石油・ガス輸送用鋼管にはどのような規格が適用されていますか？製品はどのような検査を受けていますか？

現在、国内外で広く採用されている石油・ガス輸送用鋼管の規格には、以下のものがある。
（１）米国石油協会によるAPI SPEC 5L「ラインパイプの仕様」
（２）国際規格ISO 3183-1、-2、-3「石油・天然ガス産業－パイプライン用鋼管－技術的納入条件」
（３）一部の重要な長距離パイプラインについては、特定の運用環境に基づいて追加の調達技術条件が設定される。

 

I. 石油・ガス輸送用鋼管のAPI規格における分類と主な相違点

API 5L は一般的にパイプラインパイプの施工基準を指し、シームレス鋼管と溶接鋼管の 2 つの主要カテゴリが含まれます。石油輸送パイプラインでは、一般的に使用される溶接パイプの種類には、スパイラルサブマージアーク溶接パイプ (SSAWパイプ) 縦方向サブマージアーク溶接パイプ (LSAWパイプ）、および電気抵抗溶接管（ERWパイプ). 継ぎ目のない鋼管パイプラインの直径が152mm未満の場合に、一般的に選択される。

中国の国家規格GB/T 9711-2011「石油・天然ガス産業－パイプライン輸送システム用鋼管」は、API 5Lに基づいて策定されている。
GB/T 9711-2011は、石油・天然ガスパイプライン輸送システムで使用されるシームレス鋼管および溶接鋼管の2つの製品仕様レベル（PSL1およびPSL2）における製造要件を規定しています。したがって、この規格は石油・天然ガス輸送用のシームレス鋼管および溶接鋼管にのみ適用され、鋳鉄管には適用されません。

 

鋼材のグレード
API 5L規格は、GR.B、X42、X46、X52、X56、X60、X70、X80など、幅広い鋼種を原材料として対象としています。鋼種によって原材料や製造工程に関する要件は異なりますが、異なる鋼種間の炭素当量については厳密に管理されています。

 

品質基準
ではAPI 5L鋼管規格における品質要件は、PSL1とPSL2に分けられます。PSLは製品仕様レベルの略です。
PSL1はパイプラインパイプの一般的な品質レベル要件を規定する一方、PSL2は化学組成、ノッチ靭性、強度特性、および補足的な非破壊検査（NDE）に関する必須要件を導入する。
PSL1パイプの場合、パイプのグレードは鋼材のグレード（または指定、例えばX42。42はpsi単位で最小降伏強度を表す）と同じです。グレードは、パイプの強度レベルを識別する文字または文字と数字の組み合わせで構成され、鋼材の化学組成に関連しています。
PSL2パイプの場合、グレードはパイプの強度レベルを示す文字または文字と数字の組み合わせで構成され、鋼材の化学組成に関連しています。さらに、納入条件を示す1文字（R、N、Q、またはM）の接尾辞が含まれます。PSL2パイプの場合、納入条件の後に、使用条件を示す文字が付くことがあります。Sは酸性環境、Oは海洋環境を表します。

 

品質基準の比較

1. PSL2はPSL1よりも高い品質基準を満たしています。これら2つの仕様レベルは、検査要件だけでなく、化学組成や機械的特性の要件も異なります。そのため、API 5Lに基づいて発注する際には、契約書に仕様や鋼種などの一般的な指標を指定するだけでなく、製品仕様レベル（PSL1またはPSL2）も明記する必要があります。PSL2は、化学組成、引張特性、衝撃エネルギー、非破壊検査指標において、PSL1よりも厳格な基準となっています。
2. PSL1では衝撃性能試験は不要ですが、PSL2ではX80を除くすべての鋼種について、平均フルサイズ0℃ Akv（衝撃エネルギー）値が、縦方向41J以上、横方向27J以上であることが求められます。X80鋼種の場合、平均フルサイズ0℃ Akv値は、縦方向101J以上、横方向68J以上である必要があります。
3. パイプラインのパイプは、パイプごとに水圧試験を受ける必要があり、規格では非破壊検査で水圧試験を代替することは認められていません。これは、API規格と中国規格の大きな違いです。PSL1では非破壊検査は必須ではありませんが、PSL2ではパイプごとに非破壊検査が必須となっています。

 

II．石油・ガス輸送用シームレス鋼管に関するISO規格における鋼管の分類と主な相違点

石油・ガス輸送用鋼管に関するISO 3183規格では、鋼管は品質要件の違いに基づいて3つの部分（A、B、C）に分類され、これはグレードA、グレードB、グレードCの要件としても知られています。
主な違いは以下のとおりです。ISO 3183-1 グレード A 規格​​の要求事項は、API SPEC 5L に匹敵する基本的な品質要件を定めており、その内容は一般的なものです。ISO 3183-2 グレード B 規格の要求事項は、基本的な要求事項に加えて、靭性および非破壊検査に関する追加要件を含んでいます。酸性環境、海洋環境、低温環境など、シームレス鋼管の品質および試験に非常に厳しい要求事項が課される特定の特殊用途については、主に ISO 3183-3 グレード C 規格の要求事項に反映されています。

 

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