X65 PSL2 は、 に準拠した高降伏 (65,000 psi / 450 MPa) 炭素鋼ライン パイプです API 5L / ISO 3183仕様
。これは高圧 オイルおよびガス輸送パイプラインの主要材料です。
、規定の破壊靱性を必要とするが発生して故障します。 水素亀裂が発生し、 予熱を無視すると溶接中に 物応力亀裂 (SSC) 特に NACE 規格に従って製造されていない場合は酸性環境で硫化
API 5L X65 PSL2 は、パイプライン エンジニアリングの重要な中間点を占めます。コモディティ化された X52 よりも強力ですが、高感度の X70/X80 グレードよりも溶接性が優れています。これは陸上および海上トランスミッションの業界の「主力」ですが、その高い強度対重量比により、低グレードには存在しない、焼入性と取り付けに関して特定の冶金学的リスクが生じます。
これが遅延水素分解(低温分解)です。 X65 は X52 よりも炭素当量 (CE) が高く、熱影響部 (HAZ) での焼入れ性が向上します。パス間温度が必要な予熱 (通常は 100°C 以上) を下回ると、脆いマルテンサイトが形成され、水素が捕捉され、溶接部が冷えるにつれて亀裂が発生します。
いつもではありません。 X65 は X60 の強度を上回っていますが、X60 を代替するには技術者の承認が必要です。降伏強度が高くなると、降伏対引張比とパイプの柔軟性の計算に影響します。さらに、X65 の実際の収量が上限に近い場合、X60 に許容される最大収量を超え、「デュアル グレード」の制約に違反する可能性があります。
いいえ、PSL2 は靭性 (シャルピー V ノッチ試験) とより厳しい化学キャップを保証しますが、 ありません。H2S 耐性に必要な特定の製造プロセス (NACE MR0175) を保証するものでは標準 PSL2 を酸性ガス中で使用すると、硫化物応力亀裂 (SSC) が発生します。
次のパラメータは、ベースライン API 5L 制限を定義します。現代の工場では、これらの最小値が示唆するよりも「きれいな」鋼が生産されることが多く、溶接手順で考慮されていない場合、皮肉にも焼入性の低下につながる可能性があることに注意してください。
| 要素 | PSL2 限界 (シームレス) | PSL2 限界 (溶接) | フィールドノート |
|---|---|---|---|
| カーボン(C) | 0.28% | 0.12% | 溶接パイプ (LSAW/ERW) には、シーム溶接の亀裂を防ぐために、より厳しい C 制限が設けられています。 |
| マンガン(Mn) | 1.40% | 1.60% | 高マンガンは、亀裂が発生しやすい偏析バンド (「ハード スポット」) を促進します。 |
| リン(P) | 0.025% | 0.025% | P 含有量が高いと、延性と溶接靭性が低下します。 |
| 硫黄(S) | 0.015% | 0.015% | 重要: NACE アプリケーションの場合、HIC を軽減するには、S を 0.002% 未満にする必要があります。 |
エンジニアのメモ: 炭素当量 (CEiiw) 制限は ≤0.43% です。ただし、X65 のほとんどの溶接手順は、亀裂に対する安全マージンを確保するために CE <0.40% のパイプで認定されています。
| プロパティ | メートル法 (MPa) | インペリアル (psi) | フィールドの現実性 |
|---|---|---|---|
| 降伏強さ(Rt0.5) | 450 – 600 | 65,300 – 87,000 | 上限により、パイプが X70/X80 のように予期せず動作するのを防ぎます。 |
| 引張強さ(Rm) | 535 – 760 | 77,600 – 110,200 | 破裂前の塑性変形を確実にするために、降伏点からの明確なギャップを維持する必要があります。 |
| 靭性(CVN) | 最小 27J (平均) | 最小 20 フィートポンド (平均) | 標準テストは 0°C (32°F) で行われます。北極圏でのサービスには、-45°C での特別なテストが必要です。 |
エンジニアのメモ: PSL2 ではすべてのヒートでの破壊靱性試験 (シャルピー) が義務付けられていますが、PSL1 では義務付けられていません。これにより、PSL2 は規制されたガス伝送ラインにとって必須の最小値となります。
これらはまったく同じグレードの材料です。 X65 は API 5L で使用される米国慣例指定 (降伏 65 ksi) であり、 L450 は ISO 3183 で使用される SI 指定 (降伏 450 MPa) です。デュアル認定ステンシル (API 5L X65 / ISO 3183 L450) が標準です。
グレード B または X52 から X65 への移行により、主に取り付けパラメータと溶接パラメータに操作上の摩擦が生じます。
X65 鋼は、成形後に大幅な「スプリングバック」記憶力を持っています。このため、特に直径が 24 インチを超える場合、パイプの端が完全に円形になることはほとんどありません。 2 つのパイプを溶接のために位置合わせすると、楕円度の不一致によって 「高低」状態が発生します。.
影響: 自動軌道溶接のバグは大きな Hi-Lo ギャップを処理できず、溶融不足の欠陥を引き起こします。
軽減策: 標準の API 許容差に依存しないでください。指定してください。 「ザグリ加工」 または 「ID 一致」の終了を 溶接の内部位置合わせを確実にするために、発注書で
よくある間違いは、「強度が高いほど優れている」と考えて X70 または X80 消耗品を使用することです。溶接金属が過剰に適合すると、横割れのリスクが大幅に増加します。
ルートパス: ルートの亀裂を防ぐために適合しない消耗品 (E6010 など) を使用して溶接されることが多く、強度を高めるために母材の金属からの希釈に依存します。
フィル/キャップ: 適合する (E8018 / ER80S) 消耗品が標準です。
はい。溶接手順仕様 (WPS) では、強度要件に関してに基づいて継手を認定する必要がありますが、X65 HAZ での亀裂を防ぐために、 弱い材料 (X52) によって規定される予熱/パス間温度を使用する必要があります より強力な材料 (X65)。
サワー サービス (NACE): 標準 X65 PSL2 には、最大 0.015% の硫黄が含まれています。湿った H2S 環境では、水素誘起亀裂 (HIC) が発生します。を注文する必要があります。 X65MS または X65QS (サワー サービス グレード) 超低硫黄 (<0.002%) の
リーリング用途: 標準 X65 には、リーリングの取り付けプロセスに必要な加工硬化能力がない場合があります。 「リール式」X65 には、より厳しい寸法公差とひずみベースの設計テストが必要です。
北極環境 (-20°C 未満): 標準 PSL2 衝撃試験は 0°C で行われます。これを氷点下の環境で使用すると、致命的な脆性破壊の危険があります。特定の低温衝撃試験をリクエストする必要があります。
はい、X65 は構造杭、特に軽量化が重要な深海沖合用途で頻繁に使用されます。多くの場合、ASTM A252 グレード 3 などの構造グレードの要件を超えます。ただし、溶接手順は、標準構造パイプと比較してより高い炭素当量に適合させる必要があります。
はい、標準の X65 PSL2 は、サワーサービスにおいて硫化物応力亀裂 (SSC) および水素誘起亀裂 (HIC) を非常に受けやすくなっています。標準鋼中の硫化マンガン介在物は、水素亀裂の開始点として機能します。 NACE MR0175 / ISO 15156 (Annex B) 規格に従って特別に製造された X65 パイプのみを使用する必要があります。
X65 が利用できない場合は、 X70 が最も近いアップグレードです。これにより肉厚を薄くする(重量を減らす)ことが可能になりますが、より厳格な溶接管理が必要になります。 X60 はダウングレードであり、同じ圧力に対応するにはより厚い壁が必要となり、材料のトン数と溶接量が増加する可能性があります。