JPS61104026A - 厚肉圧力容器の焼鈍方法 - Google Patents

厚肉圧力容器の焼鈍方法

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JPS61104026A
JPS61104026A JP22275684A JP22275684A JPS61104026A JP S61104026 A JPS61104026 A JP S61104026A JP 22275684 A JP22275684 A JP 22275684A JP 22275684 A JP22275684 A JP 22275684A JP S61104026 A JPS61104026 A JP S61104026A
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JP
Japan
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annealing
pressure vessel
thick
furnace
heating
Prior art date
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Pending
Application number
JP22275684A
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English (en)
Inventor
Isamu Hase
長谷 勇
Sousuke Ishihara
石原 荘介
Atsushi Nagasaki
長崎 敦志
Makoto Kitagawa
真 北川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINKO SHOJI KK
TOUSERA ENG KK
Original Assignee
SHINKO SHOJI KK
TOUSERA ENG KK
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Publication date
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Publication of JPS61104026A publication Critical patent/JPS61104026A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は厚肉圧力容器の中間焼鈍方法に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
最近大型圧力容器の製造は、調質低合金鋼を使用した溶
接工法が採用される場合が多い。大型の圧力容器は板厚
30011、総重量数百トンにもおよぶものもあシ、ま
た溶接継手は容器局部、ノズル部、その他内外附属品な
ど多数箇所におよんでいる。
板厚の大きな調質低合金鋼を用いて信頼性の高い溶接継
手を得るため忙は、製作の中間工程で特別の温度と保持
時間による溶接継手部の適切な溶接後熱処理(以下中間
焼鈍という)が必要とされ、中間焼鈍についての規定が
設けられている。
中間焼鈍を重ね、圧力容器の組立完成の後、さらに最終
焼鈍が実施され、溶接継手部の材質改嵜、残留応力除去
などが行なわれている。
中間焼鈍の仕様は、材質によって異なるが最終焼鈍に比
較して焼鈍温度は低く、かつ、焼鈍時間も短かいが、中
間焼鈍を行なう主目的が溶接継手部の水素誘起割れを防
止することKあるから、溶接後から中間焼鈍工程に移る
間に溶接継手部の温度を150〜200C以上の温度に
保持しなければならないという制約がある。すなわち、
溶接後速やかに中間焼鈍を実施することができることを
要求されている。
中間焼鈍の実施方法として、一般に次に方法が行なわれ
ている。
(1)固定炉(焼鈍炉)に入れて容器全体を加熱する方
法 (2)電熱ヒーターを用いて溶接継手部を局部加熱する
方法 (3)簡易炉を用いて溶接継手部をバーナーで局部加熱
する方法 しかしながらこれらの中間焼鈍方法には次のような問題
点がある。
即ち、(1)固定炉に入れて容器全体を加熱する方法は
、熱処理の技術的問題は少ないが、溶接継手部の温度保
持のため、容器搬入前に固定炉全体を適切な温度に予熱
しておかねはならない。また、重量物を短時間(溶接継
手部の温度が所定の温度以下に冷却されない範囲)内に
移動しなけれはならないため、設備および作業に特別の
配慮が必要である。最大の問題は作業場の制約である。
溶接継手部の温度保持の条件を満たすためKは、固定炉
への短時間搬入可能な範囲内で溶接加工を行なわなけれ
ばならない。工場の広さや設備のレイアウトにもよるが
、このことが工程上のネックとなっている。製作基数が
多い場合はとくに問題が多い。また圧力容器は周溶接に
よって順次長尺となるので、最終焼鈍に必要な大きさの
固定炉では、に 初期工程においては大きな固定炉で小さな被加熱物を中
間焼鈍することとなり、非能率、不経済であるほか技術
的な問題も生じる。
(2)を熱ヒーターを用いて溶接継手部を局部加熱する
方法は、(1)の方法の欠点を補なう方法として実施さ
れるようKなつ°た。この方法には外熱式と内熱式があ
シ、外熱式は熱源を容器の外側におく゛方法であシ、内
熱式は熱源を容器の内側におく方法である。
外熱式は中間焼鈍の温度に昇温するに必要な容量の電熱
ヒーターを組込んだ仮設炉などを、溶接後速やかに溶接
継手部に設置して電熱ヒーターの輻射、伝熱で加熱する
。容器の内部は保温、断熱する。この方法での加熱は、
圧力容器では均熱中を溶接継手部の両側に夫々容器板厚
の二倍程度を必要とするので、超厚肉材では加熱範囲が
広くなり、莫大な熱容量(電気容りを有する電熱ヒータ
ーを必要とする。
また、加熱速度、保持温度、冷却速度など作業標準を満
たすためには精度の高い温度コントロールを必要とする
がこの方法では信頼性に難色がある。
内熱式は容器の内部に電熱ヒーターを設置して加熱中の
両側に隔壁を設けて熱の逸散を防ぎ、外側は保温断熱し
て容器の内部より加熱する。この方法での加熱は外熱式
に比較して熱容量が少ない点では優れているが、温度保
持に難点があり、また溶接後短時間(溶接継手部の温度
が所定の温度以下に冷却されない範囲)内に多数の電熱
ヒーターを設置、配線、隔壁を組立てるなど困難な作業
となる。
(3)簡易炉を用いて溶接継手部をバーナーで局部加熱
する方法は、溶°接継手部とその近傍のみを対象とした
簡易炉を用い、この中へ被加熱部を置いて外部よシガス
バーナーあるいはオイルバーナーで加熱する方法である
。この方法は比較的に小型化が可能であるが、板厚の大
きな溶接継手の場合には均一加熱および作業標準を満た
すための精度を得ることがむずかしい。
したがって溶接後速やかに中間焼鈍作業に着手すること
ができ、かつ中間焼鈍の熱処理条件を満足させるこ七が
できる方法の開発が強く望まれそいる。
〔目的〕
本発明は大型圧力容器製作の中間工程で行なわれる溶接
継手部の熱処理作業を分割型仮設炉、ハイベロシティ−
バーナーを用いて行ない信頼性の高い中間焼鈍を行なう
ことを目的としたものである。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図(イ)(ロ)K示すように大型圧力容器の容器円
筒1の溶接継手部2の周囲に分割型仮設炉3を配置し、
この炉体に組込まれたハイベロシティ−バーナー4を用
いて、均一加熱による溶接継手部2の中間焼鈍を行なう
ものである。
本発明の対象とする圧力容器は板厚の大きな調質低合金
鋼による容器円筒1の円周端部を溶接して組立てられる
。容器円筒1はコロ付きの支持台5上で回転させながら
順次溶接され、溶接継手部2により結合される。
中間焼鈍は圧力容器などの溶接組立中間工程における容
器円筒1の溶接終了後の溶接継手部2を、予め用意しで
ある分割式仮設炉3を両側よシ挟み覆うように設置し、
つづいて容器円筒1の軸方向外部保温材6および内部保
温隔壁7を予め準備した寸法、形状、枠材などを用いて
取付ける。
次に分割式仮設炉3に組込まれているハイベロシティ−
バーナー4に点火し、4よりの高速熱風によって制御さ
れた中間焼鈍が行なわれる。なお容器円筒1の各部(上
下左右)の均一加熱ならびに焼鈍時間を短縮するために
、内部保温隔壁7に組込まれているハイベロシティ−バ
ーナー4’tC4)点火し、隔壁内に熱風を送入して、
隔壁内部を混合攪拌して内面からの保温効果を高めると
同時に加熱効果をも高めて、均一加熱と焼鈍時間を短縮
することができる。
外部保温材6と内部保温隔壁7としては岩綿などの断熱
保i材をもちいている。場合によっては第1図(ハ)に
示す如き簡易的罠容器円筒1の軸方向もよい。
分割式仮設炉3の構造は第2図に示すように、二分割し
た炉殻8により構成され、下部に車輪9などを有する可
動式となっており、被加熱物を左右両側より挟み、溶接
継手部を覆うことができる。
炉殻8にはハイベロシティ−バーナー4.煙突11が取
付けられておシ、煙突11にはダンノ# −12が取付
けられている。ハイペロ、シティ−バーナー4の位1置
は側壁の上下左右で互いに差向かいとならないようにな
っている。
炉殻8には内面よシスチンレス鋼薄板、セラミックファ
イバー、岩綿の順に積層内張され断熱している。
ハイベロシティ−バーナー4および4′はバーナ一本体
内部で制御された加熱空気を発生させ高速で噴出するこ
とができるバーナーである。ハイベロシティ−バーナー
4よりの高速熱風は仮設炉3の内部で第3図に示すよう
な高速循環流となシ、この高速熱風は高い熱伝達性を有
するため仮設炉3内部の温度分布を均一に保ちながら、
被加熱物の熱処理を行なうことができる。またハイベロ
シティ−バーナー4′よりの高速熱風は、図IK示す内
部保温隔壁7の内部で高速循環流となシ、被加熱物を内
部よシも均一加熱することができる。
温度測定は被加熱物の内・外面および炉内雰囲気で行な
い、温度調節は雰囲気温度を基準として行なっている。
さも・K加熱温度、加熱速尻、加熱時間、雰囲気などは
第1図に示すノ・イペロシティーバーナー4.4および
ダンパー12をプログラム制御す、ることによシ正確に
調節することができる。
〔実施例〕
第1図に示す容器内#1の溶接継手部2に分割型仮設炉
3および内部保温隔壁7を配置し、ハイベロシティ−バ
ーナー4および4′によって中間焼鈍を行った。
実施例 − 内径45’OOIm 、肉厚280龍、長さ30001
11の調質低合金鋼による部分容器円筒を溶接して全長
130000gの圧力容器を組立てる一つの工程におけ
る中間焼鈍の実施結果を本発明による方法と従来の固定
炉による方法とを比較すれば表1に示すごとくであった
表1 すなわち中間焼鈍時間を60%短縮することができた。
本発明による方法を従来の固定炉に入れて、全体を加熱
する方法、電熱ヒーターを用いて加熱する方法、簡易炉
を用いて局部加熱する方法などに比較して次のような効
果を挙げることができた。
〔発明の効果〕
分割型仮設炉は被加熱部の寸法に合せて製作されている
ので、部分容器円筒の一ブロック部の溶接後、継手部に
特別に補助的な加熱を必要と°せず、中間焼鈍が要求す
る温度条件を満たしながら速やかに正しく設置すること
ができ、続いてバーナーに着火して中間焼鈍を順調に行
なうことができた。
またこの分割型仮設炉は繰り返し、多数回反覆使用する
ことが可能であった。
したがって従来のように数百トンにもおよぶ圧力容器の
固定炉への運搬移動、電熱式では錯綜したヒーター配線
、また簡易炉の場合はその部分的な取付など複雑な作業
を省くことができ、ノ・イベロシティーバーナー複数基
を用いて燃焼ガスと空気の完全混合撹拌による均一加熱
が可能となり、焼鈍条件すなわち加熱速度、温度保持、
冷却速度をプログラム制御することができるため信頼性
が高く、かつ、安定した中間焼鈍を行なうことができる
ようになった。
また、大重量圧力容器の移動、これにともなう作業場の
制約、電力配線、不安定な簡易炉の取付などを必要とし
ないため作業の安全性を図ることができる。これらの作
業改善によって総合的に約30チ経済性を高めることが
できるものである。
本発明による仮設炉は、中間焼鈍を重ねた圧力  6容
器の組立完成後、行なわれる最終焼鈍の実施にも適用す
ることが可能である。
すなわち、溶接継手部の残留応力除去を目的とした最終
焼鈍は中間焼鈍に比較して焼鈍加熱温度が高く、かつ均
熱加熱中が広い。従来最終焼鈍は主として容器全体を固
定炉に入れ加熱していたが、溶接継手部の周辺で所定の
焼鈍温度勾配が確保できれば局部最終焼鈍をおこなうこ
とができる。
本発明による方法は、円筒容器を外部よシ主加熱、内部
より補助加熱して被加熱部を均一加熱することができる
ので、厚板容器の円周溶接継平部周辺での、板厚方向の
温度勾配は両側加熱することによって内面かちの熱の放
散を防ぐことKよって殆んどなくなシ、均熱加熱巾を広
くとることができる。軸方向の伝熱による温度勾配を考
慮して内′、外面の保温をすれば局部最終焼鈍が可能と
なり、焼鈍に関係する設備費を大巾に節減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
図、第3図は仮設炉内部での高速循環流を示す説明図で
ある。 1・・・容器円筒、2・・・溶接継手部、3・・・分割
型仮設炉、4・・・ハイベロシティ−バーナー、6・・
・外部保温、7・・・内部保温隔壁、8・・・炉殻、1
2・・・ダン特許出願人 東セラエンジニアリング株式
会社(ほか1名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、厚肉圧力容器などの円周溶接継手部の中間焼鈍を行
    なう場合に、円周溶接部とその近傍の焼鈍条件を満たす
    ような分割型仮設炉を用い、円周溶接部を溶接後速やか
    に被加熱部外側に仮設炉を設置して、仮設炉に取付けら
    れている複数基のハイベロシティーバーナーより高速熱
    風を対向的に噴射することによつて被加熱部を外側から
    加熱することを特徴とする厚肉圧力容器の焼鈍方法。 2、前記被加熱部内側に円周溶接継手部を挟み適当な間
    隔で隔壁を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の厚肉圧力容器の焼鈍方法。 3、前記被加熱部内側の隔壁内へハイベロシティーバー
    ナーより高速熱風を噴射し、被加熱部を内部から加熱す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の厚肉圧
    力容器の焼鈍方法。 4、加熱、保持、冷却工程の雰囲気温度をハイベロシテ
    ィーバーナーへの燃料供給量、風量および排気孔ダンパ
    ーの開閉によつて制御することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項及び第3項記載の厚肉圧力容器の焼鈍方法。
JP22275684A 1984-10-23 1984-10-23 厚肉圧力容器の焼鈍方法 Pending JPS61104026A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS494605A (ja) * 1972-04-20 1974-01-16
JPS5199605A (ja) * 1975-02-28 1976-09-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Kinzokuzainokanetsuhoho
JPS5310001A (en) * 1976-07-15 1978-01-30 Sanyo Electric Co Ltd Connecting method of stator winding and lead wire of motor

Patent Citations (3)

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