1. 製品概要 – バイメタル冶金クラッドパイプとは?
バイメタル冶金クラッド管(CRAクラッド管、耐食合金冶金接合管とも呼ばれる)は、耐食合金(CRA)の内層と高強度炭素鋼または低合金鋼の外層を原子レベルで永久的に接合する高度な冶金接合プロセスによって製造される高性能複合管です。典型的な構造は「CRA内層クラッド+高強度鋼外層」です。
この「内部耐腐食性+外部機械的強度」設計は、高価な固体合金パイプを使用せずに、高圧・深海条件下で腐食性の高い流体(高濃度の硫化水素、高濃度の二酸化炭素、高濃度の塩化物)を確実に輸送するという、重要な工学的課題を解決します。
この技術は、2004年に中国の新興ダクタイル鋳鉄管、攀枝花鋼鉄、北京科技大学の共同研究によって開拓され、その後、CNPC BSS、鞍鋼集団、宝石管工業によって画期的な進歩を遂げました。これらの開発により、深海油田・ガス田、硫化水素ガス田、水素輸送、CCUSプロジェクト向けの冶金的に接合されたクラッド管の工業規模生産が可能になりました。
Womic Steelは、国際的に認められたこのクラッドパイプ技術を基盤として、真空熱間圧延接合、遠心鋳造+熱間押出、そしてニッケル合金とパイプライン鋼の異種金属融合を実現する高度な溶接技術を統合しています。当社は、外径60mmから1800mmまでのクラッドパイプを、柔軟な肉厚構成で提供し、最も厳しい国際規格を厳格に遵守しています。
製品構造 – 裏打ち鋼板とCRA外装材
| 成分 | 材料例 | 関数 |
| 裏打ち鋼板(外層) | API 5L X52/X60/X65/X70/X80; X65MSサワーサービス; A106 グループB; A333 Gr.6; A335 P5/P11/P22 | 機械的強度、圧力保持性、靭性、溶接性を提供する |
| CRAクラッディング(内層) | 316L、904L、2205、2507、インコネル625、インコロイ825、ハステロイC276、スーパー13Cr | 硫化水素、二酸化炭素、塩化物、有機酸に対する耐腐食性を提供します。 |
深海用途における典型的な寸法例:外径610mm(24インチ)、裏当て鋼板の厚さ16.9mm(X65MS耐酸性鋼)、CRA被覆材の厚さ2.0mm(インコネル625)。最大肉厚は38mm、耐圧は38.8MPa、使用温度は120℃まで対応可能です。
2. Womic Steelのバイメタル冶金クラッドパイプを選ぶ理由とは?
| 特徴 | 技術的優位性 | ビジネス上のメリット |
| 真の冶金結合 | 界面せん断強度は300MPa以上(API規格5LDを超える)。ライナーの崩壊、膨れ、剥離の危険性はありません。 | 壊滅的な故障リスクを排除し、周期的な温度変化や高圧環境にも適しています。 |
| CRA + 炭素鋼の統合 | 高価な合金を使用しているのは内面のみで、裏打ち鋼板が耐荷重性を確保している。 | 固体CRAパイプと比較して30~50%のコスト削減 |
| 極限のサービス環境向けに設計 | H₂S、CO₂、Cl⁻、pH、温度、圧力に対応したCRA材料を幅広く取り揃えています。 | 酸性ガス、深海、水素サービスにおいて信頼性の高い性能を発揮します。 |
| 実績のある製造ルート | 真空熱間圧延接合/遠心鋳造+熱間押出/爆発圧延+冷間仕上げ。 | 一貫した品質、大径対応能力、拡張可能な生産 |
| 溶接端面処理 | 工場出荷時のCRAストリップクラッディング(バターリング)をパイプの面取り部分に施し、機械加工による移行部を設けています。 | 簡略化された現場溶接で、周溶接部の耐食性を維持 |
| 完全なトレーサビリティとグローバル認証 | EN 10204 3.1/3.2認証取得済み。第三者機関による検査(DNV、BV、SGS、TÜV、ABS、LR)も実施可能です。 | 主要なEPC企業、NOC企業、およびオフショア事業者から採用されています。 |
3. 技術仕様および材料選定ガイド
3.1 環境によるCRA外装材の選定
| サービス環境 | 推奨されるCRA外装材 | アプリケーション例 |
| CO₂が主成分で、塩化物含有量は低い。 | 316Lステンレス鋼 | 陸上ガスパイプライン、スイートサービス |
| CO₂ + 中程度の塩化物 | 2205 / 2507 二相ステンレス鋼 | 海水注入、上部配管 |
| H₂S + CO₂ + Cl⁻ (酸性環境) | インコネル625、インコロイ825、合金028 | 高硫黄ガス田、酸性油井 |
| 深海、高濃度H₂S、高圧 | インコネル625/合金825クラッド | 海底フローライン、ライザー、深海プロジェクト |
| 水素輸送/CCUS | 316L、二相ステンレス鋼、またはニッケル合金 | 水素パイプライン、CO₂注入ライン |
3.2 裏打ち鋼板のオプション
| 基材規格 | 標準グレード | 適切な条件 |
| API 5L PSL1/PSL2 | X52、X60、X65、X70、X80 | 高圧石油・ガス輸送 |
| API 5L 酸性サービス | X65MS、X52NS | 湿式硫化水素(酸性ガス)サービス |
| ASTM A106 | グループB、グループC | 高温、製油所サービス |
| ASTM A333 | 小学6年生 | 低温(-45℃) |
| ASTM A335 | P11、P22 | 高温蒸気、石油化学 |
| DNVオフショアグレード | DNV450、DNV500 | 海底パイプライン、深海ライザー |
3.3 適用規格および認証
●主要基準:API SPEC 5LD(世界共通)、SY/T 6623(中国)、GB/T 37701、Shell DEP 31.40.20.32
● 材料および腐食に関する適合性:H₂Sサービスに関するNACE MR0175 / ISO 15156
●オフショア/分類:DNV、ABS、LR、CCS(中国船級協会)
● 品質に関する文書作成:EN 10204 タイプ3.1(標準)または3.2(第三者機関による検証済み)
4. 製造工程 – 冶金的に接合されたクラッドパイプ
Womic Steelは、世界最高水準のクラッドパイプ製造技術を活用することで、一貫した冶金学的結合と寸法精度を確保しています。
工程フロー(熱間圧延接合+冷間仕上げ):
1.複合スラブの準備– CRAプレートと裏打ち鋼板を洗浄し、真空密封して酸素を除去します。高圧下率での熱間圧延により、相互拡散層との冶金的な結合が形成されます。
2. 熱間圧延/押出成形によるパイプ形状複合スラブは、板状に圧延されてから成形・溶接される(LSAWクラッドパイプ)か、遠心鋳造+押出成形プロセスを用いてシームレスクラッドパイプに押し出される。
3.冷間引抜き/冷間圧延直径と肉厚をさらに低減し、表面仕上げと寸法精度を向上させながら、接着の完全性を維持します。
4.熱処理-必要な機械的特性と応力緩和を実現するために、焼きならし、焼きならし+焼き戻し、または焼入れ+焼き戻し(Q&T)を行う。
5. 非破壊検査接着の完全性および層状欠陥を確認するための超音波検査を100%実施。必要に応じて渦電流探傷検査および放射線検査を実施。
6. 仕上げとCRAバター塗布溶接端の開先加工を行い、現場溶接中の耐食合金の希釈を防ぐため、開先面に耐食合金ストリップの被覆を施す。
7.最終検査および書類作成寸法チェック、目視検査、硬度測定、および輸出基準に準拠した梱包をすべて実施します。
5.主な利点 – 技術的および経済的
●パイプラインの腐食によるボトルネックを解消する– H₂S、CO₂、Cl⁻、および酸性環境における信頼性を劇的に向上させ、腐食による漏れや早期故障を防ぎます。
●ライフサイクルコストの削減ニッケル合金製または高合金製のパイプと比較して、材料費を最大30~50%削減できます。
● 二酸化炭素排出量と合金消費量の削減―持続可能な材料利用が重視される水素経済やCCSプロジェクトに最適です。
● 幅広いサイズ展開と安定した供給外径は60mmから1800mmまで。肉厚と長さは、長距離幹線や深海でのリール敷設設置に合わせてカスタマイズ可能です。
● プロジェクト固有の認証サポート顧客の要求に応じて、API 5LD、DNV、ABSの製品承認、溶接手順認定記録(WPQR)、および製造検査計画を提供する。
6.主な用途 – クラッドパイプが真価を発揮する分野
●深海石油・ガス輸出パイプライン腐食性があり高圧の貯留層流体を扱う海底フローライン、ライザー、および幹線パイプライン。
● 酸性ガス陸上集積システム– 硫化水素/二酸化炭素濃度が高い油田(例:四川盆地、中東)では、信頼性の高いCRA保護が必要となる。
● 水素輸送とCCUS水素脆化耐性とコスト効率の高さから、バイメタルクラッドパイプは、水素パイプラインのパイロットプロジェクトやCO₂-EORプロジェクト(CNPCや大慶CCUSを含む)に採用されている。
● 製油所および石油化学プラント―高温硫黄回収装置、水素化処理、および塩素処理プロセスストリーム。
● 発電および鉱業―石炭灰スラリーパイプライン、排煙脱硫装置(FGD)スクラバーライン、および高摩耗性尾鉱の輸送。
7. 梱包・物流 – グローバル配送
7.1 表面保護および端部キャップ
●外装塗装:黒またはライトグレーのエポキシプライマー(塗膜厚と色はお客様のご指定による)。
● パイプの面取り部分:防錆油を塗布し、損傷や汚染を防ぐためにプラスチック/金属製のエンドキャップまたはスチールリングを使用する。
7.2 結束、保管および湿気管理
● 小径の場合:金属同士の摩耗を防ぐため、スチール製のストラップで束ね、木製のスペーサーで仕切ります。
● 大径のもの:個別に容器に収納するか、パッド付きのサポートが付いた平置きラックに収納します。
● 湿気対策:長距離海上輸送には防水シートと乾燥剤を使用。
7.3 出荷書類一式
● EN 10204 タイプ 3.1/3.2 ミル証明書(化学組成、引張強度、衝撃強度、硬度、接着せん断強度)
● 非破壊検査報告書(超音波探傷検査、磁粉探傷検査、浸透探傷検査)
●寸法および最終検査報告書
● 写真付き梱包リスト(コンテナ/容器内部)
● 溶接手順書および資格証明書(必要な場合)
● 熱処理チャートとバッチトレーサビリティ
7.4 輸送モード
●外径約800mmまでのコンテナ輸送(20フィート/40フィート)
● より大きな直径に対応するフラットラック/オープントップ
● 肉厚・長尺のクラッド管のばら積み貨物またはプロジェクト貨物
8.プロジェクト実績および認証
8.1 代表的なプロジェクト
● CNOOC「深海1号」– 「深海大口径シームレス鋼管+深海バイメタルクラッド管」ハイブリッドソリューションの初適用(クラッドパイプライン約114km)。
●宝石管工業 / CNPC BSS (秦皇島)– N06625 / X65MS クラッドパイプ(外径610mm)の製造に成功し、船級協会(CCS)の完全な承認を取得しました。
●アンスティール・グループアブダビ沖合ガスプロジェクト(ハイル&ガシャ)向けに、インコネル625内層を備えたDNV450耐酸性クラッドパイプを供給しました。
●中国航天科技– CNPC水素輸送パイロットラインおよび大慶CCUS-EOR注入パイプライン(バイメタルクラッドパイプ使用)の入札を落札.
8.2 取得済み/取得可能な資格
●API 5LD製品ライセンス(ご要望に応じて提供可能)
●ISO 9001:2015、PED 2014/68/EU
●NACE MR0175 / ISO 15156 適合
●第三者機関による認証:DNV、ABS、LR、BV、CCS、SGS、TÜV
9.よくある質問(FAQ)
Q1:冶金被覆管と機械的ライニング管の本質的な違いは何ですか?
A:機械的にライニングされたパイプは、圧入によってライナーを保持するため、熱サイクルや圧力脈動によってライナーがしわになったり、崩壊したり、分離したりする可能性があります。冶金的に接合されたクラッドパイプは、界面に相互拡散層を形成します(せん断強度 >300 MPa)。ライナーの剥離リスクがないため、深海、水素、高温サイクル用途には必須です。
Q2:Womic Steel社は、私の腐食環境に適した特定のCRAクラッド材を推奨できますか?
A:はい。当社のエンジニアリングチームが、お客様の流体組成(H₂S、CO₂、Cl⁻、pH、有機酸)、運転温度、圧力を評価し、316L、二相ステンレス鋼、ニッケル合金の中から最も費用対効果の高い耐食合金(CRA)を推奨します。水素関連プロジェクトの場合は、水素脆化に関する追加スクリーニングも実施します。
Q3:API 5LD認証を受けたクラッドパイプの一般的な納期はどれくらいですか?
A:初回製品認証および試作生産には約6~8ヶ月(型式承認および立会試験を含む)かかります。通常のリピート注文の場合は、OD、CRA材料、第三者検査要件に応じて60~120日かかります。
Q4:Womic Steelは、現場接合部における周溶接部の耐食性をどのように確保していますか?
A:当社では、パイプの両開先と機械加工された移行部の両方に、工場でCRAストリップクラッド(バターリング)を施しています。これにより、現場溶接時に裏当て鋼材によってCRAが希釈されるのを防ぎます。周継手の溶接手順は、パイプ本体と同等の耐食性を維持するために、合金625/825溶加材を使用して認定されています。
Q5:バイメタルクラッド管は、ソリッドCRA管と比較して、どれくらいのコスト削減効果が得られますか?
A:事例研究に基づくと、適切に設計された冶金的に接合されたクラッド管は、同じ圧力定格のニッケル合金管や高合金管と比較して、材料費を30~50%削減できます。削減率は、直径と肉厚が増加するにつれて高まります。
Q6:クラッドパイプは硫化水素(H₂S)を含む酸性環境下での使用に適しており、NACE規格に適合していますか?
A:はい。CRAクラッド材(例:625、825、2205、316L)と適切な裏打ち鋼材(例:X65MS、X52NS)を組み合わせることで、NACE MR0175 / ISO 15156およびAPI 5L Annex Hに完全に準拠した製品を提供できます。硬度、SSC、HIC試験を実施し、その結果を文書化することも可能です。
10. 見積もりを依頼する
Womic Steelは、炭素鋼の強度とCRAの耐食性を活かした、オーダーメイドのバイメタル被覆パイプソリューションを提供しています。当社は、世界中の深海油田・ガス田、陸上酸性ガス田、水素パイプライン、CCUS EOR(二酸化炭素回収・利用・貯留による原油増進回収)用途にサービスを提供しています。
Webサイト: www.womicsteel.com
Eメール: sales@womicsteel.com
電話/WhatsApp/WeChat:
ビクター:+86 15575100681
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Womic Steelは、冶金的に接合されたクラッドパイプ技術における信頼できるパートナーであり、耐久性とコスト効率に優れた複合パイプで重要なエネルギー転換プロジェクトを支援します。










