海水淡水化プラント、石油掘削装置、原子力発電所のいずれの用途であっても、初めて鋼管を探すとき、最初に自問する必要があるのは、「シームレス、溶接、または鍛造の「パイプ」が必要か?」ということです。これら 3 つのタイプにはそれぞれ異なる利点があるため、異なるアプリケーションや環境に適しています。特定のプロジェクトに適したものを選択する際には、考慮すべき要素がいくつかあります。

エンジニアはおそらくこの質問に対する答えを直感的に知っているでしょうが、これらのシームレス パイプ、溶接パイプ、鍛造パイプとそのさまざまな特性について少し調べてみましょう。

1. シームレスパイプ

まずはシームレスパイプから始めましょう。名前が示すように、シームレスパイプは継ぎ目や溶接のないパイプです。

製造と応用:

シームレスチューブは、主に所望の直径、または直径と壁の厚さの比に応じて、さまざまな方法を使用して製造できます。一般に、シームレスパイプの製造プロセスは、生の鋼をより加工しやすい形状、つまり高温の固体ビレットに鋳造することから始まります。次に、それを伸ばして、フォームの上で押したり引いたりします。次に、この中空チューブは押出プロセスを経て、ダイとマンドレルに押し込まれます。これにより、内径を大きくし、外径を小さくすることができます。

シームレス鋼管は、水、天然ガス、廃棄物、空気などの流体の輸送に一般的に使用されます。また、石油やガス、発電、製薬産業など、多くの高圧で腐食性の高い環境でも頻繁に必要とされます。

アドバンテージ：

高強度: シームレスパイプには継ぎ目がないという明らかな利点があり、弱い継ぎ目がありません。これは、通常、シームレスパイプは、同じ材質グレードおよびサイズの溶接パイプよりも 20% 高い使用圧力に耐えることができることを意味します。
高耐性: 継目がないことは、不純物や欠陥などの問題が溶接部で発生しやすいため、継ぎ目なしパイプがより高い耐食性を提供できることを意味します。

テストの削減: 言うまでもなく、シームレス チューブの溶接の完全性をテストする必要はありません。溶接がないということはテストがないことを意味します。

2. 溶接パイプ

パイプの溶接には外径溶接、内径溶接、両面溶接の3種類があります。共通点は縫い目があること！

溶接パイプの製造プロセスは、鋼のコイルを目的の厚さに圧延して平らなストリップまたはプレートを形成することから始まります。次に、それを巻き上げ、得られたチューブの継ぎ目を化学的に中性の環境で溶接します。

どの種類の鋼が溶接可能であるかというと、一般にオーステナイト鋼が最も溶接しやすく、フェライト鋼は薄い部分を溶接します。二相鋼は現在、完全に溶接可能であると考えられていますが、オーステナイト鋼よりも注意が必要です。

溶接管の製造技術はここ数年で大きく進歩したと考えられます。おそらく最も重要な進歩は、高周波電流を使用する溶接技術の開発でした。これにより、溶接パイプの腐食や継手の破損を回避する能力が大幅に向上します。

溶接パイプの継ぎ目がパイプを弱めるのは理論的には正しいですが、製造方法と品質保証手順は今日でははるかに優れています。これは、溶接パイプの規定の温度および圧力許容差を超えない限り、多くの業界でシームレス パイプと同等の性能を発揮できない理由がないことを意味します。

コスト: 溶接パイプの大きな利点の 1 つは、すべての種類のパイプの中で最も安価で、容易に入手できることです。
一貫性: 溶接パイプはシームレスパイプよりも肉厚がはるかに安定していることが一般に認められています。それは製造工程が一枚の鋼板から始まるからです。
表面品質: 押し出しプロセスを回避することは、溶接パイプの表面もシームレスパイプよりも滑らかになることを意味します。
スピード: 溶接パイプは製造プロセスが簡素化されているため、調達リードタイムが短くなります。

3. 鍛造パイプ

鋼の鍛造は、圧縮力、極度の熱と圧力を使用して金属を成形する金属成形プロセスです。

鍛造パイプの製造は、鋼片（6%モリブデン、スーパー二相、二相、ステンレス鋼、ニッケル合金のいずれか）を上型と下型の間に配置することから始まります。鋼は熱と圧力によって希望の形状に成形され、必要な仕様をすべて満たすために機械加工プロセスによって仕上げられます。

この複雑な製造プロセスにより、鍛造チューブのコストが増加します。

鍛造チューブの多くの利点は、石油およびガス、油圧機械、肥料、化学産業などのさまざまな分野でさまざまな用途があることを意味します。鍛造鋼には継ぎ目や溶接がないため、潜在的に有害または腐食性の物質とそのガスをうまく封じ込めることができます。したがって、多くの重工業で使用できます。

高強度: 鍛造により鋼の粒子の流れが変化し、整列するため、鍛造パイプは通常、強力で信頼性の高い最終製品を生成します。つまり、鋼材が細かくなり、パイプの構造が大きく変化し、せん断強度が増し、耐衝撃性が高くなりました。
長寿命: 鍛造により、潜在的な気孔、収縮、空洞、冷間注湯の問題が排除されます。
経済的: 鍛造プロセスは材料を無駄にしないため、一般に非常に経済的であると考えられています。
柔軟性: 鋼の鍛造プロセスは非常に柔軟性があり、さまざまなサイズのチューブを製造できます。