ASTM(米国材料試験協会)のようなステンレス鋼管に関する規格により、ステンレス鋼管の耐久性、信頼性、耐食性を判断することができます。最も広く要求されている規格はASTM A312とASTM A778です。この2種類は、オーステナイト系ステンレス鋼管の製造に使用される。本稿では、ASTM A312とASTM A778の違いについて説明し、お客様が必要なものを選択する際に役立つ情報を提供します。
ASTM A312の概要
シームレス、ストレートシーム溶接、重冷間加工オーステナイト系ステンレス鋼管はASTM A312に規定されている。これらのパイプは優れた強度と耐食性を持つため、石油・ガス、発電、石油化学産業で使用することができます。ASTM A312は、熱間成形、冷間加工、溶接によって製造され、さらに熱処理を施すことで強度が向上する。
ASTM A778の概要
このステンレス鋼パイプは、ASTM A778に規定された非焼鈍オーステナイト系ステンレス鋼チューブを溶接したものです。これらのパイプは、低圧および非臨界腐食産業でのアプリケーションを持っています。パイプ304、304L、316、316Lの異なる規格は、電気融接を使用することによって調製される。これらすべての仕様のパイプは、食品加工、水処理、建築構造で使用されています。
ASTM A312とA778の違い
ASTM A312とASTM A778には多くの相違点がある。これらの違いは以下の通りである：
- 素材構成
主な違いは、主な種類のステンレス鋼パイプの製造に使用される材料です。ASTM A312は、炭素含有量が非常に少ないクロム-ニッケル合金から作られている。ASTM A778は、安定化のためにチタンを使用しています。304、304L、316、316Lなどの鋼種はすべてこれらの材料から作られています。A312は重冷間加工を施したパイプで、製造時の炭素含有量によりさらに強度が増します。一方、A778は冷間加工を必要としない。
製造工程
A312とA778は仕様が異なるため、製造工程も異なる。ASTM A312の製造には、熱間圧延、冷間圧延、押出、溶接が用いられる。同時に、A778の製造には電気融着が使用され、最終製品の張力と信頼性を高めることができる。A312は、溶接後に熱処理を施して広範囲に仕上げる必要があるが、A778は強度を高めるためにそのような処理を必要としない。
アニーリング
A312およびA778の延性と柔軟性を高めるために使用されるプロセス。材料を特定の温度で加熱し、一定時間その温度に保持した後、制御された速度で冷却する冶金プロセス。A312では、溶接管や冷間加工管に最終焼鈍が要求される。この工程は、顧客が要求しない限り、通常A778では要求されない残留応力を低減する。この工程により、ステンレ ス鋼管に耐食性が付与される。
試験基準
さまざまな試験によって、製造に使用される材料の品質、強度、耐久性を評価することができます。ASTM A312では、以下のような厳格な試験を義務付けています：
- 静水圧試験
- 引張試験と平坦化試験
- 曲げ試験
ASTM A778ではそのような試験は要求されていないが、要求されているのは試験のみである：
- 静水圧試験
- 非破壊検査
機械的特性
A312はA778よりも機械的強度が高いため、高圧用途に好まれる。ASTM A312は高温と高圧に耐えるが、A778は低荷重の作業に適している。
| プロパティ | A312 | A778 |
| 引張強さ | 515 MPa～690 MPa | 365 MPa～515 MPa |
| 降伏強度 | 205 MPa | 最低 205 MPa (30 ksi)。 |
| 伸び | 数度の伸び | 熱処理下の特定グレード |
肉厚と公差
寸法公差、特に肉厚と楕円度はASTM A312パイプの方が厳しい。このような厳しい公差により、圧力管理および機械的強度が向上します。
| プロパティ | A312 | A778 |
| 肉厚 | 規定肉厚の±10% | 0.062インチ（1.5mm）～0.500インチ（12.5mm） |
| 外径（OD） | 指定外径の±0.1% | 外径は3インチ（75mm）から48インチまで。 |
コスト
製品のコストは、製造に使用される原材料に左右される。A778はA312よりはるかに安い。A312が高価なのは
- クロム合金は非常に高価で、高品質の原材料を必要とする。
- 製造工程は非常に複雑である。
- 熱処理とテストが必要
アプリケーション
A312とA778は様々な産業で使用できる：
| A312 | A778 |
| 石油化学プラント | 化学および食品加工工場 |
| スチームと熱交換器 | 水処理および配管システム |
| 圧力容器 | 構造用および装飾用チューブ |
| 製油所およびボイラー | 低圧流体輸送システム |
A312とA778のどちらかを選択する場合、機械的強度や圧力などの特定の要件が満たされます。メーカーが高い機械的強度を必要とする場合はA312を使用する。低圧が必要な場合はA778が最適です。
結論
ASTM A312とASTM A778のどちらのステンレス鋼管を使用するかは、使用目的によって異なる。ASTM A312鋼管が使用される理想的な環境は、高圧高温環境である。ASTM A312は、その靭性、耐食性、その他試験や工業生産環境における多くの強みにより、このような極限環境において優れた性能を発揮します。それに比べ、ASTM A778は安価であるため、低圧用途に非常に適しています。また、このような強度を必要としない汎用的な用途にも適していますが、激しい試験を必要とする場合もあります。このような特殊なニーズに対応するためには、認定を受けた技術者やプロバイダーを雇う可能性を考慮しなければならない。そうすることで、正しい規格が選択され、危険も少なく、費用対効果も高くなります。