ASTM A312 対 A358 シームレス対溶接オーステナイト系ステンレス鋼パイプの仕様

ステンレス鋼管のご注文通常、304L や 316L などのグレードで始まりますが、引用する仕様も同様に重要です。 ASTM A312 と ASTM A358 は、オーステナイト系ステンレス パイプに関してバイヤーが最も頻繁に目にする 2 つの規格であり、非常に異なる製品について説明しています。A312 は、主に小型および中型サイズの継ぎ目なしの「自生」溶接パイプを対象とし、A358 は、主に大型サイズの溶加材を添加して製造された電気-融着-溶接パイプを対象としています。選択を誤ると、設計肉厚、検査範囲、価格、納期が変化する場合があります。

このガイドは、エンジニアとバイヤーが最もよく抱く質問に、最初に結論を、その後に理由を記載して答えます。各規格の最新版および準拠する設計コードと照らし合わせて、必ず詳細を確認してください。

重要なポイント

• ASTM A312 は、高温および一般的な腐食用途向けに、継ぎ目のないストレート-シーム溶接および重冷間加工（HCW）溶接されたオーステナイト系ステンレス パイプを対象としています。-溶加材を添加せずに溶接された A312 パイプが製造されます。
• ASTM A358 は、溶加材で製造された電気-融着-溶接（EFW）オーステナイト系クロム-ニッケル ステンレス パイプを対象としています。これは、各側から溶接パスが何回行われるか、および溶接部がどのくらい放射線撮影されるかが異なる 5 つのクラスに分類されます。
• サイズは最も早い分類ルールです。NPS 1/8 から 30 までは A312 が通常選択されますが、A358 は NPS 8 以降で一般的に使用され、非常に大きな直径の場合は実用的なルートです。
• 設計への影響: ASME B31.3 では、シームレス パイプの継手品質係数は 1.00 ですが、追加の検査が行われない限り、溶接パイプの場合は 0.80 ～ 0.85 まで低くなります。 A358 クラス 1、3、および 4 (100% X 線撮影) は 1.00 と評価されます。
• 経験則: 小口径で高信頼性のラインには A312 シームレスを選択してください。- A312 はコスト効率の高い一般サービス向けに溶接されています。-大きい{6}}直径または厚い-パイプには A358 が使用され、設計コードに一致するクラスが理想的です。

ASTM A312 および ASTM A358 とは何ですか?

ASTM A312 は、シームレス、溶接、および重冷間加工されたオーステナイト系ステンレス鋼パイプの規格です。 ASTM A358 は、主に大径の溶加材を使用して製造された電気-融着-溶接されたオーステナイト系ステンレス鋼パイプの規格です。

違いは、ボール紙の筒を作るようなものだと考えてください。シームレス パイプは、継ぎ目がまったくない、1 つの固体部分から引き抜かれた、または穴を開けられたチューブのようなものです。溶接パイプは平らなシートまたはプレートとして始まり、円筒形に丸められ、継ぎ目に沿って接合されます。 A312 には、継ぎ目なしパイプと、余分な金属を使用せずに継ぎ目を接合する溶接パイプの両方が含まれます。 A358 は溶接パイプに関するもので、溝を埋めるように継ぎ目が内側と外側の両方から追加のフィラー金属で構築されます。

どちらの仕様も 304/304L、316/316L、321、347 などのオーステナイト系ステンレス グレードをカバーしており、どちらも ASME ボイラーおよび圧力容器コードに相当するもの (SA-312 および SA-358) を持っています。製造方法、サイズ範囲、テスト、設計要素が異なるため、互換性はありません。

A312 と A358 の主な違いは何ですか?

主要な違いは製造ルートです。A312 ではフィラーメタルを使用せずにシームレスパイプと溶接パイプを製造できますが、A358 ではフィラーメタルを使用した溶融溶接が必要で、クラスに応じて溶接 X 線撮影によって品質が管理されます。

それぞれの種類のパイプはどのように製造されるのですか?

A312 シームレスパイプは溶接継ぎ目なしで形成されます。 A312 溶接パイプはストリップまたはプレートから圧延され、フィラーなしで自動的に溶接されます。 HCW パイプは溶接され、その後少なくとも 35% 冷間加工されます。 A358パイプは板から圧延され、フィラーメタルで溶接されます。

A312 シームレス (SML): 熱間穿孔圧延または冷間引抜きによって製造されるため、縦方向の継ぎ目はありません。

A312 溶接 (WLD): ストリップまたはプレートから圧延され、溶加材を追加せずに自動溶接プロセスによって接合されます。 NPS 14 以下の場合、パイプには縦方向の溶接が 1 つあります。

A312 重冷間加工 (HCW): 最終焼鈍前に肉厚と溶接部の両方の厚さを 35% 以上減少させる冷間加工を受ける溶接パイプ。充填剤は使用しておりません。

A358 電気-融着-溶接 (EFW): 板から圧延され、クラスに応じて片面 (片面溶接) または両面 (両面溶接) から溶加材を使用して溶接されます。

すべての A312 パイプは熱処理された状態で提供されます。-熱処理により有害な炭化物が溶解され、構造が均一化されるため、溶接部は腐食に耐えられます。合金と熱処理の選択は使用条件によって異なるため、A358 の熱処理と溶接手順の要件は注文書で確認する必要があります。

ASTM A358 パイプの 5 つのクラスとは何ですか?

A358 には、単一溶接と二重溶接、および X 線撮影によって異なる 5 つのクラスがあります。クラス 1 (二重溶接、100% 放射線撮影)、クラス 2 (二重溶接、放射線撮影なし)、クラス 3 (単一溶接、100% 放射線撮影)、クラス 4 (クラス 3 と同様ですが、内側の溶接パスにはフィラーを使用しない場合があります)、およびクラス 5 (二重溶接、スポット X 線撮影)。

分かりやすく言うと、X 線撮影が多ければ多いほど、溶接部が健全であることの証拠が増えることを意味し、同じ圧力でより高い設計係数とより薄い壁が可能になります。クラス 2 は最も検査が少なく、最も低い係数を持ちます。図面にクラスが記載されていない「A358」のみが記載されている場合は、注文が不完全になりますので、必ずクラスを記載してください。

各仕様はどのサイズ範囲をカバーしますか?

A312 は NPS 1/8 ～ 30 をカバーし、壁の厚さはステンレス スケジュール (5S、10S、40S、80S) に従い、ご要望に応じてより重い壁も提供します。 A358 には正式なサイズ制限はありませんが、通常はシームレス パイプが高価になるか入手不可能になる NPS 8 以上に使用されます。

シームレスパイプは、直径や肉厚が大きくなるにつれて、大型の穿孔設備や圧延設備が必要となるため、製造が難しくなります。プレートから溶接されたパイプはスケールが容易なので、EFW パイプは大規模なプロセス ライン、ダクト、厚壁パイプの標準的な解決策です。- A358 パイプは板から圧延されるため、サプライヤーは標準スケジュールに限定されるのではなく、外径と肉厚を設計に合わせて調整できます。範囲の中間 (およそ NPS 8 ～ 30) では、両方の仕様が適用できますが、決定は設計コード要素、検査ニーズ、肉厚、およびコストによって異なります。

テストと検査はどう違うのですか?

A312 はあらゆる長さのテストを実施します。各パイプは静水圧テストまたは非破壊電気テストに合格する必要があります。 A358 は、購入者が指定した他のテストとともに、クラスごとの X 線撮影を使用して溶接部の検査に力を入れています。

A312: すべての長さに対して、静水圧試験または非破壊電気試験 (一般要件規格 A999 に従って、渦電流または超音波) が実施されます。引張試験や平坦化試験などの機械的試験も必要です。

A358: クラス 1、3、および 4 では、ASME セクション VIII、パラグラフ UW-51 に従って、すべての溶接継手の完全な X 線撮影が必要です。クラス 5 では、UW-52 に従って、溶接部 50 フィート (15 m) あたり少なくとも 12 インチ (300 mm) までのスポット X 線撮影が必要です。クラス 2 には何も必要ありません。

識別: A312 パイプにはシームレス (SML)、溶接 (WLD)、または重度の冷間加工 (HCW) が示されているため、パイプと証明書で製造ルートを確認できます。

どちらの仕様もミルテスト証明書に依存しているため、証明書を要求し、グレード、ヒート番号、クラス (A358 の場合)、およびテスト結果が注文書と一致していることを確認してください。

ASME B31.3 溶接継手の品質要因は肉厚にどのように影響しますか?

溶接継手の品質係数 (Ej) が低下した場合、溶接パイプは同じ圧力のシームレス パイプよりも約 11 ～ 25% 多くの壁を必要とする可能性がありますが、追加の検査により Ej を 1.00 に上げてペナルティを取り除くことができます。

ASME B31.3 などの配管規格は、溶接継手の品質係数 Ej によって溶接パイプの許容応力を削減します。シームレスパイプには長手方向の溶接がないため、Ej=1.00. 溶接パイプの場合、Ej は溶接がどの程度徹底的に検査されたかを反映します。単純化された応力-が支配的なケースでは、必要な圧力-含有壁は 1/Ej で変化し、表に示すおおよその追加壁が得られます。以下の値は、一般的に公開されている基本係数と増加係数です。現在のバージョンの設計コードでそれらを確認してください。

実用的な意味: クラス 1 A358 パイプは、紙の上ではシームレス パイプと同じくらいの強度を持つことができますが、追加の試験を行わない単純溶接された A312 パイプは、同じ圧力に耐えるためにより厚い壁を必要とします。このため、設計者は壁の厚さと重量を管理するために、補足的な X 線撮影を使用して A312 溶接パイプを指定したり、A358 クラスを選択したりすることがあります。肉厚は腐食代、機械的負荷、およびフライス加工公差もカバーする必要があるため、この表はコード計算の代わりではなく、設計の洞察として使用してください。

耐食性、フィラーメタル、熱処理はどのように比較されますか?

同じグレードで適切に溶体化焼きなましした状態では、シームレス ステンレス パイプと溶接ステンレス パイプはほとんどの腐食環境で同様に機能しますが、違いが現れるのは溶接の継ぎ目です。 A312 溶接パイプには母材と同じ化学的性質を持つ自生溶接が含まれていますが、A358 溶接には用途に合わせた組成の溶加材が含まれています。

溶接部は溶けて再凝固しているため、局所的な腐食が発生する可能性が最も高い場所です。- A312 溶接パイプでは、継ぎ目はフィラーなしで作成されるため、溶接部は基本的にパイプと同じ化学的性質を持ち、最終熱処理により均一な耐食性が回復されます。 A358 パイプでは、溶加材が追加されるため、溶接の化学的性質は選択した溶加材によって異なります。

ステンレスに使用されるフィラーには、凝固効果を防ぐために余分なニッケルやモリブデンが含まれていることがよくありますが、非常に高い温度や硫黄含有媒体などの特定の環境では、ベースメタルとは異なる挙動を示す可能性があります。{0}重度の塩化物または酸を使用する場合は、注文書に溶加材、熱処理、および溶接腐食試験 (溶接部の腐食試験など) を指定し、溶接金属の耐孔食性を母材と比較してください。

低炭素グレード（304L、316L）は、溶接付近での炭化物析出のリスクを軽減し、溶接状態での粒界腐食の回避に役立ちます。-

溶接後の溶体化焼鈍は、溶接部の耐食性を回復するための通常の方法であり、A312 では熱処理されたパイプを供給する必要があります。

重要な腐食サービスについては、選択した仕様にかかわらず、溶接手順の詳細とテストを依頼してください。

コストとリードタイムをどのように比較しますか?

溶接パイプは一般に、同じサイズのシームレス パイプよりも安価であり、プレートからの EFW パイプは通常、直径が大きく、壁が厚い場合に最も経済的で利用可能なオプションです。シームレスパイプはコストが高くなりますが、縦方向の継ぎ目のない均一な製品を提供します。

シームレス製造には特殊な穿孔設備や圧延設備、または引抜き設備が必要であり、最大直径が制限される傾向があります。溶接パイプはコイル、ストリップ、またはプレートから始まるため、サイズや壁の柔軟性が高まります。プレート-ベースの A358 パイプは、標準以外の直径と壁でオーダーメイドで製造できますが、クラスごとに検査コストが追加されます。クラス 1 と 3 では完全な X 線撮影が必要であり、時間と費用が追加されますが、クラス 2 は検査が最も少なく、コストが最も低くなります。実際の価格と納期は、グレード、サイズ、数量、市況によって異なりますので、オプションごとに見積もりを依頼し、メーターあたりの価格だけでなく、設置コストで比較してください。より薄い壁（より高い Ej による）により、追加の検査にかかるコストの一部を相殺できます。

ニッケル合金パイプにはどの仕様が適用されますか?

A312 および A358 はオーステナイト系ステンレス鋼のみを対象としています。ニッケル合金は別の ASTM B- シリーズのパイプ仕様を使用しており、シームレス製品と溶接製品については異なる文書が使用されています。

二相ステンレス鋼の場合、A312 と A358 はどちらも適用されません。ASTM A790 はシームレスおよびストレート-シーム溶接二相パイプを対象とし、ASTM A928 は溶加材を使用した電気-融着-溶接二相パイプを扱います。購入する合金の仕様の範囲とエディションを必ず確認してください。

どの仕様を選択すればよいですか?

小径、高整合性、周期的-のサービス ラインには A312 シームレスを選択してください。- A312 は中小規模のコスト効率の高い一般サービス向けに溶接されています。-設計コードと検査ニーズに合わせたクラスを備えた、大径{7}}または厚肉-パイプ用の A358。

注文する前に、注文書の 4 つの項目を確認してください。仕様とエディション、グレード（低炭素グレードまたは H- グレードを含む）、製造タイプまたはクラス、X 線撮影、熱処理、腐食試験などの補足要件です。あなたの設計コードと登録エンジニアが最終決定権を持ちます。

よくある質問

ASTM A312 と ASTM A358 の主な違いは何ですか?

A312 は、主に NPS 1/8 ～ 30 の継ぎ目なし、ストレート-シーム溶接（フィラー メタルなし）、重冷間加工されたオーステナイト系ステンレス パイプをカバーします。A358 は、フィラー メタルで作られた電気-融着-溶接パイプをカバーし、通常はより大きな直径で、5 つのクラスに分類されます。

A312 パイプはシームレスですか、それとも溶接ですか?

両方。 A312 はシームレス パイプと溶接パイプをカバーしており、パイプには SML、WLD、または HCW のマークが付いており、どのパイプであるかを示します。

A358 パイプはフィラーメタルを使用しますか?

はい。 A358 パイプは、クラス 4 パイプの内側溶接パスがフィラーなしで作成される場合を除き、すべてのパスでフィラー金属を使用して溶接されます。

ASTM A358 クラス 1、2、3、4、5 とは何ですか?

クラス 1: 二重溶接、100% X 線撮影。クラス 2: 二重溶接、X 線撮影なし。クラス 3: 単一溶接、100% X 線撮影。クラス 4: クラス 3 と似ていますが、インサイド パスではフィラーを使用できません。クラス 5: 二重溶接、スポット X 線撮影。

A358パイプはシームレスパイプと同じくらい強度がありますか?

設計計算では、溶接部が完全に X 線撮影されるため、A358 クラス 1、3、および 4 は ASME B31.3 に基づく溶接継手品質係数 1.00 (シームレス パイプと同じ) で評価できます。下位クラスでは、下位の係数が使用されます。

A358パイプは通常どのくらいのサイズで使用されますか?

仕様には正式なサイズ制限はありませんが、商業慣行では通常、NPS 8 以上から適用され、非常に大きな直径の場合はこれが通常のルートです。

A312とA358ではどちらが安いですか?

サイズとクラスによって異なります。一般に溶接パイプはシームレスパイプより安価で、大口径の場合はプレートベースの A358 パイプが経済的な選択肢となりますが、完全な X 線撮影を伴う高級パイプでは検査コストが追加されます。

A312 または A358 は合金 20 またはモネルパイプに適用されますか?

いいえ、両方ともオーステナイトステンレス鋼をカバーします。ニッケル合金は、合金 20 の B729 や B464 など、ASTM B- シリーズのパイプ仕様を使用します。