パイプとラインパイプの違いは何ですか?
エンジニアと調達チームは、会話の中で「パイプ」と「ライン パイプ」を同じ意味で使用します。工場の床では、同じ鋼材、同じ直径、同じ壁など、2 つの製品が同じに見えることがあります。区別は視覚的なものではありません。 ラインパイプは、API 5L に従って製造され、パイプライン輸送規定に基づいて設計されたパイプです。一般的なパイプは ASTM A106、A53 などに準拠して製造され、プラント配管規格に基づいて設計されています。 これら 2 つの制度は、異なる化学限界、異なる試験制度、異なるトレーサビリティ、および異なる合格基準を課します。だからこそ、規制対象プロジェクトで一方を他方に置き換えることは、コスト削減ではなく拒否リスクとなるのです。
ZC 鋼管 (Zhencheng Steel Co., Ltd.) はその境界の両側に供給します: API 5L シームレスラインパイプ, ERW、LSAW、SSAWの溶接ラインパイプ、および コーティングされたライン パイプ。 プロセスおよび電力配管用の ASTM グレードのシームレス パイプと並んで、トランスミッション プロジェクト用のこのガイドでは、ラインが実際にどこに該当するのか、各仕様で要求されること、および工場証明書が第三者の検査に耐えられるように正しく指定する方法について説明します。
1.「ラインパイプ」の実際の意味
ラインパイプ — 定義
石油および天然ガス産業のパイプライン輸送システムで使用するために API 仕様 5L に従って製造された鋼管。 API 5L は、PSL1 と PSL2 の 2 つの製品仕様レベルでシームレスおよび溶接パイプを対象とし、鋳造パイプには適用されません。
ラインパイプは、坑井から集合ステーションまで、ターミナルから製油所まで、コンプレッサーステーションから市のゲートまで、施設間で製品を移動させます。それは、オペレーターが制御できない地形全体に、長く真っ直ぐな現場溶接されたストリングで敷設されており、一度海中に埋設または敷設されると、資産の設計寿命の間は事実上アクセスできなくなります。 API 5L のすべての要件は、次の 2 つの事実に基づいています。つまり、パイプは野外で作業する作業員によって現場で溶接可能でなければならないこと、また、破損が高くつき危険な場所で破損してはならないということです。
パイプラインサービスから派生する特徴
スループットによって決まる直径範囲 — 伝送ラインは通常、外径 4' ～ 60' に指定されます。直径が大きくなると、単位長さあたりの圧力損失が減少します。これは、数百キロメートルにわたる主要な経済的要因です。
現場溶接性は仕様要件です 。API 5L PSL2 は炭素当量 (CE IIW 通常最大 0.43) を正確にキャップするため、現場での複雑な予熱制御なしでガース溶接を行うことができます。
靭性はオプションではなく必須です 。PSL2 ではシャルピー V ノッチ衝撃試験が必要です。ガスラインの走行中の延性破壊は数百メートルにわたって伝播する可能性があります。タフネスは逮捕メカニズムです。
外部腐食保護は、 再塗装できないため、埋設および海底パイプはコーティング (FBE、3LPE、3LPP) され、陰極的に保護されるように設計されています。
調達に関する注意事項 — 「API 5L」だけでは仕様ではありません
「API 5L X65」のみを記載した発注書は不完全であり、工場によって解釈が異なります。 PSL レベル、納入条件のサフィックス (N、Q または M)、製造ルート (SMLS、ERW、LSAW、SSAW)、衝撃試験温度、および NACE MR0175 / ISO 15156 へのサワー サービスが適用されるかどうかを記載する必要があります。 PSL を空白のままにすると、ほとんどの場合、PSL1 が引用されます。これは、PSL の方が安価であるためです。また、PSL1 にはシャルピー要件がまったくありません。
2. プラントにおける「配管」の意味
配管は、製油所、ガス工場、発電所、石油化学コンビナートなど、バッテリーに限界がある施設内の相互接続されたネットワークです。その仕事は、ポンプから交換器、交換器からカラム、カラムから保管庫など、機器間で流体を移動させることです。ラインパイプが長くて真っ直ぐである場合、配管は短くて複雑で、エルボ、ティー、レデューサー、フランジ、バルブが密集し、構造物や機器の周りに配線されています。
直径が小さく、範囲が広くなります 。通常は 1/2 インチから 24 インチですが、場合によっては大口径ヘッダーも使用されます。ライン数で見ると、2インチ未満の小口径配管がプラントの大部分を占めています。
フィッティング集約 — プラント配管アイソメでは、ラインごとに数十のコンポーネントを運ぶ場合があります。ここが 肘, ティー, 減速機 と フランジは 、パイプのトン数ではなく、材料の取り出しに影響を及ぼします。
工場での製造 – スプールは管理された工場環境で溶接およびテストされ、その後現場でボルトで固定されます。現場溶接性の制約は、パイプラインに比べて拘束力がはるかに低いです。
多くの場合、温度が決定要因となります 。プロセス配管は頻繁に高温になります。 ASTM A106 が存在するのは、A53 が高温での使用を目的としていないためです。
Engineering Insight — カテゴリがすべてに存在する理由
パイプライン コードは、
長時間アクセスできない実行におけるフラクチャ制御を最適化します。プラント配管コードは、
混雑した検査可能なレイアウトにおける熱膨張、応力解析、コンポーネントの完全性を最適化します。材料仕様はその違いの下流にあります。コードがどの問題を解決しているのかを理解すると、仕様要件は恣意的に見えなくなります。
3. 本当の分かれ目: デザインコード
この記事から 1 つだけ理解すると、パイプとライン パイプの違いは システムが構築される設計コードによって決まります。、直径、壁の厚さ、または埋設されているかどうかではなく、製油所フェンス内の 6 インチの埋設ユーティリティ ラインは、依然として ASME B31.3 に基づくプラント配管です。フェンスの外側の 6 インチの送電線は、B31.4 または B31.8 に基づくライン パイプです。
| 属性 |
ラインパイプ |
プラント配管 |
| 材質仕様 |
API 5L (PSL1 / PSL2) |
ASTM A106、A53、A333、A312 |
| 設計コード — 液体 |
ASME B31.4 |
ASME B31.3 (プロセス) |
| 設計コード - ガス |
ASME B31.8 |
ASME B31.1 (電力) |
| ジオメトリ |
ロングストレートストリング、フィールドガースウェルド |
短い複雑なスプール、多くのフィッティング |
| 典型的なOD |
4インチ～60インチ |
1/2インチ – 24インチ |
| 製作 |
現場溶接、本線乗組員 |
製造されたスプールを現場でボルト締めして購入 |
| シャルピー靭性 |
必須 (PSL2) |
補足要件のみ |
| 最大収量 / Y:T 比 |
キャップ付き (PSL2) |
指定されていない |
| 炭素当量限度 |
必須 (PSL2) |
指定されていない |
| 外部塗装 |
スタンダード（FBE / 3LPE / 3LPP） |
塗装または断熱材 |
| 統治する |
破壊制御、長期にわたる完全性 |
熱応力、コンポーネントの完全性 |
重要なエンジニアリング ポイント — 材料段階では管轄権について交渉の余地はありません
規制されたパイプラインでは、オペレーターの規範への準拠が工場試験証明書と照合して監査されます。 MTC が ASTM A106 Gr.B のみを示している場合、実際にテストされた特性がどれほど優れているかに関係なく、そのパイプは API 5L 材料ではありません。リードタイムを短縮するために調達時に行われた代替の決定は、水圧試験の承認時に繰り返し全ストリングが拒否され、トン数が現場で立ち往生するという結果に終わりました。
4. API 5L と ASTM A106 / A53 の比較
A106 Gr.B と API 5L Gr.B は重複する強度領域を占めており、互いの代替品として頻繁に提供されるため、これは実際の購入決定のほとんどを左右する比較です。これらは同等の文書ではありません。
| 要件 |
API 5L (PSL2) |
ASTM A106 |
ASTM A53 |
| 対象サービス |
パイプライン輸送 |
高温プロセス配管 |
一般的な圧力および機械的 |
| 製造ルート |
シームレスかつ溶接 |
シームレスのみ |
シームレス、ERW (タイプ E)、炉溶接 (タイプ F) |
| 共通グレード |
B、X42～X80 |
グループA、グループB、グループC |
グループA、グループB |
| 最小収量 |
グレードごとに指定 |
指定された |
指定された |
| 最大収量 |
グレードごとに上限あり |
上限なし |
上限なし |
| 降伏対引張比 |
0.93 最大 (D > 12.750') |
指定されていない |
指定されていない |
| 炭素当量 |
CE制限は必須 |
指定されていない |
指定されていない |
| シャルピー衝撃試験 |
必須 |
補足 S5 のみ |
不要 |
| 納入条件のサフィックス |
必須 (R/N/Q/M) |
適用できない |
適用できない |
| パイプ本体のNDT |
必須(PSL2) |
補足 |
補足 |
| 静水圧試験 |
あらゆる長さ |
あらゆる長さ |
あらゆる長さ |
フィールド ノート — デュアル ステンシルは、代替品に関するほとんどの質問に対する本当の答えです
。工場では、化学的性質と引張範囲が重複しているため、ASTM A106 Gr.B、ASTM A53 Gr.B、および API 5L Gr.B に同時に認証されたパイプを定期的に生産しています。これはデュアル (またはトリプル) ステンシル材料であり、プラント配管にも使用されるストックでパイプライン仕様を満たす正当な方法です。ただし、デュアル ステンシルは
そのように注文し、MTC に記載する必要があります 。A106 専用パイプを API 5L であると遡って宣言することはできません。材料の出荷後ではなく、RFQ の段階でステンシルの手配を依頼してください。
関連書籍:
A106 対 API 5L シームレス パイプ — コンプライアンスと運用制限 →
5. API 5L グレードと PSL レベル
API 5L グレードの指定は、強度を直接エンコードします。 X 指定では、数値は ksi 単位で指定された最小降伏強度です。X65 は 65,000 psi の最小降伏強度を意味します。並列 L 指定では、MPa 単位で同じ値が得られます。L450 は X65 のメートル名です。どちらも製造証明書に記載されており、両方とも同じグレードを指します。
| グレード |
最小降伏 (MPa) |
最小降伏 (psi) |
最小引張 (MPa) |
最大 Y:T |
納入条件 |
| L245/B |
245 |
35,500 |
415 |
0.93 |
R、N、Q、M |
| L290/X42 |
290 |
42,100 |
415 |
0.93 |
R、N、Q、M |
| L320/X46 |
320 |
46,400 |
435 |
0.93 |
N、Q、M |
| L360/X52 |
360 |
52,200 |
460 |
0.93 |
N、Q、M |
| L390/X56 |
390 |
56,600 |
490 |
0.93 |
N、Q、M |
| L415/X60 |
415 |
60,200 |
520 |
0.93 |
N、Q、M |
| L450/X65 |
450 |
65,300 |
535 |
0.93 |
Q、M |
| L485/X70 |
485 |
70,300 |
570 |
0.93 |
Q、M |
| L555/X80 |
555 |
80,500 |
625 |
0.93 |
Q、M |
PSL2 値、API 仕様 5L 第 46 版。降伏対引張比の制限は、D > 323.9 mm (12.750 インチ) の場合に適用されます。より高いグレードの X90、X100、および X120 も、特殊な高圧プロジェクト向けに PSL2 で定義されています。
納入条件のサフィックス
PSL2 グレードには、パイプの処理方法を説明する必須の接尾辞が付いています。これは表面的なものではなく、微細構造、靭性、溶接性が変化し、工場によってルートの価格が異なります。
| サフィックス |
納入条件 |
一般的な使用方法 |
| R |
圧延されたままの状態 |
PSL2低グレードのみ |
| N |
正規化/正規化圧延 |
X60までシームレス |
| Q |
焼入れ焼戻し |
より強力なシームレスで酸っぱいサービス |
| M |
熱機械圧延または成形 |
溶接パイプ、X65 以上 |
PSL1 対 PSL2 — 最も重要な決定
PSL1 VS PSL2
PSL1 は、 化学的性質、引張特性、および基本的な寸法要件のみを指定します。
PSL2 では 、化学組成と炭素当量、ノッチ靱性 (シャルピー)、最大降伏および降伏対引張比を含む引張特性、および非破壊検査に関する必須要件に加え、納入条件の接尾辞が追加されています。
PSL2 は、厳しいサービス、オフショア、危険性の高い地域、および第三者による検査体制のあるプロジェクトに対するデフォルトの期待値です。 PSL1 は、オペレータが試験範囲の縮小を受け入れた低圧で非クリティカルな陸上ラインに対しては引き続き有効です。 2 つのコストの差は実際にありますが、拒否のコストと比較すると小さいです。詳細な内訳をご覧ください: API 5L PSL1 と PSL2 — 技術要件とフィールドパフォーマンス →
グレードの選択が単一の変数によって決定されることはほとんどありません。設計圧力、肉厚の経済性、溶接手順の適格性、およびサービス環境はすべて異なる方向に影響します。どのグレードが自分の製品ラインに適合するかを決めている場合は、 パイプグレードセレクターは、 使用条件に応じてそれを確認します。
クリティカル エンジニアリング ポイント — サワー サービスは別の認定です
API 5L PSL2 だけではパイプをウェット H S サービスに認定することはできません
2。サワーラインには、追加の硬度制限、NACE TM0284 に対する HIC テスト、および NACE TM0177 に対する SSC テストを課す NACE MR0175 / ISO 15156-2 への準拠が必要です。サワーサービス付録のない X65 PSL2 を示す工場証明書は、サワーサービス材料ではありません。H S 分圧と必要な試験体制を明確に記載してください。
2問い合わせの際には、
6. ラインパイプの種類: シームレス、ERW、LSAW、SSAW、コーティング
API 5L 内では、製造ルートはグレードとは別の仕様軸です。ルートによって、利用可能な直径と壁、トン当たりのコスト、重要なサービスへの適合性が決まります。
シームレス (SMLS)
一般的な外径:
1/2' – 24'
溶接シーム:
なし
用途:
サワーサービス、HPHT、海中、小口径ヘビーウォール
トレードオフ:
最高コスト/トン、OD 上限
ERW/HFW
一般的な外径:
2' – 24'
溶接シーム:
縦方向、フィラーなし
最適な用途:
収集ライン、中圧オイルおよびガス
トレードオフ:
縫い目の完全性は工場の品質管理に依存します
LSAW (JCOE / UOE)
一般的な外径:
16' – 60'
溶接シーム:
縦方向の浸漬アーク
最適な用途:
高圧トランスミッション、オフショア、X70/X80
トレードオフ:
同じ直径の SSAW よりもコストが高い
SSAW（スパイラル）
一般的な外径:
16' – 100'+
溶接シーム:
ヘリカル、サブマージ アーク
最適な用途:
大口径水、低圧ライン、杭打ち
トレードオフ:
重要な高圧ガスにはあまり有利ではありません
コーティングは、製造ルートの代わりにではなく、製造ルートの上に指定されます。 3 つの主要な外部システムは、FBE (単層融着エポキシ)、3LPE (3 層ポリエチレン)、および 3LPP (3 層ポリプロピレン) です。3LPE は埋め込み伝送の世界的なデフォルトであり、動作温度がポリエチレンの制限を超える場合は 3LPP が選択されます。内部ライニング (ガス流効率のための FBE、水のためのセメントモルタル) は別の項目です。
Engineering Insight — 好みではなく、直径によるルート選択
OD が約 24 インチを超えると商業規模ではシームレスなオプションがないため、実際の選択は LSAW と SSAW になります。16 インチ未満では、シームレスと ERW が選択されます。 16'–24' のオーバーラップ バンドは、真のエンジニアリング上の判断が必要な場所であり、通常は圧力によって解決されます。設計圧力でのフープ応力によって、スパイラル シームの形状がオペレーターに受け入れられるかどうかが決まります。
さらに読む:
シームレス vs 溶接ラインパイプ — 選び方 → ·
LSAW と SSAW — フープ応力閾値 →
7. 置換がうまくいかない場合
この分野で本当に高くつく間違いのほとんどは、エンジニアリング上のエラーではありません。それらは、スケジュール上のプレッシャーの下で取られた調達のショートカットであり、代わりに使用した材料が紙の上では技術的に適切であるように見えました。
規制されたパイプラインでの A106 の使用
A106 Gr.B と API 5L Gr.B の最小収量は同様です。 A106 にはないのは、最大収量の上限、Y:T 比の制限、炭素当量の制限、または必須のシャルピー試験です。 B31.8 ガス ラインでは、これら 4 つの欠落はまさにコードが破壊制御に依存しているものです。素材は完璧に機能するかもしれません。証明書は依然として監査に失敗します。
ラインパイプを油井管ケーシングとして使用
逆置換も同様に一般的ですが、同様に間違いです。ライン パイプは、ケーシング ストリングの軸方向、崩壊、内圧負荷の組み合わせに対して設計されておらず、API 5L では API 5CT のように崩壊抵抗性を指定していません。ラインパイプによる表面ケーシングの置き換えは、コスト重視のプロジェクトで定期的に発生し、十分に文書化された失敗ルートです。見る： ラインパイプと油井管 — 重要な違い →
PSL1とPSL2が同じグレードで互換性があると仮定
X65 PSL1 と X65 PSL2 はグレード名と最小歩留まりを共有します。彼らはテスト体制を共有していません。 PSL1 証明書にはシャルピー データがまったく含まれていません。これは、パイプライン設計における破損防止の仮定が検証されていないことを意味します。設計基準が PSL2 を想定していた場合、PSL1 を配信するとそれが無効になります。
コーティングを商品のアドオンとして扱う
コーティング仕様の欠陥は、数年後に、陰極防食電流が鋼に到達できないコーティング下の剥離およびシールド腐食として現れます。表面処理グレード、コーティング アプリケーターの資格、休日検出電圧はすべて、口頭での合意ではなく、PO に属します。
調達メモ — 紛争を解決する 3 つの文書
材料が到着し、検査官が質問すると、
ミルテスト証明書 (指定された EN 10204 3.1 または 3.2)、
パイプ本体のステンシルマーキング、および
発注書の技術付録の3 つの文書によって結果が決まります。 3 つすべてが同意した場合、内容は成立します。 PO があいまいな場合、工場の解釈がデフォルトで優先され、工場の解釈が常に最も安価な適合読み取り値となります。付属書を適切に作成すれば、この問題は解消されます。
8. 調達チェックリスト
これをラインパイプに関する問い合わせの技術付録スケルトンとして使用してください。空白のままにした項目は、工場によって都合よく埋められます。
| 項目 |
記載内容 |
なぜ重要なのか |
| 仕様 |
API 5L、エディション、PSL1 または PSL2 |
テスト体制全体を決定する |
| グレードとサフィックス |
例：L450Q / X65Q |
サフィックスは配送条件と微細構造を修正します |
| 製造ルート |
SMLS / ERW / LSAW / SSAW |
ルートがシームの動作と価格を左右する |
| 寸法 |
OD、WT、長さ範囲、公差等級 |
壁の公差は圧力定格に影響します |
| 衝撃試験 |
試験温度、必要エネルギー、場所 |
間違った温度でのシャルピーは何も証明しない |
| サワーサービス |
NACE MR0175 / ISO 15156-2、HIC、SSC |
PSL2とは別の資格 |
| NDT スコープ |
方法、適用範囲、許容レベル |
PSL2 の最小値はプロジェクトの仕様と一致しない可能性があります |
| エンドフィニッシュ |
ベベルアングル、プレーンエンド、ねじ付き |
現場溶接の準備は WPS と一致する必要があります |
| コーティング |
システム、厚さ、カットバック、表面処理 |
埋設線路の長期健全性 |
| 認証 |
EN 10204 3.1 または 3.2、第三者検査 |
3.2 独立した証人が必要 |
| マーキング |
ステンシル コンテンツ、必要に応じてデュアル ステンシル |
ステンシルは検査官が読み取るものです |
9. よくある質問
パイプとラインパイプの違いは何ですか？
ラインパイプは、パイプライン輸送システム用に API 5L に従って製造され、ASME B31.4 (液体) または B31.8 (気体) に従って設計されたパイプです。一般的なパイプは、プラント内プロセスおよび電力配管用の ASTM A106 または A53 などの仕様に従って製造され、ASME B31.3 または B31.1 に基づいて設計されます。違いは、直径、形状、またはパイプがたまたま埋設されているかどうかではなく、準拠する仕様と設計コードです。
API 5L ラインパイプの代わりに ASTM A106 を使用できますか?
材料にデュアルステンシルが含まれていない限り、規制されたパイプラインには使用されません。 API 5L PSL2 では、最大降伏強度、最大降伏対引張比 0.93、炭素当量制限、およびシャルピー衝撃試験が義務付けられています。 ASTM A106 はこれらのいずれも課していません。多くの工場では、両方の文書を満たすデュアル ステンシル A106 Gr.B / API 5L Gr.B パイプを製造していますが、API 5L ステンシルはパイプと工場試験証明書に表示する必要があり、事後的に宣言することはできません。
API 5L の PSL1 と PSL2 の違いは何ですか?
PSL1 は、化学、引張特性、および基本的な寸法要件のみをカバーします。 PSL2 では、化学組成と炭素当量、シャルピー試験によるノッチ靱性、最大降伏および降伏対引張比制限を含む引張特性、および非破壊試験に関する必須要件が追加されています。 PSL2 グレードには、R、N、Q、または M という納入条件の接尾辞も付いています。サワー サービス、オフショア、および重大事故地域のパイプラインは PSL2 として指定されます。
ラインパイプはどのような径の範囲をカバーしますか?
実際には、伝送ラインパイプの外径は約 4 インチから 60 インチと指定されています。シームレスは一般に約 24 インチまで利用可能で、LSAW はおよそ 16 インチから 60 インチまでをカバーし、SSAW は低圧で最大の直径を処理します。プラント内プロセス配管は 1/2 インチから 24 インチの範囲が一般的で、小口径ラインが数で優勢です。
ガス伝送ラインにはどの API 5L グレードを指定すればよいですか?
グレードの選択は、設計圧力に対する指定された最小降伏強度と、ルート長さにわたる肉厚の経済性によって決まります。 X42～X52は低・中圧の油・水ラインに適しています。 X60 と X65 は、世界中で最も広く指定されているトランスミッション グレードです。 X70 および X80 は、肉厚の低減により大規模なトン数の大幅な節約を実現する長距離高圧ガス幹線で使用されます。サワーサービスでは、グレードの選択は NACE MR0175 / ISO 15156 によってさらに制約されます。
標準パイプにコーティングが必要ない場合、ラインパイプにはコーティングが必要ですか?
埋設および海底ラインパイプには通常、陰極防食とともに外部防食コーティング (FBE、3LPE、または 3LPP) が施されます。これは、一度設置すると検査や再塗装ができないためです。プラント内の配管は通常地上にあり、アクセス可能であり、代わりに従来の塗装システムまたは断熱材によって保護されています。違いはアクセシビリティであり、重大な脆弱性ではありません。
API 5L パイプはサワー サービスに自動的に適していますか?
いいえ。API 5L PSL2 だけでは、パイプをウェット H 2S サービスに適合させることはできません。サワーラインには、硬度制限、NACE TM0284 に対する HIC テスト、および NACE TM0177 に対する SSC テストを追加する NACE MR0175 / ISO 15156-2 への準拠が必要です。これらは、H S 分圧とともに問い合わせに記載する必要があります2。そうでない場合、工場はそれらを含まない標準 PSL2 を見積もることになります。
ZC鋼管からのソースAPI 5Lラインパイプ
ZC Steel Pipe (Zhencheng Steel Co., Ltd.) は、B から X80、PSL1 および PSL2 までのグレードのシームレス、ERW、LSAW、SSAW、およびコーティングされたラインパイプなど、API 5L の全範囲を製造および輸出しており、必要に応じて NACE MR0175 / ISO 15156 のサワーサービス資格を取得しています。当社はプレミアム接続および特別グレードの油井管に関する独立特許を保有しており、アフリカ、中東、南米にわたるパイプラインおよび油田プロジェクトを完了しています。
技術付録 (グレード、PSL レベル、ルート、寸法、衝撃試験温度、コーティングおよび認証要件) をお送りください。ミル オプションを含む仕様に一致した見積書を返信します。
電子メール: マンディ。 w@zcsteelpipe.com · WhatsApp: +86-139-1579-1813
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