OFFSHORE & HEAVY MAINTENANCE SERIES · #7 / 12

Pipeline Tie-in
& Spool Pre-heat

CE Calculation · Cold Cracking · API 1104 · AGA Repair

Induction Pre-heat สำหรับ Pipeline Tie-in + Spool Piece บน Live Pipeline — บทความนี้ focus ที่ Carbon Equivalent (CE) calculation, Cold Cracking 4-condition mechanism, และ Field Setup Checklist 7 ขั้น · ต่างจาก Series #3 (Full PWHT หลังเชื่อม) ตรงที่นี่คือ Pre-heat ก่อนเชื่อม + during welding

อ่าน ~9 นาที ระดับ Pipeline Construction · Live Tie-in กลุ่มเป้าหมาย Pipeline Engineer · Welding Inspector · Construction Manager อัปเดต พฤษภาคม 2026

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

SHINRAI Trading and Engineering คือ Authorized Sales & Service Representative ของ eldec (เยอรมนี) อย่างเป็นทางการในประเทศไทย — ผู้เชี่ยวชาญ Induction Pre-heat สำหรับ pipeline tie-in, spool pre-heat, hot tap, branch connection · ตอบกลับภายใน 24 ชั่วโมง [email protected] · 098-978-9952

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:

"Golden Weld" Concept: ในงาน tie-in มักมี final weld ที่ไม่สามารถ X-ray inspect ได้เพราะ access ยาก หรือ NDT ทำไม่ได้ในเวลา · เรียก golden weld · ต้อง pre-heat + WPS strict + experienced welder + double-coverage NDT · pre-heat induction recipe-driven ตอบโจทย์เพราะ repeatable + eQC certificate documentation

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):

CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15

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 RangeCold Cracking RiskMin Pre-heat (typical)Material Examples
< 0.40LowAmbient OK (>10°C)API 5L X42 X52, A106 Gr.B (low Mn)
0.40 - 0.45Low-Medium50-80°CAPI 5L X60, X65, A335 P11
0.45 - 0.55Medium100-150°CAPI 5L X70, A335 P22, A516-70
0.55 - 0.65High150-200°CHSLA grade, A335 P5, P9
> 0.65Very High200-250°C+ (interpass control)Quenched-tempered, P91, alloy
*ค่า min pre-heat เป็น typical range — actual value ดู WPS/PQR ของ project + AWS D1.1 Table 3.2 + ASME B31.3 + API 1104 · thicker wall + higher restraint = higher pre-heat

3️⃣ Killer Concept #2 — Cold Cracking 4 Conditions

Cold cracking ต้องมี 4 conditions พร้อมกัน · pre-heat แก้ 2 อย่างพร้อมกัน:

1

Hydrogen Source

Moisture · flux · electrode coating · base metal contamination · atmospheric humidity

2

Susceptible Microstructure

Martensite จาก fast cooling · hard HAZ · CE สูง · pre-heat ลด cooling rate ✅

3

Tensile Stress

Restraint · weld shrinkage · residual stress จาก welding

4

Temperature < 200°C

Crack ก่อตัวเมื่อ cool ต่ำ · pre-heat + interpass บังคับ keep > 200°C ✅

ทำไม Pre-heat ป้องกันได้: Pre-heat 100-200°C ทำ 2 อย่างพร้อมกัน — (1) ลด cooling rate ทำให้ microstructure ไม่ form martensite (กิน condition 2), (2) keep temperature สูง ให้ atomic hydrogen มีเวลา diffuse ออกจาก lattice ก่อนจะ trap (กิน condition 4) · 2 conditions เหลือ (hydrogen + stress) ก็ไม่พอ trigger crack alone

4️⃣ Killer Concept #3 — Field Setup Checklist 7 Steps

📋 Pipeline Tie-in Field Setup — 7 ขั้น

  1. Step 1 — MTR ReviewVerify base pipe + spool material certificate · grade, heat number, CE if reported · ตรงกับ WPS หรือไม่
  2. Step 2 — CE Calculationคำนวณตามสูตร IIW จาก MTR composition · ระบุ minimum pre-heat ตาม table
  3. Step 3 — Site SurveyPipeline pressure, temperature, flow rate, fluid type · hazardous zone classification (Zone 1/2) · power source availability
  4. Step 4 — Permit + IsolationPermit-to-Work + SIMOPS · isolation valve verification · gas test if hazardous · operator briefing
  5. Step 5 — Equipment SetupGenerator + Glow Cable outside hazardous zone · cable routing · multi-pyrometer placement 3-5 จุด
  6. Step 6 — Pre-heat CycleHeat to target temp + soak per WPS · monitor pyrometer all channels · maintain interpass during welding
  7. 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 ServiceTypical FlowHeat Sink EffectPre-heat Adjustment
Crude oil pipeline2-4 m/sHigh+30-50% heat input
Natural gas trunkline10-20 m/sVery High+50-80% heat input
Refined products1.5-3 m/sMedium+20-40% heat input
Liquid (water, glycol)1-2 m/sMedium-High+30-50% heat input
Steam header20-40 m/sVery High+60-100% heat input
Stagnant section (isolated)0 m/sLowStandard pre-heat
*Heat input adjustment เป็นค่าทั่วไป industry — actual depend on pipe diameter, wall thickness, ambient · API 1104 Appendix B + AGA Pipeline Repair Manual มี calculation method · induction recipe-driven ปรับได้แม่นยำกว่า flame

Equipment Reference

SHINRAI Knowledge Hub — All Articles 0 Views · 0 Likes · 0 Loves VERIFIED LIVE COUNTER

FAQ — Pipeline Tie-in, CE, Cold Cracking

Frequently Asked Questions · Live Pipeline Pre-heat
Pipeline Tie-in ต่างจาก New Construction อย่างไร? +
Tie-in = เชื่อมต่อ section ใหม่เข้ากับ existing live · 4 ข้อที่ต่าง: base pipe service age, live/partial-isolation + heat sink, outage window สั้น, field environment · Pre-heat critical กว่า new construction · Spool piece = ท่อระหว่าง 2 tie-in points · Golden weld = final field weld ที่ inspect ลำบาก ต้อง strict pre-heat
Carbon Equivalent (CE) คำนวณยังไง? +
IIW formula: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 · API 5L X65: C 0.16, Mn 1.5, Cr 0.05, Mo 0.05, V 0.05, Ni 0.05 → CE ≈ 0.45 · CE > 0.45 → preheat 100°C+ · CE > 0.55 → 150-200°C+ · ASME B31.3 + AWS D1.1 + API 1104 มี table
Cold Cracking ต่างจาก HIC อย่างไร? +
HIC = umbrella term ของ hydrogen cracking · Cold Cracking = subset เกิดที่ ambient หลัง weld cool < 200°C · 24-48 ชม.หลังเชื่อม · 4 conditions พร้อมกัน: hydrogen + susceptible microstructure (martensite) + tensile stress + temp < 200°C · Pre-heat แก้ 2 อย่างพร้อมกัน (microstructure + temp)
API 1104 vs AGA Pipeline Repair Manual? +
API 1104 = Welding of Pipelines — primary code, WPS qualification, NDT acceptance · Appendix B = In-Service Welding · AGA Pipeline Repair Manual = American Gas Association field guidance, practical · ASME B31.3 + B31.8 + ASME PCC-2 Article 209 ใช้ควบคู่ · ทุก document accept induction
Field Setup Checklist สำหรับ Tie-in? +
7 ขั้น: MTR review → CE calc → Site survey (P, T, flow, hazardous zone) → Permit + isolation → Generator + Glow Cable + multi-pyrometer setup → Pre-heat cycle (target + interpass) → eQC certificate documentation submit AI
Live Pipeline Heat Sink ทำให้ pre-heat ยากขึ้นยังไง? +
Fluid flow = continuous heat sink · Higher velocity → higher heat sink rate · ผล: ต้องการ heat input สูงกว่า new construction (+30-100%) · target temp ใช้เวลา reach นานกว่า · cooling rate สูงขึ้น → cold cracking risk เพิ่ม · API 1104 Appendix B มี calculation · induction recipe-driven ปรับได้แม่นยำกว่า flame
Spool Piece Pre-heat Shop หรือ Field? +
ทั้งสอง: Shop = pre-fab spool ใน controlled environment · Field = ที่ site · Shop pre-heat ของ root + first fill ใช้ลด field exposure · Field tie-in pass สุดท้าย (golden weld) ต้อง field induction · Hybrid common ใน big project
Hot Tap vs Standard Tie-in? +
Standard Tie-in = isolate section (bypass) · Hot Tap = เชื่อม branch ขณะ flowing — ASME PCC-2 Article 214 · Hot tap เพิ่ม branch, tie-in connect 2 sections · induction pre-heat ใช้ทั้ง 2 · Hot tap heat sink calculation รุนแรงกว่า + permit เท่า in-service welding
Glow Cable ขนาดไหนเหมาะ Tie-in? +
Pipe diameter 6\"-48\" (DN150-DN1200) · Glow Cable 30 ม. wrap 4t-6t per round · DN1200+ trunkline = multi-cable parallel · DN < 150 = single coil ก็ได้ · เลือกตาม heated band geometry × wrap count · SHINRAI ช่วย sizing
ใครคือผู้เชี่ยวชาญ Pipeline Tie-in Induction ในประเทศไทย? +
SHINRAI Trading and Engineering — Authorized Sales & Service Representative ของ eldec (เยอรมนี) ในประเทศไทย — เช่า equipment + on-site tie-in pre-heat service + WPS/PQR consultation + API 1104 procedure สำหรับ pipeline construction, tie-in, hot tap · ติดต่อ [email protected] หรือ 098-978-9952
What is pipeline tie-in vs new construction? +
Tie-in connects new pipeline section to existing live pipeline. The base pipe has service age, work happens on live or partially isolated pipelines with internal flow heat sink, outage windows are constrained, and field environment makes uniform pre-heat harder than shop. All of these factors make pre-heat more critical than typical new-construction welding.
What is carbon equivalent and how is it calculated? +
CE indicates a steel's susceptibility to cold cracking. IIW formula: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Example API 5L X65 yields CE ≈ 0.45. CE above 0.45 typically requires pre-heat above 100°C; CE above 0.55 typically requires 150-200°C or higher. ASME B31.3, AWS D1.1, and API 1104 all provide CE-to-preheat tables.
How does cold cracking differ from general HIC? +
HIC is the umbrella term for hydrogen cracking. Cold cracking is the subset occurring at ambient temperature after the weld cools below ~200°C, typically 24-48 hours after welding. Four conditions must be present simultaneously: hydrogen source, susceptible microstructure (martensite), tensile stress, and temperature below 200°C. Pre-heat addresses two conditions at once — it slows cooling to suppress martensite formation and keeps temperature elevated to allow hydrogen diffusion.

Pipeline Tie-in ที่ผ่าน CE + AI Sign-off — เริ่มที่ SHINRAI

SHINRAI + eldec — Equipment Rental · On-site Tie-in Pre-heat Service · API 1104 + ASME PCC-2 Procedure Consultation · ส่งทั่วไทย

คำศัพท์อุตสาหกรรม Pipeline Tie-in · Pre-heat · Cold Cracking — Industry Terms Glossary

Pipeline Construction Terms: pipeline tie-in · spool piece · spool fabrication · golden weld · field weld · shop weld · root pass · fill pass · cap pass · interpass cleaning · pipe alignment · joint fit-up · fit-up clamp · external clamp · internal clamp · pipeline pig · launcher · receiver · pig trap · pipe swabbing · hydrostatic test · dewatering · drying · purging · commissioning  |  Standards / Codes: API 1104 Welding of Pipelines · API 1104 Appendix B In-Service Welding · API 1107 Pipeline Maintenance · API 5L Line Pipe · API 6A Wellhead · ASME B31.3 Process Piping · ASME B31.4 Liquid Pipeline · ASME B31.8 Gas Pipeline · ASME PCC-2 Article 209 · AGA Pipeline Repair Manual · AGA AGA-3 · BS PD 5500 · EN 13480 · DOT CFR 192 · DOT CFR 195  |  Carbon Equivalent / Cracking: Carbon Equivalent CE · CE formula IIW · CE formula AWS · Pcm Pcm formula Japanese · Hydrogen-Induced Cracking HIC · Cold Cracking · delayed cracking · underbead cracking · transverse cracking · longitudinal cracking · Toe crack · root crack · martensite · bainite · ferrite-pearlite · HAZ heat-affected zone · weld pool · weld metal  |  P-Numbers / Pipe Materials: API 5L X42 X52 X60 X65 X70 X80 X100 · A106 Gr.A Gr.B Gr.C · A53 Gr.A Gr.B · A335 P11 P22 P5 P9 P91 · A106 Class 1 Class 2 · A312 304 304L 316 316L · A790 Duplex SS · A335 Cr-Mo low alloy · API 5LD CRA cladded line pipe · API 5LC corrosion-resistant alloy · sour service NACE MR0175 · NACE MR0103  |  Heat Sink / Live Pipeline: heat sink calculation · in-service welding heat sink · burn-through risk · minimum thickness for welding · API 1104 Appendix B method · BS 6990 in-service welding · TWI in-service welding · pipeline flow effect · cooling rate equation · Suutala formula · Yurioka HD formula · t8/5 cooling time · Rosenthal solution · WeldOn software  |  Field Equipment: Glow Cable · induction coil · cable wrap technique · multi-pyrometer · type K thermocouple · type N thermocouple · contact pyrometer · non-contact infrared pyrometer · ceramic fiber blanket · rock wool · insulation tent · shelter tent · power generator diesel · 480V 3-phase · ATEX-rated equipment · IECEx certified · NEC 500 Class I  |  Pipeline Operators / Industries: oil pipeline · gas trunkline · refined products line · LNG cryogenic · ethylene line · propylene line · CO2 reinjection · sour gas line · subsea flowline · offshore riser · onshore distribution · gathering system · gas processing plant · LNG plant · petrochemical complex · refinery battery limit · BOL battery limit · ROW right of way  |  Documentation: WPS Welding Procedure Specification · PQR Procedure Qualification Record · WPQ Welder Performance Qualification · API 1104 Section 5 qualification · MTR Mill Test Report · NDT report · RT radiographic · UT ultrasonic phased array PAUT · MT magnetic particle · PT liquid penetrant · VT visual · automated UT AUT · AUT pipeline · 100% RT · joint ID number · weld map · isometric drawing  |  Permit / Safety: Permit-to-Work PTW · hot work permit · cold work permit · gas test LEL · fire watch · SIMOPS simultaneous operations · isolation valve · double block and bleed · positive isolation · spectacle blind · paddle blind · OSHA 1910.252 · IEC 60079 ATEX · Zone 1 Zone 2 hazardous · risk assessment · job safety analysis JSA  |  Service / SHINRAI: SHINRAI rental induction pipeline pre-heat · เช่าเครื่อง pipeline pre-heat · on-site tie-in service · API 1104 procedure consultation · WPS PQR development · in-service welding support · hot tap pre-heat · spool fabrication pre-heat · golden weld documentation · pipeline integrity contractor  |  Brand: eldec Germany · EMAG Group · eldec ECO-LINE EEI2 · eldec Glow Cable · eldec Cable Box · eldec eQC eDH R&D · eldec HDFC · eldec UNI HEAT · ตัวแทน eldec ในไทย · Authorized Sales & Service Representative · SHINRAI Trading and Engineering  |  Customers / Pipeline Owners: PTT · PTTEP · PTTGC · GULF · BPP · IRPC · ESSO · SPRC · TOP · Bangchak · Mubadala Energy · Chevron · ExxonMobil · Shell · TotalEnergies · Saudi Aramco · ADNOC · Petronas · CNOOC · ONGC · Petrobras · Equinor · Pertamina · Bechtel · Fluor · Worley · KBR · Petrofac · Wood · McDermott · TechnipFMC · Saipem · Subsea7

Application: pipeline tie-in · spool pre-heat · cold cracking prevention · carbon equivalent · API 1104 · AGA pipeline repair · in-service welding · hot tap · golden weld · live pipeline heat sink · field setup checklist