WO2011129401A1 - 超音波ピーニング施工方法及び浮体式建造物 - Google Patents

超音波ピーニング施工方法及び浮体式建造物 Download PDF

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哲男 岡田
貴則 出口
太一郎 下田
純哉 原
文秀 稲村
大地 加野
哲二 福岡
啓介 小汐
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
IHI Marine United Inc
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    • B23K2103/04—Steel or steel alloys

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic peening method and a floating structure, and in particular, an ultrasonic peening method applied to a floating structure such as a container ship and the ultrasonic peening was applied by the ultrasonic peening method. It relates to floating structures.
  • ultrasonic peening As a technique for improving fatigue strength of a welded portion in a building such as a ship, a marine plant, or a bridge.
  • This technology improves the weld toe shape by continuously applying a pin with a radius R at the tip to the weld using ultrasonic waves as a vibration source, forming a residual compressive stress field, and transferring the R shape of the pin.
  • the fatigue strength of the weld toe is improved (see, for example, Patent Document 1).
  • the fatigue strength of the welded portion can be further improved (see, for example, Patent Document 2).
  • the stress field fluctuated depending on the history of the load applied to the building acting after ultrasonic peening, and the effect of ultrasonic peening may be reduced.
  • the self-weight acts at the construction stage on land
  • buoyancy acts in addition to the self-weight after launch
  • the stress field acting on the building will vary greatly. Therefore, even if ultrasonic peening is applied at the construction stage on land and a compressive stress field is formed at the weld, the compressive stress field is reduced by the tensile stress field formed by buoyancy after launch at some locations. There was a problem that the effect of improving the fatigue strength by peening was reduced.
  • the present invention was devised in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic peening method and a floating structure that can suppress the reduction in the effect of ultrasonic peening due to launch. .
  • an ultrasonic wave is applied to a welded portion between a floating structure and a structure to be welded to the floating structure with an ultrasonically excited pin to improve the fatigue strength of the welded portion.
  • a sonic peening method, a structure welding process for welding and attaching the structure to the floating structure, and a building launching process for launching the floating structure to which the structure is attached There is provided an ultrasonic peening method, comprising: an ultrasonic peening process for performing ultrasonic peening on the welded portion of the floating structure in a state where buoyancy is generated.
  • a floating structure having a structure attached by welding, and the structure is attached to the floating structure at a welded portion between the floating structure and the structure.
  • the ultrasonic peening process may be performed in a state where a load is loaded on the floating structure. Furthermore, you may make it adjust the buoyancy which arises in the said floating structure by adjusting the loading position and loading weight of the said load.
  • a welded portion temporary coating step for performing a temporary coating for covering the welded portion. Furthermore, you may have the temporary coating peeling process which peels the temporary coating before the said ultrasonic peening process. Moreover, you may have the welding part coating process which coats the said welding part after the said ultrasonic peening process.
  • the floating structure is, for example, a ship having an opening on the deck, and the structure is a fitting that is welded around the opening, for example.
  • the structure is welded to the floating structure, and the ultrasonic peening is performed after launching.
  • Ultrasonic peening can be performed in a state where a tensile stress field is formed at a predetermined weld of a structure in a building, and the effect reduction due to the launch of ultrasonic peening can be suppressed.
  • a special special treatment is required. Ultrasonic peening can be performed efficiently without the need for tools and extra labor.
  • FIG. 1 shows an ultrasonic peening method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1A shows a building construction process
  • FIG. 1B shows a structure welding process
  • FIG. 1C shows a building launch process
  • 2A and 2B are diagrams showing a floating structure according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 2A shows a side view of the container ship, and FIG. 2B shows a top view of the container ship.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view of a portion III in FIG. 4A and 4B are schematic diagrams for explaining the ultrasonic peening process.
  • FIG. 1 shows an ultrasonic peening method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1A shows a building construction process
  • FIG. 1B shows a structure welding process
  • FIG. 1C shows a building launch process
  • 2A and 2B are diagrams showing a floating structure according to an embodiment of the present invention,
  • FIG. 4A is a perspective view of a welded portion before ultrasonic peening
  • FIG. 4B is a perspective view of a welded portion during ultrasonic peening
  • FIG. 4C is a perspective view of a welded portion after ultrasonic peening
  • FIG. 4D is a cross-sectional view of a welded portion after ultrasonic peening
  • FIG. 4E is a cross-sectional view of a welded portion subjected to a weld coating process after ultrasonic peening. Show.
  • the ultrasonic peening method according to the embodiment of the present invention is applied to a welded portion 3 between a floating structure 1 and a structure 2 welded to the floating structure 1.
  • An ultrasonic peening method for improving the fatigue strength of the welded portion 3 by applying an impact with a pin 4 vibrated by a sound wave, the building construction process for constructing the floating structure 1, and the floating structure 1 A structure welding process in which the structure 2 is welded to the structure, a building launch process in which the floating structure 1 to which the structure 2 is attached is launched, and a floating structure 1 in a state where buoyancy is generated
  • the floating structure 1 is, for example, a ship having an opening on a deck, and specifically, a container ship 11 as shown in FIG. As shown in FIGS. 2A and 2B, the container ship 11 includes a plurality of holds 13 partitioned at a lower portion of the deck 12 of the hull, an opening 14 formed in the upper deck 12 of each hold 13, 14 and a hatch cover 15 covering 14. Further, the container ship 11 includes an engine room 16 and a bridge 17 on the rear side of the hull.
  • the floating structure 1 is not limited to the container ship 11, but may be any other type of ship, marine plant, semi-sub-type, or floating as long as it is a floating structure that is built on land and launched. This includes a drilling rig of a type, a bottomed offshore structure that is temporarily launched during construction, and the like.
  • the structure 2 is, for example, a fitting that is welded around the opening of a ship, and specifically, a fitting that is welded around the opening 14 of the container ship 11 as shown in FIG. It is a product.
  • the container ship 11 has a hatch combing 21 erected on the deck 12 on the periphery of the opening 14.
  • the hatch combing 21 includes a combing stay 23 disposed on the deck 12, a combing top 24 disposed on the combing stay 23, and a hatch end combing disposed on the edge of the opening 14 in the ship width direction. 25 and a hatch side combing 26 disposed at the edge of the opening 14 in the ship length direction.
  • the combing stay 23 is welded and attached to the deck 12, the combing top 24 and the hatch side combing 26, and constitutes a beam material of the hatch combing 21 to increase its rigidity and strength.
  • the combing top 24 is attached by welding to the combing stay 23, the hatch end combing 25 and the hatch side combing 26, and constitutes the upper part of the hatch combing 21.
  • a plurality of rest pads 27 are attached to the combing top 24 by welding.
  • the rest pad 27 is a component for fixing the hatch cover 15.
  • the combing top 24 has a cross deck opening 28 so as to form a cross deck between the two openings 14.
  • the hatch end combing 25 is welded to the deck 12, the combing top 24, and the hatch side combing 26, and constitutes a part of the wall surface surrounding the outer periphery of the opening 14.
  • the hatch side combing 26 is welded and attached to the deck 12, the combing stay 23, the combing top 24, and the hatch end combing 25, and constitutes a part of the wall surface surrounding the outer periphery of the opening 14.
  • the structure 2 described above is merely an example, and may be a part (for example, a handrail, a ladder, a winch rack, a ventilation pipe, a living area structure, or the like) welded to a place other than the periphery of the opening 14.
  • it may be a part that is welded when the floating structure 1 is constructed, such as a building block that constitutes the hull, or a reinforcing material such as a bracket or small bone that is welded to the hull.
  • the building construction process is a process of constructing the floating structure 1 on land.
  • the floating structure 1 is a container ship 11, as shown in FIG. 1A, the container ship 11 is built on the stern 6 arranged in the dock 5.
  • the structure welding process is a process of welding various structures 2 to the floating structure 1 on land.
  • a structure 2 such as a hatch combing 21 or a hatch cover 15 is welded and attached to a container ship 11 built in the dock 5.
  • a rust-preventing coating film can be formed on the welded part 3, and deterioration of the welded part 3 before the ultrasonic peening process can be suppressed.
  • the structure welding process and the building construction process do not need to be clearly distinguished from each other.
  • the structure welding is performed even when the hull structural member constituting the floating structure 1 is welded. It can be included in the process.
  • the building launching step is a step of launching the floating structure 1 constructed on land and welded to the structure 2.
  • a ship-type floating structure 1 such as a container ship 11
  • an engine room 16 and a bridge 17 are often arranged on the stern side as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 1C, the weight of the hull before and after the hull against buoyancy becomes heavier than the weight at the center of the hull, a vertical downward force is applied to the bow and stern, and a vertical upward force is applied to the hull center.
  • a tensile force is generated on the deck 12 side and a compressive force is generated on the ship bottom side, and the floating structure 1 is in a so-called hogging state.
  • a tensile force is also generated in the welded portion 3 of the structure 2 such as the hatch combing 21 welded on the deck 12.
  • a large tensile force is likely to be generated at a grayed-out location.
  • ultrasonic peening is applied to the welded part 3 before the building launching process, even if a compressive stress field is formed in the welded part 3 to improve fatigue strength, the welded part 3 as described above. As a result, tensile stress is applied to the film, and the effect of ultrasonic peening is diminished. Therefore, in the present invention, ultrasonic peening is performed after the floating structure 1 welded to the structure 2 is launched.
  • the ultrasonic peening step is a step of performing ultrasonic peening on the welded portion 3 of the floating structure 1 in a state where buoyancy is generated by launching.
  • an impact is applied to the welded part 3 by applying an impact to the welded part 3 of the floating structure 1 and the structure 2 with the pin 4 vibrated by ultrasonic waves.
  • a ceramic piezoelectric element or a magnetostrictor may be used for exciting the pin 4.
  • Such ultrasonic peening is particularly effective when applied to, for example, the corners of the structure 2 or the opening or the width direction portion of the welded portion 3 as shown in gray in FIG.
  • a temporary coating peeling process for peeling the temporary coating coated in the welded part temporary coating process may be sandwiched before the ultrasonic peening process.
  • Ultrasonic peening can be applied easily and effectively by peeling the anticorrosive coating film by this temporary coating peeling step.
  • the coating film thickness does not affect the ultrasonic peening as in the case where the coating film thickness is thin or the coating film is soft, it is not always necessary to peel off the temporarily coated coating film.
  • FIG. 4A As a result of the structure welding process, as shown in FIG. 4A, two steel members 31 are welded, and a weld bead 32 is formed between them.
  • the boundary between the steel member 31 and the weld bead 32 is referred to as a weld toe portion 33.
  • FIG. 4B a pin 4 having a radius R at the tip is continuously hit against the weld toe 33 using ultrasonic waves as a vibration source.
  • FIG. 4C this striking process is performed along the desired weld bead 32.
  • an impact mark 34 is formed on the weld toe 33 by transferring the R shape of the pin 4 to the weld 3, and the shape of the weld toe 33 is improved.
  • the residual compressive stress field 35 is formed.
  • the welded portion 3 is pulled without any special dedicated jig or extra labor.
  • Ultrasonic peening can be performed in a state where a stress field is acting, and reduction of the effect of ultrasonic peening due to launch can be suppressed.
  • the floating structure 1 such as the container ship 11 having such an effect can be obtained.
  • a welding part coating process for coating the welded part 3 may be sandwiched after the ultrasonic peening process.
  • the rust preventive coating film 36 can be formed on the welded part 3 by such a welded part coating step, and deterioration of the welded part 3 can be suppressed.
  • the welded part 3 is not temporarily coated, when the temporarily coated paint film of the welded part 3 is peeled off, when the ultrasonic peening is applied in the temporarily coated state and the paint film is peeled off, the welded part paint is applied. It is effective to carry out the process.
  • FIG. 5 is a figure for demonstrating the effect by the ultrasonic peening construction method which concerns on embodiment of this invention, and has shown the test result of fatigue strength.
  • the horizontal axis indicates the number of fracture repetitions Nf, and the vertical axis indicates the stress range ⁇ S.
  • the test results shown in the figure show that since it is difficult to actually measure the fatigue strength of the welded part 3 using the floating structure 1 such as the container ship 11, two steel materials having a plate thickness of 16 mm (main plate and stiffener) The fatigue strength of the welded portion was measured using a test specimen welded with a metal.
  • the UP treatment material means a treatment material that has been subjected to ultrasonic peening.
  • Case (1) shows the relationship between the stress range ⁇ S generated in the welded part of the UP-treated material that has been subjected to ultrasonic peening under no load and the number of repetitions of fracture Nf. ing.
  • Case (2) shows the relationship between the stress range ⁇ S generated in the welded portion of the UP untreated material where ultrasonic peening is not applied and the number of repetitions of fracture Nf, and is indicated by white diamonds and broken lines in the figure.
  • Case (3) shows the relationship between the stress range ⁇ S generated in the welded portion with a tensile stress of 100 MPa applied to the UP-treated material that has been subjected to ultrasonic peening in an unloaded state, and the number of repetitions of fracture Nf.
  • Case (4) shows the relationship between the stress range ⁇ S generated in the welded part of the UP-treated material subjected to ultrasonic peening under a tensile stress of 100 MPa and the number of repetitions of fracture Nf. is doing.
  • the tensile stress of 100 MPa is substantially equal to the tensile stress applied to the welded portion 3 on the deck 12 when the container ship 11 is launched.
  • case (4) has the highest fatigue strength, and the fatigue strength decreases in the order of case (1), case (3), and case (2). it can.
  • case (3) even if ultrasonic peening is applied to the welded portion in an unloaded state and a compressive stress field is formed in the welded portion, the compressive stress field is reduced by applying a tensile stress of 100 MPa, It can be understood that the effect of improving fatigue strength by ultrasonic peening is reduced.
  • case (3) the fatigue strength is almost the same as in case (2) where ultrasonic peening is not applied to the weld.
  • a tensile stress field is formed by applying a tensile stress of 100 MPa to the weld, and ultrasonic peening is performed under the tensile stress field, and a compressive stress field is applied to the weld. Since it is formed, it is difficult to reduce the effect of improving the fatigue strength even when a tensile stress of 100 MPa is subsequently applied. Therefore, it can be understood that applying the ultrasonic peening to the welded portion 3 after launching the floating structure 1 such as the container ship 11 is effective in maintaining the effect of improving the fatigue strength.
  • FIG. 6 is a correlation diagram showing the relationship between local stress and strain applied to the weld toe
  • FIG. 6A shows the case where ultrasonic peening is applied without launching the floating structure and When sonic peening is not applied
  • FIG. 6B shows a case where a floating structure is launched after ultrasonic peening is applied
  • FIG. 6C shows a case where ultrasonic peening is applied after the floating structure is launched.
  • the horizontal axis indicates strain
  • the vertical axis indicates stress. When the stress is positive, tensile stress is generated. When the stress is negative, compressive stress is generated. If each figure is replaced with the case shown in FIG. 5, FIG. 6A corresponds to case (1) and case (2), FIG. 6B corresponds to case (3), and FIG. This corresponds to 4).
  • the state in which the welding to the welded portion 3 is finished is referred to as (a) the welding finished state (open circle in the figure).
  • the welding finished state open circle in the figure.
  • the stress at the welded toe part 33 is Even if the tensile yield stress ⁇ Y is reached and the load is further increased, only the strain increases with the tensile yield stress ⁇ Y.
  • This state is defined as (b) maximum stress state (black circle in the figure). As the load from the container ship 11 is unloaded, the stress at the weld toe 33 decreases due to elastic deformation, and the stress is minimized when all the load is unloaded.
  • This state is referred to as (c) minimum stress state (circle with hatching in the figure).
  • (c) minimum stress state (circle with hatching in the figure).
  • the repeated nominal stress range acting on the welded portion 3 is ⁇ S
  • Kt is a stress concentration factor
  • the structure 2 in the floating structure 1 is welded to the predetermined structure 3 in the floating structure 1 by welding the structure 2 to the floating structure 1 and launching it, and then applying ultrasonic peening. It can be understood that ultrasonic peening can be performed in a state where a tensile stress field is formed, and the effect reduction due to the launch of ultrasonic peening can be suppressed.
  • FIG. 7 is a figure which shows the modification of the ultrasonic peening construction method based on this invention
  • FIG. 7A has shown the 1st modification
  • FIG. 7B has shown the 2nd modification.
  • a container ship 11 is adopted as the floating structure 1.
  • ultrasonic peening is performed in a state where a load 7 (for example, a container) is loaded on the floating structure 1 (container ship 11). It is what I did.
  • a load 7 for example, a container
  • the maximum buoyancy can be generated in the container ship 11, and the tensile stress can be effectively generated in the welded portion 3.
  • ultrasonic peening may be performed in a state where only some of the loads 7 are stacked.
  • the buoyancy generated in the floating structure 1 is adjusted by adjusting the loading position and loading weight of the load 7 in the ultrasonic peening process described above. It is a thing.
  • the load 7 is loaded at three locations, the bow, the hull center and the stern, so as to generate the optimum tensile stress on the deck 12 between the bow and the hull center and between the hull center and the stern. ing.
  • the load 7 may be loaded on the bow and stern to generate an optimum tensile stress on the deck 12 at the center of the hull.
  • the load 7 is not limited to a container, and may be fuel or ballast water.
  • FIG. 8 is a view showing a floating structure according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8A is a top view of a moss type LNG ship
  • FIG. 8B is a top view of a multipurpose cargo ship. Yes.
  • the moss type LNG ship 18 shown in FIG. 8A includes a plurality of spherical tanks 18a. Accordingly, an opening for mounting the spherical tank 18a is formed in the hull of the moss type LNG ship 18. Even in the case of the moth type LNG ship 18, the fatigue strength can be effectively improved by applying ultrasonic peening after the launch.
  • the bulk carrier, the VLCC tanker, and the like have substantially the same form as the container ship 11 and the multipurpose cargo ship 19.
  • a ship having an opening in the hull has been described.
  • the present invention is not limited to such a ship, and is a floating structure built on land or in a place where buoyancy does not occur. As long as a predetermined structure is welded to the hull such as the deck, the ship may not have an opening.

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Abstract

　浮体式建造物１と浮体式建造物１に溶接される構造物２との溶接部３に超音波により加振されたピン４で衝撃を与えて溶接部３の疲労強度を向上させる超音波ピーニング施工方法であって、浮体式建造物１を建造する建造物建造工程と、浮体式建造物１に構造物２を溶接して取り付ける構造物溶接工程と、構造物２を取り付けた浮体式建造物１を進水させる建造物進水工程と、浮力が生じている状態の浮体式建造物１の溶接部３に対して超音波ピーニングを施工する超音波ピーニング工程と、を有する。

Description

超音波ピーニング施工方法及び浮体式建造物
　本発明は、超音波ピーニング施工方法及び浮体式建造物に関し、特に、コンテナ船等の浮体式建造物に適用される超音波ピーニング施工方法及び該超音波ピーニング施工方法により超音波ピーニングが施工された浮体式建造物に関する。
　従来、船舶、海上プラント、橋梁等の建造物における溶接部の疲労強度を改善する技術として、超音波衝撃処理（以下、「超音波ピーニング」と称す）がある。この技術は、超音波を振動源として先端に半径Ｒを持つピンを連続的に溶接部に打ち付け、残留圧縮応力場を形成し、ピンのＲ形状を転写することによって溶接止端形状を改善し、溶接止端部の疲労強度を向上させるものである（例えば、特許文献１参照）。また、溶接部に引張応力場が作用している状態で、超音波ピーニングを施工することにより、更に溶接部の疲労強度を向上させることができる（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６－５５８９９号公報 特開２００６－５１５４０号公報
　しかし、上述したような大型の建造物において超音波ピーニングを施工する場合に、その建造物の各箇所に引張応力場を形成するためには、専用の治具や付加的な装置（例えば、油圧ジャッキ等）を必要とし、多大な手間が必要となるため、実際に実施することは難しかった。
　また、超音波ピーニングの施工後に作用する建造物への荷重の履歴によって応力場が変動し、超音波ピーニングの効果が低減しまう場合もあった。特に、船舶、海上プラント等の浮体式建造物の場合には、陸上での建造段階では自重のみが作用しているのに対して、進水後には自重に加えて浮力も作用することから、建造物に作用する応力場が大きく変動することとなる。そのため、陸上の建造段階で超音波ピーニングを施工し、溶接部に圧縮応力場を形成しても、ある箇所では進水後に浮力によって形成される引張応力場によって圧縮応力場が減殺され、超音波ピーニングによる疲労強度の改善効果が低減してしまうという問題があった。
　本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、進水による超音波ピーニングの効果低減を抑制することができる超音波ピーニング施工方法及び浮体式建造物を提供することを目的とする。
　本発明によれば、浮体式建造物と該浮体式建造物に溶接される構造物との溶接部に超音波により加振されたピンで衝撃を与えて前記溶接部の疲労強度を向上させる超音波ピーニング施工方法であって、前記浮体式建造物に前記構造物を溶接して取り付ける構造物溶接工程と、前記構造物を取り付けた前記浮体式建造物を進水させる建造物進水工程と、浮力が生じている状態の前記浮体式建造物の前記溶接部に対して超音波ピーニングを施工する超音波ピーニング工程と、を有することを特徴とする超音波ピーニング施工方法が提供される。
　また、本発明によれば、溶接によって取り付けられる構造物を有する浮体式建造物であって、該浮体式建造物と前記構造物との溶接部には、前記浮体式建造物に前記構造物を溶接して取り付ける構造物溶接工程と、前記構造物を取り付けた前記浮体式建造物を進水させる建造物進水工程と、浮力が生じている状態の前記浮体式建造物の前記溶接部に対して超音波ピーニングを施工する超音波ピーニング工程と、を有する超音波ピーニング施工方法により超音波ピーニングが施工されている、ことを特徴とする浮体式建造物が提供される。
　上述した超音波ピーニング施工方法及び浮体式建造物において、前記超音波ピーニング工程は、前記浮体式建造物に積載物を積み付けた状態で施工されるようにしてもよい。さらに、前記積載物の積載位置及び積載重量を調整して前記浮体式建造物に生じる浮力を調整するようにしてもよい。
　また、前記構造物溶接工程の後に、前記溶接部を被覆する仮塗装を行う溶接部仮塗装工程を有していてもよい。さらに、前記超音波ピーニング工程の前に、前記仮塗装を剥離する仮塗装剥離工程を有していてもよい。また、前記超音波ピーニング工程の後に、前記溶接部を被覆する塗装を行う溶接部塗装工程を有していてもよい。
　また、前記浮体式建造物は、例えば、甲板に開口部を有する船舶であり、前記構造物は、例えば、前記開口部の周辺に溶接される艤装品である。
　上述した本発明に係る超音波ピーニング施工方法及び浮体式建造物によれば、浮体式建造物に構造物を溶接し、進水させてから超音波ピーニングを施工するようにしたことから、浮体式建造物における構造物の所定の溶接部に引張応力場を形成した状態で超音波ピーニングを施工することができ、超音波ピーニングの進水による効果低減を抑制することができる。また、本発明によれば、浮体式建造物に構造物を溶接し、進水させてから超音波ピーニングを施工するだけであるため、大型の浮体式建造物であっても、特殊な専用治具や余分な手間を必要とせずに、超音波ピーニングを効率よく施工することができる。
本発明の実施形態に係る超音波ピーニング施工方法のうちの建造物建造工程を示す図である。 本発明の実施形態に係る超音波ピーニング施工方法のうちの構造物溶接工程を示す図である。 本発明の実施形態に係る超音波ピーニング施工方法のうちの建造物進水工程を示す図である。 本発明の実施形態に係る超音波ピーニング施工方法のうちの超音波ピーニング工程を示す図である。 本発明の実施形態に係る浮体式建造物を示す図であって、コンテナ船の側面図である。 本発明の実施形態に係る浮体式建造物を示す図であって、コンテナ船の上面図である。 図２のＩＩＩ部の拡大斜視図である。 超音波ピーニング工程を説明するための模式図であって、超音波ピーニング施工前の溶接部の斜視図である。 超音波ピーニング工程を説明するための模式図であって、超音波ピーニング施工中の溶接部の斜視図である。 超音波ピーニング工程を説明するための模式図であって、超音波ピーニング施工後の溶接部の斜視図である。 超音波ピーニング工程を説明するための模式図であって、超音波ピーニング施工後の溶接部の断面図である。 超音波ピーニング工程を説明するための模式図であって、超音波ピーニング施工後に溶接部塗装工程を施した溶接部の断面図である。 本発明の実施形態に係る超音波ピーニング施工方法による効果を説明するための図である。 溶接止端部にかかる局所的な応力及び歪みの関係を示す相関図であって、浮体式建造物を進水させずに超音波ピーニングを施工した場合及び超音波ピーニングを施工しない場合の図である。 溶接止端部にかかる局所的な応力及び歪みの関係を示す相関図であって、超音波ピーニング施工後に浮体式建造物を進水させた場合の図である。 溶接止端部にかかる局所的な応力及び歪みの関係を示す相関図であって、浮体式建造物の進水後に超音波ピーニングを施工した場合の図である。 本発明に係る超音波ピーニング施工方法の第一変形例を示す図である。 本発明に係る超音波ピーニング施工方法の第二変形例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る浮体式建造物を示す図であって、モス型ＬＮＧ船の上面図である。 本発明の他の実施形態に係る浮体式建造物を示す図であって、多目的貨物船の上面図である。
　以下、本発明の実施形態について図１乃至図４を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態に係る超音波ピーニング施工方法を示し、図１Ａは建造物建造工程、図１Ｂは構造物溶接工程、図１Ｃは建造物進水工程、図１Ｄは超音波ピーニング工程、である。図２は、本発明の実施形態に係る浮体式建造物を示す図であり、図２Ａはコンテナ船の側面図、図２Ｂはコンテナ船の上面図、を示している。図３は、図２のＩＩＩ部の拡大斜視図である。図４は、超音波ピーニング工程を説明するための模式図であり、図４Ａは超音波ピーニング施工前の溶接部の斜視図、図４Ｂは超音波ピーニング施工中の溶接部の斜視図、図４Ｃは超音波ピーニング施工後の溶接部の斜視図、図４Ｄは超音波ピーニング施工後の溶接部の断面図、図４Ｅは超音波ピーニング施工後に溶接部塗装工程を施した溶接部の断面図、を示している。
　本発明の実施形態に係る超音波ピーニング施工方法は、図１Ａ乃至図１Ｄに示したように、浮体式建造物１と浮体式建造物１に溶接される構造物２との溶接部３に超音波により加振されたピン４で衝撃を与えて溶接部３の疲労強度を向上させる超音波ピーニング施工方法であって、浮体式建造物１を建造する建造物建造工程と、浮体式建造物１に構造物２を溶接して取り付ける構造物溶接工程と、構造物２を取り付けた浮体式建造物１を進水させる建造物進水工程と、浮力が生じている状態の浮体式建造物１の溶接部３に対して超音波ピーニングを施工する超音波ピーニング工程と、を有する。
　前記浮体式建造物１は、例えば、甲板に開口部を有する船舶であり、具体的には、図２に示したような、コンテナ船１１である。コンテナ船１１は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、船体の甲板１２の下部に区画された複数の船倉１３と、各船倉１３の上部の甲板１２に形成された開口部１４と、開口部１４を覆うハッチカバー１５と、を有する。また、コンテナ船１１は、船体後部側にエンジンルーム１６と船橋１７とを備えている。なお、浮体式建造物１は、コンテナ船１１に限定されるものではなく、陸上で建造されて進水される浮体式建造物であれば、他の形式の船舶、海上プラント、セミサブ式又は浮遊式の掘削リグ、建造中に一時的に進水される着底式の海上構造物等も含む趣旨である。
　前記構造物２は、例えば、船舶の開口部の周辺に溶接される艤装品であり、具体的には、図３に示したような、コンテナ船１１の開口部１４の周辺に溶接された艤装品である。図３に示したように、コンテナ船１１は、開口部１４の周縁の甲板１２に立設されたハッチコーミング２１を有する。また、ハッチコーミング２１は、甲板１２上に配置されるコーミングステイ２３と、コーミングステイ２３上に配置されるコーミングトップ２４と、開口部１４の船幅方向の辺縁部に配置されるハッチエンドコーミング２５と、開口部１４の船長さ方向の辺縁部に配置されるハッチサイドコーミング２６と、を備える。
　コーミングステイ２３は、甲板１２、コーミングトップ２４及びハッチサイドコーミング２６に溶接されて取り付けられ、ハッチコーミング２１の梁材を構成し、その剛性及び強度を高める。
　コーミングトップ２４は、コーミングステイ２３、ハッチエンドコーミング２５及びハッチサイドコーミング２６に溶接して取り付けられ、ハッチコーミング２１の上部を構成する。また、コーミングトップ２４には、複数のレストパッド２７が溶接して取り付けられる。レストパッド２７は、ハッチカバー１５を固定するための部品である。また、コーミングトップ２４は、二つの開口部１４の間にクロスデッキを形成するようにクロスデッキ用開口部２８を有する。
　ハッチエンドコーミング２５は、甲板１２、コーミングトップ２４及びハッチサイドコーミング２６に溶接されて取り付けられ、開口部１４の外周を囲う壁面の一部を構成している。
　ハッチサイドコーミング２６は、甲板１２、コーミングステイ２３、コーミングトップ２４及びハッチエンドコーミング２５に溶接されて取り付けられ、開口部１４の外周を囲う壁面の一部を構成している。
　なお、上述した構造物２は、単なる一例であり、開口部１４の周辺以外の箇所に溶接される部品（例えば、手摺、梯子、ウインチ架台、通風筒、居住区構造物等）であってもよいし、船殻を構成する建造ブロック、船殻に溶接されるブラケットや小骨等の補強材のように、浮体式建造物１の建造時に溶接される部品であってもよい。
　前記建造物建造工程は、陸上で浮体式建造物１を建造する工程である。浮体式建造物１がコンテナ船１１の場合には、図１Ａに示すように、ドック５内に配置された船台６上でコンテナ船１１を建造する。
　前記構造物溶接工程は、陸上で浮体式建造物１に種々の構造物２を溶接する工程である。例えば、図１Ｂに示すように、ドック５内で建造されたコンテナ船１１にハッチコーミング２１やハッチカバー１５等の構造物２を溶接して取り付ける。また、構造物溶接工程の後に、構造物２の溶接部３を被覆する仮塗装を行う溶接部仮塗装工程を挟むようにしてもよい。かかる仮塗装を行うことにより、溶接部３に防錆塗膜を形成することができ、超音波ピーニング工程までの間における溶接部３の劣化を抑制することができる。なお、かかる構造物溶接工程と建造物建造工程とは、明確に工程を区別する必要はなく、建造物建造工程において、浮体式建造物１を構成する船体構造部材を溶接する場合も構造物溶接工程に含まれ得る。
　前記建造物進水工程は、陸上で建造し、構造物２を溶接した浮体式建造物１を進水させる工程である。コンテナ船１１のような船型の浮体式建造物１の場合には、図２に示したように、船尾側にエンジンルーム１６や船橋１７が配置されていることが多い。そのため、図１Ｃに示すように、浮力に対する船体前後の自重が船体中央の自重より重くなり、船首及び船尾に対しては鉛直下向きの力が負荷され、船体中央に対しては鉛直上向きの力が負荷され、甲板１２側では引張力が生じ、船底側では圧縮力が生じることとなり、浮体式建造物１は、いわゆるホギング状態となる。このとき、甲板１２上に溶接されたハッチコーミング２１等の構造物２の溶接部３にも引張力が生じることとなる。特に、図３において、灰色に塗り潰した箇所には大きな引張力が生じ易い。
　したがって、建造物進水工程の前に溶接部３に超音波ピーニングを施工した場合には、溶接部３に圧縮応力場を形成して疲労強度を改善したとしても、上述したように溶接部３に引張応力が負荷され、超音波ピーニングの効果が減殺されることとなる。そこで、本発明では、構造物２を溶接した浮体式建造物１を進水させてから超音波ピーニングを施工するようにしている。
　前記超音波ピーニング工程は、進水させて浮力が生じている状態の浮体式建造物１の溶接部３に対して超音波ピーニングを施工する工程である。超音波ピーニングは、図１Ｄに示したように、浮体式建造物１と構造物２との溶接部３に超音波により加振されたピン４で衝撃を与えて溶接部３に圧縮応力場を形成するものである。ピン４の加振には、セラミック圧電素子を用いてもよいし、磁歪子を用いてもよい。かかる超音波ピーニングは、特に、図３において灰色に塗り潰した箇所のように、例えば、構造物２や開口部の角隅部や溶接部３の船幅方向部分に施工すると効果的である。
　構造物溶接工程の後に、溶接部３の仮塗装を行った場合には、超音波ピーニング工程の前に、溶接部仮塗装工程で塗装した仮塗装を剥離する仮塗装剥離工程を挟むようにしてもよい。かかる仮塗装剥離工程により、防錆塗膜を剥離することによって超音波ピーニングを容易かつ効果的に施工することができる。なお、塗膜厚さが薄い場合や塗膜が柔らかい場合のように、塗膜の存在が超音波ピーニングに影響を与えない場合には、必ずしも仮塗装した塗膜を剥離する必要はない。
　ここで、図４を用いて、超音波ピーニング工程について詳細に説明する。構造物溶接工程の結果、図４Ａに示すように、二つの鋼部材３１が溶接され、それらの間には、溶接ビード３２が形成される。ここで、鋼部材３１と溶接ビード３２との境目を溶接止端部３３と呼ぶ。図４Ｂに示すように、超音波を振動源として先端に半径Ｒを持つピン４を連続的に溶接止端部３３に打ち付ける。図４Ｃに示すように、この打撃処理を所望の溶接ビード３２に沿って行う。その結果、図１Ｄ及び図４Ｄに示すように、ピン４のＲ形状を溶接部３に転写することによって溶接止端部３３に打撃痕３４を形成し、溶接止端部３３の形状を改善し、残留圧縮応力場３５を形成する。なお、本実施形態では、隅肉溶接に超音波ピーニングを施工する場合について説明したが、突合せ溶接や重ね溶接等の溶接部に超音波ピーニングを施工するようにしてもよい。
　このように、コンテナ船１１等の浮体式建造物１を進水させた後に溶接部３を超音波ピーニングすることにより、特殊な専用治具や余分な手間をかけることなく、溶接部３に引張応力場が作用している状態で超音波ピーニングを施工することができ、進水による超音波ピーニングの効果低減を抑制することができる。また、かかる効果を有するコンテナ船１１等の浮体式構造物１を得ることができる。
　また、図４Ｅに示したように、超音波ピーニング工程の後に、溶接部３を被覆する塗装を行う溶接部塗装工程を挟むようにしてもよい。かかる溶接部塗装工程により溶接部３に防錆塗膜３６を形成することができ、溶接部３の劣化を抑制することができる。特に、溶接部３に仮塗装していない場合、溶接部３の仮塗装した塗膜を剥離した場合、仮塗装した状態で超音波ピーニングを施工して塗膜が剥離した場合に、溶接部塗装工程を行うと効果的である。
　以下、本発明の実施形態に係る超音波ピーニング施工方法による効果を説明する。ここで、図５は、本発明の実施形態に係る超音波ピーニング施工方法による効果を説明するための図であり、疲労強度の試験結果を示している。横軸は破断繰返し数Ｎｆを示し、縦軸は応力範囲ΔＳを示している。図示した試験結果は、実際にコンテナ船１１等の浮体式建造物１を使用して溶接部３の疲労強度を測定することは困難であるので、板厚１６ｍｍの二つの鋼材（主板とスティフナ）を溶接した試験体を使用して溶接部の疲労強度を測定したものである。なお、図中、ＵＰ処理材とは、超音波ピーニング（Ultrasonic Peening）が施された処理材を意味する。
　ケース（１）は、無負荷状態で超音波ピーニングを施工したＵＰ処理材の溶接部に生じる応力範囲ΔＳと破断繰返し数Ｎｆとの関係を示し、図では黒塗り菱形及び二点鎖線で表示している。ケース（２）は、超音波ピーニングを施工しないＵＰ未処理材の溶接部に生じる応力範囲ΔＳと破断繰返し数Ｎｆとの関係を示し、図では白抜き菱形及び破線で表示している。ケース（３）は、無負荷状態で超音波ピーニングを施工したＵＰ処理材に引張応力１００ＭＰａを負荷した状態の溶接部に生じる応力範囲ΔＳと破断繰返し数Ｎｆとの関係を示し、図では白抜き丸及び一点鎖線で表示している。ケース（４）は、引張応力１００ＭＰａの負荷状態で超音波ピーニングを施工したＵＰ処理材の溶接部に生じる応力範囲ΔＳと破断繰返し数Ｎｆとの関係を示し、図では白抜き三角及び実線で表示している。なお、引張応力１００ＭＰａは、コンテナ船１１が進水した場合に、甲板１２上の溶接部３に負荷される引張応力とほぼ同等の応力である。
　上述したケース（１）乃至（４）について、±５００ｋＮの繰返し荷重を負荷して疲労試験を行い、最小二乗法により近似直線を求めた結果を図５に示している。ケース（１）乃至（４）の近似直線を比較すると、ケース（４）が最も疲労強度が高く、ケース（１）、ケース（３）、ケース（２）の順に疲労強度が低くなることが理解できる。また、ケース（３）の結果から、無負荷状態で溶接部に超音波ピーニングを施工し、溶接部に圧縮応力場を形成しても、引張応力１００ＭＰａを加えることによって圧縮応力場が減殺され、超音波ピーニングによる疲労強度の改善効果が低減していることが理解できる。その結果、ケース（３）では、溶接部に超音波ピーニングを施工しないケース（２）と疲労強度がほとんど変わらなくなってしまっている。
　それに対して、ケース（４）の場合、溶接部に引張応力１００ＭＰａを加えることによって引張応力場を形成し、その引張応力場の下で超音波ピーニングを施工して、溶接部に圧縮応力場を形成するので、その後に１００ＭＰａの引張応力が負荷された状態においても、疲労強度の改善効果が低減し難くなっている。したがって、コンテナ船１１等の浮体式建造物１を進水させた後に、溶接部３に超音波ピーニングを施工することが疲労強度の改善効果を持続する上で効果的であることが理解できる。
　以下、本発明の実施形態に係る超音波ピーニング施工方法によって溶接部３の疲労強度が向上する仕組みを説明する。ここで、図６は、溶接止端部にかかる局所的な応力と歪みの関係を示す相関図であり、図６Ａは浮体式建造物を進水させずに超音波ピーニングを施工した場合及び超音波ピーニングを施工しない場合、図６Ｂは超音波ピーニング施工後に浮体式建造物を進水させた場合、図６Ｃは浮体式建造物の進水後に超音波ピーニングを施工した場合、を示している。各図において、横軸は歪み、縦軸は応力を示し、応力が正値の場合は引張応力、応力が負値の場合は圧縮応力が生じていることを示している。また、各図を図５に示したケースに置き換えて説明すれば、図６Ａはケース（１）及びケース（２）に相当し、図６Ｂはケース（３）に相当し、図６Ｃはケース（４）に相当する。
　まず、図６Ａに基づいて、ケース（２）の場合、すなわち、超音波ピーニングを施工しない場合における溶接部３の溶接止端部３３に生じる応力と歪みとの相関関係について説明する。
　溶接部３に対する溶接が終了した状態を（ａ）溶接終了状態（図の白抜き丸）とする。この状態で、コンテナ船１１への積載物の積荷に伴って、溶接部３に外力が作用すると、溶接止端部３３に応力が集中することにより、溶接止端部３３の局所的な応力は引張降伏応力σＹに達し、それ以上負荷が増加しても引張降伏応力σＹのまま歪みのみが増加する状態となる。この状態を（ｂ）最大応力状態（図の黒塗り丸）とする。そして、コンテナ船１１からの積載物の荷降に伴って溶接止端部３３は弾性変形により応力が低下し、全ての積載物を荷降した状態で応力は最小となる。この状態を（ｃ）最小応力状態（図の斜線入り丸）とする。このとき、溶接部３に作用する繰返し公称応力範囲をΔＳとすると、溶接止端部３３における局所的な応力は引張降伏応力σＹからΔσ＝ΔＳ×Ｋｔ（ただし、Ｋｔは応力集中係数）だけ減少する。以後、積載物の積荷及び荷降が繰り返されるたびに、溶接部３の溶接止端部３３は、状態（ｂ）と状態（ｃ）の間で行き来することになる。
　次に、図６Ａに基づいて、ケース（２）の変形例として、溶接終了後に浮体式建造物１（例えば、コンテナ船１１）を進水させた場合の溶接部３の溶接止端部３３に生じる応力と歪みとの相関関係について説明する。
　溶接部３に対する溶接が終了した状態（ａ）において、コンテナ船１１を進水させた場合、溶接部３に引張平均応力Ｓｍｅａｎが生じ、溶接止端部３３は引張降伏応力σＹに達する。この状態を（ｄ）引張平均付与状態（図の横線入り丸）とする。さらに状態（ｄ）から、コンテナ船１１への積載物の積荷に伴って溶接部３に外力が作用しても、塑性変形が進むだけで応力は引張降伏応力σＹのまま図の右方向に移行して状態（ｂ）となる。その後、コンテナ船１１からの荷降に伴って応力がΔσだけ減少して状態（ｃ）に移行する。以後、積載物の積荷及び荷降が繰り返されるたびに、溶接部３の溶接止端部３３は、状態（ｂ）と状態（ｃ）の間で行き来することになる。
　次に、図６Ａに基づいて、ケース（１）の場合、すなわち、溶接終了後に超音波ピーニングを施工した場合における溶接部３の溶接止端部３３に生じる応力と歪みとの相関関係について説明する。
　溶接部３に対する溶接が終了した状態（ａ）において、超音波ピーニングを施工すると溶接止端部３３近傍には残留圧縮応力場３５が形成されて、（ｅ）ＵＰ処理終了状態（図の縦線入り丸）へと移行する。そして、溶接部３に積載物の積荷及び荷降による繰返し応力ΔＳが付与されると、最大応力時には、超音波ピーニングにより導入された圧縮残留応力から応力がΔσ＝ΔＳ×Ｋｔだけ増加した状態である（ｆ）ＵＰ処理後の最大応力状態（図の灰色塗り丸）に移行し、最小応力時には、状態（ｆ）から応力がΔσだけ減少した状態である（ｇ）ＵＰ処理後の最小応力状態（図の網線入り丸）に移行する。なお、状態（ｅ）と状態（ｇ）は図中において一致する状態であるが、説明の便宜上、並列させて図示している。そして、積載物の積荷及び荷降が繰り返されるたびに、溶接部３の溶接止端部３３は、状態（ｆ）と状態（ｇ）の間で行き来することになる。このとき、状態（ｆ）及び状態（ｇ）の応力は負値であるため、溶接部３は圧縮応力場が形成された状態を維持しており、疲労強度が向上した状態になっている。
　次に、図６Ｂに基づいて、ケース（３）の場合、すなわち、溶接終了後に超音波ピーニングを施工した浮体式建造物１（例えば、コンテナ船１１）を進水させた場合の溶接部３の溶接止端部３３に生じる応力と歪みとの相関関係について説明する。
　溶接部３に対する溶接が終了した状態（ａ）において、超音波ピーニングを施工すると溶接止端部３３近傍には残留圧縮応力場３５が形成されて、状態（ｅ）に移行する。その後、コンテナ船１１を進水させると、溶接部３に引張平均応力Ｓｍｅａｎが作用し、溶接止端部３３の応力はσ＝Ｓｍｅａｎ×Ｋｔだけ増加する。この状態を（ｈ）ＵＰ処理後の進水状態（図の波線入り丸）とする。そして、溶接部３に積載物の積荷及び荷降による繰返し応力ΔＳが付与されると、最大応力時には、状態（ｈ）から応力がΔσ／２だけ増加した状態（ｆ）に移行し、最小応力時には、状態（ｈ）から応力がΔσ／２だけ減少した状態（ｇ）に移行する。以後、積載物の積荷及び荷降が繰り返されるたびに、溶接部３の溶接止端部３３は、状態（ｆ）と状態（ｇ）の間で行き来することになる。ここで、図６Ａと図６Ｂを比較すると、超音波ピーニングしないケース（２）と超音波ピーニングしたケース（３）の応力Δσにほとんど差がないことが理解できる。つまり、溶接部３に超音波ピーニングを施工し、溶接部３に圧縮応力場を形成しても、その後に引張平均応力Ｓｍｅａｎを加えることによって圧縮応力場が減殺され、超音波ピーニングによる疲労強度の改善効果が低減することとなる。
　次に、図６Ｃに基づいて、ケース（４）の場合、すなわち、溶接終了後に浮体式建造物１（例えば、コンテナ船１１）を進水させてから超音波ピーニングを施工した場合の溶接部３の溶接止端部３３に生じる応力と歪みとの相関関係について説明する。
　溶接部３に対する溶接が終了した状態（ａ）において、コンテナ船１１を進水させた場合、溶接部３に引張平均応力Ｓｍｅａｎが生じ、溶接止端部３３は引張降伏応力σＹに達し、状態（ｄ）に移行する。そして、超音波ピーニングを施工して溶接部３に圧縮残留応力を導入すると状態（ｅ）に移行する。この状態で応力振幅ΔＳ／２の繰返し応力が溶接部３に作用すると、最初の積載物の積荷によって最大応力が負荷された場合には弾性変形によりΔσ／２だけ増加して状態（ｆ）に移行するが、次の積載物の荷降によって最小応力が負荷された場合には圧縮降伏応力（－σＹ）に達して、状態（ｇ）に移行する。再び、積載物の積荷によって溶接部３に最大応力が負荷された場合には、弾性変形により圧縮降伏応力からΔσだけ増加して状態（ｉ）に移行する。以後、積載物の積荷及び荷降が繰り返されるたびに、溶接部３の溶接止端部３３は、状態（ｉ）と状態（ｇ）の間で行き来することになる。このとき、状態（ｉ）及び状態（ｇ）の応力は負値であるため、溶接部３は圧縮応力場が形成された状態を維持しており、疲労強度が向上した状態になっている。
　以上の説明によれば、浮体式建造物１に構造物２を溶接し、進水させてから超音波ピーニングを施工することにより、浮体式建造物１における構造物２の所定の溶接部３に引張応力場を形成した状態で超音波ピーニングを施工することができ、超音波ピーニングの進水による効果低減を抑制することができることが理解できる。
　続いて、本発明に係る超音波ピーニング施工方法の変形例について説明する。ここで、図７は、本発明に係る超音波ピーニング施工方法の変形例を示す図であり、図７Ａは第一変形例、図７Ｂは第二変形例、を示している。なお、各図において、浮体式建造物１として、コンテナ船１１を採用している。
　図７Ａに示した第一変形例は、上述した超音波ピーニング工程において、浮体式建造物１（コンテナ船１１）に積載物７（例えば、コンテナ）を積み付けた状態で超音波ピーニングを施工するようにしたものである。このように、積載物７を積み付けることにより、コンテナ船１１に最大の浮力を生じさせることができ、溶接部３に対して効果的に引張応力を生じさせることができる。なお、ここでは、全ての積載物７を積み付けた場合を図示しているが、一部の積載物のみを積み付けた状態で超音波ピーニングを施工するようにしてもよい。
　図７Ｂに示した第二変形例は、上述した超音波ピーニング工程において、積載物７の積載位置及び積載重量を調整して浮体式建造物１（コンテナ船１１）に生じる浮力を調整するようにしたものである。ここでは、船首、船体中央及び船尾の三箇所に積載物７を積み付けて、船首と船体中央との間及び船体中央と船尾との間の甲板１２上で最適な引張応力を生じさせるようにしている。また、図示しないが、船首と船尾に積載物７を積み付けて、船体中央の甲板１２上で最適な引張応力を生じさせるようにしてもよい。このように、積載物７の積載位置及び積載重量を調整することにより、浮体式建造物１に生じる浮力を調整し、甲板１２上の特定の溶接部３や船底や船倉内の溶接部３に最適な引張応力を生じさせることができる。なお、積載物７は、コンテナに限定されるものではなく、燃料やバラスト水であってもよい。
　上述した実施形態では、浮体式建造物１としてコンテナ船１１を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、モス型ＬＮＧ船、多目的貨物船、バルクキャリア、ＶＬＣＣタンカー等の他の形式の船舶、海上プラント、セミサブ式又は浮遊式の掘削リグ、建造中に一時的に進水される着底式の海上構造物等にも適用することができる。ここで、図８は、本発明の他の実施形態に係る浮体式建造物を示す図であり、図８Ａはモス型ＬＮＧ船の上面図、図８Ｂは多目的貨物船の上面図、を示している。
　図８Ａに示したモス型ＬＮＧ船１８は、複数の球形タンク１８ａを備えている。したがって、モス型ＬＮＧ船１８の船体には、球形タンク１８ａを載置するための開口部が形成されている。かかるモス型ＬＮＧ船１８の場合においても、進水後に超音波ピーニングを施工することにより、効果的に疲労強度を向上させることができる。
　図８Ｂに示した多目的貨物船１９は、複数の開口部１９ａと、開口部１９ａを開閉するハッチカバー１９ｂとを備えている。かかる多目的貨物船１９の場合においても、進水後に超音波ピーニングを施工することにより、効果的に疲労強度を向上させることができる。また、図示しないが、バルクキャリアやＶＬＣＣタンカー等もコンテナ船１１や多目的貨物船１９と実質的に同様の形態をなしている。なお、上述した実施形態では、船体に開口部を有する船舶について説明したが、本発明はかかる船舶に限定されるものではなく、陸上又は浮力が生じない場所で建造される浮体式建造物であって、その甲板等の船体に所定の構造物が溶接されるものであれば、開口部を有しない船舶であってもよい。
　本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
　　１　　浮体式建造物
　　２　　構造物
　　３　　溶接部
　　４　　ピン
　　５　　ドック
　　６　　船台
　　７　　積載物
　１１　　コンテナ船
　１２　　甲板
　１３　　船倉
　１４　　開口部
　１５　　ハッチカバー
　１６　　エンジンルーム
　１７　　船橋
　１８　　モス型ＬＮＧ船
　１８ａ　球形タンク
　１９　　多目的貨物船
　１９ａ　開口部
　１９ｂ　ハッチカバー
　２１　　ハッチコーミング
　２３　　コーミングステイ
　２４　　コーミングトップ
　２５　　ハッチエンドコーミング
　２６　　ハッチサイドコーミング
　２７　　レストパッド
　２８　　クロスデッキ用開口部
　３１　　鋼部材
　３２　　溶接ビード
　３３　　溶接止端部
　３４　　打撃痕
　３５　　残留圧縮応力場
　３６　　防錆塗膜

Claims (9)

  1. 　浮体式建造物と該浮体式建造物に溶接される構造物との溶接部に超音波により加振されたピンで衝撃を与えて前記溶接部の疲労強度を向上させる超音波ピーニング施工方法であって、
    　前記浮体式建造物に前記構造物を溶接して取り付ける構造物溶接工程と、
    　前記構造物を取り付けた前記浮体式建造物を進水させる建造物進水工程と、
    　浮力が生じている状態の前記浮体式建造物の前記溶接部に対して超音波ピーニングを施工する超音波ピーニング工程と、を有することを特徴とする。
  2. 　請求項１に記載の超音波ピーニング施工方法であって、
    　前記超音波ピーニング工程は、前記浮体式建造物に積載物を積み付けた状態で施工されることを特徴とする。
  3. 　請求項２に記載の超音波ピーニング施工方法であって、
    　前記積載物の積載位置及び積載重量を調整して前記浮体式建造物に生じる浮力を調整することを特徴とする。
  4. 　請求項２に記載の超音波ピーニング施工方法であって、
    　前記構造物溶接工程の後に、前記溶接部を被覆する仮塗装を行う溶接部仮塗装工程を有することを特徴とする。
  5. 　請求項４に記載の超音波ピーニング施工方法であって、
    　前記超音波ピーニング工程の前に、前記仮塗装を剥離する仮塗装剥離工程を有することを特徴とする。
  6. 　請求項１に記載の超音波ピーニング施工方法であって、
    　前記超音波ピーニング工程の後に、前記溶接部を被覆する塗装を行う溶接部塗装工程を有することを特徴とする。
  7. 　請求項１に記載の超音波ピーニング施工方法であって、
    　前記浮体式建造物は、甲板に開口部を有する船舶であることを特徴とする。
  8. 　請求項７に記載の超音波ピーニング施工方法であって、
    　前記構造物は、前記開口部の周辺に溶接される艤装品であることを特徴とする。
  9. 　溶接によって取り付けられる構造物を有する浮体式建造物であって、
    　該浮体式建造物と前記構造物との溶接部には、請求項１乃至８の何れかに記載の超音波ピーニング施工方法により超音波ピーニングが施工されていることを特徴とする。
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