1. 質問: API 5L X52 PSL2 ライン パイプの用途では、通常どのような特定の溶接熱処理が必要ですか。また、それは熱影響部 (HAZ) の微細構造と機械的特性にどのような影響を与えますか?
答え：
API 5L X52 PSL2 ERW パイプの場合、製造プロセスでは溶接領域に溶接後の熱処理が必要です。-正規化する。これは単なるストレス解消ではありません。これは、溶接部を上限臨界点 (通常約 900 度から 980 度) を超える温度まで加熱し、その後 -6 度まで空冷する完全な熱処理プロセスです。
この焼きならし処理の主な目的は、溶接シームと熱影響部 (HAZ) の結晶粒構造を微細化することです。高周波溶接プロセス中、急速な加熱と冷却により、脆くて硬い微細構造（マルテンサイトなど）や、母材の鍛造構造とは大きく異なる鋳造構造が生成される可能性があります。正規化により、この微細構造はフェライトとパーライトの均一な混合物に変換され、X52 グレード -1-4 のベースメタルとほぼ一致します。これにより、溶接シームの機械的特性-（降伏強度（最低 52,000 psi / 360 MPa）、引張強度、延性など）がパイプ本体と実質的に同一になります。これにより、従来溶接に伴う「弱点」が解消され、都市ガスネットワークや製油所ラインなどの X52 パイプラインに典型的な中圧条件下でパイプが確実に機能することが可能になります。
2. 質問: 構造用途に Q235 や Q345 などの炭素鋼グレードの ERW パイプを調達する場合、API 5L X70 などの高級材料と比較した機械的特性と一般的な最終用途における主な違いは何ですか?{2}}
答え：
などのグレード間の区別Q235 (ASTM A36 相当) , Q345 (ASTM A572 グレード 50 相当)、 そしてAPI 5L X70降伏強さ、靱性、および意図された用途に依存し、それが製造および試験プロトコルを決定します。
Q235 および Q345 (中国 GB/T 規格):これらは標準的な構造用鋼です。 Q235 の最小降伏強度は 235 MPa で、成形性と溶接性が重要なフェンス、足場、水道パイプラインなどの低応力用途の汎用用途に使用されます-1-9。 Q345 は、より高い降伏強度 (約 345 MPa) と優れた低温靱性を備えているため、建築フレーム、橋梁支持体、機械構造物に適しています。-試験には通常、平坦化試験、フレア試験、および静水圧試験が含まれますが、重要ではない構造用途の溶接シームでは非破壊試験 (NDT) が 100% 必須ではない可能性があります -3-8。
API 5L X70 (アメリカ石油協会):これは重要なエネルギー用途向けの高強度鋼です。-最低降伏強度 70,000 psi (約 483 MPa) を備え、石油と天然ガスの高圧長距離輸送用に設計されています。--6. X70 の製造プロセスには、化学物質（炭素含有量が非常に低く、ニオブやバナジウムなどの微合金）と熱機械制御処理（TMCP）の厳格な管理が含まれます。-さらに、X70 の API 5L PSL2 仕様では、（亀裂を防ぐため）炭素当量の厳格な制限が義務付けられており、溶接シームの 100% 超音波検査が必要です -6 ～ 10。 Q235 や Q345 とは異なり、X70 は厳しい環境での脆性破壊を防ぐために破壊靱性を考慮して設計されていますが、追加のテストを行わないサワー (H₂S) サービスには通常推奨されません -6。
3. 質問: ASTM A53 グレード B に従って製造された ERW パイプの場合、フックの亀裂や融着の欠如などの一般的な製造上の欠陥を検出するために使用される重要な非破壊検査 (NDT) 方法は何ですか?また、それらが必要な理由は何ですか?
答え：
ASTM A53 グレード B ERW パイプは機械および圧力用途で広く使用されており、溶接の完全性を保証するために特定の非破壊検査を受ける必要があります。主な方法は次のとおりです。渦電流検査 (ET)そして超音波検査（UT） -3-8.
これらの方法が必要なのは、ERW で使用される固相溶接プロセスでは、肉眼や水圧試験のみでは検出が難しい平面欠陥が発生する可能性があるためです。{0}
融合の欠如 (LOF) の検出:溶接パラメータ (温度または圧力) が制限外になると、溶接界面が適切に接着されない可能性があります。 UT、特に高度なフェーズド アレイ超音波検査 (PAUT) は、溶接部に音波を送信し、反射を分析することで、これらの LOF 欠陥を検出するのに非常に効果的です。
フックの亀裂の検出:これらは、成形プロセス中の非金属介在物の伸びによって熱影響部 (HAZ) から発生する亀裂です。-2-7.高周波渦電流または特殊な UT プローブを使用すると、溶接線に沿ったこれらの微妙な不連続性を検出できます。
最新の検査システムでは、PA プローブによる自動溶接追跡を利用して溶接部と HAZ の両方を検査することがよくあります。これにより、溶接部で終わる積層のような欠陥（特有の欠陥形状を生成する）も確実に検出され、パイプが水、蒸気、空気ラインなどのサービスのコード要件を ASME B31.1 または B31.3 -4-2. で指定された制限まで満たしていることが保証されます。
4. 質問: グレード S355J2H (EN 10219) の ERW パイプは、冷間成形構造用途でシームレス パイプを直接置き換えることができますか?{3}}また、溶接シームに関してはどのような考慮事項に対処する必要がありますか?
答え：
はい、グレード内のERWパイプですS355J2H一般に、溶接継ぎ目の存在を考慮した設計であれば、構造用途でシームレス パイプを置き換えることができます。 S355J2H は、冷間成形溶接セクション -8 用に EN 10219 に基づいて指定された細粒構造中空セクションです。-
交換に関する考慮事項:
溶接シームの品質:最新の ERW ミルでは、焼きならし熱処理により母材と同じ強度の溶接シームが生成されます。ただし、「J2H」指定は、その材料が -20 度での衝撃靱性が保証されていることを示します。溶接シームもこの靭性要件を満たすことが重要です。サプライヤーは、溶接試験片がシャルピー衝撃試験 -3 ～ 8 に合格したことを証明するミル試験証明書 (EN 10204 3.1) を提供する必要があります。
成形と溶接:固体ビレットから押し出されるシームレスパイプとは異なり、ERW パイプはコイルから形成され、溶接されます。構造フレームや自動車部品の場合、母材金属の冷間成形性は優れていますが、適切に熱処理しないと溶接部の延性が母材金属よりも低くなります。-大幅な冷間曲げが必要な用途後パイプの製造では、溶接の亀裂を防ぐために、曲げは溶接シームから離れた方向 (通常は溶接から 45 ～ 90 度) に向ける必要があります。
寸法許容差:ERW パイプは、多くの場合、熱間仕上げのシームレス パイプよりも肉厚の公差が正確で、同心度が優れています。{0}}これは精密機械用途に有利であり、材料の重量を軽減し、格子構造での一貫した取り付けを保証します。--4.
5. 質問: H₂S を含む「サワー サービス」環境で標準 API 5L Gr.B ERW パイプを使用する場合の制限は何ですか? また、それを適切にするためにグレードとテストにどのような変更が必要ですか?
答え：
標準API 5L グレード BERW パイプは一般的に、推奨されません大幅な変更を加えることなく、サワーサービス (湿潤 H₂S 環境) に対応します。 H₂S の存在は、特に標準グレードのパイプ -6 の溶接シームや HAZ に見られるより硬い微細構造において、硫化物応力亀裂 (SSC) または水素誘起亀裂 (HIC) を引き起こす可能性があります。
ERW パイプをサワーサービスに適したものにするには、ベースグレードとテストプロトコルに次の変更を加える必要があります。
化学的管理:鋼には、特に次のような不純物の含有量が非常に少ない必要があります。
硫黄(S):通常は以下に限定されます<0.002% or even <0.001%. Low sulfur reduces the number of manganese sulfide inclusions, which are initiation sites for HIC.
リン(P):厳密に管理する必要があります。
炭素当量 (CE):低い硬度と良好な溶接性を確保し、亀裂に敏感なマルテンサイト領域の形成を防ぐために、非常に低く保つ必要があります。{0} -6.
硬度試験 (HV10):サワーサービス仕様 (付属書 H の API 5L PSL2 など) では、パイプ本体、溶接シーム、および HAZ に最大硬度制限 (多くの場合、最大 250 HV または 22 HRC) が課されます。標準 Gr.B にはこれらの必須制限はありません。硬い部分が存在しないことを確認するには、溶接全体にわたる微小硬度マッピングが必要です -2-6。
HIC/SSC テスト:標準的な NDT を超えて、パイプは特定の実験室テストに合格する必要があります。このテストでは、試験片を H2S で飽和した溶液に浸し、一定期間後に亀裂がないか検査されます。これにより、水素-による膨れや段階的な亀裂に対する材料の耐性が検証されます -6。
これらの条件が満たされる場合、修正された「サワー サービス」グレード B ERW パイプを使用できますが、多くの場合、設計者は、L245NS や L290NS (「NS」はサワー サービス耐性を示します) などのより高いグレードにジャンプするか、重大なサワー環境における溶接継ぎ目に関連するリスクを完全に回避するためにシームレス パイプを指定します -6。
