チタンチューブがどのようにして産業用途に参入したか
耐食性チタンチューブは約四半世紀にわたりプロセス産業で使用されており、現在では化学工場、石油化学装置、製塩、非鉄冶金、脱塩の標準装備となっています。{0}チタンは塩化物、酸化性の酸、海水に耐性があるため、湿潤腐食が制限要因となっていた熱交換器、凝縮器、移送ラインのステンレス鋼やニッケルベースの材料に取って代わりました。パイプラインも継手に依存しており、チタンラインの初期の弱点はチューブではなく、それを接続するジョイントであったため、その広がりは金属自体が値するよりも遅かった。
標準化されたパイプ寸法の起源
金属パイプは 200 年以上にわたって製造されてきましたが、パイプ サイズのシリアル化が始まったのは 1920 年代になってからであり、業界ではチューブ、継手、フランジを適合させる再現可能な方法が必要でした。内径のインチ整数を呼び径（DN）とし、サイズをシリーズ化しました。その後、各国の慣行は分岐しました。英国、米国、日本で使用されている外径の規定は本質的に同じであり、大径シリーズを形成していましたが、ドイツとイタリアはより小さな外径に基づいたシステムをベースにし、別個のより小さなシリーズを製造していました。
わずか約 70 年前に、長さの単位としてミリメートルが採用され、これらのシリーズに対して国際的に比較可能な仕様が発行されました。 1980 年代に多くの国がパイプラインの完全な技術基準を発行し、その作業の波により、最終的に配管コンポーネントの注文に使用される基準寸法が統一されました。
パイプラインと取り付け基準の開発
オイルとプロセスパイプのコンポーネントの標準化は、チューブ自体の標準化よりも後に始まりました。初期のフィッティング規格は 1980 年代初頭に石油および化学産業当局によって発行され、継ぎ目のない曲げや炭素鋼と低合金鋼のライン パイプの接合を対象としていました。これらに続いて、鋼製突合せ溶接シームレス管継手のより広範な国内仕様が制定されました。これは現在でも継手寸法の参考文書であり、ASME B16.9 シリーズなどの国際継手規格によってサポートされています。
シームレスなフィッティングの画期的な進歩
溶接継手はもともとチタンラインの曲げや交差に使用されていました。これらの製造されたジョイントは構築が難しく、耐用年数が比較的短く、パイプライン全体の寿命を制限する最も弱い要素となりました。数年間の開発作業を経て、非鉄金属研究所は特殊な押出成形法により、エルボ、レデューサー、ティー、重ね継手フランジ継手を含むシームレスなチタン継手を製造することに成功しました。-この開発により、チタン配管システムのギャップが埋められ、チタンパイプラインの建設と設置がチューブ自体の基準に達し、その結果、パイプラインの耐用年数が 2 倍以上になりました。
その後、チタン製継手規格が国家継手規格に適合するように起草され、エルボ、ティー、レデューサー、ルーズ フランジ継手をカバーし、仕様、材料、検査要件がチタン チューブ規格に準拠しているため、完全なシステムを 1 次元ベースで注文できるようになりました。
呼び径シリーズとA/B区分
継手のシリアル化は呼び径に基づいており、インチまたはミリメートルで表される約 19 のサイズ段階に分割されます。呼び径は、パイプの内径に似ていますが、等しくない整数列です。接続のすべての寸法は、壁の厚さを主な変数として、呼び径とパイプのタイプから導き出すことができます。
外径はチューブ、継手、フランジの間のはめあいを決定するため、実際のサイジングパラメータとしては最も重要です。
シリーズ大口径の国際的に調整された規定に従っており、均一性を達成するために新しい機器に推奨されます。
Bシリーズ国内の古い規定に従い、既存プラントの更新工事に引き続き使用されます。
A システムと B システムは長期間にわたって共存することが予想されるため、図面や注文書にはシリーズを明示する必要があります。
最新のチタンチューブ規格
| 標準 | 範囲 |
|---|---|
| ASTM B338 | 凝縮器および熱交換器用の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 |
| ASTM B861 | 一般用継目無チタン及びチタン合金管 |
| ASTM B862 | 一般用チタン及びチタン合金溶接管 |
| ASTM B363 | 一般サービス向けのシームレス溶接チタン継手 |
| ASTM B381 | フランジやバルブボディにチタンおよびチタン合金の鍛造品を使用 |
| ASME B16.9 | 突合せ溶接継手。継手形状の寸法基準として使用されます。 |
酸化環境および中性環境には非合金グレード、還元酸にはパラジウム含有グレード、より高い強度が必要な合金グレードなど、使用媒体に合わせてグレードが選択されます。チタン配管は通常、薄肉で所定の位置に溶接されるため、シールドガス保護、接続の準備、設置時の清浄度が耐用年数の決定的な要素となります。
今日の仕様への教訓
チタンチューブの歴史は、チューブだけでなくシステム全体が同じ基準に基づいて設計された場合にのみ、耐食性合金がその寿命を全うできることを示しています。寸法シリーズ、継手の規格、およびジョイントのタイプを指定せずにチューブのグレードを指定すると、最弱リンクが未定義のままになります。したがって、現代の購入仕様書には、チューブ規格、継手規格、呼び径シリーズ、グレードおよび検査要件がまとめて記載されており、継手およびチューブの寸法および材料のトレーサビリティが求められています。
よくある質問
Q: チタンチューブはどのくらい前から産業で使用されていますか?
耐食性チタンチューブは約四半世紀にわたり、主に化学、石油化学、製塩、塩化物や酸化媒体がステンレス鋼の寿命を縮める非鉄冶金プラントなどの民間産業で使用されてきました。{0}
Q: 呼び径シリーズとは何ですか?なぜそれが重要ですか?
呼び径は、パイプ内部のインチ直径に基づいた整数サイズのシリーズであり、約 19 段階に配置されています。これにより、チューブ、継手、フランジのサイズを一致させることができ、注文書に外径とともにシリーズを記載する必要があるのはこのためです。
Q：AシリーズとBシリーズの違いは何ですか？
A シリーズは、国際的に調整された大口径の規定に従っており、システムの均一性を維持するために新しい機器に推奨されます。 B シリーズは国内の古い規定に従い、既存プラントの更新工事に引き続き使用されるため、2 つのシリーズは引き続き共存します。
Q: 溶接されたチタン継手がパイプラインの寿命を制限するのはなぜですか?
加工された溶接曲げ部や交差部は施工が難しく、耐用年数がチューブよりも短かったため、接合部が設備の最も弱い部分となりました。押出成形によって製造されたシームレス継手はその制限を取り除き、完全なパイプラインの耐用年数を 2 倍以上に延ばしました。
Q: 最新のチタンチューブと継手をカバーする規格はどれですか?
熱交換器および凝縮器用のチタン管は ASTM B338 に規定されており、一般配管は ASTM B861 および ASTM B862 に規定されており、継手は ASTM B363 に規定されており、鍛造品は ASTM B381 に規定されており、突合せ溶接継手の寸法基準として ASME B16.9 が使用されます。
Q: チタン配管の仕様には何を含めるべきですか?
チューブの規格とグレード、継手の規格、呼び径シリーズ、肉厚、溶接と検査の要件、およびチューブと継手の両方の材料トレーサビリティ。グレードのみを記載すると、寸法と接合の要件が未定義のままになります。
