API 5L X65 종방향 수중 아크 용접(LSAW) 파이프
기본 개요
표준 사양종방향 침수형-아크 용접 강철 라인 파이프아래에API 5L사양.X65등급는고강도-파이프라인 강철까다로운 오일 및 가스 전송 응용 분야에 널리 사용되며 X60에 비해 상당한 강도 증가를 제공하는 동시에 중요한 서비스 조건에 대해 우수한 인성과 용접성을 유지합니다.
이름 설명
| 부분 | 의미 |
|---|---|
| API | 미국 석유 연구소 |
| 5L | 파이프라인 운송 시스템용 라인 파이프 사양 |
| X65 | 등급지정 –X= 파이프라인 등급,65= 최소 항복 강도(ksi)(65,000psi / 448MPa) |
| 종방향 서브머지드 아크 용접(LSAW) | 제조 공정 – 강판은 필러 금속이 추가된 수중 아크 용접을 사용하여 단일 직선 세로 솔기를 따라 형성되고 용접됩니다. SAWL(Submerged Arc Welded Longitudinal)이라고도 함 |
API 5L X65 LSAW 파이프의 주요 특징
| 특징 | 설명 |
|---|---|
| 재료 유형 | 고강도-저강도-합금(HSLA)강– 입자 미세화 및 강도 향상을 위해{0}}니오븀, 바나듐 또는 티타늄과 미세 합금 |
| 조작 | LSAW(종방향 서브머지드 아크 용접)– UOE, JCOE 또는 RBE 공정으로 형성된 플레이트를 내부와 외부에 수중 아크로 용접합니다. |
| 제품 사양 수준 | PSL1또는PSL2(PSL2에는 필수 충격 테스트, 보다 엄격한 화학 관리 및 지정된 최대 강도 제한이 필요합니다.) |
| 항복 강도 | 최소 448MPa(65,000psi)(PSL1);448-600MPa일반적인 PSL2 범위 |
| 인장강도 | 최소 531MPa(77,000psi)(PSL1);531-758MPa일반적인 PSL2 범위 |
| 연장 | 최저한의21-23%벽 두께에 따라 |
| 주요 장점 | 고강도-대-중량 비율– 동일한 압력에서 더 얇은 벽을 허용하여 재료 비용과 무게를 줄입니다. |
| 일반적인 직경 | 323.9mm ~ 1626mm(12" ~ 64") – LSAW 공정으로 큰 직경이 가능합니다. 일부 제조업체에서는 최대 72인치까지 사용 가능 |
| 일반적인 벽 두께 | 6.0mm ~ 60mm(일부 제조사에서는 최대 80mm까지 가능) |
| 길이 | 6m ~ 12.3m기준; 최대 18m 사용 가능 |
화학 성분(API 5L X65)
| 요소 | PSL1(최대%) | PSL2(최대%) | 메모 |
|---|---|---|---|
| 탄소(C) | 0.26 | 0.22 | PSL2는 용접성과 인성을 훨씬 더 엄격하게 제어합니다. |
| 망간(Mn) | 1.45 | 1.45 | 힘을 제공합니다 |
| 인(P) | 0.030 | 0.025 | PSL2에서는 더 엄격함 |
| 유황(S) | 0.030 | 0.015 | 인성을 위해 PSL2가 훨씬 더 단단해졌습니다. |
| 실리콘(Si) | - | 최대 0.45 | PSL2에 지정됨 |
| 바나듐(V) | 최대 0.15 | 최대 0.15 | 미세-합금 |
| 니오븀(Nb) | 최대 0.05 | 최대 0.05 | 미세-합금 |
| 티타늄(Ti) | 최대 0.04 | 최대 0.04 | 미세-합금 – 입자 구조를 개선하는 TiN 침전물 형성 |
메모:PSL2의 더욱 엄격한 화학물질 제어는 산성 서비스 응용분야와 저온-인성에 특히 중요합니다. 초임계 CO2 수송과 같은 까다로운 응용 분야를 위한 최근 개발에서는 Ni, Cr, Cu가 첨가된 고급 합금 설계를 사용합니다.
기계적 성질
| 재산 | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| 항복 강도(최소) | 448MPa(65ksi) | 448MPa(65ksi) |
| 항복 강도(최대) | 지정되지 않음 | 600MPa(87ksi)전형적인 |
| 인장 강도(최소) | 531MPa(77ksi) | 531MPa(77ksi) |
| 인장 강도(최대) | 지정되지 않음 | 758MPa(110ksi) |
| 항복비-대-인장비(최대) | 지정되지 않음 | 0.93 |
| 연장 | 최소 21% | 최소 21% |
| 충격 에너지(샤르피 V-노치) | 필요하지 않음 | API 5L 테이블당 필수– 지정된 온도에서 일반 41J 최소 평균 |
메모:PSL2는 특정 온도에서 Charpy V{1}}노치 충격 테스트를 요구하여 중요한 응용 분야에 대한 적절한 인성을 보장합니다. 고급 X65M 재종은 탁월한 저온-온도 인성을 달성할 수 있습니다.>-45도에서 350J for base metal, with weld and HAZ >200 J .
X65 LSAW 파이프의 PSL1과 PSL2 비교
| 측면 | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| 화학 | 표준한계(C 0.26% 이하, S 0.030% 이하) | 더욱 엄격해진 통제(C 0.22% 이하, S 0.015% 이하) |
| 힘 | 최소만 지정됨 | 최소 및 최대지정됨(과도한-강도 방지) |
| 충격 테스트 | 필요하지 않음 | 필수적인지정된 온도에서 |
| 탄소 등가물 | 필요하지 않음 | 계산 및 제어 |
| NDT 요구 사항 | 기준 | 더욱 엄격해짐 - 비파괴 검사 의무화 |
| 인증 | 지정된 경우 인증서 | 인증서 필수(SR 15.1) |
| 추적성 | 제한된 | 완전한 추적성테스트 완료 후 |
| 일반적인 사용 | 일반 서비스, 송수관 | 중요 서비스, 신맛 서비스, 저온, 해양 |
PSL2 등급 지정
| 지정 | 의미 |
|---|---|
| X65Q | 담금질 및 강화 |
| X65M | 열-기계적으로 제어되는 가공(TMCP) - 뛰어난 인성을 제공합니다. |
LSAW 제조공정
성형 방법
| 방법 | 설명 | 일반적인 직경 |
|---|---|---|
| UOE | U-자형으로 압착된 플레이트, 이어서 O-자형으로 압착된 후 용접 후 확장됨 | 508-1118mm(20"-44") |
| JCOE | 프로그레시브 J-C-O 성형 단계, 용접 후 확장 | 406-1626mm(16"-64") |
| RBE | 롤 벤딩 공정 | 다양한 |
프로세스 단계
플레이트 선택:요구되는 사양에 따라 고품질 강판이 선택됩니다. X65의 경우 플레이트는 마이크로-합금을 첨가한 TMCP(열-기계 제어 처리)를 사용하여 생산되는 경우가 많습니다.
플레이트 준비:정밀 베벨을 위한 에지 밀링, 라미네이션을 위한 초음파 테스트
형성:점진적인 유압 프레싱(JCOE 또는 UOE)으로 균일한 진원도 생성
압정 용접:일시적으로 솔기를 고정합니다.
물속에 잠긴 아크 용접:다중-와이어 SAW는 내부 용접을 적용한 다음 플럭스 아래로 완전히 침투하도록 외부 용접을 적용합니다. 중요한 응용 분야에는 Ni{2}}Mo-Ti 미세 합금이 포함된 고급 필러 금속이 사용됩니다.
기계적 확장:엄격한 공차를 달성하고 잔류 응력을 줄이기 위해 정확한 치수로 확장된 파이프
NDT 및 테스트:100% 초음파 검사, 지정된 경우 방사선 검사, 수압 검사
마무리 손질:끝 베벨링(ANSI B16.25에 따름), 지정된 코팅 적용
크기 가용성
| 매개변수 | 범위 | 메모 |
|---|---|---|
| 외경 | 323.9mm~1,820mm(12" ~ 72") | LSAW 공정은 큰 직경을 가능하게 합니다. 표준 범위: 14"-60" |
| 벽 두께 | 6.0mm ~ 60mm | 일부 제조업체에서는 최대 80mm까지 사용 가능 |
| 길이 | 6m ~ 12.3m기준;최대 18m사용 가능 | JCOE 프로세스는 일반적으로 8-12.2m |
| 끝마무리 | ANSI B16.25에 따른 일반 끝, 경사진 끝 | 용접 표준에 맞게 베벨 처리됨 |
직경(X65)별 일반적인 벽 두께 가용성
| 외경(인치) | 외경(mm) | 벽 두께 범위(mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 10.5 |
| 20" | 508 | 6.0 - 12.5 |
| 24" | 610 | 6.0 - 14.5 |
| 30" | 762 | 7.0 - 17.5 |
| 36" | 914 | 8.0 - 20.5 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 22.5 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 23.5 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 23.8 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 23.8 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 24.8 |
미세구조 및 야금
X65 LSAW 파이프는 세심하게 설계된 미세 구조를 특징으로 합니다.
| 지역 | 미세구조 | 형질 |
|---|---|---|
| 비금속 | 미세한-입상 페라이트-퇴화 펄라이트 | TMCP를 통해 제작되었습니다. 결정립 미세화를 위한 미세한 Ti(C,N) 침전물(~1.5μm) 함유 |
| 열 영향 구역(HAZ) | 작은 상부 베이나이트가 있는 입자-조대화된 영역 | 인성을 유지하려면 합금 설계를 통해 제어해야 합니다. |
| 융합존(용접) | 주로 침상 페라이트 | 구형 Ti(C,N) 침전물(~0.8μm)을 포함합니다. 인성에 중요한 최적화된 필러 금속 화학 |
고급 X65M 개발:초임계 CO2 수송과 같은 까다로운 응용 분야의 경우 최신 X65M 파이프는 다음을 달성합니다.
-45°C impact energy >350 J(비금속)
Weld and HAZ average impact >200 J-45도에서
DWTT FATT85%(파괴 출현 천이 온도) -38도
높은-각 결정 경계외부 용접: 68.9%
잔류 오스테나이트:인성 강화를 위해 ~2.5%
테스트 및 검사 요구 사항
| 테스트 유형 | 목적 |
|---|---|
| 화학 분석 | 구성이 API 5L 제한을 충족하는지 확인하세요. |
| 인장 시험 | 항복강도 및 인장강도 확인(모재 및 용접부) |
| 평탄화 시험 | 연성을 확인하세요 |
| 굽힘 테스트 | 용접 무결성 및 연성 확인 |
| 충격 테스트(샤르피 V-노치) | PSL2에 필수지정된 온도에서 - 일반 최소 41J |
| 수압 테스트 | 누출{0}}밀폐 증명 - 각 파이프를 개별적으로 테스트함 |
| 초음파 검사 | 100%내부 결함에 대한 용접 이음새 |
| 방사선 촬영 검사(X-레이) | 보충 요구 사항에 의해 지정된 경우 |
| DWTT(낙하 인열 시험) | 지정된 경우 파괴 인성 검증용 |
| 치수검사 | OD, 벽 두께, 직진도, 끝 직각도 확인 |
| 육안검사 | 표면 상태, 용접 외관 |
밀 테스트 인증서:EN 10204 / 3.1B는 일반적으로 PSL2에 제공됩니다.
코팅 및 보호 옵션
| 코팅 유형 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 검은색(없는) | 표준 밀 마감, 실내 사용 |
| 바니시 / 방{0}}오일 | 운송 중 임시 보호 |
| 검은 그림 | 기본적인 부식 방지 |
| 3LPE(3층 폴리에틸렌) | 매설된 파이프라인, 열악한 환경 |
| FBE(퓨전 보세 에폭시) | 부식 방지 |
| 콜타르 에폭시 | 강력한-보호 |
| 역청 코팅 | 묻혀있는 서비스 |
| 콘크리트 중량 코팅(CWC) | 해양 파이프라인(음의 부력) |
비교표: X65와 인접 등급
| 등급 | 항복 강도(MPa) 최소 | 인장 강도(MPa) 최소 | 위치 |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | 고강도 |
| X65 | 448 | 531 | 더 높은 강도 |
| X70 | 483 | 565 | 초-강도 |
| X80 | 552 | 621 | 매우 높은 강도 |
백분율 증가:X65는 대략적으로 제공됩니다.X60보다 항복강도 8% 더 높음(448MPa 대. 414MPa) .
X65가 API 5L 등급에 적합한 곳
| 등급 | 수율(최소, MPa) | 일반적인 응용 |
|---|---|---|
| B | 241 | 낮은-압박 수집, 유틸리티 |
| X42 | 290 | 집결선, 유통 |
| X52 | 359 | 중간-압력 전달 |
| X60 | 414 | 고압-압력 전달 |
| X65 | 448 | 고압 송전, 해양 파이프라인, 북극 서비스 |
| X70 | 483 | 장거리-거리, 고압-기압 |
| X80 | 552 | 초-고압-압력 간선 |
X65는 까다로운 해양 및 북극 응용 분야에 선호되는 등급입니다.고강도와 탁월한 저온-인성이 요구되는 곳에 사용됩니다.
일반적인 응용
| 산업 | 응용 |
|---|---|
| 석유 및 가스 | 고압 전송 파이프라인, 수집 시스템 |
| 난바다 쪽으로 부는 | 해저 파이프라인, 플랫폼 라이저, 해양 설비 |
| 천연가스 | 장거리-가스 송전선, 가스 유통 네트워크 |
| 북극 서비스 | 뛰어난 인성을 요구하는 저온-파이프라인(-45도 이하에서 테스트됨) |
| 물 전달 | 고압-수도 본관, 담수화 플랜트 배관 |
| 석유화학 | 공정 라인, 고압에서의 산업용 운송 |
| CCUS 프로젝트 | 초임계 CO₂ 수송 파이프라인(고급 응용 분야) |
| 하부 구조 | 고강도 배관이 필요한 엔지니어링 프로젝트- |
X65 Grade의 장점
| 이점 | 설명 |
|---|---|
| 고강도 | X60보다 훨씬 높음(448 MPa 대. 414 MPa) - 작동 압력이 더 높거나 벽이 더 얇을 수 있음 |
| 우수한 인성 | PSL2 옵션은 북극 서비스를 포함하여 까다로운 환경에 대한 충격 특성을 보장합니다. |
| 체중 감소 | 강도-대-중량 비율이 높아 재료 비용과 지지 구조 요구 사항이 감소합니다. |
| 용접성 | Ti 함량을 최적화해야 하지만 제어된 화학 및 저탄소 당량으로 우수한 현장 용접성이 보장됩니다. |
| 사워 서비스 옵션 | H2S 환경에 대한 NACE MR0175/ISO 15156 준수 가능 |
| 입증된 해양 성능 | 전세계 해양 파이프라인 프로젝트에 광범위하게 사용됨 |
| 탁월한 저온-온도 성능 | 고급 X65M 재종은 -45도 이하에서 탁월한 인성을 달성합니다. |
X65용 LSAW 제조의 장점
| 이점 | 설명 |
|---|---|
| 대구경 성능 | 12" ~ 72"+ 직경의 파이프 생산 가능 – 고압 전송 라인에 이상적- |
| 두꺼운 벽 | 상당한 벽 두께(최대 60-80mm)가 필요한 고압 응용 분야에 적합합니다(최대 60-80mm). |
| 높은 구조적 무결성 | 단일 세로 솔기가 우수한 강도를 제공하며 완전{0}}침입 용접으로 결함 위험을 최소화합니다. |
| 뛰어난 치수 정확도 | OD, 난형도 및 직진도에 대한 엄격한 공차로 설치 문제 감소 |
| 잔류 응력 제어 | 기계적 팽창단계로 잔류응력 감소 및 항복강도 향상 |
| 향상된 인성 | 저온 및 해상 서비스에 대한 Charpy V-노치 테스트를 포함하는 PSL2 옵션- 고급 TMCP 플레이트는 탁월한 HAZ 인성을 제공합니다. |
| 품질 보증 | 기록된 매개변수를 사용한 자동 용접 완전한 NDT 추적성 |
국제 등가물
| 기준 | 동등한 등급 | 메모 |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L450 | API 5L과 조화 |
| GB/T 9711 | L450 | 중국어 상당 |
| CSA Z245 | 448학년 | 캐나다 표준 |
| DNV OS-F101 | 450학년 | 해양 표준 |
중요한 선택 참고 사항
1. X65 대 하위/상위 등급
X65에 적합하다고압 송전선, 해양 파이프라인 및 북극 서비스강화된 인성이 요구되는 곳
더 낮은 압력의 경우 다음을 고려하십시오.X60 또는 X52비용 최적화를 위해
초-압력이나 심해 분야의 경우 다음을 고려하세요.X70 또는 X80
X65는 다음을 제공합니다.강도와 인성의 최적 균형많은 까다로운 응용 분야용
2. PSL1 대 PSL2 선택
PSL1:일반 서비스, 급수관, 적당한 온도에서 중요하지 않은-애플리케이션에 충분합니다.
PSL2: 권장 대상:
저온-온도 서비스(충격 테스트 필요)
Sour 서비스(NACE 준수 H2S 환경)
임계 고압-압력선
해양 및 해저 애플리케이션
북극 및 추운 기후에 설치
규정 준수(DOT, FERC, FEMSA 라인)
3. 제조 공정 선택
LSAW다음과 같은 경우에 선호됩니다:
큰 직경(16" 이상)
고압 송전선-
해양 및 중요 서비스
더 쉬운 NDT를 위해 직선 솔기가 지정된 경우
고강도가 요구되는 두꺼운 벽 용도
4. 테스트 및 인증
표준 인증:KO 10204 3.1(제조업체의 독립적인 테스트)
중요한 프로젝트의 경우:KO 10204 3.2(제3자-입증 테스트)
밀 테스트 인증서에 화학 성분, 기계적 특성, NDT 결과, 정수압 테스트 결과가 포함되어 있는지 확인하세요.
Sour 서비스의 경우: NACE MR0175/ISO 15156 준수 지정
중요한 프로젝트에 대해 일반적으로 인정되는 SGS, BV, Lloyds의 제3자{0}자 검사
5. 애플리케이션 적합성
해양 파이프라인:추가 요구 사항(DWTT, CTOD, HAZ 인성)이 있는 X65 PSL2
북극 서비스:-45도 이하의 충격 테스트로 PSL2 지정
신맛 서비스:NACE MR0175/ISO 15156 규격을 준수하는 X65 PSL2 지정
고압-가스 전달:샤르피 충격 테스트가 포함된 X65 PSL2
물 공급 라인:X65 PSL1은 고압-본선에 일반적이고 경제적입니다.
CCUS 프로젝트:탁월한 저온-온도 인성을 갖춘 고급 X65M
최종 요점: API 5L X65 LSAW 파이프는고-강도, 대구경-용접선 파이프강도와 인성의 최적의 균형이 필요한 까다로운 응용 분야를 위해 특별히 설계되었습니다. 최소 항복 강도65,000psi(448MPa), 대략적으로 제공됩니다.X60보다 8% 더 높은 강도뛰어난 용접성과 저온-성능을 유지합니다. 선호하는 등급입니다해양 파이프라인, 북극 시설 및 중요한 고압 송전 시스템-강화된 인성이 필수적인 곳. LSAW 제조 공정을 통해 파이프 생산이 가능합니다.직경 12" ~ 72"최대 벽 두께80mm, 전 세계적으로 직경이 큰-고압 파이프라인 시스템에 이상적입니다. 까다로운 애플리케이션의 경우 다음을 지정하십시오.PSL2필요한 서비스 온도에서 Charpy V-노치 충격 테스트를 수행합니다. 고급의X65M(TMCP)등급은 다음을 초과하는 뛰어난 인성을 달성할 수 있습니다.-45도에서 350J, 초임계 CO2 수송을 포함한 가장 까다로운 환경에 적합합니다.
