(57)【要約】  本発明は、らせん形状の設置体（３）を有する蒸気発生パイプ（２）を製造するための蒸気発生管（１）に関し、隆起部（５）が蒸気発生パイプ（１）の軸方向に蒸気発生パイプ（１）の内側（４）に延在する。本発明はさらに、設置体（３）を有する蒸気発生パイプ（１）の製造方法に関する。
2019520541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
らせん形状設置体（３）を有する蒸気発生パイプ（２）を製造するための蒸気発生パイプ（１）であって、前記蒸気発生パイプ（１）の内側に隆起部（５）が前記蒸気発生パイプ（１）の軸方向に延在していることを特徴とする、蒸気発生パイプ（１）。
【請求項２】
クロム含有量が５％を超える、請求項１に記載の蒸気発生パイプ（１）。
【請求項３】
前記隆起部（５）が前記蒸気発生パイプ（１）の半径方向において１ｍｍ未満の大きさである、請求項１または２に記載の蒸気発生パイプ（１）。
【請求項４】
前記隆起部（５）は、設置体（３）が前記蒸気発生パイプ（１）内に配置されることが意図されている領域にわたって延在している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蒸気発生パイプ（１）。
【請求項５】
設置体（３）を有する蒸気発生パイプ（２）を製造する方法であって、パイプ内側（４）に蒸気発生パイプ（１）の長手方向に延在する隆起部（５）を有する蒸気発生パイプ（１）が作られ、設置体（３）が前記蒸気発生パイプ（１）の前記隆起部（５）に溶接されることを特徴とする、設置体（３）を有する蒸気発生パイプ（２）を製造する方法。
【請求項６】
隆起部（５）を有する前記蒸気発生パイプ（１）が冷間引き抜きによって作られる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記隆起部（５）がスタンプを使用してエンボス加工される、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記設置体（３）は、らせん形状であり、かつ多数の接触点（６）で前記隆起部（５）に溶接される、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設置体を有する蒸気発生パイプを製造するための蒸気発生パイプ及び設置体を有する蒸気発生パイプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気発生器の蒸発器加熱面には滑らかなパイプまたは内部リブ付きパイプが使用される。内部リブ付きパイプを使用することは、蒸発器の低い全負荷質量密度（例えば、ＢＥＮＳＯＮ低質量流束設計）、高い熱流密度および膜沸騰の危険性（例えばドラム型ボイラ）、通常の負荷運転（例えば、スパイラルパイプを備えた蒸発器の最小負荷）における流れ層の回避といった様々な理由から必要である。
【０００３】
パイプの内部リブは、従来技術による冷間延伸プロセスによって製造される。現状の知識によれば、内部リブ付きパイプは、クロム含有量が最大５％の材料でのみ製造可能である。蒸気パラメータの更なる増加の結果として、例えばより高いクロム合金鋼からなる内部リブ付きパイプを使用する必要がある場合、現在利用可能な製造プロセスを使用して内部リブ付きパイプを一貫して良好な品質で製造することができない。
【０００４】
既にある特許出願では、冷間引抜き内部リブを設置体で置き換えることが提案されている。例えば、平滑な蒸発器パイプ内にらせん状設置体を製造して組み付けることは、特許文献１に開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、蒸気発生パイプの製造方法が開示されており、設置体が鋳型シャフトの溝に固定され、設置体とともに鋳型シャフトが蒸気発生パイプに挿入され、鋳型シャフト上の設置体の固定が解放され、鋳型シャフトは、蒸気発生パイプから再び取り外される。
【０００６】
最後に、特許文献３は、らせん状設置体を蒸気発生パイプの内壁に固定するための抵抗スポット溶接装置を特許請求しており、パイプと設置体との間の接続部を作製するための抵抗スポット溶接方法の適用を開示している。
【０００７】
しかし、抵抗スポット溶接装置で達成される溶接結果の品質の広範囲のばらつきがあることは明らかである。設置体は剛性が高く、鋳型シャフトがパイプから抜かれるとすぐにパイプの内壁に密着される。しかし、パイプの壁との接触は、パイプおよび設置体の公差のため、すべての場所で確実に行われない。溶接ランスの電極は、溶接電流が印加される前に、設置体の電線を油圧シリンダを介してパイプの内壁に圧入するが、設置体とパイプの内側の間の導電性接触面は、溶接電極のみで正確に製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１５１１３５号パンフレット
【特許文献２】欧州特許出願公開第２３９０５６７号明細書
【特許文献３】独国特許第１０  ２０１２  ２１９  ８９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、再現可能な強度で一貫して良好な品質の溶接接続を達成することができる蒸気発生パイプを提供することである。本発明のさらなる目的は、対応する方法を特定することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、蒸気発生パイプの内側にらせん状の設置体を有する蒸気発生パイプを製造するための蒸気発器生パイプを提供し、隆起部は蒸気発生パイプの軸方向に延びている。
【００１１】
本発明は、十分に良好な品質の溶接が再現可能な方法で製造できるように、溶接電極に正確に設置体とパイプの内壁との間に接触面が存在することが必要であるという知見に基づいている。したがって、本発明によれば、らせん状設置体の導入に先立ってパイプの内壁に比較的小さな隆起部が形成され、設置体の溶接がこの隆起部に正確に生じることが提案されている。
【００１２】
この隆起部は、電極による局部接触圧力が作用し、溶接中に電流が流れる定位置を生じさせる。
【００１３】
有利な実施形態では、蒸気発生パイプのクロム含有量は５％を超える。蒸気パラメータが比較的大きい蒸気発生器用の蒸気発生パイプの場合、クロム含有量が５％を超える鋼を使用する必要がある。対応する信頼性の高い生産プロセスは分かっていないので、隆起部のあるパイプを提供するための追加的な努力が必要とされる。
【００１４】
さらなる有利な実施形態では、隆起部は、蒸気発生パイプに対して半径方向に１ｍｍ未満の大きさである。したがって、隆起部は比較的小さく維持され、製造公差を補うだけでよい。
【００１５】
ここで、蒸気発生パイプ内に配置されることが意図されている設置体の領域にわたって隆起部が延在することが好都合である。これにより、各溶接ポイントで最適な溶接条件が得られる。
【００１６】
目的は、設置体を有する蒸気発生パイプの製造方法によって達成され、蒸気発生パイプのパイプ内面に長手方向に延びる隆起部を有する蒸気発生パイプが製造され、設置体は、蒸気発生パイプ内の隆起部に溶接される。すでに述べたように、すべての溶接箇所における隆起部は、パイプの壁との接触をもたらし、設置体が確実に提供される。
【００１７】
ここで、隆起部を有する蒸気発生パイプが冷間引き抜き法により製造されることが好都合であり得る。工業規模でのプロセスでは、内側の特定の形状を、半製品の製造プロセスで大幅にコスト重視の方法で統合することが可能である。
【００１８】
あるいは、スタンプ、特に水圧スタンプを使用して隆起部をエンボス加工することが好都合である。
【００１９】
両方の場合において、１０分の数ミリメートルの大きさの隆起部が容易に製造またはエンボス加工され得、溶接が蒸気発生パイプに十分な強度で実現され得る。
【００２０】
本発明の有利な実施形態では、設置体はらせん形であり、複数の点で隆起部に溶接される。このようにして、比較的大きな蒸気パラメータであっても、内部リブ付き蒸気発生パイプを製造することが可能である。
【００２１】
本発明は、図面に基づいて例としてより詳細に議論される。図面では、それぞれの場合において、模式的であり縮尺通りではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】隆起部を有する本発明による蒸気発生パイプを示す。
【図２】らせん形の設置体を有する本発明による蒸気発生パイプを示す。
【図３】本発明による方法の流れ図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、図２に示されているらせん形状の設置体３を有する蒸気発生パイプ２を製造するための蒸気発生パイプ１を模式的かつ例として示す。
【００２４】
図１の蒸気発生パイプ１の内側４には、蒸気発生パイプ１の軸方向、具体的には図２に示すように、らせん状の設置体３が配置される領域全体にわたって隆起部５が延在する。設置体３は、複数の接点６で隆起部５に溶接される。
【００２５】
図３は、本発明による製造方法の個々の工程を概略的に示す。ステップＡでは、蒸気発生パイプの長手方向にパイプ内面に延在する隆起部を有する蒸気発生パイプ１が、例えば冷間引き抜き法により製造される。こうして図１の物体が形成される。次に、ステップＢにおいて設置体３が導入され、その後、ステップＣにおいて蒸気発生パイプ１の隆起部５に溶接され、その結果、設置体３を有する蒸気発生パイプ２が形成される。図２に示すらせん状設置体３は複数の巻線を有するので、らせん状設置体３と隆起部５との間の複数の接触点６において溶接される。
【符号の説明】
【００２６】
１，２  蒸気発生パイプ
３  設置体
４  内側
５  隆起部
６  接触点
【図１】
2019520541.tif 000003
【図２】
2019520541.tif 000004
【図３】
2019520541.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月26日(2017.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設置体を有する蒸気発生パイプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気発生器の蒸発器加熱面には滑らかなパイプまたは内部リブ付きパイプが使用される。内部リブ付きパイプを使用することは、蒸発器の低い全負荷質量密度（例えば、ＢＥＮＳＯＮ低質量流束設計）、高い熱流密度および膜沸騰の危険性（例えばドラム型ボイラ）、通常の負荷運転（例えば、スパイラルパイプを備えた蒸発器の最小負荷）における流れ層の回避といった様々な理由から必要である。
【０００３】
パイプの内部リブは、従来技術による冷間延伸プロセスによって製造される。現状の知識によれば、内部リブ付きパイプは、クロム含有量が最大５％の材料でのみ製造可能である。蒸気パラメータの更なる増加の結果として、例えばより高いクロム合金鋼からなる内部リブ付きパイプを使用する必要がある場合、現在利用可能な製造プロセスを使用して内部リブ付きパイプを一貫して良好な品質で製造することができない。
【０００４】
既にある特許出願では、冷間引抜き内部リブを設置体で置き換えることが提案されている。例えば、平滑な蒸発器パイプ内にらせん状設置体を製造して組み付けることは、特許文献１に開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、蒸気発生パイプの製造方法が開示されており、設置体が鋳型シャフトの溝に固定され、設置体とともに鋳型シャフトが蒸気発生パイプに挿入され、鋳型シャフト上の設置体の固定が解放され、鋳型シャフトは、蒸気発生パイプから再び取り外される。
【０００６】
最後に、特許文献３は、らせん状設置体を蒸気発生パイプの内壁に固定するための抵抗スポット溶接装置を特許請求しており、パイプと設置体との間の接続部を作製するための抵抗スポット溶接方法の適用を開示している。
【０００７】
しかし、抵抗スポット溶接装置で達成される溶接結果の品質の広範囲のばらつきがあることは明らかである。設置体は剛性が高く、鋳型シャフトがパイプから抜かれるとすぐにパイプの内壁に密着される。しかし、パイプの壁との接触は、パイプおよび設置体の公差のため、すべての場所で確実に行われない。溶接ランスの電極は、溶接電流が印加される前に、設置体の電線を油圧シリンダを介してパイプの内壁に圧入するが、設置体とパイプの内側の間の導電性接触面は、溶接電極のみで正確に製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１５１１３５号パンフレット
【特許文献２】欧州特許出願公開第２３９０５６７号明細書
【特許文献３】独国特許第１０  ２０１２  ２１９  ８９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、設置体を有する蒸気発生パイプの製造方法を特定することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的は、設置体を有する蒸気発生パイプの製造するための方法によって達成され、蒸気発生パイプの内面の長手方向に延在する隆起部を有する蒸気発生パイプが製造され、設置体は、蒸気発生パイプの隆起部に溶接される。
【００１１】
本発明は、十分に良好な品質の溶接が再現可能な方法で製造できるように、溶接電極に正確に設置体とパイプの内壁との間に接触面が存在することが必要であるという知見に基づいている。したがって、本発明によれば、らせん状設置体の導入に先立ってパイプの内壁に比較的小さな隆起部が形成され、設置体の溶接がこの隆起部に正確に生じることが提案されている。
【００１２】
この隆起部は、電極による局部接触圧力が作用し、溶接中に電流が流れる定位置を生じさせる。
【００１３】
蒸気発生パイプのクロム含有量は一般的に５％を超える。蒸気パラメータが比較的大きい蒸気発生器用の蒸気発生パイプの場合、クロム含有量が５％を超える鋼を使用する必要がある。対応する信頼性の高い生産プロセスは分かっていないので、隆起部のあるパイプを提供するための追加的な努力が必要とされる。
【００１４】
隆起部は、蒸気発生パイプに対して半径方向に１ｍｍ未満の大きさである。したがって、隆起部は比較的小さく維持され、製造公差を補うだけでよい。
【００１５】
ここで、隆起部を有する蒸気発生パイプが冷間引き抜き法により製造されることが好都合であり得る。工業規模でのプロセスでは、内側の特定の形状を、半製品の製造プロセスで大幅にコスト重視の方法で統合することが可能である。
【００１６】
あるいは、スタンプ、特に水圧スタンプを使用して隆起部をエンボス加工することが好都合である。
【００１７】
両方の場合において、１０分の数ミリメートルの大きさの隆起部が容易に製造またはエンボス加工され得、溶接が蒸気発生パイプに十分な強度で実現され得る。
【００１８】
本発明の有利な実施形態では、設置体はらせん形であり、複数の点で隆起部に溶接される。このようにして、比較的大きな蒸気パラメータであっても、内部リブ付き蒸気発生パイプを製造することが可能である。
【００１９】
本発明は、図面に基づいて例としてより詳細に議論される。図面では、それぞれの場合において、模式的であり縮尺通りではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】隆起部を有する蒸気発生パイプを示す。
【図２】らせん形の設置体を有する蒸気発生パイプを示す。
【図３】本発明による方法の流れ図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、図２に示されているらせん形状の設置体３を有する蒸気発生パイプ２を製造するための蒸気発生パイプ１を模式的かつ例として示す。
【００２２】
図１の蒸気発生パイプ１の内側４には、蒸気発生パイプ１の軸方向、具体的には図２に示すように、らせん状の設置体３が配置される領域全体にわたって隆起部５が延在する。設置体３は、複数の接点６で隆起部５に溶接される。
【００２３】
図３は、本発明による製造方法の個々の工程を概略的に示す。ステップＡでは、蒸気発生パイプの長手方向にパイプ内面に延在する隆起部を有する蒸気発生パイプ１が、例えば冷間引き抜き法により製造される。こうして図１の物体が形成される。次に、ステップＢにおいて設置体３が導入され、その後、ステップＣにおいて蒸気発生パイプ１の隆起部５に溶接され、その結果、設置体３を有する蒸気発生パイプ２が形成される。図２に示すらせん状設置体３は複数の巻線を有するので、らせん状設置体３と隆起部５との間の複数の接触点６において溶接される。
【符号の説明】
【００２４】
１，２  蒸気発生パイプ
３  設置体
４  内側
５  隆起部
６  接触点
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置体（３）を有する蒸気発生パイプ（２）を製造する方法であって、パイプ内側（４）に蒸気発生パイプ（１）の長手方向に延在する隆起部（５）を有する蒸気発生パイプ（１）が作られ、設置体（３）が前記蒸気発生パイプ（１）の前記隆起部（５）に溶接されることを特徴とする、設置体（３）を有する蒸気発生パイプ（２）を製造する方法。
【請求項２】
隆起部（５）を有する前記蒸気発生パイプ（１）が冷間引き抜きによって作られる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記隆起部（５）がスタンプを使用してエンボス加工される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記設置体（３）は、らせん形状であり、かつ多数の接触点（６）で前記隆起部（５）に溶接される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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