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● 参考文献
● よくある質問
複雑で要求の厳しい工業用配管の世界では、材料仕様が安全性、運用寿命、最高のパフォーマンスの絶対的な基盤となります。 の上級技術スペシャリストである Shaanxi Lasting New Materials (Lasting Advanced Titanium) Industry Co., Ltd.私は、世界中のプロジェクト エンジニア、調達マネージャー、プラント設計者から頻繁に繰り返される重要な質問に遭遇します。 「チタン配管プロジェクトには ASTM B338 または ASTM B861 を指定する必要がありますか?」
これら 2 つの標準のどちらを選択するかは、単なる管理上のチェックボックスや調達の細かい詳細ではありません。それは基本的なエンジニアリング上の決定です。この選択によって、製造プロセス、テストプロトコルの深さ、物理的寸法、そして最終的にはインフラストラクチャ全体の構造的完全性と運用の信頼性が決まります。選択を誤ると、プロジェクトの大幅な遅延、コストの増加、重要な動作環境における潜在的な安全上の危険につながる可能性があります。この包括的なガイドは、 ASTM B338 と ASTM B861 の 選択プロセスをわかりやすく説明することを目的としており、次の資本プロジェクトについて十分な情報に基づいて自信を持って選択するために必要な技術的な深さ、専門的な明確さ、業界の洞察を提供します。
知識に基づいた決定を下すには、まずにおける各仕様の主な目的、意図、範囲を深く理解する必要があります ASTM (米国材料試験協会) の枠組み 。 ASTM 規格はランダムに割り当てられるものではありません。これらは、特定の産業上の問題に対処するために細心の注意を払って開発されています。
ASTM B338 は、特に規定する標準仕様です。 シームレスおよび溶接されたチタンおよびチタン合金チューブ。その主な設計目的は、での使用です 凝縮器および熱交換器。エンジニアが B338 を指定するときは、独自の厳密な熱管理を念頭に置いて製造およびテストされた製品を要求していることになります。熱交換器では、チューブ壁が 2 つの異なる媒体間の主な障壁となり、多くの場合、熱サイクル、振動、さまざまな圧力下で動作します。したがって、B338 は、熱交換効率を最大化するための重要な要素であるなどの特性を優先します。 、非常に高い溶接完全性、漏れ抵抗、一貫した壁厚
ASTM B861は逆に、 シームレスチタンおよびチタン合金パイプをカバーする標準仕様です。特殊な熱交換器に焦点を当てた B338 とは異なり、B861 はの業界で認められた標準です。 汎用配管および圧力アプリケーション 、複雑な化学、石油化学、発電環境におけるB861 の「パイプ」の指定は、多くの場合、より過酷な使用条件を伴う流体輸送の用途に合わせて行われています。熱交換器チューブの特殊な熱伝導率を考慮して設計されていません。
どちらの規格もチタン部品の高品質な生産を管理していますが、意図された最終使用環境に対応するために、その製造およびテストの哲学は大きく異なります。
| 特長 | ASTM B338 (チューブ) | ASTM B861 (パイプ) |
|---|---|---|
| 主な用途 | 凝縮器、熱交換器 | 一般流体輸送、配管 |
| 製造業 | シームレスまたは溶接 | シームレスのみ |
| 肉厚 | 通常、熱伝達のために薄肉です | より厚い、スケジュールベース (例: Sch 10、40) |
| テストの焦点 | フラットニング、フレアリング、逆フラットニング | 静水圧、引張、平坦化 |
| 直径基準 | 外径 (OD) ベース | 公称パイプサイズ (NPS) ベース |
最も大きな違いの 1 つは、許容される製造プロセスにあります。 ASTM B338 では、シームレス構造と溶接構造の両方が可能です。 B338 チューブの製造に使用される最新の溶接技術は非常に高度であり、多くの場合、溶接ゾーンが 厳しい溶接品質要件を満たし 、母材と同等の耐食性と強度を確保するために、不活性雰囲気下での自動 TIG (タングステン不活性ガス) 溶接が行われます。 ASTM B861はただし、 シームレスな 製造のみを義務付けています。これは、一般的な配管システムでは、長期にわたる流体圧力、熱膨張、機械振動によって引き起こされる内部応力がより予測不可能になる可能性があり、エンジニアは溶接シームに関する潜在的な懸念を排除するためにシームレス構造の均質性を好むことが多いためです。
寸法規格も異なります。熱交換器 (B338) の目標は、熱伝達効率を最大化するための圧力と機械的要件を満たしながら、可能な限り薄い壁を実現することです。したがって、B338 チューブは通常、正確な外径 (OD) と壁の厚さによって販売されます。一般配管(B861)では接続・継手の標準化に重点を置いています。したがって、B861 パイプのサイズはに従って決定されます。 、公称パイプ サイズ (NPS) および スケジュール特定の壁の厚さを定義するこれにより、B861 パイプは、一般的な配管工学ハンドブックに記載されている標準的な工業用フランジ、バルブ、継手とシームレスに接続できます。
選択プロセスは、材料コスト、入手可能性、または馴染みやすさだけではなく、特定の最終用途に応じて決定される必要があります。
- 熱管理システム: 凝縮器、シェルアンドチューブ熱交換器、またはあらゆる熱蒸発器を設計または保守している場合、 ASTM B338 は議論の余地のない業界ベンチマークです。.
- 効率重視の設計: 精密な薄肉形状に対する要件は、高い構造的完全性を維持しながら熱抵抗を低減し、熱伝達性能を直接最適化するように設計されています。
- 溶接信頼性基準: 溶接されたチューブを対象としているため、超音波検査や渦電流検査など、特に溶接継ぎ目に特化した厳格な非破壊検査 (NDT) が含まれており、熱サイクルの特定の応力下でチューブが故障しないことを保証します。
- 流体輸送インフラストラクチャ: 広大なプラント施設内で攻撃性の化学物質、腐食性ガス、または冷却液を輸送する場合、 ASTM B861 は 、汎用の配管および圧力システムの要求に対応するために必要な機械的特性、圧力定格、および肉厚要件を提供します。
- 高圧システム: システムが標準配管スケジュール (Sch 10、Sch 40、Sch 80 など) に依存している場合、ASTM B861 はこれらのエンジニアリング標準に準拠しているため、互換性のあるアクセサリの調達がはるかに簡単になります。
- 構造の完全性と均質性: に限定されているため シームレス生産、パイプ壁の構造的均質性が主要な安全要件である重要なラインに推奨される標準であり、多くの場合、配管エンジニアの応力解析が簡素化されます。
での長年の経験から Shaanxi Lasting New Materials、プロジェクトのパフォーマンス目標を達成しながら技術的リスクを最小限に抑えることができるのが「最良」の標準であることがわかりました。私たちがよく目にする、コストのかかる間違いは、壁の厚さが外部の機械的負荷や激しい圧力サージに耐えるのに不十分な高圧輸送ラインで薄壁の B338 チューブを使用しようとするクライアントです。逆に、肉厚の厚い B861 パイプを熱交換器バンドルに強制的に挿入しようとする試みが見られますが、肉厚の増加によりユニット全体の熱効率が大幅に低下します。
を覚えておくことが重要です。 規格 (B338 または B861) は製造とテストを定義しますが、 グレードは 材料の特性を定義することグレード 2 (商業用純チタン、優れた延性) またはグレード 7/12 (高温酸性環境で優れた耐食性を備えたチタン - パラジウムまたはニッケル - モリブデン合金) を使用しているかどうかにかかわらず、サプライヤーが選択した ASTM 規格への準拠を明示的に証明する 材料試験レポート (MTR)を提供していることを確認してください 。 MTR には、化学組成だけでなく、規格で義務付けられている機械的試験 (平坦化、フレア、圧力試験) の具体的な結果も詳しく記載する必要があります。
では 陝西永続新材料（永続先進チタン）工業有限公司、単にチタン製品を供給するのではなく、チタン製品を提供するという原則に基づいて業務を行っています。私たちはエンジニアリンググレードのソリューションを提供します。当社は、当社の製品が貴施設の動脈および熱伝達面であることを理解しています。お客様のプロジェクトがの厳格な薄肉精度を要求する場合でも、 ASTM B338 発電所のコンデンサーに ASTM B861の堅牢でシームレスな信頼性を要求する場合でも、当社の 重要な化学処理ラインに 製造および品質プロセスは、これらの国際要件を満たし、それを超えるように設計および制御されています。.
当社では高度な真空アーク再溶解 (VAR) プロセスを活用して高純度のインゴットを確保し、続いて精密な圧延および伸線技術を利用して一貫した寸法公差を保証します。当社の品質管理部門は、静水圧試験、渦流欠陥検査、詳細な金属組織学的分析などの厳格な試験を実施し、当社が出荷するパイプやチューブのすべてのメートルが現場で期待される性能を発揮していることを確認します。
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- [1] [ASTM インターナショナル - 凝縮器および熱交換器用のシームレスおよび溶接チタンおよびチタン合金チューブに関する ASTM B338 標準仕様](https://www.astm.org/b0338-21.html)
- [2] [ASTM インターナショナル - チタンおよびチタン合金継目無管の ASTM B861 標準仕様](https://www.astm.org/b0861-21.html)
- [3] [チタン加工センター - チタン規格を理解する](https://titanium.com/resources/titanium-standards/)
- [4] [米国の配管製品 - パイプのスケジュールと公称肉厚](https://www.pipingrock.com/resources/pipe-schedules/)
1. 一般的な高圧流体輸送に ASTM B338 チューブを使用できますか?
一般的には推奨されません。 ASTM B338 は、一般的な産業用配管システムの構造的および機械的要求ではなく、熱伝達効率を最適化するために最適化されています。 B338 チューブの壁厚は、高圧流体輸送ラインの安全要件を満たすには薄すぎることがよくあります。
2. ASTM B861 の溶接バージョンは利用できますか?
いいえ、ASTM B861 は厳密にシームレス パイプの仕様です。パイプサイズの溶接製品が必要な用途の場合は、溶接チタンおよびチタン合金パイプの標準仕様である ASTM B862 を参照する必要があります。
3. B338 と B861 ではどちらの規格の方が高価ですか?
コストは製造の複雑さによって決まります。シームレスパイプの製造 (B861) では、多くの場合、高耐久の押出成形やピルジャーリングが必要となり、費用がかかる場合があります。ただし、特殊な薄肉 B338 チューブ、特に高級チタングレードでは、複雑な精密絞り加工も必要になります。最終的なコストは、グレード、数量、および特定のテスト要件によって大きく異なります。
4. B338 と B861 の正しい壁の厚さを決定するにはどうすればよいですか?
B338 (熱交換器チューブ) の場合、熱伝達要件と 2 つの媒体間の圧力差に基づいて壁の厚さを決定します。 B861 (配管) の場合、内部流体圧力と ASME B31.3 などの配管規格によって決定される標準配管スケジュール (Sch 10S、40S など) に基づいて肉厚を選択します。
5. チタンの「グレード」は規格にどのような影響を与えますか?
この規格は、材料の製造とテストの「方法」を規定します。グレードは材料が「何であるか」を決定します。グレード 2 チタン B338 チューブとグレード 2 チタン B861 パイプは、同じ化学的特性と基本的な機械的特性を備えています。完全な調達要件には、規格 (ASTM B338 など) とグレード (グレード 2 など) の両方を常に指定する必要があります。
