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CSA W59 — Welded Steel Construction (Canadian Standard)

CSA W59は、カナダ規格協会による溶接鋼構造物に関する規格でございます。これは、カナダにおける構造用鋼の溶接設計、手順資格、製作、および検査に関する要件を確立しており、CSA S16を通じて国家建築基準法に参照されているため、カナダのすべての州における構造溶接において適合が義務付けられております。

カナダの状況: CSA W59は、CSA W47.1(会社認証)と連携して運用されます。カナダでは、製作者はカナダ溶接局(CWB)からW47.1認証を取得し、W59の技術要件に従う必要がございます。AWS D1.1は、カナダの建築基準法管轄区域においてCSA W59の代替として認められておりません。

CSA W59とは何ですか?

CSA W59は、溶接鋼構造物に関するカナダの規格であり、米国におけるAWS D1.1と同等の範囲をカバーしております。溶接手順、事前認定、母材グループ、予熱、および溶加材の適合性を含む構造用鋼の製作および建設要件を網羅しております。CSA W59はメートル法単位(MPa、mm、摂氏)を使用しております。

CSA W59 — 正式名称「Welded Steel Construction」 — は、構造用鋼の溶接を規定するカナダの国家規格でございます。溶接継手の設計、溶接手順の資格、溶接士および溶接オペレーターの資格、製作要件、および検査基準を網羅しております。この規格はカナダ規格協会(CSA Group)によって発行されており、鋼構造物の設計に関するカナダ規格であるCSA S16によって参照され、CSA S16はさらにカナダ国家建築基準法(NBCC)によって参照されております。

CSA W59はAWS D1.1と類似した組織構造を共有しており、D1.1のカナダ版と称されることが多々ございます。両規格とも事前認定および非事前認定のWPS経路を提供し、材料グレードと板厚に応じて予熱要件を規定し、目視検査および非破壊検査の受入基準も類似しております。しかしながら、CSA W59はカナダの鋼種(CSA G40.20/G40.21)、カナダの溶加材規格(CSA W48)を参照し、CSA W47.1に基づく会社認証を要求しております。

現行版はCSA W59:2018でございます。本規格は、規定された最小降伏点または降伏強さが700 MPaを超えない炭素鋼および低合金鋼の溶接に適用されます。圧力容器またはパイプラインの溶接は対象外であり、これらはそれぞれASME Section IXおよびAPI 1104の適用範囲となります。

CSA W59における事前認定WPS

CSA W59 条項 5は、D1.1 Clause 5と同様の事前認定経路を提供しております。すべての要件を満たすWPSは、資格試験が免除されます。事前認定溶接工程には、低水素溶接棒を用いた被覆アーク溶接、ガスメタルアーク溶接(短絡移行を除く)、フラックス入りアーク溶接、およびサブマージアーク溶接が含まれます。製作者は適合性を文書化しますが、試験溶接を行う必要はございません。

D1.1と同様に、CSA W59は特定の条件を満たす溶接手順に対して事前認定経路を提供しております。事前認定WPSは、手順資格試験の必要性を回避するために、以下のすべての要件を満たす必要がございます。

溶接工程は、被覆アーク溶接(SMAW)、サブマージアーク溶接(SAW)、ガスメタルアーク溶接(GMAW、短絡移行を除く)、またはフラックス入りアーク溶接(FCAW)の4つの事前認定溶接工程のいずれかである必要がございます。母材は承認された母材表に記載されている必要がございます。溶加材は溶加材適合表に従って母材と適合している必要がございます。継手構成は規格の事前認定継手詳細のいずれかと一致している必要がございます。予熱およびパス間温度は、予熱表に指定された最小値を満たしている必要がございます。

いずれかの要素が事前認定の範囲外となる場合、手順は試験によって資格認定される必要がございます。資格認定プロセスでは、試験片の製作、破壊試験(引張、曲げ、マクロエッチング)の実施、および溶接施工法確認試験記録への結果の文書化が必要となります。

母材グループと鋼種

CSA W59は、化学組成、機械的性質、および溶接性特性に基づいて母材をグループに分類しております。各グループは、許容される鋼種の範囲、予熱要件、および適合する溶加材を定義しております。主要な対象鋼種には、カナダの構造物および橋梁製作で一般的に使用されるCSA G40.20/G40.21の指定が含まれます。

300W
CSA G40.21に基づく、最小降伏強さ300 MPa(44 ksi)の一般構造用鋼でございます。Wの接尾辞は溶接可能なグレードを示します。強度面では、300WはASTM A36(250 MPa / 36 ksi降伏)とA572 Gr.50(345 MPa / 50 ksi降伏)の間に位置し、おおよそASTM A572 Gr.44に匹敵いたします。これはカナダの製作において最も一般的な構造用鋼種であり、ほとんどの板厚で最も低い予熱カテゴリーに分類されます。
350Wおよび350WT
最小降伏強さ350 MPaの高強度構造用鋼でございます。350WTは低温使用のためのシャルピーVノッチ靭性要件を含みます。ASTM A572 Gr.50に匹敵いたします。予熱要件は板厚とともに増加し、D1.1カテゴリーBの挙動と類似しております。
400Wおよび480W
より高い予熱最小値とより厳格な入熱管理を必要とする高強度構造用グレードでございます。これらのグレードは、軽量化またはより高い耐荷重能力が要求される特殊な用途で使用されます。400Wおよび480W鋼を使用する製作者は、より高い予熱温度とより厳格なパス間温度制限を想定する必要がございます。

CSA W59は、その母材適合表に記載されているASTM指定鋼も受け入れております。ASTM指定鋼を使用するプロジェクトに従事するカナダの製作者は、特定のグレードが記載されている場合、W59の表を使用して予熱要件と溶加材の適合性を判断することが可能でございます。

予熱要件

CSA W59の予熱表は、母材グレード、板厚、および溶接工程に基づいて最小予熱およびパス間温度を規定しております。この表はメートル法単位(摂氏およびミリメートル)を使用しております。予熱要件は、一般的に板厚および炭素当量が増加するにつれて高まります。低水素工程(E49018または同等の低水素溶接棒を用いた被覆アーク溶接、サブマージアーク溶接、ガスメタルアーク溶接、ガスシールド付きフラックス入りアーク溶接)は、非低水素工程よりも低い予熱温度が適用されます。

予熱の考え方はD1.1のTable 5.11を反映しており — その目的は、熱影響部における冷却速度を遅らせ、溶接部が水素割れが発生しうる温度まで冷却される前に水素が拡散するのを許容することにございます。CSA W59で使用される鋼種指定およびメートル法単位の違いにより、具体的な温度値はD1.1とは異なる場合がございます。

溶加材要件

CSA W59は溶加材の分類に関してCSA W48を参照しております。CSA W48の分類はAWS A5シリーズと並行しておりますが、カナダの指定を使用しております。一般的な同等性としては、E49018(CSA)がE7018(AWS)に、E4914(CSA)がE7014(AWS)に、ER49S-6(CSA)がER70S-6(AWS)に相当いたします。適合要件は、溶加材の強度と組成が溶接される母材に適切であることを保証するものでございます。

CSA W59の下で使用するためにAWS分類の消耗品を輸入する製作者は、特定のAWS分類がW59溶加材適合表に記載されていることを確認する必要がございます。最も一般的なAWS A5.1、A5.5、A5.17、A5.18、A5.20、およびA5.29の分類はCSA W59で対応する受入がございますが、各特定の分類について確認が必要でございます。

CSA W59と他の規格との比較

CSA W59はカナダの構造用鋼を、D1.1は米国の構造用鋼を規定しております。両者ともそれぞれのClause 5の下で事前認定WPS経路を提供しております。主な違いは、W59がメートル法単位を使用し、CSA G40.21鋼種およびCSA W48溶加材を参照し、CSA W47.1に基づく会社認証を要求する点です。D1.1はヤード・ポンド法/メートル法の二重単位を使用し、AWS A5.x溶加材を使用しております。

CSA W59とAWS D1.1の比較

両規格は構造的に類似しており — ともに事前認定WPS経路を提供し、母材をグループに分類し、溶接欠陥に対する同等の受入基準を有しております。主な違いは管轄区域にあり、W59はカナダの鋼種(G40.20/G40.21)、カナダの溶加材仕様書(W48)を参照し、メートル法単位を使用し、CSA W47.1の会社認証を要求しております。D1.1の下で認定されたWPSは、W59の規定への適合を示す再認定または文書化なしにCSA W59の作業に使用することはできません。

CSA W59とASME Section IXの比較

CSA W59は構造用鋼構造物に適用されますが、ASME IXは圧力機器に適用されます。カナダの圧力容器および配管作業においては、溶接資格はCSA W59ではなくASME IXが規定しております。多くのカナダの製作者は、圧力作業のためにW59認証(CWB/W47.1を通じて)とASME IX資格の両方を維持しております。両規格は、母材のグループ化システム、変数分類、および資格認定フレームワークが完全に異なっております。

Aspect CSA W59 AWS D1.1 ASME IX
ScopeStructural steel (Canada)Structural steel (US)Pressure equipment
UnitsMetric (MPa, mm, °C)Imperial + metric dualImperial + metric dual
Prequalified WPS?Yes (Clause 5)Yes (Clause 5)No
Base metal grouping4 grade groupsTable 5.6 categories (I–V)P-numbers
Filler metal referenceCSA W48AWS A5.xF-numbers
Preheat methodTable 5.3Table 5.11Per WPS/PQR
Company certificationW47.1 requiredNot requiredASME stamps

関連規格ガイド

よくある質問

CSA W59は、カナダ規格協会による溶接鋼構造物に関する規格でございます。これは、カナダにおける溶接鋼構造物の設計、資格認定、製作、および検査に関する要件を確立しております。CSA W59は、CSA S16(鋼構造物の設計)を通じてカナダ国家建築基準法(NBCC)に参照されており、カナダのすべての州および準州における構造用鋼の溶接に関する必須規格となっております。この規格は、事前認定および非事前認定の継手構成、予熱要件、溶加材の選択、および検査基準を網羅しております。

CSA W59は、AWS D1.1のカナダ版でございます。両規格とも構造用鋼の溶接を対象とし、事前認定および資格認定WPS経路を持つ類似の構造を共有しております。主な違いは、母材のグループ化(CSA W59はASTM指定ではなく300Wや350WのようなCSA G40.20/G40.21鋼種を参照)、溶加材の仕様(CSA W48対AWS A5シリーズ)、および摂氏とミリメートルを使用する予熱表でございます。CSA W59はまた、AWS D1.1に直接の同等物がない会社認証要件としてCSA W47.1を参照しております。多くの規定は両規格間で技術的に調和されております。

はい。AWS D1.1と同様に、CSA W59は特定の条件を満たす溶接手順に対して事前認定経路を提供しております。事前認定WPSは、承認された溶接工程(被覆アーク溶接、サブマージアーク溶接、短絡移行を除くガスメタルアーク溶接、またはフラックス入りアーク溶接)、承認された表に記載された母材、適合する溶加材、および事前認定継手詳細図からの継手構成を使用する必要がございます。事前認定WPSは手順資格試験を必要としません。非事前認定手順は、D1.1 Clause 6の要件と同様に、試験によって資格認定される必要がございます。

CSA W59は、CSA G40.20/G40.21で指定された構造用鋼種をカバーしており、これには300W(300 MPa降伏、ASTM A36とA572 Gr.50の間)、350W(A572 Gr.50に類似)、350WT(シャルピーVノッチ靭性要件付き)、400W、および480Wが含まれます。この規格は、その母材表に記載されているASTM指定鋼も受け入れております。予熱要件は鋼種、板厚、および溶接工程によって異なりますが、D1.1 Table 5.11と同様に、CSAグレード指定とメートル法単位で整理されております。

CSA W47.1は溶接に関する会社認証を規定し、CSA W59は溶接鋼構造物に関する技術要件を規定しております。カナダでは、構造溶接を行う製作者はCSA W47.1認証を保持する必要があり、これには文書化された品質システム、W59に基づく資格認定された溶接手順、資格認定された溶接士、およびカナダ溶接局(CWB)による定期監査が要求されます。CSA W47.1 Division 1は鋼を、Division 2はアルミニウムを、Division 3は補強鋼を対象としております。AWS D1.1には同等の会社認証要件はございません。