알아야 할 모든 것: 라인 파이프에 대한 API 5L 사양
라인 파이프에 대한 API 5L 사양 개요
그만큼 API 5L 미국석유협회(API)에서 발행한 표준은 두 가지 유형의 강관 제조에 대한 요구 사항을 지정합니다. 원활한 그리고 용접하다, 주로 석유 및 가스 산업에서 석유, 가스, 물 및 기타 유체를 운송하는 파이프라인에 사용됩니다. 이 표준은 두 가지 모두에 대한 파이프를 포함합니다. 육지 그리고 난바다 쪽으로 부는 파이프라인 애플리케이션. API 5L Line Pipe 사양은 엄격한 품질 관리 및 테스트 표준으로 널리 채택되어 다양한 운영 환경에서 파이프가 안전, 성능 및 내구성 요구 사항을 충족하도록 보장합니다.
API 5L 사양의 라인 파이프에 대한 제품 사양 수준(PSL)
API 5L은 두 가지 수준의 제품 사양을 정의합니다. PSL 1 그리고 PSL 2. 이러한 수준은 기계적 특성, 테스트 요구 사항 및 품질 관리 측면에서 다릅니다.
에이) PSL1: 기본 요구 사항
PSL1은 라인 파이프의 표준 품질 수준입니다. 화학 성분, 기계적 특성 및 치수 허용 오차에 대한 기본 요구 사항이 있습니다. PSL1에 명시된 파이프는 조건이 극단적이거나 부식성이 아닌 표준 파이프라인 프로젝트에서 사용됩니다.
화학 및 기계적 특성: API 5L PSL1은 더 광범위한 화학 조성과 기계적 특성을 허용합니다. 인장 및 항복 강도가 지정되어 있지만 일반적으로 PSL2보다 낮습니다.
테스트: 정수압 시험과 같은 기본 시험은 필요하지만, PSL1 파이프에는 파괴인성 시험이나 충격 시험과 같은 보다 고급 시험이 필요하지 않습니다.
비) PSL2: 강화된 요구 사항
PSL2는 품질 관리, 기계적 특성 및 테스트 절차에 대해 더 엄격한 요구 사항을 부과합니다. 파이프 고장이 심각한 결과를 초래할 수 있는 해상 또는 사워 서비스(황화수소 포함)와 같이 더 까다로운 파이프라인 환경에서 필요합니다.
화학 및 기계적 특성: PSL2는 화학 성분에 대한 통제가 더 엄격하고 더 엄격한 기계적 특성 요구 사항을 부과합니다. 예를 들어, PSL2는 내식성을 강화하기 위해 황과 인에 대한 더 엄격한 제한을 요구합니다.
충격 테스트: PSL2의 경우, 특히 저온 환경에서 파이프의 인성과 취성 파괴 저항력을 확인하기 위해 샤르피 충격 시험이 필요합니다.
파괴 인성: PSL2는 특히 극한 조건에서 사용되는 파이프에 대한 파괴인성 시험을 규정합니다.
추가 테스트: 초음파 및 방사선 검사와 같은 비파괴 검사(NDT)는 PSL2 파이프의 경우 내부 결함이 없는지 확인하기 위해 더 일반적으로 사용됩니다.
API 5L 사양의 라인 파이프용 파이프 등급
API 5L은 재료의 강도를 나타내는 다양한 파이프 등급을 지정합니다. 이러한 등급에는 다음이 모두 포함됩니다. 기준 그리고 고강도 각각 다른 성능 특성을 제공하는 다양한 옵션입니다.
에이) B등급
B등급은 저압 파이프라인에 가장 일반적인 등급 중 하나입니다. 적당한 강도를 제공하며 극한 조건이 예상되지 않는 프로젝트에 사용됩니다.
항복 강도: 241MPa(35ksi), 인장 강도: 414MPa(60ksi)
비) 고강도 등급(X 등급)
API 5L의 "X" 등급은 더 높은 강도의 파이프를 나타내며, "X" 뒤에 오는 숫자(예: X42, X52, X60)는 ksi(제곱인치당 수천 파운드) 단위의 최소 항복 강도에 해당합니다.
X42: 최소 항복 강도 42ksi(290MPa)
X52: 최소 항복 강도 52 ksi(358 MPa)
X60: 최소 항복 강도 60 ksi(414 MPa)
X65, X70, X80: 해상 환경의 고압 파이프라인 등 더 까다로운 프로젝트에 사용됩니다.
X80과 같은 상위 등급은 뛰어난 강도를 제공하므로 더 얇은 파이프를 사용하여 재료 비용을 줄이는 동시에 고압 조건에서도 안전성과 성능을 유지할 수 있습니다.
API 5L 사양의 파이프 제조 공정 라인 파이프
API 5L은 다음 두 가지를 모두 포함합니다. 원활한 그리고 용접하다 각각의 파이프 제조 공정은 응용 분야에 따라 특정한 장점을 가지고 있습니다.
에이) 이음매 없는 파이프
이음매 없는 파이프는 빌릿을 가열하고 구멍을 뚫어 중공 튜브를 만드는 공정을 통해 제조됩니다. 이러한 파이프는 균일한 강도와 용접 파이프의 약점이 될 수 있는 이음매가 없기 때문에 일반적으로 고압 응용 분야에서 사용됩니다.
장점: 강도가 더 높고, 이음새가 터질 위험이 없으며, 산성 및 고압 서비스에 좋습니다.
단점: 용접 파이프에 비해 비용이 많이 들고 크기와 길이가 제한적입니다.
비) 용접 파이프
용접 파이프는 강철을 원통형으로 압연하고 세로 솔기를 용접하여 제조됩니다. API 5L은 두 가지 주요 유형의 용접 파이프를 정의합니다. ERW(전기 저항 용접) 그리고 LSAW(세로 잠수 아크 용접).
ERW 파이프: 이 제품은 전기 저항을 이용하여 이음매를 용접하여 제조되며 일반적으로 직경이 작은 파이프에 사용됩니다.
LSAW 파이프: 잠수아크용접을 사용하여 이음매를 용접하여 제조되며, 대구경 파이프와 고강도 응용 분야에 적합합니다.
API 5L 사양의 라인 파이프 치수 허용 오차
API 5L은 다음과 같은 요소에 대한 치수 허용 오차를 지정합니다. 파이프 직경, 벽 두께, 길이, 그리고 직진성이러한 허용 오차는 파이프가 파이프라인 시스템에 적합한지, 성능이 어떤지 확인하는 데 필요한 표준을 충족함을 보장합니다.
파이프 직경: API 5L은 공칭 외경(OD)을 정의하고 이러한 치수에 대한 특정 공차를 허용합니다.
벽 두께: 벽 두께는 다음에 따라 지정됩니다. 일정 번호 또는 표준 무게 카테고리. 두꺼운 벽은 고압 환경에서 강도를 높여줍니다.
길이: 파이프는 프로젝트 요구 사항에 따라 무작위 길이, 고정 길이 또는 이중 무작위 길이(일반적으로 38~42피트)로 제공될 수 있습니다.
API 5L 사양에 따른 라인 파이프 테스트 및 검사
API 5L 파이프가 품질 및 안전 요구 사항을 충족하는지 확인하려면 테스트 및 검사 프로토콜이 필수적입니다. 특히 고장이 치명적인 결과를 초래할 수 있는 PSL2 파이프의 경우 더욱 그렇습니다.
에이) 정수압 테스트
모든 API 5L 파이프는 사양 수준에 관계없이 정수압 시험을 통과해야 합니다. 이 시험은 파이프가 고장이나 누출 없이 최대 작동 압력을 견딜 수 있는지 확인합니다.
비) 샤르피 충격 시험(PSL2)
PSL2 파이프의 경우 샤르피 충격 테스트는 필수이며, 특히 추운 환경에서 작동하는 파이프의 경우 더욱 그렇습니다. 이 테스트는 재료가 파손되기 전에 얼마나 많은 에너지를 흡수하는지 확인하여 재료의 인성을 측정합니다.
기음) 파괴 인성 시험(PSL2)
파괴인성 시험은 고응력 또는 저온 환경에 있는 파이프가 균열 확산을 견딜 수 있는지 확인하는 데 필수적입니다.
디) 비파괴 검사(NDT)
PSL2 파이프는 다음과 같은 NDT 방법을 거칩니다.
초음파 검사: 육안으로는 볼 수 없는 내부 결함(내포물이나 균열 등)을 감지하는 데 사용됩니다.
방사선 검사: 파이프 내부 구조의 자세한 이미지를 제공하여 잠재적인 결함을 식별합니다.
코팅 및 부식 방지
API 5L은 특히 부식성 환경에 노출된 파이프라인(예: 해상 파이프라인 또는 매설 파이프라인)의 경우 외부 보호의 필요성을 인식합니다. 일반적인 코팅 및 보호 방법은 다음과 같습니다.
3층 폴리에틸렌(3LPE) 코팅: 부식, 마모, 기계적 손상으로부터 보호합니다.
융합 접합 에폭시(FBE) 코팅: 특히 지하 파이프라인의 내식성을 위해 일반적으로 사용됩니다.
음극 보호: 전기화학 셀의 음극으로 금속 표면의 부식을 제어하는 데 사용되는 기술입니다.
API 5L 파이프의 적용
API 5L 파이프는 다음과 같은 다양한 파이프라인 분야에 사용됩니다.
원유 파이프라인: 원유를 생산 현장에서 정유소로 운송합니다.
천연가스 파이프라인: 고압 하에 장거리에 걸쳐 천연가스를 수송하는 일.
물 파이프라인: 산업 활동에 물을 공급합니다.
정제된 제품 파이프라인: 가솔린이나 제트 연료와 같은 완제 석유 제품을 유통 터미널로 운송합니다.
결론
그만큼 라인 파이프에 대한 API 5L 사양 석유 및 가스 산업에서 유체의 안전하고 효율적이며 비용 효율적인 운송을 보장하는 데 필수적입니다. 재료 구성, 기계적 특성 및 테스트에 대한 엄격한 요구 사항을 지정함으로써 API 5L은 고성능 파이프라인의 기반을 제공합니다. PSL1과 PSL2의 차이점, 다양한 파이프 등급 및 관련 테스트 프로토콜을 이해하면 엔지니어와 프로젝트 관리자가 특정 프로젝트에 적합한 라인 파이프를 선택하여 까다로운 운영 환경에서 안전성과 장기 내구성을 보장할 수 있습니다.
