API 5L X80 종방향 수중 아크 용접(LSAW) 파이프
기본 개요
표준 사양종방향 침수형-아크 용접 강철 라인 파이프아래에API 5L사양.X80 등급을 나타냅니다프리미엄 고강도-파이프라인 강철가장 까다로운 장거리 가스 송전 프로젝트, 심해 해상 파이프라인, 북극 서비스에 사용됩니다.{0}} 최소 항복 강도80,000psi(552MPa), X80은 낮은 등급에 비해 최대 작동 압력과 상당한 재료 절감을 가능하게 합니다.
이름 설명
| 부분 | 의미 |
|---|---|
| API | 미국 석유 연구소 |
| 5L | 파이프라인 운송 시스템용 라인 파이프 사양 |
| X80 | 등급지정 –X= 파이프라인 등급,80= 최소 항복 강도(ksi)(80,000psi / 552MPa) |
| 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 X80 LSAW 파이프의 주요 특징
| 특징 | 설명 |
|---|---|
| 재료 유형 | 고강도-저강도-합금(HSLA)강초-미립자 구조를 위한 미세 합금(Nb, V, Ti) 및 고급 TMCP(열-기계 제어 처리) 사용- |
| 조작 | LSAW(종방향 서브머지드 아크 용접)– UOE 또는 JCOE 공정으로 형성된 플레이트를 내부 및 외부에 수중 아크로 용접합니다(양면-) |
| 제품 사양 수준 | PSL1 또는 PSL2– PSL2는X80의 경우 필수중요한 서비스에서는 샤르피 충격 테스트, 엄격한 화학 관리 및 지정된 최대 강도 제한이 필요합니다. |
| 항복 강도 | 최소 552MPa(80,000psi)(PSL2 범위: 552-705MPa) |
| 인장강도 | 최소 621MPa(90,000psi)(PSL2 범위: 621-827MPa) |
| 연장 | 최저한의21-22%벽 두께에 따라 |
| 주요 장점 | 최대 강도-대-중량 비율– 주어진 압력에 대해 가장 얇은 벽을 허용하여 재료 비용, 운송 중량 및 현장 용접 시간을 줄입니다. |
| 일반적인 직경 | 406mm ~ 1524mm(16" ~ 60") – LSAW 공정으로 큰 직경 가능 |
| 일반적인 벽 두께 | 6.0mm ~ 40mm(특수 프로젝트의 경우 최대 50mm까지 가능) |
| 길이 | 6m ~ 12.3m기준;최대 18.3m사용 가능 |
화학 성분(API 5L X80 PSL2)
| 요소 | 일반적인 최대 % | 메모 |
|---|---|---|
| 탄소(C) | 최대 0.22 | 용접성을 위한 초저탄소- |
| 망간(Mn) | 최대 1.90 | 강도를 위한 더 높은 망간 |
| 인(P) | 최대 0.020 | 인성을 위한 엄격한 제어 |
| 유황(S) | 최대 0.015 | HIC 저항에 대한 매우 엄격한 제어 |
| 니오븀(Nb) | 0.05-0.10 | 결정립 미세화를 위한 미세{0}}합금 |
| 바나듐(V) | 최대 0.10 | 석출 강화를 위한 미세{0}}합금 |
| 티타늄(Ti) | 최대 0.04 | TMCP 중 결정립 미세화를 위한 TiN 형성 |
| 탄소 등가물(CE) | 일반적으로 0.22-0.25 | 현장 용접성을 계산하고 제어합니다. |
메모:실제 값은 TMCP 프로세스 설계에 따라 달라질 수 있습니다. 두 번째 West-East 가스 파이프라인 프로젝트에서는 최적의 특성을 위해 높은 망간 및 니오븀과 함께 매우 낮은 탄소 함량을 사용했습니다.-
기계적 성질(PSL2)
| 재산 | 값 범위 | 메모 |
|---|---|---|
| 항복 강도(최소) | 552MPa(80ksi) | API 5L당 최소 요구 사항 |
| 항복 강도(최대) | 705MPa(102ksi) | 최대 한도는 과도한-강도를 방지합니다. |
| 인장강도(최소) | 621MPa(90ksi) | 최소 요구사항 |
| 인장 강도(최대) | 827MPa(120ksi) | 최대 한도 |
| 항복비-대-인장비(최대) | 0.93 | 연성 보장 |
| 연장 | 최소 22% | 벽 두께에 따라 다름 |
| 샤르피 V-노치 임팩트 | 40-100 J 최소 평균 | 프로젝트에 따라 지정된 온도(종종 -20도 ~ -45도) |
실제 테스트 결과(X80 LSAW JCOE 파이프):중국산-X80 파이프(ø1016×18.4mm)에 대한 테스트 결과는 다음과 같습니다.
항복 강도 범위:555-625MPa
인장 강도:645-720MPa
연장:38-40%(최소 22% 이상)
항복-대-인장비:0.82-0.87(최대 0.93 이하)
-20도에서의 충격 에너지:평균 298J(비금속)
-5도에서의 DWTT 전단 면적:95% 평균
X80용 LSAW 제조 방법
성형 방법
| 방법 | 설명 | X80에 대한 적합성 |
|---|---|---|
| UOE | U-자형으로 압착된 플레이트, 이어서 O-자형, 용접 후 기계적으로 팽창됨 | 대량-X80 생산에 선호– Baosteel은 두 번째 West-East 가스 파이프라인을 위해 322,000톤의 X80 UOE 파이프를 생산했습니다. |
| JCOE | 프로그레시브 J-C-O 성형 단계, 용접 후 확장 | X80에 적합– 중국 제조업체가 JCOE 공정을 사용하여 X80 파이프 생산에 성공했습니다. |
| 롤-벤드 | 플레이트가 실린더 안으로 점진적으로 굴러감 | 두꺼운 벽, 소규모 생산에 적합 |
프로세스 단계
플레이트 선택:초미립자 구조를 갖춘 TMCP(열-기계 제어 가공)를 통해 생산된 고품질 강판-
플레이트 준비:정밀 베벨을 위한 에지 밀링, 라미네이션을 위한 초음파 테스트
형성:점진적인 유압 프레싱(JCOE 또는 UOE)은 균일한 진원도를 생성합니다. JCOE의 경우 플레이트 가장자리가 먼저 압착된 다음 증분식으로 형성됩니다.
압정 용접:일시적으로 솔기를 고정합니다.
물속에 잠긴 아크 용접:다중-와이어 SAW는 플럭스 아래로 완전히 침투하기 위해 내부 용접을 적용한 다음 외부 용접(DSAW)을 적용합니다. 테스트를 통해 우수한 용접 무결성이 확인되었습니다.
기계적 확장:엄격한 공차를 달성하고 잔류 응력을 줄이기 위해 정확한 치수로 확장된 파이프
NDT 및 테스트:100% 초음파 검사, 방사선 검사, 수압 검사
마무리 손질:끝 베벨링(ANSI B16.25에 따름), 지정된 코팅 적용
크기 가용성
| 매개변수 | 범위 | 메모 |
|---|---|---|
| 외경 | 406mm ~ 1524mm(16" ~ 60") | 표준 LSAW 범위 |
| 벽 두께 | 6.0mm ~ 40mm | 특수 프로젝트의 경우 최대 50mm |
| 길이 | 6m ~ 12.3m기준;최대 18.3m사용 가능 | 길이가 길어지면 현장 용접이 줄어듭니다. |
| 끝 마무리 | ANSI B16.25에 따른 일반 끝, 경사진 끝 | 용접 표준에 맞게 베벨 처리됨 |
실제-프로젝트 예:중국에서 두 번째로 사용되는 서부{0}}동부 가스 파이프라인직경 1,219mm(48")12 MPa 작동 압력용으로 설계된 벽 두께의 X80 UOE 파이프.
X80 LSAW 파이프의 PSL1과 PSL2 비교
| 측면 | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| X80의 일반적인 사용 | 드물다 – 중요하지 않은-서비스에만 해당 | X80 표준 – 파이프라인 전송에 필수 |
| 화학 | 표준 한도 | 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 |
| 항복비-대-인장비 | 지정되지 않음 | 최대 0.93 |
| 추적성 | 제한된 | 완전한 추적성테스트 완료 후 |
메모:X80의 경우 PSL2는 효과적으로모든 파이프라인 전송 애플리케이션에 필수. PSL1 X80은 거의 지정되지 않습니다.
X80 PSL2의 테스트 및 검사 요구 사항
| 테스트 유형 | 목적 | 일반적인 결과 |
|---|---|---|
| 화학 분석 | 구성이 API 5L 제한을 충족하는지 확인하세요. | 매우-낮은 C, 엄격한 S 제어 |
| 인장 시험 | 항복강도 및 인장강도 확인(모재 및 용접부) | Base: 555-625 MPa; Weld tensile >680MPa |
| 평탄화 시험 | 연성을 확인하세요 | 통과하다 |
| 굽힘 테스트 | 용접 무결성 및 연성 확인 | 샘플 29개 중 28개 통과 |
| 충격 테스트(샤르피 V-노치) | 필수적인지정된 온도에서 | 기본: 평균 298J @ -20도; 용접: 평균 215J |
| DWTT(낙하 인열 시험) | 파괴인성 검증용 | 85-100% 전단 면적 @ -5도 |
| 수압 테스트 | 누출-밀폐 증명 | 각 파이프는 개별적으로 테스트되었습니다. |
| 초음파 검사 | 100%내부 결함에 대한 용접 이음새 | 전체 길이, 양쪽 |
| 경도 테스트 | 과도한 경도가 없는지 확인 | <275 HV10 |
밀 테스트 인증서:EN 10204 / 3.1B 표준; 3.2 중요한 프로젝트의 경우
코팅 및 보호 옵션
| 코팅 유형 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 검은색(없는) | 표준 밀 마감, 실내 사용 |
| 바니시 / 방{0}}오일 | 운송 중 임시 보호 |
| 3LPE(3층 폴리에틸렌) | 가장 일반적인매설된 X80 파이프라인용 |
| FBE(퓨전 보세 에폭시) | 부식 방지 |
| 콘크리트 중량 코팅(CWC) | 해양 파이프라인(음의 부력) |
| 내부 흐름 코팅 | 흐름 효율성을 위한 에폭시 코팅 |
비교표: X80과 낮은 등급
| 등급 | 항복 강도(MPa) 최소 | 인장 강도(MPa) 최소 | 상대 강도 |
|---|---|---|---|
| X60 | 414 | 517 | 기준선 |
| X65 | 448 | 531 | X60 대비 +8% |
| X70 | 483 | 565 | X60 대비 +17% |
| X80 | 552 | 621 | X60에 비해 +33%, X70에 비해 +14% |
백분율 증가:X80은 대략적으로 제공합니다.X70보다 항복강도 14% 더 높음(552MPa 대. 483MPa) .
X80이 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, 해상 |
| X70 | 483 | 장거리-고기압-해상 심해 |
| X80 | 552 | 초-고압-압력 간선, 주요 국가 간 가스 파이프라인- |
| X100 | 690 | 실험적이고 제한된 프로젝트 |
X80은 파이프라인 전송을 위해 널리 상업적으로 사용되는 최고 등급입니다. .
일반적인 응용
| 산업 | 응용 |
|---|---|
| 장거리-장거리 가스 전송 | 주요-국가 간 가스 파이프라인– 예: 두 번째 서쪽-동쪽 가스 파이프라인(중국)은 1219mm X80을 사용했습니다. |
| 난바다 쪽으로 부는 | 심해 해저 파이프라인, 플랫폼 라이저 |
| 고압-가스 | 파이프라인 운영 중10-15MPa(1,450-2,175psi)설계압력 |
| 북극 서비스 | 뛰어난 인성을 요구하는 저온-파이프라인(-45도) |
| CCUS 프로젝트 | 고강도가 요구되는 CO2 수송 파이프라인 |
| LNG 수출/수입 | 터미널 배관, 고압-압력 전달 라인 |
주요 프로젝트 예: Second West-East 가스 파이프라인
중국의 두 번째 서부{0}}동부 가스 파이프라인은중국 최초의 -X80 파이프 대규모 적용 :
| 매개변수 | 세부 |
|---|---|
| 파이프 사양 | API 5L X80, 직경 1,219mm(48") |
| 제조공정 | UOE LSAW |
| 철강 생산업체 | 바오스틸 |
| 생산량 | 322,000톤2010년 6월 X80 UOE 강관 생산량 |
| 작동 압력 | 10-12MPa(1,450-1,740psi) |
| 중요성 | 중국 내 대구경 X80 UOE 파이프 생산 역량 공백 메우기- |
X80 Grade의 장점
| 이점 | 설명 |
|---|---|
| 초-고강도 | 552 MPa 최소 생산량 – 최고 작동 압력 가능 |
| 자재 절감 | 더 얇은 벽동일한 압력에 대해 – X70에 비해 강철 톤수를 10-20% 줄입니다. |
| 감소된 현장 용접 | 벽이 얇아지고=용접 금속이 적어지고 용접이 빨라집니다. |
| 운송 비용 절감 | 파이프가 가벼워져 운송 및 취급 비용이 절감됩니다. |
| 입증된 성능 | 주요 프로젝트(West-East Pipeline, Nord Stream, TC Energy)에 성공적으로 배포 |
| 우수한 인성 | PSL2에는 샤르피 충격 테스트가 필요합니다. 실제 성능은 최소값을 훨씬 초과합니다. |
X80용 LSAW 제조의 장점
| 이점 | 설명 |
|---|---|
| 대구경 기능 | 직경 16" ~ 60"+의 파이프 생산 가능 - 간선에 이상적 |
| 두꺼운 벽 | 상당한 벽 두께가 필요한 고압 응용 분야에 적합- |
| 높은 구조적 무결성 | 단일 세로 이음매는 우수한 강도를 제공하며 완전-양면 관통 용접-으로 결함 위험을 최소화합니다. |
| 뛰어난 치수 정확도 | OD, 타원도 및 직진도에 대한 엄격한 공차 |
| 잔류 응력 제어 | 기계적 팽창단계로 잔류응력 감소 및 항복강도 향상 |
| 향상된 인성 | TMCP plates provide exceptional HAZ toughness; actual tests show >200 J 용접 충격 에너지 |
| 품질 보증 | 기록된 매개변수를 사용한 자동 용접 완전한 NDT 추적성 |
치수 공차(API 5L)
X80 LSAW 파이프의 경우 API 5L은 다음 공차를 지정합니다.
| 매개변수 | 용인 |
|---|---|
| 외경(파이프 본체) | ±0.75%지정된 OD의 |
| 외경(파이프 끝단) | +1.6mm / -0.4mm219-273mm의 경우;+2.4mm / -0.8mm274-610mm용 |
| 벽 두께 | +19.5% / -8%X80 등급용, OD 508-610mm |
| 길이 | +100mm / -0mm |
| 직진도 | 길이의 0.15% |
국제 등가물
| 기준 | 동등한 등급 | 메모 |
|---|---|---|
| ISO 3183 | L555ME또는X80ME | API 5L과 조화를 이루었습니다. "E"는 해상/북극에 적합함을 나타냅니다. |
| GB/T 9711 | L555 | 중국어 상당 |
| CSA Z245 | 550학년 | 캐나다 표준 |
| DNV OS-F101 | 450학년 / 485학년 / 555학년 | 해양 표준에는 추가 요구 사항이 포함됩니다. |
중요한 선택 참고 사항
1. X80 대 낮은 등급
X80에 대해 지정됩니다초-고압-압력 간선, 주요 횡단-가스 파이프라인 및 심해 해양 프로젝트최대 강도가 요구되는 곳
더 낮은 압력의 경우,X70 또는 X65더 비용 효율적일 수 있습니다-
X80은 다음을 제공합니다.최고 강도-대-중량 비율시중에 판매되는 등급 중
2. PSL2는 X80에 필수입니다.
PSL2가 효과적으로 필요합니다모든 X80 파이프라인 애플리케이션용
필수 요구 사항은 다음과 같습니다.
Charpy V-노치 충격 테스트
최대 항복 및 인장 강도 한계
탄소당량 제어
완전한 추적성
3. 중요 서비스에 대한 추가 요구 사항
DWTT(낙하 중량 인열 시험):파괴인성 검증용
HAZ 인성:용접 열{0}}영향 영역이 충격 요구 사항을 충족하는지 확인하세요.
CTOD(균열 팁 개방 변위):해외 및 신맛 서비스용
NACE 규정 준수:Sour 서비스용(H2S 환경)
SSC/HIC 테스트:신 서비스 애플리케이션의 경우
4. 제조 공정 선택
UOE:대량-X80 생산에 선호
JCOE:X80에 적합합니다. 중국 제조에서 성공이 입증됨
두 프로세스 모두 필요TMCP 플레이트초-미세 입자 구조
5. 테스트 및 인증
표준 인증:KO 10204 3.1(제조업체의 독립적인 테스트)
중요한 프로젝트의 경우:KO 10204 3.2(제3자-입증 테스트)
밀 테스트 인증서에는 화학 성분, 기계적 특성, NDT 결과, 정수압 테스트 결과,특정 온도에서의 충격 테스트 결과
제3자{0}}검사SGS, BV, 로이드일반적으로 받아들여지는
최종 요약: API 5L X80 LSAW 파이프을 나타냅니다널리 상업적으로 사용되는 최고 강도 등급파이프라인 전송용, 최소 항복 강도80,000psi(552MPa) – X70보다 14% 더 높음. 이는 가장 까다로운 장거리 가스 전송 프로젝트, 심해 해상 파이프라인, 최대 작동 압력과 최소 벽 두께가 요구되는 북극 설치를 가능하게 합니다. 고급 TMCP 플레이트를 사용하는 LSAW 제조 공정(UOE 또는 JCOE)은 다음과 같은 파이프를 생산합니다.직경 16" ~ 60"탁월한 인성 - 실제 테스트에서 모재 충격 에너지는 다음과 같습니다.-20도에서 298J용접 충격 에너지 초과200 J. 중국의 두 번째 서부{1}}동부 가스 파이프라인과 같은 주요 프로젝트가 성공적으로 구축되었습니다.322,000톤X80 UOE 파이프. 모든 중요한 애플리케이션의 경우,PSL2Charpy V-노치 충격 테스트 및 완전한 추적성을 통해필수적인. X80은 파이프라인 기술의 최첨단-을 대표하며, 세계 최대 송전 파이프라인의 압력을 높이고 재료 소비를 줄이며 전체 프로젝트 비용을 낮출 수 있습니다.
