API 5L GR Bとはどのような材料ですか？

API 5L グレードB (API 5L Gr.BまたはL245と表記されることが多い）は、石油、天然ガス、水を陸上および海上パイプラインで輸送するために、米国石油協会によって指定された広く使用されている炭素鋼ラインパイプの等級です。汎用低合金炭素鋼で、最低降伏強度はISO規格で245MPa（≒35.5ksi）程度と規定されており、適度な強度、良好な溶接性、予測可能な破壊・靭性挙動が要求される場合には、一般的な選択肢となっている。

API 5L GR Bとは？

API5LグレードBは、高強度が要求されない多くのパイプライン用途に適した、費用対効果の高い炭素鋼ラインパイプのグレードです。API5LグレードBは、機械的強度と単純な製造・接合方法のバランスが取れており、配水本管、低・中圧用幹線、流体輸送に関連する多くの構造用途に標準的に使用されています。より高い最低降伏強度、低温靭性、厳格な破壊制御を必要とするプロジェクトには、より高いXグレード(X42、X52、X60など）またはPSL-2の亜種を検討すべきである。

API 5Lの対象

API仕様書5L「ラインパイプ仕様書」は、石油、ガス、水の輸送に使用される鋼ラインパイプの寸法、化学的、機械的、および試験要件を設定するために、米国石油協会によって開発され、発行されています。この文書は、シームレス管と溶接管の両方、複数の等級（A、B、Xシリーズ）、および2つの製品仕様レベルをカバーしています：PSL1とPSL2があり、PSL2には追加の試験と管理要件がある。APIは、製造の進歩や現場での経験を反映させるため、定期的に規格を更新している。

グレードB」の意味（ネーミング、L245）

• グレードB は、従来のラインパイプ用炭素鋼の歴史的なAPIラベルです。ISO/EN命名法では、一般的に次のように表記される。 L245ここで、L＝ラインパイプ、245は最小降伏強度をMPaで示す（約245MPa＝35.5ksi）。

• グレードBは 標準強度 X42/X52のようなXグレードより低い）。シームレスと溶接の両方で広く入手可能で、多くのパイプライン・プロジェクトで経済的なベースラインとなることが多い。

範囲、用途、一般的なアプリケーション

API 5L Grade Bの代表的な使用例：

• 天然ガス、原油、随伴水、飲料水を中程度の圧力で輸送する陸上集配電線。

• 設計上または規制上、より高いグレードの鋼材が要求されない非重要幹線。

• APIマーキングやトレーサビリティは価値があるが、超高度の機械的特性は不要な構造配管用途。

• 仮設配管、ユーティリティ配管、建設用支保工、一部の機械サポート。

B等級は広く入手可能で、標準的な手順で 溶接できるため、コストと納期が重視される場 合に指定されることが多い。深海、サワー、または高圧サービ スでは、技術者は通常、PSL2 変種、サワーサービス 適合材、またはより高収率のグレードにステップ アップする。

化学組成（典型的な限界値）

注：API 5Lは、PSLレベル、管の肉厚、熱処理によって異なる成分ウィンドウと制限値を提供しています。以下の表は、グレードBで一般的に使用される代表的な最大含有量を示している(PSL1 / PSL2は若干異なる場合がある)。最終的な値については、常にプロジェクト仕様書とミル証明書を参照してください。

コメント これらは典型的なものであり、規範的なものではない。API 5Lは、許容範囲を定義し、追加的な特 性が要求される場合には、Cr/Ni/Moなど の元素について、プロジェクトレベルでの 合意を認めている。化学的限界は溶接性と靭性に影響するた め、調達担当者はどのロットでも製造所試験 報告書(MTR)を確認しなければならない。

機械的性質（代表値）

これらの値は、PSL、パイプ製造工程（シームレス、電縫、SAW）、熱処理、断面厚さによって異なる。クリティカルな設計の場合は、製 造所の証明書を使用し、契約に従って独自の検証 を行うこと。

PSL1とPSL2：ステップアップで何が変わるか

API 5Lには2つの製品仕様レベルがある：

• PSL1 - ベースライン品質レベル；標準的な化学的・機械的管理で、幅広いパイプの種類とサイズをカバーする。衝撃試験は必ずしも必須ではありません。このレベルは、多くの従来型パイプラインや非重要サービスに適している。

• PSL2 - より厳格な管理で、より高い品質レベルを実現。主な追加は以下の通り：

  • 化学組成の制限が厳しくなる（多くのグレードで最大Cが低くなる）。

  • 特定の温度と場所におけるノッチ靭性を実証するためにシャルピー衝撃試験が必要。

  • 継ぎ目と溶接部の非破壊検査（NDT）と受け入れ基準の厳格化。

  • トレーサビリティ、熱処理、硬度、サワーサービスの管理に関する追加要件が指定されている場合。

グレード B の場合、PSL2 は多くの場合、炭素制限を緩和し、特定の板厚や最終用途に対 する衝撃試験を義務付けている。破壊抑制、低温延性、サワーサービスのリスクなど、材料保証の向上が必要な場合、エンジニアリングチームはPSL2を選択します。

製造ルート、パイプの種類、代表的なサイズ範囲

API5LグレードBは、いくつかの製造形態がある：

• シームレス（SMLS）： ソリッドビレットから製造され、引き抜きまたは押し出し成形される。

• 電気抵抗溶接（ERW / HFI）： 直径が小さく、壁が薄い場合に効果的。

• スパイラルサブマージアーク溶接（SSAW / LSAW）： 大口径では一般的。

• 溶接後熱処理を施した電縫またはSAW： 仕様で要求される場合

一般的な直径の範囲は、呼び径の小さなもの（1/2インチ/21.3mm）から非常に大きな直径（一部の工場ではLSAWで100インチNB）までです。肉厚は、標準的なスケジュール（Sch 40、Sch 80、XSなど）からプロジェクトに特化した特厚板まで多岐にわたる。サプライヤーは工場別の在庫表を公表している。

試験、検査、受入基準

API 5Lには一連の試験と検査が含まれている：

• 化学分析 (熱分析と製品検証）。

• 引張試験 (降伏、引張強さ、伸び）。

• 平坦化/曲げ試験 パイプのタイプ/サイズによって要求される場合。

• 静水圧試験(ミルハイドロテスト)を実施。

• 非破壊検査 (NDE)必要に応じて溶接管の目視検査、超音波検査、X線検査。

• シャルピーVノッチ衝撃試験ノッチ温度とエネルギーの最小値は規格に規定されている。

• 硬度試験PSL2およびサワー・サービス・パイプラインでは、脆性破壊を避けるために必要。

サワー・サービスでは、硫化水素（H₂S）暴露に関連した要件、すなわち硬度制限、特別な製造管理、そして時には水素による亀裂を防ぐための追加の機械的検査が追加されます。これらの検査体制は、シームの欠陥、脆性破壊、サービスに関連した劣化から保護する。

溶接、加工、熱処理のポイント

• グレードBの鋼は一般に 溶接可能 一般的な加工法(SMAW、GMAW、SAWなど)を用いる。特に炭素当量(CE)が高い場合、厚い部分には予熱/ 溶接後の熱処理が必要になることがある。

• について 炭素当量 (CE)のコンセプトは、予熱および PWHTの決定の指針となる。一般的なグレードBのCE値は中程度であ り、通常、薄肉部ではPWHTなしで簡単な 溶接が可能である。

• パイプラインの構造物溶接の場合、溶接手順認定と 溶接工の性能試験は、適用される規格（ASME、 ISO、またはプロジェクト仕様書など）に従わなければ ならない。

• 熱処理（焼ならし、PWHT）は、特定の靭性または応力緩和要件を達成するために、購入者と製造所の間で合意される場合がある。必ずMTRを通じて文書化すること。

パイプラインの性能を維持するには、適切な 溶接方法、適格な手順、適合する溶加材が重要で ある。厚い溶接部や靭性が懸念される場合は、低水素 溶接剤を使用すること。

腐食、コーティング、耐用年数の短縮

API 5LグレードBは炭素鋼であるため、長寿命化のためには保護システムが必要である：

• 外部コーティング:FBE（融着エポキシ）、3PE/3LPE、コールタールエナメル、アスファルト、海底重量および外部腐食保護用のコンクリート重量コーティング。

• 内部ライニング飲料水や腐食性貨物用のセメントモルタル・ライニング、エポキシ・スプレー、ポリエチレン・ライニング。

• カソード保護電気化学的腐食を防止するため、埋設・水中パイプラインに使用される。

• 腐食許容量コーティング/カソード保護性能が不確かな場合、厚さ設計に腐食許容量を含めることができる。

について サワーサービスグレードBは特別な注意が必要で、硬度限界、合金変化の可能性、NACE MR-0175/ISO 15156への適合が必要な場合がある。H₂Sが存在する場合、材料選択のために腐食の専門家と規格に相談する。

等価および相互参照表

正確な互換性が必要な場合は、等級名だけでなく、化学的および機械的特性ウィンドウと試験マトリックスを比較してください。

エンジニアと調達チームへの選定アドバイス

API 5L Grade Bの材料を指定する場合は、以下の点を考慮すること：

1. サービス条件圧力、温度、腐食性（H₂S/CO₂）、外部環境（埋設、水没）。

2. 設計コードと安全係数パイプラインの設計基準では、耐疲労性や地震荷重のためにより高い等級が要求される場合がある。

3. PSLレベルPSL2 は、破砕が要求される用途、低温用途、サワーサービス用途に適しています。

4. 溶接性と加工性CEをチェックし、厚みと組成が必要であれば予熱/PWHTに同意する。

5. トレーサビリティと文書化MTR要求事項、バッチトレーサビリティ、必要な場合は工場立会試験を指定する。

6. コーティング／最終仕上げ外部コーティング、内部ライニング、カップリングは発注段階で決定します。

調達は、完全なMTRを要求し、受入前にAPI 5L及びプロジェクト仕様で要求される全ての試験及びマークへの準拠を検証すべきである。

トレーサビリティ、マーキング、工場文書化

API 5Lは、設置されたパイプを製造記録とリンクできるように、明確なマーキングと文書化を要求している。通常、要求される項目は以下の通り：

• グレードとPSL（例：API 5L Gr B PSL1）。

• ミルヒート/ロット番号

• メーカー名または商標。

• パイプのサイズ、スケジュールまたは肉厚。

• 静水圧試験、NDE、その他の受入証拠のための試験/検査スタンプ。

ミルテスト報告書（MTR）には、化学分析、機械的試験結果、熱処理条件、非破壊検査結果、および補足的な認証（NACE、サワーサービス）を記載する必要があります。適切な文書管理は、現場でのコストのかかる不合格を防ぐ。

よくある誤解と落とし穴

• 「B級はどこでも同じだ 組成の窓や必要な試験は、PSLレベル、厚さ、特定の製 造方法によって異なる。常にMTRを確認すること。

• "酸っぱいサービスはオールBグレードでOK" 間違い - サワーサービスは鋼材をH₂Sと水素誘起割れにさらす可能性がある。PSL2サワーサービスバリアントまたは特別に認定された鋼が必要である。

• 「ASTM A106 Bも同じです。 ASTM A106 Bは、多くの特性においてAPI 5L Gr Bと重複しているが、試験/マーキング要件が異なるため、契約上API 5L仕様が要求される場合は、購入文書でAPI 5Lと明記する必要がある。

• 「電縫鋼管は常に弱い。 必ずしもそうではない。最新の電縫鋼管はAPI 5Lの基準を満たすことができるが、シームの完全性の要件とNDEの記録を見直す必要がある。

エンジニアが調達で使用する実用的な表

表 A - 代表的な機械的許容範囲（例）

表B - クロスリファレンスの例（クイック）

よくあるご質問

1. API 5LグレードBはガス送電本管に適しているか？
   圧力が中程度の配水本管については「はい」。圧力が高い場合や破砕が危 険な経路については、より高い X グレードまたは PSL2 を検討す べきである。

2. API 5L Gr BとX42の違いは何ですか？
   X42は最低降伏点が高く（42ksi）、一般にB等級よりも厳しい機械的／靭性特性が要求される。X等級は、より高い強度と破壊抑制が必要な場合に使用される。

3. API 5L Gr Bはシャルピー衝撃試験を必要としますか？
   シャルピー試験は、PSL2のもとで、あるいは低温または破壊が重要な用途に指定された場合に、より一般的に要求される。

4. API 5L Gr Bはサワーサービスに使用できますか？
   サワーサービスの要件（硬度限界、特定の化学的性質および試験）を満たす場合のみ。そうでない場合は、H₂S環境に適合した材料にアップグレードする。

5. API 5L Gr BとASTM A106 Bは互換性がありますか？
   両者は化学的性質や用途において類似しているが、自動的に互換性があるわけではない。

6. グレードBのパイプラインにはどのようなコーティングが一般的ですか？
   FBE、3PE/3LPE、コールタール・エナメル、コンクリート・ウェイト・コーティングが代表的な選択肢で、環境や施工方法によって選択される。

7. グレードBの降伏強度はどのように報告されますか？
   通常、MPaまたはksi単位で最小Rₚ0.5（またはRt0.5）と表記され、L245は～245MPaの最小降伏を示す。

8. 購入者はどのような書類を要求すべきでしょうか？
   工場試験報告書（MTR）、NDE報告書、静水圧試験証明書、材料トレーサビリティ報告書、サワー・サービス証明書。

9. Bグレードには熱処理を施すのが一般的ですか？
   熱処理（焼ならし/PWHT）は、仕様やプロ ジェクトで靭性や応力除去が要求される場合に行 われる。

10. PSL1とPSL2はリードタイムとコストにどのような影響を与えますか？
    PSL2は一般的に、追加試験、NDE、トレーサビリティの要求のため、コストとリードタイムを増加させる。

閉会の挨拶と仕様チェックリスト

API 5L Grade B を指定する場合は、注文書または材料仕様書に以下の項目を含めてください：

• 正確なAPI 5Lの版/バージョン（例："API Spec 5L、第46版"）。

• グレードとPSLレベル（例． グレードB、PSL2 より高い保証が必要な場合）。

• 必要な試験（引張、衝撃、硬度、水圧試験）、受入基準、衝撃試験の温度。

• コーティング/ライニングの要件および取り扱い/包装に関する指示。

• MTR要求事項、トレーサビリティ、工場立会または第三者検査（必要な場合）。

よく書かれた契約要件は、曖昧さを避け、適合する資材の納期厳守に役立つ。