鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造
【課題】鋼製容器等の塔槽類などを構成する鋼板等の鋼製部材に直接溶融溶接できないチタン等からなるライニングプレートの端部を密封状態で固定することができる鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造を提供する。
【解決手段】鋼板からなる鏡板２上に設けられたチタンからなるライニングプレート５の端部の固定構造であって、ライニングプレート５の端部の近傍に、母材が鋼材でかつクラッド金属がチタンからなるチタンクラッド鋼６が前記母材と鏡板２とが溶接されることにより固定され、ライニングプレート５とチタンからなるシールプレート７がライニングプレート５の端部からチタンクラッド鋼６の端部にわたってこれらの端部およびこれらの端部の間の隙間を覆うように配置され、このシールプレート７とライニングプレート５とがシール溶接されるとともに、シールプレート７とチタンクラッド鋼のチタンとがシール溶接されている。
【解決手段】鋼板からなる鏡板２上に設けられたチタンからなるライニングプレート５の端部の固定構造であって、ライニングプレート５の端部の近傍に、母材が鋼材でかつクラッド金属がチタンからなるチタンクラッド鋼６が前記母材と鏡板２とが溶接されることにより固定され、ライニングプレート５とチタンからなるシールプレート７がライニングプレート５の端部からチタンクラッド鋼６の端部にわたってこれらの端部およびこれらの端部の間の隙間を覆うように配置され、このシールプレート７とライニングプレート５とがシール溶接されるとともに、シールプレート７とチタンクラッド鋼のチタンとがシール溶接されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製容器等の塔槽類などを構成する鋼板等の鋼製部材にチタン等からなるライニングプレートの端部を固定する固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油精製装置の常圧蒸留装置や減圧蒸留装置の主蒸留塔などの塔槽類では、長年の使用により胴板等の鋼板が腐食により減肉した場合、更新や補修をする必要がある。
そして、胴板等の鋼板をチタンクラッド鋼等のクラッド鋼に代えて更新すると、胴板等を腐食に強いものにすることができる。
しかし、このクラッド鋼による更新は、現場の工事期間が長くなるとともに、コストが非常に高くなるという問題がある。
【０００３】
また、胴板等の鋼板の内面にチタン等のライニングプレートを固定する補修を行うことにより、胴板等を腐食に強いものにすることができる。
従来、鋼板にチタン等のライニングプレートを溶接により固定するには、銀ろう付け（ろう接）が用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、銀ろう付けは加工コストが高くなるとともに、塔槽類等の内部流体の腐食成分により銀ろうが採用できないものがあるという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、鋼製容器等の塔槽類などを構成する鋼板等の鋼製部材に直接溶融溶接（融接）できないチタン等からなるライニングプレートの端部を密封状態で固定することができる鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、鋼製部材上に設けられた金属からなるライニングプレートの端部の固定構造であって、
前記ライニングプレートの前記端部の近傍に、母材が鋼材でかつクラッド金属が前記ライニングプレートと同じ金属からなるクラッド鋼が前記母材と前記鋼製部材とが溶接されることにより固定され、
前記ライニングプレートと同じ金属からなる接合部材が前記ライニングプレートの前記端部からこのクラッド鋼の端部にわたってこれらの端部およびこれらの端部の間の隙間を覆うように配置され、この接合部材と前記ライニングプレートとがシール溶接されるとともに、前記ライニングプレートと前記クラッド鋼のクラッド金属とがシール溶接（密封溶接）されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明においては、鋼製部材に直接溶融溶接できないチタン等の金属からなるライニングプレートの端部を、ライニングプレートと同じ金属からなるクラッド鋼と接合部材を用いることにより、密封状態で固定することができる。
【０００８】
請求項２に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記クラッド鋼は、前記母材のクラッド金属と反対側の面が前記鋼製部材に接するように配置されて、前記母材と前記鋼製部材とが溶接されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明においては、クラッド鋼が母材のクラッド金属と反対側の面を鋼製部材に接するように配置されて、母材と鋼製部材とが溶接されているので、ライニングプレートの端部の固定構造の厚さを低く抑えることができる。
【００１０】
請求項３に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、請求項２に記載の発明において、前記クラッド鋼のクラッド金属に、このクラッド金属と同じ金属からなる他の部材が溶接により固定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明においては、クラッド鋼のクラッド金属にこのクラッド金属と同じ金属からなる他の部材が溶接により固定されているので、前記他の部材を支持部材等として用いることができる。
【００１２】
請求項４に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記クラッド鋼は、前記母材の端面が前記鋼製部材に接するように配置されて、前記母材と前記鋼製部材とが溶接されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明においては、クラッド鋼が母材の端面を鋼製部材に接するように配置されて、母材と鋼製部材とが溶接されているので、クラッド鋼自体を支持部材等として用いることができる。
【００１４】
請求項５に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記鋼製部材は、塔槽類を構成する鋼板であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明においては、塔槽類を構成する鋼板と直接溶融溶接できないチタン等の金属からなるライニングプレートの端部を、ライニングプレートと同じ金属からなるクラッド鋼と接合部材を用いることにより、密封状態で固定することができるので、ライニングプレートの前記端部から腐食性の強い液体等の流体が鋼板に接触するのを防止することができる。
【００１６】
請求項６に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記ライニングプレートは、チタン、タンタルまたはジルコニウムからなることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明においては、チタン、タンタルまたはジルコニウムからなるライニングプレートを用いることにより、鋼製部材の表面を耐食性あるいは強度等に優れたものにすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、鋼製部材に直接溶融溶接（融接）できないチタン等の金属からなるライニングプレートの端部を、ライニングプレートと同じ金属からなるクラッド鋼と接合部材を用いることにより、密封状態で固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る主蒸留塔を示す断面図である。
【図２】図１の丸円部Ａの拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る主蒸留塔を示す断面図である。
【図４】図３の丸円部Ｂの拡大断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る主蒸留塔を示す断面図である。
【図６】図５の丸円部Ｃの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１、図３および図５に示すように、本発明の各実施の形態は、本発明を石油精製装置の常圧蒸留装置や減圧蒸留装置の主蒸留塔を補修あるいは改良する場合に適用したものである。
本発明の各実施の形態に係る主蒸留塔（塔槽類）Ｔは、横断面形状が円筒形の大型の塔（蒸留塔）であり、その胴部の直径は例えばおよそ４〜１０ｍ程度のものである。胴部の上側には鏡部が設けられ、鏡部の上端部中央にはノズル部が設けられている。胴部の円筒状の胴板（鋼製部材）１、鏡部のドーム状の鏡板（鋼製部材）２およびノズル部の円筒状のノズル板（鋼製部材）３はそれぞれ、鋼板で形成されている。
【００２１】
まず、本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態は、本発明を鏡板２の下端部からこの鏡板２の上端から連続するノズル板３の上下方向中央部にわたって補修あるいは改良する場合に適用したものである。
【００２２】
すなわち、炭素鋼またはステンレス鋼等の鋼板からなる鏡板２の内面全部およびノズル板３の上下方向下部の内面には、チタンからなるライニングプレート５が固定されている。ライニングプレート５の厚さは例えばおよそ２〜３ｍｍである。さらに具体的に説明すると、ライニングプレート５は、複数個が周方向に並べられて、各ライニングプレート５が鏡板２にライニングプレート５を貫通するボルトやビス等を用いて密封状態で固定されるとともに、隣接するライニングプレート５どうしがチタンの溶加材（チタン溶加材）を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接（密封溶接）により互いに密封状態で固定され、これにより上下方向に一定の高さを有する筒状ライニングプレート部分５１が形成されている。この筒状ライニングプレート部分５１が上下方向に複数個重ねて配置され、隣接する筒状ライニングプレート部分５１どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００２３】
ライニングプレート５は、鏡板２においては、筒状ライニングプレート部分５１を周方向に略均等に複数個に分割した場合に得られる形状の円弧板状に形成されている。この部分のライニングプレート５は、下方に向かうにつれて次第に幅広い形状になっている。
また、ライニングプレート５は、ノズル板３においては、筒状ライニングプレート部分５１を周方向に略均等に複数個に分割した場合に得られる形状である方形の円弧板状（正面視において方形でかつ平面視において円弧形の板状）に形成されている。
【００２４】
図２に示すように、鏡板２の下端部に位置する筒状ライニングプレート部分５１の下端の近傍には、チタンクラッド鋼（クラッド鋼）６が鏡板２の周方向に延びる筒状に配置されて鏡板２に固定されている。チタンクラッド鋼６のクラッド金属（合せ材）はライニングプレート５と同じ金属のチタンであり、母材は炭素鋼またはステンレス鋼等からなる鋼材である。チタンクラッド鋼６は円弧形状の帯板状に形成され、このチタンクラッド鋼６が母材のクラッド金属と反対側の面が鏡板２に接するようにかつ長手方向を周方向に向けて、複数個が周方向に並べられ、これにより筒状チタンクラッド鋼部分６１が形成されている。この筒状チタンクラッド鋼６１は、母材の上下端をそれぞれ、鏡板２の内面に円環状に炭素鋼またはステンレス鋼等の溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するチタンクラッド鋼６どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００２５】
また、筒状ライニングプレート部分５１の下端部から筒状チタンクラッド鋼部分６１の上端部にかけて、ライニングプレート５と同じ金属のチタンからなるシールプレート（接合部材）７が、これらの端部および筒状ライニングプレート部分５１と筒状チタンクラッド鋼部分６１との間の隙間を覆うように、鏡板２の周方向に延びる筒状に配置されて固定されている。シールプレート７は上下方向中央部に段差のある円弧形状の帯板状に形成され、このシールプレート７が長手方向を周方向に向けて複数個が周方向に並べられ、これにより筒状シールプレート部分７１が形成されている。この筒状シールプレート部分７１の上端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されるとともに、筒状シールプレート部分７１の下端と筒状チタンクラッド鋼部分６１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するシールプレート７どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００２６】
このように、筒状シールプレート部分７１の上端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とがシール溶接され、筒状シールプレート部分７１の下端と筒状チタンクラッド鋼部分６１の表面とがシール溶接され、さらに筒状チタンクラッド鋼部分６１の母材の下端と鏡板２の内面とがシーム溶接されていることにより、鏡板２の下端部に設けられた筒状ライニングプレート部分５１の下端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなる鏡板２に接触するのを防止されている。
【００２７】
また、ノズル板３の内面を覆い、最も上側に設けられた筒状ライニングプレート部分５１においても、最も下側に設けられた筒状ライニングプレート部分５１の場合と同様にして、この筒状ライニングプレート部分５１の上端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなるノズル板３に接触するのを防止されている。すなわち、ノズル板３の内面を覆うとともに、最も上側に位置する筒状ライニングプレート部分５１の上端の近傍に、最も下側の筒状ライニングプレート部分５１の場合と同様にして、チタンクラッド鋼６が鏡板２の周方向に延びる円環板状に配置され、炭素鋼またはステンレス鋼等の溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接によりノズル板２に固定されて、筒状チタンクラッド鋼部分６１が形成されている。そして、最も下側の筒状ライニングプレート部分５１の場合と同様にして、チタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接により筒状シールプレート部分７１が固定されている。
【００２８】
本実施の形態にあっては、主蒸留塔Ｔを構成し鋼板からなる鏡板２およびノズル板３に直接溶融溶接できないチタンからなる筒状ライニングプレート部分５１、５１（ライニングプレート５）の下端部および上端部を、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる筒状チタンクラッド鋼部分６１（チタンクラッド鋼６）と筒状シールプレート部分７１（シールプレート７）とを用いることにより、密封状態で固定することができる。したがって、鏡板２およびノズル板３の筒状ライニングプレート部分５１、５１の下端部および上端部からそれぞれ、腐食性の強い液体等の流体が鏡板２およびノズル板３に接触するのを防止することができる。このように、主蒸留塔Ｔにおいて、鏡板２の下端部からこの鏡板２の上端から連続するノズル板３の上下方向中央部にわたって、ライニングプレート５を用いて補修あるいは改良することが可能になる。
【００２９】
また、筒状チタンクラッド鋼部分６１が母材のクラッド金属と反対側の面を鏡板２、ノズル板３に接するように配置されて、母材と鏡板２、ノズル板３とが溶接されているので、筒状ライニングプレート部分５１、５１の下端部および上端部の固定構造の厚さを低く抑えることができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
図３に示すように、本発明の第２の実施の形態は、本発明を胴板１の上端部から鏡板２さらにノズル板３の上下方向中央部にわたって補修あるいは改良する場合に適用したものである。
【００３１】
すなわち、鋼板からなる胴板１の内面の上端部、鏡板２の内面全部およびノズル板３の上下方向下部の内面には、第１の実施の形態と同様にして、チタンからなるライニングプレート５が固定されている。胴板１においては、ライニングプレート５は、筒状ライニングプレート部分５１を周方向に略均等に複数個に分割した場合に得られる形状である方形の円弧板状（正面視において方形でかつ平面視において円弧形の板状）に形成されている。胴板１の筒状ライニングプレート部分５１と、鏡板２の下端部を形成する筒状ライニングプレート部分５１とは、チタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接（密封溶接）により互いに密封状態で固定されている。
【００３２】
図４に示すように、胴板１の上端部に位置し、最も下側の筒状ライニングプレート部分５１の下端の近傍には、チタンクラッド鋼６が胴板１の周方向に延びる円環板状に配置されて鏡板２に固定されている。チタンクラッド鋼６のクラッド金属はチタンであり、母材は炭素鋼またはステンレス鋼等からなる鋼材である。チタンクラッド鋼６は扇形状の帯板状に形成され、大径側の側面が胴板１に接するようにかつチタンを上側（筒状ライニングプレート部分５１側）に向けて、複数個が周方向に並べられ、これにより円環板状チタンクラッド鋼部分６２が形成されている。チタンクラッド鋼６のクラッド金属（チタン）は、胴板１に接する大径側の端部には設けられておらず、これにより円環板状チタンクラッド鋼部分６２の露出した上側の母材の部分と胴板１の内面とが円環状に炭素鋼またはステンレス鋼等の溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接されるとともに、母材のチタンと反対側の面と胴板１の内面とが炭素鋼またはステンレス鋼等の溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接されている。また、隣接するチタンクラッド鋼６どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。円環板状チタンクラッド鋼部分６２は、サポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）として機能するものである。
【００３３】
また、筒状ライニングプレート部分５１の下端部から円環状チタンクラッド鋼部分６２の上面（クラッド金属の表面）の端部にかけて、ライニングプレート５と同じ金属のチタンからなるシールアングル（接合部材）８が、これらの端部および筒状ライニングプレート部分５１と円環状チタンクラッド鋼部分６２との間の隙間を覆うように、胴板１の周方向に延びる円環状に配置されて固定されている。シールアングル８は横断面形状がＬ字状の円弧板状に形成され、このシールアングル８が複数個が周方向に並べられて、これにより円環状シールアングル部分８１が形成されている。この円環状シールアングル部分の上端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されるとともに、円環状シールアングル部分８１の下端（下方の先端）と筒状チタンクラッド鋼部分６の１表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するシールアングル８どうしがシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００３４】
このように、円環状シールアングル部分８１の上端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とがシール溶接され、円環状シールアングル部分８１の下端と円環状チタンクラッド鋼部分６２の表面とがシール溶接され、さらに円環状チタンクラッド鋼部分６２の母材のチタンと反対側の面の端部と胴板１の内面とがシーム溶接されていることにより、胴板１の上端部に設けられて最下側に位置する筒状ライニングプレート部分５１の下端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなる胴板１に接触するのを防止されている。
【００３５】
また、ノズル板３の内面を覆い、最も上側に設けられた筒状ライニングプレート部分５１は、第１の実施の形態と同様にして、この筒状ライニングプレート部分５１の上端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなるノズル板３に接触するのを防止されている。
【００３６】
本実施の形態にあっては、主蒸留塔Ｔを構成し鋼板からなる胴板１に直接溶融溶接できないチタンからなる筒状ライニングプレート部分５１（ライニングプレート５）の下端部を、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる円環板状チタンクラッド鋼部分６２（チタンクラッド鋼６）と円環状シールアングル部分８１（シールアングル８）とを用いることにより、密封状態で固定することができる。
また、鋼板からなるノズル板３に直接溶融溶接できないチタンからなる筒状ライニングプレート部分５１（ライニングプレート５）の上端部を、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる筒状チタンクラッド鋼部分６１（チタンクラッド鋼６）と筒状シールプレート部分７１（シールプレート７）とを用いることにより、密封状態で固定することができる。
したがって、胴板１およびノズル板３の筒状ライニングプレート部分５１、５１の下端部および上端部からそれぞれ、腐食性の強い液体等の流体が胴板１およびノズル板３に接触するのを防止することができる。
【００３７】
また、環板状チタンクラッド鋼部分６２が母材の端面を鋼製部材に接するように配置されて、母材と鋼製部材とが溶接されているので、環板状チタンクラッド鋼部分６２をサポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）として用いることができる。
このように、主蒸留塔Ｔにおいて、胴板１の上端部から鏡板２さらにノズル板３の上下方向中央部にわたって、サポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）６２を設けつつ、ライニングプレート５を用いて補修あるいは改良することができる。
【００３８】
また、筒状チタンクラッド鋼部分６１が母材のクラッド金属と反対側の面をノズル板３に接するように配置されて、母材とノズル板３とが溶接されているので、筒状ライニングプレート部分５１の上端部の固定構造の厚さを低く抑えることができる。
【００３９】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
図５に示すように、本発明の第３の実施の形態は、本発明を胴板１の上下方向中央部から鏡板２さらにノズル板３の上下方向中央部にわたって補修あるいは改良する場合に適用したものである。
【００４０】
すなわち、鋼板からなる胴板１の内面の上下方向上部、鏡板２の内面全部およびノズル板３の上下方向下部の内面には、第２の実施の形態と同様にして、チタンからなるライニングプレート５が固定されている。
【００４１】
図６に示すように、胴板１の上端部に位置する筒状ライニングプレート部分５１とこの下側に位置する筒状ライニングプレート部分５１との間には、円環状の隙間が設けられている。この隙間には、チタンクラッド鋼６が、これらの筒状ライニングプレート部分５１の下端および上端との間にそれぞれ少しの間隔をおいて、かつ、胴板１の周方向に延びる筒状に配置されて、胴板１に固定されている。胴板１の上端部を形成する筒状ライニングプレート部分５１の下端の近傍には、チタンクラッド鋼６が鏡板２の周方向に延びる筒状に配置されて鏡板２に固定されている。チタンクラッド鋼６のクラッド金属はチタンであり、母材は炭素鋼またはステンレス鋼等からなる鋼材である。チタンクラッド鋼６は円弧形状の帯板状に形成され、このチタンクラッド鋼６が母材のクラッド金属と反対側の面が胴板１に接するようにかつ長手方向を周方向に向けて、複数個が周方向に並べられ、これにより筒状チタンクラッド鋼部分６１が形成されている。この筒状チタンクラッド鋼６１は、母材の上下端をそれぞれ、鏡板２の内面に円環状に炭素鋼またはステンレス鋼等の溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するチタンクラッド鋼６どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００４２】
また、胴板１の上端部に位置する筒状ライニングプレート部分５１の下端部から筒状チタンクラッド鋼部分６１の上端部にかけて、ライニングプレート５と同じ金属のチタンからなるシールプレート７が、これらの端部および筒状ライニングプレート部分５１と筒状チタンクラッド鋼部分６１との間の隙間を覆うように、鏡板２の周方向に延びる筒状に配置されて固定されている。シールプレート７は上下方向中央部に段差のある円弧形状の帯板状に形成され、このシールプレート７が長手方向を周方向に向けて複数個が周方向に並べられ、これにより筒状シールプレート部分７１が形成されている。この筒状シールプレート部分７１の上端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されるとともに、筒状シールプレート部分７１の下端と筒状チタンクラッド鋼部分６の１表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するシールプレート７どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００４３】
また、筒状チタンクラッド鋼部分６１の下端部からこの筒状チタンクラッド鋼部分６１の下側に位置する筒状ライニングプレート部分５１の上端部からにかけて、シールプレート７が、これらの端部および筒状チタンクラッド鋼部分６１と筒状ライニングプレート部分５１との間の隙間を覆うように、鏡板２の周方向に延びる筒状に配置されて固定されている。この下側のシールプレート７は上側のシールプレート７とは上下方向に線対象になるように配置されて、筒状シールプレート部分７１が形成されている。この筒状シールプレート部分７１の上端と筒状チタンクラッド鋼部分６１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されるとともに、筒状シールプレート部分７１の下端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するシールプレート７どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００４４】
筒状チタンクラッド鋼部分６１のクラッド金属の表面には、上下方向中央部に、内側に向けて突出するサポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）９１が設けられている。ライニングプレート５と同じ金属のチタンからなり、扇形状の帯板状に形成された支持部材片９が、大径側の側面が筒状チタンクラッド鋼部分６１のクラッド金属のチタンの表面に接するようにして、複数個が周方向に並べられ、これらがクラッド金属にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接により溶接されて固定されることにより、この支持部材９１が形成されている。なお、支持部材片（他の部材）９は、予めチタンクラッド鋼６に固定しておくようにしてもよい。
【００４５】
このように、上側の筒状シールプレート部分７１の上端と上側の筒状ライニングプレート部分５１の表面とがシール溶接され、上側の筒状シールプレート部分７１の下端と筒状チタンクラッド鋼部分６１の表面とがシール溶接されているとともに、下側の筒状シールプレート部分７１の上端と筒状チタンクラッド鋼部分６１の表面とがシール溶接され、下側の筒状シールプレート部分７１の下端と下側の筒状ライニングプレート部分５１の表面とがシール溶接されていることにより、筒状ライニングプレート部分５１、５１との間、ならびに、上側の筒状ライニングプレート部分５１の下端および下側の筒状ライニングプレート部分５１の上端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなる胴板１に接触するのを防止されている。
【００４６】
また、ノズル板３の内面を覆い、最も上側に設けられた筒状ライニングプレート部分５１は、第１の実施の形態と同様にして、この筒状ライニングプレート部分５１の上端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなるノズル板３に接触するのを防止されている。
また、胴板１に位置し、最も下側の筒状ライニングプレート部分５１は、第２の実施の形態と同様にして、この筒状ライニングプレート部分５１の下端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなる胴板１に接触するのを防止されている。
【００４７】
本実施の形態にあっては、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる筒状チタンクラッド鋼部分６１（チタンクラッド鋼６）と上側および下側の２つの筒状シールプレート部分７１（シールプレート７）とを用いることにより、胴板１の上下に隣接する筒状ライニングプレート部分５１、５１の間にサポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）９１を設けつつ、上側の筒状ライニングプレート部分５１の下端部および下側の筒状ライニングプレート部分５１の上端部を密封状態で固定することができる。
また、鋼板からなる胴板１に直接溶融溶接できないチタンからなる筒状ライニングプレート部分５１（ライニングプレート５）の下端部を、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる円環板状チタンクラッド鋼部分６２（チタンクラッド鋼６）と円環状シールアングル部分８１（シールアングル８）とを用いることにより、密封状態で固定することができる。
また、鋼板からなるノズル板３に直接溶融溶接できないチタンからなる筒状ライニングプレート部分５１（ライニングプレート５）の上端部を、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる筒状チタンクラッド鋼部分６１（チタンクラッド鋼６）と筒状シールプレート部分７１（シールプレート７）とを用いることにより、密封状態で固定することができる。
【００４８】
また、環板状チタンクラッド鋼部分６２が母材の端面を鋼製部材に接するように配置されて、母材と鋼製部材とが溶接されているので、環板状チタンクラッド鋼部分６２をサポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）として用いることができる。
したがって、主蒸留塔Ｔにおいて、胴板１の上下方向中央部から鏡板２さらにノズル板３の上下方向中央部にわたって、サポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）９１、６２設けつつ、ライニングプレート５を用いて補修あるいは改良することが可能になる。
【００４９】
また、筒状チタンクラッド鋼部分６１が母材のクラッド金属と反対側の面をノズル板３に接するように配置されて、母材とノズル板３とが溶接されているので、筒状ライニングプレート部分５１の上端部の固定構造の厚さを低く抑えることができる。
【００５０】
なお、前述の各実施の形態では、ライニングプレート５としてチタンからなるものを用いたが、本発明はこれに限らず、鋼材と直接溶融溶接できないタンタルまたはジルコニウムなどの他の金属からなるライニングプレートを用いることもできる。
【００５１】
また、前述の各実施の形態では、本発明を主蒸留塔の鋼板からなる胴板１、鏡板２、ノズル板３に直接溶融溶接できない金属からなるライニングプレート７を設ける場合に適用したが、本発明はこれに限らず、他の鋼製部材に直接溶融溶接できない金属からなるライニングプレートを設ける場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
Ｔ 主蒸留塔（塔槽類）
１ 胴板（鋼板、鋼製部材）
２ 鏡板（鋼板、鋼製部材）
３ ノズル板（鋼板、鋼製部材）
５ ライニングプレート
５１ 筒状ライニングプレート部分
６ チタンクラッド鋼（クラッド鋼）
６１ 筒状チタンクラッド鋼部分
６２ 円環状チタンクラッド鋼部分
７ シールプレート（接合部材）
７１ 筒状シールプレート部分
８ シールアングル（接合部材）
８１ 円環状シールアングル部分
９ 支持部材片（他の部材）
９１ 支持部材（強度部材、構造部材、）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製容器等の塔槽類などを構成する鋼板等の鋼製部材にチタン等からなるライニングプレートの端部を固定する固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油精製装置の常圧蒸留装置や減圧蒸留装置の主蒸留塔などの塔槽類では、長年の使用により胴板等の鋼板が腐食により減肉した場合、更新や補修をする必要がある。
そして、胴板等の鋼板をチタンクラッド鋼等のクラッド鋼に代えて更新すると、胴板等を腐食に強いものにすることができる。
しかし、このクラッド鋼による更新は、現場の工事期間が長くなるとともに、コストが非常に高くなるという問題がある。
【０００３】
また、胴板等の鋼板の内面にチタン等のライニングプレートを固定する補修を行うことにより、胴板等を腐食に強いものにすることができる。
従来、鋼板にチタン等のライニングプレートを溶接により固定するには、銀ろう付け（ろう接）が用いられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、銀ろう付けは加工コストが高くなるとともに、塔槽類等の内部流体の腐食成分により銀ろうが採用できないものがあるという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、鋼製容器等の塔槽類などを構成する鋼板等の鋼製部材に直接溶融溶接（融接）できないチタン等からなるライニングプレートの端部を密封状態で固定することができる鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、鋼製部材上に設けられた金属からなるライニングプレートの端部の固定構造であって、
前記ライニングプレートの前記端部の近傍に、母材が鋼材でかつクラッド金属が前記ライニングプレートと同じ金属からなるクラッド鋼が前記母材と前記鋼製部材とが溶接されることにより固定され、
前記ライニングプレートと同じ金属からなる接合部材が前記ライニングプレートの前記端部からこのクラッド鋼の端部にわたってこれらの端部およびこれらの端部の間の隙間を覆うように配置され、この接合部材と前記ライニングプレートとがシール溶接されるとともに、前記ライニングプレートと前記クラッド鋼のクラッド金属とがシール溶接（密封溶接）されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明においては、鋼製部材に直接溶融溶接できないチタン等の金属からなるライニングプレートの端部を、ライニングプレートと同じ金属からなるクラッド鋼と接合部材を用いることにより、密封状態で固定することができる。
【０００８】
請求項２に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記クラッド鋼は、前記母材のクラッド金属と反対側の面が前記鋼製部材に接するように配置されて、前記母材と前記鋼製部材とが溶接されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明においては、クラッド鋼が母材のクラッド金属と反対側の面を鋼製部材に接するように配置されて、母材と鋼製部材とが溶接されているので、ライニングプレートの端部の固定構造の厚さを低く抑えることができる。
【００１０】
請求項３に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、請求項２に記載の発明において、前記クラッド鋼のクラッド金属に、このクラッド金属と同じ金属からなる他の部材が溶接により固定されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明においては、クラッド鋼のクラッド金属にこのクラッド金属と同じ金属からなる他の部材が溶接により固定されているので、前記他の部材を支持部材等として用いることができる。
【００１２】
請求項４に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、請求項１に記載の発明において、前記クラッド鋼は、前記母材の端面が前記鋼製部材に接するように配置されて、前記母材と前記鋼製部材とが溶接されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明においては、クラッド鋼が母材の端面を鋼製部材に接するように配置されて、母材と鋼製部材とが溶接されているので、クラッド鋼自体を支持部材等として用いることができる。
【００１４】
請求項５に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記鋼製部材は、塔槽類を構成する鋼板であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明においては、塔槽類を構成する鋼板と直接溶融溶接できないチタン等の金属からなるライニングプレートの端部を、ライニングプレートと同じ金属からなるクラッド鋼と接合部材を用いることにより、密封状態で固定することができるので、ライニングプレートの前記端部から腐食性の強い液体等の流体が鋼板に接触するのを防止することができる。
【００１６】
請求項６に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記ライニングプレートは、チタン、タンタルまたはジルコニウムからなることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明においては、チタン、タンタルまたはジルコニウムからなるライニングプレートを用いることにより、鋼製部材の表面を耐食性あるいは強度等に優れたものにすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、鋼製部材に直接溶融溶接（融接）できないチタン等の金属からなるライニングプレートの端部を、ライニングプレートと同じ金属からなるクラッド鋼と接合部材を用いることにより、密封状態で固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る主蒸留塔を示す断面図である。
【図２】図１の丸円部Ａの拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る主蒸留塔を示す断面図である。
【図４】図３の丸円部Ｂの拡大断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る主蒸留塔を示す断面図である。
【図６】図５の丸円部Ｃの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１、図３および図５に示すように、本発明の各実施の形態は、本発明を石油精製装置の常圧蒸留装置や減圧蒸留装置の主蒸留塔を補修あるいは改良する場合に適用したものである。
本発明の各実施の形態に係る主蒸留塔（塔槽類）Ｔは、横断面形状が円筒形の大型の塔（蒸留塔）であり、その胴部の直径は例えばおよそ４〜１０ｍ程度のものである。胴部の上側には鏡部が設けられ、鏡部の上端部中央にはノズル部が設けられている。胴部の円筒状の胴板（鋼製部材）１、鏡部のドーム状の鏡板（鋼製部材）２およびノズル部の円筒状のノズル板（鋼製部材）３はそれぞれ、鋼板で形成されている。
【００２１】
まず、本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態は、本発明を鏡板２の下端部からこの鏡板２の上端から連続するノズル板３の上下方向中央部にわたって補修あるいは改良する場合に適用したものである。
【００２２】
すなわち、炭素鋼またはステンレス鋼等の鋼板からなる鏡板２の内面全部およびノズル板３の上下方向下部の内面には、チタンからなるライニングプレート５が固定されている。ライニングプレート５の厚さは例えばおよそ２〜３ｍｍである。さらに具体的に説明すると、ライニングプレート５は、複数個が周方向に並べられて、各ライニングプレート５が鏡板２にライニングプレート５を貫通するボルトやビス等を用いて密封状態で固定されるとともに、隣接するライニングプレート５どうしがチタンの溶加材（チタン溶加材）を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接（密封溶接）により互いに密封状態で固定され、これにより上下方向に一定の高さを有する筒状ライニングプレート部分５１が形成されている。この筒状ライニングプレート部分５１が上下方向に複数個重ねて配置され、隣接する筒状ライニングプレート部分５１どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００２３】
ライニングプレート５は、鏡板２においては、筒状ライニングプレート部分５１を周方向に略均等に複数個に分割した場合に得られる形状の円弧板状に形成されている。この部分のライニングプレート５は、下方に向かうにつれて次第に幅広い形状になっている。
また、ライニングプレート５は、ノズル板３においては、筒状ライニングプレート部分５１を周方向に略均等に複数個に分割した場合に得られる形状である方形の円弧板状（正面視において方形でかつ平面視において円弧形の板状）に形成されている。
【００２４】
図２に示すように、鏡板２の下端部に位置する筒状ライニングプレート部分５１の下端の近傍には、チタンクラッド鋼（クラッド鋼）６が鏡板２の周方向に延びる筒状に配置されて鏡板２に固定されている。チタンクラッド鋼６のクラッド金属（合せ材）はライニングプレート５と同じ金属のチタンであり、母材は炭素鋼またはステンレス鋼等からなる鋼材である。チタンクラッド鋼６は円弧形状の帯板状に形成され、このチタンクラッド鋼６が母材のクラッド金属と反対側の面が鏡板２に接するようにかつ長手方向を周方向に向けて、複数個が周方向に並べられ、これにより筒状チタンクラッド鋼部分６１が形成されている。この筒状チタンクラッド鋼６１は、母材の上下端をそれぞれ、鏡板２の内面に円環状に炭素鋼またはステンレス鋼等の溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するチタンクラッド鋼６どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００２５】
また、筒状ライニングプレート部分５１の下端部から筒状チタンクラッド鋼部分６１の上端部にかけて、ライニングプレート５と同じ金属のチタンからなるシールプレート（接合部材）７が、これらの端部および筒状ライニングプレート部分５１と筒状チタンクラッド鋼部分６１との間の隙間を覆うように、鏡板２の周方向に延びる筒状に配置されて固定されている。シールプレート７は上下方向中央部に段差のある円弧形状の帯板状に形成され、このシールプレート７が長手方向を周方向に向けて複数個が周方向に並べられ、これにより筒状シールプレート部分７１が形成されている。この筒状シールプレート部分７１の上端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されるとともに、筒状シールプレート部分７１の下端と筒状チタンクラッド鋼部分６１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するシールプレート７どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００２６】
このように、筒状シールプレート部分７１の上端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とがシール溶接され、筒状シールプレート部分７１の下端と筒状チタンクラッド鋼部分６１の表面とがシール溶接され、さらに筒状チタンクラッド鋼部分６１の母材の下端と鏡板２の内面とがシーム溶接されていることにより、鏡板２の下端部に設けられた筒状ライニングプレート部分５１の下端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなる鏡板２に接触するのを防止されている。
【００２７】
また、ノズル板３の内面を覆い、最も上側に設けられた筒状ライニングプレート部分５１においても、最も下側に設けられた筒状ライニングプレート部分５１の場合と同様にして、この筒状ライニングプレート部分５１の上端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなるノズル板３に接触するのを防止されている。すなわち、ノズル板３の内面を覆うとともに、最も上側に位置する筒状ライニングプレート部分５１の上端の近傍に、最も下側の筒状ライニングプレート部分５１の場合と同様にして、チタンクラッド鋼６が鏡板２の周方向に延びる円環板状に配置され、炭素鋼またはステンレス鋼等の溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接によりノズル板２に固定されて、筒状チタンクラッド鋼部分６１が形成されている。そして、最も下側の筒状ライニングプレート部分５１の場合と同様にして、チタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接により筒状シールプレート部分７１が固定されている。
【００２８】
本実施の形態にあっては、主蒸留塔Ｔを構成し鋼板からなる鏡板２およびノズル板３に直接溶融溶接できないチタンからなる筒状ライニングプレート部分５１、５１（ライニングプレート５）の下端部および上端部を、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる筒状チタンクラッド鋼部分６１（チタンクラッド鋼６）と筒状シールプレート部分７１（シールプレート７）とを用いることにより、密封状態で固定することができる。したがって、鏡板２およびノズル板３の筒状ライニングプレート部分５１、５１の下端部および上端部からそれぞれ、腐食性の強い液体等の流体が鏡板２およびノズル板３に接触するのを防止することができる。このように、主蒸留塔Ｔにおいて、鏡板２の下端部からこの鏡板２の上端から連続するノズル板３の上下方向中央部にわたって、ライニングプレート５を用いて補修あるいは改良することが可能になる。
【００２９】
また、筒状チタンクラッド鋼部分６１が母材のクラッド金属と反対側の面を鏡板２、ノズル板３に接するように配置されて、母材と鏡板２、ノズル板３とが溶接されているので、筒状ライニングプレート部分５１、５１の下端部および上端部の固定構造の厚さを低く抑えることができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
図３に示すように、本発明の第２の実施の形態は、本発明を胴板１の上端部から鏡板２さらにノズル板３の上下方向中央部にわたって補修あるいは改良する場合に適用したものである。
【００３１】
すなわち、鋼板からなる胴板１の内面の上端部、鏡板２の内面全部およびノズル板３の上下方向下部の内面には、第１の実施の形態と同様にして、チタンからなるライニングプレート５が固定されている。胴板１においては、ライニングプレート５は、筒状ライニングプレート部分５１を周方向に略均等に複数個に分割した場合に得られる形状である方形の円弧板状（正面視において方形でかつ平面視において円弧形の板状）に形成されている。胴板１の筒状ライニングプレート部分５１と、鏡板２の下端部を形成する筒状ライニングプレート部分５１とは、チタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接（密封溶接）により互いに密封状態で固定されている。
【００３２】
図４に示すように、胴板１の上端部に位置し、最も下側の筒状ライニングプレート部分５１の下端の近傍には、チタンクラッド鋼６が胴板１の周方向に延びる円環板状に配置されて鏡板２に固定されている。チタンクラッド鋼６のクラッド金属はチタンであり、母材は炭素鋼またはステンレス鋼等からなる鋼材である。チタンクラッド鋼６は扇形状の帯板状に形成され、大径側の側面が胴板１に接するようにかつチタンを上側（筒状ライニングプレート部分５１側）に向けて、複数個が周方向に並べられ、これにより円環板状チタンクラッド鋼部分６２が形成されている。チタンクラッド鋼６のクラッド金属（チタン）は、胴板１に接する大径側の端部には設けられておらず、これにより円環板状チタンクラッド鋼部分６２の露出した上側の母材の部分と胴板１の内面とが円環状に炭素鋼またはステンレス鋼等の溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接されるとともに、母材のチタンと反対側の面と胴板１の内面とが炭素鋼またはステンレス鋼等の溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接されている。また、隣接するチタンクラッド鋼６どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。円環板状チタンクラッド鋼部分６２は、サポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）として機能するものである。
【００３３】
また、筒状ライニングプレート部分５１の下端部から円環状チタンクラッド鋼部分６２の上面（クラッド金属の表面）の端部にかけて、ライニングプレート５と同じ金属のチタンからなるシールアングル（接合部材）８が、これらの端部および筒状ライニングプレート部分５１と円環状チタンクラッド鋼部分６２との間の隙間を覆うように、胴板１の周方向に延びる円環状に配置されて固定されている。シールアングル８は横断面形状がＬ字状の円弧板状に形成され、このシールアングル８が複数個が周方向に並べられて、これにより円環状シールアングル部分８１が形成されている。この円環状シールアングル部分の上端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されるとともに、円環状シールアングル部分８１の下端（下方の先端）と筒状チタンクラッド鋼部分６の１表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するシールアングル８どうしがシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００３４】
このように、円環状シールアングル部分８１の上端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とがシール溶接され、円環状シールアングル部分８１の下端と円環状チタンクラッド鋼部分６２の表面とがシール溶接され、さらに円環状チタンクラッド鋼部分６２の母材のチタンと反対側の面の端部と胴板１の内面とがシーム溶接されていることにより、胴板１の上端部に設けられて最下側に位置する筒状ライニングプレート部分５１の下端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなる胴板１に接触するのを防止されている。
【００３５】
また、ノズル板３の内面を覆い、最も上側に設けられた筒状ライニングプレート部分５１は、第１の実施の形態と同様にして、この筒状ライニングプレート部分５１の上端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなるノズル板３に接触するのを防止されている。
【００３６】
本実施の形態にあっては、主蒸留塔Ｔを構成し鋼板からなる胴板１に直接溶融溶接できないチタンからなる筒状ライニングプレート部分５１（ライニングプレート５）の下端部を、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる円環板状チタンクラッド鋼部分６２（チタンクラッド鋼６）と円環状シールアングル部分８１（シールアングル８）とを用いることにより、密封状態で固定することができる。
また、鋼板からなるノズル板３に直接溶融溶接できないチタンからなる筒状ライニングプレート部分５１（ライニングプレート５）の上端部を、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる筒状チタンクラッド鋼部分６１（チタンクラッド鋼６）と筒状シールプレート部分７１（シールプレート７）とを用いることにより、密封状態で固定することができる。
したがって、胴板１およびノズル板３の筒状ライニングプレート部分５１、５１の下端部および上端部からそれぞれ、腐食性の強い液体等の流体が胴板１およびノズル板３に接触するのを防止することができる。
【００３７】
また、環板状チタンクラッド鋼部分６２が母材の端面を鋼製部材に接するように配置されて、母材と鋼製部材とが溶接されているので、環板状チタンクラッド鋼部分６２をサポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）として用いることができる。
このように、主蒸留塔Ｔにおいて、胴板１の上端部から鏡板２さらにノズル板３の上下方向中央部にわたって、サポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）６２を設けつつ、ライニングプレート５を用いて補修あるいは改良することができる。
【００３８】
また、筒状チタンクラッド鋼部分６１が母材のクラッド金属と反対側の面をノズル板３に接するように配置されて、母材とノズル板３とが溶接されているので、筒状ライニングプレート部分５１の上端部の固定構造の厚さを低く抑えることができる。
【００３９】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
図５に示すように、本発明の第３の実施の形態は、本発明を胴板１の上下方向中央部から鏡板２さらにノズル板３の上下方向中央部にわたって補修あるいは改良する場合に適用したものである。
【００４０】
すなわち、鋼板からなる胴板１の内面の上下方向上部、鏡板２の内面全部およびノズル板３の上下方向下部の内面には、第２の実施の形態と同様にして、チタンからなるライニングプレート５が固定されている。
【００４１】
図６に示すように、胴板１の上端部に位置する筒状ライニングプレート部分５１とこの下側に位置する筒状ライニングプレート部分５１との間には、円環状の隙間が設けられている。この隙間には、チタンクラッド鋼６が、これらの筒状ライニングプレート部分５１の下端および上端との間にそれぞれ少しの間隔をおいて、かつ、胴板１の周方向に延びる筒状に配置されて、胴板１に固定されている。胴板１の上端部を形成する筒状ライニングプレート部分５１の下端の近傍には、チタンクラッド鋼６が鏡板２の周方向に延びる筒状に配置されて鏡板２に固定されている。チタンクラッド鋼６のクラッド金属はチタンであり、母材は炭素鋼またはステンレス鋼等からなる鋼材である。チタンクラッド鋼６は円弧形状の帯板状に形成され、このチタンクラッド鋼６が母材のクラッド金属と反対側の面が胴板１に接するようにかつ長手方向を周方向に向けて、複数個が周方向に並べられ、これにより筒状チタンクラッド鋼部分６１が形成されている。この筒状チタンクラッド鋼６１は、母材の上下端をそれぞれ、鏡板２の内面に円環状に炭素鋼またはステンレス鋼等の溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシーム溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するチタンクラッド鋼６どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００４２】
また、胴板１の上端部に位置する筒状ライニングプレート部分５１の下端部から筒状チタンクラッド鋼部分６１の上端部にかけて、ライニングプレート５と同じ金属のチタンからなるシールプレート７が、これらの端部および筒状ライニングプレート部分５１と筒状チタンクラッド鋼部分６１との間の隙間を覆うように、鏡板２の周方向に延びる筒状に配置されて固定されている。シールプレート７は上下方向中央部に段差のある円弧形状の帯板状に形成され、このシールプレート７が長手方向を周方向に向けて複数個が周方向に並べられ、これにより筒状シールプレート部分７１が形成されている。この筒状シールプレート部分７１の上端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されるとともに、筒状シールプレート部分７１の下端と筒状チタンクラッド鋼部分６の１表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するシールプレート７どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００４３】
また、筒状チタンクラッド鋼部分６１の下端部からこの筒状チタンクラッド鋼部分６１の下側に位置する筒状ライニングプレート部分５１の上端部からにかけて、シールプレート７が、これらの端部および筒状チタンクラッド鋼部分６１と筒状ライニングプレート部分５１との間の隙間を覆うように、鏡板２の周方向に延びる筒状に配置されて固定されている。この下側のシールプレート７は上側のシールプレート７とは上下方向に線対象になるように配置されて、筒状シールプレート部分７１が形成されている。この筒状シールプレート部分７１の上端と筒状チタンクラッド鋼部分６１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されるとともに、筒状シールプレート部分７１の下端と筒状ライニングプレート部分５１の表面とが円環状にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接されて密封状態で固定されている。また、隣接するシールプレート７どうしがチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接によりシール溶接により互いに密封状態で固定されている。
【００４４】
筒状チタンクラッド鋼部分６１のクラッド金属の表面には、上下方向中央部に、内側に向けて突出するサポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）９１が設けられている。ライニングプレート５と同じ金属のチタンからなり、扇形状の帯板状に形成された支持部材片９が、大径側の側面が筒状チタンクラッド鋼部分６１のクラッド金属のチタンの表面に接するようにして、複数個が周方向に並べられ、これらがクラッド金属にチタンの溶加材を用いたＴＩＧ溶接により溶接されて固定されることにより、この支持部材９１が形成されている。なお、支持部材片（他の部材）９は、予めチタンクラッド鋼６に固定しておくようにしてもよい。
【００４５】
このように、上側の筒状シールプレート部分７１の上端と上側の筒状ライニングプレート部分５１の表面とがシール溶接され、上側の筒状シールプレート部分７１の下端と筒状チタンクラッド鋼部分６１の表面とがシール溶接されているとともに、下側の筒状シールプレート部分７１の上端と筒状チタンクラッド鋼部分６１の表面とがシール溶接され、下側の筒状シールプレート部分７１の下端と下側の筒状ライニングプレート部分５１の表面とがシール溶接されていることにより、筒状ライニングプレート部分５１、５１との間、ならびに、上側の筒状ライニングプレート部分５１の下端および下側の筒状ライニングプレート部分５１の上端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなる胴板１に接触するのを防止されている。
【００４６】
また、ノズル板３の内面を覆い、最も上側に設けられた筒状ライニングプレート部分５１は、第１の実施の形態と同様にして、この筒状ライニングプレート部分５１の上端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなるノズル板３に接触するのを防止されている。
また、胴板１に位置し、最も下側の筒状ライニングプレート部分５１は、第２の実施の形態と同様にして、この筒状ライニングプレート部分５１の下端から、腐食性の強い液体等の流体が鋼材からなる胴板１に接触するのを防止されている。
【００４７】
本実施の形態にあっては、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる筒状チタンクラッド鋼部分６１（チタンクラッド鋼６）と上側および下側の２つの筒状シールプレート部分７１（シールプレート７）とを用いることにより、胴板１の上下に隣接する筒状ライニングプレート部分５１、５１の間にサポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）９１を設けつつ、上側の筒状ライニングプレート部分５１の下端部および下側の筒状ライニングプレート部分５１の上端部を密封状態で固定することができる。
また、鋼板からなる胴板１に直接溶融溶接できないチタンからなる筒状ライニングプレート部分５１（ライニングプレート５）の下端部を、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる円環板状チタンクラッド鋼部分６２（チタンクラッド鋼６）と円環状シールアングル部分８１（シールアングル８）とを用いることにより、密封状態で固定することができる。
また、鋼板からなるノズル板３に直接溶融溶接できないチタンからなる筒状ライニングプレート部分５１（ライニングプレート５）の上端部を、筒状ライニングプレート部分５１と同じ金属からなる筒状チタンクラッド鋼部分６１（チタンクラッド鋼６）と筒状シールプレート部分７１（シールプレート７）とを用いることにより、密封状態で固定することができる。
【００４８】
また、環板状チタンクラッド鋼部分６２が母材の端面を鋼製部材に接するように配置されて、母材と鋼製部材とが溶接されているので、環板状チタンクラッド鋼部分６２をサポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）として用いることができる。
したがって、主蒸留塔Ｔにおいて、胴板１の上下方向中央部から鏡板２さらにノズル板３の上下方向中央部にわたって、サポートリング等の支持部材（強度部材、構造部材）９１、６２設けつつ、ライニングプレート５を用いて補修あるいは改良することが可能になる。
【００４９】
また、筒状チタンクラッド鋼部分６１が母材のクラッド金属と反対側の面をノズル板３に接するように配置されて、母材とノズル板３とが溶接されているので、筒状ライニングプレート部分５１の上端部の固定構造の厚さを低く抑えることができる。
【００５０】
なお、前述の各実施の形態では、ライニングプレート５としてチタンからなるものを用いたが、本発明はこれに限らず、鋼材と直接溶融溶接できないタンタルまたはジルコニウムなどの他の金属からなるライニングプレートを用いることもできる。
【００５１】
また、前述の各実施の形態では、本発明を主蒸留塔の鋼板からなる胴板１、鏡板２、ノズル板３に直接溶融溶接できない金属からなるライニングプレート７を設ける場合に適用したが、本発明はこれに限らず、他の鋼製部材に直接溶融溶接できない金属からなるライニングプレートを設ける場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
Ｔ 主蒸留塔（塔槽類）
１ 胴板（鋼板、鋼製部材）
２ 鏡板（鋼板、鋼製部材）
３ ノズル板（鋼板、鋼製部材）
５ ライニングプレート
５１ 筒状ライニングプレート部分
６ チタンクラッド鋼（クラッド鋼）
６１ 筒状チタンクラッド鋼部分
６２ 円環状チタンクラッド鋼部分
７ シールプレート（接合部材）
７１ 筒状シールプレート部分
８ シールアングル（接合部材）
８１ 円環状シールアングル部分
９ 支持部材片（他の部材）
９１ 支持部材（強度部材、構造部材、）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製部材上に設けられた金属からなるライニングプレートの端部の固定構造であって、
前記ライニングプレートの前記端部の近傍に、母材が鋼材でかつクラッド金属が前記ライニングプレートと同じ金属からなるクラッド鋼が前記母材と前記鋼製部材とが溶接されることにより固定され、
前記ライニングプレートと同じ金属からなる接合部材が前記ライニングプレートの前記端部からこのクラッド鋼の端部にわたってこれらの端部およびこれらの端部の間の隙間を覆うように配置され、この接合部材と前記ライニングプレートとがシール溶接されるとともに、前記ライニングプレートと前記クラッド鋼のクラッド金属とがシール溶接されていることを特徴とする鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項２】
前記クラッド鋼は、前記母材のクラッド金属と反対側の面が前記鋼製部材に接するように配置されて、前記母材と前記鋼製部材とが溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項３】
前記クラッド鋼のクラッド金属に、このクラッド金属と同じ金属からなる他の部材が溶接により固定されていることを特徴とする請求項２に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項４】
前記クラッド鋼は、前記母材の端面が前記鋼製部材に接するように配置されて、前記母材と前記鋼製部材とが溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項５】
前記鋼製部材は、塔槽類を構成する鋼板であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項６】
前記ライニングプレートは、チタン、タンタルまたはジルコニウムからなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項１】
鋼製部材上に設けられた金属からなるライニングプレートの端部の固定構造であって、
前記ライニングプレートの前記端部の近傍に、母材が鋼材でかつクラッド金属が前記ライニングプレートと同じ金属からなるクラッド鋼が前記母材と前記鋼製部材とが溶接されることにより固定され、
前記ライニングプレートと同じ金属からなる接合部材が前記ライニングプレートの前記端部からこのクラッド鋼の端部にわたってこれらの端部およびこれらの端部の間の隙間を覆うように配置され、この接合部材と前記ライニングプレートとがシール溶接されるとともに、前記ライニングプレートと前記クラッド鋼のクラッド金属とがシール溶接されていることを特徴とする鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項２】
前記クラッド鋼は、前記母材のクラッド金属と反対側の面が前記鋼製部材に接するように配置されて、前記母材と前記鋼製部材とが溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項３】
前記クラッド鋼のクラッド金属に、このクラッド金属と同じ金属からなる他の部材が溶接により固定されていることを特徴とする請求項２に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項４】
前記クラッド鋼は、前記母材の端面が前記鋼製部材に接するように配置されて、前記母材と前記鋼製部材とが溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項５】
前記鋼製部材は、塔槽類を構成する鋼板であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【請求項６】
前記ライニングプレートは、チタン、タンタルまたはジルコニウムからなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の鋼製部材へのライニングプレートの端部の固定構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−６６２１（Ｐ２０１２−６６２１Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４３３８８（Ｐ２０１０−１４３３８８）
【出願日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（０００００３２８５）千代田化工建設株式会社 (162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【出願人】（０００００３２８５）千代田化工建設株式会社 (162)
【Ｆターム（参考）】
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