ボイラー・圧力容器用鋼

製品概要

ボイラーおよび圧力容器用鋼板は,高温下での持続的な機械的応力に耐えつつ,クリープ,腐食,および熱疲労に抵抗できなければなりません。製品ラインナップには,-20°Cから600°Cの範囲で稼働する火管式および非火管式圧力機器向けに設計された,炭素鋼,炭素マンガン鋼,および低合金クロムモリブデン鋼の各グレードが含まれます。 SA516-70 焼ならし鋼板は,425°Cまでの中温用途向けに供給され,SA387 Gr.22（2.25Cr-1Mo）はハイドロクラッカー反応器および高圧水素用途向けに,SA537 CL2 焼入れ・焼戻し鋼板は厚肉アンモニアコンバーターおよび大口径貯蔵球体向けに供給されます。 すべての鋼板は,ASME BPVC Section II Part A および EN 10028-2/3 に準拠しており,溶解分析および製品分析に基づき,化学成分および機械的特性が保証されています。

製造プロセスと化学的制御

製造工程は,電気アーク炉での溶解と取鍋精錬から始まり,厳格な化学成分管理が行われます。例えば,SA516-70の場合,厚さ50mmの鋼板では炭素含有量が最大0.28％,マンガン含有量が0.85～1.20％であることが求められます。 鋼板は,制御圧延を経て,900～950°Cで焼ならしを行い,空冷するか,QT グレードの場合は 900～930°C で焼入れを行い,620～680°C で焼戻しを行います。 設計温度における降伏強度は,ASME Section II Part D に基づき保証されており,例えば SA516-70 では,200°C で 260 MPa 以上,400°C で 185 MPa 以上が保証されています。 P355GH のような EN 10028 グレードの場合,350°C における 0.2% 降伏強度は最低 185 MPa と認定されており,各熱処理ロットについて高温引張試験によって検証されています。

寸法加工能力と検査基準

厚さは6mmから200mm,幅は最大3,500mm,長さは最大18,000mmまで対応可能です。鋼板は,グレードおよび厚さに応じて,焼ならし,焼ならし・焼戻し,または焼入れ・焼戻しの状態で供給されます。 SA387 Gr.11およびGr.22の厚さ50mmを超える鋼板については,熱サイクル後の機械的特性を検証するために,溶接後熱処理（PWHT）試験片が適用されます。すべての鋼板は,SA578レベルBまたはEN 10160クラスS1/E1に基づき100%超音波検査を受け,重要用途においては層状欠陥の許容基準が直径3mmに制限されます。 材料試験証明書は,EN 10204 タイプ3.1または3.2に基づき発行され,完全な化学分析,常温および高温での引張試験結果,指定試験温度におけるシャルピーVノッチ衝撃値,およびASTM E112に基づく結晶粒径が含まれます。

二重認定と国際的な単位互換

Q345Rや15CrMoRなどの中国GB/T 713規格の鋼種については,ASMEまたはEN規格の同等品に対する二重認証を提供しており,グローバルな調達を簡素化します。 Q345R（P355GHに相当）は,室温で 345 MPa,350°C で 170 MPa の最小降伏強度を持ち,-20°C で 41J の衝撃エネルギーが保証されています。 15CrMoR（SA387 Gr.12に相当）は,1.0～1.5%のクロムおよび0.45～0.60%のモリブデンを含有し,550°Cまでの耐クリープ性を備えているため,石炭火力発電所の蒸気ドラムや熱交換器に適しています。 酸性環境下でのHIC耐性を向上させるため,硫黄およびリンの含有量を0.010%未満に低減した鋼板を供給することが可能であり,石油・ガス用途についてはNACE TM0284に準拠した水素誘発割れ試験が実施されます。

用途・産業

石油・ガスセクターの業績

石油・ガス分野では,SA387 Gr.22 CL2鋼板が,450°Cおよび水素分圧200 barの条件下で稼働する水素化処理反応器に使用されており,API 579に基づき,10万時間後のクリープ破断強度が100 MPaであることが要求されます。 液化天然ガス（LNG）貯蔵タンクには,SA537 CL1 焼ならし鋼板が最大 50 mm の厚さで供給され,-40°C でのシャルピー衝撃エネルギー 27J が保証されており,極低温用途に関する EN 14620 の要件を満たしています。 これらの鋼板は,プロパンおよびブタンの球形貯蔵タンクにも指定されています。SA537 CL2 の焼入れ・焼戻し状態では,415 MPa の最小降伏強度が確保されるため,焼ならしグレードと比較して肉厚を 15～20% 薄くすることができます。

発電および石油化学分野での用途

発電用途としては,石炭火力発電所や複合サイクル発電所における過熱器ヘッダーや蒸気ドラムなどが挙げられます。SA387 Gr.91（9Cr-1Mo-V）鋼板は,620°Cおよび300 barの条件下で稼働する先進的な超超臨界ボイラー向けに供給されており,その焼戻しマルテンサイト組織により,10万時間後のクリープ破断強度は60 MPaを確保しています。 水力発電用の導水管およびサージタンクには,EN 10164に準拠した厚さ方向の特性が保証されたP355NH焼ならし微細組織鋼板が提供され,高応力を受ける溶接継手においてZ35品質が確保されています。 鉱業では,SA516-70 鋼板が金および銅の加圧酸化プロセスにおけるオートクレーブ容器に使用されています。このプロセスでは,220°C の動作温度と最大 50 g/L の硫酸濃度により,3～6 mm の腐食余裕が必要となります。

石油化学プラントや肥料プラントでは,500°C,350バールで稼働するメタノール反応器やアンモニア合成コンバーターに,13CrMo4-5（EN 10028-2）鋼板が使用されています。 1.0～1.5%のクロム含有量が耐酸化性を提供し,0.45～0.60%のモリブデンが,500°Cで100,000時間におけるクリープ強度を80 MPaまで高めます。 尿素反応器には,316L ステンレス鋼クラッドオーバーレイを施した SA516-70 が供給されます。この場合,80～120 mm のベースプレートの厚さが構造的完全性を確保し,クラッド層が 190°C でのカルバミン酸アンモニウムによる腐食に耐えます。 造船業界では,DNV-GL 認定の P355GH 鋼板が貨物油タンクや不活性ガススクラバーに使用されており,成形後の機械的特性を保証しつつ,耐火構造に関する IMO の要件を満たしています。

海洋・船舶環境に関する技術力

洋上風力発電設備では,トランジションピースやモノパイル基礎にSA537 CL2鋼板が使用されており,板厚が50～100mmの場合,EN 1993-1-10に基づき,-40°Cでのシャルピー衝撃試験が要求される。 焼入れ・焼戻し処理を施した状態では,降伏強度が415 MPa,伸びが20%となり,波や風力による繰返し荷重下でも耐疲労性に優れた溶接接合が可能となります。 海水淡水化プラント向けには,120°Cで動作し,塩化物濃度が最大70,000 ppmのブラインヒーター用に10CrMo9-10（EN 10028-2）鋼板が供給されており,2.25%のクロム含有量により耐ピッチング性が確保されています。 海洋用途向けのすべての鋼板は,DNV,ロイド,またはビューローベリタスによる第三者検査を受けており,取鍋分析から最終寸法検査まで完全なトレーサビリティが確保されています。

ボイラーおよび圧力容器用鋼材にLeading Top Unionを選ぶ理由

認証取得済みの品質管理システムおよび施設の能力

Leading Top Unionは,ISO 3834-2溶接認証およびEN 1090-2 EXC3施工クラスに基づき操業しており,溶接圧力機器の製造プロセスが欧州の最高品質基準を満たしていることを保証しています。蘇州工場には,板材成形用の4,000トン油圧プレス,複雑な形状でも±1mmの公差を実現するCNCプラズマ切断機,ならびに縦方向および円周方向の溶接用自動サブマージアーク溶接ステーションが設置されています。 交差汚染を防ぐため,炭素鋼板と合金鋼板は別々の保管エリアに保管されており,各鋼板には恒久的な刻印とバーコード追跡により,溶解番号,鋼種,厚さが明記されています。品質管理システムはISO 9001:2015およびPED 2014/68/EUモジュールHの認証を取得しており,TÜV SÜDおよびビューローベリタスによる年次監査を受けています。

包括的な試験・検査サービス

標準要件を上回る包括的な試験パッケージを提供しています。すべての鋼板について,ASTM E21に準拠し,室温および最大600°Cまでの指定高温条件下で引張試験を実施し,その結果として0.2%降伏強度および引張強度を報告します。シャルピーVノッチ衝撃試験は,ASTM E23に準拠し,-40°Cから+20°Cの温度範囲で実施され,重要な用途向けに完全な遷移曲線を提供します。 超音波検査は,5MHzプローブを備えた自動Cスキャンシステムを用いて実施され,SA578レベルAに準拠して1.5mmの平底孔の検出感度を達成しています。その他,ASTM E10に準拠した硬度マッピング,ASTM E290に準拠した曲げ試験,およびASTM E112に準拠した結晶粒径測定などの試験も利用可能であり,これらすべてはEN 10204タイプ3.1証明書に記載されます。

エンジニアリング支援およびプロジェクト遂行

技術チームは,ASMEセクションIIパートDに基づくクリープ破断計算や,ASMEセクションVIIIディビジョン2に基づく疲労解析など,材料選定に関する技術支援を提供しています。また,ASMEセクションIXまたはISO 15614に基づく溶接手順認定（WPQR）についても,生産用プレートと同じ熱処理条件を施した試験用プレートを用いて支援を行います。 酸性環境下での使用においてNACE MR0175/ISO 15156への準拠が求められるプロジェクトについては,HRC 22未満に硬度を制御した鋼板を供給し,NACE TM0177に基づく硫化物応力割れ試験を実施します。標準的なグレードおよび厚さの場合,納期は4～6週間ですが,緊急シャットダウンに伴う交換用として,緊急生産にも対応可能です。 プレートは,海上輸送用に完全なエッジ保護と防湿梱包を施して出荷され,世界中の港で仕様通りの状態で到着することを保証します。

技術仕様

関連製品・サービス