Ống APIỐng thép đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng và vận hành các ngành công nghiệp năng lượng như dầu khí. Viện Dầu khí Hoa Kỳ (API) đã thiết lập một loạt các tiêu chuẩn nghiêm ngặt để điều chỉnh mọi khía cạnh của ống thép API, từ sản xuất đến ứng dụng, nhằm đảm bảo chất lượng và an toàn.

Một chồng ống thép API 5L được xếp gọn gàng, trên mỗi ống có ghi rõ mã vật liệu cụ thể, tượng trưng cho chất lượng cao và độ tin cậy.

Ống API 5LTiêu chuẩn chứng nhận

Chứng nhận ống thép API đảm bảo các nhà sản xuất luôn sản xuất ra các sản phẩm tuân thủ các tiêu chuẩn API. Để có được chứng nhận API, các công ty phải đáp ứng một số yêu cầu. Thứ nhất, họ phải có hệ thống quản lý chất lượng hoạt động ổn định trong ít nhất bốn tháng và hoàn toàn tuân thủ Tiêu chuẩn API Q1. Tiêu chuẩn API Q1, là tiêu chuẩn quản lý chất lượng hàng đầu trong ngành, không chỉ đáp ứng hầu hết các yêu cầu của ISO 9001 mà còn bao gồm các điều khoản cụ thể phù hợp với nhu cầu riêng của ngành dầu khí. Thứ hai, các công ty phải mô tả rõ ràng và chính xác hệ thống quản lý chất lượng của mình trong sổ tay chất lượng, bao gồm mọi yêu cầu của Tiêu chuẩn API Q1. Hơn nữa, các công ty phải sở hữu năng lực kỹ thuật cần thiết để đảm bảo họ có thể sản xuất các sản phẩm tuân thủ các tiêu chuẩn sản phẩm API hiện hành. Ngoài ra, các công ty phải thường xuyên tiến hành kiểm toán nội bộ và kiểm toán quản lý theo Tiêu chuẩn API Q1, và lưu giữ tài liệu chi tiết về quy trình và kết quả kiểm toán. Về tiêu chuẩn sản phẩm, người nộp đơn phải lưu giữ ít nhất một bản sao phiên bản tiếng Anh chính thức mới nhất của tiêu chuẩn API Q1 và tiêu chuẩn sản phẩm API cho giấy phép mà họ đang xin. Tiêu chuẩn sản phẩm phải được API công bố và có sẵn thông qua API hoặc nhà phân phối được ủy quyền. Việc dịch trái phép các ấn phẩm của API mà không có sự cho phép bằng văn bản của API sẽ cấu thành hành vi vi phạm bản quyền.

Các vật liệu thường dùng cho ống thép API

Ba loại vật liệu phổ biến được sử dụng trong ống API là A53, A106 và X42 (một loại thép điển hình trong tiêu chuẩn API 5L). Chúng khác nhau đáng kể về thành phần hóa học, tính chất cơ học và các trường hợp ứng dụng, như được thể hiện trong bảng dưới đây:

Loại vật liệu	Tiêu chuẩn	Đặc điểm thành phần hóa học	Tính chất cơ học (Giá trị điển hình)	Các lĩnh vực ứng dụng chính
Ống thép A53	ASTM A53	Thép cacbon được chia thành hai loại, A và B. Loại A có hàm lượng cacbon ≤0,25% và hàm lượng mangan từ 0,30-0,60%; loại B có hàm lượng cacbon ≤0,30% và hàm lượng mangan từ 0,60-1,05%. Nó không chứa các nguyên tố hợp kim.	Giới hạn chảy: Loại A ≥250 MPa, Loại B ≥290 MPa; Giới hạn bền kéo: Loại A ≥415 MPa, Loại B ≥485 MPa	Dùng để vận chuyển chất lỏng áp suất thấp (như nước và khí) và đường ống kết cấu nói chung, phù hợp với môi trường không ăn mòn.
Ống thép A106	ASTM A106	Thép cacbon chịu nhiệt cao được chia thành ba mác: A, B và C. Hàm lượng cacbon tăng theo mác (Mác A ≤0,27%, Mác C ≤0,35%). Hàm lượng mangan từ 0,29-1,06%, còn hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho được kiểm soát chặt chẽ hơn.	Giới hạn chảy: Loại A ≥240 MPa, Loại B ≥275 MPa, Loại C ≥310 MPa; Giới hạn bền kéo: Tất cả ≥415 MPa	Các đường ống dẫn hơi nước ở nhiệt độ và áp suất cao, cũng như các đường ống trong nhà máy lọc dầu, phải chịu được nhiệt độ cao (thường ≤ 425°C).
X42 (API 5L)	API 5L (Tiêu chuẩn thép đường ống)	Thép hợp kim thấp, cường độ cao có hàm lượng cacbon ≤0,26% và chứa các nguyên tố như mangan và silic. Đôi khi, các nguyên tố vi hợp kim như niobi và vanadi được thêm vào để tăng cường độ bền và độ dẻo dai.	Giới hạn chảy ≥290 MPa; Độ bền kéo 415-565 MPa; Độ dai va đập (-10°C) ≥40 J	Các đường ống dẫn dầu và khí đốt tự nhiên đường dài, đặc biệt là những đường ống vận chuyển áp suất cao, đường dài, có thể chịu được các điều kiện môi trường phức tạp như ứng suất đất và nhiệt độ thấp.

Ghi chú bổ sung:
A53 và A106 thuộc hệ thống tiêu chuẩn ASTM. Tiêu chuẩn A53 tập trung vào sử dụng thông thường ở nhiệt độ phòng, trong khi tiêu chuẩn A106 nhấn mạnh hiệu suất ở nhiệt độ cao.
X42, thuộc vềỐng thép API 5LLoại vật liệu này được thiết kế đặc biệt cho vận chuyển dầu khí, nhấn mạnh vào độ bền ở nhiệt độ thấp và khả năng chống mỏi. Đây là vật liệu cốt lõi cho các đường ống dẫn dầu khí đường dài.

Việc lựa chọn nên dựa trên đánh giá toàn diện về áp suất, nhiệt độ, độ ăn mòn của môi chất và môi trường dự án. Ví dụ, X42 được ưu tiên sử dụng trong vận chuyển dầu khí ở áp suất cao, trong khi A106 được ưu tiên sử dụng trong hệ thống hơi nước ở nhiệt độ cao.