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Quick Answer
API 5L は石油およびガス輸送用のシームレスおよび溶接鋼製ラインパイプを対象としています。基本 (PSL1) および強化された化学、機械および靭性要件 (PSL2) の 2 つの製品仕様レベルを定義します。グレードは A および B から X80 まで範囲であり、X 接頭辞グレード番号は ksi 単位の最小降伏強度を表します。PSL2 は強制的な CVN 衝撃試験、より厳しい炭素当量、および PSL1 では必要とされない追加の化学制御を追加します。
API 5L はアメリカ石油協会により発行され、石油およびガス業界のパイプライン輸送システムで使用されるラインパイプを管理しています。シームレス (SMLS) および溶接形式 (ERW、SAW、COWL) の両方で NPS ½ ～ NPS 80 (公称) サイズ範囲のパイプを対象としています。この標準は世界的に認識されており、L 接頭辞グレード指定システム (例: L360 = X52) を使用する ISO 3183 と技術的に調和しています。
範囲および適用性
API 5L は以下に適用されます:
- シームレス (SMLS) および溶接鋼管 (ERW、HFW、SAW、COWL)
- 石油、天然ガスおよび水の輸送パイプライン
- 洋上および陸上パイプライン
- 酸性サービス (附属書 H の追加要件を含む)
- 洋上サービス (附属書 J の追加要件を含む)
この標準はケーシング、チュービング、またはドリルパイプには適用されません (これらは それぞれ API 5CT および API 5DP でカバーされています)。
グレード範囲
| API 5L グレード | ISO 3183 グレード | SMYS MPa (ksi) | SMTS MPa (ksi) | PSL 利用可能性 |
|---|---|---|---|---|
| A | L175 | 175 (25) | 310 (45) | PSL1 のみ |
| B | L245 | 245 (35) | 415 (60) | PSL1、PSL2 |
| X42 | L290 | 290 (42) | 415 (60) | PSL1、PSL2 |
| X46 | L320 | 320 (46) | 435 (63) | PSL1、PSL2 |
| X52 | L360 | 360 (52) | 460 (67) | PSL1、PSL2 |
| X56 | L390 | 390 (56) | 490 (71) | PSL1、PSL2 |
| X60 | L415 | 415 (60) | 520 (75) | PSL1、PSL2 |
| X65 | L450 | 450 (65) | 535 (77) | PSL1、PSL2 |
| X70 | L485 | 485 (70) | 570 (82) | PSL2 のみ |
| X80 | L555 | 555 (80) | 625 (90) | PSL2 のみ |
SMYS = 規定最小降伏強度; SMTS = 規定最小引張強度。X70 および X80 は PSL2 グレードのみです。
PSL1 vs PSL2: 主な違い
| 要件 | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| 化学成分限度 | 基本 C、Mn、P、S | より厳しい C、Mn、P、S + CE 限度 + Nb+V+Ti 上限 |
| 炭素当量 (CE) | 不要 | 必須 (IIW または Pcm 公式) |
| シャルピー V ノッチ衝撃 | 不要 | ほとんどのグレードおよびサイズに必須 |
| 引張試験頻度 | 標準ロット毎 | SAW パイプはより高い頻度 |
| 耐圧試験 | 必須 | 必須 |
| 破壊靭性 (DWT/CTOD) | 不要 | 洋上/酸性の X65 以上に必須 |
| 寸法公差 | 標準 | OD および壁厚はより厳しい |
| 熱処理追跡可能性 | 不要 | カテゴリー別に推奨/必須 |
化学成分要件
PSL1 — 化学成分 (wt%、ラードル分析)
| グレード | C max | Mn max | P max | S max | Si max | V max | Nb max | Ti max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | 0.22 | 0.90 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| B | 0.28 | 1.20 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| X42 | 0.28 | 1.30 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| X46 | 0.28 | 1.40 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| X52 | 0.28 | 1.40 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.05 | 0.04 | 0.04 |
| X56 | 0.28 | 1.40 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.07 | 0.05 | 0.04 |
| X60 | 0.28 | 1.40 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.08 | 0.05 | 0.04 |
| X65 | 0.28 | 1.45 | 0.030 | 0.030 | 0.40 | 0.09 | 0.05 | 0.06 |
| X70 | — | — | — | — | — | — | — | — |
X70 および X80 は PSL2 グレードのみです。PSL1 SMLS パイプの場合、上記の限度が適用されます。PSL1 溶接パイプ (ERW/SAW) の場合、一部のグレードで C max が 0.02% 低い場合があります。
PSL2 — 化学成分 (wt%、ラードル分析)
| グレード | C max | Mn max | P max | S max | Si max | Nb+V+Ti max | CE (IIW) max | CE (Pcm) max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B | 0.24 | 1.20 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X42 | 0.24 | 1.30 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X46 | 0.24 | 1.40 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X52 | 0.24 | 1.40 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X56 | 0.24 | 1.40 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X60 | 0.24 | 1.40 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X65 | 0.24 | 1.45 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X70 | 0.24 | 1.65 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.43 | 0.25 |
| X80 | 0.24 | 1.85 | 0.025 | 0.015 | 0.45 | 0.15 | 0.46 | 0.25 |
炭素当量公式:
- IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
- Pcm: Pcm = C + Si/30 + (Mn+Cu+Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B
適用する CE 公式は炭素含有量に基づいて選択されます: C > 0.12% の場合は IIW を使用、C ≤ 0.12% の場合は Pcm を使用します。
機械的性質
SMLS および溶接パイプ — 引張特性 (パイプ本体)
| グレード | SMYS MPa (ksi) | SMYS max MPa | SMTS MPa (ksi) | SMTS max MPa | YS/UTS 比率 max |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 175 (25) | — | 310 (45) | — | — |
| B | 245 (35) | 450 | 415 (60) | — | — |
| X42 | 290 (42) | 495 | 415 (60) | — | — |
| X46 | 320 (46) | 525 | 435 (63) | — | — |
| X52 | 360 (52) | 530 | 460 (67) | — | — |
| X56 | 390 (56) | 545 | 490 (71) | — | — |
| X60 | 415 (60) | 565 | 520 (75) | — | — |
| X65 | 450 (65) | 600 | 535 (77) | — | — |
| X70 (PSL2) | 485 (70) | 635 | 570 (82) | — | 0.93 |
| X80 (PSL2) | 555 (80) | 705 | 625 (90) | — | 0.93 |
PSL2 降伏強度上限は延性破壊モードを確保するために必須です。リストされた SMYS max 値は PSL2 用であり、PSL1 は最大降伏強度を指定していません。
伸び: すべてのグレードの最小伸び = Af min (%)。ここで Af = 1944 × (Axc^0.2) / UTS^0.9、API 5L 公式に従っています。ほとんどのグレードの標準壁厚の場合、50 mm ゲージ長で約 15～22% になります。
CVN 衝撃試験 — PSL2 要件
グレード別シャルピー V ノッチ要件 (PSL2)
| グレード | 試験温度 °C | 最小 CVN エネルギー (横方向) |
|---|---|---|
| B、X42、X46、X52 | 0 | 27 J (20 ft-lbf) 平均、20 J 最小単体 |
| X56、X60 | 0 | 27 J 平均、20 J 最小単体 |
| X65 | −5 | 40 J 平均、27 J 最小単体 |
| X70 | −5 | 40 J 平均、27 J 最小単体 |
| X80 | −10 | 40 J 平均、27 J 最小単体 |
CVN 試験頻度: ロット毎に 1 試験セット (3 試料)。酸性サービス (附属書 H) または洋上サービス (附属書 J) の場合、より低い試験温度とより高いエネルギー値が適用されます。
溶接部の CVN (SAW/ERW): X56 以上のグレードの PSL2 パイプの場合、溶接部および HAZ もシャルピー試験を受ける必要があります。試験位置および向きは附属書 D で指定されています。
酸性サービス向け HIC および SSC 試験
H₂S を含む環境でのパイプラインサービスについて、API 5L 附属書 H は追加要件を指定しています:
酸性サービス (附属書 H) 要件
| 試験 | 標準 | 受け入れ基準 |
|---|---|---|
| HIC (水素誘起割れ) | NACE TM0284 | 裂け長さ比 (CLR) ≤ 15%、裂け厚さ比 (CTR) ≤ 5%、裂け感度比 (CSR) ≤ 2% |
| SSC (硫化物応力腐食割れ) | NACE TM0177 / ISO 15156 | 720 時間定荷重または 4 点曲げ試験で割れなし |
| 化学成分制御 | 附属書 H | S max 0.003%、Ca/S 比 ≥ 1.5 (Ca 処理適用時)、CE max 低下 |
追加の酸性サービス化学成分限度:
- S max: 0.003% (標準 PSL2 の 0.015% と対比)
- リン max: 0.020%
- 炭素当量 (Pcm): X52 酸性サービスの場合、通常 ≤ 0.21%
横断的な標準同等物
| API 5L グレード | ISO 3183 | DIN/EN | JIS G3458/G3456 | 注記 |
|---|---|---|---|---|
| A | L175 | — | — | 稀に指定 |
| B | L245 | StE240.7TM | STPY400 | 基本グレード |
| X42 | L290 | StE290.7TM | — | 低強度輸送 |
| X46 | L320 | StE320.7TM | — | — |
| X52 | L360 | StE360.7TM | STPT370 (近似) | 非常に一般的な洋上 |
| X56 | L390 | StE390.7TM | — | — |
| X60 | L415 | StE415.7TM | — | ガス分配一般 |
| X65 | L450 | StE450.7TM | — | 洋上、深海 |
| X70 | L485 | StE485.7TM | — | 高圧輸送 |
| X80 | L555 | StE555.7TM | — | 超高圧 (稀) |
ISO 3183 は国際同等物であり、API 5L 第 46 版 (2018) と同じ技術的内容を共有しています。ISO グレードは L 接頭辞の後に MPa 単位の SMYS を使用します。
MTC 検証チェックリスト
API 5L パイプのミル試験証明書を検証する場合、以下を確認してください:
- グレード指定、PSL レベル (PSL1 または PSL2)、およびパイプ型 (SMLS/ERW/SAW) が発注書と一致していること
- 熱番号およびパイプ ロット番号がパイプのマーキングに追跡可能であること
- 炭素、Mn、P、S、および Si が指定 PSL の該当するグレード限度に準拠していること
- PSL2 の場合: 炭素当量 (IIW または Pcm) が報告され、限度の範囲内であること
- PSL2 の場合: Nb+V+Ti 複合含量 ≤ 0.15%
- 降伏強度が SMYS 以上であり、PSL2 の SMYS max 以下であること (PSL2 の場合)
- 引張強度が SMTS 最小値を満たしていること
- CVN 衝撃試験結果が報告されていること (PSL2): 温度、試料方向、個別および平均値
- 耐圧試験: ミル試験圧力および期間が記録されていること
- 酸性サービス (附属書 H) の場合: CLR/CTR/CSR 値を含む HIC および SSC 試験報告書が含まれていること
- 寸法測定 (OD、WT、長さ) が公差内であること
- API 記号 (ライセンス取得済みの場合) または第三者検査認証
よくある質問
API 5L PSL1 と PSL2 の違いは何ですか?
PSL1 は化学成分、引張特性および耐圧試験をカバーする基本仕様です。PSL2 は、必須の炭素当量限度、より厳しい P および S 限度、シャルピー V ノッチ衝撃試験要件、最大降伏強度限度 (延性を確保するため)、および追加の寸法公差を追加します。X70 および X80 グレードは PSL2 でのみ利用可能です。
API 5L グレードの X 番号は何を意味しますか?
X 接頭辞番号は、規定最小降伏強度 (SMYS) を ksi 単位で表します。X65 の SMYS は 65 ksi (450 MPa)、X70 の SMYS は 70 ksi (485 MPa) というようになっています。ISO 3183 同等物は L 接頭辞の後に MPa 単位の SMYS を使用します — したがって X65 = L450、X70 = L485 です。
API 5L X65 PSL2 は酸性サービスに適していますか?
標準 X65 PSL2 は自動的に酸性サービスに適合しません。酸性サービスには附属書 H の呼び出しが必要であり、これは NACE TM0284 に従う HIC 試験、より厳しい S 限度 (≤ 0.003%) および NACE TM0177 または ISO 15156 に従う SSC 試験を追加します。発注書は明示的に附属書 H への準拠を要求する必要があります。
API 5L X52 の ISO 3183 同等物は何ですか?
ISO 3183 L360 が同等物です。両者とも SMYS 360 MPa (52 ksi) を指定しています。API 5L 第 46 版 (2018) および ISO 3183 第 3 版は技術的に調和されているため、API 5L PSL2 X52 で認定されたパイプは ISO 3183 L360 を満たしています。
API 5L X65 PSL2 に必要な CVN 衝撃試験温度は何ですか?
API 5L は X65 PSL2 に対して −5 °C でシャルピー V ノッチ試験を要求しており、最小平均エネルギーは 40 J (30 ft-lbf) 横方向で、単一試料最小値は 27 J です。洋上または北極地域の用途の場合、より低い温度が附属書 J またはパイプラインの設計コード (例: DNV-ST-F101) で指定されています。
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