シームレス鋼管の適切な選定には、実は非常に高度な知識が必要なのです！

プロセス産業で一般的に使用される流体輸送用シームレス鋼管の選定要件は何ですか？圧力配管担当スタッフによる概要をご覧ください。

シームレス鋼管とは、溶接部がなく、穿孔や熱間圧延などの熱処理方法によって製造される鋼管のことである。

必要に応じて、熱処理されたパイプは、さらに冷間引抜き加工によって、要求される形状、サイズ、性能に仕上げることができます。現在、石油化学プラントの生産設備では、シームレス鋼管（DN15～600）が最も広く使用されています。

（１）シームレス炭素鋼管

材質：鋼材グレード：10#、20ポンド、09MnV、1600万4種類

標準：

GB8163 流体サービス用シームレス鋼管

GB/T9711 石油・天然ガス産業―パイプライン輸送システム用鋼管

GB6479 肥料製造装置用高圧シームレス鋼管

GB9948 石油分解用シームレス鋼管

GB3087 低圧および中圧ボイラー用シームレス鋼管

GB/T5310 高圧ボイラー用シームレス鋼管

GB/T8163:材質鋼等級: 10#、20#、Q345など

適用範囲：設計温度が350℃未満、圧力が10MPa未満の石油、石油ガス、および公共媒体。

GB6479:材質鋼グレード: 10#、20G、16Mnなど

適用範囲：設計温度-40℃の石油・ガス～400℃、設計圧力10.0～32.0MPa。

GB9948:

材質鋼 グレード: 10#、20#など

適用範囲：GB/T8163鋼管が適さない場合。

GB3087:

材質鋼 グレード: 10#、20#など

適用範囲：低圧および中圧ボイラー用の過熱蒸気および沸騰水。

GB5310:

材質：鋼材　グレード：20Gなど

適用範囲：高圧ボイラーの過熱蒸気媒体

検査: 一般的に、流体輸送用鋼管は、化学組成分析、引張試験、平坦化試験、および水圧試験を受けなければなりません。GB5310、GB6479、およびGB9948規格の鋼管は、流体輸送用鋼管に対して実施しなければならない試験に加えて、フレア試験および衝撃試験も要求されます。これら3つの鋼管の製造検査要件は比較的厳格です。GB6479規格では、材料の低温衝撃靭性に関する特別な要件も規定されています。GB3087規格の鋼管は、流体輸送用鋼管の一般的な試験要件に加えて、冷間曲げ試験も要求されます。GB/T8163規格の鋼管は、流体輸送用鋼管の一般的な試験要件に加えて、協定に従って膨張試験および冷間曲げ試験を要求します。これら2種類の管の製造要件は、最初の3種類ほど厳格ではありません。

製造：GB/T8163およびGB3087規格の鋼管は、主に平炉または転炉で製錬され、不純物や内部欠陥が比較的大きい。GB9948は主に電気炉製錬を使用し、その多くは炉外精錬工程を経ており、組成や内部欠陥は比較的小さい。GB6479およびGB5310規格自体が炉外精錬の要件を規定しており、不純物組成と内部欠陥が最小限で、材料品質が最高である。

選定：一般的に、GB/T8163規格の鋼管は、設計温度が350℃未満、圧力が10.0MPa未満の石油、石油ガス、および公共媒体に適しています。石油、石油ガス媒体の場合、設計温度が350℃を超える場合、または圧力が10.0MPaを超える場合は、GB9948またはGB6479規格の鋼管を使用する必要があります。水素中で運転されるパイプライン、または応力腐食しやすい環境で運転されるパイプラインにも、GB9948またはGB6479規格を使用する必要があります。低温（-20℃未満）で使用されるすべての炭素鋼管はGB6479規格を採用する必要があり、この規格のみが材料の低温衝撃靭性の要件を規定しています。GB3087およびGB5310規格は、ボイラー鋼管専用に設定された規格です。 「ボイラー安全監督規則」では、ボイラーに接続されているすべての配管が監督範囲に含まれること、および材料と規格の適用が「ボイラー安全監督規則」の要件に準拠する必要があることが強調されています。したがって、ボイラー、発電所、暖房設備、石油化学生産設備で使用されるすべての公共蒸気配管（システムから供給されるもの）は、GB3087またはGB5310規格を採用する必要があります。良質な鋼管規格の鋼管の価格は比較的高いことに注意が必要です。たとえば、GB9948の価格はGB8163材料の価格のほぼ1/5です。したがって、鋼管材料規格を選択する際には、信頼性が高く経済的である必要がある使用条件を総合的に考慮する必要があります。また、GB/T20801およびTSGD0001、GB3087およびGB8163規格に準拠した鋼管は、GC1パイプラインには使用してはならないことに留意すべきである（ただし、1本ずつ超音波検査を行い、品質がL2.5以上であり、設計圧力が4.0Mpa以下のGC1パイプラインに使用できる場合は除く）。

（二）低合金鋼管、シームレス鋼管

石油化学製造設備において一般的に使用されるクロムモリブデン鋼およびクロムモリブデンバナジウム鋼シームレス鋼管の規格は、GB9948「石油分解用シームレス鋼管」、GB6479「肥料設備用高圧シームレス鋼管」、GB/T5310「高圧ボイラー用シームレス鋼管」である。》GB9948には、クロムモリブデン鋼の材料グレードとして、12CrMo、15CrMo、1Cr2Mo、1Cr5Moなどが含まれています。GB6479に含まれるクロムモリブデン鋼の材料グレードは、12CrMo、15CrMo、1Cr5Moなどです。GB/T5310には、クロムモリブデン鋼およびクロムモリブデンバナジウム鋼の材料グレードとして、15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MoVGなどが含まれています。これらのうち、最も一般的に使用されているのはGB9948です。選択条件については上記を参照してください。

（３）シームレスステンレス鋼管

一般的に使用されているステンレス鋼シームレス鋼管の規格は以下のとおりです。

規格はGB/T14976、GB13296、GB9948、GB6479、GB5310の5つがある。そのうち、最後の3つの規格に記載されているステンレス鋼の材質グレードは2つか3つだけであり、それらは一般的に使用されている材質グレードではない。

したがって、ステンレス鋼シームレス鋼管の規格が工学分野で使用される場合、基本的にはGB/T14976規格とGB13296規格が使用される。

GB/T14976「流体輸送用ステンレス鋼シームレス鋼管」

材質グレード：304、304L、その他19種類が一般的な流体輸送に適しています。

GB13296「ボイラーおよび熱交換器用ステンレス鋼シームレス鋼管」

材質グレード：304、304L、その他25種類。

中でも、超低炭素ステンレス鋼（304L、316L）は優れた耐食性を有しています。特定の条件下では、安定ステンレス鋼（321、347）の耐食性の代わりに媒体に使用できます。超低炭素ステンレス鋼は高温での機械的特性が低いため、一般的に525℃以下の温度でのみ使用されます。安定オーステナイト系ステンレス鋼は、耐食性と高温での機械的特性の両方に優れていますが、321に含まれるTiは溶接中に酸化されて失われやすいため、耐食性が低下します。価格も比較的高いため、この種の材料は一般的に重要な場面で使用されます。304、316は一般的な耐食性を持ち、価格も安いため、広く使用されています。