A182 材質の説明: グレード、特性、バルブ選択ガイド

同じ配管作業に携わる 5 人に「A182 材質」の意味を尋ねると、通常は 5 つの答えが得られますが、そのほとんどは部分的にしか正しくありません。日常のエンジニアリングの話では、A182 は ASTM A182/A182M の略称であり、鍛造または圧延合金鋼およびステンレス鋼のパイプ フランジ、鍛造継手、および高温使用用のバルブと部品を対象とする仕様です。それは単一の金属ではありません。これは、「F」の接頭辞が付いているグレード全体であり、普通炭素鋼からクロムモリブデン合金、オーステナイトステンレス鋼まであります。図面上の線番号の後ろにどのグレードが記載されているかを知ることは、多くの場合、何十年も静かに機能するバルブと、最初の熱サイクル後に出血し始めるバルブの違いとなります。

「A182 マテリアル」が実際にカバーするもの

覚えておくべき最も重要なことは、A182 は製品形式の仕様であるということです。この規定は、鋳造品や板材ではなく、鍛造品と圧延部品を対象としています。このたった 1 つの事実によって、現場での多くの議論が解決します。コンポーネントが鋳造される場合、そのコンポーネントは炭素鋼鋳物では A216、合金鋼鋳物では A217、オーステナイト系ステンレス鋼鋳物では A351 など、別のファミリーに属します。炭素鋼鍛造品が常温または低温での使用に向けられている場合、通常は A105 または A350 LF2 が適切です。

この仕様は、フランジ、鍛造継手、バルブ、バルブ部品、および同様の鍛造コンポーネントをカバーしており、形状と定格を定める規格と並行して機能します。 ASME B16.5 はフランジの寸法と圧力温度テーブルを扱いますが、ASME B16.34 はバルブに対して同じ仕事を行います。 A182 材質を決定します。これらの基準によって、完成した部品がどのような外観になるか、またそれにどれだけの圧力がかかるかが決まります。 ASME SA-182 は、ASME ボイラーおよび圧力容器規定のセクション II、パート A で公開されている同じ仕様の ASME 相当物であるため、図面では A182 と SA-182 を同じ意味で使用することがよくあります。

A182 グレードファミリーの概要

成績通知は単純なロジックに従います。 「F」は鍛造を表し、番号は合金の種類を識別し、クラス番号が表示される場合は、同じ化学物質の異なる熱処理または強度レベルを示します。たとえば、F11 クラス 2 と F22 クラス 3 は、基本グレードの強力なバージョンです。

上記の引張値は、配向のみについて示された典型的な最小レベルです。標準の現在のエディションと特定のクラスが常に優先されるため、注文書を発行する前に両方を確認してください。

重要な化学的および機械的要件

この仕様は化学以上のものを特定します。各グレードには、炭素、マンガン、シリコン、リン、硫黄、クロム、ニッケル、モリブデンの熱分析範囲があり、さらに銅、チタン、ニオブ、窒素、バナジウムなどの元素が適用される場合には制限も設けられています。機械的要件には、引張強さ、0.2% オフセットでの降伏強さ、伸び、減面率、およびフェライトおよびマルテンサイト グレードの硬度が含まれます。

熱処理は工場任せではなく規格に組み込まれています。 F1 は通常アニールされます。クロムモリブデンのグレードは焼きならしと焼き戻しが行われており、F91 の耐クリープ性を高めるには、慎重に制御された焼きならしと焼き戻しが必要です。オーステナイトグレードは、高温強度を高めるために意図的により高い炭素範囲に保たれている H バリアントを除き、溶体化処理され、急冷されます。補足要件には、衝撃試験、硬度調査、組立部品の溶接部の X 線検査などのオプションが追加され、コストとリードタイムの​​両方が変化します。

F304、F316、および F316L: ほとんどのプロジェクトが直面する選択

ステンレス グレードの中で、F304 と F316 がほとんどの役割を果たします。これらの違いは紙の上では小さいように見えますが、サービスにおいては重要です。どちらもオーステナイト系であり、同等の引張強度を備え、機械加工と溶接もほぼ同じ方法で行えます。 F316 には約 2 ～ 3% のモリブデンが含まれており、その添加により塩化物を含む環境における孔食や隙間腐食に対する耐性が向上します。

末尾の L は、炭素上限が 0.030 パーセントの低炭素バージョンを示します。炭素が少ないと、溶接や熱間加工後に粒界が脆弱になる可能性があるクロム消耗効果である鋭敏化のリスクが軽減されます。トレードオフとして降伏強度がわずかに低下するため、値を下げても圧力温度定格を満たさなければなりません。化学プラント、沿岸設備、および製薬システムでは、接液部のデフォルトの答えは F316L であることが多く、攻撃性の低い媒体では F304 が賢明で経済的な選択肢となります。私たちの記事 バルブ用の 304 ステンレス鋼と 316L ステンレス鋼 では、選択ポイントについて詳しく説明します。

A182 高温使用における材料

高温での使用がこの仕様の存在理由であり、グレードの選択が腐食ではなく強度と寿命の問題になるのはこのためです。フェライト系およびマルテンサイト系グレードは、蒸気およびプロセス配管の主力製品です。F11 は従来の蒸気ヘッダーおよびバルブ本体用、F22 は圧力が上昇するもの、F91 は超臨界ボイラー用です。F91 ではバナジウムとニオブを含む 9% のクロム含有量により、古いグレードでは匹敵できないクリープ強度が得られます。

オーステナイトグレードは、摂氏約 540 ～ 565 度を超えるか、耐酸化性が制限要因となる場合に引き継がれます。安定化グレード、チタンを含む F321 およびニオブを含む F347 は、特に長時間の高温使用時の過敏化に耐えるように選択されています。オーステナイト系ステンレス鋼はクロムモリブデンよりも著しく膨張し、サポート、クリアランス、異種金属溶接に影響を与えるため、熱膨張にも注意が必要です。バルブの場合、グレードが単独で存在することはありません。評価は ASME B16.34 に基づいており、その規格の材料グループによって、特定の温度で本体が耐えられる圧力の大きさが決まります。

A182 と鋳鋼およびダクタイル鋳鉄の比較

すべてのバルブ本体を鍛造する必要はありません。 A216 WCB、A217 WC6 および WC9、A351 CF8 および CF8M などの鋳鋼グレードにより、複雑な内部形状、より大きなサイズが可能になり、重量セクションの単価が低くなります。鍛造 A182 部品は、より細かく均一な結晶粒構造、より優れた靭性をもたらし、内部収縮気孔のリスクがないため、小口径および高圧バルブの設計で鍛造ボディが主流となっています。

実際の分割は通常次のようになります。ダクタイル鋳鉄は、まったく異なる仕様で作られており、温度が適度に保たれ、媒体が攻撃的ではない水、廃水、HVAC、および防火システムを処理します。鋳鋼は工業用バルブの需要のほぼ中間をカバーします。圧力クラス、サイズ、または重要度によって追加コストが価値がある場合は、鍛造 A182 素材が代わりになります。鋳鋼製本体の方が経済的に適している場合は、当社のような鋳鋼製フランジ ゲート バルブが最適です。 鋳鋼製フランジゲートバルブ Z41H-16C 1. 流体抵抗が小さく、シール面の媒体による磨耗や浸食が少ない。 製品を見る→ 16 bar クラスの一般的な蒸気および水ラインの一般的な開始点です。

A182 リアルバルブプロジェクトのマテリアル

バルブ製品では、A182 グレードは、小口径のゲート、グローブ、チェック、ボール バルブの鍛造ボディやボンネット、パイプ スプールに溶接された鍛造フランジ、特定の耐食性や耐熱性が必要とされるステムやディスクなどのトリム部品で最もよく使用されます。一般的な仕様には、「ボディとボンネット ASTM A182 F316、硬化座面を備えたトリム F316」のような記載があり、その同じグレードラインが試験証明書にも繰り返し記載されています。

鍛造品はバーおよびニアネット形状で納品されるため、サイズは当然限られます。およそ 4 インチのボアを超えると、通常、鋳造または加工されたボディがより実用的になり、材料は A216 または A351 に移行します。その下では、鍛造構造により、熱サイクルに十分に対応できるコンパクトで高強度のボディが得られます。プロジェクトでフランジ付きのステンレス鋼製ゲート バルブが必要な場合、 ステンレス製フランジゲートバルブ Z41W-16P 1.0/1.6/2.5/4.0/6.4/10MPa 製品を見る→ オーステナイトグレードの F304 および F316 ファミリーを中心に構築されています。

注文書で A182 材質を指定する方法

「A182」だけが記載された発注書では空きが多すぎるため、通常は納品後にギャップが表面化します。これらは、見積もりを発行する前に確認しておく価値のある詳細です。

1. グレードとクラスをすべて記入します: F316L、F22 クラス 3、または F91。A182 だけではありません。
2. 製品の形状と規定の寸法規格。たとえば、鍛造フランジは ASME B16.5 に準拠し、バルブは ASME B16.34 に準拠します。
3. 熱処理条件およびシャルピー衝撃試験などの補足要件。
4. 必要な文書: EN 10204 3.1 ミル試験証明書、ポジティブ材料の識別、および関連する場合の硬度結果。
5. マーキングとトレーサビリティが期待されるため、部品に刻印された熱番号が証明書と一致します。
6. 作動媒体、温度、圧力クラスにより、サプライヤーはグレードが真に適切であることを確認できます。

これらのいずれかをスキップすると、プロジェクトは仕様書には一致するものの、サービス条件には一致しない事務処理が必要になる可能性があります。 1/4 回転の分離ポイントが必要な小口径のステンレス ラインでは、当社のようなステンレス鋼フランジ ボール バルブが必要です。 ステンレス製フランジボールバルブ Q41F-16P 石油、化学工業、製薬、肥料、電力産業などのさまざまな作業条件の管理に使用され、切断または接続します。 製品を見る→ 通常、F304 および F316 グレードが指定されているメディアをカバーします。

材料仕様はバルブ プロジェクトで最も魅力的な部分ではありませんが、取り付け後に修正できない数少ない事項の 1 つです。で 長水テクノロジーグループ , 当社は、建築サービス、暖房、給水、石油、化学、電力の各アプリケーションにわたるサービス条件にグレードを適合させることに何年も費やしてきました。また、注文前にいつでも喜んで仕様について話し合います。ライン番号、媒体、圧力クラスを教えていただければ、その後ろにある A182 グレードが正しいものであることを確認するお手伝いをいたします。