JP6404754B2 - 鋼管の補修方法 - Google Patents
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Description
また、損傷部分1にパッチを当ててその周囲を溶接して補修する方法も行われている(特許文献1の段落[0006]参照)。
溶接終了後、溶接欠陥の有無を検査するための非破壊検査として一般的には放射線透過試験(RT)が実施されるが、補修溶接を実施する場合は、より有害なきずを検出するためにRTに加えて超音波探傷試験(UT)を併用することが推奨されている。(非特許文献1のP.381参照)
このような問題は、鋼管の損傷部分にパッチをあてて行う補修方法においても同様に存在する。
逆開先を形成したスリーブ管又はパッチを前記損傷部分を覆うように前記鋼管に配置して、前記スリーブ管又は前記パッチと前記鋼管との間をすみ肉溶接する溶接工程と、
該溶接工程で形成された溶接部分を超音波探傷によって非破壊検査を行う検査工程を備え、
前記逆開先の開先角度θを、スリーブ管又はパッチの板厚をt、前記超音波探傷に用いる探触子の直径をyとしたときに、y≦2t/tanθを満たす角度に設定し、前記検査工程において溶接部の検査を斜角探傷法と垂直探傷法を併用して行い、ルート部の溶け込みの検査を垂直探傷法で行うようにしたことを特徴とするものである。
本実施の形態に係る鋼管の補修方法は、スリーブ管を鋼管に溶接する溶接工程と、溶接部分を検査する検査工程を備えている。
なお、溶接工程に先だって、鋼管におけるスリーブ管の設置部位やすみ肉溶接のルート部の管表面を研削し、また鋼管とスリーブ管のクリアランス確保のために半割の鋼製スペーサをスリーブの両側の上下に貼り付けるようにするのが好ましい。
以下、溶接工程と検査工程を詳細に説明する。
溶接工程は、図1に示すように、逆開先1を形成した半割のスリーブ管3を、損傷部分(図示なし)を覆うように鋼管5に配置して、スリーブ管3と鋼管5との間を、溶接トーチ7を円周方向に移動しながらすみ肉溶接する円周すみ肉溶接工程と、半割のスリーブ管3同士を溶接するシーム溶接工程を含む工程である。
円周すみ肉溶接を行うスリーブ管3の端部に形成する逆開先1は、逆開先1の開先角度θを、スリーブ管3の板厚をt、前記超音波探傷に用いる探触子9の直径をyとしたときに、y≦2t/tanθを満たす角度に設定されている。
このように設定した理由を図2に基づいて説明する。
ルート部を垂直探傷法で探傷検査を行うには、図2における、探触子9の中心がルート部の直上に配置できることが必要である。そのためには、スリーブ管3における逆開先1を形成した図中のxの長さがx≧y/2である必要がある。
図2から明らかなように、x=t/tanθの関係があるので、この関係を上記の不等式に代入することでt/tanθ≧y/2となり、これを整理するとy≦2t/tanθとなる。
このように、逆開先1の角度θがy≦2t/tanθを満たすように設定することで、ルート部の検査を垂直探傷法で行うことが可能となる。
スリーブ管3の片側の溶接が全て終了した後、残りの片側を溶接する。溶接終了後、最終層の余盛をスリーブ管3表面までグラインダ等で均一に削除する。
シーム溶接は、例えば初層をティグ溶接で、積層を被覆アーク溶接で実施する。
検査工程は、溶接工程で形成された溶接部分(溶接部及びルート部)を超音波探傷法によって非破壊検査を行う検査工程である。
図4は溶接部を垂直探傷法で検査している状態を示しており、この例では丸で囲んだA部に示すように、ルート部の溶け込みが十分で、欠陥が無い状態を示している。
また、この例では、最上層の溶接ビード11を研削してスリーブ管3の表面と面一な平坦面になるようにしているので、溶接部の一部を垂直探傷法で検査可能になっている。なお、溶接部の他の部位については、斜角探傷法で行うようにすればよい。
<スリーブ管セット>
端部に上記実施の形態で説明した逆開先を形成した半割りのスリーブ管を、本管の損傷部を覆うようにセットする。その際、鋼製のスペーサを用いて本管との離隔を1〜4mm程度とるようにする。
スリーブ管のセット後、管軸方向の溶接(シーム溶接)を実施する。溶接は初層をティグ溶接で、積層を被覆アーク溶接で実施する。なお、初層溶接は裏波溶接で行う。
シーム溶接後、円周方向のすみ肉溶接を行う。溶接は自動マグ溶接で実施する。
非破壊検査は各溶接部について、X線透過試験および超音波探傷試験を行う。特に円周すみ肉溶接部の超音波探傷試験は、斜角探傷法に加え、垂直探傷法を実施する。
垂直探傷法は、垂直探触子はルート部の直上に配し、円周方向に走査することによって行う。この際、検出対象としている欠陥が、図8に示すように形状による反射面(スリーブ底面、鋼管表面)が連続した複雑形状であるため、識別や評価方法を考慮する必要がある。例えば、適用対象と同一形状の試験体を製作し、事前に検証実験を行っておくことが好ましい。
3 スリーブ管
5 鋼管
7 溶接トーチ
9 探触子
11 溶接ビード
13 矩形状のパッチ
15 円形状のパッチ
Claims (1)
- 鋼管の表面に生じた損傷部分を補修する鋼管の補修方法であって、
逆開先を形成したスリーブ管又はパッチを前記損傷部分を覆うように前記鋼管に配置して、前記スリーブ管又は前記パッチと前記鋼管との間をすみ肉溶接する溶接工程と、
該溶接工程で形成された溶接部分を超音波探傷によって非破壊検査を行う検査工程を備え、
前記逆開先の開先角度θを、スリーブ管又はパッチの板厚をt、前記超音波探傷に用いる探触子の直径をyとしたときに、y≦2t/tanθを満たす角度に設定し、前記検査工程において溶接部の検査を斜角探傷法と垂直探傷法を併用して行い、ルート部の溶け込みの検査を垂直探傷法で行うようにしたことを特徴とする鋼管の補修方法。
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