API 5L X65 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X65です高張力パイプライン鋼-要求の厳しいオイルおよびガストランスミッション用途で広く使用されており、重要な使用条件において優れた靭性と溶接性を維持しながら、X60 よりも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 | パイプライン輸送システム用ラインパイプの仕様 |
| X65 | グレード指定 –X= パイプライン グレード、65= 最小降伏強さ (ksi) (65,000 psi / 448 MPa) |
| 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。 SAWL (サブマージアーク溶接縦断溶接) としても知られています。 |
API 5L X65 LSAW パイプの主な特徴
| 特徴 | 説明 |
|---|---|
| 材質の種類 | 高強度低合金（HSLA）鋼--– 粒子の微細化と強度の向上のためにニオブ、バナジウム、またはチタンを微量合金化- |
| 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、衝撃試験の義務化、より厳格な化学的管理、指定された最大強度制限が必要です) |
| 降伏強さ | 最小 448 MPa (65,000 psi)(PSL1);448～600MPa一般的な PSL2 範囲 |
| 抗張力 | 最小 531 MPa (77,000 psi)(PSL1);531～758MPa一般的な PSL2 範囲 |
| 伸長 | 最小21-23%壁の厚さに応じて |
| 主な利点 | 高い強度対-重量比– 同じ圧力でもより薄い壁が可能になり、材料コストと重量が削減されます。 |
| 一般的な直径 | 323.9mm～1626mm(12 インチから 64 インチ) – LSAW プロセスにより大きな直径が可能になります。一部のメーカーでは最大 72 インチまで入手可能 |
| 一般的な壁の厚さ | 6.0mm～60mm（一部メーカーでは最大80mmまで対応可能） |
| 長さ | 6m～12.3m標準;最大18mまで使用可能 |
化学組成 (API 5L X65)
| 要素 | PSL1 (最大%) | PSL2 (最大%) | 注意事項 |
|---|---|---|---|
| カーボン(C) | 0.26 | 0.22 | PSL2 は溶接性と靭性を大幅に厳密に制御します |
| マンガン(Mn) | 1.45 | 1.45 | 強度を提供します |
| 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 |
| シリコン（Si） | - | 最大0.45 | PSL2で指定 |
| バナジウム(V) | 最大0.15 | 最大0.15 | マイクロアロイ- |
| ニオブ(Nb) | 最大0.05 | 最大0.05 | マイクロアロイ- |
| チタン(Ti) | 最大0.04 | 最大0.04 | マイクロアロイング – TiN 析出物を形成し、粒子構造を微細化します |
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。-超臨界 CO₂ 輸送などの要求の厳しい用途向けの最近の開発では、Ni、Cr、Cu を添加した高度な合金設計が使用されています。
機械的性質
| 財産 | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| 降伏強さ(分) | 448 MPa (65 ksi) | 448 MPa (65 ksi) |
| 降伏強さ(最大) | 指定されていない | 600 MPa (87 ksi)典型的な |
| 引張強さ(分) | 531 MPa (77 ksi) | 531 MPa (77 ksi) |
| 引張強さ(最大) | 指定されていない | 758 MPa (110 ksi) |
| 降伏-対-引張比（最大） | 指定されていない | 0.93 |
| 伸長 | 最低21% | 最低21% |
| 衝撃エネルギー（シャルピー V- ノッチ） | 不要 | API 5L テーブルごとに必須– 指定温度での最小平均値（代表値 41 J） |
注記：PSL2 では、指定温度でのシャルピー V- ノッチ衝撃試験が必要であり、重要な用途に適切な靭性を確保します。高度な X65M グレードは、優れた低温靱性を実現できます。->-45 度で 350 J for base metal, with weld and HAZ >200 J .
X65 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 | より厳格化 – 非破壊検査の義務化 |
| 認証 | 指定された場合の証明書 | 証明書は必須です(SR15.1) |
| トレーサビリティ | 限定 | 完全なトレーサビリティテスト終了後 |
| 一般的な使用方法 | 一般サービス、水道管 | クリティカルサービス、サワーサービス、低温、オフショア |
PSL2 グレードの指定
| 指定 | 意味 |
|---|---|
| X65Q | 焼入れ焼き戻し |
| X65M | 熱-機械制御加工 (TMCP) – 優れた靭性を提供します |
LSAWの製造工程
成形方法
| 方法 | 説明 | 一般的な直径 |
|---|---|---|
| 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 | 進行的な J-C-O 形成ステップ、溶接後に拡張 | 406 ～ 1626 mm (16 インチ ～ 64 インチ) |
| RBE | ロールベンディング加工 | 様々な |
プロセスのステップ
プレートの選択:-要求仕様に応じて高品質の鋼板を選択します。 X65 の場合、プレートは多くの場合、TMCP (熱機械制御処理) を使用してマイクロ-合金を添加して製造されます。
プレートの準備:精密な面取りのためのエッジミリング、積層のための超音波検査
形にする：順送油圧プレス (JCOE または UOE) により均一な真円度を実現
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。重要な用途には、Ni-Mo-Ti マイクロ合金を含む高度な溶加材が使用されます
機械的拡張:厳密な公差を実現し、残留応力を低減するために、パイプを正確な寸法に拡張します
NDT とテスト:全数超音波検査、指定された場合は 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 | 323.9mm～1820mm(12インチ～72インチ) | LSAW プロセスにより大口径が可能になります。標準範囲: 14"-60" |
| 肉厚 | 6.0mm～60mm | 一部のメーカーでは最大 80 mm まで利用可能 |
| 長さ | 6m～12.3m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 (X65)
| 外径(インチ) | 外径(mm) | 肉厚範囲(mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 10.5 |
| 20" | 508 | 6.0 - 12.5 |
| 24" | 610 | 6.0 - 14.5 |
| 30" | 762 | 7.0 - 17.5 |
| 36" | 914 | 8.0 - 20.5 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 22.5 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 23.5 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 23.8 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 23.8 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 24.8 |
微細構造と冶金学
X65 LSAW パイプは、慎重に設計された微細構造を備えています。
| 地域 | 微細構造 | 特徴 |
|---|---|---|
| 卑金属 | 細粒フェライト-変質パーライト | TMCP 経由で生成されます。結晶粒微細化のための微細な Ti(C,N) 析出物 (~1.5 μm) が含まれています |
| 熱影響区域 (HAZ) | 小さな上部ベイナイトを含む粒粗大領域 | 靭性を維持するには合金設計を通じて制御する必要がある |
| フュージョンゾーン(溶接) | 主にアシキュラーフェライト | 球状の Ti(C,N) 沈殿物 (約 0.8 μm) が含まれています。靱性にとって重要な溶加材の化学的性質を最適化 |
高度な X65M 開発:超臨界 CO₂ 輸送などの要求の厳しい用途に対して、最新の X65M パイプは次のことを実現します。
-45°C impact energy >350 J(卑金属)
Weld and HAZ average impact >200 J-45度で
DWTT FATT85%(破壊出現転移温度)-38度
高角度の粒界-アウターウェルド部：68.9%
残留オーステナイト：~2.5% 強化された靭性
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には必須指定温度 - 通常 41 J 最小 |
| 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 |
| 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 |
| 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
| 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: X65 と隣接グレード
| 学年 | 降伏強さ (MPa) min | 引張強さ(MPa) min | 位置 |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | 高強度 |
| X65 | 448 | 531 | より高い強度 |
| X70 | 483 | 565 | 超-高強度 |
| X80 | 552 | 621 | 非常に高い強度 |
増加率:X65 は約X60 よりも降伏強度が 8% 高い(448 MPa 対 . 414 MPa)。
API 5L グレードの中で X65 が適合する場所
| 学年 | 収量(分、MPa) | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| B | 241 | 低圧収集、公共事業 |
| X42 | 290 | 集合列、配布 |
| X52 | 359 | 中圧トランスミッション- |
| X60 | 414 | 高圧トランスミッション |
| X65 | 448 | 高圧送電、海洋パイプライン、北極サービス |
| X70 | 483 | 長距離、高圧- |
| X80 | 552 | 超-高圧-幹線 |
X65 は、要求の厳しい海洋および北極での用途に適したグレードです。ここでは、高強度と優れた低温靱性の組み合わせが必要とされます。-
一般的なアプリケーション
| 業界 | アプリケーション |
|---|---|
| 石油とガス | 高圧伝送パイプライン、収集システム |
| オフショア | 海底パイプライン、プラットフォームライザー、海洋設備 |
| 天然ガス | 長距離ガス送電線、ガス配送ネットワーク |
| 北極サービス | 優れた靭性を必要とする低温パイプライン（-45 度以下でテスト済み）- |
| 送水 | 高圧水道本管、海水淡水化プラントの配管 |
| 石油化学 | プロセスライン、高圧での工業用搬送 |
| CCUSプロジェクト | 超臨界CO₂輸送パイプライン（先進用途） |
| インフラストラクチャー | 高強度の配管が必要なエンジニアリング プロジェクト- |
X65グレードのメリット
| アドバンテージ | 説明 |
|---|---|
| 高強度 | X60 よりも大幅に高い (448 MPa 対 . 414 MPa) - より高い動作圧力またはより薄い壁が可能 |
| 優れた靭性 | PSL2 オプションは、北極でのサービスを含む要求の厳しい環境に対して保証された衝撃特性を提供します |
| 軽量化 | 強度対重量比が高いため、材料コストと支持構造の要件が削減されます。 |
| 溶接性 | Ti 含有量を最適化する必要があるものの、化学制御と低炭素相当量により良好な現場溶接性が保証されます。 |
| サワーサービスオプション | H₂S 環境向けに NACE MR0175/ISO 15156 準拠で利用可能 |
| 実証済みのオフショアパフォーマンス | 世界中のオフショアパイプラインプロジェクトで広く使用されています |
| 優れた低温性能- | 先進的な X65M グレードは、-45 度以下で優れた靭性を実現します。 |
X65 向け LSAW 製造の利点
| アドバンテージ | 説明 |
|---|---|
| 大口径対応 | 直径 12 インチから 72 インチ以上のパイプを製造可能 – 高圧送電線に最適- |
| 厚い壁 | 相当な肉厚（最大 60～80 mm）を必要とする高圧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、真直度の公差が厳しいため、取り付けの問題が軽減されます |
| 残留応力制御 | 機械的拡張ステップにより残留応力が軽減され、降伏強度が向上します。 |
| 強化された靭性 | 低温およびオフショアサービス向けのシャルピー V-ノッチテストを備えた PSL2 オプション-。高度な TMCP プレートは優れた HAZ 靱性を提供します |
| 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 |
国際的に相当するもの
| 標準 | 相当グレード | 注意事項 |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L450 | API 5Lとの調和 |
| GB/T 9711 | L450 | 中国語に相当するもの |
| CSA Z245 | グレード448 | カナダの標準 |
| DNV OS-F101 | グレード450 | オフショア標準 |
選択に関する重要な注意事項
1. X65 と下位/上位グレードの比較
X65に適しています高圧送電線、海洋パイプライン、北極圏でのサービス靭性の向上が必要な場合
圧力が低い場合は、次の点を考慮してください。X60またはX52コストの最適化のために
超高圧または深海用途の場合は、次の点を考慮してください。{0}X70またはX80
X65 が提供するのは、強度と靭性の最適なバランス多くの要求の厳しいアプリケーションに対応
2. PSL1 と PSL2 の選択
PSL1:一般的なサービス、給水ライン、中程度の温度での重要でない用途には十分です。{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 (NACE 準拠の H₂S 環境)
重要な高圧ライン-
オフショアおよび海底アプリケーション
北極圏および寒冷地での設置
法規制への準拠 (DOT、FERC、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
高強度を必要とする厚肉用途
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。
サワー サービスの場合: NACE MR0175/ISO 15156 準拠を指定します。
-SGS、BV、ロイズによる第三者検査は重要なプロジェクトで一般的に受け入れられています
5. アプリケーションの適合性
オフショアパイプライン:X65 PSL2 と補足要件 (DWTT、CTOD、HAZ 靱性)
北極サービス:-45度以下の衝撃試験でPSL2を指定してください
サワーサービス：NACE MR0175/ISO 15156 準拠の X65 PSL2 を指定します
高圧ガス輸送:-X65 PSL2 シャルピー衝撃試験付き
給水ライン:X65 PSL1 は高圧主管に一般的で経済的です-
CCUS プロジェクト:優れた低温靭性を備えた高度な X65M-
最終的なポイント: API 5L X65 LSAW パイプです高強度、大径-の溶接ラインパイプ強度と靱性の最適なバランスを必要とする要求の厳しい用途向けに特別に設計されています。最小降伏強度65,000 psi (448 MPa)、それは約を提供しますX60よりも8%高い強度優れた溶接性と低温性能を維持しながら。{0}}に最適なグレードです。海洋パイプライン、北極施設、重要な高圧送電システムなど{0}}靭性の向上が不可欠な場合。 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12インチ～72インチ壁の厚さまで80mm世界中の大径{0}}高圧-パイプライン システムに最適です。要求の厳しいアプリケーションの場合は、次のように指定します。PSL2必要な使用温度でのシャルピー V- ノッチ衝撃試験を実施。高度なX65M (TMCP)を超える優れた靭性を達成できるグレード-45 度で 350 J超臨界 CO₂ 輸送などの最も困難な環境に適しています。
