パイプは金属管と非金属管に分けることができます。金属管はさらに鉄系と非鉄系に分類されます。鉄系金属は主に鉄で構成されていますが、非鉄系金属は鉄では構成されていません。炭素鋼管、ステンレス鋼管、クロムモリブデン管、鋳鉄管はすべて鉄を主成分とする鉄系金属管です。ニッケルおよびニッケル合金管、銅管は非鉄金属管です。 - 鉄パイプ。プラスチックパイプ、コンクリートパイプ、プラスチックライニングパイプ、ガラスライニングパイプ、コンクリートライニングパイプ、および特殊な目的に使用できるその他の特殊パイプは、非金属パイプと呼ばれます。鉄金属パイプは、エネルギー業界で最も広く使用されているパイプです。炭素鋼パイプは広く使用されています。ASTM および ASME 規格は、プロセス産業で使用されるさまざまなパイプおよび配管材料を管理しています。
炭素鋼は業界で最も使用されている鋼であり、鉄鋼総生産量の 90% 以上を占めています。炭素含有量に基づいて、炭素鋼はさらに 3 つのカテゴリに分類されます。
合金鋼では、溶接性、延性、機械加工性、強度、焼入れ性、耐食性などの望ましい（改善された）特性を達成するために、さまざまな割合の合金元素が使用されます。最も一般的に使用される合金元素のいくつかとその役割は次のとおりです。
ステンレス鋼は、クロム含有量が 10.5% (最小) の合金鋼です。ステンレス鋼は、表面に非常に薄い Cr2O3 層が形成されるため、優れた耐食性を示します。この層は不動態層としても知られています。クロムの量を増やすと、材料の耐食性がさらに向上します。望ましい (または改善された) 特性を付与するために、クロムに加えて、ニッケルとモリブデンが添加されます。ステンレス鋼には、さまざまな成分も含まれています。ステンレス鋼はさらに次のように分類されます。
上記のグレードに加えて、業界では次のような上級グレード (または特別グレード) のステンレス鋼も使用されています。
工具鋼には高い炭素含有量（0.5% ～ 1.5%）が含まれています。炭素含有量が高いほど、硬度と強度が高くなります。この鋼は主に工具や金型の製造に使用されます。工具鋼には、金属の耐熱性、耐摩耗性、耐久性を高めるために、さまざまな量のタングステン、コバルト、モリブデン、バナジウムが含まれています。このため、工具鋼は切削工具や穴あけ工具に最適です。
これらのパイプはプロセス産業で広く使用されています。パイプの ASTM と ASME の指定は異なって見えますが、材料グレードは同じです。例:
ASME および ASTM コードの材料組成と特性は、名前を除いて同一です。ASTM A 106 Gr A の引張強さは 330 Mpa、ASTM A 106 Gr B は 415 Mpa、ASTM A 106 Gr C は 485 Mpa です。最も一般的に使用される炭素鋼パイプは ASTM A 106 Gr B です。ASTM A 106 Gr A 330 Mpa の代替品があります。 ASTM A 53 (溶融亜鉛メッキまたはラインパイプ)。これもパイプ用炭素鋼パイプで広く使用されているグレードです。ASTM A 53 パイプには 2 つのグレードがあります。
ASTM A 53 パイプは、タイプ E (ERW – 抵抗溶接)、タイプ F (炉および突合せ溶接)、タイプ S (シームレス) の 3 つのタイプに分類されます。タイプ E では、ASTM A 53 Gr A と ASTM A 53 Gr B の両方が利用可能です。タイプ F では、ASTM A 53 Gr A のみが利用可能ですが、タイプ S では、ASTM A 53 Gr A および ASTM A 53 Gr B も利用できます。 ASTM A 53 Gr A パイプの引張強度は、330 Mpa で ASTM A 106 Gr A と同様です。ASTM A 53 Gr B パイプの引張強度は、415 Mpa で ASTM A 106 Gr B と同様です。これは、プロセス産業で広く使用されている炭素鋼グレードのパイプをカバーします。
加工業界で最も使用されているステンレス鋼パイプはオーステナイト系ステンレス鋼と呼ばれます。オーステナイト系ステンレス鋼の重要な特性は、非磁性または常磁性であることです。オーステナイト系ステンレス鋼の 3 つの重要な仕様は次のとおりです。
この仕様には 18 のグレードがあり、その中で 304 L が最も一般的に使用されます。人気のカテゴリーは、その高い耐食性のため 316 L です。直径 8 インチ以下のパイプ用の ASTM A 312 (ASME SA 312)。グレードとともに「L」は炭素含有量が低いことを示し、これによりパイプ グレードの溶接性が向上します。
この仕様は、大口径溶接パイプに適用されます。この仕様で対象となる配管スケジュールは、スケジュール 5S およびスケジュール 10 です。
オーステナイト系ステンレス鋼の溶接性 – オーステナイト系ステンレス鋼は、フェライト系やマルテンサイト系ステンレス鋼よりも熱膨張が高くなります。オーステナイト系ステンレス鋼は熱膨張係数が高く、熱伝導率が低いため、溶接中に変形や反りが発生する可能性があります。オーステナイト系ステンレス鋼は凝固や液化割れを起こしやすいため、溶加材の選択や溶接プロセスには十分な注意が必要です。完全なオーステナイト系ステンレス鋼または低フェライト含有量の溶接が必要です。表 (付録-1) は、母材 (オーステナイト系ステンレス鋼の場合) に基づいて適切なフィラー ワイヤまたは電極を選択するためのガイドです。
クロムモリブデン チューブの引張強度は高温でも変化しないため、クロム モリブデン チューブは高温のサービス ラインに適しています。このチューブは発電所、熱交換器などに用途が見られます。チューブはいくつかのグレードで ASTM A 335 に準拠しています。
鋳鉄管は、消火、排水、下水、重作業（重作業下） – 地下配管およびその他のサービスに使用されます。鋳鉄管のグレードは次のとおりです。
ダクタイル鉄管は消防用の埋設配管に使用されています。デュール管はシリコンが含まれているため硬く、耐酸性を示すグレードとして業務用酸施設や酸性廃棄物を排出する水処理用に使用されています。
Nirmal Surendran Menon は、2005 年にインドのタミル・ナドゥ州アンナ大学で機械工学の学士号を取得し、2010 年にシンガポール国立大学でプロジェクト管理の理学修士号を取得しました。彼は石油/ガス/石油化学業界に従事しています。現在はルイジアナ州南西部の LNG 液化プロジェクトでフィールド エンジニアとして働いています。彼の関心には、プロジェクト実行の一環としての配管システムの洗浄と LNG 液化施設の損失防止が含まれます。
Ashish はエンジニアリングの学士号を取得しており、エンジニアリング、品質保証/品質管理、サプライヤー認定/監視、調達、検査リソース計画、溶接、製造、建設、および下請けに 20 年以上幅広く携わってきました。
石油やガスの操業は、多くの場合、本社から離れた遠隔地にあります。現在では、事実上どこからでも、ポンプの動作を監視し、地震データを整理および分析し、世界中の従業員を追跡することが可能です。従業員がオフィスにいるか離れているかにかかわらず、インターネットと関連アプリケーションにより、これまで以上に多方向の情報フローと制御が可能になります。
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