NACE TM0177 と NACE TM0284 の比較

NACE TM0177 と NACE TM0284: 包括的な理解

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導入

石油・ガス用途の材料を扱う場合、さまざまな試験方法のニュアンスを理解することは非常に重要です。2つの主要な規格、 NACE TM0177 および NACE TM0284は、業界で頻繁に参照されます。どちらも、腐食環境における材料の水素脆化および割れに対する耐性を評価するために不可欠ですが、範囲、用途、方法、コスト、およびテスト時間が異なります。このガイドでは、これらの違いについて説明し、材料の選択とテストに関する情報に基づいた決定を下すのに役立つ洞察を提供します。

NACE TM0177 と NACE TM0284 の違いは何ですか?

ナセTM0177

NACE TM0177 は、「H2S 環境における硫化物応力割れおよび応力腐食割れに対する金属の耐性に関する実験室試験」と題され、金属材料の硫化物応力割れ (SSC) に対する感受性を試験するための 4 つの異なる方法 (A、B、C、および D) を概説した規格です。これらの方法は、酸性環境、特に硫化水素 (H2S) を含む環境で金属が直面する可能性のある条件をシミュレートします。
方法A: H2S中の引張試験
方法B: H2Sにおける曲げビーム試験
方法C: H2S中のCリングテスト
方法D: ダブルカンチレバービーム（DCB）テスト
各方法は、さまざまなストレスと環境条件を再現するように設計されており、酸性環境における材料の挙動を総合的に評価します。

TM0284 ナセ

NACE TM0284 は、「パイプラインおよび圧力容器鋼の水素誘起割れに対する耐性の評価」として知られ、鋼の水素誘起割れ (HIC) に対する耐性のテストに重点を置いています。この規格は、特に、水素が鋼に吸収され、内部割れを引き起こす可能性がある湿った H2S 環境にさらされるパイプラインおよび圧力容器鋼に関連しています。
プレートテストこのテストでは、鋼鉄サンプルを制御された酸性環境にさらし、切断して亀裂の有無を調べます。
NACE TM0284 は、通常、炭素鋼および低合金鋼の評価に使用され、パイプライン、圧力容器、その他の重要な用途で使用される材料の重要な基準を提供します。

主な違い: NACE TM0177 と NACE TM0284

適用範囲
ナセTM0177: 硫化物応力割れに対する耐性に重点を置き、より広範囲の金属および合金に適用可能です。
TM0284 ナセ: パイプラインおよび圧力容器の鋼における水素誘起割れを評価するために特別に設計されています。
試験方法
ナセTM0177: SSC 感受性を評価するために、引張、曲げ梁、C リング、および二重片持ち梁テストを含む複数の方法を使用します。
TM0284 ナセ: 鋼材サンプルのHICを評価するためのプレート試験に重点を置いています。
腐食の種類
ナセTM0177: 主に硫化物応力割れ (SSC) と応力腐食割れ (SCC) に対処します。
TM0284 ナセ: 水素誘起割れ（HIC）に焦点を当てています。
素材重視
ナセTM0177炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼、ニッケル基合金など、さまざまな材料に適しています。
TM0284 ナセ: 主にパイプラインや圧力容器に使用される炭素鋼や低合金鋼に適用されます。
コストとテスト時間
ナセTM0177:
料金: 使用される方法とテスト設定の複雑さに応じて、通常はテストごとに $5,000 から $15,000 の範囲になります。方法 A (引張テスト) は一般的に安価ですが、方法 D (ダブルカンチレバービーム) は特殊な機器が必要なため、コストが高くなる傾向があります。
テストの時間: これには、方法とテストを実施する特定の条件に応じて、2 週間から 3 か月かかる場合があります。方法 B (曲げビーム テスト) と方法 C (C リング テスト) はより高速になる傾向がありますが、方法 D はより時間がかかる場合があります。
TM0284 ナセ:
料金: 一般的に、テスト 1 回あたり $7,000 ～ $20,000 の範囲です。価格は、サンプル サイズ、テストするサンプル数、テスト中に使用される酸性環境の条件によって異なる場合があります。
テストの時間: サンプルの準備、露出、その後の亀裂の評価を含め、通常は 4 ～ 6 週間かかります。複数のサンプルをテストする場合や、環境条件がより厳しい場合は、時間が長くなることがあります。

実際の応用と考慮事項

NACE TM0177 を使用する場合

NACE TM0177 は、酸性サービス環境、特に H2S が蔓延している上流の石油およびガス事業向けの材料を選択する場合に最適です。この規格は、酸性ガスにさらされるダウンホール チューブ、ケーシング、その他の重要なコンポーネントの材料の SSC 耐性を評価するために不可欠です。
シナリオ例: H2S の存在により硫化物応力割れが発生する可能性があるダウンホール チューブ用途の材料を選択します。NACE TM0177 テストは、選択した材料がこれらの条件に耐えられることを確認するのに役立ちます。

NACE TM0284 を使用する場合

NACE TM0284 は、H2S が存在し、HIC が懸念される環境でのパイプラインと圧力容器の鋼材の評価に不可欠です。この規格は、パイプラインと圧力容器が湿った酸性ガスにさらされる中流および下流の作業によく適用されます。
シナリオ例: 長距離にわたって酸性ガスを輸送する炭素鋼パイプライン材料の適合性を評価します。NACE TM0284 テストにより、材料が水素誘起割れに耐性があることが保証され、潜在的な故障を防止します。

適切な標準を選択する: 考慮すべき要素

NACE TM0177 と NACE TM0284 のどちらを選択するか決める際には、次の要素を考慮してください。
材料構成材質は炭素鋼、低合金鋼、あるいはより特殊な合金ですか?
サービス環境: 材料は乾燥した H2S または湿った H2S にさらされますか? H2S の濃度はどれくらいですか?
腐食の懸念の種類: 硫化物応力割れと水素誘起割れのどちらが心配ですか?
コンポーネントタイプ: 材料はパイプライン、圧力容器、またはその他の重要なインフラストラクチャで使用することを目的としていますか?
予算と時間の制約テストにはどれくらいの費用がかかりますか? また、プロジェクトの期限はいつですか?

結論: NACE 規格を材料選択プロセスに統合する

NACE TM0177 および NACE TM0284 は、腐食性環境、特に硫化水素を含む環境で使用される材料の完全性を保証するための重要な規格です。各規格の具体的な焦点、コスト、および時間要件を理解することで、情報に基づいた意思決定を行い、運用の安全性と信頼性を高めることができます。

酸性サービス用途の材料を選択する場合でも、パイプラインの整合性を確保する場合でも、これらの規格は、SSC および HIC に関連するリスクを評価して軽減するために必要なフレームワークを提供します。これらの規格を材料の選択とテストのプロセスに統合すると、資産を保護し、長期的な運用の成功を確保するのに役立ちます。

世界各地のさまざまな条件に適したラインパイプ用鋼種

世界各地のさまざまな条件に適したラインパイプ用鋼種

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導入

選択する場合 ラインパイプの鋼種パイプを設置する地域の固有の地質、地形、気候条件を考慮する必要があります。各地域には、極端な気温や地震活動から、さまざまな土壌組成や腐食リスクまで、さまざまな課題があります。このブログでは、北米、南米、オーストラリア、東南アジア、中央アジア、中東、アフリカなど、さまざまな地域のラインパイプに最適な鋼種について説明します。

1. 北米

地質および気候に関する考慮事項: 北米の地形は、カナダやアラスカの極寒の北極圏から、米国南西部やメキシコの暑く乾燥した砂漠まで、驚くほど多様です。この地域には、地震活動が活発な地域も含まれており、特に西海岸沿いでは、サンアンドレアス断層やその他の断層線がパイプラインの健全性に問題を引き起こしています。さらに、凍てつく冬から焼けつく夏まで、季節によって気温が大きく変動するため、熱ストレスに耐えられる材料が必要です。
推奨鋼種:
API 5L X52、X60、X65: これらの鋼種は、強度、靭性、溶接性の優れたバランスを備えており、北米の多様な環境条件に適しています。さまざまな温度範囲で構造的完全性を維持し、地震のストレスに耐える能力があるため、この地域のパイプラインに最適です。
API 5L X70: このグレードは優れた低温靭性を備えているため、極寒の気候が広がる北部地域で役立ちます。

2. 南アメリカ

地質および気候に関する考慮事項: 南アメリカは、熱帯雨林、山岳地帯、乾燥した平原で構成されています。大陸の西端に沿って走るアンデス山脈は、地震活動と高地条件のために大きな問題を引き起こします。アマゾン盆地の湿気の多い腐食環境には、優れた耐腐食性を備えた材料も必要です。
推奨鋼種:
API 5L X52、X60: これらのグレードは、アンデス山脈のような高地の地震多発地域に適しており、優れた溶接性と強度を備えています。地震の衝撃に対する耐性とさまざまな温度で機能する能力により、この多様性に富んだ地域に最適です。
防錆コーティングを施した API 5L X65: アマゾンやその他の湿気の多い腐食性の高い環境を通るパイプラインの場合、追加の防錆対策を施した X65 を使用すると、耐久性と長寿命が保証されます。

3. オーストラリア

地質および気候に関する考慮事項: オーストラリアの地形は主に乾燥または半乾燥で、内陸部には広大な砂漠が広がり、沿岸部は比較的温暖な気候です。また、特に北部ではサイクロンや洪水が発生しやすい地域もあります。アウトバックの厳しい紫外線と気温の変動は、パイプラインの材料にとってさらなる課題となります。
推奨鋼種:
API 5L X42、X52: これらのグレードは、耐久性と温度変化への耐性があるため、乾燥した砂漠の環境で効果を発揮します。また、オーストラリア内陸部によく見られる研磨性の土壌でも優れた性能を発揮します。
API 5L X65: サイクロンや洪水が発生しやすい地域では、X65 は強度と靭性を強化し、異常気象時の被害のリスクを軽減します。

4. 東南アジア

地質および気候に関する考慮事項: 東南アジアは、湿度が高く、雨量が多く、モンスーンが頻繁に発生する熱帯気候が特徴です。また、この地域は地震活動が活発で、断層線が複数あります。湿気や土壌の状態による腐食は大きな懸念事項です。
推奨鋼種:
API 5L X60、X65: これらのグレードは、東南アジアの湿気と腐食性の高い環境に最適です。その強度と靭性により、地震活動やモンスーンによる洪水のストレスに耐えることができます。
高度な防錆コーティングを施した API 5L X70: 塩水腐食が大きな問題となる沿岸および沖合のパイプラインでは、高度なコーティングと組み合わせた X70 により長期的な耐久性が確保されます。

5. 中央アジア

地質および気候に関する考慮事項: 中央アジアには広大な草原地帯、砂漠、山岳地帯が広がっています。この地域は、焼けつくような夏から凍りつくような冬まで、極端な気温の変化を経験します。多くの地域の土壌は腐食性も高く、特定の地域では地震活動が懸念されています。
推奨鋼種:
API 5L X60、X70: これらのグレードは、中央アジアの極端な気温範囲と地震条件に最適です。降伏強度と靭性が高いため、乾燥地帯や山岳地帯のパイプラインに適しています。
特殊コーティングを施した API 5L X65: 腐食性の高い土壌のある地域では、適切なコーティングを施した X65 により、パイプラインの寿命が延び、安全な運用が保証されます。

6. 中東

地質および気候に関する考慮事項: 中東は主に砂漠で、気温が非常に高く、砂は研磨性があり、紫外線にかなりさらされています。この地域には土壌と水中の塩分濃度が高い地域もあり、腐食のリスクが高まっています。砂嵐と強風が環境上の課題をさらに悪化させています。
推奨鋼種:
API 5L X52、X65: これらのグレードは、中東の極度の高温と摩耗条件に適しています。特に、X65 は優れた強度を備えているため、この地域の長距離パイプラインに適しています。
高度なUVおよび耐腐食コーティングを施したAPI 5L X70： 塩分含有量が高く紫外線にさらされる地域では、X70 と高度なコーティングを組み合わせることで、環境劣化に対する保護が強化されます。

7. アフリカ

地質および気候に関する考慮事項: アフリカの地形は、サハラ砂漠のような砂漠から熱帯雨林、山岳地帯まで多岐にわたります。この大陸では、特に沿岸部で、高温、大雨、腐食性環境など、極端な気象条件に見舞われます。
推奨鋼種:
API 5L X52、X60: これらのグレードは、サハラ砂漠の極度の暑さや熱帯地域の豪雨など、アフリカの多様でしばしば過酷な環境条件に耐えるために必要な強度と靭性を備えています。
耐腐食コーティングを施した API 5L X65: 腐食が重大な懸念となる沿岸地域や熱帯雨林地域のパイプラインでは、適切なコーティングを施した X65 により耐久性と信頼性の高いパフォーマンスが保証されます。

結論

世界のさまざまな地域に石油やガスを安全かつ効率的に輸送するには、ラインパイプに適切な鋼種を選択することが重要です。適切な材料を選択する際には、各地域の地質、地形、気候条件を慎重に考慮する必要があります。鋼種を特定の環境課題に適合させることで、パイプライン事業者はインフラストラクチャの安全性、寿命、パフォーマンスを向上させることができます。

よくある質問

Q1: ラインパイプに適切な鋼種を選択することが重要なのはなぜですか?
A1: 適切な鋼種を選択すると、パイプラインが極端な温度、地震活動、腐食環境など、その地域特有の環境条件に耐えられることが保証されます。この選択により、故障を防ぎ、メンテナンス コストを削減し、パイプラインの寿命を延ばすことができます。

Q2: パイプラインの鋼材グレードを選択する際に考慮すべき要素は何ですか?
A2: 考慮すべき要素には、温度変化、地震活動、土壌の腐食性、紫外線への露出、研磨材などがあります。これらの各要素はパイプラインの完全性と耐久性に影響を与える可能性があるため、これらの課題に耐えられる鋼種を選択することが不可欠です。

Q3: 同じ鋼種を異なる地域で使用できますか?
A3: API 5L X60 や X65 などの一部の鋼種は汎用性が高く、複数の地域で使用できますが、各地域の特定の環境条件を考慮することが重要です。場合によっては、鋼種が特定の環境で適切に機能するように、追加のコーティングや処理が必要になることがあります。

Q4: コーティングは、厳しい環境下での鋼材の性能をどのように向上させるのでしょうか?
A4: コーティングは、時間の経過とともに鋼を劣化させる腐食、紫外線、その他の環境要因に対する追加の保護を提供します。適切なコーティングを施すことで、パイプラインの寿命を大幅に延ばし、漏れや故障のリスクを軽減できます。

Q5: 過酷な環境におけるパイプラインが直面する最も一般的な課題は何ですか?
A5: 一般的な課題としては、極端な温度変動、地震活動、腐食性土壌、高紫外線曝露、研磨材などが挙げられます。いずれもパイプラインの構造的完全性に影響を及ぼす可能性があるため、適切な鋼種を選択し、必要な保護対策を講じることが重要です。

表面処理基準の比較

パイプライン保護コーティング：表面処理基準

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導入

表面処理は、石油・ガス、海洋、インフラなどの業界では、保護コーティングが正しく付着し、長期間にわたって良好な性能を発揮するために非常に重要です。コーティングを塗布する前に必要な表面の清浄度は、いくつかの国際規格で規定されています。このブログでは、一般的に参照される表面処理規格に焦点を当てています。 ISO 8501-1 Sa 2½, SSPC-SP10 （英語版）, NACE No.2、 そして SIS 05 59 00 土 2½.

1. ISO 8501-1 Sa 2½: 表面処理規格

客観的：
ISO 8501-1 は、ブラスト洗浄後の鋼鉄表面の清浄度を規定する国際的に認められた規格です。Sa 2½ は、ほぼすべての錆、ミルスケール、古いコーティングを除去し、わずかな影や変色のみを残す包括的なブラスト洗浄を指します。
主な側面:
表面の外観: 表面には、ミルスケール、錆、古いコーティングがなく、錆やミルスケールによる汚れや変色がわずかに残っているだけです。少なくとも 95% の表面積には、目に見える汚染物質がないようにしてください。
ビジュアル標準: ISO 8501-1 Sa 2½ では、許容される清浄度レベルの視覚的な例が提供されており、検査員は準備された表面をこれらの基準と比較して準拠を確認できます。

2. SSPC-SP 10: ニアホワイトメタルブラスト洗浄

客観的：
SSPC-SP 10 は、ニアホワイトメタルブラスト洗浄とも呼ばれ、コーティング前の鋼鉄表面に必要な表面清浄度レベルを規定する規格です。目に見える汚染物質をほぼすべて除去し、表面にわずかな汚れだけを残すことを目的としています。
主な側面:
表面の清浄度: 各ユニット領域の少なくとも 95% には、目に見える油、グリース、ほこり、汚れ、ミルスケール、さび、コーティング、酸化物、腐食生成物、その他の異物がすべて含まれていてはいけません。残りの 5% には、わずかな変色が見られる場合がありますが、目立った堆積物はありません。
表面プロファイル: SSPC-SP 10 では、コーティングの密着性を確保するために表面プロファイルが十分に粗くなっている必要があり、通常は研磨ブラスト処理によって実現されます。

3. NACE No. 2: ニアホワイトメタルブラスト洗浄

客観的：
NACE No. 2 は SSPC-SP 10 と同等で、同じホワイトメタルに近いブラスト洗浄レベルを表します。耐腐食性が重要視される業界で広く使用されています。
主な側面:
表面の外観: SSPC-SP 10 と同様に、NACE No. 2 では、表面の少なくとも 95% に目に見える汚染物質がなく、残りの 5% には軽い汚れのみが許容されることが規定されています。
同等性: NACE No. 2 は、残留汚れや変色が最小限に抑えられた、ほぼ白色の金属ブラスト洗浄を説明しているため、SSPC-SP 10 と互換的に使用されることがよくあります。

4. SIS 05 59 00 Sa 2½: 徹底したブラスト洗浄

客観的：
SIS 05 59 00 Sa 2½ は、徹底したブラスト洗浄プロセスを規定するスウェーデンの規格です。ISO 8501-1 Sa 2½ と同様に、この規格では、目に見える汚れや変色が最小限に抑えられた高いレベルの清浄度が求められます。
主な側面:
表面の外観: 鋼鉄表面にはスケール、錆、以前のコーティングがなく、表面領域の 5% 以内に錆やスケールのわずかな残留物のみが見える状態である必要があります。
使用法： SIS 05 59 00 Sa 2½ は、特にヨーロッパとアジアで広く認識され使用されており、ISO 8501-1 Sa 2½、SSPC-SP 10、および NACE No. 2 と同等であると見なされています。

基準の比較

4つの基準すべて—ISO 8501-1 Sa 2½, SSPC-SP10 （英語版）, NACE No.2、 そして SIS 05 59 00 土 2½—ほぼ同等のレベルの表面処理について説明します。
表面の清浄度: 各規格では、少なくとも表面の 95% に錆、ミルスケール、古いコーティングなどの目に見える汚染物質がないことが求められています。残りの 5% にはわずかな汚れや変色しか含まれておらず、コーティングの性能には影響しません。
表面プロファイル: これらの規格では正確な表面プロファイルは指定されていませんが、コーティングの適切な接着を確保するには粗い表面が必要であることは一般的に認められています。プロファイルは通常、研磨ブラストによって実現されます。
ビジュアル比較ツール: 各規格では、清浄度レベルを評価するための視覚的な比較基準が提供されており、検査員や請負業者が表面が必要な基準を満たしていることを確認できるようにしています。

ニアホワイトブラスト洗浄（SP 10 / Nace #2 / Sa 2.5）

表面処理基準 - ほぼ白.jpg
緩く接着する素材: 0%
密着素材：0%
シミ、筋、影：SP 10 5%、Sa 2 ½ 15%
ニア ホワイト ブラスト クリーニングでは、影、縞、汚れが表面積の 5% に制限される必要があります。ニア ホワイトは、ホワイト メタルへのブラストによる追加の利点が追加費用を正当化しない場合に選択されます。
ニアホワイトは、通常、化学物質の流出や煙、高湿度、塩水の近くなど、厳しい環境条件にさらされる鋼鉄の高性能コーティングに指定されます。オフショアプラットフォーム、造船所、その他の海洋環境によく指定されます。

実用的な意味

これらの規格を理解することは、特に腐食しやすい環境において、保護コーティングの寿命と有効性を確保するために不可欠です。
コーティング性能: これらの規格で規定されている適切な表面処理により、コーティングがしっかりと付着し、付着不良や残留汚染物質による早期の不具合のリスクが軽減されます。
グローバルな適用性: これらの規格の同等性を把握することで、国際的なプロジェクト仕様を柔軟に満たすことができ、請負業者とサプライヤーが必要な表面清浄度レベルに一致することが保証されます。
品質管理： これらの基準を遵守することで、品質管理のベンチマークが提供され、さまざまなプロジェクトや環境にわたって表面処理の一貫性と信頼性が確保されます。

結論

ISO 8501-1 Sa 2½、SSPC-SP 10、NACE No. 2、および SIS 05 59 00 Sa 2½ は、表面処理業界における重要な表面処理規格です。それぞれ、コーティングの塗布前に必要な同様のレベルの清浄度を定義しています。これらの規格を理解して適用することで、鋼鉄表面が正しく処理され、コーティングの性能が向上し、腐食に対する保護が長持ちします。

ねじゲージ

API 仕様 5B と ASME B1.20.1

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導入

石油、ガス、工業分野におけるねじ山と接続規格に関しては、 API 仕様 5B と ASME B1.20.1 は 2 つの重要な基準です。これらの規格は、パイプ、チューブ、継手のねじの仕様を規定し、ねじ接続の整合性、互換性、パフォーマンスを保証します。どちらもねじを標準化するという同じ一般的な目的を果たしますが、異なる技術要件と範囲を持つさまざまなアプリケーションと業界に対応しています。

API Spec 5B と ASME B1.20.1 とは何ですか?

API 仕様 5B アメリカ石油協会 (API) が発行する規格で、石油およびガス産業で使用されるケーシング、チューブ、ラインパイプのねじ接続部のねじ切り、ゲージ、テスト手順を規定しています。この規格は、高圧、高応力環境におけるパイプ接続部の機械的完全性を確保するために不可欠です。
ASME B1.20.1一方、は、アメリカ機械学会 (ASME) の規格であり、一般的に National Pipe Taper (NPT) ねじと呼ばれる汎用パイプねじの仕様を規定しています。この規格は、配管、HVAC、一般的な配管システムなど、圧力が低く、それほど厳しくない条件が適用されるさまざまな業界で広く使用されています。

主な違い: API 仕様 5B と ASME B1.20.1

1. 適用範囲

API 仕様 5B:
主に石油・ガス産業で使用されます。
ケーシング、チューブ、ラインパイプのねじをカバーします。
極端な圧力、温度、環境条件に耐える高性能な接続を保証します。
ASME B1.20.1:
建設、配管、一般産業用途など、さまざまな業界で使用されています。
これは、低圧から中圧のシステムに広く使用されている NPT ねじを規定します。
これは、石油およびガス部門に典型的な極端な条件に耐えるねじ加工を必要としない汎用アプリケーションに重点を置いています。

2. ねじの種類と設計

API 仕様 5B:
API バットレス (BC)、ロング スレッド (LC)、エクストリーム ライン (XL) スレッドを含む、ケーシング、チューブ、ライン パイプのスレッドを指定します。
これらのねじは、高圧および機械的負荷がかかる環境でも、漏れのない密閉性を実現するように設計されています。
ねじは通常より頑丈で、ねじのかみ合いが高く、締め付けトルクとねじの潤滑に関する特定の要件があります。
ASME B1.20.1:
金属同士の接触によって密閉するテーパーねじである NPT ねじの寸法と許容差を定義します。
NPT ねじはねじほど堅牢ではありませんが、組み立ての容易さとコストがより重要な要素となる低圧用途に適しています。
NPT ねじはより単純で、製造の容易さと汎用アプリケーションでの使用を重視しています。

3. 製造およびテストの要件

API 仕様 5B:
標準への準拠を保証するための特定の API ねじゲージを含む、ねじゲージの厳格なテスト要件が含まれています。
現場条件下でのねじ接続の整合性を検証するために、漏れテスト、圧力テスト、場合によっては破壊テストなどのテスト手順を義務付けます。
ねじの摩耗を防ぎ、安全で漏れのない接続を確保するために、正確なねじ切り、適切なねじの潤滑、適切な締め付けトルクの必要性を強調します。
ASME B1.20.1:
NPT ねじの製造と測定に関するガイドラインを提供しますが、API 仕様 5B よりもテスト要件は厳しくありません。
NPT ねじは通常、標準のねじゲージを使用してチェックされ、漏れのテストは必要ですが、テスト プロトコルは一般にそれほど厳密ではありません。
この規格は、ねじ山が適切に形成され、正しくかみ合うことを保証することに重点を置いていますが、API Spec 5 B と比較すると、この規格はより寛容なアプリケーション環境を想定しています。

4. 圧力と環境に関する考慮事項

API 仕様 5B:
深井戸などの高圧環境向けに設計されており、パイプ接続は圧力だけでなく、熱サイクル、機械的ストレス、腐食環境への暴露にも耐える必要があります。
API スレッドは、多くの場合、過酷な遠隔地の環境でも、長期間にわたって信頼性の高いパフォーマンスを提供する必要があります。
ASME B1.20.1:
これらは、環境および機械的ストレスが著しく少ない低圧アプリケーションで使用されます。
圧力と温度が中程度の範囲内にあり、ねじ山が極端な環境要因に耐える必要がない、給水、HVAC、一般的な工業用配管などのシステムに適しています。

よくある誤解

1. 互換性:

よくある誤解の 1 つは、API スレッドと NPT スレッドは互換性があるというものです。そうではありません。各タイプのスレッドは特定のアプリケーション用に設計されており、間違った標準を使用すると、接続障害、リーク、さらには壊滅的なシステム障害が発生する可能性があります。
API ねじと NPT ねじは設計基準、ねじプロファイル、材料要件が異なるため、適切なエンジニアリングの考慮なしに置き換えることは不適切です。

2. 複雑:

ASME B1.20.1 スレッドは要求の厳しくない用途で使用されるため、よりシンプルであると考える人もいるかもしれませんが、さまざまなサイズや継手が利用できるため、複雑さが生じる可能性があります。逆に、API スレッドは設計とテストがより複雑ですが、石油およびガス業界での用途はシンプルです。

適切な標準を選択するための実践的なガイダンス

API仕様5Bを選択 いつ：
私は石油・ガス産業のプロジェクト、特に掘削、坑井完成、パイプライン建設に携わっています。
アプリケーションには高圧、高温の環境が伴うため、漏れや故障を防ぐためにはねじの整合性が重要です。
石油やガスの探査と生産に関する厳格な規制と安全要件を満たす必要があります。
ASME B1.20.1を選択 いつ：
当社は、圧力と温度が適度な範囲内にある一般産業、配管、または HVAC 用途向けの配管システムを設計または設置します。
組み立ての容易さ、コスト効率、およびねじ付きコンポーネントの幅広い入手可能性は重要な要素です。
NPT スレッドが標準仕様であり、アプリケーション環境が石油およびガス部門ほど厳しくないプロジェクトに取り組んでいます。

結論

API Spec 5B と ASME B1.20.1 の違いを理解することは、特定のアプリケーションに適切なねじ規格が使用されていることを確認するために重要です。API Spec 5B は石油およびガス業界の厳しい要求に合わせて設計されていますが、ASME B1.20.1 は汎用配管ねじに幅広く適用できる規格です。適切な規格を選択することで、ねじ接続の安全性、信頼性、効率性を確保でき、最終的には配管システムの成功と長寿命化に貢献できます。

LNGタンク

LNGタンクの設計、材料の選択、および用途に関する詳細ガイド

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導入

液化天然ガス (LNG) は、効率的な輸送と保管を容易にするために極低温で保管される、世界のエネルギー インフラストラクチャに不可欠な要素です。LNG タンクの設計と材料の選択は、安全性、耐久性、およびパフォーマンスを確保する上で重要です。タンクの設計と材料の検討に加えて、エネルギー分野における LNG タンクの役割を十分に理解するには、LNG タンクのさまざまな用途を理解することが不可欠です。

LNGタンク設計の理解

LNG タンクは、約 -162°C (-260°F) の温度で天然ガスを液体の状態で保管するように設計されています。極寒、圧力変動、潜在的な熱応力に対応する必要があります。主なタンクの種類と重要な設計上の考慮事項について詳しく説明します。
タンクタイプ:
単一封じ込めタンク: これらのタンクは、外側がコンクリート構造の単層の鋼鉄製です。安全マージンが低いため、通常は小規模な貯蔵容量に使用され、大規模な用途にはあまり使用されません。
二重封じ込めタンク: これらのタンクは、内側に鋼鉄製のタンクがあり、外側にコンクリートまたは鋼鉄製の封じ込め層があります。潜在的な漏れを管理し、追加の保護層を提供することで、安全性を高めます。
完全封じ込めタンク: これらのタンクは、内部の LNG コンテナと二次封じ込めシステムを備え、あらゆる潜在的な漏れに対処できるように設計されており、大規模な LNG 貯蔵の標準となっています。
設計上の考慮事項:
断熱性: パーライト、真空、ポリウレタンフォームなどの高度な断熱材は、熱の侵入を防ぎ、LNG を極低温に維持します。
圧力制御システム: 安全弁と監視システムは、内部圧力を管理し、安全な操作を確保するために不可欠です。
耐震性と構造の健全性: タンクは地震活動やその他の構造的ストレスに耐える必要があるため、多くの場合、鉄筋コンクリートと詳細な構造解析が組み込まれます。

LNGタンク設計

LNGタンク設計

LNGタンクの材料選定

LNG タンクの性能と寿命を延ばすには、適切な材料を選択することが重要です。一般的に使用される材料は次のとおりです。
内タンク材質:
9% ニッケル鋼 (ASTM A553): この材料は、内部底板、内部シェル、または壁板に最適で、極低温での高い靭性と脆性破壊耐性を備えています。
低温炭素鋼: これは、極端な極低温特性がそれほど重要ではないコンポーネントに、9% ニッケル鋼と組み合わせて使用されることがあります。
外側タンク材質:
コンクリート： 二重および完全封じ込めタンクの外側封じ込め層に使用され、堅牢な構造サポートと追加の断熱性を提供します。
鋼鉄： 外部タンクの高応力領域で使用される場合があり、腐食に耐えるようにコーティングまたは処理されていることが多いです。
タンク屋根の材質:
ASTM A516 グレード70: この炭素鋼はタンクの天板に適しており、低温でも強度と靭性を発揮します。
断熱材:
パーライト: 極低温に対する絶縁に効果的です。
ガラス繊維とエアロゲル: 優れた断熱性を発揮する先進的な素材ですが、コストが高くなります。

LNGタンクの用途

LNG タンクは、エネルギー分野のさまざまな用途で重要な役割を果たします。その利用方法は次のとおりです。
LNG輸入・輸出ターミナル:
輸入ターミナル: 輸入ターミナルの LNG タンクは船舶から LNG を受け取り、再ガス化されて地元のガスネットワークに供給される前に貯蔵します。
輸出ターミナル: LNGタンクは、液化天然ガスを船に積み込んで国際輸送する前に、輸出ターミナルで貯蔵します。
LNG貯蔵および配送:
公益事業会社: 公益事業会社は、住宅用および商業用の天然ガスを LNG タンクに貯蔵および分配し、需要がピークとなる時期でも安定した供給を確保します。
産業用途: 産業界では、一貫性と信頼性のある燃料源を必要とするプロセスに天然ガスを貯蔵および供給するために LNG タンクを使用しています。
燃料としてのLNG:
海上輸送: LNG タンクは LNG で稼働するように設計された船舶で使用され、従来の船舶燃料に比べて排出量を削減します。
大型車両: LNG タンクは液化天然ガスで動くトラックやバスに使用され、ディーゼル燃料よりもクリーンな代替燃料を提供します。
緊急バックアップとピークカット：
バックアップ電源: LNG タンクは、電力供給が不安定な地域にバックアップ電源ソリューションを提供し、停電時に発電用に天然ガスを利用できるようにします。
ピークシェービング: LNG 貯蔵は、需要の少ない時期に余剰ガスを貯蔵し、需要の多い時期に放出することで、ピーク需要の管理に役立ちます。
LNG生産施設:
液化プラント: LNG タンクは生産施設で液化製品を保管します。そこで天然ガスは冷却され、凝縮されて液体となり、効率的な保管と輸送が行われます。

設計と安全性に関する考慮事項

LNG タンクの安全性と効率性を確保するには、次の点を考慮してください。
熱ストレス管理: 極端な温度変化によって生じる熱応力を管理するには、適切な断熱材と伸縮継手が必要です。
安全機能: LNG 貯蔵に関連する潜在的なリスクに対処するために、漏れ検出システム、防火システム、緊急停止システムを組み込みます。
企業コンプライアンス： アメリカ石油協会 (API)、全米防火協会 (NFPA)、国際標準化機構 (ISO) などの組織による業界標準および規制を遵守します。

結論

LNG タンクの設計と材料の選択は、タンクの安全で効率的な運用を保証する上で不可欠です。エンジニアは、極低温部品に 9% ニッケル鋼、屋根に ASTM A516 グレード 70 などの適切な材料を選択することで、過酷な条件下でも確実に機能するタンクを作成できます。輸入および輸出ターミナルから産業用途や緊急バックアップまで、LNG タンクの多様な用途を理解することで、世界のエネルギー インフラストラクチャにおける LNG タンクの重要な役割が明らかになります。慎重な設計、材料の選択、安全基準の遵守は、LNG の貯蔵と利用の継続的な成功と安全性をサポートします。正確な仕様と現在の価格については、 お問い合わせ 特定のプロジェクトのニーズを満たすために常に推奨されます。

NACE MR0175 と NACE MR0103 の比較

NACE MR0175 と NACE MR0103 の違いは何ですか?

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導入

石油やガスなどの産業では、機器やインフラが日常的に過酷な環境にさらされるため、腐食条件に耐えられる材料を選択することが重要です。硫化水素（H₂S）を含む環境における材料選択の指針となる2つの重要な基準は次のとおりです。 ナセMR0175 そして ナセMR0103どちらの規格も硫化物応力割れ (SSC) やその他の水素誘起損傷を防ぐことを目的としていますが、それぞれ異なる用途と環境向けに設計されています。このブログでは、これら 2 つの重要な規格の違いについて包括的な概要を説明します。

NACE規格の概要

現在、材料保護性能協会 (AMPP) の一部である NACE International は、H₂S を含む酸性使用環境がもたらす課題に対処するために、NACE MR0175 および NACE MR0103 を開発しました。これらの環境では、さまざまな形態の腐食や亀裂が発生する可能性があり、材料の完全性が損なわれ、壊滅的な故障につながる可能性があります。これらの規格の主な目的は、これらの損傷効果に耐えられる材料を選択するためのガイドラインを提供することです。

適用範囲と適用

ナセMR0175

主な焦点: NACE MR0175、または ISO 15156 は、炭化水素の探査、掘削、生産、輸送を含む上流の石油およびガス産業を主に対象としています。
環境： この規格は、酸性サービス環境での石油およびガス生産に使用される材料を対象としています。これには、ダウンホール設備、坑口コンポーネント、パイプライン、および製油所が含まれます。
グローバル使用: NACE MR0175 は、酸性環境における材料の安全性と信頼性を確保するために、上流の石油およびガス事業で広く使用されている世界的に認められた規格です。

ナセMR0103

主な焦点: NACE MR0103 は、下流の業務に重点を置いた、精製および石油化学産業向けに特別に設計されています。
環境： この規格は、特に湿った H₂S 環境における硫化水素を使用する処理プラントに適用されます。この規格は、硫化物応力割れのリスクが大きい水素化処理ユニットなどの精製ユニットに見られる条件に合わせて調整されています。
業界固有: より幅広い用途で使用される NACE MR0175 とは異なり、NACE MR0103 は精製部門に重点を置いています。

材料要件

ナセMR0175

素材オプション: NACE MR0175 には、炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼、ニッケルベースの合金など、さまざまな材料オプションが用意されています。各材料は、特定の酸性環境への適合性に基づいて分類されます。
資格： 材料が使用資格を得るには、SSC、水素誘起割れ (HIC)、硫化物応力腐食割れ (SSCC) に対する耐性など、厳しい基準を満たす必要があります。
環境制限: この規格は、H₂S 分圧、温度、pH、およびその他の生態学的要因を制限し、酸性サービスに対する材料の適合性を決定します。

ナセMR0103

材料要件: NACE MR0103 は、精錬環境における SSC に耐える材料に重点を置いています。炭素鋼、低合金鋼、および特定のステンレス鋼に特定の基準を規定しています。
簡略化されたガイドライン: MR0175 と比較すると、MR0103 の材料選択ガイドラインはよりわかりやすく、精製作業で一般的に見られる、より制御された一貫した条件を反映しています。
製造プロセス： この規格では、材料の割れに対する耐性を維持するための溶接、熱処理、および製造の要件も概説されています。

認証とコンプライアンス

ナセMR0175
認証： NACE MR0175 への準拠は、規制機関によって要求されることが多く、酸性石油およびガス事業における機器の安全性と信頼性を確保するために重要です。この規格は、多くの国際規制や契約で参照されています。
ドキュメント: 通常、材料が MR0175 に概説されている特定の基準を満たしていることを示すために、詳細な文書が必要です。これには、化学組成、機械的特性、および酸性使用条件に対する耐性のテストが含まれます。
ナセMR0103
認証： NACE MR0103 への準拠は、通常、精製工場や石油化学工場で使用される機器や材料の契約で求められます。これにより、選択された材料が精製環境の特定の課題に耐えられることが保証されます。
簡略化された要件: MR0103 準拠の文書化とテストの要件は依然として厳格ですが、上流工程と比較して精製における環境条件とリスクが異なることを反映して、MR0175 の要件ほど複雑ではないことがよくあります。

テストと認定

ナセMR0175
厳格なテスト: 材料は、酸性環境での使用に適合するために、SSC、HIC、SSCC の実験室テストを含む広範なテストを受ける必要があります。
グローバルスタンダード: この規格は国際的な試験手順に準拠しており、多くの場合、石油・ガス事業で見られる最も過酷な条件下でも材料が厳しい性能基準を満たすことが求められます。
ナセMR0103
対象を絞ったテスト: 試験要件は、製油所環境の特定の条件に重点を置いています。これには、湿った H₂S、SSC、およびその他の関連するクラッキングに対する耐性の試験が含まれます。
アプリケーション固有: テストプロトコルは、上流工程で見られるものよりも条件が厳しくないことが多い精製プロセスのニーズに合わせて調整されています。

結論

その間 NACE MR0175 および NACE MR0103 どちらも、酸性使用環境での硫化物応力割れやその他の環境割れを防止しますが、異なる用途向けに設計されています。
ナセMR0175 石油・ガス上流事業の標準規格です。幅広い材料と環境条件をカバーし、厳格なテストと認定プロセスを備えています。
ナセMR0103 精製業界向けにカスタマイズされています。下流工程に重点を置き、よりシンプルで的を絞った材料選択基準を使用します。

これらの規格の違いを理解することは、特定の用途に適した材料を選択し、硫化水素環境におけるインフラストラクチャの安全性、信頼性、および耐久性を確保するために不可欠です。