【基本】バルブの材料を学ぶ。高温、高圧の二刀流！！鋳鋼【SCPH2】

こんにちは。近江クリエイト代表のエイトです。

 

バルブの材質も種類が様々・・・

「どんな種類があるのか知りたい」
「それぞれの特徴を知りたい」

このような疑問にお答えします。

 

今回は高温、高圧専用？？鋳鋼【SCPH2】について解説します。

この記事を見れば、鋳鋼【SCPH2】の基本的な性質が分かります。
バルブ材料としてのSCPH2のことを知りたいと思った方は、是非参考にしてみてください。

 

1.SCPH2の基本特性

鋳鋼（以下SCPH2）は高温、高圧用のバルブ材料として多く使用される材質です。

JIS規格としてはSCPH2がよく使用されていますが、
同じくらいにASTM材としてA216 WCBも使用されています。

 

 

材料を引張った際の最大強度は、480N/mm2です。

 

では、ここからはバルブ材料のSCPH2として特性を紹介します。

①強度

非常に強い。

②耐温度

最低温度は-10℃、最高温度は425℃まで。

SCPH2の最高温度は538℃と規格されていますが、450℃くらいから高温になると黒鉛化※して本体の割れに繋がっていくので、バルブの性能を維持できるのは425℃が上限となります。
※この現象については、こちらの記事で詳しく解説されています。

③価格

そこまで高価ではない（FCDよりは高い）。

④加工のしやすさ

比較的加工しやすい。

⑤耐食性

低い。防錆処理が必要。

 

以上をまとめると、強度や耐温度に非常に優れている為、高温・高圧用の材料と言えます。
その割に価格もそこまで高くもなく、加工もしやすいというのもメリットです。

一方で、耐食性には欠けるので防錆処理が必要となります。

 

2.FCDとの違いは？

強度と耐温度に優れているという点では、【FCD】と非常に似ています。
しかしこの2つには、はっきりとした「差」があります。

なぜならSCPH2は「鋼」でFCDは「鉄」だからです。
「鋼」と「鉄」では成分が違う為、機械的性質も異なってきます。

そこでその違いを以下にまとめてみました。

ちなみにFCDについてまとめた記事はこちらをご覧ください。
【基本】バルブの材料を学ぶ。ダクタイル鋳鉄【FCD】！FCの上位版？違いは？

 

①強度

 

FCDは引張強度400N/mm2や450N/mm2に対し、SCPH2は480N/mm2となることから、機械性質的にもSCPH2の方が強いと言えます。

 

 

②耐温度

 

FCDは最高温度350℃までとなるのに対し、SCPH2は425℃となることから耐温度もSCPH2の方が高いと言えます。

 

③溶接性

 

FCDは炭素含有量が多い為、溶接施工が難しく、バルブ性能に影響しやすくなります。一方でSCPH2は炭素含有量が少ない為、溶接施工もしやすいのが特徴です。
→一般的にFC・FCDのバルブ本体には溶接は行いませんが、SCPH2のバルブには行います。

 

以上がFCDとの大きな違いとなります。

要するに高温・高圧用としては、FCDより優れた「上位版」ということになります。
FCDでは対応できない場合、SCPH2で検討するという場合も非常に多いです。

 

3.SCPH2製バルブの主な用途

石油プラントや火力発電所等で使用されるケースが多いです。
中でも高温・高圧や可燃性に対して使用される為、非常に「安全性」が問われるケースが多いのも特徴です。

その為、SCPH2（WCB）を使ったバルブにはJISはじめAPI、JPI、ANSI（ASME）等規格も多く、厳しく管理をされています。

また他には、水力発電所でも使用されています。
ダムや水力発電の高い圧力を支える為、強度の高いSCPH2のバルブが使用されるということです。

 

4.まとめ

今回は鋳鋼【SCPH2】について解説してきました。

以上のことをまとめると、
FCDより強度、耐温度、溶接性に優れた高温・高圧専用の材質です。
また非常に優れた材質の割にそこまで高価ではない点と加工のしやすさも特徴的です。
（材質としては高価ではありませんが、バルブとして厳しい管理をする為、管理上、高価になる場合があります）

一方でFCDと同様に耐食性には劣るので防錆処理には注意が必要です。

 

以上がバルブ材料の【SCPH2】について基本特性となりますので、是非覚えておいてください。