JPH084740B2 - 加圧・加熱処理装置 - Google Patents
加圧・加熱処理装置Info
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- JPH084740B2 JPH084740B2 JP61258018A JP25801886A JPH084740B2 JP H084740 B2 JPH084740 B2 JP H084740B2 JP 61258018 A JP61258018 A JP 61258018A JP 25801886 A JP25801886 A JP 25801886A JP H084740 B2 JPH084740 B2 JP H084740B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/002—Component parts of these vessels not mentioned in B01J3/004, B01J3/006, B01J3/02 - B01J3/08; Measures taken in conjunction with the process to be carried out, e.g. safety measures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加圧ガス中で被処理品を加熱処理する装置に
関する。更に詳しくは加圧ガスとして酸素を含有する気
体を用い，この加圧ガスの容器の内部に加熱炉を装置し
て被処理品をこの加熱炉中に置くことにより，酸素を含
有する加圧ガス中で加熱処理する装置である。
関する。更に詳しくは加圧ガスとして酸素を含有する気
体を用い，この加圧ガスの容器の内部に加熱炉を装置し
て被処理品をこの加熱炉中に置くことにより，酸素を含
有する加圧ガス中で加熱処理する装置である。
加圧ガス容器中に加熱炉を装置することにより被処理
品を加圧ガス中で加熱処理する装置は通称HIP（Hot Iso
static Pressの略）装置と呼ばれ2000kgf/cm2までの高
圧ガス存在下で加熱処理するものの外，多様な装置が知
られ用いられている。これらの装置で用いられる高圧ガ
スの種類としてはアルゴンガスが多く，窒素ガスその他
も用いられているが反応性にとむ気体は通常は用いられ
ていない。一方，酸素ガスを含有する加圧ガス中におい
て加圧・加熱処理を行なうことは試験的には行なわれ，
被処理物の品質を改良する等の効果があることが知られ
ているが，危険を伴うことが予想される等の理由から，
実際の生産工程で用いられるまでは至っていない。
品を加圧ガス中で加熱処理する装置は通称HIP（Hot Iso
static Pressの略）装置と呼ばれ2000kgf/cm2までの高
圧ガス存在下で加熱処理するものの外，多様な装置が知
られ用いられている。これらの装置で用いられる高圧ガ
スの種類としてはアルゴンガスが多く，窒素ガスその他
も用いられているが反応性にとむ気体は通常は用いられ
ていない。一方，酸素ガスを含有する加圧ガス中におい
て加圧・加熱処理を行なうことは試験的には行なわれ，
被処理物の品質を改良する等の効果があることが知られ
ているが，危険を伴うことが予想される等の理由から，
実際の生産工程で用いられるまでは至っていない。
酸素ガスを含有する圧縮ガスの中で被処理品を加熱し
ようとする場合，炉を内蔵する容器や配管等の一部が酸
素ガスと反応して高熱を発することがあり，時として容
器中の圧縮ガスが容器を酸化し高温の融解した酸化物を
飛沫としてまき散らしながら噴出することがある。この
ような事故は1000kgf/cm2の純酸素ガスを用いた場合に
常に起きる訳ではなく，有機物が加圧室内に存在して発
火点に達してしまったり，シール部の破損などにより高
速の気体の流れで部品の一部が過剰に熱せられ着火する
等が起こってしまった時に装置を構成する部品が延焼に
よって焼損し酸化物等として噴出するものである。
ようとする場合，炉を内蔵する容器や配管等の一部が酸
素ガスと反応して高熱を発することがあり，時として容
器中の圧縮ガスが容器を酸化し高温の融解した酸化物を
飛沫としてまき散らしながら噴出することがある。この
ような事故は1000kgf/cm2の純酸素ガスを用いた場合に
常に起きる訳ではなく，有機物が加圧室内に存在して発
火点に達してしまったり，シール部の破損などにより高
速の気体の流れで部品の一部が過剰に熱せられ着火する
等が起こってしまった時に装置を構成する部品が延焼に
よって焼損し酸化物等として噴出するものである。
このような危険性は，取扱上の注意等によって小さく
することはできても，実際の生産工程で絶無を期するこ
とは難しいために，実際に高圧酸素ガスを取扱っていて
事故を起こした事例は何件も知られており，酸素ガスを
含有する圧縮ガス中での処理は危険を伴なうと考えざる
を得なかった。
することはできても，実際の生産工程で絶無を期するこ
とは難しいために，実際に高圧酸素ガスを取扱っていて
事故を起こした事例は何件も知られており，酸素ガスを
含有する圧縮ガス中での処理は危険を伴なうと考えざる
を得なかった。
本発明はこのような危険を除去し，酸素ガスを含有す
る圧縮ガス中での加熱処理が安全にできるような装置を
提供しようとするものである。
る圧縮ガス中での加熱処理が安全にできるような装置を
提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕 この目的を達成させるために，本発明は，酸素ガスを
含有する高圧ガスの状態下で被処理物を加熱処理する装
置において，前記高圧ガスに直接接触する上蓋，下蓋及
び耐圧シリンダの表面部分に，銅を主成分として含有す
る金属を構成材料として使用したことを特徴とする。
含有する高圧ガスの状態下で被処理物を加熱処理する装
置において，前記高圧ガスに直接接触する上蓋，下蓋及
び耐圧シリンダの表面部分に，銅を主成分として含有す
る金属を構成材料として使用したことを特徴とする。
高圧酸素ガスを用いた加熱処理における種々の事故例
を検討すると，装置の一部が高熱を発して飛散し，内蔵
ガスが噴出する現象が著るしく急速に進行し，爆発に近
い衝撃を与える場合すらあることがわかる。現象が急速
に進行する理由は高熱を発して飛散するときの熱の発生
速度と発熱量が著るしく大きいことにある。この場合何
らかの理由で着火し，装置の一部が破損して内蔵ガスが
流出し始めると，その部分は融点を越える温度に保たれ
ながら急速なガス流にさらされることとなり，装置は液
滴として飛散してゆく。
を検討すると，装置の一部が高熱を発して飛散し，内蔵
ガスが噴出する現象が著るしく急速に進行し，爆発に近
い衝撃を与える場合すらあることがわかる。現象が急速
に進行する理由は高熱を発して飛散するときの熱の発生
速度と発熱量が著るしく大きいことにある。この場合何
らかの理由で着火し，装置の一部が破損して内蔵ガスが
流出し始めると，その部分は融点を越える温度に保たれ
ながら急速なガス流にさらされることとなり，装置は液
滴として飛散してゆく。
このような現象の原因となる熱は，次の反応によって
生成する。
生成する。
Fe＋1/2 O2＝FeO （３） 反応（１）は，例えば100気圧の純酸素ガスが鉄製の
容器を燃焼させながら噴出したときに進行したことが噴
出物の分析から見出されている。又，反応（３）は，酸
素50％，アルゴン50％の混合ガスが1400kgf/cm2でステ
ンレス製の部品を燃焼させながら噴出した場合に見出さ
れている。反応（２）は，上記２例の中間に当るガス組
成で生じるものと考えられる。これらの反応（１），
（２），（３）によって生成する反応熱は標準状態298.
5゜Ｋに於て各々412KJ/mol,372KJ/mol,272KJ/molである
ことが知られている。
容器を燃焼させながら噴出したときに進行したことが噴
出物の分析から見出されている。又，反応（３）は，酸
素50％，アルゴン50％の混合ガスが1400kgf/cm2でステ
ンレス製の部品を燃焼させながら噴出した場合に見出さ
れている。反応（２）は，上記２例の中間に当るガス組
成で生じるものと考えられる。これらの反応（１），
（２），（３）によって生成する反応熱は標準状態298.
5゜Ｋに於て各々412KJ/mol,372KJ/mol,272KJ/molである
ことが知られている。
この反応熱は反応生成物を融解させるのに必要な熱量
の３〜４倍に達する。気体の流れがあると液相は液滴と
して飛散してしまい，金属相の新生面が酸素を含む気体
に対して曝露され続ける結果反応が急速に進行する。こ
の反応熱がもし反応生成物やその周囲にある物質をその
融点まで加熱するのに不足であれば，このような激しい
反応は起こさないであろう。通常の条件下では，金属が
酸化されると酸化生成物は金属の表面で固相を生成し，
酸素の供給を抑制することとなり，燃焼と呼べるような
急激な反応は生じない。
の３〜４倍に達する。気体の流れがあると液相は液滴と
して飛散してしまい，金属相の新生面が酸素を含む気体
に対して曝露され続ける結果反応が急速に進行する。こ
の反応熱がもし反応生成物やその周囲にある物質をその
融点まで加熱するのに不足であれば，このような激しい
反応は起こさないであろう。通常の条件下では，金属が
酸化されると酸化生成物は金属の表面で固相を生成し，
酸素の供給を抑制することとなり，燃焼と呼べるような
急激な反応は生じない。
すなわち，有機物が着火する等の理由で局部的に高温
が発生したとき，金属相が着火，延焼して破損に至る基
本的原因は，鉄を主成分とする金属相と酸素ガスとの反
応熱が，部材を融解させ得る以上に大きいことによる。
従って酸素ガスとの反応熱が小さい金属を主成分とする
合金を構造材として用い，その合金が局部的に加熱され
ても着火，延焼しないことを確認できれば，酸素ガスを
含有する圧縮ガスの中での加熱処理が安全にできる装置
の設計が可能になる。この観点から，各種金属を主成分
とする合金類について着火，延焼についての検討を試み
た結果，銅を主成分とする合金は高圧の酸素ガス中に於
ても着火，延焼しないことが判明し，かつ銅と酸素ガス
との反応熱も小さいことが知られていて，実験結果と整
合することがわかった。
が発生したとき，金属相が着火，延焼して破損に至る基
本的原因は，鉄を主成分とする金属相と酸素ガスとの反
応熱が，部材を融解させ得る以上に大きいことによる。
従って酸素ガスとの反応熱が小さい金属を主成分とする
合金を構造材として用い，その合金が局部的に加熱され
ても着火，延焼しないことを確認できれば，酸素ガスを
含有する圧縮ガスの中での加熱処理が安全にできる装置
の設計が可能になる。この観点から，各種金属を主成分
とする合金類について着火，延焼についての検討を試み
た結果，銅を主成分とする合金は高圧の酸素ガス中に於
ても着火，延焼しないことが判明し，かつ銅と酸素ガス
との反応熱も小さいことが知られていて，実験結果と整
合することがわかった。
本発明は，このような結果にもとづいて高圧酸素ガス
に直接触れる部分を銅合金で構成することによって，前
記問題点は解決させた。
に直接触れる部分を銅合金で構成することによって，前
記問題点は解決させた。
以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。第
１図は酸素ガスを含有する高圧ガスの中で被処理品を加
熱処理するための処理容器の断面図を示す。この処理容
器を構成する各部の機能は従来のHIP装置におけるもの
と変わらないが，部品を構成する材料が一部銅を主成分
とする材料となっていることが特徴となっている。この
容器は円筒形をした耐圧シリンダ２と同耐圧シリンダ２
の表面部分であるライナ17の上下を上蓋３と下蓋４で封
止した構造を有し，その内部に断熱層16と発熱体15から
なる加熱炉９を設置し，その内部に被処理品14を置いて
酸素ガスを含有する高圧ガスを導管７から圧入し，かつ
電気導線導入部18を通じて通電加熱を行ない，温度測定
を行なって被処理品の加圧・加熱処理を行なう構造とな
っている。高圧ガスが漏れ出ないように各部にシール部
11,12,21がある。耐圧シリンダ２の外側あるいは内側は
水冷ジャケットによって冷却される。
１図は酸素ガスを含有する高圧ガスの中で被処理品を加
熱処理するための処理容器の断面図を示す。この処理容
器を構成する各部の機能は従来のHIP装置におけるもの
と変わらないが，部品を構成する材料が一部銅を主成分
とする材料となっていることが特徴となっている。この
容器は円筒形をした耐圧シリンダ２と同耐圧シリンダ２
の表面部分であるライナ17の上下を上蓋３と下蓋４で封
止した構造を有し，その内部に断熱層16と発熱体15から
なる加熱炉９を設置し，その内部に被処理品14を置いて
酸素ガスを含有する高圧ガスを導管７から圧入し，かつ
電気導線導入部18を通じて通電加熱を行ない，温度測定
を行なって被処理品の加圧・加熱処理を行なう構造とな
っている。高圧ガスが漏れ出ないように各部にシール部
11,12,21がある。耐圧シリンダ２の外側あるいは内側は
水冷ジャケットによって冷却される。
これらの部品のうち銅を主成分とする材料である必要
がある部位は，上蓋3,下蓋４及びライナ17である。この
種の容器で，酸素を含有する高圧ガスで金属部材が着
火，延焼して装置の破損に到る可能性があるのは蓋シー
ル部11,12及び電気導線導入シール部21であるが，これ
らの部位はともに銅を主成分とする材料で周囲をかこま
れており，万一微小リークが発生し，これが徐々に高速
ガス流を伴なう大規模なリークに進展した場合にも，こ
のガス流による金属部材の融解，飛散は起こらず，不活
性ガスを圧力媒体ガスとして使用する通常のHIP装置に
おけるガスリークと同様に単なるガス噴出のみにとどめ
ることができる。
がある部位は，上蓋3,下蓋４及びライナ17である。この
種の容器で，酸素を含有する高圧ガスで金属部材が着
火，延焼して装置の破損に到る可能性があるのは蓋シー
ル部11,12及び電気導線導入シール部21であるが，これ
らの部位はともに銅を主成分とする材料で周囲をかこま
れており，万一微小リークが発生し，これが徐々に高速
ガス流を伴なう大規模なリークに進展した場合にも，こ
のガス流による金属部材の融解，飛散は起こらず，不活
性ガスを圧力媒体ガスとして使用する通常のHIP装置に
おけるガスリークと同様に単なるガス噴出のみにとどめ
ることができる。
なお，銅を主成分として含有する金属としては，日本
工業規格JISH3208に規定するABP,JISH3441に規定するAB
B,JISH3425に規定するHBsB,JISH3731に規定するPBPI,PB
P2及びPBP3,JISH3732に規定するPBs,JISH3741に規定す
るPBB,JISH3802に規定するBeCnB,およびこれに相当する
銅を主成分として含有する金属，あるいは相当品として
外国の工業規格に規定されている材料がある。
工業規格JISH3208に規定するABP,JISH3441に規定するAB
B,JISH3425に規定するHBsB,JISH3731に規定するPBPI,PB
P2及びPBP3,JISH3732に規定するPBs,JISH3741に規定す
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銅を主成分として含有する金属，あるいは相当品として
外国の工業規格に規定されている材料がある。
上記実施例における酸素ガスを含有する高圧ガスの圧
力は1kgf/cm2とした。
力は1kgf/cm2とした。
本発明によれば，直接高圧の酸素ガスに接触する上
蓋，下蓋及び耐圧シリンダの表面部分に，銅を主成分と
して含有する金属を構成材料として使用したから，高圧
容器としての必要強度を具備するとともに着火又はガス
リークによる摩擦熱による容器構成部材の延焼，融解等
を防ぐことができ,HIP装置等高圧下における高温処理装
置に酸素ガスを用いることができる。
蓋，下蓋及び耐圧シリンダの表面部分に，銅を主成分と
して含有する金属を構成材料として使用したから，高圧
容器としての必要強度を具備するとともに着火又はガス
リークによる摩擦熱による容器構成部材の延焼，融解等
を防ぐことができ,HIP装置等高圧下における高温処理装
置に酸素ガスを用いることができる。
第１図は本発明の実施例を示す断面図，第２図は本発明
にかかる加圧・加熱装置全体を示す側面図，第３図はそ
の正面図である。 １……ヨークフレーム,5……装置架台,6……容器移動シ
リンダ,8……供電配線,10……加圧・加熱処理装置,13…
…加圧室,19……加熱炉床部
にかかる加圧・加熱装置全体を示す側面図，第３図はそ
の正面図である。 １……ヨークフレーム,5……装置架台,6……容器移動シ
リンダ,8……供電配線,10……加圧・加熱処理装置,13…
…加圧室,19……加熱炉床部
Claims (1)
- 【請求項１】酸素ガスを含有する高圧ガスの状態下で被
処理物を加熱処理する装置において，前記高圧ガスに直
接接触する上蓋，下蓋及び耐圧シリンダの表面部分に，
銅を主成分として含有する金属を構成材料として使用し
たことを特徴とする加圧・加熱処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258018A JPH084740B2 (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 加圧・加熱処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258018A JPH084740B2 (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 加圧・加熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63111935A JPS63111935A (ja) | 1988-05-17 |
| JPH084740B2 true JPH084740B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=17314385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61258018A Expired - Lifetime JPH084740B2 (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 加圧・加熱処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084740B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10508316B2 (en) | 2017-03-31 | 2019-12-17 | General Electric Company | Method and fixture for counteracting tensile stress |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH074517B2 (ja) * | 1985-04-19 | 1995-01-25 | 戸田工業株式会社 | 二重殻を備えた高圧オ−トクレ−ブ |
-
1986
- 1986-10-29 JP JP61258018A patent/JPH084740B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63111935A (ja) | 1988-05-17 |
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