JPH02223696A - 部品接触部の構造 - Google Patents

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、高速増殖炉をはじめとする高温ナトリウムを
使用する機器に係り、特に、中間熱交換器の伝熱管と管
板のように、その構成部品が互いに接触する部分で腐食
しにくく、お互いが融着しにくい耐摩耗性に優れた部品
接触部の構造に関する。

〔従来の技術〕

特開昭５８−２１０１６０号によるとナトリウム（Ｎａ
）環境中におかれる機器の部品材料について耐蝕性。

耐摩耗性、及び、部品相互の融着を防止する手段として
第４図のものが提案されている。第４図では部品材料１
はオーステナイト系ステンレス鋼で、この部品材料１の
表面には、Ｎａ中の酸素を吸収しやすいジルコニウム（
Ｚｒ）層２が施され。

Ｚｒ層２の表面にはクロム（Ｃｒ）層３が施されている
。ＮａはＣｒ層３に接触する。このような構成にするこ
とにより、Ｎａ中の酸素はＣｒ　７９３の表面に集まり
やすくなりＣｒ層３の表面には安定な複合酸化物ＮａＣ
ｒ０ｚが形成される。このＮａＣｒ０ｚは、接触する部
品間の構成元素の拡散抵抗となり、融着が防止される。

お互いが摺動する部品の摺動面ではＮａＣｒ０ｚが潤滑
剤となり、両部品の摩耗が防止される。さらに部品材料
１に施したＺｒ層２、及び、Ｃｒ　Ｍ３は１部品材料１
の腐食を防止することが考えられる。このＺｒ層２、及
び、Ｃｒ層３は、溶射、メツキにより施される。

〔発明が解決しようとするｌ［！［） 第５図は、中間熱交換器における伝熱管５と管板４の最
も一般的な接続方法を示したもので、伝熱管５は管板４
を貫通してその端部が管板４の表面に溶接される。この
溶接部６は、伝熱管５の管径全周にわたって施される。

管板４の伝熱管５貫通穴内壁と伝熱管５との隙間は極め
て狭い。このため、この部分での摩耗、腐食、融着防止
手段が必要である。この隙間にＮａが入りこんでいって
も隙間が極めて狭いので、隙間外のＮａ中の酸素は容易
に拡散しにくいのではないかと考えられ、前述の発明を
適用した場合でもＮａＣｒ０ｚの強固な波腹を構成する
には時間がかかると思われる。

さらに、伝熱管５と管板４の接触部がＮａ中にない場合
、例えば、Ｎａを覆うカバーガス中や予熱時Ｎａがない
場合ＮａＣｒ０ｚの効果は期待できない。

このように、機器組立時に採用できる腐食、融着防止、
及び、摩耗軽減手段を考えておく必要がある。

〔課題を解決するための手段〕 前述の課題は、部品がお互いに接触する部分にＣｒカー
バイド等を含んだセラミックス等の表面硬化材を装着す
ることにより解決できる。

〔作用〕

部品がお互いに接触する部分に施したＣｒカーバイド等
を含むセラミックス等の表面硬化材は、Ｃｒ等の硬質金
属よりも１．５〜２倍以上も硬く耐摩耗性が高い、この
ことはＮａがない場合でも摩耗による損耗は少ないこと
になる。また、セラミックスは一般に金属よりも多孔質
であり、Ｎａ中にあるときはＮａがセラミックスにしみ
こみ、潤滑剤となって摩耗による損耗低減に役立つ。ま
た、Ｃｒ等を含むセラミックスはＮａに対して耐蝕性の
点でもその適応性が有望視されており、これを施したオ
ーステナイト系ステンレス鋼等の金属性部品の腐食を防
止できると考える。さらに。

金属性の部品同士の接触がセラミックスを介してなされ
ているので１両金属元素の拡散に対しセラミックスは拡
散抵抗体となり、部品の融着防止に役立つ。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図、第２図により説明する。第１
図は、第４図で述べた中間熱交換器等の伝熱管５と管板
４の接合部に本発明を施した一実施例である。管板４に
は、伝熱管５が貫通する穴があけられており伝熱管５は
この貫通孔を通したあと、その端部を数閣程度管板４の
貫通孔から突出させ突出部を管板４の表面に溶接しであ
る。管板４の貫通孔に接する伝熱管５は外壁には、Ｃｒ
カーバイド等を含むセラミックス７が、管板４の厚みど
ほぼ同じ憂さにわたって全周に施されている。但し、こ
のセラミックスは伝熱管Ｓと管板４とを溶接する際の溶
接の影響が、セラミックスに及ぶことがないよう、伝熱
管５と管板４との溶接部から数■遠ざかった部分から施
しである。

第２図］よＮａ用機械式ポンプの、回転軸９へ取付けた
インペラ１０の回転軸９との接触部に第１図と同様な材
質のセラミックス８を施した例である。インペラ１ｏは
、回転軸９ヘボルト１１によって取付けられている。こ
れら第１図、第２図に施したセラミックス７、及び、８
の厚みは、機器の使用状況、環境条件等によって決定さ
れるが。

通常、１００μｍ前後あればよいと考える。第１、図の
ように、管板４を貫通する伝熱管５の管壁に施したセラ
ミックス７のような場合には伝熱管５の管壁より高くし
て突部１２とし、管板４の貫通孔の内壁には突部１２が
接触するようにする。第２図のセラミックス８の場合に
も１回転軸９とインペラ１０との接触がセラミックス８
を介して行なわれるような形にする。第２図のボルト１
１がインペラ１０と接触する部分、及び、回転軸９と接
触するネジ部にも、セラミックス８と同様なセラミック
スを施してもよい。また第１図、第２図ではお互いに接
触する伝熱管５．管板４．及び、回転軸９．インペラ１
ｏのうち伝熱管５、及び、インペラ１０だげにセラミッ
クス７及び８を施したが、各々両者にもセラミックスを
装着し、セラミックスが相互に接触するようにしてもよ
い、セラミックス７及び８に代わるこれら上向等の表面
硬化材１例えば、サーメット・等を用いることも考えら
れる。これら表面硬化材の部品への装着は従末技術の溶
射法により達成できる。この実施例により、伝熱管５と
管板４、及び、インペラ１０と回転軸９との接触部に出
来る隙間に発生しやすい腐食（隙間腐食）、両者の融着
、及び、両者の熱膨張差等によって生じる摺動の結果引
起こされる部品の摩耗を軽減できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、Ｎａ環境中で使用する機器の構成部品
が、お互いに接触して形成する隙間に発生することが考
えられる腐食、部品同士の融着、非定常的な摺動作用に
よって生じる摩耗による部品の損耗を軽減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のセラミックスを装着した発
熱管と管板の接合部を示す断面図、第２図は本発明のセ
ラミックスを装着したインペラを回転軸に取付けた部分
の断面図、第３図はセラミックスを装着した伝熱管の部
分断面図、第４図は従来の伝熱管の断面図、第５図は従
来の発熱管と管板の接合部の断面図である。 ８・・・セラミックス。 １２・・・突部。 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ナトリウム中で相互に接触しあう部品のうちの一つ
   の前記部品の接触面、あるいは、接触しあう複数個の前
   記部品の接触面に、クロムカーバイド等を含むセラミッ
   クス等の表面硬化材料を装着したことを特徴とする部品
   接触部の構造。