ASTM A335 P91、別名ASME SA335 P91は、高温用シームレスフェライト合金鋼管（UNS No. K91560）です。
最低限の引張強度585MPa（85 ksi）および最小降伏強度415MPa（60 ksi）。
P91主にクロムやモリブデンなどの合金元素を含み、他の様々な合金元素が添加されており、高合金鋼なので、超強度と優れた耐腐食性を持っています。
さらにP91には2つのタイプがあり、タイプ1そしてタイプ2発電所、製油所、化学施設の重要機器、高温高圧環境での配管などに広く使用されています。
P91鋼管は、タイプ1とタイプ2の2種類に分類されます。
どちらのタイプも機械的特性や熱処理などの他の要件は同じです。化学組成と特定の用途の焦点にわずかな違いがある.
化学組成タイプ 2 の化学組成はタイプ 1 に比べて厳格で、より多くの合金元素が含まれているため、耐熱性と耐腐食性が向上します。
アプリケーション: 最適化された化学組成により、タイプ 2 は極めて高い温度や腐食性の高い環境、またはより高い強度と耐久性が求められる用途に適しています。
ASTM A335鋼管はシームレス。
シームレス製造プロセスは、ホットフィニッシュそして冷間引抜.
以下はホットフィニッシュ工程の図です。
特に、高温高圧の厳しい環境で使用されることが多い高合金鋼管P91は、シームレス鋼管のため応力が均一で厚肉化も可能なため、安全性が高く、コストパフォーマンスに優れています。
P91 すべてのパイプは、パイプの微細構造を最適化し、機械的特性を改善し、高温および高圧に対する耐性を高めるために熱処理する必要があります。
| 学年 | 熱処理タイプ | 温度の正規化 | 焼戻し温度 |
| P91タイプ1とタイプ2 | 正常化して和らげる、または | 1900 - 1975 ℉ [1040 - 1080 ℃] | 1350～1470℉[730～800℃] |
| 焼き入れと焼き戻し | 1900 - 1975 ℉ [1040 - 1080 ℃] | 1350 - 1470 ℉ [730 - 800 ℃] |
P91タイプ1の化学成分
| 学年 | 構成、 ％ | ||||||
| P91タイプ1 | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 0.08 - 0.12 | 0.30～0.60 | 最大0.020 | 最大0.010 | 0.20～0.50 | 8:00～9:50 | 0.85 - 1.05 | |
| V | N | Ni | Al | Nb | Ti | Zr | |
| 0.18 - 0.25 | 0.030 - 0.070 | 最大0.40 | 最大0.02 | 0.06 - 0.10 | 最大0.01 | 最大0.01 | |
P91タイプ2の化学成分
| 学年 | 構成、 ％ | ||||||
| P91タイプ2製品の化学成分 | C | Mn | P | S | Si | Cr | Mo |
| 0.07 - 0.13 | 0.30～0.50 | 最大0.020 | 最大0.005 | 0.20～0.40 | 8:00～9:50 | 0.80 - 1.05 | |
| V | Ni | Al | N | N/Al比 | Nb | Ti | |
| 0.16 - 0.27 | 最大0.20 | 最大0.02 | 0.035 - 0.070 | ≥ 4.0 | 0.05 - 0.11 | 最大0.01 | |
| Zr | Sn | Sb | As | B | W | Cu | |
| 最大0.01 | 最大0.01 | 最大0.003 | 最大0.01 | 最大0.001 | 最大0.05 | 最大0.10 | |
上の 2 つの画像を見ると、タイプ 1 とタイプ 2 の化学元素と制限の違いが簡単にわかります。
1. 引張特性
引張試験は、一般的に、降伏強度, 抗張力、 そして伸長鋼管実験プログラムのnであり、材料特性の試験に広く使用されています。
| P91タイプ1とタイプ2 | |||
| 抗張力 | 85 ksi [585 MPa] 以上 | ||
| 降伏強度 | 60 ksi [415 MPa]以上 | ||
| 伸長 | 伸長要件 | 縦方向 | 横方向 |
| 2 インチまたは 50 mm (または 4D) での伸び、最小、%。 厚さ6インチ[8 mm]以上の壁、ストリップテスト、および全断面でテストされたすべての小さなサイズの基本最小伸び | 20 | — | |
| 標準の円形2インチまたは50 mmのゲージ長さ、またはゲージ長さが4D（直径の4倍）に等しい比例的に小さいサイズの試験片を使用する場合 | 20 | 13 | |
| ストリップ試験では、壁厚が5/16インチ[8 mm]未満の場合、1/32インチ[0.8 mm]減少するごとに、基本最小伸びから次のパーセントポイントが減じられるものとする。 | 1 | — | |
2. 硬度
ビッカース、ブリネル、ロックウェルなど、さまざまな硬度試験方法を使用できます。
| 学年 | ブリネル | ヴィッカース | ロックウェル |
| P91タイプ1とタイプ2 | 190～250 HBW | 196 - 265 HV | 91 HRBW - 25HRC |
壁の厚さ <0.065 インチ [1.7 mm]: 硬度テストは不要です。
0.065インチ[1.7 mm]≤壁の厚さ<0.200インチ[5.1 mm]:ロックウェル硬度試験を使用する必要があります。
壁の厚さ ≥ 0.200 インチ [5.1 mm]: ブリネル硬度試験またはロックウェル硬度試験をオプションで使用します。
ビッカース硬さ試験は、あらゆる肉厚のチューブに適用できます。試験方法はE92の要件に従って実施されます。
3. 平坦化テスト
実験はASTM A999規格のセクション20に従って実施されるものとする。
4. 曲げ試験
室温で180°曲げた場合、曲げ部分の外側に亀裂が生じないこと。
サイズ > NPS25 または D/t ≥ 7.0: 平坦化テストなしで曲げテストを実行する必要があります。
5. P91 オプション実験プログラム
以下の実験項目は必須試験項目ではありません。必要な場合は交渉により決定します。
S1: 製品分析
S3: 平坦化テスト
S4: 金属構造とエッチング試験
S5: 顕微鏡写真
S6: 個々の断片の顕微鏡写真
S7: 代替熱処理グレードP91タイプ1およびタイプ2
P91 水圧試験は、以下の要件に準拠する必要があります。
外径＞10インチ[250mm]かつ壁の厚さ≦0.75インチ[19mm]の場合：これは静水圧テストになります。
非破壊電気検査用のその他のサイズ。
フェライト合金鋼およびステンレス鋼管の場合、壁にかかる圧力は規定の最小降伏強度の60%.
水圧試験圧力は少なくとも 5s漏れやその他の欠陥がないこと。
油圧次の式を使用して計算できます。
P = 2St/D
P = 静水圧試験圧力（psi [MPa]）
S = パイプ壁の応力（psi または [MPa]）
t = 指定された壁の厚さ、指定されたANSIスケジュール番号に従った公称壁の厚さ、または指定された最小壁の厚さの1.143倍、in. [mm]。
D = 指定された外径、指定された ANSI パイプ サイズに対応する外径、または指定された内径に 2t (上記で定義) を加算して計算された外径 (in. [mm])。
P91管はE213試験方法によって検査されます。E213規格は主に超音波検査（UT）に関するものです。
注文書に特に指定がある場合は、E309 または E570 試験方法に従って検査することもできます。
E309 規格は通常、電磁気 (渦電流) 検査を扱いますが、E570 は渦電流アレイを伴う検査方法です。
直径の許容変動
パイプの注文内径内径は規定の内径から±1%を超えて変化してはならない。
チューブを注文しましたNPS [DN]または外径外径は、以下の表に指定された値を超えて変化してはなりません。
壁厚の許容変動
壁厚の測定は、機械式ノギスまたは適切な精度を有する適切に校正された非破壊検査装置を用いて行うものとする。測定結果に争いがある場合は、機械式ノギスによる測定値が優先するものとする。
NPS [DN]およびスケジュール番号で注文されたパイプのこの要件への適合を検査するための最小壁厚と外径は、ASME B36.10M.
欠陥
表面の欠陥は、公称壁厚の 12.5% を超えるか、最小壁厚を超える場合に欠陥とみなされます。
不完全さ
機械的な傷、擦り傷、穴など、その欠陥の深さが 1/16 インチ (1.6 mm) を超えるもの。
マークおよび擦り傷は、ケーブル マーク、へこみ、ガイド マーク、ロール マーク、ボールの傷、スコア、ダイ マークなどとして定義されます。
修理
残りの壁の厚さが最小壁の厚さ以上であれば、欠陥は研削によって除去することができます。
修理は溶接で行うこともできますが、A999 の関連要件に準拠する必要があります。
P91におけるすべての補修溶接は、以下のいずれかの溶接プロセスおよび溶接材料を用いて行うものとする：SMAW、A5.5/A5.5M E90XX-B9：SAW、A5.23/A5.23M EB9 + 中性フラックス；GTAW、A5.28/A5.28M ER90S-B9；およびFCAW A5.29/A5.29M E91TI-B9。さらに、P91タイプ1およびタイプ2の補修溶接に使用するすべての溶接材料のNi+Mn含有量の合計は1.0%を超えてはなりません。
P91 パイプは、溶接修理後に 1350 ～ 1470 °F [730 ～ 800 °C] で熱処理する必要があります。
検査対象鋼管の外表面には、以下の要素が含まれていなければならない。
製造業者名または商標、規格番号、等級、長さおよび追加記号S".
下の表にある静水圧および非破壊検査のマーキングも含める必要があります。
パイプを溶接で修理する場合は、「WR".
p91 タイプ（タイプ1またはタイプ2）を示す必要があります。
| ASME | ASTM | EN | GB |
| ASME SA335 P91 | ASTM A213 T91 | EN 10216-2 X10CrMoVNb9-1 | GB/T 5310 10Cr9Mo1VNbN |
マテリアl: ASTM A335 P91シームレス鋼管;
OD: 1/8"- 24";
WT： に従ってASME B36.10要件;
スケジュール: SCH10、SCH20、SCH30、SCH40、SCH60、SCH80、SCH100、SCH120、SCH140、SCH160。
識別:STD（標準）、XS（超強力）、またはXXS（超強力2倍）
カスタマイズ: 標準以外のパイプサイズも利用可能で、リクエストに応じてカスタマイズされたサイズも利用可能です。
長さ: 特定の長さとランダムな長さ。
IBR認証: お客様のニーズに応じて、サードパーティの検査機関に連絡して IBR 認証を取得できます。協力検査機関は、BV、SGS、TUV などです。
終わり: 平らな端、斜めの端、または複合パイプ端。
表面: 光パイプ、塗装などの一時的な保護、錆の除去と研磨、亜鉛メッキとプラスチックコーティング、その他の長期保護。
パッキング：木製ケース、スチールベルトまたはスチールワイヤーパッキン、プラスチックまたは鉄管端部プロテクターなど。
