JPS60155098A - 圧力容器 - Google Patents

圧力容器

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JPS60155098A
JPS60155098A JP59010218A JP1021884A JPS60155098A JP S60155098 A JPS60155098 A JP S60155098A JP 59010218 A JP59010218 A JP 59010218A JP 1021884 A JP1021884 A JP 1021884A JP S60155098 A JPS60155098 A JP S60155098A
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JP
Japan
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rolling
deposit
steel
temperature
crack
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JP59010218A
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English (en)
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Akio Dewa
出羽　昭夫
Takashi Kimura
隆 木村
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高温高圧の水素環境下で使用される圧力容器
に関する。
高温高圧の水素環境下で使用される圧力容器、例えば石
油精製や石炭液化のためのりアクタ−等は、低合金鋼や
炭素鋼を母材とし、その内面に防食を目的としてｒ系ス
テンレス鋼が肉盛溶接されることが多い。
肉盛クラツド鋼は、運転中に水素ガスがステンレス鋼肉
盛層を拡散により浸透して該肉盛層と低合金鋼との境界
部に到達し、シャットダウンした際に界面に剥離状の割
り、が発生ずるという問題がある。この割わけボンド剥
離割れとも称さ力ており、原因としては実験的、経験的
に水素に起因する遅力割れと言わハている。割れの加速
因子としては母材側からの炭素の拡散によるステンレス
鋼側の炭化物析出層の存在、結晶粒粗大化、溶着金属の
柱状組織等があけられ、割れは炭化物層内又はオーステ
ナイトの結晶粒界に発生、伝播する。
本割れの防止法として、母材表面を脱炭処理したり、低
炭素鋼を各種工法でクラッドした後、ｒ系ステンレス鋼
を肉盛する方法、あるいけＮ１やＮ１　合金を介入させ
る方法等が提案されており、その効果が確認されている
が、より苛酷な使用条件に耐え、容易に製造可能なりラ
ッド鋼の採用が望まｈる。
本発明者らは、以上の諸点に鑑み、高温高圧水素環境下
で使用される圧力容器の製造において耐ボンド剥離割れ
性に優ｊ１且つ容易に製造用能なりラッド］゛法を見い
出すべく研究を重ねる過程で本発明を開発し得たもので
ある。
すなわち本発明は、圧力容器の内面（すなわち水素環境
側）に、肉盛圧延法によりｒ系ステンレス鋼をクラッド
１〜たことを特徴とする水素に起因するボンド剥離割ハ
を防止した圧力容器に関するものである。
本発明は、高温高圧の水素環境下で使用される圧力容器
全般に適用できる。
第１図は本発明の一実施熊様例で、内面に肉盛圧延Ｅま
た＠製圧力容器の胴の一部断面を示す図である。
図中、１は母材（炭素鋼ｙ、け低合金鋼）、２は合せ材
（ｒ糸ステンレス鋼肉盛圧延）である。
尚、合せ材２け肉盛溶接後圧延するもので、すぐれた接
合性を有し、薄被覆の製造が容易である０ 肉盛圧延法は、スラブ状態の表面に帯状電極でステンレ
ス鋼を肉盛溶接し、これを熱間圧延するもので、肉盛法
と熱間圧延法を併用するため、肉盛クラツド鋼に比し、
種々の特徴をイ」しており、これらの重畳作用により優
ねた耐ボンド剥離割れ性を有する。
即ち、ｒ系ステンレス鋼の肉盛部は、溶着金属特有の方
向性のある柱状組織となり、又溶接時の高温側ｈ２を防
止するため、一般に数係のδフェライトが残留する様に
成分規制がなされている。肉盛法はとのま＼で使用され
るが、肉盛圧延法は熱間圧延工程で柱状晶は消失し圧延
組織となり、δフエライト量は激減する。δフェライト
は高温加熱によりσ相に変化しやすく、常温域での靭性
低下をもたらすため、ホント剥離に対し悪影響を及ばず
ものと推定され、δツボ−ライト量の減少は有効である
。
一般にボンド剥離割れ感受性の軽減法として、ボンド部
のｒ系ステンレス鋼側の結晶粒微細化及び浸炭層の耐割
れ性の改善が有効であることが知られており、この点か
らも肉盛圧延法は有利である。即ち、前者に対しては熱
間加工により粗丈柱状晶は消失し微細な圧延組織が現出
すること、又後者に対しては、肉盛溶接時に生じた浸炭
層は均一に圧下されるためその浸炭層幅は％〜％に減少
しており、更に熱間圧延時に生じた浸炭層はその後の熱
処理（Ｎ−Ｔ）により軟化さハ、割れ感受性は低下して
いること、その上Ｎ−Ｔ時、母材側に生じた脱炭層のた
め高温長時間の溶接後熱処理（Ｐ、Ｗ、Ｈ，Ｔ）時にお
いてもステンレス鋼側への炭素の移動が軽減されること
があげられる。
次に、肉盛圧延法の接合部のマクロ的な有効性があげら
れる。即ち、肉盛法では母材との接合部に融合不良、又
はスラグ巻込み等の欠陥が存在することがあるのに対し
、肉盛圧延法では圧延時に接着（−１高温拡散のため皆
無となる。
欠陥はそれ自体、接合強度を低下させるばかりでなく、
水素のトラップとなり易く、当然剥離割れを促進する０
′また、圧延による接合面の平滑化はクラッドの板厚に
直角方向の応力負荷に対して有利である。
表１　ｔｌｃＢｃＭＶ　４　（２３／４Ｃｒ−Ｉ　Ｍｏ
鋼）と５ＵＳ３４７．８ＵＳ３０９の肉盛法と肉盛圧延
法で製作した試験片によるボンド剥離割れの試験結果を
示す。
試験装置は外熱式オートクレーブを用い、水素圧＝１０
０〜２２０に９／ｃｒｎ２、温度：４５０℃で５０時間
保持し、その後２ｏｏ℃／ｈの冷却速度で室温迄冷却し
、５０　ｈｒ　放置後、超音波試験（ＵＴ）及び光学顕
微鏡にて割名の有無及び寸法を調査した０尚Ｐ、　Ｗ、
　Ｈ，Ｔ、として６９５℃×３０ｈを施工した。
表１から明らかなように、肉盛法ではいずれもクラック
が発見されたのに対し、肉盛圧延法で製作した試験片は
全くクラックは検出されず、本肉感圧延法を高温・高圧
水素環境下での圧力容器に適用することにより、ボンド
剥離割れの防止に極めて有効であることが確認でき、工
業的に大きな価値を有することが分った。
表　１ 結果：ＵＴによる欠陥の割合 （つ：　割ｔ１なし ′塾：　全断面の１０係以下 ・：　全断面の１ｏ％以上
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施態様例を示す図である。 復代理人　内　１）　明 復代理人　萩　原　亮　−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高温高圧水素環境下で使用される鋼製容器の内面に肉感
    圧延法によりｒ系ステンレスｔｉ［ｒ−クラッドしたこ
    とを特徴とするボンド剥離割れを防止した圧力容器。
JP59010218A 1984-01-25 1984-01-25 圧力容器 Pending JPS60155098A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2566496A (en) * 2017-09-15 2019-03-20 Rolls Royce Plc Cladding

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