コア材(裏打ち鋼板 - 複数の選択肢あり):
●API 5L X52 / X60 / X65– 石油・ガス/酸輸送用高強度ラインパイプ
●SA-106 グループB– 高温炭素鋼
●SA-210 Gr.C– ボイラー管のグレード
●ASTM A333 グレード6– 低温炭素鋼
●ASTM A335 P11 / P22– 高温用Cr-Mo合金(904Lとの併用は限定的)
外装材(CRAライナー):904L(UNS N08904 / 1.4539) – ニッケル23~28%、クロム19~23%、モリブデン4~5%、銅1~2%を含む高合金オーステナイト系ステンレス鋼。PREN ≈ 34。還元性酸(硫酸、リン酸、ギ酸)に対する優れた耐性、塩化物孔食に対する良好な耐性を持ち、酸性環境下では316Lよりも優れている。
サイズ範囲:外径60~1219mm(溶接クラッド管 - 熱間圧延+JCOE)。外径25~168mm(シームレス押出管)。芯壁厚4~40mm。クラッド厚2.0~4.0mm(酸性環境下では3.0mmを推奨)。単体長さはシームレス管で最大15m、溶接管で最大24m。
プロセス:熱間圧延接合+JCOE成形(溶接)または熱間押出(シームレス)。冶金学的接合せん断強度:溶接部で200MPa以上、シームレス部で300MPa以上。100%超音波探傷接合検査、静水圧試験、引張試験、平坦化、オプションでPMIおよび粒界腐食試験を実施。
基準:API 5LD(クラッドラインパイプ用)、ASME Section VIII Div.1、EN 10216-5(904Lシームレス用)、ASTM A240(904Lプレート用)。NACE MR0175:904Lは、非常に限られた条件(低H₂S、低塩化物、低温)でのみサワーサービスに使用可能であり、一般的には推奨されません。
アプリケーション:硫酸プラント配管、リン酸肥料プラント、化学薬品タンクファーム、海水冷却システム(高塩化物濃度)、排煙脱硫(FGD)スクラバー、高純度化学物質移送、酢酸/ギ酸サービス、医薬品および食品加工(高純度)。
ウォミック・スティール当社は、最も過酷な酸処理用途向けに904Lライニングクラッドパイプを製造しています。904Lの耐食性と炭素/合金鋼裏打ちの機械的強度を組み合わせることで、904Lソリッドパイプと比較して40~60%のコスト削減を実現しています。カスタム寸法、第三者機関による検査、EN 10204タイプ3.2規格への適合も可能です。高合金クラッドパイプのソリューションについては、当社までお問い合わせください。
1. なぜ904Lクラッドパイプなのか?316Lでは不十分な場合
904L(UNS N08904 / 1.4539)は、316Lが耐酸性不足や孔食のために使用できない用途向けに特別に開発された高合金オーステナイト系ステンレス鋼です。
316Lとの主な違い:
| 財産 | 316L | 904L | アドバンテージ |
| ニッケル(%) | 10-14 | 23-28 | ニッケル含有量が高いほど耐酸性が向上する |
| モリブデン(%) | 2-3 | 4-5 | Mo含有量が多いほど、孔食が改善される。 |
| 銅(%) | — | 1-2 | 硫酸耐性には銅が不可欠である |
| プレン | 24-26 | 34 | 904Lは耐腐食性に優れている |
| 硫酸耐性 | 貧困層(10%未満または80%以上) | 中温域で0~80%の優れた性能を発揮 | 904LはH₂SO₄サービスの規格です |
904Lが特に優れた性能を発揮する代表的な酸:
● 硫酸(H₂SO₄) – 濃度0~80%、最高50~60℃
●リン酸(H₃PO₄) – 全濃度
● ギ酸(HCOOH)と酢酸(CH₃COOH)
● 希塩酸(HCl) – 制限あり
● 混合酸(例:硫酸+塩化物)
なぜ服を着るのか?ソリッド904Lパイプは非常に高価です(316Lの2~3倍、炭素鋼の5~6倍)。炭素鋼の外管に薄い(2~4mm)904L内層を接着することで、同等の耐食性を実現できます。材料費が40~60%削減炭素鋼の芯材は、合金に比べてはるかに低いコストで機械的強度を提供する。
一般的な産業:硫酸の製造および輸送、リン酸肥料工場、金属酸洗ライン、化学タンカー、海水熱交換器(高塩化物濃度、中温)。
2. 材料仕様 – 904L外装鋼および裏打ち鋼のオプション
2.1 904L被覆材の化学組成(質量%)
| 要素 | UNS N08904 (904L) |
| 炭素(C) | ≤0.020 |
| マンガン(Mn) | ≤2.00 |
| シリコン(Si) | ≤1.00 |
| リン(P) | ≤0.040 |
| 硫黄(S) | ≤0.030 |
| クロム(Cr) | 19.0~23.0 |
| ニッケル(Ni) | 23.0~28.0 |
| モリブデン(Mo) | 4.0~5.0 |
| 銅(Cu) | 1.0~2.0 |
| 鉄(Fe) | バランス |
銅の添加は硫酸耐性にとって極めて重要である。銅を添加しない場合、316Lステンレス鋼は温かい希硫酸中で急速に腐食される。
2.2 機械的特性(室温)
| 財産 | 904L外装材 | 一般的な炭素鋼裏打ち |
| 降伏強度(最小値、MPa) | 220 | 240~450(学年による) |
| 引張強度(最小値、MPa) | 490 | 415 535 |
| 伸び率(分、%) | 35 | 18 25 |
| 硬度(最大) | 200 HB | グレードに応じて |
2.3 904Lの耐食性 – 主要データ
| 酸 | 集中 | 温度 | 腐食速度(mm/年) |
| 硫酸(H₂SO₄) | 10~50% | 50℃ | <0.1(非常に良い) |
| 硫酸(H₂SO₄) | 70~80% | 30℃ | <0.1 |
| リン酸(H₃PO₄) | 30~85% | 80℃ | <0.1 |
| ギ酸 | どれでも | 100℃ | <0.1 |
| 酢酸 | どれでも | 100℃ | <0.1 |
| 海水 | 3.5% Cl- | 30℃ | 耐孔食性良好(PREN 34) |
制限事項:904Lは、高温(80℃以上)の濃硫酸(90%以上)や高温の塩酸での使用には推奨されません。これらの用途には、ニッケル合金(合金C-276)をご検討ください。
2.4 904Lクラッドパイプ用裏打ち鋼材の選択肢
| 裏打ち鋼板 | 標準 | 強さ | 904Lクラッドの主な用途 |
| API 5L X52 / X60 / X65 | API 5L PSL2 | 360 450 MPa 降伏強度 | 長距離酸パイプライン |
| SA-106 グループB | ASTM A106 | 240 MPa降伏強度 | 製油所・化学プラントの配管 |
| SA-210 Gr.C | ASME SA-210 | 245 MPaの降伏強度 | 酸性環境用ボイラー/熱交換器チューブ |
| ASTM A333 グレード6 | ASTM A333 | 240 MPa降伏強度 | 低温酸パイプライン(-45℃) |
| ASTM A335 P11 / P22 | ASTM A335 | 205 275 MPa 降伏強度 | 高温(>450℃?)注:904Lは酸性条件下では350℃程度に制限されます。 |
高温時の注意:904L鋼自体は、腐食性環境下で350~400℃を超える金属温度には適していません。裏打ち鋼はより高い温度に耐えられる可能性がありますが、被覆材によって全体の使用温度が制限されます。400℃を超える高温酸性環境で使用する場合は、合金825または合金28の被覆材を検討してください。
2.5 次元範囲
| 製造方法 | 外径範囲(mm) | コアWT(mm) | 外装材の厚さ(mm) | 最大長さ(メートル) |
| 溶接(熱間圧延+JCOE) | 219 – 1219 | 6~40 | 2.0~4.0 | 24 |
| シームレス(押出成形) | 25~168 | 4~15 | 2.0~3.5 | 15 |
酸性環境における推奨被覆材厚さ:最小3.0mm。非常に腐食性の高い条件下(例:流速の速い高温硫酸)では、4.0mmを推奨します。
3. 製造工程 – 熱間圧延接合 + JCOE(溶接、外径219mm以上)
大口径の酸輸送パイプラインの場合、これが主なルートとなります。
| ステップ | 説明 |
| プレートの準備 | 904L鋼板(CRA)と炭素鋼板(裏板)を洗浄し、重ね合わせ(904L鋼板を内側にして)、酸素を除去するために真空密封する。 |
| 熱間圧延接着 | 積層体は1100~1180℃に加熱され、高い圧下率(5:1以上)で圧延される。各層は冶金的に結合される。 |
| プレートNDT | クラッド板接合界面の超音波検査を100%実施。 |
| JCOEの形成 | クラッド板はエッジ加工された後、JCOプレスを用いて開口管に成形される。内面は904Lとなる。 |
| 縦方向の継ぎ目溶接 | 2回の溶接工程:内側の溶接工程では904L溶加材(または合金625)を使用し、外側の溶接工程では炭素鋼溶加材を使用する。 |
| 溶接クラッディング(オプション) | 内側の溶接部は、完全な腐食防止のために904Lまたは合金625でオーバーレイすることができます。 |
| 熱処理 | 応力除去(必要な場合)。904Lは溶接後の熱処理を必要としません。 |
| 非破壊検査および試験 | 第4項に従って。 |
| 酸洗および不動態化処理 | 904Lの内面については、不動態層を確保するため。 |
| 最終検査と出荷 | 面取り、キャップ、結束。 |
シームレス(小径、外径≦168mm)の場合:遠心鋳造+熱間押出成形(以前のクラッドパイプの記事と同様)。シームレス構造により縦方向の溶接が不要となり、U字型熱交換器や高純度配管に最適です。
4. 検査および試験 – 904Lクラッドパイプ
904Lは高合金であるため、被覆材の組成と腐食試験の検証には特に注意を払っています。
| テスト | 標準/方法 | 範囲 | 受容 |
| 904Lクラッド材のPMI(XRF) | 陽性物質識別 | 各チューブ(または各プレート) | Cu、Mo、Ni、Crが規格内であることを確認してください。 |
| ボンドUT | せん断波 | クラッド界面の100% | 剥離は50mm以上なし、合計2%未満 |
| 縦断的UT | ASTM E213 / ISO 10893 10 | チューブの100% | 拒否可能なエコーはありません |
| 静水圧試験 | 設計圧力の1.5倍 | 各チューブ | 漏れなし |
| 引張強度(裏打ち鋼材) | API 5L / A106 等に準拠。 | 加熱ごとに | グレードの仕様を満たしている |
| 引張(接着せん断) | 押し出しまたはリングせん断 | バッチごと | ≥200 MPa(溶接) |
| 硬度(904Lクラッド材) | HV10 | バッチ | ≤200 HV |
| 粒界腐食 | ASTM A262 実施基準 E (904L について) | バッチごと(オプション) | 粒界攻撃なし |
| 平坦化試験 | ASME SA 450 | バッチごと | ひび割れなし |
証明書:EN 10204 タイプ3.1(標準)。タイプ3.2は、第三者機関(SGS、BV、DNV、TÜV)による立会いのもと、ご要望に応じて提供可能です。
ご要望に応じて追加検査を実施いたします(有料):
● 孔食性(ASTM G5)
● 硫酸銅 – 904L 用硫酸試験(H₂SO₄ 使用に特化)
5.用途 – 904Lクラッドパイプが最適な選択肢となる場合
5.1 硫酸製造プラントの配管
チャレンジ:高温の硫酸(濃度60~80%、温度50~80℃)は炭素鋼、さらには316L鋼に対しても極めて腐食性が高い。904L鋼は、数十年にわたり硫酸アルキル化装置、乾燥塔、および接続配管の標準材料として用いられてきた。
解決:炭素鋼裏打ち材(SA-106 Gr.BまたはAPI 5L X52)を備えた904Lクラッド管。904Lの内層が酸に対応し、炭素鋼が耐圧強度とコスト削減を実現します。
例:外径24インチ×芯部肉厚12.7mm×被覆厚3.0mmの904L鋼管、長さ12m。中東の硫黄回収装置で使用。
5.2 リン酸肥料植物
チャレンジ:リン酸(濃度30~50%、温度50~90℃)には、塩化物、フッ化物、および固体が含まれています。316Lは孔食や隙間腐食を起こしやすいですが、904Lははるかに優れた耐性を示します。
解決:SA-106 Gr.B裏打ち材付き904Lクラッド管。904Lに含まれる銅は、リン酸処理において特に有効です。
5.3 海水冷却/脱塩(高塩化物濃度)
チャレンジ:316Lは、30~40℃以上の温度の停滞した海水中で隙間腐食を起こす可能性があります。904LはPREN値が高く(34)、孔食に対する耐性が優れています。
解決:高圧海水注入ライン用の904Lクラッド管(API 5L X65裏打ち)。海洋プラットフォームの消火用水および冷却システムで使用されます。
5.4 化学薬品タンクの保管および移送
チャレンジ:酢酸、ギ酸、または混合有機酸の貯蔵タンクには、非常に高価な固体合金製か、ゴムライニングを施した炭素鋼製が必要となる。ゴムライニングは破損する可能性がある。
解決:904Lクラッド管は、恒久的でメンテナンス不要の腐食防止層を提供します。タンクファームの配管には、溶接クラッド管が最適です。
5.5 排煙脱硫装置(FGDスクラバー)
チャレンジ:FGDシステムは、低pHで塩化物濃度が低い石膏スラリーを処理します。多くのFGD吸収塔および排気ダクトには、904L以上の合金が使用されています。
解決:スラリー循環ライン用904Lクラッド管。裏打ち材はA106 Gr.BまたはA333 Gr.6(低温時)が使用可能。
6. 904LクラッドパイプにWomic Steelを選ぶ理由とは?
| 強さ | 詳細 |
| 高合金に関する経験 | 当社は、中国、中東、東南アジアの複数の酸製造プラントプロジェクト向けに、904Lクラッドパイプを製造してきました。 |
| 真の冶金結合 | ライナーが崩壊するリスクはありません。904Lは裏打ち鋼板に永久的に接着されています。 |
| 幅広い寸法範囲 | 小径シームレス(押出成形)から大径溶接(1219 mm)まで。 |
| 完全なトレーサビリティ | 904Lプレートの各ヒート番号は記録され、最終配管と紐付けられます。PMIは複数の箇所で実施可能です。 |
| 第三者による検査 | SGS、BV、DNV、TÜVによる製造工程全体にわたる立会い検査を実施。EN 10204 タイプ3.2に対応。 |
| コスト削減 | 同じ耐圧性能を持つ904Lソリッドパイプよりも40~60%安価です。 |
7. 梱包、配送、リードタイム
●状態:内側の表面は酸洗および不動態化処理を施した904L鋼、外側の表面は炭素鋼で、油を塗布またはプライマーを塗布する。
● エンドプロテクション:プラスチック製キャップ(大径用はスチール製キャップ)。
●バンドル:小径(20インチ未満)の場合は、スペーサー付きの束で梱包します。大径の場合は、個別のクレードルで梱包します。
●リードタイム(初回注文時):14~18週間(904L鋼板の調達と圧延)。リピート注文:10~12週間。
●最小注文数量:最低発注数量(MOQ)は特に設けていません。試用注文も承ります(例:100~200メートル)。少量注文の場合は価格が割増になります。
8. よくある質問(FAQ) – 904Lクラッドパイプ
Q1:クラッドパイプの場合、316Lではなく904Lを選ぶべきなのはどのような場合ですか?
A: サービスの内容が以下の場合は904Lを選択してください硫酸、リン酸、ギ酸/酢酸または、環境下で316Lに孔食や一般的な腐食が見られる場合。904Lは、温かい海水(塩化物濃度が高い)にも適しています。液体がわずかに酸性で塩化物を含まない場合は、316Lで十分な場合もあります。
Q2:904Lの最高温度は何度ですか?
A: 腐食性環境では、904L は通常、350~400℃それ以上の温度では、材料が鋭敏化したり、耐食性が低下したりする可能性があります。高温の酸性環境(400℃以上)で使用する場合は、合金825または625をご検討ください。
Q3:904Lは硫化水素(H₂S)サービスに使用できますか?
A:NACE MR0175 / ISO 15156では、904Lは硫化水素分圧が低く、塩化物濃度が低く、pHが3.5以上、温度が60℃未満という非常に穏やかな条件下でのみ、酸性ガス環境での使用が認められています。一般的な酸性湿性ガスには、インコロイ825が推奨されます。
Q4:904Lクラッドパイプの溶接には、どの溶加材を使用すべきですか?
A: 内側のパス (904L から 904L) には、合金625(ERNiCrMo-3)または904L充填剤(ER385)合金625はより一般的で、より高い安全性を備えています。316L溶加材は使用しないでください。
Q5:計装用途向けに、904Lクラッドパイプの小径(例:2インチ)は入手可能ですか?
A:はい、当社のシームレス押出成形プロセスにより製造可能です。最小外径は約25mm(1インチ)です。クラッド材の厚さは2.0~2.5mmです。
Q6:904Lは合金28(UNS N08028)と比べてどうですか?
A:どちらもPREN値が類似した(34対38)高合金オーステナイト系ステンレス鋼です。合金28はCrとNiの含有量が高く、高塩化物+高温孔食に対する耐性が優れています。硫酸に対する耐性はどちらも優れています。合金28の方が若干高価です。北米の硫酸製造工場では904Lが一般的で、ヨーロッパの規格では合金28が用いられています。
Q7:低温用途向けに、A333 Gr.6の裏打ち材を使用した904Lクラッドパイプを供給できますか?
A:はい。904Lは低温でも延性を維持します。A333 Gr.6の裏打ち材は-45℃での衝撃試験に合格しています。この組み合わせは極寒地の酸パイプラインに適しています(稀ではありますが、可能性はあります)。
Q8:被覆材に炭素鋼による希釈がないことを保証していただけますか?
A:はい。真空熱間圧延接合プロセスは酸化を防ぎ、拡散を最小限に抑えます。被覆材表面の組成を確認するためにPMI(プラズマモニタリング)を実施します。希釈層は通常数ミクロン程度の厚さで、流体には接触しません。
Q9:904Lクラッドの一般的な降伏強度はどれくらいですか?
A:904L鋼は、焼鈍状態で約220MPa(32ksi)の降伏強度を有します。これは炭素鋼裏板よりも低い値ですが、被覆材の厚さは薄いため、炭素鋼芯板が周方向応力を負担します。圧力設計においては、裏板鋼板の厚さのみを考慮し、被覆材は腐食代として扱います。
Q10:904Lバターリングを施した面取り加工のエンド材は提供していますか?
A:はい。開先(30~35°、1.6mmのランド)を準備し、開先面に合金625または904L溶加材による溶接肉盛り(バターリング)を施すことができます。これにより、現場での周溶接中に904Lクラッド材が希釈されるのを防ぎます。
Q11:904Lクラッド熱交換器用U字管を供給できますか?
A:はい、シームレスクラッドパイプ(外径168mm以下)の場合です。当社では、冷間曲げ加工、応力除去、曲げ部分の100%非破壊検査(PTまたはET)を実施しています。酸性流体用のU字曲げは、化学プラントでよく見られます。
Q12:少量のお試し注文はどのようにすればよいですか?
A:外径、芯材の肉厚、被覆材の厚さ、長さ(メートル)、および裏打ち鋼材のグレードをお知らせください。試作分(例:50~100メートル)の見積もりをいたします。少量の場合は割増料金が発生することをご了承ください。
9. 904Lクラッドパイプの発注チェックリスト
正確な仕様を確認するため、以下の情報をご提供ください。
●裏打ち鋼材のグレード(API 5L X52/60/65、SA-106 Gr.B、SA-210 Gr.C、A333 Gr.6、または A335 P11/P22)
● 外径(OD)そしてコア壁の厚さ
● 904Lクラッド材の厚さ(酸性環境下では3.0mmを推奨)
● 1個あたりの長さそして全長(メートル)
● 製造方法(外径219mm以上は溶接、外径168mm以下はシームレス)
●適用規格(API 5LD、ASME、EN、または顧客仕様)
●検査レベル(タイプ3.1規格;タイプ3.2は第三者機関との連携あり)
● 最終仕上げ(プレーン、ベベルド、ベベルド + 904L バタリング)
● 配送条件(FOB中国港、CIF仕向港)
Womic Steel社は、技術データシート、見積書、および品質計画書を提出して回答いたします。
10. Womic Steel社(高合金クラッドパイプ専門業者)にお問い合わせください。
もしあなたが探しているなら316Lライニング被覆管標準的な炭素鋼または合金鋼の裏打ち材を使用する場合は、無料の技術相談と見積もりをご希望の場合は、お気軽にお問い合わせください。
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Womic Steel社製 – CO₂サービス、ボイラー、熱交換器、低温および高温用途向けにカスタマイズされた316Lクラッドパイプソリューション。











