Pipeline tie-in คืองานที่ cold cracking ปรากฎตัวเป็น failure 24-72 ชั่วโมงหลังเชื่อม — ขณะ inspector ออกจาก site แล้ว · root cause มัก pre-heat ผิด หรือไม่ได้ทำเลย · บทความนี้ตอบ 3 คำถาม: (1) คำนวณ Carbon Equivalent (CE) ตามสูตร IIW เพื่อกำหนด minimum preheat, (2) Cold Cracking 4 conditions ที่ pre-heat ป้องกันได้พร้อมกัน 2 อย่าง, (3) Field Setup Checklist 7 ขั้น สำหรับ live pipeline tie-in · Equipment specs ดู Series #1 · Full PWHT ดู Series #3
1️⃣ Pipeline Tie-in คืออะไร — และทำไมต่างจาก New Construction
Tie-in = การเชื่อมต่อ pipeline section ใหม่เข้ากับ existing live pipeline · spool piece = ท่อเสริมระหว่าง 2 จุด tie-in · 4 ข้อที่ต่างจาก new construction:
- Base pipe มี service age — alloy aging, possible HAZ degradation จาก thermal history
- Live หรือ partial-isolation — full shutdown ไม่ใช่ default · fluid flow heat sink
- Outage window สั้น — schedule บีบ ผิดพลาดแก้ลำบาก
- Field environment — ambient cold, wind, rain ทำให้ uniform pre-heat ยากกว่า shop
2️⃣ Killer Concept #1 — Carbon Equivalent (CE) Calculation
CE = single number ที่บอก susceptibility ของ steel ต่อ cold cracking · อ่าน MTR (Mill Test Report) ของ base pipe เสมอ:
IIW Carbon Equivalent Formula (most common, all P-No.1 carbon steel):
ตัวอย่าง API 5L X65: C 0.16, Mn 1.5, Cr 0.05, Mo 0.05, V 0.05, Ni 0.05, Cu 0.05
CE = 0.16 + 1.5/6 + (0.05+0.05+0.05)/5 + (0.05+0.05)/15 = 0.45
CE Threshold + Minimum Pre-heat Map
| CE Range | Cold Cracking Risk | Min Pre-heat (typical) | Material Examples |
|---|---|---|---|
| < 0.40 | Low | Ambient OK (>10°C) | API 5L X42 X52, A106 Gr.B (low Mn) |
| 0.40 - 0.45 | Low-Medium | 50-80°C | API 5L X60, X65, A335 P11 |
| 0.45 - 0.55 | Medium | 100-150°C | API 5L X70, A335 P22, A516-70 |
| 0.55 - 0.65 | High | 150-200°C | HSLA grade, A335 P5, P9 |
| > 0.65 | Very High | 200-250°C+ (interpass control) | Quenched-tempered, P91, alloy |
3️⃣ Killer Concept #2 — Cold Cracking 4 Conditions
Cold cracking ต้องมี 4 conditions พร้อมกัน · pre-heat แก้ 2 อย่างพร้อมกัน:
Hydrogen Source
Moisture · flux · electrode coating · base metal contamination · atmospheric humidity
Susceptible Microstructure
Martensite จาก fast cooling · hard HAZ · CE สูง · pre-heat ลด cooling rate ✅
Tensile Stress
Restraint · weld shrinkage · residual stress จาก welding
Temperature < 200°C
Crack ก่อตัวเมื่อ cool ต่ำ · pre-heat + interpass บังคับ keep > 200°C ✅
4️⃣ Killer Concept #3 — Field Setup Checklist 7 Steps
📋 Pipeline Tie-in Field Setup — 7 ขั้น
- Step 1 — MTR ReviewVerify base pipe + spool material certificate · grade, heat number, CE if reported · ตรงกับ WPS หรือไม่
- Step 2 — CE Calculationคำนวณตามสูตร IIW จาก MTR composition · ระบุ minimum pre-heat ตาม table
- Step 3 — Site SurveyPipeline pressure, temperature, flow rate, fluid type · hazardous zone classification (Zone 1/2) · power source availability
- Step 4 — Permit + IsolationPermit-to-Work + SIMOPS · isolation valve verification · gas test if hazardous · operator briefing
- Step 5 — Equipment SetupGenerator + Glow Cable outside hazardous zone · cable routing · multi-pyrometer placement 3-5 จุด
- Step 6 — Pre-heat CycleHeat to target temp + soak per WPS · monitor pyrometer all channels · maintain interpass during welding
- Step 7 — DocumentationeQC certificate generation · Cycle ID + temp log + WPS ref + operator + signature line · submit AI
5️⃣ Live Pipeline Heat Sink — ทำไมต้องเพิ่ม Heat Input
Fluid flow ภายใน pipeline ทำหน้าที่เป็น continuous heat sink:
| Pipeline Service | Typical Flow | Heat Sink Effect | Pre-heat Adjustment |
|---|---|---|---|
| Crude oil pipeline | 2-4 m/s | High | +30-50% heat input |
| Natural gas trunkline | 10-20 m/s | Very High | +50-80% heat input |
| Refined products | 1.5-3 m/s | Medium | +20-40% heat input |
| Liquid (water, glycol) | 1-2 m/s | Medium-High | +30-50% heat input |
| Steam header | 20-40 m/s | Very High | +60-100% heat input |
| Stagnant section (isolated) | 0 m/s | Low | Standard pre-heat |
Equipment Reference
📚 Pipeline Pre-heat Setup
เพื่อไม่ซ้ำเนื้อหา — สำหรับ generator core specs ดูที่ Series #1: Bearing Removal · Full PWHT setup ดูที่ Series #3: PWHT Pipeline
สำหรับ pipeline tie-in: eldec ECO-LINE EEI² L-XL MF (75-150 kW) สำหรับ trunkline ขนาดใหญ่ + Glow Cable 30 ม. wrap heated band · Multi-pyrometer 5 ch สำหรับ in-service monitoring · HDFC enclosure สำหรับ outdoor field deployment · eQC eDH R&D สำหรับ certificate