파이프라인용 강재는 석유 및 가스 파이프라인 운송 시스템 제조에 사용되는 강철의 일종입니다. 석유와 천연가스를 장거리로 운송하는 수단으로서 파이프라인 시스템은 경제성, 안전성, 그리고 중단 없는 운송이라는 장점을 가지고 있습니다.
파이프라인용 강철 적용
파이프라인 강철제품 형태는 이음매 없는 강관과 용접 강관으로 나뉘며, 용도에 따라 고산지대, 고유황 지역, 해저 매설 등 세 가지 범주로 분류할 수 있습니다. 이러한 파이프라인은 열악한 작업 환경 속에서 설치되며, 길이가 길고 유지보수가 어려워 엄격한 품질 기준을 충족해야 합니다.
송유관용 강철이 직면한 여러 가지 어려움에는 다음과 같은 것들이 있습니다. 대부분의 석유 및 가스전이 극지방, 빙원, 사막, 해양 지역에 위치하고 있어 자연 환경이 비교적 열악하다는 점, 또는 운송 효율을 높이기 위해 송유관의 직경이 지속적으로 확대되고 수송 압력이 끊임없이 증가하고 있다는 점 등이 있습니다.
파이프라인용 강철의 특성
석유 및 가스 파이프라인 개발 추세, 파이프라인 설치 조건, 주요 고장 모드 및 고장 원인에 대한 종합적인 평가를 바탕으로, 파이프라인 강재는 우수한 기계적 특성(두꺼운 벽, 높은 강도, 높은 인성, 내마모성)을 가져야 하며, 대구경, 용접성, 내한성 및 내열성, 내식성(CO2), 내해수성 및 HIC 저항성, SSCC 성능 등을 갖춰야 합니다.
① 고강도
파이프라인용 강재는 높은 인장 강도와 항복 강도뿐만 아니라 0.85~0.93 범위의 항복 강도를 가져야 합니다.
② 높은 충격 인성
높은 충격 인성은 균열 방지 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
③낮은 연성-취성 전이 온도
혹독한 지역과 기후 조건에서는 파이프라인 강재가 충분히 낮은 연성-취성 전이 온도를 가져야 합니다. 낙하중량 인열 시험(DWTT)의 전단 면적은 파이프라인의 취성 파괴를 방지하는 주요 제어 지표가 되었습니다. 일반적인 규격에서는 시편의 파괴 전단 면적이 최저 작동 온도에서 85% 이상이어야 한다고 규정하고 있습니다.
④ 수소 유발 균열(HIC) 및 황화물 응력 부식 균열(SSCC)에 대한 탁월한 저항성
⑤ 우수한 용접 성능
강철의 우수한 용접성은 파이프라인의 무결성과 용접 품질을 보장하는 데 매우 중요합니다.
파이프라인용 강재 표준
현재 우리나라에서 사용되는 석유 및 가스 수송용 강관의 주요 기술 표준은 다음과 같습니다.API 5LDNV-OS-F101, ISO 3183, GB/T 9711 등과 같은 표준을 준수해야 합니다. 일반적인 상황은 다음과 같습니다.
① API 5L(라인 파이프 규격)은 미국 석유협회(Maine Petroleum Institute)에서 제정한 널리 채택된 규격입니다.
② DNV-OS-F101(해저 파이프라인 시스템)은 Det Norske Veritas에서 해저 파이프라인을 위해 특별히 제정한 규격입니다.
③ ISO 3183은 석유 및 가스 수송용 강관의 납품 조건에 관한 국제표준화기구(ISO)에서 제정한 표준입니다. 이 표준은 파이프라인 설계 및 설치와는 관련이 없습니다.
④ GB/T 9711의 최신 버전은 2017년 버전입니다. 이 버전은 ISO 3183:2012 및 API Spec 5L 45판을 기반으로 합니다. 참조된 두 표준에 따라 PSL1과 PSL2의 두 가지 제품 사양 수준이 명시되어 있습니다. PSL1은 라인 파이프의 표준 품질 수준을 제공하며, PSL2는 화학 조성, 노치 인성, 강도 특성 및 추가적인 비파괴 검사(NDT)를 포함한 필수 요구 사항을 추가합니다.
API SPEC 5L 및 ISO 3183은 국제적으로 영향력 있는 송유관 규격입니다. 반면, 전 세계 대부분의 석유 회사들은 다른 규격을 채택하는 데 익숙합니다.API SPEC 5L 규격은 파이프라인용 강관 조달의 기본 규격입니다.
강관 등급 및 강재 등급 (GB/T 9711-2017)
| 규범적 수준 강철 | 강관 등급 | 강철 등급 |
| PSL1 | 엘175 | A25 |
| 엘175P | 에이25P | |
| L210 | 에이 | |
| 엘245 | 비 | |
| 엘290 | 엑스42 | |
| 엘320 | X46 | |
| L360 | 엑스52 | |
| 엘390 | X56 | |
| L415 | 엑스60 | |
| 엘450 | X65 | |
| L485 | 엑스70 | |
| PSL2 | L245R | BR |
| L290R | X42R | |
| L245N | 비엔 | |
| L290N | X42N | |
| L320N | X46N | |
| L360N | X52N | |
| L390N | X56N | |
| L415N | X60N | |
| L245Q | 비큐 | |
| L290Q | X42Q | |
| L320Q | X46Q | |
| L360Q | X52Q | |
| L390Q | X56Q | |
| L415Q | X60Q | |
| L450Q | X65Q | |
| L485Q | X70Q | |
| L555Q | X80Q | |
| L625Q | X90Q | |
| L690Q | X100M | |
| L245M | BM | |
| 엘290엠 | X42M | |
| L320M | X46M | |
| L360M | X52M | |
| 엘390엠 | X56M | |
| L415M | X60M | |
| L450M | X65M | |
| L485M | X70M | |
| L555M | X80M | |
| L625M | X90M | |
| L690M | X100M | |
| L830M | X120M |
게시 시간: 2023년 1월 30일