JP2013174449A - Differential pressure measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、差圧測定装置に関するものである。
更に詳述すれば、低コストで応力腐食割れに強い接液部が実現出来る差圧測定装置に関するものである。
The present invention relates to a differential pressure measuring device.
More specifically, the present invention relates to a differential pressure measuring apparatus that can realize a liquid contact portion that is resistant to stress corrosion cracking at low cost.
図3(a)は従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図、図3(b)は図3(a)の要部拡大説明図である。
図において、1は差圧測定装置本体である。2はプロセスのタンクや配管に接続されるダイアフラムシールユニットで、図4に示す如く、受圧ブロック3に受圧ダイアフラム4が、シールリング4aを介して、溶接部4bにより溶接取り付けられてあり、封入液5が封じ込められたキャピラリチューブ6で差圧測定装置本体1と結ばれ、差圧測定装置本体1にプロセス圧力を伝えている。
キャピラリチューブ6は、圧力を伝える導圧管の一種である。
7はダイアフラムシールユニット2をプロセスのタンクあるいは配管に取り付けるためのフランジであり、ねじによりプロセスのタンクあるいは配管に取り付けられている。
キャピラリチューブ6内は、圧力を伝達するために通常シリコンオイル5などの非圧縮性の液体で満たされており、差圧測定装置本体1にプロセス圧力を伝えている。
FIG. 3A is an explanatory diagram of a main part configuration of a conventional example that is generally used conventionally, and FIG. 3B is an enlarged explanatory diagram of the main part of FIG.
In the figure, reference numeral 1 denotes a differential pressure measuring device main body.
The
The
このような装置においては、以下の問題点がある。
受圧ブロック3、受圧ダイアフラム4、シールリング4bは、耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼のJIS規格番号SUS316L材を使用することが多い。
しかし、SUS316L材は、応力腐食割れに弱い欠点があり、微量のハロゲン元素を含む特定のプロセスのアプリケーションで、ダイアフラム膜4の応力腐食割れが発生することがある。
Such an apparatus has the following problems.
The pressure receiving block 3, the
However, the SUS316L material has a drawback that it is vulnerable to stress corrosion cracking, and stress corrosion cracking of the
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、受圧ダイアフラムとシールリングに応力腐食割れに強い2相ステンレス鋼を、受圧ブロックに低価格のオーステナイト系ステンレス鋼を使用することにより、低コストで応力腐食割れに強い接液部が実現出来る差圧測定装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. By using a duplex stainless steel resistant to stress corrosion cracking for the pressure receiving diaphragm and the seal ring, and using a low-cost austenitic stainless steel for the pressure receiving block, the cost is reduced. An object of the present invention is to provide a differential pressure measuring device capable of realizing a wetted part resistant to stress corrosion cracking.
このような課題を達成するために、本発明では、請求項1の差圧測定装置においては、
板状の受圧ブロックと、この受圧ブロックの一方の面に一方の面の周縁が接する薄板状の受圧ダイアフラムと、この受圧ダイアフラムの他方の面の周縁に一方の面が接するリング状のシールリングと、前記受圧ブロックに前記受圧ダイアフラムと前記シールリングとを溶接固定する溶接部とを具備する差圧測定装置において、オーステナイト系ステンレス鋼よりなる受圧ブロックと、二相ステンレス鋼よりなる受圧ダイアフラムとシールリングと、横棒部分が前記シールリングに設けられ縦棒部分が前記受圧ブロックに設けられ断面ほぼT字形状をなし前記T字形状の横棒部分の前記受圧ダイアフラム面に平行な断面と前記T字形状の縦棒部分の前記受圧ダイアフラムに平行な断面との比率が溶接固化後においてなお二相ステンレス鋼材質を保つような比率にされた溶接部と、を具備したことを特徴とする。
In order to achieve such a problem, in the present invention, in the differential pressure measuring device of claim 1,
A plate-shaped pressure receiving block, a thin plate-shaped pressure receiving diaphragm in which the periphery of one surface is in contact with one surface of the pressure receiving block, and a ring-shaped seal ring in which one surface is in contact with the periphery of the other surface of the pressure receiving diaphragm; In the differential pressure measuring device comprising a welded portion for welding and fixing the pressure receiving diaphragm and the seal ring to the pressure receiving block, a pressure receiving block made of austenitic stainless steel, a pressure receiving diaphragm and a seal ring made of duplex stainless steel A horizontal bar portion is provided on the seal ring, and a vertical bar portion is provided on the pressure receiving block. The cross section of the T-shaped horizontal bar portion is parallel to the pressure receiving diaphragm surface and the T shape. The ratio of the shape of the vertical bar to the cross section parallel to the pressure-receiving diaphragm is And welds the ratio of Tsuyo, characterized by comprising a.
本発明の請求項1によれば、次のような効果がある。
支持ブロックの材質はオーステナイト系ステンレス鋼であるが、測定流体が接する部分にある溶接部の化学成分は、二相ステンレス鋼であるので、応力腐食割れに強い接液部分を実現できる差圧測定装置が得られる。
特に、微量のハロゲン元素を含む特定のアプリケーションでの、ダイアフラム膜の応力腐食割れに強い接液部を実現できる差圧測定装置が得られる。
According to claim 1 of the present invention, there are the following effects.
The material of the support block is austenitic stainless steel, but the chemical composition of the welded part at the part where the measurement fluid contacts is duplex stainless steel, so a differential pressure measuring device that can realize a wetted part resistant to stress corrosion cracking Is obtained.
In particular, a differential pressure measuring device capable of realizing a wetted part resistant to stress corrosion cracking of the diaphragm film in a specific application including a trace amount of halogen element can be obtained.
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例の要部構成説明図、図2は図1の動作説明図である。
図において、図3,図4と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図3,図4との相違部分のみ説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the main part of one embodiment of the present invention, and FIG.
In the figure, configurations with the same symbols as in FIGS. 3 and 4 represent the same functions.
Only the differences from FIGS. 3 and 4 will be described below.
図1において、受圧ブロック11は、オーステナイト系ステンレス鋼JIS規格番号SUS316L材よりなる。
受圧ダイアフラム12とシールリング13は、二相ステンレス鋼JIS規格番号SUS329J1材よりなる。
In FIG. 1, the pressure receiving block 11 is made of an austenitic stainless steel JIS standard number SUS316L material.
The
溶接部14は、断面ほぼT字形状をなし、T字形状の横棒部分14aがシールリング13に設けられ、T字形状の縦棒部分14bが、受圧ブロック11に設けられている。
そして、受圧ブロック11とシールリング13とが接する面Aに対して平行な横棒部分14aの断面B寸法Bと、受圧ブロック11とシールリング13とが接する面Aに対して平行な縦棒部分14bの断面寸法C、との比率が溶接固化後においてなお二相ステンレス鋼材質を保つような比率B対Cに構成されている。
The
And, the cross-section B dimension B of the horizontal bar portion 14a parallel to the surface A where the pressure receiving block 11 and the seal ring 13 are in contact, and the vertical bar portion parallel to the surface A where the pressure receiving block 11 and the seal ring 13 are in contact with each other. The ratio of the cross-sectional dimension C of 14b is such that the ratio B to C keeps the duplex stainless steel material after welding solidification.
より具体的には、例えば、シールリング13の厚さを1mm、受圧ダイアフラム12の厚さを0.1mm、受圧ブロック11の厚さを25mmとし、電子ビーム溶接又はレーザー溶接により、溶接部14の溶け込み深さは約2mmとする。
シールリング13、受圧ダイアフラム12、受圧ブロック11を一体に溶接固定し、溶接部14を形成することが出来る。
More specifically, for example, the thickness of the seal ring 13 is 1 mm, the thickness of the
The seal ring 13, the
この時、図1に示す如く、溶接部14の表面近傍14aは幅広に、奥部14bは幅狭に溶接部14を形成させる。
そして、一例として、例えば、溶接部14の断面において、断面Bと断面Cの比率B/C=80/20と設定する。
At this time, as shown in FIG. 1, the
And as an example, in the cross section of the
以上の構成において、溶接部14の断面において、断面Bと断面Cの比率B/C=80/20と設定した場合に付いて考察する。
In the above configuration, the case where the ratio B / C = 80/20 of the cross section B and the cross section C is set in the cross section of the
2相ステンレス鋼JIS規格番号SUS329J1の主な化学成分は。
Cr:23〜28%、Ni:3〜6%、Mo:1〜3%、Si:0〜1%、Mn:0〜1.5%、C:0〜0.08%
オーステナイト系ステンレス鋼JIS規格番号SUS316Lの主な化学成分は。
Cr:16〜18%、Ni:12〜15%、Mo:2〜3%、Si:0〜1%、Mn:0〜2%、C:0〜0.03%
What are the main chemical components of duplex stainless steel JIS standard number SUS329J1?
Cr: 23-28%, Ni: 3-6%, Mo: 1-3%, Si: 0-1%, Mn: 0-1.5%, C: 0-0.08%
What are the main chemical components of austenitic stainless steel JIS standard number SUS316L?
Cr: 16-18%, Ni: 12-15%, Mo: 2-3%, Si: 0-1%, Mn: 0-2%, C: 0-0.03%
2相ステンレス鋼SUS329J1の各成分の下限値と上限値に付いて図2に示すCr当量とNi当量を計算する。
Cr当量(下限値)=23+1+1.5×0+0.5×0=24.0
Cr当量(上限値)=28+3+1.5×1+0.5×0=32.5
Ni当量(下限値)=3+30×0+0.5×0=3.0
Ni当量(下限値)=6+30×0.08+0.5×1.5=9.15
The Cr equivalent and Ni equivalent shown in FIG. 2 are calculated for the lower limit and the upper limit of each component of the duplex stainless steel SUS329J1.
Cr equivalent (lower limit) = 23 + 1 + 1.5 x 0 + 0.5 x 0 = 24.0
Cr equivalent (upper limit) = 28 + 3 + 1.5 x 1 + 0.5 x 0 = 32.5
Ni equivalent (lower limit) = 3 + 30 x 0 + 0.5 x 0 = 3.0
Ni equivalent (lower limit) = 6 + 30 x 0.08 + 0.5 x 1.5 = 9.15
溶接部14の合金成分は、例えば、断面Bと断面Cの比率B/C=80/20と設定した場合、80%2相ステンレス鋼+20%オーステナイト系ステンレス鋼となる。
For example, when the ratio B / C = 80/20 of the cross section B and the cross section C is set, the alloy component of the
化学成分は規格の中央値で製造されることが多いので、溶接部14の各化学成分は。
Cr含有率=0.8×25.5%+0.2×17%=23.8%
Ni含有率=0.8×4.5%+0.2×13.5%=6.3%
Mo含有率=0.8×2%+0.2×2.5%=2.1%
Si含有率=0.8×0.5%+0.2×0.5%=0.5%
Mn含有率=0.8×0.75%+0.2×1%=0.8%
C 含有率=0.8×0.04%+0.2×0.015%=0.035%
Since chemical components are often manufactured at the median value of the standard, what are the chemical components of the
Cr content = 0.8 x 25.5% + 0.2 x 17% = 23.8%
Ni content = 0.8 x 4.5% + 0.2 x 13.5% = 6.3%
Mo content = 0.8 x 2% + 0.2 x 2.5% = 2.1%
Si content = 0.8 x 0.5% + 0.2 x 0.5% = 0.5%
Mn content = 0.8 x 0.75% + 0.2 x 1% = 0.8%
C Content = 0.8 x 0.04% + 0.2 x 0.015% = 0.035%
図2によるCr当量とNi当量を、溶接部14の化学成分について計算すると。
Cr当量=23.8+2.1+1.5×0.5+0.5×0=26.65
Ni当量=6.3+30×0.035+0.5×0.8=7.75
よって、溶接部14の化学成分のCr当量とNi当量は、例えば、断面Bと断面Cの比率B/C=80/20と設定した場合、JISのステンレス鋼規格番号SUS329J1のCr当量とNi当量の範囲内にあることが分かる。
If the Cr equivalent and Ni equivalent according to FIG.
Cr equivalent = 23.8 + 2.1 + 1.5 x 0.5 + 0.5 x 0 = 26.65
Ni equivalent = 6.3 + 30 x 0.035 + 0.5 x 0.8 = 7.75
Therefore, the Cr equivalent and the Ni equivalent of the chemical component of the
この結果、
支持ブロック11の材質はオーステナイト系ステンレス鋼であるが、測定流体が接する部分にある溶接部14の化学成分は、二相ステンレス鋼であるので、応力腐食割れに強い接液部12,13を実現できる差圧測定装置が得られる。
特に、微量のハロゲン元素を含む特定のアプリケーションでの、ダイアフラム膜12の応力腐食割れに強い接液部分12,13を実現できる差圧測定装置が得られる。
As a result,
The material of the support block 11 is austenitic stainless steel, but since the chemical component of the welded
In particular, a differential pressure measuring device capable of realizing the wetted
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
The above description merely shows a specific preferred embodiment for the purpose of explanation and illustration of the present invention.
Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.
1 差圧測定装置本体
2 ダイアフラムシールユニット
3 受圧ブロック
4 受圧ダイアフラム
4a シールリング
4b 溶接部
5 封入液
6 キャピラリチューブ
7 フランジ
11 受圧ブロック
12 受圧ダイアフラム
13 シールリング
14 溶接部
14a 横棒部分
14b 縦棒部分
A 受圧ブロック11とシールリング13とが接する面
B 横棒部分14aの断面寸法
C 縦棒部分14bの断面寸法
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Differential pressure measuring device
Claims (1)
オーステナイト系ステンレス鋼よりなる受圧ブロックと、
二相ステンレス鋼よりなる受圧ダイアフラムとシールリングと、
横棒部分が前記シールリングに設けられ縦棒部分が前記受圧ブロックに設けられ断面ほぼT字形状をなし前記T字形状の横棒部分の前記受圧ダイアフラム面に平行な断面と前記T字形状の縦棒部分の前記受圧ダイアフラムに平行な断面との比率が溶接固化後においてなお二相ステンレス鋼材質を保つような比率にされた溶接部と、
を具備したことを特徴とする差圧測定装置。 A plate-shaped pressure receiving block, a thin plate-shaped pressure receiving diaphragm in which the periphery of one surface is in contact with one surface of the pressure receiving block, and a ring-shaped seal ring in which one surface is in contact with the periphery of the other surface of the pressure receiving diaphragm; In the differential pressure measuring device comprising a welded portion for welding and fixing the pressure receiving diaphragm and the seal ring to the pressure receiving block,
A pressure receiving block made of austenitic stainless steel;
A pressure-receiving diaphragm and seal ring made of duplex stainless steel;
A horizontal bar portion is provided on the seal ring, and a vertical bar portion is provided on the pressure receiving block so as to have a substantially T-shaped cross section. The T-shaped horizontal bar portion has a cross section parallel to the pressure receiving diaphragm surface and the T shape. A welded portion in which the ratio of the vertical bar portion to the cross-section parallel to the pressure-receiving diaphragm is such that the duplex stainless steel material is still maintained after welding solidification;
A differential pressure measuring device comprising:
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