adaptabilidad ambiental.

PSL-3
Es el nivel más alto que exige que los tubos de acero tengan un excelente rendimiento a alta presión, baja temperatura y entornos extremos, y se utiliza a menudo en proyectos de alta demanda, como la minería en aguas profundas y el transporte de gas natural a alta presión.

Requisitos de material y rendimiento
La norma API 5CT establece requisitos de material muy estrictos para los tubos de acero. Los diferentes grados de acero y los diferentes entornos de aplicación requieren diferentes selecciones de materiales. Los grados de acero más comunes son:

1. H40
Aplicable a entornos generales, con resistencia básica a la tracción y a la corrosión.

2. J55, K55
Aplicable a entornos con requisitos de resistencia media, comúnmente utilizado para tuberías de revestimiento en pozos petrolíferos.

3. N80, R95
Aplicable a entornos con requisitos de resistencia más altos, comúnmente utilizado para la minería de petróleo y gas a mayor profundidad.

4. L80, P110
Aplicable a entornos extremos, el grado de acero L80 se utiliza a menudo para la minería de pozos profundos, y el grado de acero P110 se utiliza en entornos de alta presión.

Las tuberías de acero de cada grado deben someterse a rigurosas pruebas de materiales para garantizar su estabilidad y fiabilidad en condiciones como alta temperatura, alta presión y entornos corrosivos.

Acabado de extremos y parámetros de rosca
La especificación API 5CT contiene diagramas de accesorios para tubería API. Los tres accesorios cuentan con roscas cónicas y redondeadas con 8 o 10 roscas por pulgada, según el tamaño. Cuando se utiliza tubería de revestimiento como tubería de producción, se pueden especificar conexiones de acoplamiento de rosca larga/corta y de acoplamiento de rosca truncada.

1. EUE
Los accesorios de tubería API con extremo recalcado externo (EUE) se utilizan ampliamente debido a su buena y duradera conexión en la mayoría de los pozos. Los accesorios API EUE tienen un diámetro exterior de entre 1,050 y 4,500 pulgadas y están diseñados para ofrecer mayor resistencia a la tracción y a la compresión que el cuerpo de la tubería, lo que los convierte en accesorios 100 % eficientes.

2. NUE
La tubería API sin recalce (NUE) se utiliza con mucha menos frecuencia que la tubería EUE. El costo de la NUE es ligeramente menor, pero la resistencia del conector es mucho menor. Los accesorios NUE tienen un diámetro menor que los EUE, lo cual es una ventaja cuando las holguras son pequeñas. El conector API NUE tiene un rango de diámetro exterior de 1,050 pulgadas a 4,500 pulgadas.

Resumen
Como piedra angular de la industria global del petróleo y el gas, la norma API 5CT desempeña un papel vital en el diseño, la producción, la inspección y la aplicación de tuberías de acero. Garantiza la operación segura de la industria del petróleo y el gas al especificar claramente las especificaciones, los materiales, el rendimiento y otros requisitos de las tuberías de acero.