JP4909304B2 - 圧縮残留応力付与装置 - Google Patents
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Description
なお、図10中の符号29は、ピーニングの対象となる炉内計装筒33の頂部を挟持するグリップである。
本発明に係る圧縮残留応力付与装置は、液中で噴射ノズルから噴射させた噴流を、キャビテーション気泡を同伴させてピーニング対象部材に当てることにより、当該ピーニング対象部材に圧縮残留応力を付与するピーニング装置と、前記ピーニング対象部材に隣接するピーニング非対象部材に被せられた状態で揺動するキャップとを備えている。
これにより、ピーニング非対象部材に発生する(加わる)応力を低減させることができる。
これにより、ピーニング非対象部材に発生する(加わる)応力を最小限にする(大幅に低減させる)ことができる。
図1は本発明に係る圧縮残留応力付与装置を適用することができる加圧水型原子炉を有する発電設備の概略構成図、図2は本実施形態に係る圧縮残留応力付与装置の要部断面図、図3は本実施形態に係る圧縮残留応力付与装置を適用することにより得られた効果を説明するための図である。
ピーニング装置31は、例えば、水中で噴射ノズル34(図10参照)から噴射させた噴流を、キャビテーション気泡を同伴させてピーニング対象部材(本実施形態では加圧水型原子炉12の炉内底面12aに溶接接合された炉内計装筒33の管台溶接部)に当てることにより、同ピーニング対象部材に圧縮残留応力を付与する液噴流式ピーニング(「ウォータ・ジェット・ピーニング」ともいう。)装置である。すなわち、このピーニング装置31は、水中で高圧ジェット水(約60MPa)を噴射ノズル34から噴射し、気泡を発生させ、この気泡を高速のウォータ・ジェット流に乗せて流し、ピーニング対象部材の表面近傍で崩壊させて、その時に生じる衝撃力でピーニング対象部材の表面をたたき(ピーニングし)、ピーニング対象部材の表面近傍に圧縮残留応力を付与して残留応力を低減させるものである。
なお、キャップ32は、鉄やステンレス等の鋼材を材料として作成されている。
これにより、ピーニングの対象となる炉内計装筒33に隣接する炉内計装筒33aに発生する(加わる)応力を低減させることができ、その管台溶接部に発生する応力腐食割れを低減させることができる。
本実施形態に係る圧縮残留応力付与装置40は、キャップ32の代わりにキャップ42を備えているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
その他の作用効果は、上述した第1実施形態と同じであるので、ここではその説明を省略する。
本実施形態に係る圧縮残留応力付与装置50は、キャップ52が緩衝材35の代わりに接触材(緩衝材)53を備えているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
図6に示すように、本実施形態に係る圧縮残留応力付与装置60は、キャップ62の底面62aが、キャップ62の長手方向軸線と直交する方向に沿って延びる平坦面とされ、かつ、その底面62aの上に摺動材(例えば、ステンレス)63が取り付けられているという点で上述した第3実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第3実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
その他の作用効果は、上述した第3実施形態と同じであるので、ここではその説明を省略する。
図7に示すように、本実施形態に係る圧縮残留応力付与装置70は、キャップ72の底面72a及び底面72aの側に位置する内周面72bに、減衰材(例えば、ゴムやグラスウール)73が取り付けられているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
その他の作用効果は、上述した第1実施形態と同じであるので、ここではその説明を省略する。
本実施形態に係る圧縮残留応力付与装置80は、キャップ32の代わりにキャップ82を備えているという点で上述した第1実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第1実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
本体部83は、断面視コ字形状を有する中空円筒状の部材であり、鉄やステンレス等の鋼材を材料として作成されている。
スカート部84は、複数個の金属製のチェーンが略円錐台形状を呈するように組み合わされた(組み上げられた)ものであり、その上端が本体部83の下端に取り付けられて、本体部83の底面83aと炉内計装筒33aの頂面33bとが接触しないように、かつ、本体部83の内周面83bと炉内計装筒33aの外周面33cとが接触しないように本体部83を炉内底面12aに対して自立させるものである。
これにより、ピーニングの対象となる炉内計装筒33に隣接する炉内計装筒33aに発生する(加わる)応力を最小限にする(大幅に低減させる)ことができ、その管台溶接部に発生する応力腐食割れを最小限にする(大幅に低減させる)ことができる。
図9に示すように、本実施形態に係る圧縮残留応力付与装置90は、キャップ92の本体部93の底面93a及び内周面93bに、減衰材(例えば、ゴムやグラスウール)94が取り付けられているという点で上述した第6実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第6実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
30 圧縮残留応力付与装置
31 ピーニング装置
32 キャップ
33 ピーニング対象部材
33a ピーニング非対象部材
34 噴射ノズル
35 緩衝材
40 圧縮残留応力付与装置
42 キャップ
43 重錘
50 圧縮残留応力付与装置
52 キャップ
53 接触材(緩衝材)
60 圧縮残留応力付与装置
62 キャップ
62a 底面
63 摺動材
70 圧縮残留応力付与装置
72 キャップ
72a 底面
72b 内周面
73 減衰材
80 圧縮残留応力付与装置
82 キャップ
83 本体部
83a 底面
83b 内周面
84 スカート部
90 圧縮残留応力付与装置
93 本体部
93a 底面
93b 内周面
94 減衰材
Claims (9)
- 液中で噴射ノズルから噴射させた噴流を、キャビテーション気泡を同伴させてピーニング対象部材に当てることにより、当該ピーニング対象部材に圧縮残留応力を付与するピーニング装置と、
前記ピーニング対象部材に隣接するピーニング非対象部材に被せられた状態で揺動するキャップとを備えてなることを特徴とする圧縮残留応力付与装置。 - 前記キャップの開口側に位置する端部の内周面に、周方向に沿って緩衝材が取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の圧縮残留応力付与装置。
- 前記緩衝材の板厚が、その内周面と、前記ピーニング非対象部材の外周面との間に若干の隙間ができる厚みに設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧縮残留応力付与装置。
- 前記キャップの開口側に位置する端部の外周面に、周方向に沿って重錘が取り付けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の圧縮残留応力付与装置。
- 前記キャップの底面が、前記キャップの長手方向軸線と直交する方向に沿って延びる平坦面とされ、かつ、その底面の上に摺動材が取り付けられていることを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の圧縮残留応力付与装置。
- 前記キャップの底面及び内周面に、減衰材が取り付けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の圧縮残留応力付与装置。
- 液中で噴射ノズルから噴射させた噴流を、キャビテーション気泡を同伴させてピーニング対象部材に当てることにより、当該ピーニング対象部材に圧縮残留応力を付与するピーニング装置と、
前記ピーニング対象部材に隣接するピーニング非対象部材に被せられる本体部、およびその上端が前記本体部の下端に取り付けられて、前記本体部の底面と前記ピーニング非対象部材の頂面とが接触しないように、かつ、前記本体部の内周面と前記ピーニング非対象部材の外周面とが接触しないように前記本体部を、前記ピーニング対象部材および前記ピーニング非対象部材が立設された設置面に対して自立させるスカート部を備えたキャップとを備えていることを特徴とする圧縮残留応力付与装置。 - 前記本体部の底面及び内周面に、減衰材が取り付けられていることを特徴とする請求項7に記載の圧縮残留応力付与装置。
- 液中で噴射ノズルから噴射させた噴流を、キャビテーション気泡を同伴させてピーニング対象部材に当てることにより、当該ピーニング対象部材に圧縮残留応力を付与するピーニング装置と、
前記ピーニング対象部材に隣接するピーニング非対象部材に被せられるキャップとを備えてなる圧縮残留応力付与装置の使用方法であって、
前記ピーニング非対象部材に前記キャップを被せ、その後、前記ピーニング対象部材に前記噴流を当てるようにしたことを特徴とする圧縮残留応力付与装置の使用方法。
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