JPS60129499A - 圧力容器の溶接方法 - Google Patents
圧力容器の溶接方法Info
- Publication number
- JPS60129499A JPS60129499A JP58236068A JP23606883A JPS60129499A JP S60129499 A JPS60129499 A JP S60129499A JP 58236068 A JP58236068 A JP 58236068A JP 23606883 A JP23606883 A JP 23606883A JP S60129499 A JPS60129499 A JP S60129499A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- welding
- stress corrosion
- protector
- container
- 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
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0203—Inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/12—Vessels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (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】
本ｉ明は、圧力容器の溶接方法に関する。より詳しくは
、プロテクターを介して保温ジャケットと内容物出入れ
用ノズルを溶接することにより、圧力容器の応力腐食割
れ性を改良することに関する。
、プロテクターを介して保温ジャケットと内容物出入れ
用ノズルを溶接することにより、圧力容器の応力腐食割
れ性を改良することに関する。
第１図は、圧力容器の１例を示す断面図である。１は容
器本体で、一般には内容液７に腐食性があることが多く
、そのためオーステナイト系ステンレス鋼（例えばＳＵ
Ｂ ５０４ ）が使用される。しかしながら、これら高
級材のみではコスト高になるため、一般には炭素鋼（例
えば５Ｂ４２）とのクラツド材が用いられる。容器内で
発熱ないしは吸熱反応が起こる場合、保温ジャケット２
（例えば５Ｓ４１）を取りつけ、冷却或いは加熱を行な
う。３は内容物出入れ用ノズルである（第１図では、ノ
ズル３は１個しか示していないが、一般には複数個取り
つけられる。）ノズル３は、当然内容物に対する耐食性
を有する必要が１．あること、熱媒８が純水或いは水蒸
気という腐食性の低い流体であること、及び構造の複雑
化を防ぐことなどから、容器内表面材（合せ材すなわち
炭素鋼クラツド材のオーステナイト系ステンレス鋼）で
作られる。尚、９は容器の蓋である。
器本体で、一般には内容液７に腐食性があることが多く
、そのためオーステナイト系ステンレス鋼（例えばＳＵ
Ｂ ５０４ ）が使用される。しかしながら、これら高
級材のみではコスト高になるため、一般には炭素鋼（例
えば５Ｂ４２）とのクラツド材が用いられる。容器内で
発熱ないしは吸熱反応が起こる場合、保温ジャケット２
（例えば５Ｓ４１）を取りつけ、冷却或いは加熱を行な
う。３は内容物出入れ用ノズルである（第１図では、ノ
ズル３は１個しか示していないが、一般には複数個取り
つけられる。）ノズル３は、当然内容物に対する耐食性
を有する必要が１．あること、熱媒８が純水或いは水蒸
気という腐食性の低い流体であること、及び構造の複雑
化を防ぐことなどから、容器内表面材（合せ材すなわち
炭素鋼クラツド材のオーステナイト系ステンレス鋼）で
作られる。尚、９は容器の蓋である。
第２図は、第１図の圧力容器のうち、従来のもののノズ
ル部分の拡大図である。４は、ノズル３（例えば１３Ｕ
Ｓ ３０４ ）と保温ジャケット２（例えば、 ＳＢ
４２ ）との溶接部を示し、図の例では、ＳＵＢ ３０
９相当や溶接棒が用いられる。５は、容器本体１の炭素
鋼部ｔｌ（例えばＢＢ ４２ ）とノズル３との溶接部
で、使用される溶接棒は溶接部４のものと同じである。
ル部分の拡大図である。４は、ノズル３（例えば１３Ｕ
Ｓ ３０４ ）と保温ジャケット２（例えば、 ＳＢ
４２ ）との溶接部を示し、図の例では、ＳＵＢ ３０
９相当や溶接棒が用いられる。５は、容器本体１の炭素
鋼部ｔｌ（例えばＢＢ ４２ ）とノズル３との溶接部
で、使用される溶接棒は溶接部４のものと同じである。
６は、容器本体１のステンレス鋼部１□（例えば５Ｏ８
３０４）とノズル３との浴接部で、溶接棒としては、５
Ｏ８５０４以上の耐食性を有する材質（例えば５Ｕｓ３
０８ Ｌ ）が選ばれる。
３０４）とノズル３との浴接部で、溶接棒としては、５
Ｏ８５０４以上の耐食性を有する材質（例えば５Ｕｓ３
０８ Ｌ ）が選ばれる。
この種の容器の欠点は、溶接熱影響と溶接残留応力と、
熱媒中に極（微量含まれるａｔ−に起因する応力腐食割
れが度々発生すること、並びに１１に示す部分にステン
レス鋼と炭素鋼の異材継手が形成され、この部分には、
製作時或いは使用中にクラックが発生し易（、このクラ
ックが大きいと容器の全体破壊につながることである。
熱媒中に極（微量含まれるａｔ−に起因する応力腐食割
れが度々発生すること、並びに１１に示す部分にステン
レス鋼と炭素鋼の異材継手が形成され、この部分には、
製作時或いは使用中にクラックが発生し易（、このクラ
ックが大きいと容器の全体破壊につながることである。
このように異材継手部のクラックを起点とした脆性破壊
や製作後１０年程度経た容器に、１０に示す位置にクラ
ックが多発していることにより、これらを防止する必要
があった。
や製作後１０年程度経た容器に、１０に示す位置にクラ
ックが多発していることにより、これらを防止する必要
があった。
本発明者等による研究の結果、上記１１の部分でのクラ
ック発生の原因は、０Ｚ−に起因する応力腐食割れにあ
ることがわかった。一般には、クラックは％ Ｃ１−が
数ｔ ｏ ｐｐｍ以上でしか生じないのに、０Ｚ−がＣ
Ｌ ０１ ｐｐｍ以下の純水とか、水蒸気中でも発生し
ている。これは、長期間のプラント運転に？いて、発停
による濃縮が生じたためであることがわかった。すなわ
ち、一般的な判断ではステンレス鋼が使用可能であって
も、長期的には使用できないのである。
ック発生の原因は、０Ｚ−に起因する応力腐食割れにあ
ることがわかった。一般には、クラックは％ Ｃ１−が
数ｔ ｏ ｐｐｍ以上でしか生じないのに、０Ｚ−がＣ
Ｌ ０１ ｐｐｍ以下の純水とか、水蒸気中でも発生し
ている。これは、長期間のプラント運転に？いて、発停
による濃縮が生じたためであることがわかった。すなわ
ち、一般的な判断ではステンレス鋼が使用可能であって
も、長期的には使用できないのである。
また、１１の部分に発生するクラックは、このような２
種類以上の材質で構成される機器では避けられないが、
この部分（炭素鋼部（８Ｂ ４２ ）１、とオーステナ
イト系ステンレス鋼溶着金属部（８ＵＳ ５０９ ）
５又は（ＳＵＥ ３０８ Ｌに相当）６との境界〕の大
きさｌを小さくすれば、容器全体の破壊防止につながる
こともわかった。因みに、異材継手部のみのクラックは
、補修すれば容器の使用は可能であるが、全体破壊とな
ると補修ができないのみならず安全上からも問題である
。
種類以上の材質で構成される機器では避けられないが、
この部分（炭素鋼部（８Ｂ ４２ ）１、とオーステナ
イト系ステンレス鋼溶着金属部（８ＵＳ ５０９ ）
５又は（ＳＵＥ ３０８ Ｌに相当）６との境界〕の大
きさｌを小さくすれば、容器全体の破壊防止につながる
こともわかった。因みに、異材継手部のみのクラックは
、補修すれば容器の使用は可能であるが、全体破壊とな
ると補修ができないのみならず安全上からも問題である
。
本発明は、上記の欠点を解消すべ（完成されたものであ
る。すなわち、本発明は、保温シャグツトと内容物出入
れ用ノズルを有する圧力容器に？いて、該保温シャグツ
トと内容物出入れ用ノズルを接合するに際し、プロテク
ターを介して前記ジャケットとノズルを溶接することを
特徴とする圧力容器の溶接方法に関するものであ乙。
る。すなわち、本発明は、保温シャグツトと内容物出入
れ用ノズルを有する圧力容器に？いて、該保温シャグツ
トと内容物出入れ用ノズルを接合するに際し、プロテク
ターを介して前記ジャケットとノズルを溶接することを
特徴とする圧力容器の溶接方法に関するものであ乙。
本発明の溶接方法によれば、第２図に示した１０の部分
でのクラックの発生が防止でき、１１め□部分に発生す
るクラックに起因する容器の全体破壊が防止でき、また
ノズル材の熱影響による劣化が少ない。
でのクラックの発生が防止でき、１１め□部分に発生す
るクラックに起因する容器の全体破壊が防止でき、また
ノズル材の熱影響による劣化が少ない。
本発明の゛溶接方法は、オートクレーブを含む圧力容器
のみならず、熱交換器等の製作にも適−用することがで
きる。
のみならず、熱交換器等の製作にも適−用することがで
きる。
以下に、本発明の溶接方法を図面により説明する。
第３図は、本発明の溶接方法を適用したノズル部分の一
実施様態を示す拡大図である。第３図に？いて、ノズル
３の外周の一部にプロテクター１２が取りつけられ、異
材継手部１４及び１５の深さｔＩ 、ｅ＃は、第２図の
異材継手部１１の深さｌに較べて小さくなっている。プ
ロテクタ−１２の材質は、一般には炭素鋼（含低合金鋼
）が用いられるが、第２図に示した１１の部分のクラッ
クが問題にならないような薄肉の場合には、ＳＵＢ ４
５０のよう−ｒフェライト系ステンレス鋼などａｔ−に
よる応力腐食割れ感受性のない材料であれば何でもよい
。
実施様態を示す拡大図である。第３図に？いて、ノズル
３の外周の一部にプロテクター１２が取りつけられ、異
材継手部１４及び１５の深さｔＩ 、ｅ＃は、第２図の
異材継手部１１の深さｌに較べて小さくなっている。プ
ロテクタ−１２の材質は、一般には炭素鋼（含低合金鋼
）が用いられるが、第２図に示した１１の部分のクラッ
クが問題にならないような薄肉の場合には、ＳＵＢ ４
５０のよう−ｒフェライト系ステンレス鋼などａｔ−に
よる応力腐食割れ感受性のない材料であれば何でもよい
。
一般に、異なった材質を溶接によって接合する場合、溶
着金属の中には両者の金属が溶は込むため、この両者の
金属が溶は込んでも溶着金属中にマルテンサイトなどの
硬化相が生成しないように溶接棒材質を選択する必要が
ある。第３図の場合、容器本体１のクラツド材１１がＳ
Ｂ ４２で、ノズル６の材質がＳＵＢ ５０４の時、プ
ロテクター１２の材質、初層部１５の溶接棒、継手部１
４＄５よび１５の溶接棒としては、第１表に示す組合せ
が適当である。
着金属の中には両者の金属が溶は込むため、この両者の
金属が溶は込んでも溶着金属中にマルテンサイトなどの
硬化相が生成しないように溶接棒材質を選択する必要が
ある。第３図の場合、容器本体１のクラツド材１１がＳ
Ｂ ４２で、ノズル６の材質がＳＵＢ ５０４の時、プ
ロテクター１２の材質、初層部１５の溶接棒、継手部１
４＄５よび１５の溶接棒としては、第１表に示す組合せ
が適当である。
第１表
冑、ノズル３とプロテクター１２との取りつけ方法とし
ては、（ａ）スリーブ挿入、（ｂ）圧入、（ｃ）焼ばめ
、（ｄ）冷しばめ、（θ）ＢＡクラッド、（ｆ）スリー
プ及び接着等どの方法であってもよい。但し、熱抵抗を
小さくするためには、（ｂ）、 Ｉｃ）、 ｔ”Ｌ （
θ］（ｆ）などの方法が望ましい。
ては、（ａ）スリーブ挿入、（ｂ）圧入、（ｃ）焼ばめ
、（ｄ）冷しばめ、（θ）ＢＡクラッド、（ｆ）スリー
プ及び接着等どの方法であってもよい。但し、熱抵抗を
小さくするためには、（ｂ）、 Ｉｃ）、 ｔ”Ｌ （
θ］（ｆ）などの方法が望ましい。
第４図は、本発明の溶接方法を施したノズル部の他の実
施様態を示す拡大図である。第４図において、プロテク
ター１２が、第３図のものに較べて長くなっている。こ
の場合のプロテクター１２の材質、初層部１３の溶接棒
の材質は第１表と同様であり、継手部１６の溶接棒は第
１表の例１〜３の場合ＳＵＢ ３０９相当の材質が適当
である。なお、プロテクター１２に炭素鋼を用いる場合
、異材継手部は１６になる。そしてプロテクター１２の
板厚をジャフット２の板厚に比し十分薄（すれば長さ／
”が小さくなり、もし異材継手部１６に欠陥が発生して
も強度への影響は存在し得る大きさがｌ″′′以内るた
め小さくなる。
施様態を示す拡大図である。第４図において、プロテク
ター１２が、第３図のものに較べて長くなっている。こ
の場合のプロテクター１２の材質、初層部１３の溶接棒
の材質は第１表と同様であり、継手部１６の溶接棒は第
１表の例１〜３の場合ＳＵＢ ３０９相当の材質が適当
である。なお、プロテクター１２に炭素鋼を用いる場合
、異材継手部は１６になる。そしてプロテクター１２の
板厚をジャフット２の板厚に比し十分薄（すれば長さ／
”が小さくなり、もし異材継手部１６に欠陥が発生して
も強度への影響は存在し得る大きさがｌ″′′以内るた
め小さくなる。
本発明の効果を列挙すると次のようになる。
（１） 応力腐食割れ感受性を有するノズル材を、０Ｉ
！−を有する熱媒からしゃ断することにより、応力腐食
割れ事故を防ぐことができる。
！−を有する熱媒からしゃ断することにより、応力腐食
割れ事故を防ぐことができる。
（２） 異材継手部の深さが浅くなることにより、仮り
にクラックが発生しても、その大きさが小さい値に８さ
えられるため、機器の全体破壊にいたることを防止する
ことができる。
にクラックが発生しても、その大きさが小さい値に８さ
えられるため、機器の全体破壊にいたることを防止する
ことができる。
（３） ノズル内表面への溶接熱影響が小さく、耐食性
の低下が少ない（特に、第４図に示す場合には、それが
顕著である）。
の低下が少ない（特に、第４図に示す場合には、それが
顕著である）。
第１図は、圧力容器の１例を示す断面図である。第２図
は、従来の圧力容器のノズル部分の拡大図である。第３
図？よび第４図は、本発明方法の一実施態様例を示すノ
ズル部分の拡大図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 第１図 第４図
は、従来の圧力容器のノズル部分の拡大図である。第３
図？よび第４図は、本発明方法の一実施態様例を示すノ
ズル部分の拡大図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 第１図 第４図
Claims (1)
- 保温ジャケットと内容物出入れ用ノズルを有する圧力容
器に？いて、該保温ジャケットと内容物出入れ用ノズル
を接合するに際し、プロテクターを介して前記ジャケッ
トとノズルを溶接することを特徴とする、圧力容器の溶
接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236068A JPS60129499A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 圧力容器の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236068A JPS60129499A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 圧力容器の溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60129499A true JPS60129499A (ja) | 1985-07-10 |
| JPH0510557B2 JPH0510557B2 (ja) | 1993-02-10 |
Family
ID=16995241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58236068A Granted JPS60129499A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 圧力容器の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60129499A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380289B1 (ko) * | 2001-04-27 | 2003-04-18 | 주식회사 한텍 | 노즐 슬리이브의 고정구조 |
| CN106322020A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-01-11 | 北京热刺激光技术有限责任公司 | 新型真空腔体冷却水管密封接口 |
| WO2020085173A1 (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 住友金属鉱山株式会社 | 耐腐食耐摩耗構造のノズルを有する加圧反応装置及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP58236068A patent/JPS60129499A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380289B1 (ko) * | 2001-04-27 | 2003-04-18 | 주식회사 한텍 | 노즐 슬리이브의 고정구조 |
| CN106322020A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-01-11 | 北京热刺激光技术有限责任公司 | 新型真空腔体冷却水管密封接口 |
| WO2020085173A1 (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 住友金属鉱山株式会社 | 耐腐食耐摩耗構造のノズルを有する加圧反応装置及びその製造方法 |
| JP2020067165A (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 住友金属鉱山株式会社 | 耐腐食耐摩耗構造のノズルを有する加圧反応装置及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0510557B2 (ja) | 1993-02-10 |
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