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La présente invention concerne les récipients à pression et un procédé pour les garnir d'un revêtement intérieur résistant à la corrosion.
Des récipients à pression qui doivent résister à des pressions notables sont habituellement en acier ferritique qui donne normalement satisfactiono Cependant, lorsqu'un récipient à pression doit contenir un fluide corrosif, l'acier ferritique ne convient pas parce qu'il peut être attaqué par le fluide.
La construction d'un récipient à pression capable de résister à des pressions internes notables, complètement en métal résistant à la corrosion, coûterait trop cher, et c'est pour cette raison que l'on utilise un récipient à pression comprenant une coque en acier ferritique et un revêtement intérieur résistant à la corrosion, en acier austénitique, soudé à la coqueo Lorsqu'un récipient à pression de ce genre, est chauffé pendant son fonctionnement, des tensions se forment par suite des coefficients de dilatation thermique différents des aciers ferritique et austénitique, de sorte que le revêtement lui-même et les soudures qui le relient à la coque peuvent être soumis à des tensions substantielles qui s'aggravent si le revêtement est chauffé à, une température plus élevée que la coqueo En pratique,
on court le risque de voir s'amorcer aux points de jonction des métaux austénitique et ferritique des défauts qui se développent en fissu- res partant des soudures et s'étendant dans la coque du récipient à pressiono
Suivant la présente invention, pour doubler la coque d'un réci- pient à pression en acier ferritique d'un revêtement résistant à la corro- sion, on prépare une matière de revêtement composite comprenant une plaque ou tôle d'acier ferritique sur laquelle est fixée une couche de métal résistant à la corrosion, on façonne des pièces de matière de revêtement à la forme intérieure de la coque, et on assemble ces pièces dans la coque en les séparant par des rainures à souder, le métal résistant à la corro- sion étant écarté de la surface de la coque,
on soude des bords adjacents des parties ferritiques de pièces voisines les uns aux autres ainsi qu'à la coque par des dépôts de soudure ferritique, et on soude des bords adjacents des parties en métal résistant à la corrosion de pièces voisines par des dépôts de métal résistant à la corrosion.
L'invention comprend également un récipient à pression comprenant une coque en acier ferritique et un revêtement présentant une face de métal résistant à la corrosion à l'intérieur du récipient, dont revêtement est un revêtement composite comprenant une couche d'acier ferritique sur la- quelle est fixée une couche de métal résistant à la corrosion et se compose d'un certain nombre de pièces façonnées de façon à épouser des parties respectives de la surface intérieure de la coque,
des bords adjacents de chaque paire de pièces avoisinantes étant soudés à la coque ainsi que l'un à l'autre par des dépôts de soudure comprenant un dépôt d'acier ferritique qui relie les parties en acier ferritique des pièces les unes aux autres ainsi qu'à la ooque et un dépôt de métal résistant à la corrosion qui relie les parties en métal résistant à la corrosion des pièces et qui recouvre le dépôt d'acier ferritiqueo
L'invention sera maintenant décrite, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés partiellement schématiques,dans lesquels :
La figo 1 est une coupe en élévation de côté d'une extrémité d'un récipient à pression, suivant la ligne I-I de la figo 2 et dans le sens indiqué par les flèches ; la figo 2 est une coupe horizontale suivant la ligne II-II de la figo 1, et dans le sens indiqué par les flèches ;
les figso 3 et 4 sont des coupes horizontales suivant les lignes
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III-III et IV-IV respectivement de la fig. 1; la fig. 5 est une coupe horizontale de l'emplacement d'un ' joint à souder entre deux pièces adjacentes d'un revêtement composite représenté sur la fig. 1 et la partie principale du récipient à pression, prêt à être soudé; la fig. 6 est une coupe horizontale du joint de la figo 5, après la soudure ; la figo 7 est une vue fragmentaire de la face intérieure du ré- cipient à pression, montrant les dimensions d'une fente à souder utilisée pour fixer le revêtement composite au corps du récipient à pression ; la figo 8 est une coupe en élévation de côté d'une tubulure représentée sur la fig. 1, maie à plus grande échelle que sur cette figure ;
et, la fig. 9 est une coupe en élévation de côté d'une soudure de coin représentée sur la fig. 8, mais à plus grande échelle que sur cette figure.
Le récipient à pression comprend un corps cylindrique 1 fermé à chaque extrémité par un fond tel que le fond 3, de forme hémisphériqueo Le récipient à pression est formé d'une épaisse coque 5 en acier ferritique doublé d'un revêtement 7 qui recouvre toute sa surface intérieure. Comme le diamètre intérieur de la coque est d'environ Il,5 pieds (3,50 m) et qu'elle doit pouvoir résister à une notable pression intérieure, il faut qu'elle soit épaisse. Dans la forme d'exécution décrite de la présente inventiong la coque est fbrmée de plaques d'acier ferritique en forme, soudées les unes aux autres, la plupart des plaques ayant une épaisseur de 4,75 pouces (12 cm) .
En raison du diamètre de la coque, de son épaisseur, et des limitations pratiques de fabrication, le corps cylindrique 1 est composé d'un certain nombre de viroles ou anneaux, tels que les annea 5A, 5B, formés chacun de quatre plaques cintrées soudées les unes aux autres de façon à former l'anneau, les anneaux étant soudés les uns aux autres bout à bout.
Ainsi (voir fige. 3 et 4), l'anneau 5A se compose de quatre plaques cintrées 11A, 11B, 110 et 11D, fixées les unes aux autres par des soudures 13 d'une façon connue; l'anneau 5B se compose de quatre plaques cintrées 15A, 15B, 15c et 15D fixées les unes aux autres par des soudures 17 d'une façon connue, et l'anneau5A est fixé à l'anneau 5B par une soudure cir- conférentielle continue 19, l'anneau 5A étant orienté de telle façon par rapport à 1'anneau ¯58, que les soudures 13 soient décalées circonférentiel- lement de 45 des soudures 17
Le fond hémisphérique 3 de la coque 5 est fait, par soudure d'une section annulaire bombée 21 et de cinq sections partiellement hémisphériques ou pétales 23 (voir fig.
2), les pétales 23 étant fixés à la section 21 par une soudure circonférentielle 25 et les uns aux autres par des soudures 27 qui relient les bords des pétales adjacents. Les pétales 23 sont fixés par une soudure circonférentielle continue 29 à l'anneau 5A.
La partie du récipient à pression représentée, comprend deux tubulures qui permettent l'admission et/ou l'extraction de fluide à travers la paroi du récipient. Ainsi, la section annulaire 21 du fond hémisphérique 3 entoure une tubulure extrudée vers l'extérieur 31 à laquelle un tuyau 33, capable de résister à la pression de fonctionnement qui règne dans le ré- cipient à pression, est fixé par une soudure circonférentielle 35.
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L'anneau 5B est pourvu d'une tubulure latérale 37, la plaque cintrée 15A étant plus épaisse que les autres plaques de l'anneau afin de compenser l'affaiblissement de cette plaque dû à la présence de la tubulure 37, les bords de cette plaque étant chanfreinés de façon à faciliter sa soudure aux autres plaques de la coque et à éviter un changement brusque de l'épais- seur de celle-ci.
Le revêtement 7 est fait d'une plaque composite de type connu, et consiste en une plaque de support en acier ferritique doublée d'une couche de métal résistant à la corrosion tel que de l'acier austénitique, fixée à la plaque de support. Cette plaque composite est normalement obtenue en laminant à chaud une brime d'acier austénitique superposée à une brame plus épaisse d'acier fertitique, l'opération de laminage donnant une plaque composite plus épaisse, dans laquelle la couche d'acier austé- nitique est fermement fixée au support d'acier ferritique. La plaque compo- site utilisée comprend une plaque de support d'acier ferritique de 1/4 pouce d'épaisseur (6,35 mm) doublée d'une couche d'acier austénitique de 1/8 pouce d'épaisseur (3,17 mm).
Le revêtement 7 est appliqué à la coque 5 sous forme d'étroites bandes ou pièces de forme qui, dans la forme d'exécution décrite, ont une largeur maximum inférieure à 15 pouces (38 cm) Pour faciliter la fabri- cation on munit chaque anneau, tel que Panneau 5A, de sa partie du revêtement 7 avant de souder les anneaux les uns aux autres, et on garnit le fond hémisphérique 3 avant de le soucier à l'anneau 5A,
On gait l'anneau 5A en le recouvrant de douze bandes courbes 41 qui ont chacune une longueur approximative de 12 pieds 1 pouce (3,68 m) et une largeur de 1 pied 2 pouces 1/2 (36,8 cm) et qui sont cintrées de façon à garnir un arc légèrement inférieur à 120 de la coque,
les extré- mités adjacentes des bandes dans le même anneau et entre des anneaux adjacents étant séparées par des espaces étroits. Ainsi, la figo 5 montre deux bandes adjacentes 41 consistant chacune en une plaque composite ayant un support en acier ferritique 43 pourvu d'une couche d'acier austénitique 45, les bords des bandes étant chanfreinée de façon à former une rainure à souder 47 dont les flancs sont inclinés et forment un angle inclus de 80 Les bords des bandes 41 sont espacés l'un de l'autre, à l'extrémité inférieure plus étroite de la rainure 47, d'une distance de 3/8 pouce (9,5 mm). La figo 6 indique la façon de souder les bandes 41 les unes aux autes ainsi qu'à la coque 5, un dépôt 51 de soudure ferritique étant réalisé'en premier lieu,
pénétrant légèrement dans l'acier ferritique de la coque 5 et soudant le support d'acier ferritique 43 d'une bande au support d'acier ferritique 43 de l'autre bande. Un dépôt 53 de soudure austénitique est ensuite appliqué sur le dépôt 51 et sert à compléter le revêtement austénitique du récipient à pression. Les bandes 41 sont percées de fentes étroites 55 espacées les unes des autres, qui (voir figo 7) ont une longueur totale de 3 pouces (7,6 cm) et pour la plupart des côtés parallèles espacés de 1/2 pouce (1,27 cm) Les extrémités 57 des fentes sont arrondies à un rayon de 1/4 pouce (6,35 mm), et les parois des fentes s'étendent perpendiculairement à la surface de la plaque composite.
Chaque bande 41 comporte une rangée centrale de fentes de ce genre, espa- cées de 12 1/8 pouces 1/8 (30,8 cm) les unes des autres, et toutes les fentes 55 s'étendent axialement par rapport au récipient à pression. Lors- que les bandes 41 ont été assemblées dans la coque, on introduit de la soudure ferritique dans chaque fente 55 pour souder la bande à la coque par une soudure résistante, et on recouvre ensuite cette soudure par un dépôt de protection de soudure austénitiqueo
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On garnit l'anneau. 5B de la même façon que l'anneau 5A, sauf que, au voisinage de la tubulure 37, la garniture est modifiée pour permettre au revêtement composite de se prolonger dans l'extrémité de la tubulure.
Ainsi, les bandes °lA, 41B situées immédiatement au voisinage de la tubulu- re 37 sont découpées de façon à former une ouverture 61 dont le diamètre est égal au diamètre intérieur de la tubulure, et ces parties des bandes sont légèrement bombées vers l'extérieur en 63 de façon à épouser la coque 5, ce bombage étant nécessaine par suite d'une légère déformation de la coque produite lors de l'extrusion de la tubulure 37 Une garniture cylin- drique 65 en plaque composite est ajustée dans la tubulure 37, la couche d'acier austénitique 65A étant écartée de la coque 7, et on la fixe en place par une soudure 67 à l'extrémité extérieure de la tubulure.
Cette garnitu- re 65 est pourvue de fentes 69 semblables aux fentes 55 décrites plus haut, dans lesquelles on introduit de la soudure de façon à former une soudure ferritique résistante protégée par une couche austénitique. La position de la garniture cylindrique 65 à l'extrémité intérieure de la tubulure par rapport aux bandes 41A, 41B est indiquée (pour la bande 41A) sur la figo9o Ainsi un petit espace est laissé au coin 71, à l'endroit où la garniture 65 rencontre la bande 41A, et cet espace est fermé en partie par un dépôt 73 de soudure ferritique qui soude le support en acier ferritique de la bande °lA à celui de la garniture 65 et les fixe tous deux à la coque en acier ferritique 5, et en partie par un dépôt. de protection extérieur 75 d'acier austénitique., Il est à remarquer que la fig.
9 est fortement sché- matique, et qu'en pratique le métal du dépôt 73 pénètre dans le métal fer- ritique qui l'entoure comme montré dans le cas de la soudure représentée sur la fig. 6.
On garnit le fond hémisphérique 3 de la coque 5 en recouvrant sa partie centrale d'une pièce annulaire 81 en plaque composite et en ajoutant un grand nombre de pétales 83, plus étroits à une extrémité qu'à l'autre, formés également par des pièces en plaque composite, toutes ces pièces étant conformées au préalable de façon à épouser la partie de la coque dont elles forment la doublure et étant appliquées avec la couche austénitique disposés vers l'intérieur et étant espacées les unes des autres et soudées les unes aux autres de la façon décrite plus haut avec référence au revêtement de l'anneau 5A. La pièce annulaire 81 est soudée à une garniture composite 85 pour la tubulure 31 de la façon décrite plus haut avec référence à la tubulure 37,
et la pièce 81 est pourvue de fentes 87 qui d'étendent radialement et qui sont semblables aux fentes 55, dans lesquelles on introduit de la soudure en deux phases. Les extrémités inté- rieures des pétales 83 sont trop étroites pour être pourvues d'une fente transversale, de sorte que chaque pétale comporte près de son extrémité intérieure une fente 91 qui s'étend radialement, et extérieurement à la fente 91, une série de fentes transversales 930 Les fentes 91 et 93 sont semblables aux fentes 55 et sont remplies de soudure en deux phases, comme décrite plus haut avec référence aux fentes 550
Lorsqu'on assemble les anneaux 5A et 5B,
on prolonge la soudure ferritique 19 qui relie ces deux parties de la coque pour souder la couche de support en acier ferritique de la bande inférieure 41 de l'anneau 5A à la couche de support en acier ferritique de la bande supérieure 41 de l'anneau 5B. On recouvre ensuite cette soudure ferritique, à l'intérieur du récipient à pression, d'une couche de soudure austénitique afin de compléter le revêtement.
Par suite de l'épaisseur des anneaux de la coque, l'espace ménagé entre des bandes adjacentes 41 faisant respectivement partie des deux anneaux est supérieur à 3/8 pouce (9 mm 5) mais les côtés des bandes sont chanfreinés, comme décrit plus haut avec référence à la figo 50
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De même, lorsqu'on assemble 1 anneau 5A et le fond 3, on prolonge la soudure ferritique 29 qui relie les pétales 23 de la coque à l'anneau 5A de celle-ci de façon à souder la couche support en acier ferritique au bord inférieur des pétales 83 du revêtement à la couche support en acier ferritique de la bande supérieure 41 de l'anneau 5A On recouvre ensuite cette soudure en acier ferritique, à l'intérieur du récipient à pression, d'une couche de soudure austénitique afin de dompléter le revêtement.
Lorsque le revêtement a été appliqué, on traite tout le récipient à pression à chaud afin de détendre autant que possible toutes les souduresa
Il ressort de la description qui précède que la couche d'acier austénitique est fermement fixée et maintenue sur la couche d'acier ferriti- que du revêtement qui est soudé à la coque à des intervalles rapprochés de manière à y être fermement fixé d'une façon qui assure une bonne conductivi- té thermique.
Les tensions dont les soudures qui relient le revêtement à la co- que sont le siège, sont limitées par suite des petits intervalles qui séparent des soudures adjacentes ainsi que par la nature du revêtement.
Cette particularité apparaît clairement lorsqu'on considère la dilatation thermique d'une pièce de revêtement ayant une épaisseur de 3/8 pouce (9e5 mm) dont 1/3 est de l'acier austénitique et les deux autres tiers de l'acier ferritiqueo Si la dilatation thermique de l'acier austénitique est par exemple supérieure de 6 unités à celle de l'acier ferritique, la dilatation de la pièce de revêtement composite, considérée dans son entièreté, ne sera que deux unités supérieure à celle de l'acier ferritiqueo Cela étant, on voit que la tension engendrée par une dilatation thermique et dont les soudures qui fixent un revêtement intérieur, composite, sem- blable à celui décrit plus haut à une coque sont le siège,
sera trois feis inférieure à la tension engendrée par l'utilisation d'un revêtement com- plètement en acier austénitique de la même épaisseur que le revêtement compositeo De plus, le revêtement est fixé à la coque par des dépôts de soudure ferritique placés entre le métal ferritique du revêtement et le métal ferritique de la coque, ce qui a pour effet de réduire ou d'écarter le risque de fissures qui se développent dans les soudures aux points de jonction des métaux austénitique et ferritique et qui s'étendent dans la coque du récipient à pression.
On remarquera qu'on peut utiliser une plaque composite comportant, comme couche résistant à la corrosion, un métal quelconque approprié, sui- vant les conditions de fonctionnement auxquelles le récipient à pression doit être soumis.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to pressure vessels and a method for lining them with a corrosion resistant inner lining.
Pressure receptacles which must withstand significant pressures are usually ferritic steel which is normally satisfactory. However, when a pressure receptacle is to contain a corrosive fluid, ferritic steel is not suitable because it can be attacked by water. fluid.
The construction of a pressure vessel capable of withstanding significant internal pressures, completely of corrosion resistant metal, would be too expensive, and it is for this reason that a pressure vessel with a steel shell is used. ferritic and a corrosion resistant inner liner, of austenitic steel, welded to the hull o When such a pressure vessel is heated during operation, stresses are formed as a result of different thermal expansion coefficients of ferritic steels and austenitic, so that the coating itself and the welds which connect it to the shell can be subjected to substantial stresses which worsen if the coating is heated to a higher temperature than the shell o In practice,
we run the risk of seeing the initiation at the junction points of the austenitic and ferritic metals of defects which develop into cracks starting from the welds and extending into the shell of the pressure vessel.
In accordance with the present invention, to line the shell of a ferritic steel pressure vessel with a corrosion resistant coating, a composite coating material is prepared comprising a ferritic steel plate or sheet on which is prepared. attached a layer of corrosion-resistant metal, pieces of coating material are shaped to the interior shape of the hull, and these parts are assembled in the hull by separating them by welded grooves, the corrosion-resistant metal. sion being removed from the surface of the hull,
adjacent edges of ferritic parts of neighboring parts are welded to each other and to the shell by ferritic weld deposits, and adjacent edges are welded to corrosion-resistant metal parts of adjacent parts by metal deposits corrosion resistant.
The invention also includes a pressure vessel comprising a ferritic steel shell and a liner having a corrosion resistant metal face within the container, the liner of which is a composite liner comprising a layer of ferritic steel on the inside. which is attached to a layer of corrosion resistant metal and consists of a number of parts shaped to conform to respective parts of the inner surface of the hull,
adjacent edges of each pair of neighboring parts being welded to the hull as well as to each other by weld deposits comprising a ferritic steel deposit which connects the ferritic steel parts of the parts to each other as well as 'to the ooque and a corrosion resistant metal deposit which connects the corrosion resistant metal parts of the parts and which covers the ferritic steel deposit
The invention will now be described, by way of example, with reference to the attached partially schematic drawings, in which:
Figure 1 is a side elevational section of one end of a pressure vessel, taken along the line I-I of Figure 2 and in the direction indicated by the arrows; Fig 2 is a horizontal section along line II-II of Fig 1, and in the direction indicated by the arrows;
figs 3 and 4 are horizontal cuts along the lines
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III-III and IV-IV respectively of fig. 1; fig. 5 is a horizontal section of the location of a welded joint between two adjacent pieces of a composite liner shown in FIG. 1 and the main part of the pressure vessel, ready to be welded; fig. 6 is a horizontal section of the joint of FIG. 5, after welding; Fig. 7 is a fragmentary view of the interior face of the pressure vessel, showing the dimensions of a weld slot used to secure the composite liner to the body of the pressure vessel; FIG. 8 is a sectional side elevation of a tubing shown in FIG. 1, but on a larger scale than in this figure;
and, FIG. 9 is a side elevational sectional view of a corner weld shown in FIG. 8, but on a larger scale than in this figure.
The pressure receptacle comprises a cylindrical body 1 closed at each end by a bottom such as the bottom 3, of hemispherical shape. The pressure receptacle is formed of a thick shell 5 of ferritic steel lined with a coating 7 which covers its entire inner surface. Since the internal diameter of the hull is about 11.5 feet (3.50 m) and it must be able to withstand significant internal pressure, it must be thick. In the disclosed embodiment of the present invention the shell is formed from shaped ferritic steel plates welded together, most of the plates being 4.75 inches (12 cm) thick.
Due to the diameter of the shell, its thickness, and practical manufacturing limitations, the cylindrical body 1 is composed of a number of ferrules or rings, such as the rings 5A, 5B, each formed of four welded curved plates. to each other so as to form the ring, the rings being welded to each other end to end.
Thus (see fig. 3 and 4), the ring 5A consists of four curved plates 11A, 11B, 110 and 11D, fixed to each other by welds 13 in a known manner; ring 5B consists of four curved plates 15A, 15B, 15c and 15D fixed to each other by welds 17 in a known manner, and ring 5A is fixed to ring 5B by a continuous circumferential weld 19, the ring 5A being oriented in such a way with respect to the ring ¯58, that the welds 13 are offset circumferentially by 45 of the welds 17
The hemispherical bottom 3 of the shell 5 is made by welding a domed annular section 21 and five partially hemispherical sections or petals 23 (see fig.
2), the petals 23 being fixed to the section 21 by a circumferential weld 25 and to each other by welds 27 which connect the edges of the adjacent petals. The petals 23 are fixed by a continuous circumferential weld 29 to the ring 5A.
The portion of the pressure vessel shown comprises two tubes which allow the admission and / or extraction of fluid through the wall of the vessel. Thus, the annular section 21 of the hemispherical bottom 3 surrounds an outwardly extruded tubing 31 to which a pipe 33, capable of withstanding the operating pressure prevailing in the pressure vessel, is fixed by a circumferential weld 35. .
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The ring 5B is provided with a lateral tube 37, the curved plate 15A being thicker than the other plates of the ring in order to compensate for the weakening of this plate due to the presence of the tube 37, the edges of this plate being chamfered so as to facilitate its welding to the other plates of the shell and to avoid a sudden change in the thickness of the latter.
The coating 7 is made of a composite plate of known type, and consists of a ferritic steel support plate lined with a layer of corrosion resistant metal such as austenitic steel, attached to the support plate. This composite plate is normally obtained by hot rolling an austenitic steel slab superimposed on a thicker fertitic steel slab, the rolling operation resulting in a thicker composite plate, in which the austenitic steel layer is firmly attached to the ferritic steel support. The composite plate used included a 1/4 inch thick (6.35 mm) ferritic steel backing plate lined with a layer of 1/8 inch thick (3.17 mm) austenitic steel. mm).
The coating 7 is applied to the shell 5 in the form of narrow strips or shaped pieces which, in the embodiment described, have a maximum width of less than 15 inches (38 cm) To facilitate manufacture each is provided. ring, such as Panel 5A, with its part of the coating 7 before welding the rings to each other, and the hemispherical bottom 3 is lined before worrying about it to the ring 5A,
The ring 5A is covered by covering it with twelve curved strips 41 which are each approximately 12 feet 1 inch (3.68 m) long and 1 foot 2 1/2 inches (36.8 cm) wide and which are curved so as to line an arc slightly less than 120 of the hull,
the adjacent ends of the bands in the same ring and between adjacent rings being separated by narrow spaces. Thus, FIG. 5 shows two adjacent strips 41 each consisting of a composite plate having a ferritic steel support 43 provided with a layer of austenitic steel 45, the edges of the strips being chamfered so as to form a weld groove 47 of which the flanks are sloped and form an included angle of 80 The edges of the strips 41 are spaced apart, at the narrower lower end of the groove 47, a distance of 3/8 inch (9, 5 mm). Figo 6 shows how to weld the strips 41 to each other as well as to the shell 5, a deposit 51 of ferritic solder being made first,
penetrating slightly into the ferritic steel of the shell 5 and welding the ferritic steel support 43 of one strip to the ferritic steel support 43 of the other strip. An austenitic weld deposit 53 is then applied to the deposit 51 and serves to complete the austenitic coating of the pressure vessel. The strips 41 are pierced with narrow slits 55 spaced apart from each other, which (see figo 7) have a total length of 3 inches (7.6 cm) and for the most part have parallel sides spaced 1/2 inch apart (1, 27 cm) The ends 57 of the slots are rounded to a 1/4 inch (6.35 mm) radius, and the walls of the slots extend perpendicular to the surface of the composite plate.
Each strip 41 has a central row of such slits spaced 12 1/8 inch 1/8 (30.8 cm) apart from each other, and all of the slits 55 extend axially of the container. pressure. When the strips 41 have been assembled in the shell, ferritic solder is introduced into each slot 55 to weld the strip to the shell by a strong weld, and this weld is then covered by an austenitic weld protection deposit.
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We garnish the ring. 5B in the same way as the ring 5A, except that, in the vicinity of the tubing 37, the liner is modified to allow the composite coating to extend into the end of the tubing.
Thus, the bands 1A, 41B located immediately adjacent to the tubing 37 are cut so as to form an opening 61 the diameter of which is equal to the internal diameter of the tubing, and these parts of the bands are slightly convex towards the end. outside 63 so as to match the shell 5, this bending being necessary as a result of a slight deformation of the shell produced during the extrusion of the tubing 37 A cylindrical gasket 65 made of composite plate is fitted in the tubing 37 , the austenitic steel layer 65A being spaced from the shell 7, and it is fixed in place by a weld 67 at the outer end of the tubing.
This gasket 65 is provided with slits 69 similar to the slits 55 described above, into which solder is introduced so as to form a strong ferritic solder protected by an austenitic layer. The position of the cylindrical seal 65 at the inner end of the tubing with respect to the bands 41A, 41B is indicated (for the band 41A) on the figo9o Thus a small space is left at the corner 71, where the seal 65 meets strip 41A, and this space is partially closed by a deposit 73 of ferritic weld which welds the ferritic steel support of strip ° lA to that of liner 65 and secures them both to the ferritic steel shell 5 , and partly by a deposit. outer protection 75 of austenitic steel., It should be noted that fig.
9 is highly schematic, and that in practice the metal of deposit 73 penetrates into the ferritic metal which surrounds it as shown in the case of the weld shown in FIG. 6.
The hemispherical bottom 3 of the shell 5 is lined by covering its central part with an annular part 81 made of composite plate and by adding a large number of petals 83, narrower at one end than the other, also formed by composite plate parts, all these parts being shaped beforehand so as to match the part of the shell of which they form the lining and being applied with the austenitic layer arranged inwards and being spaced from each other and welded to each other others as described above with reference to the coating of the ring 5A. The annular piece 81 is welded to a composite gasket 85 for the pipe 31 in the manner described above with reference to the pipe 37,
and the part 81 is provided with slits 87 which extend radially and which are similar to the slits 55, into which two-phase solder is introduced. The inner ends of the petals 83 are too narrow to be provided with a transverse slit, so that each petal has near its inner end a slit 91 which extends radially, and outwardly of the slit 91, a series of transverse slots 930 Slots 91 and 93 are similar to slots 55 and are filled with two-phase solder, as described above with reference to slots 550
When assembling rings 5A and 5B,
the ferritic weld 19 which connects these two parts of the shell is extended to weld the ferritic steel support layer of the lower strip 41 of the ring 5A to the ferritic steel support layer of the upper strip 41 of the ring 5B. This ferritic weld is then covered, inside the pressure vessel, with a layer of austenitic weld in order to complete the coating.
Due to the thickness of the hull rings, the space between adjacent strips 41 which are respectively part of the two rings is greater than 3/8 inch (9 mm 5) but the sides of the strips are chamfered, as described in more detail. top with reference to fig. 50
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Likewise, when 1 ring 5A and the bottom 3 are assembled, the ferritic weld 29 which connects the petals 23 of the shell to the ring 5A of the latter is extended so as to weld the ferritic steel support layer to the edge lower petals 83 of the coating to the ferritic steel support layer of the upper band 41 of the ring 5A This ferritic steel weld is then covered, inside the pressure vessel, with a layer of austenitic weld in order to tame the coating.
When the coating has been applied, the entire pressure vessel is heat treated in order to relax all the welds as much as possible.
It will be seen from the foregoing description that the austenitic steel layer is firmly fixed and held on the ferritic steel layer of the liner which is welded to the hull at close intervals so as to be firmly fixed thereto with a way that ensures good thermal conductivity.
The tensions of which the welds which connect the coating to the shell are the seat, are limited by the small intervals which separate adjacent welds as well as by the nature of the coating.
This peculiarity becomes clear when considering the thermal expansion of a coating part having a thickness of 3/8 inch (9e5 mm) of which 1/3 is austenitic steel and the other two thirds of ferritic steel. the thermal expansion of austenitic steel is for example 6 units greater than that of ferritic steel, the expansion of the composite coating part, considered in its entirety, will only be two units greater than that of ferritic steel This being the case, it can be seen that the tension generated by thermal expansion and of which the welds which fix an interior, composite coating, similar to that described above to a shell, are the seat,
will be three feis less than the tension generated by the use of a coating completely in austenitic steel of the same thickness as the composite coating. In addition, the coating is fixed to the hull by deposits of ferritic weld placed between the metal ferritic coating and the ferritic metal of the shell, which has the effect of reducing or eliminating the risk of cracks which develop in the welds at the junction points of the austenitic and ferritic metals and which extend into the shell of the pressure vessel.
It will be appreciated that a composite plate can be used having, as a corrosion resistant layer, any suitable metal, depending on the operating conditions to which the pressure vessel is to be subjected.
CLAIMS.
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