ASTM A335 P11とは何ですか?
ASTM A335 は、高温使用を目的としたシームレスなフェライト系合金-鋼管を対象としています。-グレード P11 は、約 1.25% のクロムと 0.5% のモリブデンを含むクロム-モリブデン鋼で、一般に 1.25Cr-0.5Mo と呼ばれます。同じ材料は、ASME ボイラーおよび圧力容器コードに基づいて構築された圧力機器で使用される場合、ASME SA335 P11 として指定されます。これは、金属温度が普通炭素鋼の実用限界を超える蒸気配管、ボイラー過熱器管、熱交換器、および製油所プロセス ライン用の標準的な材料です。
クロムは高温での耐酸化性と耐食性を提供し、モリブデンはクリープ強度を向上させます。これらを組み合わせることで、チューブは約 575 度までの使用温度で有用な耐荷重能力を維持できますが、炭素鋼では確実に維持できません。-
化学組成
ASTM A335 によると、グレード P11 は次の組成に制限されており、溶接性と靭性のためにリンと硫黄は低く抑えられています。
| 要素 | A335 P11 制限 (重量%) |
|---|---|
| カーボン(C) | 0.05–0.15 |
| マンガン(Mn) | 0.30–0.60 |
| リン(P) | 0.025以下 |
| 硫黄(S) | 0.025以下 |
| シリコン（Si） | 0.50–1.00 |
| クロム(Cr) | 1.00–1.50 |
| モリブデン(Mo) | 0.44–0.65 |
機械的性質と熱処理
| 財産 | 価値 |
|---|---|
| 抗張力 | 415MPa以上 |
| 降伏強さ | 205MPa以上 |
| 伸長 | 標準的な円形試験片の場合は 30% 以上。厚い壁のストリップ試験片では 22% 以上 |
| 硬度 | 通常、壁の厚さに応じて 120 ～ 180 HB |
ASTM A335 では、パイプが正規化され焼き戻された状態、または完全に焼きなまされた状態で納品されることが要求されています。焼ならしは上限臨界温度を超えて行われ、その後最低 650 度で焼き戻しが行われます。これらの操作中の加熱速度と冷却速度は、チューブに亀裂や歪みが生じないように、また最終的な微細構造が均一になるように制御する必要があります。
サイズ範囲と製品形態
グレード P11 シームレス チューブは、外径約 9.52 mm ～ 630 mm、壁厚約 0.59 mm ～ 40 mm、長さ 0.5 m ～ 20 m で入手可能です。チューブの端はプレーンまたは溶接用に面取りされた状態で供給されます。同じグレード ファミリには P5、P9、P11、P12、P22、P91、および P92 が含まれており、A335 システム内のさまざまな温度および圧力クラスをカバーしています。
製作と接続
P11 チューブは、溶接、ねじ接続、またはフランジ接続によって接続できます。電力および製油所の配管では溶接が主流の方法です。このグレードは空気硬化であるため、溶接は少なくとも 150 度の予熱と、厚い部分の溶接後の熱処理を行う認定手順に従って行う必要があります。-材料の機械加工は良好で、必要に応じて熱処理を行う前に、標準的な工具を使用して切断、曲げ、成形が行われます。
代表的な用途
P11 は過熱器や再熱器の管、発電所の蒸気ヘッダーや蒸気ライン、製油所や石油化学工場の炉管や移送ライン、高温熱交換器の管などに存在します。-また、高温ガスの取り扱いが必要な地上サポートや試験装置にも使用されます。{3}低温での作業では炭素鋼の方が安価です。より高温の場合は、クロムまたはモリブデンの含有量が高い P22、P91、または P92 を考慮する必要があります。
よくある質問
Q1: ASTM A335 における P11 は何を意味しますか?
P は A335 システムの圧力管のグレード接頭語で、11 はグレード番号です。グレード P11 は、高温使用向けに最適化された 1.25% クロム、0.5% モリブデンのフェライト系合金鋼です。-
Q2: A335 P11 は ASME SA335 P11 と同じですか?
はい。 SA335 は、同じ仕様の ASME バージョンです。 SA335 に認定された材料は ASME ボイラーおよび圧力容器規格の要件を満たしており、実際には 2 つの名称が同じ意味で使用されることが一般的です。
Q3: P11はどのくらいの温度に耐えられますか?
P11 は、最大約 575 度の金属温度での連続使用向けに設計されています。実際の許容応力は、高温でのクリープを考慮した設計コードによって決定されるため、安全限界は圧力、壁の厚さ、設計寿命によって異なります。
Q4: P11 ではなぜ熱処理が重要ですか?
焼ならしにより結晶粒構造が微細化され、焼き戻しにより硬化後の靭性が回復します。適切に熱処理されていないチューブは、硬くて脆い微細構造を持ち、製造中や使用中に亀裂が発生しやすくなります。
Q5: P11 は溶接後の熱処理を行わずに溶接できますか?{2}}
一般的にはノーです。この材種は空気硬化であるため、特に厚い壁や圧力用途では、認定手順では通常、予熱と溶接後の熱処理が必要です。-管理規定と溶接手順の仕様に従う必要があります。
Q6: P11 を P22 または P91 と比較するとどうですか?
P22 は約 2.25% のクロムを含み、同様の温度で使用する場合、P11 よりも高いクリープ強度を備えています。 P91 には約 9% のクロムが含まれており、強度が大幅に向上するため、非常に高い温度での薄肉化が可能になります。選択は、設計温度、応力、コストによって決まります。