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API 5L은 유류 및 가스 전송용 심리스 및 용접 강철 라인 파이프를 포함합니다. 기본 (PSL1) 및 강화 화학, 기계 및 인성 요구사항 (PSL2)의 두 제품 사양 수준을 정의합니다. 등급은 A 및 B에서 X80까지 범위이며, X 접두사 등급 번호는 ksi 단위의 최소 항복강도를 나타냅니다. PSL2는 강제 CVN 충격시험, 더 엄격한 탄소 당량 및 PSL1에서 필요하지 않은 추가 화학 제어를 추가합니다.
API 5L은 미국 석유 협회에서 발행하며 석유 및 천연가스 산업의 파이프라인 운송 시스템에 사용되는 라인 파이프를 관리합니다. 심리스 (SMLS) 및 용접 형태 (ERW, SAW, COWL) 모두에서 NPS ½ ~ NPS 80 (공칭) 크기 범위의 파이프를 포함합니다. 이 표준은 전 세계적으로 인정되며 L 접두사 등급 지정 시스템 (예: L360 = X52)을 사용하는 ISO 3183과 기술적으로 조화됩니다.
범위 및 적용성
API 5L은 다음에 적용됩니다:
- 심리스 (SMLS) 및 용접 강철 파이프 (ERW, HFW, SAW, COWL)
- 유류, 천연가스 및 수도 운송 파이프라인
- 해상 및 육상 파이프라인
- 산성 서비스 (부록 H의 추가 요구사항 포함)
- 해상 서비스 (부록 J의 추가 요구사항 포함)
이 표준은 케이싱, 튜빙 또는 드릴 파이프에 적용되지 않습니다 (이들은 각각 API 5CT 및 API 5DP에서 다룹니다).
등급 범위
| API 5L 등급 | ISO 3183 등급 | SMYS MPa (ksi) | SMTS MPa (ksi) | PSL 사용 가능성 |
|---|---|---|---|---|
| A | L175 | 175 (25) | 310 (45) | PSL1만 |
| 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) | PSL2만 |
| X80 | L555 | 555 (80) | 625 (90) | PSL2만 |
SMYS = 규정 최소 항복강도; SMTS = 규정 최소 인장강도. X70 및 X80은 PSL2 등급만입니다.
PSL1 vs PSL2: 주요 차이점
| 요구사항 | PSL1 | PSL2 |
|---|---|---|
| 화학성분 한계 | 기본 C, Mn, P, S | 더 엄격한 C, Mn, P, S + CE 한계 + Nb+V+Ti 상한 |
| 탄소 당량 (CE) | 불필요 | 필수 (IIW 또는 Pcm 공식) |
| Charpy V-notch 충격 | 불필요 | 대부분의 등급 및 사이즈에 필수 |
| 인장시험 빈도 | 표준 로트당 | SAW 파이프는 더 높은 빈도 |
| 정수압 시험 | 필수 | 필수 |
| 파괴 인성 (DWT/CTOD) | 불필요 | 해상/산성의 X65 이상에 필수 |
| 치수 공차 | 표준 | OD 및 벽 두께 더 엄격 |
| 열처리 추적성 | 불필요 | 카테고리별로 권장/필수 |
화학성분 요구사항
PSL1 — 화학성분 (wt%, 라들 분석)
| 등급 | 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 및 X80은 PSL2 등급만입니다. PSL1 SMLS 파이프의 경우 위의 한계가 적용됩니다. PSL1 용접 파이프 (ERW/SAW)의 경우 일부 등급에서 C max가 0.02% 낮을 수 있습니다.
PSL2 — 화학성분 (wt%, 라들 분석)
| 등급 | 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 |
탄소 당량 공식:
- 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
적용할 CE 공식은 탄소 함량을 기반으로 선택됩니다: C > 0.12%일 때 IIW 사용, C ≤ 0.12%일 때 Pcm 사용.
기계적 성질
SMLS 및 용접 파이프 — 인장 성질 (파이프 몸체)
| 등급 | SMYS MPa (ksi) | SMYS max MPa | SMTS MPa (ksi) | SMTS max MPa | YS/UTS 비율 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 항복강도 상한은 연성 파괴 모드를 보장하기 위해 필수입니다. 나열된 SMYS max 값은 PSL2용이며, PSL1은 최대 항복강도를 지정하지 않습니다.
연신율: 모든 등급의 최소 연신율 = Af min (%), 여기서 Af = 1944 × (Axc^0.2) / UTS^0.9, API 5L 공식에 따름. 대부분의 등급의 표준 벽 두께의 경우 50 mm 게이지 길이에서 약 15–22%입니다.
CVN 충격시험 — PSL2 요구사항
등급별 Charpy V-Notch 요구사항 (PSL2)
| 등급 | 시험 온도 °C | 최소 CVN 에너지 (횡방향) |
|---|---|---|
| B, X42, X46, X52 | 0 | 27 J (20 ft-lbf) 평균, 20 J 최소 단일 |
| X56, X60 | 0 | 27 J 평균, 20 J 최소 단일 |
| X65 | −5 | 40 J 평균, 27 J 최소 단일 |
| X70 | −5 | 40 J 평균, 27 J 최소 단일 |
| X80 | −10 | 40 J 평균, 27 J 최소 단일 |
CVN 시험 빈도: 로트당 1 시험 세트 (3개 시편). 산성 서비스 (부록 H) 또는 해상 서비스 (부록 J)의 경우 더 낮은 시험 온도 및 더 높은 에너지 값이 적용됩니다.
용접부 CVN (SAW/ERW): X56 이상의 등급의 PSL2 파이프의 경우 용접부 및 HAZ도 Charpy 시험을 받아야 합니다. 시험 위치 및 방향은 부록 D에 지정되어 있습니다.
산성 서비스용 HIC 및 SSC 시험
H₂S를 함유한 환경의 파이프라인 서비스의 경우 API 5L 부록 H는 추가 요구사항을 지정합니다:
산성 서비스 (부록 H) 요구사항
| 시험 | 표준 | 허용 기준 |
|---|---|---|
| HIC (수소 유도 균열) | NACE TM0284 | 균열 길이 비율 (CLR) ≤ 15%, 균열 두께 비율 (CTR) ≤ 5%, 균열 민감도 비율 (CSR) ≤ 2% |
| SSC (황화수소 응력 부식 균열) | NACE TM0177 / ISO 15156 | 720시간 정상 하중 또는 4점 벤딩 시험에서 균열 없음 |
| 화학성분 제어 | 부록 H | S max 0.003%, Ca/S 비율 ≥ 1.5 (Ca 처리 적용 시), CE max 감소 |
추가 산성 서비스 화학성분 한계:
- S max: 0.003% (표준 PSL2의 0.015%와 대조)
- 인 max: 0.020%
- 탄소 당량 (Pcm): X52 산성 서비스의 경우 일반적으로 ≤ 0.21%
상호 표준 동등물
| API 5L 등급 | ISO 3183 | DIN/EN | JIS G3458/G3456 | 주의사항 |
|---|---|---|---|---|
| A | L175 | — | — | 거의 지정되지 않음 |
| B | L245 | StE240.7TM | STPY400 | 기본 등급 |
| X42 | L290 | StE290.7TM | — | 저강도 운송 |
| X46 | L320 | StE320.7TM | — | — |
| X52 | L360 | StE360.7TM | STPT370 (근사) | 매우 일반적인 해상 |
| X56 | L390 | StE390.7TM | — | — |
| X60 | L415 | StE415.7TM | — | 가스 분배 일반 |
| X65 | L450 | StE450.7TM | — | 해상, 심해 |
| X70 | L485 | StE485.7TM | — | 고압 운송 |
| X80 | L555 | StE555.7TM | — | 초고압 (드문) |
ISO 3183은 국제 동등물이며 API 5L 46판 (2018)과 동일한 기술 내용을 공유합니다. ISO 등급은 L 접두사 다음에 MPa 단위의 SMYS를 사용합니다.
MTC 검증 체크리스트
API 5L 파이프의 밀 시험 증명서를 검증할 때 확인하십시오:
- 등급 지정, PSL 수준 (PSL1 또는 PSL2) 및 파이프 유형 (SMLS/ERW/SAW)이 구매 주문과 일치하는지
- 열 번호 및 파이프 로트 번호가 파이프 표시로 추적 가능한지
- 탄소, Mn, P, S 및 Si가 지정된 PSL에 대한 적용 가능한 등급 한계를 준수하는지
- PSL2의 경우: 탄소 당량 (IIW 또는 Pcm)이 보고되고 한계 범위 내인지
- PSL2의 경우: Nb+V+Ti 복합 함량 ≤ 0.15%
- 항복강도가 SMYS 이상이고 PSL2 SMYS max 이하인지 (PSL2의 경우)
- 인장강도가 SMTS 최소값을 충족하는지
- CVN 충격시험 결과 보고 (PSL2): 온도, 시편 방향, 개별 및 평균 값
- 정수압 시험: 밀 시험 압력 및 지속 시간이 기록되었는지
- 산성 서비스 (부록 H)인 경우: CLR/CTR/CSR 값이 포함된 HIC 및 SSC 시험 보고서
- 치수 측정 (OD, WT, 길이)이 공차 범위 내인지
- API 기호 (라이선스를 받은 경우) 또는 제3자 검사 인증
자주 묻는 질문
API 5L PSL1과 PSL2의 차이는 무엇입니까?
PSL1은 화학성분, 인장 성질 및 정수압 시험을 다루는 기본 사양입니다. PSL2는 필수 탄소 당량 한계, 더 엄격한 P 및 S 한계, Charpy V-Notch 충격시험 요구사항, 최대 항복강도 한계 (연성을 보장하기 위해) 및 추가 치수 공차를 추가합니다. X70 및 X80 등급은 PSL2에서만 사용 가능합니다.
API 5L 등급의 X 숫자는 무엇을 의미합니까?
X 접두사 숫자는 규정 최소 항복강도 (SMYS)를 ksi 단위로 나타냅니다. X65의 SMYS는 65 ksi (450 MPa), X70의 SMYS는 70 ksi (485 MPa) 등입니다. ISO 3183 동등물은 L 접두사 다음에 MPa 단위의 SMYS를 사용합니다 — 따라서 X65 = L450, X70 = L485입니다.
API 5L X65 PSL2는 산성 서비스에 적합합니까?
표준 X65 PSL2는 산성 서비스에 자동으로 적격이 아닙니다. 산성 서비스는 부록 H를 호출해야 하며, 이는 NACE TM0284에 따른 HIC 시험, 더 엄격한 S 한계 (≤ 0.003%) 및 NACE TM0177 또는 ISO 15156에 따른 SSC 시험을 추가합니다. 구매 주문은 부록 H 준수를 명시적으로 요청해야 합니다.
API 5L X52의 ISO 3183 동등물은 무엇입니까?
ISO 3183 L360이 동등물입니다. 둘 다 SMYS 360 MPa (52 ksi)를 지정합니다. API 5L 46판 (2018) 및 ISO 3183 3판은 기술적으로 조화되어 있으므로 API 5L PSL2 X52로 인증된 파이프는 ISO 3183 L360을 충족합니다.
API 5L X65 PSL2에 필요한 CVN 충격시험 온도는 무엇입니까?
API 5L은 X65 PSL2에 대해 −5 °C에서 Charpy V-Notch 시험을 요구하며 최소 평균 에너지는 40 J (30 ft-lbf) 횡방향이고 단일 시편 최소값은 27 J입니다. 해상 또는 북극 응용의 경우 부록 J 또는 파이프라인 설계 규범 (예: DNV-ST-F101)에 더 낮은 온도가 지정되어 있습니다.
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