厚 板 耐食性鋼板2 3 耐・露腐食鋼 s-ten ® ス テン 腐食 課 題 適用の効果...
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〈ご注意とお願い〉本資料に記載された技術情報は、製品の代表的な特性や性能を説明するものであり、「規格」の規定事項として明記したもの以外は、保証を意味するものではありません。本資料に記載されている情報の誤った使用または不適切な使用等によって生じた損害につきましては責任を負いかねますので、ご了承ください。また、これらの情報は、今後予告なしに変更される場合がありますので、最新の情報については、担当部署にお問い合わせください。本資料に記載された内容の無断転載や複写はご遠慮ください。本資料に記載された製品または役務の名称は、当社および当社の関連会社の商標または登録商標、或いは、当社および当社の関連会社が使用を許諾された第三者の商標または登録商標です。その他の製品または役務の名称は、それぞれ保有者の商標または登録商標です。
耐食性鋼板
〒100-8071 東京都千代田区丸の内二丁目6番1号Tel: 03-6867-4111 Fax: 03-6867-5607
耐食性鋼板A110_02_202108f
© 2019, 2021 NIPPON STEEL CORPORATION 無断複写転載禁止
厚 板www.nipponsteel.com
〈ご注意とお願い〉本資料に記載された技術情報は、製品の代表的な特性や性能を説明するものであり、「規格」の規定事項として明記したもの以外は、保証を意味するものではありません。本資料に記載されている情報の誤った使用または不適切な使用等によって生じた損害につきましては責任を負いかねますので、ご了承ください。また、これらの情報は、今後予告なしに変更される場合がありますので、最新の情報については、担当部署にお問い合わせください。本資料に記載された内容の無断転載や複写はご遠慮ください。本資料に記載された製品または役務の名称は、当社および当社の関連会社の商標または登録商標、或いは、当社および当社の関連会社が使用を許諾された第三者の商標または登録商標です。その他の製品または役務の名称は、それぞれ保有者の商標または登録商標です。
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ゴミ焼却施設 / 排ガス処理設備 S-TEN®1&2
火力発電施設 / ボイラ空気予熱器 S-TEN®1&2
耐硫酸・塩酸露点腐食
酸 腐 食
無塗装 / 橋梁・建造物 NAW-TEN®12,15
大 気 ・ 塩 害 腐 食( 沿 岸 地 域 )
塗装 / 橋梁・クレーン CORSPACE®
屋内環境 / 屋内真空容器/ 精密機械
原油タンカー / 底板、上甲板 NSGP®1&2
内陸地域 / 建築外装・橋梁・塔 COR-TEN®
大気・塩害腐食
床・壁 / 意匠
ARU-TEN®
海 水 腐 食
原油タンカー / 荷油管 / バラスト管 / 水門MARILOY®
VINCOR®, CORQ®
S-TEN®
NSGP®
NAW-TEN®
CORSPACE®
ARU-TEN®
MARILOY®
COR-TEN®
VINCOR®, CORQ®
S-TEN®
NSGP®
NAW-TEN®
CORSPACE®
ARU-TEN®
MARILOY®
COR-TEN®
VINCOR®, CORQ®
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P2
P3
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P5
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P7
P8
P9
酸性領域腐食環境酸性領域腐食環境 中性領域腐食環境中性領域腐食環境
腐食要因〈環境〉と日本製鉄の耐食性鋼板
鋼材による防食被覆による防食
環境改善による防食
電気による防食
日本製鉄の耐食性鋼板シリーズ
腐食(さび)私たちの身のまわりには鉄を原材料とする多くのモノが多種多彩に活用されています。大きな建造物(橋・船・車両・建物)、油井管やパイプライン、車や家電製品等でも数多くの鉄製品が使われています。しかしながら、鉄はそのまま放置すると、腐食する(さびる)という宿命とも言える性質があります。
日本製鉄の耐食性鋼板は、
酸性領域から中性領域、
大気腐食、露点腐食、海水腐食など
あらゆる腐食環境における腐食要因から
鋼構造物の持続可能性を守るための
「盾」として開発されました。
様々なニーズに向けて最適な耐食性鋼板を
選ぶことで、工期短縮、維持管理費用の削減など
ライフサイクルコストを大幅に低減できます。
防食方法防食法には大きく分けて被覆による防食、鋼材(耐食材料使用)による防食、電気による防食、環境改善による防食の4通りの種類があります。防食効果、コスト、施工性、メンテナンス性等、それぞれ特長があり、ケースバイケースで使い分けされています。
耐食性鋼板鋼材による防食の「耐食性鋼板」は、Cr、Cu、Ni等の耐食元素を使用環境に応じて、最適量添加することで、鋼材自体の耐食性を向上させます。防食目的に応じて、耐候性鋼、耐海水鋼、耐硫酸鋼などがあります。
耐食性鋼板
さびちゃった!!
さびちゃった!!
僕らなら
大丈夫!僕らなら
大丈夫!
酸性 中性 アルカリ性
1
32
耐硫酸・塩酸露点腐食鋼
S-TEN®
エス テン
酸腐食
課 題 適用の効果
● 化石燃料由来の硫黄酸化物による硫酸露点腐食
●ダイオキシン由来の塩酸露点腐食
● 石炭火力ボイラーや廃棄物焼却設備等の排煙設備における硫酸・塩酸露点腐食に対して優れた性能を発揮
特 長
硫酸-水系の気液平衡状態での硫酸浸漬試験結果
名古屋市環境局 エアフィンクーラー用鋼管とフィンチューブ石炭火力発電所の排煙脱硫装置 VLCC/ TSURUGA(NSGP-1適用船) アフラマックスタンカー/新生丸(NSGP-1、2同時初適用船)VLCC/ TAKAMINE(NSGP-1初適用船)
廃棄物焼却施設/排煙系統で生じる硫酸、塩酸露点腐食のメカニズム 特 長適用箇所
最近の排煙設備
最近の排煙設備
排ガス温度130~150˚C
塩酸露点腐食発生!塩酸露点腐食発生!
硫酸露点腐食発生!硫酸露点腐食発生!
従来の排煙設備
従来の排煙設備
排ガス温度180˚C
136˚C鋼材表面温度
硫酸凝結
塩酸凝結低
高
72˚C
ダイオキシン低減のために排ガスを急冷化、低温化
低pHの強酸環境において、優れた耐食性を発揮します。 排煙設備を中心に、豊富な使用実績を有しています。 原油タンカーのタンク(COT:Cargo Oil Tank)の腐食に効果を発揮します。 原油タンクのピット発生、全面腐食を大幅に低減します。
硫酸浸漬試験において、優れた耐食性が確認されています。 実機曝露においても、その効果が確認されています。 実船への適用においても、その高い性能が確認されています。
●日本製鉄オリジナルの耐硫酸・塩酸露点腐食鋼で長期間、かつ豊富な使用実績を有しています
●ステンレス鋼に比べ経済的です●熱延鋼板・冷延鋼板・鋼管・溶接材料まで、幅広いメニューを取り揃えています
●鋼材問屋に常時在庫していますので、容易に入手可能です●強度・施工性・溶接性は普通鋼と同等です●主な受賞歴■市村産業賞功績賞(2006年度)■日経優秀製品・サービス賞優秀賞(2003年度)
●NSGP-1:原油中に含まれる塩水を起因とした深いピット(孔食)が発生するため、ピットの進展を遅らせる効果大●NSGP-2:原油に含まれるH2Sと防爆目的にタンク内に注入される排ガス、並びに昼夜温度差による結露を起因とした全面腐食を大幅に遅らせる効果大
●合金成分で耐食性能を持たせているため、塗装とは異なり防食性能のばらつきが小さい
●耐食性能を高めた専用の溶材も取り揃えています●主な受賞歴■市村産業賞貢献賞(2010年度)■ものづくり日本大賞特別賞(2011年度)■日経優秀製品・サービス賞優秀賞(2007年度)
● 70˚C、50%H2SO4の条件の場合、S-TENは普通鋼の約5倍、ステンレス鋼の約10倍の耐食性を示します。
●重油専焼ボイラー鋼管型空気予熱器において、普通鋼に対して、約5倍の寿命延長効果を確認しています。
適合規格
熱間圧延鋼板は、JIS G 3106に適合します。 S-TEN1:SM400A S-TEN2:SM490A
カタログQRコード
課 題 適用の効果●タンク底板:深いピットが発生●タンク上甲板裏:全面腐食● 2013年にタンクの防食が義務化
● 底板のピット発生数は従来鋼の15分の1に減少●上甲板裏の腐食量は従来鋼の約6割に減少●無塗装化により建造コスト、ライフサイクルコストの削減を実現可能
適合規格
貨物油タンク用耐食鋼として船級協会から承認されています。
原油タンカー用高耐食性鋼
NSGP®-1& 2エヌエスジーピー
酸腐食
実機試験結果
試験条件
試験結果
SOx
H2O
鋼 種
S-TEN 1
SS 400
ガス組成
試験期間起動停止回転
K電力重油専焼ボイラー鋼管型空気予熱器空気予熱器リヒ-タ-低温槽最前列に使用
試験場所試験片取付箇所排ガス温度硫酸露点
メタル温度
124 ~ 130˚C
130˚C
70 ~ 80˚C
360ppm
約10%
4,808時間35回
0.04 ~ 0.22
0.46 ~ 1.13
年間推定腐食量(mm/年)平均
0.02
0.25
最大0.12
0.62
腐食減肉測定値(mm/4,808時間)
排ガス成分(SO3:3 ppm、HCℓ:300 ppm、H2O:30%)の場合
××
×
×
×
×
×
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
150
200
250
2010
4020
6040
7050
8060
10070
120 75
14080(℃)(%)
腐食速度(
mg/
cm2 /
hr)
H2SO4
温度濃度
SUS 430
SUS 410
SUS 304
SS 400
SUS 316
COR-TEN O
(6時間)S-TEN 1S-TEN 2
板 厚(
mm)
初 期 25年後(推定) 初 期 25年後(推定)
12
18
16
14
個 数
個 数
従来鋼 NSGP-2
腐食量
腐食量
0
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
200
130
1400
1200
1000
800
600
400
200
25
最大発生数
約
まで減少
150
平均発生数
約
まで減少
115
NSGP-1従来鋼 NSGP-1従来鋼
1300
NSGP-1
NSGP-2原油タンク上甲板
原油タンク底板
従来鋼適用船は5年たつと、深さ4mm以上の孔食がタンクあたり、最大1300個発生するのに対し、NSGP-1を使用すると約50分の1、平均でも約15分の1の発生に抑えらています。
従来鋼とNSGP-2を実際の船で8年使用した結果から、25年後の腐食量を推定すると、従来鋼は2mmを超えるのに対し、NSGP-2は約6割も腐食量を抑えることが予測できます。
5年経過時の孔食(深さ4mm以上)発生数比較/NSGP-1 腐食量の推移と比較/NSGP-2
従来鋼2.5年経過
「NSGP-1」2.5年経過
従来鋼2.5年経過
「NSGP-2」2.5年経過
煙突内筒の塩酸露点腐食 原油タンカー底板の孔食
約割
まで減少6
カタログQRコード
54
ニッケル系高耐候性鋼
NAW-TEN®
ナウ テン
大気腐食
課 題 適用の効果
● JIS耐候性鋼適用規定範囲外の架設地域で あっても、無塗装で優れた耐候性を発揮● 無塗装使用が可能なため、LCC縮減、VOC削減
特 長
地鉄界面アルカリ化によるさび機能制御原理
大浜大橋/大分県
橋梁の腐食(塩害が厳しい環境)
島根県立古代出雲歴史博物館/島根県北陸新幹線北陸道架道橋/新潟県
適用性評価技術や鋼構造物製造に必要な商品を揃えています。
保護性さび形成に有害なCl-が外層さびに濃化しています。 JIS耐候性鋼に比べ腐食減耗量が30%超抑制されています。
● JIS耐候性鋼適用規定範囲外の環境においても優れた耐候性を発揮します(適用環境評価は必要です)
● 適用環境、要求性能に合わせ、2種類の鋼材を取り揃えています(成分以外はすべてJIS耐候性鋼に適合します) ・引張強さ40~60キロの鋼材メニュー揃え ・専用溶接材料・ハイテンボルトもメニュー揃え ・普通鋼と同等の加工性● 約20年に及ぶ豊富な適用実績● ソフトウエア“YOSOKU®”による腐食減耗量予測が可能です● 主な受賞歴 ■ 市村産業賞貢献賞(1999年度) ■ ものづくり日本大賞優秀賞(2009年度) ■ 土木学会賞[田中賞(論文部門)](2005年度)
大気腐食
小型曝露試験結果
化学成分以外は、JIS G 3114に適合します。
適合規格
腐食減耗量(
mm)
曝露年数(年)
JIS耐候性鋼
NAW-TEN15(3%ニッケル高耐候性鋼)
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.000 2 4 6 8 10 12 14 15 16
JIS耐候性鋼適用規定範囲外の道路橋や鉄道橋にも適用されています。
: 1
2,000ton
〈Number of bridges〉
〈Steel weight〉
: 2
: 3
: 4
: 5
: 6~10
: >10
ニッケル系高耐候性鋼の橋梁への適用実績
2016.12月末時点 累計約31,000トン適用
● JIS耐候性鋼(JISG3114)を使用したいが、架設環境が道路橋示方書や鉄道構造物等設計標準(以下、適用規定)適用範囲外である
Na+
Na+ Na+ Na+ Na+ Na+
Na+
Na+Na+
Na+ Na+ Na+
Na+ Na+Na+
外層さび
内層密着さび
塩酸性界面(普通鋼)
鋼鋼
Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-
Cl-Cl-
Cl-Cl-
Cl-Cl-
アルカリ性界面へ(NAW-TEN)
さびは二層構造で内層さびが安定でしっかりとしていると腐食の進行が抑制されます。 普通鋼 :CI-が塩酸になり異常腐食 NAW-TEN :Na+は水酸化ナトリウムになってアルカリ性
異常腐食
塗装周期延長鋼
CORSPACE®
コルスペース
課 題 適用の効果
● 塗装ピンホール部や劣化部等 からの発さび● 部材鋭角部からの発さび
● 塩害の厳しい環境で、塗装塗り替え 周期延長による維持管理費削減や 環境負荷低減が可能
国道2号淀川大橋(床版取替他工事後) アンローダー阪神高速三宝JCT
Ni系高耐候性鋼(無塗装)
海岸線から1~20km
飛来塩分量>0.05mdd飛来塩分量≦0.05mdd
海岸線
海
JIS耐候性鋼(無塗装)
CORSPACE(塗装)
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
剥離面積
(m
m2 )
0 20 40 60 80 100 120 140
サイクル数
FeFe-0.2Sn
● NETIS登録技術(KK-150056-VR、 2021年1月認定)、技術提案や工事成績評定でお役に立てます
● 建設物価(建設物価調査会)および積算資料(経済調査会)に「塗装周期延長鋼」として規格エキストラが掲載されています
● 首都高速道路(株)「橋梁構造物設計施工要領」(2015年6月発行)の「使用材料」に「スズ添加鋼」として記載されています● 橋梁で主に使用されるJIS鋼材規格すべてに適合し、厚板製造可能範囲も普通鋼と同等です
● 切断、曲げ、溶接等の各種施工性は、普通鋼と同等です● 専用の溶接材料、ボルトを取り揃えています
受注・設計製作上のメリットCORSPACEの橋梁への適用イメージ
塩害の厳しい沿岸地域で効果を発揮します。 提案時、完成後評価の加点要素。
キズ部の剥離面積が小さく、腐食が抑制されています。ライフサイクルコスト縮減。
100年間で塗装塗替えを1回に削減します。
耐食特性(加速試験による評価 (SAE J2334試験)) ライフサイクルコスト縮減の考え方
橋梁の塗装剥離(塩害が厳しい環境)
カタログQRコード
カタログQRコード
適合規格
JIS G 3101、JIS G 3106、JIS G 3140に適合します。
国 土 交 通 省新技術情報提供システム
KK-150056-VRNETIS
鋼3径間連続少数鈑桁橋
塩害環境部における普通鋼C5塗装の耐用年数を30年とした場合とする。補修・塗替工事は、桁外面をRc-Ⅰ塗装仕様にて実施した場合とする。
1150010500
6000 2750
2700
2750
鋼3径間連続少数鈑桁橋121.0 m (37.0 + 46.0 + 37.0 m)
11.5 m187.3 t
3,541 m2 (塗替仕様:Rc-Ⅰ)
橋梁形式橋 長全 幅 員総 鋼 重塗装面積
0 20 40 60 8010 30 50 70 90 100
240
220
200
180
160
140
120
100
80
供用年数
▲約2%(鋼材エキストラ)
▲約38%(塗替塗装費/回分)
▲約38%
▲約38%
▲約38%(塗替塗装費/回分)
普通鋼 C-5塗装CORSPACE C-5塗装
約215%約215%
約140%約140%
約75%減約75%減
普通鋼の初期建設費を
100%とした場合の
LCC
(%)
76
機械的性質は、JIS G 3106 SM490相当
適合規格
課 題 適用の効果● 屋内のマイルドな環境に おいて、耐食性と経済性の 両立を可能とする耐食鋼が 存在しない
● 屋内のマイルドな環境において、 ステンレス鋼に近い耐赤さび性を発揮
大気および水腐食
微粉炭吹込み装置(ジンクリッチプライマー)真空容器(無塗装) 屋内銘板(無塗装)
使用箇所
屋内環境でステンレス鋼の代替として使用可能です。 ステンレスに近い耐食性と普通鋼に近い加工性を有しています。
乾湿繰返し試験において、優れた耐食性が確認されています。 経済性を考慮したステンレスに近い耐食鋼です。
乾湿繰り返し試験後の試験片外観 効 果
ステンレス鋼に近い低合金耐食鋼
ARU-TEN®
アル テン
特 長● 屋内環境において無塗装で赤さびを抑制します (ジングリッチプライマー塗布による屋外環境での使用も可能)● NiやCrなどの合金添加量の合計は、SUS304の約1/4● SM490相当の降伏強度● SS400に近い機械加工特性● 普通鋼相当の着磁性● 普通鋼相当の溶接性
5mm
● 一般的な屋内環境を想定した乾湿繰返し試験において、優れた耐食性が 確認されています。試験条件:①25˚C 50%RH 1時間 → ②移行0.5時間 → ③50˚C 90%RH 1時間 → ④移行0.5時間①~④の繰返しを1120cycles(140日間)実施
普通鋼耐食性
経済性
機械的性質
施工性
物理特性
屋内無塗装
合金量
降伏強度(MPa)
引張強度(MPa)
ガス切断性
切削性
溶接性
磁 性
×
◎
≧235
400 - 510
○
◎
◎
あり
◎
△
≧205
≧520
×(プラズマ)
×
△
なし
◎
○
≧315
490 - 700
×(プラズマ)
○
◎
あり
ARU-TENSUS304
鋼 材項 目
SS400
表面処理
#600研磨相当
ARU-TEN
● 屋内環境において、無塗装で、耐食性と経済性を両立した新しい耐食鋼として期待されています。
耐海水(海中)性鋼
MARILOY®
マリロイ
海水腐食
課 題 適用の効果
● 海水浸漬環境の腐食 ● 海水浸漬環境において、普通鋼と比較して、 優れた耐食性を有する
特 長
海水-ガスクーラー配管での腐食測定結果
水門原油タンカーの荷油管 荷油管
使用箇所
海水浸漬環境で使用される鋼構造物に適しています。 海水浸漬環境において、優れた耐食性を発揮します。
実適用物においても、その効果が確認されています。海水浸漬試験において、良好な耐食性が確認されています。
● 海水中の腐食速度が、普通鋼の約1/2です● 機械的性質は、400~490MPaの炭素鋼と同等です● 溶接性は、400~490MPaの炭素鋼と同等です
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
冷却室
腐食量
(m
m)
10
20
30
40
50
60
70
海水温度
(˚C)
海水出口側 海水入口側A B C D E F G H I J K
MARILOY S400SS400海水温度
24ヵ月後
● 熱交換器のガスクーラーチューブ向けに適用した実績で、普通鋼に比べ、約1/2の腐食速度が確認されています。
海水中浸漬試験結果● 瀬戸内地区で3年間行った海水浸漬試験において良好な耐食性が確認されています。
MARILOY S490SS400
腐食量
(m
m)(片面)
3 3.5 40
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
試験片上端部からの距離 (mm)(片面)
室内手垢による赤さび バラスト管内の腐食
カタログQRコード
適合規格
機械的性質は、JIS G 3106 SM400、SM490相当
98
大気腐食
腐食減耗量と表面色彩の経年変化例
美観・景観に配慮した様々な要望に応えます。お客様のご要望から生まれたCOR-TENの
新しい形を提案します。
特 長
● VINCORは、出荷段階から、経年変化した状態とすることで、初期段階の色調に配慮したCOR-TENです
※千曲鋼材(株)(TEL 047-354-5721)が販売する製品です
● CORQは、COR-TENの特長を受け継いだ鋳物製品です● 主に、床材として使用されています ※(協)岡山鋳物センター(TEL 086-277-5588)が製造・販売する製品です
課 題 適用の効果● 室内で使いたい● 初期流れさびが懸念
● 意匠目的として床材等に COR-TENを使用したい
● 経年状態で提供
● 床材等用に鋳物製品を提供
VINCOR®/CORQ®
ビンコ コルク
CORQは、田窪恭治と日本製鉄の登録商標ですCOR-TENは、United States Steel Corp.の登録商標です
大気腐食
“さ美”の外観経年変化
美観・景観に配慮した要望に応えます。鋼の最大の弱点であるさびをさびで防ぐという
独特の形で克服した耐候性鋼です。
特 長● COR-TENは、無塗装仕様(さび安定化補助処理含む)で 優れた耐候性を示す鋼材です● 経年による表面色の変化を楽しめます● 普通鋼同様、塗装も可能で、塗装塗替え周期延長による 再塗装費用節減が期待できます● 溶接性、加工特性は、普通鋼とほぼ同等です● 専用の接合材料(溶接材料・ボルト)も用意されています● 主な受賞歴 ■ 大谷美術館賞(2011年度)
課 題 適用の効果● 普通鋼は、防食のため塗装が必要 だが、塗装塗替え等の維持、管理 コスト負担が大きい● 鋼材を自然と調和させて使用したい
● 無塗装での使用が可能で、塗装塗替え等 の維持、管理コストが軽減● さび自体の落ち着いた色調(”さ美®”)に よる美的効果も期待
高耐候性鋼 色調に配慮したCOR-TEN COR-TENの鋳物製品
COR-TEN®
コル テン
東京都美術館2016年展覧会 飯山復活教会レストラン内の間仕切り壁
意匠目的としての床材の可能性を広げます。色合いの数値化が、出荷時の色合い選択を可能にします。
さび安定化補助処理 塗装裸仕様
社会基盤となる構造物や各種建築物に多くの実績を有しています。普通鋼に比べて、腐食量の低減が可能です。
適合規格
JIS G 3114:SMA400W~ 570W相当JIS G 3125:SPA-H相当
無塗装仕様での意匠性保護性さびの落ち着いた色調やその経年変化が意匠的にも優れた効果を発揮します。 VINCORの考え方 CORQの適用箇所
色彩と相関が高い指数を用いることで、色合いを数値化し再現します。
1969年/建設当時 1973年/4年経年 2010年/41年経年
VINCOR
CORQ
色合いを表す指標
経年(年)0.1
35
30
25
20
15
10
5
01 10 100
一般的な床材(ピンコロ)の例 CORQのパーツ
腐食量
片面平均腐食量(
mm)
曝露試験期間(年)
0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0 2010 30 40
普通鋼COR-TEN
カタログQRコード
カタログQRコード
経年(年)
1
腐食減耗量(
mm)
10
0.01 0.1 1 10
普通鋼
COR-TEN
0.5ヵ月1.5ヵ月
6ヵ月
2年 5年 22年 40年
島根県立古代出雲歴史博物館
第五福竜丸展示館 流れさびによる汚れ