JPS6328825A - 金属管の残留応力改善方法 - Google Patents
金属管の残留応力改善方法Info
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- JPS6328825A JPS6328825A JP61171056A JP17105686A JPS6328825A JP S6328825 A JPS6328825 A JP S6328825A JP 61171056 A JP61171056 A JP 61171056A JP 17105686 A JP17105686 A JP 17105686A JP S6328825 A JPS6328825 A JP S6328825A
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- welded joint
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (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】
「産業上の利用分野」
本発明は、金属管の残留応力改善方法に関するものであ
る。
る。
「従来の技術」
一般に、金属材料、例えば原子力発電プラントや化学プ
ラントに他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、引っ張り応力と腐食因子とが共存する場
合、応力腐食割れが進行することが知られている。特に
、溶接継手によって管体を連結して配管路を構成するよ
うにしている場合は、溶接時の熱影響を受けて、溶接部
の近傍の表面に引っ張り残留応力が発生した状態となり
易い。
ラントに他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、引っ張り応力と腐食因子とが共存する場
合、応力腐食割れが進行することが知られている。特に
、溶接継手によって管体を連結して配管路を構成するよ
うにしている場合は、溶接時の熱影響を受けて、溶接部
の近傍の表面に引っ張り残留応力が発生した状態となり
易い。
従来、オーステナイト系ステンレス鋼管等における残留
応力改善方法としては、管の内部に冷却水を挿通さ仕な
がら管壁を誘導加熱して、内外表面の温度差により、管
の内面に圧縮の残留応力を付与する技術等が機業されて
いる。
応力改善方法としては、管の内部に冷却水を挿通さ仕な
がら管壁を誘導加熱して、内外表面の温度差により、管
の内面に圧縮の残留応力を付与する技術等が機業されて
いる。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、このような従来方法の例であると、配管
の中に冷却水を流すことのできる場合や、単体の管であ
る場合には適用可能であるが、プラントに組み込まれて
いる配管では、既設部分との干渉等により冷却水を流す
ことができない等の制限を受は易くなる。
の中に冷却水を流すことのできる場合や、単体の管であ
る場合には適用可能であるが、プラントに組み込まれて
いる配管では、既設部分との干渉等により冷却水を流す
ことができない等の制限を受は易くなる。
本発明は、このような従来技術の問題点を有効に解決す
るとともに、管体単独の状態、あるいは配管路か形成さ
れている状態等の影響を受けることがなく、金属管の内
面に残留圧縮応力を付与して耐食性を向上させるもので
ある。
るとともに、管体単独の状態、あるいは配管路か形成さ
れている状態等の影響を受けることがなく、金属管の内
面に残留圧縮応力を付与して耐食性を向上させるもので
ある。
「問題点を解決するための手段」
金属管の処理・対象箇所の外側表面に拘束リングを接触
状態に外嵌し、前記処理対象箇所を加熱して管壁内側の
一部に降伏点を越える引っ張り応力を発生させた後冷却
するものであり、加熱により管壁が外側に熱膨張しよう
として、拘束リングの内側に曲げ変形が生じ、内面近傍
に引っ張り応力が付加される。引っ張り応力が降伏点を
越えると、その部分が塑性変形により伸びをともない、
管軸方向の寸法が大きくなる。この部分は、冷却後の状
態において、寸法変化を生じなかった管壁の他の部分に
よって圧縮されて、圧縮残留応力が付与された状態に保
持される。
状態に外嵌し、前記処理対象箇所を加熱して管壁内側の
一部に降伏点を越える引っ張り応力を発生させた後冷却
するものであり、加熱により管壁が外側に熱膨張しよう
として、拘束リングの内側に曲げ変形が生じ、内面近傍
に引っ張り応力が付加される。引っ張り応力が降伏点を
越えると、その部分が塑性変形により伸びをともない、
管軸方向の寸法が大きくなる。この部分は、冷却後の状
態において、寸法変化を生じなかった管壁の他の部分に
よって圧縮されて、圧縮残留応力が付与された状態に保
持される。
「実施例」
以下、本発明に係る金属管の残留応力改善方法を適用し
た一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明する。
た一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明する。
該−実施例では、金属管（管体）ｌがオーステナイト系
ステンレス鋼管であるとともに、残留応力を改善した部
分、つまり処理対象箇所２が溶接継手３の近傍に形成さ
れ易い熱影響部等の内面となっており、このため、第１
図に示すように、二つの処理対象箇所２が溶接継手３の
両側近傍に存在している。
ステンレス鋼管であるとともに、残留応力を改善した部
分、つまり処理対象箇所２が溶接継手３の近傍に形成さ
れ易い熱影響部等の内面となっており、このため、第１
図に示すように、二つの処理対象箇所２が溶接継手３の
両側近傍に存在している。
また、処理対象箇所２の半径方向外方となっている外側
表面に、パイプクランプ等の拘束リング４を外嵌して、
緊密な接触状態に固定する。このときの拘束リング４は
、外側表面に対する接触部分（締結部分）と非接触部分
（非締結部分）との境界が、処理対象箇所２のほぼ中心
となるように、つまり、第２図の鎖線Ｘ−Ｙに合わせて
位置設定を行なう。
表面に、パイプクランプ等の拘束リング４を外嵌して、
緊密な接触状態に固定する。このときの拘束リング４は
、外側表面に対する接触部分（締結部分）と非接触部分
（非締結部分）との境界が、処理対象箇所２のほぼ中心
となるように、つまり、第２図の鎖線Ｘ−Ｙに合わせて
位置設定を行なう。
さらに、拘束リング４の付近に管壁を加熱するための高
周波加熱コイル５を配設する。なお、金属管ｌの内部に
は冷却水を挿通させない。
周波加熱コイル５を配設する。なお、金属管ｌの内部に
は冷却水を挿通させない。
そして、高周波加熱コイル５に通電して、金属管ｌにお
ける処理対象箇所２の近傍の管壁を加熱する。
ける処理対象箇所２の近傍の管壁を加熱する。
該加熱によって拘束リング４の近傍における管壁の温度
が上昇し、加熱されている部分の管壁が半径外方向に熱
膨張しようとする。しかし、拘束リング４の直下部分で
は、熱膨張が抑制されるため、処理対象箇所２には、第
２図に矢印で示すような鎖線Ｘ−Ｙをほぼ中心とする曲
げモーメントが生じる。この曲げモーメントにより、処
理対象箇所２の内側表面及びその近傍に、引っ、張り応
力が発生する。引っ張り応力が降伏点を越えると、その
部分の管壁が伸びる方向に塑性変形して、管軸方向の寸
法がわずかに大きくなる現象がともなう。
が上昇し、加熱されている部分の管壁が半径外方向に熱
膨張しようとする。しかし、拘束リング４の直下部分で
は、熱膨張が抑制されるため、処理対象箇所２には、第
２図に矢印で示すような鎖線Ｘ−Ｙをほぼ中心とする曲
げモーメントが生じる。この曲げモーメントにより、処
理対象箇所２の内側表面及びその近傍に、引っ、張り応
力が発生する。引っ張り応力が降伏点を越えると、その
部分の管壁が伸びる方向に塑性変形して、管軸方向の寸
法がわずかに大きくなる現象がともなう。
次いで、処理対象箇所２に塑性変形を発生させた後に自
然冷却等により、管壁の温度を低下させると、寸法変化
を生じなかった管壁の他の部分が当初の寸法に復元しよ
うとし、一方、塑性変形によって寸法が大きくなった部
分がそれを妨げようとして、塑性変形部分が圧縮される
ことになり、処理対象箇所２の内側表面に圧縮残留応力
が付与された状態となる。また、寸法が増加した分だけ
、管壁の他の部分により圧縮状態が保持されることにな
る。なお、冷却後において拘束リング４は金属管１から
外して撤去される。
然冷却等により、管壁の温度を低下させると、寸法変化
を生じなかった管壁の他の部分が当初の寸法に復元しよ
うとし、一方、塑性変形によって寸法が大きくなった部
分がそれを妨げようとして、塑性変形部分が圧縮される
ことになり、処理対象箇所２の内側表面に圧縮残留応力
が付与された状態となる。また、寸法が増加した分だけ
、管壁の他の部分により圧縮状態が保持されることにな
る。なお、冷却後において拘束リング４は金属管１から
外して撤去される。
このような金属管１と拘束リング４との関係について、
説明を補足すると、高周波加熱コイル５に通電したとき
の誘導加熱により、金属管［と拘束リング４との温度が
それぞれ上昇して熱膨張するため、拘束リング４につい
ては、線膨張係数の小さい材料で構成するようにするか
、高周波加熱コイル５による誘導加熱が少なくなる位置
関係とするか、拘束リング４の形状を大きくして平均温
度を低（するか等の方法により、加熱状態で金属管ｌを
締結する作用を生じさせるように、膨張による形状変化
にともなう曲げ量を求めて、加熱程度等を設定する。
説明を補足すると、高周波加熱コイル５に通電したとき
の誘導加熱により、金属管［と拘束リング４との温度が
それぞれ上昇して熱膨張するため、拘束リング４につい
ては、線膨張係数の小さい材料で構成するようにするか
、高周波加熱コイル５による誘導加熱が少なくなる位置
関係とするか、拘束リング４の形状を大きくして平均温
度を低（するか等の方法により、加熱状態で金属管ｌを
締結する作用を生じさせるように、膨張による形状変化
にともなう曲げ量を求めて、加熱程度等を設定する。
なお、本発明は次の実施態様を包含するものである。
■金属管がオーステナイト系ステンレス鋼以外の材料で
あるものを処理対象とすること。
あるものを処理対象とすること。
■溶接継手以外の部分を処理対象箇所とすること。
■拘束リングの一方の側のみを処理対象箇所とすること
。
。
■拘束リングを必要に応じて冷却すること。
■拘束リングの管軸方向の大きさを小さくするか、ある
いは内方に突出させた断面形状として、拘束リングの直
下の残留応力改善を行なうこと。
いは内方に突出させた断面形状として、拘束リングの直
下の残留応力改善を行なうこと。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明における金属管の残留応力
改善方法によれば、金属管の外側表面に拘束リングを外
嵌して、加熱することにより、処理対象箇所に曲げによ
る塑性変形を発生させて、一部の管軸方向の寸法を大き
くし、目的とする箇所に圧縮残留応力を付与した改良を
するものであるから、配管の内部に冷却水を存在させる
必要がなく、既設設備との干渉を生じることが少なく、
敷設済みの配管にも適用することができる。
改善方法によれば、金属管の外側表面に拘束リングを外
嵌して、加熱することにより、処理対象箇所に曲げによ
る塑性変形を発生させて、一部の管軸方向の寸法を大き
くし、目的とする箇所に圧縮残留応力を付与した改良を
するものであるから、配管の内部に冷却水を存在させる
必要がなく、既設設備との干渉を生じることが少なく、
敷設済みの配管にも適用することができる。
また、従来技術例と比較して、冷却水を必要としないた
め、作業性を向上させることができるとともに、実施が
容易で適用範囲を広くすることができる等の効果を奏す
るものである。
め、作業性を向上させることができるとともに、実施が
容易で適用範囲を広くすることができる等の効果を奏す
るものである。
図面は本発明の金属管の残留応力改善方法の一実施例を
示すもので、第１図は加熱方法の概略図、第２図は加熱
状態における曲げモーメントの発生状１３ら説明図であ
る。 ｌ・・・・・・金属管、２・・・・・・処理対象箇所、
３・・・・・・溶接継手、４・・・・・・拘束リング、
５・・・・・・誘導加熱コイル。
示すもので、第１図は加熱方法の概略図、第２図は加熱
状態における曲げモーメントの発生状１３ら説明図であ
る。 ｌ・・・・・・金属管、２・・・・・・処理対象箇所、
３・・・・・・溶接継手、４・・・・・・拘束リング、
５・・・・・・誘導加熱コイル。
Claims (1)
- 金属管の処理対象箇所の外側表面に拘束リングを接触状
態に外嵌し、前記処理対象箇所を加熱して管壁内側の一
部に降伏点を越える引っ張り応力を発生させた後冷却す
ることを特徴とする金属管の残留応力改善方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171056A JPS6328825A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 金属管の残留応力改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171056A JPS6328825A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 金属管の残留応力改善方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6328825A true JPS6328825A (ja) | 1988-02-06 |
Family
ID=15916252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61171056A Pending JPS6328825A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 金属管の残留応力改善方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6328825A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015045036A1 (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 中国電力株式会社 | クリープ損傷が生じた耐熱金属材料部材の再生熱処理方法 |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61171056A patent/JPS6328825A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015045036A1 (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 中国電力株式会社 | クリープ損傷が生じた耐熱金属材料部材の再生熱処理方法 |
| CN105555977A (zh) * | 2013-09-25 | 2016-05-04 | 中国电力株式会社 | 产生了蠕变损伤的耐热金属材料构件的修复热处理方法 |
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