KR101058137B1 - 용접 이음부의 보전 장치 및 보전 방법 - Google Patents

용접 이음부의 보전 장치 및 보전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 수중 내에 지지된 노즐(4)과 배관(5)을 접합하는 용접 이음부(7), (8)의 내면에 육성 용접하여, 용접 이음부(7), (8)을 보전하기 위한 장치에 있어서, 노즐(4) 및 배관(5) 내에, 육성 용접해야 할 용접 이음부(7), (8)의 전후로 배치되어, 노즐(4) 및 배관(5) 내에 폐색된 작업 영역(A)을 구획 형성하기 위한 실링부재(9)와, 실링부재(9)에 의해 구획 형성된 작업 영역(A) 내를 배수하여 기체 분위기로 만들기 위한 배수 수단(12)과, 기체 분위기로 만든 작업 영역(A) 내에서 용접 이음부(7), (8)의 내면에 육성 용접하기 위한 용접 수단(13)을 갖춘 것이다.

Description

용접 이음부의 보전 장치 및 보전 방법{Apparatus for preserving of welded joint portion and method therefor}
기술분야
본 발명은, 수중 내에 지지된 노즐과 배관을 접합하는 용접 이음부의 내면에 육성 용접하여, 상기 용접 이음부를 보전하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
배경기술
비등 수형 원자로(BWR: Boiling Water Reactor)와 가압 수형 원자로(PWR: Pressurized Water Reactor)등의 원자로의 압력 용기에 있어서는, 압력 용기에 설치된 노즐과 배관을 접합하는 용접 이음부 내면에 잔류 인장 응력이 남아, 응력 부식균열(SCC: Stress Corrosion Cracking)의 발생이 염려된다.
원자로의 압력 용기에 있어서는, 용접 이음부 내면에 SCC가 발생하는 것을 방지하기 위한 목적으로, 고주파 유도 가열 잔류 응력개선(IHSI: Induction Heating Stress Improvement) 또는 쇼트피닝(피닝)으로, 용접 이음부 내면에 잔류하는 인장응력을 저감시키고, 보다 바람직하게는 용접 이음부 내면에 압축응력을 발생시키는 응력개선이 행해지고 있다.
IHSI는, 용접 이음부의 바깥 둘레에 고주파 유도 코일을 설치하고, 용접 이음부(노즐 및 배관) 내에 냉각수를 흘리면서, 고주파 유도 코일에 고주파 전류를 흘려 용접 이음부 및 그 근처를 가열하여, 응력개선에 필요한 내외면 온도차를 발생시킨 후, 용접 이음부를 상온으로 되돌림으로써, 용접 이음부 내면에 잔류하는 인장응력을 저감시키고, 나아가 용접 이음부 내면에 압축응력을 발생시키는 것이다.
피닝은, 용접 이음부 내면에 쇼트라 불리는 입자를 다수 투사함으로써, 용접 이음부 내면을 가소성 변형시켜, 용접 이음부 내면에 잔류하는 인장응력을 저감시키고, 나아가 용접 이음부 내면에 압축응력을 발생시키는 것이다.
그러나, 특히 가압 수형 원자로의 압력용기에 있어서는, 용접 이음부(노즐 및 배관)의 바깥 둘레와 원자로 격납용기(차폐벽 등) 사이에 클리어런스가 충분히 없기 때문에, 고주파 유도 코일을 압력용기에 설치하는 것이 어려워, IHSI를 하는 것이 곤란하다.
특히, 가압 수형 원자로의 압력용기에 있어서는, 압력용기가 원자로 격납용기의 최하부에 있고, 또한 압력용기 자체가 고선량(高線量)이기도 하므로 압력용기에 물을 채운 상태로 피닝을 할 필요가 있기 때문에, 피닝 장치를 압력용기에 설치하는 것이 어렵고, 피닝을 하는 것이 곤란하다.
따라서, IHSI나 피닝 등의 응력개선을 대신하여, 용접 이음부 내면에 SCC가 발생하는 것을 방지하기 위한 목적으로, 용접 이음부 내면에 내부식성이 있는 클래드층(clad layer)을 형성하는 클래드 용접(CRC: Corrosion Resistant Cladding)이 고려된다(예를 들어, 특허문헌 1 등을 참조).
[특허문헌 1]: 특허공개 평10-197679호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
클래드 용접시 문제점으로는, (i) 압력용기 자체가 고선량(高線量)이기도 하므로, 압력용기에 물을 채우고, 동시에, 특히 가압 수형 원자로의 압력용기에 있어서는, 노즐과 증기 발생기 사이에 고정 밸브 등이 설치되어 있지 않으므로, 노즐에 배관 등을 접속시킨 그대로의 상태로 할 필요가 있으며, 물 속에서 용접을 해야 한다는 점, (ii) 가동중인 원자로의 경우, 압력용기의 용접 이음부 내면에 이미 미소한 SCC가 존재할 가능성이 있다는 점을 들 수 있다.
상기 (i)의 문제점을 해소하기 위한 공법으로, 수중 레이저 용접이 개발중이다. 그러나, 이러한 수중 레이저 용접은, 상기 (ii)처럼 용접 이음부 내면에 이미 미소한 SCC가 존재할 경우, SCC에 용접시 SCC 내의 수분이 증발하여 생기는 수증기에 의해, 용접 품질의 확보가 곤란하다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 수중 내에 지지된 노즐과 배관을 접합하는 용접 이음부의 내면에 육성 용접시, 용접 품질을 충분히 확보할 수 있는 장치 및 그 방법을 제공하는 것에 있다.
발명을 해결하기 위한 수단
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수중 내에 지지된 노즐과 배관을 접합하는 용접 이음부의 내면에 육성 용접하고, 상기 용접 이음부를 보전하기 위한 장치에 있어서, 상기 노즐 및 상기 배관 내에, 육성 용접해야 할 상기 용접 이음부의 전후로 배치되어, 상기 노즐 및 상기 배관 내에 폐색된 작업 영역을 구획 형성하기 위한 실링부재(sealing member)와 그 실링부재에 의해 구획 형성된 상기 작업 영역 내를 배수하여 기체 분위기로 만들기 위한 배수 수단과, 기체 분위기로 만든 상기 작업 영역 내에서 용접 이음부의 내면에 육성 용접하기 위한 용접 수단을 갖춘 것이다.
여기서, 상기 실링부재가, 상기 노즐 및 상기 배관 내에 소정의 간격을 두고 삽입되는 복수의 노즐 플러그와, 각 노즐 플러그의 바깥 둘레에 자유롭게 확축(擴縮) 가능하도록 설치되어, 그 노즐 플러그와 상기 노즐 및 상기 배관의 내면과의 사이를 봉하기 위한 실링튜브(sealing tube)를 가져도 된다.
또한, 상기 용접 수단이, 상기 복수의 노즐 플러그 간에 걸쳐진 가이드 로드와, 그 가이드 로드에, 그 축방향 및 반경(半徑) 방향으로 자유롭게 이동 가능하고, 동시에, 주방향으로 자유롭게 회전 가능하도록 지지되는 용접 토치를 가져도 된다.
또한, 상기 배수 수단이, 상기 작업 영역 내에 기체를 공급하는 공급관과, 그 공급관에 의해 상기 작업 영역 내에 공급되는 기체를 따라 상기 작업 영역 내를 배수하는 배수관을 가져도 된다.
또한, 상기 용접 이음부 내면의 육성 용접에 앞서, 상기 용접 이음부를 건조 시키기 위한 건조 수단을 갖추어도 된다.
또한, 상기 용접 이음부를 연마하기 위한 연마 수단을 갖추어도 된다.
또한, 상기 용접 이음부를 검사하기 위한 검사 수단을 갖추어도 된다.
또한, 상기 용접 이음부 내면의 육성 용접에 앞서, 상기 작업 영역 내에 쉴드 가스(shield gas)를 공급하여, 상기 작업 영역 내를 쉴드 가스 분위기로 만들기 위한 쉴드 가스 공급 수단을 갖추어도 된다.
또한 본 발명은, 수중 내에 지지된 노즐과 배관을 접합하는 용접 이음부의 내면에 육성 용접하고, 상기 용접 이음부를 보전하기 위한 방법에 있어, 육성 용접해야 할 상기 용접 이음부의 전후로, 상기 노즐 및 상기 배관 내에 폐색된 작업 영역을 구획 형성하고, 구획 형성된 상기 작업 영역 내를 배수하여 기체 분위기로 만들어, 기체 분위기로 만든 상기 작업 영역 내에서 상기 용접 이음부의 내면에 육성 용접하는 것이다.
여기서, 상기 작업 영역 내에 기체를 공급하고, 상기 작업 영역 내에 공급되는 기체를 따라, 상기 작업 영역 내를 배수해도 된다.
또한, 상기 용접 이음부 내면의 육성 용접에 앞서, 상기 용접 이음부를 건조시켜도 된다.
또한, 상기 용접 이음부 내면의 육성 용접에 앞서, 상기 용접 이음부를 연마해도 된다.
또한, 상기 용접 이음부 내면의 육성 용접에 앞서, 상기 용접 이음부를 검사해도 된다.
또한, 상기 용접 이음부 내면의 육성 용접에 앞서, 상기 작업 영역 내에 쉴드 가스를 공급하여, 상기 작업 영역 내를 쉴드 가스 분위기로 만들어도 된다.
또한, 상기 용접 이음부 내면에 육성 용접한 후, 상기 용접 이음부를 연마해도 된다.
또한, 상기 용접 이음부 내면에 육성 용접한 후, 상기 용접 이음부를 검사해도 된다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 수중 내에 지지된 노즐과 배관을 접합하는 용접 이음부의 내면에 육성 용접시, 용접 품질을 충분히 확보할 수 있는 뛰어난 효과를 가져온다.
도면의 간단한 설명
도1은, 본 발명의 일실시 형태의 보전 장치를 적용한 원자로 압력 용기의 개략도이다.
도2는, 육성 용접 전의 상태를 나타내는 압력 용기의 단면도이다.
도3은, 육성 용접 후의 상태를 나타내는 압력 용기의 단면도이다.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
4: 노즐 5: 배관
7: 용접 이음(용접 이음부) 8: 용접 이음(용접 이음부)
9: 실링부재 10: 제1고압 실링튜브(실링튜브)
11: 제2고압 실링튜브(실링튜브) 12: 배수 수단
13: 용접 수단 14: 제1노즐 플러그(노즐 플러그)
15: 제2노즐 플러그(노즐 플러그) 16: 가이드 로드
17: 공급관 18: 배출관
23: 용접 토치 28: 건조 수단
29: 건조 수단 30: 연마 수단
32: 검사 수단 35: 쉴드 가스(shield gas) 공급 수단
A: 작업 영역
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명에 적합한 실시 형태를 첨부한 도면에 근거하여 상술한다.
도1은, 본 발명의 일실시 형태의 보전 장치를 적용한 원자로 압력 용기의 개략도이다. 도2는, 육성 용접 전의 상태를 나타내는 압력 용기의 단면도이다. 도3은, 육성 용접 후의 상태를 나타내는 압력 용기의 단면도이다.
도1 중, 부호 1은 압력 용기, 2는 원자로 웰(nuclear reactor well), 3은 오퍼레이션 플로어(조작 플로어)이다. 용기(1)는, 가압 수형 원자로의 압력 용기이다.
도2에서 볼 수 있듯이, 압력 용기(1)의 동체에는, 압력 용기(1)의 내부와 외부를 연통하는 노즐(4)이 설치된다. 노즐(4)에는 압력 용기(1) 내로 냉각수를 공급 하는 급수관이나, 압력 용기(1) 내에서 가열된 고온수를 증기발생기에 도입하기 위한 도입관 등의 배관(5)이 접합된다.
압력 용기(1)는, 저합금 강철(예를 들어, P-3 등)로 구성된다. 압력 용기(1)는, 그 내벽면이 스테인레스 강철(예를 들어, SUS308 등)로 이루어진 클래드층(clad layer)(6)에 의해 형성된다.
배관(5)은, 스테인레스 강철(예를 들어, P-8 등)로 이루어진다. 배관(5)은, 니켈기 합금(예를 들어, 인코넬(등록상표) 82 또는 인코넬 182 등)으로 구성된 용접 이음(용접 이음부)(7), (8)을 개재(介在)시켜, 노즐(4)의 선단부에 접합된다.
본 실시 형태의 보전 장치는, 노즐(4) 및 배관(5) 내에, 육성 용접해야 할 용접 이음(7), (8)의 전후로 배치시켜, 노즐(4) 및 배관(5) 내에 폐색된 작업 영역(A)을 구획 형성하기 위한 실링부재(sealing member)(9)와, 실링부재(9)에 의해 구획 형성된 작업 영역(A) 내를 배수하여 기체 분위기로 만들기 위한 배수 수단(12)과, 기체 분위기로 만든 작업 영역(A) 내에서 용접 이음(7), (8)의 내면에 육성 용접하기 위한 용접 수단(13)을 갖춘다.
실링부재(9)는, 노즐(4) 및 배관(5) 내에 소정의 간격을 두고 삽입되는 복수(본 실시 형태에서는, 두개)의 노즐 플러그(14), (15)와, 복수의 노즐 플러그(14), (15)를 서로 연결하기 위하여, 복수의 노즐 플러그(14), (15)간에 걸쳐진 가이드 로드(16)와, 각 노즐 플러그(14), (15)의 바깥 둘레에 자유롭게 확축(擴縮) 가능하도록 설치되어, 각 노즐 플러그(14), (15)와 노즐(4) 및 배관(5)의 내면과의 사이를 봉하기 위한 실링튜브(sealing tube)(제1고압 실링튜브(10) 및 제2고압 실 링튜브(11))로 주로 구성된다.
복수의 노즐 플러그(14), (15)는, 노즐(4) 측(도2 중 우측)에 배치되는 제1노즐 플러그(14)와, 제1노즐 플러그(14)에 대하여 노즐(4)의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어, 배관(5) 측(도2 중 좌측)에 배치되는 제2노즐 플러그(15)로 이루어진다. 제1노즐 플러그(14) 및 제2노즐 플러그(15)는, 그 외경이 노즐(4) 및 배관(5)에 삽입 가능하게 설정된다. 제1노즐 플러그(14) 및 제2노즐 플러그(15)는, 압력 용기(1)의 내부 쪽에서 노즐(4) 및 배관(5)에 삽입된다.
제1노즐 플러그(14)는, 거의 원통 형상으로 형성되어 있고, 한쪽 끝(도2 중 우측)이 폐색되어 있다. 제2노즐 플러그(15)는, 거의 원통 형상으로 형성되어 있고, 양 끝이 폐색되어 있다.
제1노즐 플러그(14)에는, 작업 영역(A) 내에 개구하는 공급관(17) 및 배출관(18)이 설치된다. 제1노즐 플러그(14)에는, 전원, 공기, 쉴드 가스(shield gas) 등의 유틸리티를 실링부재(9)에 공급하기 위한 와이어나 호스(19)가 접속된다.
제1노즐 플러그(14)의 바깥 둘레에는, 노즐(4)의 코너부(4a)에 대향하는 플랜지(flange)(14a) 및, 플랜지(14a)와 노즐(4)의 코너부(4a)와의 사이를 봉하기 위한 방수 봉인용 O링(20)이 설치된다.
제2노즐 플러그(15)의 바깥 둘레에는, 주방향(周方向)으로 소정의 간격을 두고 배치된 복수의 작은 바퀴(21)가 설치된다.
실링부재(sealing member)(9)(제1노즐 플러그(14) 및 제2노즐 플러그(15))를 노즐(4)에 삽입하면, 실링부재(9)는, 제2노즐 플러그(15)에 설치한 작은 바퀴(21) 에 의해 가이드되어 노즐(4) 및 배관(5)내로 진행하고, 제1노즐 플러그(14)에 설치한 O링(20)이 노즐(4)의 코너부(4a)에 당접한 순간 정지한다.
제1고압 실링튜브(sealing tube)(10)는, 제1노즐 플러그(14)의 바깥 둘레에 설치한 실링 홈(sealing groove)(14b)에 감합된다. 제2고압 실링튜브(11)는, 제2노즐 플러그(15)의 바깥 둘레에 설치한 실링 홈(15a)에 감합된다.
실링부재(9)(제1노즐 플러그(14) 및 제2노즐 플러그(15))를 노즐(4) 및 배관(5) 내에 삽입한 상태에서, 고압기체(본 실시 형태에서는, 공기)를 제1고압 실링튜브(10) 및 제2고압 실링튜브(11)내에 공급하면, 제1고압 실링튜브(10)가 팽창하여 노즐(4)의 내면에 밀착하고, 제2고압 실링튜브(11)가 팽창하여 배관(5)의 내면에 밀착한다.
배수 수단(12)은, 작업 영역(A) 내의 잔수를 퍼지(배출)한다.
배수 수단(12)은, 작업 영역(A)에 고압기체(본 실시 형태에서는, 공기)를 공급관(17)을 통해 공급하고, 공급관(17)에 의해 작업 영역(A)에 공급되는 고압 기체를 따라, 작업 영역(A) 내의 물을 배출관(18)을 통해 퍼지함으로써, 작업 영역(A)을 기체 분위기(기중)로 만든다. 배출관(18)에 도입된 물은, 호스(19)를 사이에 두고 오퍼레이션 플로어(3)에 배치된 저류조(도시되지 않음)로 배출된다.
용접 수단(13)은, 용접 이음(7), (8)의 내면에 SCC가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 용접 이음(7), (8)의 내면, 그 근방의 노즐(4)의 내면 및 배관(5)의 내면을 덮는 신규 클래드층(clad layer)(육성층)(22)(도3 참조)을 형성한다.
용접 수단(13)은, 제1노즐 플러그(14) 및 제2노즐 플러그(15)간에 걸쳐진 가 이드 로드(16)에, 가이드 로드(16)(노즐(4))의 축방향 및 반경(半徑) 방향으로 자유롭게 이동 가능하고, 동시에, 주방향(周方向)으로 자유롭게 회전 가능하도록 지지되는 용접 토치(23)(본 실시 형태에서는, TIG용접 토치)와, 용접 토치(23)의 선단부까지 내SCC성 및 내부식성을 갖는 용가봉(용접와이어)을 공급하는 용가봉 공급장치(24)를 갖고 있다.
제1노즐 플러그(14)에는, 용접 토치(23) 및 뒤에서 서술할 그라인더(25)를 가이드 로드(16)(노즐(4))의 축방향 및 반경 방향으로 이동시킴과 동시에, 주방향으로 선회(旋回)시키기 위한 가동 장치(26)가 설치된다.
용접 토치(23) 및 용가봉 공급 장치(24)는, 가동 장치(26)에 설치된 지지 로드(27)에 설치된다.
용접 수단(13)은, 입열 조건을 컨트롤 하여, 용가봉 공급 장치(24)로 용가봉을 공급하면서, 용접 토치(23)의 전극과 피용접면(용접 이음(7), (8)의 내면, 그 근방의 노즐(4)의 내면 및 배관(5)의 내면)과의 사이에서 아크 방전시키고, 그 상태에서, 가동 장치(26)로 용접 토치(23)를 노즐(4)의 주방향으로 선회시킴으로써, 용접 이음(7), (8)의 내면, 그 근방의 노즐(4)의 내면 및 배관(5)의 내면에 클래드층(clad layer)(22)을 형성한다.
보전 장치는, 용접 이음(7), (8)의 내면의 육성 용접에 앞서, 피용접면을 건조시키기 위한 건조 수단(28), (29)을 갖추고 있다.
건조 수단(28)은, 작업 영역(A)에 비교적 고온의 고압 기체(본 실시 형태에서는, 건조 공기)를 공급관(17)을 통해 공급함으로써, 피용접면을 건조시킨다.
또한, 건조 수단(29)은, 입열 조건을 컨트롤 하여, 용가봉을 공급하지 않고, 용접 토치(23)의 전극과 피용접면 사이에서 아크 방전시켜, 아크를 열원으로 피용접면을 가열함으로써, 피용접면을 건조시킨다.
보전 장치는, 용접 이음(7), (8)의 내면의 육성 용접에 앞서, 피용접면을 연마함과 동시에, 용접 이음(7), (8)의 내면의 육성 용접 후에, 형성된 클래드층(22)을 연마하기 위한 연마(연삭) 수단(30)을 갖추고 있다.
연마 수단(30)은, 피용접면, 또는 형성된 클래드층(22)을 연마하는 그라인더(25)를 갖고 있다.
그라인더(25)는, 가동 장치(26)에 설치된 지지 로드(31)에 설치된다.
연마 수단(30)은, 그라인더(25)를 피용접면, 또는 형성된 클래드층(22)에 당접시킨 상태에서, 가동 장치(26)로 그라인더(25)를 노즐(4)의 주방향으로 선회시킴으로써, 피용접면, 또는 형성된 클래드층(22)을 연마한다.
보전 장치는, 용접 이음(7), (8)의 내면의 육성 용접에 앞서, 피용접면을 검사함과 동시에, 용접 이음(7), (8)의 내면의 육성 용접 후에, 형성된 클래드층(22)을 검사하기 위한 검사 수단(32)을 갖추고 있다.
검사 수단(32)은, 용접 토치(23)가 설치된 지지 로드(27) 및 그라인더(25)가 설치된 지지 로드(31)에 각각 설치된 카메라(CCD카메라)(33), (34)를 갖고 있다.
검사 수단(32)은, 카메라(33), (34)로 피용접면, 또는 형성된 클래드층(22)을 촬영하여 모니터(도시되지 않음)에 표시시킨다. 모니터를 통해 피용접면, 또는 형성된 클래드층(22)을 관찰하는 외관 검사를 행한다.
보전 장치는, 용접 이음(7), (8)의 내면의 육성 용접에 앞서, 작업 영역(A)에 쉴드 가스(shield gas)를 공급하여, 작업 영역(A) 내를 쉴드 가스 분위기로 만들기 위한 쉴드 가스 공급 수단(35)을 갖추고 있다.
쉴드 가스 공급 수단(35)은, 작업 영역(A)에 쉴드 가스로서의 불활성 가스(예를 들어, 아르곤 가스(Ar) 등)를 공급관(17)을 통해 공급함으로써, 작업 영역(A)을 쉴드 가스 분위기로 만든다.
본 실시 형태의 보전 방법을 설명한다.
(1단계) 원자로 웰(nuclear reactor well)(2)을 만수로 만든다(도1 참조).
(2단계) 실링부재(sealing member)(9)(제1노즐 플러그(14) 및 제2노즐 플러그(15)), 실린더(36), 실링부재(노즐 플러그) 조작 유닛(37), 실린더 조작 유닛(38), 호스나 와이어 등의 기재를 오퍼레이션 플로어(3)에 반입한다(도1 참조).
(3단계) 실링부재(9) 및 실린더(36)를 반입 빔(39)에 설치하고, 그 반입 빔(39)을, 오퍼레이션 플로어(3)에 설치되어 있는 크레인(천공 크레인)(40)으로 매달아 압력 용기(1) 내로 이동시킨다(도1 참조). 반입 빔(39)을 압력 용기(1) 내의 소정의 높이까지 매단 상태에서, 실린더(36)로 실링부재(9)를 노즐(4) 및 배관(5) 내에 삽입한다.
(4단계) 제1고압 실링튜브(sealing tube)(10) 및 제2고압 실링튜브(11)로 노즐(4) 및 배관(5)과 실링부재(9)(제1노즐 플러그(14) 및 제2노즐 플러그(15))와의 사이를 봉한 상태에서, 공기를 작업 영역(A)에 공급하고, 작업 영역(A) 내의 잔수를 배출하여, 작업 영역(A)을 기체 분위기로 만든다.
이어서, 건조 공기 공급으로 전환하여, 작업 영역(A)에 건조 공기를 소정의 시간(예를 들어, 3시간 정도)동안 공급하여, 피용접면을 건조시킨다.
피용접면을 건조시킨 후에 쉴드 가스(shield gas) 공급으로 전환하여, 작업 영역(A)에 쉴드 가스를 공급하여, 작업 영역(A)을 쉴드 가스 분위기로 만든다. 배출관(18)(호스(19))에서 배출되는 쉴드 가스 중 산소 농도를 계측함으로써, 작업 영역(A)의 퍼지 상황을 확인한다.
(5단계) 필요에 따라, 그라인더(25)로 피용접면을 연마하고, 피용접면에 부착된 찌꺼기와 클래드 등의 이물을 제거한다.
(6단계) 입열 조건을 컨트롤하여, 용가봉을 공급하지 않고, 용접 토치(23)의 전극과 피용접면 사이에서 아크 방전시켜, 아크를 열원으로 피용접면을 소정의 온도(10℃정도)로 가열함으로써, 피용접면을 건조시키고, 용접 이음(7), (8)에 존재하는 SCC 내의 수분을 증발시킨다.
다음으로, 카메라(33), (34)로 피용접면의 상태를 촬영하여 모니터에 표시시키고, 피용접면의 상태에 이상이 없는가를 확인한다.
(7단계) 모든 피용접면의 상태를 확인한 후에, 입열 조건을 컨트롤 하여 용가봉을 공급하면서, 용접 토치(23)의 전극과 피용접면 간에 아크 방전시키고, 용가봉을 용융(溶融)하여, 용접 이음(7), (8)의 내면, 그 근방의 노즐(4)의 내면 및 배관(5)의 내면에, 용접 이음(7), (8)을 덮는 소정의 층(본 실시 형태에서는, 3층)인 클래드층(clad layer)(22)을 형성한다(도3참조).
(8단계) 카메라(33), (34)로, 형성된 클래드층(22)의 상태를 촬영하여 모니 터에 표시시키고, 형성된 클래드층(22)의 상태에 이상이 없는가를 확인한다.
(9단계) 필요에 따라, 그라인더(25)로, 형성된 클래드층(clad layer)(22)을 연마한다.
(10단계) 배출관(18)(호스(19))을 통해 작업 영역(A) 내의 이물을 진공(vacuum) 회수한다.
(11단계) 실링부재(9)(제1노즐 플러그(14) 및 제2노즐 플러그(15))를 노즐(4)에서 떼어낸다.
즉, 본 실시 형태에 따르면, 육성 용접해야 할 용접 이음(7), (8)의 전후로, 노즐(4) 및 배관(5) 내에 폐색된 작업 영역(A)을 구획 형성하고, 구획 형성된 작업 영역(A) 내를 배수하여 기체 분위기로 만들어, 기체 분위기로 만든 작업 영역(A) 내에서 용접 이음(7), (8)의 내면에 육성 용접하도록 했기 때문에, 기체(氣中, gas) 환경 하에서 육성 용접을 할 수 있고, 용접 품질을 충분히 확보할 수 있다.
이상, 본 발명에 적합한 실시 형태에 관하여 설명했으나, 본 발명은 상기 실시 형태에만 한정되지 않고 다른 여러 가지 실시 형태를 만들어 내는 것이 가능하다.
예를 들어, 검사 수단으로, 침투 탐상(浸透 探傷) 장치를 가져도 된다.

Claims (16)

  1. 수중 내에 지지된 노즐과 배관을 접합하는 용접 이음부의 내면에 육성 용접하여, 상기 용접 이음부를 보전하기 위한 장치에 있어서,
    상기 노즐 및 상기 배관 내에, 육성 용접해야 할 상기 용접 이음부의 전후로 배치되어, 상기 노즐 및 상기 배관 내에 폐색된 작업 영역을 구획 형성하기 위한 실링부재와, 그 실링부재에 의해 구획 형성된 상기 작업 영역 내를 배수하여 기체 분위기로 만들기 위한 배수 수단과, 기체 분위기로 만든 상기 작업 영역 내에서 상기 용접 이음부의 내면에 육성 용접하기 위한 용접 수단을 갖추고,
    상기 실링부재가, 상기 노즐 및 상기 배관 내에 소정의 간격을 두고 삽입되는 복수의 노즐 플러그와, 각 노즐 플러그의 바깥 둘레에 자유롭게 확축(擴縮) 가능하도록 설치되어, 그 노즐 플러그와 상기 노즐 및 상기 배관의 내면과의 사이를 봉하기 위한 실링튜브를 가지며,
    상기 용접 수단이, 상기 복수의 노즐 플러그 간에 걸쳐진 가이드 로드와, 그 가이드 로드에, 그 축방향 및 반경(半徑) 방향으로 자유롭게 이동 가능하고, 동시에, 주방향(周方向)으로 자유롭게 회전 가능하도록 지지되는 용접 토치를 갖는 것을 특징으로 하는 용접 이음부의 보전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배수 수단이, 상기 작업 영역 내에 기체를 공급하는 공급관과, 그 공급관에 의해 상기 작업 영역 내에 공급되는 기체를 따라 상기 작업 영역 내를 배수하는 배출관을 갖는 것을 특징으로 하는 용접 이음부의 보전 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 용접 이음부의 내면의 육성 용접에 앞서, 상기 용접 이음부를 건조시키기 위한 건조 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 용접 이음부의 보전 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 용접 이음부를 연마하기 위한 연마 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 용접 이음부의 보전 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 용접 이음부를 검사하기 위한 검사 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 용접 이음부의 보전 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 용접 이음부의 내면의 육성 용접에 앞서, 상기 작업 영역 내에 쉴드 가스를 공급하고, 상기 작업 영역 내를 쉴드 가스 분위기로 만들기 위한 쉴드 가스 공급 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 용접 이음부의 보전 장치.
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