JP3284330B2 - Pyrolysis reaction tube for ethylene production with inner protrusion - Google Patents

Pyrolysis reaction tube for ethylene production with inner protrusion

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JP3284330B2
JP3284330B2 JP05500796A JP5500796A JP3284330B2 JP 3284330 B2 JP3284330 B2 JP 3284330B2 JP 05500796 A JP05500796 A JP 05500796A JP 5500796 A JP5500796 A JP 5500796A JP 3284330 B2 JP3284330 B2 JP 3284330B2
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  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、管壁内面に形成さ
れた突起による高い熱交換性能を有し、例えばエチレン
製造プラントの熱分解反応用管(エチレン・クラッキン
グ・チューブ)等として有用な熱交換用管に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a high heat exchange performance due to projections formed on the inner surface of a tube wall, and is useful as a thermal decomposition reaction tube (ethylene cracking tube) for an ethylene production plant. It relates to a replacement tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】エチレン製造用熱分解炉の反応管では、
炭化水素類(ナフサ,天然ガス,エタン等)を水蒸気と
の混合流体として供給し、管内を高速で流通させる間
に、管の外部からの熱供給により反応温度域に加熱し、
熱分解反応生成物として、エチレン,プロピレン等のオ
レフィンを得る。その熱分解操業においては、管内を高
速流通する流体への熱伝達を効率よく行わせ、迅速に所
定の反応温度域に加熱昇温することが要求される。
2. Description of the Related Art In a reaction tube of a pyrolysis furnace for producing ethylene,
Hydrocarbons (naphtha, natural gas, ethane, etc.) are supplied as a mixed fluid with water vapor, and are heated to the reaction temperature range by heat supply from the outside of the pipe while flowing through the pipe at high speed.
An olefin such as ethylene or propylene is obtained as a thermal decomposition reaction product. In the thermal decomposition operation, it is required to efficiently transfer heat to a fluid flowing at a high speed in a pipe, and to quickly heat and raise the temperature to a predetermined reaction temperature range.

【0003】その方策として、口径を小さくした管体が
使用され、また図13に示すように、管体(1)の内面
を凹凸形状(6)に加工した管体を使用することが提案
されている(特開昭58-173022 号公報, 特開平1-127896
号公報)。前者は、管径の縮小に伴う管壁の比表面積の
増大効果として、管内流体の加熱昇温速度を高めようと
するものであるが、管径を縮小した分だけエチレン製造
能力が低下するので、それを補償するために炉内の反応
管設置本数を大幅に増やすことが必要となり、運転管理
の煩瑣化を免れない。後者の場合は、比較的大きい管内
容積を維持しつつ、管壁の表面積を増加させることがで
きるが、管内壁面を凹凸波形状(6)とするための塑性
加工(押出加工等)の制約も多く、またその波形状効果
だけでは、熱伝達性能の顕著な向上効果は期待し難い。
このような難点を回避しつつ管体の熱伝達性能を高める
ための工夫として、特開平6-109392号公報には、管内壁
面に突起を形成することが開示されている。これは、管
内流体に対する攪拌要素として、管内壁面に螺旋状等の
突起を形設し、突起による管内流体の乱流形成効果とし
て、管内流体を迅速に管断面中心部まで所要温度に加熱
昇温させるものである。この突起の形成による熱伝達性
能の向上効果は顕著であり、管路の長さの大幅な短縮、
装置のコンパクト化、運転管理の簡素化、管内流体の送
給速度の増大、製造能力の増大等を可能とする。
As a countermeasure, it has been proposed to use a tube having a small diameter, and to use a tube obtained by processing the inner surface of a tube (1) into an uneven shape (6) as shown in FIG. (JP-A-58-173022, JP-A-1-127896)
No.). The former attempts to increase the heating rate of the fluid in the pipe as an effect of increasing the specific surface area of the pipe wall as the pipe diameter is reduced.However, since the reduced pipe diameter reduces the ethylene production capacity, In order to compensate for this, it is necessary to greatly increase the number of reactor tubes installed in the furnace, which inevitably complicates operation management. In the latter case, the surface area of the pipe wall can be increased while maintaining a relatively large pipe internal volume, but plastic processing (extrusion processing, etc.) for forming the pipe internal wall surface into a corrugated (6) shape is also restricted. It is difficult to expect a remarkable improvement effect of the heat transfer performance by only the wave shape effect.
As a device for improving the heat transfer performance of the tube while avoiding such difficulties, JP-A-6-109392 discloses forming a projection on the inner wall surface of the tube. This is because a helical projection is formed on the inner wall of the pipe as a stirring element for the pipe fluid, and the pipe fluid is quickly heated to the required temperature to the center of the pipe cross-section as a turbulent flow forming effect of the pipe fluid by the projection. It is to let. The effect of improving the heat transfer performance due to the formation of the projections is remarkable, and the length of the pipeline is significantly reduced,
It is possible to reduce the size of the device, simplify operation management, increase the feed speed of the fluid in the pipe, increase the production capacity, and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記エチレン製造用反
応管内の熱分解反応においては、管内の反応系から固形
炭素が析出し、析出した固形炭素管内面に付着・沈積す
る「コーキング」現象が知られている。コーキングは、
管内流体に対する熱伝達性能を低下させる原因となる。
その反応管〔代表的な管材種として、ASTM HP 材, HK40
材、JIS G 5122 SCH22,SCH24等の高Ni−高Cr系耐熱合金
鋼が使用されている〕の内壁面に固形炭素が付着する
と、管体内部に炭素が拡散(「浸炭」)し、管材質の劣
化(脆化,強度低下等)が生じる。このため、実操業で
は、定期的に炉運転を停止し、付着した固形炭素を除去
するデコーキング作業が反復実施されている。反応管の
内壁面に、前述の突起を形成するすることは、熱伝達性
能を飛躍的に高めることを可能とする反面において、コ
ーキングと浸炭を助長する要因となる。本発明は、この
ような不具合を抑制防止し、管内壁面の突起による熱伝
達効率の向上効果を十分に発揮させつつ、熱分解炉の効
率的な運転操業を確保するための内面突起付き熱交換用
管を提供しようとするものである。
In the above-mentioned pyrolysis reaction in the reaction tube for ethylene production, a coking phenomenon in which solid carbon is deposited from the reaction system in the tube and adheres and deposits on the inner surface of the deposited solid carbon tube is known. Have been. Caulking is
This may cause a decrease in heat transfer performance to the fluid in the pipe.
The reaction tube [typical tube material is ASTM HP material, HK40
Material, JIS G 5122 SCH22, SCH24 and other high Ni-high Cr heat resistant alloy steels are used.] When solid carbon adheres to the inner wall surface, carbon diffuses (“carburized”) inside the pipe, Deterioration of the material (brittleness, reduction in strength, etc.) occurs. For this reason, in the actual operation, the furnace operation is periodically stopped, and the decoking operation for removing the attached solid carbon is repeatedly performed. The formation of the above-mentioned projections on the inner wall surface of the reaction tube makes it possible to dramatically increase the heat transfer performance, but on the other hand, promotes coking and carburization. The present invention suppresses and prevents such inconveniences and, while fully exhibiting the effect of improving the heat transfer efficiency by the protrusions on the inner wall surface of the pipe, heat exchange with inner protrusions to ensure efficient operation of the pyrolysis furnace. It is intended to provide service pipes.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の内面突起突起熱
交換用管は、管内壁面に、管内流体に対する攪拌部材と
して、下記の耐熱合金A〜Dのいずれかの合金からなる
突起が形成されていることを特徴としている。 合金A C: 0.02〜0.6%,Si: 4.0%以
下,Mn: 5.0%以下,Cr: 40.0〜52.0
%,残部実質的にNi(Niは20%以下のCoと置換
されてもよい)からなる耐熱合金 合金B 上記合金Aに、Al: 4.0%以下,W: 1
0.0%以下,Ca: 0.5%以下,Hf: 1.0%以
下,Y: 1.0%以下の群より選ばれる1種ないし2種
以上の元素が添加された組成を有する耐熱合金、 合金C 上記合金Aに、Nb: 4.0%以下,Mo:
5.0%以下,Ti: 1.0%以下,Zr: 1.0%以
下,希土類元素: 0.5%以下,B: 0.5%以下の群
より選ばれる1種ないし2種以上の元素が添加された組
成を有する耐熱合金、 合金D 上記合金Aに、Al: 4.0%以下,W: 1
0.0%以下,Ca: 0.5%以下,Hf: 1.0%以
下,Y: 1.0%以下の群より選ばれる1種ないし2種
以上の元素、およびNb: 4.0%以下,Mo: 5.0
%以下,Ti: 1.0%以下,Zr: 1.0%以下,希
土類元素: 0.5%以下,B: 0.5%以下の群より選
ばれる1種ないし2種以上の元素が添加された組成を有
する耐熱合金。
According to the heat exchange tube of the present invention, a protrusion made of any one of the following heat-resistant alloys A to D is formed on the inner wall surface of the tube as a stirring member for the fluid in the tube. It is characterized by having. Alloy AC: 0.02 to 0.6%, Si: 4.0% or less, Mn: 5.0% or less, Cr: 40.0 to 52.0
%, With the balance substantially consisting of Ni (Ni may be replaced by 20% or less of Co). Alloy B Alloy A: 4.0% or less, W: 1
0.0% or less, Ca: 0.5% or less, Hf: 1.0% or less, Y: 1.0% or less. Alloy, Alloy C Nb: 4.0% or less, Mo:
5.0% or less, Ti: 1.0% or less, Zr: 1.0% or less, rare earth element: 0.5% or less, B: 0.5% or less Heat-resistant alloy having a composition to which an element is added, Alloy D In the above alloy A, Al: 4.0% or less, W: 1
One or more elements selected from the group consisting of 0.0% or less, Ca: 0.5% or less, Hf: 1.0% or less, Y: 1.0% or less, and Nb: 4.0% Hereinafter, Mo: 5.0
% Or less, Ti: 1.0% or less, Zr: 1.0% or less, rare earth element: 0.5% or less, B: one or more elements selected from the group of 0.5% or less are added. Alloy having the specified composition.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】突起は、種々の形状・分布パター
ン、例えば管軸と直交する方向,平行な方向、または傾
斜する方向に連続的もしくは断続的に延在し、あるいは
規則的ないしランダムな散点模様をなす形態を以て形成
される。突起は、所望により、突起より広幅形状を有す
る下盛層の上に積層形成される。下盛層は上記耐熱合金
A〜Dを適用して形成するのが好ましい。下盛層と突起
は、同一材種の組合せ(合金A同士の組合せ、合金B同
士組合せ等)、または異なる材種の組合せ(例えば合金
Aと合金Bの組合せ)とすることができる。上記耐熱合
金を適用して形成される突起は、耐コーキング性および
耐浸炭性にすぐれ、エチレン製造用反応管においても、
コーキングおよび浸炭による劣化・損傷を生じ難く突起
の機能を安定に維持する。また、突起より広幅の下盛層
を設けてこれに突起を積層形成する場合は、積層形状効
果として突起およびその近傍におけるコーキングおよび
母材管体への浸炭防止効果が高められる。突起および下
盛層は、例えばプラズマ粉体溶接等によるビード肉盛層
として効率よく形成することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The projections extend continuously or intermittently in various shapes and distribution patterns, for example, in a direction perpendicular to, parallel to, or inclined with the tube axis, or in a regular or random manner. It is formed in the form of a dotted pattern. The protrusions are formed on the underlay layer having a wider shape than the protrusions, if desired. The underlay layer is preferably formed by applying the above heat-resistant alloys A to D. The underlay layer and the projection may be a combination of the same material type (combination of alloys A, a combination of alloys B, etc.) or a combination of different material types (for example, a combination of alloy A and alloy B). The protrusions formed by applying the above heat-resistant alloy are excellent in coking resistance and carburization resistance, and also in a reaction tube for ethylene production,
Deterioration and damage due to caulking and carburizing hardly occur, and the function of the projection is stably maintained. Further, in the case where an underlay layer wider than the protrusion is provided and the protrusion is laminated thereon, the effect of preventing carburization of the protrusion and the vicinity thereof in the caulking and the base material pipe is enhanced as a laminated shape effect. The protrusions and the underlay layer can be efficiently formed as a bead overlay layer by, for example, plasma powder welding.

【0007】突起およびその下盛層の形成に使用される
耐熱合金の成分限定理由は次のとおりである(含有量を
示す%は重量%)。 C: 0.02〜0.6% Cは、高温強度を高める効果を有する。0.02%を下
限としたのは、エチレン製造用反応管等の高温用途(約
1000℃以上)の使用に耐える強度を得るの必要であ
るからである。増量に伴い効果は増加するが、0.6%
を超えると、合金の延性劣化をきたすのでこれを上限と
する。
The reasons for limiting the components of the heat-resistant alloy used for forming the protrusions and the underlying layer are as follows (% indicating the content is% by weight). C: 0.02 to 0.6% C has an effect of increasing the high-temperature strength. The lower limit is set to 0.02% because it is necessary to obtain strength enough to withstand use in high temperature applications (about 1000 ° C. or higher) such as a reaction tube for ethylene production. The effect increases with the increase, but 0.6%
If it exceeds, the ductility of the alloy deteriorates, so this is made the upper limit.

【0008】Si: 4.0%以下 Siは、耐浸炭性および耐コーキング性の向上に有効な
元素である。しかし、多量に添加すると、合金の割れ感
受性が高まり、4%を超えると、その影響が無視できな
くなる。このため、4.0%以下とする。好ましくは、
1.5〜2.5%である。
Si: 4.0% or less Si is an element effective for improving carburization resistance and coking resistance. However, if added in a large amount, the crack susceptibility of the alloy increases, and if it exceeds 4%, the effect cannot be ignored. For this reason, it is set to 4.0% or less. Preferably,
1.5-2.5%.

【0009】Mn: 5.0%以下 Mnは脱硫元素であり、不純分であるSをMnSとして
固定無害化することにより、管材の溶接施工における高
温割れの防止に奏効する。この効果を得るための含有量
は5.0%までで十分である。好ましくは、2.0%以
下である。
Mn: 5.0% or less Mn is a desulfurizing element. By fixing S, which is an impurity, to MnS and rendering it harmless, it is effective in preventing high-temperature cracking in welding of pipe materials. The content for obtaining this effect is sufficient up to 5.0%. Preferably, it is 2.0% or less.

【0010】Cr: 40.0〜52.0% Crは、高温強度(高温クリープ特性)、および高温域
での耐酸化性、耐浸炭性および耐コーキング性等を強化
するのに必要な元素である。これらの効果を得るために
は、40.0%以上であることを要する。増量にともな
い効果を増すが、52.0%を超えると、効果はほぼ飽
和するので、これを上限とする。
Cr: 40.0 to 52.0% Cr is an element necessary for enhancing high-temperature strength (high-temperature creep characteristics), oxidation resistance, carburization resistance, and coking resistance in a high-temperature region. is there. In order to obtain these effects, the content needs to be 40.0% or more. The effect increases as the amount increases, but if it exceeds 52.0%, the effect is almost saturated, so this is set as the upper limit.

【0011】N: 0.3%以下 Nは、不純分として合金中に不可避的に混在するが、そ
の量が0.3%を超えると、合金を硬質・脆化をきたす
ので、これを超えてはならない。より好ましくは、0.
03%以下である。
N: not more than 0.3% N is inevitably mixed in the alloy as an impurity, but if the amount exceeds 0.3%, the alloy becomes hard and brittle, so that N is exceeded. must not. More preferably, 0.
03% or less.

【0012】突起および下盛層は、所望により、上記諸
元素と共に、Al: 4.0%以下,W: 10%以下,C
a: 0.5%以下,Hf: 1.0%以下,Y: 1.0%
以下の群より選ばれる1種ないし2種以上の元素(M1
元素)を含有する耐熱合金、Nb: 4.0%以下,M
o: 5.0%以下,Ti: 1.0%以下,Zr: 1.0
%以下,希土類元素: 0.5%以下,B: 0.5%以下
の群より選ばれる1種ないし2種以上の元素(M2
素)を含有する耐熱合金、またはM1 元素とM2 元素を
複合的に含有する耐熱合金を適用して形成される。
The protrusions and the underlaying layer may be formed, if desired, together with the above-mentioned elements, in Al: 4.0% or less, W: 10% or less, C:
a: 0.5% or less, Hf: 1.0% or less, Y: 1.0%
One or more elements selected from the following group (M 1
Element), Nb: 4.0% or less, M
o: 5.0% or less, Ti: 1.0% or less, Zr: 1.0
% Or less, rare earth element: 0.5% or less, B: heat-resistant alloy containing one or more elements (M 2 elements) selected from the group of 0.5% or less, or M 1 element and M 2 It is formed by applying a heat-resistant alloy containing elements in a complex manner.

【0013】Al: 4.0%以下 Alは、耐浸炭性,耐コーキング性,耐酸化性等の強化
に著効を奏する元素である。しかし、多量に添加する
と、合金の割れ感受性を高め、溶接割れが生じ易くなる
ので、4.0%以下とする。好ましくは、0.5〜2.
5%である。
Al: 4.0% or less Al is an element that has a remarkable effect on enhancing carburization resistance, coking resistance, oxidation resistance and the like. However, if added in a large amount, the cracking sensitivity of the alloy is increased, and welding cracks are likely to occur. Preferably, 0.5-2.
5%.

【0014】W: 10.0%以下 Wは、耐浸炭性を高める効果を有する。また、高温強度
の改善にも寄与する。しかし、その量が10.0%を超
えると、合金の延性低下を招くので、10%を上限とす
る。好ましくは、0.5〜6.0%である。
W: 10.0% or less W has an effect of improving carburization resistance. It also contributes to improvement in high-temperature strength. However, if the amount exceeds 10.0%, the ductility of the alloy is reduced, so the upper limit is 10%. Preferably, it is 0.5 to 6.0%.

【0015】Ca: 0.5%以下 Caは、耐浸炭性の改善に奏効する。0.5%を上限と
するのは、これを超えると、合金の延靱性の低下をきた
すからである。
Ca: 0.5% or less Ca is effective in improving carburization resistance. The reason why the upper limit is set to 0.5% is that if it exceeds this, the toughness of the alloy is reduced.

【0016】Hf: 1.0%以下 Hfは、耐浸炭性を高める元素である。1.0%を上限
とするのは、これを超えると、合金の延靱性の低下をき
たすからである。
Hf: 1.0% or less Hf is an element that enhances carburization resistance. The reason why the upper limit is set to 1.0% is that if it exceeds this, the ductility of the alloy will be reduced.

【0017】Y: 1.0%以下 Hfは、耐浸炭性を高める元素である。しかし、多量に
添加すると、合金の延靱性の低下を招くので、1.0%
以下とする。
Y: 1.0% or less Hf is an element that enhances carburization resistance. However, if added in a large amount, the toughness of the alloy is reduced.
The following is assumed.

【0018】Nb: 4.0%以下 Nbは、Cと結合し、NbCを形成して高温強度を高め
る。しかし、4.0%を超えると、生成するNbC炭化
物の粗大化、および合金中のC量の減少に起因して、高
温強度が低下するので、これを上限とする。好ましく
は、0.5〜2.0%である。
Nb: 4.0% or less Nb combines with C to form NbC to enhance high-temperature strength. However, if it exceeds 4.0%, the high-temperature strength is reduced due to the coarsening of the NbC carbide to be formed and the decrease in the amount of C in the alloy. Preferably, it is 0.5 to 2.0%.

【0019】Mo: 5.0%以下 Moは、高温強度改善元素である。しかし、多量の添加
は合金の延靱性を損なうので、5.0%以下の範囲内で
添加される。好ましくは、0.3〜1.5%である。
Mo: 5.0% or less Mo is a high-temperature strength improving element. However, a large amount impairs the toughness of the alloy, so that it is added within a range of 5.0% or less. Preferably, it is 0.3 to 1.5%.

【0020】Ti: 1.0%以下 Tiは、高温強度の向上効果を有する。1.0%を超え
ると、合金の延性,強度の低下をきたすので、これを上
限とする。好ましくは、0.05〜0.2%である。
Ti: 1.0% or less Ti has an effect of improving high-temperature strength. If it exceeds 1.0%, the ductility and strength of the alloy will be reduced. Preferably, it is 0.05 to 0.2%.

【0021】Zr: 1.0%以下 Zrは、高温強度の改善に奏効する。しかし多量の添加
は、合金の延性,強度を損なうので1.0%以下とす
る。好ましくは、0.05〜0.2%である。
Zr: 1.0% or less Zr is effective in improving high-temperature strength. However, the addition of a large amount impairs the ductility and strength of the alloy. Preferably, it is 0.05 to 0.2%.

【0022】希土類元素: 0.5%以下 希土類元素(La,Ce,Pr,Nd等)は高温強度を
高める元素である。多量に添加すると、合金の延靱性を
低下を招くので、0.5%までとする。
Rare earth elements: 0.5% or less Rare earth elements (La, Ce, Pr, Nd, etc.) are elements that increase the high-temperature strength. If added in a large amount, the toughness of the alloy is reduced, so the content is limited to 0.5%.

【0023】B: 0.5%以下 Bは、高温強度改善元素である。0.5%を超えて多量
に添加すると、合金の延靱性を悪くするので、0.5%
以下の範囲内で添加される。
B: 0.5% or less B is a high-temperature strength improving element. When added in a large amount exceeding 0.5%, the toughness of the alloy is deteriorated.
It is added within the following range.

【0024】Ni: バランス成分 Niは、本合金の基本成分元素であり、エチレン製造用
反応管等の高温使用環境において組織を安定に維持する
と共に、耐酸化性,耐浸炭性をもたらす。なお、Ni
は、その一部をCoで置き換えることができる(Niと
Coの合計量は、Ni単独の含有量に等しい)。但し、
Co量が20%を超えると、合金の強度の低下をきたす
ので、20%以下とする。
Ni: balance component Ni is a basic component element of the present alloy, and maintains a stable structure in a high-temperature use environment such as a reaction tube for ethylene production, and provides oxidation resistance and carburization resistance. Note that Ni
Can be partially replaced by Co (the total amount of Ni and Co is equal to the content of Ni alone). However,
If the Co content exceeds 20%, the strength of the alloy is reduced, so the content is set to 20% or less.

【0025】突起が形成される金属管の材種は、管体の
用途・使用条件に応じた公知の各種の合金をはじめ、所
要の耐熱特性を有する各種合金が適用される。エチレン
製造用反応管等では、例えばJIS G5122 のSCH22
(0.4C-20Ni-25Cr)、SCH23(0.4C-20Ni-30Cr)、
ASTM規格材であるHK40材(0.4C-20Ni-25Cr)、HP
材(0.5C-35Ni-25Cr)、あるいは0.5C-45Ni-30Cr系材、
0.5C-35Ni-25Cr系材等の高Ni−高Cr系合金鋼等が挙
げられる。また、突起およびその下盛層形成合金である
前記耐熱合金を管材とし、管の全肉厚をその合金で形成
したもの、または管体を外層と内層との2層構造とし、
外層に従来の耐熱合金、内層に前記耐熱合金を適用して
形成した管体等も好ましく使用される。
As the material of the metal tube on which the projections are formed, various alloys having required heat resistance properties, including various known alloys depending on the use and use conditions of the tube body, are applied. In a reaction tube for ethylene production, for example, SCH22 of JIS G5122 is used.
(0.4C-20Ni-25Cr), SCH23 (0.4C-20Ni-30Cr),
ASTM standard material HK40 material (0.4C-20Ni-25Cr), HP
(0.5C-35Ni-25Cr) or 0.5C-45Ni-30Cr-based material,
High-Ni-high-Cr alloy steels such as 0.5C-35Ni-25Cr-based materials are exemplified. Further, the heat-resistant alloy, which is a projection and its underlying layer forming alloy, is used as a tube material, and the entire thickness of the tube is formed of the alloy, or the tube has a two-layer structure of an outer layer and an inner layer,
A tube formed by applying the conventional heat-resistant alloy to the outer layer and the heat-resistant alloy to the inner layer is also preferably used.

【0026】〔耐浸炭性および耐コーキング性の評価〕
本発明の突起・下盛層形成合金の耐浸炭性および耐コー
キング性を従来の代表的な耐熱合金と対比して以下に示
す。
[Evaluation of carburization resistance and coking resistance]
The carburization resistance and the coking resistance of the projection / underlay layer forming alloy of the present invention are shown below in comparison with conventional typical heat-resistant alloys.

【表1】(1)供試材(元素含有量は重量%) S1(発明例): C:0.3, Si:2.0, Mn:0.9, Cr:44.0, Ni:4
8.0 S2(発明例): C:0.3, Si:2.1, Mn:0.8, Cr:44.0, Al:1.
0, Ni:48.0 S3(発明例): C:0.3, Si:2.2, Mn:0.9, Cr:44.3, Al:1.
0, Nb:1.5, Ni:48.0 S4(比較例): C:0.45, Si:1.7, Mn:0.9, Ni:35.0, Cr:2
5.0, Nb:1.3, W:1.0,Mo:0.6, Fe:Bal S5(比較例): C:0.45, Si:1.7, Mn:1.0, Ni:35.0, Cr:2
5.0, Nb:1.0, Ti:0.3 Fe:Bal
[Table 1] (1) Test material (element content is% by weight) S1 (Invention example): C: 0.3, Si: 2.0, Mn: 0.9, Cr: 44.0, Ni: 4
8.0 S2 (Invention example): C: 0.3, Si: 2.1, Mn: 0.8, Cr: 44.0, Al: 1.
0, Ni: 48.0 S3 (Invention example): C: 0.3, Si: 2.2, Mn: 0.9, Cr: 44.3, Al: 1.
0, Nb: 1.5, Ni: 48.0 S4 (comparative example): C: 0.45, Si: 1.7, Mn: 0.9, Ni: 35.0, Cr: 2
5.0, Nb: 1.3, W: 1.0, Mo: 0.6, Fe: Bal S5 (comparative example): C: 0.45, Si: 1.7, Mn: 1.0, Ni: 35.0, Cr: 2
5.0, Nb: 1.0, Ti: 0.3 Fe: Bal

【0027】(2)浸炭試験条件 試験片表面に固体浸炭剤を接触させて850℃に加熱昇
温し、同温度から30Hrを要して1150℃まで昇温
し、その温度に18Hr保持した後、常温まで冷却す
る。この昇・降温を1サイクルとして17回反復実施す
る。試験後、試験片表面から5mmの深さ位置まで、0.
5mmの間隔をおいて切粉を採取し、湿式分析により炭素
含有量を測定し、浸炭により増加した炭素の総量(ΔC
%)を求める。 試験片サイズ: 矩形板状体(幅 30,長さ 70, 厚さ 10,
mm) 浸炭剤: デュフリットKG 30
(2) Carburizing test conditions A solid carburizing agent was brought into contact with the surface of the test piece, heated to 850 ° C., heated to 1150 ° C. from the same temperature for 30 hours, and kept at that temperature for 18 hours. Cool to room temperature. This temperature increase / decrease is defined as one cycle, and is repeated 17 times. After the test, 0.
Chips were collected at intervals of 5 mm, the carbon content was measured by wet analysis, and the total amount of carbon increased by carburization (ΔC
%). Specimen size: rectangular plate (width 30, length 70, thickness 10,
mm) Carburizing agent: Dufrit KG 30

【0028】(3)コーキング試験条件 図9に示すように、管体(P)の管内空間に、試験片ホ
ルダ(H)を介して試験片(TP)を設置し、ブタン−プ
ロパン混合ガスをArガスをキャリヤとして管体の一端
端(P1 )から送給すると共に、管の外壁に設けたヒー
タ(K)で管内流体を加熱して熱分解反応を行わせ、反
応生成物を管路の他端側(P2 )から導出する。試験
後、試験片表面の固形炭素の沈積量(mg/cm 2 )を測定
する。
(3) Caulking test conditions As shown in FIG. 9, a test piece (TP) is placed in a space inside the pipe (P) via a test piece holder (H), and a butane-propane mixed gas is supplied. Ar gas is supplied as a carrier from one end (P 1 ) of the tube, and a fluid in the tube is heated by a heater (K) provided on the outer wall of the tube to cause a thermal decomposition reaction. From the other end side (P 2 ). After the test, the amount of solid carbon deposited on the surface of the test piece (mg / cm 2 ) is measured.

【0029】[0029]

【表2】 浸炭C増量(ΔC%) コーキング量(mg/cm 2 ) S1(発明例) 3.9 0.31 S2(発明例) 2.0 0.15 S3(発明例) 2.2 0.16 S4(比較例) 20.0 1.54 S5(比較例) 19.4 ───[Table 2] Carburizing C increase (ΔC%) Caulking amount (mg / cm 2 ) S1 (Invention example) 3.9 0.31 S2 (Invention example) 2.0 0.15 S3 (Invention example) 2.20 .16 S4 (Comparative Example) 20.0 1.54 S5 (Comparative Example) 19.4

【0030】上記浸炭およびコーキング試験に供した比
較例S4およびS5は、従来よりエチレン製造用反応管材料
として使用されている代表的な耐熱合金であり、本発明
の耐熱合金S1,S2,S3は、この従来材に比し、耐浸炭性お
よび耐コーキング性ともに著しく優れており、エチレン
製造用反応管に対する突起(および下盛層)形成材料と
して本発明の耐熱合金を使用することにより、管内反応
系から析出する固形炭素の沈積(コーキング)および浸
炭を軽減緩和し、突起や母材管体の損傷・材質劣化を効
果的に抑制防止することが可能となる。
Comparative Examples S4 and S5 subjected to the above carburizing and coking tests are typical heat-resistant alloys conventionally used as reaction tube materials for ethylene production, and the heat-resistant alloys S1, S2, and S3 of the present invention are Compared with the conventional material, the carburization resistance and the coking resistance are remarkably excellent. By using the heat-resistant alloy of the present invention as a material for forming a projection (and an underlay layer) for a reaction tube for ethylene production, the reaction in the tube is improved. It is possible to reduce and alleviate the deposition (caulking) and carburization of solid carbon precipitated from the system, and to effectively prevent and prevent damage and material deterioration of the projections and the base material pipe.

【0031】次に、金属管の内壁面に形成される突起お
よび下盛層の形状および分布態様について説明する。図
1は、突起(2)の断面形状を模式的に示している。図
では、下盛層(3)を設け、これに突起(2)を積層形
成した例を示している。図示のように、突起(2)を、
それより広幅の下盛層(3)の上に積層形成した場合
は、エチレン製造用反応管の使用において、突起(2)
の近傍,特に突起の前側部と後側部(管内流体の上流側
と下流側)における管体表面のコーキング(突起の前後
部分は、管内流体の淀みを生じ易くコーキングを生じ易
いことが予測される)およびそれに伴う浸炭を下盛層に
より効果的に抑制防止することが可能となる。
Next, the shape and distribution of the protrusions and the lower layer formed on the inner wall surface of the metal tube will be described. FIG. 1 schematically shows the cross-sectional shape of the projection (2). In the drawing, an example is shown in which an underlay layer (3) is provided, and a protrusion (2) is formed thereon. As shown, the protrusion (2)
When the lamination is formed on the wider underlayer (3), the projections (2) may be formed by using the reaction tube for ethylene production.
The caulking of the surface of the tube near the front, especially the front and rear sides of the protrusion (upstream and downstream of the fluid in the pipe) (the front and rear parts of the projection are likely to cause stagnation of the fluid in the pipe and cause caulking easily) ) And accompanying carburization can be effectively suppressed and prevented by the underlaying layer.

【0032】図2〜図9は、突起(2)の分布パターン
の例を示している。図2は、管軸(x)と直交する向き
に管内壁面(11 )をリング状に周回する突起(2)
を、管軸方向に適宜間隔(Da)をおいて反復形設した
例である。図3は、突起(2)を、管軸に対し傾斜角
(θ)をなして管内壁面(11 )に沿って延在する螺旋
状突起として形成した例である。図では、1条の螺旋突
起(2)を形設しているが、螺旋条数は任意であり、螺
旋条数の増減により、隣合う螺突起同士の間隔(Db)
を任意に増減調節することができる。また、不連続な螺
旋形状(例えば,管内壁面を1周する長さの螺旋状突起
を管軸方向に適宜間隔をおいて反復させる)とすること
もできる。図4は、突起(2)を、管軸と平行な向きの
直線状突起とし、これを円周方向に適宜間隔(Dc)を
おいて形設した例を示している。図5は、図4の管軸
(x)方向に延在する突起(2)を、波状に蛇行する形
状に形成した例である。図2の管軸と直交する向きの突
起(2)や、図3の螺旋状突起(2)についても、所望
により波型形状が与えられる。
FIGS. 2 to 9 show examples of the distribution pattern of the protrusion (2). FIG. 2 shows a projection (2) that loops around the inner wall surface (1 1 ) of the pipe in a direction perpendicular to the pipe axis (x).
Are repeated at appropriate intervals (Da) in the tube axis direction. FIG. 3 shows an example in which the projection (2) is formed as a spiral projection extending along the inner wall surface (1 1 ) of the tube at an inclination angle (θ) with respect to the tube axis. In the figure, one spiral projection (2) is formed, but the number of spiral threads is arbitrary, and the interval (Db) between adjacent screw projections is increased or decreased by increasing or decreasing the number of spiral threads.
Can be arbitrarily increased or decreased. Further, a discontinuous helical shape (for example, helical protrusions having a length that makes one round on the inner wall surface of the pipe may be repeated at appropriate intervals in the pipe axis direction) may be used. FIG. 4 shows an example in which the projection (2) is a linear projection in a direction parallel to the tube axis and formed at appropriate intervals (Dc) in the circumferential direction. FIG. 5 shows an example in which the projection (2) extending in the tube axis (x) direction of FIG. 4 is formed in a wavy meandering shape. The projection (2) orthogonal to the tube axis in FIG. 2 and the spiral projection (2) in FIG. 3 also have a corrugated shape as desired.

【0033】前記図2〜図5に示した突起(2)は、い
ずれも管内壁面(11 )に沿って連続的に延在する筋状
の形態を有しているが、連続形状に代え、断続的な形状
とすることもできる。図6は前記図2の突起に断点(2
2 )を設けて断続的な突起(21 )とした例であり、図
7は前記図3の螺旋状突起について、図8は前記図4の
管軸に平行な突起について、また図9は前記図5の管軸
方向の波状突起について、それぞれ断点(22 )を設け
て、断続的な突起(21 )として形設した例を示してい
る。突起は、この他にも種々の形状・分布形態、例えば
規則的またはランダムな散点模様をなす分布パターンが
与えられる。
Each of the projections (2) shown in FIGS. 2 to 5 has a streak shape extending continuously along the inner wall surface (1 1 ) of the tube. However, the shape may be intermittent. FIG. 6 is a cross-section (2
2) an example in which the intermittent projections (2 1) provided, Figure 7 for spiral projection of FIG. 3, FIG. 8 for parallel projections to the tube axis of FIG. 4, and FIG. 9 5 shows an example in which break points (2 2 ) are provided for the wavy protrusions in the tube axis direction in FIG. 5 to form intermittent protrusions (2 1 ). The projections are given various shapes and distribution forms other than the above, for example, a distribution pattern forming a regular or random dot pattern.

【0034】管内壁面に形成される突起・下盛層の形状
・サイズ(図1における突出高さ2h,突起幅2w,下盛層
の層厚3t とその幅3w 等)、および図2〜図8に示す
突起の形設態様は、管の用途、使用条件、管体サイズ等
に応じて適宜設定される。例えば、エチレン製造用反応
管(内径: 約30〜150mm)の用途に供される場合の
管内壁面の突起・下盛層の形状・サイズについては、突
起高さ2h : 約2〜15mm,突起幅2w : 約3〜10m
m,下盛層の層厚3t : 約1〜3mm,下盛層幅3w : 約
w +15〜2w +25mmとすることができる。その突
起を、前記図2のように円周方向に延在するリング状突
起として形成する場合の突起間隔(Da )は約20〜4
00mm,図3の螺旋状突起の傾斜角(θ)は約15°以
上,螺旋ピッチ(Db )は約20〜400mm,図4のよ
うに管軸に平行な向きの突起の間隔(Dc )は約50mm
以下としてよい。また、図6〜図8のような断続形態と
する場合において、その断続突起(21)同士の間隔
(22 )は約1〜50mm、断続突起(21 )の長さは約
5〜100mmとする形設態様を採用することができる。
The shapes and sizes of the protrusions and the underlay layer formed on the inner wall surface of the pipe (projection height 2h, protrusion width 2w, lower underlayer layer thickness 3t and its width 3w in FIG. 1), and FIGS. The shape of the projection shown in FIG. 8 is appropriately set according to the purpose of the pipe, the use conditions, the size of the pipe, and the like. For example, for the production of ethylene the reaction tube: The shape and size of the projection-avaiable layer in the tube wall when subjected to the application of the (inner diameter of about 30 to 150 mm), the projection height 2 h: about 2 to 15 mm, the projections width 2 w: about 3~10m
m, the thickness of the lower layer 3 t : about 1 to 3 mm, and the lower layer width 3 w : about 2 w +15 to 2 w +25 mm. The protrusion, the protrusion interval when formed as a ring-shaped projection extending in the circumferential direction as the Figure 2 (D a) is about 20-4
3, the inclination angle (θ) of the spiral projection of FIG. 3 is about 15 ° or more, the spiral pitch (D b ) is about 20 to 400 mm, and the interval (D c) of the projection parallel to the tube axis as shown in FIG. ) Is about 50mm
The following may be used. Further, in the case of intermittent form as 6-8, the intermittent projections (2 1) distance between (2 2) is about 1 to 50 mm, the length of the intermittent projections (2 1) from about 5 to A shaping mode of 100 mm can be adopted.

【0035】管路内の突起形設領域は、管の用途・使用
条件等により適宜設定される。上記エチレン製造用反応
管では、例えば、図10に示すように、管路の入側領域
(A 1 ),中央領域(A2 )、もしくは出側領域
(A3 )、またはそれらの複数領域、あるいは入側から
出側にいたる全領域に亘つて形設される。
The projecting area in the pipe is used for the purpose and use of the pipe.
It is set appropriately according to conditions and the like. The above reaction for ethylene production
In a pipe, for example, as shown in FIG.
(A 1), Central area (ATwo) Or exit area
(AThree), Or their multiple areas, or from the entrance
It is formed over the entire area up to the exit side.

【0036】突起(2)および下盛層(3)の管内壁面
への形成は、例えば溶接法を適用し、溶接ビードの肉盛
層として形成することができる。殊に、プラズマ粉体溶
接(PTA溶接)法を適用する場合は、母材管体への溶
け込みを浅く抑制でき、かつ突起の形状・サイズの制御
が容易であるほか、口径の小さな管体(例えば内径30〜
50mm) の場合にも、トーチ操作性,溶接材の送給性,ア
ーク安定性等にすぐれ、管内壁面に対する突起形成施工
を容易かつ効率よく遂行することができる。
The projection (2) and the lower build-up layer (3) can be formed on the inner wall surface of the pipe by, for example, applying a welding method, and can be formed as a build-up layer of a weld bead. In particular, when the plasma powder welding (PTA welding) method is applied, the penetration into the base metal tube can be suppressed to a shallow level, the shape and size of the projections can be easily controlled, and the small-diameter tube ( For example, inner diameter 30 ~
In the case of (50 mm), it is excellent in torch operability, feedability of welding material, arc stability, etc., and can easily and efficiently perform projection formation on the inner wall surface of the pipe.

【0037】図11は、プラズマ粉体溶接による突起形
成の施工例を示している。管体(1)は、管軸(x)を
中心として所要の回転速度の回転運動を行うように、回
転駆動装置(図示せず)に水平担持されている。(4
0)は溶接トーチ、(42)は溶接トーチ支持杆であ
り、溶接トーチ(40)はアーム(41)を介して支持
杆(42)に固定されている。(43)は、溶接材料
(粉体)を溶接トーチ(40)に供給するパウダ供給管
である。溶接トーチ支持杆(42)は、管軸平行な向き
をなし、駆動装置(図示せず)により管軸方向(矢符)
の移動可能なように管内に配置されている。このように
構成された溶接装置において、管体(1)の管軸を中心
とする回転運動下に、溶接トーチ(41)で管内壁面
(11 )に肉盛ビードを形成しつつ、溶接トーチ支持杆
(42)を管軸方向に沿って移動させることにより、前
記図3に示す螺旋状突起が形成される。図では、溶接ト
ーチ支持杆(42)に2基の溶接トーチ(40)を設置
しているので、2条の螺旋状突起が同時に形成される。
溶接トーチ(40)の設置基数の増減は任意である。
FIG. 11 shows an example of forming protrusions by plasma powder welding. The tube (1) is horizontally supported by a rotation drive device (not shown) so as to perform a rotational movement at a required rotational speed about the tube axis (x). (4
0) is a welding torch, (42) is a welding torch support rod, and the welding torch (40) is fixed to the support rod (42) via an arm (41). (43) is a powder supply pipe for supplying a welding material (powder) to the welding torch (40). The welding torch support rod (42) is oriented parallel to the tube axis, and is driven in the tube axis direction (arrow) by a driving device (not shown).
Are arranged in a pipe so as to be movable. In the welding apparatus thus configured, the welding torch (41) forms a build-up bead on the inner wall surface (1 1 ) of the pipe ( 1 ) while rotating around the pipe axis of the pipe (1). The helical projection shown in FIG. 3 is formed by moving the support rod (42) along the tube axis direction. In the figure, since two welding torches (40) are installed on the welding torch support rod (42), two spiral projections are formed at the same time.
The number of installation bases of the welding torch (40) can be arbitrarily increased or decreased.

【0038】また、溶接トーチ支持杆(42)の走行を
停止して、管体(1)を回転させながら、肉盛ビードを
形成する場合は、図2に示すようなリング状突起が形成
され、管体(1)の回転運動を停止した状態で溶接トー
チ(40)を管軸方向に移動させながら肉盛ビードを形
成する場合は、図4に示すような管軸に延在する突起が
得られる。更に、その溶接施工において、溶接トーチ
(40)に揺動(首振り)運動を行わせることにより、
図5に示すような波形状を有する突起が形成され、また
肉盛ビード形成を断続的に実施することにより、図6〜
図9のような断続パターンを有する突起を形成すること
ができる。管内壁面に下盛層(3)を設けて突起(2)
を積層形成する場合は、下盛層(3)を形成する溶接ト
ーチと突起を形成する溶接トーチとを併設し、下盛層の
溶接施工と突起の溶接施工とを並行して実施することが
できる。
Further, when the welding torch support rod (42) is stopped and the build-up bead is formed while rotating the pipe (1), a ring-shaped projection as shown in FIG. 2 is formed. In the case where the build-up bead is formed while moving the welding torch (40) in the pipe axis direction in a state where the rotation of the pipe (1) is stopped, a projection extending on the pipe axis as shown in FIG. can get. Further, by causing the welding torch (40) to perform a swinging (swinging) motion in the welding operation,
As shown in FIG. 5, projections having a wavy shape are formed, and the build-up bead formation is performed intermittently.
A projection having an intermittent pattern as shown in FIG. 9 can be formed. Protrusion (2) with lower layer (3) on inner wall of pipe
When the lamination is formed, a welding torch for forming the underlay layer (3) and a welding torch for forming the protrusion may be provided side by side, and the welding work of the underlay layer and the welding work of the protrusion may be performed in parallel. it can.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、耐浸炭性および耐コー
キング性にすぐれた突起を管内壁面に形成することがで
き、突起および母材管体のコーキングおよび浸炭とそれ
に伴う不具合を抑制防止、突起形成による管内流体に対
する攪拌部材としての機能を安定に発揮維持させること
が可能となり、殊にエチレン製造用プラントの反応管と
して工業的に大きな有用性を有し、内面突起付き管体の
工業的実用価値を大きく高めるものである。
According to the present invention, projections having excellent carburization resistance and coking resistance can be formed on the inner wall surface of the pipe, and the projections and the base metal pipe can be prevented from being caulked and carburized and the accompanying problems. It is possible to stably exhibit and maintain the function as a stirring member for the fluid in the pipe due to the formation of projections, and it has great industrial utility especially as a reaction tube for an ethylene production plant. It greatly enhances practical value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】突起形状の断面説明図である。FIG. 1 is an explanatory sectional view of a projection shape.

【図2】管内壁面の突起の形設態様の例を示す管軸方向
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view in the axial direction of the tube showing an example of a shape of a projection on the inner wall surface of the tube.

【図3】管内壁面の突起の形設態様の例を示す管軸方向
断面図である。
FIG. 3 is a sectional view in the axial direction of the tube showing an example of a shape of a projection on the inner wall surface of the tube.

【図4】管内壁面の突起の形設態様の例を示す管軸方向
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view in the axial direction of the tube showing an example of a shape of a projection on the inner wall surface of the tube.

【図5】管内壁面の突起の形設態様の例を示す管軸方向
断面図である。
FIG. 5 is a sectional view in the axial direction of the tube showing an example of a shape of a projection on the inner wall surface of the tube.

【図6】管内壁面の突起の形設態様の例を示す管軸方向
断面図である。
FIG. 6 is a sectional view in the axial direction of the tube showing an example of a shape of a projection on the inner wall surface of the tube.

【図7】管内壁面の突起の形設態様の例を示す管軸方向
断面図である。
FIG. 7 is a sectional view in the axial direction of the tube showing an example of the shape of the projection on the inner wall surface of the tube.

【図8】管内壁面の突起の形設態様の例を示す管軸方向
断面図である。
FIG. 8 is a sectional view in the axial direction of the tube showing an example of a shape of a projection on the inner wall surface of the tube.

【図9】管内壁面の突起の形設態様の例を示す管軸方向
断面図である。
FIG. 9 is a sectional view in the axial direction of the tube showing an example of a shape of a projection on the inner wall surface of the tube.

【図10】管内壁面の突起形設領域を示す断面説明図で
ある。
FIG. 10 is an explanatory sectional view showing a projection forming area on an inner wall surface of a pipe.

【図11】溶接による突起(および下盛層)の形設施工
例を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view showing an example of forming and forming a projection (and an underlay layer) by welding.

【図12】コーキング試験要領の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a caulking test procedure.

【図13】従来の管内壁面の形状の例を示す径方向断面
図である。
FIG. 13 is a radial cross-sectional view showing an example of the shape of a conventional pipe inner wall surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1: 管体 11 : 管内壁面 2: 突起 21 : 断続突起 3: 下盛層 40: 溶接トーチ 42: 溶接トーチ支持杆 43: 溶接材料(粉体)供給管1: tube 1 1: Pipe wall 2: projections 2 1: Intermittent projections 3: avaiable layer 40: welding torch 42: welding torch supporting rod 43: Welding (powder) supply pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 薫 大阪府枚方市中宮大池1丁目1番1号 株式会社クボタ 枚方製造所内 (56)参考文献 特開 平5−93240(JP,A) 特開 平6−109392(JP,A) 特開 昭63−31535(JP,A) 特開 昭63−11644(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 19/05 F28F 1/40 F28F 21/08 B21D 53/06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kaoru Hamada 1-1-1, Nakamiya Oike, Hirakata City, Osaka Prefecture Kubota Corporation Hirakata Factory (56) References JP-A-5-93240 (JP, A) JP Hei 6-109392 (JP, A) JP-A-63-31535 (JP, A) JP-A-63-11644 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C22C 19 / 05 F28F 1/40 F28F 21/08 B21D 53/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 管内壁面に、管内流体に対する攪拌部材
として、 C:0.02〜0.6%,Si:4.0%以下,Mn:
5.0%以下,Cr:40.0〜52.0%,N:0.
3%以下,残部実質的にNi(Niは20%以下のCo
と置換されてもよい)からなる耐熱合金からなる溶接ビ
ード肉盛層である突起が形成されていることを特徴とす
る耐浸炭性および耐コーキング性にすぐれた内面突起付
エチレン製造用熱分解反応管
1. A stirrer for a fluid in a pipe, on the inner wall surface of the pipe, C: 0.02 to 0.6%, Si: 4.0% or less, Mn:
5.0% or less, Cr: 40.0 to 52.0%, N: 0.
3%, the remaining part substantially Ni (Ni 20% or less of Co
Welding bi consisting heat resistant alloy consisting of the may be) replaced with
A pyrolysis reaction tube for producing ethylene having an inner surface projection having excellent carburization resistance and coking resistance, characterized in that a projection serving as a hardfacing layer is formed.
【請求項2】 管内壁面に、管内流体に対する攪拌部材
として、 C:0.02〜0.6%,Si:4.0%以下,Mn:
5.0%以下,Cr:40.0〜52.0%,N:0.
3%以下を含有すると共に、Al:4.0%以下,W:
10.0%以下,Ca:0.5%以下,Hf:1.0%
以下,Y:1.0%以下の群より選ばれる1種ないし2
種以上の元素を含有し、残部実質的にNi(Niは20
%以下のCoと置換されてもよい)からなる耐熱合金か
らなる溶接ビード肉盛層である突起が形成されているこ
とを特徴とする耐浸炭性および耐コーキング性にすぐれ
た内面突起付きエチレン製造用熱分解反応管。
2. On the inner wall surface of the pipe, as a stirring member for the fluid in the pipe, C: 0.02 to 0.6%, Si: 4.0% or less, Mn:
5.0% or less, Cr: 40.0 to 52.0%, N: 0.
3% or less, Al: 4.0% or less, W:
10.0% or less, Ca: 0.5% or less, Hf: 1.0%
Y: 1 to 2 selected from the group of 1.0% or less
Or more elements, the balance being substantially Ni (Ni is 20
% Of a heat-resistant alloy made of a heat-resistant alloy made of a heat-resistant alloy made of a heat-resistant alloy comprising: an inner protrusion having excellent carburization resistance and coking resistance. For thermal decomposition reaction tube.
【請求項3】 管内壁面に、管内流体に対する攪拌部材
として、 C:0.02〜0.6%,Si:4.0%以下,Mn:
5.0%以下,Cr:40.0〜52.0%,N:0.
3%以下を含有すると共に、Nb:4.0%以下,M
o:5.0%以下,Ti:1.0%以下,Zr:1.0
%以下,希土類元素:0.5%以下,B:0.5%以下
の群より選ばれる1種ないし2種以上の元素を含有し、
残部実質的にNi(Niは20%以下のCoと置換され
てもよい)からなる耐熱合金からなる溶接ビード肉盛層
である突起が形成されていることを特徴とする耐浸炭性
および耐コーキング性にすぐれた内面突起付きエチレン
製造用熱分解反応管。
3. An agitating member for the fluid in the pipe, on the inner wall surface of the pipe, C: 0.02 to 0.6%, Si: 4.0% or less, Mn:
5.0% or less, Cr: 40.0 to 52.0%, N: 0.
Nb: 4.0% or less, M
o: 5.0% or less, Ti: 1.0% or less, Zr: 1.0
% Or less, rare earth element: 0.5% or less, B: one or more elements selected from the group of 0.5% or less,
The remaining portion is formed with a protrusion serving as a weld bead overlay layer made of a heat-resistant alloy substantially composed of Ni (Ni may be substituted with 20% or less of Co), and is resistant to carburization and coking. Pyrolysis reaction tube for ethylene production with excellent inner surface protrusion.
【請求項4】 管内壁面に、管内流体に対する攪拌部材
として、 C:0.02〜0.6%,Si:4.0%以下,Mn:
5.0%以下,Cr:40.0〜52.0%,N:0.
3%以下を含有すると共に、Al:4.0%以下,W:
10.0%以下,Ca:0.5%以下,Hf:1.0%
以下,Y:1.0%以下の群より選ばれる1種ないし2
種以上の元素、およびNb:4.0%以下,Mo:5.
0%以下,Ti:1.0%以下,Zr:1.0%以下,
希土類元素:0.5%以下,B:0.5%以下の群より
選ばれる1種ないし2種以上の元素を含有し、残部実質
的にNi(Niは20%以下のCoと置換されてもよ
い)からなる耐熱合金からなる溶接ビード肉盛層である
突起が形成されていることを特徴とする耐浸炭性および
耐コーキング性にすぐれた内面突起付きエチレン製造用
熱分解反応管。
4. An agitating member for the fluid in the pipe, C: 0.02 to 0.6%, Si: 4.0% or less, Mn:
5.0% or less, Cr: 40.0 to 52.0%, N: 0.
3% or less, Al: 4.0% or less, W:
10.0% or less, Ca: 0.5% or less, Hf: 1.0%
Y: 1 to 2 selected from the group of 1.0% or less
Or more elements, Nb: 4.0% or less, Mo: 5.
0% or less, Ti: 1.0% or less, Zr: 1.0% or less,
Rare earth element: 0.5% or less, B: One or more elements selected from the group of 0.5% or less, and the balance is substantially Ni (Ni is replaced by 20% or less of Co). A pyrolysis reaction tube for producing ethylene having inner projections having excellent carburization resistance and coking resistance, wherein projections are formed as weld bead overlayers made of a heat-resistant alloy made of a heat-resistant alloy comprising:
【請求項5】 管内壁面に、前記突起の下盛層として前
記突起と同一材種の耐熱合金からなる溶接ビード肉盛層
が前記突起の幅より広幅に形成され、各下盛層のうえに
前記突起が積層形成されていることを特徴とする請求項
1ないし請求項4のいずれか1項に記載の耐浸炭性およ
び耐コーキング性にすぐれた内面突起付きエチレン製造
用熱分解反応管。
5. A method according to claim 5, wherein said projection has an underlayer on the inner wall surface.
Weld bead overlay layer made of a heat-resistant alloy of the same material as the protrusion
Is formed so as to be wider than the width of the protrusion, and the protrusion is laminated on each lower embossing layer. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein Pyrolysis reaction tube for ethylene production with inner projections with excellent carburization resistance and coking resistance.
【請求項6】 突起は、管内壁面に、管軸と直交する方
向,平行な方向,もしくは傾斜する方向に連続的もしく
は断続的に延在し、または散点状に分散した分布形態を
以って形成されていることを特徴とする請求項1ないし
請求項5のいずれか1項に記載の耐浸炭性および耐コー
キング性にすぐれた内面突起付きエチレン製造用熱分解
反応管。
6. The projections extend continuously or intermittently on the inner wall surface of the pipe in a direction perpendicular to, parallel to, or inclined with the pipe axis, or have a distribution form dispersed in a scattered manner. The pyrolysis reaction tube for producing ethylene having an inner surface projection having excellent carburization resistance and coking resistance according to any one of claims 1 to 5, wherein the reaction tube is formed.
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AU2003280759A1 (en) * 2002-11-15 2004-06-15 Kubota Corporation Cracking tube with spiral fin
JP2007154213A (en) * 2003-10-28 2007-06-21 Ebara Corp DEVICE USING Ni-BASED HEAT RESISTANT ALLOY FOR INCINERATION OR GASIFICATION
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JP2018080843A (en) * 2015-03-20 2018-05-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 Heat exchanger
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