API 5L X42 縦サブマージアーク溶接 (LSAW) パイプ
基本的な概要
標準仕様としては、縦方向に浸漬された-アーク溶接鋼線管の下にAPI 5L仕様。グレードX42です中強度-パイプライン鋼石油およびガスのトランスミッションに一般的に使用され、最小降伏強度は次のとおりです。42,000 psi (290 MPa)良好な溶接性を維持しながら、グレード B に比べて強度が大幅に向上しています。
名称 説明
| 一部 | 意味 |
|---|---|
| API | アメリカ石油協会 |
| 5L | ラインパイプ仕様 |
| X42 | グレード指定 –X= パイプライン グレード、42= 最小降伏強さ (ksi) (42,000 psi) |
| 縦方向サブマージアーク溶接 (LSAW) | 製造プロセス - 鋼板が形成され、溶加材を加えたサブマージ アーク溶接を使用して、単一の真っ直ぐな縦方向の継ぎ目に沿って溶接されます。 |
API 5L X42 LSAW パイプの主な特徴
| 特徴 | 説明 |
|---|---|
| 材質の種類 | 微小合金炭素鋼-– 結晶粒の微細化と強度を高めるために、ニオブ、バナジウム、またはチタンが少量添加される場合があります。 |
| 製造業 | LSAW（縦型サブマージアーク溶接）– UOE、JCOE、または RBE プロセスで形成され、内側と外側がサブマージ アークで溶接されたプレート |
| 製品仕様レベル | PSL1またはPSL2(PSL2 では衝撃試験とより厳格な化学的管理が義務付けられています) |
| 降伏強さ | 最小 290 MPa (42,000 psi) |
| 抗張力 | 最小 414 MPa (60,000 psi) |
| 主な利点 | Bグレードよりも高い強度(290 MPa vs . 241 MPa) ながら優れた溶接性を維持 |
| 一般的な直径 | 219mm～1820mm(8 インチ～72 インチ) – LSAW プロセスにより大口径が可能 |
| 一般的な壁の厚さ | 5.0mm～50mm(一部メーカーでは最大60mmまで対応可能) |
| 長さ | 6m～18m標準; JCOE プロセスでは最大 12.3 m (標準) |
化学組成 (API 5L X42)
| 要素 | PSL1 (最大%) | PSL2 (最大%) | 注意事項 |
|---|---|---|---|
| カーボン(C) | 0.26 | 0.22 | PSL2 は溶接性をより厳密に制御します |
| マンガン(Mn) | 1.30 | 1.30 | |
| リン(P) | 0.030 | 0.025 | PSL2 ではさらに厳格化 |
| 硫黄(S) | 0.030 | 0.015 | PSL2 で大幅にタイトになり、靭性が向上 |
注記：PSL2 のより厳密な化学的制御は、サワーサービス用途と低温靱性にとって特に重要です。-
機械的性質
| 財産 | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| 降伏強さ(分) | 290MPa | 290MPa |
| 降伏強さ(最大) | 指定されていない | 496MPa |
| 引張強さ(分) | 414MPa | 414MPa |
| 引張強さ(最大) | 指定されていない | 758MPa |
| 伸長 | 21～27% (壁の厚さによって異なります) | 21-27% |
| 衝撃エネルギー（シャルピー V- ノッチ） | 不要 | 指定温度で 41 J (平均 27 J) |
注記：X42 が提供するのは約 20% 高い降伏強度グレード B (241 MPa 対 . 290 MPa) よりも優れており、より薄い壁やより高い動作圧力が可能になります。
X42 LSAW パイプの PSL1 と PSL2
| 側面 | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| 化学 | 基準値（C 0.26%以下、S 0.030%以下） | より厳格な管理(C 0.22%以下、S 0.015%以下) |
| 強さ | 最小値のみ指定 | 最小値と最大値指定された（過剰な強度を防ぐ） |
| 衝撃試験 | 不要 | 必須指定された温度で |
| 炭素換算量 | 不要 | 計算され、制御されている |
| 非破壊検査の要件 | 標準 | より厳格な |
| 一般的な使用方法 | 一般サービス、低圧ライン- | クリティカルサービス、サワーサービス、低温 |
| 0度のCVNエネルギー | - | 最小平均 41 J (27 フィート-ポンド) |
LSAWの製造工程
成形方法
| 方法 | 説明 | 一般的な直径 |
|---|---|---|
| ＵＯＥ / ＵＯＥ | プレートを U{0}} 形にプレスし、次に O- 形にプレスし、溶接後に拡張します | 508 ～ 1118 mm (20 インチ ～ 44 インチ) |
| JCOE / JCOE | 段階的な J-C-O 形成ステップ (J- 形状 → C- 形状 → O- 形状)、溶接後に拡張 | 406 ～ 1626 mm (16 インチ ～ 64 インチ) |
| RBE / RBE | ロールベンディング加工 | 様々な |
プロセスのステップ
プレートの準備:熱間圧延鋼板は受入検査（積層品の超音波試験）を受け、精密な面取りのためのエッジミリングが行われます。{0}
プレート圧着:プレートの両端は、完成したパイプに近い曲率になるようにあらかじめ曲げられています（圧着プレス）{0}
形にする：順送油圧プレス (JCO または UOE) により均一な真円度を実現
予備溶接（仮付け溶接）:縫い目を一時的に固定します
サブマージアーク溶接:マルチワイヤ SAW は内部溶接を適用し、次に外部溶接を適用してフラックスの下で完全に溶け込みます。-
機械的拡張:厳しい公差を達成するために、パイプを正確な寸法に拡張 (UOE/JCOE プロセス用)
NDT とテスト:溶接シームの 100% 超音波検査、指定された場合の X 線検査、水圧検査
仕上げ：端面取り (ANSI B16.25 による)、指定どおりのコーティング塗布
利用可能なサイズ
| パラメータ | 範囲 | 注意事項 |
|---|---|---|
| 外径 | 219mm～1820mm(8インチ～72インチ) | 最大 1829 mm (72 インチ) まで利用可能 |
| 肉厚 | 5.0mm～50mm | 一部のメーカーでは最大 60 mm が入手可能 |
| 長さ | 6m～12m標準;18mまで利用可能 | JCOE プロセスは通常 8 ～ 12.2 メートル |
| エンドフィニッシュ | ANSI B16.25 に準拠したプレーンエンド、ベベルエンド | 溶接標準用の面取り |
直径別の一般的な肉厚の利用可能性 (X42)
| 外径(インチ) | 外径(mm) | 肉厚範囲(mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 13.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 15.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 16.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 20.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 23.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 25.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 27.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 28.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 28.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 29.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 29.0 |
試験と検査の要件
| テストの種類 | 目的 |
|---|---|
| 化学分析 | 構成が API 5L 制限を満たしていることを確認する |
| 引張試験 | 降伏点と引張強さの確認（母材と溶接部） |
| 平坦化試験 | 延性をチェックする |
| 曲げ試験 | 溶接の完全性と延性を検証する |
| 衝撃試験 (シャルピー V- ノッチ) | PSL2には必須指定された温度で |
| 静水圧試験 | 漏れのないことの証明- - 各パイプを個別にテスト |
| 超音波検査 | 100%溶接線の内部欠陥 |
| 放射線検査（X-） | 補足要件で定める場合 |
| 寸法検査 | 外径、肉厚、真直度、端部の直角度を確認します |
| 目視検査 | 表面状態、溶接外観 |
ミルテスト証明書:EN 10204 / 3.1B は通常 PSL2 に提供されます
コーティングと保護のオプション
API 5L X42 LSAW パイプには通常、以下が付属しています。
| コーティングの種類 | 応用 |
|---|---|
| 黒（裸） | 標準ミル仕上げ、屋内用 |
| ワニス / 防錆油- | 輸送中の一時保護 |
| 黒塗装 | 基本的な腐食保護 |
| 3LPE（三層ポリエチレン） | 埋設されたパイプライン、過酷な環境 |
| FBE (融着エポキシ) | 腐食防止 |
| コールタールエポキシ | 強力な保護- |
| アスファルトコーティング | 埋もれたサービス |
| コンクリートウェイトコーティング(CWC) | 海洋パイプライン (負の浮力) |
比較表: X42 LSAW と他の製造方法
| 側面 | LSAW（縦方向） | SSAW（スパイラル） | ERW |
|---|---|---|---|
| 溶接シーム | シングルストレートシーム | 連続スパイラルシーム | シングルストレートシーム (フィラーメタルなし) |
| 直径範囲 | 16インチ～72インチ | 非常に大きな直径 | 通常は 24 インチ以下 |
| 肉厚能力 | 75mmまで | 中くらい | 限定 |
| 代表的な用途 | 高圧トランスミッション、オフショア、重要なサービス | 低{0}}中圧、コスト重視- | より細い線径 |
| 検査 | 直線縫い目の検査が容易になりました | より複雑な NDT | 標準 |
| デザインの好み | 影響の大きい領域に推奨- | それほど重要ではないセクションでは許可されます | 配電線の小規模化 |
一般的なアプリケーション
API 5L X42 LSAW パイプは以下で広く使用されています。
| 業界 | アプリケーション |
|---|---|
| 石油とガス | 中圧輸送パイプライン、集合ライン、フローライン、幹線 |
| 送水 | 大口径の水道本管、灌漑システム、淡水化導管 |
| インフラストラクチャー | 構造杭、橋梁基礎、トンネル覆工 |
| 石油化学 | プロセスライン、産業用搬送 |
| マイニング | スラリーパイプライン、尾鉱輸送 |
| 発電 | 冷却水ライン、蒸気サービス（温度制限内） |
| オフショア | 海底パイプライン (適切なテストが指定されている場合) |
| 工事 | エンジニアリング部品、ローラーパイプ |
下位グレードに対する X42 グレードの利点
| アドバンテージ | 説明 |
|---|---|
| より高い強度 | 20% 高い降伏強度グレード B より (290 MPa 対 . 241 MPa) |
| 肉厚の低減 | 同じ圧力に対してより薄い壁を使用できる – 材料コストと重量を削減 |
| 溶接性 | 高強度化にもかかわらず優れた溶接性を維持 |
| 可用性 | 世界中の複数のメーカーから幅広く入手可能 |
| 費用対効果- | 強度と材料コストのバランスが良い |
| 靭性オプション | PSL2 は衝撃特性が保証された低温サービスで利用可能- |
X42 向け LSAW 製造の利点
| アドバンテージ | 説明 |
|---|---|
| 大口径対応 | 直径 8 インチから 72 インチ以上のパイプを製造可能 – シームレスまたは ERW の機能よりもはるかに大きい |
| 厚い壁 | かなりの肉厚 (最大 75 mm) が必要な用途に適しています |
| 高い構造的完全性 | 単一の縦方向の継ぎ目により優れた強度と耐圧性を実現し、完全溶け込み溶接により欠陥のリスクを最小限に抑えます。{0} |
| 優れた寸法精度 | 外径、楕円度、真直度の厳しい公差 (代表値 ±1%) により、取り付けの問題が軽減されます。 |
| 強化された靭性 | 低温サービス用のシャルピー V-ノッチ テストを備えた PSL2 オプション- |
| 品質保証 | 記録されたパラメータによる自動溶接。完全な NDT トレーサビリティ |
| -長期間の実行で費用効果が高い | 長いパイプラインの効率的な生産 |
PSL2 補足要件
重要なアプリケーションに対して、PSL2 X42 LSAW パイプは以下を提供します。
| 要件 | 仕様 |
|---|---|
| CVN衝撃試験 | 最小平均 41 J (27 フィート-ポンド)指定された温度 (通常 0 度) |
| 最大降伏強度 | 最大496MPa– 過剰な強度の材料を防止します（一貫した現場挙動を保証します） |
| HIC/SSC耐性 | サワーサービスアプリケーションに利用可能 (NACE MR0175/ISO 15156) |
| DWTT (落下重量引裂試験) | 指定された場合の破壊靱性の検証用 |
| 炭素当量制御 | 良好な現場溶接性を確保 |
| 最大引張強さ | 最大758MPa– 一貫した機械的特性を保証します |
国際的に相当するもの
| 標準 | 相当グレード | 注意事項 |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L290 | API 5Lとの調和 |
| GB/T 9711 | L290 | 中国語に相当するもの |
| CSA Z245 | グレード290 | カナダの標準 |
| DNV OS-F101 | グレード450 | オフショア標準 |
| EN 10217 | P265GH / P355N | おおよその同等品（強度レベルは異なります） |
選択に関する重要な注意事項
1. X42 と上位グレードの比較
X42に適しています中圧送電線-B級強度が不足する場合
より高い圧力の場合は、次の点を考慮してください。X52(収量52 ksi)、X60(60 ksi) またはそれ以上のグレード (X65、X70)
X42 は、費用対効果の高いアップグレード-溶接性への影響を最小限に抑えたグレード B から
2. PSL1 と PSL2 の選択
PSL1:ほとんどの一般的なサービス、重要でない用途、水道管には十分です。{0}
PSL2: こんな方におすすめ:
低温サービス（衝撃試験が必要）-
サワーサービス（H₂S環境）
重要な高圧ライン-
特定の靭性要件を持つプロジェクト
法規制への準拠 (FERC、DOT、FEMSA ライン)
3. 製造工程の選択
LSAW以下の場合に推奨されます。
大径 (16 インチ以上)
高圧送電線-
オフショアおよび重要なサービス
NDTを容易にするためにストレートシームを指定した場合
厚壁アプリケーション (最大 75 mm)
4. テストと認証
標準認証:英語10204 3.1(メーカー独自のテスト)
重要なプロジェクトの場合:英語10204 3.2(第三者による立会いによるテスト)
工場試験証明書には、化学組成、機械的特性、NDT 結果、静水圧試験結果が含まれていることを確認してください。
5. アプリケーションの適合性
石油およびガストランスミッション:X42 PSL2 は安全のための衝撃試験を実施
給水ライン:X42 PSL1は一般的で経済的です
サワーサービス：NACE 準拠の X42 PSL2 を指定する
構造用途:X42 LSAWは杭打ちや建設に適しています
最終的なポイント: API 5L X42 LSAW パイプです中強度、大径-の溶接ラインパイプ優れた溶接性を維持しながら、グレード B (290 MPa 対 . 241 MPa) から大幅な強度アップグレードを提供します。広く使用されています石油およびガスのトランスミッション、水道本管、および産業用途グレード B よりも高い圧力定格が必要な場合。 LSAW 製造プロセスにより、パイプの製造が可能になります。直径8インチ～72インチ壁の厚さまで75mmため、大口径のパイプライン システムに最適です。{0}強化された靭性または耐酸性を必要とする重要なサービスの場合は、次のように指定します。PSL2シャルピー V- ノッチ衝撃試験とより厳格な化学管理を備えています。
