JPS6272964A - 内壁にライナ−を設けた圧力容器 - 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■じ■Ｌ 本発明は、内壁にライナーを設けた圧力容器、更に詳し
くは、内面に当接したリングによって内面よりｈｌｆ強
されたライナーを何する耐食性圧力容器に関する。

従来の技術 従来、尿素合成塔の化学反応装置等に用いられる等の圧
力容器には、内壁の防食を行なうため、耐食材によるラ
イナーが施されている。このような耐食性を要求される
圧力容器の材料としては、通常、耐圧部として鋼が用い
られ、一方ライナー材としてはＣｕ％ＳＵＳ、Ｔｉ、Ｔ
ａなどが使用されている。

しかしながらこのようなライナー材はいずれも高価であ
るため、経済的設計の観点からすると、ライナー材の厚
みは出来るだけ薄いことが望ましい。

一方、薄いライナーは負圧、熱応力などの圧縮応力によ
り、座屈を生ずる危険性が高くなる。特にライナー材と
してＴｉを用いた場合は、ライナーと容器壁とを簡単に
溶接によって取りつける事は出来ず、このため従来は、
ルーズライナー、すなわちライナーを外側容器と固定せ
ずフリーとするか、クラツド鋼板を介してライナーを外
側容器に取り付けていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、かかる従来のライナーを内壁に設けた圧
力容器では、ルーズライナーとすると、座屈強度が低く
、座屈崩壊などが生じ、一方りラッド鋼阪を介した外側
容器への取り付けを行なった場合は溶接部等の応力集中
のため疲労破壊する可脂性が高い。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、前記問題点に鑑み、ライナーの適切な補
強および容器壁への結合をはかりライナーの座屈を押さ
えた合理的設計にもとづく圧力容器を得るべく種々検討
を重ねた結果本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は内壁にライナーを設けた圧ツノ容器に
おいて、該ライナー材より線膨張率の大きい材料からな
るｈｌｉ強リシリングライナー内面に当接したことを特
徴とする内壁にライナーを設けた圧力容器を提供するも
のである。

本発明の圧力容器に用いられるライナー材としては、チ
タン等が用いられろ。これらライナーは容器内面に対し
接合されておらずフリーとする。

つぎにこれらライナーの内面に配置される補強リングは
、ライナーを構成する前記材料よりし線膨張率の大きい
材料からなる。かかる材料としては、例えばステンレス
鋼を用いることができる。

補強リングの形状は全円周を２分割あるいはそれ以上に
分割したリングであってよく、その断面形状は円形、長
方形等いずれであってもよい。

本発明圧力容器において、ライナー内面に該補強リング
を配置する方法はいかなる方法であってしよいが、例え
ばつぎのような方法を用いることが好ましい。

まず、第１図に示すごとく、円周を略２分割したリング
（１）（例えば５Ｏ９）２個を設ける。２ｇの分割リン
グの一方の連結部（２）はほぞおよびほぞ穴として固定
し、他方の連結部はクサビ（３）川の間隙を設ける。該
リングをライナーの内側にセットした後、リングと同じ
材質のクサビ（３）を前記のクサビ用間隙に打ち込み、
リングをライナーに対し内面より当接する。クサビの打
込み量はリングがライナー内壁よりはずれない程度とな
るようにすればよく、ライナーシェルとリングとの間に
溶接等接合手段は施工しない。なお、クサビは第２図に
示すごとく、スポット溶接（４）によりリングに固定す
るのが好ましい。

艷−匪 本発明の圧力容器では、容器内部の温度が上がると、ラ
イナーよりもリングの熱膨張量が優り、内側からライナ
ーを補強し、座屈の面外変形を拘束する。すなわち、本
発明圧力容器のリングによる補強作用はつぎのごとくで
ある。

例えば第３図に示すごとき一般的な圧力容器の運転条件
下において、容器と固定されず自由状態となったＴｉラ
イナーをＳＵＳのリング＋４で補強すると、温度の上界
に伴いリング内側からの締め付は力が大きくなり、座屈
に対してｈｌＴ強効采が生ずる。すなわち、リングの周
方向には式（１）のような応力が生ずる。

σ＝ＥｏαＯ’ｌ−Ｅ、α、Ｔ　　　　　　　（１）た
だし、 Ｅ、　　舖のヤング率 α。鋼の線膨張率 Ｅ、　　ＳＵＳのヤング率 α、　　ＳＵＳの線膨張率 Ｔ　容器運転時の温度と常温の差 すなわち、 Ｅ　ｏ＝　２　、　ｌ　Ｘ　Ｉ　Ｏ’（ｋｇ／　ｍｍ２
）α。−ｔａｘｔｏ−８ Ｅ＋＝２．ｌ　Ｘ　ｌ　Ｏ’（ｋｆＦ／闘２）α、＝１
７ＸＩＯ−” Ｔ＝２００℃ σ＝　８　（ｋｇ／ｍｍ’） となり、高温となるに伴い、リングによりライナーを補
強する作用が増加する。

発明の効果 高温においてライナーよりしリングの膨張４が」二面リ
ライナーノエルがリングによって内側より拘束されてい
るので、ライナーの座屈強度が飛躍的に増大する。さら
にリング間距離を小さくすると、座屈強度は大幅に向上
する。また、リングをライナーに溶接付けしないため溶
接部等における応力集中、疲労強度についての問題かな
く、例えばクサビのスポット溶接の取はずしなどにより
リング取り替が比較的簡単に行ない得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にて用いられる？＋Ｉｉ強リングの−
具体例を示す概略図、第２図は、補強リングのクサビ部
分を示す拡大図、第３図は、圧力容器の運転条件の一具
体例を示すグラフである。 図中の主な符号はつぎのとおりである。 １、リング、２．連続部、３・クサビ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内壁にライナーを設けた圧力容器において、該ラ
   イナー材より線膨張率の大きい材料からなる補強リング
   を該ライナー内面に当接したことを特徴とする内壁にラ
   イナーを設けた圧力容器。
2. （２）ライナーがチタンからなり、補強リングがステン
   レス鋼よりなる前記第（１）項の圧力容器。