JP2007016274A - 蒸気タービン用配管とその製造法及びそれを用いた蒸気タービン用主蒸気配管と再熱配管並びに蒸気タービン発電プラント - Google Patents
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Abstract
本発明の目的は、結晶粒を均一に細粒化した遠心鋳造材を配管に用いることで、より高温化が達成でき、又、配管の信頼性を高めた遠心鋳造配管からなる蒸気タービン用配管とその製造法及びそれを用いた蒸気タービン用主蒸気配管と再熱配管並びに蒸気タービン発電プラントを提供することにある。
【解決手段】
本発明は、径方向に垂直な面の結晶粒度番号が5以上である径方向の柱状晶を有するマルテンサイト鋼で、遠心鋳造材よりなることを特徴とする蒸気タービン用配管にあり、質量で、C0.05〜0.5%、Si1.0%以下、Mn0.05〜1.5%、Ni0.01〜2.5%、Cr8.0〜13.0%、Mo0.05〜2.5%、W3.0%以下、V0.05〜0.35%、Nb0.01〜0.5%、Co5%以下、N0.01〜0.1%、B0.03%以下、Al0.05%以下、残部が不可避的不純物と鉄からなる。
【選択図】 図1
Description
Claims (17)
- 径方向に垂直な面の結晶粒度番号が5以上である径方向の柱状晶を有するマルテンサイト鋼で、遠心鋳造材よりなることを特徴とする蒸気タービン用配管。
- 請求項1において、前記マルテンサイト鋼が、質量で、C0.05〜0.5%、Si1.0%以下、Mn0.05〜1.5%、Ni0.01〜2.5%、Cr8.0〜13.0%、Mo0.05〜2.5%、W3.0%以下、V0.05〜0.35%及びNb0.01〜0.5%を含有し、Co5%以下、N0.01〜0.1%、B0.03%以下及びAl0.05%以下であることを特徴とする蒸気タービン用配管。
- 請求項1において、前記マルテンサイト鋼が、質量で、C0.07〜0.20%、Si0.2〜0.6%、Mn0.3〜0.7%、Ni0.2〜0.8%、Cr8.0〜13.0%、Mo0.9〜1.8%、W0.1〜0.7%、V0.05〜0.35%、Nb0.01〜0.3%、N0.01〜0.1%、Al0.005〜0.02%、残部が不可避的不純物と鉄からなることを特徴とする蒸気タービン用配管。
- 請求項1において、前記マルテンサイト鋼が、質量で、C0.07〜0.20%、Si0.2〜0.6%、Mn0.3〜0.7%、Ni0.2〜0.8%、Cr8.0〜13.0%、Mo0.5〜1.2%、W1.0〜3.0%、V0.05〜0.35%、Nb0.01〜0.3%、Co0.5〜2.0%、N0.01〜0.1%、B0.003〜0.02%、Al0.005〜0.02%、残部が不可避的不純物と鉄からなることを特徴とする蒸気タービン用配管。
- 請求項1〜4のいずれかにおいて、前記遠心鋳造材の600℃における10万時間の平滑クリープ破断強度が95MPa以上及び常温の引張強さが570MPa以上であることを特徴とする蒸気タービン用配管。
- 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記遠心鋳造材は、少なくとも一方の端部にフランジ部を有することを特徴とする蒸気タービン用配管。
- 取鍋精錬したフェライト系溶鋼を、内面にセラミックス塗型が形成された回転する円筒金型に注湯して遠心鋳造し、径方向に垂直な面の結晶粒度番号が5以上である径方向の柱状晶を形成することを特徴とする蒸気タービン用配管の製造法。
- 請求項7において、前記溶鋼が、質量で、C0.05〜0.5%、Si1.0%以下、Mn0.05〜1.5%、Ni0.01〜2.5%、Cr8.0〜13.0%、Mo0.05〜2.5%、W3.0%以下、V0.05〜0.35%及びNb0.01〜0.5%を含有し、Co5%以下、N0.01〜0.1%、B0.03%以下及びAl0.05%以下であることを特徴とする蒸気タービン用配管の製造法。
- 径方向に垂直な面の結晶粒度番号が5以上である径方向の柱状晶を有するフェライト系鋼の遠心鋳造材を、オーステナイト化温度に加熱保持後急冷し、次いで、2回の焼戻し処理を行い、マルテンサイト組織を形成することを特徴とする蒸気タービン用配管の製造法。
- 請求項9において、前記オーステナイト化温度が1000〜1100℃であり、その冷却を空冷又は衝風冷却にて行い、前記2回の焼戻し処理温度が550〜780℃で、1回目の前記焼戻しの冷却を空冷及び2回目の前記焼戻しの冷却を炉冷により行うことを特徴とする蒸気タービン用配管の製造法。
- 請求項9又は10において、前記遠心鋳造材が、質量で、C0.05〜0.5%、Si1.0%以下、Mn0.05〜1.5%、Ni0.01〜2.5%、Cr8.0〜13.0%、Mo0.05〜2.5%、W3.0%以下、V0.05〜0.35%、Nb0.01〜0.5%及びN0.01〜0.1%を含有し、Co5%以下、B0.03%以下及びAl0.05%以下であることを特徴とする蒸気タービン用配管の製造法。
- 高温高圧の主蒸気を高圧蒸気タービン又は高中圧一体蒸気タービンに送給する主蒸気配管が請求項1〜6のいずれかに記載の蒸気タービン用配管又は請求項7〜11のいずれかに記載の蒸気タービン用配管の製造法により製造された蒸気タービン用配管よりなることを特徴とする蒸気タービン用主蒸気配管。
- 高圧蒸気タービンより出た蒸気を再熱して中圧蒸気タービンへ送給する再熱配管又は高中圧一体蒸気タービンの高圧部より出た蒸気を再熱して前記高中圧一体蒸気タービンの中圧部へ送給する再熱配管が請求項1〜6のいずれかに記載の蒸気タービン用配管又は請求項7〜11のいずれかに記載の蒸気タービン用配管の製造法により製造された蒸気タービン用配管よりなることを特徴とする蒸気タービン用再熱配管。
- 高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン及び1台の低圧蒸気タービン、又は、高圧蒸気タービン、中圧蒸気タービン及びタンデムに結合した2台の低圧蒸気タービンを備えた蒸気タービン発電プラントにおいて、高温高圧の主蒸気を前記高圧蒸気タービンへ送給する主蒸気配管が請求項12に記載の蒸気タービン用主蒸気配管と前記高圧蒸気タービンより出た蒸気を再熱して前記中圧蒸気タービンへ送給する再熱配管が請求項13に記載の蒸気タービン用再熱配管との少なくとも一方よりなり、前記主蒸気配管が前記高圧蒸気タービンの外部ケーシングにエルボ配管を介して溶接接合されていることを特徴とする蒸気タービン発電プラント。
- 高中圧一体蒸気タービン及び1台の低圧蒸気タービン、又は、高中圧一体蒸気タービン及びタンデムに結合した2台の低圧蒸気タービンを備えた蒸気タービン発電プラントにおいて、高温高圧の主蒸気を前記高中圧一体蒸気タービンへ送給する主蒸気配管が請求項12に記載の蒸気タービン用主蒸気配管と前記高中圧一体蒸気タービンの高圧部より出た蒸気を再熱して前記高中圧一体蒸気タービンの中圧部へ送給する再熱配管が請求項13に記載の蒸気タービン用再熱配管との少なくとも一方よりなり、前記主蒸気配管がエルボ配管を介して前記高中圧一体蒸気タービンの外部ケーシングに溶接接合されていることを特徴とする蒸気タービン発電プラント。
- 請求項14又は15において、前記外部ケーシングは、重量で、C0.06〜0.2%、Cr1.5〜2.5%及びMo0.5〜1.5%を含有するマルテンサイト鋳鋼よりなることを特徴とする蒸気タービン発電プラント。
- 請求項14〜16のいずれかにおいて、前記高圧蒸気タービン又は高中圧一体蒸気タービンは前記外部ケーシングの内部に内部ケーシングを有し、該内部ケーシングは、重量で、C0.09〜0.14%、Si0.3%以下、Mn0.40〜0.70%、Cr8〜10%、Ni0.4〜0.7%、V0.15〜0.25%、Nb0.04〜0.08%、N0.02〜0.06%、Mo0.40〜0.80%、W1.4〜1.9%及びB0.001〜0.0025%を含有するマルテンサイト鋳鋼よりなることを特徴とする蒸気タービン発電プラント。
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