(57)【要約】  高温工業プラントに用いられる高温工業プラント用金属合金管、例えばクリープの少ない改質管がこの管の周りに補強材料の１つ又は２つ以上の層、例えば耐火材料のワイヤ又はメッシュを有する。改質管の製造方法及びこの改質管を有するプラントの構築方法も又、クレーム請求される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温工業プラントの一部をなし又は高温工業プラント用の金属合金管であって、前記金属合金管の絶対融点の約４０％を超える温度でのクリープが少ない補強材料の少なくとも第１の層を前記金属合金管の周りに（前記金属合金管の壁の外側に、内側に且つ／或いは内部に）有する、金属合金管。
【請求項２】
前記第１の補強材料層を覆って前記金属合金管の周りに設けられた補強材料の第２の層を有する、請求項１記載の金属合金管。
【請求項３】
前記第１の補強材料層及び前記第２の補強材料層（設けられてる場合）は、耐クリープ性が前記金属合金管よりも少なくとも２０％高い、請求項１又は２記載の金属合金管。
【請求項４】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられてる場合）又はこれら両方は、耐クリープ性が前記金属合金管よりも少なくとも５０％高い、請求項１又は２記載の金属合金管。
【請求項５】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられてる場合）又はこれら両方は、耐クリープ性が前記金属合金管よりも少なくとも１００％高い、請求項１又は２記載の金属合金管。
【請求項６】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、フィラメント状の形態をしている、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の金属合金管。
【請求項７】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、前記金属合金管の外部に巻き付けられたワイヤの形態をしている、請求項５記載の金属合金管。
【請求項８】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、前記金属合金管の外部周りに施されたメッシュ若しくは織物の形態又は他のフィラメント状シートの形態をしている、請求項６記載の金属合金管。
【請求項９】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、前記金属合金管の軸線に対して横方向に向いた前記金属合金管の周りに施されたフィラメントから成る、請求項６〜８のうちいずれか一に記載の金属合金管。
【請求項１０】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、前記金属合金管の軸線に対して角度をなして前記金属合金管の周りに施されたフィラメントから成る、請求項６〜８のうちいずれか一に記載の金属合金管。
【請求項１１】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、前記金属合金管の軸線に沿って延びるフィラメントから成る、請求項６〜８のうちいずれか一に記載の金属合金管。
【請求項１２】
前記第２の補強材料層は、前記第１の補強材料層のフィラメントに対して角度をなして前記第１の補強材料層を覆って前記金属合金管周りに延びるフィラメントから成る、請求項１０記載の金属合金管。
【請求項１３】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、コロンビウム、ハフニウム、ホウ素若しくはレニウム又は金属酸化物若しくは炭化物を含む、請求項１〜１２のうちいずれか一に記載の金属合金管。
【請求項１４】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、アルミナ又は炭化タングステンを含む、請求項１３記載の金属合金管。
【請求項１５】
前記金属合金管の前記絶対融点は、約７５０℃〜約１５００℃である、請求項１〜１４のうちいずれか一に記載の金属合金管。
【請求項１６】
高温工業プラントの一部をなす請求項１〜１５のうちいずれか一に記載の金属合金管。
【請求項１７】
前記金属合金管は、垂直に延びている、請求項１〜１６のうちいずれか一に記載の金属合金管。
【請求項１８】
前記金属合金管は、水平に延び又は水平若しくは鉛直に対して角度をなして取り付けられた状態で延びている、請求項１〜１６のうちいずれか一に記載の金属合金管。
【請求項１９】
高温工業プラント用の金属合金管の製造方法であって、補強材料層が前記金属合金管の周りに（前記金属合金管の壁の外側に、内側に且つ／或いは内部に）設けられた前記金属合金管を形成するステップを有し、前記補強材料層は、前記金属合金管の絶対融点の約４０％を超える温度においてクリープが少ない、方法。
【請求項２０】
前記補強材料の層を管の形態に形成するステップ及び、次に、金属合金管を前記管状補強材料内に遠心力の作用で投げ込んでこれに被着させるステップを有する、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
金属合金管を鋳造し又は押し出すステップ及び前記補強材料の層を前記金属合金管の周りに被着させるステップを有する、請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
前記補強材料を前記金属合金管と同時押し出しするステップを有する、請求項１９記載の方法。
【請求項２３】
第２の補強材料層を、前記第１の補強材料層を覆って前記金属合金管周りに形成するステップを有する、請求項１９〜２２のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項２４】
金属合金を前記第１の補強材料層又は前記第２の補強材料層（設けられている場合）全体に被着させるステップを有する、請求項１９〜２３のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の補強材料層及び前記第２の補強材料層（設けられてる場合）は、耐クリープ性が前記金属合金管よりも少なくとも２０％高い、請求項１９〜２４のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられてる場合）又はこれら両方は、耐クリープ性が前記金属合金管よりも少なくとも５０％高い、請求項１９〜２４のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられてる場合）又はこれら両方は、耐クリープ性が前記金属合金管よりも少なくとも１００％高い、請求項１９〜２４のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、フィラメント状の形態をしている、請求項１９〜２７のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、前記金属合金管の外部に巻き付けられたワイヤの形態をしている、請求項１９〜２７のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、前記金属合金管の外部周りに施されたメッシュ若しくは織物の形態又は他のフィラメント状シートの形態をしている、請求項１９〜２７のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、前記金属合金管の軸線に対して横方向に向いた前記金属合金管の周りに施されたフィラメントから成る、請求項１９〜３０のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、前記金属合金管の軸線に対して角度をなして前記金属合金管の周りに施されたフィラメントから成る、請求項１９〜３０のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、前記金属合金管の軸線に沿って延びるフィラメントから成る、請求項１９〜３０のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項３４】
前記第２の補強材料層は、前記第１の補強材料層のフィラメントに対して角度をなして前記第１の補強材料層を覆って前記金属合金管周りに延びるフィラメントを含む、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、コロンビウム、ハフニウム、ホウ素若しくはレニウム又は金属酸化物若しくは炭化物を含む、請求項１９〜３４のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、アルミナ又は炭化タングステンを含む、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記金属合金管の前記絶対融点は、約７５０℃〜約１５００℃である、請求項２３〜３６のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項３８】
請求項１〜１８のうちいずれか一に記載の金属合金管又は請求項１９〜３７のうちいずれか一に記載の方法により製造された金属合金管を１本又は２本以上一部として有する工業プラント。
【請求項３９】
前記工業プラントは、改質プラントである、請求項３８記載の工業プラント。
【請求項４０】
前記工業プラントは、接触改質プラントである、請求項３９記載の工業プラント。
【請求項４１】
前記接触改質プラントは、製油所又は水素、メタノール、アンモニア又はエチレン製造用の改質プラントの一部を構成する、請求項４０記載の工業プラント。
【請求項４２】
前記工業プラントは、水蒸気改質プラントである、請求項３９記載の工業プラント。
【請求項４３】
前記工業プラントは、鉄鉱の直接還元を実施するよう構成されている、請求項３８記載の工業プラント。
【請求項４４】
請求項１〜１８のうちいずれか一に記載の金属合金管又は請求項１９〜３７のうちいずれか一に記載の方法により製造された金属合金管を１本又は２本以上一部として有する高温熱交換器。
【請求項４５】
７５０℃〜１５００℃の絶対融点をもつ金属合金で作られた高温工業プラント用管であって、前記管は、前記管の周りにフィラメント状補強材として、前記金属合金管の融点において少なくとも耐クリープ性が高い耐火材料を有する、高温工業プラント用管。
【請求項４６】
前記補強材料は、前記管に巻き付けられるワイヤを構成する、請求項４５記載の高温工業プラント用管。
【請求項４７】
前記補強材料は、前記管の周りに施されるメッシュ又は織物の形態又は他のフィラメント状シートの形態をしている、請求項４５記載の高温工業プラント用管。
【請求項４８】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、コロンビウム、ハフニウム、ホウ素若しくはレニウム又は金属酸化物若しくは炭化物を含む、請求項４５〜４７のうちいずれか一に記載の高温工業プラント用管。
【請求項４９】
前記第１の補強材料層若しくは前記第２の補強材料層（設けられている場合）又はこれら両方は、アルミナ又は炭化タングステンを含む、請求項４５〜４７のうちいずれか一に記載の高温工業プラント用管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、高温工業的用途向きに構成された管、例えば改質管に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温で働くと共に応力を受ける工業プラントのパイプ類又は管類は、クリープと呼ばれる漸進的な損傷の機構又は現象を受ける。例えば、垂直に延びるパイプ類又は管類（以下、「管」という）では、クリープが下向きに、即ち重力に起因して軸線に沿って生じる場合がある。これは、例えば鉄鉱の直接還元を実施するプラント（ＤＲＩプラント）で生じる場合がある。クリープは、例えば改質プラント、例えば触媒改質又は水蒸気改質プラントにおいて管が内部応力並びに高温を受ける管軸線を横切って起こる場合もある。
【０００３】
クリープという用語は、管壁の材料のゆっくりとした移動を意味し、その結果、プラントの或る操業期間後、例えば寿命の開始時には長さ全体にわたり壁厚が一定であった１本の管（又は複数本の管）は、その寿命の終わりでは、許容寸法を超え又はそれどころか破断し、かくして、交換が必要になる。
【発明の概要】
【０００４】
第１の観点において、本発明の要旨は、広義には、高温工業プラントの一部をなし又は高温工業プラント用の金属合金管であって、金属合金管の絶対融点の約４０％を超える温度でのクリープが少ない補強材料の層を金属合金管の周りに有することを特徴とする金属合金管にある。
【０００５】
一実施形態では、補強材料は、例えば金属合金管の外部に巻き付けられたワイヤ形態であるのが良いフィラメント状の形態をした耐火材料、例えばタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、コロンビウム、ハフニウム、ホウ素若しくはレニウム又は金属酸化物、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）若しくは炭化物、例えば炭化タングステン（ＷＣ）から成る。変形例として、補強材料は、メッシュ若しくは織物の形態又は他のシート状の形態をしていても良い。
【０００６】
補強材料が管の周りに施されたフィラメント状補強材から成る場合、フィラメントは、特に管が内部応力並びに高温を受ける場合、管の軸線に対して横に又は管の軸線に対して角度をなして管に巻き付けられるのが良く又は低圧用途においては水平に設けられ又は水平若しくは鉛直に対して角度をなして設けられる。再び変形例として、補強材は、管の外部に設けられていて、管の軸線に沿って延びるフィラメントから成っていても良い。
【０００７】
幾つかの実施形態では、管は、第２の補強材料層、例えば、第１の層を覆って、好ましくは、第１の層に対して角度をなして管に巻き付けられた第２のワイヤ層を有するのが良い。補強材料がメッシュ又は織物の形態をしている場合、管は、第２のメッシュ又は織物層から成るのが良く、第２の層又は織物層は、第２の層のたて糸及びよこ糸が第１のメッシュ又は織物補強材料層のたて糸及びよこ糸に対して角度をなして延びるよう管に被着されるのが良い。
【０００８】
第２の観点において、本発明の要旨は、広義には、高温工業プラント用の金属合金管の製造方法であって、補強材料層が金属合金管の周りに設けられた金属合金管を形成するステップを有し、補強材料層は、金属合金管の絶対融点の約４０％を超える温度においてクリープが少ないことを特徴とする方法にある。
【０００９】
一実施形態では、この製造方法は、補強材料の層を管の形態又は種々の幾何学的形状のプレフォームに形成するステップ及び、次に、金属合金管を管状補強材料内に遠心力の作用で投げ込んでこれに被着させるステップを有する。
【００１０】
別の実施形態では、この製造方法は、金属合金管を鋳造し又は押し出すステップ及び補強材料の層を金属合金管の周りに被着させるステップを有する。補強材料の層周りへのプラズマ溶射又は金属合金（又は種々の異なる合金）の溶射を利用すると、補強材料を一段と圧密化すると共に追加の特性、例えば機能上段階的な特性を最終の管組立体に与えることができる。
【００１１】
本明細書においては、「高温」という用語は、一般的には、５００℃を超え、代表的には７５０℃〜１５００℃の温度を意味している。
【００１２】
「耐火材料」という用語は、約１０００°Ｆ（５３８℃）を超える温度において強度を保持する材料を意味している。
【００１３】
原文明細書において用いられる“comprising”という用語（翻訳文では、「〜を有する」又は「〜を含む」と訳出されている場合が多い）は、“consisting at least in part of”（少なくとも一部が〜から成る）を意味している。“comprising”という用語を含む原文明細書における各記載を解釈する場合、この用語の前に位置する１つ又は複数の特徴以外の特徴も又存在する場合がある。例えば“compose”及び“comprises”という関連用語は、同様に解釈されるべきである。
【００１４】
図面を参照して本発明を更に説明するが、これは例示に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の高温工業プラント用管の一実施形態を示す図である。
【図２】高温工業プラント用管の別の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面を参照すると、金属合金管１は、耐食性の合金、例えば２３〜２６重量％のクロム、３２〜３６重量％のニッケル及び０．３５〜０．４重量％の炭素を含む合金で形成され、この合金は、約１．５重量％のマンガン及び約１．５重量％のケイ素を更に含むのが良い。この合金は、オプションとして、他の「マイクロ合金化」添加物を更に含むのが良い。この合金の残部は、鉄を含む。特定の一実施形態では、金属合金管１は、約２５％クロム、３５％ニッケル、０．４％炭素及び３９．６％鉄を含む耐食性合金で形成されている。代表的には、非補強金属合金は、５００℃を超え、代表的には７５０℃〜１１００℃の温度で用いられるのに適しており、この管は、例えば４５バールの内圧に用いられるのに適している場合がある。この管は、例えば、接触改質器用の改質管であるのが良く、この改質管は、改質管を通って流れるプロセスガス流と接触する触媒を収容している。
管の長さの少なくとも一部分にわたって管の外側にはぐるりと補強材料が設けられている。図１の実施形態では、補強材料は、図示のように管の軸線に対して角度をなして巻き付けられた耐火金属、例えばタングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル若しくはレニウム又はアルミナのワイヤから成る第１の層２及び図示のように管の軸線と第１の層の両方に対して角度をなして巻き付けられた第２の層３を有している。例えば、第１の補強材料層２は、管軸線に対して約＋５５°の角度をなして巻き付けられるのが良く、第２の層は、管軸線に対して約−５５°の角度をなして巻き付けられるのが良い。ワイヤの直径は、例えば、０．１〜５ｍｍであるのが良い。
【００１７】
図２は、フィラメント状補強材の第１の層２が管軸線に沿って延び、第２の層３が管軸線に対して横方向に巻き付けられた第２の実施形態を示している。
この補強材は、金属合金管よりも本来的に著しく高い耐クリープ性を有し、例えば、金属合金管の絶対融点の約４０％を超える温度において例えば２０％、５０％、１００％又はこれ以上の耐クリープ性、場合によっては、２桁から３桁高い耐クリープ性を有している。かくして、補強材は、管が垂直に設けられている場合、下向きの（即ち、長手方向又は軸方向の）クリープを阻止するのを助け、又、上述の実施形態の両方においても、管がプラント操業中、内圧を受ける場合、直径方向クリープを減少させるのを助ける。かくして、補強材は、管及び管が一部をなしているプラントの有効寿命を延ばすよう働く。
【００１８】
図示の実施形態では、ワイヤの形態をした補強材の２つの層が設けられている。変形実施形態では、フィラメント状補強材は、メッシュ又は織物耐火材料又はアルミナ材料の形態をしているのが良い。図示の２つの層ではなく、おそらくは、管が使用中、横方向クリープをもたらす内圧を受けることのない場合には、単一の層が設けられても良く、或いは、３つ又は４つ以上の補強材層が設けられても良い。
【００１９】
本発明の管は、かかる管が揮発性の原油と水素の混合物を最高１０００℃までの温度で且つ最高４５バールまでの圧力で運搬する場合のある製油所の接触改質器若しくは例えば水素製造、メタノール製造、アンモニア製造又はエチレン製造の際に用いられる改質器又は他の業界で利用可能である。本発明の管は、水蒸気接触改質器に利用可能である。かかる用途では、管は、同等の非補強金属合金管と比較して使用温度において増大した耐クリープ性、高い強度及び／又は高い耐腐食性、例えば耐酸化性を示すことができる。本発明の管は又、高温熱交換器、例えばジェットエンジンにおける水素製造又は例えば太陽熱高温集光器にも利用可能である。
【００２０】
本発明の補強工業用管は、遠心鋳造及びフィラメント巻回によって製造可能である。溶融金属合金を管の状態に遠心力の作用で鋳造し、次に、フィラメント巻き機上に配置し、それにより１つ又は２つ以上の補強材層を管に巻き付けるのが良い。
【００２１】
変形例として、管の鋳造後、メッシュ又は他のシート状補強材料を管に巻き付けるのが良い。オプションとして、ガス拡散バリヤ層を例えば溶射によって管の内部に被着させるのが良く、或いは、外部に被着させ、次に補強材を管に被着させる。
【００２２】
別の形態では、まず最初に、補強材料を例えばマンドレルに巻き付け又は巻回することにより管状の形態に形作り、次に、補強材料の管を遠心鋳造モールド内に配置する。次に、金属合金管を補強材料の管の内側に遠心力の作用で投げつける。次に、ガス拡散バリヤを管の内側に被着させるのが良い。
【００２３】
管は又、押し出し及び補強材巻回又は巻き付けによって製造可能であり、かかる場合、金属合金管を押し出し、次に例えばフィラメント巻き機上に配置し、このフィラメント巻き機において、１つ又は２つ以上の層の繊維状補強材料を管に巻き付ける。管は又、同時押し出しを行うことにより、或いは金属合金管を押し出しているときに補強材の巻き線又は包装材を押し出しダイ中に通すことにより製造可能であり、その結果、補強材は、管壁の金属材料内に包み込まれるようになる。オプションとして、同時押し出し後、補強材の別の１つの層又は複数の層を管の外部周りに形成しても良い。ガス拡散バリヤ層を補強材料の被着前又は被着後に管の内側又は外側に被着させることができる。
【００２４】
フィラメント層は、互いに異なる耐火材料で作られても良く、従って、機能上段階的な複合材が結果として得られる場合がある。
【００２５】
図示の管は、円形の断面を有するが、他の実施形態では、これら管は、楕円形又は多セグメント化断面形状のものであっても良い。管の説明にあたり、これら管の垂直取り付け用途につついて説明しているが、これら管は、かかる管が水平に延び又は鉛直と水平との間の角度をなして延びる工業プラントに用いられるのに適している。
【００２６】
補強材は、管、例えば改質管の実質的に全長にわたり又は改質管の長さの大部分にわたり被着されるのが良い。変形例として、補強材は、管の長さの僅かな部分について、例えば一端部のところに又は一端部寄りに、代表的には、使用中、管を通るガスの流れ方向において管の長さに沿って更に遠くの端部のところに又はかかる端部寄りに被着されても良い。補強材の層の数は又、作動温度及び作動圧力下において管の最適性能をもたらすよう管の長さにわたって様々であって良い。
【００２７】
代表的には、管の取り付けのため、管は、その各端部のところにフランジ又は他の機械的マウントを有する。
【００２８】
実験
本発明を実験の以下の説明により更に説明する。
【００２９】
実験例１
【００３０】
長さが１メートル、外径が４２ｍｍ、壁厚が６ｍｍの合金８００Ｈ（約３０〜３５重量％Ｎｉ、１９〜２３重量％Ｃｒ及びアルミニウム及びチタンの少量添加剤を含み、残部が鉄である）製金属管を市販の０．３８ｍｍ直径のタングステンワイヤで補強した。最初に、管を旋盤上で回して、外径を１．５ｍｍだけ減少させた。補強ワイヤを７００ｍｍ部分に沿って縁と縁を突き合わせた状態で巻回し、巻き線の４つの層が互いに重なり合った状態にした。この組立体に約１．５ｍｍの厚さの金属化ワイヤ（Metallisation Wire）７９Ｅ（約３６重量％Ｎｉ、２０重量％Ｃｒ、１重量％Ｍｎ、２．２５重量％Ｓｉを含み、残部が鉄である）を金属アーク溶射してタングステンワイヤに対して酸化保護を行った。最終の組立体は、直径が約４３．５ｍｍであった。
【００３１】
比較のため、別の長さ１メートル、外径４２ｍｍ、壁厚６ｍｍの合金８００Ｈ製金属管に約１．５ｍｍの厚さの金属化合金７９Ｅを金属アーク溶射したが、かかる金属管に対してタングステンワイヤによる補強は行わなかった。この管を「基準管」と呼ぶ。
【００３２】
２本の管を並置して炉内に配置し、１０３０℃まで過熱し、次にアルゴンで５００ｐｓｉｇまで加圧した。これらの条件を計算し、１０００時間後において基準管の破損を生じさせた。
【００３３】
基準管は、漏れが検出されるまで６８０時間耐えた。本発明の管は、同一の条件下において２７２０時間耐え（並列的に試験が行われた）漏れは検出されず、このことは、基準管の実際の性能と比較して４倍の改良結果である。その後の試験により、クリープは皆無であることが判明し、基準管は、クリープにより壁を貫通した亀裂を示した。
【００３４】
実験例２
長さ１メートル、外径が１３７ｍｍ、内径１１０ｍｍのＨＰ合金管（約２５重量％Ｃｒ、３５重量％Ｎｉ、０．４重量％Ｃ、３９．６重量％Ｆｅ、１．５重量％Ｍｎ及び１．５重量％Ｓｉ）を実験例１の場合と同様にタングステンワイヤで補強した。ＨＰ合金管は、次の違いがあり、即ち、ＨＰ合金管をクリーニングしたが、直径を減少させず、タングステンワイヤは、直径が０．５ｍｍであり、０．９ｍｍ合金６２５（約２０〜２３重量％Ｃｒ、５８重量％Ｎｉ、０．１重量％Ｃ、５重量％Ｆｅ、３．１５〜４．１５重量％Ｃｏ及びＴａを含む）の最終の包装材を巻き付けた。
【００３５】
試験条件は、７５０ｐｓｉｇ及び１０２０℃の温度であり、同一の管材料で作られた通常の（補強されていない）管に４９１時間後に破断を生じさせると計算される。本発明の管は、破損なく１６００時間耐え、１６００時間後であっても損傷せず、これは、同一の管材料の通常の（補強されていない）管の性能の計算結果と比較して３．３倍の改良結果である。
【００３６】
本発明の上記説明は、本発明の好ましい形態を含む。添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなくかかる好ましい形態の改造例を想到できる。
【図１】
2012519811.tif 000003
【図２】
2012519811.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【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】
高温環境で用いられるよう構成された管構造であって、
金属合金から成る管と、
前記管の少なくとも一部分の近位側に設けられた第１の補強材層とを有し、
前記第１の補強材層は、フィラメント材料から成り、
前記フィラメント状材料は、前記フィラメント材料の隣り合うストランド相互間に隙間が生じないように縁と縁を突き合わせた状態で設けられている、管構造。
【請求項２】
前記管の少なくとも一部分周りに且つ前記第１の補強材料層の少なくとも一部分の近位側に設けられた第２の補強材層を更に有する、請求項１記載の管構造。
【請求項３】
前記フィラメント状材料は、ワイヤの形態で設けられている、請求項１記載の管構造。
【請求項４】
前記ワイヤは、前記金属合金管の外部の少なくとも一部分に巻き付けられている、請求項３記載の管構造。
【請求項５】
前記ワイヤは、前記管の長手方向軸線に対して実質的に横の方向に前記管の少なくとも一部分に巻き付けられている、請求項４記載の管構造。
【請求項６】
前記ワイヤは、前記管の長手方向軸線に対して角度をなした方向に前記管の少なくとも一部分に巻き付けられている、請求項４記載の管構造。
【請求項７】
前記ワイヤの直径は、約０．１ｍｍ〜約５ｍｍである、請求項３記載の管構造。
【請求項８】
前記第１の補強材層は、前記管の壁の中に設けられている、請求項１記載の管構造。
【請求項９】
少なくとも１つの別のフィラメントの形態をした第２の補強材層を更に有し、前記少なくとも１つの別のフィラメントは、前記第１の補強材層の前記フィラメント状材料の前記ストランドに対して角度をなして前記第１の補強材層の近位側で前記管の少なくとも一部分に巻き付けられている、請求項１〜８のうちいずれか一に記載の管構造。
【請求項１０】
前記第２の補強材層の隣り合う巻き線は、前記隣り合う巻き線相互間に隙間が生じないように縁と縁を突き合わせた状態で設けられている、請求項９記載の管構造。
【請求項１１】
前記第２の補強材層の塑性は、前記第１の補強材層の前記フィラメント状材料の組成とは異なっている、請求項９記載の管構造。
【請求項１２】
前記第２の補強材層の構成材料は、Ｎｉ及びＣｒを含む、請求項１１記載の管構造。
【請求項１３】
前記第１の補強材層の構成材料は、耐火金属を含む、請求項１〜８のうちいずれか一に記載の管構造。
【請求項１４】
前記第１の補強材層の構成材料は、アルミナ又は炭化タングステンのうちの少なくとも一方を含む、請求項１〜８のうちいずれか一に記載の管構造。
【請求項１５】
前記管の少なくとも一部分に巻き付けられたフィラメント状の形態をした第３の補強材層を更に有し、前記第３の補強材層の巻き線は、縁と縁を突き合わせた状態で且つ前記第１の補強材層又は前記第２の補強材層のうちの少なくとも一方の近位側に設けられている、請求項９記載の管構造。
【請求項１６】
前記管の外面の少なくとも一部分に設けられた耐酸化性材料を更に含む、請求項１〜８のうちいずれか一に記載の管構造。
【請求項１７】
前記フィラメント状材料は、タングステンを含み、前記耐酸化性材料は、Ｎｉ及びＣｒを含む、請求項１６記載の管構造。
【請求項１８】
高温環境に用いられるよう構成された管構造の製造方法であって、
補強材料の層を金属合金管の少なくとも一部分の周りに施すステップを有し、
前記補強材料は、フィラメント状材料の形態をしており、前記フィラメント状材料は、前記フィラメント状材料の隣り合うストランド相互間に隙間が生じないように縁と縁を突き合わせた状態で設けられる、方法。
【請求項１９】
補強材料の第２の層を前記第１の補強材料層の少なくとも一部分の近位側で前記管の少なくとも一部分の周りに施すステップを更に有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
耐酸化性材料を前記補強材料層の少なくとも一部分に被着させるステップを更に有する、請求項１８又は１９記載の方法。
【国際調査報告】
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