炭素鋼シームレスパイプ API 5L X65 Inconel 625 溶接オーバーレイクラッディング
API 5L X65を母材とし、Inconel 625溶接オーバーレイクラッディングを施した炭素鋼シームレスパイプは、極限環境向けに設計された高性能パイプであり、炭素鋼の強度とニッケルクロム合金の耐腐食性/耐浸食性を兼ね備えています。
主な仕様と特徴
1. 母材:API 5L X65 シームレスパイプ
- グレード:API 5L X65 (PSL1またはPSL2)
- 降伏強度:65,000 psi (448 MPa) 以上
- 製造:熱間圧延または冷間引抜きシームレスプロセス(溶接なし、優れた圧力完全性)。
- 用途:石油・ガスパイプライン、坑井内チューブ、高圧油圧システム。
2. クラッディング:Inconel 625 溶接オーバーレイ
- 合金組成 (UNS N06625):
- Ni (58% 以上), Cr (20~23%), Mo (8~10%), Nb+Ta (3.15~4.15%)
- **1800°F (982°C)** までの孔食、塩化物応力腐食割れ (SCC)、酸化に耐性があります。
クラッディング方法:
- レーザークラッディング(精密、低希釈)
- 潜弧溶接 (SAW) または GTAW (TIG) オーバーレイ
- サーマルスプレー(パイプにはあまり一般的ではありません)
- 厚さ:通常3~5 mm(腐食/浸食のニーズに応じてカスタマイズ可能)。
API 5L X65 よりも Inconel 625 を使用する理由
耐食性:H₂S、CO₂、海水、酸性流体から保護します。
耐浸食性:砂を含んだ流体(例:フラッキング、スラリー輸送)に最適です。
高温性能:製油所/石油化学プラントの熱交換器で強度を維持します。
費用対効果:Inconel 625のソリッドパイプよりも安価ですが、同様の保護を提供します。
製造プロセス
1. パイプ製造:シームレスAPI 5L X65パイプは、マンドレルピアス/押出しによって製造されます。
2. 表面処理:内面/外面のグリットブラスト/クリーニング。
3. クラッディング:Inconel 625は、冶金的結合を確保するために、層ごとに溶接されます(バターパス)。
4. 溶接後熱処理 (PWHT):オプションの応力緩和(冷間加工された母材の場合は避けてください)。
5. 検査:
- 溶接完全性のUT/RT。
- 硬度試験(HAZの割れを避ける)。
- 表面欠陥の浸透探傷検査 (PT)。
用途
- 石油・ガス
- 海底パイプライン(酸性環境向けに内面クラッド)。
- クリスマスツリー、チョークバルブ、ライザー。
- 化学処理:酸輸送、反応器ライナー。
- 発電所:ボイラーチューブ、排煙脱硫 (FGD) システム。
- 鉱業:研磨性/酸性媒体のスラリーパイプライン。
課題と解決策
- 異種金属腐食のリスク:クラッドパイプを異種金属(例:CSフランジ)から絶縁します。
- 溶接欠陥:クラッドの密着性を確保するための厳格なNDT(放射線透過試験)。
- 熱膨張:Inconel 625(~13.3 µm/m°C)対 CS(~11.7 µm/m°C)—差動膨張を考慮して設計します。
