炭素鋼とステンレス鋼の溶接およびシームレスパイプ

ステンレス鋼管と炭素鋼管は、今日使用されている最も一般的なタイプの標準管です。 これらは、さまざまな仕様と標準に合わせて製造された管状製品の一部です。 パイプは、「公称パイプサイズ」で1/8インチから72インチのサイズで販売されています。 最も一般的な2つのタイプのパイプは、溶接パイプとシームレスパイプです。 どちらも炭素鋼とステンレス鋼で利用できます。 溶接パイプは、ERW（電気抵抗溶接）パイプとも呼ばれます。 溶接炭素鋼パイプの最も一般的な仕様はA53です。 シームレスパイプは、溶接を必要としないプロセスで作られています。 シームレス炭素鋼パイプの最も一般的な仕様はA106Bです。 ステンレス鋼パイプは、仕様A312に準拠しています。 ステンレス鋼パイプは、シームレス構成と溶接構成の両方で利用できます。 最も一般的なステンレス材料は316および304です。

パイプおよび管状製品の種類

6種類のパイプと管状品があります。

1. 標準パイプ：溶接（ERWパイプ）、シームレスパイプ、亜鉛メッキパイプの3種類の標準金属パイプがあります。 それらはすべての管状製品の10％に相当します。

2. ラインパイプ：主に石油およびガス用途で使用されます。 ラインパイプには、ERW、FW、SAW、およびDSAWパイプが含まれます。 API 5L仕様に基づいて製造されており、X42、X50、X60などのグレードで利用できます。 それらはすべての管状製品の21％を占めています。

3. オイルカントリーチューブラーグッズ（OCTG）：これには、ドリルパイプ、チューブ、ケーシングが含まれます。 石油およびガス井の掘削と完成に使用されます。 OCTGは、ERWとシームレス製造によって生産されています。 OCTGは、管状製品全体の35％を占めています。

4. 圧力チューブ：産業および圧力アプリケーションに使用されます。 圧力管はシームレス製造を使用して製造されます。 それらはすべての管状製品の2％を占めています。

5. メカニカルチューブ：機械的および構造的用途に使用され、ERWおよびシームレスな製造によって生産されています。 ASTM仕様に準拠しています。 機械式チューブは、すべての管状製品の17％を占めています。

6. 構造チューブ：サポートまたは保持の目的で使用されます。 このチューブは円形または正方形にすることができ、ERW製造によって製造されます。 彼らは、フェンス、建設、その他に使用されます。 サポートのニーズ。 それらはすべてのチューブ製品の15％を占めています。

パイプの測定方法

パイプは一般に「公称パイプサイズ」（NPS）で識別され、壁の厚さは「スケジュール」（SCH）で定義されます。 NPSは無次元の指定子であり、サイズを示していますが、実際のサイズではありません。 これは、配管業界に慣れていない多くの人々にとって混乱を招きます。 NPS 1/8〜NPS 12の外径は、ANSIパイプのサイズによって定義されます。 一般的に、最大12 NPSのスケジュール40パイプディメンションは、パイプのIDとほぼ同じです。 14 NPSは14 "OD（外径）に等しいので、パイプサイズ14以上はわかりにくいです。

パイプサイズチャート

ASME B 36.10には、パイプサイズの詳細があります。 パイプサイズの業界基準も、パイプの種類によって異なります。 標準パイプの場合、4.5 "ODパイプは4" NPSと呼ばれますが、ラインパイプとOCTGの場合は4.5 "のみと呼ばれます。壁の厚さも異なります。標準パイプでは、パイプスケジュールが使用されますただし、ラインパイプはほとんど常に壁の厚さで表されますが、OCTGは1フィートあたりの重量で表されます。

パイプの重量

パイプの重量は、フィートあたりのポンドまたはメートルあたりのキログラムで測定されます。 ANSIパイプサイズチャートのパイプの重量は「理論上の」重量であり、実際の重量ではないことに注意してください。 実際の重量は、パイプサイズの許容値に基づいて異なります。

鋼管の重量を計算する式は次のとおりです。

W = [{OD-WT} x WT] x 10.69

W =線フィートあたりの重量

OD =外径

WT =壁の厚さ

パイプ製造

スチールパイプは2つの主要なカテゴリに分類されます。

• 溶接パイプ

• シームレス管

金属パイプの製造には、主に4つの方法があります。

1. 炉溶接（FW）。 連続溶接とも呼ばれます

2. 電気抵抗溶接（ERW）

3. サブマージアーク溶接（SAW）、DSAW

4. シームレス（SMLS）メソッド

電気抵抗溶接パイプ（ERW）

ERWパイプは、NPSで1/8から24までのサイズで生産されます。 ERW溶接パイプは、平らな板金から製造されています。 ERWパイプは、最初に冷間で円筒形に成形され、次に縦方向に溶接されます。 連続溶接パイプと電気抵抗溶接パイプの両方は、コイル状のスチールのロールを円筒形に成形し、縦方向の継ぎ目に沿って溶接することで作られています。 次の図は、ストリップを円筒形に成形し、それを第2ステップで融合する最初のステップを示しています。

圧延ストリップの溶接に電流を使用するには多くの方法があります。 これには、回転銅ディスク、固定合金Cuコンタクト、誘導コイルが含まれます。 これらの方法は、効果的な溶接のために、鋼のエッジの温度を2600 deg Fに上げます。 圧延プロセスは非常に大きな圧力をかけるため、外側と内側に金属溶接シームが作成されます。 これらの溶接シームは、仕上げプロセス中に削除されます。 溶接されたパイプは熱処理、検査、水力試験されます。

ERWパイプは、次の一般的な仕様で利用できます。

ASTM A53、A135、A252、A500、A795、API 5LおよびAPI 5CT。

溶接パイプの最も一般的な仕様は、A53およびAPI 5Lです。

シームレス管

シームレスな定義とは何ですか？ またはシームレスな意味？ この質問はたくさん出ます。 シームレスパイプは、公称サイズ1/8〜36 "で生産されます。シームレスパイプは、ERWパイプに比べて縦方向の継ぎ目や溶接がありません。簡単に言えば、シームレスパイプは、中空のシームレスパイプを残して中実のビレットを突き刺して製造されます。シームレスパイプを製造するには、主に2つの方法があります。

1. ホットロータリーピアス

2. 押出加工法

押出プロセスでは、ホットメタルビレットは、押出ダイとフォーミングマンドレルにビレットを通すことによりシームレスパイプに成形されます。 下の写真をご覧ください。

ホットロータリーピアス法は、シームレスパイプを製造する最も一般的なプロセスです。 このプロセスでは、熱いビレットは、マンドレルまたはピアスプラグ上の重いローラーを回転させます。 貫通プラグは、シームレスな円筒状ビレットに穴を開けます。 次の図は、ホットロータリープロセスを示しています。

シームレスパイプは、矯正、検査、ハイドロテスト、イメージングなどのさまざまな仕上げ作業を経ます。 シームレスパイプは、圧力配管、建設、石油化学、石油精製で広く使用されています。 シームレスパイプは、次の仕様で利用できます。

ASTM A53、A106、A252、A333、A335、A501、A523、A589、API 5LおよびAPI 5CT。 最も一般的なシームレスパイプはA106Bです。

シームレスパイプの端部仕上げには、面取りまたはスクエアカットのプレーンエンドが含まれます。 シームレス炭素鋼パイプは、黒、裸、亜鉛メッキ、またはエポキシコーティングがあります。

鋼管の長さ

一般に、鋼管は21フィートの長さで供給されます。 また、17フィートから24フィートの範囲のシングルランダム長（SRL）も利用できます。ダブルランダム長（DRL）は、少なくとも37フィート、最大44フィートのパイプを指します。

鋼管端部仕上げ

5つの一般的なタイプの金属パイプ端部仕上げがあります。

1. スレッドおよび結合

2. カップリングなしのスレッド

3. プレーンエンド-カットスクエア

4. 溶接用に面取り-30度の面取り

5. 溝付き端-機械的結合のために切断または圧延

下の写真は、さまざまなスチールパイプの端部仕上げを示しています。

非常に強いパイプと二重の非常に強いパイプのカップリングは、すべてのサイズでテーパねじと凹みがあります。 上の写真は、ストレートタップカップリングとリセス付きストレートタップカップリングを示しています。

鋼管の識別とマーキング

鋼管は、さまざまな分類、グレード、重量、スケジュール番号などで利用できます。したがって、鋼管のマーキングを識別することが重要です。 スチールパイプは、ペイントステンシルまたはパイプ自体に刻印されたマークまたはそれに取り付けられたタグによって識別されます。

ASTMによるパイプ識別

以下の図は、ASTM仕様に基づくマーキング要件を示しています

APIによるパイプ識別

以下の図は、API仕様ごとに必要なマーキングを示しています。

金属パイプの仕上げ加工

金属パイプの最も一般的な仕上げは、腐食を防ぎ、パイプを天候から保護するラッカーコーティングです。 これは黒鉄パイプとも呼ばれます。 ラッカーの他に、4種類の金属パイプ仕上げがあります。

1. ベアメタル

2. 漬物のみ

3. 漬け物

4. 亜鉛メッキパイプ

亜鉛メッキには、腐食を防ぐための犠牲要素として亜鉛コーティングを使用することが含まれます。 亜鉛は通常、亜鉛溶液の溶融浴にパイプを浸す高温浸漬プロセスによって適用されます。 亜鉛の標準重量は1平方フィートあたり1.8オンスです。亜鉛メッキされたパイプは、パイプの内側と外側を良好に保護します。

鋼管コーティングおよびライニング鋼管

パイプの耐食性は、耐食性のパイプコーティングで強化することもできます。 このようなコーティングは、通常、ラッカー仕上げまたは亜鉛メッキ仕上げに比べて長持ちします。 鋼管用の防食コーティングには主に3つのタイプがあります

金属コーティング

非金属コーティング

パイプラッピング

鋼管材料

金属パイプには、次の材料グレードがあります。

• A106B / A53B / API 5L-X42 / API 5L B

• ステンレス鋼304

• ステンレス鋼316

• スーパーステンレスA20

• デュプレックスステンレスD2205

• ニッケル合金A200

• ニッケル合金A400

• ニッケル合金A600

ステンレス鋼管

ステンレス鋼は、最低16％のクロムを含む鉄ベースの合金です。 ニッケルは、ステンレス鋼パイプの別の重要な合金元素です。 ステンレス鋼パイプは、ほとんどすべての温度で腐食性媒体および酸化に対して非常に耐性があります。

ステンレス鋼の溶接パイプと継ぎ目なしパイプは、耐腐食性、高温でのプリフォーム、きれいな外観、低メンテナンスコストなど、さまざまな理由で使用されます。 ステンレス鋼管の最も重要な側面は、管の構造的完全性を損なうことなく、sch 5、sch 10などのはるかに薄い壁を作成できる固有の材料特性です。 パイプを接合するために溶融溶接を使用すると、ねじ切りの必要もなくなります。

タイプ304ステンレス鋼パイプは、一般的な耐腐食性用途に主に使用されます。 化学プラント、製油所、製紙工場、食品産業で使用されています。 304SSパイプの最大炭素含有量は0.08％です。 粒界での炭化物の析出により、華氏800度から華氏1650度の温度範囲での使用は推奨されません。 タイプ304Lは、最大炭素含有量が0.035％であることを除いて、304と同じです。

タイプ316SSパイプは、2〜3％のモリブデンが添加されているため、他のクロムニッケル合金よりも耐孔食性がはるかに高くなっています。 酸、塩水、硫黄水、海水、およびハロゲン塩を含む用途に役立ちます。 304Lのような316Lステンレス鋼パイプの最大炭素含有量は0.035％です。

溶接ステンレス鋼管は、ASTM A312およびA358の仕様に準拠しています。 A312は、ステンレス鋼パイプの最も一般的な仕様です。 溶接ステンレスパイプは、1/8 "〜24" NPSで作られています。

シームレスステンレス鋼管は、ASTM A312およびA376の仕様に準拠しています。 A312は、シームレスステンレス鋼管の最も一般的な仕様でもあります。 シームレスステンレスパイプは、サイズ1/8から14 "公称

鋼管原産国

鋼管は世界中の工場で製造され、さまざまな国で取引されています。 パイプ業界の有名企業には、US Steel、ArcelorMittal、Nippon Steel、Nucor Corp、Hyundai Steel、ThyssenKrup、Vallourec、Hebei Iron and Steel Group、Posco、Jiangsu Shagang、Ulma Piping、Shultz USA、Webcoなどがあります。

Q＆A鋼管

Trupplyは、多種多様な溶接パイプとシームレスパイプを販売しています。 当社の長年の経験に基づいて、以下は主な質問または顧客が問い合わせる重要なポイントです。

• スチールパイプは、公称パイプサイズとスケジュールで販売されています。 両方に言及することが重要です

• A106 Bは、最も一般的なシームレスパイプ仕様です。 ほとんどのお客様は、A106Bパイプが必要であることを知っているだけで、A106Bに従って炭素鋼シームレスパイプが必要であることを意味します。 A106はステンレス鋼管の仕様ではありません

• 10インチ以上のパイプサイズは、スケジュール番号と直接相関しません。 SCH 40やSCH 80などは、それぞれ標準および超重を意味するわけではありません。 パイプチャートを参照して、正しい壁厚を注文していることを確認してください

• A53グレードBは、溶接パイプの最も一般的な仕様です。 これは、ERWプロセスによって生成されたパイプを意味します。

• 溶接パイプには、内側または外側に溶接線がありません。 溶接パイプは電気抵抗溶接によって製造され、製造プロセス中に継ぎ目が取り出されています

• 2インチより小さいパイプサイズは、A53グレードAとしても知られる連続溶接パイプで使用できます。

• ステンレス鋼パイプは、溶接構成とシームレス構成の両方、および316および304材料グレードで利用できます。 他のステンレスグレードも利用可能ですが、あまり一般的ではありません

• スケジュール10では、ステンレス鋼パイプも非常に一般的であり、薄い壁です。

• ステンレス鋼管のスケジュールは、Sch 10s、Sch 40s、Sch 80sなどのスケジュール番号の後に「s」で指定されます。

• ステンレス鋼管のスケジュールは、炭素鋼管のスケジュールと常に相関するとは限りません。 ANSIパイプチャートをチェックして、スケジュール番号と壁の厚さを適切に決定してください

• パイプのほとんどは、SRL（シングルランダム長）またはダブルランダム長（DRL）で販売されています。 SRLはパイプが通常17フィートから24フィートの間であることを意味します。DRLは通常パイプが37フィートから44フィートであることを意味します。

• 販売されているパイプの大半はラッカー仕上げです。 裸パイプが必要な場合は、注文時に指定してください

• パイプのエポキシコーティングは、リクエストに応じて行うことができます。

• 最も一般的なパイプエンドタイプは、プレーンエンドまたはベベルエンドです。 リクエストに応じて、ねじ端も利用できます