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規格·16分で読める·

ASTM A53 & A106:炭素鋼管のグレード — 組成と特性

クイック回答

Quick Answer

ASTM A53は、機械および圧力用途向けの黒および熱浸亜鉛めっき溶接および継目なし鋼管をカバーしています。ASTM A106は、高温サービス用の継目なし炭素鋼管をカバーしています。どちらもグレードAおよびB(A106はグレードCも含む)を備えています。A106グレードBは、プロセス配管で最も指定される炭素鋼管です。A53はERWおよび炉溶接タイプを含むため、A106が支配する最高温度サービスには適していません。

ASTM A53/A53MおよびASTM A106/A106Mは、プロセスプラントおよび構造アプリケーションで最も頻繁に引用される2つの炭素鋼管規格です。A53は、もともと溶接および継目なしの両方の管をカバーする汎用管規格でしたが、A106は、継目なしの構造を必要とする高温圧力サービス用に特別に開発されました。これらは、精油所、発電所、HVAC システム、および構造中空セクション内の炭素鋼配管の大部分をカバーしています。


適用範囲と適用性

ASTM A53の適用範囲

  • 継目なしおよび溶接(ERW および炉溶接)黒および熱浸亜鉛めっき鋼管をカバー
  • サイズ:NPS ⅛ ~ NPS 26(OD 10.3 mm ~ 660 mm)
  • 用途:機械および圧力用途、蒸気、水、ガスおよび空気サービス
  • タイプ:Type F(炉溶接)、Type E(電気抵抗溶接 ERW)、Type S(継目なし)

ASTM A106の適用範囲

  • 継目なし炭素鋼管のみをカバー — 溶接形態なし
  • サイズ:NPS ⅛ ~ NPS 48(OD 10.3 mm ~ 1219 mm)
  • 用途:石油精製所および発電所配管システムの高温サービス
  • グレード:A、B、および C(グレード B が主要な仕様)

グレード範囲

規格グレードタイプ/形態主要用途
A53AType E (ERW)、Type S (SMLS)、Type F低圧蒸気、HVAC、構造
A53BType E (ERW)、Type S (SMLS)一般圧力配管
A106A継目なしのみ中温配管
A106B継目なしのみ高温処理配管(最一般的)
A106C継目なしのみ最高強度炭素鋼管用途

化学成分要件

ASTM A53 — 化学成分(wt%、炉分析)

元素グレード Aグレード B
C max0.250.30
Mn0.95 max0.30–1.06
P max0.050.05
S max0.0450.045
Si min
Cu max0.400.40
Ni max0.400.40
Cr max0.400.40
Mo max0.150.15
V max0.080.08

Type E (ERW) および Type S (SMLS) 管の場合、上記の制限が適用されます。Type F(炉溶接)はグレード A のみに制限され、175 °C を超える圧力用途には適していません。

ASTM A106 — 化学成分(wt%、炉分析)

元素グレード Aグレード Bグレード C
C max0.250.300.35
Mn0.27–0.930.29–1.060.29–1.06
P max0.0350.0350.035
S max0.0350.0350.035
Si min0.100.100.10
Cu max0.400.400.40
Ni max0.400.400.40
Cr max0.400.400.40
Mo max0.150.150.15
V max0.080.080.08

A53と A106の主な化学的違い

  • A106は、継目なし製造および高温サービスの適切な脱酸化を確保するために最小0.10%のシリコンを指定しています
  • A106は、A53(P 0.05、S 0.045最大)と比較して、Pおよび S の制限がより低い(各最大0.035)
  • A106は、炭素含有量に基づいて最小Mnを指定しています(Cが低いほど、Mnの最小値は低い)

機械的特性

ASTM A53 — 機械的特性

特性グレード Aグレード B
最小引張強さ MPa (ksi)330 (48)415 (60)
最小降伏強さ MPa (ksi)205 (30)240 (35)
50 mm 最小伸び率 %(縦方向)3530
曲げ試験必要(Type E および S)必要
平坦化試験必要(Type E および S)必要

Type F 管(炉溶接)には引張試験要件がありません。代わりに、平坦化試験が必須です。Type F はグレード A のみです。

ASTM A106 — 機械的特性

特性グレード Aグレード Bグレード C
最小引張強さ MPa (ksi)330 (48)415 (60)485 (70)
最小降伏強さ MPa (ksi)205 (30)240 (35)275 (40)
50 mm 最小伸び率 %(縦方向)353030
50 mm 最小伸び率 %(横方向)2516.516.5

A106は、式ベースの最小伸び率を使用します:elongation% = 625,000 / UTS (psi)縦方向試料の場合、上記の床値。


静水圧試験要件

両規格とも、パイプの各長さをミルで静水圧試験することを要求しています。

ASTM A53静水圧試験圧力

試験圧力は、次の公式を使用して計算されます:

P = 2St / D

ここで:

  • P = 静水圧試験圧力(psi)
  • S = 許容ファイバー応力 = 指定最小 YS の 60%
  • t = 指定壁厚(インチ)
  • D = 指定外径(インチ)

最大試験圧力:NPS ≤ 3 の場合 2500 psi(17.2 MPa);より大きいサイズはスケジュールに依存します。

ASTM A106静水圧試験圧力

同じ公式が適用されます:P = 2St / D、S = グレード B の最小降伏強さの 60% = 144 MPa(21,000 psi)。購入者は、静水圧試験を放棄し、非破壊電気試験(NDET)(通常は電磁検査)で置き換えることができます。適切な補足要件を指定することによって。


ASME等価物

ASTM 規格グレードASME 同等品ASME コード セクション
A53 Type E, Gr ASA-53 Type E, Gr ASec II Part A
A53 Type E, Gr BSA-53 Type E, Gr BSec II Part A
A53 Type S, Gr ASA-53 Type S, Gr ASec II Part A
A53 Type S, Gr BSA-53 Type S, Gr BSec II Part A
A106 Gr ASA-106 Gr ASec II Part A
A106 Gr BSA-106 Gr BSec II Part A
A106 Gr CSA-106 Gr CSec II Part A

SA-53 および SA-106 は、技術的変更なく ASME BPVC セクション II パート A に採用されています。ASME B31.3(プロセス配管)または B31.1(電力配管)に従って設計された圧力配管の場合、コード適合性には SA- 指定が必要です。


温度サービスの制限

ASTM A53 (SA-53) — 許容応力表 (ASME B31.3)

温度 °Cグレード A SMLS MPaグレード B SMLS MPaグレード B ERW MPa
−29 ~ 38103103103
10010310396.5
15010310396.5
20010310396.5
26096.596.589.6
31593.193.1
37082.782.7

Type E(ERW)管には、ASME B31.3 に基づいて 0.85 の溶接継手効率係数が適用され、許容応力が低下します。高温では、ERW は 315 °C を超えてリストされていません。

ASTM A106 (SA-106) — 許容応力表 (ASME B31.3)

温度 °Cグレード A MPaグレード B MPaグレード C MPa
−29 ~ 38103103117
100103103117
200103103117
26096.5103110
31593.196.5107
37082.782.796.5
42568.968.975.8
45555.255.262.1
480

A106 グレード B は、通常、蒸気および炭化水素サービスで最大約 425~455 °C に使用されます。480 °C を超える場合は、合金鋼(例:A335 P11、P22)が必要です。


クロス標準等価物

ASTMグレードEN 10216-1 / EN 10217-1JIS G3454/G3455IS 1239 / IS 3589
A53 Gr AType S/EP195TR2(約)STPG370中クラス(約)
A53 Gr BType S/EP235TR2STPG410IS 3589 Gr410
A106 Gr A継目なしP235GH (EN 10216-2)STPT370
A106 Gr B継目なしP265GH / P235TR2 (EN 10216-1)STPT410IS 3589 Gr410(約)
A106 Gr C継目なしP310GH(約)STPT480

EN 10216-1 は、常温および高温での圧力用途向けの継目なし鋼管をカバーしています。P235TR2(A53 Gr B 相当)および P265GH(A106 Gr B 相当)は、炭素鋼管の置換用に最も参照される EN グレードです。


MTC検証チェックリスト

A53 または A106 パイプのミル試験証明書を検証する場合、以下を確認してください:

  • 規格指定、グレード、およびタイプ(A53 の場合:Type E、S または F)が購買注文と一致している
  • ヒート番号がパイプのマーキングまで追跡可能である
  • 炭素が等級の最大値に準拠している(A106 が A53 より P および S の制限が低いことに注意)
  • A106 については 0.10% 以上のシリコンが報告されている(必須の最小値 — A106 MTC にシリコンがないことは欠陥です)
  • 降伏強さおよび引張強さが等級の最小値を満たしている
  • 伸び率が指定されたゲージ長の最小値を満たしている
  • 静水圧試験:試験圧力および合格/不合格結果が記録されている(または合意により置き換えられた NDET)
  • 高温サービスの場合:A106(継目なし)が指定されていることを確認し、A53 Type E(ERW)ではありません
  • ASME アプリケーションの場合:SA-53 または SA-106 指定が記載されており、単なる ASTM A 指定ではありません

よくある質問

ASTM A53とASTM A106の主な違いは何ですか?

主な違いは:(1) A106 は継目なしのみ。A53 は ERW および炉溶接管を含みます。(2) A106 は高温サービス向けに指定されており、0.10% のシリコンの最小値があります。A53 は Si の最小値を強制しません。(3) A106 は、A53(P 0.05、S 0.045)と比較して、リン and 硫黄の制限がより低い(各最大 0.035)。約 200 °C を超える高温圧力サービスの場合、A106 グレード B 継目なしが推奨され、ほとんどの配管コードで必要です。

ASTM A53グレードBのERWを高温サービスに使用できますか?

A53 グレード B ERW は ASME B31.3 の下で約 315 °C まで使用できますが、ERW 管に適用される溶接継手効率係数 0.85 により許容応力が低下します。315 °C を超える温度、または完全な継手効率が必要な場合は、A106 グレード B 継目なしを指定する必要があります。A53 Type F(炉溶接)は、通常、常温の非圧力用途に限定されています。

SA-106グレードBはASTM A106グレードBと同じですか?

はい。ASME SA-106 グレード B は、技術的変更なく ASME ボイラー圧力容器規程セクション II パート A に ASTM A106 グレード B を採用しています。ASME B31.1 または B31.3 に従って構築された配管システムの場合、購買注文は、コード材料トレーサビリティ要件を満たすために、A106 ではなく SA-106 を指定する必要があります。

ASTM A106グレードBのEN同等物は何ですか?

最も近い EN 同等物は、EN 10216-2 による P265GH(高温圧力用途向けの継目なし鋼管)または EN 10216-1 による P235TR2(常温用途)です。P265GH は 265 MPa の最小降伏強さを持ち、ボイラー および 熱交換器チューブに使用されているため、高温配管用の A106 Gr B に最も近い一致です。

ASTM A53は亜鉛めっきパイプをカバーしていますか?

はい。ASTM A53 は、黒(無被覆)および熱浸亜鉛めっき管の両方をカバーしています。亜鉛めっき要件は標準で指定されており、亜鉛コーティングの重量および接着テストが含まれます。亜鉛めっき A53 管は、一般的に消防スプリンクラー システム、給水、およびガス配分配管に使用されています。

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