ASME SA 249 TP304 溶接ステンレス鋼管: 仕様と特性

SA 249 TP304 の指定の内訳

SA 249 TP304 は、タイプ 304 材料から ASME SA 249 仕様に従って製造された溶接オーステナイト系ステンレス鋼管について説明します。指定の各部分には特定の意味があります。

SAASME ボイラーおよび圧力容器コード、セクション II、パート A に基づいて発行された仕様を示します。ASME SA 249 は技術的には ASTM A249 と同一です。 ASME バージョンは、コード刻印された圧力容器または加熱ヒーターの一部をチューブが形成するときに参照されるバージョンです。

249ボイラー、過熱器、熱交換器、凝縮器用の溶接オーステナイト鋼管の規格番号です。

TPはチューブまたは圧力グレードを表し、チューブの寸法と公差の実践をパイプのスケジュールから区別します。

304は基本的なオーステナイト グレードで、約 18% のクロムと 8% のニッケルを含む古典的な 18/8 クロム ニッケル ステンレス鋼です。

仕様の範囲は、外径約 3.2 mm ～ 127 mm、肉厚約 0.4 mm ～ 8.1 mm の溶接管をカバーしており、これはほとんどのシェルアンドチューブ交換器および凝縮器管の動作範囲です。

TP304の化学成分

要素	TP304 (%)	TP304L (%)	TP304H (%)
カーボン(C)	0.08以下	0.035以下	0.04 - 0.10
マンガン(Mn)	2.00以下	2.00以下	2.00以下
リン(P)	0.045以下	0.045以下	0.045以下
硫黄(S)	0.030以下	0.030以下	0.030以下
シリコン（Si）	1.00以下	1.00以下	1.00以下
クロム(Cr)	18.0 - 20.0	18.0 - 20.0	18.0 - 20.0
ニッケル(Ni)	8.0 - 11.0	8.0 - 12.0	8.0 - 11.0
鉄(Fe)	バランス	バランス	バランス

炭素レベルは実際的な決定点です。タイプ 304 は、粒界腐食が懸念されない摂氏約 800 度までの連続使用に適した汎用の選択肢です。タイプ 304L は、低炭素により溶接熱の影響を受ける領域での炭化クロムの析出が防止されるため、積極的な湿式サービスが行われる溶接アセンブリに選択されます。高温でのクリープ強度が重要となる場合は、より高炭素で粒度が制御されたタイプ 304H が選択されます。

機械的性質

財産	TP304	TP304L	試験規格
引張強さ、Rm	515MPa以上	485MPa以上	ASTM A370 / ISO 6892-1
0.2%耐力 Rp0.2	205MPa以上	170MPa以上	ASTM A370 / ISO 6892-1
50mmでの伸び	35%以上	35%以上	ASTM A370 / ISO 6892-1
硬度	90 HRB 以下	90 HRB 以下	ASTM E18

これらは、出荷された溶体化処理された状態の最小値です。チューブは通常、焼きなましおよび酸洗いまたは光輝焼きなましを施して供給され、注文オプションと熱交換器の設計に応じて、溶接ビードは所定の位置に残すか、面一にスカーフします。

シームレス SA 213 チューブと溶接された SA 249 チューブ

特徴	ASME SA 249 TP304	ASME SA 213 TP304
工事	溶接、ストリップから形成	シームレス、穴あき、冷たさ軽減
代表的なサービス	ボイラー、過熱器、熱交換器、凝縮器	ボイラー、過熱器、熱交換器
圧力能力	良好、溶接品質と接合効率によって決まる	より高い、重要な高圧用途に好ましい
壁の均一性	優れており、ストリップの厚さは厳密に制御されています	通常のシームレス偏心の影響を受ける
相対コスト	1メートルあたりの下限	1メートルあたりの高さ
可用性	一般的な交換器サイズを幅広く取り揃えています	特殊サイズでは納期が長くなる

デフォルトでは、2 つの仕様に互換性はありません。設計コードでは、溶接継手の効率係数が溶接されたチューブに適用され、リチューブ プロジェクトでは元の仕様を維持するか、代替のための技術的な承認を取得する必要があります。圧力と熱サイクルが厳しい場合は、依然としてシームレス チューブが保守的な選択肢となります。義務が中程度で量が多い場合は、通常、溶接チューブがコストと納期の両方で有利です。

製造、熱処理、試験

成形と溶接:ストリップは円筒部分にロール成形され、通常は溶加材の有無にかかわらずガスタングステンアーク溶接によって、または薄肉の場合はレーザー溶接によって連続的に溶接されます。

溶体化焼鈍：オーステナイト管は摂氏 1040 度以上で熱処理され、急速に冷却されるため、炭化物は溶液中に留まり、管は完全に柔らかくなり、耐食性が高まります。

圧力試験:すべてのチューブは仕様に従って静水圧検査または渦電流検査によって検査されます。渦電流検査は、全長を高速で検査するため、凝縮器および熱交換器のチューブには通常選択されます。

機械的テスト:ロットから引張試験と硬度試験が行われ、延性と接合部の健全性を確認するために溶接部に平坦化試験、フランジ試験、逆曲げ試験が適用されます。

寸法管理:外径、肉厚、長さの公差は ASTM A1016 および A1016M の一般要件に従い、真直度と直角の切断端の制限もここで定義されます。

ドキュメント:チューブは、熱価、化学的性質、機械的結果、および適用される仕様の版をリストした製造試験証明書とともに EN 10204 3.1 に発行されます。

SA 249 TP304 チューブが使用される場所

発電プラントおよびプロセスプラントのシェルアンドチューブ熱交換器および給水加熱器。

蒸気タービンおよび冷凍システム用の凝縮器。

適度な耐酸化性が十分なボイラーの過熱器および再熱器セクション。

クリーンな非塩化物ストリームを処理する石油化学および製油所のプロセスユニット。

衛生的で耐食性のあるチューブが必要なビール醸造所、乳製品、食品加工ライン。

耐塩化物性のために 316L が必要とされない海洋、淡水化および計装用途。

よくある質問

Q: ASME SA 249 は ASTM A249 と同じですか?
はい。化学、機械的特性、試験などの技術要件は同一です。 ASME 版は、コード刻印された熱交換器など、ボイラーおよび圧力容器のコードに基づいてチューブが供給される場合に使用されます。

Q: TP304 の TP は何を意味しますか?
TP は、パイプスケジュールではなく、チューブまたは圧力グレードを示します。これは、材料が標準パイプに適用されるものよりも厳しいチューブ寸法と公差を持つチューブとして注文されていることを示します。

Q: TP304 または TP304L を注文する必要がありますか?
チューブが構造物に溶接され、湿式で腐食の可能性のある使用が想定される場合は、低炭素により溶接部の鋭敏化が防止されるため、TP304L を選択してください。より高い焼きなまし強度が役立ち、粒界腐食の危険性がない場合は、TP304 を選択してください。高温クリープ負荷の場合はTP304Hをお選びください。

Q: SA 249 チューブは高圧に対応できますか?
かなりの圧力に耐えることができますが、溶接シームにより、設計コードで適用される接合効率は 1 未満になります。非常に高圧または厳しい熱サイクルの場合は、通常、代わりにシームレス SA 213 TP304 が指定されます。

Q: どのような熱処理が必要ですか?
この仕様に基づくすべてのオーステナイト管は、最低 1040 ℃で溶体化処理され、その後急速冷却されます。これにより不動態皮膜が回復し、溶接部が軟化し、耐食性を低下させる炭化物が溶解します。

Q: 各チューブではどのようなテストが実行されますか?
すべてのチューブは静水圧試験または渦電流試験を受けます。ロット試験では、引張、硬度、平坦度、フランジ、逆曲げ試験が追加され、発注書に指定されている場合にのみ粒界腐食試験が追加されます。