陸上と海上のパイプラインと配管

導入

エネルギー輸送の分野において、陸上と海上のパイプラインおよび配管システムの区別は、資源の採掘と分配における効率、安全性、そして環境への影響において重要な役割を果たします。陸上パイプラインは通常、陸上に設置され、石油、ガス、その他の流体を様々な距離にわたって輸送するように設計されており、メンテナンスや監視のためのアクセスが比較的容易です。一方、海底に敷設または水中に吊り下げられた海上パイプラインは、過酷な海洋条件と物流の複雑さにより、特有のエンジニアリング上の課題を伴います。陸上と海上のパイプライン、そして配管の区別を設計、建設、そして運用上の考慮事項として理解することは、エネルギー分野におけるインフラ開発の最適化と持続可能な慣行の確保に不可欠です。

定義: 陸上と海上のパイプラインと配管

パイプラインとは何ですか?

パイプライン パイプラインとは、地下、地上、そして海底パイプラインなどの水中を走る、通常は大口径の長いパイプの集合体です。バルブやポンプなどの継手が備えられており、長距離にわたる大量の流体の流れを制御します。パイプラインは大口径であるため、液体やガスをある場所から別の場所へ、時には数千マイルも離れた場所へ、大量に輸送することが容易です。

パイピングとは何ですか?

配管 石油化学プラント、発電所、製油所などの指定された境界または空間内において、流体（液体および気体）をある場所から別の場所へ輸送するために使用される配管システムです。また、必要に応じてある施設から別の施設への流体の流れを制御するためのバルブや継手も備えていますが、これはプラントの指定された境界内に限られます。配管工学のオンラインコースを受講する際には、これらの重要なトピックを必ず学習してください。配管の直径は、施設の設計要件に応じて1/2インチから80インチまでで、通常は施設の境界内においてある施設から別の施設へ流体を輸送します。

オンショアパイプラインとは何ですか?

陸上パイプラインとは、陸上環境において石油、天然ガス、水、化学物質などの流体を輸送するために使用されるパイプラインと関連機器のネットワークを指します。これらのパイプラインは、油田から製油所、天然ガス井からガソリンスタンド、そして原油・精製油タンクファーム、化学品タンクファーム、LNGタンクファーム、航空機燃料補給パイプラインなどからの長距離石油・ガス輸送に不可欠な役割を果たしています。

オフショアパイプラインとは何ですか?

オフショアパイプラインとは、石油、ガス、水、化学物質などの流体をオフショア環境で輸送するために使用されるパイプと関連機器のネットワークを指します。これらのパイプラインは、オフショア石油掘削装置、プラットフォーム、浮体式生産貯蔵積出設備（FPSO）の運用に不可欠です。高塩分、極端な温度、強い潮流など、オフショア環境特有の条件は、これらのシステムの設計と保守に大きな課題をもたらします。

主な違い：陸上と海上のパイプラインと配管

比較表：陸上と海上のパイプラインと配管

仕様	陸上		オフショア
	パイプライン	配管	パイプライン	配管
デザインコード	– ASME B31.4: 液体およびスラリーのパイプライン輸送システム – ASME B31.8: ガス輸送および配給配管システム	ASME B31.3: プロセス配管	– DNVGL-ST-F101: 海底パイプラインシステム – API RP 1111: オフショア炭化水素パイプラインの設計、建設、運用、保守（限界状態設計）	ASME B31.3: プロセス配管
範囲	工場境界外 （村、野原、川、運河、鉄道、高速道路、都市、砂漠、森林、丘陵など）	工場敷地内	工場境界外	工場敷地内
パイプの種類	API仕様5L: ラインパイプの仕様	– ASTM – BS – API 5L	– API仕様5L: ラインパイプの仕様 – DNVGら-ST-F101: 海底パイプラインシステム	ASTM規格
バルブ	– API 6D: パイプラインおよび配管バルブの仕様 – ピグにはフルボア（FB）ボールバルブが使用されます。	– BS – API標準 – フルボア（FB）とリデュースドボア（RB）	– フルボアバルブ：インテリジェントピグのスムーズな通過を実現 – API 6D SS: 海底パイプラインバルブの仕様	– RBバルブ – BS/API規格
溶接	– API規格1104：パイプラインおよび関連施設の溶接 – 溶接の種類: 自動 / 半自動 / 手動	– ASME Sec. IX：溶接およびろう付け手順、溶接工、ろう付け工、および溶接およびろう付け作業者のための規格 – 溶接の種類: 手動（主に）	– API規格1104：パイプラインおよび関連施設の溶接 – パイプライン敷設船での溶接はほとんどが自動です。	– ASME Sec. IX：溶接およびろう付け手順、溶接工、ろう付け工、および溶接およびろう付け作業者のための規格 – 製造現場での手作業による溶接。
溶接継手検査（非破壊検査要件）	100% 自動UTまたはRT（X線を使用）	5%から100% （主にガンマ線を使用）	オートマチックUTの100%	必要に応じて10%から100%まで
分析	– 壁厚解析 – 弾性曲げ半径解析 – 水域・湿地の安定性解析 – 水平方向掘削設計解析 – 鉄道/高速道路踏切解析 – 横断部におけるケーシングパイプ解析 – 地震解析	– 配管壁厚計算 – 配管応力解析 静的分析 動的解析 風の分析 フランジ漏れ解析 地震解析	– 壁厚分析 – 底部安定性 – スパン分析 – 全体座屈 – 横揺れと隆起 – パイプライン拡張分析 – ライザー設計（スパン、応力、柔軟性の解析） – ライザークランプ設計 – パイプライン横断設計と解析	– デッキ配管の応力解析
インストール	埋葬（ほとんど）	地上/ラック上/スリッパ/Tポストなど	海底（海底の水中または海底に埋まっている）	デッキプラットフォーム配管 （植物に似ている）
特殊設備	– 川を越えて – 水平方向掘削（HDD）法 – マイクロトンネル工法 – 道路／鉄道／高速道路を越えて – オーガー掘削/ジャッキング掘削工法 – 浅いHDD – ガート/丘陵	– モジュラー設置 – フィニング – スタッディング – ジャケット – 倉庫内でのスプール – 冷却水用のU/G配管	– S字型工法（浅水設置用） – J-Lay工法（深海設置用） – ランドフォールポイント（LFP）付近でのショアプル/バージプル	デッキ構造とともに
特殊装備	– セクショナライジングバルブ（リモート操作） – 絶縁ジョイント – スクレーパーランチャー/レシーバー – ステム延長バルブ（埋設バルブ用） – フローティー – 長半径曲げ（R=6D） – コールドフィールドベンド（R = 30Dまたは40D）	– 伸縮継手 – モーターオペレーターバルブ（MOV） – 極低温バルブ – スプリングス	– 海底遮断弁（SSIV） – LRベンド – フローティー – パイプラインエンドマニホールド（PLEM） – シングルポイント係留（SPM）システム – 潜水艦用ホース – フローティングホース – ケーブルとアンビリカルケーブルの設置 – ピギーバックパイプライン	適用できない
調査	– 地形調査 （パイプラインルート沿いすべて） – 地質調査 （パイプラインルート沿いすべて） – 土壌抵抗率調査 （パイプラインルート沿いすべて） – 水域の水文調査（洗掘深の計算用） – 地籍調査（RoU取得用）	– 気象学からの風のプロファイル – 敷地の地震調査	– サイドスキャンソナー、サブボトムプロファイラー、エコーサウンダーを使用した物理探査/水深測量 – 気象海洋データ収集 – パイプラインルートの地質データ	適用できない
腐食防止コーティング	– 3層ポリエチレン（3LPE）コーティング – 3層ポリプロピレン（3LPP）コーティング – フュージョンボンドエポキシ（FBE）コーティング – コールタールエナメル（CTE）コーティング	絵画	次のようなコーティング: – コールタールエナメルコーティング（CTE） – 3層ポリエチレンコーティング（3LPE） – 3層ポリプロピレンコーティング（3LPP） – 二層溶融接着エポキシコーティング（2FBE）	絵画
陰極保護システム	– 印加電流陰極防食（ICCP）システム – 犠牲陽極（場所が限られている）	適用できない	犠牲陽極防食（SACP）システム	適用できない
水圧試験	– 最高パイプ厚のIDの95%のゲージプレートラン – テスト圧力 最小: 設計圧力の1.25倍（液体パイプラインの場合） 設計圧力の1.25～1.5倍（ガスパイプラインの場合） 最大：パイプ材質SMYSの95%のフープ応力に相当する圧力 – 保留期間: 24時間	– ゲージプレートの検査は行われません。一般的に、配管を洗浄するために段ボールブラストが行われます。 – テスト圧力 最小値: 1.5 × 設計圧力 × 温度係数 最大: ラインスケジュールに基づく – 保留期間: 2～6時間	– 最も厚いパイプラインの ID の 95% のゲージ プレート ラン。 – テスト圧力 最小: 設計圧力の1.25倍 – 保留期間: 24時間	– 計測は行われません。 – テスト圧力 最大: ラインスケジュールによる – 保留期間: 2時間
保存	– 腐食抑制水または不活性ガス（N2）の充填によるパイプラインの保全	適用できない
ピギング	インテリジェントピギング	適用できない	準拠	適用できない
設置に必要な機械・設備	– トレンチャー – バックホー/掘削機 – サイドブーム – 冷間フィールド曲げ機 – 休日検出機 – 空気圧/油圧式内部クランプ	クレーン/ヒドラ	– パイプレイバージ – デリック・バージ – ダイビング支援船 – ダイナミックポジショニング（DP）バージ（深海用）	プレハブデッキ配管

結論: 陸上と海上のパイプラインと配管

要約すれば、 陸上パイプライン 通常、石油、天然ガス、飲料水、下水、海水、スラリーなどを輸送するために陸上に埋設または設置されます。 陸上配管 石油化学工場、発電所、製油所、防火システム、水処理システムなどに設置されるのが一般的ですが、 沖合パイプライン 海底に埋もれています。 オフショア配管 通常、海洋掘削プラットフォーム上の伝送および構造サポート パイプライン システムで構成されます。特殊な海洋機器には、水中遮断弁、T 字継手、海底ホースなどがあります。海洋調査には、地球物理学、水深測量、海洋データの収集が含まれ、陸上調査は地形および地質工学の研究に重点を置いています。