ASTM A694 グレード F52 は、高圧トランスミッション用(最低降伏点≈0.5MPa)の高降伏炭素/低合金鍛造材種です。 52 ksi / 360 MPa最小引張 66 ksi / 455 MPa最小伸長20%)。実際には API 5L X52ラインパイプとA860 WPHY-52継手でよく使用される。しかし、組成、靭性、熱処理、必須試験(CVN、破壊靭性、製品対熱分析)は規格によって異なるため、その「同等性」はケースバイケースで確認する必要がある。常に部品の MTR(材料試験報告書) 代替を指定する前に、発注書に実際に記載されている規格を確認すること。
ASTM A694 F52とは
ASTM A694/A694Mは、以下の規格をカバーするASTM規格です。 炭素鋼および合金鋼鍛造品 配管フランジ、継手、バルブ、および配管部品用 高圧トランスミッション・サービス.A694の各グレードには、それぞれ番号が付けられている。 最低降伏強度 ksi(F42、F46、F50、F52、F56、F60、F65、F70)。 F52は、最低0.2%のオフセット降伏を~52ksi(≒360MPa)必要とする。 この規格は、ASTM A694 規格の本文に規定されている。これらの要件と全体的な範囲は、ASTM A694規格の本文に定義されています。
F52の存在理由
A694等級は、フランジ/継手用材料に適合するよう開発された。 高利回り 現代のパイプライン鋼(Xグレード)の機械的特性により、継手や接続継手が高圧伝送システムの弱点になることはありません。従来のA105フランジ(≒36ksi降伏)に比べ、A694 Fグレードは許容応力がはるかに高く、同じ使用圧力で薄肉設計やフランジの小型化が可能です。
主な保証特性(仕様が強制するもの)
以下はその内容である。 最もよく参照される F52の保証物件(代表-実際の版を確認し、PO/MTRを購入):
プロパティ | 典型的なA694 F52の要件(最小) |
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0.2%オフセット降伏強さ | 52 ksi (360 MPa). |
引張強さ | 66 ksi (≈455 MPa). |
伸び(単位:2インチ/50mm) | 20%(分). |
最大炭素(熱/製品) | ≈ 0.26-0.30% (熱/製品分析の許容範囲は異なる)。 |
ムン | ≈ ~1.6%(最大レンジ). |
Si | 0.15-0.35% (典型的な例だ)。 |
P、S | ≤ 0.025-0.030% (低レベル)。 |
注:上記の値は、標準的かつ一般的に使用されているサプライヤーの表から収集した要約目標値である。ASTM版またはサプライヤーのMTRに印刷されている正確な限界値を常に確認すること。
化学組成 - 実用表
異なる版やサプライヤーの製品/熱分析は異なる場合がある。以下は、加工業者やフランジサプライヤーが使用する実用的な統合である。 ない 標準テキストまたはMTRの代わりとして使用する):
エレメント | 代表的なA694 F52 |
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カーボン(C) | ≤ 0.26-0.30%. |
マンガン (Mn) | ≈ 1.4~1.8%(一般的には≦1.6%). |
ケイ素 (Si) | 0.15-0.35%. |
リン (P) | ≤ 0.025-0.030%. |
硫黄 (S) | ≤ 0.025-0.030%. |
合金(Cr、Mo、Ni、V、Nb) | 通常 トレース・トゥ・ロー 特定の等級や製品形態では、靭性/硬化のために管理された量が加えられることがある。供給業者のMTRを参照のこと。 |
メカニカルテーブル(簡潔)
プロパティ | 値(代表値/分) |
---|---|
収量(0.2%オフセット) | 52 ksi / 360 MPa |
引張(極限) | 66 ksi / 455 MPa |
伸び | 20%(分) |
硬度(典型的な鍛造/焼入れ状態) | ブリネル ~180〜200HB (熱処理によって異なる)。 |
熱処理、ノッチ靭性、低温サービス
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熱処理: A694鍛造品は通常 焼ならしおよび/または焼入れ・焼戻し 要求される降伏点/引張点および靭性を得るためには、鋼種および製造工程による。典型的な焼戻し/焼ならしの炉温度は、製品によっては540 °C (1000°F)領域である。
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インパクトテスト / CVN: A694は、それ自体で全鋼種のシャルピー 温度を一律に定めているわけではないので、 購入者はCVN要件(温度と最小エネルギー) を指定することができる。多くのパイプライン用 途では低温靭性が要求されるため、その場合 は注文書とMTRに要求されるCVN温度とその値 を明記する。
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デザインノート: A694 F52 は、特定の部品と供給業者が必要な温度範囲をカバーする CVN データを提供しない限り、本質的に「低温」等級ではない。
同等規格 - エンジニアがF52を他の規格にマッピングする方法
短い答えだ: F52は、一般的に機能的に互換性があると考えられている。 api 5l x52 / a860 wphy-52 調達の文脈によっては、EN/DINの細粒高耐力鋼(P355系)とグループ化されることもある。しかし 厳密な等価は決して自動的ではない - 比較しなければならない 化学的限界、引張/降伏、要求されるCVNレベル、熱処理、検査/試験要件.
以下は、調達に関する議論に使用される簡潔な相互参照表である(おおよそのものであり、申請ごとに確認すること):
ASTM A694 F52 | 共通の相互参照/ほぼ同等(注) |
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api 5l x52 / a860 wphy-52 | どちらも~52ksiの降伏点を規定しているため、パイプライン/フランジの互換性のためにF52とよく適合する。PSLレベル(PSL1対PSL2)とCVN試験を確認した後に使用する。 |
EN / DIN - P355N/P355NH (EN 10222-4 / EN 10025ファミリー) | 欧州では、技術者はA694 Fグレードを様々なEN規格の鍛造用細粒/高耐力鋼にマッピングしている。マッピングは製品規格と要求耐力に依存する。マッピングは製品規格と要求される耐力に依存します。 |
ASME / A860 WPHY グレード | A860 WPHY 52継手はAPI 5L X52に使用され、A694 F52フランジはこれらのパイプ/継手等級(機械的性質が一致する)によく使用される。 |
実践的なガイダンス: 配管仕様書に「X52パイプにはA694 F52フランジを使用する」と書かれている場合、それは標準的で一般的な組み合わせである。所有者の仕様で「A694 F52と同等の材料」と要求された場合、売主に以下を提供するよう要求する。 A694または明確な同等性の根拠を示すMTR (化学的、機械的、衝撃的データ)。
同等性が誤解を招く理由 - 5つの落とし穴
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異なるテストプログラム: API/EN/ASTMは、異なる必須テスト(PSL2追加テスト、EN鍛造品は異なる熱分析またはNDTを必要とする場合がある)を要求する場合がある。
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靭性の許容温度の違い: CVNの温度と許容値は様々であり、「52ksi」の降伏が同等の破壊靭性を保証するものではない。
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組成の違い: 炭素と微細合金の違いは溶接性とHAZ靭性に影響し、%の小さな変化は重要なサービスにとって重要である。
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熱処理のばらつき: 「鍛造まま」、「焼ならし」、「焼入れ・焼戻し」の製品では、組織・靭性が異なる。加工を確認する。
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製品形態とヒート/ロットのトレーサビリティ: 規格によっては、製品分析と熱分析を認めるものもある。 ヒートバイヒートMTR クリティカルスプール用。
代表的な用途(F52が適している場合)
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トランスミッションパイプラインのフランジと高圧配管 (石油・ガスパイプラインヘッダー)。
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高圧ポンプ、バルブ、鍛造継手 ここで、フランジの引張/降伏はパイプラインの等級に追従しなければならない。
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コンプレッサーとガス送出ステーション 軽量化と高い許容応力が望まれる場合。
製造上の注意(バイヤー/QAチーム向け)
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鍛錬の実践: A694鍛造品は、通常、インゴット/ビレットからの熱間鍛造の後、機械加工と熱処理を施して製造される。フランジが指定されている場合、重要寸法はASME/ANSI寸法規格(B16.5、B16.47)を参照すること。
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トレーサビリティ: リクエスト 完全なMTRトレーサビリティ熱番号、製品/熱分析、CVN 試験報告書(指定されている場合)、硬度、および購入者が要求する NDT(RT/UT)。
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マーキング: サプライヤーは、A105、A350、A694などの混同を避けるため、フランジに等級、ヒート番号、規格を表示すべきである(A694部品は、しばしば「A694 F52」またはASME SA694相当品と表示される)。
溶接、機械加工、修理の推奨
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溶接前後の熱処理(PWHT): PWHTが必要かどうかは、部品の厚さ、 含有元素(Cr/Mo)、および購入者の溶接手順 仕様書(WPS)による。多くのA694炭素/低合金鍛造材は、一般的なフラン ジ厚さではPWHTを必要としないが、パイプライ ンまたは圧力容器の溶接では、規格に従って PWHTが必要になる場合がある。溶接技師に確認すること。
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溶接フィラーの選択: 強度と靭性が適合するフィラーメタルを選 択する。高強度フィラーの組み合わせでは、脆 弱なHAZを避けるため、フィラー強度が適合す るか、わずかに低いものを選択する。
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機械加工: F52 は A105 クラスのフランジより強度が高い - 一貫した切削工具/送りを使用する。フランジネックの正味断面積を設計マージン以下にするような材料の除去は避ける。
調達のための検査・試験チェックリスト
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MTR:ヒートナンバー、製品/熱分析、試験報告書。
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機械試験証明書:引張、降伏、伸び。
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購入者が指定した温度でのCVN/衝撃試験報告書(呼び出された場合)。
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硬度試験。
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購入者または適用規格により要求される場合は、NDT(RT/UT/MT)。
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ASME B16.5 / EN1092または指定のフランジ寸法規格に準拠した目視および寸法検査。
実用的な同等性の例
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ケースA:パイプラインの接続: エンジニアがAPI 5L X52パイプとA694 F52フランジを指定した。ただし、フランジサプライヤーがA694 MTRとそれに適合するボルト/ガスケットの選択を提供することを要求する。
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ケースB - 低温負荷の圧力容器: を行う。 ない 低温圧力容器用鍛造品には、F52 を盲目的に代用 - CVN 性能が認証された EN / ASME 低温等級 (A350 LF2 / LF3) を使用する。
比較クイックリファレンス:A694 F52 と一般的な代替品との比較
素材 | 降伏 (ksi / MPa) | 代表的な使用例 | 備考 |
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A694 F52 | 52 ksi / 360 MPa. | パイプライン用高収率フランジ/継手。 | バイヤーの指示により、MTRおよび特定のテストが必要。 |
API 5L X52 | 52 ksi / 360 MPa。 | ラインパイプ。 | PSL2テストとPSL1テストは同等性に影響する。 |
A105 | ~36 ksi / 250 MPa。 | 汎用フランジ(低圧)。 | 高収量が要求される場合には適さない。 |
A350 LF2 | ~36ksiだが、低温靭性試験済み。 | 低温フランジ。 | クライオサービスにはLF2/LF3を選択し、認定を受けていない場合はF52を選択しない。 |
調達に関する文言
「材料は ASTM A694/A694M Grade F52 (ASME SA694 F52 も可)とする。サプライヤーは、ASTM A694 と熱番号を参照した完全な MTR、製品/熱化学分析、引張/降伏/伸び試験報告書、購入者が指定した温度での硬度と CVN 衝撃報告書(示されている場合)を提出すること。ASME B16.5(またはEN 1092-1)に準拠したフランジ寸法。代替品については、完全な試験文書とともに書面で合意すること。
エンジニアによくある質問
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A694 F52フランジをX52パイプに使用できますか? - はい PSLレベルとCVNの要件を確認する。
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F52はステンレスか二相ステンレスか? - そうだ。 A694 F52は、高収率炭素/低合金鍛造品で、他のサプ ライヤーが使用することがある二相ステンレス鋼の F番号と混同しないこと。MTRキーワードを確認する。
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A694は低温性能を保証するのか? - 自動的ではなく、購入者がCVN/温度許容値を指定する必要がある。
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A694 F52はX52と同じ組成ですか? - 約しかし、マイクロアロイと要求されるテストは異なる。
よくある質問
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Q: A694 F52の正確な降伏と引張は?
A: 最小0.2%オフセット収量 52 ksi (≈360 MPa) および最小引張 66 ksi (≈455 MPa)伸びの最小値 20%.これらは、"F52 "を定義する核となる機械的閾値である。 -
Q: API 5L X52はA694 F52と同じですか?
A: 一対一の同一性はなく、どちらも~52ksiの降伏を目標としている。API 5Lは特定の化学/靭性試験を伴うパイプ規格(PSL1/PSL2)であり、A694は鍛造/フランジ規格である。これらは 一般的なペアただし、PSL、CVN、MTRを確認する必要がある。 -
Q: A694 F52をA105フランジやA106パイプに溶接できますか?
A: 溶接は可能だが、降伏の不一致に注意:A105 (≈36 ksi)ははるかに軟らかい。フランジ・ネック/ボア加工は、A105部品に過大な応力をかける可能性がある。高応力システムの場合は、強度を合わせるか、違いに対応するように設計する。エンジニアリング・レビューを推奨する。 -
Q: F52フランジを購入する際、どのような試験を要求すればよいですか?
A: 最低限:最低:MTR(熱数)、引張試験、降伏、伸び、および購入者が指定する CVN 衝撃試験。契約による硬度及びNDT。ASTM A694 のどの版を使用したかを明記するよう供給業者に要求すること。 -
Q: ヨーロッパで注文できるEN/DIN規格の同等品はありますか?
A: エンジニアは、A694 F52をEN細粒/高耐力鋼(P355系/1.0562または関連呼称)に対応させることが多いが、鍛造とフランジの受け入れについては、EN製品規格(EN 10222-4またはEN 1092-1)を確認すること。これらのマップは概算です。 -
Q: A694はソケット溶接継手とネジ継手をカバーしていますか?
A: はい - 本仕様書は鍛造継手、バルブ、部品を対象としています。ソケット溶接/ねじ切り形状の場合、製品分析許容値が異なることがあります。 -
Q: どのような熱処理が必要ですか?
A: 製造業者と部品の形状によっては、焼ならしまたは焼入れ・焼戻しを行う。設計で特定の微細構造/靭性が要求される場合は、それを明記する。 -
Q: A694 F52 フランジはオフショアサービスでは一般的ですか?
A: オフショアや腐食性の高い環境では、腐食許容量を増やすか、ステンレス/CRAライニングを使用することが望ましい。海水および腐食条件への適合性をご確認ください。 -
Q A694 F52 フランジは高温蒸気サービスに使用できますか?
A: 可能性はあるが、高温クリープ耐性は合金組成と設計に依存する。 -
Q:同等性を証明する書類は?
A: 標準規格(A694 または API/EN)、完全な化学分析、引張/降伏/伸びの結果、および CVN 試験報告書(指定された場合)を含むヒートバイヒート MTR。代替品については、購入者/エンジニアの書面による承認が必要。
購買チェックリストとPOの文例
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指定する ASTM A694/A694M - グレードF52 (またはASME SA694 F52を許可)。
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必要 MTR ASTM/A860/API規格を参照のこと。
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必要なものを指定する CVN温度 (もしあれば)、NDT、受け入れレベル。
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フランジ寸法規格(ASME B16.5またはEN 1092-1)と定格クラスを呼び出す。
最終エンジニアリング勧告
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トリート A694 F52 → API X52 として 実践ペアリング盲目的な代打ではない。
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クリティカル/低温/疲労に敏感なシステムには、以下のものが必要です。 衝撃/破壊データ 契約書に記載されている。
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主張する 熱トレース可能なMTRとサプライヤー・プロセス・ノート (鍛造スケジュール、熱処理)。