112

総 説

高温圧力容器用高強度Cr-Mo鋼 の

技術基準 と諸特性(第4報)

-環 境強度特性と水素環境適応性-

Engineering Guide Line of High Strength Pressure Vessel

Cr-Mo Steels for High Temperature Service (Part 4)

-Evaluation of applicability for hydrogenation services-

(社)日本溶接協会鉄鋼部会ECM委 員会

稲垣 道 夫(Michio INAGAKⅠ)

石黒 徹(Tohru ISHIGURO)

Nowadays, oil refining processes such as heavy oil up-grading and hydrodesulphuri-zation require higher temperature and pressures in order for hydrotreating reactors tooperate efficiently.To meet these demands, three types of high strength pressure vessel steel have

been developed and certified in ASME Code. The newly developed materials ofenhanced 21/4Cr-1Mo, V-modified 21/4Cr-1Mo and V-modified 3Cr-1Mo steel havehigher design stress intensity values at elevated temperature applications, whichresults in reduction of wall thickness and total weight of reactor vessels. In the worldwide R&DProjects for the advanced materials, extensive studies on materialdegradation problems during long term hydrogenation services have been carried outto evaluate the feasibility for higher temperature applications. The applicability of theadvanced pressure vessel steels is reviewed in terms of toughness degradation bytemper embrittlement, hydrogen attack, hydrogen embrittlement and creepembrittlement.Improved resistance to temper embrittlement was confirmed in the enhanced 2%Cr-

1Mo steel with low J-factor value. And also, two types of V-modified Cr-Mo steelexhibited sufficiently lower susceptibility to toughness degradation due to temperembrittlement. The stable carbide formation of VC produced the excellent resistanceto hydrogen attack damage in the V-modified steel. At the same time, fine

precipitation of VC carbides contributed significant improvements in the hydrogenassisted crack growth and the hydrogen induced disbonding at the base steel/stainlesssteel weld overlay interfaces. These beneficial material properties were confirmed tobe derived from hydrogen trapping effect of VC carbides in the V-modified steel. It isconcluded that two types of V-modified steel are highly applicable to severe serviceconditions of coal liquefaction and heavy oil up-grading processes. Large sizehydrocracking reactors with a weight of 1000 ton were completed using the advanced3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B steel in 1992.

48 圧 力技術 第32巻 第2号

圧 力 技 術 113

1. は じめ に

石油精製圧力容器など高温 ・高圧環境で使用す

ることを主た る目的 として開発 され,ASTM,

ASMEの 材料,設 計規格に認定された3種 の高強

度Cr-Mo鋼 は,実 用化 も進みつつあり1),(社)日本

溶接協会鉄鋼部会 「高強度Cr-Mo鋼 技術基準調査

委員会」によって,国 内基準の策定が行われた。

その基準の概要,母 材製造方法および溶接施行法

と諸特性は,既 に本誌に総説 されている2)～4)。

これらの材料開発では,規 格化の推進 と並行 し

て,溶 接構造機器としての長期供用に際する材料

の環境強度の評価が精力的に進められた。長期高

温使用中の焼戻 し脆性,高 温 ・高圧水素環境下で

の水素侵食 ・水素脆性などに対する使用材料の抵

抗性は,機 器の安全性 と密接に係わる重要な材料

特性と認識されるためである。高強度Cr-Mo鋼 の

開発の目的には,高 温設計応力強さの格上げと共

にこれらの材料特性値の改良が重要な課題として

含まれている。 ここに,環 境強度に関 してこれま

でに得られた知見を取 り纒め5),3種 の高強度鋼

の高温構造材料 としての適用性を概説する°

2. 材料 開発 と環 境強 度

前報に示されるように,Enhanced 21/4Cr-IMo

鋼,Modified 21/4Cr-1Mo-V鋼 お よびModified

3Cr-1Mo-V鋼 計3種 の高強度Cr-Mo鋼 は,高 温

・高圧水素環境下で運転される石炭液化 ,石 油精

製プロセスなどの圧力容器用鋼材として開発され

たものである6)。開発の背景には,プ ロセスの大

容量化に伴 う容器重量 ・肉厚の増大と運転条件の

高温 ・高圧移行とがあり,ク リープ強さの向上に

よる設計応力強さの格上げと共に,高 温 ・高圧水

素環境に対する耐久性の改良が材料開発の目的と

なった。石油精製プロセスに使用 されるCr-Mo鋼

製機器の長期運転中に検出された種 々の材料損傷

問題に関するこれまでの検討の結果は7),こ れ ら

の高強度Cr-Mo鋼 の環境強度の改良へ有効に反

映されており,以 下に示す諸性質に幾つかの特徴

ある性能の向上が認められる。

・ 耐高温焼戻 し脆化抵抗性

・ 耐水素侵食損傷性

・ 耐水素助長割れ性

・ 耐水素脆化剥離割れ性

・ 耐クリープ割れ性

3. 環 境強 度特性

3.1 耐高温焼戻 し脆化抵抗性

石油精製 ・化学工業に用いられ るCr-Mo鋼 圧

力容器の運転温度は,高 温焼戻 し脆性の進行する

温度(380℃ ～580℃)と 一 するため,こ れまで

にも脆化感受性軽減のための多 くの労力が払われ

てきた。焼戻 し脆化は,長 期高温運転中に不純元

素の粒界偏析が進行することによって靱性の経時

Table 1 Temper embrittlement parameter for 21/4Cr-1Mo steel

JHPI Vol. 32 No. 2 1994 49

114 高温圧 内容器用高強度Cr-Mo鋼 の技術基準 と諸特性(第4報)

劣 化 が 生 じる 現 象 で あ り,耐 圧 部 材 の脆 性 破 壊 防

止 の た め,使 用材 料 の抵 抗 性 は重 要 な材 料 特 性 値

とな る。

圧 力容 器 用 鋼 材 と して 汎 用 され て きた21/4Cr-

1Mo鋼 の焼 戻 し脆 化 感 受 性 は,P,Sn, As, Sb

等 の不 純 元素 お よびSi, Mnの 濃度 に敏 感 で あ り,

Table 1に 示 す よ うな 焼 戻 し脆 化 パ ラ メ ー タ が 提

案 され て き た5)。こ の うち,J-Factor,Xの 両者 が

一 般 に使 用 され て お り,現 在 で は,炉 外 精 錬,真

空 カ ー ボ ン脱 酸 法 な ど の 精 錬 技 術 の 革 新 に よ っ

て,脆 化 感 受 性 の 極 あ て 低 いEnhanced 21/4Cr-

1Moの 製 造 が 可 能 とな って い る。Fig.1は,21/4

Cr-1Mo鋼 の焼 戻 し脆 化 感 受 性 とJ-Factorと の関

係 を示 した例 で あ るが,1-0以 下 のJ-Factorの コ

ン トロー ル に よっ て,靱 性 経 時 劣 化 問 題 の 解 決 が

な され て い る8)。

一 方,0.25%の オ ー ダ のVを 含 有 す るModified

2%Cr-1Mo, Modified 3Cr-1Mo鋼 の 焼 戻 し脆 化

感 受 性 は,Conventional Cr-Mo鋼 と相 違 して い る

こ とが予 測 され,評 価 研 究 が 進 め られ た5)。Fig.

2は,SA336F3Vと してASTM, ASMEに 材 料 ・

設 計 基 準 が 認 定 され て い る3Cr-1Mo-V-Ti-B鋼

を用 いた 重 量700ト ン の大 型 圧 力 容 器 の 製 造過 程

で得 た 鍛 造 材,圧 延 鋼 板,お よび 溶 接 金 属 の シ ャ

Fig. 1 50% fracture appearance transition tempera-

ture FATT of 21/4Cr-1Mo steel as a funct-

ion of J-Factor

Fig. 2 40ft-1b Charpy energy transition temperature

vTr40 before and after step cooling in V-

modified 3Cr-1Mo steel weld construction

ル ピ ー衝 撃 試 験 の 結 果 を 示 して あ る 。40ft-1b

シ ャル ピ ーエ ネ ル ギ ー の遷 移 温 度 を示 したvTr40

は,ス テ ッ プ クー リン グ前 後 で焼 戻 し脆 性 に よ る

シ フ トは 認 め られず,長 期 の高 温 運 転 に 際 して 靱

性 経 時 劣化 抵 抗 性 の 高 い こ と が 確 認 され て い る

1)。Modified 21/4Cr-1Mo-V鋼 も同様 の 高 い脆 化 抵

抗性 を 有 して お り,Vの 合 金 化 のた め と考 え られ

て い る。

3.2 耐 水 素 侵 食 損 傷 性

水 素侵 食 は,鋼 中 の炭 素 と高 温 ・高 圧 水 素 環境

か ら侵 入 した水 素 の化 学 反 応 に よって メ タ ンを 生

成 し,バ ブ ル,マ イ ク ロフ ィシ ャ,ブ リス タな ど

の 内部 欠 陥 を生 じさせ る永 久 損 傷 で あ り,ネ ル ソ

ン線 図 は,使 用 材 料 ご と に温 度,水 素 分 圧 の 限 界

条 件 を与 え て い る9)。そ の抵 抗 性 は,鋼 中 の 炭 化

物 の熱 的安 定 性 に支 配 され るた め,合 金組 成,熱

処 理 条 件 に敏 感 で あ る。 この 観 点 で,焼 戻 し温 度

を低 下 させ 高 強 度 化 したEnhanced 21/4Cr-1Mo鋼

は,溶 接 部 も含 め て 炭 化 物 の 安 定性 が減 じ られ て

い る と考 え られ,既 存 の21/4Cr-1M-鋼 の限 界 運 転

温 度 が850°F(454℃)で あ るの に対 し,825°F(4

33℃)程 度 まで 低 く見積 るの が妥 当 な も の と議 論

され て い る10)。

50 圧力技術 第32巻 第2号

圧 力 技 術 115

一 方,Vを 添 加 した2種 のCr-Mo鋼 は,熱 的 安

定度 の 高 いVC炭 化 物 の 微 細 分 散 が 得 ら れ る た

め,耐 水 素 侵 食 抵 抗 性 の大 幅 な 向上 が 期 待 で き る。

Fig. 3は,オ ー トク レー プ テ ス トに よっ て生 成 し

た メ タ ンボ イ ドの 個 数 を パ ラ メ ー タ と して,合 金

元素 と水 素 侵 食 抵 抗 性 の 関 係 を 調 査 した結 果 で あ

り,安 定 炭 化 物 を生 成 す るV, Crは,抵 抗性 の 向

上 に 大 き な 寄 与 を な し て い る こ とが わ か る〉〉)。

Fig.4は,同 様 に水 素 侵 食 抵 抗 性 に 及 ぼ すv添 加

の効 果 を シ ャル ピ ー吸 収 エ ネ ル ギ ー の変 化 か ら評

Fig. 3 Effect of alloy additions on hydrogen attack

resistance of 21/4Cr-1Mo steels

Fig. 4 Improved hydrogen attack resistance obser-

ved in V-modified 21/4Cr-1Mo steel

(a) 3Cr-1Mo

(b) 3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B

Fig. 5 Typical methane bubble formation of heat

affected zones in 3Cr-IMo and V-modified

3Cr-1Mo steels after exposure to hydrogen

(650℃,29.2MPa H2, 300hrs)

価 した結 果 で あ る。 暴 露 時 問 の増 加 と と もに,メ

タ ンバ ブ ル の生 成 に よ る靱 性 の 低 下 が 認 め られ る

が,V含 有 量 の増 加 に 伴 い 靱 性 の 低下 は軽 減 され

て い る12)。 また 。Fig. 5は, Conventional 3Cr-

1Moお よ びModified 3Cr-1Mo-V-Ti-B鋼 の

HAZ再 現 試 料 に つ き同 一条 件 で 水 素 環 境 に 暴 露

後,メ タ ンバ ブル の 生成 を観 察 した結 果 で あ り,

Vの 合 金 化 に よ る大 きな 抵抗 性 の 向上 が認 め られ

る13)。この よ うに,Cr-Mo鋼 へ のVの 合金 化 は,

ク リー プ強 さの 向 上 と と もに,水 素 侵 食 抵 抗 性 の

改 善 に 大 き く寄 与 して お り,V-Modified鋼 の よ

り高 温 側 へ の 適 用 が 可能 とな った 。

3.3 耐 水 素 助 長 割 れ 性

高 温 ・高 圧 水 素環 境 下 で定 常 運 転 中 に 材 料 に 固

溶 した 数ppmの オ ー ダ の水 素 は,機 器 の シ ャ ッ ト

ダ ウ ンに 際 し過 飽 和 な状 態 で 残 留 し,常 温 近 傍 で

JHPI Vo1. 32 No. 2 1994 51

116 高温圧内容器用高強度Cr-Mo鋼 の技術基準 と諸特性(第4報)

先在欠陥からの水素脆性による亀裂の進展を助長

する現象がある。この水素脆性は,亀 裂が起こら

なければ水素が拡散放出後には消失することから

可逆的水素脆性といえるが,鋼 材の高強度および

運転条件の高温 ・高圧化によって割れの進展感受

性が増すため,材 料開発段階では多 くの検討が行

われた。

耐水素助長割れ感受性は,高 圧容器の安全性を

定量的に評価する 目的か ら破壊力学的手法を用

い,割 れ進展限界応力拡大係SKIを 尺度 として評

価 されている。Fig. 6は,21/4Cr-1Mo鋼 の割れ進

展限界応力拡大係数 と引張強 さの関係を定変位試

験によって求めた結果であり,高 強度化によって

限界応力拡大 係数 が低下す る傾 向を示 して い

る14)。また,Fig.7は,高 温 ・高圧オートクレープ

によって水素を添加 した1T-CT試 験片を用い,2

00kgf・mm-3/2の 応力拡大係数に相当する荷重

を室温にて付加後変位を一定に保ち,疲 れ亀裂先

端か らの水素助長割れの進展する限界の水素濃度

を各引張強さごとに評価 した結果である。割れ進

展の観点で許容される水素濃度は高 強度化に伴い

減少 してお り,耐 水 素侵食抵抗性 と同様 に,

Enhanced 21/4Cr-1Mo鋼 の耐水素助長割れ感受性

Fig. 6 Effect of tensile strength on hydrogen

assisted crack growth in 21/4Cr-1Mo steel

plate and weld metals

Fig. 7 Critical boundary of hydrogen content and

tensile strength for hydrogen assisted crack

growth in 21/4Cr-1Mo base steel

はConventional 21/4Cr-1Mo鋼 と比 較 して や や 高

い こ とに 留 意 す る必 要 が あ ろ う。

一 方,Vを 合 金 化 した2種 の 高 強度Cr-Mo鋼 は

既 存 のCr-Mo鋼 と比 較 して高 い 水 素 助 長 割 れ 抵

抗 性 を 有 す る こ とが 明 らか に され た14,15)。Fig. 8

は,Modified 3Cr-1Mo-V鋼(SA336F3V)の 水 素

助 長 割 れ 抵 抗性 をEnhanced 21/4Cr-1Mo鋼 と比 較

した結 果 で あ る。 この試 験 で は水 素 濃 度 を変 化 さ

Fig. 8 Effect of the hydrogen charging temperature

on KEN value in 21/4Cr-1Mo and 3Cr-

1Mo-1/4V-Ti-B steels

52 圧力技術 第32巻 第2号

圧 力 技 術 117

Fig. 9 Reduced hydrogen diffusibility observed

in V-modified 21/4Cr-1Mo steels at

ambient temperature

せたCT試 験片を用い,ラ イジングロー ド法に

よって割れ進展限界応力拡大係数KIHが 求められ

た。図には進展 した亀裂の形態を,擬 へ き開型

(QC),粒 界型(IG)に 区分して示 してある。21/4

Cr-1Mo鋼 では,水 素濃度の上昇に伴い粒界型亀

裂の進展によって限界応力拡大係数KPHが 低下す

るのに対 し,V添 加鋼では擬へ き開型を呈 し,

KPH値 は明らかに高い。 Vの 合金化によるこれら

の性質の向上は,水 素脆化に寄与する常温近傍で

の拡散性水素がVを 添加 していないCr-Mo鋼 と

比較 して少ないことによっている。Fig. 9は,2%

Cr-IMo鋼 をベースとしてV含 有量を変化 させた

ときの水素の逃散能を調査した結果であ り,V含

有量の増加に比例 して,水 素の放散が減 じられて

いる。これらの特異な性質は,V-Modified鋼 にお

いて生成する微細なVC炭 化物が常温近傍で鋼中

の水素を トラップする作用を有することによって

お り,2種 のModified Cr-Mo鋼 は,水 素脆性に関

しても改善された性能を有していることが確認 さ

れた14,15)。

3.4 ステン レス鋼 肉盛溶接部

の水素誘起界面剥離

石油精製高圧容器ではH2Sな どの腐食環境に対

す る耐食性 の維 持 を 目的 と して,SUS347,

Fig. 10 Typical hydrogen induced disbonding at

fusion line between austenitic steel weld

overlay and 21/4Cr-1Mo base steel

SUS316Lな どの オ ー ス テ ナ イ ト系 ス テ ン レス 鋼

を全 面 肉盛 溶 接 した構 造 が 採 用 され る。 直 接 脱 硫

・重 質 油 水素 化 分 解 な どの プ ロセ ス に使 用 され る

高圧 容器 で は,固 溶 水 素 の シ ャ ッ トダ ウ ン後 の残

留 に よ って,母 材/ス テ ン レス 鋼 肉 盛 溶 接 部 界 面

の 水 素脆 化 剥 離 が 問題 とな る。Fig. 10は 界 面 剥 離

の例 を示 す が,割 れ は溶 接 部 界 面 の ス テ ン レス鋼

側 の粗 大 な結 晶粒 界 に沿 っ て生 成 してお り,オ ー

ス テ ナ イ ト鋼 と低 合 金 鋼 母 材 の水 素 固溶 度 お よび

拡 散 係数 の相 違 に よ り,シ ャ ッ トダ ウ ン後 容 器 壁

が常 温 近 傍 ま で降 温 した 際,溶 接 部/母 材 界 面 に

母 材 側 か らの水 素 の拡 散 移 動 に よって 高 濃 度 の水

素 の 集積 が生 じる こ とが 原 因 と考 え られ て い る。

耐剥 離 抵 抗 性 に 関与 す る環 境 側 の要 因 は 運 転 温

度 と水素 分圧 で あ り,Nelson線 図 と同様 に,剥 離

限 界 条 件 は 温 度-水 素 分 圧 曲 線 で 表 示 さ れ る 。

Fig.11お よ びFig. 12はV-Modified 21/4 Cr-

lMoお よびV-Modified 3Cr-IMo鋼 の耐 剥 離 抵 抗

性 を オ ー トク レー プ テ ス トに よって 評 価 した 結 果

で あ る14,16)。2種 の高 強 度Cr-Mo-V鋼 の 耐 剥 離 抵

抗性 は,既 存 の21/4Cr-1Mo鋼 と比 較 して 大 き く改

善 され て い る。 これ ら の性 能 の 向上 はVC炭 化 物

を有 す る母 材 の性 質 に よる も の で あ る。Fig. 13は

Vを 含 ま な い21/4Cr-1Mo鋼 お よ びModified 2%

Cr-1Mo-V鋼 を母 材 と した ス テ ン レス鋼 肉盛 溶 接

部 の シ ャ ッ トダ ウ ン後 の水 素 濃 度 の分 布 を 解 析 し

JHPI Vol. 32 No. 2 1994 53

118 高温圧 力容器用高強度Cr-Mo鋼 の技術基準 と諸特性(第4報)

Fig. 11 Improved resistance to hydrogen induced

desbonding observed in V-modified 21/4

Cr-1Mo steel

Fig. 13 Analysis of hydrogen distribution throu-

gh vessel wall with austenitic stainlesssteel weld overlay in 21/4Cr-1Mo andmodified 21/4Cr-1Mo-V steels

た結 果 で あ る。 肉盛 溶 接 部 界 面 に は 母 材 か ら拡 散

移 動 した高 濃 度 の水 素 の集 積 が 生 じて い る が,V

-Modified鋼 に お け る水 素 の集 積 は 明 らか に 小 さ

い。 これ はVC炭 化 物 の水 素 の トラ ップ作 用 に よ

る もの と判 断 され て い る14～16)。

3.5 耐 ク リー プ 割 れ 性

Fig. 12 Critical hydrogen pressure and tempera-ture of hydrogen induced disbondingobtained by the autoclave test in 21/4Cr-1Mo/Type 347 and 3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B/Type 347 overlaid weldments

直 接 脱 硫,重 質 油 水 素 化 分 解 な どの プ ロセ ス に

使 用 され る厚 肉高 圧 容 器 の 運転 温 度 は400℃ か ら

450℃ 程 度 で あ りク リー プ割 れ が 問題 とな る こ と

は な いが,500℃ を こえ る高 温 で 使 用 さ れ る 接 触

改 質 反 応 器 な どで は ク リー プ脆 化 と称 され る割 れ

問 題 が 体 験 され て い る。 この ク リー プ損 傷 は11/4

Cr-1/2Mo, lCr(1/2Mo鋼 の 溶 接HAZの ク リー プ

破 断 延 性 が 低 い こ とに よ る も の で あ り,21/4Cr-

1Mo,3Cr-lMo鋼 は す ぐれ た破 断延 性 を有 して い

る17,18)。また,V-Modified鋼 の特 性 に 関 して も,

米 国 のMPC(Materials Properties Council)を 中

心 と した 評 価 研 究 が進 め られ,そ の性 能 が 確 認 さ

れ て い る19)。

4. 高 強 度 鋼 の 高 温 水 素 環 境 適 応 性

既存 のCr-Mo鋼 よ り高 い 設 計 応 力 強 さ を 有 す

る3種 の 高 強度Cr-Mo鋼 は 大 型 か つ 厚 肉 の 高 圧

容 器 の軽 量 化 を 可能 と し,プ ラ ン トサ イ トヘ の輸

送 お よび立 塔 上 の制 約 を緩 和 す る メ リ ッ トが 期待

され る。 また,主 と してV-Modified鋼 に お い て認

め られ た高 温 ・高 圧 水 素 環 境 に 対 す る高 い 耐 久性

は,石 油 精 製 プ ロセ ス な どの 高 圧 容 器 の 安 全性 の

54 圧力技術 第32巻 第2号

圧 内 技 術 119

Fig. 14 Critical temperature of Cr-Mo pressure vessel stees for higher temperature and

higher pressure hydrogen services

確保 とプロセス条件の高温 ・高圧移行に対する寄

与度 も大 きい。Fig. 14に は,AsME B&Pv

Code Sec. VIII, Div.2に 規定された設計温度の上

限,水 素侵食抵抗性および水素助長割れ進展抵抗

性を考慮 して,3種 の高強度鋼の高温水素環境へ

の適用性を既存のCr-Mo鋼 と比較 して推測 した。

焼戻 し温度を低下させることによって高強度化し

たEnhanced 21/4Cr-1Mo鋼 は,水 素侵食,水 素助

長割れ抵抗性の観点で既存の21/4Cr-1Mo鋼 より

使用上限温度を低めに考えることが妥当である

が,2種 のV-Modified鋼 は,高 い設計強度とすぐ

れた耐水素環境性によって,既 存材料と比較 して

より高温 ・高圧領域での使用が可能である。

5. ま とめ

高温 ・高圧水素環境で使用することを目的とし

て1980年 初期から10数 年の長期間をかけ進めら

れてきた高強度圧力容器鋼材の開発は,そ れぞれ

に特徴ある性能を有する3種 の溶接構造材料を誕

生させた。高い設計許容応力強さは耐圧。機器の軽

量化と大容量化に寄与 しよう。また,主 として

V-Modified鋼 に認められた水素侵食性,水 素助

長割れ進展性,ス テンレス鋼肉盛溶接部の水素脆

化剥離性などの耐水素環境抵抗性の改善および焼

戻 し脆化に対する高い抵抗性は,耐 圧。機器の長期

高温運転に際 して安全性の確保に大きな寄与を成

す ものと判断される。すでに,石 炭液化実験プラ

ント用反応器,お よび重量1000ト ン規模の大型石

油精製高圧容器への適用が進みつつあ り,適 用範

囲の今後の拡大が期待される。

あ とが き

この総説 「高温圧力容器用高強度Cr-Mo鋼 の技

術基準と諸特性」は,日 本溶接'協会鉄鋼部会にお

いて,我 が国の学識経験者,エ ンジニア リング会

社,機 器製作会社および材料メーカの専門家28名

からなる 「高強度Cr-Mo鋼 技術基準調査委員会」

(略称ECM委 員会)を 構成 し,下 表に示す ような

組織によって,材 料規格の作成,材 料の諸特性の

収集 ・検討,設 計許容応力の設定,溶 接施工指針

の作成,水 素環境性能調査などを行ったもので,

これ らの活動の成果と最近の動向について4回 に

分けて連載 した。

このような材料規格の作成から設計 ・製作さら

に使用環境データを備えた材料の開発実用化プロ

グラムは従来例がなく,国 内における今後の規格

・基準作 りの規範 とすべきものと考えている。ま

た海外からも,米 国のAPI/MPCお よび日米研究

JHPI Vol. 32 No. 2 1994 55

120 高温序力容器 用高強 庶Cr-Mo鋼 の枝術基準 と諸特性(第4報)

表 (社) 日本溶接協会鉄鋼部ECM委 員会の組織

協力のPVRCな どの情報交換 の場を通 じて,

ASTMお よびASMEで の材料規格化やISO規 格に

おいても,ECM委 員会の意見が反映されること

を期待している。

なお,こ の総説は当 「圧力技術編集委員会」か

らの要請によって,日 本溶接協会鉄鋼部会の了承

を得て掲載された。このために尽力された関係各

位に対 して深甚なる謝意を表するものである。

参 考 文 献

1) 石黒 徹,南 部洋平,石 塚紀雄,伊 賀洋志,田 原隆

康:石 油精製用圧力容器の設計 ・材料技術の最近の

進 歩,日 本 製 鋼 所 技 報,47 (1992) 82～92

2) 稲 垣 道 夫,田 原 隆 康:高 温 圧 力 容 器 用Cr-Mo鋼 の技

術 基 準 と諸 特 性(第1報),圧 力 技 術,31/5 (1993)

289～297

3) 稲垣 道 夫,鈴 木 治 男:高 温 圧 力 容 器 用Cr-Mo鋼 の技

術 基 準 と諸 特 性(第2報),圧 力 技 術,31/6 (1993)

361～367

4) 稲 垣 道 夫,夏 目松 吾:高 温 圧 力 容 器 用Cr-Mo鋼 の技

術 基 準 と諸 特 性(第3報),圧 力 技 術,32/1 (1994)

47～54

5) 日本 溶 接 協会,ECM委 員 会,高 強度Cr-Mo鋼 技 術

基 準 調 査 委 員 会 報 告 書,平 成4年2月

6) 石 黒 徹 ・高 温:高 圧 水 添 圧 力 容器 用 鋼 材 の動 向,

鉄 と鋼,73/1 (1987) 34～40

7) W.E. Erwin, and J.G. Kerr: The Use of Quenched

and Tempered 21/4Cr-1Mo Steel for Thick Wall

Reactor Vessels in Petroleum Refinery Processes,

56 圧力技術 第32巻 第2号

圧 力 技 術 121

WRC Bulletin 275, Feb (1982)

8) Y. Murakami, T.Nomura and J. Watanabe: ASTM

STP755, ASTM, Jan. (1982) 383

9) API Publication 941 4th Edition Steels for

Hydrogen at Elevated Temperatures and Pressures

in Petroleum Refineries and Petrochemical Plants,

(1990)

10) M. PRAGER: SERVICEABILITY OF PETROLE-

UM, PROCESS AND POWER EQUIPMENT, PVP-

VOL. 239, ASME, (1992) 267～271

11) 酒 井 忠 迫,浅 見 清,近 藤 亘 生,林 富 美 男:21/4Cr-

1Mo鋼 の 水 素侵 食 お よび水 素 脆 化 に 及 ぼ す 炭 化 物 形

成 元 素 の影 響,鉄 と鋼,73/2 (1987) 372～379

12) 下 村 順 一,谷 豪 文,郡 山 猛,佐 藤 新 吾,上 田修

三:耐 水 素 侵 食 性 に す ぐれ た 高 強 度21/4Cr～3Cr-

1Mo鋼 の 開 発,川 崎 製 鉄 技 報,20/3 (1988) 189～196

13) 石 黒 徹,大 西 敬 三,渡 辺 十 郎:B添 加Cr-Mo鋼 の

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81～87

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JHPI Vol. 32 No. 2 1994 57