JP2918099B2 - Heat exchanger for styrene monomer production - Google Patents
Heat exchanger for styrene monomer productionInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、低温ガスと高温ガ
スとの熱交換を行う多管式の熱交換器において、管板と
チューブとの溶接部における損傷を防止するようにした
熱交換器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-tube heat exchanger for exchanging heat between a low-temperature gas and a high-temperature gas, wherein the heat exchanger is designed to prevent damage at a weld between a tube sheet and a tube. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガス−ガス熱交換器、例えば、スチレン
モノマー製造装置における脱水素反応器へ供給される低
温ガス（１００〜２００℃）の加熱を行うと同時に、脱
水素反応器を出た高温ガス（５００〜６００℃）の冷却
を行う多管式熱交換器では、主として高温側管板とチュ
ーブとの溶接部で腐食減肉が発生するので、これを防止
するために、これまで、以下に述べるような種々の対策
が採られてきた。2. Description of the Related Art Heating a low-temperature gas (100 to 200 ° C.) supplied to a gas-gas heat exchanger, for example, a dehydrogenation reactor in a styrene monomer production apparatus, and a high-temperature gas exiting the dehydrogenation reactor. In a multi-tube heat exchanger that cools a gas (500 to 600 ° C.), corrosion thinning occurs mainly at a weld between a high-temperature side tube sheet and a tube. Various measures have been taken, such as those described in
【０００３】従来の多管式熱交換器では、例えば、図６
及び図７に示すように、クロム−モリブデン鋼で形成さ
れた高温側管板１０に、同じくクロム−モリブデン鋼で
形成されたチューブ１２をノンフィラー（溶接棒なし）
でチューブ１２の内面から溶接していた。また、図８に
示すように、クロム−モリブデン鋼で形成された高温側
管板１０に、同じくクロム−モリブデン鋼で形成された
チューブ１２を、母材よりも高濃度のニッケル又は／及
びクロムを含む合金、例えばインコネルを用いて溶接し
ていた。また、オーステナイト系ステンレス鋼で形成さ
れた高温側管板に、同じくオーステナイト系ステンレス
鋼で形成されたチューブを溶接する場合もあった。な
お、図６〜図８において、１４は溶接金属部、１６は
胴、１８はバッフル、２０は低温側管板、２２はサポー
トプレート、２４は供給ガス入口、２６は供給ガス出
口、２８は反応ガス入口、３０は反応ガス出口を示して
いる。[0003] In a conventional multi-tube heat exchanger, for example, FIG.
As shown in FIG. 7, a tube 12 also formed of chromium-molybdenum steel is filled with a non-filler (no welding rod) on a high-temperature side tube sheet 10 formed of chromium-molybdenum steel.
And welding was performed from the inner surface of the tube 12. As shown in FIG. 8, a tube 12 also made of chromium-molybdenum steel and a tube 12 also made of chromium-molybdenum steel made of nickel or / and chromium having a higher concentration than the base metal are placed on the high-temperature side tube sheet 10 made of chromium-molybdenum steel. Welding was carried out using an alloy including, for example, Inconel. In some cases, a tube also made of austenitic stainless steel is welded to a high-temperature tube sheet made of austenitic stainless steel. 6 to 8, 14 is a weld metal part, 16 is a body, 18 is a baffle, 20 is a low-temperature side tube sheet, 22 is a support plate, 24 is a supply gas inlet, 26 is a supply gas outlet, and 28 is a reaction gas. A gas inlet 30 indicates a reaction gas outlet.
【０００４】特開平６−１７０５３２号公報には、多管
式熱交換器の管板及びチューブがフェライト系クロム−
モリブデン鋼で形成されており、胴内におけるガスと接
触する側の管板表面上にニッケル合金のフィラー（溶接
棒）を用いた溶接を施して、チューブ先端と管板とを接
合した熱交換器が記載されている。また、上記の公報に
は、管板表面にのみニッケル合金の層を形成させること
が記載されている。なお、これまでに、熱交換器におけ
るチューブの表面に、母材よりも高濃度のニッケル又は
／及びクロムを含む合金を肉盛溶接又はクラッド等を施
したという内容を記載した文献は見当たらない。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-170532 discloses that the tube sheet and tubes of a multi-tube heat exchanger are made of ferrite-based chromium.
A heat exchanger made of molybdenum steel and welded with a nickel alloy filler (welding rod) on the surface of the tube sheet on the side that comes into contact with the gas inside the body, and joining the tube tip and the tube sheet Is described. Further, the above publication describes that a nickel alloy layer is formed only on the surface of a tube sheet. Heretofore, there is no document that describes that the surface of the tube in the heat exchanger is subjected to build-up welding or cladding with an alloy containing nickel and / or chromium at a higher concentration than the base material.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の多管式熱交換器
において、図６及び図７に示すように、クロム−モリブ
デン鋼で形成された高温側管板１０に、同じくクロム−
モリブデン鋼で形成されたチューブ１２をノンフィラー
（溶接棒なし）でチューブ１２の内面から溶接した場合
は、主として高温側管板とチューブとの溶接金属部１４
において、メタルダスティング（浸炭と高温酸化によ
り、局部的に腐食減肉する現象）を生じていた。In the conventional multi-tube heat exchanger, as shown in FIGS. 6 and 7, a high temperature side tube sheet 10 made of chromium-molybdenum steel has
When the tube 12 made of molybdenum steel is welded from the inner surface of the tube 12 with a non-filler (without a welding rod), the weld metal portion 14 between the high-temperature side tube sheet and the tube is mainly used.
In this case, metal dusting (a phenomenon of local corrosion thinning due to carburization and high-temperature oxidation) occurred.
【０００６】また、図８に示すように、クロム−モリブ
デン鋼で形成された高温側管板１０に、同じくクロム−
モリブデン鋼で形成されたチューブ１２を、母材よりも
高濃度のニッケル又は／及びクロムを含む合金、例えば
インコネルを用いて溶接した場合は、溶接金属部１４自
体は特に問題はないが、溶接金属部１４近傍の溶接熱影
響部において、メタルダスティングのような損傷を受け
る可能性があり、この点で信頼性に問題があった。Further, as shown in FIG. 8, a high-temperature side tube sheet 10 made of chromium-molybdenum steel
When the tube 12 formed of molybdenum steel is welded using an alloy containing nickel and / or chromium at a higher concentration than the base material, for example, Inconel, the weld metal portion 14 itself is not particularly problematic, The weld heat affected zone in the vicinity of the zone 14 may be damaged like metal dusting, and there is a problem in reliability in this respect.
【０００７】また、オーステナイト系ステンレス鋼で形
成された高温側管板に、同じくオーステナイト系ステン
レス鋼で形成されたチューブを溶接した場合は、炭素
鋼、低合金鋼とオーステナイト系ステンレス鋼との熱膨
張率の差があるので、胴（シェル）等の材質もオーステ
ナイト系ステンレス鋼にする必要があり、コストアップ
につながっていた。When a tube formed of austenitic stainless steel is welded to a high-temperature side tube sheet formed of austenitic stainless steel, the thermal expansion of carbon steel, low alloy steel and austenitic stainless steel is increased. Since there is a difference in the rate, the material of the shell or the like must be made of austenitic stainless steel, leading to an increase in cost.
【０００８】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、低温ガスと高温ガスとの熱交換を
行う多管式の熱交換器において、高温側管板とチューブ
との溶接部、特に溶接熱影響部におけるメタルダスティ
ングのような損傷を防止するようにした熱交換器を提供
することにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a multi-tube heat exchanger for exchanging heat between a low-temperature gas and a high-temperature gas. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger that prevents damage such as metal dusting in a weld, particularly in a weld heat affected zone.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のスチレンモノマー製造用の熱交換器は、
胴内の高温側管板（チューブ入口側管板）と低温側管板
（チューブ出口側管板）との間に複数のチューブを取り
付け、胴側に原料であるエチルベンゼンガスが流れ、チ
ューブ側に製造されたスチレンモノマーガスが流れるよ
うにしたスチレンモノマー製造用の多管式の熱交換器に
おいて、高温側管板及びチューブは炭素鋼又は低合金鋼
で形成されており、これらの母材よりも高濃度のニッケ
ル又は／及びクロムを含む合金を用いて、高温側管板と
チューブとを溶接する溶接金属部及び溶接熱影響部にお
けるメタルダスティングを防止するために、少なくとも
高温側管板近傍のチューブの表面の溶接熱影響部に肉盛
溶接又はクラッドを施し、高温側管板とチューブとをこ
れらの母材よりも高濃度のニッケル又は／及びクロムを
含む合金で形成された溶接棒を用いて溶接して溶接金属
部を形成させてなることを特徴としている。In order to achieve the above object, a heat exchanger for producing a styrene monomer according to the present invention comprises:
A plurality of tubes are attached between the high-temperature side tube sheet (tube inlet side tube sheet) and the low-temperature side tube sheet (tube outlet side tube sheet) in the body, and ethylbenzene gas, which is a raw material, flows on the body side.
The produced styrene monomer gas flows to the tube side.
In the shell-and-tube heat exchanger for producing styrene monomer described above , the high-temperature side tube sheet and the tube are formed of carbon steel or low alloy steel, and have a higher concentration of nickel and / or chromium than their base materials. Using high temperature side tube sheet
In the weld metal and the heat affected zone where the tube is welded
In order to prevent metal dusting, the weld heat-affected zone on at least the surface of the tube near the hot side tube sheet is overlaid or clad, and the high temperature side tube sheet and the tube have a higher concentration than these base materials. Weld metal using a welding rod formed of an alloy containing nickel or / and chromium
It is characterized by forming a portion .
【００１０】本発明の熱交換器において、母材よりも高
濃度のニッケル又は／及びクロムを含む合金を用いて、
胴側流体通過側の高温側管板に肉盛溶接又はクラッドを
施すことが望ましい。これらの熱交換器において、母材
よりも高濃度のニッケル又は／及びクロムを含む合金と
して、インコネルを用いることが望ましい。また、これ
らの熱交換器において、高温側管板及びチューブの材質
として、クロム−モリブデン鋼を用いることが望まし
い。上記のように、これらの本発明の熱交換器は、胴側
に原料であるエチルベンゼンガスが流れ、チューブ側に
製造されたスチレンモノマーガスが流れるスチレンモノ
マー製造用の熱交換器に適用するものである。In the heat exchanger of the present invention, an alloy containing nickel and / or chromium at a higher concentration than the base material is used.
It is desirable to apply build-up welding or cladding to the high temperature side tube sheet on the body side fluid passage side. In these heat exchangers, it is desirable to use Inconel as an alloy containing nickel and / or chromium at a higher concentration than the base material. In these heat exchangers, it is desirable to use chromium-molybdenum steel as the material of the high temperature side tube sheet and the tube. As described above, the heat exchanger of the present invention, ethylbenzene gas as a raw material flows into the cylinder side, intended to be applied to the heat exchanger for styrene monomer production styrene monomer gas produced in the tube side flow There is .
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の熱交換器の一例
を示している。図１において、１０は、胴１６内のチュ
ーブ入口側に設けられた高温側管板であり、チューブ出
口側には低温側管板２０が設けられている。そして、高
温側管板１０と低温側管板２０との間には、複数のチュ
ーブ１２が取り付けられている。なお、図１の断面図で
は、１本のチューブ１２のみを表している。そして、高
温側管板１０とチューブ１２とは溶接金属部１４を介し
て接合されている。図１に示すようなガス−ガス熱交換
器、例えば、スチレンモノマー製造装置における熱交換
器では、原料のエチルベンゼンガスが、１００〜２００
℃の温度で供給ガス入口２４から供給され、胴１６内で
加熱されて供給ガス出口２６を出た後、脱水素反応器
（図示せず）へ供給される。一方、脱水素反応器からは
スチレンモノマーガスが、５００〜６００℃の温度で反
応ガス入口２８から供給され、チューブ１２内で冷却さ
れて反応ガス出口３０から製造ガス（製品ガス）として
取り出される。１８はバッフル、２２はサポートプレー
トである。FIG. 1 shows an example of a heat exchanger according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a high-temperature side tube sheet provided on the tube inlet side in the body 16, and a low-temperature side tube sheet 20 is provided on the tube outlet side. A plurality of tubes 12 are mounted between the high temperature side tube sheet 10 and the low temperature side tube sheet 20. In the cross-sectional view of FIG. 1, only one tube 12 is shown. The high-temperature side tube sheet 10 and the tube 12 are joined via a weld metal part 14. In a gas-gas heat exchanger as shown in FIG. 1, for example, a heat exchanger in a styrene monomer production apparatus, the raw material ethylbenzene gas is supplied in an amount of 100 to 200.
The gas is supplied from the supply gas inlet 24 at a temperature of ° C., heated in the body 16 and exits the supply gas outlet 26, and then supplied to a dehydrogenation reactor (not shown). On the other hand, a styrene monomer gas is supplied from the dehydrogenation reactor at a temperature of 500 to 600 ° C. from the reaction gas inlet 28, cooled in the tube 12, and taken out from the reaction gas outlet 30 as a production gas (product gas). 18 is a baffle, 22 is a support plate.
【００１２】図２は、本発明の熱交換器における高温側
管板とチューブとの溶接金属部及びその近傍（図１にお
いて鎖線で囲まれた部分）の一例を示しており、チュー
ブの表面にインコネル系の肉盛溶接を施してなる熱交換
器の例である。図２において、高温側管板１０及びチュ
ーブ１２は、クロム−モリブデン鋼で形成され、インコ
ネルを用いて、高温側管板１０近傍のチューブ１２の表
面に肉盛溶接が施されて肉盛溶接部１３が形成され、高
温側管板１０とチューブ１２とは、インコネル系の溶接
棒を用いて溶接されている。なお、図２では、中央の一
点鎖線より上に溶接前の状態を示し、一点鎖線より下に
溶接後の状態を示している。このように、高温側管板１
０とチューブ１２とを溶接することにより、溶接金属部
１４だけでなく、溶接金属部１４近傍の溶接熱影響部も
胴１６内のガスに接触する側においてインコネルに覆わ
れる。この場合、肉盛溶接が施されるチューブ１２の範
囲は、溶接熱影響部も考慮して、高温側管板１０側の端
面より数十mm以上とする。本例では、高温側管板１０及
びチューブ１２の母材よりも高濃度のニッケル又は／及
びクロムを含む合金として、インコネルを使用している
が、その他のＮｉ又は／及びＣｒを含む合金を使用する
ことも勿論可能である。また、高温側管板１０及びチュ
ーブ１２の材質においても、クロム−モリブデン鋼に限
らず、他の炭素鋼又は低合金鋼を使用することも勿論可
能である。FIG. 2 shows an example of a weld metal portion between the high-temperature side tube sheet and the tube in the heat exchanger of the present invention and the vicinity thereof (a portion surrounded by a chain line in FIG. 1). It is an example of a heat exchanger formed by performing an inconel overlay welding. In FIG. 2, the high temperature side tube sheet 10 and the tube 12 are formed of chromium-molybdenum steel, and the surface of the tube 12 in the vicinity of the high temperature side tube sheet 10 is overlaid by using Inconel to form a weld. 13 is formed, and the high temperature side tube sheet 10 and the tube 12 are welded using an Inconel welding rod. In FIG. 2, the state before welding is shown above the dashed line at the center, and the state after welding is shown below the dashed line. Thus, the high temperature side tube sheet 1
By welding the 0 and the tube 12, not only the weld metal portion 14 but also the weld heat affected zone near the weld metal portion 14 is covered with Inconel on the side of the body 16 that contacts the gas. In this case, the range of the tube 12 on which the overlay welding is performed is set to several tens mm or more from the end face on the high temperature side tube sheet 10 side in consideration of the welding heat affected zone. In this example, Inconel is used as an alloy containing nickel and / or chromium at a higher concentration than the base material of the high-temperature side tube sheet 10 and the tube 12, but other alloys containing Ni or / and Cr are used. It is of course possible to do so. In addition, the material of the high-temperature side tube sheet 10 and the tube 12 is not limited to chromium-molybdenum steel, and it is of course possible to use other carbon steel or low alloy steel.
【００１３】図３は、本発明の熱交換器における高温側
管板とチューブとの溶接金属部及びその近傍の他の例を
示しており、チューブの表面にインコネル系のクラッド
を施してなる熱交換器の例である。図３において、高温
側管板１０及びチューブ１２は、クロム−モリブデン鋼
で形成され、インコネルを用いて、高温側管板１０近傍
のチューブ１２の表面に圧延クラッドが施されてクラッ
ド部１５が形成され、高温側管板１０とチューブ１２と
は、インコネル系の溶接棒を用いて溶接されている。な
お、本例では、圧延クラッドで被覆されたチューブを用
いる場合を示しているが、その他のクラッドを施したチ
ューブを用いることも勿論可能である。また、圧延クラ
ッド等で被覆されたチューブ１２を用いる範囲は、溶接
熱影響部も考慮して、高温側管板１０側の端面より数十
mm以上とする。その他の構成及び作用は、図２の場合と
同様である。FIG. 3 shows another example of a weld metal portion between the high-temperature side tube sheet and the tube in the heat exchanger according to the present invention and the vicinity thereof, wherein the heat is obtained by applying an Inconel clad to the surface of the tube. It is an example of an exchanger. In FIG. 3, the high-temperature side tube sheet 10 and the tube 12 are formed of chromium-molybdenum steel, and the cladding portion 15 is formed by applying a rolled clad to the surface of the tube 12 near the high-temperature side tube sheet 10 using Inconel. The high temperature side tube sheet 10 and the tube 12 are welded using an Inconel welding rod. In addition, in this example, the case where the tube covered with the rolled clad is used is shown, but it is of course possible to use a tube coated with another clad. The range in which the tube 12 covered with the rolled clad or the like is used is several tens of degrees from the end face on the high temperature side tube sheet 10 side in consideration of the heat affected zone.
mm or more. Other configurations and operations are the same as those in FIG.
【００１４】図４は、本発明の熱交換器における高温側
管板とチューブとの溶接金属部及びその近傍のさらに他
の例を示しており、チューブの表面にインコネル系の肉
盛溶接を施すとともに、高温側管板にインコネル系の肉
盛溶接又はクラッドを施してなる熱交換器の例である。
図４において、高温側管板１０及びチューブ１２は、ク
ロム−モリブデン鋼で形成され、インコネルを用いて、
高温側管板１０近傍のチューブ１２の表面に肉盛溶接が
施されて肉盛溶接部１３が形成されるとともに、胴１６
側のガスが通過する側の高温側管板１０にインコネル系
の肉盛溶接又はクラッドが施され、高温側管板１０とチ
ューブ１２とは、インコネル系の溶接棒を用いて溶接さ
れている。その他の構成及び作用は、図２の場合と同様
である。FIG. 4 shows still another example of the weld metal portion between the high-temperature side tube sheet and the tube and the vicinity thereof in the heat exchanger of the present invention. Inconel overlay welding is performed on the surface of the tube. In addition, this is an example of a heat exchanger in which an inconel overlay welding or cladding is applied to the high-temperature side tube sheet.
In FIG. 4, the high-temperature side tube sheet 10 and the tube 12 are formed of chromium-molybdenum steel, and are formed by using Inconel.
Overlay welding is performed on the surface of the tube 12 in the vicinity of the high-temperature side tube sheet 10 to form the overlaid weld portion 13 and the body 16
The high-temperature side tube sheet 10 on the side through which the gas passes passes is subjected to Inconel overlay welding or cladding, and the high-temperature side tube sheet 10 and the tube 12 are welded using an Inconel-type welding rod. Other configurations and operations are the same as those in FIG.
【００１５】図５は、本発明の熱交換器における高温側
管板とチューブとの溶接金属部及びその近傍のさらに他
の例を示しており、チューブの表面にインコネル系のク
ラッドを施すとともに、高温側管板にインコネル系の肉
盛溶接又はクラッドを施してなる熱交換器の例である。
図５において、高温側管板１０及びチューブ１２は、ク
ロム−モリブデン鋼で形成され、インコネルを用いて、
高温側管板１０近傍のチューブ１２の表面に圧延クラッ
ドが施されてクラッド部１５が形成されるとともに、胴
１６側のガスが通過する側の高温側管板１０にインコネ
ル系の肉盛溶接又はクラッドが施され、高温側管板１０
とチューブ１２とは、インコネル系の溶接棒を用いて溶
接されている。その他の構成及び作用は、図２及び図３
の場合と同様である。FIG. 5 shows still another example of the weld metal portion between the high-temperature side tube sheet and the tube in the heat exchanger of the present invention and the vicinity thereof. In addition to applying an Inconel clad to the surface of the tube, This is an example of a heat exchanger in which an inconel overlay welding or cladding is applied to a high-temperature side tube sheet.
In FIG. 5, the high-temperature side tube sheet 10 and the tube 12 are formed of chromium-molybdenum steel, and are formed by using Inconel.
Rolled cladding is applied to the surface of the tube 12 in the vicinity of the high-temperature side tube sheet 10 to form a clad portion 15, and an inconel build-up welding or The cladding is applied to the hot side tubesheet 10
The tube 12 is welded using an Inconel welding rod. Other configurations and operations are described in FIGS.
Is the same as
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 胴内の高温側管板（チューブ入口側管板）と低
温側管板（チューブ出口側管板）との間に複数のチュー
ブを取り付け、胴側に原料であるエチルベンゼンガスが
流れ、チューブ側に製造されたスチレンモノマーガスが
流れるようにしたスチレンモノマー製造用の多管式の熱
交換器において、高温側管板とチューブとの溶接部、特
に溶接熱影響部におけるメタルダスティングのような損
傷を有効に防止することができる。 （２） 損傷の起こり易い溶接熱影響部を考慮してイン
コネル系の肉盛溶接又はインコネル系のクラッドを施せ
ばよいので、スチレンモノマープラントの長寿命化を低
コストで達成することができる。 （３） オーステナイト系ステンレス鋼を用いる場合に
比べて、コストがかからない。As described above, the present invention has the following effects. (1) High temperature side tube sheet (tube inlet side tube sheet) and low inside
Multiple tubes between the warm side tube sheet (tube sheet on the tube outlet side)
And the raw material ethylbenzene gas
Flow, styrene monomer gas produced on the tube side
Multitubular heat for the production of flowing styrene monomer.
In the exchanger, it is possible to effectively prevent damage such as metal dusting at the welded portion between the high temperature side tube sheet and the tube, particularly at the weld heat affected zone. (2) Since the easily occurs weld heat affected zone of the damage may be subjected to overlay welding or cladding of Inconel-based Inconel system consideration, it is possible to achieve a long life of the scan switch Len monomer plant at low cost. (3) The cost is lower than when austenitic stainless steel is used.
【図１】本発明の熱交換器の一例を示す縦断面図であ
る。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a heat exchanger of the present invention.
【図２】本発明の熱交換器における高温側管板とチュー
ブとの溶接金属部及びその近傍（図１において鎖線円で
囲まれた部分）の一例を示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an example of a weld metal portion between a high-temperature side tube sheet and a tube in the heat exchanger of the present invention and its vicinity (a portion surrounded by a chain line circle in FIG. 1).
【図３】本発明の熱交換器における高温側管板とチュー
ブとの溶接金属部及びその近傍の他の例を示す拡大断面
図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing another example of a weld metal portion between the high-temperature side tube sheet and the tube in the heat exchanger of the present invention and the vicinity thereof.
【図４】本発明の熱交換器における高温側管板とチュー
ブとの溶接金属部及びその近傍の他の例を示す拡大断面
図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing another example of a weld metal portion between the high-temperature side tube sheet and the tube and the vicinity thereof in the heat exchanger of the present invention.
【図５】本発明の熱交換器における高温側管板とチュー
ブとの溶接金属部及びその近傍のさらに他の例を示す拡
大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing still another example of a weld metal portion between a high temperature side tube sheet and a tube in the heat exchanger of the present invention and the vicinity thereof.
【図６】従来の熱交換器の一例を示す縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional heat exchanger.
【図７】従来の熱交換器における高温側管板とチューブ
との溶接金属部及びその近傍の一例を示す拡大断面図で
ある。FIG. 7 is an enlarged sectional view showing an example of a weld metal portion between a high-temperature side tube sheet and a tube in a conventional heat exchanger and its vicinity.
【図８】従来の熱交換器における高温側管板とチューブ
との溶接金属部及びその近傍の他の例を示す拡大断面図
である。FIG. 8 is an enlarged sectional view showing another example of a weld metal portion between a high-temperature side tube sheet and a tube in a conventional heat exchanger and the vicinity thereof.
１０ 高温側管板 １２ チューブ １３ インコネル系肉盛溶接部 １４ 溶接金属部 １５ インコネル系クラッド部 １６ 胴 １８ バッフル ２０ 低温側管板 ２２ サポートプレート ２４ 供給ガス入口 ２６ 供給ガス出口 ２８ 反応ガス入口 ３０ 反応ガス出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 High-temperature side tube sheet 12 Tube 13 Inconel overlay welding part 14 Weld metal part 15 Inconel system clad part 16 Body 18 Baffle 20 Low-temperature side tube sheet 22 Support plate 24 Supply gas inlet 26 Supply gas outlet 28 Reaction gas inlet 30 Reaction gas Exit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−29090（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−170532（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−243792（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F28F 9/00 - 9/26 B23K 9/00 501 B23K 9/028 F23F 21/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-29090 (JP, A) JP-A-6-170532 (JP, A) JP-A-7-243792 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) F28F 9/00-9/26 B23K 9/00 501 B23K 9/028 F23F 21/08
Claims (4)
複数のチューブを取り付け、胴側に原料であるエチルベ
ンゼンガスが流れ、チューブ側に製造されたスチレンモ
ノマーガスが流れるようにしたスチレンモノマー製造用
の多管式の熱交換器において、 高温側管板及びチューブは炭素鋼又は低合金鋼で形成さ
れており、これらの母材よりも高濃度のニッケル又は／
及びクロムを含む合金を用いて、高温側管板とチューブ
とを溶接する溶接金属部及び溶接熱影響部におけるメタ
ルダスティングを防止するために、少なくとも高温側管
板近傍のチューブの表面の溶接熱影響部に肉盛溶接又は
クラッドを施し、高温側管板とチューブとをこれらの母
材よりも高濃度のニッケル又は／及びクロムを含む合金
で形成された溶接棒を用いて溶接して溶接金属部を形成
させてなることを特徴とするスチレンモノマー製造用の
熱交換器。1. A plurality of tubes are attached between a high-temperature side tube sheet and a low-temperature side tube sheet in a body, and a raw material ethylbenzene is provided on the body side.
Gas flows and the styrene
For styrene monomer production with nomer gas flow
In the multi-tube heat exchanger of the above, the high-temperature side tube sheet and the tube are formed of carbon steel or low alloy steel, and nickel or /
And high temperature side tube sheet and tube using alloy containing chromium
In the weld metal and the heat affected zone for welding
In order to prevent rusty, at least the weld heat-affected zone on the surface of the tube near the high-temperature side tube sheet is overlaid or clad, and the high-temperature side tube sheet and the tube are nickel-concentrated at a higher concentration than these base materials. And / or welding using a welding rod made of an alloy containing chromium to form a weld metal part
A heat exchanger for producing a styrene monomer , characterized in that the heat exchanger comprises:
クロムを含む合金を用いて、胴側流体通過側の高温側管
板に肉盛溶接又はクラッドを施した請求項１記載のスチ
レンモノマー製造用の熱交換器。2. A than the base material using an alloy containing a high concentration of nickel and / or chromium, steel of claim 1, wherein subjected to overlay welding or cladding to the high temperature side tube plate of the shell side fluid passage side
Heat exchanger for the production of ren monomer .
クロムを含む合金がインコネルである請求項１又は２記
載のスチレンモノマー製造用の熱交換器。3. The heat exchanger for producing a styrene monomer according to claim 1, wherein the alloy containing nickel and / or chromium at a higher concentration than the base material is Inconel.
−モリブデン鋼である請求項１〜３のいずれかに記載の
スチレンモノマー製造用の熱交換器。 4. The high-temperature side tube sheet and the tube are made of chromium-molybdenum steel.
Heat exchanger for styrene monomer production .
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