シームレスステンレス鋼管は、加熱、穿孔、圧延、仕上げの一連の工程を経て製造され、溶接継ぎ目のない管となります。ここでは、製造工程の詳細な説明と、その品質を保証する試験方法および基準について説明します。
シームレスステンレス鋼管の製造工程
原材料の準備
ビレットの準備ステンレス鋼のビレット（円筒形の棒鋼）を選別し、必要な長さに切断します。ビレットは表面の欠陥がないか検査され、加熱の準備が整います。
加熱
ビレットの加熱: ビレットは回転炉または誘導炉で、通常約 1200 度 (2192 度 F (3 度 F)) の温度に加熱され、金属が柔らかくなり、加工しやすくなります。
ピアス
ピアシングプロセス: 加熱されたビレットはピアシング ミルに送られ、そこでロータリー ピアサーまたはマンネスマン ピアシング ミルを使用してピアシングされます。ビレットは回転され、ピアシング マンドレルまたはプラグに押し付けられて中空のシェルが作成されます。これにより、最初に中空の中心を持つ粗いチューブが形成されます。
ローリング
伸長またはピルガーミル圧延: 中空シェルは、エロンゲーターまたはピルガーミルで圧延され、直径と壁の厚さがさらに減少します。パイプは、テーパーローラーを備えた一連の圧延スタンドを通過し、徐々に厚さが減少し、長さが延長されます。
マンドレルミルプロセス: 中空パイプが圧延スタンドを通過する際に、マンドレル（長い円筒形の棒）が中空パイプ内に挿入されます。これにより、滑らかな内面を維持しながら、必要な内外寸法を実現できます。
サイズ調整と伸縮の軽減
サイジングミル: パイプはサイジングミルを通過し、正確な外径と壁厚を実現します。サイジング操作により寸法精度が確保されます。
ストレッチリデューシングミル場合によっては、パイプの直径をさらに縮小し、厚さを微調整するストレッチレデューシングが行われます。
熱処理
アニーリング: パイプは、内部応力を緩和し、延性を高め、機械的特性を改善するために、熱処理またはアニーリングを受けます。アニーリング プロセスでは、パイプを特定の温度まで加熱し、その後、必要な特性に応じて急速 (急冷) またはゆっくり冷却します。
矯正とカット
矯正: パイプは矯正機に通され、曲がりや希望の形状からのずれを修正します。
切断パイプはのこぎりや火炎カッターなどの切断機を使用して必要な長さに切断されます。
表面仕上げ
スケール除去と酸洗い: パイプの表面は、酸性溶液（酸洗い）または研磨ブラストを使用して洗浄され、スケール、酸化物、およびその他の不純物が除去されます。
研磨: パイプは、特に滑らかな仕上げが重要な用途の場合、必要な表面仕上げを実現するために研磨されます。
検査とテスト
目視検査および寸法検査: パイプは表面の欠陥がないか目視検査され、寸法が検査されて必要な仕様を満たしているかどうかが確認されます。
シームレスステンレス鋼管の試験方法と規格
シームレスステンレス鋼管は、品質と規格への準拠を確認するためにさまざまなテストを受けます。
一般的なテスト方法:
非破壊検査（NDT）：
超音波検査（UT）高周波音波を使用して内部の欠陥や不連続性を検出します。
渦電流検査 (ECT): 電磁誘導を利用して表面および表面付近の欠陥を検出します。
磁性粒子検査（MPI）: 磁場と鉄粒子を使用して表面およびわずかに表面下の不連続性を検出します (強磁性材料にのみ適用可能)。
染色浸透探傷検査 (DPI): 液体浸透剤を使用して、肉眼では見えない表面の欠陥を明らかにします。
破壊試験:
引張試験: パイプが破断するまで引っ張ってパイプの強度を測定します。
硬度試験: 材料のへこみに対する耐性を決定します。
平坦化テスト: パイプが割れることなく平坦化に耐える能力を評価します。
曲げ試験: パイプの延性と、破損せずに曲げに耐える能力を評価します。
衝撃試験: パイプの靭性または破壊時のエネルギー吸収能力を評価します。
水圧試験:
パイプに水または他の液体を充填し、圧力をかけて漏れ、欠陥、構造上の弱点がないか確認します。これにより、パイプが最大定格圧力に耐えられるかどうかが検証されます。
シームレスステンレス鋼管の規格：
いくつかの国際規格では、シームレスステンレス鋼管の製造、試験、品質要件を規定しています。
ASTM規格:
ASTM A312: シームレス、溶接、および高度冷間加工オーステナイト系ステンレス鋼管の標準仕様。
ASTM A213: シームレスフェライト系およびオーステナイト系合金鋼ボイラー、過熱器、および熱交換器チューブの標準仕様。
ASTM A269: 一般用途向けシームレスおよび溶接オーステナイト系ステンレス鋼管の標準仕様。
ASTM A790: シームレスおよび溶接フェライト/オーステナイトステンレス鋼管の標準仕様。
ASME規格:
規格これらは ASTM 規格と同等の仕様ですが、圧力配管用途で使用するためにアメリカ機械学会によって発行されています。
EN（欧州規格）規格：
EN 10216-5: 圧力用シームレス鋼管 – 技術的な配送条件 – パート 5: ステンレス鋼管。
EN 10297-2: 機械および一般エンジニアリング用シームレス円形鋼管 – 技術的納入条件 – パート 2: ステンレス鋼。
ISO規格:
1127 規格: ステンレス鋼管 - 寸法、許容差、単位長さあたりの慣例質量。
ISO 2037認証取得: 食品業界向けステンレス鋼管。
これらの規格は、シームレスステンレス鋼管が意図された用途に必要な性能と安全基準を満たすことを保証するために、材料特性、寸法、許容差、表面仕上げ、機械的特性、および試験方法に関するガイドラインを提供します。