炭素鋼鋼管のサプライヤーとして、扱っている炭素鋼鋼管が継目無鋼管なのか溶接鋼管なのかがわからないというお客様によく遭遇します。この区別は、パイプの性能、用途、コストに大きな影響を与える可能性があるため、非常に重要です。このブログでは、炭素鋼鋼管がシームレスか溶接かを判断するための実践的な方法をいくつか紹介します。
目視検査
炭素鋼管の種類を決定する最初のステップは、目視検査です。シームレス パイプは、加熱して穴を開けて中空の管を形成する固体の丸い鋼ビレットから作られます。その結果、目に見える継ぎ目のない滑らかで均一な表面が得られます。一方、溶接管は平鋼板を丸めて管状にし、端部を溶接して製造されます。このプロセスでは、パイプの表面に目に見える溶接継ぎ目が残ります。
目視検査を行うには、パイプの表面をよく見てください。パイプの長さに沿って連続した線が見える場合、それは溶接されたパイプである可能性があります。使用される溶接方法によっては、溶接シームが盛り上がったり、変色した線として見える場合があります。場合によっては、溶接の継ぎ目が滑らかになったり、削られたりして、目立たなくなる場合があります。ただし、注意深く検査すれば、それでも検出できるはずです。
もう 1 つの視覚的な手がかりは、パイプの端の形状です。シームレスパイプは通常、両端が均一な丸い形状をしていますが、溶接パイプは溶接端がわずかに平坦または楕円形になる場合があります。これは、溶接プロセスによりパイプの端に歪みが生じる可能性があるためです。
磁粉検査
磁粉検査 (MPI) は、炭素鋼などの強磁性材料の表面および表面近くの欠陥を検出するために使用できる非破壊検査方法です。この方法は、溶接されたパイプの溶接継ぎ目を検出するのに特に役立ちます。
MPI を実行するには、パイプの表面に磁場を適用し、表面に鉄粒子を振りかけます。溶接シームなどの欠陥がある場合、磁場が乱され、欠陥部位に鉄粒子が蓄積します。これにより、欠陥が目に見える形で表示され、検査員が簡単に検出できるようになります。
MPI は、溶接パイプの溶接継ぎ目を検出するための迅速かつ信頼性の高い方法です。ただし、検査を実行するには特殊な機器と訓練を受けた人員が必要です。さらに、MPI は表面および表面付近の欠陥のみを検出できるため、パイプ壁のより深い位置にある欠陥の検出には適していない可能性があります。
超音波検査
超音波検査 (UT) は、炭素鋼パイプの内部欠陥を検出するために使用できるもう 1 つの非破壊検査方法です。この方法では、高周波音波を使用してパイプ壁の密度または厚さの変化を検出します。
UT を実行するには、振動子をパイプの表面に配置し、超音波をパイプ壁に送信します。溶接継ぎ目や亀裂などの欠陥がある場合、超音波がトランスデューサーに反射されて、検査官が検出および分析できる信号が生成されます。
UT は、炭素鋼パイプの内部欠陥を検出する高感度の方法です。パイプ壁の奥深くにある欠陥を検出でき、欠陥のサイズ、形状、位置に関する詳細な情報を提供できます。ただし、UT は検査を実行するために特殊な機器と訓練を受けた人員を必要とし、時間と費用がかかる可能性があります。
化学分析
化学分析を使用して、炭素鋼パイプがシームレスであるか溶接されているかを判断することもできます。シームレスパイプは通常、単一の鋼片から作られていますが、溶接パイプは複数の鋼片を溶接して作られています。その結果、シームレスパイプの化学組成は通常、溶接パイプよりも均一になります。
化学分析を実行するには、パイプのサンプルが採取され、分光法や湿式化学分析などのさまざまな技術を使用して分析されます。分析の結果は、合金元素や不純物の存在など、パイプの化学組成に関する情報を提供します。
パイプの化学組成が全体にわたって均一であることが判明した場合、それはシームレスパイプである可能性があります。一方、化学組成がパイプの一部で大きく異なる場合は、パイプが溶接されている可能性があります。
アプリケーションを検討する
上記の方法に加えて、炭素鋼鋼管がシームレスか溶接かを決定する際には、その用途を考慮することも重要です。シームレスパイプは通常、石油・ガス産業、発電、化学処理など、高圧、高温、または高い耐食性が必要とされる用途で使用されます。一方、溶接パイプは、給水、排水、構造用途など、より低い圧力と温度の要件で十分な用途でよく使用されます。
パイプが高圧または高温の用途で使用される場合、シームレスパイプである可能性が高くなります。これは、シームレスパイプの構造がより均一であり、高応力条件下でも漏れや破損が発生する可能性が低いためです。一方、パイプが低圧または低温の用途で使用されている場合は、溶接パイプがよりコスト効率の高い選択肢となる可能性があります。
結論
炭素鋼パイプがシームレスであるか溶接されているかを判断することは、パイプの品質と性能を確保する上で重要なステップです。目視検査、非破壊検査方法、化学分析、用途の検討を組み合わせて使用することで、パイプの種類を正確に判断し、ニーズへの適合性について情報に基づいた決定を下すことができます。
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参考文献
- ASME ボイラーおよび圧力容器コード
- ASTM国際規格
- 非破壊検査ハンドブック、第 7 巻: 超音波検査
- 溶接ハンドブック、第 1 巻: 溶接の科学技術
