JP2011173139A - Plug structure of inspection hole - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば発電用ボイラの蒸気配管全般に適用される点検孔のプラグ構造に関する。 The present invention relates to a plug structure for an inspection hole applied to, for example, steam pipes in general for power generation boilers.
従来、発電用ボイラの蒸気配管には、溶接後に溶接部の非破壊検査を実施するため、配管肉厚を貫通する点検孔が設けられている。この点検孔は、配管内に放射線源を配置して配管外部のフィルムに照射するために設けられたものであり、検査完了後にはプラグを取り付けて封止される。
このような点検孔のプラグ構造(形状)として、たとえば図4及び図5に示すように、配管1側に点検孔2を設けておき、この点検孔2に載置したプラグ3と配管1との間をすみ肉溶接して形成した溶接部4でシール及び固定するものが知られている。
Conventionally, in order to perform a nondestructive inspection of a welded portion after welding, an inspection hole penetrating the pipe wall thickness is provided in a steam pipe of a power generation boiler. This inspection hole is provided in order to irradiate the film outside the piping by arranging a radiation source in the piping, and after the inspection is completed, a plug is attached and sealed.
As such a plug structure (shape) of the inspection hole, for example, as shown in FIGS. 4 and 5, an
なお、図4において、左側の周断面は配管1の周方向断面、右側の軸断面は配管1の軸方向断面を示している。
また、下記の特許文献1に開示されているように、配管側にねじ込んだプラグをすみ肉溶接する構造もある。
In FIG. 4, the left circumferential section shows the circumferential section of the pipe 1, and the right axial section shows the axial section of the pipe 1.
In addition, as disclosed in Patent Document 1 below, there is also a structure in which fillet welding is performed on a plug screwed on the pipe side.
上述した図4のプラグ構造(従来構造)は、点検孔2の周囲となる配管1側の端部に対して、プラグ3側の全周に設けられている段差面3aを載置した後、全周にわたってすみ肉溶接を行うものであり、乗せかけ型とも呼ばれている。
このため、応力集中部となる溶接部4の内面側には、配管1の外表面との間にスリット部が存在する。このスリット部は、載置したプラグ3の段差面3aと配管1との面間に僅かな隙間が残り、この隙間まで溶接の溶け込みが完全に行き渡らないために形成されたものである。なお、上述した隙間は、たとえば曲面となる配管1の外周面とプラグ3の接触面(段差面3a)との間にある僅かな形状差等により形成されるものであり、特に、曲面の影響が大きくなる配管1の周方向(周断面)側においてスリット部を生じやすい。
The plug structure (conventional structure) shown in FIG. 4 described above, after placing the
For this reason, a slit part exists between the outer surface of the pipe 1 on the inner surface side of the
このようなスリット部には高いピーク応力が発生するので、配管1の点検孔2にすみ肉溶接してプラグ3を固定した溶接部4の寿命が短くなるという問題が生じてくる。すなわち、配管1内を流れる高圧の蒸気は、溶接部4の内側に形成されたスリット部に入り込むので、この蒸気圧によりピーク応力が発生し、溶接部4の寿命が短縮されている。
Since a high peak stress is generated in such a slit portion, there arises a problem that the life of the
このような背景から、溶接部4のピーク応力を低減して長寿命化するためには、溶接部4にスリット部が形成されることのない、すなわち、溶接部4にスリット部のない点検孔2のプラグ構造が望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スリット部が形成されることのない点検孔のプラグ構造を提供して長寿命化することにある。
From such a background, in order to reduce the peak stress of the
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a plug structure of an inspection hole in which a slit portion is not formed, thereby extending the life.
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る点検孔のプラグ構造は、配管に穿設された点検孔に挿入し、全周のすみ肉溶接により前記配管に固定して前記点検孔を封止する点検孔のプラグ構造において、前記プラグは、プラグ本体と、前記点検孔に挿入される前記プラグ本体より小径の挿入部と、前記プラグ本体から前記挿入部に縮径する段差部とを備え、段差面を形成して縮径する配管軸方向の段差領域と、傾斜面を形成して縮径する配管周方向の傾斜領域とが、前記段差部の円周方向へ交互に設けられていることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The inspection hole plug structure according to the present invention is inserted into an inspection hole drilled in a pipe and fixed to the pipe by fillet welding of the entire circumference to seal the inspection hole. The plug includes a plug main body, an insertion portion having a smaller diameter than the plug main body inserted into the inspection hole, and a stepped portion that reduces the diameter from the plug main body to the insertion portion, and forms a stepped surface to reduce the diameter. The step region in the pipe axis direction to be formed and the inclined region in the pipe circumferential direction to reduce the diameter by forming an inclined surface are alternately provided in the circumferential direction of the step portion.
このような本発明の点検孔のプラグ構造によれば、プラグ本体と、点検孔に挿入されるプラグ本体より小径の挿入部と、プラグ本体から挿入部に縮径する段差部とを備えたプラグとされ、段差面を形成して縮径する配管軸方向の段差領域と、傾斜面を形成して縮径する配管周方向の傾斜領域とが、段差部の円周方向へ交互に設けられているので、配管の外表面との間に形状差を生じやすい配管周方向領域が、配管の外表面端部と線接触をする傾斜領域となる。この結果、プラグと配管との間には隙間が形成されず、しかも、プラグの配管周方向領域に設けた傾斜面がすみ肉溶接による溶接部の溶着量を増加させるので、溶接部にスリット部が生じることを防止する。 According to such a plug structure of the inspection hole of the present invention, a plug including a plug main body, an insertion portion having a smaller diameter than the plug main body inserted into the inspection hole, and a stepped portion reduced in diameter from the plug main body to the insertion portion. The step region in the pipe axis direction that reduces the diameter by forming a step surface and the inclined region in the pipe circumferential direction that forms the inclined surface and reduces the diameter are alternately provided in the circumferential direction of the step portion. Therefore, the pipe circumferential direction region that easily causes a shape difference with the outer surface of the pipe is an inclined region that makes line contact with the outer surface end of the pipe. As a result, no gap is formed between the plug and the pipe, and the inclined surface provided in the pipe circumferential direction region increases the amount of weld welded by fillet welding. Is prevented from occurring.
上記の発明において、前記傾斜領域は、前記段差部の周方向両側にそれぞれ45度〜135度の範囲に設けられていることが好ましく、これにより、配管周方向領域のほとんどまたは全域が配管の外表面端部と線接触をする傾斜領域となり、プラグの溶接時には、配管軸方向の段差面が取付位置に対する位置決めを容易にし、冶具等による位置決め固定が不要になる。 In the above invention, the inclined region is preferably provided in a range of 45 degrees to 135 degrees on both sides in the circumferential direction of the stepped portion, whereby most or all of the pipe circumferential direction region is outside the pipe. It becomes an inclined region in line contact with the surface end, and when the plug is welded, the step surface in the pipe axis direction facilitates positioning with respect to the mounting position, and positioning and fixing with a jig or the like is not required.
上記の発明において、前記傾斜領域を前記段差部の周方向全周にわたって設けることが好ましく、これにより、加工が容易な低コストのプラグ構造により同等のピーク応力低減が可能になる。 In the above invention, it is preferable to provide the inclined region over the entire circumference in the circumferential direction of the stepped portion, whereby an equivalent peak stress can be reduced by a low-cost plug structure that is easy to process.
上述した本発明によれば、段差面を形成して縮径する配管軸方向の段差領域と、傾斜面を形成して縮径する配管周方向の傾斜領域とが段差部の円周方向へ交互に設けられているので、溶接部にスリット部が形成されないようにしてピーク応力を低減し、点検孔のプラグ構造を長寿命化することができる。 According to the present invention described above, the step region in the pipe axis direction that reduces the diameter by forming the step surface and the inclined region in the pipe circumferential direction that forms the inclined surface and reduces the diameter are alternately arranged in the circumferential direction of the step portion. Therefore, it is possible to reduce the peak stress by preventing the slit portion from being formed in the welded portion and to prolong the life of the plug structure of the inspection hole.
以下、本発明に係る点検孔のプラグ構造について、その一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、発電用ボイラの蒸気配管に設けられる点検孔を封止するプラグ構造について説明するが、これに限定されるものではない。
図1に示す実施形態において、発電用ボイラの蒸気配管である配管1には、配管肉厚を貫通する点検孔2が設けられている。この点検孔2は、平面視が円形の穴である。
Hereinafter, an embodiment of a plug structure for an inspection hole according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, although the following description demonstrates the plug structure which seals the inspection hole provided in the steam piping of the generator boiler, it is not limited to this.
In the embodiment shown in FIG. 1, an
点検孔2に取り付けて封止するプラグ10は、円筒形状とした本体11の下端部側に、本体11より若干小径とした円筒形状の挿入部12を備えている。この挿入部12は、配管1に穿設された点検孔2に挿入される部分である。
このようなプラグ10においては、本体11から挿入部12に断面形状を変化(縮径)させる段差部13が存在する。この段差部13は、その円周方向において、配管1側の端部に載置される段差面14が形成された段差領域と、滑らかな傾斜面15による形状変化をして段差面14のない傾斜領域とを備えている。
The
In such a
プラグ10の段差領域では、本体11から挿入部12に段差面14を形成して縮径している。この段差面14は、挿入部12を点検孔2の所定位置に挿入した状態で、点検孔2の周囲に存在する配管1の外表面端部に係止されて面接触する略平面の部分である。
プラグ10の傾斜領域では、本体11から挿入部12まで滑らかな傾斜面15を形成して縮径しており、従って、段差領域に形成されている段差面14は存在しない。この傾斜面15は、その縦断面形状が曲線または直線を描くものであるから、点検孔2の周囲に存在する配管1の外表面端部とは線接触となる。
In the step region of the
In the inclined region of the
本実施形態において、段差面14を形成する段差領域は、たとえば図2に示すように、点検孔2の平面視で配管1の軸方向となる領域に設けられている。また、傾斜面15を形成する傾斜領域は、同じく点検孔2の平面視で配管1の周方向となる領域に設けられている。すなわち、プラグ10に形成される360度の段差部13に対し、配管軸方向の段差領域と配管周方向の傾斜領域とが交互に設けられている。図示の構成例では、点検孔2の中心位置から軸方向両側に2箇所の段差領域が設けられ、軸方向と直交する周方向両側に2箇所の傾斜領域が設けられている。
In the present embodiment, the step region forming the
図2に示す構成例では、平面視で円形となる点検孔2に対しプラグ10が所定位置に挿入して取り付けられた状態において、配管軸方向の段差領域と配管周方向の傾斜領域とが略90度ピッチで交互に設けられている。しかし、傾斜領域を設ける好適な周方向の範囲は45度〜135度であり、従って、たとえば配管1の径や点検孔2の径(すなわちプラグ10の径)等の諸条件に応じて適宜最適値を選択すればよい。すなわち、本実施形態のプラグ10は、配管1の外表面との間に形状差を生じやすい配管周方向領域が、配管1の外表面端部と線接触をする傾斜領域となっている。なお、上述した傾斜領域の角度は、周方向の軸線から両方向へ均等に振り分けることが望ましい。
In the configuration example shown in FIG. 2, the step region in the pipe axis direction and the inclined region in the pipe circumferential direction are substantially in a state where the
このような段差部13を有するプラグ10は、点検孔2の所定位置に挿入して周囲をすみ肉溶接した溶接部4を形成すると、曲面の影響が大きい配管周方向領域において、段差面14がなく配管1の外表面端部と線接触している。このため、プラグ10と配管1の外表面との間に隙間が形成されることを防止でき、しかも、プラグ10の配管周方向領域に傾斜面15を設けることにより溶着量が増加するので、結果として溶接部4にスリット部が形成されることを防止できる。従って、溶接部4に発生するピーク応力を低減し、プラグ10をすみ肉溶接により固定するプラグ構造を長寿命化することができる。
When the
また、上述したプラグ10は、段差面14が形成された段差領域と、滑らかな傾斜面15が形成された傾斜領域とを備えているので、プラグ10の溶接時には、配管軸方向の段差面14が所定の取付位置に対する位置決めを容易にし、しかも、冶具等による位置決め固定を不要にする。
なお、プラグ10には内部穴16を設けておくことが好ましく、これにより、溶接時の収縮応力を低減することができる。
Further, since the
In addition, it is preferable to provide the
次に、本発明に係るプラグ構造について、他の実施形態を図3に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態では、プラグ10Aの段差部13Aが、全周にわたって傾斜面15を形成した傾斜領域となる。従って、この場合の段差部13Aには段差面14を備えた段差領域がなく、配管1の外表面端部と全周にわたって線接触する構造となっている。
Next, another embodiment of the plug structure according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.
In this embodiment, the
このような段差部13Aを有するプラグ10Aは、点検孔2の所定位置に挿入して周囲をすみ肉溶接した溶接部4を形成すると、段差面14がないため、全周にわたって配管1の外表面端部と線接触している。このため、プラグ10Aと配管1の外表面との間に隙間が形成されることを防止でき、しかも、プラグ10Aの全周にわたって設けた傾斜面15により溶着量が増加するので、結果として溶接部4にスリット部が形成されることを防止できる。従って、溶接部4に発生するピーク応力を低減し、プラグ10をすみ肉溶接により固定するプラグ構造を長寿命化することができる。
When the
このように構成したプラグ10Aは、段差部13Aの形状が単純化するため、製造が容易になってコストの低減に有効である。なお、ボイラの蒸気配管においては、多数のプラグ10Aが必要となるので、プラグ10Aの低コストかはボイラ全体のコスト低減に有効である。
The
このように、上述した本発明の実施形態によれば、段差面13を形成して縮径する配管軸方向の段差領域と、傾斜面15を形成して縮径する配管周方向の傾斜領域とが段差部13の円周方向へ交互に設けられているので、溶接部4にスリット部が形成されないようにしてピーク応力を低減し、点検孔2のプラグ構造を長寿命化することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
Thus, according to the above-described embodiment of the present invention, the step region in the pipe axis direction that reduces the diameter by forming the
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.
1 配管
2 点検孔
4 溶接部
10,10A プラグ
11 本体
12 挿入部
13,13A 段差部
14 段差面
15 傾斜面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記プラグは、プラグ本体と、前記点検孔に挿入される前記プラグ本体より小径の挿入部と、前記プラグ本体から前記挿入部に縮径する段差部とを備え、
段差面を形成して縮径する配管軸方向の段差領域と、傾斜面を形成して縮径する配管周方向の傾斜領域とが、前記段差部の円周方向へ交互に設けられていることを特徴とする点検孔のプラグ構造。 In the plug structure of the inspection hole, which is inserted into the inspection hole drilled in the pipe and fixed to the pipe by fillet welding of the entire circumference, and the inspection hole is sealed,
The plug includes a plug main body, an insertion portion having a smaller diameter than the plug main body inserted into the inspection hole, and a stepped portion reduced in diameter from the plug main body to the insertion portion.
Step regions in the pipe axis direction that reduce the diameter by forming step surfaces and inclined regions in the pipe circumferential direction that reduce the diameter by forming inclined surfaces are alternately provided in the circumferential direction of the step portions. The inspection hole plug structure.
The inspection hole plug structure according to claim 1, wherein the inclined region is provided over the entire circumference in the circumferential direction of the stepped portion.
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