(57)【要約】      （修正有）【課題】耐海水性に優れ、安価であると同時に良好な溶接性を有する材料を用いた要加熱性液体の加熱装置を提供する。【解決手段】要加熱性液体を収納した槽内に配置され、槽内の要加熱性液体を熱媒体によって加熱する要加熱性液体の加熱装置１ｂであって、高クロム含有溶接構造用合金鋼を用いることを特徴とする要加熱性液体の加熱装置である。要加熱性液体は、船舶の油槽に積載された原油３、石油精製品、スロップ又は自運航燃料油であってよい。また、熱媒体は、蒸気９、加熱水又は加熱油であってよい。高クロム含有溶接構造用合金鋼のクロム（Ｃｒ）含有量は、０．２質量％以上２．５質量％以下が好ましい。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
要加熱性液体を収納した槽内に配置され、槽内の要加熱性液体を熱媒体によって加熱する要加熱性液体の加熱装置であって、高クロム含有溶接構造用合金鋼を用いることを特徴とする要加熱性液体の加熱装置。
【請求項２】
要加熱性液体が、船舶の油槽に積載された原油、石油精製品、スロップ又は自運航燃料油であることを特徴とする請求項１に記載の要加熱性液体の加熱装置。
【請求項３】
熱媒体は蒸気、加熱水又は加熱油であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の要加熱性液体の加熱装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、要加熱性液体の加熱装置に関し、詳細には原油やその精製品等の要加熱性液体を適温に加熱して粘度の低下や品質保持を図るための加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンカーで寒冷地を海上輸送された原油や精製品等の荷油を陸上備蓄基地に陸揚げする場合や、荷油の陸揚げ地が寒冷地である場合には、荷油の粘度が外気の低温の影響を受けて増大しポンプ動力による陸揚げが困難になることがある。また一般に船舶の主機械の燃料には重油等の高粘性の液体が用いられるため、燃料を機械室にポンプで移送するのが困難になることがある。
【０００３】
従来より、原油や精製品等の荷油又は燃料の粘度の増大を抑えるため、あるいは荷油等の品質を保持するために、陸揚げ前の海上輸送中或いは碇泊中を利用して荷油をある程度の温度まで加熱したり、燃料を機械室にポンプで移送する際に適当な温度まで加熱する手段がとられている。即ち、これらの手段は、タンカー内の荷油槽床や燃料油タンク内に加熱装置を設置し、海上輸送中や陸揚げ前に適温に加熱して粘度を低下させたり、残油と海水を比重差により分離し、ポンプの負荷を軽減して陸揚げ作業性を高めるものである。
【０００４】
かかる加熱装置としては、（ａ）油槽床や燃料用タンク内に蒸気管を配設し、蒸気管の熱で荷油や燃料油を加熱するコンベンショナルタイプの加熱装置、（ｂ）二重底構造のタンカーにおいて、船底の複雑な配管を避けつつ凹部に熱交換器を収納するユニットタイプの加熱装置（実開平４−１３７９９８号公報参照）、（ｃ）荷油等の吸引管の先端に接続され、吸引される荷油等を加熱するタイプの加熱装置（特開２００２−２３４４９６号公報参照）などがある。
【０００５】
これらの従来の加熱装置における板状部や配管等の材料としては、耐海水性（海水に対する耐腐食性、耐孔食性）を考慮して高価な銅合金又はステンレス鋼が主に使用されている。安価な鉄鋼では耐海水性の要求を満たすことが出来なかったからである。しかし、銅合金又はステンレス鋼は近年その価格が世界的に高騰しているため、安価な代替材料を求める要望が大きくなっている。
【０００６】
一方、配管の継手や板状部等の接合箇所では加熱装置の製造またはメンテナンス時に溶接を行うが、所望の溶接強度を達成するには溶接材料によって異なる溶接条件、溶接作業が要求される。従って、加熱装置の板状部や配管等の溶接において、溶接不具合を避け所望の溶接強度を得るためには、高度な溶接技術が要求され、また技術者による溶接技術の伝承も必要となる。しかし、溶接技術者の高齢化が進行している昨今においては、銅合金又はステンレス鋼に対する代替材料は良好な溶接性を有することが望ましい。
【０００７】
このような状況下、要加熱性液体の加熱装置の銅合金又はステンレス鋼に対する代替材料としては、耐海水性に優れ、安価であると同時に良好な溶接性を有する材料が求められている。
【特許文献１】実開平４−１３７９９８号公報
【特許文献２】特開２００２−２３４４９６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案はこのような要求に鑑みてなされたものであり、耐海水性に優れ、安価であると同時に良好な溶接性を有する材料を用いた要加熱性液体の加熱装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた考案は、要加熱性液体を収納した槽内に配置され、槽内の要加熱性液体を熱媒体によって加熱する要加熱性液体の加熱装置であって、高クロム含有溶接構造用合金鋼を用いることを特徴とする要加熱性液体の加熱装置である。
【００１０】
当該要加熱性液体の加熱装置は、構造材として、銅合金又はステンレス鋼に代えて高クロム含有溶接構造用合金鋼を使用することから、耐海水性及び溶接容易性に優れ、今日社会的に要請されている製造コストの低廉性向上に寄与する。
【００１１】
本考案の加熱装置によって加熱される対象の要加熱性液体は、船舶の油槽に積載された原油、石油精製品、スロップ又は自運航燃料油であってよい。これらの要加熱性液体のいずれを使用した場合であっても、高クロム含有溶接構造用合金鋼を用いた本考案の加熱装置によって長期に渡って加温することにより、槽内の液体粘度を適当な低さに安定して維持することができる。
【００１２】
本考案の加熱装置の熱媒体は、蒸気、加熱水又は加熱油であってよい。これらの熱媒体のいずれを使用した場合であっても、高クロム含有溶接構造用合金鋼を用いた本考案の加熱装置によって長期に渡って加温することにより、槽内の液体粘度を適当な低さに安定して維持することができる。
【００１３】
なお本考案において、「要加熱性液体」は、荷揚や品質保持のために加熱される原油その他の液体（石油精製品、ケミカルプロダクト、やし油、海水、スロップ及び自運航燃料油等）を包含する概念である。
【考案の効果】
【００１４】
以上説明したように、本考案の要加熱性液体の加熱装置は、構造材として銅合金又はステンレス鋼に代えて高クロム含有溶接構造用合金鋼を使用するため、耐海水性及び溶接容易性に優れ、今日社会的に要請されている製造コストの低廉性向上に寄与する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、適宜図面を参照しつつ本考案の実施の形態を詳説する。図１は本考案の一実施形態に係る加熱装置を搭載するタンカーを示す模式図、図２は図１のユニットタイプの加熱装置を示す模式的断面図である。
【００１６】
図１のタンカーは、原油を貯留する荷油槽や燃料用タンク等を区分けして備えている。この荷油槽等の底部に、コンベンショナルタイプの加熱装置１ａやユニットタイプの加熱装置１ｂなどを備え、荷油等の流動性を確保することができるように構成されている。
【００１７】
コンベンショナルタイプの加熱装置１ａでは、荷油槽の底部に蒸気等の熱媒体を流通させて槽内の荷油等を熱交換によって加熱するための配管が蛇行状に配設される。
【００１８】
ユニットタイプの加熱装置１ｂは、二重底構造のタンカー等において、槽底の凹部等に収納・配設される。このユニットタイプの加熱装置１ｂは、図２に示すように、周板２、頂板４、底板５、油通管６、入口管７、出口管８等を有している。加熱装置１ｂは脚部材（図示せず）で船底部に固定され、油槽内の原油３（図中矢印３で原油の流れを示す）中に浸漬させて使用される。
【００１９】
周板２は加熱装置１ｂの外周に配されている。頂板４、底板５はそれぞれ加熱装置１ｂの上下端に配され、周板２と共に加熱装置１ｂの装置内部を密閉している。適度な小管径を有する多数の油通管（液通管）６は、軸線を平行にしてこの密閉された内部空間を上下方向に挿通し、両端を頂板４及び底板５に貫通固定されている。各油通管６には上下の開口端から油槽内の原油３が流通可能である。多数の油通管６を装置内で規則的に配置することは頂板４及び底板５の強度や剛性面でも好ましい。
【００２０】
蒸気の入口管７は、原油３を加熱するための熱媒体である蒸気の供給源に接続され、周板２に配設される。蒸気の出口管８は、入口管７とは反対側において周板２に配設される。入口管７から加熱装置１ｂ内に送入された蒸気９は、周板２の内部で多数の油通管６の周囲に導入される。この導入された蒸気９は原油３が流通している各油通管６の外周面に接触する。即ち、蒸気９は油通管６を介して原油３との間で熱交換を行った後、出口管８から送出される（図中の矢印参照）。
【００２１】
加熱装置１の各部材、すなわち、周板２、脚部材、頂板４、底板５、油通管６、入口管７、出口管８等の材料として、高クロム含有溶接構造用合金鋼が使用されている。上記各部材にそのような高クロム含有溶接構造用合金鋼を用いた要加熱性液体の加熱装置は、耐海水性及び溶接容易性に優れ、製造コストの低廉性向上に寄与する。
【００２２】
上記高クロム含有溶接構造用合金鋼の基本的組成としては周知の溶接構造用合金鋼と同様であり、鉄及び炭素並びにクロム（Ｃｒ）以外に、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、銅（Ｃｕ）などが適宜含有されている。この高クロム含有溶接構造用合金鋼のクロム（Ｃｒ）の含有量としては、耐海水性及びコストのバランスから０．２質量％以上２．５質量％以下が好ましく、０．８質量％以上１．３質量％以下が特に好ましい。
【００２３】
市販されている高クロム含有溶接構造用合金鋼の例として、代表的には、クロム含有量が０．３０〜２．２０質量％である新日本製鐵社製の「ＭＡＲＩＬＯＹ」シリーズや、クロム含有量が０．８０〜１．３０質量％であるＪＦＥスチール社製の「ＪＦＥ−ＭＡＲＩＮ  ＣＯＰ」が挙げられる。
【００２４】
これらの高クロム含有溶接構造用合金鋼の特徴としては、無塗装で使用できるため現地溶接が可能になり、また塗膜破損がないため経済的効果が得られる上に、従来の塗装鋼以上の耐腐食性を有している。また、長尺管で供給した場合には溶接箇所が減少でき、施工性が優れている。さらには、低炭素の母材を使用しているため予熱無しで溶接施工が可能であり、溶接性に優れているという特徴を有する。
【００２５】
例えば、市販の「ＭＡＲＩＬＯＹ  Ｓ−４００」の組成は、Ｃ；０．１４質量％以下、Ｓｉ；０．５５質量％以下、Ｍｎ；０．５０質量％以下、Ｐ；０．０３０質量％以下、Ｓ；０．０２０質量％以下、Ｃｒ；０．８０〜１．３０質量％、Ｆｅ；残余である。
【００２６】
この「ＭＡＲＩＬＯＹ  Ｓ−４００」は、耐力２４５Ｎ／ｍｍ２以上、引張強さ４００Ｎ／ｍｍ２以上、伸び（ＪＩＳ５号試験片）２２％以上の良好な機械的強度を有する。
【００２７】
また、市販の「ＪＦＥ−ＭＡＲＩＮ  ＣＯＰ」の組成は、Ｃ；０．０８質量％以下、Ｓｉ；０．５５質量％以下、Ｍｎ；０．９〜１．２質量％、Ｐ；０．０３０質量％以下、Ｓ；０．００５質量％以下、Ｃｒ；０．８０〜１．３０質量％以下、Ｆｅ；残余である。
【００２８】
この「ＪＦＥ−ＭＡＲＩＮ  ＣＯＰ」は、耐力２４５Ｎ／ｍｍ２以上、引張強さ４００Ｎ／ｍｍ２以上、伸び（ＪＩＳ５号試験片）１８％以上の良好な機械的強度を有する。
【００２９】
「ＭＡＲＩＬＯＹ  Ｓ−４００」及び「ＪＦＥ−ＭＡＲＩＮ  ＣＯＰ」を対して人工海水を用いた回転式腐食試験（周速１ｍ／秒、温度５０℃、試験期間３００時間）を行った場合、これらの高クロム含有溶接構造用合金鋼は、溶接部及び母材部のいずれにおいても従来の溶接用塗装鋼管やクロム鋳鋼と比較して優れた耐海水腐食性を有することが分かっている。「ＭＡＲＩＬＯＹ  Ｓ−４００」及び「ＪＦＥ−ＭＡＲＩＮ  ＣＯＰ」は、特に従来の溶接用塗装鋼管に対して約２倍の耐海水腐食性を有する。
【００３０】
「ＭＡＲＩＬＯＹ  Ｓ−４００」及び「ＪＦＥ−ＭＡＲＩＮ  ＣＯＰ」を対して珪砂を含む人工海水を用いた回転式腐食摩耗試験（周速１ｍ／秒、温度５０℃、試験期間２４時間）を行った場合、これらの高クロム含有溶接構造用合金鋼は、溶接部及び母材部のいずれにおいても、従来の溶接用塗装鋼管や１％クロム鋳鋼と比較して同等又は優れた耐海水腐食摩耗性を有することが分かっている。「ＭＡＲＩＬＯＹ  Ｓ−４００」及び「ＪＦＥ−ＭＡＲＩＮ  ＣＯＰ」は、特に従来の溶接用塗装鋼管に対して約２倍の耐海水腐食摩耗性を有する。
【００３１】
「ＭＡＲＩＬＯＹ  Ｓ−４００」及び「ＪＦＥ−ＭＡＲＩＮ」は炭素含有量を低くすることにより、溶接熱による硬化性、耐低温割れ性に優れている。従って、これらの高クロム含有鋼は材料の炭素当量が大きくなっても予熱温度が低くてよく溶接性は良好である。
【００３２】
これらの優れた特性を有する高クロム含有溶接構造用合金鋼を本考案の加熱装置の各部材に用いることによって、耐海水性に優れ、かつ安価な要加熱性液体の加熱装置を達成することができる。
【００３３】
本考案の要加熱性液体の加熱装置は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、本考案の加熱装置は、上記コンベンショナルタイプ及びユニットタイプに限定されず、吸引管の先端に接続され、吸引される荷油等を加熱するタイプにも適用可能である。
【００３４】
本考案の要加熱性液体は、代表的には、原油、石油精製品、スロップ、ケミカルプロダクト、やし油又は自運航燃料油等の比較的高い粘度を有する液体や海水等の品質保持の必要がある液体であればいかなる液体も含まれる。本考案の熱媒体は、上述のように典型的には蒸気、高温水又は高温油であるが、要加熱性液体を適温まで加熱できる媒体であれば、その化学種、温度は特に限定されない。ここでの油は、一般的に炭素数の異なる炭化水素の混合物であるが、加熱装置の内部を流通することによって要加熱性液体を適温まで加熱可能なものであれば、その組成は特に限定されるものではない。
【００３５】
また、本考案は加熱装置に関するものであるから、当該加熱装置を配置する槽は、要加熱性液体を所望の温度で収容できる容器であれば、その材質、形状は限定されるものではない。典型的には、本考案の加熱装置を配置する槽はタンカー又はプロダクト船等の船舶に収容される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本考案の加熱装置は要加熱性液体の加熱装置として有用であり、特に船舶の油槽に積載された原油、石油精製品、スロップ、又は自運航燃料油を加熱するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本考案の一実施形態に係る加熱装置を搭載するタンカーを示す模式図である。
【図２】図１のユニットタイプの加熱装置を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ａ  コンベンショナルタイプの加熱装置
１ｂ  ユニットタイプの加熱装置
２  周板
３  原油
４  頂板
５  底板
６  油通管（液通管）
７  入口管
８  出口管
９  蒸気
【図１】
0003144441.tif 000003
【図２】
0003144441.tif 000004