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リアクタ用新材料について

神戸製鋼ではより厳しい高温高圧水素環境下での使用に耐える新しいリアクタ用材料を開発しました。以下に示す改良鋼は、従来のCr-Mo鋼にバナジウム(V)、コロンビウム(Cb)を適量添加することにより、材料特性を改善した新材料で、高強度、かつ高い耐水素性のある優れた特性を有しています。
これらの材料は ASME 等で既に規格化され、高温での脱硫リアクタの主要な材料として使用されています。
- 2 1/4Cr-1Mo-V改良鋼 (SA-336-F22V, SA-542-D-4a, SA-832-22V etc)

世界初の2 1/4Cr-1Mo-V改良鋼製 リアクタの出荷風景(1998年1月)

世界初の2 1/4Cr-1Mo-V改良鋼製リアクタの出荷風景(1998年1月)

世界最大の2 1/4Cr-1Mo-V改良鋼製 リアクタの出荷風景(2009年10月)

世界最大の2 1/4Cr-1Mo-V改良鋼製リアクタの出荷風景(2009年10月)

神戸製鋼の改良鋼の特徴

高強度化によるリアクタ重量の削減

V, Cbの炭化物の析出強化により従来の2 1/4Cr-1Mo鋼に比べ強度が高く、10%前後の重量削減が可能です。

水素侵食、水素脆化等の耐水素性の向上

安定なV炭化物、Cb炭窒化物の析出により鋼中水素によるメタン化脱炭反応(水素侵食)を押さえ、さらに微細V炭化物が鋼中水素をトラップする事により亀裂先端への水素の集積(水素脆化)を抑制します。

ステンレスオーバーレイの剥離抵抗性の向上

微細V炭化物が鋼中水素をトラップする事により、水素のオーバーレイ/母材境界部への集積が抑制されるため、剥離抵抗性が向上します。

従来鋼と改良鋼の性能比較

  2 1/4Cr-1Mo従来鋼
(SA-336-F22)
2 1/4Cr-1Mo-V改良鋼
最高使用温度
(ASME VIII, Div.2 設計)
482℃ 482℃
耐水素浸食限界
(Nelson Curve)
454℃ 510℃
水素脆化 - 従来鋼より抵抗性高
オーバーレイ剥離限界 200 bar at 454℃ 300 bar at 600℃
衝撃試験温度
(Av. 40ft-lb/min.35ft-lb)
-30℃ -18℃
焼き戻し脆化
(Step cool test)
vTr40+3△vTr40
≦10 ℃
vTr40+3△vTr40
≦10 ℃
常温引張強度 515-690 MPa 585-760 MPa
設計許容応力
(454℃)
149.8 MPa 199.8 MPa
リアクタ重量比較
(設計温度: 454℃)
100% 75%

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