ASTM A106 と API 5L シームレス パイプ: 中流用途で互換的に使用できますか?

普遍的な互換性の神話

中流および下流部門では、調達チームが「二重認証」在庫が普及しているため、ASTM A106 グレード B と API 5L グレード B が同一であると仮定して、「炭素鋼シームレス パイプ」を商品として扱うことがよくあります。この仮定は、アクティブ化を待っている潜在的な障害モードです。

化学組成は重複していますが、 意図は根本的に異なります。 規格の

• ASTM A106は 向けに設計されています。 温度 (プロセス配管)

• API 5Lは、 を考慮して設計されています。 圧力と輸送性 (パイプライン)

特定の冶金、特にシリコン含有量と衝撃靱性を検証せずに一方を他方に置き換えると、極端な環境では壊滅的な故障につながる可能性があります。

1. 化学の「落とし穴」: シリコンと黒鉛化

互換性における最も危険な見落としは、シリコン (Si) の含有量です。標準のデータシートでは、この重要な違いがわかりにくいことがよくあります。

要素	ASTM A106 グレード B	API 5L グレード B	オペレーショナル リスク
シリコン（Si）	最小 0.10%  (必須)	最小値なし (通常は 0.00%)	黒鉛化 >750°F
マンガン(Mn)	最大1.06%	最大1.20%	溶接性・ハードスポット

故障のメカニズム: 黒鉛化
ASTM A106 は「キルド スチール」であり、最低 0.10% のシリコンが必要です。このシリコンは安定した微細構造を作り出します。 API 5L には最小シリコン要件はありません。 750°F (400°C) を超える蒸気またはボイラー用途で API 5L ストレート パイプ (Si が 0.0% 含まれる場合があります) を使用すると、鋼中の鉄炭化物 (セメンタイト) が分解して黒鉛塊になります。これにより、重度の脆化が発生し、破断が発生する可能性があります。

2. 破壊靱性: 寒冷地の盲点

中流アプリケーションは、周囲温度が氷点下をはるかに下回る地域 (ノースダコタ州、アルバータ州北部など) を頻繁に横断します。ここでは、互換性ロジックが逆方向に機能しません。

• API 5L (PSL2): 低温での靭性と延性を確保するために、シャルピー V ノッチ (CVN) 衝撃試験を義務付けています。

• ASTM A106: あり ません。 デフォルトでは CVN テストは必要この材料はホットサービスで使用されることが想定されています。

-40°F 向けに設計された高圧ガス伝送ラインで一般的な A106 パイプを使用すると、資産が 脆性破壊の危険にさらされます。圧力スパイクや衝撃が加わると、API 5L PSL2 パイプが塑性変形するのに対し、A106 パイプはガラスのように砕ける可能性があります。

ASTM A106 と API 5L シームレス パイプに関するよくある質問: 中流用途で互換的に使用できますか?

余剰の API 5L X42 を高温蒸気復水ラインに使用できますか?

一般的には、いいえ。シリコン含有量が少なくとも 0.10% であることを確認するオリジナルのミル テスト レポート (MTR) を持っていない限り、黒鉛化のリスクがあるため、高温での使用に API 5L を使用することは、適正エンジニアリング慣行によって禁止されています。 API 5L は、周囲温度から中程度の温度向けに設計されています。ボイラーチューブの規格ではありません。

「デュアル認定」 A106/API 5L B は、NACE MR0175 要件を自動的に満たしますか?

いいえ。二重認証は、ASTM および API ベース規格の化学範囲と引張特性のみを指します。 NACE MR0175 (ISO 15156) では、最大硬度 22 HRC とニッケル含有量の特定の制限を保証するための特定の製造管理が必要です。 「既製」のデュアル認定パイプは、「NACE 準拠」として特別に注文しない限り、熱影響部 (HAZ) または母材の硬度要件を満たさないことがよくあります。

A106 を API 5L パイプに現場で溶接するときに、取り付けが難しいのはなぜですか?

これは「偏心のパラドックス」です。ASTM A106 (シームレス) はビレットを穴あけすることによって製造され、多くの場合、周囲の壁厚の変動 (偏心) が ±12.5% になります。 API 5L (溶接/ERW の場合) は、非常に均一な厚さのプレートから作られています。シームレス A106 パイプを高精度 API 5L パイプに突合せ溶接する場合、内部の位置ずれ (Hi-Lo) が発生することがよくあります。溶接機は A106 パイプの ID を一致するように研磨する必要があり、ASME B31.3 の最小圧力設計厚さよりも壁が薄くなる可能性があります。

ASTM A106 と API 5L シームレス パイプのエンジニアリング ソリューション: 中流用途で互換的に使用できますか?

正しい配管仕様を選択するには、熱安定性と靭性および降伏強度のバランスをとる必要があります。重要な中流および下流のプロジェクトでは、化学（熱）と微細構造（靭性）の両方を管理するメーカーからの調達が不可欠です。

推奨製品仕様:

• 高圧伝送ラインの場合: 靭性と寸法の一貫性を優先します。使用 シームレスラインパイプ（API 5L PSL2） 。 寒冷環境での衝撃試験準拠を保証する

• 製油所およびボイラーシステムの場合: 高温安定性を確保します。選択 ボイラー チューブまたは ASTM A106 検証済み在庫。 シリコンを 0.10% 以上含む

• 混合用途の場合: プロセス配管をパイプラインに接続する場合は、高公差を利用してください。 高精度チューブ。 溶接時のフィッティングの問題や高低の位置ずれを最小限に抑える

標準グレード B よりも高い降伏強度が必要なダウンホール用途の場合は、次のことを検討してください。 ケーシングおよびチューブソリューション。5L/A106 の議論とは異なる、API 5CT 規格を満たす