STPY400配管用アーク溶接炭素鋼鋼管の規格特徴

STPY400配管用アーク溶接炭素鋼鋼管の規格特徴

STPY400の基本規格と定義

STPY400は「配管用アーク溶接炭素鋼鋼管」として、JIS G3457に規定されている重要な配管材料です。STは「Steel Tube」、PYは「Pipe Yousetsu（溶接）」を意味し、400は最低引張強さ400N/mm²を表しています。

 

この鋼管は500A以上の大径配管に使用され、使用圧力の比較的低い蒸気、水、ガス、空気などの配管システムに適用されます。製造方法はアーク溶接によるもので、鉄板（鋼板）を丸めて継目を溶接することでパイプ形状に成形されています。

 

STPY400の適用範囲は以下のような特徴があります。

• 外径範囲：406.4mm～2,150mm
• 使用圧力：比較的低圧環境
• 適用流体：蒸気、水、ガス、空気
• 製造方法：アーク溶接（スパイラル溶接含む）

SGPやSTPGなどの小径配管との大きな違いは、500A以上の大径サイズに特化している点です。これにより、プラント配管や上下水道、工業用配管システムなどで重要な役割を果たしています。

 

STPY400の化学成分と機械的性質

STPY400の化学成分は厳格に規定されており、配管の安全性と耐久性を確保しています。主要な化学成分の規定値は以下の通りです。
化学成分（%）

• 炭素（C）：0.040以下
• ケイ素（Si）：0.040以下
• マンガン（Mn）：0.25以下
• リン（P）：規定値内
• 硫黄（S）：規定値内

これらの化学成分の制限により、溶接性と加工性が向上し、配管施工時の作業効率が向上します。特に炭素含有量を低く抑えることで、溶接割れのリスクを最小限に抑えています。

 

機械的性質

• 引張強さ：400N/mm²以上
• 降伏点又は耐力：225N/mm²以上
• 伸び（5号試験片横方向）：18%以上

厚さによる伸び値の違いも規定されており、厚さ8mm未満の管では以下のような基準があります。

• 7mmを超え8mm未満：18%
• 6mmを超え7mm以下：16%
• 5mmを超え6mm以下：15%

水圧試験では、管は2.5MPaの水圧を5秒間以上保持し、漏れがないことが要求されます。これにより配管システムの信頼性が確保されています。

 

STPY400の寸法規格と製造方法

STPY400の寸法規格は、他の配管用鋼管とは異なる特徴的な表示方法を採用しています。最も注目すべき点は、厚さの表示にスケジュール番号ではなく、ミリメートル単位を使用していることです。

 

寸法表示の特徴

• 外径：実測値で表示（例：406.4mm、508.0mm）
• 厚さ：ミリメートル単位（6.0mm、7.9mm、9.5mmなど）
• 呼び径：A（アルファベット）で表示

実際の製造寸法範囲は406.4mm～2,150mmと幅広く、スパイラル鋼管としても製造されています。主要なサイズ例として以下があります。
標準的な寸法例

• 350A（外径355.6mm）：厚さ6.0mm、6.4mm、7.9mm
• 400A（外径406.4mm）：厚さ6.0mm、6.4mm、7.9mm、9.5mm
• 500A（外径508.0mm）：厚さ6.0mm、6.4mm、7.9mm、9.5mm
• 600A（外径609.6mm）：厚さ6.0mm、6.4mm、7.9mm、9.5mm

許容差についても厳格に規定されており、外径の許容差は±0.5%（測定は周長による）、厚さについては呼び径450A以下では+15/-12.5%、450Aを超えるものでは+15/-10%となっています。

 

製造方法であるアーク溶接は、直縫い溶接とスパイラル溶接の両方が採用されており、用途や要求仕様に応じて選択されます。

 

STPY400の識別とステンシル管理

配管の正確な識別は、安全で高品質な施工において極めて重要な要素です。STPY400の識別については、他の配管用鋼管と区別するための特別な方法が確立されています。

 

識別色による分類
配管材料の識別において、STPY400はSGPと同様に特別な識別色が規定されていません。これは以下の理由によるものです。

• SGP & STPY：識別色なし（－表示）
• STPG370：緑色（5G5.5/6）
• STS370：白色（N9.5）
• その他の材料：それぞれ固有の色

ステンシル情報の重要性
配管表面に直接マーキングされるステンシル情報は、STPY400の「名札」として機能します。ステンシルには以下の情報が含まれています。

• 材質規格（STPY400）
• サイズ（外径と厚さ）
• 製造業者情報
• 製造ロット番号

ミルシートとの関係
ミルシートは配管の「履歴書」として、品質保証の重要な文書です。特にJFEスチールなどの製造業者では、STPY400とSTK400の両方の規格が記載される場合があります。これは同一素材で異なる溶接方法（アーク溶接と電気抵抗溶接）に対応するためです。

 

管理上の注意点

• ステンシルを最後まで残すよう努める
• ステンシルが消失する場合は、配管自体に情報を記入
• 色分けマーキングラインで識別を補助
• 切断時は残材への識別塗装を実施

STPY400と他鋼管規格との比較分析

STPY400を正しく理解するためには、他の配管用鋼管規格との比較が不可欠です。各規格の特徴と適用範囲を明確に把握することで、最適な材料選択が可能になります。

 

主要配管用鋼管の分類
カーボンスチール系

• SGP：一般配管用炭素鋼鋼管（小径、低圧用）
• STPG：圧力配管用炭素鋼鋼管（中圧用）
• STS：高圧配管用炭素鋼鋼管（高圧用）
• STPT：高温配管用炭素鋼鋼管（高温用）
• STPY：配管用アーク溶接炭素鋼鋼管（大径、低圧用）
• STPL：低温配管用炭素鋼鋼管（低温用）

STPY400の位置付け
STPY400は500A以上の大径配管において、比較的低圧の用途に特化した規格です。この特徴により、以下のような独自の優位性があります。

• コスト効率性：低圧用途のため肉厚を抑制可能
• 施工性：アーク溶接により大径でも高品質な接合が可能
• 適用範囲：上下水道、プラント配管、空調設備など幅広い用途

他規格との技術的差異

規格	適用径	圧力範囲	主な用途
SGP	～500A	低圧	一般配管
STPG	～650A	中圧	圧力配管
STPY400	500A～	低圧	大径低圧配管

選定時の考慮要素
STPY400を選定する際は、以下の要素を総合的に評価する必要があります。

• 使用圧力：2.5MPa以下の低圧用途
• 配管径：500A以上の大径配管
• 流体種類：蒸気、水、ガス、空気
• 設置環境：常温環境での使用
• 経済性：材料費と施工費のバランス

近年では環境配慮の観点から、耐食性能や長期耐久性も重要な選定要因となっており、STPY400の化学成分や製造品質の向上が続いています。特に大規模インフラ整備や工業プラント建設において、その重要性は増大しています。