API 5L X70 溶接ラインパイプ仕様

 

API 5L ラインパイプグレードは幅広い強度範囲をカバーします。X70設計者が実際の現場溶接手順を認定できる上部バンドを占めます。多くの長距離ガスラインと輸出パイプラインは主に X70 に移行します。-肉厚と鋼材のトン数を削減設計圧力を下げることなく。この高い強度と制御可能な溶接性の組み合わせにより、新しい大容量ルートで X70 が X60/X65 に置き換わることが多い理由が説明されています。-一般的な設計要因は次のとおりです。

• より高い作動圧力による長距離ガス輸送-
• 柔らかい地盤や困難な地形ではパイプラインの重量が軽減されます
• 航路の長さが鋼材コストを増大させる海洋開発に関連した輸出航路
• 壁の厚さを建設可能な制限内に保ちながら、既存の廊下をループまたはアップレートします

プロジェクトが X70 にロックされると、通常、マテリアル仕様によって以下が定義されます。PSLレベルと溶接製品形状とコーティングの考え方次に、その中核となる選択に基づいて、NDT、文書化、および構築要件を追加します。

 

 

の参考資料API 5L X70 溶接ラインパイプは、ISO 3183 に準拠した API 5L 標準です。プロジェクト仕様では、ほとんどの場合、次の組み合わせのいずれかが必要になります。

• X70 PSL1– 一般送電用溶接ラインパイプ
• X70 PSL2– より厳しい組成制限、靭性基準、トレーサビリティを備えた溶接ラインパイプ

API 5L はシームレス製品と溶接製品の両方をカバーしていますが、長距離、大口径のシステムでは圧倒的に API 5L に依存しています。-溶接X70。 PSL2 溶接パイプの場合、プロジェクト文書には通常次のように記載されています。

• 納品条件 (TMCP または Q+T、プレート/コイルのルートに応じて)
• 必要なシャルピー衝撃温度と吸収エネルギー
• 溶接シームとパイプ本体の NDT 範囲と頻度
• 試験結果やコーティング記録を含む、鋼の熱からパイプ完成品までのトレーサビリティ ルール

次に、製粉手順と検査およびテスト計画 (ITP) は、これらの要件を生産ステップとサンプリング計画に変換します。

 

 

X70の特徴は、指定された最小降伏強さ (SMYS)の70,000 psi (≈ 485 MPa)API 5L に基づいて。この高い歩留まりレベルにより、設計者は同じ設計圧力で X60/X65 と比較して壁厚を減らすことができます。

表 1 – 典型的な最小機械的特性 (参考):

学年	PSLレベル	分。降伏強さ SMYS (MPa)	分。引張強さ SMTS (MPa)	典型的な伸び (%)
X60	PSL1 / PSL2	415 以上	520以上	≈ 21
X65	PSL1 / PSL2	450以上	535 以上	≈ 20–22
X70	PSL1 / PSL2	485 以上	570以上	≈ 18–21

高強度設計に関する注記:-

• SMYS を高くすると、特定の内圧で壁を薄くすることができますが、設計チームは、特に埋設および海上での使用の場合、楕円形、局所的な座屈、および外部荷重に細心の注意を払います。
• SMTS を破壊制御計算と組み合わせて、長距離のガス ラインで重要な亀裂阻止挙動を評価します。{0}}
• 伸びは、寒冷地での曲げ、結合、地面の動きに対して十分なままでなければなりません。{0}多くのプロジェクトでは、本格的な量産溶接を開始する前に、代表的な X70 パイプの曲げと周囲溶接を評価します。

PSL2 X70 プロジェクトは通常、次のように指定しますシャルピー V-ノッチ衝撃試験定義された温度で。重い壁やガス輸送ラインは多くの場合、追加の費用を追加しますDWTT（落下重量引裂試験）-破壊伝播制御をサポートします。

 

 

製造ルートは、設置後の X70 のパフォーマンスに大きな影響を与えます。多くの大口径、高圧-ガスおよび石油プロジェクトでは、LSAW (SAWL) は主要なオプションとして扱われます一方、ERW/HFW および SSAW は、直径と厚さの機能が設計範囲に一致する場合に使用されます。

1 LSAW / SAWL – 高強度幹線のメインルート-

LSAW X70パイプはから製造されていますワイドプレートUOE または JCO プロセスによって形成され、次の方法を使用して溶接されます。両面サブマージ アーク溶接-。この組み合わせでサポートされるのは、大きな直径と厚い壁、まさに高圧で稼働する長いガス幹線やオフショア輸出ラインに必要な範囲です。成形および溶接パラメータは、板強度、溶接強度、および HAZ 靱性がすべて全周にわたって X70 要件を満たすように設定されています。

一般的な LSAW X70 仕様の機能は次のとおりです。

• 溶接シームとパイプ本体用の全長 UT、必要に応じて定義された位置に RT を備えた-
• 厚肉部分の応力除去熱処理-により残留応力を軽減し、寸法制御を改善します。-
• 現場での曲げや海洋設置をサポートするため、真円度および真直度の誤差が厳しい--
• 引張試験および衝撃試験のために母材、HAZ、溶接金属に定義されたサンプリング位置

このブレンドは、高強度、肉厚性能、幾何学的精度-プロジェクトで新しい幹線に X70 を指定する場合、LSAW が最初に評価される製造ルートとなることが多い理由を説明しています。

2 ERW / HFW および SSAW – 補完的なルート

LSAW は、直径と壁の厚さのすべての組み合わせをカバーしているわけではありません。{0}}ERW/HFW および SSAWギャップを埋め、地域のアプリケーションをサポートします。

ERW/HFW X70

• 熱間圧延コイルから製造され、スリットされ、縦方向の継ぎ目の高周波溶接前に成形されます。-
• 主に陸上システム、ループ、ステーション配管における適度な肉厚を持つ中小径に適用されます。{0}}
• 溶接シームの品質はオンライン NDT (UT/EC) によって監視されます。 PSL2 仕様では、溶接部および HAZ での局所的な PWHT が必要になる場合があります。

SSAW/SAWH X70

• 内側と外側のサブマージ アーク溶接により螺旋角で形成されたコイルから製造されます。
• スパイラルシームが設計コードとプロジェクトの仕様に適合する場合、大径で材料を有効に利用できます。
• 通常、スパイラル溶接の全長 UT と、プロジェクトで追加の保証が必要な場合の RT を加えて納品されます。{0}

すべてのルートは次のように調整されています。溶接および HAZ 特性は X70 母材よりも弱くありません、グレードを高いストレスレベルで使用する場合の重要なポイントです。

3 X70 LSAW パイプの UOE および JCOE 成形

プレート成形方法は、楕円率の制御、残留応力分布、全体的な寸法安定性に直接影響します。 X70 LSAW の場合、両方UOEそしてJCOEラインは広く使用されており、プロジェクト チームはエンジニアリングの観点からそれらをどう比較するかを尋ねることがあります。

表 2 – X70 LSAW ラインパイプの UOE と JCOE 成形の比較:

特徴	UOE フォーミング	JCOEの形成	X70 プロジェクトへの一般的な影響
成形シーケンス	U-を押す → O-}を押す → 展開	J-押し（マルチ-ステップ）→C-押し→O-押し→展開	JCOE の追加ステップにより、さまざまな壁サイズを柔軟に制御できます
寸法管理	拡張後の真円度は非常に良好	良好な真円度、多くの場合わずかに低い膨張率	厳密な楕円性が指定されている場合、UOE がよく使用されます。
肉厚範囲	中型から厚手の壁面プレートに強い	多段階成形による厚壁にも適しています。-	どちらも一般的な X70 幹線の壁厚をサポートできます
残留応力パターン	膨張により、外径付近の応力が均一化される傾向があります。	段階的成形によりひずみを複数の段階に分散	JCOE は、成形ひずみが低いことが望ましい場合に使用されることがある
生産バッチの柔軟性	大量のトン数に効率的で、サイズ変更は限られています	頻繁な直径/厚さの変更への適応性が向上	JCOE は、混合直径または段階的な配信プロジェクトに適しています。{0}
一般的なアプリケーションの焦点	厳しい公差を備えた長くて均一な本線セクション	さまざまなサイズのプロジェクト、段階的なルートセクション	プロシージャが適格であれば、どちらも X70 要件を満たすことができます。

UOE と JCOE のどちらを選択するかは、通常、基本的なパフォーマンスの違いよりも、工場の構成とプロジェクトの組み合わせに大きく依存します。成形、溶接、拡張手順が X70 要件を満たすと、両方のルートで、要求の厳しい幹線サービスに必要な高強度、低楕円化のパイプ本体を提供できます。-

 

 

X70 は、一般的なパイプライン ストレスの上限近くで動作するため、化学設計溶接性を損なうことなく強度と靱性を実現する必要があります。したがって、炭素当量（CE）とマイクロ合金化レベルは狭い範囲内で定義されます。

表 3 – 溶接 API 5L X70 の組成範囲の目安 (PSL2、参照):

要素	一般的な範囲 (%)	X70溶接ラインパイプにおける役割
C	≈ 0.06–0.12	基礎的な強度を提供します。溶接性を維持するために低く抑えられています
ん	≈ 1.40–1.80	強度と耐衝撃性をサポート
P	0.020 ～ 0.025 以下	リンの低減により脆性破壊のリスクが軽減される
S	0.010 ～ 0.015 以下	低硫黄により溶接部と HAZ の性能が向上
Nb、V、Ti（合計）	≈ 0.03–0.10	結晶粒の微細化と析出強化

X70 溶接パイプの一般的な PSL2 要件は次のとおりです。

• 予熱およびパス間の要件を実用的な範囲内に保つための CEIIW および/または PCM の上限
• Nb+V+Ti の合計および個々のマイクロアロイ含有量の制限
• 媒体および溶接手順に合わせて、Cu、Ni、Cr、Mo をオプションで制御
• 厚肉セクションまたは低温ルートにおける追加の靭性と硬度の基準-

このような制御は、次の場合に特に重要になります。高強度X70-寒冷気候、高度な設計要素、またはオフショア統合と組み合わされます。

 

 

溶接 X70 は、幅広い寸法の範囲にわたって供給できます。工場の能力によって絶対的な制限が設定されますが、一般的なプロジェクトの選択は以下の範囲内に収まります。

表 4 – 溶接された X70 ラインパイプの一般的な寸法範囲 (参考値):

アイテム	範囲/説明
外径	約. 4" – 56" (≈ 114 – 1422 mm)
肉厚	約 6 – 35 mm、圧力と安定性チェックによって駆動
長さ	SRL / DRL、またはプロジェクト固有の{0}長さのカット--
エンドフィニッシュ	現場溶接用のプレーンエンド (PE) またはベベルエンド (BE)
真直度	通常はパイプの長さの ≈ 0.15 % に制限されます

のデザイナー陸上高圧ガス管-多くの場合、容量と溶接の生産性のバランスをとるために、大きな直径と適度な肉厚を組み合わせます。 X70 で使用オフショア輸出または上陸ライン通常、外圧、曲げ、取り付け荷重に耐えるために壁が厚く、楕円形や局所的な幾何学的欠陥に対する制限が厳しくなっています。

コーティング システム-などFBE、3LPE、3LPP、コンクリートウェイトコーティング-その後、ルートに沿った底部の安定性と熱性能に関する腐食リスクに対処するために指定されます。-

 

 

X70 は下位グレードよりも高いストレスで動作するため、検査とテストがより包括的になります。溶接された X70 パイプの代表的なスキームは次のように要約できます。

表 5 – 溶接 API 5L X70 の検査およびテスト マトリックスの例:

カテゴリ	X70 溶接パイプの一般的な要件
静水圧試験	100 % のパイプ、設計コードによって設定されたテスト圧力
溶接シーム NDT	プロセスおよび PSL レベルに応じて 100 % UT / RT / EC
パイプ本体NDT	LSAW/SSAW の UT、プロジェクト仕様ごとの追加チェック
引張試験	熱と厚さの範囲ごと
シャルピー衝撃試験	合意された温度と場所での PSL2 に必要
DWTT	ガス透過や厚壁に指定されることが多い
寸法チェック	外径、壁、楕円度、真直度、端部形状
塗装検査	休日テストとコーティング仕様ごとのビジュアル

建設チームは通常、次の点に特に注意を払います溶接施工資格（WPS/PQR）X70で作業する場合。一般的な焦点は次のとおりです。

• 入熱とパス間の温度制限
• X70 母材と比較して溶接金属の強度が一致またはわずかに一致
• 硬度とHAZ靱性の検証、特に機械溶接の場合
• 周溶接部の位置ずれ、溶接補強、残留応力の制御

-適切な手順と訓練を受けた作業員により、厳しい品質要件を満たしながら、X70 ジョイントをメインラインの生産速度で取り付けることができます。

 

 

パイプライン所有者は最終候補に挙げられることが多いAPI 5L X70 溶接ラインパイプ単一グレードで高い設計圧力、長い配線、管理可能な肉厚を組み合わせる必要がある場合。一般的なシナリオには、遠隔地を通る新しいガス幹線、沖合油田に結び付けられた輸出および陸揚げライン、過剰なパイプ重量を発生させることなく容量と強度マージンの両方を増加させる必要がある既存の回廊の強化されたループまたは交換セグメントが含まれます。

Octal Pipe は、ERW/HFW、LSAW、SSAW 形式の API 5L PSL1 および PSL2 に溶接された X70 でこれらのプロジェクトをサポートし、直径、肉厚、コーティング システム、検査範囲をプロジェクト仕様に適合させます。 BV、DNV、SGS、またはその他の指名機関による第三者の立会いを手配できるため、高強度の X70 材料記録がパイプライン設計全体と QA/QC フレームワークにきれいに統合されます。{6}{6}