JPS5943822A - 管類の熱処理方法 - Google Patents
管類の熱処理方法Info
- Publication number
- JPS5943822A JPS5943822A JP15574882A JP15574882A JPS5943822A JP S5943822 A JPS5943822 A JP S5943822A JP 15574882 A JP15574882 A JP 15574882A JP 15574882 A JP15574882 A JP 15574882A JP S5943822 A JPS5943822 A JP S5943822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outside
- cooling
- heating
- rapidly
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は管や管状容器などの残留応力を改善しようとす
る部分の熱処理方法に係る。
る部分の熱処理方法に係る。
プラント配管や管状容器の溶接継手の近傍では、内外面
ともに、残留応力が引張状態となっている。このため５
ＣＣ（応力腐食割れ）が生ずるなどの不都合があった。
ともに、残留応力が引張状態となっている。このため５
ＣＣ（応力腐食割れ）が生ずるなどの不都合があった。
これに対して従来は主として管内流体によるＳＣＣを考
慮して、管内面の引張残留応力を軽減さらには圧縮状態
とするために、これまでいくつかの方法が提案されてい
る。これらの方法は主として、板厚方向に温度勾配をつ
けたり、又は機械的に拡管したりすることによって内面
の残留応力を改善しようとするものであるが、これらの
方法は外面の残留応力を改善することができないばかり
か、逆に引張の残留応力状態となってし１い、外面にと
っては極めて不都合であった。
慮して、管内面の引張残留応力を軽減さらには圧縮状態
とするために、これまでいくつかの方法が提案されてい
る。これらの方法は主として、板厚方向に温度勾配をつ
けたり、又は機械的に拡管したりすることによって内面
の残留応力を改善しようとするものであるが、これらの
方法は外面の残留応力を改善することができないばかり
か、逆に引張の残留応力状態となってし１い、外面にと
っては極めて不都合であった。
本発明は、管類の内面のみならず外向の環境も同様に悪
い場合を考慮して、内外面ともに引張残留応力を軽減な
いしは圧縮残留応力とすることを目的とし、管類の内外
面の残留応力を改善しようとする部分を、外面から急速
に短時間加熱し、直後に外面から急速に冷却することを
特徴とする管類の熱処理方法を提供する。本発明方法は
、このように外面よりのみの熱処置１（よって、内外面
ともに残留応力を改善することができるものであり、こ
れは既設プラントなど管内への処置が困難な場合におい
ても、内外面とも残留応力を改善することができ、実用
−Ｌ非常に有効なものである。
い場合を考慮して、内外面ともに引張残留応力を軽減な
いしは圧縮残留応力とすることを目的とし、管類の内外
面の残留応力を改善しようとする部分を、外面から急速
に短時間加熱し、直後に外面から急速に冷却することを
特徴とする管類の熱処理方法を提供する。本発明方法は
、このように外面よりのみの熱処置１（よって、内外面
ともに残留応力を改善することができるものであり、こ
れは既設プラントなど管内への処置が困難な場合におい
ても、内外面とも残留応力を改善することができ、実用
−Ｌ非常に有効なものである。
本発明方法の一実施例を図面について説明する。
第１図において、管２の溶接部３など残留応力を改善し
ようとする部分を、外面から取囲んだ加熱装置１によっ
てできるだけ急トドに加熱する。この加熱装置１は、高
周波加熱装置、ガス炎加熱装置、その他の加熱装置など
いずれでも良いが、できるだけ外面のみをかつ急速に加
熱できるものを選ぶ。
ようとする部分を、外面から取囲んだ加熱装置１によっ
てできるだけ急トドに加熱する。この加熱装置１は、高
周波加熱装置、ガス炎加熱装置、その他の加熱装置など
いずれでも良いが、できるだけ外面のみをかつ急速に加
熱できるものを選ぶ。
次に第２図に示すような冷却装置４にて、加熱終了後直
ちに冷却を開始する。この冷却も噴水冷却などできるだ
け効率のよいものが望ましい。
ちに冷却を開始する。この冷却も噴水冷却などできるだ
け効率のよいものが望ましい。
本発明方法の効果を示すために、熱弾塑性有限要素法を
用いた数値解析によって１本発明方法の７ミユレーシヨ
ンを実験したので、この結果を説明する。
用いた数値解析によって１本発明方法の７ミユレーシヨ
ンを実験したので、この結果を説明する。
計算は第３図に示すように、内径ｔｏｏｗｉ。
板厚１０咽のステンレスパイプとし−Ｃ解析した。
温度分布は管軸方向には均一とし、拘束条件に上り管長
さを無限大として計算した。加熱は外表面から０５咽の
深さの範囲において１ ｃａｌ ７ｍｍ２・ｓｅｃ の
入熱ｆ ４ ｓｅｃ間与えた。これはこのパイプを巾１
００叫にわたって加熱する場合には７５ ｋＷ で加熱
した場合に相当する。又空気への熱伝達係数（内面側）
は約２ Ｘ １０ ’ｃａｌ／ｍｍ２・℃・ｓｅＱ ＊
水冷却による熱伝達係数（外面側）は約２ Ｘ １ｏ−
Ｆｃａｌ／−・℃・５ｅｃ（＋：採用した。この値は噴
水冷却などかなり能率の良い冷却を行なった場合の値で
ある。
さを無限大として計算した。加熱は外表面から０５咽の
深さの範囲において１ ｃａｌ ７ｍｍ２・ｓｅｃ の
入熱ｆ ４ ｓｅｃ間与えた。これはこのパイプを巾１
００叫にわたって加熱する場合には７５ ｋＷ で加熱
した場合に相当する。又空気への熱伝達係数（内面側）
は約２ Ｘ １０ ’ｃａｌ／ｍｍ２・℃・ｓｅＱ ＊
水冷却による熱伝達係数（外面側）は約２ Ｘ １ｏ−
Ｆｃａｌ／−・℃・５ｅｃ（＋：採用した。この値は噴
水冷却などかなり能率の良い冷却を行なった場合の値で
ある。
計算結果を第４図〜第６図に示す。第４図には板厚内温
度分布の履歴図を示し、第５図には軸方向、第６図には
周方向の板厚内応力分布履歴図を示す。第４図示の如く
、４秒間の加熱により内外面にはほぼ５００℃の温度差
が生じ。
度分布の履歴図を示し、第５図には軸方向、第６図には
周方向の板厚内応力分布履歴図を示す。第４図示の如く
、４秒間の加熱により内外面にはほぼ５００℃の温度差
が生じ。
第５図、第６図示の如き内１ｍ引張、外面圧縮の応力が
生じる。
生じる。
その後冷却によって内外面の温度差がなくなるにしたが
い、応力分−布は逆転し内面圧縮、外面引張となる。し
かしさらに外面を冷却しつづけると、板厚内部より外表
面付近の侃、度が大きく低下し、この温度分布によって
生じ２る熱応力によ、って外表面も又圧縮となる。
い、応力分−布は逆転し内面圧縮、外面引張となる。し
かしさらに外面を冷却しつづけると、板厚内部より外表
面付近の侃、度が大きく低下し、この温度分布によって
生じ２る熱応力によ、って外表面も又圧縮となる。
この計算例では初期残留応力がない場合であるが１本発
明処理によって、処理体〕の周方向残留応力は、内面−
９Ｋ９ｆ／ｗｎ２．板中火で」−２０に９ｆ、７ｍｍ２
゜外面で一９Ｋｆｆ／ｍｍ２となっている。
明処理によって、処理体〕の周方向残留応力は、内面−
９Ｋ９ｆ／ｗｎ２．板中火で」−２０に９ｆ、７ｍｍ２
゜外面で一９Ｋｆｆ／ｍｍ２となっている。
第１図および第２図は本発明方法の一実施例の要領図、
第３図は本発明方法の具体的実験における管の寸法説明
図、第４図〜第６図は同上の実験における温度分布図、
応力分布図である。 ｌ：加熱装置、２：管、３：溶接部、４：冷却装置。 第１図 匹フＺ乙り２＝り乙 嫡３図 第４図 面
面鞘５霞
第３図は本発明方法の具体的実験における管の寸法説明
図、第４図〜第６図は同上の実験における温度分布図、
応力分布図である。 ｌ：加熱装置、２：管、３：溶接部、４：冷却装置。 第１図 匹フＺ乙り２＝り乙 嫡３図 第４図 面
面鞘５霞
Claims (1)
- 管類の内外面の残留応力を改善し」、つとする部分を外
面から急速に短時間加熱し、直（１） ｖｃ外面から急
速に冷却することを特徴とする管類の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15574882A JPS5943822A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 管類の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15574882A JPS5943822A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 管類の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5943822A true JPS5943822A (ja) | 1984-03-12 |
Family
ID=15612555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15574882A Pending JPS5943822A (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | 管類の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943822A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165724A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 金属管継手溶接部表面の残留応力改善方法 |
| JPH01242720A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | クラッド鋼管の製造方法 |
-
1982
- 1982-09-07 JP JP15574882A patent/JPS5943822A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01165724A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 金属管継手溶接部表面の残留応力改善方法 |
| JPH01242720A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | クラッド鋼管の製造方法 |
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