개체: 세로방향 용접 이음새를 제거하고 관통 막대 위에 단단한 빌렛을 압출하여 제조된 강철 튜브. 표준: 주로 ASTM A106(고온) 및 API 5L(라인 파이프)이 적용됩니다. 사용 사례: 중요한 고압, 고온 또는 주기적 서비스 환경. 한계: 벽 두께 편심으로 인해 장착 실패가 발생하기 쉽습니다. NACE 준수 없이 특정 산성 환경에서는 금지됩니다.
가장 일반적인 원인은 중간 벽 적층 입니다 . 이음매 없는 파이프는 고체 빌렛에서 압출되기 때문에 빌렛 중앙의 불순물이 벽 내부의 평평한 층류 결함으로 굴러갈 수 있습니다. 이는 표준 X선으로는 보이지 않는 경우가 많지만 고압 수압 테스트나 특수 초음파 검사에서는 실패합니다.
이것이 바로 이심률 역설(Eccentricity Paradox) 입니다 . 제조 공정에 따라 벽 두께 변동이 허용됩니다(보통 ±12.5%). 벽이 두꺼운 파이프(Sch 80+)에서 이 공차는 맞대기 용접 조인트에 상당한 내부 단차를 생성하므로 규정 준수 용접을 위해 ID를 일치시키기 위해 값비싼 내부 카운터보링이 필요합니다.
조건부로만. 항복 강도는 일치하지만 API 5L은 고온 크리프 저항을 위해 A106에서 요구하는 최소 실리콘 함량(0.10%)을 요구하지 않습니다. 대체하지 마십시오 . MTR(밀 테스트 보고서)에서 파이프가 이중 인증을 받았거나 A106 화학을 충족하는지 확인하지 않는 한 400°F를 초과하는 서비스로
이음매 없는 파이프는 압력 유지 신뢰성을 위해 지정되었지만 용접(ERW/LSAW) 파이프에서는 발견되지 않는 특정 제작 문제를 야기합니다. 파이프는 뜨거운 빌렛을 관통하는 맨드릴로 형성되기 때문에 맨드릴의 경로가 벗어나면 한쪽은 두껍고 다른 쪽은 얇은 파이프가 생성됩니다.
이러한 벽 두께 편심은 제조 중 비용 초과의 주요 원인입니다. 두 개의 편심 파이프가 용접을 위해 정렬되면 외부 직경(OD)은 일치하지만 내부 직경(ID)은 불가피하게 정렬되지 않습니다. 이 'Hi-Lo' 상태는 노동 집약적인 내부 가공으로 수정하지 않는 한 ASME B31.3 용접 승인 기준을 위반합니다.
아니요. 최신 ERW 파이프 이음매는 열처리로 인해 모재의 강도를 초과하는 경우가 많습니다. 이음매 없는 파이프는 때문에 선호됩니다 안전 계수 . 세로 솔기가 부족하여 주기적인 서비스에서 결함이 전파될 가능성이 가장 높은 경로를 통계적으로 제거합니다.
올바른 표준을 선택하는 것은 수명주기 무결성을 위해 매우 중요합니다. 차이점은 의도된 서비스, 즉 열 대 강인성에 있습니다.
| 특징 | ASTM A106(B등급) | API 5L(B등급/X등급) |
|---|---|---|
| 기본 애플리케이션 | 공정 배관(정유소, 발전소) | 송전 파이프라인(석유 및 가스) |
| 중요화학 | 실리콘: 최소 0.10%(킬드 스틸) | 망간: 최대 1.20%(높은 인성) |
| 주요 제약 | 원활해야 합니다. 고온 크리프에 중점을 둡니다. | 용접되거나 매끄럽게 처리될 수 있습니다. 항복 강도에 중점을 둡니다. |
엔지니어링 참고 사항: A106의 실리콘 요구 사항은 강철이 완전히 '살해'(탈산)되도록 보장하여 750°F 이상의 온도에서 흑연화를 방지합니다. 실패 모드 API 5L은 저항하도록 설계되지 않았습니다.
표준 이음매 없는 파이프는 신맛(H2S) 서비스에서 실패합니다. NACE MR0175 규정을 준수하려면 의 경도 제한과 0.002% 미만의 황 함량이 필요합니다 . 22 HRC 황화물 응력 균열(SSC) 및 수소 유발 균열(HIC)을 방지하기 위해
장거리 전송: 편심 문제로 인해 자동화된 궤도 용접이 어려워집니다. 일관된 장착을 위해서는 LSAW가 선호됩니다.
일반 유틸리티(저압): 냉각수 또는 계기용 공기에 대해 A106을 지정하는 것은 부당한 비용입니다. ASTM A53 ERW는 30% 더 낮은 비용으로 동일한 유용성을 제공합니다.
처리되지 않은 신맛 서비스: 높은 H2S 환경에서 표준 기성품 A106을 사용하면 치명적인 균열 실패가 발생합니다. 특별히 취급된 'Sour Service' 등급은 필수입니다.
예, 하지만 일반적으로 과잉입니다. 구조용 파이프(ASTM A500)는 프로세스 파이프(A106)보다 치수 공차가 더 엄격합니다. 구조 기둥에 이음매 없는 공정 파이프를 사용하면 A106에서 허용하는 느슨한 OD/ID 공차로 인해 연결을 맞추는 데 어려움을 겪는 경우가 많습니다.
저항력은 있지만 면역성은 없습니다. 피어싱하는 동안 빌렛의 한 쪽이 다른 쪽보다 뜨거웠던 '음양' 결함은 둘레 전체에 걸쳐 미세구조적 변화를 일으킬 수 있습니다. 극심한 열 순환 하에서 이러한 변화는 국부적인 응력 축적과 조기 피로 균열로 이어질 수 있습니다.
큰 직경(>16인치)의 경우 DSAW(Double Submerged Arc Welded)가 표준 대안입니다. 중요하지 않은 서비스에서 더 작은 직경의 경우 ERW(전기 저항 용접)가 허용됩니다. 사양이 허용하는 경우 압력 계산 시 '공동 효율 계수'(E)를 항상 확인하십시오. 심리스(Seamless)는 E=1.0인 반면 일부 용접 사양은 E=0.85일 수 있습니다.