JPH02182854A - 軽水炉配管用弁 - Google Patents
軽水炉配管用弁Info
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- JPH02182854A JPH02182854A JP64000321A JP32189A JPH02182854A JP H02182854 A JPH02182854 A JP H02182854A JP 64000321 A JP64000321 A JP 64000321A JP 32189 A JP32189 A JP 32189A JP H02182854 A JPH02182854 A JP H02182854A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Sliding Valves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、軽水炉配管用弁に係り、特に、耐摩耗及び耐
二ローション性に優れた弁に関する。
二ローション性に優れた弁に関する。
従来の装置は、特開昭６２−１８３７号公報に記載のよ
うに、弁座表面がＣｒ−Ｎｉ−Ｆｅ系の鉄基析出硬化型
合金からなり、肉盛溶接後に高温での熱処理により析出
硬化させて硬さを保って、摩耗性を向上させている。し
かし、析出硬化熱処理による肉盛溶接部の割れ発生の恐
れがある事に対して考慮されていない。本発明は、化学
組成を変えることにより、析出硬化熱処理をせずに、耐
摩耗性、及び、耐腐食性に優れた弁座製作を可能にした
。
うに、弁座表面がＣｒ−Ｎｉ−Ｆｅ系の鉄基析出硬化型
合金からなり、肉盛溶接後に高温での熱処理により析出
硬化させて硬さを保って、摩耗性を向上させている。し
かし、析出硬化熱処理による肉盛溶接部の割れ発生の恐
れがある事に対して考慮されていない。本発明は、化学
組成を変えることにより、析出硬化熱処理をせずに、耐
摩耗性、及び、耐腐食性に優れた弁座製作を可能にした
。
従来の軽水炉配管用弁は、耐摩耗性、及び、耐重ローシ
ョン性を付与するためにＣｏ基合金が肉盛溶接されてい
る。
ョン性を付与するためにＣｏ基合金が肉盛溶接されてい
る。
しかし、Ｃｏ基合金は軽水炉の高温高圧水、あるいは、
蒸気の高速流体に接しているので、二ローションによっ
てＣＯが炉水中に溶出し、また、金属同士の摩耗によっ
てＣｏが炉水中に混入する。
蒸気の高速流体に接しているので、二ローションによっ
てＣＯが炉水中に溶出し、また、金属同士の摩耗によっ
てＣｏが炉水中に混入する。
これらのＣｏは炉心に入り６°ＣＯとなり、配管。
タービン、その他の機器に循環、付着し、軽水炉プラン
ト全体の放射能を上げるという欠点がある。
ト全体の放射能を上げるという欠点がある。
本発明の目的は、肉盛溶接材にＣＯを含まない合金を使
用し、耐重ローション、及び、耐摩耗性に優れた弁体弁
座、及び、弁箱弁座を提供することにある。
用し、耐重ローション、及び、耐摩耗性に優れた弁体弁
座、及び、弁箱弁座を提供することにある。
上記目的は、Ｃｏを用いることなく、Ｃｏ基合金と同等
の耐エロージヨン、及び、耐摩耗を得ることができるか
と研究開発を進めた。
の耐エロージヨン、及び、耐摩耗を得ることができるか
と研究開発を進めた。
摺動時に接触する弁座同士が同種系の材料であれば摩耗
量が多く、摩耗面の表面粗さも大になる。
量が多く、摩耗面の表面粗さも大になる。
従って、異種材系の材料を弁座に用いることによりＣｏ
基合金を用いることなくＣｏ基合金同等の特性が得られ
る事を実験上判明し、本発明に至った。
基合金を用いることなくＣｏ基合金同等の特性が得られ
る事を実験上判明し、本発明に至った。
本発明は、弁体弁座、あるいは、弁箱弁座の一方の弁座
表面がＣｒ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ系のＦｅ基からなり、他
の方の弁座表面をＮｉ基合金にすることを特徴とする弁
である。耐腐食及び耐摩耗性の良好なＣｒ−Ｎｉ−Ｍｏ
−Ｆｅ系Ｆｅ基合金と、耐腐食、及び、耐摩耗性の良好
なＮｉ基合金とを組合せることにより、耐腐食及び耐摩
耗性に優れた弁が得られる。
表面がＣｒ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ系のＦｅ基からなり、他
の方の弁座表面をＮｉ基合金にすることを特徴とする弁
である。耐腐食及び耐摩耗性の良好なＣｒ−Ｎｉ−Ｍｏ
−Ｆｅ系Ｆｅ基合金と、耐腐食、及び、耐摩耗性の良好
なＮｉ基合金とを組合せることにより、耐腐食及び耐摩
耗性に優れた弁が得られる。
本発明に用いたＣ ｒ −Ｎ ｉ −Ｍ ｏ −Ｆ ｅ
系のＦｅ基合金はオーステナイトステンレス鋼である。
系のＦｅ基合金はオーステナイトステンレス鋼である。
特に、重量比でＣｒ２０〜３０％、Ｎｉ１０〜２５％、
Ｍｏ５〜１５％、Ｗｌ〜５％、Ｃ１，Ｑ以下及び残部Ｆ
ｅの組成をもつＦｅ基合金で、耐腐食、及び、耐摩耗共
に優れているため、本発明の弁座に用いるのに好適であ
る。Ｃｒは耐腐食性向上のため必須であり、２０％以上
は必要である。
Ｍｏ５〜１５％、Ｗｌ〜５％、Ｃ１，Ｑ以下及び残部Ｆ
ｅの組成をもつＦｅ基合金で、耐腐食、及び、耐摩耗共
に優れているため、本発明の弁座に用いるのに好適であ
る。Ｃｒは耐腐食性向上のため必須であり、２０％以上
は必要である。
しかし、多量の含有はフェライトの生成を促し、硬度を
低下させるため３０％以下とする。好ましくは２５〜２
８％である。Ｎｉはフェライトの生成を抑制するために
、１０％以上の添加は必要である。
低下させるため３０％以下とする。好ましくは２５〜２
８％である。Ｎｉはフェライトの生成を抑制するために
、１０％以上の添加は必要である。
しかし、多量の含有はオーステナイトの生成を促し、強
度が不足するため、２５％以下とする事が望ましい、好
ましくは、１５〜２０％である。
度が不足するため、２５％以下とする事が望ましい、好
ましくは、１５〜２０％である。
Ｍｏは耐腐食性及び耐摩耗性を一反向上させるために必
要であるが過剰の添加は靭性を害するので５〜１０％と
する。好ましくは８〜９％である。
要であるが過剰の添加は靭性を害するので５〜１０％と
する。好ましくは８〜９％である。
Ｗは合金の硬さを向上させるために必要であるが過剰な
添加は靭性を害することから１〜５％とする。好ましく
は１．５〜２．５％である。Ｃは強度を向上させフェラ
イトの成牛を抑制する成分である。多量の含有は耐腐食
性、及び、延性を害することから１．０以下とする。好
ましくは０．２〜０．４％である。
添加は靭性を害することから１〜５％とする。好ましく
は１．５〜２．５％である。Ｃは強度を向上させフェラ
イトの成牛を抑制する成分である。多量の含有は耐腐食
性、及び、延性を害することから１．０以下とする。好
ましくは０．２〜０．４％である。
他方のＮｉ基合金はＮｉ−Ｃｒ−Ｂ−Ｓｉ −Ｃ−Ｗ−
Ｆｅ系で耐腐食、及び、耐重ローション性が優れた肉盛
合金として使用されている。上記のＦｅ基合金と組合わ
せると耐摩耗性が良好となる。
Ｆｅ系で耐腐食、及び、耐重ローション性が優れた肉盛
合金として使用されている。上記のＦｅ基合金と組合わ
せると耐摩耗性が良好となる。
特に、Ｃｒ ７〜１５％、８０．２〜１．０％。
Ｓｉ３〜７％、Ｃ０，７〜１．２％、Ｆｅ２〜５％。
Ｗ１６５〜２．５％で残部Ｎｉの組成をもつＮｉ基合金
である。
である。
Ｃｒは耐腐食性向上のための必須な元素である。
最低５％を必要とするが、Ｃｒの含有量が１５％を超え
ると、Ｂ及びＣとの間に金属間化合物を形成し合金の靭
性を低下する。好ましくは、９〜１１％である。Ｂは高
硬度の金属間化合物を形成し合金中に析出し、合金の硬
さを向上させると共に、肉盛溶接性を改善する働きをす
る。０．２％以下にすると肉盛溶接性が害になる。１．
０％以上にすると合金の靭性が低下する。好ましくは、
０．４〜０．５％が良い。
ると、Ｂ及びＣとの間に金属間化合物を形成し合金の靭
性を低下する。好ましくは、９〜１１％である。Ｂは高
硬度の金属間化合物を形成し合金中に析出し、合金の硬
さを向上させると共に、肉盛溶接性を改善する働きをす
る。０．２％以下にすると肉盛溶接性が害になる。１．
０％以上にすると合金の靭性が低下する。好ましくは、
０．４〜０．５％が良い。
ＳｉはＢと同じ働きをする。Ｓｉ３％以下にすると肉盛
溶接性が害になる。、７％以上にすると合金の靭性が低
下する。好ましくは５〜６％が良い。
溶接性が害になる。、７％以上にすると合金の靭性が低
下する。好ましくは５〜６％が良い。
Ｃは合金の硬さを向上させる働きをするが、Ｃの含有量
が０．７％以下では硬さが低下し、１．２％以上になる
と合金の靭性を低下させる。好ましくは、０．９〜１．
１％である。
が０．７％以下では硬さが低下し、１．２％以上になる
と合金の靭性を低下させる。好ましくは、０．９〜１．
１％である。
ＦｅはＮｉ基合金に添加し、溶接性を向上させる。
好ましくは、２〜３％が良い。Ｗは合金の基質部に分散
し、硬さを向上させる働きをするが、Ｗの含有量が２．
５％ を超えると、合金の靭性を低下させる。好ましく
は２．０％である。
し、硬さを向上させる働きをするが、Ｗの含有量が２．
５％ を超えると、合金の靭性を低下させる。好ましく
は２．０％である。
このようなＣｒ Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ系のＦｅ基合金及
びＮｉ基合金は、例えば、弁箱弁座及び弁体弁座の表面
に肉盛溶接、ロー付、拡散接合、及び、ねじ止めでも良
く、弁箱弁座と弁体弁座の摺動面が前述の合金から構成
されていれば良い。
びＮｉ基合金は、例えば、弁箱弁座及び弁体弁座の表面
に肉盛溶接、ロー付、拡散接合、及び、ねじ止めでも良
く、弁箱弁座と弁体弁座の摺動面が前述の合金から構成
されていれば良い。
以下、本発明の実施例を示す。
第１表に供試材合金の化学組成を示す。
Ｎα１〜Ｎα７は高周波真空溶解炉を用いて溶解後ガス
アトマイズ法により供試材合金の化学組成の粉末を製造
した。粉末の粒径は一７０／＋２５０メシュのものであ
る。その粉末を用いてプラズマ粉体肉盛溶接法で５ＵＳ
３０４板材の上に二層、肉盛溶接を行った物から摩耗試
験片を採取した。摩耗条件は、面圧２５，５０，７５及
び１００Ｋｇ／ｃｓｌとし。
アトマイズ法により供試材合金の化学組成の粉末を製造
した。粉末の粒径は一７０／＋２５０メシュのものであ
る。その粉末を用いてプラズマ粉体肉盛溶接法で５ＵＳ
３０４板材の上に二層、肉盛溶接を行った物から摩耗試
験片を採取した。摩耗条件は、面圧２５，５０，７５及
び１００Ｋｇ／ｃｓｌとし。
摩耗速度３ 、１ ｍ ／ｌｌｌ１ｎ、摩耗時間は０．
５ ｈ で水中で行い、摩耗体積域（ｄ）、及び、摩
耗面の粗さを測定した。第１図に摩耗体積域を示す。第
１図により明らかなように、本発明のＣｒ −Ｎ ｉ
−Ｍ ｏ −Ｆ ｅ系のＦｅ基合金、及び、Ｎｉ−Ｃｒ
−Ｂ−５ｉ−Ｃ−Ｗ−Ｆｅ系のＮｉ基合金である翫１と
Ｎａ２の組合せが、ＮＧ２とＮａ ３及びＮｎ ４とＮ
（Ｌ ６の組合せよりも優れていることを確認された。
５ ｈ で水中で行い、摩耗体積域（ｄ）、及び、摩
耗面の粗さを測定した。第１図に摩耗体積域を示す。第
１図により明らかなように、本発明のＣｒ −Ｎ ｉ
−Ｍ ｏ −Ｆ ｅ系のＦｅ基合金、及び、Ｎｉ−Ｃｒ
−Ｂ−５ｉ−Ｃ−Ｗ−Ｆｅ系のＮｉ基合金である翫１と
Ｎａ２の組合せが、ＮＧ２とＮａ ３及びＮｎ ４とＮ
（Ｌ ６の組合せよりも優れていることを確認された。
第２図は弁のシール性の生命である表面粗さを示す。
第２図で明らかなように１本発明の組合せＮＱ１．及び
、Ｎα２の方が優れている事を確認した。
、Ｎα２の方が優れている事を確認した。
次に、上記試料Ｎα１．２，３，４，６．７の合金を用
いて第２表に示す組合せで第３図に示す４Ｂ管用弁を製
作し、高温高圧水中で弁の開閉作動試験をし、作動試験
の開閉の回数は１００回、面圧は２２５ Ｋｇ／ ｃＪ
とし、弁の気密性を確認した。
いて第２表に示す組合せで第３図に示す４Ｂ管用弁を製
作し、高温高圧水中で弁の開閉作動試験をし、作動試験
の開閉の回数は１００回、面圧は２２５ Ｋｇ／ ｃＪ
とし、弁の気密性を確認した。
第 ２ 表
その結果を第２表に示す。第２表で明らかなように、弁
箱弁座にＮα２合金、弁体弁座にＮａ １の合金を使用
した弁は１００回の開閉試験で水漏れは確認されず、気
密性を保持した。一方、弁箱弁座にＮｏ２及びＮα４．
弁体弁座にＮα３及びＮａ ６は合金は、８０回及び６
５回で気密性は破壊された。比較材としてＣｏ基合金も
摩耗試験及び弁の開閉試験を行った。その結果本発明合
金の組合せと同等であることを確認した。
箱弁座にＮα２合金、弁体弁座にＮａ １の合金を使用
した弁は１００回の開閉試験で水漏れは確認されず、気
密性を保持した。一方、弁箱弁座にＮｏ２及びＮα４．
弁体弁座にＮα３及びＮａ ６は合金は、８０回及び６
５回で気密性は破壊された。比較材としてＣｏ基合金も
摩耗試験及び弁の開閉試験を行った。その結果本発明合
金の組合せと同等であることを確認した。
以上の結果、従来弁座に使用されているＣｏ基合金を用
いた物と本発明合金組合せ弁と同等である事を確認した
。
いた物と本発明合金組合せ弁と同等である事を確認した
。
本発明によれば、軽水炉配管、及び、配管に接続されて
いる四辺機器の放射線を従来の半分以下におさえる事が
でき、定期検査時の作業時間を大幅に確保でき、より安
全な原子カプラントを製造することができる。
いる四辺機器の放射線を従来の半分以下におさえる事が
でき、定期検査時の作業時間を大幅に確保でき、より安
全な原子カプラントを製造することができる。
第１図は本発明の一実施例の摩耗試験結果で体積域と摩
耗面圧の関係を示す図、第２図は摩耗試験結果で表面粗
さと摩耗面圧の関係を示す図、第３図は仕切弁の断面図
を示す。 １・・・ハンドル、２・・ボンネット、３・・・弁棒、
４・・・弁箱、５・・・弁体弁座、６・・・弁体、７・
・・弁箱弁座。 多 １ 区 第 ２１￥１ ４表のＬ−一 摩遺邑旬厘（勺シ′Ｃが９
耗面圧の関係を示す図、第２図は摩耗試験結果で表面粗
さと摩耗面圧の関係を示す図、第３図は仕切弁の断面図
を示す。 １・・・ハンドル、２・・ボンネット、３・・・弁棒、
４・・・弁箱、５・・・弁体弁座、６・・・弁体、７・
・・弁箱弁座。 多 １ 区 第 ２１￥１ ４表のＬ−一 摩遺邑旬厘（勺シ′Ｃが９
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、軽水炉配管用弁の弁箱弁座、あるいは、弁体弁座の
一方の弁座表面がＣｒ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ系のＦｅ基か
らなり、他方の弁座表面がＮｉ−Ｃｒ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ−
Ｗ−Ｆｅ系のＮｉ基合金の組合せからなることを特徴と
する軽水炉配管用弁。 ２、特許請求項第１項のＦｅ基合金は重量比でＣｒ２０
〜３０％、Ｎｉ１０〜２５％、Ｍｏ５〜１５％、Ｗ１〜
５％、Ｃ１．０％以下、及び残部Ｆｅの化学組成をもつ
ことを特徴とする軽水炉配管用弁。 ３、特許請求項第１項のＮｉ基合金は重量比でＣｒ７〜
１５％、Ｂ０．２〜１．０％、Ｓｉ３〜７％、Ｆｅ２〜
５％、Ｗ１．５〜２．５％、Ｃ０．７〜１．２％及び残
部Ｎｉの化学組成をもつことを特徴とする軽水炉配管用
弁。 ４、特許請求項第１項のＦｅ基合金は重量比でＣｒ２０
〜３０％、Ｎｉ１０〜２５％、Ｍｏ５〜１５％、Ｗ１〜
５％、Ｃ１．０％以下及び残部Ｆｅ、Ｎｉ基合金は重量
比でＣｒ７〜１５％、Ｂ０．２〜１．０％、Ｓｉ；３〜
７％、Ｆｅ２〜５％、Ｗ１．５〜２．５％、Ｃ；０．７
〜１．２％及び残部Ｎｉの化学組成をもち、溶接、ロー
付及び拡散接合で弁座を形成することを特徴とする軽水
炉配管用弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP64000321A JPH02182854A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 軽水炉配管用弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP64000321A JPH02182854A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 軽水炉配管用弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02182854A true JPH02182854A (ja) | 1990-07-17 |
Family
ID=11470645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP64000321A Pending JPH02182854A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 軽水炉配管用弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02182854A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011013164A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Toshiba Corp | 水圧制御ユニットのスクラム弁 |
-
1989
- 1989-01-06 JP JP64000321A patent/JPH02182854A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011013164A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Toshiba Corp | 水圧制御ユニットのスクラム弁 |
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