API 5L グレード システムの説明
API 5L は、石油、天然ガス、水、スラリーの輸送用のシームレスおよび溶接スチール ライン パイプを規定する仕様です。すべてのパイプは、GR.B、X42、X52、X65、または X70 などの強度等級と、L245、L290、L360、L450、または L485 などの同等の ISO 3183 指定という 2 つのリンクされた指定によって識別されます。 2 つの数値は、単位とアルファベットが異なるだけで、同じ最小降伏強度を表します。したがって、GR.B と L245 は同じ等級、X52 と L360 は同じ等級、X70 と L485 は同じ等級になります。
この仕様では、2 つの製品仕様レベルも分離されています。 PSL1 は、基本的な化学要件と機械要件を備えたパイプをカバーします。 PSL2 では、必須のシャルピー V- ノッチ衝撃試験、より厳格な化学的制限、管理された炭素当量、最大硬度制限、降伏強さの上限および下限が追加されています。
グレード比較表
| API 5Lグレード | ISO3183グレード | 分。降伏強さ | 分。抗張力 | 代表的なサービス |
|---|---|---|---|---|
| GR.B | L245 | 245 MPa / 35,500 psi | 415 MPa / 60,200 psi | 低圧水路と公共配管 |
| X42 | L290 | 290 MPa / 42,100 psi | 415 MPa / 60,200 psi | 標準的な石油およびガス収集ライン |
| X46 | L320 | 320 MPa / 46,400 psi | 435 MPa / 63,100 psi | 中圧トランスミッション- |
| X52 | L360 | 360 MPa / 52,200 psi | 460 MPa / 66,700 psi | 幹線伝送、輸出業務全般 |
| X56 | L390 | 390 MPa / 56,600 psi | 490 MPa / 71,100 psi | 適度な重量制限のあるトランスミッション |
| X60 | L415 | 415 MPa / 60,200 psi | 520 MPa / 75,400 psi | 高圧ガスの輸送 |
| X65 | L450 | 450 MPa / 65,300 psi | 535 MPa / 77,600 psi | 高圧-のサービスライン |
| X70 | L485 | 485 MPa / 70,300 psi | 570 MPa / 82,700 psi | 長距離高圧パイプライン- |
| X80 | L555 | 555 MPa / 80,500 psi | 625 MPa / 90,600 psi | 大口径の陸上および海上ライン |
X80 を超え、X100 および X120 までのグレードが仕様に存在しますが、特定のプロジェクトのためにのみ注文され、通常は認定された溶接手順と追加の靭性テストが必要です。
グレードによる肉厚の変化
薄肉パイプの場合、内圧、直径、肉厚と許容応力の関係は、古典的なバーロー形式 P=2 S t / D に従います。ここで、S は、指定された最小降伏強さから導出される許容フープ応力です。 Sはグレードとともに増加するため、直径と設計圧力が同じであれば、必要な肉厚は減少します。
同じ直径と設計圧力の 2 つのパイプを比較すると、効果の大きさがわかります。
X42 パイプには約 12.7 mm (0.500 インチ) の壁厚が必要な場合があります。
X80 パイプは、壁厚約 9.0 mm (0.354 インチ) で同じ定格圧力を満たすことができます。
肉厚の減少は、ライン パイプの 1 メートルあたりの重量の削減、溶接ボリュームの縮小、輸送コストの削減、鋼材の消費量の削減に直接つながります。この利点は、パイプ 1 キログラムごとに設置機器や支持構造に影響を与える大口径パイプラインや海洋プロジェクトで最も大きくなります。- -そのトレードオフとして、グレードが高くなるほど、より厳格な化学管理、制御された圧延または加速冷却、より要求の厳しい溶接手順、より厳格な検査が必要となるため、設置総コストがパイプの価格だけで決まることはほとんどありません。
選定・発注のポイント
まず、グレードを管理設計コードと一致させます。伝送パイプラインは通常、設計係数と許容応力を固定する ASME B31.4 または ASME B31.8 に基づいて設計されます。
PSL1 または PSL2 を明示的に指定します。 PSL2 は、衝撃試験と炭素当量制限が適用されるため、高圧{4}}および低温-サービスには通常の選択肢です。
PSL2 パイプの納入条件の接尾辞を指定します: R (圧延のまま)、N (正規化)、M (熱機械圧延)、または Q (焼き入れおよび焼き戻し)。
衝撃試験温度と吸収エネルギーは、後からではなく、注文時に固定してください。
寸法公差、端面仕上げ、静水圧試験圧力、外装塗装などはお問い合わせの段階でご確認ください。
よくある質問
Q: API 5L グレードのうち、X52 と同じものはどれですか?
X52 は ISO 3183 L360 と同一です。どちらの指定も最小降伏強度 360 MPa を表しており、同じパイプのマーキングに 2 つの名前が一緒に表示されます。
Q: 上位グレードは必ず安くなりますか?
必ずしもそうとは限りません。グレードが高くなると肉厚と重量が軽減されますが、1 トンあたりのコストが上昇し、より管理された溶接と検査が必要になるため、プロジェクトを完全に比較する必要があります。
Q: PSL1 と PSL2 の違いは何ですか?
PSL1 は基本的な化学および機械的要件をカバーし、PSL2 では必須の衝撃試験、より厳しいリンおよび硫黄の制限、炭素当量の制限、最大硬度の制限、および降伏強さの上限が追加されています。
Q: X70 は既存のラインの X52 を置き換えることができますか?
完全なエンジニアリングレビューを行った後でのみ。代替パイプは設計コードを満たしている必要があり、溶接手順は再認定され、プロジェクトの靱性と化学的要件も満たしている必要があります。-
Q: グレードをアップグレードするとどれくらいの厚さが節約できますか?
節約できる量は、直径、設計圧力、設計係数によって異なります。上の例では、X42 から X80 に移動すると、同じ定格圧力で壁が約 12.7 mm から約 9.0 mm に減少しました。
Q: より高いグレードでも衝撃テストが必要ですか?
はい。 PSL2 では、シャルピー V- ノッチ テストがすべてのグレードに必須であり、テスト温度と最小吸収エネルギーを注文書に記載する必要があります。
