이음매 없는 파이프와 용접선 파이프 사이의 선택은 파이프라인 엔지니어링에서 가장 일반적인 조달 결정 중 하나이며 불완전한 기준에 따라 가장 자주 내려지는 결정 중 하나입니다. '이음새가 없는 것이 더 강하다'와 '용접된 것이 더 저렴하다'는 둘 다 부분적으로 사실이지만 사양을 위한 충분한 근거는 아닙니다. 정답은 파이프 직경, 벽 두께, 사용 압력, 사용 환경, 설치 방법 및 적용 가능한 설계 코드에 따라 달라지며 실제로 비용보다는 크기 범위나 파이프라인 코드에 따라 결정되는 경우가 많습니다.
ZC Steel Pipe는 B등급부터 X80까지, PSL1 및 PSL2 등급의 API 5L에 이르는 4가지 라인 파이프 유형(무봉제, ERW, LSAW 및 SSAW)을 모두 제조합니다. 이 가이드는 처음부터 프로젝트에 적합한 유형을 지정할 수 있도록 전체 선택 프레임워크를 안내합니다.
내용물
4라인 파이프 제조 유형
일대일 비교
선택 결정 프레임워크
비용 비교
해양 및 해저 요구 사항
사워 서비스 고려 사항
애플리케이션 선택 매트릭스
자주 묻는 질문
1. 4라인 파이프 제조 유형
심리스(SMLS)
공정:
열간 회전 피어싱 + 롤링 - 용접 없음
OD 범위:
21.3mm – 508mm(¼' – 20')
벽 두께:
최대 50mm 이상
등급:
등급 B~X80
벽 공차:
공칭 기준 −12.5%
비용 지수:
최고
적합 대상: HPHT, 소형 OD, 릴레이, 사워
ERW(전기 저항 용접)
공정:
코일 롤 성형, HF 전기 용접 - 필러 없음
OD 범위:
168mm – 610mm(6' – 24')
벽 두께:
4.8mm – 25.4mm
등급:
등급 B~X70
벽 공차:
−0%(미만 공차 없음)
비용 지수:
최저(20~40% 이음새 없음)
최적 용도: 육상 가스 유통, 수집
LSAW(세로방향 SAW)
공정:
UOE/JCOE 판성형 + SAW 내부 및 외부
OD 범위:
406mm – 1,626mm(16' – 64')
벽 두께:
6.4mm – 50+mm
등급:
등급 B~X80
벽 공차:
−0%(플레이트 제어)
비용 지수:
중간(매끄러운 부분보다 10~25% 낮음)
최적의 용도: 해양 간선, 대형 OD 두꺼운 벽
SSAW (나선형 SAW)
공정 :
코일/플레이트 나선형 성형 + SAW 양면
OD 범위:
508mm – 2,236mm(20' – 88')
벽 두께:
6.4mm – 25.4mm
등급:
등급 B~X70
벽 공차:
−0%(코일 제어)
비용 지수:
대구경에 가장 낮음
최적 용도: 대구경 육상, 송수관
2. 일대일 비교
Criterion Seamless)
SMLS(
ERW
LSAW
SSAW
용접심
없음
직선 솔기 1개(충전재 없음)
직선 솔기 1개(SAW 필러)
나선형 솔기 1개(SAW 필러)
최대 외경
~508mm(20')
~610mm(24')
~1,626mm(64')
~2,236mm(88')
최대 벽 두께
50mm 이상
~25mm
50mm 이상
~25mm
벽 두께 균일성
±12.5% 허용오차
가장 단단함(코일 제어식)
단단함(플레이트 제어)
단단함(코일 제어식)
OD 진원도 / 난형도
보통 (열간압연)
훌륭한
훌륭함(확장됨)
보통의
피로 저항(주기적 굽힘)
최고 - 솔기 없음
좋음 - 솔기가 피로한 부위임
좋음 - 솔기가 피로한 부위임
하단 - 굽힘 상태의 나선형 솔기
사워 서비스(H₂S)
최고 — 솔기 HIC 위험 없음
가능 - 용접 이음매에는 추가 HIC 테스트가 필요합니다.
가능 — 용접 이음새 HIC 인증 필요
신맛이 거의 지정되지 않음
해양 / DNV-ST-F101
완전히 받아들여짐
추가 용접 자격을 갖춘 경우 승인됨
해상간선 표준
일반적으로 해외에서는 허용되지 않습니다.
릴레이 설치
우선의
권장되지 않음
가능 — 프로젝트별 자격
적합하지 않음
등급 B–X52 가용성
좋은
훌륭한
좋은
좋은
X65–X80 가용성
좋은
X65 예, X80 제한됨
훌륭한
X65 예, X80 제한됨
상대 비용(동일한 OD/등급/벽면)
제일 높은
최저(-20~-40%)
중간(-10~-25%)
대형 OD의 경우 최저
리드타임
보통~장기
최단
보통의
보통의
3. 선택 결정 프레임워크
실제로 이음매 없는 것과 용접된 것 사이의 선택은 다른 고려 사항이 적용되기 전에 직경과 벽 두께에 의해 제한되는 경우가 많습니다. 다음 결정 사항을 순서대로 진행하세요.
1단계 — 필요한 OD는 무엇입니까?
168mm(6') 미만:
이음매 없는 경우만 — 용접 파이프는 작은 OD에서는 경제적으로 생산되지 않습니다.
168–406mm(6'–16'): ERW 또는 이음매 없는 — 직경은 두 범위 모두 내에 있습니다. 다음 기준으로 이동합니다.
406–610mm(16'–24'): ERW, LSAW 또는 이음매 없는 — 모두 사용 가능. 다음 기준으로 이동합니다.
610mm(24') 초과:
LSAW 또는 SSAW만 해당 - 이 직경에서는 이음새가 없고 ERW를 사용할 수 없습니다.
2단계 — 필요한 벽 두께는 얼마입니까?
25mm 이상:
심리스 또는 LSAW만 해당 - ERW 및 SSAW는 최대 약 25mm로 제한됩니다.
25mm 미만: 잠재적으로 네 가지 유형 모두 사용 가능 - 다음 기준으로 이동합니다.
3단계 — 서비스 환경은 무엇인가요?
사워 서비스(H2S 존재):
원활한 선호 ; Annex H + 용접 심 HIC 인증으로 ERW/LSAW 가능; SSAW는 일반적으로 사용되지 않습니다.
근해/해저:
LSAW 또는 이음매 없는 ; ERW는 DNV-ST-F101에 따라 추가 용접 이음새 인증이 필요합니다. SSAW는 일반적으로 제외됩니다.
HPHT:
이음새가 선호됩니다 . 결합된 부하에서 최고의 무결성을 위해
표준 육상 스위트 서비스: OD/벽 요구 사항을 충족하는 모든 유형이 허용됩니다.
4단계 — 설치 방법은 무엇입니까?
릴레이(심해):
심리스만 해당 - 주기적 굽힘에 따른 LSAW 용접 이음새 피로는 대부분의 프로젝트에서 피하는 자격 장벽입니다.
S-lay 또는 J-lay: LSAW가 표준입니다. 작은 OD 흐름선에 적합합니다.
기존 토지 매장 또는 지상 매장: 1~3단계가 충족되면 모든 유형이 허용됩니다.
5단계 — 비용 최적화는 무엇을 제안합니까?
1~4단계에서 선택이 허용되는 경우: ERW는 육상 중형 OD에 대해 가장 저렴합니다. SSAW는 육상 대형 OD의 경우 가장 저렴합니다. LSAW는 해양 대형 OD에 최고의 균형을 제공합니다. 이음새는 가장 비싸지만 작은 OD, 두꺼운 벽 또는 릴레이에는 피할 수 없습니다.
조달 참고 사항 - 가장 일반적인 사양 실수 LSAW가 기술적으로 동일하고 상당히 저렴할 때 대구경(24인치+ OD) 라인 파이프에 대해 이음매 없는 지정 또는 반대로 비용 절감을 위해 사워 서비스 수집 라인에 대해 ERW를 지정한 다음 용접 이음매 HIC 테스트 단계에서 검증으로 인해 초기 절약보다 더 많은 시간과 비용이 추가된다는 사실을 알아냅니다. 견적을 요청하기 전에 위의 결정 프레임워크에 대해 프로젝트의 OD, 벽 및 서비스 환경을 매핑합니다. 프로젝트 중간에 파이프 유형 변경 비싸다.
4. 비용 비교
파이프 유형 간의 비용 차이는 품질이 아닌 제조 복잡성, 원자재 효율성 및 생산 처리량을 반영합니다. 자격을 갖춘 공장의 최신 LSAW 및 ERW 파이프는 이음매없는 것보다 열등하지 않습니다. 이는 단순히 제약 조건이 다른 다른 제조 경로일 뿐입니다.
OD 범위
원활한
ERW
LSAW
SSAW
참고 사항
소형(<168mm / <6')
기준선
사용할 수 없음
사용할 수 없음
사용할 수 없음
비용 선택 없음 - 원활하게만 가능
중형(168–406mm / 6'–16')
기준선
-20~-40%
이 범위에서는 일반적이지 않습니다.
사용할 수 없음
ERW는 비용 효율적인 선택입니다
대형(406~610mm / 16'~24')
기준선
-15~-25%
-10~-20%
일반적이지 않음
ERW 더 저렴함; 두꺼운 벽용 LSAW
매우 큼(>610mm / >24')
사용할 수 없음
사용할 수 없음
기준선
LSAW 대비 -15~-25%
저압용 SSAW; 중요한 서비스를 위한 LSAW
엔지니어링 통찰력 — 벽 공차 간격이 가장 중요한 곳 이음매 없는 파이프는 벽 공차가 −12.5%입니다. ERW 및 LSAW 플레이트 기반 파이프는 음의 벽 공차를 갖지 않습니다(또는 거의 0에 가깝습니다). 벽이 얇은 파이프(0.05 미만의 벽 대 OD 비율)의 경우 이 12.5% 공차 격차는 파열 압력 계산에 의미 있는 영향을 미칩니다. 8mm 공칭 벽으로 주문한 이음매 없는 파이프는 마치 7mm인 것처럼 설계해야 합니다. 이는 엔지니어가 설계 최소값을 유지하기 위해 약간 더 두꺼운 것을 주문해야 하기 때문에 벽이 얇은 응용 분야에서 이음새가 없는 비용 이점을 부분적으로 상쇄합니다. 벽이 두꺼운 이음매 없는 파이프(20mm 이상)에서는 공차의 영향 비율이 더 작고 벽 공차 문제가 덜 중요해집니다.
5. 해양 및 해저 요구 사항
해양 파이프라인 설계는 DNV-ST-F101(잠수함 파이프라인 시스템) 또는 이에 상응하는 국가 코드의 적용을 받습니다. 이러한 규정은 해양 적용 분야에 대한 선택 범위를 상당히 좁히는 파이프 유형 및 용접 이음부 자격에 대한 요구 사항을 부과합니다.
DNV-ST-F101 파이프 유형 수용성
해양에서 허용되는 파이프 유형
?
추가 요구사항과 육상의
일반적인 해상 사용 비교
원활한
예 - 제한 없음
표준 PSL2 + 프로젝트별 NDE
해저 흐름선, 라이저, 소형 OD 타이백
LSAW
예 - 대형 OD 표준
용접 심 100% AUT, RT, 용접 심 CVN
해상 간선, 심해 파이프인파이프
ERW
조건부 - 추가 용접 자격
전체 용접 심 AUT + RT + CVN, 신맛이 나는 경우 추가 용접 심 HIC 테스트
제한됨 — 가끔 작은 외경 내야 라인용
SSAW
일반적으로 허용되지 않음
나선형 솔기 형상은 굽힘과 압력이 결합된 상태에서 복잡한 응력 상태를 생성합니다.
해상 또는 해저 서비스에는 사용되지 않습니다.
중요한 엔지니어링 포인트 - 결합 하중 하의 ERW 용접 이음매 ERW 파이프는 필러 금속이 없는 열 영향부(HAZ)를 사용합니다. 용접은 압력 하에서 고체 결합으로 형성됩니다. 이는 인장 및 내부 압력만으로 건전한 조인트를 생성하지만 굽힘 + 압력 + 온도 하중(해상 파이프라인 설치 및 작동 중에 발생)이 결합된 HAZ 특성에는 표준 API 5L PSL2에서 요구하는 것 이상의 특정 자격 테스트가 필요합니다. 많은 해외 EPC 계약자는 코드에서 기술적으로 허용하는 경우에도 이러한 자격 부담을 피하기 위해 해외 서비스에 대해 ERW를 완전히 제외합니다.
6. 파이프 유형별 Sour 서비스 고려 사항
사워 서비스에서 수소 유발 균열(HIC)은 주로 철강 화학, 특히 황 함량 및 함유물 형태에 의해 발생합니다. 강철이 적절하게 지정되지 않으면 모든 파이프 유형이 취약합니다. 그러나 용접 이음새가 있으면 추가적인 위험이 발생합니다. 용접 영역과 열 영향 영역(HAZ)은 파이프 본체와 HIC에 대한 미세구조적 민감성이 다를 수 있습니다.
파이프 유형
본체 HIC 위험
용접 이음새 HIC 위험
부록 H 적용 가능합니까?
추가 신맛 요구 사항
원활한
Annex H 화학에 의해 제어됨
없음 - 용접 이음매 없음
예
부속서 H 화학 + 신체 HIC 테스트만 해당
ERW
Annex H 화학에 의해 제어됨
예 — HAZ 미세구조는 신체와 다릅니다.
예
부속서 H 화학 + 차체 HIC + 용접심 HIC 테스트 (NACE TM0284)
LSAW
Annex H 화학에 의해 제어됨
보통 — SAW 필러는 비금속을 희석합니다. HAZ 존재
예
부속서 H 화학 + 차체 HIC + 용접심 HIC 테스트 (NACE TM0284)
SSAW
Annex H 화학에 의해 제어됨
예 - 나선형 솔기가 단위 길이당 더 많은 표면적을 덮습니다.
기술적으로는 그렇습니다
Annex H + 용접 이음매 HIC, 그러나 Sour에 대해서는 거의 지정되지 않음 - 심리스 또는 LSAW 선호
엔지니어링 통찰력 - 피팅은 항상 이음새가 없습니다. 메인라인 파이프가 ERW, LSAW 또는 SSAW인지 여부에 관계없이 모든 파이프라인 피팅(벤드, 엘보우, 티, 리듀서)은 이음매 없는 파이프 또는 플레이트로 제조됩니다. 이것은 선택이 아닙니다. 이는 업계 표준입니다. 피팅 제작에 사용되는 성형 공정(유도 굽힘, 열간 성형)은 세로 방향 또는 나선형 용접 이음매와 호환되지 않습니다. 파이프라인 프로젝트 예산을 책정할 때 메인라인이 ERW 또는 SSAW로 지정되더라도 모든 피팅에 대한 원활한 파이프 비용을 고려하십시오.
8. 자주 묻는 질문
이음매 없는 파이프가 용접 파이프보다 강한가요?
이음매 없는 파이프에는 용접 이음매가 없으므로 용접 영역 응력 집중이나 HAZ 미세 구조 변화가 없습니다. 그러나 100% AUT 용접 검사를 갖춘 최신 LSAW 용접 파이프는 동일한 벽 두께에서 비슷한 파열 및 붕괴 등급을 달성합니다. 심리스의 실질적인 장점은 원시 강도가 아니라 반복 하중 하에서 용접 이음매 피로 위험이 없다는 것입니다. 이것이 바로 릴레이 파이프라인 및 굽힘 변형률이 높은 응용 분야에 지정된 이유입니다. 육상 파이프라인의 정적 내부 압력 서비스의 경우 자격을 갖춘 LSAW는 기능적으로 심리스(seamless)와 동일합니다.
용접 대신 이음매 없는 라인 파이프가 필요한 경우는 언제입니까?
5가지 상황에서 이음새가 필요하거나 강력하게 선호됩니다. 용접 파이프를 경제적으로 사용할 수 없는 직경 168mm 미만; 주기적 굽힘으로 인한 용접 이음새 피로가 설계 위험에 노출되는 릴레이 설치 결합된 하중이 용접 영역에 추가 응력을 가하는 HPHT 서비스; 용접 이음새 HIC 인증을 피하여 조달을 단순화하는 신맛 서비스; 메인라인 파이프 유형에 관계없이 모든 파이프라인 피팅(굴곡부, 엘보우, 티).
ERW, LSAW, SSAW 용접파이프의 차이점은 무엇인가요?
ERW는 고주파 전류를 사용하여 용가재 없이 파이프 가장자리를 융합합니다. 빠르고 비용 효율적이며 적당한 벽 두께로 최대 약 610mm의 중간 OD에 적합합니다. LSAW는 두꺼운 벽과 해양 트렁크 라인의 표준인 최대 1,626mm의 큰 직경이 가능한 용가재를 사용한 수중 아크 용접을 사용하여 직선 세로 솔기를 따라 압연 플레이트를 용접합니다. SSAW는 나선형 코일 또는 플레이트로 파이프를 형성하고 양면을 용접합니다. 저렴한 비용으로 최대 2,236mm의 매우 큰 직경을 가능하게 하며 주로 낮은 설계 압력에서 대형 육상 파이프라인에 사용됩니다. 참조: ERW 대 SAW 강관 →
해양 파이프라인에 용접선 파이프가 허용됩니까?
LSAW 용접 파이프는 해양 트렁크 라인에 널리 사용되며 100% 자동 초음파 테스트(AUT) 및 용접 이음새의 방사선 사진 테스트와 용접 영역의 샤르피 충격 테스트를 거쳐 DNV-ST-F101에 따라 완전히 허용됩니다. ERW는 추가적인 용접심 인증을 통해 조건부로 해양에서 승인됩니다. SSAW는 일반적으로 해외 서비스에는 허용되지 않습니다. 심해 릴 파이프레이의 경우 LSAW 용접 이음매가 릴 레이 설치로 인해 발생하는 주기적 굽힘으로 인해 피로 위험이 있기 때문에 일반적으로 이음매 없는 배관이 지정됩니다.
용접선 파이프는 이음매없는 파이프에 비해 얼마나 저렴합니까?
ERW는 일반적으로 동일한 OD, 등급 및 벽 두께에서 이음매 없는 파이프보다 20-40% 저렴합니다. LSAW는 큰 직경의 경우 이음매 없는 것보다 10~25% 더 적게 작동합니다. SSAW는 매우 큰 직경의 파이프에 대한 가장 저렴한 옵션입니다. 용접에 비해 이음매 없는 제조가 더 효율적인 두꺼운 벽(25mm 이상) 및 고급 등급(X70/X80)의 경우 간격이 좁아집니다. ERW의 제로 네거티브 벽 허용 오차는 또한 이음매 없는 공차에 비해 낮은 명목 가격을 부분적으로 상쇄합니다. 이음매 없는 허용 오차는 -12.5%를 설명하기 위해 약간 더 두꺼운 주문 벽이 필요하기 때문입니다.
Sour 서비스에 ERW 파이프를 사용할 수 있습니까?
ERW 파이프는 API 5L Annex H에 따라 사워 서비스에 대한 인증을 받을 수 있지만 NACE TM0284에 따라 본체 HIC 테스트와 명시적인 용접 이음매 HIC 테스트가 모두 필요합니다. ERW 열 영향 영역은 파이프 본체와 다른 미세 구조를 가지며 독립적으로 인증을 받아야 하기 때문입니다. 많은 엔지니어들은 이러한 추가적인 검증 단계를 피하기 위해 신맛이 나는 수집 라인에 대해 이음매 없는 사양을 지정합니다. Sour Service의 비용상의 이유로 ERW를 선택한 경우 구매 주문서에는 Annex H 화학 요구 사항, 본체 HIC 테스트 및 용접 이음매 HIC 테스트가 명시적으로 명시되어야 합니다. 이 세 가지가 모두 필요합니다.
ZC 강관의 소스 라인 파이프
ZC Steel Pipe는 Annex H 사워 서비스 자격을 포함하여 등급 B부터 X80까지, PSL1 및 PSL2 등급의 API 5L에 이르는 4가지 라인 파이프 유형(무봉제, ERW, LSAW 및 SSAW)을 모두 제조합니다. 귀하의 프로젝트에 심해 타이백을 위한 소형 OD 무봉제 흐름라인이 필요하든, 해양 트렁크 라인을 위한 대구경 LSAW가 필요하든 당사는 전체 MTC 문서, 제3자 검사 지원, 파이프 유형 및 등급 선택에 대한 기술 상담을 제공합니다. 아프리카, 중동, 남미에서 프로젝트를 완료했습니다.
