API 5L X70 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 X70です高強度、微細合金パイプライン鋼--要求の厳しい長距離の石油とガスの輸送、深海海洋プロジェクト、北極圏でのサービスに広く使用されており、卓越した強度と靭性を備えながら、壁の薄化と材料費の削減を可能にします。{0}
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 |
| X70 | グレード指定 –X= パイプライン グレード、70= 最小降伏強さ (ksi) (70,000 psi /483MPa) |
| 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 X70 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 483 MPa (70,000 psi)(PSL1);483～620MPa一般的な PSL2 範囲 |
| 抗張力 | 最小 565 MPa (82,000 psi)(PSL1);565～758MPa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-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。北極や海洋用途向けの優れた低温靭性- |
| 一般的な直径 | 406mm～1820mm(16 インチから 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 | 6.0mm～50mm（一部メーカーでは最大80mmまで対応可能） |
| 長さ | 6m～12.3m標準;まで18.3 m一部のメーカーから入手可能 |
化学組成 (API 5L X70)
| 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) | 1.65 | 1.65 | 低級マンガンよりも高いマンガンを使用して強度を高めます |
| リン(P) | 0.030 | 0.025 | PSL2 ではさらに厳格化 |
| 硫黄(S) | 0.030 | 0.015 | PSL2 で大幅に強化され、靭性が向上 |
| 炭素当量（CE） | 指定されていない | 計算され、制御されている | 溶接性を確保 |
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) | 483 MPa (70 ksi) | 483 MPa (70 ksi) |
| 降伏強さ(最大) | 指定されていない | 620 MPa (90 ksi)典型的な |
| 引張強さ(分) | 565 MPa (82 ksi) | 565 MPa (82 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- 典型的な最小平均 41 ～ 100 Jグレードと肉厚に応じて指定された温度で |
X70 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、Mn 1.65%以下） | より厳格な管理(C 0.22%以下、S 0.015%以下、Mn 1.65%以下) |
| 強さ | 最小値のみ指定 | 最小値と最大値指定された（過剰な強度を防止） |
| 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 |
| NDT の要件 | 標準 | より厳格化 – 非破壊検査の義務化 |
| 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 | 一般的なサービス、水道管、重要ではない- | クリティカルサービス、サワーサービス、低温、オフショア、北極 |
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 | 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 | 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:高品質の鋼板は要求仕様に従って選択され、多くの場合 TMCP (熱機械制御加工) を使用して製造されます。{{0}
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：プログレッシブ油圧プレス (JCOE または UOE) により均一な真円度が得られます。モダンなラインを使用PID 自動連続 J-C-O 形成高品質のために
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、次に外部溶接 (DSAW) 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:端部面取り (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～2134mm(12インチ～84インチ) | LSAWプロセスにより大口径化が可能 |
| 肉厚 | 6.0mm～80mm | 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;18.3mまで利用可能 | JCOE プロセスは通常 8 ～ 12.2 m。オフショア用途ではより長い長さが必要になる場合があります |
| 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 (X70)
| 外径(インチ) | 外径(mm) | 肉厚範囲(mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 10.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 12.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 14.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 17.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 20.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 22.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 23.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 23.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 23.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 24.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 24.0 |
注記：強度が増加するにつれて厚さの範囲は減少します。X70 の場合、製造上の制約により、実際の最大厚さは X52 または X60 よりも低くなります。
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 – 多くの場合-20 度、-30 度、または -45 度北極圏でのサービスに向けて |
| DWTT (落下重量引裂試験) | クリティカルサービスに指定された場合の破壊靱性検証用 |
| 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%溶接シームの内部欠陥 |
| 放射線検査（X線） | 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
| コーティングの種類 | 応用 |
|---|---|
| 黒（裸） | 標準フライス仕上げ、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） | 最も一般的な埋設パイプライン、過酷な環境用 |
| 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) | オフショア パイプライン (負の浮力) – 第三者組織によって適用されます。- |
| 内部フローコーティング | 流動効率を高めるエポキシコーティング |
比較表: X70 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:X70 は約X65 よりも降伏強度が 8% 高い(483 MPa 対 . 448 MPa)X60より17%高い(483 MPa 対 . 414 MPa)。
API 5L グレードの中で X70 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 | 高圧トランスミッション、オフショア |
| X70 | 483 | 長距離高気圧、沖合深海、北極 |
| X80 | 552 | 超-高圧-幹線 |
X70 は、最新の長距離高圧ガス輸送パイプラインに推奨されるグレードです。--ここでは、優れた溶接性と靭性を維持しながら、最大の強度対重量比が必要とされます。{0}
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-長距離-送電パイプライン、収集システム |
| オフショア | 深海海底パイプライン、プラットフォームライザー、海洋設備 |
| 天然ガス | 長距離-国を越える-ガス送電線（高圧） |
| 北極サービス | 卓越した靭性を必要とする低温パイプライン（{0}}-45度以下) |
| LNGとLPG | LNGおよびLPGターミナルパイプ |
| 石油化学 | 製油所や石油化学工場のプロセスライン |
| CCUSプロジェクト | 高い強度と靭性が求められるCO₂輸送パイプライン |
| 構造的 | 重量鋼構造工学、基礎杭工事 |
X70グレードのメリット
| アドバンテージ | 説明 |
|---|---|
| 超-高強度 | X65 よりも大幅に高い (483 MPa 対 . 448 MPa) – が可能薄い壁、より高い動作圧力、または材料重量の削減 |
| コスト効率 | 強度対重量比が高いため、材料費と輸送/設置費が削減されます |
| 優れた靭性 | PSL2 オプションが提供するもの保証された衝撃特性北極や深海などの厳しい環境に対応 |
| 溶接性 | 制御された化学反応と低炭素同等物により、高強度にもかかわらず良好な現場溶接性が保証されます |
| 実証済みのパフォーマンス | 主要なクロスカントリー ガス パイプライン（Nord Stream、TC Energy、TransCanada など）で広く使用されています。{0} |
| 設計の柔軟性 | パイプライン設計者が圧力と設置応力に合わせて壁の厚さを最適化できるようにします |
X70 向け LSAW 製造の利点
| アドバンテージ | 説明 |
|---|---|
| 大口径対応 | 直径 16 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 | 単一の縦方向の縫い目により優れた強度が得られ、完全-両面溶け込み-溶接欠陥リスクを最小限に抑える |
| 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- |
| 柔軟な生産 | JCOE プロセスは製品範囲内のあらゆる仕様を生成でき、カスタム プロジェクトに最適です |
| シームレスよりも低コスト | 大口径シームレスパイプと比較して大幅なコスト削減{0}} |
国際的に相当するもの
| 標準 | 相当グレード | 注意事項 |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L485MEまたはX70ME | API 5L と調和。 「E」はオフショア/北極に適していることを示します |
| GB/T 9711 | L485 | 中国語に相当するもの |
| CSA Z245 | グレード483 | カナダの標準 |
| DNV OS-F101 | グレード450 / グレード485 | オフショア標準 – 海上サービスの追加要件を含む |
| EN 10217-3 | P460N/P460NH | ほぼ同等（強度レベルは若干異なります） |
選択に関する重要な注意事項
1. X70 と下位/上位グレードの比較
X70に適しています高圧-長距離-送電線、沖合の深海、北極圏でのサービス
圧力が低い場合は、次の点を考慮してください。X60またはX65コストの最適化のために
超高圧（150 bar 以上）または非常に要求の厳しいサービスの場合は、次のことを検討してください。{0}X80
X70 が提供するのは、強度と靭性の最適なバランスほとんどの主要なガス輸送プロジェクトに適用
2. PSL1 と PSL2 の選択
PSL1:重要なサービスで X70 が使用されることはほとんどありません。水道管や重要ではない用途に適している可能性があります。-
PSL2: 必須:
低温サービス（衝撃試験が必要、多くの場合、-20度～-45度)
サワー サービス (NACE MR0175 準拠の H₂S 環境)
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
特定の靭性要件を持つプロジェクト
法規制への準拠 (DOT、FERC、FEMSA ライン)
3. クリティカルサービスの補足要件
DWTT (落下重量引裂試験):破壊靱性検証用
HAZ靭性:溶接熱の影響を受ける部分が衝撃要件を満たしていることを確認します。{0}
CTOD (亀裂先端開口部変位):オフショアおよびサワーサービス用
NACE コンプライアンス:サワーサービス用（H₂S環境）
4. 製造工程の選択
LSAW以下の場合に推奨されます。
大径 (20 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
厚肉用途
5. 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次のものが含まれていることを確認します: 化学組成、機械的特性、NDT 結果、静水圧試験結果、指定温度での衝撃試験結果
第三者による検査-SGS、BV、ロイズ重要なプロジェクトで一般的に受け入れられています
6. アプリケーションの適合性
長距離ガス伝送:X70 PSL2 (-20 度または -30 度での衝撃試験)
オフショアパイプライン:X70 PSL2 と補足要件 (DWTT、CTOD、HAZ 靱性)
北極サービス:衝撃試験を伴う PSL2 を指定します。-45度以下
サワーサービス：NACE MR0175/ISO 15156 準拠の X70 PSL2 を指定します
LNG/LPGターミナル：X70 PSL2 低温衝撃試験済み-
給水ライン:X70 PSL1 も可能ですが、通常は仕様が過剰です-
最終的なポイント: API 5L X70 LSAW パイプですプレミアム高{0}}強度、大径-溶接ラインパイプこれは、現代の長距離ガス輸送と要求の厳しいオフショア用途のための最先端技術を表しています。---最小降伏強度70,000 psi (483 MPa)、それは提供しますX65よりも8%高い強度そしてX60より17%高い優れた溶接性と低温靱性を維持しながら、{0}}に最適なグレードです。主要な国境を越えたガスパイプライン、深海海洋プロジェクト、北極施設など-ここでは、靱性を犠牲にすることなく、最大の強度対重量比が必要とされます。- LSAW 製造プロセス (UOE、JCOE) により、直径16インチ～72インチ壁の厚さまで80mm。重要なサービスについては、PSL2必要な使用温度でのシャルピー V- ノッチ衝撃試験は、必須。 X70は21 世紀のパイプライン インフラストラクチャの主力グレード-世界中で。
