溶接鋼管：ERW、LSAW、SSAWの種類・仕様・選定ガイド

溶接鋼管は、小径のガス配給本管から 48 インチの国境を越える送電通路に至るまで、世界のパイプライン インフラの大部分を占めています。 3 つの異なる製造プロセスにより、ERW (電気抵抗溶接)、LSAW (縦方向サブマージ アーク溶接)、および SSAW (スパイラル サブマージ アーク溶接) という、それぞれ独自の直径範囲、圧力能力、コスト プロファイル、および適切な用途を備えた 3 つの異なるパイプ タイプが製造されます。プロジェクトに間違ったタイプを選択すると、コストに影響するだけでなく、コードのコンプライアンス、検査要件、長期的な整合性にも影響を与える可能性があります。

ZC Steel Pipe は、FBE、3LPE、および 3LPP コーティング オプションを備えた、X52 から X80 までのグレードの 3 種類の溶接ライン パイプすべてを製造し、API 5L PSL1 および PSL2 に輸出しています。当社はアフリカ、中東、南米全域にパイプライン プロジェクトを提供しています。このガイドでは、各タイプの作成方法、用途、プロジェクトに合わせて選択する方法について説明します。

1. 3種類の溶接鋼管

すべての溶接鋼管は、コイル/ストリップまたは厚板のいずれかの平鋼から始まり、円筒形に形成され、継ぎ目に沿って溶接されます。 3 つの製造プロセスは、鋼の形成方法、溶接シームの方向、製造できる直径と肉厚の範囲が異なります。

2. ERW パイプ — プロセス、仕様、用途

2.1 製造工程

ERWパイプは連続成形機で製造されます。熱間圧延された帯鋼は巻き戻され、一連のロールスタンドを通って円形断面に徐々に成形されます。ストリップの 2 つの端が合わせられ、高周波電気抵抗を使用して溶接されます。溶加材は使用されません。電流により継ぎ目の界面に局所的な激しい熱が発生し、機械的圧力下でエッジが一体に鍛造されて溶接部が形成されます。

次に、溶接部を熱処理（より高いグレードの場合は正規化または全身熱処理）して、熱影響部の靭性を回復します。 PSL2 以上のグレードでは、パイプが工場から出る前に超音波試験によって溶接シーム領域が 100% 検査されます。

2.2 主要な仕様

2.3 アプリケーション

• 石油およびガス収集ライン (2'–12' が最も一般的)

• ガス分配本管および側管

• 給水および灌漑パイプライン

• 油井用 ERW ケーシングおよびチューブ (API 5CT)

• 構造用および機械用チューブ

• 中圧での短距離送電線

3. LSAW パイプ — プロセス、仕様、アプリケーション

3.1 製造工程

LSAW パイプは、コイルではなく重い鋼板から、UOE (U-ing、O-ing、Expansion) または JCOE (J-ing、C-ing、O-ing、Expansion) の 2 つの成形プロセスのいずれかを使用して製造されます。どちらのプロセスでも、単一のプレートが徐々にパイプ形状に形成され、サブマージ アーク溶接 (SAW) を使用して縦方向の継ぎ目に沿って最初に内側、次に外側で溶接されます。その後、パイプは機械的に拡張されて、正確な寸法公差が得られます。

出発材料として重いプレートを使用することにより、LSAW は ERW や SSAW よりもはるかに大きな肉厚を実現できます。ダブルパス SAW プロセス (内側 + 外側) により、完全に浸透した高品質の溶接が生成され、UT および X 線撮影によって 100% 検査されます。

3.2 主要な仕様

3.3 アプリケーション

• 陸上高圧ガス輸送パイプライン

• 原油・製品送電線（大口径）

• オフショアフローラインと輸出パイプライン

• 海底パイプライン (適切なコーティングを施したもの)

• 高収量グレード (X70、X80) 長距離パイプライン

• サワーサービスパイプライン (PSL2 + Annex H)

詳細: 大口径高収量プロジェクト向けの LSAW とシームレス → | オフショアおよび海洋環境向けの LSAW → | LSAW JCOE vs 海底ライザー用スパイラルパイプ →

4. SSAW パイプ — プロセス、仕様、アプリケーション

4.1 製造工程

SSAW パイプは、制御された螺旋角度で熱間圧延された帯鋼をスパイラル状に形成し、得られた螺旋状の継ぎ目をサブマージ アーク溶接を使用して溶接することによって製造されます (内側と外側のパスも繰り返します)。パイプの直径はストリップの幅ではなく螺旋角度によって決まるため、成形角度を調整することで単一のストリップ幅でさまざまなパイプ直径を製造できます。この柔軟性により、SSAW は非常に大きな直径を製造するための最も経済的な手段となります。

同じパイプの長さの場合、スパイラルシームは縦方向のシームよりも長いため、パイプあたりの溶接長さが長くなり、PSL2 の注文ではパイプあたりにより多くの NDE が必要になります。らせん状の形状は、パイプ壁のフープ応力が溶接シームに対して垂直ではないことも意味し、これが縦シームパイプと比較して疲労挙動に影響を与えます。

4.2 主要な仕様

4.3 アプリケーション

• 送水本管（大口径）

• 低圧から中圧のガス分布

• 大口径陸上石油パイプライン

• スラリーパイプライン

• インフラと杭（構造物用途）

• 灌漑および排水システム

5. ERW vs LSAW vs SSAW — 完全な比較

6. 溶接パイプとシームレスパイプ

溶接パイプとシームレスパイプのどちらを選択するかは、ラインパイプの調達において最も一般的な質問の 1 つです。外径 4 インチを超えるほとんどのパイプライン アプリケーションでは、溶接パイプがデフォルトです。これはシームレスが利用できないためではなく、溶接パイプの方が経済的で、大口径での利用が容易で、アプリケーションの規格に完全に準拠しているためです。

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7. 溶接ラインパイプの API 5L グレード

3 種類の溶接パイプはすべて、API 5L / ISO 3183 に準拠して複数のグレードで製造されています。グレードの選択は、パイプの種類ではなく、必要な動作圧力、肉厚の経済性、および使用環境によって決まります。以下の表は、各溶接形状で利用可能なグレードを示しています。

グレードガイド: API 5L X52 ラインパイプ → | API 5L X60 ラインパイプ → | API 5L X65 ラインパイプ → | API 5L X70 ラインパイプ → | API 5L X80 ラインパイプ →

8. 溶接ラインパイプのコーティングオプション

埋設または海底サービス用の溶接ライン パイプのほとんどは、腐食を防ぐために外側がコーティングされています。 3 つの主要なコーティング システムは FBE、3LPE、および 3LPP であり、それぞれが異なる温度範囲と使用環境に適しています。

完全なコーティングガイド: 3LPE vs FBE vs 3LPP パイプコーティング: 選択方法 → | 3LPE コーティング規格 DIN 30670 →

9. 選び方：用途による選択

10. よくある質問