管継手とは何ですか?配管システムにおける継手の役割
パイプ継手は、直線パイプセクションの接続、流れ方向の変更、分岐、パイプサイズの縮小、またはラインの終端を行うための配管システムで使用される重要なコンポーネントです。これらは、事実上あらゆる流体取り扱い要件に適合するよう、幅広い材質、構成、サイズ、圧力定格で入手可能です。継手は配管システムの完全性を維持する上で重要な役割を果たします。-適切に選択して取り付けられた継手は、漏れのない動作を保証し、熱膨張に対応し、システムの極端な圧力と温度に耐えることができます。-
パイプ継手に依存する主な産業には、石油およびガス (上流、中流、および下流)、化学および石油化学処理、発電 (化石、原子力、および再生可能)、造船および海洋工学、上下水処理、HVAC、および一般産業建設が含まれます。各用途には、継手の材質、接続方法、寸法規格に関して独自の要件が課されます。
接続形式別管継手分類
突合せ溶接継手 - ASME B16.9
突合せ溶接継手はパイプと端から端まで溶接され、完全溶け込み溶接が形成され、パイプ自体と同等以上の強度が得られます。{0}{1}これらは、工場で製造された-鍛造突合せ-溶接継手に関して ASME B16.9 によって管理されています。これらの継手は、NPS 1/2 インチから NPS 48 インチまでのサイズでご利用いただけます。また、それ以上のサイズについては特別注文に応じてご利用いただけます。これらは、高圧、高温、重要なサービス用途に最適です。-
ソケット溶接継手 - ASME B16.11
ソケット溶接継手は、パイプを挿入する凹型ソケットを特徴とし、外側に隅肉溶接が適用されます。 ASME B16.11 は、NPS 1/8 インチから NPS 4 インチまでのサイズをカバーし、クラス 3000、6000、9000 の圧力定格を持つソケット溶接およびねじ山付き鍛造継手を管理しています。ソケット溶接継手は、突合せ溶接が現実的ではない高圧-小口径-配管で一般的です。
ねじ込み継手 - ASME B16.11
ねじ込み継手は、NPT または BSP ねじを使用して溶接を行わずにパイプを接続するため、低圧用途、防火システム、亜鉛メッキ配管、および不燃区域に最適です。{0}{1}ただし、厳しい周期的荷重、振動、または熱サイクル条件には推奨されません。
| 接続タイプ | 標準 | サイズ範囲 | 圧力範囲 | 利点 | 制限事項 |
|---|---|---|---|---|---|
| 突合せ溶接 | ASME B16.9 | NPS 1/2"～48" | スケジュールの全範囲 | 最高の強度、検査可能 | 熟練した溶接が必要です |
| ソケットウェルド | ASME B16.11 | NPS 1/8"–4" | クラス3000～9000 | 位置合わせが簡単、強度も良好 | 隙間腐食のリスク |
| ネジ付き | ASME B16.11 | NPS 1/8"–4" | 低から中程度 | 溶接不要、取り外し可能 | 振動用ではありません |
管継手の機能別分類
パイプ継手に関して最も一般的に参照される規格は、ASME B16.9 (工場製鍛突合せ-溶接継手)、ASME B16.11 (ソケット溶接およびねじ込み鍛造継手)、ASME B16.25 (突合せ溶接端面取り規格) です。-その他の重要な規格には、EN 10253 (ヨーロッパの突合せ溶接継手)、JIS B2311 (日本の炭素鋼突合せ溶接継手)、GB/T 12459 (中国の突合せ溶接継手-規格) などがあります。これらの規格間の関係を理解することは、国際調達にとって不可欠です。
一般的な管継手材料の概要
材料の選択は、パイプ継手の調達において最も重要な決定事項の 1 つです。 ASTM A234 WPB に準拠した炭素鋼継手は、一般的なサービスに最も一般的で経済的です。 ASTM A420 WPL6 に準拠した低温炭素鋼-は、極低温用途に使用されます。 ASTM A403 WP304/L、WP316/L、および WP321 に準拠したステンレス鋼継手は、化学、食品、海洋環境に耐食性を提供します。 ASTM A234 WP1、WP11、WP22、WP91 に準拠した合金鋼継手は、高温発電および製油所サービスに使用されます。- ASTM A815 UNS S31803 (2205) および S32750 (2507) に準拠した二相ステンレス鋼継手は、優れた強度と耐塩化物性を備えています。インコネル (ASTM B366)、ハステロイ (ASTM B366)、モネルなどのニッケル-ベースの合金継手は、極度の腐食性および高温-環境で使用されます。
| 材料 | 標準 | 代表的なグレード | 温度範囲 | 主要な用途 |
|---|---|---|---|---|
| 炭素鋼 | ASTM A234 | WPB、WPC、WPL6 | -29度～425度 | 一般産業、石油・ガス |
| ステンレス鋼 | ASTM A403 | WP304/L、WP316/L、WP321 | -196度～815度 | 化学、食品、海洋 |
| 合金鋼 | ASTM A234 | WP1、WP11、WP22、WP91 | -29度～650度 | 発電、製油所 |
| デュプレックスSS | ASTM A815 | S31803, S32205, S32750 | -50度～300度 | 沖合、淡水化 |
| インコネル | ASTM B366 | 625, 600, 825 | -196度～1000度 | 航空宇宙、化学 |
| ハステロイ | ASTM B366 | C276, B2, C22 | -196度～400度 | 重度の腐食 |
パイプ継手の定格圧力と肉厚
突合せ溶接継手はパイプの壁の厚さと一致する必要があります（スケジュール）。 ASME B16.9 では、端部の壁の厚さが、一致するパイプ スケジュールの公称パイプ壁の厚さと等しくなければならないと指定しています。ソケット溶接およびねじ込み継手の場合、圧力定格はクラス 3000 (スケジュール 80 相当)、クラス 6000 (スケジュール 160)、およびクラス 9000 (XXS) に分類されます。適切なフィッティング グレードを選択するには、システム設計の圧力、温度、および該当するコード要件を慎重に評価する必要があります。
パイプ継手の寸法とマーキングの解釈
継手の寸法は、NPS (公称パイプ サイズ) と対応する DN (公称直径) 値によって指定されます。肘の場合、重要な寸法は中心-から-端(C-から-E)です。長い半径の 90 度エルボの場合、C- ～ -E の寸法は 1.5 x NPS に等しくなります（たとえば、6 インチの LR エルボの C- ～-E は 9 インチです）。短半径エルボの C-～-E は NPS と同等です。ティーは、ランサイズとブランチサイズ (例: 6" x 6" x 4") によってマークされています。壁の厚さは、スケジュール番号またはクラス指定によって示されます。
管継手の調達と品質検査のポイント
パイプ継手を購入する際は、管理規格に従って寸法公差を確認し、PMI 試験を通じて材料の特定を実施し、非破壊検査レポート（必要に応じて超音波試験、磁粉試験、または液体浸透試験）を確認してください。{0}重要なサービスには、静水圧試験または空気圧試験が指定される場合があります。適切な RFQ には、継手のタイプ、該当する規格、材料グレードと仕様、サイズ (NPS とスケジュール)、数量、最終準備、および補足テスト要件が含まれている必要があります。
管継手の表面処理と梱包
炭素鋼の継手には、使用条件に応じて防錆コーティング（オイル-ベース、エポキシ、または亜鉛-）、溶融亜鉛メッキ、またはリン酸塩処理が施されます。-ステンレス鋼の継手は、酸化クロムの保護層を復元するために酸洗と不動態化を受けます。輸出の場合、継手は木箱またはパレットに防錆包装で梱包され、各継手には標準要件に従ってサイズ、材質、スケジュール、ヒート番号、製造元の識別マークが付けられます。-
よくある質問
Q: 突合せ溶接継手とソケット溶接継手のどちらを選択すればよいですか?
A: 突合せ溶接継手は、NPS 2 インチ以上のサイズ、高圧/高温-での使用、および完全な溶接検査が必要な場合に推奨されます。組み立ての容易さが重要な小口径 (NPS 2 インチ以下) 高圧システムにはソケット溶接継手が選択されます。-
Q: 長半径エルボと短半径エルボを選択するにはどうすればよいですか?
A: 長半径 (R=1.5D) エルボは、圧力損失が低く、流れがスムーズであるため、ほとんどの用途で標準的な選択肢です。短い半径 (R=1.0D) エルボは、スペースの制約により長い半径のエルボを使用できない場合にのみ選択されます。
Q: 継手の材質はパイプの材質と一致する必要がありますか?
A: はい、溶接性、耐食性、一貫した機械的特性を確保するために、継手の材質はパイプの材質と適合する必要があります。異種材料の接合には、慎重な工学的評価が必要です。
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