JPH07119885A - 容器貫通配管の補修方法 - Google Patents
容器貫通配管の補修方法Info
- Publication number
- JPH07119885A JPH07119885A JP5289980A JP28998093A JPH07119885A JP H07119885 A JPH07119885 A JP H07119885A JP 5289980 A JP5289980 A JP 5289980A JP 28998093 A JP28998093 A JP 28998093A JP H07119885 A JPH07119885 A JP H07119885A
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- JP
- Japan
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- pipe
- container
- residual stress
- piping
- metal sleeve
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- Withdrawn
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/18—Appliances for use in repairing pipes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 容器貫通管３の内面に欠陥が生じた場合、配
管内面のみならず、外面も欠陥に対する健全性を持たせ
る容器貫通配管の補修方法を提供すること。 【構成】 容器貫通配管３における内面の欠陥部に金属
スリーブ５を挿入し、この金属スリーブ５の両端と容器
貫通配管３とを溶接結合し、同欠陥部を溶接部１３，７
により密封するスリーブ補修方法において、上記金属ス
リーブを挿入するに先立って、その挿入部分の配管内壁
９にクラッド溶接６を施工すること。
管内面のみならず、外面も欠陥に対する健全性を持たせ
る容器貫通配管の補修方法を提供すること。 【構成】 容器貫通配管３における内面の欠陥部に金属
スリーブ５を挿入し、この金属スリーブ５の両端と容器
貫通配管３とを溶接結合し、同欠陥部を溶接部１３，７
により密封するスリーブ補修方法において、上記金属ス
リーブを挿入するに先立って、その挿入部分の配管内壁
９にクラッド溶接６を施工すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、容器貫通配管の補修方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力関連のプラント，各種エネルギ関
連のプラントなどには、容器の板厚を貫通する配管、す
なわち容器貫通配管が使用されている。例えば、図３に
示すように、加圧水型原子炉圧力容器１２には、その容
器の下鏡板部１に貫通孔２を設け、この貫通孔に容器貫
通配管３を通し、貫通孔の内端において、容器縁と配管
とを溶接４することによって、両者を一体化しており、
この容器貫通管により、原子炉内部の物理量を外部へ取
り出すための各種のセンサーからの信号，伝達を行って
いる。従来、この種の貫通ピースの溶接取付けにおいて
は、図４に示すように、容器貫通配管を直接、容器に取
り付ける場合や、図５に示すように、貫通孔２の内端に
スタブチューブ１４を設け、このスタブチューブ１４の
内端孔縁と貫通配管３を溶接して取り付ける方法が採ら
れている。
連のプラントなどには、容器の板厚を貫通する配管、す
なわち容器貫通配管が使用されている。例えば、図３に
示すように、加圧水型原子炉圧力容器１２には、その容
器の下鏡板部１に貫通孔２を設け、この貫通孔に容器貫
通配管３を通し、貫通孔の内端において、容器縁と配管
とを溶接４することによって、両者を一体化しており、
この容器貫通管により、原子炉内部の物理量を外部へ取
り出すための各種のセンサーからの信号，伝達を行って
いる。従来、この種の貫通ピースの溶接取付けにおいて
は、図４に示すように、容器貫通配管を直接、容器に取
り付ける場合や、図５に示すように、貫通孔２の内端に
スタブチューブ１４を設け、このスタブチューブ１４の
内端孔縁と貫通配管３を溶接して取り付ける方法が採ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の容器壁１と貫
通配管３との結合は、従来、原子炉容器１２内の高圧高
温流体が外部へ漏れないように、溶接４によって両者を
固定しているが、製作時における溶接において、配管内
面には溶接による高温領域の発生や、溶着金属の冷却に
よる凝固に伴う高い引張の残留応力が配管内面に生ず
る。さらに、運転時には、この溶接残留応力と運転応力
とが重畳し、非常に高い引張残留応力が生ずる。この引
張残留応力は従来より応力腐食割れの原因となるので、
極力避ける努力がなされている。したがって、もし配管
内面に、図４に示すように、欠陥８が生じ、それが大き
くなって板厚貫通ともなると、原子炉内部流体がこの部
分を通って外部へ漏れる原子炉一次系の漏洩事故とな
る。
通配管３との結合は、従来、原子炉容器１２内の高圧高
温流体が外部へ漏れないように、溶接４によって両者を
固定しているが、製作時における溶接において、配管内
面には溶接による高温領域の発生や、溶着金属の冷却に
よる凝固に伴う高い引張の残留応力が配管内面に生ず
る。さらに、運転時には、この溶接残留応力と運転応力
とが重畳し、非常に高い引張残留応力が生ずる。この引
張残留応力は従来より応力腐食割れの原因となるので、
極力避ける努力がなされている。したがって、もし配管
内面に、図４に示すように、欠陥８が生じ、それが大き
くなって板厚貫通ともなると、原子炉内部流体がこの部
分を通って外部へ漏れる原子炉一次系の漏洩事故とな
る。
【０００４】このような関係で、配管内面に欠陥８が発
見された場合には、この部分を削り取って、図６に示す
ように、金属スリーブ５を内面へ挿入し、スリーブの両
端を貫通配管と溶接して、欠陥部を溶接部で密封する金
属スリーブ補修方法が採られている。しかしながら、こ
の場合、貫通配管３自身の板厚が切削によって薄くなっ
ている。そのため、補修する前でも貫通配管の外面２３
で比較的高い引張の残留応力が発生しているので、補修
して配管内面の残留応力は改良されるが、逆に今度は管
外面２３での残留応力が大きくなり、外面からの欠陥が
心配となってくる。
見された場合には、この部分を削り取って、図６に示す
ように、金属スリーブ５を内面へ挿入し、スリーブの両
端を貫通配管と溶接して、欠陥部を溶接部で密封する金
属スリーブ補修方法が採られている。しかしながら、こ
の場合、貫通配管３自身の板厚が切削によって薄くなっ
ている。そのため、補修する前でも貫通配管の外面２３
で比較的高い引張の残留応力が発生しているので、補修
して配管内面の残留応力は改良されるが、逆に今度は管
外面２３での残留応力が大きくなり、外面からの欠陥が
心配となってくる。
【０００５】ところで、図４に示した貫通配管３は、溶
接４によって固定されており、この溶接部の配管内面に
は実験，解析により図７に示すように、溶接後において
非常に高い残留応力が発生していることが確認されてい
る。また、この残留応力は製作後における耐圧試験によ
り、一旦、低下するものの、原子炉容器運転時において
は、溶接による残留応力レベル近傍まで再度上昇する。
これらの管内面残留応力１７は溶接部において非常に高
く、応力腐食割れの主原因の一つとして現在取り扱われ
ている。
接４によって固定されており、この溶接部の配管内面に
は実験，解析により図７に示すように、溶接後において
非常に高い残留応力が発生していることが確認されてい
る。また、この残留応力は製作後における耐圧試験によ
り、一旦、低下するものの、原子炉容器運転時において
は、溶接による残留応力レベル近傍まで再度上昇する。
これらの管内面残留応力１７は溶接部において非常に高
く、応力腐食割れの主原因の一つとして現在取り扱われ
ている。
【０００６】この高引張残留応力が原因で管内面に欠陥
８が発生した場合の従来の補修方法は、先に図６におい
て、述べたところであるが、この補修方法は、密封され
るため、割れの原因となる内部流体との接触が絶たれ、
この部分からの新たな欠陥は防止される。しかしなが
ら、図２の１９管周方向残留応力（実線），２０軸方向
残留応力（破線）に示すように、配管の外面において
は、容器下鏡板部１と結合しているため、運転時におけ
る管外面残留応力１８は、配管板厚が切削により薄くな
るために、補修前（切削前）の残留応力より大きくな
り、補修により新たに管外面２３からの欠陥が懸念され
る。
８が発生した場合の従来の補修方法は、先に図６におい
て、述べたところであるが、この補修方法は、密封され
るため、割れの原因となる内部流体との接触が絶たれ、
この部分からの新たな欠陥は防止される。しかしなが
ら、図２の１９管周方向残留応力（実線），２０軸方向
残留応力（破線）に示すように、配管の外面において
は、容器下鏡板部１と結合しているため、運転時におけ
る管外面残留応力１８は、配管板厚が切削により薄くな
るために、補修前（切削前）の残留応力より大きくな
り、補修により新たに管外面２３からの欠陥が懸念され
る。
【０００７】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、容器貫通管３の内面に欠陥が生じた場合、配
管内面のみならず、外面も欠陥に対する健全性を持たせ
る容器貫通配管の補修方法を提供することを目的とす
る。
たもので、容器貫通管３の内面に欠陥が生じた場合、配
管内面のみならず、外面も欠陥に対する健全性を持たせ
る容器貫通配管の補修方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、容
器貫通配管における内面の欠陥部に金属スリーブを挿入
し、この金属スリーブの両端と容器貫通配管とを溶接結
合し、同欠陥部を溶接部により密封するスリーブ補修方
法において、上記金属スリーブを挿入するに先立って、
その挿入部分の配管内面にクラッド溶接を施工すること
を特徴とする。
器貫通配管における内面の欠陥部に金属スリーブを挿入
し、この金属スリーブの両端と容器貫通配管とを溶接結
合し、同欠陥部を溶接部により密封するスリーブ補修方
法において、上記金属スリーブを挿入するに先立って、
その挿入部分の配管内面にクラッド溶接を施工すること
を特徴とする。
【０００９】
【作用】このような構成によれば、容器貫通配管内面に
欠陥部の発生が認められる場合に適用される金属スリー
ブ補修方法において、スリーブを挿入する前に挿入され
る配管内壁の切削面にクラッド溶接を施工することによ
り、欠陥が埋まると同時に、金属スリーブの両端部と貫
通配管を溶接することにより、欠陥部が内部流体と接触
することが無くなり、腐食流体が存在することによる欠
陥部の成長が停止する。また、補修作業後に新たに欠陥
部の発生が懸念される管外面の高残留応力発生部は、ク
ラッド溶接を施工することにより、圧縮応力へと移行
し、新たな欠陥の発生が抑制される。
欠陥部の発生が認められる場合に適用される金属スリー
ブ補修方法において、スリーブを挿入する前に挿入され
る配管内壁の切削面にクラッド溶接を施工することによ
り、欠陥が埋まると同時に、金属スリーブの両端部と貫
通配管を溶接することにより、欠陥部が内部流体と接触
することが無くなり、腐食流体が存在することによる欠
陥部の成長が停止する。また、補修作業後に新たに欠陥
部の発生が懸念される管外面の高残留応力発生部は、ク
ラッド溶接を施工することにより、圧縮応力へと移行
し、新たな欠陥の発生が抑制される。
【００１０】
【実施例】本発明を図３に示した加圧水型原子炉の圧力
容器の貫通配管に適用した一実施例を図面について説明
すると、同図と同一の符号はそれぞれ同図と同一の部材
を示し、図１はその容器貫通配管の補修要領を示す全体
縦断面図、図２は図１の管外面の残留応力を図６に示し
た補修構造におけるそれと比較して示す図である。
容器の貫通配管に適用した一実施例を図面について説明
すると、同図と同一の符号はそれぞれ同図と同一の部材
を示し、図１はその容器貫通配管の補修要領を示す全体
縦断面図、図２は図１の管外面の残留応力を図６に示し
た補修構造におけるそれと比較して示す図である。
【００１１】本発明では、図１に示すように、金属スリ
ーブ５を挿入する前に、欠陥部のある内壁９に適長にわ
たる表面切削加工ののちクラッド溶接６を施工し、クラ
ッド表面を仕上げた後、従来と同様のスリーブ補修を行
う方法を採る。本方法の採用によって、図２の２１（鎖
線），２２（点線）に示すように、運転時における管外
面２３の残留応力は従来方法での残留応力１９（実
線），２０（破線）より大きく低下し、高引張残留応力
は圧縮応力へ移行し、新たに外面からの欠陥の発生が抑
制できる。この図２に示す管外面における残留応力の挙
動は、中央部貫通配管１０（図３）についての解析結果
であるが、外周部貫通配管１１についても、容器貫通配
管３と容器下鏡板部１が溶接結合されている関係上、中
央部貫通配管１０と実質的に同様の効果が得られる。
ーブ５を挿入する前に、欠陥部のある内壁９に適長にわ
たる表面切削加工ののちクラッド溶接６を施工し、クラ
ッド表面を仕上げた後、従来と同様のスリーブ補修を行
う方法を採る。本方法の採用によって、図２の２１（鎖
線），２２（点線）に示すように、運転時における管外
面２３の残留応力は従来方法での残留応力１９（実
線），２０（破線）より大きく低下し、高引張残留応力
は圧縮応力へ移行し、新たに外面からの欠陥の発生が抑
制できる。この図２に示す管外面における残留応力の挙
動は、中央部貫通配管１０（図３）についての解析結果
であるが、外周部貫通配管１１についても、容器貫通配
管３と容器下鏡板部１が溶接結合されている関係上、中
央部貫通配管１０と実質的に同様の効果が得られる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、スリーブ挿入前に挿入
部分の配管内壁にクラッド溶接を施工し、配管内面を切
削することにより運転時において新たに発生する配管外
面の高引張残留応力を減少させ、外面からの新たな欠陥
の発生を抑制することができる。
部分の配管内壁にクラッド溶接を施工し、配管内面を切
削することにより運転時において新たに発生する配管外
面の高引張残留応力を減少させ、外面からの新たな欠陥
の発生を抑制することができる。
【００１３】要するに本発明によれば、容器貫通配管に
おける内面の欠陥部に金属スリーブを挿入し、この金属
スリーブの両端と容器貫通配管とを溶接結合し、同欠陥
部を溶接部により密封するスリーブ補修方法において、
上記金属スリーブを挿入するに先立って、その挿入部分
の配管内面にクラッド溶接を施工することにより、容器
貫通管３の内面に欠陥が生じた場合、配管内面のみなら
ず、外面も欠陥に対する健全性を持たせる容器貫通配管
の補修方法を得るから、本発明は産業上極めて有益なも
のである。
おける内面の欠陥部に金属スリーブを挿入し、この金属
スリーブの両端と容器貫通配管とを溶接結合し、同欠陥
部を溶接部により密封するスリーブ補修方法において、
上記金属スリーブを挿入するに先立って、その挿入部分
の配管内面にクラッド溶接を施工することにより、容器
貫通管３の内面に欠陥が生じた場合、配管内面のみなら
ず、外面も欠陥に対する健全性を持たせる容器貫通配管
の補修方法を得るから、本発明は産業上極めて有益なも
のである。
【図１】本発明を図３に示す従来の原子炉容器の下鏡板
に適用した一実施例を示す容器貫通配管の補修方法の断
面図である。
に適用した一実施例を示す容器貫通配管の補修方法の断
面図である。
【図２】本発明による図１の管外面の残留応力を図５に
示した構造における残留応力と比較して示した図であ
る。
示した構造における残留応力と比較して示した図であ
る。
【図３】従来の原子炉容器下鏡板部の部分断面図であ
る。
る。
【図４】図２における従来の貫通配管固定方法を示す断
面図である。
面図である。
【図５】図３とは異なる従来の貫通配管固定要領構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】図４とは異なる従来の金属スリーブ補修要領を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図７】図４における貫通配管溶接後の管内面残留応力
を示す図である。
を示す図である。
１ 容器下鏡板部 ２ 貫通孔 ３ 容器貫通配管 ４ 溶接 ５ 金属スリーブ ６ クラッド ７ シーム溶接 ８ 欠陥 ９ 内壁 １０ 中央部貫通配管 １１ 外周部貫通配管 １２ 原子炉容器 １３ 周溶接 １４ スタブチューブ １７ 管内面残留応力 １８ 管外面残留応力 １９ 従来法の管周方向残留応力 ２０ 従来法の管軸方向残留応力 ２１ 本考案の管周方向残留応力 ２２ 本考案の管軸方向残留応力 ２３ 管外面 ６χ 管軸方向残留応力 ６θ 管周方向残留応力
Claims (1)
- 【請求項１】 容器貫通配管における内面の欠陥部に金
属スリーブを挿入し、この金属スリーブの両端と容器貫
通配管とを溶接結合し、同欠陥部を溶接部により密封す
るスリーブ補修方法において、上記金属スリーブを挿入
するに先立って、その挿入部分の配管内面にクラッド溶
接を施工することを特徴とする容器貫通配管の補修方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5289980A JPH07119885A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 容器貫通配管の補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5289980A JPH07119885A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 容器貫通配管の補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07119885A true JPH07119885A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17750225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5289980A Withdrawn JPH07119885A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 容器貫通配管の補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119885A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012121037A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Ihi Corp | 管板に対する管溶接部の補修方法 |
| US9636787B2 (en) | 2015-02-03 | 2017-05-02 | Chevron U.S.A. Inc. | Non-welding apparatus for repair of an enclosure wall and methods for use thereof |
| US9909704B2 (en) | 2015-02-03 | 2018-03-06 | Chevron U.S.A. Inc. | Non-welded apparatus for providing access to the interior of an enclosure and methods for use thereof |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP5289980A patent/JPH07119885A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012121037A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Ihi Corp | 管板に対する管溶接部の補修方法 |
| US9636787B2 (en) | 2015-02-03 | 2017-05-02 | Chevron U.S.A. Inc. | Non-welding apparatus for repair of an enclosure wall and methods for use thereof |
| US9909704B2 (en) | 2015-02-03 | 2018-03-06 | Chevron U.S.A. Inc. | Non-welded apparatus for providing access to the interior of an enclosure and methods for use thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |