ASTM A335 P1 と P11: 概要
Oct 19, 2026
ASTM A335 P1 およびP11は両方とも高温使用用のシームレスフェライト合金鋼管ですが、同じ材料ではありません。 P1 はカーボンモリブデングレード (モリブデンのみ) です。 P11 は、クロムを添加した 1.25Cr-0.5Mo グレードです。選択により、引張強度、使用できる設計金属温度、溶接手順、およびラインのコストが変わります。
購入者はしばしば P1 と P11 を単純なステップアップとして扱います。「P11 を使用するだけで、より強力になります。」このショートカットは、2 つの相反する問題を引き起こします。中温ラインに不必要なクロムが過剰に指定されているか、酸化と高い金属温度に耐えられない C-Mo グレードが不足しているラインのどちらかです。このガイドでは、実際に購入と製造の決定に影響を与える寸法の 2 つのグレードを分けています。
ASTM A335 P1 および P11 の概要
2 つを直接比較する前に、P1 と P11 は独立したオプションではないことに注意してください。これらは ASTM A335 Cr-Mo ファミリのはしごの上に置かれており、正しい答えは多くの場合、その上下にあるものによって決まります。
| 学年 | アロイ系 | 相対高温強度 | 代表的なサービス |
|---|---|---|---|
| A106 Gr B (炭素鋼) | C-Mn、合金なし | 低い | 炭素鋼の温度制限以下 |
| A335 P1 | C-Mo (0.44 ～ 0.65% Mo) | 低～中程度 | 古いプラント、中温ライン |
| A335 P11 | 1.25Cr-0.5Mo | 中くらい | 製油所および電力配管、450 ～ 550 度クラス |
| A335 P22 | 2.25Cr-1Mo | 中～高 | 主蒸気、高温再熱、ヘッダー |
| A335 P91 | 9Cr-1Mo-V | 高い | 超々臨界蒸気 |
シームレス A335 パイプが経済的でない直径または肉厚の場合、溶接相当品は A335 ではなく A691 (高圧用電気融着溶接合金鋼鋼管) になります。 P1 と P11 は両方ともシームレスのみA335 - では、この仕様内に溶接された P1 または P11 はありません。
P1 および P11 マテリアルの概要
ASTM A335 グレード P1
P1はA335ファミリーのエントリーグレードです。唯一の意図的な合金添加はモリブデン (0.44 ～ 0.65%) で、これによりクリープ抵抗が向上し、普通の炭素鋼が軟化する温度でもパイプが荷重に耐えられるようになります。これは、主に C-Mo 材料を中心に設計されたプラントの交換およびメンテナンス作業のために、現在でも注文されている最も古い合金グレードの 1 つです。クロムレベルは仕様要件ではありません。低い残存限度のみが適用されます。
ASTM A335 グレード P11
P11 は、0.44 ～ 0.65% のモリブデンベースに 1.00 ～ 1.50% のクロムを添加します。クロムは、より緻密な酸化膜を形成し、酸化やスケールに対する耐性を向上させ、C-Mo の長期使用に影響を与える可能性のある黒鉛化のリスクを軽減します。これにより、P11 は Cr-Mo ファミリーのより高いバンドに移動し、現代の化石プラントやプロセスプラントの主蒸気、高温再熱、ヘッダーに使用されます。
化学組成と機械的特性の比較
以下の表は、配管技術者や購買担当者が実際にチェックするデータをまとめたものです。注記のない限り、すべての値は ASTM A335 / ASME SA335 の最小要件です。
| アイテム | ASTM A335 P1 | ASTM A335 P11 |
|---|---|---|
| 仕様 | ASTM A335 / ASME SA335 | ASTM A335 / ASME SA335 |
| 製品形態 | シームレスのみ | シームレスのみ |
| UNS番号 | K11522 | K11597 |
| アロイ系 | カーボンモリブデン (C-Mo) | 1.25Cr-0.5Mo |
| クロム(Cr) | 指定なし（残差のみ） | 1.00–1.50% |
| モリブデン(Mo) | 0.44–0.65% | 0.44–0.65% |
| カーボン(C) | 0.10–0.20% | 0.05–0.15% |
| マンガン(Mn) | 0.30–0.80% | 0.30–0.60% |
| シリコン（Si） | 0.10–0.50% | 0.50–1.00% |
| 引張強さ、最小 | 380 MPa (55 ksi) | 415 MPa (60 ksi) |
| 降伏強さ、最小 | 205 MPa (30 ksi) | 205 MPa (30 ksi) |
| 伸び、分 (縦方向、2 インチ) | 30% (処方ごとに薄肉の場合は削減) | 縦方向 30% / 横方向 22% |
| 典型的なデザインの金属製温度バンド | 約425～450度以下 | 450～550度クラス程度 |
| 耐酸化性・耐スケール性 | 中程度 (Mo のみ) | 改良（Cr酸化皮膜） |
| 耐黒鉛化性 | より低い | 改善されました |
| 適合するフィラーメタル | E7018-A1 / ER70S-A1 | E8018-B2 / ER80S-B2 |
| 相対的な材料コスト | より低い | より高い（クロム添加） |
| 一般的なEN / DIN相当品 | 15Mo3 / EN 1.5415 | 13CrMo4-5 / EN 1.7335 (15CrMo) |
両方のグレードの伸びは、A335 の壁厚控除公式に従います。基本的な 30% の最小値は全断面テストと厚い壁のテストに適用され、壁が 8 mm 未満の場合は減少します。ご注文の仕様および厚みと照らし合わせて適用値をご確認ください。
引張強さ、降伏強さおよび許容応力
最も一般的な間違いは、P11 の高い引張数 (415 MPa 対 380 MPa) を「P11 を使用すると、より薄い壁を使用できる」と解釈することです。室温では、これは通常誤りです。両方のグレードが共有するのは、同じ 205 MPa の最小降伏強度、および周囲条件での ASME 許容応力は、35 MPa の追加の引張に比例して増加しません。周囲温度またはわずかに高い温度で設計されたラインの場合、P1 と P11 から計算される壁の厚さは本質的に同じです。
P11 でお支払いいただく実際の保険料は、高温強度と耐酸化性、大気圧容量ではありません。中温ラインに P11 を指定すると、クロムのコストが追加され、圧力増加を発生させないためのより厳密な溶接手順が必要になります。逆に、500 ～ 550 度付近で動作するラインに P1 を配置すると、C-Mo グレードでは耐ように設計されていない酸化、スケール、黒鉛化の危険性があります。グレードは、引張ヘッドラインではなく、使用条件に基づいて選択してください。
グレード選択ガイド
これら 4 つの質問を順番に使用してください。答えが矛盾する場合は、設計金属の温度と環境がコストよりも優先されます。
| 質問 | を指す | 結論 |
|---|---|---|
| 設計上の金属温度は何度ですか? | ~425 ～ 450 度以下 中程度 → P1 で十分かもしれません。 450～550度→P11 | 温度によって合金含有量の上限が設定される |
| 酸化、スケール、または黒鉛化が懸念されますか? | はい → P11 (Cr フィルム);いいえ → P1 で十分です | 環境がクロムを正当化する |
| これは新しい高パラメータシステム (主蒸気、高温再熱、ヘッダー) ですか? | はい → P11 以上。いいえ → P1 は中程度のサービスであれば許容可能 | 新規ビルドはCr-Moへの傾向 |
| これは既存の P1 プラントのメンテナンスまたは交換ですか? | はい → 合金の混合を避けるために P1 を一致させます | アップグレードに勝る互換性 |
設計温度と使用環境
どちらのグレードも「高温用パイプ」として販売されていますが、その表現の範囲は多岐にわたります。きれいな炭化水素流を伴う 400 度のヒーター移送ラインは、蒸気側の酸化を伴う 540 度の主蒸気ラインとは別の問題です。 P1 は最初のサイズに設定されます。 P11はセカンド向けのサイズです。購入仕様書に「高温用合金鋼管」とのみ記載されている場合、購入者は正しいグレードを選択する前に、設計上の金属温度と流体環境を提供する必要があります。そうでない場合、工場は下位公倍数でのみ見積を行うことができます。
コストと可用性
P1 は安価なグレードです。モリブデン単独はクロムとモリブデンを加えたものよりも合金への負担が少なく、組成制御と溶接の要求が低くなります。 P1 は一般的なサイズも豊富に在庫しているため、メンテナンス注文のリードタイムが短縮されます。
P11 は価格が高く、最大直径の在庫が若干少ないですが、依然として電力および精製全体にわたって大量のグレードであるため、供給は特別なものではなく日常的に行われています。シームレス A335 パイプが経済的なルートではない非常に大きな直径または重い壁の場合は、最初に P1 と P11 のどちらを選択したかに関係なく、溶接された A691 の代替品が検討に加わることを期待してください。
アプリケーション
P1 は古いプラントや交換作業で強く残ります。これらのシステムは C-Mo 材料を中心に設計されており、混合合金の修理では溶接とトレーサビリティの問題が発生するためです。 P11 は、450 ～ 550 度クラスの新しい化石およびプロセス施設の大半を占めています。既存のラインを延長または修復する場合は、すでに設置されているグレードと一致させます。新しく構築する場合は、習慣ではなく、設計の金属温度にグレードを選択させてください。
梱包と発送
設計金属の温度、流体、サイズ、数量を教えていただければ、プロジェクトが必要とする熱処理、試験、および製造証明書を使用して、ASTM A335 P1 または ASTM A335 P11 がお客様の仕様に適合するかどうかを確認します。
よくある質問
ASTM A335 P1 と P11 の違いは何ですか?
どちらも高温使用向けに ASTM A335 / ASME SA335 に準拠して製造されたシームレス フェライト合金鋼パイプです。 P1 は、最小引張強度が 380 MPa のカーボンモリブデン グレード (モリブデンのみ、クロムは不要) です。 P11 は、1.00 ～ 1.50% のクロムを含む 1.25Cr-0.5Mo グレードで、最小引張強度は 415 MPa です。これらは同じ 205 MPa の最小降伏強度を共有していますが、P11 はより高い設計金属温度を保持し、酸化と黒鉛化に対する耐性が優れています。
A335 P11はP1より強いですか?
引張強度に関しては、そうです。P11 では最低 415 MPa が必要ですが、P1 では 380 MPa が必要です。降伏強度は最小 205 MPa で同一であるため、室温では耐圧壁の厚さは両方とも同じサイズになります。 P11 の本当の利点は、周囲条件でのより高い許容圧力ではなく、高温強度と耐酸化性です。
ASTM A335 P1 と P11 は互換的に使用できますか?
いいえ。これらは、クロム含有量、引張要件、高温性能が異なる異なる合金です。 P11 は、設計金属温度、酸化環境、または耐黒鉛化性が C-Mo グレードで提供できる以上のものを要求する場合に指定されます。これらを 1 つのシステムに混合すると、溶接、硬度、および材料トレーサビリティの問題が発生するため、グレードは購入仕様および既存のラインと一致する必要があります。
A335 P1 と P11 の最高温度は何度ですか?
A335 P1 は通常、普通炭素鋼ではもはや適切ではない、約 425 ～ 450 度以下の中程度の高温帯域に適用されます。 A335 P11 は、主蒸気、高温再熱、ヘッダー用の約 450 ～ 550 度クラスの高帯域に適用されます。特定の温度における正確な許容応力は、パイプのグレードのみからではなく、グレードと熱処理条件に関する ASME セクション II-D から得られます。
P1とP11ではどちらのグレードが安いですか？
P1 は、合金添加物としてモリブデンのみを含むため、低コストのグレードです。 P11 はクロム含有量が 1.00 ～ 1.50% であり、綿密な組成制御と溶接手順が必要なため、コストが高くなります。サービス条件が中程度の場合、P11 の代わりに P1 を指定すると、不必要なクロムの支払いを回避できます。
P1とP11にはどのような溶接フィラー金属が使用されますか?
P1 (C-Mo) は通常、E7018-A1 電極または ER70S-A1 ワイヤを使用して溶接されます。 P11 (1.25Cr-0.5Mo) は通常、E8018-B2 電極または ER80S-B2 ワイヤを使用して溶接されます。どちらも、より重い壁の予熱と、認定 WPS (ASME セクション IX) に基づく溶接後の熱処理が必要です。 P11 のクロムが多いほど、パス間温度と PWHT をより厳密に制御する必要があります。
