JP6997723B2 - 水冷壁パネルを溶接する装置および方法 - Google Patents
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Description
現在、多くの水冷壁製造プロセスで、電気抵抗ヒータなどの接触ヒータ、および/またはガストーチなどの火炎によるヒータで、水冷壁管を予熱し、焼成オーブンによってPWHTを行っている。しかしながら接触ヒータは、表面から内側に向かって金属管を加熱する。したがって、このようなヒータは、不均一に水冷壁管を加熱し、かつ/または管の内部温度を必要とされる溶接温度まで上昇させるのに長時間かかることが多い。また、ほとんどの水冷壁製造プロセスにおいて、PWHTを完了させるためには、溶接されたばかりの水冷壁パネルを焼成オーブンに送らなければならない。しかしながらパネルを焼成オーブンに送るには、PWHTの前にパネルを処理することが本質的に必要となり、例えば、多くの水冷壁製造プロセスで、溶接されたばかりの水冷壁パネルを焼き戻す前に焼成オーブンに運ぶ/移送することが必要になり、これは通常、まだ焼き戻ししていない溶接部が割れないように、注意深く、かつ慎重に行われる。したがって、多くの水冷壁製造プロセスにおいて、パネルを焼成オーブンに送る動作は、ゆっくりと時間をかけて行われることが多い。また、多くの水冷壁パネル製造プロセスで、パネルを数回に分けてオーブンで焼成することが必要になり、これによって製作/サイクル生産の平均時間が遅くなり、すなわち1枚のパネルの製造/製作に要する平均時間に遅延が生じる。
12 入口組立体
14 溶接組立体
16 出口組立体
18 予熱段、加熱システム
20 PWHT段、加熱システム
22 管
24 水冷壁パネル
26 コンベヤ/組み立てライン、流れ経路
28 支持構造
30 ローラ
32 加熱システム
34 加熱用誘導子
36 電源
38 コントローラ
39 温度センサ
40 プロセッサ/CPU
42 メモリ装置、システムメモリ
44 長手方向中心軸線
46 外径
48 内径
50 フィン
52 外側接合部
54 内側接合部
56 山部
58 谷部
60 第1の側
62 第2の側
64 管ギャップ
66 エアギャップ
70 成形された誘導ヒータ、成形された磁気誘導子
72 隆起部
74 ウェル
76 最大弦
78 半径
79 破線
80 方法
Claims (11)
- 水冷壁パネル(24)を形成するために複数の管(22)を互いに溶接する方法であって、当該方法が、
前記管(22)を長手方向に位置合わせするステップと、
前記水冷壁パネル(24)を形成するために前記管(22)を互いに溶接するステップと、
磁気誘導によって1本以上の管(22)を加熱するステップと
を含んでおり、
磁気誘導によって1本以上の管(22)を加熱するステップが、
成形誘導ヒータ(70)の1以上の隆起部(72)及び1以上のウェル(74)の各々が、それぞれ、前記管(22)の1以上のフィン(50)によって画定される対応する谷部(58)及び前記管(22)の1以上の外径(46)によって画定される対応する山部(56)と合致するように、成形誘導ヒータ(70)の1以上の隆起部(72)及び1以上のウェル(74)を位置合わせすることと、
前記1以上のウェル(74)と前記対応する山部(56)との間の管ギャップ(64)の調節、前記1以上の隆起部(72)と前記対応する谷部(58)との間のエアギャップ(66)の調節又はそれらの組合せによって、前記管(22)内の加熱部位の深さ及び/又は強度を調節することと
を含む、方法。 - 磁気誘導によって1本以上の管(22)を加熱するステップが、前記水冷壁パネル(24)を形成するために前記管(22)を互いに溶接する前に、前記管を予熱することを含む、請求項1に記載の方法。
- 磁気誘導によって1本以上の管(22)を加熱するステップが、前記管(22)の溶接後熱処理を行うことを含み、前記管(22)の溶接後熱処理を行うために磁気誘導によって1本以上の管(22)を加熱するステップが溶接装置上で実行される、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 当該方法が、前記管(22)を冷却するステップをさらに含む、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の方法。
- 磁気誘導によって1本以上の管(22)を加熱するステップが、前記管(22)に静磁場を印加することを含む、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の方法。
- 磁気誘導によって1本以上の管(22)を加熱するステップが、前記管(22)に一連の磁気パルスを印加することを含む、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の方法。
- 磁気誘導によって1本以上の管(22)を加熱するステップが、前記管(22)の1以上の表面近くの領域を加熱する高周波及び前記管(22)の1以上の深部領域を加熱する低周波のうちの少なくとも一方を有する交流を使用することを含む、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の方法。
- 水冷壁パネル(24)の形成に用いられる複数の管(22)の1以上のフィン(50)を加熱するための成形誘導ヒータ(70)であって、当該成形誘導ヒータ(70)が、
前記管(22)の1以上の谷部(58)及び1以上の山部(56)にそれぞれ合致するように位置合わせされた1以上の隆起部(72)及び1以上のウェル(74)
を備えており、前記谷部(58)が前記フィン(50)によって画定され、前記山部(56)が前記管(22)の1以上の外径(46)によって画定され、
前記水冷壁パネル(24)を形成するために前記管(22)が前記フィン(50)を介して互いに溶接され、前記成形誘導ヒータ(70)が、磁気誘導によって前記フィン(50)を加熱し、
当該成形誘導ヒータ(70)が、前記1以上のウェル(74)と前記対応する山部(56)との間の管ギャップ(64)の調節、前記1以上の隆起部(72)と前記対応する谷部(58)との間のエアギャップ(66)の調節又はそれらの組合せによって、前記管(22)内の加熱部位の深さ及び/又は強度を調節できるように構成されている、成形誘導ヒータ(70)。 - 前記隆起部(72)が、磁性合金セラミック材料からなる、請求項8に記載の成形誘導ヒータ(70)。
- 1以上の隆起部(72)及び1以上のウェル(74)が、前記管(22)の1以上の谷部(58)及び1以上の山部(56)とそれぞれ合致するように位置合わせしたときに、前記隆起部(72)が、前記谷部(58)の中に延伸する、請求項8又は請求項9に記載の成形誘導ヒータ(70)。
- 前記成形誘導ヒータ(70)が、前記管(22)から前記水冷壁パネル(24)を形成するために前記フィン(50)を互いに溶接する前のフィン(50)の予熱及び前記フィン(50)の溶接後熱処理のうちの少なくとも1つを行う、請求項8乃至請求項10のいずれか1項に記載の成形誘導ヒータ(70)。
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