JPS603540A - 高温腐食割れ試験機の発生蒸気排出装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、深油井の銅管なとの管状の試験片を高温高
圧下て腐食割れ試験する試験機に関するものであり、特
にそのプロテクタ内の発生蒸気を外部に排出する発生蒸
気排出装置に関するものである。

（ロ）従来技術 たとえば、深浦井て汲取られる原油は腐食作用がある。

また、深浦井は地下数千メートルに達するため、鋼管は
地熱によって加熱される。この他、鋼管はその自重によ
って引張荷重を受け、原油によって内圧も受ける。この
ため、最近、深浦井の鋼管なとの管状の試験片に腐食液
を封入するとともに、この試験片を高温度に加熱し、高
温高圧下で腐食割れ試験することが要望されている。腐
食液を試験片に封入すると、試験片が破断したきき腐食
液が試験片の破断個所から噴出する。これに対処するに
は、試験片の外周を筒状のプロテクタによって包囲し、
試験片の破断個所から噴出する腐食液をプロテクタ内に
収容すればよい。しかしながら、腐食液か試験片の破断
個所から噴出すると、これか蒸発し、プロテクタ内に腐
食液の蒸気か発生する。このため、蒸気圧によってプロ
テクタの内圧か急激に上昇し、危険である。したかって
、プロテクタ内の発生蒸気をできるだけ迅速に排出する
必要がある。また、高温度のままで腐食液を排出するよ
、その熱によって配管か破損するおそれがあり、蒸気を
十分に冷却する必要がある。

（ハ）目　的 この発明は、この種の高温腐食割れ試験機において、そ
のプロテクタ内の発生蒸気を設定温度以下に冷却し、て
きるだけ迅速に外部に排出することを目的としてなされ
たものである。

〈二）構　成 この発明は、プロテクタ内に発生した腐食液の蒸気を蒸
気排出流路によって排出し、排出流路の蒸気を冷却器に
よって冷却し、排出流量を調節弁によって調節する。そ
して、冷却器の下流の温度を温度センサによって感知し
、その温度感知信号によって調節弁を制御する。これに
よってプロテクタ内の発生蒸気を設定温度以下に冷却し
、外部に排出するようにしたものである。

（ホ）実施例 以下、この発明の実施例を図面について説明する。

図において、試験片（１）は管状のもので、その両端は
ねしなとの連結手段によって一対のプルロッド（２Ｌ）
、（２Ｒ，）に連結されている。腐食液は、空気圧式開
閉弁（３）を通ってプルロット（２Ｌ）の内孔（４Ｌ）
に導入され、予熱ヒータ（５）によって予熱され、試験
片（１）に導入され、封入される。

そして、試験片（１）からプルロツＩ”（２Ｒ）の内孔
（４Ｒ）を通り、冷却器（７）によって冷却され、空気
圧式開閉弁（６）より排出され、循環する。

試験片（１）の外周はプロテクタ（８）によって包囲さ
れている。プロテクタ（８）の両端は各プル口′ｙ　Ｉ
″（２１−ゝ・（２Ｒゝ（”００・’ｌ”ｊ　＜　ｔ！
＝　’ｂ−“　１のプルロッドはプロテクタ（８）に対
し軸方向にスライドするこ七ができる。したがって、各
プル口＝　３− ット（２Ｌ）、（２Ｒ）を軸方向に相対的に変位させる
ことができ、試験片（１）に引張荷重を与えることがで
きる。

試験片（１）はプロテクタ（８）の外部に設けられた加
熱器（９）によって加熱される。加熱器（９）は、２つ
割りした割り型のもので、プロテクタ（８）の周囲を包
囲するよう配置されている。

プロテクタ（８）の内部は発生蒸気排出流路（１０）に
よって外部に接続されている。排出流路（１０）は、冷
却器（１１）、安全弁（１２）および高圧フィルタ（１
３）を有する。冷却器（１１）は排出流路（１０）の蒸
気を冷却し、高圧フィルタ（１３）は排出流路（１０）
の流体を濾過する作用をする。排出流路（１０）は、空
気圧式調節弁〈１４〉、電磁弁（１５）およびニードル
バルブ（１６）を有する。調節弁（１４）は排出流路〈
１０）の流量を調節し、電磁弁（１５）は排出流路（１
０）を開閉する作用をする。さらに、冷却器（１１）の
下流にその流体温度を感知する温度センサ（１７）およ
び流体圧力を感知する圧力センサ（１８）が設けられて
いる。温度センサ（１７）は温度制御装置（１９）に接
続され、温度　４− 制御装置く１９）は調節弁（１４）および電磁弁（１５
）に接続されている。温度制御装置（１９）は、温度セ
ンサ（１７）の温度感知信号によって調節弁（１４）を
制御する。圧力センサ（１８）は圧力計（２０）および
圧力制限装置（２１）に接続され、圧力制限装置（２１
）は調節弁（１４）に接続されている。圧力センサ（１
８）は、試験片（１）の破断を検出する検出器としての
働きをし、後述するようにプロテクタ（８）から排出さ
れる流体の圧力によって試験片（１）の破断を検出し、
その検出信号を温度制御装置（１９）に与える。

この実施例では、水槽（２２）および高圧ポンプ（２３
）か冷却水供給流路（２４）によって一方のプルロット
’（２Ｌ）の内孔（４Ｌ）に接続されている。供給流路
（２４）は、低圧フィルタ（２５）、圧力計（２６）、
空気圧式開閉弁（２７）および逆止弁（２８）を有する
。蒸気排出流路〈１０）の圧力センサ（１８）は、この
供給流路（２４）の高圧ポンプ〈２３）および開閉弁（
２７）にも試験片（１）の破断検出信号を与える。

前記のように構成された試験機において、試験片（１，
）は腐食液の腐食作用を受け、加熱器（９）によって高
温度に加熱される。さらに、プルロット（２Ｌ）、（２
Ｒ）によって試験片（１）に引張荷重が与えられる。試
験片（１）は、腐食液によって内圧も受ける。したがっ
て、実際の深浦井の鋼管の使用状態か再現され、シュミ
レーション試験される。

この試験は、試験片〈１）か破断されるまで長期間にわ
たって連続的に行なわれる。試験片（１）か破断される
と、その破断個所から噴出した腐食液はプロテクタ（８
）内に収容される。

プロテクタ（８）内に収容された腐食液はプロテクタ（
８）の熱によって蒸発する。このため、蒸気圧によって
プロテクタ（８）の内圧が急激に上昇し、危険であるの
は前述した通りである。

この装置は、プロテクタ（８）内の発生蒸気を排出流路
（１０）によって排出することができる。プロテクタ（
８）内の発生蒸気は冷却器（１１）によって冷却され、
温度センサ（１７）および圧力センサ（１８）を通り、
フィルタ（１３）によって濾過され、調節弁（１４）お
よび電磁弁（１５）に導かれる。電磁弁（１５）は、常
時は閉しられており、流体はニードルバルブ〈１６）を
通ってわずかに排出されるだけである。このため、圧力
センサ（１８）の圧力が急激に上昇し、試験片（１）の
破断か圧力センサ（１８）によって検出される。圧力セ
ンザ（１８）は、試験片（１）の破断検出信号を温度制
御装置（１９）に与える。制御装置く１９）は、圧力セ
ンサ（１８）の試験片破断検出信号によって電磁弁（１
５）を開く。したがって、排出流路（１０）の流体か電
磁弁（１５）を通って外部に排出される。

温度センサ（１７）は冷却器（１１）の下流の流体温度
を感知し、温度制御装置（１９）は温度センサ（１７）
の温度感知信号によって調節弁（１４）を制御する。し
たかって、冷却器〈１１）の下流の流体温度に応じて調
節弁（１４）の流量が調節される。冷却器（１１）の下
流の流体温度が高いとき調節弁（１４）の流量は減少し
、流体）黒度か低いとき調節弁（１４）の流量は増大す
る。したがって、プロテクタ（８）内の発生蒸気を冷却
器（１１）によって有効に冷却し、設定温度以下に冷却
することかでき、しかもできるだけ迅速　）に排出する
ことかできる。発生蒸気は、冷却器（１１）によって設
定温度以下に冷却され、液化され、　７− 調節弁（１４）および電磁弁（１５）を通って外部に排
出され、回収される。

この実施例では、圧力センサ（１８）の試験片破断検出
信号によって冷却水供給流路（２４）のポンプ（２３）
が駆動され、開閉弁（２７）が開かれる。これと同時に
、腐食液循環流路の開閉弁（３）、（６）が閉しられる
。高圧ポンプ（２３）は、水槽（２２）の冷却水を開閉
弁（２７）および逆止弁（２８）を介して試験片（１）
に導入する。これによって、試験片（１）およびプロテ
クタ〈８）内が冷却される。

なお、この実施例では圧力センサ（１８）によってプロ
テクタ〈８）の内の発生蒸気の圧力を感知し、これによ
って試験片（１）の破断を検出するようにしたものにつ
いて説明したが、その他の検出器を使用することも可能
である。たとえば、試験片（１）が破断すると、プルロ
ット（２Ｌ）、（２Ｒ＞は軸方向に大きく変位する。し
たがって、このプルロッド（２Ｌ＞、（２Ｒ）の変位に
よって試験片（１）の破断を検出し、発生蒸気排出流路
（１０）の電磁弁（１５）を開き、冷却水供給流路（２
４）のポンプ（２３）を＝　８− 駆動し、開閉弁（２７）を開き、腐食液循環流路の開閉
弁（３）、（６）を閉じてもよい。冷却器（１１）とし
て水冷式のものを使用し、試験片（１）か破断したとき
この冷却器（１１）に冷却水を供給するようにしてもよ
い。排出流路（ｌＯ）の圧力制限装置（２１）を作動さ
せ、圧力センサ（１８）の圧力感知信号によって調節弁
（１４）を制御し、排出流路（１０）の圧力を所定値以
下に制限するようにしてもよい。また、調節弁（１４）
が故障したとき電磁弁（１５）か閉じられ、ニードルバ
ルブ〈１６）より流体が徐々に、排出ざるようにするこ
とも可能である。

（へ）効　果 以上説明したように、この発明は、高温腐食割れ試験機
において、そのプロテクタ内の発生蒸気を設定温度以下
に冷却し、できるだけ迅速に排出することができる。し
たがって、プロテクタ（８）の内圧が急激に上昇したと
きの危険を回避することができ、所期の目的を達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示す説明図である。 （１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・試
験片（８）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・プロテクタ（１０）・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・発生蒸気排出流路（１１）・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・冷却器（１４）・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・調節弁（１７）・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・温度センサ（１
９）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・温度
制御装置特許出願人　株式会社　島津製作所 代理人　新実健部（外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 腐食液を封入した管状の試験片の外周を筒状のプロテク
   タによって包囲し、前記試験片を高温高圧下で腐食割れ
   試験し、前記試験片か破断したときその破断個所から噴
   出する腐食液を前記プロテクタ内に収容するようにした
   高温腐食割れ試験機において、前記プロテクタ内に発生
   した腐食液の蒸気を排出する排出流路と、前記排出流路
   の蒸気を冷却する冷却器と、前記排出流路の流量を調節
   する調節弁と、前記冷却器の下流の流体温度を感知する
   温度センサとからなり、前記温度センサの温度感知信号
   によって前記調節弁を制御し、これによって前記プロテ
   クタ内の発生蒸気を設定温度以下に冷却し、外部に排出
   するようにしたことを特徴とする発生蒸気排出装置。