JPS6225477B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶接された構造体の製作に関し、特
に溶接された金属構造体内の亀裂の伝播を制限す
るための装置に関する。

本発明は、船体、油タンクの壁等のような溶接
された金属構造体内の脆い割れ目及び延性のある
割れ目の伝播に耐えるために、使用されることが
できる。

本発明は、低い包囲作用温度で用いられるガス
輸送管路の場合に特に有利であり、この場合に
は、割れ目のなだれ型（avalanche−type）伝播
のもつとも起りそうな径路の場所に亀裂阻止手段
を設けるために有利に適用されることができる。

従来の亀裂伝播阻止部材としては、例えば「ラ
ツセルニー」（“Razrushenie”）「マシノストロエ
ニー」（“Mashino stroenie 40〜43頁）に開示さ
れたものがあり、これは第６図に示すように、互
に溶接されるべき２つの金属板２からなる構造体
の間に、多層片３ａからなる亀裂伝播阻止部材を
配置し、多層片３ａと各金属板２とを溶接接手
６′で接続したものである。この亀裂伝播阻止部
材は、多層孔３ａの各々が亀裂に対して大きな抵
抗力をもつ金属材料で作られていて、しかも多層
に構成されているため、一方の金属板２に発生し
た亀裂１が他方の金属板２に伝播するのを防止す
る或る程度の効果を期待できるが、多層片３ａ自
体に亀裂伝播を阻止する特別の工夫がなされてい
ないため、特に高速度で伝播する亀裂を完全に防
止する能力は不充分である。

この多層亀裂阻止装置の長さは、前記亀裂を阻
止し得る所の亀裂阻止装置の範囲内の亀裂径路の
長さにより決定される。高圧構造体特に大きい直
径（1200〜1400mm）の管から作られたガス輸送管
路内のなだれ型割れ目発生の場合には、亀裂の伝
播速度は、400〜600ｍ／秒の大きさになることが
ある。このように高速度で伝播する亀裂を充分に
阻止するためには、多層孔３ａを亀裂に対して特
別大きな抵抗力をもつ金属材料で作らねばなら
ず、このことは亀裂伝播阻止部材自体がきわめて
高価なものとなつてしまう。

従つて本発明の目的は、亀裂伝播阻止部材を単
に多層片で構成するだけでなく、多層片３に亀裂
伝播を有効に阻止する溝を設けることにより、確
実に亀裂伝播の阻止を図ることのできる亀裂伝播
阻止部材を提供することにある。

本発明のこの目的は、互に溶接される金属構造
体の間に設ける亀裂伝播阻止部材において、前記
亀裂伝播阻止部材が多層片で構成されていて、該
多層片の少くとも１つの層には、亀裂の伝播方向
に対して或る角度をなして配置された少くとも１
つの溝が形成されていることを特徴とする亀裂伝
播阻止部材により達成される。

以下、添付図面に示す実施例に基き本発明を詳
細に説明する。

金属板２から作られた溶接された構造体（船
体、圧力容器、ガス輸送管路等）内の亀裂伝播阻
止部材は、多層片３の形に作られ且つ多層片３の
少くとも１つの層５の中に溝４を有する構造体の
一部であり、この溝は、亀裂１の伝播の起りそう
な方向に対して或る角度をなして配列されてい
る。

溝の長さを減少させると共に、夫々の溝により
亀裂の頂点を遮断する蓋然性を高めるために、溝
は、亀裂の径路の最も起りそうな方向に対して90
度に近い角度で配列されること、が好都合であ
る。

溝４は、多層片３の層５の中で離間した関係に
配置されるか、又は前記多層片（第２図）の少く
とも２つの層において同じ位置に設けることがで
きる。

亀裂伝播阻止部材のような多層片３を合体して
いる構造体の気密は、多層片３の外側の層の溝４
の両側に、貫通溶融された溶接接手６（第３図）
を設けることにより保証することができる。

金属板２から作られた溶接された構造体２が輸
送管路（第４図）であるとき、多層片３は、コイ
ル状に巻回された層５を有する管の形に作られ、
各溝４の長さは、多層片３（第５図）の少くとも
一巻きの長さに等しい。

それに加えて、多層片３の層内の溝４は、相互
に平行に延びることができる（第１図〜第３
図）。

多層片３の気密を保証するためには、その内側
の層５の少くとも１つが連続的に作られるべきで
ある。

ここに提案している亀裂伝播阻止部材により亀
裂の伝播を阻止することは、次のようにして行な
われる。

伝播している亀裂１（第１図、第５図）が、多
層片３の本体に入り、溝４の縁に達し、その反対
側の縁で亀裂を形成することなく、その伝播を阻
止する。

提案している多層片は、次の方法で作られる。
多層片に組立てられる前に、幾つかの層には、研
摩機即ち薄い研摩砥石の助けで作られる溝が設け
られる。その後、溝が本発明に従つて相互に位置
決めされるように、板が、板の多層積み重ねに組
立てられる。

輸送管路内で用いるための提案している亀裂伝
播阻止部材は、先ず真直にされ次に所要の寸法に
切断されたストリツプを第４図に示すようにコイ
ル状に巻回して作られ、層の数は巻回数と一致す
る。その後、単数又は複数の溝が、板の中に所要
の形状と長さに作られる。このようにして作られ
た半成品は、次に所要の形状に形作られる。

提案している亀裂伝播阻止部材の効果を試すた
めに、1420mm管から組立てられた２つの160ｍの
輸送管路片が、空気圧により試験された。試験中
の管の温度は15℃で、その内部の空気圧は7.5で
あつた。

各輸送管路片の間に、本発明の亀裂伝播阻止部
材が挿入された。

試験は、一方の輸送管路片に固定されたトリニ
トロトルエンの装填火薬を爆発させて、一方の輸
送管路片内に脆い亀裂を生じさせ、他方の輸送管
路片内に延性ある亀裂を生じさせることにより行
なわれた。両方の場合に於て、亀裂は、多層片内
に設けられた溝まで伝播し、他方亀裂伝播阻止部
材の後方の輸送管路の部分が影響を受けないまゝ
でるように管理された。

例えば直径1400mmの輸送管路内での、提案して
いる亀裂伝播阻止部材の使用は、該亀裂阻止部材
の長さを1.5ｍに減少させることを可能ならし
め、この長さは、層に溝を設けていない従来の亀
裂伝播部材（第６図）に比べ約1/2の長さに相当
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、金属板からなる金属構造体の中に挿
入された多層片の形に構成された本発明の亀裂伝
播阻止部材の概要図であり、１つの層の一部破断
図をも示す。第２図は、本発明の亀裂伝播阻止部
材の一実施例の概要図であり、２つの層に設けた
溝がほぼ同じ位置に設けられている状態を示す斜
視図である。第３図は、本発明の亀裂伝播阻止部
材の他の実施例を示す概要図であり、多層片の外
側の層が貫通溶融された、斜視図である。第４図
は、本発明の更に他の実施例を示す概略端面図で
ある。第５図は、多層片内の亀裂を阻止する機構
を示す概要図である。第６図は、従来の亀裂伝播
阻止部材を示す斜視図である。 １……亀裂、２……金属板、３……構造体内に
挿入された多層片、４……溝、５……多層片の
層、６……貫通溶融された溶融接手。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互に溶接される金属構造体の間に設ける亀裂
   伝播阻止部材において、 前記亀裂伝播阻止部材が多層片３で構成されて
   いて、該多層片３の少くとも１つの層には、亀裂
   １の伝播方向に対して或る角度をなして配設され
   た少くとも１つの溝４が形成されていることを特
   徴とする亀裂伝播阻止部材。 ２ 前記溝４は、前記多層片３の少くとも２つの
   層において同じ位置に設けられていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の亀裂伝播阻
   止部材。 ３ 前記多層片３のうちの外側の層５に形成した
   溝４の両側には、前記外側の層５の厚さ以上の深
   さで溶接された溶接接手６が形成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
   記載の亀裂伝播阻止部材。 ４ 前記互に溶接される金属構造体が輸送管路で
   あるときには、前記多層片３が巻回された構造で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第
   ３項のいずれか１項に記載の亀裂伝播阻止部材。 ５ 前記巻回された構造の多層片３に形成される
   溝４の長さは、多層片３の少くとも一巻きの長さ
   に相当することを特徴とする特許請求の範囲第４
   項に記載の亀裂伝播阻止部材。 ６ 前記多層片３の少くとも１つの層には溝４が
   設けられていないことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項〜第５項のいずれか１項に記載の亀裂伝
   播阻止部材。 ７ 前記溝４は、相互に平行に形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第６項の
   いずれか１項に記載の亀裂伝播阻止部材。