JP2001295970A - フランジ部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】母材側と溶接が可能であり、かつ、昇温や内装
品の溶接などの外乱により隙間の生じないフランジ部構
造。 【解決手段】胴４は、チタンクラッドで形成されてお
り、炭素鋼製の胴本体７の内側にチタン製の内筒８が圧
着されている。胴４の片側には、フランジ５が固着され
ている。フランジ５は、炭素鋼製のフランジ本体９と、
その内側に固着させたチタンクラッド製のスリーブ１０
から形成されている。更に、スリーブ１０は、炭素鋼製
のスリーブ本体１１と、その内側に圧着させたチタン製
の内筒１２から形成されている。そして、フランジ本体
９とスリーブ本体１１とは、その接合面１３の内外両端
部において溶接により結合されている。符号１４は、溶
接部分を示している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の化学プラン
トをはじめ、その他の機器のフランジ部の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に、各種の化学プラントをは
じめ、その他の機器のフランジ部にライニング構造が適
用されていることがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ライニ
ング材であるチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、
タンタル（Ｔａ）と母材である炭素鋼とは、互いに伸び
が異なるばかりでなく、両者の結合強度がない。

【０００４】従って、容器が昇温した場合、母材とライ
ニング材との間に隙間が生じ易い。また、容器内に内装
品を溶接した場合も両者の伸長差や溶接収縮によりライ
ニング材が引っ張られ、ライニング材と母材との間に隙
間が生ずる。すると、ライニング材に過大な応力が発生
し、ライニング材がダメージを受けることになる。ま
た、内圧や熱サイクルによりライニング部のクラックの
原因となる。

【０００５】因に、摂氏１００℃の時の線膨張係数は、
炭素鋼で１１．５×１０^-6 mm /mm/ ℃、チタンで８．
６×１０^-6 mm /mm/ ℃、ジルコニウムで５．９×１０
^-6mm /mm/ ℃である。

【０００６】一方、爆着などにより、フランジ部に直接
クラッディングする方法もあるが、コスト、あるいはサ
イズ面（大径のものは不向きである）で困難である。

【０００７】本発明は、係る従来の問題を解消すべくな
されたものであり、その目的とするところは、母材側と
溶接が可能であり、かつ、昇温や内装品の溶接などの外
乱により隙間の生じないフランジ部構造を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のフランジ部構造は、フランジ本体の内側に
クラッド材からなるスリーブを固着させたことを特徴と
している。

【０００９】クラッド材は、チタン、ジルコニウム、タ
ンタルなどの耐蝕性金属と、フランジ本体と同種の金属
とを爆着、あるいは圧着させたものであるから、強度を
有し、熱膨張を吸収することができる。また、母材であ
るフランジ本体との溶接も可能である。

【００１０】また、本発明では、スリーブの端面からフ
ランジ本体の端面にわたって耐蝕性金属をライニングさ
せている。

【００１１】これにより、スリーブの端面からフランジ
本体の端面に跨がる部分の腐食を防止することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。

【００１３】図３は遊動頭形熱交換器の断面図、図１は
符号Ａで示す箇所の拡大断面図、図２は符号Ｂで示す箇
所の拡大断面図である。

【００１４】図３に示すように、遊動頭形熱交換器１
は、管束２の片方の管板（固定管板）３を胴４の仕切室
胴フランジ５で固定し、他方の管板（遊動管板）６は、
胴に何ら拘束されない構造になっている。

【００１５】図１に示すように、胴４は、チタンクラッ
ドで形成されており、炭素鋼製の胴本体７の内側にチタ
ン製の内筒８が圧着されている。

【００１６】胴４の片側には、フランジ５が固着されて
いる。フランジ５は、炭素鋼製のフランジ本体９と、そ
の内側に固着させたチタンクラッド製のスリーブ１０か
ら形成されている。更に、スリーブ１０は、炭素鋼製の
スリーブ本体１１と、その内側に圧着させたチタン製の
内筒１２から形成されている。

【００１７】そして、フランジ本体９とスリーブ本体１
１とは、その接合面１３の内外両端部において溶接によ
り結合されている。符号１４は、溶接部分を示してい
る。

【００１８】また、フランジ本体９と胴本体７とは、溶
接部分１５で互いに結合されている。そして、胴本体７
の内筒８とスリーブ本体１１の内筒１２の境目１６は、
チタン製の帯状体１７によって目張りされている。ま
た、スリーブ１０の端面からフランジ本体９の端面にわ
たってチタン１８がライニングされている。

【００１９】一方、図２に示すように、遊動頭板２１の
フランジ（遊動頭板フランジ）２２も同様に形成されて
いる。

【００２０】すなわち、図１に示すように、遊動頭板２
１は、チタンクラッドで形成されており、炭素鋼製の遊
動頭板本体２３の内側にチタン製の内壁面２４が圧着さ
れている。

【００２１】遊動頭板本体２３の外側には、筒状のフラ
ンジ２２が固着されている。フランジ２２は、炭素鋼製
のフランジ本体２５と、その内側に固着させたチタンク
ラッド製のスリーブ２６から形成されている。

【００２２】そして、スリーブ２６は、炭素鋼製のスリ
ーブ本体２７と、その内側に圧着させたチタン製の内筒
２８から形成されている。

【００２３】そして、フランジ本体２５とスリーブ本体
２７とは、その接合面２９の内外両端部において溶接に
より結合されている。なお、符号３０は、溶接部分を示
している。

【００２４】また、フランジ本体２５と遊動頭板本体２
３とは、溶接部分３１で互いに結合されている。そし
て、遊動頭板本体２３の内壁面２４とスリーブ本体２７
の内筒２８の境目３２は、チタン製の帯状体３３によっ
て目張りされている。更に、スリーブ２６の端面からフ
ランジ本体２５の端面にわたってチタン３４がライニン
グされている。

【００２５】上記のように、本発明は、フランジ本体の
内側にクラッド材からなるスリーブを固着させたので、
熱膨張を吸収することができ、母材側との溶接が可能で
ある。また、強度を有するので、昇温や内装品の溶接な
どの外乱により隙間が生じることがない。

【００２６】以上の説明では、チタンクラッドを適用し
た場合について説明したが、これに限らず、例えば、ジ
ルコニウムクラッドやタンタルクラッドを適用できるこ
とは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】上記のように、本発明よれば、熱膨張を
吸収することができ、母材側との溶接が可能である。ま
た、強度を有するので、昇温や内装品の溶接などの外乱
により隙間が生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３の符号Ａで示す箇所の拡大断面図である。

【図２】図３の符号Ｂで示す箇所の拡大断面図である。

【図３】遊動頭形熱交換器の断面図である。

【符号の説明】

９，２５ フランジ本体 １０，２６ クラッド材からなるスリーブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フランジ本体の内側にクラッド材からな
   るスリーブを固着させたことを特徴とするフランジ部構
   造。
2. 【請求項２】 スリーブの端面からフランジ本体の端面
   にわたって耐蝕性金属をライニングさせたことを特徴と
   する請求項１記載のフランジ部構造。