JPH0979776A - 熱交換器およびその組立方法 - Google Patents
熱交換器およびその組立方法Info
- Publication number
- JPH0979776A JPH0979776A JP7232267A JP23226795A JPH0979776A JP H0979776 A JPH0979776 A JP H0979776A JP 7232267 A JP7232267 A JP 7232267A JP 23226795 A JP23226795 A JP 23226795A JP H0979776 A JPH0979776 A JP H0979776A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- stainless steel
- heat exchanger
- welding
- austenitic stainless
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/005—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for only one medium being tubes having bent portions or being assembled from bent tubes or being tubes having a toroidal configuration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/082—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys
- F28F21/083—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys from stainless steel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製作を容易にし、また工期が長期間となるの
を防止する。 【解決手段】 フェライト系鋼からなる入口管寄せ７の
本体７ａにフェライト系鋼からなるスタッブ１２を取り
付け、フェライト系鋼からなる出口管寄せ８の本体８ａ
にフェライト系鋼からなるスタッブ１３を取り付け、ス
タッブ１２、１３の端部にオーステナイト系ステンレス
鋼からなる長さ約５０ｍｍの継ぎピース４３、４４を溶
接し、オーステナイト系ステンレス鋼からなる管を管外
径の２倍以上の曲げ半径で曲げてコイル４５を製作し、
コイル４５の両端部を継ぎピース４３、４４に溶接す
る。
を防止する。 【解決手段】 フェライト系鋼からなる入口管寄せ７の
本体７ａにフェライト系鋼からなるスタッブ１２を取り
付け、フェライト系鋼からなる出口管寄せ８の本体８ａ
にフェライト系鋼からなるスタッブ１３を取り付け、ス
タッブ１２、１３の端部にオーステナイト系ステンレス
鋼からなる長さ約５０ｍｍの継ぎピース４３、４４を溶
接し、オーステナイト系ステンレス鋼からなる管を管外
径の２倍以上の曲げ半径で曲げてコイル４５を製作し、
コイル４５の両端部を継ぎピース４３、４４に溶接す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ等において使
用される過熱器、再熱器等の熱交換器およびその組立方
法に関するものである。
用される過熱器、再熱器等の熱交換器およびその組立方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０はボイラ上部を示す概略図であ
る。図に示すように、ガス流路の上流側から２次過熱器
５４、３次過熱器５５、４次過熱器２、後部水壁５６、
２次再熱器３、１次再熱器５７、１次再熱器５８、節炭
器５９等の熱交換器群が設けられ、それぞれの熱交換器
には４次過熱器２の入口管寄せ４、出口管寄せ５、後部
水壁５６の上部管寄せ６、２次再熱器３の入口管寄せ
７、出口管寄せ８、１次再熱器５７上部の出口管寄せ
９、１次過熱器５８上部の出口管寄せ１０、節炭器５９
上部の出口管寄せ１１等が天井管１の上方に設けられて
いる。
る。図に示すように、ガス流路の上流側から２次過熱器
５４、３次過熱器５５、４次過熱器２、後部水壁５６、
２次再熱器３、１次再熱器５７、１次再熱器５８、節炭
器５９等の熱交換器群が設けられ、それぞれの熱交換器
には４次過熱器２の入口管寄せ４、出口管寄せ５、後部
水壁５６の上部管寄せ６、２次再熱器３の入口管寄せ
７、出口管寄せ８、１次再熱器５７上部の出口管寄せ
９、１次過熱器５８上部の出口管寄せ１０、節炭器５９
上部の出口管寄せ１１等が天井管１の上方に設けられて
いる。
【０００３】図１１には図１０に示したボイラの一部と
なる従来の熱交換器の代表的な図として、２次再熱器３
を示す。図に示すように、フェライト系鋼（マルテンサ
イト組織である場合もあるが以下総称してフェライト系
鋼と呼ぶ）例えば火ＳＴＢＡ２８からなる入口管寄せ７
の本体７ａに、フェライト系鋼からなる複数のスタッブ
１２が取り付けられ、入口管寄せ７を構成している。ま
た、フェライト系鋼管からなる出口管寄せ８の本体８ａ
に、フェライト系鋼管からなる複数のスタッブ１３が取
り付けられ、出口管寄せ８を構成している。次に、スタ
ッブ１２にはフェライト系鋼管からなる入口袖部１４が
２１において溶接によって取り付けられ、スタッブ１３
にはフェライト系鋼管からなる出口袖部１５が２２にお
いて溶接によって取り付けられ、入口袖部１４のスタッ
ブ１２とは反対側の端部１６にはオーステナイト系ステ
ンレス鋼管からなる長さ約５０ｍｍの継ぎピース１８が
溶接によって取り付けられ、出口袖部１５のスタッブ１
３とは反対側の端部１７にはオーステナイト系ステンレ
ス鋼管からなる長さ約５０ｍｍの継ぎピース１９が溶接
によって取り付けられ、オーステナイト系ステンレス鋼
管からなるコイル２０の両端部は前記継ぎピース１８、
１９に溶接によって取り付けられ、入口袖部１４、出口
袖部１５、継ぎピース１８、１９、コイル２０でコイル
部が構成されている。入口袖部１４、出口袖部１５と継
ぎピース１８、１９との溶接点すなわち材料変換点１
６、１７は天井管１の上方に位置している。
なる従来の熱交換器の代表的な図として、２次再熱器３
を示す。図に示すように、フェライト系鋼（マルテンサ
イト組織である場合もあるが以下総称してフェライト系
鋼と呼ぶ）例えば火ＳＴＢＡ２８からなる入口管寄せ７
の本体７ａに、フェライト系鋼からなる複数のスタッブ
１２が取り付けられ、入口管寄せ７を構成している。ま
た、フェライト系鋼管からなる出口管寄せ８の本体８ａ
に、フェライト系鋼管からなる複数のスタッブ１３が取
り付けられ、出口管寄せ８を構成している。次に、スタ
ッブ１２にはフェライト系鋼管からなる入口袖部１４が
２１において溶接によって取り付けられ、スタッブ１３
にはフェライト系鋼管からなる出口袖部１５が２２にお
いて溶接によって取り付けられ、入口袖部１４のスタッ
ブ１２とは反対側の端部１６にはオーステナイト系ステ
ンレス鋼管からなる長さ約５０ｍｍの継ぎピース１８が
溶接によって取り付けられ、出口袖部１５のスタッブ１
３とは反対側の端部１７にはオーステナイト系ステンレ
ス鋼管からなる長さ約５０ｍｍの継ぎピース１９が溶接
によって取り付けられ、オーステナイト系ステンレス鋼
管からなるコイル２０の両端部は前記継ぎピース１８、
１９に溶接によって取り付けられ、入口袖部１４、出口
袖部１５、継ぎピース１８、１９、コイル２０でコイル
部が構成されている。入口袖部１４、出口袖部１５と継
ぎピース１８、１９との溶接点すなわち材料変換点１
６、１７は天井管１の上方に位置している。
【０００４】図１２は図１１に示した従来の熱交換器の
他の一例を示す図である。図に示すように、フェライト
系鋼からなる入口管寄せ４の本体４ａにフェライト系鋼
管からなる複数のスタッブ２３が取り付けられ、入口管
寄せ４を構成している。また、フェライト系鋼からなる
出口管寄せ５の本体５ａにフェライト系鋼管からなる複
数のスタッブ２４が取り付けられ、出口管寄せ５を構成
している。次に、スタッブ２３の一部にはフェライト系
鋼管からなる入口袖部２５が７０において溶接によって
取り付けられ、スタッブ２３の他の一部にはフェライト
系鋼管からなるコイル２７が７０において溶接によって
取り付けられ、スタッブ２４にはフェライト系鋼管から
なる出口袖部２６が７１において溶接によって取り付け
られ、入口袖部２５のスタッブ２３とは反対側の端部２
８にはオーステナイト系ステンレス鋼管からなる継ぎピ
ース３１が溶接によって取り付けられ、コイル２７の端
部２９にオーステナイト系ステンレス鋼管からなる継ぎ
ピース３２が溶接によって取り付けられ、出口袖部２６
の端部３０にオーステナイト系ステンレス鋼管からなる
継ぎピース３３が溶接によって取り付けられ、オーステ
ナイト系ステンレス鋼管からなるコイル３４の両端部が
継ぎピース３１〜３３に溶接によって取り付けられ、入
口袖部２５、出口袖部２６、コイル２７、コイル３４、
継ぎピース３１〜３３でコイル部が構成されている。入
口袖部２５、出口袖部２６と継ぎピース３１、３３との
溶接点すなわち材料変換点２８、３０は天井管１の上方
に位置しており、コイル２７と継ぎピース３２との溶接
点すなわち材料変換点２９は天井管１の下方に位置して
いる。
他の一例を示す図である。図に示すように、フェライト
系鋼からなる入口管寄せ４の本体４ａにフェライト系鋼
管からなる複数のスタッブ２３が取り付けられ、入口管
寄せ４を構成している。また、フェライト系鋼からなる
出口管寄せ５の本体５ａにフェライト系鋼管からなる複
数のスタッブ２４が取り付けられ、出口管寄せ５を構成
している。次に、スタッブ２３の一部にはフェライト系
鋼管からなる入口袖部２５が７０において溶接によって
取り付けられ、スタッブ２３の他の一部にはフェライト
系鋼管からなるコイル２７が７０において溶接によって
取り付けられ、スタッブ２４にはフェライト系鋼管から
なる出口袖部２６が７１において溶接によって取り付け
られ、入口袖部２５のスタッブ２３とは反対側の端部２
８にはオーステナイト系ステンレス鋼管からなる継ぎピ
ース３１が溶接によって取り付けられ、コイル２７の端
部２９にオーステナイト系ステンレス鋼管からなる継ぎ
ピース３２が溶接によって取り付けられ、出口袖部２６
の端部３０にオーステナイト系ステンレス鋼管からなる
継ぎピース３３が溶接によって取り付けられ、オーステ
ナイト系ステンレス鋼管からなるコイル３４の両端部が
継ぎピース３１〜３３に溶接によって取り付けられ、入
口袖部２５、出口袖部２６、コイル２７、コイル３４、
継ぎピース３１〜３３でコイル部が構成されている。入
口袖部２５、出口袖部２６と継ぎピース３１、３３との
溶接点すなわち材料変換点２８、３０は天井管１の上方
に位置しており、コイル２７と継ぎピース３２との溶接
点すなわち材料変換点２９は天井管１の下方に位置して
いる。
【０００５】これらの熱交換器においては、コイル２
０、３４を構成する鋼管内には蒸気が通常５００℃以
上、５０気圧以上となって流れるから、オーステナイト
系ステンレス鋼管が使用されている。しかしながら、管
寄せ４〜７にステンレス鋼を使用すると、ボイラ本体と
の熱膨張差が大きくなり、さまざまな問題が発生するこ
とが予想されるから、フェライト系鋼からなる管寄せ４
〜７が使用され、これに続くスタッブ１２、１３、２
３、２４、入口袖部１４、２５、出口袖部１５、２６、
コイル２７にもフェライト系鋼管が使用されている。こ
のため、フェライト系鋼管とオーステナイト系ステンレ
ス鋼管との材料変換点１６、１７、２８、２９、３０が
生ずる。前記材料変換点１６、１７、２８、２９、３０
においては、フェライト系鋼とオーステナイト系ステン
レス鋼とが異種金属であって物理特性が異なることか
ら、通常のステンレス鋼や低合金鋼で溶接した場合に生
じる高温割れや材料のＣｒ濃度の差による運転時の炭素
移動等を防止するために、中間的な性質を持つＮｉ合金
で溶接される。しかし、このＮｉ合金での溶接において
は、溶接条件範囲が非常に狭く、初層に関しては溶着金
属中のＮｉ濃度３９％以上、Ｆｅ濃度４４％以下を確保
しないと、組織的に不安定になり溶接ビード中央部に高
温割れが発生する。このため、継ぎピース１８、１９、
３１、３２、３３のルートフェースを長くし、ホットワ
イヤ法により、溶着金属を増やして、Ｎｉ量を増加させ
る方法や２種の金属間に予めリング状のＮｉ合金を挟ん
でおき、初層の溶接を実施する等の方法が取られてい
る。いずれの方法もワーク固定の状態での溶接（全姿勢
溶接）ではさらに溶接条件範囲が狭くなることから、自
動溶接の場合は通常ワーク回転の下向き溶接で実施され
ることが多い。
０、３４を構成する鋼管内には蒸気が通常５００℃以
上、５０気圧以上となって流れるから、オーステナイト
系ステンレス鋼管が使用されている。しかしながら、管
寄せ４〜７にステンレス鋼を使用すると、ボイラ本体と
の熱膨張差が大きくなり、さまざまな問題が発生するこ
とが予想されるから、フェライト系鋼からなる管寄せ４
〜７が使用され、これに続くスタッブ１２、１３、２
３、２４、入口袖部１４、２５、出口袖部１５、２６、
コイル２７にもフェライト系鋼管が使用されている。こ
のため、フェライト系鋼管とオーステナイト系ステンレ
ス鋼管との材料変換点１６、１７、２８、２９、３０が
生ずる。前記材料変換点１６、１７、２８、２９、３０
においては、フェライト系鋼とオーステナイト系ステン
レス鋼とが異種金属であって物理特性が異なることか
ら、通常のステンレス鋼や低合金鋼で溶接した場合に生
じる高温割れや材料のＣｒ濃度の差による運転時の炭素
移動等を防止するために、中間的な性質を持つＮｉ合金
で溶接される。しかし、このＮｉ合金での溶接において
は、溶接条件範囲が非常に狭く、初層に関しては溶着金
属中のＮｉ濃度３９％以上、Ｆｅ濃度４４％以下を確保
しないと、組織的に不安定になり溶接ビード中央部に高
温割れが発生する。このため、継ぎピース１８、１９、
３１、３２、３３のルートフェースを長くし、ホットワ
イヤ法により、溶着金属を増やして、Ｎｉ量を増加させ
る方法や２種の金属間に予めリング状のＮｉ合金を挟ん
でおき、初層の溶接を実施する等の方法が取られてい
る。いずれの方法もワーク固定の状態での溶接（全姿勢
溶接）ではさらに溶接条件範囲が狭くなることから、自
動溶接の場合は通常ワーク回転の下向き溶接で実施され
ることが多い。
【０００６】前記、継ぎピース１８、１９、３１、３
２、３３との異種金属同士の溶接した場合は袖部１４、
１５、２５、２６、コイル２７の熱影響部の最高硬さが
高くなる。とくに、Ｃｒ成分が２．２５％以上のフェラ
イト系鋼ではＨｖ４００程度まで上昇する。特に、フェ
ライト系鋼のうちでも焼戻マルテンサイト組織を示す火
ＳＴＢＡ２８等は溶接を行なったままでは不安定であ
り、熱影響部のクリープ強度が低下する。このため、継
ぎピース１８、１９、３１、３２、３３を袖部１４、１
５、２５、２６、コイル２７に溶接したのちに７００〜
７６０℃で熱処理を行なう必要がある。
２、３３との異種金属同士の溶接した場合は袖部１４、
１５、２５、２６、コイル２７の熱影響部の最高硬さが
高くなる。とくに、Ｃｒ成分が２．２５％以上のフェラ
イト系鋼ではＨｖ４００程度まで上昇する。特に、フェ
ライト系鋼のうちでも焼戻マルテンサイト組織を示す火
ＳＴＢＡ２８等は溶接を行なったままでは不安定であ
り、熱影響部のクリープ強度が低下する。このため、継
ぎピース１８、１９、３１、３２、３３を袖部１４、１
５、２５、２６、コイル２７に溶接したのちに７００〜
７６０℃で熱処理を行なう必要がある。
【０００７】また、オーステナイト系ステンレス鋼は応
力腐食割れ（ＳＣＣ割れ）が発生する特徴を持ってい
る。このため、溶接や曲げ加工後には残留応力を除去す
ることが必要であり、１０５０〜１１５０℃に過熱した
後に急冷する溶体化処理が行なわれる。この溶体化処理
にはオーステナイト組織内に曲げ応力により発生した応
力誘起マルテンサイトのスリップラインを通常のオース
テナイト組織に戻す目的もある。このような溶体化処理
は一般に曲げ部の局部熱処理として実施されるが、必要
に応じて溶接部を含めてコイル２０、３４全体に実施す
る場合もある。この場合には管の突合せ溶接や管への部
品溶接を行なったときに、溶接金属の組織がオーステナ
イト１００％になるように成分を設計する必要があり、
この場合にフェライトが数％でも発生すれば溶体化処理
によってシグマ相脆化が起こることになる。したがっ
て、溶接性の良好な４％前後のフェライトを含む溶接金
属を選定した場合には、溶接部の溶体化処理を行なうこ
とはできない。また、コイル２０、３４全体を溶体化処
理すると、過熱冷却によってコイルに変形（歪み）が発
生するから、変形（歪み）修正作業が必要となる。
力腐食割れ（ＳＣＣ割れ）が発生する特徴を持ってい
る。このため、溶接や曲げ加工後には残留応力を除去す
ることが必要であり、１０５０〜１１５０℃に過熱した
後に急冷する溶体化処理が行なわれる。この溶体化処理
にはオーステナイト組織内に曲げ応力により発生した応
力誘起マルテンサイトのスリップラインを通常のオース
テナイト組織に戻す目的もある。このような溶体化処理
は一般に曲げ部の局部熱処理として実施されるが、必要
に応じて溶接部を含めてコイル２０、３４全体に実施す
る場合もある。この場合には管の突合せ溶接や管への部
品溶接を行なったときに、溶接金属の組織がオーステナ
イト１００％になるように成分を設計する必要があり、
この場合にフェライトが数％でも発生すれば溶体化処理
によってシグマ相脆化が起こることになる。したがっ
て、溶接性の良好な４％前後のフェライトを含む溶接金
属を選定した場合には、溶接部の溶体化処理を行なうこ
とはできない。また、コイル２０、３４全体を溶体化処
理すると、過熱冷却によってコイルに変形（歪み）が発
生するから、変形（歪み）修正作業が必要となる。
【０００８】また、図１３〜図１６はそれぞれＳＵＳ３
０４Ｈ、火ＳＵＳ３２１Ｊ１Ｈ、ＳＵＳ３２１Ｈ、火Ｓ
ＵＳ３０４Ｊ１Ｈの熱処理時間、過熱温度（℃）と粒界
侵食速度との関係を示すグラフ（ＴＴＳ（Time Tempera
ture Sensitization）線図）である。ここで、白丸、ア
スタリスク、黒三角、黒丸はそれぞれ粒界侵食速度（単
位はｍｍ／ｄａｙとする）が０．０１未満、０．０１以
上０．１未満、０．１以上０．５未満、０．５以上であ
ることを示す。これらのグラフから明らかなように、短
時間の７００〜７６０℃の熱処理では粒界侵食速度が大
きくなっており、オーステナイト系ステンレス鋼は若干
ではあるが鋭敏化しており、応力腐食割れが発生しやす
いことがわかる。なお、オーステナイト系ステンレス鋼
の応力腐食割れの原因となる鋭敏化は一般にはＪＩＳＧ
０５７５に示されるストラウス試験により確認される。
０４Ｈ、火ＳＵＳ３２１Ｊ１Ｈ、ＳＵＳ３２１Ｈ、火Ｓ
ＵＳ３０４Ｊ１Ｈの熱処理時間、過熱温度（℃）と粒界
侵食速度との関係を示すグラフ（ＴＴＳ（Time Tempera
ture Sensitization）線図）である。ここで、白丸、ア
スタリスク、黒三角、黒丸はそれぞれ粒界侵食速度（単
位はｍｍ／ｄａｙとする）が０．０１未満、０．０１以
上０．１未満、０．１以上０．５未満、０．５以上であ
ることを示す。これらのグラフから明らかなように、短
時間の７００〜７６０℃の熱処理では粒界侵食速度が大
きくなっており、オーステナイト系ステンレス鋼は若干
ではあるが鋭敏化しており、応力腐食割れが発生しやす
いことがわかる。なお、オーステナイト系ステンレス鋼
の応力腐食割れの原因となる鋭敏化は一般にはＪＩＳＧ
０５７５に示されるストラウス試験により確認される。
【０００９】また、袖部１４、１５、２５、２６、コイ
ル２７に直接コイル２０、３４を溶接せずに、継ぎピー
ス１８、１９、３１、３２を溶接しているのは、許容応
力の違いによる袖部１４、１５、２５、２６、コイル２
７とコイル２０、３４との肉厚差を継ぎピースによって
吸収し、熱処理による鋭敏化度と鋭敏化領域を少なくす
ると共に、異種金属の溶接となる材料変換点１６、１
７、２８、２９、３０での溶接をコイル２０、３４との
溶接前に下向きで実施し、溶接後は初層の内部確認を実
施するためである。
ル２７に直接コイル２０、３４を溶接せずに、継ぎピー
ス１８、１９、３１、３２を溶接しているのは、許容応
力の違いによる袖部１４、１５、２５、２６、コイル２
７とコイル２０、３４との肉厚差を継ぎピースによって
吸収し、熱処理による鋭敏化度と鋭敏化領域を少なくす
ると共に、異種金属の溶接となる材料変換点１６、１
７、２８、２９、３０での溶接をコイル２０、３４との
溶接前に下向きで実施し、溶接後は初層の内部確認を実
施するためである。
【００１０】以上のことから、従来の熱交換器例えば２
次再熱器３の組立方法は図１７に示すように行なわれ
る。まず、管寄せ本体７ａ、８ａについては、スタッブ
穴などの穴開け加工をし、管寄せ本体同士または閉止板
との周溶接を行ない、管寄せ本体７ａ、８ａを製作す
る。また、スタッブ１２、１３については、フェライト
系鋼管の曲げ加工によりスタッブ１２、１３を製作す
る。次に、管寄せ本体７ａ、８ａにスタッブ１２、１３
を溶接により取り付けたのち、後熱処理を行ない、管寄
せ７、８を製作する。また、コイル２０については、ま
ずオーステナイト系ステンレス鋼管の曲げ加工を行な
い、曲げ部の溶体化処理を行なう。次に、オーステナイ
ト系ステンレス鋼管同士の突合せ溶接を行ない、部品組
立、部品溶接を行なって、コイル２０を製作する。ま
た、袖部６１、６２については、フェライト系鋼管であ
る入口袖部１４、出口袖部１５の端部にそれぞれ継ぎピ
ース１８、１９を溶接し、曲げ加工を行ない、部品組
立、部品溶接を行なったのち、７４０℃、１時間の熱処
理を行なって、袖部６１、６２を製作する。次に、袖部
６１、６２とコイル２０とを組み立て、突合せ溶接を行
ない、部品組立、部品溶接を行ない、コイル部を製作す
る。このようにして前記工程にてそれぞれ製作された管
寄せ４、５とコイル部とを現地において組み立て、据付
後溶接線（最終溶接線）２１、２２においてスタッブ１
２、１３と袖部６１、６２とをＡｒガス等の不活性ガス
での置換すなわちバックシールドや予熱を実施しながら
溶接したのち、７４０℃、１時間の熱処理を行なう。
次再熱器３の組立方法は図１７に示すように行なわれ
る。まず、管寄せ本体７ａ、８ａについては、スタッブ
穴などの穴開け加工をし、管寄せ本体同士または閉止板
との周溶接を行ない、管寄せ本体７ａ、８ａを製作す
る。また、スタッブ１２、１３については、フェライト
系鋼管の曲げ加工によりスタッブ１２、１３を製作す
る。次に、管寄せ本体７ａ、８ａにスタッブ１２、１３
を溶接により取り付けたのち、後熱処理を行ない、管寄
せ７、８を製作する。また、コイル２０については、ま
ずオーステナイト系ステンレス鋼管の曲げ加工を行な
い、曲げ部の溶体化処理を行なう。次に、オーステナイ
ト系ステンレス鋼管同士の突合せ溶接を行ない、部品組
立、部品溶接を行なって、コイル２０を製作する。ま
た、袖部６１、６２については、フェライト系鋼管であ
る入口袖部１４、出口袖部１５の端部にそれぞれ継ぎピ
ース１８、１９を溶接し、曲げ加工を行ない、部品組
立、部品溶接を行なったのち、７４０℃、１時間の熱処
理を行なって、袖部６１、６２を製作する。次に、袖部
６１、６２とコイル２０とを組み立て、突合せ溶接を行
ない、部品組立、部品溶接を行ない、コイル部を製作す
る。このようにして前記工程にてそれぞれ製作された管
寄せ４、５とコイル部とを現地において組み立て、据付
後溶接線（最終溶接線）２１、２２においてスタッブ１
２、１３と袖部６１、６２とをＡｒガス等の不活性ガス
での置換すなわちバックシールドや予熱を実施しながら
溶接したのち、７４０℃、１時間の熱処理を行なう。
【００１１】また、図１８に示す組立方法のように、コ
イル２０についてはオーステナイト系ステンレス鋼管の
曲げ加工を行なったのち、溶液化処理を行なう前にオー
ステナイト系ステンレス鋼管同士の突合せ溶接、部品組
立、部品溶接を行なった上で、曲げ部を局部的に溶体化
処理を行ない、必要に応じて歪み修正を行なって、コイ
ル２０を製作する方法もとられている。また、袖部６
１、６２の製作において、熱処理を省略して行なわない
こともある。
イル２０についてはオーステナイト系ステンレス鋼管の
曲げ加工を行なったのち、溶液化処理を行なう前にオー
ステナイト系ステンレス鋼管同士の突合せ溶接、部品組
立、部品溶接を行なった上で、曲げ部を局部的に溶体化
処理を行ない、必要に応じて歪み修正を行なって、コイ
ル２０を製作する方法もとられている。また、袖部６
１、６２の製作において、熱処理を省略して行なわない
こともある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の熱交換器、その
組立方法においては、オーステナイト系ステンレス鋼管
からなるコイル２０とフェライト系鋼管１４、１５と継
ぎピース１８、１９からなる袖部６１、６２とを別々に
製作し、コイル２０と袖部６１、６２とを組み立て、突
合せ溶接する必要があるから、製作が繁雑であり、また
工期が長期間となる。また、フェライト系鋼管からなる
スタッブ１２、１３と袖部６１、６２とを最終溶接する
が、この溶接は低温割れを防止するため、予熱が必要で
あり、バーナによる加熱および温度管理を行なうことに
なる。また、スタッブ１２、１３、入口袖部１４、出口
袖部１５が火ＳＴＢＡ２８等のマルテンサイト組織から
なる鋼管のときには特に、スタッブ１２、１３、入口袖
部１４、出口袖部１５の最終溶接線２１、２２における
溶接によって最高硬さが大きくなり、溶接金属の靱性が
極端に下がることから、予熱に加えて後熱処理が必要と
なる。
組立方法においては、オーステナイト系ステンレス鋼管
からなるコイル２０とフェライト系鋼管１４、１５と継
ぎピース１８、１９からなる袖部６１、６２とを別々に
製作し、コイル２０と袖部６１、６２とを組み立て、突
合せ溶接する必要があるから、製作が繁雑であり、また
工期が長期間となる。また、フェライト系鋼管からなる
スタッブ１２、１３と袖部６１、６２とを最終溶接する
が、この溶接は低温割れを防止するため、予熱が必要で
あり、バーナによる加熱および温度管理を行なうことに
なる。また、スタッブ１２、１３、入口袖部１４、出口
袖部１５が火ＳＴＢＡ２８等のマルテンサイト組織から
なる鋼管のときには特に、スタッブ１２、１３、入口袖
部１４、出口袖部１５の最終溶接線２１、２２における
溶接によって最高硬さが大きくなり、溶接金属の靱性が
極端に下がることから、予熱に加えて後熱処理が必要と
なる。
【００１３】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、製作が容易であり、また工期が長期間とな
らない熱交換器およびその組立方法を提供することを目
的とする。
れたもので、製作が容易であり、また工期が長期間とな
らない熱交換器およびその組立方法を提供することを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、管寄せとコイル部とを有する熱
交換器において、フェライト系鋼からなる上記管寄せの
スタッブの端部にオーステナイト系ステンレス鋼からな
る継ぎピースを取り付け、該継ぎピースにオーステナイ
ト系ステンレス鋼からなる上記コイル部の端部を溶接し
た構成とする。
め、本発明においては、管寄せとコイル部とを有する熱
交換器において、フェライト系鋼からなる上記管寄せの
スタッブの端部にオーステナイト系ステンレス鋼からな
る継ぎピースを取り付け、該継ぎピースにオーステナイ
ト系ステンレス鋼からなる上記コイル部の端部を溶接し
た構成とする。
【００１５】また、管寄せとコイル部とを有する熱交換
器の組立方法において、フェライト系鋼からなる上記管
寄せのスタッブの端部にオーステナイト系ステンレス鋼
からなる継ぎピースを取り付けたのち、該継ぎピースに
オーステナイト系ステンレス鋼からなる上記コイル部の
端部を溶接する。
器の組立方法において、フェライト系鋼からなる上記管
寄せのスタッブの端部にオーステナイト系ステンレス鋼
からなる継ぎピースを取り付けたのち、該継ぎピースに
オーステナイト系ステンレス鋼からなる上記コイル部の
端部を溶接する。
【００１６】この場合、上記コイル部において曲げ部は
オーステナイト系ステンレス鋼管を管外径の２倍以上の
曲げ半径で曲げて製作する。
オーステナイト系ステンレス鋼管を管外径の２倍以上の
曲げ半径で曲げて製作する。
【００１７】また、前記ステンレス鋼管はＳＵＳ３４７
系、ＳＵＳ３２１系、火ＳＵＳ３２１Ｊ１系または火Ｓ
ＵＳ３０４Ｊ１系のステンレス鋼を用いる。
系、ＳＵＳ３２１系、火ＳＵＳ３２１Ｊ１系または火Ｓ
ＵＳ３０４Ｊ１系のステンレス鋼を用いる。
【００１８】また、前記ステンレス鋼管は６００℃にお
ける許容応力がＳＵＳ３４７Ｈの１．２倍以上のオース
テナイト系ステンレス鋼を用いる。
ける許容応力がＳＵＳ３４７Ｈの１．２倍以上のオース
テナイト系ステンレス鋼を用いる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る熱交換器を示
す図である。図に示すように、複数のスタッブ１２、１
３の端部にはオーステナイト系ステンレス鋼からなる長
さ約５０ｍｍの継ぎピース４３、４４が溶接され、オー
ステナイト系ステンレス鋼例えば火ＳＵＳ３２１Ｊ１Ｈ
からなるコイル４５の両端部が継ぎピース４３、４４に
溶接され、コイル４５の曲げ部は管外径の２倍以上の曲
げ半径で曲げて製作されており、コイル４５によってコ
イル部が構成され、スタッブ１２、１３と継ぎピース４
３、４４との溶接点すなわち材料変換点４１、４２は天
井管１の上方に位置している。
す図である。図に示すように、複数のスタッブ１２、１
３の端部にはオーステナイト系ステンレス鋼からなる長
さ約５０ｍｍの継ぎピース４３、４４が溶接され、オー
ステナイト系ステンレス鋼例えば火ＳＵＳ３２１Ｊ１Ｈ
からなるコイル４５の両端部が継ぎピース４３、４４に
溶接され、コイル４５の曲げ部は管外径の２倍以上の曲
げ半径で曲げて製作されており、コイル４５によってコ
イル部が構成され、スタッブ１２、１３と継ぎピース４
３、４４との溶接点すなわち材料変換点４１、４２は天
井管１の上方に位置している。
【００２０】図２により図１に示した熱交換器の組立方
法すなわち本発明に係る熱交換器の組立方法を説明す
る。まず、管寄せ本体７ａ、８ａについては、スタッブ
穴などの穴開け加工をし、管寄せ本体同士または閉止板
との周溶接を行ない、管寄せ本体７ａ、８ａを製作す
る。また、スタッブ１２、１３については、フェライト
系鋼管の端部に継ぎピース４３、４４を溶接し、曲げ部
の有るものには曲げ加工を行なって、スタッブ２３、２
４を製作する。次に、管寄せ本体７ａ、８ａにスタッブ
２３、２４を溶接により取り付けたのち、７４０℃、３
時間の後熱処理を行なう。次に、コイル４５について
は、曲げ部の有るものにはオーステナイト系ステンレス
鋼管の曲げ加工を行なったのち、突合せ溶接を行ない、
部品組立、部品溶接を行なって、コイル４５を製作す
る。さらに、現地において管寄せ７、８とコイル４５と
を組み立て、バックシールドを実施し、据付後溶接線４
６、４７で継ぎピース４３、４４とコイル４５とを突合
せ溶接する。
法すなわち本発明に係る熱交換器の組立方法を説明す
る。まず、管寄せ本体７ａ、８ａについては、スタッブ
穴などの穴開け加工をし、管寄せ本体同士または閉止板
との周溶接を行ない、管寄せ本体７ａ、８ａを製作す
る。また、スタッブ１２、１３については、フェライト
系鋼管の端部に継ぎピース４３、４４を溶接し、曲げ部
の有るものには曲げ加工を行なって、スタッブ２３、２
４を製作する。次に、管寄せ本体７ａ、８ａにスタッブ
２３、２４を溶接により取り付けたのち、７４０℃、３
時間の後熱処理を行なう。次に、コイル４５について
は、曲げ部の有るものにはオーステナイト系ステンレス
鋼管の曲げ加工を行なったのち、突合せ溶接を行ない、
部品組立、部品溶接を行なって、コイル４５を製作す
る。さらに、現地において管寄せ７、８とコイル４５と
を組み立て、バックシールドを実施し、据付後溶接線４
６、４７で継ぎピース４３、４４とコイル４５とを突合
せ溶接する。
【００２１】本実施の形態における熱交換器および組立
方法では、従来例のようなコイルと袖部とを別々に製作
し、コイルと袖部とを組み立て、突合せ溶接する必要が
ないから、製作が容易であり、また工期が長期間となる
ことがない。また、オーステナイト系ステンレス鋼から
なる継ぎピース４３、４４と同種材質からなるコイル４
５とを最終溶接するから、最終溶接において予熱、後熱
処理が不要となり、バーナによる加熱および温度管理を
行なう必要がないため、現地において行なわれる最終溶
接が非常に容易となり、工期が長期間となることがな
い。また、スタッブ１２、１３に継ぎピース４３、４４
が取り付けられた後に後熱処理が行なわれるが、熱処理
時間を３時間と長くしたことで、鋭敏化度が鈍化される
ので、継ぎピース４３、４４に応力腐食割れが発生する
ことはない。また、コイル４５の曲げ加工後にフェライ
ト系鋼の硬さを低減するための熱処理を行なわないか
ら、鋭敏化が起こらず、応力腐食割れが発生しないの
で、コイル４５の曲げ部の応力腐食割れを防止するため
の溶体化処理を実施する必要がなくなり、コイル４５の
製作が容易であり、工期が長期間となることがない。
方法では、従来例のようなコイルと袖部とを別々に製作
し、コイルと袖部とを組み立て、突合せ溶接する必要が
ないから、製作が容易であり、また工期が長期間となる
ことがない。また、オーステナイト系ステンレス鋼から
なる継ぎピース４３、４４と同種材質からなるコイル４
５とを最終溶接するから、最終溶接において予熱、後熱
処理が不要となり、バーナによる加熱および温度管理を
行なう必要がないため、現地において行なわれる最終溶
接が非常に容易となり、工期が長期間となることがな
い。また、スタッブ１２、１３に継ぎピース４３、４４
が取り付けられた後に後熱処理が行なわれるが、熱処理
時間を３時間と長くしたことで、鋭敏化度が鈍化される
ので、継ぎピース４３、４４に応力腐食割れが発生する
ことはない。また、コイル４５の曲げ加工後にフェライ
ト系鋼の硬さを低減するための熱処理を行なわないか
ら、鋭敏化が起こらず、応力腐食割れが発生しないの
で、コイル４５の曲げ部の応力腐食割れを防止するため
の溶体化処理を実施する必要がなくなり、コイル４５の
製作が容易であり、工期が長期間となることがない。
【００２２】また、図３〜図５はＳＵＳ３２１Ｈ、火Ｓ
ＵＳ３０４Ｊ１Ｈ、ＳＵＳ３２１Ｊ１Ｈに減肉率１０％
の加工を加えた場合のクリープ破断強度を示すグラフで
ある。図７に示した試料は図６に示した試料に引張試験
機により減肉率１０％の加工を加えたのち切削加工をし
て平滑面としたものである。ここで、該図７に示した試
料を６５０℃に加熱した場合を白丸とし、図７に示した
試料を７００℃に加熱した場合を白三角とし、図７に示
した試料を７５０℃に加熱した場合を白四角とする。ま
た、図８に示した試料は図６に示した試料に引張試験機
により減肉率１０％の加工を加えたのち切削加工をして
切欠き部分を設けたものである。ここで、該図８に示し
た試料を６５０℃に加熱した場合を黒丸とし、図８に示
した試料を７５０℃に加熱した場合を黒四角とする。な
お、実線は未加工の試料の平均クリープ破断強度を示
す。これらのグラフから明らかなように、加工度（減肉
率）１０％の加工を加えた場合のクリープ破断強度は未
加工の試料の平均クリープ破断強度と比較して同等以上
である。ここで、鋼管を管外径の２倍の曲げ半径で曲げ
た（２ＤＲ）ときには、加工度が１０％になる。したが
って、本発明の実施の形態においてオーステナイト系ス
テンレス鋼管を管外径の２倍以上の曲げ半径で曲げた場
合には、十分なクリープ破断強度を有しており、オース
テナイト組織内に曲げ応力により発生した応力誘起マル
テンサイトのスリップラインを通常のオーステナイト組
織に戻すための溶体化処理を必要としない。例えば、コ
イル４５をＳＵＳ３４７系、ＳＵＳ３２１系、火ＳＵＳ
３２１Ｊ１系または火ＳＵＳ３０４Ｊ１系のオーステナ
イト系ステンレス鋼で構成したときには、溶体化処理を
行なわなくとも、コイル４５のクリープ強度が低下する
のを確実に防止することができる。
ＵＳ３０４Ｊ１Ｈ、ＳＵＳ３２１Ｊ１Ｈに減肉率１０％
の加工を加えた場合のクリープ破断強度を示すグラフで
ある。図７に示した試料は図６に示した試料に引張試験
機により減肉率１０％の加工を加えたのち切削加工をし
て平滑面としたものである。ここで、該図７に示した試
料を６５０℃に加熱した場合を白丸とし、図７に示した
試料を７００℃に加熱した場合を白三角とし、図７に示
した試料を７５０℃に加熱した場合を白四角とする。ま
た、図８に示した試料は図６に示した試料に引張試験機
により減肉率１０％の加工を加えたのち切削加工をして
切欠き部分を設けたものである。ここで、該図８に示し
た試料を６５０℃に加熱した場合を黒丸とし、図８に示
した試料を７５０℃に加熱した場合を黒四角とする。な
お、実線は未加工の試料の平均クリープ破断強度を示
す。これらのグラフから明らかなように、加工度（減肉
率）１０％の加工を加えた場合のクリープ破断強度は未
加工の試料の平均クリープ破断強度と比較して同等以上
である。ここで、鋼管を管外径の２倍の曲げ半径で曲げ
た（２ＤＲ）ときには、加工度が１０％になる。したが
って、本発明の実施の形態においてオーステナイト系ス
テンレス鋼管を管外径の２倍以上の曲げ半径で曲げた場
合には、十分なクリープ破断強度を有しており、オース
テナイト組織内に曲げ応力により発生した応力誘起マル
テンサイトのスリップラインを通常のオーステナイト組
織に戻すための溶体化処理を必要としない。例えば、コ
イル４５をＳＵＳ３４７系、ＳＵＳ３２１系、火ＳＵＳ
３２１Ｊ１系または火ＳＵＳ３０４Ｊ１系のオーステナ
イト系ステンレス鋼で構成したときには、溶体化処理を
行なわなくとも、コイル４５のクリープ強度が低下する
のを確実に防止することができる。
【００２３】図９は本発明に係る他の実施の形態を示す
図である。本実施の形態は図１２に示す従来例に本発明
を実施した例である。図に示すように、複数のスタッブ
２３、２４の端部にはオーステナイト系ステンレス鋼か
らなる長さ約５０ｍｍの継ぎピース５０、５１が溶接さ
れ、オーステナイト系ステンレス鋼からなるコイル５２
の両端部が継ぎピース５０、５１に溶接され、コイル５
２の曲げ部は管外径の２倍以上の曲げ半径で曲げて製作
されており、コイル５２によってコイル部が構成され、
スタッブ２３、２４と継ぎピース５０、５１との溶接点
すなわち材料変換点４８、４９は天井管１の上方に位置
している。
図である。本実施の形態は図１２に示す従来例に本発明
を実施した例である。図に示すように、複数のスタッブ
２３、２４の端部にはオーステナイト系ステンレス鋼か
らなる長さ約５０ｍｍの継ぎピース５０、５１が溶接さ
れ、オーステナイト系ステンレス鋼からなるコイル５２
の両端部が継ぎピース５０、５１に溶接され、コイル５
２の曲げ部は管外径の２倍以上の曲げ半径で曲げて製作
されており、コイル５２によってコイル部が構成され、
スタッブ２３、２４と継ぎピース５０、５１との溶接点
すなわち材料変換点４８、４９は天井管１の上方に位置
している。
【００２４】本実施の形態においても前記実施の形態と
同様の効果が得られる。
同様の効果が得られる。
【００２５】ここで、図１２に示した従来の熱交換器に
おいては、コイル部がフェライト系鋼からなる入口袖部
２５、出口袖部２６、コイル２７およびオーステナイト
系ステンレス鋼からなるコイル３４で構成されているの
に対して、図９に示した熱交換器においては、コイル部
全体をオーステナイト系ステンレス鋼からなるコイル５
２で構成しており、オーステナイト系ステンレス鋼の単
位重量あたりの価格はフェライト系鋼の単位重量あたり
の価格より高いことから、材料コストが上昇することが
考えられる。しかし、図９に示した熱交換器においては
コイル５２が火ＳＵＳ３２１Ｊ１Ｈからなるときには、
再熱器の場合にはコイル５２の肉厚が４ｍｍ以下と薄く
なり、また火ＳＵＳ３２１Ｊ１Ｈの６００℃における許
容応力はＳＵＳ３４７Ｈの許容応力の１．２倍以上であ
るから、図１２に示した熱交換器と比較した材料コスト
の増加はわずかであり、材料コストの増加より製作が容
易であることによる製作コストの低減のメリットの方が
大きい。また、コイル５２が火ＳＵＳ３０４Ｊ１Ｈから
なるときには、火ＳＵＳ３０４Ｊ１Ｈの６００℃におけ
る許容応力はＳＵＳ３４７Ｈの許容応力の１．４倍程度
であるから、コイル５２の肉厚をかなり薄くすることが
できるので、図１２に示した熱交換器と比較した材料コ
ストの増加はほとんどなくなる。
おいては、コイル部がフェライト系鋼からなる入口袖部
２５、出口袖部２６、コイル２７およびオーステナイト
系ステンレス鋼からなるコイル３４で構成されているの
に対して、図９に示した熱交換器においては、コイル部
全体をオーステナイト系ステンレス鋼からなるコイル５
２で構成しており、オーステナイト系ステンレス鋼の単
位重量あたりの価格はフェライト系鋼の単位重量あたり
の価格より高いことから、材料コストが上昇することが
考えられる。しかし、図９に示した熱交換器においては
コイル５２が火ＳＵＳ３２１Ｊ１Ｈからなるときには、
再熱器の場合にはコイル５２の肉厚が４ｍｍ以下と薄く
なり、また火ＳＵＳ３２１Ｊ１Ｈの６００℃における許
容応力はＳＵＳ３４７Ｈの許容応力の１．２倍以上であ
るから、図１２に示した熱交換器と比較した材料コスト
の増加はわずかであり、材料コストの増加より製作が容
易であることによる製作コストの低減のメリットの方が
大きい。また、コイル５２が火ＳＵＳ３０４Ｊ１Ｈから
なるときには、火ＳＵＳ３０４Ｊ１Ｈの６００℃におけ
る許容応力はＳＵＳ３４７Ｈの許容応力の１．４倍程度
であるから、コイル５２の肉厚をかなり薄くすることが
できるので、図１２に示した熱交換器と比較した材料コ
ストの増加はほとんどなくなる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る熱交
換器およびその組立方法においては、コイルと袖部とを
別々に製作し、コイルと袖部とを組み立て、突合せ溶接
する必要がないから、製作が容易になる。また、オース
テナイト系ステンレス鋼からなる継ぎピースと同種材料
からなるコイルとを最終溶接するから、最終溶接におい
て予熱、後熱処理が不要となり、最終溶接が非常に容易
となる。さらにコイルの曲げ加工後にフェライト系鋼の
硬さを低減するための熱処理を行なう必要がないから、
鋭敏化が生ずることがなく、応力腐食割れが発生するこ
とがないので、コイルの曲げ部の応力腐食割れを防止す
るための溶体化処理を実施する必要がない。このよう
に、コイルの製作が容易であり、工期が長期間となるこ
とがない。
換器およびその組立方法においては、コイルと袖部とを
別々に製作し、コイルと袖部とを組み立て、突合せ溶接
する必要がないから、製作が容易になる。また、オース
テナイト系ステンレス鋼からなる継ぎピースと同種材料
からなるコイルとを最終溶接するから、最終溶接におい
て予熱、後熱処理が不要となり、最終溶接が非常に容易
となる。さらにコイルの曲げ加工後にフェライト系鋼の
硬さを低減するための熱処理を行なう必要がないから、
鋭敏化が生ずることがなく、応力腐食割れが発生するこ
とがないので、コイルの曲げ部の応力腐食割れを防止す
るための溶体化処理を実施する必要がない。このよう
に、コイルの製作が容易であり、工期が長期間となるこ
とがない。
【００２７】また、オーステナイト系ステンレス鋼から
なる管を管外径の２倍以上の曲げ半径で曲げてコイルを
製作したときには、オーステナイト組織内に曲げ応力に
より発生した応力誘起マルテンサイトのスリップライン
を通常のオーステナイト組織に戻すための溶体化処理を
必要としない。
なる管を管外径の２倍以上の曲げ半径で曲げてコイルを
製作したときには、オーステナイト組織内に曲げ応力に
より発生した応力誘起マルテンサイトのスリップライン
を通常のオーステナイト組織に戻すための溶体化処理を
必要としない。
【００２８】また、ＳＵＳ３４７系、ＳＵＳ３２１系、
火ＳＵＳ３２１Ｊ１系または火ＳＵＳ３０４Ｊ１系のス
テンレス鋼からなるコイルを用いたときには、溶体化処
理を行なわなくともコイルのクリープ強度が低下するの
を確実に防止することができる。
火ＳＵＳ３２１Ｊ１系または火ＳＵＳ３０４Ｊ１系のス
テンレス鋼からなるコイルを用いたときには、溶体化処
理を行なわなくともコイルのクリープ強度が低下するの
を確実に防止することができる。
【００２９】また、６００℃における許容応力がＳＵＳ
３４７Ｈの１．２倍以上のオーステナイト系ステンレス
鋼からなるコイルを用いたときには、コイルの肉厚を薄
くすることができることから、材料コストを低減するこ
とができる。
３４７Ｈの１．２倍以上のオーステナイト系ステンレス
鋼からなるコイルを用いたときには、コイルの肉厚を薄
くすることができることから、材料コストを低減するこ
とができる。
【図１】本発明に係る熱交換器を示す図である。
【図２】本発明に係る熱交換器の組立方法の説明図であ
る。
る。
【図３】ステンレス鋼のクリープ破断強度を示すグラフ
である。
である。
【図４】ステンレス鋼のクリープ破断強度を示すグラフ
である。
である。
【図５】ステンレス鋼のクリープ破断強度を示すグラフ
である。
である。
【図６】図３〜図５に示したグラフの作成に使用した試
料を説明する図である。
料を説明する図である。
【図７】図３〜図５に示したグラフの作成に使用した試
料を示す図である。
料を示す図である。
【図８】図３〜図５に示したグラフの作成に使用した試
料を示す図である。
料を示す図である。
【図９】本発明に係る他の熱交換器を示す図である。
【図１０】ボイラ上部を示す概略図である。
【図１１】従来の熱交換器を示す図である。
【図１２】従来の他の熱交換器を示す図である。
【図１３】ステンレス鋼の熱処理時間、過熱温度と粒界
侵食速度との関係を示すグラフである。
侵食速度との関係を示すグラフである。
【図１４】ステンレス鋼の熱処理時間、過熱温度と粒界
侵食速度との関係を示すグラフである。
侵食速度との関係を示すグラフである。
【図１５】ステンレス鋼の熱処理時間、過熱温度と粒界
侵食速度との関係を示すグラフである。
侵食速度との関係を示すグラフである。
【図１６】ステンレス鋼の熱処理時間、過熱温度と粒界
侵食速度との関係を示すグラフである。
侵食速度との関係を示すグラフである。
【図１７】従来の熱交換器の組立方法の説明図である。
【図１８】従来の他の熱交換器の組立方法の説明図であ
る。
る。
４…入口管寄せ ５…出口管寄せ ７…入口管寄せ ８…出口管寄せ １２…スタッブ １３…スタッブ ２３…スタッブ ２４…スタッブ ４３…継ぎピース ４４…継ぎピース ５０…継ぎピース ５１…継ぎピース ４５…コイル ５２…コイル
Claims (5)
- 【請求項１】管寄せとコイル部とを有する熱交換器にお
いて、フェライト系鋼からなる上記管寄せのスタッブの
端部にオーステナイト系ステンレス鋼からなる継ぎピー
スを取り付け、該継ぎピースにオーステナイト系ステン
レス鋼からなる上記コイル部の端部を溶接した構成とし
たことを特徴とする熱交換器。 - 【請求項２】管寄せとコイル部とを有する熱交換器の組
立方法において、フェライト系鋼からなる上記管寄せの
スタッブの端部にオーステナイト系ステンレス鋼からな
る継ぎピースを取り付けたのち、該継ぎピースにオース
テナイト系ステンレス鋼からなる上記コイル部の端部を
溶接することを特徴とする熱交換器の組立方法。 - 【請求項３】オーステナイト系ステンレス鋼からなる管
の曲げ部を管外径の２倍以上の曲げ半径で曲げて製作し
た上記コイル部からなることを特徴とする請求項１に記
載の熱交換器。 - 【請求項４】ＳＵＳ３４７系、ＳＵＳ３２１系、火ＳＵ
Ｓ３２１Ｊ１系または火ＳＵＳ３０４Ｊ１系のステンレ
ス鋼からなる上記コイル部を用いたことを特徴とする請
求項１に記載の熱交換器。 - 【請求項５】６００℃における許容応力がＳＵＳ３４７
Ｈの１．２倍以上のオーステナイト系ステンレス鋼から
なる上記コイルを用いたことを特徴とする請求項１に記
載の熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23226795A JP3466341B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 熱交換器の組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23226795A JP3466341B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 熱交換器の組立方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979776A true JPH0979776A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3466341B2 JP3466341B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=16936576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23226795A Expired - Lifetime JP3466341B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 熱交換器の組立方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3466341B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008068262A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Babcock Hitachi Kk | 管寄／スタッブ管溶接構造体ならびにそれを備えたボイラ装置 |
| JP2018136085A (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 伝熱管の製造方法ならびに伝熱管およびこれを備えたボイラ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015017778A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 株式会社Ihi | 管寄せ部構造及びこれを用いた熱交換器 |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP23226795A patent/JP3466341B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008068262A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Babcock Hitachi Kk | 管寄／スタッブ管溶接構造体ならびにそれを備えたボイラ装置 |
| JP2018136085A (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 伝熱管の製造方法ならびに伝熱管およびこれを備えたボイラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3466341B2 (ja) | 2003-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101233555B1 (ko) | 헤더 노즐의 용접 구조 | |
| JP4792355B2 (ja) | 管寄／スタッブ管溶接構造体ならびにそれを備えたボイラ装置 | |
| JPH11320097A (ja) | 高Ｃｒフェライト鋼の溶接継手構造 | |
| JP4885672B2 (ja) | 管溶接構造体及び管溶接方法ならびに管溶接構造体を備えたボイラ装置 | |
| JP3170720B2 (ja) | 異材の溶接方法 | |
| JPH0979776A (ja) | 熱交換器およびその組立方法 | |
| de Barbadillo et al. | Properties of INCONEL alloy 740H for high pressure steam and supercritical CO2 applications | |
| JP2002001539A (ja) | 異材溶接方法 | |
| JP4015780B2 (ja) | 耐熱鋼の溶接方法及び後熱処理方法 | |
| JP3552517B2 (ja) | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼の溶接方法及びその溶接鋼管の製造方法 | |
| US4209123A (en) | Prevention of sensitization of welded-heat affected zones in structures primarily made from austenitic stainless steel | |
| JP6008632B2 (ja) | 高強度低合金鋼の溶接構造体、ボイラ水壁パネルおよびその製造方法 | |
| JP2003149366A (ja) | 溶接継手付きラッパ管及びその製造方法 | |
| JP3869576B2 (ja) | 耐熱鋼の溶接方法 | |
| JPS61108477A (ja) | 異材溶接継手構造 | |
| Moen et al. | A consideration on limits of cold working in nuclear construction | |
| JPH10323794A (ja) | ９％Ｃｒ−１％Ｍｏ鋼溶接鋼管の製造方法 | |
| JPH11117023A (ja) | 板曲げ溶接鋼管およびその製造方法 | |
| US20230151450A1 (en) | Integrated welding and thermal processing joining method for creep strength enhanced ferritic steels | |
| Chapman et al. | The selection of materials and fabricating techniques for the Eddystone boiler and Sulzer control valves | |
| JP2003105442A (ja) | 板曲げ溶接鋼管およびその製造方法 | |
| JPS63157769A (ja) | クロム−モリブデン鋼の溶接方法 | |
| JPH10277773A (ja) | ステンレス鋼管の溶接施工方法 | |
| Yamashita et al. | Investigation of application of friction welding to dissimilar metal joints for electric power plants | |
| JPH0696197B2 (ja) | 異材の接合方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070829 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100829 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |