ニュース - シームレス鋼管の特性、生産、調達ガイド

工業用配管および構造用途では、シームレス鋼管鋼管は、その独自の利点により、重要な位置を占めています。溶接管との違いや固有の特性は、適切な管を選択する上で重要な要素となります。

シームレス鋼管は、溶接管に比べて重要なコアとなる利点を備えています。溶接管は鋼板を溶接して作られるため、溶接継ぎ目が生じます。このため、耐圧性が制限され、高温・高圧条件下では継ぎ目に応力が集中し、漏れが生じる可能性があります。一方、シームレス鋼管は、ロール成形工程を1回行うことで継ぎ目がないため、高温・高圧下でも高い耐圧性を発揮し、石油・ガス輸送や高圧ボイラーなどの用途において高い信頼性を発揮します。さらに、シームレス鋼管は肉厚の均一性が高く、溶接による局所的な肉厚のばらつきがなくなり、構造安定性が向上し、耐食性も向上します。また、溶接管に比べて耐用年数が30%以上長くなります。

シームレス鋼管の製造工程

シームレス鋼管の製造工程は厳格かつ複雑で、主に熱間圧延と冷間引抜工程を伴います。熱間圧延工程では、固体の鋼片を約1200℃に加熱し、ピアシングミルで中空管に圧延します。その後、サイジングミルで直径を調整し、絞りミルで肉厚を調整します。最後に、冷却、矯正、探傷検査が行われます。冷間引抜工程では、熱間圧延管を原料として使用します。酸洗処理で酸化スケールを除去した後、冷間引抜ミルで形状に引き抜きます。その後、内部応力を除去するための焼鈍処理を行い、仕上げと検査を行います。この2つの工程のうち、熱間圧延管は大径・厚肉用途に適しており、冷間引抜管は小径・高精度用途に有利です。

一般的な材料

シームレス鋼管は、多様なニーズに応えるため、国内規格と国際規格のグレードを揃えています。

国内の材料は主に炭素鋼と合金鋼です。
最も一般的に使用される炭素鋼である20#鋼は、優れた可塑性と加工のしやすさを備えているため、一般的なパイプラインに広く使用されています。
45#鋼は高い強度を有し、機械構造部品に適しています。合金鋼管の中でも、15CrMo鋼は高温耐性とクリープ耐性に優れており、発電所ボイラーの芯材として使用されています。

304 ステンレス鋼シームレスパイプは、その優れた耐食性により、化学および食品加工業界で非常に好まれています。

国際標準の材料も広く使用されています。

米国ASTM規格によれば、A106-B炭素鋼シームレスパイプ石油・天然ガス輸送に広く使用されています。引張強度は415～550MPaに達し、-29℃～454℃の動作温度に耐えることができます。

A335-P91 合金管は、クロム・モリブデン・バナジウム合金の組成により、優れた高温強度と耐酸化性を備えているため、超臨界発電所ボイラーの主蒸気配管によく使用されます。

欧州 EN 規格によれば、EN 10216-2 シリーズの P235GH 炭素鋼は、中圧および低圧ボイラーや圧力容器に適しています。

P92合金管は高温耐久強度においてP91を上回り、大規模火力発電プロジェクトに最適です。JIS規格STPG370炭素管はコストパフォーマンスに優れ、一般産業配管に広く使用されています。
SUS316Lステンレス鋼管304ステンレス鋼をベースにモリブデンを添加して塩化物イオン腐食に対する耐性を大幅に強化し、海洋工学や化学酸・アルカリの輸送に適しています。

寸法的には、シームレス鋼管の外径は10mmから630mm、肉厚は1mmから70mmまであります。
従来のエンジニアリングでは、外径 15 ～ 108 mm、壁厚 2 ～ 10 mm が最も一般的に使用されています。
たとえば、外径 25 mm、壁厚 3 mm のパイプは油圧システムでよく使用されますが、外径 89 mm、壁厚 6 mm のパイプは化学媒体の輸送に適しています。