JPH01268853A - クリープ温度域で使用される装置のクリープ脆化防止方法 - Google Patents
クリープ温度域で使用される装置のクリープ脆化防止方法Info
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- JPH01268853A JPH01268853A JP9516588A JP9516588A JPH01268853A JP H01268853 A JPH01268853 A JP H01268853A JP 9516588 A JP9516588 A JP 9516588A JP 9516588 A JP9516588 A JP 9516588A JP H01268853 A JPH01268853 A JP H01268853A
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Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はクリープ脆化防止方法に係り、特にクリープ温
度域で使用される装置、例えば石油精製用高温リアクタ
ー等について、装置を更新することなしにクリープ脆化
を防止する方法に関する。
度域で使用される装置、例えば石油精製用高温リアクタ
ー等について、装置を更新することなしにクリープ脆化
を防止する方法に関する。
クリープ脆化及び割れは、材質、応力及び温度の３要因
が全て存在する場合に発生し、かつ進行する現象である
。
が全て存在する場合に発生し、かつ進行する現象である
。
従来より、クリープ脆化の防止に関する研究は種々行な
われており、例えば応力集中低減のための設計変更や、
構成材料を脆化感受性の少ない成分系のものに変更する
等々の方法が報告されている（鉄とｔｒｙ” Ｖｏ Ｑ
、７０、Ｎｏｌ０１ｐ 、１４１２〜１４２８、″三
菱重工技報” Ｖｏｆｌ 、２４． Ｎａ５、Ｐ 、５
４１〜５４６参照）。
われており、例えば応力集中低減のための設計変更や、
構成材料を脆化感受性の少ない成分系のものに変更する
等々の方法が報告されている（鉄とｔｒｙ” Ｖｏ Ｑ
、７０、Ｎｏｌ０１ｐ 、１４１２〜１４２８、″三
菱重工技報” Ｖｏｆｌ 、２４． Ｎａ５、Ｐ 、５
４１〜５４６参照）。
しかし、このような方法はいずれも新規製作の装置や脆
化部分を全体的に交換するという大規模改修に限られて
おり、要するに稼働している装置を部分的に補修すると
いうものではなかった。このため改修工事などに真人な
費用がかかるという問題を有していた。
化部分を全体的に交換するという大規模改修に限られて
おり、要するに稼働している装置を部分的に補修すると
いうものではなかった。このため改修工事などに真人な
費用がかかるという問題を有していた。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、
使用中の装置に対して部分的に補修できる効果的なりリ
ープ防止及び進行阻止方法を提供することを目的とする
ものである。
使用中の装置に対して部分的に補修できる効果的なりリ
ープ防止及び進行阻止方法を提供することを目的とする
ものである。
そもそもクリープ脆化及び割れは、応力集中部である一
部の溶接部に限られる現象であり、他の大部分の部位は
健全である。そこで、使用中の装置を更新することなく
クリープ脆化又は割れを防止及び進行阻止することは経
済的に大きなメリットがあることに鑑みて、そのために
装置の運転条件を変えることなく金属表面の温度を低下
させることにより、クリープ脆化又は割れを防止及び進
行阻止し得る方法について鋭意研究を重ね、本発明を完
成したものである。
部の溶接部に限られる現象であり、他の大部分の部位は
健全である。そこで、使用中の装置を更新することなく
クリープ脆化又は割れを防止及び進行阻止することは経
済的に大きなメリットがあることに鑑みて、そのために
装置の運転条件を変えることなく金属表面の温度を低下
させることにより、クリープ脆化又は割れを防止及び進
行阻止し得る方法について鋭意研究を重ね、本発明を完
成したものである。
すなわち、本発明は、クリープ温度域で使用される装置
の金属表面に対する処理として、金属表面の清浄化及び
ピーニング効果を付与するためにジット又はブラスト材
によるブラスト処理を施工する第１工程と、次工程の下
地処理としてニッケル基合金又はサーメットを溶射する
第２工程と。
の金属表面に対する処理として、金属表面の清浄化及び
ピーニング効果を付与するためにジット又はブラスト材
によるブラスト処理を施工する第１工程と、次工程の下
地処理としてニッケル基合金又はサーメットを溶射する
第２工程と。
セラミックの仕上溶射を行う第３工程とからなることを
特徴とするクリープ温度域で使用される装置のクリープ
脆化防止方法であり、そしてまた。
特徴とするクリープ温度域で使用される装置のクリープ
脆化防止方法であり、そしてまた。
クリープ温度域で使用されるの装置の金属表面に対する
処理として、金属表面の清浄化及びピーニング効果を付
与するためにジット又はブラスト材によるブラスト処理
を施工する第１工程と、金属表面の粗面化のためにグリ
ッド材によるブラストを施工する第２工程と、次工程の
下地処理としてニッケル基合金又はサーメットを溶射す
る第３工程と、セラミックの仕上溶射を行う第４工程と
からなることを特徴とするクリープ温度域で使用される
装置のクリープ脆化防止方法である。
処理として、金属表面の清浄化及びピーニング効果を付
与するためにジット又はブラスト材によるブラスト処理
を施工する第１工程と、金属表面の粗面化のためにグリ
ッド材によるブラストを施工する第２工程と、次工程の
下地処理としてニッケル基合金又はサーメットを溶射す
る第３工程と、セラミックの仕上溶射を行う第４工程と
からなることを特徴とするクリープ温度域で使用される
装置のクリープ脆化防止方法である。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
本発明の第１工程では、鋳鋼、鋳鉄等のショット又はグ
リッド材で金属表面をブラストする。これにより、金属
表面は清浄化されると同時にピーニングされ、圧縮残留
応力が付与される。
リッド材で金属表面をブラストする。これにより、金属
表面は清浄化されると同時にピーニングされ、圧縮残留
応力が付与される。
第２工程では、炭化ケイ素等のブラスト材でブラストを
行い、金属表面を粗面化する。これにより、以降の工程
による溶射皮膜の密着生が良くなる。この第２工程は第
１工程で金属粗面化も充分に行なうことができれば、省
くこともできる。
行い、金属表面を粗面化する。これにより、以降の工程
による溶射皮膜の密着生が良くなる。この第２工程は第
１工程で金属粗面化も充分に行なうことができれば、省
くこともできる。
第２工程の後、直ちに第３工程のニッケル基台金又はサ
ーメットの溶射を実施する。この工程は第４工程のセラ
ミック溶射膜の密着性を高めるため、更には熱応力差を
低減するために行う工程である。
ーメットの溶射を実施する。この工程は第４工程のセラ
ミック溶射膜の密着性を高めるため、更には熱応力差を
低減するために行う工程である。
更に、第４工程の仕上溶射として１本発明の主目的を達
成させるセラミック溶射を施工する。セラミックとして
はジルコニア系、チタニア系のセラミック、或いは炭化
物、金属酸化物等の種々のセラミックを使用することが
できる。断熱を目的とする溶射の場合には、チタニア系
のセラミックを用いる場合もあるが、装置の使用環境が
高圧の水素を含む場合は、水素との反応を考慮してジル
コニア系のセラミックを用いるのが好ましい。この溶射
膜の厚さは特に制限されないが、１００〜１０００μｍ
程度でよい、１００μｍ未満では断熱効果が少なく、１
０００μｍを超えると耐久性がなくなる。
成させるセラミック溶射を施工する。セラミックとして
はジルコニア系、チタニア系のセラミック、或いは炭化
物、金属酸化物等の種々のセラミックを使用することが
できる。断熱を目的とする溶射の場合には、チタニア系
のセラミックを用いる場合もあるが、装置の使用環境が
高圧の水素を含む場合は、水素との反応を考慮してジル
コニア系のセラミックを用いるのが好ましい。この溶射
膜の厚さは特に制限されないが、１００〜１０００μｍ
程度でよい、１００μｍ未満では断熱効果が少なく、１
０００μｍを超えると耐久性がなくなる。
また、使用環境によっては、耐熱封孔材により封孔処理
を第４工程の後に実施することができる。
を第４工程の後に実施することができる。
第１図は１以上の工程により、鋼材１の内側にセラミッ
ク溶射膜２を施したときの断面を示したものである。な
お、必要に応じて、鋼材１の外側に保温材３を施すこと
ができる。この場合でも本発明による温度低下の効果が
減殺されることはない。
ク溶射膜２を施したときの断面を示したものである。な
お、必要に応じて、鋼材１の外側に保温材３を施すこと
ができる。この場合でも本発明による温度低下の効果が
減殺されることはない。
本発明の実施によれば、未実施の装置の金属表面温度に
比べて、理論上はｌ Ｏ０００ｋｃａＱ／ｈの熱の数比
がある場合、１００μｍ厚さのセラミック溶射膜当り、
約１５℃の断熱効果を得ることができる。
比べて、理論上はｌ Ｏ０００ｋｃａＱ／ｈの熱の数比
がある場合、１００μｍ厚さのセラミック溶射膜当り、
約１５℃の断熱効果を得ることができる。
例えば、設計寿命が５００℃で１０回時間である装置を
８万時間既に使用している場合、本発明を未実施のとき
は２万時間の設計上の余寿命しかないが１本発明を実施
して金属表面温度を１５℃低下させたときは、ラルソン
・ミラーパラメーターによる計算では、６万時間使用す
ることが設計寿命上可能となり、３倍の寿命延長効果が
ある。
８万時間既に使用している場合、本発明を未実施のとき
は２万時間の設計上の余寿命しかないが１本発明を実施
して金属表面温度を１５℃低下させたときは、ラルソン
・ミラーパラメーターによる計算では、６万時間使用す
ることが設計寿命上可能となり、３倍の寿命延長効果が
ある。
なお、ラルソン・ミラーパラメーター（Ｌ、Ｍ、Ｐ）と
は、クリープの程度を表わすパラメーターであって１次
式より使用温度と使用時間から求められる。
は、クリープの程度を表わすパラメーターであって１次
式より使用温度と使用時間から求められる。
Ｌ、Ｍ、Ｐ＝（２０＋ ｆｌｏｇｔ）Ｘ（２７３＋Ｔ）
ＸＩＯ−’ここで、ｔ：使用時間（ｈｒ） Ｔ：使用温度（’Ｃ） 例え、ば、５００℃で１０回時間の場合、ＬｏＭ、Ｐ
： １９．３２５となる。
ＸＩＯ−’ここで、ｔ：使用時間（ｈｒ） Ｔ：使用温度（’Ｃ） 例え、ば、５００℃で１０回時間の場合、ＬｏＭ、Ｐ
： １９．３２５となる。
次に本発明の詳細な説明する。
大凰五よ
鋼材の内側の表面に、第１工程としてｖ４鋼のショツト
ブラストを施し１次いで第２工程として炭化けい素のグ
リッドブラストを施した後、第３工程としてニッケル基
合金の溶射を実施し、第４工程の仕上溶射としてジルコ
ニア系セラミックの溶射により２００μｍ、又は４００
μｍの溶射膜を形成した。
ブラストを施し１次いで第２工程として炭化けい素のグ
リッドブラストを施した後、第３工程としてニッケル基
合金の溶射を実施し、第４工程の仕上溶射としてジルコ
ニア系セラミックの溶射により２００μｍ、又は４００
μｍの溶射膜を形成した。
大嵐教主
実施例１の第１及び第２工程の後、第３工程としてサー
メットの溶射を実施し、第４工程として実施例１の第４
工程を実施し、１００μｍ、又は３００μｍの溶射膜を
形成した。
メットの溶射を実施し、第４工程として実施例１の第４
工程を実施し、１００μｍ、又は３００μｍの溶射膜を
形成した。
叉旌五ｌ
実施例２において、第４工程の仕上溶射として炭化物及
び金属酸化物の溶射により４００μｍの溶射膜を形成し
た。
び金属酸化物の溶射により４００μｍの溶射膜を形成し
た。
以上の各実施例で得られたサンプルの溶射膜の断熱性能
を第１表に示す、なお、第１表において、溶射膜の断熱
性能 （ΔＴ−基準材ΔＴ）は、溶射サンプルの内外
温度差（ΔＴいΔＴ ２ ）から、溶射を実施していな
い基準材の内外温度差（基準材ΔＴい基準材ΔＴ２）に
て評価した。また、保温とは、外面に１５ｍｍ厚さのグ
ラスウール保温材を施した場合を示している。
を第１表に示す、なお、第１表において、溶射膜の断熱
性能 （ΔＴ−基準材ΔＴ）は、溶射サンプルの内外
温度差（ΔＴいΔＴ ２ ）から、溶射を実施していな
い基準材の内外温度差（基準材ΔＴい基準材ΔＴ２）に
て評価した。また、保温とは、外面に１５ｍｍ厚さのグ
ラスウール保温材を施した場合を示している。
第１表よりいずれも鋼材表面の温度低下の効果が顕著で
あることがわかる。１００００ｋｃａΩ／ｈの透過熱量
に対して、４００μｍ厚さの溶射皮膜で３０℃から５０
℃の断熱効果があることが確認された。また、いずれも
耐久性については、５０回の熱サイクル試験に耐えるこ
とが確認された。
あることがわかる。１００００ｋｃａΩ／ｈの透過熱量
に対して、４００μｍ厚さの溶射皮膜で３０℃から５０
℃の断熱効果があることが確認された。また、いずれも
耐久性については、５０回の熱サイクル試験に耐えるこ
とが確認された。
以上説明したように、本発明によれば、ショット又はグ
リッド工程とグリッドブラスト工程と下地溶射工程とセ
ラミック溶射工程を施工するので。
リッド工程とグリッドブラスト工程と下地溶射工程とセ
ラミック溶射工程を施工するので。
金ス表面の温度低下効果が優れており、特に炭素鋼及び
低合金鋼のクリープ脆化又は割れの防止及び進行阻止に
極めて大きな効果を発揮することができる。
低合金鋼のクリープ脆化又は割れの防止及び進行阻止に
極めて大きな効果を発揮することができる。
第１図は本発明の方法により鋼材の内側にセラミック溶
射を施した断面を示す説明図である。 １・・・鋼材、 ２・・・セラミック溶射皮膜、３・
・・外部保温材。
射を施した断面を示す説明図である。 １・・・鋼材、 ２・・・セラミック溶射皮膜、３・
・・外部保温材。
Claims (5)
- （１）クリープ温度域で使用される装置の金属表面に対
する処理として、金属表面の清浄化及びピーニング効果
を付与するためにショット又はブラスト材によるブラス
ト処理を施工する第１工程と、次工程の下地処理として
ニッケル基合金又はサーメットを溶射する第２工程と、
セラミックの仕上溶射を行う第３工程とからなることを
特徴とするクリープ温度域で使用される装置のクリープ
脆化防止方法。 - （２）第３工程の後に封孔処理を施す第４工程を行う請
求項１記載の方法。 - （３）クリープ温度域で使用されるの装置の金属表面に
対する処理として、金属表面の清浄化及びピーニング効
果を付与するためにシット又はブラスト材によるブラス
ト処理を施工する第１工程と、金属表面の粗面化のため
にグリッド材によるブラストを施工する第２工程と、次
工程の下地処理としてニッケル基合金又はサーメットを
溶射する第３工程と、セラミックの仕上溶射を行う第４
工程とからなることを特徴とするクリープ温度域で使用
される装置のクリープ脆化防止方法。 - （４）第４工程の後に封孔処理を施す第５工程を行う請
求項３記載の方法。 - （５）第１工程では鋳鋼、鋳鉄等のショット又はクリッ
ド材を用い、第２工程では炭化けい素等のブラスト材を
用いる請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9516588A JPH01268853A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | クリープ温度域で使用される装置のクリープ脆化防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9516588A JPH01268853A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | クリープ温度域で使用される装置のクリープ脆化防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01268853A true JPH01268853A (ja) | 1989-10-26 |
Family
ID=14130157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9516588A Pending JPH01268853A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | クリープ温度域で使用される装置のクリープ脆化防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01268853A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007332462A (ja) * | 2000-12-12 | 2007-12-27 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置の再生方法，プラズマ処理容器内部材，プラズマ処理容器内部材の製造方法及びプラズマ処理装置 |
| CN106112399A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-11-16 | 舒渝燕 | 一种电缆桥架的加工工艺 |
| CN110802220A (zh) * | 2019-11-17 | 2020-02-18 | 苏州科技大学 | 一种大曲率壁板的蠕变时效成形方法 |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP9516588A patent/JPH01268853A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007332462A (ja) * | 2000-12-12 | 2007-12-27 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置の再生方法，プラズマ処理容器内部材，プラズマ処理容器内部材の製造方法及びプラズマ処理装置 |
| CN106112399A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-11-16 | 舒渝燕 | 一种电缆桥架的加工工艺 |
| CN110802220A (zh) * | 2019-11-17 | 2020-02-18 | 苏州科技大学 | 一种大曲率壁板的蠕变时效成形方法 |
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