1. 材料特性と適合性
ステンレス鋼304:
構成: クロム18%、ニッケル8%、残りは鉄。
耐腐食性: 耐食性が良好で、特に軽度の腐食性環境を含むさまざまな環境での酸化や腐食に対して優れた耐食性があります。
機械的性質: 引張強度が約515MPaで延性も良好です。
熱伝導率: 銅よりも低く、約16 W/m·Kです。
銅：
構成: 純銅（99.9%）、微量の他の元素を含む。
耐腐食性: 大気および水環境に対する優れた耐性。
機械的性質: 引張強度は約 220 MPa で、延性と展性に優れています。
熱伝導率: 高く、約 385 W/m·K で、ステンレス鋼よりもはるかに高くなります。
ガルバニック腐食の可能性:
電気化学シリーズ: 銅はステンレス鋼よりも正の電極電位を持っているため、ガルバニックカップルではステンレス鋼が陽極、銅が陰極になります。つまり、この 2 つが電解質の存在下で接続されると、ステンレス鋼はガルバニック作用によりより速く腐食する可能性があります。
予防措置: 金属間の電解接触を防ぐために、誘電ユニオンを使用するか、環境が乾燥していて非導電性であることを確認してください。
2. プレス継手の互換性
プレスフィッティング設計:
銅製プレス継手は、主に銅管用に設計されています。プレス動作により、パイプの表面に対して O リングが圧縮され、密閉状態が作られます。フィット感と密閉性は、パイプの正確な寸法と材料特性に依存します。
ステンレス製プレス継手:
寸法: ステンレス鋼管は銅管と比べて寸法が若干異なる場合があります (たとえば、壁の厚さの違いによる)。これは銅用に設計されたプレス継手のシール効率に影響を与える可能性があります。
硬度: ステンレス鋼は銅よりも硬いため、取り付け時に継手と O リングの圧縮に影響を与える可能性があります。ツールのキャリブレーションが不適切だと、不適切な密閉やパイプの損傷につながる可能性があります。
3. 研究と基準
業界標準:
銅製プレス継手: 通常は、銅管用プレス継手の寸法、材質、性能基準を規定する ASME B16.51 などの規格に準拠します。
ステンレス継手: ステンレス鋼のパイプと継手の要件を規定する工業用配管用の ASTM A403 や ASME B31.3 などの規格に準拠します。
ケーススタディと研究:
ガルバニック腐食研究研究によると、水分や電解質が存在する環境（水道システムなど）では、保護対策を講じずにステンレス鋼と銅を直接接触させると、ステンレス鋼の腐食が加速する可能性があるそうです。腐食工学ジャーナルの研究では、誘電体継手や非導電性バリアがこのリスクを軽減するのに効果的であることが示されています。
ジョイントの完全性: テストの結果、ステンレス鋼パイプのプレス継手は、継手がステンレス鋼用に特別に設計または定格されている場合、安全な接合を維持できることがわかっています。ただし、ステンレス鋼に標準的な銅プレス継手を使用すると、不適切な密閉や応力集中により故障が発生する可能性があります。
4. インストールのベストプラクティス
誘電体フィッティング:
目的: 金属同士の直接接触を防ぎ、ガルバニック腐食のリスクを軽減します。
インストール: 銅製の継手とステンレス鋼製のパイプの間には、必ず誘電ユニオンまたはフランジを使用してください。これらには通常、2 つの金属を電気的に絶縁するプラスチックまたはゴム製の絶縁体が付いています。
適切なツール:
プレスツール: 使用する材料 (銅またはステンレス鋼) に合わせて調整された、継手メーカーが推奨するツールとジョーを使用してください。
シール検査: プレス後、ジョイントを検査して、O リングが適切に圧縮され、隙間や歪みがないことを確認します。
環境制御:
水分管理: 特に埋設環境や湿気の多い環境では、接合部の水の露出を最小限に抑えるようにシステムが設計されていることを確認してください。水への露出によりガルバニック腐食が悪化する可能性があります。
5. 結論
ステンレス鋼 304 パイプを銅のプレス継手と接続することは可能ですが、ガルバニック腐食、継手の互換性、適切な取り付け手順を慎重に考慮する必要があります。安全で耐久性のある接続を確保するには、この用途向けに特別に設計された誘電ユニオン、適切なプレス継手、およびツールが不可欠です。正しく処理しないと、接合部が腐食したり、漏れたり、故障したりする可能性があります。
特定の用途については、関連規格への準拠と長期的な信頼性を確保するために、材料と圧入技術の両方に精通した製造元またはエンジニアに相談することをお勧めします。