JP2004331999A

JP2004331999A - 管の熱処理方法、及び熱処理装置

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Publication number: JP2004331999A
Application number: JP2003125173A
Authority: JP
Inventors: Noboru Saito; 昇齋藤; Nobuyoshi Yanagida; 信義柳田; Hideyo Saito; 英世斉藤; Shoji Hayashi; 章二林; Kunio Enomoto; 邦夫榎本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】管の内面側及び外面側の両方で応力腐食割れの発生を抑制できる管の熱処理技術を提供する。
【解決手段】処理対象となる管１の処理部位の外面側を冷却する外面冷却手段と、処理対象となる管１の処理部位を加熱する加熱手段とを備え、外面冷却手段は、処理対象となる管１の周囲に配設され、冷却用媒体が通流する冷却用媒体流路５と、冷却用媒体流路５内に冷却用媒体を供給する冷却用媒体供給部１１とを有し、加熱手段は、処理対象となる管１の周囲に、処理対象となる管１の外面と間隔をおいて配設され、処理対象となる管に誘導電流を発生させる加熱コイル３と、加熱コイル３に電気的に接続された電源部７、９とを有し、処理対象となる管１内に冷却媒体が満たして、処理対象となる管１の処理部位の内面側と外面側とを冷却しながら処理対象となる管の処理部位を加熱し、処理対象となる管１の管壁の厚み方向に処理対象となる管１の処理部位の内面側及び外面側に生じる応力が引張側降伏応力近傍または引張側降伏応力以上に増加する温度差を生じさせる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管の熱処理技術に係り、特に、プラントなどの腐食環境に設けられる配管などに好適な管の熱処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼やニッケル基合金鋼などの鋼材の溶接部には、溶接熱によって結晶粒界にクローム炭化物が析出し、この結果、結晶粒界の極近傍にクローム欠乏層が形成され、このクローム欠乏層に、鋭敏化、つまり腐食に対し感受性が高くなる現象が発生する。一方、プラントの配管系などを構成する管の溶接部や溶接部近傍には、引張残留応力が生成される。このような引張残留応力の生成は、腐食環境下で使用される管に応力腐食割れを生じさせる原因となる。したがって、プラントの配管系などのように、管を溶接することで配管した場合、引張残留応力の生成に材料の鋭敏化が重畳し、管に応力腐食割れが発生し易くなる。
【０００３】
また、管を溶接する場合に限らず、溶接以外の作業で加熱を受けた管でも、引張残留応力の生成に材料の鋭敏化が重畳し、応力腐食割れが発生し易くなる。さらに、エルボなどのように曲げ加工された管、切削加工や研磨加工された管などでも管に引張残留応力が生成されることによって応力腐食割れが発生する場合がある。
【０００４】
このような応力腐食割れの発生を抑制するため、内部が腐食環境となる状態で使用される管に対する管の内面側に存在する引張残留応力を低減するか、または圧縮残留応力に代える方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、例えばプラントの配管系を組立てた後、配管系を構成する管の内部に冷却用媒体を満たすかまたは通流させると共に管を加熱し、管の内面と管の外面との間に温度差を発生させている。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭５３−３８２４６号公報（第２−５頁、第２図、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の管の熱処理技術は、管の内部が腐食環境となる場合に用いられる管において、内面に生成された引張残留応力を低減するものである。このため、管の外面に生成した引張残留応力の低減については考慮されていない。しかし、例えばプラントの配管系を構成する管などでは、管の内面のみならず、外面も腐食環境に曝されるような場所に配管される場合も生じており、このような場所の配管などを構成する管では、管の内外面側での応力腐食割れの発生が懸念される。このため、管の内面側及び外面側の両方で応力腐食割れの発生を抑制することが必要となっている。
【０００７】
本発明の課題は、管の内面側及び外面側の両方で応力腐食割れの発生を抑制することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の管の熱処理方法は、処理対象となる管の処理部位の内面側と外面側とを冷却しながら処理対象となる管の処理部位を加熱し、処理対象となる管の内面側及び外面側の温度を処理対象となる管の管壁の厚み方向の中央部分の温度よりも低くし、処理対象となる管の管壁の厚み方向に、処理対象となる管の処理部位の内面側及び外面側に生じる応力が引張側降伏応力近傍または引張側降伏応力以上に増加する温度差を生じさせることにより上記課題を解決する。
【０００９】
このようにすれば、管の熱処理によって生じた処理対象となる管の管壁の厚み方向の温度差によって、処理対象となる管の管壁の内面側部分及び外面側部分で引張応力による歪みが生じ、管の内面側及び外面側の両方で引張残留応力を低減できるか、または、圧縮残留応力を生じさせることができる。したがって、管の内面側及び外面側の両方で応力腐食割れの発生を抑制できる
特に、処理対象となる管の管壁の厚み方向の前記温度差は、処理対象となる管の管壁の内面側及び外面側で引張側降伏応力以上となる温度差にすれば、管の内面側及び外面側に圧縮残留応力を生成できる。このため、応力腐食割れをより確実に抑制できるので好ましい。
【００１０】
さらに、処理対象となる管の処理部位の内面側を冷却するとき、処理対象となる管内に冷却用媒体を満たす方法とする。また、処理対象となる管の処理部位の内面側を冷却するとき、処理対象となる管内に冷却用媒体を通流させる方法とする。処理対象となる管の処理部位の内面側を冷却する場合には、処理対象となる管内に冷却用媒体を満たす方法と、処理対象となる管内に冷却用媒体を通流させる方法とを用いることができるが、処理対象となる管内に冷却用媒体を通流させる方法の方が、冷却効率を向上できる。
【００１１】
さらに、処理対象の管が原子炉の配管を構成している管であるとき、冷却用媒体として炉水を用いる方法とする。また、冷却用媒体は純水を用いる方法とする。このように処理対象となる管が、既にプラントなどに配管されているかいないか、そして配管された管の用途やプラントの種類などの条件に応じて適宜管の内面側の冷却方法や冷却用媒体を選択できる。
【００１２】
さらに、処理対象となる管の処理部位の外面側を冷却するとき、処理対象となる管の外面に冷却用媒体を吹き付ければ、管の外面側部分の冷却効率を向上できる。また、処理対象となる管を冷却用媒体中に位置させれば、管の内外面を冷却するための装置の構成を簡略化できる。
【００１３】
さらに、処理対象となる管の処理部位を加熱するとき、誘導加熱により処理対象となる管を加熱する。また、処理対象となる管の処理部位を加熱するとき、処理対象となる管に直接通電して加熱する。
【００１４】
本発明の管の熱処理装置は、処理対象となる管の処理部位の外面側を冷却する外面冷却手段と、処理対象となる管の処理部位を加熱する加熱手段とを備えた構成とすることにより上記課題を解決する。
【００１５】
また、本発明の管の熱処理装置は、処理対象となる管の処理部位の内面側を冷却するための内面冷却手段と、処理対象となる管の処理部位の外面側を冷却する外面冷却手段と、処理対象となる管の処理部位を加熱する加熱手段とを備えた構成とすることにより上記課題を解決する。
【００１６】
プラントなどに配管された管を熱処理する場合、外面冷却手段と、加熱手段とを備えた熱処理装置を用いて、管の外面側部分の冷却と管の加熱を行い、管の内面側部分の冷却は、管内にプラント側の設備などを利用して冷却用媒体を満たしたり、通流させたりすることで行う。一方、配管されていない管の熱処理を行う場合、内面冷却手段と、外面冷却手段と、加熱手段とを備えた熱処理装置を用いて、管の外面側部分の冷却、管の外面側部分の冷却、そして管の加熱を行う。
【００１７】
さらに、内面冷却手段は、処理対象となる管内に冷却用媒体を通流させる構成とすれば、管の内面側部分の冷却効率を向上できる。
【００１８】
また、外面冷却手段は、処理対象となる管の周囲に配設され、冷却用媒体が通流する冷却用媒体流路と、この流路内に冷却用媒体を供給する冷却用媒体供給部とを有し、この冷却用媒体流路を画成する壁の処理対象となる管の外面に対向する部分に貫通穴が形成された構成とする。このような構成とすれば、冷却用媒体流路に冷却用媒体を通流させることで、処理対象となる管の外面に冷却用媒体を吹き付けて管の外面を冷却できる。
【００１９】
また、外面冷却手段は、処理対象となる管を浸漬する冷却用媒体を含む構成とすれば、冷却用媒体流路などが不要となるため装置の構成を簡素化できる。
【００２０】
さらに、処理対象となる管の外面の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段で検出した温度に応じて加熱手段による処理対象となる管の加熱を制御する制御部とを備えた構成とする。これにより、管の管壁の厚み方向の中央部分と、管壁の外面側部分及び内面側部分との温度差を必要な温度差にすることができる。
【００２１】
また、加熱手段は、処理対象となる管の周囲に、処理対象となる管の外面と間隔をおいて配設され、処理対象となる管に誘導電流を発生させる加熱コイルと、この加熱コイルに電気的に接続された電源部とを有する構成とする。このとき、加熱手段の加熱コイルは、導電性の材料からなる管路で形成されており、加熱手段は、加熱コイルを形成する管路内に冷却用媒体を供給する冷却用媒体供給部を有する構成とすれば、発熱した加熱手段の加熱コイルを冷却し、加熱効率を向上することができる。
【００２２】
さらに、加熱手段は、処理対象となる管に取り付けられる２つの端子と、この２つの端子間に電圧を印可する電源部とを有する構成とすれば、加熱手段を簡素化できる。また、２つの端子は、処理対象となる管の外面に内面が接触する内径を有する環状に形成されている構成とすれば、処理対象となる管の加熱状態を均一化できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を適用してなる管の熱処理方法及び熱処理装置の第１の実施形態について図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなる管の熱処理装置の概略構成を示す模式図である。図２は、処理対象となる管に冷却用コイルと加熱コイルを取り付けるための支持部材の部分を拡大して示す斜視図である。図３は、本実施形態の熱処理装置を処理対象の管に取り付けたところを処理対象の管の横断面側から見た状態で示す図である。図４は、本実施形態の熱処理装置を構成する加熱コイルを分割したところを管の横断面側から見た状態で示す図である。図５は、本実施形態の熱処理装置を構成する支持部材のホルダーの内部構造を示す断面図である。図６は、本発明を適用してなる管の熱処理方法により処理対象となる管の熱処理を行ったときの管壁の厚み方向における温度分布を示す図である。図７は、本発明を適用してなる管の熱処理方法により処理対象となる管の熱処理を行ったときの管壁の厚み方向における管の軸に沿う方向の応力の分布を示す図である。図８は、応力と歪の関係を説明する図である。
【００２４】
本実施形態の管の熱処理装置は、図１に示すように、処理対象となる管１の処理部位、例えば管の溶接部２と溶接部２の近傍部分の外面側に、この外面と間隔をおいて管１に螺旋状に巻き付けられた状態の管路である加熱コイル３と、冷却用コイル５とを備えている。さらに、本実施形態の管の熱処理装置は、加熱コイル３の両端部に電気的に接続された電源部を構成するトランス７と電源９、加熱コイル３の両端部及び冷却用コイル５の両端部に連結されたポンプ１１、そして、電源９やポンプ１１などの動作を制御する制御部１３などを備えている。また、本実施形態の管の熱処理装置は、処理対象となる管１の処理部位の外面に取り付けられた熱電対１５なども備えている。
【００２５】
したがって、本実施形態では、処理対象となる管１の外面側を冷却する外面冷却手段は、冷却用コイル５及び冷却用媒体供給部を構成するポンプ１１などからなり、処理対象となる管１の処理部位を加熱する加熱手段は、加熱コイル３、トランス７や電源９などからなる電源部、及びポンプ１１などからなる。また、ポンプ１１には、ポンプ１１と共に冷却用媒体供給手段を構成する図示していない冷却用媒体供給系から冷却用媒体となる水などが供給される。
【００２６】
さらに、本実施形態は、原子炉内の配管を処理対象の管として熱処理する場合を前提としている。このため、本実施形態の管の熱処理装置は、処理対象となる管１の内面側を冷却する内面冷却手段としては、原子力プラントに設けられた炉水の供給設備を流用しており、処理対象となる管１の内面側の冷却は、この管１内に冷却用媒体として炉水を通流させることで行う。
【００２７】
原子炉に限らず、様々なプラントなどの配管といった既設の管を処理対象として熱処理する場合、本実施形態の管の熱処理装置は、プラント側の設備を内面冷却手段として利用して処理対象となる管１内に冷却用媒体となる液体、例えば純水などを処理対象となる管１内に供給することで行うことができる。さらに、工場などで製造中または製造後の管などを処理対象の管とする場合には、管の熱処理装置に専用の内面冷却手段を準備する。このときの内面冷却手段は、処理対象となる管内に冷却用媒体となる液体などを供給できればよく、例えば冷却用媒体の供給源、この供給源から冷却用媒体を処理対象となる管に送るポンプ、このポンプと処理対象となる管とを連結する流路を形成するホースなどで構成される。
【００２８】
加熱コイル３は、熱伝導性と導電性を有する材料、例えば銅製の管で形成されている。加熱コイル３の両端部には、各々、トランス７からの配線１７ａ、１７ｂが電気的に接続されると共に、ポンプ１１との間で冷却用媒体、例えば水などを加熱コイル３に供給そして排出するための管路であるホース１９ａ、１９ｂが連結された連結部２１ａ、２１ｂが設けられている。冷却用コイル５は、図２に示すように、処理対象の管１の外面に対向する面部分に複数の貫通穴２３が穿設された管で形成されている。冷却用コイル５は、加熱コイル３と同じ材料の管を用いて形成することができるが、本実施形態の冷却用コイル５では、熱伝導性などを有している必要はないため、複数の貫通穴２３が穿設された管であれば様々な材料の管を用いて形成することができる。冷却用コイル５の両端部には、図１に示すように、各々、ポンプ１１との間で冷却用媒体となる水などを冷却用コイル５に供給そして排出するための管路であるホース２５ａ、２５ｂが連結された連結部２７ａ、２７ｂが設けられている。
【００２９】
加熱コイル３と冷却用コイル５は、図１及び図２に示すように、処理対象となる管１の処理部位、例えば管の溶接部２と溶接部２の近傍部分の外面側に設置された複数の支持部材２９、３１によって、処理対象となる管１の外面と間隔をおいて支持されている。支持部材２９、３１は、各々、処理対象となる管１の外面に取り付けられる対向する２つの四角柱状のスペーサー部３３、そして、対向する２つのスペーサー部３３の間に設けられて加熱コイル３と冷却用コイル５とが取り付けられた四角柱状のホルダー部３５で構成されている。
【００３０】
２つのスペーサー部３３は、各々、処理対象となる管１の外面に当接する端面が、処理対象となる管１の外面の円周方向の形状に応じた弧状に形成されている。ホルダー部３５は、スペーサー部３３の高さよりも高さが低くなっており、スペーサー部３３の弧状に形成された端面と反対側の端面側に寄せて、２つのスペーサー部３３間に固定されている。したがって、本実施形態では、加熱コイル３及び冷却用コイル５の設置に際しては、支持部材２９、３１のスペーサー部３３の弧状に形成された端面を処理対象の管１の外面に当接させて取り付けることで、加熱コイル３及び冷却用コイル５と、処理対象の管１の外面との間の隙間を適切にとることが可能となる。
【００３１】
本実施形態では、支持部材２９と支持部材３１とは外形は同じである。しかし、支持部材２９は、図２乃至図４に示すように、加熱コイル３と冷却用コイル５の軸方向に交わる方向の面で支持部材片２９ａと支持部材片２９ｂとに２分割された構造となっており、支持部材３１は、分割されておらず、一体に形成されたものである。このような異なる構造の支持部材２９と支持部材３１とが交互に配設された状態で、望ましくは等間隔で配設された状態で加熱コイル３と冷却用コイル５が支持されている。支持部材３１は、ホルダー部３５に形成された貫通穴に加熱コイル３と冷却用コイル５が挿通された状態となっている。これに対して、２分割された構造の支持部材２９は、図５に示すように、支持部材片２９ａ、２９ｂの各々のホルダー部３５ａ、３５ｂ内に加熱コイル３と冷却用コイル５とに各々連通する２系統の流路３７が形成されている。
【００３２】
なお、図５では、冷却用コイル５と各支持部材片２９ａ、２９ｂとの連結状態を示しているため、ここでは、冷却用コイル５と各支持部材片２９ａ、２９ｂとの連結状態を例として説明する。しかし、各支持部材片２９ａ、２９ｂのホルダー部３５ａ、３５ｂ内の流路３７は、図示していないが、加熱コイル３が連通する別の系統のものも設けられており、加熱コイル３と各支持部材片２９ａ、２９ｂとの連結状態も、冷却用コイル５と各支持部材片２９ａ、２９ｂとの連結状態と同じである。
【００３３】
支持部材２９を構成する各支持部材片２９ａ、２９ｂは、各支持部材片２９ａ、２９ｂのホルダー部３５ａ、３５ｂの互いに当接する面と反対側の面に冷却用コイル５が固定されている。各支持部材片２９ａ、２９ｂに固定された冷却用コイル５は、各支持部材片２９ａ、２９ｂ内に形成された流路３７に連通している。流路３７は、各支持部材片２９ａ、２９ｂの上面に向けて形成されている。ホルダー部２９ｂの上面には、流路３７に連続して円筒状に突出した出入口部３９が形成されている。また、支持部材２９各支持部材片２９ａ、２９ｂのホルダー部３５に形成された流路３７の下方には、各々対応する位置に、各支持部材片２９ａ、２９ｂを締結して支持部材２９として組み立てるための図示していないボルトを挿通する貫通穴４１が形成されている。
【００３４】
このように本実施形態では、支持部材２９が分割可能な各支持部材片２９ａ、２９ｂとなっているため、加熱コイル３及び冷却用コイル５は、図４に示すように、支持部材２９で半円弧状に分割された状態となっている。したがって、処理対象の管が、プラントなどの配管といった既設の管である場合でも、その管を切断するといったような加工なしに、図４に示すような半円弧状に分割された加熱コイル３及び冷却用コイル５、そして支持部材片２９ａ、２９ｂと支持部材３１を有するユニットを、処理対象の管１を両側から挟むように合わせ、各々のユニットの支持部材片２９ａと支持部材片２９ｂとを連結して行くことで、処理対象の管１の周囲に螺旋状に加熱コイル３及び冷却用コイル５を設置することができる。
【００３５】
処理対象の管１に加熱コイル３及び冷却用コイル５を各々のユニットの支持部材片２９ａと支持部材片２９ｂとを連結することで設置した後、図２及び図３に示すように、支持部材片２９ａと支持部材片２９ｂとに各々設けられた出入口部３９に耐熱ホース４３を取り付けて対応する出入口部３９同士を接続することにより、加熱コイル３の冷却用媒体の回路と、冷却用コイル５の冷却用媒体の回路とを構成することができる。
【００３６】
支持部材２９のスペーサー部３３は、絶縁性の材料、例えばベークライトなどの樹脂材料などで形成されており、支持部材２９のホルダー部３５は、導電性の材料で形成されている。このため、支持部材２９の支持部材片２９ａと支持部材片２９ｂとが接触した状態で連結されることにより、支持部材２９で分割された加熱コイル３の電気的接続が可能となる。なお、支持部材３１は、支持部材２９と同様の材料で形成することができるが、支持部材３１のホルダー部３５は、電気的な接続に関係しないため、絶縁性の材料で形成することもできる。
【００３７】
本実施形態の熱電対１５は、処理対象の管１の溶接部２近傍に設けられており、配線４５を介して制御部１３と電気的に接続されている。また、制御部１３は、電源９やポンプ１１などとも配線４５を介して電気的に接続されている。電源９は、配線４７を介してトランス７と電気的に接続されている。
【００３８】
このような構成の熱処理装置を用いた熱処理方法と本発明の特徴部について説明する。熱処理装置を図１に示した状態に設置した後、溶接部２で接合されている処理対象の管１内に冷却用媒体となる炉水を冷却水として満たし、通流させる。この後、ポンプ１１を起動して加熱コイル３と冷却用コイル５への冷却用媒体となる水、つまり冷却水の供給を開始すると共に、電源４７を起動して加熱コイル３へトランス７を介して高周波電流を供給する。これにより、冷却用コイル５では、冷却用コイル５に設けられた冷却水の噴射孔となる貫通穴２３から処理対象の管１の外面への冷却水の噴射が開始され、処理対象の管１の外面に冷却水が吹き付けられることで、管１の外面が冷却される。一方、加熱コイル３は、加熱コイル３に供給された高周波電流により磁界を形成し、これにより、処理対象の管１には誘導電流が誘起されて処理対象の管１の発熱が起きる。
【００３９】
このとき、処理対象となる管１の外面の温度が、熱電対１５により測定される。つまり、熱電対１５は、処理対象となる管１の外面の温度に対応する熱起電力による電圧を配線４５を介して制御部１３に送る。制御部１３は、この熱電対１５からの電圧、つまり熱電対１５の出力と、予め設定した加熱時間とから、処理対象となる管１の管壁の、厚み方向の中央部分の温度を推定する。そして、制御部１３は、処理対象となる管１の管壁の、厚み方向の中央部分が予め設定した温度以上に上昇したと判断すると、加熱コイル３への高周波電流の供給を停止する。
【００４０】
ここで、制御部１３は、管壁の厚み方向の中央部分の温度を判定して加熱コイル３による加熱を停止する。しかし、本熱処理では、管壁の厚み方向の中央部分の温度自体を所定の温度にしようとするものではなく、処理対象となる管１の内面側及び外面側の温度と、管壁の厚み方向の中央部分の温度との温度差を所定の温度にしようとするものである。したがって、加熱を停止するために制御部１３に予め設定された温度は、使用する冷却用媒体の温度に応じて設定されたものである。
【００４１】
例えば冷却用媒体が室温、２０℃程度の水や炉水などであり、処理対象となる管の材質がステンレス鋼である場合、熱処理後に処理対象となる管の内面側及び外面側に圧縮残留応力を発生させるためには、処理対象となる管の内面側及び外面側の温度と、管壁の厚み方向の中央部分の温度との温度差を２００℃程度以上にする必要があることから、加熱を停止するために制御部１３に予め設定された温度は、２２０℃以上の温度に設定されている。このように、加熱温度は、圧縮残留応力の低減や熱処理後に圧縮残留応力を発生させるのに必要とされる管の内面側及び外面側の温度と管壁の厚み方向の中央部分の温度との温度差、そして冷却用媒体の温度などに応じて適宜決定する。
【００４２】
このように加熱したときの処理対象となる管１の管壁の厚み方向、つまり管壁の半径方法の温度分布は、図６に示すように、冷却水により冷却されている管１の内面及び外面から管壁の厚み方向の中央部分に向かうに連れて漸次温度が高くなるような温度分布となり、管１の内面側及び外面側と、管１の管壁の厚み方向の中央部分との間に温度差が生じる。図６のような温度分布となることにより発生する応力分布の傾向は、図７に示すように、冷却水により冷却されている管１の内面及び外面から管壁の厚み方向の中央部分に向かうに連れて引張応力から圧縮応力に漸次変化するような分布となり、管１の内面側及び外面側では引張応力が生じ、管１の管壁の厚み方向の中央部分では圧縮応力が生じる。
【００４３】
ここで、加熱により生じる応力と、残留応力を生じさせる歪みとの関係について説明する。処理前に引張残留応力が存在しない処理対象となる管１を熱処理した場合、熱処理装置により加熱した処理対象の管１の内面側及び外面側と、管壁の厚み方向の中央部分との温度差に応じて、管１の内面側及び外面側に生じる応力、そして管１の厚み方向の中央部分に生じる応力が変化する。処理対象の管１の内面側及び外面側と、管１の厚み方向の中央部分との温度差が、図７に示す曲線４９のように、管１の内面側及び外面側で引張側降伏応力σｙを越え、管１の厚み方向の中央部分で圧縮側降伏応力−σｙを越えるような温度差である場合、管１の内面側及び外面側では、圧縮残留応力が生成され、管１の厚み方向の中央部分では、引張残留応力が生成される。
【００４４】
すなわち、図８に示すように、管１の内面側及び外面側で引張側降伏応力σｙ以上になり、管１の厚み方向の中央部分で圧縮側降伏応力−σｙ以上になるような温度差になるまで管１を加熱し、管１の内面側及び外面側での応力がＢ１点、管１の厚み方向の中央部分での応力がＢ２点となったときに加熱を停止したとする。加熱を停止した後、管１が冷却されてくると、管１の内面側及び外面側では、Ｂ１点からＥ１点を通過する過程をたどり、管１全体が雰囲気温度まで低下したときＣ１点に達する。一方、管１の厚み方向の中央部分では、Ｂ２点からＥ２点を通過する過程をたどり、Ｃ２点に達する。このため、処理対象の管１の内面側及び外面側には正の歪が付与されることで圧縮残留応力が、管１の管壁の厚み方向の中央部分には負の歪が付与されることで引張残留応力が生じることとなる。
【００４５】
処理対象の管１の内面側及び外面側と、管１の厚み方向の中央部分との温度差が、図７に示す曲線５１のように、管１の内面側及び外面側で引張側降伏応力σｙよりも小さく、管１の厚み方向の中央部分で圧縮側降伏応力−σｙよりも小さいような温度差である場合、加熱停止後、応力と歪との関係は、Ｄ１及びＤ２から０に同じ直線上を戻ることになり、管１の内面側及び外面側、そして管１の厚み方向の中央部分ともに歪みは０に戻る。このため、熱処理後の処理対象の管１には、残留応力が存在しないままであり、処理対象の管１に使用中に引張残留応力が生じた場合、応力腐食割れを招く恐れがある。したがって、処理対象の管１の内面側や外面側に残留応力が存在しない場合には、処理対象の管１の内面側及び外面側と、管１の厚み方向の中央部分との温度差を、熱処理中に管１の内面側及び外面側に生じる応力が引張側降伏応力σｙ以上になるような温度差にする。
【００４６】
図８に示した応力と歪との関係は、熱処理を行う前の処理対象の管１に残留応力が存在しない場合を示したものであるが、熱処理前に処理対象の管１の内面側及び外面側に引張残留応力が存在している場合に関しても、図８による説明と同様の考え方が成立する。このような熱処理前に処理対象の管１の内面側及び外面側に引張残留応力が存在している場合について、仮に図８を用いて説明する。処理対象の管１の内面側及び外面側と管１の厚み方向の中央部分との温度差が上記のような残留応力が変化しない場合よりも大きく、加熱により生じる応力が引張側降伏応力σｙや圧縮側降伏応力−σｙ以上になる場合よりも小さい場合、管１の内面側及び外面側では、図８におけるＤ１とＡ１間の曲線となる部分上に応力と歪との関係が位置し、管１の厚み方向の中央部分ではＤ２とＡ２間の曲線となる部分上に応力と歪との関係が位置する。
【００４７】
このとき、加熱により生じる応力が引張側降伏応力σｙや圧縮側降伏応力−σｙ以上になる場合と同様に、加熱停止後、Ｄ１とＡ１間、Ｄ２とＡ２間の位置から歪みを示す軸に向かって直線的に変化する。このため、加熱により生じる応力が引張側降伏応力σｙや圧縮側降伏応力−σｙ以上になる場合よりも小さいが、処理対象の管１の内面側及び外面側には正の歪が付与されることで、熱処理前に処理対象の管１の内面側及び外面側に存在していた引張残留応力が低減される。
【００４８】
勿論、処理対象の管１の内面側及び外面側と管１の厚み方向の中央部分との温度差が、加熱により生じる応力が引張側降伏応力σｙや圧縮側降伏応力−σｙ以上になる場合、管１の内面側及び外面側に圧縮残留応力を生じさせることができる。また、熱処理前に処理対象の管１の内面側及び外面側に引張残留応力が存在している場合、処理対象の管１の内面側及び外面側と管１の厚み方向の中央部分との温度差によって発生する応力が元々存在していた引張残留応力に重畳することになる。したがって、管１の内面側及び外面側に圧縮残留応力を生じさせるための処理対象の管１の内面側及び外面側と管１の厚み方向の中央部分との温度差は、熱処理前に処理対象の管１の内面側及び外面側に引張残留応力が存在していない場合に比べて少なくて済む。
【００４９】
このように本実施形態の管の熱処理方法、及び熱処理装置では、処理対象となる管１の熱処理を行うとき、管１の内面側及び外面側の温度を、管壁の厚み方向の中央部分の温度よりも低くし、処理対象となる管１の管壁の厚み方向に、管１の処理部位の内面側及び外面側に生じる応力が引張側降伏応力近傍または引張側降伏応力以上に増加する温度差を生じさせる。これにより、管の内面側及び外面側の両方で引張残留応力を低減できるか、または、圧縮残留応力を生じさせることができ、管の内面側及び外面側の両方で応力腐食割れの発生を抑制できる。
【００５０】
特に、処理対象となる管１の管壁の厚み方向の温度差を、熱処理中に生じる応力が処理対象となる管１の内面側及び外面側で引張側降伏応力以上とし、管１の管壁の厚み方向の中央部分で圧縮側降伏応力以上となる温度差にすることで、管の内面側及び外面側に圧縮残留応力を生成でき、応力腐食割れの発生をより確実に抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、加熱コイル３と冷却用コイル５とを別個の管で形成しているが、加熱コイルと冷却用コイルとを、図９に示すように、一体に形成した構成にすることもできる。図９に示した例では、加熱コイル３３に冷却用コイルの機能を付加したものであり、全体が熱伝導性と導電性を有する材料で形成されている。加熱コイル３３には、冷却用媒体を通流させて処理対象の管１に向けて噴出するための管冷却用流路５５と、加熱コイル３３の冷却のために冷却用媒体を通流させるコイル冷却用流路５７との２つの流路が設けてある。管冷却用流路５５の処理対象の管１の外面に対向する部分には、冷却用媒体の噴射孔となる貫通穴２３が設けられている。
【００５２】
また、本実施形態では、誘導加熱により処理対象となる管１を加熱しているが、処理対象となる管の加熱は、様々な方法で行うことができる。例えば、図１０に示すように、処理対象となる管に直接通電して加熱することもできる。この場合、本実施形態のように加熱コイル３は設けられておらず、冷却用コイル５のみが支持部材２９、３１により処理対象となる管１の周囲に螺旋状に巻き付いた状態で支持されている。処理対象となる管１の冷却用コイル５の両側方部分には、内周面を処理対象となる管１の外周面に接触させた状態でリング状端子５９ａ、５９ｂが取付けられる。リング状端子５９ａ、５９ｂは、内部に冷却用媒体が通流する流路が形成された中空管状となっている。
【００５３】
したがって、リング状端子５９ａ、５９ｂには、各々、加熱コイル３の場合と同様に、トランス７からの配線１７ａ、１７ｂが電気的に接続されると共に、ポンプ１１との間で冷却用媒体、例えば水などを各リング状端子５９ａ、５９ｂに供給するための管路であるホース６１ａ、６１ｂが連結された連結部６３ａ、６３ｂが設けられている。なお、リング状端子５９ａ、５９ｂには、図示していないが、冷却用媒体を排出する排出流路が各々設けられている。その他の構成は、本実施形態と同一であるので、同一の構成などには同じ符号を付して説明を省略する。
【００５４】
このような管の熱処理装置では、処理対象の管１内に冷却用媒体となる冷却水を満たして通流させ、制御部１３が冷却水循環ポンプ１１を起動してリング状端子５９ａ、５９ｂと、冷却用コイル５への冷却用媒体となる冷却水の供給を開始し、冷却用コイル５から冷却水が処理対象の管１の外面への噴射が開始された後、リング状端子５９ａ、５９ｂに電流を流す。これにより、リング状端子５９ａ、５９ｂに間の管１の部分が通電加熱され、管１の発熱が起きる。管１の外面の温度は、熱電対１５により測定され、制御部１３に送られる。制御部１３は、熱電対１５の出力と、予め設定した加熱時間から管壁の厚み方向の中央部分の温度を推定する。そして、管１の管壁の厚み方向の中央部分の温度が予め設定した温度に上昇したと判断されると、制御部１３は、リング状端子５９ａ、５９ｂへの電流供給を停止する。
【００５５】
また、本実施形態では、冷却用コイル５は、処理対象の管１に冷却用媒体を吹き付けるものであるが、貫通孔が形成されていない伝熱性を有する管路からなる冷却用コイルを処理対象となる管の外面に接触させて螺旋状に巻き付けた構成などにすることもできる。ただし、本実施形態のように、処理対象の管１に冷却用媒体を吹き付ける構成の方が冷却効率が高い。
【００５６】
（第２の実施形態）
以下、本発明を適用してなる管の熱処理方法及び熱処理装置の第２の実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は、本発明を適用してなる管の熱処理装置の概略構成を示す模式図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態と同一の構成などには同じ符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と相違する構成や動作などについて説明する。
【００５７】
本実施形態の管の熱処理方法及び熱処理装置が第１の実施形態と相違する点は、処理対象となる管１の外面の冷却を、管１を冷却用媒体となる水などの中に浸漬することで行うことにある。すなわち、本実施形態の管の熱処理装置は、図１１に示すように、電源部を構成するトランス７と電源９、そして、電源９などの動作を制御する制御部１３を備え、また、処理対象となる管１の処理部位の外面に取り付けられた熱電対１５なども備えている構成などは、第１の実施形態と同じである。しかし、本実施形態の管の熱処理装置では、処理対象となる管１の外面を囲むように、この外面と間隔をおいて、加熱コイル６５が螺旋状に支持部材６７、６９を用いて取り付けられている。
【００５８】
本実施形態の加熱コイル６５は、管１が冷却用媒体中に浸漬されることで、加熱コイル６５も冷却用媒体中に浸漬された状態となり、加熱コイル６５は、加熱コイル６５の周囲の冷却用媒体で冷却されることになる。したがって、加熱コイル６５は、内部に冷却用媒体を通流させる必要がないため、管状の部材で形成することもできるし、棒状の部材で形成することもできる。加熱コイル６５の両端部には、各々、トランス７からの配線１７ａ、１７ｂを連結してトランス７と加熱コイル６５とを電気的に接続する連結部７０ａ、７０ｂが設けられている。本実施形態の支持部材６７、６９は、第１の実施形態の支持部材２９、３１と同様に、各々、処理対象となる管１の外面に取り付けられる対向する２つの四角柱状のスペーサー部７１、及び、対向する２つのスペーサー部６９の間に設けられて加熱コイル６５のみが取り付けられた四角柱状のホルダー部７３で構成されている。
【００５９】
支持部材６７は、第１の実施形態の支持部材２９と同様に２つの支持部材片で構成されている。しかし、加熱コイル６５には冷却用媒体を通流させないため、支持部材６７のホルダー部７３内には、流路は形成されていない。したがって、支持部材６７のホルダー部７３には、第１の実施形態のように、円筒状に突出した出入口部などは形成されておらず、また、当接させた支持部材片の出入口部間に設けられる耐熱ホースなども必要ない。
【００６０】
本実施形態では、処理対象となる管１の外面側を冷却するため、冷却用媒体７５中に処理対象となる管１を浸漬する。このため、処理対象となる管１が製造中や製造後の管である場合などには、冷却用媒体を収容可能で、処理対象となる管１を冷却用媒体に浸漬することが可能な槽を準備する。一方、処理対象となる管１がプラントなどに配管された管である場合などで、プラントの設備などを利用して管１を冷却用媒体に浸漬した状態にできる場合、例えば原子炉の炉内の配管などである場合などには、槽を準備する必要はない。
【００６１】
なお、第１の実施形態と同様に、プラントの配管といった既設の管を熱処理する場合、プラントなどの設備を利用して処理対象の管１内に冷却用媒体となる水などを供給するが、工場などで製造中または製造後の管を処理対象の管とする場合には、内面冷却手段を準備する。内面冷却手段は、処理対象となる管１内に冷却用媒体となる水などを供給できればよく、例えば冷却用媒体の供給源、この供給源から冷却用媒体を処理対象となる管に送るポンプ、このポンプと処理対象となる管とを連結する流路を形成するホースなどで構成される。さらに、管の長さが比較的短い場合など、処理対象となる管全体を、冷却用媒体を収容した槽内に入れることができる場合には、内面冷却手段を準備せず、槽内の冷却用媒体が処理対象の管内に侵入することで管の内面側を冷却することもできる。
【００６２】
このような構成の熱処理装置を用いた熱処理方法では、冷却用媒体となる水中に没している処理対象の管１に、加熱コイル６５を支持部材６７、６９などを用いて取り付けた後、溶接部２で接合されている管１の内部を冷却水で満たし、加熱コイル３に電流を流す。加熱コイル３を流れる電流により、処理対象となる管１には誘導電流が誘起され、この管１の発熱が起きる。管１の外面の温度は、熱電対１５により測定され、制御部１３に送られる。制御部１３は、熱電対１５の出力と、予め設定した加熱時間から管壁の厚み方向の中央部分の温度を推定する。制御部１３は、処理部位の管壁の厚み方向の中央部分が所定の温度に上昇したと判断すると、加熱コイル３への電流供給を停止する。
【００６３】
これにより、管１の内面側及び外面側の温度を、管１の管壁の厚み方向の中央部分の温度よりも低くし、管１の内面側及び外面側と管１の管壁の厚み方向の中央部分との間に温度差が生じ、熱処理中に生じる応力が管１の内面側及び外面側で引張側降伏応力に近づくか、または引張側降伏応力以上になることで、第１の実施形態と同じ効果を得ることができる。
【００６４】
また、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、加熱コイル３を用いた誘導加熱に代えて、処理対象となる管１に直接通電してこの管１を加熱することもできる。この場合、図１２に示すように、第１の実施形態で説明した図１０の管の熱処理装置の場合と同様に２つリング状端子７７ａ、７７ｂを処理対象となる管１の処理部位を挟む状態で取り付ける。そして、これらのリング状端子７７ａ、７７ｂは、各々配線７９ａ、７９ｂを介して連結部７０ａ、７０ｂに電気的に接続される。リング状端子７７ａ、７７ｂは、加熱コイル６５の場合と同様、管１が冷却用媒体中に浸漬されることで、冷却用媒体中に浸漬された状態となり、リング状端子７７ａ、７７ｂの周囲の冷却用媒体で冷却されることになる。したがって、リング状端子７７ａ、７７ｂは、内部に冷却用媒体を通流させる必要がないため、管状の部材で形成することもできるし、帯状の部材で形成することもできる。
【００６５】
また、第１及び第２の実施形態では、処理対象となる管１の内側を冷却するとき、管１内に冷却用媒体を通流させているが、管１内に冷却用媒体を満たしただけの状態とすることもできる。ただし、処理対象となる管１内に冷却用媒体を通流させた方が、冷却効率を向上できる。同様に、第２の実施形態では、冷却媒体中に処理対象となる管１を配置し、冷却媒体の自然対流により処理対象となる管１の外面側を冷却しているが、処理対象となる管１の外面側を冷却する冷却媒体は強制対流させた方が冷却効率を向上できる。
【００６６】
（第３の実施形態）
以下、本発明を適用してなる管の熱処理方法及び熱処理装置の第２の実施形態について図１３を参照して説明する。図１３は、本発明を適用してなる管の熱処理装置の概略構成を示す模式図である。図１４は、本実施形態の熱処理装置によって熱処理したときの処理対象となる管の状態を説明する模式図である。なお、本実施形態では、第１及び第２の実施形態と同一の構成などには同じ符号を付して説明を省略し、第１及び第２の実施形態と相違する構成や動作などについて説明する。
【００６７】
本実施形態では、冷却用媒体中に処理対象となる管を位置させて処理対象となる管の外面側を冷却する点は第２の実施形態と同じであるが、第１の実施形態及び第２の実施形態と相違する点は、処理対象となる管の内外両面側を冷却する冷却用媒体として、水などの液体に代えて空気などの気体を用いることにある。また、本実施形態では、第１の実施形態及び第２の実施形態において変形例として図１０や図１２に示したものと同様に、加熱を直接通電加熱で行っている。
【００６８】
すなわち、本実施形態の管の熱処理装置は、図１３に示すように、電源部を構成するトランス７と電源９、そして、電源９などの動作を制御する制御部１３を備え、また、処理対象となる管１の処理部位の外面に取り付けられた熱電対１５なども備えている構成などは、第１及び第２の実施形態と同じである。しかし、本実施形態の管の熱処理装置では、第１の実施形態の変形例として示したように、処理対象となる管１の処理部位を挟む位置に取り付けられる２つリング状端子５９ａ、５９ｂを備えている。また、図１３には図示していないが、第１の実施形態の変形例として示したように、２つリング状端子５９ａ、５９ｂに冷却用媒体となる水を供給する冷却水循環ポンプ１１などの冷却用媒体供給手段を有している。
【００６９】
２つリング状端子５９ａ、５９ｂは、管状の部材で形成した各リング状端子５９ａ、５９ｂの内周面を、処理対象となる管１の外周面に接触させた状態で取り付けられる。リング状端子５９ａ、５９ｂには、各々、トランス７からの配線１７ａ、１７ｂが連結部６３ａ、６３ｂに電気的に接続されている。
【００７０】
なお、本実施形態では、冷却用媒体となる空気中に管１を置いた状態、または、内外両面が冷却用媒体となる空気に接触した状態で熱処理するものである。しかし、第２の実施形態と同様に、プラントの配管といった既設の管を熱処理する場合、処理対象となる管１の内面側の冷却のため、プラントなどの設備を利用して処理対象の管１内に冷却用媒体となる空気などの気体を供給することもできる。また、工場などで製造中または製造後の管を処理対象の管とする場合には、内面冷却手段を準備して管１の内面側を冷却することもできる。内面冷却手段は、処理対象となる管１内に冷却用媒体となる空気などの気体を供給できればよく、例えば冷却用媒体の供給源、この供給源から冷却用媒体を処理対象となる管に送るポンプ、このポンプと処理対象となる管とを連結する流路を形成するホースなどで構成される。
【００７１】
このような構成の熱処理装置を用いた熱処理方法では、冷却用媒体となる空気中に処理対象となる管１を配置し、リング状端子５９ａ、５９ｂを取り付けた後、溶接部２で接合されている管１の内部を冷却用媒体となる空気で満たした後、リング状端子５９ａ、５９ｂに電流を流す。リング状端子５９ａ、５９ｂ間の処理対象となる管１の部分に電流が流れることにより、処理対象となる管１の発熱が起きる。管１の外面の温度は、熱電対１５により測定され、制御部１３に送られる。制御部１３は、熱電対１５の出力と、予め設定した加熱時間から管全体の温度を推定する。制御部１３は、処理部位の管全体が所定の温度に上昇したと判断すると、リング状端子５９ａ、５９ｂへの電流供給を停止する点は他の実施形態と同様である。
【００７２】
これにより、処理対象となる管１は、直接通電加熱によって、図１４に示すように、径方向に外側に向かって膨張し、これにより、管１の外面側の溶接部２近傍部分には、引張応力が発生する。この引張応力が、第１の実施形態において説明した図８の引張側の降伏応力σｙに近づき曲線となる部分に至るか、引張側降伏応力σｙ以上になるように加熱した後、自然冷却させると、熱処理前に処理対象となる管１に引張残留応力が存在していた場合、その引張残留応力を低減できる。
【００７３】
さらに、引張側降伏応力σｙ以上になるように加熱すると、第１の実施形態において説明した図８の応力と歪の関係においてＢ１からＥ１への過程をたどり、管１全体が雰囲気温度まで低下すればＣ１点に達する。このため、処理対象の管１の外面側には正の歪が付与され、処理対象となる管１に圧縮残留応力を生じさせることができる。これにより、熱処理前に引張残留応力が存在していた管だけでなく、引張残留応力が存在していない管でも応力腐食割れの発生を抑制することができる。なお、上記と同様の理由で、リング状端子５９ａ、５９ｂを取り付けた管１の部分の内面側にも圧縮残留応力が生じる。
【００７４】
このように、本実施形態でも、第１及び第２の実施形態と同じ効果を得ることができる。
【００７５】
また、本発明を適用してなる管の熱処理方法は、第１乃至第３の実施形態に示した管の熱処理装置に限らず、様々な構成の熱処理装置を用いて行うことができる。ただし、第１の実施形態のような、冷却用コイルと加熱手段を備えた構成の熱処理装置を用いれば処理対象となる管の外面側の冷却効率を向上できる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、管の内面側及び外面側の両方で応力腐食割れの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなる管の熱処理装置の第１の実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図２】処理対象となる管に冷却用コイルと加熱コイルを取り付けるための支持部材の部分を拡大して示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態の熱処理装置を処理対象の管に取り付けたところを処理対象の管の横断面側から見た状態で示す図である。
【図４】第１の実施形態の熱処理装置を構成する加熱コイルを分割したところを管の横断面側から見た状態で示す図である。
【図５】第１の実施形態の熱処理装置を構成する支持部材のホルダーの内部構造を示す断面図である。
【図６】本発明を適用してなる管の熱処理方法により処理対象となる管の熱処理を行ったときの管壁の厚み方向における温度分布を示す図である。
【図７】本発明を適用してなる管の熱処理方法により処理対象となる管の熱処理を行ったときの管壁の厚み方向における管の軸に沿う方向の応力の分布を示す図である。
【図８】応力と歪の関係を説明する図である。
【図９】冷却用コイルと加熱コイルの一変形例の構成を示す図である。
【図１０】第１の実施形態の一変形例の概略構成を示す模式図である。
【図１１】本発明を適用してなる管の熱処理装置の第２の実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図１２】第２の実施形態の一変形例の概略構成を示す模式図である。
【図１３】本発明を適用してなる管の熱処理装置の第３の実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図１４】本実施形態の熱処理装置によって熱処理したときの処理対象となる管の状態を説明する模式図である。
【符号の説明】
１処理対象となる管
３加熱コイル
５冷却用コイル
７トランス
９電源
１１ポンプ
１３制御部
１５熱電対

Claims

処理対象となる管の処理部位の内面側と外面側とを冷却しながら処理対象となる管の処理部位を加熱し、処理対象となる管の内面側及び外面側の温度を処理対象となる管の管壁の厚み方向の中央部分の温度よりも低くし、処理対象となる管の管壁の厚み方向に、処理対象となる管の処理部位の内面側及び外面側に生じる応力が引張側降伏応力近傍または引張側降伏応力以上に増加する温度差を生じさせる管の熱処理方法。
処理対象となる管の管壁の厚み方向の温度差は、熱処理中に生じる応力が処理対象となる管の管壁の内面側及び外面側で引張側降伏応力以上となる温度差にすることを特徴とする請求項１に記載の管の熱処理方法。
処理対象となる管の処理部位の外面側を冷却するため、処理対象となる管の外面に冷却用媒体を吹き付けることを特徴とする請求項１または２に記載の管の熱処理方法。
処理対象となる管の処理部位の外面側を冷却するため、処理対象となる管を冷却用媒体中に位置させることを特徴とする請求項１または２に記載の管の熱処理方法。
処理対象となる管の処理部位を加熱するとき、誘導加熱により処理対象となる管を加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の管の熱処理方法。
処理対象となる管の処理部位を加熱するとき、処理対象となる管に直接通電して加熱することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の管の熱処理方法。
処理対象となる管の処理部位の外面側を冷却する外面冷却手段と、処理対象となる管の処理部位を加熱する加熱手段とを備えた管の熱処理装置。
処理対象となる管の処理部位の内面側を冷却するための内面冷却手段と、処理対象となる管の処理部位の外面側を冷却する外面冷却手段と、処理対象となる管の処理部位を加熱する加熱手段とを備えた管の熱処理装置。
前記外面冷却手段は、処理対象となる管の周囲に配設され、冷却用媒体が通流する冷却用媒体流路と、該冷却用媒体流路内に冷却用媒体を供給する冷却用媒体供給部とを有し、該冷却用媒体流路を画成する壁の処理対象となる管の外面に対向する部分に貫通穴が形成されたことを特徴とする請求項７または８に記載の管の熱処理装置。
前記外面冷却手段は、処理対象となる管を浸漬する冷却用媒体を含むことを特徴とする請求項７または８に記載の管の熱処理装置。
処理対象となる管の外面の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段で検出した温度に応じて加熱手段による処理対象となる管の加熱を制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項９または１０に記載の管の熱処理装置。
前記加熱手段は、処理対象となる管の周囲に、処理対象となる管の外面と間隔をおいて配設され、処理対象となる管に誘導電流を発生させる加熱コイルと、該加熱コイルに電気的に接続された電源部とを有することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の管の熱処理装置。
前記加熱手段の加熱コイルは、導電性の材料からなる管路で形成されており、前記加熱手段は、前記加熱コイルを形成する管路内に冷却用媒体を供給する冷却用媒体供給部を有することを特徴とする請求項１２に記載の管の熱処理装置。
前記加熱手段は、処理対象となる管に取り付けられる２つの端子と、該２つの端子間に電圧を印可する電源部とを有することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の管の熱処理装置。