なぜこれが重要なのか
ステンレス配管では、通常、選択肢は ASTM A312 vs A790 に絞られます：オーステナイト系304/316Lファミリーか、デュプレックス系22Cr / スーパーデュプレックス系25Crファミリーです。間違った選択は二重のコストをもたらします：塩化物を含む海水環境でオーステナイト系鋼管を使用すると数ヶ月で応力腐食割れが発生する可能性があり、一方、高温環境でデュプレックス系鋼管を使用すると金属間化合物析出により靭性が低下します。このガイドでは実践的な調達判断について説明します。
適用範囲の比較
| 項目 | ASTM A312 | ASTM A790 |
|---|---|---|
| 微細組織 | オーステナイト系ステンレス鋼 | フェライト・オーステナイト系（デュプレックス）ステンレス鋼 |
| 代表グレード | TP304/304L, TP316/316L, TP321, TP347, TP310 | UNS S31803/S32205 (22Cr デュプレックス), S32750/S32760 (25Cr スーパーデュプレックス), S32304 (リーンデュプレックス) |
| 製造方法 | 継目無および溶接 | 継目無および溶接 |
| 熱処理 | 溶体化焼なまし | 溶体化焼なましおよび水焼入れ（必須） |
| 降伏強度（代表値） | TP316L 約 170 MPa 以上 | S32205 約 450 MPa 以上（約2倍） |
| 塩化物SCC耐性 | 感受性あり（特に304/304L） | 高い耐性 |
| 上限温度 | TP316は非圧力部品で一般的に800℃以上まで使用 | デュプレックスグレードは475℃脆化リスクのため通常約300℃以上では使用しない |
| 下限温度 | オーステナイト系は極低温で優れた性能 | デュプレックス系は約-50℃以下で靭性が急激に低下；グレード固有の限界を確認 |
主な相違点
- 強度: A790デュプレックスグレードはA312 TP316Lの約2倍の降伏強度を持ち、同一圧力に対して薄肉化が可能。
- 塩化物SCC: デュプレックス系はオーステナイト系304/316Lよりも塩化物応力腐食割れに対する耐性が格段に優れている。
- 温度限界: デュプレックス系は上限（約300℃）が475℃脆化とシグマ相により制限される。オーステナイト系は塩化物が存在する場合、低コスト側で制限される。
- 溶接: デュプレックス系の溶接は相バランスを保つために入熱とルートガスの制御が必要；オーステナイト系の溶接はより許容範囲が広い。
- コスト: デュプレックス系は一般的に316Lよりもkg単価が高いが、薄肉化により一部相殺される。
どちらを選ぶべきか
- クリーンプロセス、淡水、軽度の化学薬品、食品・医薬品: ASTM A312 TP304L / TP316Lが主力。
- 高温（クリープ領域）: TP321、TP347などの安定化グレードのオーステナイト系。
- 海水、ブライン、生産水、海洋上部構造、淡水化: ASTM A790 22Crデュプレックス(S32205)または25Crスーパーデュプレックス(S32750)。
- 極低温LNG: オーステナイト系ステンレス鋼または9%ニッケル鋼；デュプレックス系は不可。
当社はA312およびA790のシームレス鋼管を、対応する突合せ溶接配管継手および鍛造フランジとともに、調整されたヒートから供給しています。
調達・仕様チェックリスト
- 規格、グレード、サイズ、スケジュール、状態を明記。例："ASTM A312 TP316L, NPS 6 Sch 40S, seamless, solution annealed, pickled" または "ASTM A790 UNS S32205, NPS 8 Sch 40S, seamless, solution annealed and water quenched"。
- デュプレックス系の場合、フェライト/オーステナイト相比率報告とASTM G48腐食試験を要求。
- 設計温度を明記；選択したグレードの安全運転範囲内であることを確認。
- NDEレベルを指定：規格に従い水圧試験または渦流探傷試験。
- EN 10204 3.1または3.2のMTRを要求。
- NORSOKプロジェクトの場合、ASTM準拠に加えてNORSOK M-650メーカー資格を要求。
- ASTM規格の最新発行版を参照。
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出典
- https://blog.projectmaterials.com/pipes/stainless-pipes-a312-a790/
- https://blog.projectmaterials.com/pipes/pipe-materials/astm-materials-stainless-duplex-pipes/
- https://ssmalloys.com/astm-a790-specificatioin/
- https://www.octalsteel.com/resources/astm-a312-tp304-tp316-ss-pipe/
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