なぜこれが重要なのか
硬度は、パイプや鍛造継手のほぼすべての材料試験証明書(MTC)に記載されています。しかし、異なるミルは異なるスケール(HV、HRC、HBW)を報告し、プロジェクト仕様は警告なしにスケールを切り替えることがよくあります。サワーサービスでは、NACE MR0175 / ISO 15156の硬度上限値が、入荷検査で最も一般的な不合格トリガーです。
この記事では、硬度変換と実用的なサワーサービス上限値に関する検証済みの入門書を提供します。
主要な技術的事実
権威ある変換文書はASTM E140 - 「金属の標準硬度換算表:ブリネル硬度(HBW)、ビッカース硬度(HV)、ロックウェル硬度(HRC、HRB)、表面硬度、ヌープ硬度、スクレロスコープ硬度、リーブ硬度の関係」です。
主要なポイント:
- 換算表は材料固有です。同じHV読み取り値でも、非オーステナイト鋼、オーステナイト鋼、銅合金などで異なる変換が行われます。
- 配管用炭素鋼および低合金鋼で最も使用される表は、非オーステナイト鋼の表です。
- 換算は公称値です:許容差が適用され、換算値は管理スケールでの直接測定の代替にはなりません。
- 参考例:60 HRCは、非オーステナイト鋼の場合、約697 HVおよび654 HBWです(標準の表による)。
NACE MR0175 上限値
サワーH2Sサービスにおける炭素鋼および低合金鋼の場合、標準ルールは最大22 HRCであり、以下の条件を満たす場合:
- ニッケル含有量が1%未満であること、
- 快削鋼でないこと、
- 許容可能な熱処理状態であること。
個別の読み取りルールでは、近接した複数の読み取り値の平均が22 HRCを超えない限り、単一点で制限値を最大2 HRC上回ることが許可されています。
22 HRCサワーサービス上限値のおおよその換算(非オーステナイト鋼表):
| スケール | 22 HRCでのおおよその値 |
|---|---|
| HRC | 22 |
| HV | 約248 HV |
| HBW | 約237 HBW |
管理仕様がNACEの場合、換算値ではなく直接HRC測定を合格判定に使用してください。
判定マトリックス
| 仕様 | 管理硬度スケール | 実用的な上限値 |
|---|---|---|
| ASTM A105 鍛造フランジ | HBW | 137-187 HBW (範囲) |
| ASTM A234 WPB 継手 | HBW 標準 | 仕様による、多くの場合最大197 HBW |
| NACE MR0175 炭素鋼/低合金鋼 | HRC | 最大22 HRC |
| NACE MR0175 13Crステンレス鋼 | HRC | 異なる限界値、環境依存 |
| ISO 15156 オーステナイト系ステンレス鋼 | HV / HRC | 環境固有の限界値 |
サワーサービスプロジェクトの鍛造フランジおよび非標準鍛造品については、常に基本仕様の範囲とNACE上限値の両方をクロスチェックしてください。
よくある調達の間違い
- HVまたはHBW値をNACE準拠の証明として受け入れること。 NACE MR0175はHRCで記載されています。変換は自己責任で行ってください。
- 材料固有の表を混同すること。 オーステナイト鋼のHV-HRC変換は炭素鋼と同じではありません。
- 換算スケールで表面硬度を使用すること。 NACE準拠は、その場所に適した試験方法に基づいています。
- 個別読み取り許容値を忘れること。 平均が22 HRC以下の場合、単一の23 HRC読み取りは自動的に不合格にはなりません。
- HBWとHBを混同すること。 現代のレポートではHBW(超硬合金球)を使用します。古いレポートではHB(鋼球、現在は許可されていません)を使用する場合があります。
購入者チェックリスト
- 管理仕様(基本 + NACE)と管理スケールを特定します。
- サワーサービスには管理スケールでの直接測定を要求します。
- 変換が必要な場合は、ASTM E140表を使用し、変換を文書化します。
- 当社のシームレス突合せ溶接管継手および鍛造フランジのMTC形式には、サワーサービス向けの直接HRCが含まれていることをクロスチェックします。
- H2S分圧、塩化物、温度を添えて、当社のお問い合わせページからNACEサービスのお問い合わせを送信してください。
出典
- https://www.samaterials.com/blog/astm-e140-hardness-conversion-tables-for-metals.html
- https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/complying-with-nace-hardness-requirements-119
- https://www.octalsteel.com/wp-content/uploads/2017/10/NACE-MR0175-ISO15156-specification.pdf
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