SMLS鋼管：製造方法・鋼種・選定ガイド [2026]

SMLS鋼管を解説：シームレス鋼管の製造・鋼種・選定方法 SMLS鋼管（シームレス鋼管）は、鋼片から製造されるため、管の長さ方向に継目がありません。この構造上の違いが、こうした鋼管の多くが高圧、高温、または硫化水素環境用などの過酷な使用条件で使われる理由です。SMLS鋼管の製造工程、鋼種とサイズ、選ぶべき仕様を見ていきましょう。

SMLS鋼管とは？

配管仕様書、購買文書、P & P ID図面では、「SMLS」はシームレス鋼管の略称です。平鋼板または鋼帯コイルから製造され、長さ方向に溶接されるERW（電気抵抗溶接）鋼管やLSAW（長手方向サブマージアーク溶接）鋼管とは異なり、「smls」鋼管は中実の鋼片から製造を開始します。この鋼片に「穿孔」加工を施し、予熱した鋼片の中心に穴を開けて長い中空材にした後、所定の寸法に仕上げます。 どの工程でも溶接を行わないため、完成した鋼管は全周にわたり均一な金属組織を備えています。熱影響部（HAZ）も溶融境界も溶加材もなく、鋼材が途切れず一体になっています。この均一性により、SMLS鋼管は同じ仕様、鋼種、直径、肉厚の溶接鋼管より高い圧力定格と優れた疲労耐久性を発揮します。そのため、石油精製、発電、化学産業における高度な高圧用途で選ばれています。

配管におけるSMLSの意味は？

SMLSは「SeaMleSs」の略で、継目のない鋼管を意味します。長手方向にも螺旋状にも溶接継目がない鋼管です。この略称はアイソメ図、材料購入仕様書、ラインリストに記載されます。配管仕様書やP&IDでは、「SMLS」は、鋼板や鋼帯を曲げて溶接するのではなく、中実の鋼片に穿孔加工を施して製造する必要があることを示します。

SMLS鋼管の製造方法

すべてのシームレス鋼管は、まず同じ方法で製造されます。丸鋼片をロータリーハース炉で1,100Cから1,200Cの温度まで加熱します。炉から取り出した鋼片は、マンドレルで穿孔できるほど軟化しながらも、形状を保つのに十分な強度を維持しています。ここから、3つの異なる製造工程に分かれます。 熱間圧延（マンネスマン法）：加熱した鋼片を、同じ方向に回転する樽形ロールの間で圧延します。ロールが高温の鋼片をつかみ、穿孔プラグの上を通して引き延ばすことで、肉厚の厚い中空材が形成されます。この中空材を延伸圧延機（プラグミル、マンドレルミル、またはマンドレル保持式連続圧延機）に通し、寸法に合わせて長さを伸ばし、肉厚を薄くします。 NPS 2からNPS 16の炭素鋼SMLS鋼管の大半は、この方法で製造されます。 冷間引抜き：熱間成形後、鋼管を酸洗い、潤滑し、常温でダイスに通して引き抜きます。引抜きの各工程で外径と肉厚が小さくなり、表面品質と寸法精度が向上します。冷間引抜きSMLS鋼管は、非常に厳しい公差が求められる油圧用チュービング、計装配管、一般機械用途に使用されます。 熱間押出し：予熱した鋼片をコンテナに入れ、油圧ラムでダイスに押し通します。この方法は、押出し加工が難しい合金（ステンレス、ニッケル、二相鋼）や、通常の圧延では経済的に製造できない厚肉形状に使われます。 成形後、ほとんどのSMLS鋼管は熱処理されます。最終的に求める鋼種に応じて、通常は焼なまし、または焼入れ焼戻しを行います。熱処理によって結晶粒組織を整え、成形工程で残った残留応力を除去します。 肉厚の管理。品質保証では肉厚公差が重要です。ASTM A106では、肉厚の「下限公差」は公称肉厚の-12.5%です。つまり、公称肉厚8.0 mmの鋼管で実測肉厚が7.0 mmまで薄くても、検査に合格します。

「シームレス鋼管では、穿孔加工の性質上、肉厚にばらつきが生じます。マンドレルは各鋼片の中心を完全には通らないため、設計者はASME B31.3に基づく必要最小肉厚の計算で、-12.5%の下限公差を考慮しなければなりません。」 — EdStainless、冶金エンジニア、Eng-Tips Forums

SMLS鋼管と溶接鋼管：それぞれが適するケース

シームレス鋼管と溶接鋼管のどちらを選ぶかは、使用圧力、腐食環境、入手可能な直径、コストなどの用途条件によって決まります。以下の表では、推定値ではなく実際の数値を用いて、8つの項目で両者を比較します。 溶接ERW鋼管は、設計圧力よりコストが重視される構造物、水道配管、低圧の機械配管に適しています。SMLS鋼管は、より高い設計圧力が必要な場合や、高温使用またはH₂Sなどによる応力腐食リスクがある場合に使われます。

シームレス鋼管は溶接鋼管より強いですか？

これは完全には正しくありません。同じサイズと肉厚で比較した場合、ASMEではシームレス鋼管の溶接継手係数（E）が1.0、ERW鋼管が0.85と定められているため、SMLS鋼管はERW鋼管より10-20%高い使用圧力に耐えられます。一方、溶接鋼管は肉厚の均一性に優れており（10%対12.5%）、最小肉厚が公称値に近い場合があります。Eng-TipsでシニアプロセスエンジニアのMJCroninが指摘したように、決め手となるのは回避すべき破損形態です。圧力保持性ではシームレス鋼管が優れます。寸法精度では溶接鋼管のほうが強い場合があります。それぞれ固有の潜在欠陥があり、シームレス鋼管には穿孔による内面の不規則さが、溶接鋼管には継目に沿った未溶着欠陥が生じる可能性があります。

LSAWとSMLSの違いは何ですか？

LSAW鋼管（長手方向サブマージアーク溶接鋼管）は、鋼板を圧延し、サブマージアーク溶接で継目を溶接して製造します。シームレス鋼管の限界を超える大径（24″から60″）に対応します。SMLS鋼管は中実の鋼片から継目なしで成形され、標準品は約24″までです。大径の構造用途や高圧輸送用途にはLSAWを、高温用途や腐食性の高い用途にはSMLSを選びます。

SMLS鋼管の鋼種と規格

ASTM、API、ASMEの各規格は、SMLS鋼管の仕様と試験に適用されます。特によく使われる規格は次の5つです。 米国では、Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA)がパイプライン安全規則においてASTM A53/A53 M-22を撤回しています。ガスの輸送・配給に使用するパイプラインは49 CFR part 192に準拠する必要があります。Subpart Cでは、鋼管設計係数、材料試験要件、シームレス鋼管と溶接鋼管の許容使用圧力を定めています。 製油所や発電所の高温用途では、A106 Grade B鋼管が主力仕様です。ステンレス合金鋼管には、ASTM A312またはASTM A269で規定されるステンレス鋼管を使用します。

SMLS鋼管のサイズとスケジュール表

「スケジュール」は、呼び径（NPS）ごとの肉厚を表します。スケジュールが大きくなるほど肉厚が増し、耐圧性能も高くなります。注文頻度の高いサイズについては、以下のSchedule 40 SMLS鋼管サイズ表をご覧ください。

寸法はASME B36.10Mによります。炭素鋼の重量は7. 85 GMS2を基に計算しています。

ここでいったん確認です。Schedule 10からXXSまでのサイズが必要な場合は、鋼管スケジュール寸法表をご覧ください。 全サイズの表が必要ですか？こちらをクリックして、Schedule 10からXXSまでを収録したSMLS鋼管スケジュール一覧表をPDF形式でダウンロードしてください。

SMLS鋼管の用途：業界別の使用例

5つの業界では、鋼種と仕様要件に基づいてSMLS鋼管がよく指定されます。 1. 石油・ガス：API 5LのX42からX65の鋼種は、ドリルストリング、フローライン、一部の海底輸送パイプラインに使用されるラインパイプの鋼種です。硫化水素環境では、NACE MR0175の基準を満たすために溶接熱影響部（HAZ）をなくす必要があります。API 5Lラインパイプには、ヒート分析記録、水圧試験報告書、非破壊検査（NDE）報告書などのトレーサビリティ文書が添付されます。 2. 発電：発電所のボイラー管や主蒸気配管が該当し、石炭火力、ガス火力、原子力発電所が含まれます。540Cを超える温度が想定されます。A106 Gr.Bは400Cまでのボイラー管用途に対応し、ASTM P11およびP22の合金鋼鋼管は565 Cまで使用できます。発電所の運転において重要な役割を果たすため、シームレス鋼管の優れたクリープ耐性は不可欠です。 3. 化学・石油化学：プロセス配管では、高温下でさまざまな酸、苛性物質、炭化水素を輸送します。SMLS鋼管を使えば、溶接継目にある欠陥が問題となるのを避けられます。多くの工程で高温熱交換器、反応器、蒸留塔を使用するため、シームレス構造は多くのプロセス配管仕様で求められます。 4. 油圧システム：冷間引抜きSMLSチュービングDIN 2391またはASTM A106は、土木・建設用油圧ラム、流体動力配管、6000 psiの送液配管などで、厳しい公差を維持するために使用されます。公差を厳密に管理することで、シールの接触性が高まり、ボア公差を一定に保てます。 5. 建設：構造柱、打込み杭、機械シャフトなど、鋼材そのものの強度が求められる用途で使用されます。方向が定まらない曲げ荷重や軸力が作用する場合は、シームレス鋼管が推奨されます。

プロジェクトに適したSMLS鋼管の選び方

用途に合った鋼種、スケジュール、規格を選びます。次の4つの手順に従ってください。 手順1 – 使用条件を定義する：最高温度、設計圧力、腐食性流体の組成を確認します。HSの有無、極低温での使用の有無も確認します。 手順2 – 鋼種に適した条件を特定する：以下の用途別一覧表を参考に、仕様を絞り込みます。 手順3 – 寸法を確認する：必要な外径、肉厚、長さを確認します。ASME B36.10Mの寸法と照合し、下限公差が-12.5 %であることを考慮してください。 手順4 – 規格要件への適合を確認する：適用する規格、すなわちASME B31.1（動力配管）、B31.3（プロセス配管）、またはB31.8（ガス輸送）を特定します。必要な降伏応力、肉厚、試験要件を満たしているか確認してください。

SMLS鋼管に関するよくある質問