はじめに
石油・ガス、建設、食品加工、発電、製薬産業では、ステンレス鋼管とチューブが必要とされる。この2つは同じように見えるかもしれないが、ステンレス鋼管とチューブの違いは、サイズ規格、肉厚、製造工程、使用目的にある。
これらの違いを知ることで、エンジニア、請負業者、設計者は、性能、耐久性、費用対効果に基づいて適切な製品を選択することができます。この記事では、ステンレス鋼管とチューブの違いについてご紹介します。
ステンレス鋼管とは？
ステンレス鋼パイプは、加圧された流体または気体を輸送するために設計された中空の丸い管である。パイプの寸法は、公称パイプサイズ (NPS) とスケジュール (肉厚) によって定義され、これにより内部容量と定格圧力が決まります。
- 形状:いつも丸い
- 重要性の次元:内径（ID）、外径（OD）、肉厚（WT）。
- 測定基準:ミリメートルまたはインチ。
- 用途:液体、ガス、スラリー輸送。
パイプの内径を決定するために使用できる式は以下の通りである：
id = od - 2 × wt
ステンレス鋼管とは？
パイプとは対照的に、ステンレス鋼管は、円形、正方形、長方形、楕円形など、円形以外の様々な形状で製造することができる。管は、寸法精度、機械的耐久性、美観が不可欠な場合に使用される。
- シェイプス:円形、正方形、長方形、楕円形。
- 対策:肉厚（WT）と外径（OD）。
- 主な特徴:公差に忠実に生産される。
- 申し込み:構造用、機械用、精密用。
内径1インチ、肉厚0.065インチのチューブを例に挙げる：
1.000 - (2 × 0.065) = 0.870インチ。
この精度により、自動車、医療、計測機器、航空宇宙など、わずかなばらつきが性能に大きな影響を与えるさまざまな産業でチューブが使用されている。
パイプとチューブの違い
| 特徴 | ステンレスパイプ | ステンレス管 | ||
| 形状 | 常に | 円形、正方形、長方形 | ||
| 寛容 | 低次元トレランス | 高次元の耐性 | ||
| 表面仕上げ | ラフ | 鏡面仕上げ | ||
| 肉厚範囲 | スケジュールにより "0.065″～"1.25 | 精度により "0.020″～"0.250 | ||
| 計測システム |
|
外径(OD)と肉厚(WT) | ||
| 強さ | 高い内圧に耐える | これらのチューブは、構造強度と精度のために使用することができます。 | ||
| アプリケーション | 石油・ガス会社が輸送にステンレス鋼管を使用 | これらのチューブは美観と構造上の目的で使用される。 | ||
| コスト | 製造工程が単純なため、費用対効果が高い。 | ステンレス鋼管は高精度で製造されるため、コスト高になる。 |
サイズと寸法
ステンレス鋼管とチューブの主な違いは、サイズによる呼称にある。
- パイプは呼び径（NPS）とスケジュール番号で識別され、それによって内部容量と肉厚が決まる。
- しかし、チューブは正確な外径と肉厚で知られるため、より精度が高い。
| 公称パイプサイズ (NPS) | 実際の外径（インチ） | スケジュール40 壁（インチ） | 代表的なチューブ (OD x WT) |
| ½″ | 0.840″ | 0.109″ | ½″ × 0.049″ |
| 1″ | 1.315″ | 0.133″ | 1″ × 0.065″ |
| 2″ | 2.375″ | 0.154″ | 2″ × 0.095″ |
| 3″ | 3.500″ | 0.216″ | 3″ × 0.120″ |
製造工程
製造工程については、平滑管と溶接管の両方があるが、製造精度は異なる：
ステンレスパイプ
- シームレスパイプ:中実のビレットに穴をあけて中空のシリンダーを作り、そこに高圧をかける。
- 溶接パイプ:ステンレス鋼を短冊状に溶接したもので、パイプに溶接部が見える。
ステンレス鋼チューブ
- シームレス管:溶接がなく、寸法が非常に厳しいビレットの押し出し。
- 精密チューブ:ASTM A269やA213などの要求事項を満たすために、いくつかのチェックを行い、検査する。
壁厚
パイプ
- スケジュール番号(SCH 5、SCH 40、SCH 80、SCH 160）、数字が大きくなるほど壁が厚くなる。
チューブ
- チューブの厚さはmmまたはインチで測定される（例えば、1.5mm、2mm、または0.095インチ）。
- チューブは通常、パイプよりも肉厚が薄いが、寸法の一貫性は高い。
強さ
パイプは内圧に耐える構造で、チューブは構造的完全性を維持するために使用される。
- パイプの引張強度: 515-620 MPa(学年とスケジュールによる）。
- チューブ引張強度:精密級チューブの引張強度は 500-750 MPa (製造基準による）。
従って、耐荷重構造物はチューブを使用し、加圧システムはパイプを使用する。
形状
- パイプ:これらは流れを許容し、圧力を分散させるために常に円形である。
- チューブにはさまざまな形がある。 円形、正方形、長方形、楕円形など、機械的および建築的要件に適合する。
この多様性により、自動車フレーム、家具、建築用レールにチューブを応用することができる。
アプリケーション
引張強さと特性により、ステンレス鋼管は多くの産業での使用に適している。以下は、さまざまな分野でのパイプとチューブの用途をまとめた表です。
| 産業 | パイプ | チューブ |
| 石油・ガス | 原油、ガス、蒸気の輸送 | 計装と熱交換器。 |
| 建設 | 配管および防火システム | フレーム、手すり、構造サポート
|
| 自動車 | 油圧システムと排気システム | ボディ構造と燃料ライン |
| 飲食サービス | 液体の輸送と衛生管理 | 加工・充填装置
|
| メディカル | ガス供給ライン | 手術と診断の器具
|
規格と仕様
様々な規格がステンレス鋼管の寸法および材質特性を規定している：
製品の種類 規格 説明
- シームレスおよび溶接パイプとして圧力システムに使用することができるステンレス鋼パイプASTM A312 / A358。
- 熱交換器および精密用途向けステンレス鋼チューブ（ASTM A269, A213）。
- 装飾用および機械用としてASTM A554を使用。
- 高温管 ASTM A213 ボイラー、熱交換器、凝縮器。
費用
ステンレス鋼パイプとチューブの価格は、等級、サイズ、製造工程によって決まる：
- ステンレスパイプ3-10$/フィート（直径とスケジュールによる）
- ステンレス鋼チューブ: 1フィートあたり6-20$ (精度と仕上げによる)
チューブは、寸法要件や鏡面研磨や不動態化処理などの仕上げが少なくなるため、コストが高くなる。
結論
結論として、ステンレス鋼製のパイプとチューブの違いは、その用途と寸法規格にある。パイプは、流体や気体の移送に使用され、流体の内部容量が重視される。対照的に、チューブは構造用や精密用途に使用され、タイトフィットや滑らかな仕上げが要求される。
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