JP2003154484A - 二重金属配管の補修方法 - Google Patents
二重金属配管の補修方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 取り外し不能な内側のステンレス鋼配管が有
する耐食性を損なうことなく、溶接後熱処理を行うこと
ができる二重金属配管の補修方法を提供する。 【解決手段】 透磁率の小さい段付き円筒状の熱遮蔽体
４をノズル７の内周部まで嵌挿するようにステンレス鋼
配管５の外周を覆って取り付けてノズル７の先端部との
間を熱遮蔽すると共に、給気ホース６から冷却空気ＡＲ
を送り込んでステンレス鋼配管５を冷却しながら、加熱
器２に通電してノズル７の先端の溶接部３に溶接後熱処
理を施すようにした。
する耐食性を損なうことなく、溶接後熱処理を行うこと
ができる二重金属配管の補修方法を提供する。 【解決手段】 透磁率の小さい段付き円筒状の熱遮蔽体
４をノズル７の内周部まで嵌挿するようにステンレス鋼
配管５の外周を覆って取り付けてノズル７の先端部との
間を熱遮蔽すると共に、給気ホース６から冷却空気ＡＲ
を送り込んでステンレス鋼配管５を冷却しながら、加熱
器２に通電してノズル７の先端の溶接部３に溶接後熱処
理を施すようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発電用原子炉の圧力
容器のノズル部分等に用いられる取り外し不能なステン
レス鋼配管の外側に炭素鋼配管または低合金鋼配管が溶
接で接合されて成る二重金属配管の補修方法に関する。
容器のノズル部分等に用いられる取り外し不能なステン
レス鋼配管の外側に炭素鋼配管または低合金鋼配管が溶
接で接合されて成る二重金属配管の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電用火力プラント、原子力プラント、
化学プラント等で使用される炭素鋼配管や低合金鋼配管
あるいは容器のノズルの溶接部にはステンレス鋼または
ニッケル基合金が使用されている。かかる配管では、溶
接により生じた熱影響部の組織を軟化させ、かつ溶接残
留応力を低減するために溶接後熱処理（以下、ＰＷＨＴ
と略称する）が施される。
化学プラント等で使用される炭素鋼配管や低合金鋼配管
あるいは容器のノズルの溶接部にはステンレス鋼または
ニッケル基合金が使用されている。かかる配管では、溶
接により生じた熱影響部の組織を軟化させ、かつ溶接残
留応力を低減するために溶接後熱処理（以下、ＰＷＨＴ
と略称する）が施される。
【０００３】図５は従来例に係る低合金鋼配管９とステ
ンレス鋼配管８との溶接構造を示す軸方向に沿った断面
図である。まず、溶接に先立って低合金鋼配管９の先端
部にバタリング溶接と称される肉盛り溶接部３を形成し
ておき、該肉盛り溶接部３にＰＷＨＴを施す。具体的に
は、工場据付けの電気炉、電気抵抗式の加熱器あるいは
高周波誘導式の加熱器を用いた熱処理を行う。この後、
低合金鋼配管９の先端部にステンレス鋼配管８を溶接す
る。なお、ステンレス鋼配管８を溶接した後にはＰＷＨ
Ｔを施さない。
ンレス鋼配管８との溶接構造を示す軸方向に沿った断面
図である。まず、溶接に先立って低合金鋼配管９の先端
部にバタリング溶接と称される肉盛り溶接部３を形成し
ておき、該肉盛り溶接部３にＰＷＨＴを施す。具体的に
は、工場据付けの電気炉、電気抵抗式の加熱器あるいは
高周波誘導式の加熱器を用いた熱処理を行う。この後、
低合金鋼配管９の先端部にステンレス鋼配管８を溶接す
る。なお、ステンレス鋼配管８を溶接した後にはＰＷＨ
Ｔを施さない。
【０００４】このような配管を使用中に溶接部に欠陥が
発生した場合は、その補修は基本的に以下のような手順
で行われる。
発生した場合は、その補修は基本的に以下のような手順
で行われる。
【０００５】配管を切断して欠陥を含む溶接部を削り
取る。
取る。
【０００６】ステンレス鋼またはニッケル基合金等の
溶接材料で炭素鋼配管や低合金鋼配管の先端部にバタリ
ング溶接を施す。
溶接材料で炭素鋼配管や低合金鋼配管の先端部にバタリ
ング溶接を施す。
【０００７】その後、電気抵抗式の加熱器あるいは高
周波誘導式の加熱器を用いてＰＷＨＴを施し、熱影響組
織の改善および溶接残留応力の低減を図る。
周波誘導式の加熱器を用いてＰＷＨＴを施し、熱影響組
織の改善および溶接残留応力の低減を図る。
【０００８】ＰＷＨＴの終了後、ステンレス鋼配管を
突合せ溶接する。
突合せ溶接する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、単管溶
接の場合は配管先端のバタリング溶接および配管のＰＷ
ＨＴは可能であるが、図６に示したような低合金鋼配管
９とステンレス鋼配管８の内側に取り外し不可能なステ
ンレス鋼配管５が取り付けられている構造の外側配管に
欠陥が発生した場合は、ステンレス鋼配管５を切断する
ことなく外側配管を補修せざるを得ない。この時に補修
に伴って行われるＰＷＨＴで、低合金鋼配管９とステン
レス鋼配管８に対して約６００〜６５０℃の温度での加
熱処理が施されるが、ステンレス鋼配管５をこのような
高温に曝すと、鋼管内部に固溶していた成分元素が析出
するという現象が起きる。この成分元素の中、炭素が結
晶粒界に析出すると、そこにクロム炭化物が生成される
ため、ステンレス鋼配管５の利点である優れた耐食性が
損なわれるという不具合が発生する。
接の場合は配管先端のバタリング溶接および配管のＰＷ
ＨＴは可能であるが、図６に示したような低合金鋼配管
９とステンレス鋼配管８の内側に取り外し不可能なステ
ンレス鋼配管５が取り付けられている構造の外側配管に
欠陥が発生した場合は、ステンレス鋼配管５を切断する
ことなく外側配管を補修せざるを得ない。この時に補修
に伴って行われるＰＷＨＴで、低合金鋼配管９とステン
レス鋼配管８に対して約６００〜６５０℃の温度での加
熱処理が施されるが、ステンレス鋼配管５をこのような
高温に曝すと、鋼管内部に固溶していた成分元素が析出
するという現象が起きる。この成分元素の中、炭素が結
晶粒界に析出すると、そこにクロム炭化物が生成される
ため、ステンレス鋼配管５の利点である優れた耐食性が
損なわれるという不具合が発生する。
【００１０】本発明は上述のかかる問題点を解消すべく
為されたものであり、取り外し不能な内側のステンレス
鋼配管が有する耐食性を損なうことなく、溶接後熱処理
を行うことができる二重金属配管の補修方法を提供する
ことを目的とする。
為されたものであり、取り外し不能な内側のステンレス
鋼配管が有する耐食性を損なうことなく、溶接後熱処理
を行うことができる二重金属配管の補修方法を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、先端に肉盛り溶接部を予め形成した一方の
外側配管の内周とステンレス鋼配管の外周との間を熱遮
蔽体で覆った後、外側配管の先端の前記溶接部に溶接後
熱処理を施し、その後、該溶接部に他の外側配管を溶接
したものであり、好ましくは、溶接部の溶接後熱処理時
にステンレス鋼配管の内部に冷却用空気を送給したもの
である。
に本発明は、先端に肉盛り溶接部を予め形成した一方の
外側配管の内周とステンレス鋼配管の外周との間を熱遮
蔽体で覆った後、外側配管の先端の前記溶接部に溶接後
熱処理を施し、その後、該溶接部に他の外側配管を溶接
したものであり、好ましくは、溶接部の溶接後熱処理時
にステンレス鋼配管の内部に冷却用空気を送給したもの
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
例を詳細に説明する。図２は本発明の実施例に係る発電
用原子炉の圧力容器の正面図、図３はそのノズル部分の
軸に沿った断面図である。これらの図において、１は発
電用原子炉の圧力容器（以下、ＲＰＶと略称する）、７
はその下部に突出形成され、内部に貫通するノズルであ
る。従来例と同一または同一とみなせる箇所には同一の
符号を附して重複する説明を省略する。
例を詳細に説明する。図２は本発明の実施例に係る発電
用原子炉の圧力容器の正面図、図３はそのノズル部分の
軸に沿った断面図である。これらの図において、１は発
電用原子炉の圧力容器（以下、ＲＰＶと略称する）、７
はその下部に突出形成され、内部に貫通するノズルであ
る。従来例と同一または同一とみなせる箇所には同一の
符号を附して重複する説明を省略する。
【００１３】圧力容器１とノズル７とは低合金鋼で形成
されており、ノズル７とステンレス鋼配管８とはステン
レス系またはニッケル基合金系の溶接材料で溶接されて
いる。従来例と同様に、予めノズル７の先端にバタリン
グ溶接し、その後、工場据付けの大型電気炉を用いてＰ
ＷＨＴを施し、さらに、ＲＰＶ１のノズル７の先端にス
テンレス鋼配管８を溶接している。ステンレス鋼配管５
の一端はＲＰＶ１の内部構造物に接続されており、他端
はステンレス鋼配管８の内側に溶接で接続されている。
されており、ノズル７とステンレス鋼配管８とはステン
レス系またはニッケル基合金系の溶接材料で溶接されて
いる。従来例と同様に、予めノズル７の先端にバタリン
グ溶接し、その後、工場据付けの大型電気炉を用いてＰ
ＷＨＴを施し、さらに、ＲＰＶ１のノズル７の先端にス
テンレス鋼配管８を溶接している。ステンレス鋼配管５
の一端はＲＰＶ１の内部構造物に接続されており、他端
はステンレス鋼配管８の内側に溶接で接続されている。
【００１４】このような構造の配管の溶接部に欠陥が発
生して補修しなければならなくなった場合には、上述の
ように、内側のステンレス鋼配管５は一端がＲＰＶ１の
内部構造物に接続されており、他端がステンレス鋼配管
８の内側に溶接で接続されているため、補修工事の間
中、一時的にも撤去することは不可能であり、従って、
撤去できるのは外側のステンレス鋼配管８に限られる。
生して補修しなければならなくなった場合には、上述の
ように、内側のステンレス鋼配管５は一端がＲＰＶ１の
内部構造物に接続されており、他端がステンレス鋼配管
８の内側に溶接で接続されているため、補修工事の間
中、一時的にも撤去することは不可能であり、従って、
撤去できるのは外側のステンレス鋼配管８に限られる。
【００１５】以下に、配管の溶接部に欠陥が発生して補
修する場合の工事の仕方を説明する。図１はステンレス
鋼配管８を撤去した後のノズル７の先端にバタリング溶
接部３を設け、さらに、ＰＷＨＴを施す工事の仕方を示
すノズル部分の軸に沿った断面図である。同図におい
て、２はノズル７の外周部を囲むように設置された高周
波誘導式の加熱器（電気抵抗式の加熱器でも良い）、４
はノズル７の内周部まで嵌挿するようにステンレス鋼配
管５の外周を覆って取り付けられた透磁率の小さい段付
き円筒状の熱遮蔽体、６はステンレス鋼配管５の他端に
接続された冷却空気ＡＲを送り込むための給気ホースで
ある。
修する場合の工事の仕方を説明する。図１はステンレス
鋼配管８を撤去した後のノズル７の先端にバタリング溶
接部３を設け、さらに、ＰＷＨＴを施す工事の仕方を示
すノズル部分の軸に沿った断面図である。同図におい
て、２はノズル７の外周部を囲むように設置された高周
波誘導式の加熱器（電気抵抗式の加熱器でも良い）、４
はノズル７の内周部まで嵌挿するようにステンレス鋼配
管５の外周を覆って取り付けられた透磁率の小さい段付
き円筒状の熱遮蔽体、６はステンレス鋼配管５の他端に
接続された冷却空気ＡＲを送り込むための給気ホースで
ある。
【００１６】このような準備作業を行った後、給気ホー
ス６から冷却空気ＡＲを送り込んでステンレス鋼配管５
を冷却しながら、加熱器２に通電してノズル７の先端の
バタリング溶接部３にＰＷＨＴを施す。この際に、ノズ
ル７の内部のステンレス鋼配管５は熱遮蔽体４で覆われ
ているから、ノズル７の先端に発生した熱がステンレス
鋼配管５に伝達されて加熱されるのを防止でき、その温
度を４００℃以下に保つことができるから、ステンレス
鋼配管５の耐食性を保持することができる。なお、熱遮
蔽体４の内径寸法をステンレス鋼配管５の外径寸法とほ
ぼ同径にしておけば、ステンレス鋼配管５の外周を熱遮
蔽体４で被った時の摩擦力で両者を一体化できるから、
熱遮蔽体４の固定具を省くことができる。この後、ステ
ンレス鋼配管８を低合金鋼配管９の先端部のバタリング
溶接部３に突合せ溶接する。
ス６から冷却空気ＡＲを送り込んでステンレス鋼配管５
を冷却しながら、加熱器２に通電してノズル７の先端の
バタリング溶接部３にＰＷＨＴを施す。この際に、ノズ
ル７の内部のステンレス鋼配管５は熱遮蔽体４で覆われ
ているから、ノズル７の先端に発生した熱がステンレス
鋼配管５に伝達されて加熱されるのを防止でき、その温
度を４００℃以下に保つことができるから、ステンレス
鋼配管５の耐食性を保持することができる。なお、熱遮
蔽体４の内径寸法をステンレス鋼配管５の外径寸法とほ
ぼ同径にしておけば、ステンレス鋼配管５の外周を熱遮
蔽体４で被った時の摩擦力で両者を一体化できるから、
熱遮蔽体４の固定具を省くことができる。この後、ステ
ンレス鋼配管８を低合金鋼配管９の先端部のバタリング
溶接部３に突合せ溶接する。
【００１７】図４は本発明の他の実施例に係る低合金鋼
配管９の先端部にＰＷＨＴを施す工事の仕方を示すノズ
ル部分の軸に沿った断面図である。同図において、１０
は熱遮蔽体４と同一素材で形成され、ほぼステンレス鋼
配管５の外周と低合金鋼配管９の内周との間に嵌挿され
た熱遮蔽体である。このように、本実施例では熱遮蔽体
が二つの熱遮蔽体４，１０で構成されている外は前述の
実施例の構成と変わらない。ＰＷＨＴを施す工事の仕方
も同様である。この後、熱遮蔽体４，１０を取り除き、
ステンレス鋼配管８を低合金鋼配管９の先端部のバタリ
ング溶接部３に突合せ溶接する。
配管９の先端部にＰＷＨＴを施す工事の仕方を示すノズ
ル部分の軸に沿った断面図である。同図において、１０
は熱遮蔽体４と同一素材で形成され、ほぼステンレス鋼
配管５の外周と低合金鋼配管９の内周との間に嵌挿され
た熱遮蔽体である。このように、本実施例では熱遮蔽体
が二つの熱遮蔽体４，１０で構成されている外は前述の
実施例の構成と変わらない。ＰＷＨＴを施す工事の仕方
も同様である。この後、熱遮蔽体４，１０を取り除き、
ステンレス鋼配管８を低合金鋼配管９の先端部のバタリ
ング溶接部３に突合せ溶接する。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、先端に肉盛り溶接部を予め形成した一方の外
側配管の内周とステンレス鋼配管の外周との間を熱遮蔽
体で覆った後、外側配管の先端の前記溶接部に溶接後熱
処理を施したので、溶接後熱処理により外側配管の先端
の溶接部に発生する熱が内側のステンレス鋼配管に伝達
されるのを防止して、ステンレス鋼配管の温度を低温に
維持することができるから、ステンレス鋼配管の耐食性
を保持することができる。
によれば、先端に肉盛り溶接部を予め形成した一方の外
側配管の内周とステンレス鋼配管の外周との間を熱遮蔽
体で覆った後、外側配管の先端の前記溶接部に溶接後熱
処理を施したので、溶接後熱処理により外側配管の先端
の溶接部に発生する熱が内側のステンレス鋼配管に伝達
されるのを防止して、ステンレス鋼配管の温度を低温に
維持することができるから、ステンレス鋼配管の耐食性
を保持することができる。
【００１９】請求項２記載の発明によれば、溶接後熱処
理時にステンレス鋼配管の内部に冷却用空気を送給した
ので、ステンレス鋼配管の温度を確実に低温に維持する
ことができる。
理時にステンレス鋼配管の内部に冷却用空気を送給した
ので、ステンレス鋼配管の温度を確実に低温に維持する
ことができる。
【図１】本発明の実施例に係るノズルの先端にＰＷＨＴ
を施す工事の仕方を示すノズル部分の軸に沿った断面図
を施す工事の仕方を示すノズル部分の軸に沿った断面図
【図２】本発明の実施例に係る発電用原子炉の圧力容器
の正面図
の正面図
【図３】同じく、そのノズル部分の軸に沿った断面図
【図４】本発明の他の実施例に係る低合金鋼配管の先端
部にＰＷＨＴを施す工事の仕方を示すノズル部分の軸に
沿った断面図
部にＰＷＨＴを施す工事の仕方を示すノズル部分の軸に
沿った断面図
【図５】従来例に係る低合金鋼配管とステンレス鋼配管
との溶接構造を示す軸方向に沿った断面図
との溶接構造を示す軸方向に沿った断面図
【図６】他の二重構造を有した従来例に係る低合金鋼配
管とステンレス鋼配管との溶接構造を示す軸方向に沿っ
た断面図
管とステンレス鋼配管との溶接構造を示す軸方向に沿っ
た断面図
１ 圧力容器
２ 加熱器
３ 溶接部
４，１０ 熱遮蔽体
５，８ ステンレス鋼配管
６ 給気ホース
７ ノズル
９ 低合金鋼配管
Claims (2)
- 【請求項１】 取り外し不能なステンレス鋼配管の外側
に炭素鋼配管または低合金鋼配管が溶接で接合されて成
る二重金属配管の補修方法において、先端に肉盛り溶接
部を予め形成した一方の外側配管の内周と前記ステンレ
ス鋼配管の外周との間を熱遮蔽体で覆った後、前記外側
配管の先端の前記溶接部に溶接後熱処理を施し、その
後、該溶接部に他の外側配管を溶接することを特徴とす
る二重金属配管の補修方法。 - 【請求項２】 溶接部の溶接後熱処理時にステンレス鋼
配管の内部に冷却用空気を送給したことを特徴とする請
求項１記載の二重金属配管の補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001356429A JP2003154484A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 二重金属配管の補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001356429A JP2003154484A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 二重金属配管の補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003154484A true JP2003154484A (ja) | 2003-05-27 |
Family
ID=19167948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001356429A Pending JP2003154484A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 二重金属配管の補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003154484A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102699589A (zh) * | 2012-07-05 | 2012-10-03 | 南通中远船务工程有限公司 | 风电安装船圆形桩腿预热焊接装置及其预热焊接方法 |
-
2001
- 2001-11-21 JP JP2001356429A patent/JP2003154484A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102699589A (zh) * | 2012-07-05 | 2012-10-03 | 南通中远船务工程有限公司 | 风电安装船圆形桩腿预热焊接装置及其预热焊接方法 |
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