炭素鋼管は、建設、エネルギー、自動車、機械工学用途で最も一般的な金属製品の 1 つですが、購入者は頻繁に管やパイプを mix up したり、間違った ASTM グレードを要求したり、引き抜かれたときにシームレスにプレミアムを支払ったりします。マンドレル (DOM) チューブが適しています。炭素鋼管の種類、形状、製造プロセス、ASTM 規格、寸法情報に関するガイドと、作業中の注文が必要な仕様を見つけるための 4 ステップの便利なフィールド ガイドを紹介します。.
クイックスペック: 炭素鋼管
| 材料 | 炭素鋼(重量で0.05 ~ 0.35% C) |
| 共通規格 | ASTM A53、A106、A500、A513、A519 |
| 断面形状 | 丸、正方形、長方形 |
| OD範囲 | 0.375 ″から24 ″+ (管のためのNPS 1/8 ″から24 ″) |
| 壁の厚さ | SCH 5 ～ SCH 160、XXS |
| 製造方法 | シームレス(SMLS)、ERW、DOM、CDS |
| 最大サービス温度 | 750 °F / 400 °C (A106 Gr B シームレス) |
炭素鋼管とは何ですか?パイプからの種類、形状、および違い
炭素鋼管は、重量で0.05%から0.35%の炭素含有量の鋼でできています。炭素鋼は、マイルド(低炭素、最大0.26% C)、中炭素(0.26 ~ 0.35% C)、または高炭素(0.35% C以上)に分類されます。ほとんどの炭素鋼管はマイルドからミディアムの範囲にあり、構造および機械用途の大部分に適した強度、延性、溶接性のバランスが得られます。.
混乱の最大の原因の1 つは、チューブとパイプの違いです。それらは交換可能な用語ではありません-それらは異なる寸法標準と異なる測定方法を使用します:
| 属性 | チューブ | パイプ |
|---|---|---|
| によって測定されました | 実際の外径(OD)+壁の厚さ | 公称パイプ サイズ (NPS) + スケジュール番号 |
| 一次用途 | 構造、機械、精密用途 | 流体/ガス輸送、圧力システム |
| 形状 | 円形、正方形、長方形 | ラウンドのみ |
| 許容範囲 | よりきつくOD/壁制御 | 公称サイジング、実際の OD 計算 NPS |
| 主要な規格 | ASTM A500、A513、A519 | ASTM A53、A106 |
パイプとチューブの規格の違いについて詳しくは、ガイドを参照してください チューブとパイプの違い.
鋼管の最強の形状は何ですか?
円形の炭素鋼の管は重量に最高の強さ比を提供し、すべての断面のねじり負荷に最も抵抗力がある。 square および長方形の中空の構造セクション(HSS)は平らな表面を渡って曲げ荷重をより均等に押し、従って溶接かボルト締めで容易さのために平らな表面が望まれるときフレーム、コラム、およびハードウェア構造の最も一般的な使用である流体輸送、油圧ライン、および熱交換器の適用で円形管優勢です。.
長方形のチューブは、トレーラーのフレーム、機器のガード、美観と平らな取り付け面が重要な家具に最適です。.
炭素鋼管の作り方: シームレス、ERW、DOM、CDS
製造方法は、チューブの公差、表面仕上げ、機械的特性およびコストを制御します。 4つの金属加工方法が、ほぼすべての商業生産を占めています:
| 方法 | プロセス | OD耐性 | 典型的な使用法 | 相対コスト |
|---|---|---|---|---|
| シームレス (SMLS) | 熱間ピアスビレット、溶接継ぎ目なし | ±1% OD | 高圧、高温 (ボイラー、オイル、ガス) | $$$$ |
| ERW(電気抵抗溶接) | 平らなストリップは転がり、継ぎ目によって溶接されます | ±0.5% OD | 構造、フェンス、低圧流体 | $ |
| DOM (Drawn Over Mandrel) | ERWの管はダイ+マンドレルを通して冷間引抜きました | ±0.005 の″ OD | 油圧シリンダー、自動車、精密機械 | $$$ |
| CDS(冷間引抜シームレス) | 精密のための熱仕上げの継ぎ目が無い管冷間引抜 | ±0.004 ″ OD | 精密機械、計装 | $$$$ |
嬴工注
あたり ASTM A513 タイプ5 (DOM)、壁の厚さの許容は公称の±10%、およびODの許容は3.5 ″ ODまでの管のための±0.005 ″です。これらの許容により、DOM チューブはほとんどの精密機械用途で冷間引抜シームレス (CDS) と交換可能になります ⁄ 約20 ~ 30%で低コスト。.
在庫廃棄物の予算から同等の性能のDOMチューブが利用できる場合にシームレスに指定 オハイオ州の機械工場では、同じ焼成チューブ、CDS 1026 をDOM A513 タイプ5 ~ 同じ0.005 OD許容値、原料コストの25%削減で同じバースト圧力定格に置き換えることを除き、アプリケーションコードがシームレス (すなわち、ASME B 31.1 ボイラー配管) 供給を明示的に要求する場合、DOMは精密機械作業を行うときに最初に回転する場所であるべきです。.
シームレスな生産の詳細については、次のページをご覧ください シームレスパイプ製造. 。溶接管の製造については、 をお読みください ERWパイププロセス.
炭素鋼管グレード: ASTM 規格と機械的特性
適切なASTMグレードを選択すると、アプリケーションの温度、圧力、負荷要件に耐える炭素鋼管が提供されます。 商用炭素鋼管とパイプの大部分をインデックスする5 つのASTM規格があります:
| 標準 | コモングレード | 引張(分) | 収量 (分) | C% マックス | タイプ | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM A53 | グレード B | 60,000 psi (415 MPa) | 35,000 psi (240 MPa) | 0.30% | シームレスまたは溶接 | 汎用パイプ、構造用、水/蒸気 |
| ASTM A106 | グレード B | 60,000 psi (415 MPa) | 35,000 psi (240 MPa) | 0.30% | シームレス のみ | 高温サービス(ボイラー、製油所、発電所) |
| ASTM A500 | グレード B/C | 58,000 psi (400 MPa) | 46,000 psi (317 MPa) | 0.26% | 溶接(冷間成形)済み | 構造 HSS のコラム、フレーム、ガード |
| ASTM A513 | タイプ5(dom) | 学年によって異なります | 学年によって異なります | 様々です | 溶接+冷間引抜 | 機械管、油圧シリンダー、自動車部品 |
| ASTM A519 | 1026 CD | 70,000 psi (485 MPa) | 50,000 psi (345 MPa) | 0.28% | シームレス(CDまたはHF) | 精密機械、高応力機械 |
注意してください ASTM A53 グレード B そして ASTM A106 グレード B パイプ 最小極限強度と降伏強度はそれぞれ同じ × 60,000 psi と 35,000 psi です。それらが分岐する場所は用途です。ASTM A106 はシームレス専用であり、微量元素 (Cr 0.40% Mo 0.15% Ni 0.40%) がより制限されている必要があり、400 F を超えるパイプの選択となります。ASTM A53 は、400 F 未満の構造用途向けの溶接またはシームレス パイプの標準です。.
“「エンジニアが私の経験でグレードBのパイプ仕様を尋ねるとき、私はサービス温度について尋ねることから始めます:400 F以下では、A53 はより良く、より安くなります」溶接パイプのオプションのために400 Fを超えるサービスの場合、ASTM A106 は唯一の正しい選択です ASTM A106 グレードBシームレスなみ-トレース要素制限 理由のために仕様に設計されています。」”
炭素鋼管をカバーする ASTM 規格は何ですか?
多くの規格は、用途に応じて炭素鋼管を包含します ASTM A513 はERWおよびDOM溶接機械管タイプ1 ~ 5 をカバーし、ASTM A519 はシームレス機械管タイプをカバーします パイプ規格 (圧力サービス) については、ASTM A53 およびASTM A106 が最も広く参照されています オーバーアーチ型API指定子仕様 ASTM A450/A450M すべての炭素鋼管の要件を指定します。.
の仕様に興味があるなら API 5L グレード B ラインパイプ, 、オイル及びガス ライン管の合成で使用される、私達の専用の指定およびデータシートのオンライン セクションで調べて下さい。.
炭素鋼管のサイズ、壁の厚さ、スケジュールの評価
スケジュール番号は、特定のNPSサイズのパイプの壁の厚さを示します スケジュール番号が高いパイプは、より厚くなる傾向があるか、またはより高い圧力 (ボイラーチューブ) サービスのために設計される典型的なスケジュール40 の寸法 ASME B36.10M¤最も一般的なパイプおよびチューブのサイズ、標準長さは、ミル加工実行あたり20 または21 フィートです:
| NPS | 外径（インチ） | ウォール (in) | ID（入力） | 重量(ポンド/フィート) |
|---|---|---|---|---|
| ½ ″ | 0.840 | 0.109 | 0.622 | 0.85 |
| 3⁄4″ | 1.050 | 0.113 | 0.824 | 1.13 |
| 1インチ | 1.315 | 0.133 | 1.049 | 1.68 |
| 1½″ | 1.900 | 0.145 | 1.610 | 2.72 |
| 2インチ | 2.375 | 0.154 | 2.067 | 3.65 |
| 3インチ | 3.500 | 0.216 | 3.068 | 7.58 |
| 4インチ | 4.500 | 0.237 | 4.026 | 10.79 |
| 6インチ | 6.625 | 0.280 | 6.065 | 18.97 |
| 8インチ | 8.625 | 0.322 | 7.981 | 28.55 |
| 12インチ | 12.750 | 0.406 | 11.938 | 53.60 |
NPS の外径は、パイプの直径の番号付けと必ずしも同じではないことに注意してください。 2 NPS パイプの外径は 2.375 です。この番号付けの規則は、ボア サイズが全体の外径よりも関連性が高かった時代に由来しています。重量を決定するためのルールは次のとおりです: lb/ft = (OD = WT) × WT × 10.69。ここで、OD と WT はインチです。.
完全な参考資料については、こちらをご覧ください 標準的な管のサイジングのチャート そして 1 フィートあたりのパイプ重量計算機.
炭素鋼管が使用される場所: 業界別の用途
炭素鋼管とパイプは、ほぼすべての金属製造業界で使用されています。最高温度、圧力、構造荷重の期待を満たすためにグレード、製造方法、スケジュールを選択するときは、材料を慎重に選択してください:
| 産業 | 応用 | 推奨グレード | なぜ |
|---|---|---|---|
| オイル&ガス | ラインパイプ, 、 プロセス 配管 | A106 Gr B(シームレス) | 高温/圧力、ASME B31.3 によって義務付けられています |
| 発電 | ボイラー管, 、 蒸気 ライン | A106 Gr B または A192 (シームレス) | 最大 750 °F の連続的な高温サービス |
| 工事 | 構造柱、フレーム | A500 Gr B/C (HSS) | 高降伏強さ+費用効率の高い溶接された生産 |
| 自動車 | ロールケージ、シャーシ、ドライブシャフト | A513 タイプ 5 DOM (1020/1026) | 精密公差 + 高い溶接完全性 |
| 油圧 | シリンダーバレル、アクチュエーターチューブ | A519 1026 CD または A513 T5 DOM | ピストン シールの性能のための堅いIDの許容 |
| 防火 | 消火用スプリンクラーパイプ | A53 Gr A/B (溶接またはシームレス) | NFPA 13 は承認されており、低圧システムにとって費用対効果が高くなります |
テキサス州の発電所のエンジニアは、600 F 過熱器バイパス ライン用に A53 グレード B 溶接パイプを注文しました。これは良い選択であり、発電所のパイプの費用を節約できましたが、ASME B31.1 配管コード検査に失敗しました。ラインが引き裂かれ、A106 グレード B シームレスに置き換えられ、プロジェクト総コストは $14,800 で 2 倍になりました。教訓: グレードを指定する前に、どのような配管コードが適用されるかを常に把握してください。.
腐食挙動と保護オプション
裸の炭素鋼の金属は空白のキャンバスである - それは湿気と酸素の存在下で錆びるでしょう-その基本的な化学からの脱出はありません。 決定は、チューブが腐食する「場合」ではありません-速度とコスト効果の高い環境のための最高の腐食保護のみ:
| 保護 | 方法 | サービス ライフ | 最大温度 | ベスト フォー |
|---|---|---|---|---|
| ベア(黒鋼) | ミルスケールのみ | 屋外では2～5年 | 該当なし | 屋内の乾燥した環境、一時的な設置 |
| ペイント/プライマー | エポキシまたはアルキドのコーティング | 5～15年 | 300° F | 地上構造、設備フレーム |
| 亜鉛メッキ (ホットディップ) の | 犠牲的な亜鉛コーティング | 20～50年 | 400° F | 屋外の構造、水道管、囲うこと |
| FBEコーティング | 融合結合エポキシ | 30～50年 | 230° F | 埋設パイプライン、水道/下水道、石油&ガス |
| 3LPEコーティング | 三層ポリエチレン | 40～60+年 | 175° F | 長距離埋設パイプライン、海底 |
炭素鋼管は錆びますか?
はい-すべて裸の鋼管は湿気および酸素にさらされると錆びます。 鋼鉄の中の鉄は多孔質である酸化第二鉄-を形作るために反応し、それ以上の化学攻撃から下の金属を保護しません(酸化クロムの層と自身を保護するステンレス鋼とは異なり)。 、このためコーティングの選択は後付けではない主要な調達の決定です。屋内乾燥した状態は、コーティングなしで黒い鋼を何年も許すかもしれませんが、屋外のまたは埋められた管状の適用は意味のある耐用年数を達成するために亜鉛めっき、FBEまたは3LPEのコーティングを必要とします。.
誘電体障壁なしで炭素鋼の管とステンレス鋼または銅間の接触を決して許可して下さい。 、ワッシャーまたはアイソレータは接触のすべてのポイントで利用されるべきです; さもなければ企業の専門家は湿気のある周囲条件の下で18 か月以内の管壁の穿孔を注意しました。 bimetalsと接触する区域のフェノールかPTFEのガスケット材料を使用して下さい。.
適切な炭素鋼管を選択する方法: 4 段階の選択方法
高品質の炭素鋼の製造をカバーする ASTM 規格は数十あり、数百ものサイズの組み合わせから選択できます。このシンプルな 4 ステップのアプローチを使用して、すぐに購入注文として発行できる仕様の文字列に到達します。.
4段階炭素鋼管選択法
- 高温または低温(400 F以上でシームレスに使用)の建設環境を指定します。最大動作圧力。水分、化学的条件、または地下条件。.
- 400 F の下の一般適用のための等級-A53 を、A106 の継ぎ目が無いのためのhi-temp サービス、A500 HSS の構造、A51 9 を選びなさい、A513 T5 は機械精密仕事のためにあなたのコード(ASME B 31.1、B31.3、AISC 360 の例えば)を点検します。.
- Size-Values for OD and wall thicknessをBarlow式 (P=2S t/D) から求める。 nps+sch標準サイズで計算した肉厚以上の肉厚のものを選択する。.
- コードが義務付けられている場合、または圧力を受けている場合は、シームレスに選択します。精密機械最終用途については DOM を検討してください。構造および/または低圧については ERW: 計装グレードの公差については CDS.
文字列の例: ASTM A106 グレード B、4 NPS SCH 40、シームレス、ベベル
- グレードを選択する前に、該当するコードを確認する必要がありますか? (ASME、AISC、NFPA) []
- 常に工場試験証明書を要求してください。熱数とトレーサビリティを検証し、化学と試験データを確認できます。.
- 端の状態を指定します。フェイススレッドとスリーブ (カップリング) を備えたプレーンエンドまたはベベルです。.
- 工場価格設定のための標準長さおよび直接ミル処理機能の在庫を持つ金属チューブおよびパイプサプライヤーからの注文数量 >20 MT。.
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炭素鋼管市場動向と業界見通し
世界の鉄鋼市場は弱点で2025年に突入した。 S&P Global Market Intelligenceの報道によると、世界の鉄鋼価格は2025年まで低迷したままで、2026年には若干の上昇が見込まれるとか、主に東南アジアと中東のインフラ支出が原因となっている。.
石油 ガスリフト市場における炭素鋼管需要は、依然として同セグメントにおける最も重要な要因である 市場調査会社 将来の市場洞察 石油とガスの米国炭素鋼管市場は、2025 年に約 21 億米ドルと評価され、2026 年には 22 億米ドルに達すると推定されると予測しています。より長い範囲の予測では、米国のエネルギーインフラが老朽化し、交換が必要となるため、2033 年までに需要が CAGR > 10% に達することが示されています。.
金属市場がまだ軟調な状態で2026/2027 年初めの終了プロジェクトを計画している場合は、今すぐ価格設定をロックしてください 鉄鋼販売業者は、市場の低迷時に価格を保持し、数量割引を延長する準備ができています 工場証明書で ASTM 版の日付を参照する見積もりをリクエストしてください ――最新の ASTM A450/A450M の発行日は 2025 年 (A450/A450M-25a) だった ――購入者は、サプライヤーが現在の規格を提供していることを確認する必要があります。.
炭素鋼管に関するよくある質問
Q: 炭素鋼の管および炭素鋼の管の違いは何ですか?
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Q: 炭素鋼の管は飲料水システムに使用できますか?
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Q: 炭素鋼の管はどのように製造されますか?
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Q: 炭素鋼の管は容易に曲がりますか?
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Q: 炭素鋼の管は穏やかな鋼鉄管と同じですか?
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Q: 炭素鋼管をカバーするASTMの標準は何ですか?
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Q: 炭素鋼の管はどの位屋外で持続しますか?
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非コーティングされた炭素鋼は、気候条件 (湿度および汚染レベル) に応じて、屋外で平均0.1-0.5mm / 年を腐食します。保護されていないチューブは、5-10 年以前に浸食される可能性があります。溶融亜鉛メッキ炭素鋼、屋外で20-50 年の間。.
FBEまたは3LPEの埋められた管は耐用年数を50 年以上持つことができます。.
この分析について
以下の炭素鋼管ガイドは、確立されたASTM仕様書とASME寸法参照に基づいて、S&P Global & Future Market Insightsから公開された市場インテリジェンスとともに、BalingSteel技術チームによって組み立てられました。 BalingSteelは、A106 グレードB、API 5LグレードB仕様を主な対象として、中国天津港の近くに位置するシームレス炭素鋼管の製造および輸出を行う4 つの生産ラインを持っています。この記事の選択ガイダンスのフレームワークと公差情報は、世界中の40 +市場に毎日注文して提供する仕様に基づいています。.
ソースデータがまばらな場合は、特定の数値に対して適格なメッセージングを使用しました。BalingSteel エンジニアリング チームによってチェックおよび承認されました (2026 年 4 月)。.
参考文献と情報源
- ASTM A450/A450 M-25a = 炭素鋼管および低合金鋼管の一般要件、ASTM International
- ASTM A513 = 電気抵抗溶接炭素および合金鋼機械チューブの規格仕様 ASTM International
- ASTMインターナショナルの結果は、ASTM A106 / A106 M-19a =高温サービスのためのシームレス炭素鋼管です
- [1]ASME B36.10M ー溶接された継ぎ目が無い鍛造鋼管、米国機械学会。.
- Skipe til byggning (鋼管スケジュール 40 チャート) = エンジニアリング ツールボックス
- 鉄鋼市場-2025-2026: トレンドと展望-科学技術分野のグローバル市場インテリジェンス
- 石油およびガスリフト部門市場における米国の炭素鋼管
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