マルテンサイト系
代表的なものはSUS403、SUS410の13クロム系。
焼入れにより硬化させることができるため処理法により色々な使い方ができる。炭素量が少ないほうが腐食にはより強い。炭素量が多いものにはクロムを加えて錆びにくくします
フェライト系
SUS430が代表的。マルテンサイト系にくらべて加工しやすく腐食しにくい。溶接性も比較的よい。焼入れによる硬化がなく、焼きなまし状態での使用になります。
二相系
フェライト系とオーステナイト系の中間。耐海水性に優れており、強度も高いという性質があります。
オーステナイト系
オーステナイト系の代表的なステンレスはSUS304。一般に延性および靭性に富み溶接性も優れている。耐食性も優れ、低温、高温における性質もよいです。
チタンは強い耐蝕性を持っており、錆を生じにくいです。
そのため、純チタンは溶接が難しいですが、表面の汚を簡単にに取り除けます。純度の高いチタンは水に溶けません。
チタンは融点が高く、超硬合金として使われ、鋼と同等の強度を持ちますが、比重が大変低く鋼の45%程度の重さであります。アルミと比べるとチタンは重くなってしまいますが、その強度はアルミの２倍程度あります。
比重は4.5。融点は摂氏1812度。耐食性が高く、展性、延性に富み、引張強度が大きいです。空気中では常温で酸化被膜を作り内部が保護される。磁石をわずかに引きつける弱い磁性や極めて低い電気伝導性、熱伝導性を持っています。
チタンの約95%は二酸化チタンとして、主に白色の顔料として絵具や合成樹脂などに使用されます。ちなみに、二酸化チタンで作られた絵具は赤外線の反射率が高いため、屋外での絵画の描写に向いているほか、セメントなどにも使用されることもあります。
チタンの強さや軽さ、耐蝕性、厳しい温度条件に耐えられるため、アルミニウムや銅、鉄、マンガン、モリブデンなどとの合金が航空機分野、自動車、スプーン・フォーク、中華鍋、印鑑、眼鏡、時計、フライパン、ゴルフクラブ、自転車のフレームなどにわたって使用されています。
破裂危険性について
高温圧力流体保有容器では容器の一部に亀裂ができ場合、進展して板の肉厚を通り抜けた場合内部から蒸気が漏れ出す。
もれ出た蒸気は大気圧まで圧力を下げ、圧力が下がったことにより膨張しエネルギーを大きくする。この結果亀裂がさらに大きくなる。
蒸気が漏れ出ている部分が局所的で亀裂も小さければ外に漏れ出す蒸気の量は少なく、内部の圧力の変化はゆっくりであるが、蒸気の漏れ出す量が多い場合は内部の流体の圧力も大気圧まで下がってしまう。
この結果大気圧まで下がった内部の流体のエネルギーは大気圧の沸点のエネルギー分よりも大きい分に相当する量が液体を気体に変え、容量が増加する。この容量の増加が容器を破壊し吹き飛ばす。
これが破裂危険性。
流体の場合は亀裂が入ると大変危険だが水の場合はそれほどでもない。
そのため圧力容器の試験は水を使って行われる。
温度の異なる流体を壁を隔てた両側に流し、熱を移動させる熱交換器。
その方法は高温流体側での対流伝熱、壁で隔てられたもう一方での伝導伝熱、低温流体の対流伝熱。
直接式
多くの熱交換器に用いられている方法で、高温流体と低温流体を壁を隔てて両側に流し直接熱交換させるもの。
間接式
間接式は高温流体と低温流体の間に別の媒体を用いる形式。
換熱型熱交換器の流体の流路の設計は管の内外に流路を設計するものと、管内に板を張るものと２つある。
基本設計条件
法令、標準仕様書、圧力容器の規格、熱交換器の規格
単位
風荷重、地震荷重、雪荷重、周辺温度、設置高さ、輸送に関して
内径、設計荷重、様々な荷重の合計、許容応力、アンカボルトについて、腐れ代、
熱交換器
胴の最大内径と標準内径、最大チューブ質量
トレイ
保温、保冷、火傷防止処理、について
防火 塗装
圧力容器の内容 設計圧力の範囲 設計温度の範囲
材料について
用いる材料の許容院長応力
応力解析、疲労解析
溶接継手の種類とその非破壊検査
突合せ溶接継手の機械試験 耐圧試験
耐圧試験
耐圧試験は主に水を用いて行われ、製作する圧力容器の設計圧力よりも大きい圧力を加え、その容器の強度や耐圧性能を調べるために行われます。
耐圧試験の種類
液圧試験
容器内に水が入ると都合が悪く、不具合が生じてしまうような場合で、使用する液体が試験する温度で沸点以下であれば適用できます。
気圧試験
水が容器に入ると都合が悪く、水の重さに容器が耐えられないような場合で、試験に適した水質の水が手に入らない場合空気や窒素を使用することができます。
気液併用試験
低圧平底形容器や大型の問うなどの部分的に水頭圧のかかる容器で、水圧だけの試験には耐えられず、気圧試験では蓄積する圧力が大きすぎるため、それを軽減する場合に適用できます。
漏れ試験
定期検査などで安全性が他とてないような漏れがないか確かめるための試験です。液体を使ったり気体を使ったりして容器内をいっぱいにして漏れがないかを確認します。
