JP2003314782A - 配管接続部の補修方法、流体配管 - Google Patents
配管接続部の補修方法、流体配管Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ６００合金を用いて溶接された配管接続部に
おける応力腐食割れの発生を防止すると共に、この配管
接続部と高温高圧流体とを遮断するために設けられる６
９０合金と配管との接合部における応力腐食割れの発生
を防止する。 【解決手段】 上流側配管１０と下流側配管２０とが６
００合金を用いたアーク溶接により形成される接続部３
０で接続されている流体配管１に対し、この接続部３０
が被覆されるように６９０合金製のスリーブ４０を配置
し、このスリーブ４０の高温高圧流体の搬送方向両端部
とこれに対向する流体配管１の内面とを、摩擦撹拌接合
法を用いて接合した。
おける応力腐食割れの発生を防止すると共に、この配管
接続部と高温高圧流体とを遮断するために設けられる６
９０合金と配管との接合部における応力腐食割れの発生
を防止する。 【解決手段】 上流側配管１０と下流側配管２０とが６
００合金を用いたアーク溶接により形成される接続部３
０で接続されている流体配管１に対し、この接続部３０
が被覆されるように６９０合金製のスリーブ４０を配置
し、このスリーブ４０の高温高圧流体の搬送方向両端部
とこれに対向する流体配管１の内面とを、摩擦撹拌接合
法を用いて接合した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温高圧流体が搬
送される配管接続部の補修方法及び流体配管に関し、特
に、６００合金を用いて溶接された配管接続部の補修方
法及び流体配管に関する。
送される配管接続部の補修方法及び流体配管に関し、特
に、６００合金を用いて溶接された配管接続部の補修方
法及び流体配管に関する。
【０００２】
【従来の技術】流体を搬送する配管は、通常、予め規定
された所定長さで形成される。従って、長尺の配管を得
るにはこれら配管同士を接続する必要があり、例えばア
ーク溶接を用いて接続部を形成する接続手法が広く用い
られてきた。特に、流体として高温高圧流体が搬送され
る配管では、接続部が高い耐熱性・耐食性を有している
ことが要求されており、従来より、ＪＩＳ Ｇ４９０１
−４に規定される６００合金を用いて、溶接による接続
部の形成が行われてきた。
された所定長さで形成される。従って、長尺の配管を得
るにはこれら配管同士を接続する必要があり、例えばア
ーク溶接を用いて接続部を形成する接続手法が広く用い
られてきた。特に、流体として高温高圧流体が搬送され
る配管では、接続部が高い耐熱性・耐食性を有している
ことが要求されており、従来より、ＪＩＳ Ｇ４９０１
−４に規定される６００合金を用いて、溶接による接続
部の形成が行われてきた。
【０００３】ところが、近年、６００合金にて溶接を行
った上記接続部に亀裂が入り、内部の流体が漏れ出して
しまうという問題が生じている。これは応力腐食割れと
呼ばれる現象であり、配管内部を流れる高温高圧流体
が、溶接によって残留応力が高くなった６００合金に直
接触れることにより生ずるものといわれている。そこ
で、配管内部に露出している６００合金（接続部）を、
この６００合金に比べ湿潤腐食媒体及び高温雰囲気中で
の耐食性に優れる６９０合金（ＪＩＳ Ｇ４９０１−
４）で覆うことにより、高温高圧流体と６００合金とを
遮断する対応策が考えられる。
った上記接続部に亀裂が入り、内部の流体が漏れ出して
しまうという問題が生じている。これは応力腐食割れと
呼ばれる現象であり、配管内部を流れる高温高圧流体
が、溶接によって残留応力が高くなった６００合金に直
接触れることにより生ずるものといわれている。そこ
で、配管内部に露出している６００合金（接続部）を、
この６００合金に比べ湿潤腐食媒体及び高温雰囲気中で
の耐食性に優れる６９０合金（ＪＩＳ Ｇ４９０１−
４）で覆うことにより、高温高圧流体と６００合金とを
遮断する対応策が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した対
応策において、高温高圧流体と６００合金とを遮断する
には、配管と６９０合金とを接合しておく必要がある。
ここで、例えば配管と６９０合金とをアーク溶接で接合
することについて検討を行ったところ、今度は、配管と
６９０合金との溶接部に大きな残留応力が残ってしま
い、この部位で応力腐食割れを招くという技術的課題が
みられた。
応策において、高温高圧流体と６００合金とを遮断する
には、配管と６９０合金とを接合しておく必要がある。
ここで、例えば配管と６９０合金とをアーク溶接で接合
することについて検討を行ったところ、今度は、配管と
６９０合金との溶接部に大きな残留応力が残ってしま
い、この部位で応力腐食割れを招くという技術的課題が
みられた。
【０００５】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、その目的は、６００合金を
用いて溶接された配管接続部における応力腐食割れの発
生を防止すると共に、この配管接続部と高温高圧流体と
を遮断するために設けられる６９０合金と配管との接合
部における応力腐食割れの発生を防止することのできる
配管接続部の補修方法及び流体配管を提供することにあ
る。
めになされたものであって、その目的は、６００合金を
用いて溶接された配管接続部における応力腐食割れの発
生を防止すると共に、この配管接続部と高温高圧流体と
を遮断するために設けられる６９０合金と配管との接合
部における応力腐食割れの発生を防止することのできる
配管接続部の補修方法及び流体配管を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的のもと、本発
明者が鋭意検討を行ったところ、配管と６９０合金とを
接合するにあたり、摩擦攪拌接合法（Friction Stir We
lding：ＦＳＷ）を採用することで、残留応力の少ない
接合部を形成できるという知見が得られた。そこで、本
発明の配管接続部の補修方法は、第１の配管と第２の配
管とが６００合金によって溶接された配管接続部を有
し、内部には高温高圧流体が搬送される流体配管の配管
接続部の補修方法であって、配管接続部が被覆されるよ
うに流体配管内部に６９０合金からなるスリーブを装着
するスリーブ装着工程と、摩擦攪拌接合法を用いて配管
接続部が流体から遮断されるようにスリーブと流体配管
内部とを接合する摩擦攪拌接合工程と、を備えることを
特徴としている。本発明では、６００合金からなる配管
接続部を６９０合金からなるスリーブで被覆した後、摩
擦攪拌接合法を用いて配管接続部が流体から遮断される
ようにスリーブと流体配管内部とを接合しているので、
６００合金と流体との接触が妨げられる。また、摩擦攪
拌接合法を用いて６００合金と６９０合金とを接合して
いるので、６９０合金にかかる残留応力も低く抑えられ
る。
明者が鋭意検討を行ったところ、配管と６９０合金とを
接合するにあたり、摩擦攪拌接合法（Friction Stir We
lding：ＦＳＷ）を採用することで、残留応力の少ない
接合部を形成できるという知見が得られた。そこで、本
発明の配管接続部の補修方法は、第１の配管と第２の配
管とが６００合金によって溶接された配管接続部を有
し、内部には高温高圧流体が搬送される流体配管の配管
接続部の補修方法であって、配管接続部が被覆されるよ
うに流体配管内部に６９０合金からなるスリーブを装着
するスリーブ装着工程と、摩擦攪拌接合法を用いて配管
接続部が流体から遮断されるようにスリーブと流体配管
内部とを接合する摩擦攪拌接合工程と、を備えることを
特徴としている。本発明では、６００合金からなる配管
接続部を６９０合金からなるスリーブで被覆した後、摩
擦攪拌接合法を用いて配管接続部が流体から遮断される
ようにスリーブと流体配管内部とを接合しているので、
６００合金と流体との接触が妨げられる。また、摩擦攪
拌接合法を用いて６００合金と６９０合金とを接合して
いるので、６９０合金にかかる残留応力も低く抑えられ
る。
【０００７】本発明において、６００合金及び６９０合
金は、共にＪＩＳ Ｇ４９０１−４に規定されるもので
あれば、その組成は記載される範囲内において適宜選定
して差し支えない。また、摩擦攪拌接合法は、入熱及び
残留応力が少なく軟化や歪みの程度が軽い接合手法とし
て、近年提案されているものである（例えば特許第２７
１２８３８号公報参照）。
金は、共にＪＩＳ Ｇ４９０１−４に規定されるもので
あれば、その組成は記載される範囲内において適宜選定
して差し支えない。また、摩擦攪拌接合法は、入熱及び
残留応力が少なく軟化や歪みの程度が軽い接合手法とし
て、近年提案されているものである（例えば特許第２７
１２８３８号公報参照）。
【０００８】また、摩擦攪拌接合工程において、スリー
ブの流体搬送方向両端部に対応する周面とこれに対向す
る流体配管内面とが接合されるようにすれば、簡易に配
管接続部の６００合金を高温高圧流体から遮断すること
が可能になる。更に、上記態様において、拡散接合法を
用いてスリーブの流体搬送方向中央部に対応する周面と
これに対向する流体配管内面とを拡散接合する拡散接合
工程を更に備えるようにすれば、流体配管内面とスリー
ブとの接合をより強固にすることができる。
ブの流体搬送方向両端部に対応する周面とこれに対向す
る流体配管内面とが接合されるようにすれば、簡易に配
管接続部の６００合金を高温高圧流体から遮断すること
が可能になる。更に、上記態様において、拡散接合法を
用いてスリーブの流体搬送方向中央部に対応する周面と
これに対向する流体配管内面とを拡散接合する拡散接合
工程を更に備えるようにすれば、流体配管内面とスリー
ブとの接合をより強固にすることができる。
【０００９】また、前記摩擦攪拌接合工程において、ス
リーブ全面とこれに対向する流体配管内面とが接合され
るようにしても、流体配管内面とスリーブとの接合をよ
り強固にすることができる。一方、スリーブ装着工程に
おいて、流体配管内部にロウ材を介してスリーブが装着
されるようにし、摩擦攪拌接合工程を行った後にロウ材
を融解させてスリーブと流体配管内部とをロウ付けする
ロウ付け工程を具備させるようにしても、流体配管内面
とスリーブとの接合をより強固にすることができる。
リーブ全面とこれに対向する流体配管内面とが接合され
るようにしても、流体配管内面とスリーブとの接合をよ
り強固にすることができる。一方、スリーブ装着工程に
おいて、流体配管内部にロウ材を介してスリーブが装着
されるようにし、摩擦攪拌接合工程を行った後にロウ材
を融解させてスリーブと流体配管内部とをロウ付けする
ロウ付け工程を具備させるようにしても、流体配管内面
とスリーブとの接合をより強固にすることができる。
【００１０】また、本発明に係る流体配管は、第１の配
管と第２の配管とが６００合金によって溶接された配管
接続部を有し、内部には高温高圧流体が搬送される流体
配管であって、６９０合金で構成されると共に摩擦攪拌
接合法を用いて流体配管内部と接合された摩擦攪拌接合
部を有し且つ配管接続部が流体から遮断される遮断層を
備えることを特徴としている。ここで、流体配管内部と
遮断層とが拡散接合された拡散接合部を具備させるよう
にしたり、あるいは、流体配管と遮断層との間にこれら
流体配管と遮断層とをロウ付けするロウ材層を具備させ
るようにしたりすれば、流体配管内面と遮蔽層との接合
をより強固にすることができる。
管と第２の配管とが６００合金によって溶接された配管
接続部を有し、内部には高温高圧流体が搬送される流体
配管であって、６９０合金で構成されると共に摩擦攪拌
接合法を用いて流体配管内部と接合された摩擦攪拌接合
部を有し且つ配管接続部が流体から遮断される遮断層を
備えることを特徴としている。ここで、流体配管内部と
遮断層とが拡散接合された拡散接合部を具備させるよう
にしたり、あるいは、流体配管と遮断層との間にこれら
流体配管と遮断層とをロウ付けするロウ材層を具備させ
るようにしたりすれば、流体配管内面と遮蔽層との接合
をより強固にすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ―実施の形態１―図１（ａ）は、本発明が適用された流
体配管１の実施の形態１を示している。尚、図１（ｂ）
〜（ｅ）は、夫々、図１（ａ）のｂ−ｂ、ｃ−ｃ、ｄ−
ｄ、ｅ-ｅ断面図である。同図において、符号１０は図
中矢印で示す高温高圧流体の搬送方向上流側に配設され
る上流側配管、符号２０は搬送方向下流側に配設される
下流側配管である。ここで、上流側配管１０は、同図の
拡大部に示すように、６００合金からなる基部１１と、
この基部１１の内面すなわち水との接触領域に内張りさ
れる保護層１２（ＳＵＳ３１６からなる）とを有してい
る。これら上流側配管１０及び下流側配管２０の肉厚は
５０〜１００ｍｍである。また、下流側配管２０は、Ｓ
ＵＳ３１６にて構成されている。そして、この流体配管
１には、高温高圧流体として、３００℃程度且つ１５０
気圧程度に加温加圧された水が流れるようになってい
る。
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ―実施の形態１―図１（ａ）は、本発明が適用された流
体配管１の実施の形態１を示している。尚、図１（ｂ）
〜（ｅ）は、夫々、図１（ａ）のｂ−ｂ、ｃ−ｃ、ｄ−
ｄ、ｅ-ｅ断面図である。同図において、符号１０は図
中矢印で示す高温高圧流体の搬送方向上流側に配設され
る上流側配管、符号２０は搬送方向下流側に配設される
下流側配管である。ここで、上流側配管１０は、同図の
拡大部に示すように、６００合金からなる基部１１と、
この基部１１の内面すなわち水との接触領域に内張りさ
れる保護層１２（ＳＵＳ３１６からなる）とを有してい
る。これら上流側配管１０及び下流側配管２０の肉厚は
５０〜１００ｍｍである。また、下流側配管２０は、Ｓ
ＵＳ３１６にて構成されている。そして、この流体配管
１には、高温高圧流体として、３００℃程度且つ１５０
気圧程度に加温加圧された水が流れるようになってい
る。
【００１２】また、これら上流側配管１０及び下流側配
管２０は、接続部３０によって接続されている。この接
続部３０は、６００合金を用いたアーク溶接によって形
成されるもので、同図の拡大部に示すように、上流側配
管１０に付着させたバタリング部３１と、このバタリン
グ部３１を介して上流側配管１０と下流側配管２０とを
アーク溶接した溶接部３２とを有している。ここで、こ
れらバタリング部３１及び溶接部３２は、共に６００合
金によって形成される。そして、補修前には、このよう
に接続部３０が流体配管１内部に露出した状態、すなわ
ち６００合金と高温高圧の水とが直接接触し得る状態で
使用されていた。
管２０は、接続部３０によって接続されている。この接
続部３０は、６００合金を用いたアーク溶接によって形
成されるもので、同図の拡大部に示すように、上流側配
管１０に付着させたバタリング部３１と、このバタリン
グ部３１を介して上流側配管１０と下流側配管２０とを
アーク溶接した溶接部３２とを有している。ここで、こ
れらバタリング部３１及び溶接部３２は、共に６００合
金によって形成される。そして、補修前には、このよう
に接続部３０が流体配管１内部に露出した状態、すなわ
ち６００合金と高温高圧の水とが直接接触し得る状態で
使用されていた。
【００１３】次に、上述した流体配管１の補修方法につ
いて説明する。まず、流体配管１の内径に略合致する６
９０合金製のスリーブ４０を準備し、流体配管１内の接
続部３０を跨ぐ位置まで挿入する。このスリーブ４０と
しては、例えば２〜４ｍｍの厚さを有するものが用いら
れる。
いて説明する。まず、流体配管１の内径に略合致する６
９０合金製のスリーブ４０を準備し、流体配管１内の接
続部３０を跨ぐ位置まで挿入する。このスリーブ４０と
しては、例えば２〜４ｍｍの厚さを有するものが用いら
れる。
【００１４】スリーブ４０が流体配管１内に挿入された
後、摩擦攪拌接合法を用いて流体配管１とスリーブ４０
との接合作業が行われる。次に、図２に基づいて本実施
の形態で用いた摩擦攪拌接合法を説明する。同図におい
て、符号１００はスリーブ４０の端部に位置決めされ矢
印Ａ方向に回転しながら矢印Ｂ方向に向かって移動する
回転工具である。尚、本実施の形態では、矢印Ｂ方向が
スリーブ４０の内周面方向（円周方向）となっている。
この回転工具１００は、モータ（図示せず）に連結され
る基部１０１と、円盤状の形状を有し回転しながらスリ
ーブ４０を押圧する押圧部１０２と、この押圧部１０２
の中央部に取り付けられスリーブ４０と上流側配管１０
（及び下流側配管２０）とを摩擦攪拌するプローブ１０
３とを備えている。このプローブ１０３は、例えばバル
ク状のｃ−ＢＮにて構成され、その長さは２〜４ｍｍで
あり、根元部の直径は１０〜１５ｍｍである。
後、摩擦攪拌接合法を用いて流体配管１とスリーブ４０
との接合作業が行われる。次に、図２に基づいて本実施
の形態で用いた摩擦攪拌接合法を説明する。同図におい
て、符号１００はスリーブ４０の端部に位置決めされ矢
印Ａ方向に回転しながら矢印Ｂ方向に向かって移動する
回転工具である。尚、本実施の形態では、矢印Ｂ方向が
スリーブ４０の内周面方向（円周方向）となっている。
この回転工具１００は、モータ（図示せず）に連結され
る基部１０１と、円盤状の形状を有し回転しながらスリ
ーブ４０を押圧する押圧部１０２と、この押圧部１０２
の中央部に取り付けられスリーブ４０と上流側配管１０
（及び下流側配管２０）とを摩擦攪拌するプローブ１０
３とを備えている。このプローブ１０３は、例えばバル
ク状のｃ−ＢＮにて構成され、その長さは２〜４ｍｍで
あり、根元部の直径は１０〜１５ｍｍである。
【００１５】そして、スリーブ４０の端部に沿って回転
工具１００を矢印Ａ方向に回転させながら、矢印Ｂ方向
に円周移動させて摩擦攪拌接合を行う。ここで、回転工
具１００の回転速度は３００〜１０００ｒｐｍ、移動速
度は１００〜５００ｍｍ／ｓｅｃ程度に設定することが
好ましい。すると、プローブ１０３の通過部位には、図
１（ａ）（ｃ）及び図２に示すように、スリーブ４０及
び上流側配管１０（及び下流側配管２０）が摩擦攪拌接
合された摩擦攪拌接合部５０が形成される。
工具１００を矢印Ａ方向に回転させながら、矢印Ｂ方向
に円周移動させて摩擦攪拌接合を行う。ここで、回転工
具１００の回転速度は３００〜１０００ｒｐｍ、移動速
度は１００〜５００ｍｍ／ｓｅｃ程度に設定することが
好ましい。すると、プローブ１０３の通過部位には、図
１（ａ）（ｃ）及び図２に示すように、スリーブ４０及
び上流側配管１０（及び下流側配管２０）が摩擦攪拌接
合された摩擦攪拌接合部５０が形成される。
【００１６】これにより、６００合金からなる接続部３
０は、流体配管１を流れる高温高圧の水から遮断される
こととなるため、接続部３０における応力腐食割れの発
生が防止される。また、スリーブ４０として６００合金
より耐熱、耐食性能のよい６９０合金を用いているた
め、スリーブ４０自体に応力腐食割れが発生することも
ない。更に、摩擦攪拌接合法を用いて摩擦攪拌接合部５
０を形成しているため、この摩擦攪拌接合部５０の残留
応力は低くなり、摩擦攪拌接合部５０における応力腐食
割れの発生も防止される。尚、アーク溶接では降伏点応
力程度の引張残留応力が生じるが、ＦＳＷでは攪拌部は
圧縮応力もしくは０、又熱影響部で少し引張応力が生じ
る。また、従来のアーク溶接等において、溶接施工性が
悪く溶接割れが生じ易い６９０合金も、摩擦攪拌接合法
を用いることによって割れなどを生じることなく接合す
ることが可能となる。
０は、流体配管１を流れる高温高圧の水から遮断される
こととなるため、接続部３０における応力腐食割れの発
生が防止される。また、スリーブ４０として６００合金
より耐熱、耐食性能のよい６９０合金を用いているた
め、スリーブ４０自体に応力腐食割れが発生することも
ない。更に、摩擦攪拌接合法を用いて摩擦攪拌接合部５
０を形成しているため、この摩擦攪拌接合部５０の残留
応力は低くなり、摩擦攪拌接合部５０における応力腐食
割れの発生も防止される。尚、アーク溶接では降伏点応
力程度の引張残留応力が生じるが、ＦＳＷでは攪拌部は
圧縮応力もしくは０、又熱影響部で少し引張応力が生じ
る。また、従来のアーク溶接等において、溶接施工性が
悪く溶接割れが生じ易い６９０合金も、摩擦攪拌接合法
を用いることによって割れなどを生じることなく接合す
ることが可能となる。
【００１７】―実施の形態２―本実施の形態は、実施の
形態１と略同様であるが、摩擦攪拌接合部５０の形成部
位を除くスリーブ４０の中央部と流体配管１とを、拡散
接合法によって補助的に接合するようにしたものであ
る。尚、本実施の形態において、実施の形態１と同様の
ものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略す
る。本実施の形態では、図３に示すように、プローブ１
０３を有しない回転工具１００にてスリーブ４０を摩擦
し、生じた摩擦熱によって上流側配管１０（及び下流側
配管２０、接続部３０）との間に拡散接合層６０が形成
されるようになっている。ここで、回転工具１００の押
圧部１０２としては、高温強度の確保という観点から、
ｃ−ＢＮを用いている。また、拡散接合を行うにあたっ
て、回転工具１００の回転速度は１０００ｒｐｍ程度、
移動速度は１００ｍｍ／ｓｅｃ程度に設定することが好
ましい。このとき、スリーブ４０と上流側配管１０（及
び下流側配管２０、接続部３０）との対向部における温
度は、例えば１０００℃程度となって拡散接合が行われ
る。本実施の形態では、摩擦攪拌接合部５０に加え、拡
散接合層６０も形成されるので、流体配管１とスリーブ
４０との接合がより強固なものとなる。尚、拡散接合層
６０の形成手法は、上述した手法に限られるものではな
く、適宜手法を採用することができる。
形態１と略同様であるが、摩擦攪拌接合部５０の形成部
位を除くスリーブ４０の中央部と流体配管１とを、拡散
接合法によって補助的に接合するようにしたものであ
る。尚、本実施の形態において、実施の形態１と同様の
ものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略す
る。本実施の形態では、図３に示すように、プローブ１
０３を有しない回転工具１００にてスリーブ４０を摩擦
し、生じた摩擦熱によって上流側配管１０（及び下流側
配管２０、接続部３０）との間に拡散接合層６０が形成
されるようになっている。ここで、回転工具１００の押
圧部１０２としては、高温強度の確保という観点から、
ｃ−ＢＮを用いている。また、拡散接合を行うにあたっ
て、回転工具１００の回転速度は１０００ｒｐｍ程度、
移動速度は１００ｍｍ／ｓｅｃ程度に設定することが好
ましい。このとき、スリーブ４０と上流側配管１０（及
び下流側配管２０、接続部３０）との対向部における温
度は、例えば１０００℃程度となって拡散接合が行われ
る。本実施の形態では、摩擦攪拌接合部５０に加え、拡
散接合層６０も形成されるので、流体配管１とスリーブ
４０との接合がより強固なものとなる。尚、拡散接合層
６０の形成手法は、上述した手法に限られるものではな
く、適宜手法を採用することができる。
【００１８】―実施の形態３―本実施の形態は、実施の
形態１と略同様であるが、図４に示すように、スリーブ
４０全面とこれに対向する上流側配管１０、下流側配管
２０、接続部３０とを摩擦攪拌接合して摩擦攪拌接合部
５０を形成するようにしたものである。本実施の形態で
は、スリーブ４０全面が摩擦攪拌接合部５０となるた
め、流体配管１とスリーブ４０との接合がより強固なも
のとなる。
形態１と略同様であるが、図４に示すように、スリーブ
４０全面とこれに対向する上流側配管１０、下流側配管
２０、接続部３０とを摩擦攪拌接合して摩擦攪拌接合部
５０を形成するようにしたものである。本実施の形態で
は、スリーブ４０全面が摩擦攪拌接合部５０となるた
め、流体配管１とスリーブ４０との接合がより強固なも
のとなる。
【００１９】―実施の形態４―本実施の形態は、実施の
形態１と略同様であるが、図５に示すように、摩擦攪拌
接合部５０の形成部位を除くスリーブ４０の中央部と流
体配管１との間にロウ材層７０を設け補助的に接合する
ようにしたものである。ここで、ロウ材層７０を構成す
るロウ材としては、例えば、Ｎｉロウ、Ａｇロウを用い
ることができる。また、ロウ材層７０の形成手法として
は、例えば流体配管１の対応位置にロウ材層７０を形成
した後にスリーブ４０を挿入するようにしてもよいし、
あるいは、予めスリーブ４０の外周面にロウ材層７０を
形成しておき、これを流体配管１に挿入するようにして
もよい。更に、流体配管１及びスリーブ４０にロウ材層
７０をロウ付けする手法としては、例えば実施の形態２
で用いたプローブ１０３を有しない回転工具１００を用
いるものであってもよいし、バーナ等を用いて融着させ
るようにしてもよいし、更に、コイルをスリーブ４０の
内面に挿入して高周波加熱するようにしてもよい。本実
施の形態では、摩擦攪拌接合部５０に加え、ロウ材層７
０も接合に寄与するので、流体配管１とスリーブ４０と
の接合がより強固なものとなる。また、これ以外にも、
本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げ
た構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更すること
が可能である。
形態１と略同様であるが、図５に示すように、摩擦攪拌
接合部５０の形成部位を除くスリーブ４０の中央部と流
体配管１との間にロウ材層７０を設け補助的に接合する
ようにしたものである。ここで、ロウ材層７０を構成す
るロウ材としては、例えば、Ｎｉロウ、Ａｇロウを用い
ることができる。また、ロウ材層７０の形成手法として
は、例えば流体配管１の対応位置にロウ材層７０を形成
した後にスリーブ４０を挿入するようにしてもよいし、
あるいは、予めスリーブ４０の外周面にロウ材層７０を
形成しておき、これを流体配管１に挿入するようにして
もよい。更に、流体配管１及びスリーブ４０にロウ材層
７０をロウ付けする手法としては、例えば実施の形態２
で用いたプローブ１０３を有しない回転工具１００を用
いるものであってもよいし、バーナ等を用いて融着させ
るようにしてもよいし、更に、コイルをスリーブ４０の
内面に挿入して高周波加熱するようにしてもよい。本実
施の形態では、摩擦攪拌接合部５０に加え、ロウ材層７
０も接合に寄与するので、流体配管１とスリーブ４０と
の接合がより強固なものとなる。また、これ以外にも、
本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げ
た構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更すること
が可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の配管接続
部の補修方法及び流体配管によれば、６００合金からな
る配管接続部を６９０合金からなるスリーブで覆うと共
に、摩擦攪拌接合法を用いて流体配管とスリーブとを接
合することにより、配管内部を搬送される高温高圧流体
から配管接続部を遮断するようにしたので、配管接続部
における応力腐食割れの発生を防止することができる。
また、配管と６９０合金からなるスリーブとの摩擦攪拌
接合部にかかる残留応力を低く抑えることができるた
め、この摩擦攪拌接合部における応力腐食割れの発生を
防止することができる。
部の補修方法及び流体配管によれば、６００合金からな
る配管接続部を６９０合金からなるスリーブで覆うと共
に、摩擦攪拌接合法を用いて流体配管とスリーブとを接
合することにより、配管内部を搬送される高温高圧流体
から配管接続部を遮断するようにしたので、配管接続部
における応力腐食割れの発生を防止することができる。
また、配管と６９０合金からなるスリーブとの摩擦攪拌
接合部にかかる残留応力を低く抑えることができるた
め、この摩擦攪拌接合部における応力腐食割れの発生を
防止することができる。
【図１】 （ａ）は本発明が適用された流体配管の実施
の形態１の全体図であり、（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）
は、夫々、（ａ）のｂ−ｂ，ｃ−ｃ，ｄ−ｄ，ｅ−ｅ断
面図である。
の形態１の全体図であり、（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）
は、夫々、（ａ）のｂ−ｂ，ｃ−ｃ，ｄ−ｄ，ｅ−ｅ断
面図である。
【図２】 摩擦攪拌接合法の一例を示す説明図である。
【図３】 実施の形態２における拡散接合法の一例を示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】 本発明が適用された流体配管の実施の形態３
の全体図である。
の全体図である。
【図５】 本発明が適用された流体配管の実施の形態４
の全体図である。
の全体図である。
１０…上流側配管、１１…基部、１２…保護層、２０…
下流側配管、３０…接続部、３１…バタリング部、３２
…溶接部、４０…スリーブ、５０…摩擦攪拌接合部、６
０…拡散接合層、７０…ロウ材層、１００…回転工具、
１０１…基部、１０２…押圧部、１０３…プローブ
下流側配管、３０…接続部、３１…バタリング部、３２
…溶接部、４０…スリーブ、５０…摩擦攪拌接合部、６
０…拡散接合層、７０…ロウ材層、１００…回転工具、
１０１…基部、１０２…押圧部、１０３…プローブ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ２３Ｋ 31/00 Ｂ２３Ｋ 31/00 Ｄ
// Ｂ２３Ｋ 101:06 101:06
103:08 103:08
(72)発明者 太田 高裕
兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号
三菱重工業株式会社高砂研究所内
(72)発明者 大屋 寿三
兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１
号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
Ｆターム(参考） 3H025 EA01 EB04 EC02
4E067 AA09 BA03 BG00 DA13 DA17
DD00 EA03 EC06
Claims (8)
- 【請求項１】 第１の配管と第２の配管とが６００合金
によって溶接された配管接続部を有し、内部には高温高
圧流体が搬送される流体配管の配管接続部の補修方法で
あって、 前記配管接続部が被覆されるように前記流体配管内部に
６９０合金からなるスリーブを装着するスリーブ装着工
程と、 摩擦攪拌接合法を用いて前記配管接続部が流体から遮断
されるように前記スリーブと前記流体配管内部とを接合
する摩擦攪拌接合工程と、を備えることを特徴とする配
管接続部の補修方法。 - 【請求項２】 前記摩擦攪拌接合工程では、前記スリー
ブの流体搬送方向両端部に対応する周面とこれに対向す
る前記流体配管内面とが接合されることを特徴とする請
求項１に記載の配管接続部の補修方法。 - 【請求項３】 拡散接合法を用いて前記スリーブの流体
搬送方向中央部に対応する周面とこれに対向する前記流
体配管内面とを拡散接合する拡散接合工程を更に備える
ことを特徴とする請求項２に記載の配管接続部の補修方
法。 - 【請求項４】 前記摩擦攪拌接合工程では、前記スリー
ブ全面とこれに対向する前記流体配管内面とが接合され
ることを特徴とする請求項１に記載の配管接続部の補修
方法。 - 【請求項５】 前記スリーブ装着工程では、前記流体配
管内部にロウ材を介して前記スリーブが装着されると共
に、前記摩擦攪拌接合工程を行った後に前記ロウ材を融
解させて前記スリーブと前記流体配管内部とをロウ付け
するロウ付け工程を具備させることを特徴とする請求項
１に記載の配管接続部の補修方法。 - 【請求項６】 第１の配管と第２の配管とが６００合金
によって溶接された配管接続部を有し、内部には高温高
圧流体が搬送される流体配管であって、 ６９０合金で構成されると共に摩擦攪拌接合法を用いて
前記流体配管内部と接合された摩擦攪拌接合部を有し且
つ前記配管接続部が前記高温高圧流体から遮断される遮
断層を備えることを特徴とする流体配管。 - 【請求項７】 前記流体配管内部と遮断層とが拡散接合
された拡散接合部を具備させることを特徴とする請求項
６に記載の流体配管。 - 【請求項８】 前記流体配管と前記遮断層との間には、
これら流体配管と遮断層とをロウ付けするロウ材層を具
備させることを特徴とする請求項６に記載の流体配管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002120937A JP2003314782A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 配管接続部の補修方法、流体配管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002120937A JP2003314782A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 配管接続部の補修方法、流体配管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003314782A true JP2003314782A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29537022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002120937A Withdrawn JP2003314782A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 配管接続部の補修方法、流体配管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003314782A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735619B1 (ko) | 2006-10-11 | 2007-07-04 | 대한기업주식회사 | 노후 된 상수도관 내부에 새 상수도관을 부설하는갱생방법 |
| KR101209971B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2012-12-07 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 이재(異材) 이음 구조, 이재 이음 구조를 구비하는 탱크용 스커트, 탱크용 스커트를 구비하는 수송선 및 이종 금속 부재의 접합 방법 |
| JP2013108918A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-06-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管台溶接部防食補修方法 |
| CN103615627A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-05 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 电站锅炉省煤器泄漏处理方法 |
| JP2014147949A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 溶接部の補修方法 |
| WO2014141423A1 (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | クラッド鋼管の接合方法及び接合構造 |
| KR101770117B1 (ko) * | 2016-12-02 | 2017-08-23 | 주식회사 아이엠디 | 배기관의 드레인 포켓 |
| CN113263253A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-08-17 | 西安石油大学 | 一种连续管的管管对（搭）接搅拌摩擦焊工艺方法 |
-
2002
- 2002-04-23 JP JP2002120937A patent/JP2003314782A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735619B1 (ko) | 2006-10-11 | 2007-07-04 | 대한기업주식회사 | 노후 된 상수도관 내부에 새 상수도관을 부설하는갱생방법 |
| KR101209971B1 (ko) * | 2007-12-27 | 2012-12-07 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 이재(異材) 이음 구조, 이재 이음 구조를 구비하는 탱크용 스커트, 탱크용 스커트를 구비하는 수송선 및 이종 금속 부재의 접합 방법 |
| JP2013108918A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-06-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管台溶接部防食補修方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |