JP5836160B2 - 胴部接合方法および胴部 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気発生器等に用いられる胴部を接合する胴部接合方法および胴部に関する。

一般に、大型構造物である原子炉用の蒸気発生器は、複数の胴部の端面同士を互いに突き合わせて溶接することにより構成される。この種の圧力容器を構成する胴部の接合方法として、従来、複数の円筒形状の胴部を鉛直方向に積み重ねた後、その鉛直姿勢を維持したまま、各胴部同士を互いに溶接するようにした方法が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の方法では、各胴部が鉛直方向に位置合わせされるように積み重ねられる。

特開２００２−２６７７８３号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の方法では、各胴部を鉛直方向に積み重ねた際に、胴部の接合部において径方向に段差が生じるおそれがあり、胴部を周方向均一に接合することが難しい。

本発明の目的は、胴部を周方向均一に接合することができる胴部接合方法および胴部を提供することにある。

本発明の一態様は、容器を構成する第１胴部と第２胴部とを接合する胴部接合方法であって、第１胴部の中心軸および第２胴部の中心軸をそれぞれ鉛直方向に向けた状態で、第１胴部に設けられた位置決め部により、第１胴部に対して第２胴部を水平方向に位置決めして、第１胴部と第２胴部とを鉛直方向に隣接して配置する工程と、第１胴部と第２胴部とを鉛直方向に隣接して配置した状態で、第１胴部と第２胴部とをその内周面側および外周面側のいずれか一方の接合部において溶接して、第１胴部と第２胴部とを仮接合する工程と、仮接合により一体化された第１胴部と第２胴部とを横に倒して、第１胴部と第２胴部とを水平方向に隣接して配置する工程と、第１胴部と第２胴部とを水平方向に隣接して配置した状態で、第１胴部と第２胴部とをその内周面側および外周面側のいずれか他方の接合部において溶接して、第１胴部と第２胴部とを本接合する工程と、を含むことを特徴とする。

この構成によれば、第１胴部に対し第２胴部を水平方向に位置決めしたままの状態で、第１胴部と第２胴部とを一体にして横に倒し、接合部を本接合することができる。このため、第１胴部と第２胴部とを周方向均一に接合することができる。

本発明の別の態様による胴部接合方法では、さらに位置決め部を除去する工程を含む。

この構成によれば、本接合によって不要となった位置決め部が除去される。このため、第１胴部と第２胴部とが段差なく滑らかに連続し、原子炉の蒸気発生器等に好適に用いることができる。

本発明の別の態様による胴部接合方法では、位置決め部が第１胴部の端部から第２胴部の内周面側または外周面側にかけて突設され、第１胴部と第２胴部とを仮接合する工程では、位置決め部とこの位置決め部に対向する第２胴部の被位置決め部とを溶接する。

この構成によれば、第１胴部の上方に第２胴部を搭載することで、第１胴部に対して第２胴部を容易に位置決めすることができる。また、位置決め部と被位置決め部との溶接による第１胴部と第２胴部の仮接合も容易である。

本発明の別の態様による胴部接合方法では、位置決め部が第１胴部の周方向にわたって設けられ、第１胴部と第２胴部とを鉛直方向に隣接して配置する工程では、位置決め部と被位置決め部との間の隙間が周方向にわたって均一になるように第１胴部と第２胴部とを配置する。

この構成によれば、第１胴部と第２胴部とが精度よく同心状に配置され、第１胴部と第２胴部とを周方向均一に接合することができる。

本発明の別の態様による胴部接合方法では、第１胴部と第２胴部の内周面側および外周面側のいずれか他方に予め開先が設けられ、第１胴部と第２胴部とを本接合する工程では、開先を溶接する。

この構成によれば、第１胴部と第２胴部の外周面に設けられた開先を介して第１胴部と第２胴部を強固に接合することができる。このため、仮接合の部位を除去した場合にも、必要十分な接合強度を確保できる。

本発明の別の態様による胴部接合方法では、第１胴部と第２胴部とを本接合する工程では、仮接合された第１胴部と第２胴部とを、これら第１胴部と第２胴部の中心軸を中心として一体に回転させながら、接合部に対向して設けられた溶接装置により溶接する。

この構成によれば、溶接装置４０の位置を固定したまま第１胴部と第２胴部とを本接合することができ、溶接装置の構成を簡素化できる。

本発明の一態様は、容器を構成する胴部であって、その中心軸を鉛直方向に向けて配置された状態で、鉛直方向に隣接して配置された他の胴部を水平方向に位置決めする位置決め部と、軸方向一端部の内周面側および外周面側のいずれか一方に設けられ、位置決め部により位置決めされた他の胴部を仮接合する仮接合部と、軸方向一端部の内周面側および外周面側のいずれか他方に設けられ、仮接合部により仮接合された他の胴部を本接合する本接合部と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、胴部に対し他の胴部を水平方向に位置決めしたままの状態で、胴部と他の胴部とを一体にして横に倒して本接合することができる。このため、胴部に他の胴部を周方向均一に接合することができる。

本発明の別の態様による胴部は、位置決め部が、第１胴部の端部から第２胴部の内周面側または外周面側にかけて突設され、該位置決め部が仮接合部を構成する。

この構成によれば、仮接合部を別に設ける必要がなく、構成を簡素化できる。

本発明の別の態様による胴部は、位置決め部が周方向にわたって設けられている。

この構成によれば、胴部に他の胴部を周方向精度よく均一に接合することができる。

本発明の別の態様による胴部は、本接合部が開先である。

この構成によれば、開先により本接合を強固に行うことができ、その後、仮接合部を除去しても、胴部の十分な接合強度を維持できる。

本発明によれば、胴部を周方向均一に接合して容器を構成することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る胴部接合方法が適用される圧力容器の正面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る胴部接合方法の一工程を示す断面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る胴部の要部構成を示す、図２の要部断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る胴部接合方法の手順を示すフローチャートである。 図５は、本発明の実施形態に係る胴部接合方法の第２工程を説明する図である。 図６は、本発明の実施形態に係る胴部接合方法の第３工程を説明する図である。 図７は、本発明の実施形態に係る胴部接合方法の第４工程を説明する図である。 図８は、第４工程によって得られた第１胴部と第２胴部の接合体を示す図である。 図９は、本発明の実施形態に係る胴部接合方法の第５工程を説明する図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る胴部接合方法の比較例を示す図である。 図１１は、図５の変形例を示す図である。 図１２は、図５の他の変形例を示す図である。 図１３は、図９の変形例を示す図である。 図１４は、図１３の後工程である第６工程を説明する図である。

以下、図１〜図１０を参照して本発明の実施形態に係る胴部接合方法ついて説明する。なお、以下では、一例として、加圧水型原子炉に用いられる蒸気発生器の圧力容器に、本発明の胴部接合方法を適用する。

加圧水型原子炉では、一次冷却材（一次冷却水）を、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水として、蒸気発生器に送る。蒸気発生器は、高温高圧の一次冷却水の熱を二次冷却材（二次冷却水）に伝え、二次冷却水を水蒸気とする。この水蒸気は、蒸気タービンに送られてこれを駆動する。蒸気タービンの出力軸には発電機の入力軸が連結されており、蒸気タービンによって駆動された発電機は、電力を発生する。

図１は、本実施形態に係る胴部接合方法を適用して構成された圧力容器の正面図である。図１では、圧力容器１００の長手方向中心を通る軸線Ｌ０を水平方向に向けた状態、すなわち圧力容器１００を横に倒した状態を示している。なお、原子炉における実際の使用状態では、圧力容器１００は軸線Ｌ０を鉛直方向に向けた状態、すなわち立設した状態で設置される。立設状態では、図の左側が圧力容器１００の上部となり、右側が下部となる。上部は蒸気発生器の蒸気排出口となり、下部は水室となる。このような蒸気発生器は、例えば直径が５ｍ程度で、かつ、全長が２０ｍ程度の大きさを有する、内部が密閉された大型の円筒圧力容器である。このため、複数の胴部の軸方向端面を、溶接によって互いに接合することで構成される。

図１に示すように、圧力容器１００は、上部半球部材１と、第１円筒部材２と、テーパ部材３と、第２円筒部材４と、第３円筒部材５と、第４円筒部材６と、下部半球部材７とを有する。これら各部材１〜７は、それぞれ軸線Ｌ０に対して対称あるいはほぼ対称形状をなしており、いずれも内部に空洞を有する胴部を構成する。圧力容器１００は、長手方向（軸線Ｌ０方向）に隣接する部材１〜７の端面同士を溶接することによって構成される。このとき圧力容器１００の内部に密閉空間ＳＰが形成される。圧力容器１００の各部材１〜７は、例えば低合金鋼により構成される。

以下、圧力容器１００を立設した状態で長手方向に隣接する各部材１〜７のうち、下側の部材（例えば第３円筒部材５）を第１胴部８、上側の部材（例えば第２円筒部材４）を第２胴部９として、第１胴部８と第２胴部９の接合部１０の構成を説明する。なお、各部材１〜７の接合部１０の構成は、互いに等しい。

図２は、本実施形態に係る胴部接合方法の一工程を示す断面図である。図３は、本実施形態に係る胴部の要部構成を示す図２の要部断面図（III部拡大図）である。なお、図２，３では、第１胴部８の上方に第２胴部９を搭載した溶接前の状態を示している。この状態では、第１胴部８の中心を通る軸線Ｌ１と、第２胴部９の中心を通る軸線Ｌ２は、それぞれ鉛直方向を向く。以下では、圧力容器１００の実際の使用状態に即して図２，３に示すように上下方向を定義し、この定義に従い各部の構成を説明する。

図２，３に示すように、第１胴部８および第２胴部９は、それぞれ円筒形状の周壁を構成する胴部本体１１と、各胴部本体１１の外周面の上下端部にそれぞれ設けられた開先１２と、胴部本体１１の内周面側上端部に設けられた位置決め部２０とを有する。なお、図２では、接合部１０における位置決め部２０の図示を一部省略している。第２胴部９の下端部は、位置決め部２０に対応した被位置決め部１６を構成する。位置決め部２０は、被位置決め部１６の径方向の位置を規制する。

第１胴部８の胴部本体１１（第１胴部本体１１Ａ）の板厚と第２胴部９の胴部本体１１（第２胴部本体１１Ｂ）の板厚は、長手方向および周方向においてほぼ一定であり、かつ第１胴部本体１１Ａと第２胴部本体１１Ｂの板厚は互いに等しい。開先１２は、Ｕ字形状のいわゆるＵ開先であり、各胴部本体１１Ａ，１１Ｂの外周面の全周にわたって設けられている。なお、開先１２は、図１の上部半球部材１には下端部のみに、下部半球部材７には上端部のみにそれぞれ設けられている。

図２に示すように、第１胴部本体１１Ａの上端面１３および第２胴部本体１１Ｂの下端面１４はそれぞれ軸線Ｌ１，Ｌ２に直交する平面である。これら上下端面１３，１４は開先１２の径方向内側において互いに接触している。

図３に示すように、位置決め部２０は、第１胴部本体１１Ａの上端部から第２胴部本体１１Ｂの径方向内側にかけて突設されている。すなわち、位置決め部２０は、第１胴部本体１１Ａの上端部内周面から径方向に突出する第１凸部２１と、第１凸部２１の上端面２５から上方に突出する第２凸部２２とを有し、断面形状がＬ字状ないしほぼＬ字状を呈する。位置決め部２０は、第１胴部本体１１Ａの径方向内側に全周にわたってリング状に設けられ、第２凸部２２の外周面２３および内周面２４はそれぞれ円筒面を形成する。なお、第２胴部本体１１Ｂの上端部にも、同様な位置決め部２０が設けられている。

第１凸部２１の上端面２５は、胴部本体１１の上端面１３に連設し、かつ、軸線Ｌ１（図２）に直交する平面である。第１凸部２１の径方向内側の下端部は、テーパ状に面取りされ、面取り部２６が形成されている。第２凸部２２の外周面２３は、第２胴部本体１１Ｂの内周面１５よりも径方向内側に位置し、第２凸部２２の外周面２３と第２胴部本体１１Ｂの内周面１５との間に、径方向に隙間ｔ０が設けられている。第２凸部２２の上端面２７は、軸線Ｌ１に直交する平面である。この上端面２７と外周面２３とが交差する角部はテーパ状に面取りされ、面取り部２８が形成されている。

第１胴部８の位置決め部２０は、第２胴部９の被位置決め部１６の径方向位置を規制するためのものであり、位置決め部２０により第１胴部８に対し第２胴部９が位置決めされる。位置決め部２０は、後述するように第１胴部８と第２胴部９とを一体にして横に倒したときに、第２胴部９の被位置決め部１６を保持する。この点を考慮し、第２胴部９を十分に保持し得るように位置決め部２０の形状（第１凸部２１と第２凸部２２の厚さや面取り部２６の面取り量等）を決定している。

以上のように構成された第１胴部８と第２胴部９とは、次のような手順で接合される。図４は、本実施形態に係る胴部接合方法の手順を示すフローチャートである。この胴部接合方法は、第１胴部８の上方に第２胴部９を位置決めして配置する第１工程（ステップＳ１）と、第１胴部８と第２胴部９とを溶接にて仮接合する第２工程（ステップＳ２）と、仮接合により一体化された第１胴部８と第２胴部９とを横に倒して配置する第３工程（ステップＳ３）と、第１胴部８と第２胴部９とを溶接にて本接合する第４工程（ステップＳ４）と、接合部１０の表面を仕上げる第５工程（ステップＳ５）とを有する。以下、各工程を詳細に説明する。

（１）第１工程
第１工程として、まず、第１胴部８を、その軸線Ｌ１が鉛直方向を向くような姿勢で、かつ、位置決め部２０を上方にして、床面上あるいは組立台上に配置する。次に、第２胴部９をクレーン等で吊り上げ、その軸線Ｌ２が鉛直方向を向くような姿勢で、かつ、被位置決め部１６を下方にして、第１胴部８に向けて降下する。これにより、図３に示すように、第１胴部８の上方に第２胴部９を搭載し、第１胴部８と第２胴部９とを鉛直方向に隣接して配置する。第２胴部９の降下時においては、位置決め部２０により被位置決め１６の径方向位置が規制されるため、第１胴部８に対する第２胴部９の位置合わせが容易である。

この第１工程においては、第２凸部２２の外周面２３と第２胴部９の内周面１５との間の隙間ｔ０、すなわち位置決め部２０と被位置決め部１６との間の径方向の隙間ｔ０が全周にわたって一定となるように第２胴部９の位置を調整する。これにより、第１胴部８の軸線Ｌ１と第２胴部９の軸線Ｌ２とが精度よく一致するようになり、第１胴部本体１１Ａの外周面と第２胴部本体１１Ｂの外周面との間に段差が生じることを防ぐことができる。周方向における隙間ｔ０のばらつきは、例えば所定厚さのゲージを、周方向等ピッチ（例えば４５度おき）で隙間ｔ０に挿入することにより容易に確認できる。

（２）第２工程
第１工程が終了すると、第２工程として、第１胴部８と第２胴部９とを鉛直方向に隣接して配置した状態で、例えば被覆アーク溶接により第２凸部２２の上端部と第２胴部本体１１Ｂの内周面１５とを溶接する。すなわち第１胴部８の位置決め部２０と第２胴部９の被位置決め部１６とを仮接合し、仮接合体５０（図６）を形成する。図５は、第２工程を説明する図であり、仮接合後の溶接ビード形状を示している。図５に示すように、第２凸部２２の上端部には面取り部２８が形成されているため、溶接金属１７は、面取り部２８に沿って第２凸部２２の上端面２７よりも下方に入り込む。このため、溶接範囲が増大し、位置決め部２０と被位置決め部１６との十分な仮接合の強度を得ることができる。

この場合の接合強度としては、次工程で第１胴部８と第２胴部９とを横に倒したときに、両者を一体に維持できる程度の強度であればよい。このため、位置決め部２０の全周にわたって溶接する必要はなく、本実施形態では、周方向所定の溶接ピッチで、位置決め部２０と被位置決め部１６とを溶接する。すなわち周方向等間隔にて、第２凸部２２と第２胴部本体１１Ｂの内周面１５とを溶接する。溶接ピッチは、胴部本体１１の径や重量等を考慮して決定する。なお、第２工程では、溶接部の低温割れ等を防止するために、予熱と後熱を行う。仮接合後には、溶接部の応力集中を低減するために、必要に応じてグラインダ等で表面を滑らかに仕上げる。

（３）第３工程
第２工程が終了すると、第３工程として、仮接合により一体化された胴部８，９（仮接合体５０）を、クレーン等を用いて横に倒す。図６は、第３工程を説明する図である。図６に示すように、第３工程では、胴部８，９を横にして支持台３０上に載置する。この場合、前工程で第１胴部８の位置決め部２０と第２胴部９の被位置決め部１６とを仮接合しているため、第１胴部８と第２胴部９とを同心状態に保ったまま、胴部８，９を水平方向に隣接して配置することができる。胴部８，９を横に倒した状態では、軸線Ｌ１とＬ２は、水平方向に延在する仮接合体５０の軸線Ｌ３上にそれぞれ位置する。支持台３０は、軸線Ｌ３を中心にして仮接合体５０を回転可能に支持するような支持機構を有する。

（４）第４工程
第３工程が終了すると、第４工程として、第１胴部８と第２胴部９とを水平方向に隣接して配置した状態で、胴部８，９の外周面の開先１２を溶接する。すなわち、第１胴部８と第２胴部９とを本接合する。図７は、第４工程を説明する図である。図７に示すように、第４工程においては、開先１２に面して胴部８，９の上方に溶接装置４０が配置される。溶接装置４０は、胴部８，９から離れて設けられた支持部４１によって支持されており、溶接装置４０の位置を固定した状態で、仮接合体５０は軸線Ｌ３を中心にして支持台３０上を回転可能である。

溶接装置４０は、例えばサブマージアーク溶接を行うサブマージアーク溶接機であり、開先１２内にフラックス１８を散布しながら、開先１２に沿って第１胴部８と第２胴部９とを溶接する。この場合、軸線Ｌ３を中心にして仮接合体５０を矢印方向に回転させることで、溶接装置４０の位置を固定したまま、開先１２の全周溶接を容易に行うことができる。また、第１胴部８と第２胴部９とは予め同心上に仮接合されているため、第１胴部本体１１Ａの外周面と第２胴部本体１１Ｂの外周面との間に周方向不均一に段差が生じることなく、第１胴部８と第２胴部９とを周方向均一に溶接することができる。なお、第４工程においても、接合部１０の予熱と後熱を行い、溶接後には、必要に応じてグラインダ等で表面を滑らかに仕上げる。第４工程における後熱は、省略することもできる。すなわち、後熱は、後工程の熱処理までに時間を要する場合等において、予熱を中断する（胴部８，９の温度を常温まで下げる）ために実施される。そのため、例えば予熱したまま熱処理を行う場合には、後熱が省略される。

図８は、第４工程によって得られた第１胴部８と第２胴部９との接合体、すなわち本接合体６０を示す図である。本接合体６０においては、開先１２の全周にわたって溶接金属１９が溶融し、第１胴部８と第２胴部９とが強固に接合されている。

（５）第５工程
第４工程が終了すると、第５工程として、第１胴部本体１１Ａおよび第２胴部本体１１Ｂの内周面よりも突出した位置決め部２０および溶接金属１７を除去する。図９は、第５工程を説明する図である。図中、点線がグラインダ等により除去した部分である。位置決め部２０には面取り部２６を設けていたため、第５工程における除去部分の体積が小さく、位置決め部２０の除去作業が容易である。

第５工程では、図９に示すように、本接合によって不要となった位置決め部２０および溶接金属１７を除去することで、第１胴部本体１１Ａの内周面と第２胴部本体１１Ｂの内周面とを、段差なく滑らかな曲面で連続することができる。これにより胴部８，９を、蒸気発生器の圧力容器１００として好適に用いることができる。

以上の第１工程〜第５工程が終了すると、本接合体６０を、その軸線Ｌ３が鉛直方向を向くような姿勢にして、胴部８，９に他の胴部を積み重ねる。そして、上述したのと同様にして胴部８，９に他の胴部を接合する。これを繰り返すことで、圧力容器１００を完成する。

本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）第１胴部８と第２胴部９とを接合する場合、まず、第１工程として、第１胴部８の軸線Ｌ１および第２胴部９の軸線Ｌ２をそれぞれ鉛直方向に向けた状態で、予め第１胴部８に設けられた位置決め部２０により、第１胴部８に対して第２胴部９を径方向に位置決めして、第１胴部８と第２胴部９とを鉛直方向に隣接して配置する。次に、第２工程として、第１胴部８と第２胴部９とを鉛直方向に隣接して配置した状態で、第１胴部８の位置決め部２０と第２胴部９の被位置決め部１６とを溶接して、第１胴部８と第２胴部９とを仮接合する。次に、仮接合により一体化された第１胴部８と第２胴部９（仮接合体５０）を横に倒して、第１胴部８と第２胴部９とを水平方向に隣接して配置する。次に、第４工程として、第１胴部８と第２胴部９とを水平方向に隣接して配置した状態で、第１胴部８と第２胴部９とを外周面の開先１２において溶接して、第１胴部８と第２胴部９とを本接合する。最後に、第５工程として、位置決め部２０を除去する。

このような接合方法を採用することにより、第１胴部８に対し第２胴部９を位置決めしたままの状態で、胴部８，９を一体にして横に倒し、溶接装置４０により開先１２を全周にわたって溶接することができる。このため、胴部８，９の接合部において周方向不均一に段差が生じることを防止し、胴部８，９を周方向均一に接合することができる。また、大型の溶接設備を用いる必要がなく、製造コストの増加を抑制することができる。すなわち、胴部を上方に積み重ねた状態で開先を溶接する場合には、溶接装置を高所に設置する必要があるため、溶接設備が大型化する。これに対し、本実施形態のように胴部８，９を横に倒した状態で開先１２を溶接する場合には、溶接設備の大型化を防ぐことができる。

図１０は、本実施形態（図５）の比較例を示す図である。図１０では、胴部８，９の表面にそれぞれ肉盛部７１，７２を形成した後、連結板７０の一端部を、当て板７３を介して肉盛部７１に溶接し、連結板７０の他端部を、当て板７４を介して肉盛部７２に溶接している。さらに、第１胴部８と第２胴部９との接合部１０に連結板７０を設け、連結板７０を介して胴部８，９を仮接合している。このように連結板７０を用いて仮接合する方法は、作業工程が煩雑である。この点、本実施形態では、第１胴部８の上方に第２胴部９を位置決めして搭載した状態で胴部８，９を仮接合するため、図１０の肉盛部７１，７２、当て板７３，７４および連結板７０が不要であり、仮接合の工程が容易である。

（２）第１胴部８の上端部から第２胴部９の内周面の内側にかけて位置決め部２０を突設するようにしたので、第１工程で第１胴部８の上方に第２胴部９を搭載する際に、第２胴部９を容易に位置決めすることができる。また、位置決め部２０と第２胴部９の内周面１５の被位置決め部１６とを溶接するようにしたので、胴部８，９の仮接合も容易である。
（３）第１胴部８の上端部に周方向にわたって位置決め部２０を設け、第１工程では、位置決め部２０とこれに対向する第２胴部９の内周面１５との間の隙間ｔ０が周方向にわたって均一になるように第１胴部８と第２胴部９とを配置するようにした。これにより、第１胴部８と第２胴部９とを精度よく同心状に接合することができる。
（４）第４工程では、予め第１胴部８と第２胴部９の外周面に設けられた開先１２を溶接するので、胴部８，９を強固に接合することができる。このため、第５工程において、位置決め部２０を除去した場合にも、必要十分な接合強度を確保できる。
（５）第４工程では、胴部８，９の仮接合体５０を軸線Ｌ３を中心として回転させながら、開先１２に対向して設けられた溶接装置４０により開先１２を溶接するようにした。これにより、溶接装置４０の位置を固定したまま胴部８，９を本接合することができ、支持部４１を含んだ溶接装置４０の構成を簡素化できる。

（６）第１胴部８の上端部に、上方に突出する位置決め部２０を設けるようにしたので、第１胴部８の上方に第２胴部９を容易に搭載することができ、第１胴部８と第２胴部９とを周方向均一に仮接合することができる。
（７）胴部８，９を位置決め部２０で仮接合するので、仮接合部を位置決め部２０とは別に設ける必要がなく、構成を簡素化できる。
（８）第１胴部８の上端部の全周にわたって位置決め部２０を設けるようにしたので、位置決め部２０の剛性が高まり、胴部８，９を横に倒したときに、胴部８，９の仮接合状態を安定的に維持できる。
（９）胴部８の開先１２の内側に位置決め部２０を設けるようにしたので、開先１２部分の断面が位置決め部２０によって補強され、その分、開先１２を深く形成することができる。

（変形例）
上記実施形態（図５）では、胴部８，９の上端部に位置決め部２０を設けるとともに、円筒状の周壁を有するように胴部を構成したが、位置決め部２０を介して胴部８，９を位置決めして仮接合するのであれば、胴部の構成は上述したものに限らない。例えば胴部８，９を矩形の枠形状として圧力容器１００を構成してもよい。胴部を筒形状としたが、筒形状に限らず、例えば複数の開口部を有する板部材を胴部としてもよい。具体的には、図１の第４円筒部材６を、複数の開口部を有する円板（いわゆる管板）として構成してもよい。すなわち、容器を構成するのであれば、胴部の形状はいかなるものでもよい。

位置決め部２０の構成も上述したものに限らない。図１１，１２は位置決め部２０の他の構成を示す図である。図１１は、第２凸部２２の上端角部に図５の面取り部２８を設けていない。これにより、位置決め部２０の加工が容易になる。図１２は、第２凸部２２の上端角部の面取り部２８を下に凸の放物曲線状としている。これにより、溶接金属１７の溶け込みが容易になる。胴部８，９の下端部を位置決め部２０に対応した形状とするのであれば、被位置決め部１６の形状も上述したものに限らない。

上記実施形態（図２）では、第１胴部８の上端部から第２胴部９の内周面側にかけて位置決め部２０を設けるようにしたが、第２胴部８の外周面側にかけて位置決め部２０を設けるようにしてもよい。すなわち、第１胴部８に対し第２胴部９を水平方向に位置決めして胴部８，９を鉛直方向に隣接して配置するのであれば、位置決め部２０を内周面側および外周面側のいずれに設けてもよい。位置決め部２０を外周面側に設けた場合には、位置決め部２０と第２胴部本体１１Ｂの外周面とを接合すればよく、この場合、接合部１０の内周面側に本接合用の開先１２を設けるようにすればよい。上記実施形態では、接合部１０の開先１２をＵ字開先としたが、本接合部としての開先形状はこれに限らない。

上記実施形態（図５）では、位置決め部２０と被位置決め部１６とを溶接するようにした。すなわち位置決め部２０を仮接合部として構成したが、位置決め部２０を位置決め専用として構成し、位置決め部２０以外に仮接合部を設けて、第１胴部８と第２胴部９とを仮接合するようにしてもよい。上記実施形態では、位置決め部２０をリング状に構成したが、位置決め部２０を全周にわたって設けることなく周方向等間隔に設けるようにしてもよい。位置決め部２０と被位置決め部１６とを周方向所定ピッチで溶接する場合、その溶接位置のみに位置決め部２０を設けるようにしてもよい。

上記実施の形態（図３）では、位置決め部２０と被位置決め部１６との間に円筒状の隙間ｔ０を設けるように位置決め部２０および被位置決め部１６を構成したが、隙間ｔ０を設けることなく位置決め部２０および被位置決め部１６を構成してもよい。例えば、第１胴部８の上端面１３と第２胴部９の下端面１４とにそれぞれテーパ面を設け、第１胴部８に第２胴部９を搭載した際にテーパ面同士が当接するようにしてもよい。

上記実施形態（図２）では、胴部８，９の上端部に位置決め部２０を、下端部に被位置決め部１６をそれぞれ設けるようにしたが、これとは逆に、胴部８，９の下端部に位置決め部２０を、上端部に被位置決め部１６をそれぞれ設けるようにしてもよい。

上記実施形態（図７）では、仮接合された胴部８，９を横に倒して支持台３０上に回転可能に支持するようにしたが、胴部８，９を回転不能に支持してもよい。この場合、溶接装置４０を移動可能として、接合部１０の周囲を溶接装置が移動しながら、第１胴部８と第２胴部９とを溶接するようにしてもよい。

上記実施形態では、第１工程〜第５工程により胴部８，９を接合した後、第１工程〜第５工程を繰り返して他の胴部を接合するようにしたが、３つ以上の胴部を接合する手順はこれに限らない。例えば、第２工程を連続して行って全ての胴部を仮接合した後、第３工程〜第５工程を実行するようにしてもよい。全ての胴部につき第１工程〜第４工程を行った後に、第５工程をまとめて行うようにしてもよい。位置決め部２０を外周面側に設けた場合等で、位置決め部２０を除去する必要がない場合には、第５工程を省略してもよい。

上記実施形態では、第５工程として、第１胴部本体１１Ａと第２胴部本体１１Ｂの内周面における位置決め部２０を除去するようにしたが（図９）、位置決め部２０における除去量は上述したものに限らない。例えば、図１３に示すように、位置決め部２０を超えて、第１胴部本体１１Ａと第２胴部本体１１Ｂの内周面を凹状に除去し、凹部５１を形成するようにしてもよい。このように凹部５１（除去部）を形成した後、第６工程として、図１４に示すように、凹部５１にサブマージアーク溶接あるいは被覆アーク溶接を施し、凹部５１に溶接金属５２を充填するようにしてもよい。これにより除去部を本溶接し、継ぎ手を完成するようにしてもよい。

上記実施形態では、原子炉の蒸気発生器に胴部接合方法および胴部を適用したが、本発明の胴部接合方法および胴部は、他の大型の圧力容器にも同様に適用することができる。本発明の胴部接合方法および胴部は、圧力容器以外の容器にも適用することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。

８ 第１胴部
９ 第２胴部
１０ 接合部
１１Ａ 第１胴部本体
１１Ｂ 第２胴部本体
１２ 開先
１５ 内周面
１６ 被位置決め部
２０ 位置決め部
２１ 第１凸部
２２ 第２凸部
２３ 外周面
３０ 支持台
４０ 溶接装置
５０ 仮接合体
６０ 本接合体
１００ 圧力容器
Ｌ１，Ｌ２ 軸線
ｔ０ 隙間

Claims (10)

1. 容器を構成する第１胴部と第２胴部とを接合する胴部接合方法であって、
   前記第１胴部の中心軸および前記第２胴部の中心軸をそれぞれ鉛直方向に向けた状態で、前記第１胴部に設けられた位置決め部により、前記第１胴部に対して前記第２胴部を水平方向に位置決めして、前記第１胴部と前記第２胴部とを鉛直方向に隣接して配置する工程と、
   前記第１胴部と前記第２胴部とを鉛直方向に隣接して配置した状態で、前記第１胴部と前記第２胴部とをその内周面側および外周面側のいずれか一方の接合部において溶接して、前記第１胴部と前記第２胴部とを仮接合する工程と、
   仮接合により一体化された前記第１胴部と前記第２胴部とを横に倒して、前記第１胴部と前記第２胴部とを水平方向に隣接して配置する工程と、
   前記第１胴部と前記第２胴部とを水平方向に隣接して配置した状態で、前記第１胴部と前記第２胴部とをその内周面側および外周面側のいずれか他方の接合部において溶接して、前記第１胴部と前記第２胴部とを本接合する工程と、を含むことを特徴とする胴部接合方法。
2. 請求項１に記載の胴部接合方法において、
   さらに前記位置決め部を除去する工程を含むことを特徴とする胴部接合方法。
3. 請求項１または２に記載の胴部接合方法において、
   前記位置決め部は、前記第１胴部の端部から前記第２胴部の内周面側または外周面側にかけて突設され、
   前記第１胴部と前記第２胴部とを仮接合する工程では、前記位置決め部とこの位置決め部に対向する前記第２胴部の被位置決め部とを溶接することを特徴とする胴部接合方法。
4. 請求項３に記載の胴部接合方法において、
   前記位置決め部は、前記第１胴部の周方向にわたって設けられ、
   前記第１胴部と前記第２胴部とを鉛直方向に隣接して配置する工程では、前記位置決め部と前記被位置決め部との間の隙間が周方向にわたって均一になるように前記第１胴部と前記第２胴部とを配置することを特徴とする胴部接合方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の胴部接合方法において、
   前記第１胴部と前記第２胴部の内周面側および外周面側のいずれか他方には、予め開先が設けられ、
   前記第１胴部と前記第２胴部とを本接合する工程では、前記開先を溶接することを特徴とする胴部接合方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の胴部接合方法において、
   前記第１胴部と前記第２胴部とを本接合する工程では、仮接合された前記第１胴部と前記第２胴部とを、これら第１胴部と第２胴部の中心軸を中心として一体に回転させながら、前記接合部に対向して設けられた溶接装置により溶接することを特徴とする胴部接合方法。
7. 容器を構成する胴部であって、
   軸方向に隣接して円筒形状をなす第１胴部及び第２胴部と、
   前記第１胴部または前記第２胴部における軸方向の端部に設けられて前記第１胴部と前記第２胴部を径方向に位置決めする位置決め部と、
   前記第１胴部及び前記第２胴部における軸方向の端部の内周面側および外周面側のいずれか一方に設けられ、前記位置決め部により位置決めされた前記第１胴部及び前記第２胴部が仮接合される仮接合部と、
   前記第１胴部及び前記第２胴部における軸方向の端部の内周面側および外周面側のいずれか他方に設けられ、前記仮接合部により仮接合された前記第１胴部及び前記第２胴部が本接合される本接合部と、を備えることを特徴とする胴部。
8. 請求項７に記載の胴部において、
   前記位置決め部は、前記第１胴部の端部から前記第２胴部の内周面側または外周面側にかけて突設され、前記仮接合部は、前記位置決め部により構成されることを特徴とする胴部。
   
9. 請求項８に記載の胴部において、
   前記位置決め部は、周方向にわたって設けられていることを特徴とする胴部。
10. 請求項７〜９のいずれか１項に記載の胴部において、
    前記本接合部は、開先であることを特徴とする胴部。

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