JPS6027483A - 内部組立式容器内面クラツド方法 - 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】 本発明は、油井、天然ガス井の掘削に使用される弁環、
一般的には内部に交叉孔路を有する容器体の内面を耐蝕
性高合金材料によりクランドする方法に関する。

第１図はこの種物品の代表例として高圧力レンジ用ゲー
ト弁を示し、比較的大形である。

その弁箱部分は器体１の内部に流体の通る筒状孔路２お
よびその中間で交叉するゲート弁体３を納める箱状孔路
４を持つ。　この種の弁は苛酷な条件のもとで使用され
、その耐久性を高めるためには多面的な対策を必要とす
る。　例えば鉱物性固体粒子を含む流体の高速接触によ
る摩耗の対策、最低一６０℃の環境温度と最高１５０℃
の内部流体温度との温度差による弁体、弁棒。

パツキン等の熱歪により生ずる流体の洩れの対策、最高
２１００ｋｇ／　ｃｎｌの高圧流体を遮断するパツキン
方法、消耗部品の取替を容易にするメンテナンス対策等
があるが、腐蝕性の強い流体に接触する内面の耐蝕化対
策はとりわけ重要である。

ガス井、油田から出る流体はＨ２Ｓ、ＣＯ２。

塩化物等を含み、ＪＲＩ、て温度、圧力が高い。

弁箱の材質は耐圧強さ、鋳造性、加工性等を有する耐熱
鋼としてＣｒ−Ｍｏ−Ｎｉ鋼が選択される。

この鋼種は元来耐蝕鋼とも見做されるものであり硝酸の
ような強酸化性酸には充分耐蝕性があるが、硫酸のよう
な非酸化性酸には充分でない。

そのため弁箱の栓流体部に超合金鋼５例えば。

インコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ　）　＋　ハステロイ　（
Ｉｌａｓｔｅｌｌａｙ　）　＋　ワスバロイ　（Ｗａｓ
ｐａＨｏｙ　）　、　ニモニフク（Ｎｉｍｏｎｉｃ　）
　＋　セタロイ　（ＴｈｅＬａｌｌｏｙ　）　、ユディ
メント（υｄｉｍｅｔ）等（以下、高合金という）を積
層することで、耐蝕性の向上を計ると同時に耐摩耗性、
耐熱ｆＪｊ撃性を与えることが必要になる。

鋼材に対し他の高級鋼材をコーティングする方法は各種
油られているが、これらの方法による高合金の器体内面
、特に単純でない交叉孔路への施工は空間的制約により
実施困難となったり経済的不利益を蒙ったりする。　１
つの解決策は器体全体を高合金製とすることであるが。

コストが高くなり被削性が悪いため見込がない。

他の１つの解決策としては、粉体焼結の技術に準じ、器
体内面と内張構造体との間に金属粉末を充填し真空化し
外部から高温高圧を加えて一体化する方法（特公昭５６
−１５６７０４）が提案されているが、余分の内張構造
体を必要としこれは最後に削除を必要とし、工数、工費
が多くなり被覆層が不均一になり易い等の欠点がある。

本発明は、従来技術のこれらの問題に解決を与えるため
になされたものであって、器体内の内部溶接も可能な大
きさ箱状孔路にあっては孔路の各面の凸凹形状にあわせ
て各面毎の高合金製の単位孔路部材を成形して器体内へ
の持込を可能とし器体内で箱状孔路の各面に押付は相互
溶接により箱状孔路部材とするとともに、筒状孔路にあ
わせて成形した高合金製の筒状孔路部材を器体内に挿込
み箱状孔路部材に挿入し、この挿入部および孔路端部で
の封止溶接を行って部材接触面間隙を封止し同時にこの
間隙を真空化し、この半成体に高温、高圧を加えて一体
化結合を行わせて完成体とする。　すなわち１本発明の
内部組立式容器内面のクラット゛方法の構成上の特徴を
記述すると次のとおりである。

すなわち、高強度金属材料製の容器内の交叉する箱状孔
路および筒状孔路の内面を耐蝕性高合金材料によりクラ
ッドするため、各筒状孔路の内面形状にあわせて成形し
た高合金性の１対の筒状孔路部材および箱状孔路の各面
にあわせて成形した高合金の単位孔路部材を用意し、こ
こに筒状孔路に向かう側の単位孔路部材には筒状孔路部
材を受入れる開口に高合金性の隅角部材をイ１属させる
ものとし、これら孔路部材を高合金製の端部部材ととも
に器体内において組立て単位孔路部材を相互に爆接して
箱状の孔路部材に結合し、各筒状孔路部材をそれを受入
れた単位孔路部材との間ならびに孔路端における孔路部
材と端部部材との間および端部部月と器体との間の接触
端面に封止溶接を施し、ここに前記部材間およびそれら
と器体との間の接触面間隙を真空化するものとし、この
半成体を高温、高圧により処理して器体および各部材の
一体的結合を行わせて完成体とすることを特徴としてい
る。

以下１本発明を添付図を参照し実施例により具体的かつ
詳細に説明する。

第２図は本発明方法により容器内面クラッドを実施する
ため耐蝕性高合金材料の主として薄板により成形した部
材の展開斜視図を示し、第３図にその器体内組立状態の
断面図を示し、概略第１図に示す弁の弁箱器体に対応す
るものである。

１対の筒状孔路部材５Ａ、　５Ｂは器体１内の孔路交叉
部で２分された各筒状孔路２の内面形状にあわせて形成
される。　箱状孔路部材６は４つの単位孔路部材６Ａ、
　６Ｂ、　６Ｇ、　６Ｄからなり、これら単位孔路部材
はそれぞれ器体内の箱状孔路４の４面に、若しこれらの
面に凸凹形状があればそれに沿うよう、あわせて形成さ
れる。　筒状孔路２に向かう側の単位孔路１７１材６Ａ
、　６Ｂはそれぞれ筒状孔路部材５Ａ、　５Ｂを受入れ
る開ロアＡ、　７Ｂを持ち、開ロア＾、　７Ｂを囲む外
面側には筒状孔路部材５Ａ、　５Ｂを受入れる環状の高
合金製の隅角部材８Ａ、　８Ｂを溶接９Ａ、　９Ｂによ
り予め一体に結合して置く。　ＩＯＡ　、　１０Ｂは筒
状孔路２の外端で筒状孔路部材５Ａ、　５Ｂに嵌合せる
環状の高合金製の端部部材であり、　ＩＩＡ　、　ＩＩ
Ｂは筒状孔路４の外端で箱状孔路部材６に嵌合せる高合
金製の端部部材である。

これらの部材は器体ｌ内において第３図に示すように組
合わせる。　すなわち、４つの単位孔路部材６Ａ、　６
Ｂ、　６Ｇ、　６Ｄを箱状孔路７に持込後それぞれ対応
する孔路面に押付けて箱状に組立て相接する各隅角を線
溶接して一体の箱状孔路部材６とする。　筒状孔路部材
５Ａ、　５Ｂは外方から筒状孔路２を通して挿込み内端
を隅角部材８八。

８Ｂ、開ロアＡ、　７Ｂの内周に位置させる。　端部部
材１０Ａ、　１０Ｂ　、　ｌＩＡ　、　ＩＩＢを嵌込む
。

器体１内に部材を組合せた後、第３図中Δ印で指摘しで
あるように、筒状孔路部材５Ａの内端と単位孔路部材６
Ａの開ロアＡとの間および筒状孔路部材５Ｂの内端と単
位孔路部材６Ｂの開ロアＢとの間に周方向の溶接ａを施
して封止する。　端部部材１１ＡおよびＩＩＢと箱状孔
路部材６の外端との間に同様封止溶接すを施し、また器
体ｌとの間に封止溶接Ｃを施す。　端部部材１０Ａおよ
び１０Ｂと筒状孔路部材５Ａ、　５Ｂとの間に封止溶接
ｄを施し、また器体１との間に封止溶接ｅを施す。

その後上記すべての接触面間隙から脱気パイプ１３をＩ
ＯＡ　、　ＩＯＢ　、　ＩＩＡまたは１１Ｂに設けて残
留空気を吸引し真空状態とした後、前記脱気パイプを切
除する。

以上のようにして得た半成体は１例としてアルゴンガス
で１０００〜２０００ｋｇ／　ｃ＋Ｊの高圧を加え。

１０００℃前後の高温状態のちとに置き、器体母材と高
合金部材間、高合金部材相互間を一体的に結合させる。

　１２は器内に高圧を作用させる超高圧ガス封入用増圧
器を示す。　このようにして金属の融点下の活性化状態
において接触面を高圧により密接させることにより拡散
接合が行われ５強固に結合した一体の完成体となる。

第４図に仕上加工を施した完成体を示す。

なお、上記実施例の工法において、隅角部材８Ａ、　８
Ｂを単位孔路部材６八、　６Ｂに予め溶接９Ａ、　９Ｂ
して置かないでも一体結合させることができ。

また孔路凸凹形状の如何によっては単位孔路部材を例え
ば上下に２分した半部単位孔路部材として上下から持込
んで器体内で溶接結合する等の分割施工法をとることが
可能である。

以上のように本発明によると、器体内孔路に凸凹がある
場合にもその形状に合わせた高合金材料の単位孔路部材
の器体内での組合わせによりクラッドすることが可能と
なり、また余分の材料の使用およびその最終的削除の必
要がなく少い工数で比較的容易に実施することができ。

また形成された耐蝕層の均質性がすぐれる等の効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用する容器を持つ機器の１例の
高圧力レンジ用ゲート弁の縦断側面図、第２図は本発明
に使用する部材の展開斜視図、第３図はその器体内組立
状態の縦断側面図。 第４図はその完成鉢容器の縦断側面図である。 １・・・器体、２・・・筒状孔路、３・・・ゲート弁体
。 ４・・・箱状孔路、　５Ａ、　５Ｂ・・・筒状孔路部材
、６・・・箱状孔路部材、　６Ａ、　６Ｂ、　６Ｃ，６
Ｄ・・・単位孔路部材。 ７Ａ、　７Ｂ・・・開口、　８Ａ、　８Ｂ・・・隅角部
材、　９Ａ、　９Ｂ・・・溶接、　ＩＯＡ　、　ＩＯＢ
　、　ＩＩＡ　、　１１Ｂ・・・端部部材、　１２・・
・超高圧ガス封入用増圧器、１３・・・脱気パイプ、ａ
。 ｂ、　ｃ、ｄ、ｅ・・・封止溶接。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高強度金属材料製の容器内の交叉する箱状孔路および筒
   状孔路の内面を耐蝕製高合金材料によりクラッドするた
   め、各筒状孔路の内面形状にあわせて成形した高合金製
   の１対の筒状孔路部材および箱状孔路の各面にあわせて
   成形した高合金製の単位孔路部材を用意し、ここに筒状
   孔路に向かう側の単位孔路部材には筒状孔路部材を受入
   れる開口に高合金製の隅角部材を付属させるものとし、
   これら孔路部材を高合金製の端部部材とともに器体内に
   おいて組立て、単位孔路部材を相互に溶接して箱状の孔
   路部材に結合し、各筒状孔路部材とそれを受入れた単位
   孔路部材との間ならびに孔路端における孔路部材と端部
   部材との間および端部部材と器体との間の接触面端に封
   止溶接を施し、ここに前記部材間およびそれらと器体と
   の間の接触面間隙を真空化するものとし、この半成体を
   高温、高圧により処理して器体および各部材の一体結合
   を行わせて完成体とすることを特徴とする内部組立式容
   器内面クラッド方法。