東京ガス：技術開発／ 36%Ｎｉ鋼（インバー材）によるＬＮＧ配管

36%Ｎｉ鋼（インバー材）によるＬＮＧ配管　－線膨張係数の小さい新材料によるコストダウン－

図１ LNG配管概念図(SUS304/36%Ni鋼)

目的: LNG配管にはオーステナイト系ステンレスSUS304が使用されています。LNG配管は、熱収縮を吸収するためのループを多数設置しなければなりません。このため、曲り部の増加、及び配管の長さの増大にともない圧力損失が大きくなり、配管径が大きくなり、建設コストを高くする要因となっていました。
このため、東京ガスでは、線膨張係数がSUS304 の1/10である36%Ni鋼(インバー材)をLNG配管に適用する研究に取り組み、大口径、かつ距離が長いLNG受入配管等に利用して大幅なコストダウンを実現する技術を開発しました。

36%Ni鋼(インバー材)とは

図2 鉄鋼材料のNiの含有率と線膨張係数との関係

・鉄鋼材料のNi含有率が35～36％で線膨張係数が低下することを利用。

・インバー(Invariable alloyの略)と一般に呼ばれています。

(1)線膨張係数がSUS304の1/10

(2)低温脆性を示さない(オーステナイト組織)

(3)現在は、シャドウマスクやLNG船に使用↓

構造材料としてLNG配管に使用するために検討

インバー材によるLNG配管の開発のポイント: (1) 強度特性の把握
(2) 溶接方法の確立
(3) 防食方法
(4) SUS304との異材継手部における熱応力低減方法

効果: (1)配管工事のコストダウン
a. ループ数の減少により
・配管口径の縮小(同一配管圧損の場合)
・エルボ数の減少
・溶接箇所数の減少
b. 保冷工事(口径、エルボ部)コストダウン
(2)トレンチ、シールドトンネル等の断面の減少による土木工事コストダウン

図3 インバー配管でコストメリットの出る領域