ボイラーおよび熱交換器チューブ：A192 から T91 まで

なぜ配管ではなくチューブなのか

ボイラーおよび熱交換器チューブは厳密な意味でのチューブです：正確な外径と肉厚で注文されます（多くの場合 BWG ゲージによります ― 16 BWG は 1.65 mm です）。管板にロールまたは溶接で取り付け、U 字形に曲げ、鋼がゆっくりクリープする金属温度で圧力を保持しなければならないためです。呼び配管サイズはここには場所がありません。

温度の階梯

鋼種の選定は使用温度に従います。クリープ強さは合金ごとに異なる点で崩れるためです。目安となる上限は、常に応力とコードに依存します：

系統	例	おおよそ、金属温度
炭素鋼	ASTM A192, A210 A-1, EN P235GH/P265GH	約 450 °C まで
C-Mo および 1.25Cr	A213 T11 (≈ EN 13CrMo4-5), 16Mo3	約 500–550 °C
2.25Cr-1Mo	A213 T22 (≈ EN 10CrMo9-10)	約 550–580 °C
9Cr クリープ強さ強化鋼	A213 T91 (EN X10CrMoVNb9-1)	約 600 °C 以上
オーステナイト系ステンレス鋼	A213 TP304H, TP347H	最高温度と腐食用途

主な仕様

• ASTM A192 ― 高圧用途向け継目無炭素鋼ボイラーチューブ：標準的な過熱器／水壁用炭素鋼種で、チューブロール加工のために硬さが管理されています。
• ASTM A179 ― 熱交換器および凝縮器向け冷間引抜低炭素チューブ。圧力と温度が中程度の場合。
• ASTM A213 ― ボイラー、過熱器、交換器向け継目無フェライト系およびオーステナイト系合金チューブ：T 鋼種（T5, T9, T11, T22, T91）と TP ステンレス鋼種はここに属します。
• EN 10216-2 ― ヨーロッパの対応規格で、P235GH/P265GH 炭素鋼種と合金鋼種 16Mo3、13CrMo4-5、10CrMo9-10、X10CrMoVNb9-1 を含みます。
• ASME SA-192/SA-213 は ASTM 規格のコード採用版であり、ASME スタンプ付き構造には必須です。

T91 には注意が必要

T91 のクリープ強さは、正確な化学成分と、焼戻しマルテンサイトを生み出す焼ならし＋焼戻しサイクルに由来します。製造には寛容ではありません：溶接には管理された予熱、パス間温度、溶接後熱処理、そして硬さの検証が必要です。曲げ、硬さ試験、PWHT 記録は購入の一部であり、追加の書類作業ではありません。低合金鋼種は現場条件に対してはるかに寛容です ― T91 の方がコンパクトになる場合でも T11 と T22 が広く指定され続ける理由の一つです。

試験と文書

圧力部品用チューブは、通常の配管より重い検査負担を負います。製品規格は、延性の証明としての圧扁、拡管、または曲げ試験、チューブごとの水圧試験または渦電流／超音波の同等試験、そして管板に拡管される A192 のような鋼種に対する硬さ限度を要求します。合金およびクリープ鋼種については、受領時の材料識別（PMI）は重要なプラントでは標準的な慣行です：T22 バンクに混入した一本の T11 チューブ、または合金バンクに混入した炭素鋼チューブは、高温使用に入るまで故障しない可能性があります。ヒート番号によるトレーサビリティは、EN 10204 3.1 証明書に裏付けられて、その確認を可能にします。

交換器の詳細

シェルアンドチューブ式交換器については、次も指定してください：チューブの長さと公差、U ベンドの要件とその溶体化処理、表面状態、渦電流または水圧試験の範囲、EN 10204 3.1 認証。材料は満たしても、曲げ状態や試験範囲で不合格となるチューブは、やはり不適切なチューブです。