1. クラッドパイプを選ぶ理由、そして製造業者としてWomic Steelを選ぶ理由とは?
クラッドパイプは、高強度炭素鋼または低合金鋼の外層(圧力、機械的負荷、コストを処理する)耐腐食性合金内層(腐食性の高い流体と直接接触する部分)。この二層構造により、従来の固体CRAパイプと比較して材料コストを30~60%削減しながら、同等の耐食性と耐用年数を実現します。
としてクラッドパイプメーカーWomic Steelは、単に材料カタログを提供するだけではありません。お客様のプロセス条件(H₂S、CO₂、Cl⁻、pH、温度、圧力、水素分圧、機械的要件)をまず把握します。そして、最も信頼性が高く経済的な裏付け鋼板、CRAクラッド材、接合プロセスの組み合わせをご提案します。
当社の経験は、陸上酸性ガス田、深海海底パイプライン、超々臨界圧ボイラー、水素パイロットライン、CCUS-EOR注入システムといった実際のプロジェクトから得られたものです。当社は、クラッドパイプは単なる商品ではなく、高度な技術を駆使した製品であることを理解しています。
2. クラッディングプロセス – 2つの金属を接合する方法
信頼性の高いクラッドパイプの鍵は接着方法裏打ち鋼板とCRA層の間に接着します。以下に、接着強度と用途への適合性に基づいてランク付けした、当社が使用する4つの主要なプロセスを示します。
2.1 遠心鋳造+熱間押出(シームレス冶金結合)
仕組み:
CRA層はまず遠心鋳造によって中空管状に成形される。次にこの管を炭素鋼ビレットに挿入し、加熱後、大型押出プレスで共押出成形する。高温高圧下で2種類の金属が互いに拡散し合い、真の冶金結合が形成される。
結合特性:
● 界面せん断強度 ≥300 MPa(全プロセスの中で最高)
● 縦方向の溶接継ぎ目なし – 完全シームレス
●均一な被覆厚、精密な寸法
最適な用途:
小径から中径(400mm以下、約16インチ)、高圧、過酷な熱サイクル、水素サービス、ボイラーチューブ、ダウンホールチューブ、熱交換器U字管。
2.2 熱間圧延接合 + JCOE / UOE 成形
仕組み:
CRA板と炭素鋼板を洗浄し、真空中で重ね合わせ、密封、加熱した後、圧延機に通します。複数回の圧延により、冶金的な結合が形成されます。その後、クラッド板はJCOE(JCO-Edge)またはUOEプレス成形によってパイプ状に成形され、続いて縦方向の継ぎ目溶接が行われます。
結合特性:
● 界面せん断強度 200~260 MPa
● 非常に大きな直径も可能(最大1,800mm / 72インチ)
● 長尺の単一長さ(最大24m以上)
● 縦方向の溶接継ぎ目が1つ含まれています(資格を有し、非破壊検査を受ける必要があります)
最適な用途:
大口径長距離パイプライン、深海海底フローライン、幹線パイプライン、ライザー。これは、API 5LD認証クラッドラインパイプに最も広く使用されている工法です。
2.3 爆発被覆工法+鋼板圧延
仕組み:
計算された隙間を設けて炭素鋼板の上にCRA板を置き、その上に爆薬を散布する。爆発によってCRA板が高速で裏板に押し込まれ、波状の冶金結合が形成される。その後、被覆板を圧延し、溶接してパイプにする。
結合特性:
● 優れた接着強度(200~280 MPa)を有する波状界面
●圧延接合が難しい異種金属(例:チタンと鋼、ジルコニウムと鋼)を接合できる。
● プレートサイズは爆発設備の制約により制限されます。後工程での溶接が必要です。
最適な用途:
特殊な被覆材の組み合わせ:チタン/鋼、ジルコニウム/鋼、タンタル/鋼。これらは、腐食性の高い化学プラントの配管や熱交換器に使用されます。
2.4 機械式ライニング(重要な用途には推奨されません)
仕組み:
CRAライナーチューブは、炭素鋼管の内側で冷間拡張または水圧拡張されます。2つの層は、圧入(周方向応力)によって一体化されます。
結合特性:
●冶金的な結合なし– 身体的な接触のみ
● 接着強度 <10 MPa
● ライナーは、温度変化や圧力変動によって、しわになったり、崩れたり、剥がれたりする可能性があります。
使用する際:
低温、低圧、非周期的、非振動的な用途に限り、かつお客様がこれらの制限事項を明確に承諾した場合に限ります。当社は常に、冶金的に接合されたクラッド管と比較したリスクについてご説明いたします。
私たちのおすすめ:石油・ガス、水素、深海といった重要な用途には、機械的ライニングパイプではなく、冶金的に接合されたクラッドパイプを選択してください。
3. プロセス選択ガイド – クイックリファレンス
| 接着プロセス | 債券の種類 | せん断強度 | シームレス? | 最大OD | ベストアプリ |
| 遠心分離+押出成形 | 冶金学 | ≥300 MPa | はい(長い縫い目はありません) | ≤400mm | 高温サイクル、H₂、小径 |
| ホットロールボンド + JCOE | 冶金学 | 200~260 MPa | いいえ(長い縫い目が1つ) | ≤1800mm | 大口径パイプライン、海底 |
| 爆発的+転がる | 冶金学 | 200~280 MPa | いいえ(長い縫い目が1つ) | ≤1200mm | チタン/ジルコニウム被覆 |
| 機械ライニング | 物理的(絆なし) | 10 MPa未満 | No | ≤800mm | 低リスク、低スペックの一時的な使用 |
Womic Steelは遠心分離+押出成形(シームレス)そして熱間圧延ボンド + JCOE当社が主力とするクラッド管製造ルートとして、特殊合金のご要望には爆発圧着によるクラッド加工を外部委託していますが、常に徹底した品質管理を行っています。
4.代表的な材料の組み合わせ(実際の生産実績に基づく)
| 参照 | 裏打ち鋼板 | CRAクラッディング | 標準的なサービス |
| #1 | P265GH (EN10216 2) | TP304L | ボイラー低温過熱器、化学熱交換器 |
| #2 | X10CrMoVNb9 1 (T91) | UNS N08028(合金28) | 超臨界ボイラー高温部、高腐食性石油化学配管 |
| #3 | P265GH | UNS N08825(インコロイ825) | 酸性ガス収集装置、高圧熱交換器 |
| #4 | API 5L X65 | インコネル625(UNS N06625) | 深海石油・ガス、海底酸性ガス処理用フローライン |
| #5 | API 5L X65MS | デュプレックス2205 | 海水注入、高塩化物+CO₂環境 |
| #6 | ASTM A333 グレード6 | 316L | 低温(-45℃)サワーサービス |
| #7 | API 5L X70 | 316L | 時折湿潤サービスを伴う甘味天然ガス輸送 |
| #8 | ASTM A335 P11 | 904L | 硫黄/塩化物を含む高温精製ライン |
ご要望に応じて、あらゆる組み合わせに対応可能です。流体の組成、温度、圧力をお知らせいただければ、最適な組み合わせをご提案いたします。
5. 品質管理と検査 – 各バッチごとに実施する検査
責任あるクラッド管メーカーとして、当社は包括的な検査および試験体制を適用しています。下記の範囲は、冶金的に接合されたクラッド管(シームレス管および溶接管の両方)に適用されます。
5.1 原材料の検証
化学検査:各ロットにおける裏当て鋼板およびCRA被覆材の両方について、OES分光計による分析を実施しました。詳細な報告書を添付いたします。
基材金属に対する引張強度と衝撃強度:裏打ち鋼板は別途試験済み。CRA材はミル証明書により確認済み。
5.2 工程内品質管理および接着品質管理
| テスト | 方法 | 受入基準 |
| 接着せん断強度 | 押し出し試験(破壊試験、製造バッチごとに1サンプル) | 熱間圧延/爆発圧延の場合は200 MPa以上、遠心+押出成形の場合は300 MPa以上 |
| 接着界面の超音波探傷試験(UT) | 校正済みプローブによる全身スキャン | 剥離は50mm以下、総剥離面積は面積の2%以下。 |
| 縦溶接部の超音波探傷検査(溶接クラッド管の場合) | 100%自動化された超音波探傷検査(UT)と手動検証 | API 5LD / DNVの要件 |
| 目視および寸法チェック | 全長 | 外径、肉厚、被覆厚、真円度、真直度 |
5.3 機械的試験(加熱ロットごとまたはバッチごと)
● 横方向引張強度:接着接合部の強度
●ガイド付き曲げ試験(表面および根元):溶接延性(溶接クラッド管の場合)
●硬度調査:外装材、接合部、および熱影響部全体にわたって
●シャルピーVノッチ衝撃試験:指定温度(0℃、-20℃、-40℃、-60℃)での裏打ち鋼板
5.4 腐食および追加試験(ご要望に応じて実施)
●粒界腐食:ASTM A262(オーステナイト系クラッド用)
●孔食耐性:CPT / CCT(デュプレックス/スーパーデュプレックス用)
●HIC / SSCテスト:酸性サービス用NACE TM0284 / TM0177
●水素誘起分解(HIC):湿潤H₂Sサービス用
●フェライト測定:デュプレックスクラッディング用
5.5 水圧試験
●プレッシャー:設計圧力の1.5倍(または該当する規定による)
●保持時間:最低10秒間、漏れなし
●記録:各パイプは個別に記録され、報告書が添付されています。
5.6 最終準備と最終リリース
1. 面取り:図面に基づきます(API 5L、ASME、またはカスタム)。
2. CRAバターを塗る(オプション):現場溶接時の希釈を防ぐため、開先面にニッケル基のストリップクラッドを施す。
3. 採点:ステンシル/低応力刻印 – 規格、等級、被覆タイプ、加熱番号、長さ、製造元
4. 保護:エンドキャップ+防錆油(コーティングされていない場合)
5.出荷時に品質に関する資料が同梱されます。
● EN 10204 タイプ 3.1 認証書(化学組成、引張強度、衝撃強度、接着せん断強度、超音波探傷試験、水圧試験)
● 非破壊検査報告書(超音波探傷検査図、該当する場合は磁粉探傷検査/浸透探傷検査)
●寸法検査報告書
● 熱処理チャート
● 最終準備と梱包の写真
● オプション:第三者機関(SGS、BV、DNV、TÜV)によるEN 10204タイプ3.2認証
6.製造能力 – Womic Steelを選ぶ理由
| 能力 | 詳細 |
| シームレスクラッド管(遠心成形+押出成形) | 外径60~400mm、肉厚最大40mm、最大長さ15m |
| 溶接クラッド管(熱間圧延+JCOE) | 外径400~1,800mm、肉厚最大60mm、最大長さ24m |
| 外装材 | ステンレス鋼、二相ステンレス鋼、ニッケル合金、チタン(ご要望に応じて) |
| 裏当て鋼板 | API 5L、ASTM A106/A333/A335、EN10216-2、T91、クロモリ |
| 年間生産能力 | 15,000トン以上のクラッドパイプ(シームレス+溶接) |
| 資格認定 | ISO 9001、PED、API 5LD(申請中/認定済み)、DNV認定ワークショップ |
| 第三者による検査 | SGS、BV、DNV、TÜV、ABS、LR認証は、メーカー負担または直接請求でご利用いただけます。 |
7. アプリケーションとプロジェクト事例
7.1 陸上における酸性ガスの集積
例:中国南西部の高濃度硫化水素/二酸化炭素ガス田。
チャレンジ:標準的な炭素鋼は腐食が速く、825または625のソリッドパイプは高価すぎた。
解決:クラッドパイプ – X65MS裏打ち材 + インコロイ825クラッド材、熱間圧延接着 + JCOE。
結果:全長35kmのパイプラインを設置し、2年間稼働させたが、内部腐食は発生していない。
7.2 深海海底フローライン
例:南シナ海開発(水深1,500m)。
チャレンジ:酸性環境、高圧、低温での設置、および疲労荷重。
解決:シームレスクラッドパイプ – X65シームレス裏板+インコネル625クラッド(遠心成形+押出成形)。
結果:リール巻き方式による設置に成功し、DNV疲労解析にも合格しました。
7.3 超臨界ボイラー過熱器
例:1,000MW級石炭火力発電設備の改修工事。
チャレンジ:蒸気側酸化+排ガス露点腐食。
解決:T91外板+合金28内板、シームレス押出成形。
結果:3年以上、チューブの故障なく稼働している。
7.4 水素輸送パイロットライン
例:中国を拠点とする水素パイプライン試験ループ。
チャレンジ:水素脆化のリスクがあるため、内部コーティングは禁止されています。
解決:P265GH + 316Lクラッド管(シームレス)。
結果:超音波探傷試験および水素適合性評価に100%合格しました。
7.5 CCUS-EOR CO₂注入パイプライン
例:大慶二酸化炭素回収・利用・貯留プロジェクト。
チャレンジ:不純物を含む乾燥二酸化炭素には、耐腐食性のある内面と高圧が必要となる。
解決:X65 + 316Lクラッド管(熱間圧延接合)。
結果:12kmの被覆管を納入し、現在注入用途で使用されている。
8.よくある質問(FAQ)
Q1:冶金的に接合されたクラッド管と機械的にライニングされた管の本当の違いは何ですか?
A:冶金的に接合されたパイプは、原子レベルの拡散層(せん断強度200MPa以上)を有しています。そのため、熱サイクルや圧力脈動によって剥離することはありません。一方、機械的にライニングされたパイプは摩擦嵌合に依存しているため、加熱や圧力サイクルによってしわになったり、崩壊したり、分離したりする可能性があります。石油・ガス、水素、深海などの重要な用途には、必ず冶金的に接合されたパイプを選択してください。
Q2:どのプロセスが最も高い結合強度をもたらしますか?
A:遠心鋳造+熱間押出(シームレス)では、通常300MPa以上の強度が得られます。熱間圧延接合では200~260MPaの強度が得られます。どちらもAPI 5LD認証パイプに適しています。爆発圧接では、波状の界面を持つ200~280MPaの強度が得られます。
Q3:チタンまたはジルコニウムの内層を持つクラッドパイプを製造できますか?
A:はい、しかしこれらは通常、爆発圧接と圧延によって製造されます。納期は長くなります。当社は海水冷却プラントや化学プラント向けのチタン鋼クラッド管の製造経験があります。
Q4:接合部における現場溶接腐食をどのように防止しますか?
A:当社では、パイプの開先部にオプションでCRAバタリング(ストリップクラッド溶接)を施すことができます。これにより、開先面に合金溶加材(例:合金625)の層が追加され、現場溶接時に炭素鋼によってCRAが希釈されるのを防ぎます。その結果、溶接部の耐食性はパイプ本体と同等になります。
Q5:どのような資料を提供していただけますか?
A:弊社では、5.6項に記載されている通り、完全な品質関連書類をご提供いたします。第三者機関による検査が必要なご注文については、検査機関が署名したEN 10204タイプ3.2の証明書を発行いたします。
Q6:標準的なリードタイムはどれくらいですか?
A:標準的な組み合わせ(例:X65+316L、熱間圧延接合)の場合:初回注文は8~12週間、再注文は6~8週間です。シームレスクラッドパイプ(遠心圧延+押出成形)の場合:初回注文は12~16週間です。特殊合金(チタン、ハステロイ)の場合は、さらに4~6週間かかります。
Q7:少量のお試し注文は受け付けていますか?
A:はい。まずは、品質評価や破壊試験用に20~30メートルから始めることができます。セットアップに時間がかかるため、試用注文の納期が若干長くなる場合があります。
9. 梱包と配送
●表面保護:裏打ち鋼板の外表面には防錆油を塗布し、CRA(耐食性樹脂)の内面は乾燥状態または窒素ガスで密封する。
●エンドキャップ:厚手のプラスチック製キャップをスチールバンドで固定。
● バンドル:小径(8インチまで)の場合は、木製スペーサー付きの六角形束を使用します。大径の場合は、個別の支持台を使用します。
● コンテナ梱包:緩衝材袋とスチール製ストラップで固定した20フィートまたは40フィートのコンテナ。
● バラ売り/フラットラック:大径(24インチ以上)または肉厚のパイプ用。
● マーキング:API 5LD規格/顧客要件に準拠したステンシル。各メーターまで追跡可能なヒート番号。
10. Womic Steel社にお問い合わせください – クラッドパイプメーカー
適切な接合プロセス、材料の組み合わせ、検査レベルについてアドバイスしてくれる、信頼できるクラッドパイプメーカーをお探しですか?プロジェクトの条件をお知らせいただければ、喜んでお手伝いいたします。
Webサイト: www.womicsteel.com
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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。









