JPS60141825A - 二重管部を有する管体の熱処理方法 - Google Patents
二重管部を有する管体の熱処理方法Info
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- JPS60141825A JPS60141825A JP58249698A JP24969883A JPS60141825A JP S60141825 A JPS60141825 A JP S60141825A JP 58249698 A JP58249698 A JP 58249698A JP 24969883 A JP24969883 A JP 24969883A JP S60141825 A JPS60141825 A JP S60141825A
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- 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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
-
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- 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
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- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
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- G21C13/02—Details
- G21C13/032—Joints between tubes and vessel walls, e.g. taking into account thermal stresses
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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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】
・−「産業上の利用分野」
本発明は二Ｘ￥を部を有する管体の熱処理方法に係り、
特に二重管部と単管部とが連設されている金属管の溶接
部等の残留応力教書に好適な熱処理方法に関するもので
おる。
特に二重管部と単管部とが連設されている金属管の溶接
部等の残留応力教書に好適な熱処理方法に関するもので
おる。
「従来技術」
原子カプラント、火力プラント、化学プラント等に用い
られる配管の中には、第１図おるいは第２図に示すよう
に二重管部ｌと単管部２とを有する管体が使用されてい
る。第１図例は、原子炉圧力容器３のノズル４にリング
状中空部５を介在さ、ぜた状態でサーマルスリーブ６が
設けられた構造であり、第２図例は、第１の供液管７に
第２の供液管８が設けられるとともに、液の合流を遅ら
ぜるようにサーマルスリーブ６が設けられた構造でおる
。これらの構造であると、管体の製作上の制約を受けて
台管の継き目等に溶接部９が必要であり、また、販−＃
３接部９の付近には、浴接熱の影％でへ貿引張応力が発
生した状態となり易い。
られる配管の中には、第１図おるいは第２図に示すよう
に二重管部ｌと単管部２とを有する管体が使用されてい
る。第１図例は、原子炉圧力容器３のノズル４にリング
状中空部５を介在さ、ぜた状態でサーマルスリーブ６が
設けられた構造であり、第２図例は、第１の供液管７に
第２の供液管８が設けられるとともに、液の合流を遅ら
ぜるようにサーマルスリーブ６が設けられた構造でおる
。これらの構造であると、管体の製作上の制約を受けて
台管の継き目等に溶接部９が必要であり、また、販−＃
３接部９の付近には、浴接熱の影％でへ貿引張応力が発
生した状態となり易い。
ところで、金属材料、例えば原子力や化学プラント等に
多用されているオーステナイト系ステンレス鋼等におい
ては、引張応力と縞食因子とが共存する場合、病貢割れ
が急速に進行することが知られている。
多用されているオーステナイト系ステンレス鋼等におい
ては、引張応力と縞食因子とが共存する場合、病貢割れ
が急速に進行することが知られている。
このような問題点を解決する手段として、管の中に伎膨
水を神通さぜながら管を誘導加熱して管の内外向に降伏
点以上の熱応力が生じる温度差を与えて、管の内面に残
留圧縮応力を発生させる応力載置法が考えられている。
水を神通さぜながら管を誘導加熱して管の内外向に降伏
点以上の熱応力が生じる温度差を与えて、管の内面に残
留圧縮応力を発生させる応力載置法が考えられている。
しかしながら、このような方法は直管等の単純な形状に
は適用可能であるが、第１図および第２図に示すような
抜雑な形状の管体には不向きである。また、無理に適用
したとしても、例えば図面に示すＡ点で代表する２重管
部分だけが異常に加熱され、これを避けるために入熱量
を減少すると必要な温度差が得られない等の問題を生じ
る。
は適用可能であるが、第１図および第２図に示すような
抜雑な形状の管体には不向きである。また、無理に適用
したとしても、例えば図面に示すＡ点で代表する２重管
部分だけが異常に加熱され、これを避けるために入熱量
を減少すると必要な温度差が得られない等の問題を生じ
る。
「発明の目的」
本発明は従来技術の問題点を有効に解決することができ
るとともに、溶接部の内面の残留応力を引張りから圧縮
に変換することが可能であり、腐食割れの発生、成長を
抑制し、また、容易に実施可能な熱処理方法の提供を目
的とするものである。
るとともに、溶接部の内面の残留応力を引張りから圧縮
に変換することが可能であり、腐食割れの発生、成長を
抑制し、また、容易に実施可能な熱処理方法の提供を目
的とするものである。
［発明のｍ＊Ｊ
このような目的を達成するため、本発明は、二ＴＬ管部
に形成されるリング状中空部が流体の停涌し易い状態で
るることに起因して、加熱時のｑ膨部用が減少すること
を考慮して、管体な流水と停滞水とに接１すさせる状態
で、単管部を加熱して七〇管壁に降伏点以上の熱応力を
発生させる温度差を与え、次いで二重管部の管壁光面付
近に降伏点以上の熱応力を発生させる短時間加熱を行な
った後、時間差をおいて前記単管部の加熱を停止させる
ことを特値とするものである。
に形成されるリング状中空部が流体の停涌し易い状態で
るることに起因して、加熱時のｑ膨部用が減少すること
を考慮して、管体な流水と停滞水とに接１すさせる状態
で、単管部を加熱して七〇管壁に降伏点以上の熱応力を
発生させる温度差を与え、次いで二重管部の管壁光面付
近に降伏点以上の熱応力を発生させる短時間加熱を行な
った後、時間差をおいて前記単管部の加熱を停止させる
ことを特値とするものである。
「実施例」
以下、本発明を第１図例に示す管体、つまり、原子炉圧
力容器３のノズ／Ｉ／４にサーマルスリーブ６を設けた
構造に適用した場合について説明する。
力容器３のノズ／Ｉ／４にサーマルスリーブ６を設けた
構造に適用した場合について説明する。
原子炉圧力容器３の中に矢印で示すようにＱ却水を送り
こむと、管体の内面に流水が、また、リング状中空部５
に停滞水が存在した状部となる。
こむと、管体の内面に流水が、また、リング状中空部５
に停滞水が存在した状部となる。
この状態で単管部２をコイル（上半分の記載を省略しで
ある）Ｘにより誘導加熱して、浴接部９付近の管壁の内
外向の間（モデル点０．Ｄの間）に第３図時間０ないし
Ｔ１で示すように温度差を与える。瞑温度差は、変態温
度よシも低い範囲で管壁に相異なる方向の降伏点以上の
熱応力を発生さぎるに必要な範囲であシ、温度がほぼ定
常状態となる加熱時間Ｔ１は次式によってめることがで
きる。
ある）Ｘにより誘導加熱して、浴接部９付近の管壁の内
外向の間（モデル点０．Ｄの間）に第３図時間０ないし
Ｔ１で示すように温度差を与える。瞑温度差は、変態温
度よシも低い範囲で管壁に相異なる方向の降伏点以上の
熱応力を発生さぎるに必要な範囲であシ、温度がほぼ定
常状態となる加熱時間Ｔ１は次式によってめることがで
きる。
Ｔ、≧０・７・（Ｌｌ）／ａ ・・・・・・・・・（１
）ただし、Ｌ、 ＝ｓｋ大肉厚肉厚部さ ａ＝温度拡散係数 そして、第４図は加熱時間１２時における管体の温度分
布を示しており、例えばモデル点０． Ｄについて検討
すると、温度がそれぞれ５５０℃、１００℃で、降伏点
以上の熱応力を発生さぜるのに十分な温度差となってい
る。
）ただし、Ｌ、 ＝ｓｋ大肉厚肉厚部さ ａ＝温度拡散係数 そして、第４図は加熱時間１２時における管体の温度分
布を示しており、例えばモデル点０． Ｄについて検討
すると、温度がそれぞれ５５０℃、１００℃で、降伏点
以上の熱応力を発生さぜるのに十分な温度差となってい
る。
次いで、二重管部１をコイルＹにより誘導加熱して、管
体を重複加熱状態とするとともに、ノズル４における浴
接鄭９付近の管壁の内外面の間（七デル点Ａ、Ｂの間）
に第３図時間０．ないしＴｔ Ｔ＋ ＝（０，０５〜０
，２ ） （Ｌｘ） ／ ａ −（２まただし、Ｌｔ＝
溶接部の厚さ また、加熱時間Ｔ、−Ｔ、は時間が短かく、いわゆる超
急速加熱である。そして、第５図は時間１１時における
管体の温度分布を示しており、例えはモデル点ＡＳ Ｂ
について検討すると、ｍ［がそれぞれ３５０℃、７０℃
で、降伏点以上の熱応力を発生さぎ得る温度差となって
いる。かつ、第５図に示すように管体の全加熱範囲を通
して厚さ方向にほぼ一様な温度分布が与えられた状態で
るる。
体を重複加熱状態とするとともに、ノズル４における浴
接鄭９付近の管壁の内外面の間（七デル点Ａ、Ｂの間）
に第３図時間０．ないしＴｔ Ｔ＋ ＝（０，０５〜０
，２ ） （Ｌｘ） ／ ａ −（２まただし、Ｌｔ＝
溶接部の厚さ また、加熱時間Ｔ、−Ｔ、は時間が短かく、いわゆる超
急速加熱である。そして、第５図は時間１１時における
管体の温度分布を示しており、例えはモデル点ＡＳ Ｂ
について検討すると、ｍ［がそれぞれ３５０℃、７０℃
で、降伏点以上の熱応力を発生さぎ得る温度差となって
いる。かつ、第５図に示すように管体の全加熱範囲を通
して厚さ方向にほぼ一様な温度分布が与えられた状態で
るる。
次いで、管体をほぼ均一な速度で冷却すると、ｑ膨水に
接触している部分等に残留圧縮応力を発生させることが
できる筈でおるが、第１図に示す管体は流水と停滞水と
の冷却能力の差が太きいため、同時に加熱を停止すると
、流水に接触している部分が先にメ却され、二ＴＬ管部
１、例えばモデル点Ａ、Ｂの付近等がいわゆるホットス
ポットとして残υ応力［５ｃ善幼釆を低減する原因とな
りかねない。そこで、コイルＹによる誘導加熱を停止し
、第３図時間Ｔ、ないしＴ、で示すように二重管部ｌの
Ｑ＃を先に始める。この冷却に必賛な時間Ｔ。
接触している部分等に残留圧縮応力を発生させることが
できる筈でおるが、第１図に示す管体は流水と停滞水と
の冷却能力の差が太きいため、同時に加熱を停止すると
、流水に接触している部分が先にメ却され、二ＴＬ管部
１、例えばモデル点Ａ、Ｂの付近等がいわゆるホットス
ポットとして残υ応力［５ｃ善幼釆を低減する原因とな
りかねない。そこで、コイルＹによる誘導加熱を停止し
、第３図時間Ｔ、ないしＴ、で示すように二重管部ｌの
Ｑ＃を先に始める。この冷却に必賛な時間Ｔ。
−Ｔ、は、概ね
’ｒ、−’ｒ、≧（Ｌｘ）／ａ ・・・・・・・・・・
・・・・・ （３）で与えられる。
・・・・・ （３）で与えられる。
このような設定をして時刻Ｔ３にコイルＸによる誘導加
熱を停止して蹟却すると、第６図に示すような残留応力
を得ることができる。第６図について補足説明すると、
サーマルスリーブ６を除く管体の内面付近に発生する残
留応力は、周方向応力（ＨＯＯＰ ５ＴＲＥｓｓ ）お
よび管軸方向応力（ＡＸＴＡＬ ５ＴＲＥＳ日）が火線
および破線で示すようになり、特に溶接部付近等、例え
ば七デル点Ｂ、 Ｄに代表されるように応力を牧舎した
い部分では、それぞれ残留圧縮応力を生じた状態、つま
り、管体を流れる流体が腐食因子を含有するものでおっ
ても、腐食因子によって腐食割れの発生を抑制し、かつ
、若干の腐食割れの発生が本熱処理前にあってもその通
行を妨げる状態とすることができるものである。また、
第６図において、管体をメツシュ分割した部分は、残留
応力をめるときの有限要素を示し、管体内面に位置する
任意の有限要素から垂線を引いたとき、曲線と父差した
点の残留応力値と対応することを表わしている。
熱を停止して蹟却すると、第６図に示すような残留応力
を得ることができる。第６図について補足説明すると、
サーマルスリーブ６を除く管体の内面付近に発生する残
留応力は、周方向応力（ＨＯＯＰ ５ＴＲＥｓｓ ）お
よび管軸方向応力（ＡＸＴＡＬ ５ＴＲＥＳ日）が火線
および破線で示すようになり、特に溶接部付近等、例え
ば七デル点Ｂ、 Ｄに代表されるように応力を牧舎した
い部分では、それぞれ残留圧縮応力を生じた状態、つま
り、管体を流れる流体が腐食因子を含有するものでおっ
ても、腐食因子によって腐食割れの発生を抑制し、かつ
、若干の腐食割れの発生が本熱処理前にあってもその通
行を妨げる状態とすることができるものである。また、
第６図において、管体をメツシュ分割した部分は、残留
応力をめるときの有限要素を示し、管体内面に位置する
任意の有限要素から垂線を引いたとき、曲線と父差した
点の残留応力値と対応することを表わしている。
なお、ここまで、第１図に示す管体について説明したが
、第２図例の管体あるいは類似する他の管体等について
も同様な熱処理方法にょ楓実施し得ることは勿論である
。
、第２図例の管体あるいは類似する他の管体等について
も同様な熱処理方法にょ楓実施し得ることは勿論である
。
「発明の効果」
以上説明したように本発明によれば、次のような効果を
奏することができる。
奏することができる。
■ 従来東施困−でめった直管部と二ｌ管部とを接続し
た管体、また、二重管部にリング状中空部を有し【流体
が停滞し易いような管体に対して、管体内面等の応力改
誉を実施し、腐食割れの発生、成長を抑制することがで
きる。
た管体、また、二重管部にリング状中空部を有し【流体
が停滞し易いような管体に対して、管体内面等の応力改
誉を実施し、腐食割れの発生、成長を抑制することがで
きる。
■ 管体の形状が複雑な場合でも、別々にかつ時間差を
おいて誘導加熱することにょシ目的とする残留圧縮応力
を付与することができ、また、適用範囲が広く容易に実
施することができる。
おいて誘導加熱することにょシ目的とする残留圧縮応力
を付与することができ、また、適用範囲が広く容易に実
施することができる。
第１図および第２図は二重管部を有する管体の碑造例を
示す一部を省略した縦断面図、第３図は本発明の適用例
における加熱ニーと各部の温度との関係曲線図、第４図
は第３図のＴ、における管体の温度分布図、第５図は第
３図のＴ、における管体の一度分布図、第６図は第３図
のＮ却後に管体に発生する残留応力を示す曲線図である
。 １・・・二重管部、２・・・年Ｗ部、５・・・リング状
中空部、６・・・サーマルスリーブ、９・・・溶接部、
Ｘ・・・コイル、Ｙ・・・コイル。 出願人 石川島播磨重工業株式会社 第１図 第２図 第３図 ＯＴＩ Ｔ２ Ｔ３ −（吟舶）
示す一部を省略した縦断面図、第３図は本発明の適用例
における加熱ニーと各部の温度との関係曲線図、第４図
は第３図のＴ、における管体の温度分布図、第５図は第
３図のＴ、における管体の一度分布図、第６図は第３図
のＮ却後に管体に発生する残留応力を示す曲線図である
。 １・・・二重管部、２・・・年Ｗ部、５・・・リング状
中空部、６・・・サーマルスリーブ、９・・・溶接部、
Ｘ・・・コイル、Ｙ・・・コイル。 出願人 石川島播磨重工業株式会社 第１図 第２図 第３図 ＯＴＩ Ｔ２ Ｔ３ −（吟舶）
Claims (1)
- 二１に管部と単管部とが連設されるとともに二重管部に
リング状中空部が形成されている管体を熱処理する方法
において、管体内にｑ４Ｉ水を押通さぜるとともにリン
グ状中空部に帰順水を存在さきた状態とし、単管部を加
熱することによシその管壁内外表面付近に相異なる方向
の降伏点以上の熱応力を発生さする温反差を与え、次い
で二重管部の管壁内外表面付近に降伏点以上の熱応力を
発生さ「る短時間加熱を行なった後、時間差をおいてＡ
ｉＪ記単管部の加熱を停止させることを特畝とする二重
管部を有する管体の熱処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58249698A JPS60141825A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 二重管部を有する管体の熱処理方法 |
| US06/671,976 US4608101A (en) | 1983-12-27 | 1984-11-16 | Method for heat treating pipe with double-pipe section |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58249698A JPS60141825A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 二重管部を有する管体の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141825A true JPS60141825A (ja) | 1985-07-26 |
| JPH045730B2 JPH045730B2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=17196870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58249698A Granted JPS60141825A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 二重管部を有する管体の熱処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4608101A (ja) |
| JP (1) | JPS60141825A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62211325A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 二重金属管等の残留応力改善方法 |
| JPS63171828A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 二重金属管等の残留応力改善方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0699755B2 (ja) * | 1984-11-14 | 1994-12-07 | 石川島播磨重工業株式会社 | 金属管の熱処理方法 |
| DE3445371A1 (de) * | 1984-12-10 | 1986-06-12 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verfahren zum herstellen von rohren fuer die erdoel- und erdgasindustrie und von bohrgestaengeeinheiten |
| JPS63112089A (ja) * | 1986-10-28 | 1988-05-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 二重金属管等の残留応力改善方法 |
| US4820359A (en) * | 1987-03-12 | 1989-04-11 | Westinghouse Electric Corp. | Process for thermally stress-relieving a tube |
| JP2003074761A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-12 | Tokai Rubber Ind Ltd | 金属不透過膜及び不透過性ホース |
| JP4969221B2 (ja) * | 2006-11-28 | 2012-07-04 | 三菱重工業株式会社 | 劣化部の再生方法、劣化部の再生装置 |
| JP2012066277A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 枝管溶接部の熱処理方法および管台構造 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4229235A (en) * | 1977-10-25 | 1980-10-21 | Hitachi, Ltd. | Heat-treating method for pipes |
| JPS5950730B2 (ja) * | 1978-06-07 | 1984-12-10 | 第一高周波工業株式会社 | オ−ステナイト系ステンレス鋼管などの残留応力の改善方法 |
| JPS589786A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-20 | Hitachi Ltd | 配管系の溶接部の熱処理方法 |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58249698A patent/JPS60141825A/ja active Granted
-
1984
- 1984-11-16 US US06/671,976 patent/US4608101A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62211325A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 二重金属管等の残留応力改善方法 |
| JPS63171828A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 二重金属管等の残留応力改善方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4608101A (en) | 1986-08-26 |
| JPH045730B2 (ja) | 1992-02-03 |
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