JP2000275384A - 原子炉圧力容器の補修方法 - Google Patents
原子炉圧力容器の補修方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 母材に熱影響を及ぼすことなくクラッド及び
その溶接部の肉盛り補修を行うことができる新規な原子
炉圧力容器の補修方法の提供。 【解決手段】 容器胴１のクラッド２の溶接部付近に生
じた欠陥部を機械的に削り取って除去した後、そのクラ
ッド２の残存厚さが規定値未満のときには、テンパービ
ード工法による肉盛り溶接を選定し、クラッド２の残存
厚さが規定値以上のときには、通常の肉盛り溶接を選定
して補修を行う。これによって、クラッド２の残存厚さ
に拘わらず母材１への熱影響をなくすことができるた
め、補修後の母材に対する熱処理が不要となり、効率的
な補修作業を行うことができる。
その溶接部の肉盛り補修を行うことができる新規な原子
炉圧力容器の補修方法の提供。 【解決手段】 容器胴１のクラッド２の溶接部付近に生
じた欠陥部を機械的に削り取って除去した後、そのクラ
ッド２の残存厚さが規定値未満のときには、テンパービ
ード工法による肉盛り溶接を選定し、クラッド２の残存
厚さが規定値以上のときには、通常の肉盛り溶接を選定
して補修を行う。これによって、クラッド２の残存厚さ
に拘わらず母材１への熱影響をなくすことができるた
め、補修後の母材に対する熱処理が不要となり、効率的
な補修作業を行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉圧力容器の
クラッドと内部構造物との溶接部付近に生じた亀裂等の
欠陥部の補修方法に関するものである。
クラッドと内部構造物との溶接部付近に生じた亀裂等の
欠陥部の補修方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、原子力発電施設は、その性格上
極めて高い安全性が要求されることから、定期的な検査
が義務付けられており、不都合が発見され次第、直ちに
補修・交換等の措置が行われるようになっている。
極めて高い安全性が要求されることから、定期的な検査
が義務付けられており、不都合が発見され次第、直ちに
補修・交換等の措置が行われるようになっている。
【０００３】このうち、原子力発電施設の中核をなす原
子炉圧力容器にあっては、その容器胴自体は勿論、バッ
フルプレートやレグ，ブラケット等の炉内構造物の殆ど
が溶接によって構築されていることから、それらの溶接
部の健全性を目視及び超音波による非破壊検査等によっ
て点検する作業は極めて重要な点検作業の一つとなって
いる。
子炉圧力容器にあっては、その容器胴自体は勿論、バッ
フルプレートやレグ，ブラケット等の炉内構造物の殆ど
が溶接によって構築されていることから、それらの溶接
部の健全性を目視及び超音波による非破壊検査等によっ
て点検する作業は極めて重要な点検作業の一つとなって
いる。
【０００４】そして、この溶接部の点検作業において、
亀裂や欠損などの不都合が発見された場合には、グライ
ンダーなどを用いてその欠陥部を母材と共に機械的に除
去した後、その除去部を母材とほぼ同じ金属材料を自動
ＴＩＧ溶接機等を用いて肉盛り溶接して元の状態に戻す
といった補修作業が行われるようになっている。
亀裂や欠損などの不都合が発見された場合には、グライ
ンダーなどを用いてその欠陥部を母材と共に機械的に除
去した後、その除去部を母材とほぼ同じ金属材料を自動
ＴＩＧ溶接機等を用いて肉盛り溶接して元の状態に戻す
といった補修作業が行われるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
肉盛り溶接による補修を行うに際して、その欠陥部が原
子炉圧力容器の容器胴内面のクラッド表面に生じた場合
には、同じくこのクラッドを所定の厚さまで削り取って
肉盛り溶接することになるが、除去部の深さが深い場
合、すなわちクラッド表面を削り取った後のクラッドの
残存厚さが薄いと、肉盛り溶接した際の溶接熱によって
母材（低合金鋼）側に熱影響が及び母材内に硬化域が発
生して歪みが残存してしまうことが考えられる。
肉盛り溶接による補修を行うに際して、その欠陥部が原
子炉圧力容器の容器胴内面のクラッド表面に生じた場合
には、同じくこのクラッドを所定の厚さまで削り取って
肉盛り溶接することになるが、除去部の深さが深い場
合、すなわちクラッド表面を削り取った後のクラッドの
残存厚さが薄いと、肉盛り溶接した際の溶接熱によって
母材（低合金鋼）側に熱影響が及び母材内に硬化域が発
生して歪みが残存してしまうことが考えられる。
【０００６】そして、このような歪みが発生した場合に
は、溶接作業終了後に母材に対して熱処理を施してその
歪みを除去する必要があるが、この母材に対する熱処理
には長時間を要する上に、既存の設備に対して効果的に
熱処理を施すことは技術的に極めて困難な作業となる。
しかも、この母材に対する熱影響の有無は、その殆どが
直接目視によって確認できず、超音波探傷装置等の非破
壊検査装置を使用して確認する必要があるため、それだ
け検査補修作業が長期化し、検査コストも高くなってし
まうという問題が考えられる。
は、溶接作業終了後に母材に対して熱処理を施してその
歪みを除去する必要があるが、この母材に対する熱処理
には長時間を要する上に、既存の設備に対して効果的に
熱処理を施すことは技術的に極めて困難な作業となる。
しかも、この母材に対する熱影響の有無は、その殆どが
直接目視によって確認できず、超音波探傷装置等の非破
壊検査装置を使用して確認する必要があるため、それだ
け検査補修作業が長期化し、検査コストも高くなってし
まうという問題が考えられる。
【０００７】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、ク
ラッド及びその溶接部の肉盛り溶接補修を行うに際して
母材に熱影響を及ぼすことなく効率的に行うことができ
る新規な原子炉圧力容器の補修方法を提供するものであ
る。
解決するために案出されたものであり、その目的は、ク
ラッド及びその溶接部の肉盛り溶接補修を行うに際して
母材に熱影響を及ぼすことなく効率的に行うことができ
る新規な原子炉圧力容器の補修方法を提供するものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、容器胴のクラッドの溶接部付近に生じた欠
陥部を機械的に削り取って除去した後、その除去部を肉
盛り溶接して補修するようにした原子炉圧力容器の補修
方法において、上記欠陥部を削り取った後のクラッドの
残存厚さが規定値未満のときには、テンパービード工法
による肉盛り溶接を選定し、クラッドの残存厚さが規定
値以上のときには、通常の肉盛り溶接を選定して補修を
行うようにしたものである。
に本発明は、容器胴のクラッドの溶接部付近に生じた欠
陥部を機械的に削り取って除去した後、その除去部を肉
盛り溶接して補修するようにした原子炉圧力容器の補修
方法において、上記欠陥部を削り取った後のクラッドの
残存厚さが規定値未満のときには、テンパービード工法
による肉盛り溶接を選定し、クラッドの残存厚さが規定
値以上のときには、通常の肉盛り溶接を選定して補修を
行うようにしたものである。
【０００９】すなわち、クラッドの残存厚さが所定値未
満の場合、そのまま通常用いられるＴＩＧ溶接による肉
盛り溶接を行うと、上述したようにその溶接熱によって
母材側に熱影響による硬化域が発生してしまうが、この
場合には、テンパービード工法を使用することにより、
熱影響による硬化域が発生しても溶接を繰り返すことに
よりその硬化域が残層の溶接熱によって段階的に焼き戻
されるようになるため、母材に対する溶接後の熱処理が
不要となる。一方、クラッドの残存厚さが所定値以上の
場合には溶接による熱影響が母材側まで及ばないため、
そのまま通常用いられるＴＩＧ溶接による肉盛り溶接を
行うことで、直ちに除去部の補修を行うことができる。
満の場合、そのまま通常用いられるＴＩＧ溶接による肉
盛り溶接を行うと、上述したようにその溶接熱によって
母材側に熱影響による硬化域が発生してしまうが、この
場合には、テンパービード工法を使用することにより、
熱影響による硬化域が発生しても溶接を繰り返すことに
よりその硬化域が残層の溶接熱によって段階的に焼き戻
されるようになるため、母材に対する溶接後の熱処理が
不要となる。一方、クラッドの残存厚さが所定値以上の
場合には溶接による熱影響が母材側まで及ばないため、
そのまま通常用いられるＴＩＧ溶接による肉盛り溶接を
行うことで、直ちに除去部の補修を行うことができる。
【００１０】従って、本発明方法を採用することによ
り、クラッドの残存厚さに拘わらず、母材に熱影響を及
ぼすことなく肉盛り溶接による補修を行うことができる
ため、クラッド表面及びその溶接部の肉盛り補修作業を
短時間で効率的に行うことができる。
り、クラッドの残存厚さに拘わらず、母材に熱影響を及
ぼすことなく肉盛り溶接による補修を行うことができる
ため、クラッド表面及びその溶接部の肉盛り補修作業を
短時間で効率的に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。
態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１２】図１は本発明方法の実施の一形態を示した
ものであり、図中１は原子炉圧力容器の外殻を構成する
容器胴、２はその容器胴１内面に積層されたクラッド、
３はこのクラッド２側に水平に溶接される内部構造物の
一部を示したものである。
ものであり、図中１は原子炉圧力容器の外殻を構成する
容器胴、２はその容器胴１内面に積層されたクラッド、
３はこのクラッド２側に水平に溶接される内部構造物の
一部を示したものである。
【００１３】ここで、この容器胴１を構成する母材は、
Ｐ−３等の剛性，強度等に優れた低合金鋼が用いられ、
その板厚は十数ｍｍ〜数十ｍｍであり、また、その内面
に積層されるクラッド２は、耐熱性，耐食性等に優れた
Ｎｉ基合金等から構成され、その板厚は５〜１０ｍｍ程
度のものが一般的である。
Ｐ−３等の剛性，強度等に優れた低合金鋼が用いられ、
その板厚は十数ｍｍ〜数十ｍｍであり、また、その内面
に積層されるクラッド２は、耐熱性，耐食性等に優れた
Ｎｉ基合金等から構成され、その板厚は５〜１０ｍｍ程
度のものが一般的である。
【００１４】図示するように、このクラッド２表面或い
はこのクラッド２と内部構造物との溶接部付近には、放
射能の影響や熱疲労によって亀裂や欠損等の欠陥が発生
する場合が考えられる。
はこのクラッド２と内部構造物との溶接部付近には、放
射能の影響や熱疲労によって亀裂や欠損等の欠陥が発生
する場合が考えられる。
【００１５】そして、このような欠陥が発生した場合に
は、その欠陥部を図中斜線部のようにグラインダー等に
よって円弧状に削り取ってその欠陥を完全に除去した
後、その除去部に肉盛り溶接を施して元の状態に戻すべ
く補修を行うことになるが、この欠陥部を除去した後の
クラッド２の残存厚さが規定値未満、例えば、クラッド
２の厚さが８ｍｍで残存厚さが４．０ｍｍ未満である場
合には、図２に示すように、ＴＩＧ溶接機による初層の
肉盛り溶接を施した際に、その溶接熱の影響によって母
材側に硬化域が発生する。
は、その欠陥部を図中斜線部のようにグラインダー等に
よって円弧状に削り取ってその欠陥を完全に除去した
後、その除去部に肉盛り溶接を施して元の状態に戻すべ
く補修を行うことになるが、この欠陥部を除去した後の
クラッド２の残存厚さが規定値未満、例えば、クラッド
２の厚さが８ｍｍで残存厚さが４．０ｍｍ未満である場
合には、図２に示すように、ＴＩＧ溶接機による初層の
肉盛り溶接を施した際に、その溶接熱の影響によって母
材側に硬化域が発生する。
【００１６】そのため、欠陥部除去後のクラッド２の残
存厚さが規定値未満の場合には、そのまま通常の肉盛り
溶接を行うのではなく、溶接熱のコントロールしながら
行ういわゆるテンパービード工法による肉盛り溶接を行
う。
存厚さが規定値未満の場合には、そのまま通常の肉盛り
溶接を行うのではなく、溶接熱のコントロールしながら
行ういわゆるテンパービード工法による肉盛り溶接を行
う。
【００１７】ここで、テンパービード工法とは、図３に
示すように、母材表面に所定の溶接ワイヤーを用いて初
層を溶接した後、溶接電流を増大するなどして再度その
初層上に初層よりも高い温度で複数（４〜６層）の残層
を重ねて溶接するようにしたものであり、除去部に対し
て肉盛り補修を行うと同時に、初層で生じた硬化域をそ
の初層上に重ねて溶接される残層からの溶接熱（約６０
０〜９００℃の温度範囲）によって焼き戻すことで母材
中に発生した硬化域を除去して予後熱処理を不要とする
と共に補修部位を強化するようにしたものである。
示すように、母材表面に所定の溶接ワイヤーを用いて初
層を溶接した後、溶接電流を増大するなどして再度その
初層上に初層よりも高い温度で複数（４〜６層）の残層
を重ねて溶接するようにしたものであり、除去部に対し
て肉盛り補修を行うと同時に、初層で生じた硬化域をそ
の初層上に重ねて溶接される残層からの溶接熱（約６０
０〜９００℃の温度範囲）によって焼き戻すことで母材
中に発生した硬化域を除去して予後熱処理を不要とする
と共に補修部位を強化するようにしたものである。
【００１８】従って、図２に示すように、クラッド２の
残存厚さが規定値未満であるため、初層を施した際に硬
化域が母材１にまで及ぶおそれがある場合には、このよ
うなテンパービード工法を採用して除去部に対して順次
残層を肉盛り溶接することで母材に発生した硬化域を効
果的に除去消滅させることができる。これによって、補
修後の母材１に対する熱処理が不要となり、短時間で効
率的な補修を達成することができる。尚、このテンパー
ビード工法によるテンパ効果（焼き戻し効果）は４〜６
回程度の残層の肉盛り溶接によって十分に達成されるた
め、その後の肉盛り溶接を通常のＴＩＧ溶接によって行
えば、その補修作業をより短時間で効率的に終わらせる
ことができる。
残存厚さが規定値未満であるため、初層を施した際に硬
化域が母材１にまで及ぶおそれがある場合には、このよ
うなテンパービード工法を採用して除去部に対して順次
残層を肉盛り溶接することで母材に発生した硬化域を効
果的に除去消滅させることができる。これによって、補
修後の母材１に対する熱処理が不要となり、短時間で効
率的な補修を達成することができる。尚、このテンパー
ビード工法によるテンパ効果（焼き戻し効果）は４〜６
回程度の残層の肉盛り溶接によって十分に達成されるた
め、その後の肉盛り溶接を通常のＴＩＧ溶接によって行
えば、その補修作業をより短時間で効率的に終わらせる
ことができる。
【００１９】一方、この欠陥部除去後のクラッド２の残
存厚さが規定値以上、例えば、クラッド２の厚さが８ｍ
ｍで残存厚さが４．０ｍｍ以上である場合には、溶接に
よる熱影響が母材１側に及ばないため、そのまま通常の
ＴＩＧ溶接による肉盛り溶接を施すことで短時間で効率
的に行うことができる。
存厚さが規定値以上、例えば、クラッド２の厚さが８ｍ
ｍで残存厚さが４．０ｍｍ以上である場合には、溶接に
よる熱影響が母材１側に及ばないため、そのまま通常の
ＴＩＧ溶接による肉盛り溶接を施すことで短時間で効率
的に行うことができる。
【００２０】このように本発明方法は、欠陥部除去後の
クラッドの残存厚さに応じてテンパービード工法と通常
の肉盛り溶接工法を使い分けるようにしたことから、ク
ラッドの残存厚さに拘わらず補修後の母材に対する熱処
理が不要となり、短時間で効率的な補修作業を行うこと
ができる。
クラッドの残存厚さに応じてテンパービード工法と通常
の肉盛り溶接工法を使い分けるようにしたことから、ク
ラッドの残存厚さに拘わらず補修後の母材に対する熱処
理が不要となり、短時間で効率的な補修作業を行うこと
ができる。
【００２１】尚、このようなテンパービード工法と通常
の肉盛り溶接工法との使い分けの判断となるクラッドの
残存厚さは、使用する母材やクラッドの材質及び補修部
位の形状や場所等の要因によって異なってくることは勿
論である。すなわち、クラッドの残存厚さが本実施例よ
り薄くても、母材に硬化域が発生し難いような材質のク
ラッドが使用されている場合には、テンパービード工法
を用いることなくそのまま通常の肉盛り溶接工法による
補修を行い、反対にクラッドの残存厚さが本実施例より
厚くても母材に硬化域が発生し易いような材質のクラッ
ドが使用されている場合には、通常の肉盛り溶接工法で
はなくテンパービード工法によることになる。
の肉盛り溶接工法との使い分けの判断となるクラッドの
残存厚さは、使用する母材やクラッドの材質及び補修部
位の形状や場所等の要因によって異なってくることは勿
論である。すなわち、クラッドの残存厚さが本実施例よ
り薄くても、母材に硬化域が発生し難いような材質のク
ラッドが使用されている場合には、テンパービード工法
を用いることなくそのまま通常の肉盛り溶接工法による
補修を行い、反対にクラッドの残存厚さが本実施例より
厚くても母材に硬化域が発生し易いような材質のクラッ
ドが使用されている場合には、通常の肉盛り溶接工法で
はなくテンパービード工法によることになる。
【００２２】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、欠陥部除
去後のクラッドの残存厚さに応じてテンパービード工法
と通常の肉盛り溶接工法を使い分けるようにしたため、
クラッドの残存厚さに拘わらず母材への熱影響をなくな
り、補修後の母材に対する熱処理が不要となる。この結
果、原子炉圧力容器のクラッド及びクラッドと内部構造
物との溶接部の補修を短時間で効率的に行うことができ
るため、補修に要する労力やコストを大幅に低減するこ
とが可能となる等といった優れた効果を発揮することが
できる。
去後のクラッドの残存厚さに応じてテンパービード工法
と通常の肉盛り溶接工法を使い分けるようにしたため、
クラッドの残存厚さに拘わらず母材への熱影響をなくな
り、補修後の母材に対する熱処理が不要となる。この結
果、原子炉圧力容器のクラッド及びクラッドと内部構造
物との溶接部の補修を短時間で効率的に行うことができ
るため、補修に要する労力やコストを大幅に低減するこ
とが可能となる等といった優れた効果を発揮することが
できる。
【図１】本発明方法の実施の一形態を示す部分断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明方法の実施の一形態を示す部分断面図で
ある。
ある。
【図３】テンパービード工法の原理を示す説明図であ
る。
る。
１ 容器胴（母材） ２ クラッド ３ 内部構造物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 耕世 神奈川県横浜市磯子区新杉田８番地 株式 会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 4E081 YS01 YS10 YX05 YX07
Claims (2)
- 【請求項１】 容器胴のクラッドの溶接部付近に生じた
欠陥部を機械的に削り取って除去した後、その除去部を
肉盛り溶接して補修するようにした原子炉圧力容器の補
修方法において、上記欠陥部を削り取った後のクラッド
の残存厚さが規定値未満のときには、テンパービード工
法による肉盛り溶接を選定し、クラッドの残存厚さが規
定値以上のときには、通常の肉盛り溶接を選定して補修
を行うようにしたことを特徴とする原子炉圧力容器の補
修方法。 - 【請求項２】 上記クラッドの厚さが５〜１０ｍｍであ
り、そのクラッドの残存厚さの規定値が３．２ｍｍ又は
４．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の原
子炉圧力容器の補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08007999A JP4112736B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 原子炉圧力容器の補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08007999A JP4112736B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 原子炉圧力容器の補修方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000275384A true JP2000275384A (ja) | 2000-10-06 |
| JP4112736B2 JP4112736B2 (ja) | 2008-07-02 |
Family
ID=13708223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08007999A Expired - Lifetime JP4112736B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 原子炉圧力容器の補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4112736B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100450689C (zh) * | 2006-08-23 | 2009-01-14 | 四川东风电机厂有限公司 | 水轮发电机转子支架裂纹补焊方法 |
| JP2011245505A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | テンパービード溶接方法 |
| JP2012115886A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-06-21 | Toshiba Corp | 構造物の溶接方法 |
| JP2013180312A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Kurimoto Ltd | 既設肉盛材の除去方法及び粉砕部材 |
| JP2015221459A (ja) * | 2015-08-24 | 2015-12-10 | 三菱重工業株式会社 | テンパービード溶接補修方法 |
| CN112548382A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-03-26 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种圆弧面焊缝的缺陷焊修工艺 |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP08007999A patent/JP4112736B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100450689C (zh) * | 2006-08-23 | 2009-01-14 | 四川东风电机厂有限公司 | 水轮发电机转子支架裂纹补焊方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4112736B2 (ja) | 2008-07-02 |
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