グレード 347Hニオブ-安定化オーステナイト系ステンレス鋼 - UNS S34709、WNR 1.4961 - は、溶接形式で ASTM A312 (および A358、A249、A409 などの関連規格) に従って製造されています。接尾辞「H」は、0.04 ～ 0.10% の炭素管理範囲を示します。これは、標準グレード 347 (S34700、炭素含有率 0.08% 以下) との最も重要な違いです。
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製品形態
バー＆ロッド
プレート＆シート
コイル＆ストリップ
パイプ＆チューブ
継手：フランジ、ティー、エルボ、レデューサーなど
鍛造品：リング、シャフト、サークル、ブロック等
| 財産 | 347H (S34709) | 347 (S34700) | 321H (S32109) |
|---|---|---|---|
| カーボン範囲 | 0.04–0.10% | 0.08%以下 | 0.04–0.10% |
| 安定化要素 | Nb（10×C以上） | Nb（10×C以上） | Ti (5×C min) |
| 溶接池の安定性 | 素晴らしい | 素晴らしい | 中（Ti バーンオフのリスク） |
| 650度でのクリープ強度 | 優れた | 適度 | 良い |
| 溶接後の耐鋭敏性 | 素晴らしい | 良い | 良い |
| 一般的な最大使用温度 | ～870度 | ～870度 | ～816度 |
溶接パイプの場合、ニオブの安定化と制御されたカーボンの組み合わせが冶金学的スイートスポットです。チタンが焼け落ちるリスクがなく、安定したグレードの溶接性が得られます。また、304H を超えるプレミアムに見合った高い温度クリープ耐性も得られます。-
実際に必要な ASTM 仕様はどれですか?
調達パッケージでよく見られる仕様エラーの 1 つは、アプリケーションが実際に異なる規格を要求しているときに「ASTM A312 TP347H」と記述することです。これらの仕様が作業をどのように分割するかは次のとおりです。
ASTM A312 / ASME SA-312- シームレスおよび溶接されたオーステナイト系ステンレス鋼パイプのデフォルト。 1/8 インチから 30 インチ NB までのサイズの ERW (電気抵抗溶接) および EFW パイプをカバーします。データシートに「347H溶接管「これ以上の説明は必要ありませんが、これはほぼ確実に意図したものです。ほとんどの製油所および発電所の一般サービス配管がここに当てはまります。
ASTM A358 / ASME SA-358- 高圧および高温-での使用を目的とした、溶加材を使用した電気融着溶接パイプ。-これは、ERW が不可能な大径 (通常 14 インチ以上) や厚い壁に必要な仕様です。A358 パイプは、X 線検査レベルと溶接部が完全に X 線照射されているかどうかを定義する 5 つのクラス (クラス 1 ～ クラス 5) で供給されます。-。重要なサービス -、たとえばコンバインド サイクル プラントの主蒸気ライン - の場合は、A358 クラス 3 またはこれにより、溶接シームの 100% の X 線撮影が義務付けられます。
ASTM A249 / ASME SA-249- ボイラー、過熱器、熱交換器、凝縮器用の溶接管。ここでの「パイプ」と「チューブ」の区別は、寸法だけでなく機能的なものです。A249 チューブはより小さく (通常、外径 1/8 インチから 5 インチ)、より厳しい公差、強制的な渦電流または静水圧試験、および溶接部の平坦化試験の対象となります。ボイラー パッケージ用の 347H 溶接過熱管を購入する場合は、A249 が正しい選択です。
ASTM A409- 化学、石油、および関連用途における腐食性または高温での使用に適した大径-溶接パイプ（通常は 14 インチから 30 インチ）-。 A358 ほど一般的に指定されていませんが、石油化学コンビナートの大口径プロセス ラインに関連します。-
EN 10217-7- 溶接ステンレス鋼圧力管の欧州版です。プロジェクトが EU 内にあり、圧力機器指令 (PED 2014/68/EU) に該当する場合、パイプには EN 10204 3.1 証明書が提供される必要があり、場合によっては認証機関からの PED- 準拠の材料証明書が必要になります。これについては、以下のヨーロッパのセクションで説明します。
| 標準 | 形状 | サイズ範囲 | 代表的な用途 | NDT要件 |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A312 | ERW/EFWパイプ | 1/8" – 30" NB | 一般プロセス配管 | 静水圧または臨死体験 |
| ASTM A358 | EFWパイプ（フィラー） | 8" – 30"+ | 高圧、大口径 | クラスに応じた放射線撮影- |
| ASTM A249 | 溶接管 | 外径1/8インチ – 5インチ | ボイラー、過熱器、熱交換器 | 渦電流＋平坦化試験 |
| ASTM A409 | 溶接パイプ | 14" – 30" | 化学プロセスライン | 静水圧 |
| EN 10217-7 | 溶接管 | 様々な | EU PED 圧力装置 | PED カテゴリごと |
溶接 vs. シームレス: 実際のコストパフォーマンスの決定-
347H のシームレス-対-溶接の議論は、どちらが「優れている」かということではありません。製造方法を使用条件、サイズ範囲、予算に適合させることが重要です。
溶接された 347H パイプが正しい選択である場合:
- 大径 (14 インチ以上):16 インチを超えるシームレス パイプは稀で、法外に高価です。EFW 溶接パイプは、製油所や石油化学プラントの大口径プロセス ラインの標準です。-
- 厳しい肉厚公差:ERW パイプは精密に圧延されたストリップから形成されているため、通常、壁公差は ±10% ですが、シームレスの場合は ±12.5% です（ASTM A312 による）。熱効率が一貫した肉厚に依存する熱交換器チューブの場合、これは重要です。
- 中程度の圧力下でのコスト重視のアプリケーション:{0}}溶接 347H パイプは通常、同等のシームレス素材の価格より 15 ～ 25% 安くなります。 200 トンのパイプを購入するプロジェクトの場合、これは 6 桁の差になります。-
- 標準サイズのリードタイムの短縮:コイルからの ERW 製造は連続プロセスです。コイルの在庫があるミルでは標準サイズの製造と出荷が 2 ～ 3 週間で可能ですが、シームレス押出の場合は 6 ～ 10 週間かかります。
溶接 347H を受け入れるべきではない場合:
- ASME B31.3「カテゴリー M」液体サービス (高毒性)
- 重大な熱衝撃を伴う周期的使用 (200 度を超える急激な温度過渡)
- クライアントの仕様で溶接パイプ - が明示的に禁止されているアプリケーション、特に溶接シームの HIC テストが必要なサワー サービス (NACE MR0175) 環境では、禁止されているアプリケーション
溶接シーム自体が重要な変数です。適当に製作したもの347H溶接管完全溶け込み、内部ビード制御、溶接後の溶体化アニーリング、および 100% X 線撮影を備えた - は、ほとんどの高温サービスでシームレスと同等の性能を発揮します。-。問題は、この文の中で「適切に捏造された」ことが多くの役割を果たしているということです。以下では品質管理のチェックポイントについて説明します。
347H 溶接パイプにとって実際に重要な品質管理チェックポイント
ステンレス鋼パイプの一般的な QC チェックリストのほとんどは、304/316 仕様からコピーして貼り付けられたもので、特に 347H 溶接パイプに重要なチェックポイントが抜けています。{0}有能な検査計画でカバーすべき内容は次のとおりです。
1. 化学組成の検証
The carbon content must fall within 0.04–0.10%. This sounds obvious, but we've seen mills produce heats that sit at 0.038% - technically "347" territory, not "347H." At the low end of the carbon range, the creep advantage over standard 347 disappears. At the high end (>0.10%)、利用可能なすべての炭素で NbC を形成するのに十分な Nb 原子がないため、溶接中に鋭敏化する危険があります。 Nb/C 比は 10 以上である必要がありますが、一部の仕様では炭素に関係なく最大 1.0% の Nb が許容されます。 MTC で炭素の絶対値と Nb/C 比の両方を確認します。
2. 溶接線の完全性
ERW パイプの場合: 溶接シームは溶接後に正規化するか、溶体化処理する必要があります。{0}} 347H の冷間溶接 ERW シームは危険です。-HAZ には、熱サイクル下で腐食する鋭敏な粒界が存在します。熱処理温度と冷却方法（水冷）がMTCに記録されていることを確認します。
EFW パイプ (A358) の場合: 溶接シームはクラス 3 以上で 100% 放射線撮影する必要があります。 X 線撮影レポートをレビューし、合格基準がプロジェクト仕様と一致していることを確認します (通常、ERW の場合は ASTM E273、EFW の場合は ASME セクション VIII 第 4 条)。
3. 粒界腐食試験
ASTM A262 Practice E (ストラウス テスト) は、安定化ステンレス鋼の耐粒界腐食性を評価するための標準的な方法です。 347H 溶接パイプの場合、試験は母材だけでなく溶接シームと HAZ - を含む試験片に対して実行する必要があります。母材-金属-のみの試験は、溶接 HAZ が鋭敏化している場合でも合格します。
一部の顧客 (特に原子力および製油所部門) は、より厳格な ASTM A262 Practice C (Huey テスト) を要求しています。注文する前に、どの実践が指定されているかを確認してください。
4. 高温での機械的試験
標準 ASTM A312 では、室温での引張試験と降伏試験が必要です。のために347Hパイプ高温で使用する場合は、-高温引張試験（設計温度、通常は 550 ～ 650 度）を指定し、使用が重要な場合は ASTM E139 に準拠した応力破断試験を指定します。-これらのテストは標準ではないため、注文書の補足要件 (S- 要件) として明示的に追加する必要があります。
5. 各パイプの PMI
中東のプロジェクトの場合、100% PMI は交渉の余地がありません。-しかし、PMI は合金の化学反応のみを示します -。違いは炭素含有量にあるため、347 と 347H を区別することはできません。携帯用 XRF または OE 分光計では確実に測定することができません。 PMI は、347 ファミリーグレードを含むニオブを所有していることを確認しています。{7}炭素含有量の検証は MTC から行われる必要があります。アラムコの一部のプロジェクトでは、出荷されるパイプごとに PMI と工場の熱分析証明書のレビューの両方が必要になるのはこのためです。
6. 寸法および外観検査
溶接補強の高さ (通常、ASME に基づく ERW の場合は 1.5 mm 以下、EFW の場合は 3 mm 以下)、楕円度 (ASTM A312 に基づく、パイプの外径の ±1% 以下、4 インチ以下)、および溶接シームの直接を含むパイプあたり少なくとも 3 点の壁厚 - を確認します。溶接のアンダーカット継ぎ目の外面が 0.8 mm または壁厚の 10% のいずれか小さい方を超える場合、不合格欠陥となります。
よくある質問
Q: 高温使用において 347H 溶接パイプを 321H と置き換えることはできますか?{2}}
ほとんどの場合、Yes{0}}H は同等以上の耐クリープ性を備え、そのニオブ安定化は溶接状態で 321H のチタン安定化よりも信頼性が高くなります。- 321H を好む主な理由はコストです。- 321H は、フェロ-チタンがフェロ-ニオブよりも安価であるため、通常 8～12% 安いです。使用温度が 540 度未満で、仕様でどちらのグレードも許可されている場合は、321H が経済的な選択肢となる可能性があります。 540 度を超える場合、特に周期的なサービスでは、347H がより適切なエンジニアリング上の決定です。
Q: ERW 347H パイプの最大直径はどれくらいですか?
ほとんどの ERW ラインは最大 24 インチ (610 mm) の外径を生産できますが、16 インチを超えるものは、工具を維持する工場が少ないため、入手可能性が限られています。 24 インチを超える、または SCH 80S を超える肉厚の場合、EFW (A358) が標準の製造方法です。直径が 30 インチを超える場合は、縦方向のシーム溶接を備えた圧延プレートから作られた加工パイプが唯一の選択肢となる場合があります。
Q: ありますか347H溶接管溶接後の熱処理が必要ですか?{0}
いいえ。ニオブの安定化により溶接中の鋭敏化が防止されるため、耐食性のために溶接後の溶体化焼きなましは必要ありません。-。ただし、パイプが溶接後に冷間曲げされている場合（たとえば、熱交換器用の U- チューブ）、寸法安定性を回復するために応力除去または溶体化焼き鈍しが指定されることがあります。-プロジェクトの溶接手順仕様 (WPS) および該当する建設規格 (ASME B31.3、EN 13480 など) に従ってください。
Q: 「347H」とマークされたパイプが実際に H- グレードの炭素範囲を満たしていることを確認するにはどうすればよいですか?
MTC上の熱解析を確認してください。炭素含有量は 0.04 ～ 0.10% でなければなりません。 MTC が 0.03% 以下のカーボンを示している場合、その材質はマーキングに関係なく、347H ではなく標準の 347 です。 PMI (XRF または OE) は炭素を測定できないため、MTC は H- グレードの指定を証明する唯一の文書です。重要な用途の場合は、サンプルを燃焼分析研究所 (LECO) に送り、炭素含有量を独自に検証してください。
Q: 347H 溶接パイプの標準的な表面仕上げは何ですか?
デフォルトは、酸洗いおよび不動態化です (アニーリングおよび酸洗い、または「AP」仕上げ)。これにより、溶体化処理中に形成された酸化スケールが除去され、不動態の酸化クロム層が復元されます。製油所や石油化学サービスのプロセス配管には、AP 仕上げが標準です。熱交換器チューブの場合、表面の清浄度を高めるために光沢焼鈍し (BA) 仕上げが指定される場合があります。建築または食品グレードの用途では、研磨仕上げ（240 グリット、320 グリット、またはミラー）が利用可能ですが、347H の通常のサービスでは必要になることはほとんどありません。{4}}
Q: 中国製とインド製の 347H 溶接パイプのリードタイムはどれくらいですか?
347H コイル在庫を持つ中国の工場では、通常、標準サイズ (2 インチ～12 インチの SCH 40S/80S) を 3 ～ 4 週間で生産して出荷できます。 -非標準サイズまたはプレートの調達が必要な EFW パイプの場合は 2 ～ 3 週間かかります。インドの工場では通常、標準サイズの場合は 6～10 週間、非標準サイズの場合は 10～14 週間かかりますが、多くの場合、より柔軟な支払い条件を提供し、最低注文数量が低い場合があります。-中東の目的地の場合、海上輸送と通関手続きを含むドアツードアの合計リードタイムは通常、中国からは 6～8 週間、インドからは 8～12 週間です。
Q: 347H 溶接パイプはサワーサービス (H₂S- を含む環境) で使用できますか?
NACE MR0175 / ISO 15156 には 347H が具体的に記載されていませんが、該当する化学組成と硬度の要件を備えたオーステナイト系ステンレス鋼がカバーされています。. 347H は、硬度が 22 HRC 以下（NACE MR0175 表 A.2 による）で、材料が溶体化焼きなまし状態にある場合、サワー サービスの対象となります-。ただし、多くの事業者は、溶接シームが 100% NDT 検査され、HAZ 硬度が確認されていない限り、サワーサービスでの溶接パイプの使用を禁止しています。- H₂S サービスに 347H 溶接パイプを指定する前に、必ず特定の事業者のサワー サービス仕様を確認してください。
