(57)【要約】  本発明は、プレート式熱交換器のプレートであって、海水などの塩化物含有冷却液体と直接接触するように配置された、前記プレートの一部を構成する材料の表面を有するプレートであって、前記材料が、重量％で、最大で０．０６％のＣ、最大で１．５％のＳｉ、０〜３．０％のＭｎ、２３．０〜３２．０％のＣｒ、４．９〜１０．０％のＮｉ、３．０〜８．０％のＭｏ、０．１５〜０．５％のＮ、０〜０．０１０％のＢ、最大で０．０３０％のＳ、０〜３．５％のＣｏ、０〜３．０％のＷ、０〜２．０％のＣｕ、０〜０．３％のＲｕ、０〜０．２％のＡｌ、０〜０．０１０％のＣａ、残部Ｆｅおよび通常存在する不純物を含む２相ステンレス鋼であり、フェライト含有量が３５〜７０体積％であるプレートに関する。
2010513708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート式熱交換器のプレートであって、海水などの塩化物含有冷却液体と直接接触するように配置された、前記プレートの一部を構成する材料の表面を有するプレートであり、前記プレート材料が、重量％で
Ｃ     最大で０．０６％
Ｓｉ   最大で１．５％
Ｍｎ   ０〜３．０％
Ｃｒ   ２３．０〜３２．０％
Ｎｉ   ４．９〜１０．０％
Ｍｏ   ３．０〜８．０％
Ｎ     ０．１５〜０．５％
Ｂ     ０〜０．０１０％
Ｓ     最大で０．０３０％
Ｃｏ   ０〜３．５％
Ｗ     ０〜３．０％
Ｃｕ   ０〜２．０％
Ｒｕ   ０〜０．３％
Ａｌ   ０〜０．２％
Ｃａ   ０〜０．０１０％
残部Ｆｅおよび通常存在する不純物を含む２相ステンレス鋼であり、フェライト含有量が３５〜７０体積％であり、Ｅｑ１＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏであり、％が重量％であり、鋼の２相の平均Ｅｑ１値が４０．５を超えることを特徴とするプレート。
【請求項２】
前記の鋼の２相の前記平均Ｅｑ１値が４１より高く、好ましくは４２より高いことを特徴とする、請求項１に記載のプレート。
【請求項３】
フェライト相およびオーステナイト相の両方の前記Ｅｑ１値が３５より高く、好ましくは３６より高いことを特徴とする、請求項１または２に記載のプレート。
【請求項４】
Ｍｏの含有量が４．５〜６．５重量％であることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のプレート。
【請求項５】
Ｍｏの含有量が４．５〜５．５重量％であることを特徴とする、請求項４に記載のプレート。
【請求項６】
Ｃｒの含有量が２３．０〜３０．０重量％であることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のプレート。
【請求項７】
ＰＲＥ＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏ＋１６％Ｎであり、％が重量％であり、鋼の２相の平均ＰＲＥ値が４６より高く、好ましくは４７より高いことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のプレート。
【請求項８】
Ａｌの含有量が０〜０．１重量％であることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のプレート。
【請求項９】
冷却媒体として海水などの塩化物含有液体を利用するように適合させたプレート式熱交換器であって、請求項１〜８のいずれかに記載のプレートからできていることを特徴とするプレート式熱交換器。
【請求項１０】
前記プレートが隣接するプレート（Ｐ）が間に水路を形成するように重ねられて互いに接合されており、隣接するプレートの間の１つおきの間隙に形成された前記水路に、塩化物含有冷却液体（ＳＷ）が流入するように構成されており、隣接するプレートの間の１つおきの間隙に形成された前記水路に、冷却されるべき媒体が流入するように構成されていることを特徴とする、請求項９に記載のプレート式熱交換器。
【請求項１１】
海水などの塩化物含有冷却液体により冷却されるべき媒体を冷却するための、請求項９または１０に記載のプレート式熱交換器の使用。
【請求項１２】
前記冷却液体の温度が、少なくとも５０℃、好ましくは少なくとも６０℃に達する、請求項１１に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレート式熱交換器のプレートであって、前記プレートの一部を構成する材料であって海水などの塩化物含有冷却液体と直接接触するように配置されたこの材料からできている表面を有する材料を含むプレート、および、海水などの塩化物含有液体を冷却媒体として利用するように適合させたプレート式熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
海の近くまたは洋上プラットホームに設置された様々な種類の機械、変電設備などの様々なプラントで、これらのプラントにおいて冷却目的で使用される熱交換器中の冷却媒体として海水の形態で塩化物含有液体を使用することが必要である。これらの熱交換器中での海水の使用は、海水が生み出す厳しく高腐食性の環境のため、使用される材料に高い負荷をかける。
【０００３】
隙間腐食現象は冷却液体として海水を利用するプレート式熱交換器において主な問題であるが、その理由は、熱交換器の隣接プレート間の結合界面が、隣接プレート間に結合によって形成された隙間または接合部に海水が達するように配置されていること、および、これも重要である（下記参照）が、冷却液体が比較的高温である場所にも設置されなければならないことが避けられないことである。この問題は管式熱交換器でははるかに小さく、隙間または接合部は深刻度が低く、隙間腐食のおそれがはるかに低い場所に設置されている。プレート式熱交換器における隙間腐食の問題は、プレートを互いに溶接し、シーリングにより互いに結合することにより低減することがあるが、それでは問題はなくならないであろう。添付する図１はこの種のプレート式熱交換器ＰＨＥを模式的に示す。隣接するプレートＰ1およびＰ2の間の１つおきの間隙に形成された水路において海水ＳＷの形態で冷却媒体を、およびそのようなプレートの間の１つおきの間隙の隣接する水路で冷却されるべき媒体を流すために重ねられて互いに接合されている多数のプレートＰを有する。隙間腐食を起こしやすい隙間または接合部はＣにより示される。
【０００４】
材料を破壊する隙間腐食は温度依存性があり、特定の冷却液体、この場合海水に対して材料が臨界隙間腐食温度（ＣＣＴ）より低い温度であれば実質的に何も起こらないが、材料の温度がこの温度より高くなると、前記隙間での材料の腐食が非常に強くなり短い期間で結合部を破壊するので、前記臨界隙間腐食温度より高い温度は許容できない。海水などの塩化物含有冷却液体を冷却媒体として使用するプレート式熱交換器において、熱交換器の許容できる冷却能力を与えるために、この隙間腐食温度は少なくとも５０℃、好ましくは少なくとも６０℃でなくてはならない。プレート式熱交換器に使用される海水は、微生物を殺す目的で塩素処理されていてもよい。これらの微生物が、例えば塩素処理により殺されない場合、その存在が環境の腐食性を高めるであろう。低い温度、すなわちおよそ４０℃未満では、塩素処理自体は、例えばステンレス鋼に対する腐食性の増加を全くもたらさない。４０℃を超える温度では、塩素処理により起こされる酸化還元電位の上昇が、孔食および隙間腐食に関して水の腐食性を著しく高め、そのため熱交換器のために利用できる製造材料の選択が限定される。この明細書の導入部で定義された種類のプレート式熱交換器、すなわち冷却媒体として海水などの塩化物含有冷却液体を使用し、高温で使用されるものは、そのためにこれまでほとんど例外なく、海水中の臨界隙間腐食温度が８０℃を超えるチタンでつくられたプレートを備えていた。しかし、チタンは非常に高価な材料であり、容易に入手できないので、買い手の財源とは関係なく１年以上の単位でその納品の待機時間が避けられないことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、海水などの塩化物含有冷却液体を冷却媒体として使用するプレート式熱交換器に使用するのが魅力的になるほど十分に高い耐腐食性を有しながら、そのようなチタンのプレートよりコストが低くより容易に入手できる、プレート式熱交換器のプレートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は本発明によれば下記のプレートの提供により得られ。すなわち、このプレート材料は、重量％で、最大０．０６％のＣ、最大で１．５％のＳｉ、０〜３．０％のＭｎ、２３．０〜３２．０％のＣｒ、４．９〜１０．０％のＮｉ、３．０〜８．０％のＭｏ、０．１５〜０．５％のＮ、０〜０．０１０％のＢ、最大０．０３０％のＳ、０〜３．５％のＣｏ、０〜３．０％のＷ、０〜２．０％のＣｕ、０〜０．３％のＲｕ、０〜０．２％のＡｌ、０〜０．０１０％のＣａ、残部Ｆｅおよび通常存在する不純物を含み、フェライト含有量が３５〜７０体積％である２相ステンレス鋼である。この鋼は、使用される原材料および／または製造プロセスから由来する不純物も含むが、鋼の２相の平均Ｅｑ１値は４０．５を超える。ここでＥｑ１＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏであり、％は重量％である。製造プロセス由来の不純物の例はＡｌおよびＭｇである。しかし、不純物の含有量は、製造される材料の性質が実質的に影響を受けないレベルに保たれるのが好ましい。
【０００７】
塩化物含有冷却液体を冷却媒体として使用するプレート式熱交換器に使用される材料では、臨界隙間腐食温度が主な問題であり、材料の他の耐性に特別な労力を全く使わずにプレート式熱交換器に許容されるレベルまでこの温度を上げることを目的として材料の組成を決定できることに発明者は気づいた。この範囲内の組成を持つ２相ステンレス鋼は、海水中の臨界隙間腐食温度が優に５０℃を超え、実際には６０℃を超えることが見いだされた。したがって、項として「１６％Ｎ」も含むＰＲＥ値が２相ステンレス鋼の隙間腐食挙動を決めるのではなく、ＣｒおよびＭｏの含有量が材料の臨界隙間腐食温度の決定因子であることが見いだされた。さらに、そのような４０．５を超えるＥｑ１値が、ステンレス鋼の６０℃を超える臨界隙間腐食温度を生み出すことがわかった。これらの範囲内のいくつかの組成では、臨界隙間腐食温度は８０℃の領域にすら上がることがある。これは、この材料が、プレート式熱交換器における、チタンの魅力的な代替物になることを意味する。そのコストは、チタンにかかるコストのわずか数分の１、約１０〜２０％などであり、いつでも製造されるのでチタンで起こりうる長い待機時間を避けられるであろう。
【０００８】
本発明の他の実施形態によると、鋼の２相の前記平均Ｅｑ１値は４１より高く、好ましくは４２より高い。そのような高いレベルのＥｑ１値が、塩化物含有環境における材料の臨界隙間腐食温度をより高いレベルの方に動かすことが見いだされた。
【０００９】
本発明の他の実施形態によると、フェライト相およびオーステナイト相の両方のＥｑ１値は３５より高く、好ましくは３６より高いが、これは、４０．５を超える平均Ｅｑ１値と組み合わせて材料の臨界隙間腐食温度を要求される高レベルに維持するために好ましい。前記平均Ｅｑ１値がたとえ４０．５を超えても、ＭｏおよびＣｒは主にフェライト相を選択するであろうから、オーステナイト相のＥｑ１値は３５に近くなることがある。
【００１０】
本発明の他の実施形態によると、Ｍｏの含有量は４．５〜６．５重量％である。あるＥｑ１値で、高いすなわちこの範囲内のＭｏの含有量を持つことが好ましいことが分かったが、それはＭｏの含有量が材料の臨界隙間腐食温度にとって最も重要な因子であることが分かったからである。特定のＥｑ１値を得るために、ＣｒよりもＭｏの含有量を高めることも好ましく、Ｃｒの含有量が増加するとプレート製造の際の材料の加工性も高まるものの、同時にＣｒＮが生成する恐れも高まる。本発明の他の実施形態によると、Ｍｏの含有量は４．５〜５．５重量％である。
【００１１】
本発明の他の実施形態によると、Ｃｒの含有量は２３．０〜３０．０重量％である。この範囲のＣｒの含有量が、目的とする塩化物含有環境中での鋼の隙間腐食挙動を得るのに好適であることが分かった。
【００１２】
本発明の他の実施形態によると、鋼の２相の平均ＰＲＥ値は４６より高く、好ましくは４７より高い。ＰＲＥ＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏ＋１６％Ｎであり、％は重量％である。Ｅｑ１値が材料の耐隙間腐食性にとってより重要ではあるが、材料のそのような高いＰＲＥ値を持つことが有利であることが分かった。
【００１３】
本発明の他の実施形態によると、Ａｌの含有量は０〜０．１重量％である。
【００１４】
本発明は、海水などの塩化物含有液体を冷却媒体として利用するように適合させた、本発明のプレートでできているという特徴を持つプレート式熱交換器にも関する。そのようなプレート式熱交換器の有利な特徴および利点は、本発明のプレートの上記の議論から明らかである。本発明は、海水などの塩化物含有冷却液体により冷却されるべき媒体を冷却するための本発明のプレート式熱交換器の使用および前記冷却液体の温度が少なくとも５０℃、好ましくは少なくとも６０℃に達するそのような使用にも関する。熱交換器により冷却されるべき媒体はどのような種類でもよく、空気などの気体または気体混合物でも、例えば液体でもよいことが指摘される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明により解決すべき問題を説明するためにその一部を拡大したプレート式熱交換器の一般構造を示す非常に簡略化した図である。
【図２】図２は、本発明の鋼および比較鋼の臨界隙間腐食温度対ＰＲＥＮＷ値のグラフである。
【図３】図３は、本発明の鋼および比較鋼の臨界隙間腐食温度対Ｅｑ１値のグラフである。
【図４】図４は、本発明の鋼および比較鋼に対して実施された材料試験の方法を示す簡略化された図である。
【図５】図５は、他の試験方法に基づく図３のグラフに相当するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
塩化物含有環境における高い臨界隙間腐食温度は、本発明の２相ステンレス鋼における元素の組み合わせにより得られる。本発明の鋼は、（重量％で）
Ｃ     最大で０．０６％
Ｓｉ   最大で１．５％
Ｍｎ   ０〜３．０％
Ｃｒ   ２３．０〜３２．０％
Ｎｉ   ４．９〜１０．０％
Ｍｏ   ３．０〜８．０％
Ｎ     ０．１５〜０．５％
Ｂ     ０〜０．０１０％
Ｓ     最大で０．０３０％
Ｃｏ   ０〜３．５％
Ｗ     ０〜３．０％
Ｃｕ   ０〜２．０％
Ｒｕ   ０〜０．３％
Ａｌ   ０〜０．２％
Ｃａ   ０〜０．０１０％
残部Ｆｅおよび通常存在する不純物を含み、フェライト含有量は３５〜７０体積％である。
【００１７】
炭素（Ｃ）はフェライトとオーステナイトの両方の中での溶解度が限られている。限られた溶解度はクロム炭化物の析出の恐れを示し、したがってその含有量は０．０６重量％以下、好ましくは０．０２重量％以下でなくてはならない。
【００１８】
ケイ素（Ｓｉ）は製鋼において脱酸剤として使用されており、製鋼および溶接の際の流動性を増す。しかし、Ｓｉの含有量が高すぎると、望ましくない金属間化合物相の析出を起こすので、その含有量は１．５重量％に制限される。
【００１９】
マンガン（Ｍｎ）は材料へのＮ溶解度を高めるために添加される。しかし、Ｍｎのみでは、対象とする種類の鋼へのＮ溶解度に与える影響は限定されることが示されている。そのかわり、溶解度に対する影響が大きい他の元素が見いだされている。そのうえ、高含有量の硫黄と組み合わされたＭｎはマンガン硫化物の形成を起こすことがあり、それは孔食の起点として作用する。したがって、Ｍｎの含有量は０〜３．０重量％に制限すべきである。
【００２０】
硫黄（Ｓ）は、可溶性硫化物の形成により耐食性に悪い影響を与える。さらに、熱間加工性が低下するので、硫黄の含有量は最大０．０３０重量％に、好ましくは最大０．０１０重量％に制限される。
【００２１】
クロム（Ｃｒ）は、耐隙間腐食性を高めるために活性な元素である。さらに、高含有量のクロムは、材料中の非常に良好なＮ溶解度を得ることを意味する。したがって、耐食性を高めるためＣｒ含有量を可能な限り高く保つことが望ましい。良好な耐隙間腐食性のために、クロムの含有量は少なくとも２３重量％でなくてはならない。しかし、高含有量のＣｒは金属間化合物の析出の恐れおよびＣｒＮの形成を増加させ、そのためクロムの含有量は３２重量％以下に、好ましくは３０重量％以下にしなくてはならない。
【００２２】
ニッケル（Ｎｉ）はオーステナイト安定化元素として使用され、所望の含有量のフェライトを得るために好適な含有量で加えられる。オーステナイト相およびフェライト相と４０〜６５体積％のフェライトの間の望ましい関係を得るために、４．９〜１０．０重量％のニッケルの添加が必要とされる。
【００２３】
モリブデン（Ｍｏ）は、塩化物環境中での耐隙間腐食性を向上させる活性元素である。本発明のＭｏ含有量は０〜８．０重量％の範囲でなくてはならず、好ましくは４．５重量％を超えなくてはならない。Ｃｒの含有量と組み合わされたＭｏの含有量は、鋼の高い臨界隙間腐食温度を得るための決定因子である。
【００２４】
タングステン（Ｗ）は、主に耐孔食性を高める。しかし、Ｃｒ含有量ならびにＭｏ含有量が高いのに加え高すぎるタングステン含有量を加えると、金属間化合物の析出の恐れが高まることを意味する。本発明におけるＷ含有量は０〜３．０重量％の範囲でなければならない。
【００２５】
銅（Ｃｕ）は、硫酸などの酸性環境中での耐全面腐食性を高めるために加えられることがある。同時にＣｕは組織安定性に影響を与える。しかし、高含有量のＣｕは固体溶解度を超えるであろうことを意味する。したがって、Ｃｕ含有量は最大２．０重量％に限定しなくてはならない。
【００２６】
コバルト（Ｃｏ）は鉄とニッケルの中間の性質を持つ。したがって、これらの元素をＣｏで少量代替し、またはＣｏ含有原料（Ｎｉスクラップ金属は通常いくらかＣｏを含み、場合によっては１０％を超える量で含む）を使用しても、性質に大きな変化は起こらないであろう。Ｃｏを使用して、オーステナイト安定化元素としてＮｉの一部を代替することができる。Ｃｏは比較的高価な元素であるので、Ｃｏの添加は０〜３．５重量％の範囲に限定される。
【００２７】
アルミニウム（Ａｌ）およびカルシウム（Ｃａ）は製鋼で脱酸剤として使用される。Ａｌの含有量は、窒化物の形成を限定するため、最大０．２重量％、好ましくは最大０．１％に限定されなければならない。Ｃａは熱間延性に有利な影響を持つ。しかし、望ましくない量のスラグを避けるためＣａ含有量は最大０．０１０重量％に限定されなければならない。
【００２８】
ホウ素（Ｂ）は、材料の熱間加工性を高めるために加えられることがある。ホウ素の含有量が高すぎると、溶接性ならびに耐食性が低下することがある。したがって、ホウ素の含有量は最大０．０１０重量％に限定されなければならない。
【００２９】
窒素（Ｎ）は非常に活性のある元素であり、耐食性、組織安定性ならびに材料の強度を高める。さらに、高いＮ含有量は、溶接後のオーステナイトの回復を高め、溶接継手に良好な性質を与える。Ｎの良い影響を得るために、少なくとも０．１５重量％のＮを加えなければならない。Ｎの高含有量では、特にクロム含有量が同時に高い場合に、クロム窒化物の析出の恐れが高まる。さらに、高いＮ含有量は、溶鋼中のＮの溶解度超過のためポロシティーの恐れが高まることを意味する。これらの理由により、Ｎ含有量は最大０．５０重量％に限定されなければならない。
【００３０】
良好な機械的性質および腐食特性ならびに良好な溶接性を得るためにフェライトの含有量は重要である。腐食の観点および溶接性の観点から、良好な性質を得るために、３５〜７０％のフェライト含有量が望ましい。
【実施例】
【００３１】
以下の表１は、本発明の鋼１〜２５および本発明によらない比較鋼の組成ならびに試験すなわち試験１の結果を示す。
【００３２】
試験１
本発明の２５種の鋼および７種の比較鋼の耐隙間腐食性をＭＴＩ−２により試験した。３２種の鋼全てで２つの異なるサンプルに対して臨界隙間腐食温度（ＣＣＴ）を測定した。各鋼のＣＣＴの平均値を表１に示す。さらに、鋼の「耐孔食性当量」の従来の表現を、表１に（ＰＲＥＮＷ＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏ＋０．５％Ｗ）＋１６％Ｎ、Ｅｑ１＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏとして定義されたＥｑ１値とともに示す。
【００３３】
全ての鋼は、溶融、熱間加工、焼鈍後水冷により製造した。
【００３４】
【表１】
2010513708.tif 000003
【００３５】
【表２】
2010513708.tif 000004
【００３６】
添付した図２は、ＰＲＥＮＷとＣＣＴの間の関係を、図３はＥｑ１と試験１のＣＣＴの間の関係を示す。図２は、ＣＣＴが、本発明の鋼の全てでは６０℃を超え、比較鋼ではその高いＰＲＥＮＷ値にもかかわらずいずれも５０℃を超えないことを示している。ＰＲＥＮＷ値が、４６を超える領域にある限り、鋼の臨界隙間腐食温度に実際的な影響を全く与えないことが示される。図３は、６０℃を超えるＣＣＴを得るためにＥｑ１は４０．５より高くなくてはいけないことを示している。ＣＣＴ値の測定時の実験的な広がりが大きく（約±１０℃）、Ｅｑ１の合計値だけでなく、材料の２相（フェライトおよびオーステナイト）の間でどのように分布しているかも決定的であることに留意されたい。
【００３７】
試験２
試験１のＭＴＩ−２とほぼ同様に搭載されたＰＶＤＦ中に隙間形成材（crevice former）が被験サンプルに与えられる点が変更されたＡＳＴＭ  Ｇ−１５０の変更版による電気化学的試験。３Ｎｍの一定の締め付けモーメントを隙間形成材の搭載に利用した。図４により搭載された４つのスプリングワッシャー１により一定の隙間圧力を維持した。２がサンプルを示し、３および４が隙間形成材を示す。
【００３８】
試験は、０、＋２００、＋４００および＋７００ｍＶSCEの４種の異なる定電位で実施した。開始温度は２０℃であり、実験中１分あたり１℃温度が上昇した。各サンプルのＣＣＴは、６０秒で少なくとも０．１ｍＡ／ｃｍ2の腐食電流密度が生じる温度として定義した。
【００３９】
ＣＣＴは、材料および電位あたり４〜６個のサンプルで決定した。以下の表２は、組成およびＳＣＥに対して０ｍＶを超える全電位でのＣＣＴの最小値の形態での結果を示す。異なる電位間でのＣＣＴの変動は小さかった。ほとんどの場合に、０ｍＶで隙間腐食は全く認められなかった。
【００４０】
【表３】
2010513708.tif 000005
【００４１】
図５は、Ｅｑ１と上記の変更したＡＳＴＭ  Ｇ−１５０によるＣＣＴの間の関係を示す。鋼のいくつかは試験１と試験２の両方に存在する。２種の異なる試験方法は幾分異なるＣＣＴの値を与えるが、方法の違いの結果として正常であると考えられる。しかし、組成とＣＣＴ値の間の関係は２つの試験において大部分は同じである。
【００４２】
試験２は隙間腐食を開始する傾向を主に測定するが、試験１は隙間腐食の拡がりの傾向を主に測定する。これは、試験２でのＣＣＴ値が、試験１よりも幾分高くなるであろうことを意味する。これが、試験２によるプレート式熱交換器での使用を見込まれる最低ＣＣＴ値を８０℃に設定しなければならない理由である。
【００４３】
試験３
この試験は、２４時間一定の電位および温度を用いた電気化学的試験である。試験２と同じ種類の隙間形成材および同じ隙間圧力を利用した。各温度／電位の組み合わせ毎に新しいサンプルを使用した。電位はＳＣＥに対して＋２００ｍＶであった。
【００４４】
各サンプルのＣＣＴ値は、６０秒で少なくとも０．１ｍＡ／ｃｍ2の腐食電流密度が生じる温度として定義した。この試験は、材料が活性態で試験されるので非常に過酷であるのに対し、前記の試験では温度が低い時に試験前に不動態化した。ある温度で材料が不動態化酸化層を形成する能力をこの試験３で測定した。不動態化温度はほとんどの材料でＣＣＴより著しく低い。
【００４５】
試験２での鋼２６および２７を比較すると、鋼２６は４５℃で不動態化されていないが、鋼２７は４５℃ならびに５５℃で不動態化されていたことが示される。しかし、６５℃では不動態化されないかもしれない。これは、例えば過熱の結果として腐食攻撃が始まった場合、温度が５５℃より低下した場合鋼２７はすでに不動態化でき、これはプレート式熱交換器の操作の障害時に攻撃が拡がる恐れを大きく低減することを意味する。
【００４６】
したがって、より高い含有量のＭｏを有する鋼２７は、鋼２６の方が高いＥｑ１値を有する事実にもかかわらず鋼２６よりも不動態化されるより高い能力を有する。Ｅｑ１値は隙間腐食の開始および拡がりを良好に説明するのに対し、隙間腐食に対する不動態化は主に材料のＭｏ含有量により制御されるというのが結論である。
【００４７】
本発明の他の実施形態の鋼は、以下のおおよその組成を有する：０．０１７％のＣ、０．２％のＳｉ、０．５％のＭｎ、０．００５％のＰ、０．００６％のＳ、２６％のＣｒ、７％のＮｉ、５．２％のＭｏ、０．０１％未満のＷ、０．０１％未満のＣｕ、０．０１０％未満のＣｏ、０．００５％未満のＴｉ、０．００４％のＡｌ、２４ｐｐｍのＢ、２２ｐｐｍのＣａ、０．４１％のＮ。２個のサンプルのＭＴＩ−２による臨界隙間腐食温度（ＣＣＴ）の試験は、６５℃および７０℃の結果となった。
【図１】
2010513708.tif 000006
【図２】
2010513708.tif 000007
【図３】
2010513708.tif 000008
【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月10日(2009.8.10)
【手続補正１】
【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】
プレート式熱交換器のプレートであって、塩化物含有冷却液体と直接接触するように配置された、前記プレートの一部を構成する材料の表面を有するプレートであり、前記プレート材料が、重量％で
Ｃ     最大で０．０６％
Ｓｉ   最大で１．５％
Ｍｎ   ０〜３．０％
Ｃｒ   ２３．０〜３２．０％
Ｎｉ   ４．９〜１０．０％
Ｍｏ   ３．０〜８．０％
Ｎ     ０．１５〜０．５％
Ｂ     ０〜０．０１０％
Ｓ     最大で０．０３０％
Ｃｏ   ０〜３．５％
Ｗ     ０〜３．０％
Ｃｕ   ０〜２．０％
Ｒｕ   ０〜０．３％
Ａｌ   ０〜０．２％
Ｃａ   ０〜０．０１０％
残部Ｆｅおよび不可避的不純物を含む２相ステンレス鋼であり、フェライト含有量が３５〜７０体積％であり、Ｅｑ１＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏであり、％が重量％であり、鋼の２相の平均Ｅｑ１値が４０．５を超えることを特徴とするプレート。
【請求項２】
前記の鋼の２相の前記平均Ｅｑ１値が４１より高いことを特徴とする、請求項１に記載のプレート。
【請求項３】
フェライト相およびオーステナイト相の両方の前記Ｅｑ１値が３５より高いことを特徴とする、請求項１または２に記載のプレート。
【請求項４】
Ｍｏの含有量が４．５〜６．５重量％であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプレート。
【請求項５】
Ｍｏの含有量が４．５〜５．５重量％であることを特徴とする、請求項４に記載のプレート。
【請求項６】
Ｃｒの含有量が２３．０〜３０．０重量％であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のプレート。
【請求項７】
ＰＲＥ＝％Ｃｒ＋３．３％Ｍｏ＋１６％Ｎであり、％が重量％であり、鋼の２相の平均ＰＲＥ値が４６より高いことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のプレート。
【請求項８】
Ａｌの含有量が０〜０．１重量％であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のプレート。
【請求項９】
冷却媒体として塩化物含有液体を利用するように適合させたプレート式熱交換器であって、請求項１〜８のいずれかに記載のプレートからできていることを特徴とするプレート式熱交換器。
【請求項１０】
前記プレートが隣接するプレート（Ｐ）が間に水路を形成するように重ねられて互いに接合されており、隣接するプレートの間の１つおきの間隙に形成された前記水路に、塩化物含有冷却液体（ＳＷ）が流入するように構成されており、隣接するプレートの間の１つおきの間隙に形成された前記水路に、冷却されるべき媒体が流入するように構成されていることを特徴とする、請求項９に記載のプレート式熱交換器。
【請求項１１】
塩化物含有冷却液体により冷却されるべき媒体を冷却するために使用することを特徴とする、請求項９または１０に記載のプレート式熱交換器。
【請求項１２】
前記冷却液体の温度が、少なくとも５０℃に達する、請求項１１に記載のプレート式熱交換器。
【国際調査報告】
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