JPH02173217A - 容器下鏡部貫通配管の固定方法 - Google Patents
容器下鏡部貫通配管の固定方法Info
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- JPH02173217A JPH02173217A JP63328745A JP32874588A JPH02173217A JP H02173217 A JPH02173217 A JP H02173217A JP 63328745 A JP63328745 A JP 63328745A JP 32874588 A JP32874588 A JP 32874588A JP H02173217 A JPH02173217 A JP H02173217A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
「産業上の利用分野」
本発明は、容器下鏡部貫通配管の固定方法に係り、特に
、配管貫通用穴の上縁部の溶接部近傍に欠陥部が生じた
場合の改良や、その補修を実施する場合に有用な固定方
法に関するものである。 「従来の技術とその課題」 原子力発電関連プラント、各種エネルギ関連プラント、
化学プラント、火力発電プラント等には、容器を貫通し
た状態の配管、つまり、容器貫通管が使用される。 例えば、第６図に示すように、沸騰水型原子炉における
原子炉圧力容器（容器）には、その容器下鏡部（下鏡部
）ｌに明けた配管貫通用穴２を経由して容器貫通管（配
管）３が貫通しているとともに、該配管３が配管貫通用
穴２の上縁部との間の溶接部４により取り付けられてお
り、原子炉の状態を検出するための各種センサの信号伝
達等を行なっている。 このような配管３は、機械的強度の優れた下鏡部ｌに取
り付けられているために、配管３の伸縮や曲げによる変
形力の影響が、配管壁や溶接部４に現れ易く、十分な信
頼性を確保することが要求され、また、定期検査時等に
おいて、溶接部４あるいはその近傍の配管壁の状態を検
査することが望ましい。 従来、溶接部４の近傍に欠陥部が生じていた場合は、そ
の欠陥部の状態に応じて溶接部４の部分で解体し、新規
の配管を再溶接によって取り付ける等の対策か必要とな
る。 この場合にあって、例えば、溶接部４を解体することな
く、配管３の内部から欠陥部の補修及び配管固定強度の
改善を実施することや、あるいは、既設の配管３におい
て、その固定強度を積極的に高めることができると好都
合であるが、その技術は未だ確立されていない。 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、 （ｉ）配管を取り付けている溶接部を解体することなく
、貫通配管の固定強度を高めること、（ｕ）配管貫通用
穴の上縁部の溶接部近傍に欠陥部や（社）洩現象か生じ
た場合に、その補修を兼用して行なうこと、 （ｉｉ）配管の固定作業時に溶接部等の残留応力改善を
実施すること、 等を目的とするものである。 「課題を解決するだめの手段」 容器下鏡部を貫通した状態に配管貫通用穴の上縁部に溶
接部によって取り付けられている配管の配管壁を拡管し
て拡管部分を配管貫通用穴の内壁に圧接させる工程と、
該拡管部分の下方位置で配管を切断除去する工程と、容
器下鏡部を予熱しながら配管貫通用穴の下縁部近傍の下
面に環状肉盛溶接ビード層を形成する工程と、下鏡部を
加熱して環状肉盛溶接ビード層形成時に生じた硬化層を
軟化させる工程と、前記溶接ビード層の上に溶接ビード
を重ねて環状筒部を形成する工程と、環状筒部の中に水
を介在させた状態で環状筒部近傍の下鏡部の底部を誘導
加熱して応力改善を施す工程と、環状筒部の中に新規配
管を挿入して環状筒部の端部との間を溶接する工程とを
組み合わせている構成である。 「作用Ｊ 配管貫通用穴の中で配管壁を拡管すると、拡管部分と配
管貫通用穴の内壁との圧接部分に、密封性と新たな固定
部とが生じて、溶接部本来の機能に密封及び固定機能が
二重に付与され、溶接部の近傍で漏洩現象が生じていた
場合は、圧接部分で密封される。このため、配管取り付
は用溶接部の状態に関係なくその後の作業が行なわれる
。 配管の下部を切断除去した状態の下鏡部を予熱しながら
環状肉盛溶接ビード層を形成すると、下鏡部が低合金鋼
からなる場合の溶接性を向上させるとともに、溶接金属
の冷却にともなう収縮と、予熱により径が大きくなって
いた配管貫通用穴が冷却時に縮小することとにより、下
鏡部下面の引っ張り残留応力の発生を抑制する。 そして、下鏡部の下面への溶接ビード層の形成Ｉこより
生じた組織の硬化部は、下鏡部を加熱することにより軟
化させた状態に変換される。 環状肉盛溶接ビード層の上に、溶接ビードを重ねること
により環状筒部が形成され、下鏡部の下面近傍に溶接金
属の収縮にともなう引っ張り残留応力の発生がある場合
、配管貫通用穴に水を入れて下鏡部の底部を誘導加熱す
ると、配管貫通用穴の内壁が水の存在により低温状態、
その外側が高温状態となり、内外方向の温度差によって
、環状肉盛溶接ビード層近傍の下鏡部壁に、降伏点を越
える応力が発生し、冷却後において配管貫通穴の近傍の
下鏡部組域に圧縮残留応力を付与する応力改善が施され
る。 まｔ；、環状筒部と新規配管との間を溶接することによ
り、新規配管の固定とともに、配管貫通用穴の閉塞が三
重に行なわれるものである。 「実施例」 第１図ないし第５図は、本発明に係る容器下鏡部貫通配
管の固定方法を、第６図に示した原子炉圧力容器におけ
る容器下鏡部（下鏡部）ｌの容器貫通管（配管）３に適
用した一実施例を示すものである。 以下、工程順に第１図ないし第５図に基づいて説明する
。 ［既設配管の閉塞工程］ 第１図に示すように、原子炉圧力容器の下鏡部（例えば
主として低合金鋼によって構成される ）ｌに明けた配
管貫通用穴２を貫通している容器貫通管（例えば５ＵＳ
３０４からなる配管）３の中に閉塞栓５を装着して、管
穴３１の中を上下に区画する。この場合、原子炉圧力容
器の内部に、原子炉冷却水を存在させた状態とするとと
もに、閉塞栓５の装着後はその上に水を充満させ、作業
員の放射線被曝を低減しながら作業を行なう（以下の各
作業においても同様である）。 「拡管工程」 配管３の中に適宜機器を挿入する等により、ロール法や
局部的内圧負荷法によって、第１図の各矢印で示すよう
に、配管壁を半径外方向に塑性変形を伴って膨張させる
拡管を行なう。この拡管の範囲は、配管貫通用穴２の内
部に位置するとともに、溶接部４から下方に離間した部
分に適用される。 第１図に示すように、配管貫通用穴２の中で配管壁を拡
管させることにより、配管壁が配管貫通用穴２の壁に適
量食い込むようにすると、拡管部分６と配管貫通用穴２
の内壁との圧接部分によって、配管貫通用穴２と配管３
の外周部との環状間隙が上下に分離されることに基づい
て新たな密封性が生じるとともに、圧接部分によって、
配管３の上下方向の移動が阻止され（抜は止めされ）で
、新たな固定部が生じる。このため、当初から存在する
溶接部４による本来の機能に、新たな密封及び固定機能
が付加されて、二重に保護されることになる。 したがって、溶接部４の近傍に欠陥部が生じて漏洩現象
が起こっているような条件下においては、前記環状間隙
が途中で拡管部分６により遮断され、拡管部分６より下
部に影響を及ぼすことを避けることができ、以下の工程
は、溶接部４の状態に関係なく行なわれる。また、以下
の工程における配管３の支持を拡管部分６で行なうこと
により、溶接部４に荷重を掛けることを防止する。 ［配管切断工程］ 第１図において、鎖線Ｘ−Ｙで示すように、拡管部分６
よりも下方に位置する配管３を切断して除去する。 ［下鏡部の予熱１ 下鏡部ｌが低合金鋼である場合、第２図に示すように、
配管３における切断部分を除去した状態の配管貫通用穴
２の中に、円筒状の誘導加熱用コイル７を挿入して、配
管貫通用穴２の近傍の配管壁を誘導加熱する等により、
配管貫通用穴２の下縁部の近傍を、例えば１５０°Ｃな
いし２００°Ｃの温度に保持する予熱を行なう。第２図
において鎖線Ａは、予熱範囲を示している。 ［環状肉盛溶接ビード層の形成工程］ 予熱状態の下鏡部ｌの配管貫通用穴２の中に、その口径
と等しい外径を有する成形補助管８を挿入した状態とし
て、配管貫通用穴２の下縁部近傍の下面に沿って、環状
肉盛溶接ビード層９を下鏡部ｌの下面に沿って１層ない
し２層形成（第２図例では２層形成）する。この場合の
ヒート層９の厚さは、例えば３■ないし６■程度とされ
る。 予熱を行ないながら溶接作業をすることにより、下鏡部
ｌが低合金鋼からなる場合の溶接性を向上させることが
できるが、加えて次の二つの現象を利用する。つまり、
環状肉盛溶接ビード層９の部分は、溶接金属の冷却にと
もなって収縮して、下鏡部１の下面組織中に引っ張り残
留応力が発生するが、下鏡部１の予熱範囲Ａの部分は、
予熱時に温度を高めた分だけ熱膨張して径が大きくなっ
ており、この部分が冷却時に縮小することになるため、
下鏡部下面の引っ張り残留応力の発生を抑制することに
なる。 ［下鏡部組織の軟化工程］ 環状肉盛溶接ビード層９の形成時に、予熱を行なった場
合においても、溶接作業の熱影響を受けて、第２図に示
すように、下鏡部ｌの下面近傍の組織中に硬化層１０が
生じることを予想して、次の熱処理を行なう。 第３図に示すように、下鏡部１の下面近傍に、例えば円
盤状の誘導加熱コイル１１を配して、環状肉盛溶接ビー
ド層９の近傍における下鏡部壁を、例えば５００°Ｃな
いし６５０℃で１秒ないしｌＯ秒程度加熱することによ
って、硬化層１Ｇを軟化させる処理を行なう。第３図に
おいて鎖線Ｂは、熱処理加熱範囲を示している。
、配管貫通用穴の上縁部の溶接部近傍に欠陥部が生じた
場合の改良や、その補修を実施する場合に有用な固定方
法に関するものである。 「従来の技術とその課題」 原子力発電関連プラント、各種エネルギ関連プラント、
化学プラント、火力発電プラント等には、容器を貫通し
た状態の配管、つまり、容器貫通管が使用される。 例えば、第６図に示すように、沸騰水型原子炉における
原子炉圧力容器（容器）には、その容器下鏡部（下鏡部
）ｌに明けた配管貫通用穴２を経由して容器貫通管（配
管）３が貫通しているとともに、該配管３が配管貫通用
穴２の上縁部との間の溶接部４により取り付けられてお
り、原子炉の状態を検出するための各種センサの信号伝
達等を行なっている。 このような配管３は、機械的強度の優れた下鏡部ｌに取
り付けられているために、配管３の伸縮や曲げによる変
形力の影響が、配管壁や溶接部４に現れ易く、十分な信
頼性を確保することが要求され、また、定期検査時等に
おいて、溶接部４あるいはその近傍の配管壁の状態を検
査することが望ましい。 従来、溶接部４の近傍に欠陥部が生じていた場合は、そ
の欠陥部の状態に応じて溶接部４の部分で解体し、新規
の配管を再溶接によって取り付ける等の対策か必要とな
る。 この場合にあって、例えば、溶接部４を解体することな
く、配管３の内部から欠陥部の補修及び配管固定強度の
改善を実施することや、あるいは、既設の配管３におい
て、その固定強度を積極的に高めることができると好都
合であるが、その技術は未だ確立されていない。 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、 （ｉ）配管を取り付けている溶接部を解体することなく
、貫通配管の固定強度を高めること、（ｕ）配管貫通用
穴の上縁部の溶接部近傍に欠陥部や（社）洩現象か生じ
た場合に、その補修を兼用して行なうこと、 （ｉｉ）配管の固定作業時に溶接部等の残留応力改善を
実施すること、 等を目的とするものである。 「課題を解決するだめの手段」 容器下鏡部を貫通した状態に配管貫通用穴の上縁部に溶
接部によって取り付けられている配管の配管壁を拡管し
て拡管部分を配管貫通用穴の内壁に圧接させる工程と、
該拡管部分の下方位置で配管を切断除去する工程と、容
器下鏡部を予熱しながら配管貫通用穴の下縁部近傍の下
面に環状肉盛溶接ビード層を形成する工程と、下鏡部を
加熱して環状肉盛溶接ビード層形成時に生じた硬化層を
軟化させる工程と、前記溶接ビード層の上に溶接ビード
を重ねて環状筒部を形成する工程と、環状筒部の中に水
を介在させた状態で環状筒部近傍の下鏡部の底部を誘導
加熱して応力改善を施す工程と、環状筒部の中に新規配
管を挿入して環状筒部の端部との間を溶接する工程とを
組み合わせている構成である。 「作用Ｊ 配管貫通用穴の中で配管壁を拡管すると、拡管部分と配
管貫通用穴の内壁との圧接部分に、密封性と新たな固定
部とが生じて、溶接部本来の機能に密封及び固定機能が
二重に付与され、溶接部の近傍で漏洩現象が生じていた
場合は、圧接部分で密封される。このため、配管取り付
は用溶接部の状態に関係なくその後の作業が行なわれる
。 配管の下部を切断除去した状態の下鏡部を予熱しながら
環状肉盛溶接ビード層を形成すると、下鏡部が低合金鋼
からなる場合の溶接性を向上させるとともに、溶接金属
の冷却にともなう収縮と、予熱により径が大きくなって
いた配管貫通用穴が冷却時に縮小することとにより、下
鏡部下面の引っ張り残留応力の発生を抑制する。 そして、下鏡部の下面への溶接ビード層の形成Ｉこより
生じた組織の硬化部は、下鏡部を加熱することにより軟
化させた状態に変換される。 環状肉盛溶接ビード層の上に、溶接ビードを重ねること
により環状筒部が形成され、下鏡部の下面近傍に溶接金
属の収縮にともなう引っ張り残留応力の発生がある場合
、配管貫通用穴に水を入れて下鏡部の底部を誘導加熱す
ると、配管貫通用穴の内壁が水の存在により低温状態、
その外側が高温状態となり、内外方向の温度差によって
、環状肉盛溶接ビード層近傍の下鏡部壁に、降伏点を越
える応力が発生し、冷却後において配管貫通穴の近傍の
下鏡部組域に圧縮残留応力を付与する応力改善が施され
る。 まｔ；、環状筒部と新規配管との間を溶接することによ
り、新規配管の固定とともに、配管貫通用穴の閉塞が三
重に行なわれるものである。 「実施例」 第１図ないし第５図は、本発明に係る容器下鏡部貫通配
管の固定方法を、第６図に示した原子炉圧力容器におけ
る容器下鏡部（下鏡部）ｌの容器貫通管（配管）３に適
用した一実施例を示すものである。 以下、工程順に第１図ないし第５図に基づいて説明する
。 ［既設配管の閉塞工程］ 第１図に示すように、原子炉圧力容器の下鏡部（例えば
主として低合金鋼によって構成される ）ｌに明けた配
管貫通用穴２を貫通している容器貫通管（例えば５ＵＳ
３０４からなる配管）３の中に閉塞栓５を装着して、管
穴３１の中を上下に区画する。この場合、原子炉圧力容
器の内部に、原子炉冷却水を存在させた状態とするとと
もに、閉塞栓５の装着後はその上に水を充満させ、作業
員の放射線被曝を低減しながら作業を行なう（以下の各
作業においても同様である）。 「拡管工程」 配管３の中に適宜機器を挿入する等により、ロール法や
局部的内圧負荷法によって、第１図の各矢印で示すよう
に、配管壁を半径外方向に塑性変形を伴って膨張させる
拡管を行なう。この拡管の範囲は、配管貫通用穴２の内
部に位置するとともに、溶接部４から下方に離間した部
分に適用される。 第１図に示すように、配管貫通用穴２の中で配管壁を拡
管させることにより、配管壁が配管貫通用穴２の壁に適
量食い込むようにすると、拡管部分６と配管貫通用穴２
の内壁との圧接部分によって、配管貫通用穴２と配管３
の外周部との環状間隙が上下に分離されることに基づい
て新たな密封性が生じるとともに、圧接部分によって、
配管３の上下方向の移動が阻止され（抜は止めされ）で
、新たな固定部が生じる。このため、当初から存在する
溶接部４による本来の機能に、新たな密封及び固定機能
が付加されて、二重に保護されることになる。 したがって、溶接部４の近傍に欠陥部が生じて漏洩現象
が起こっているような条件下においては、前記環状間隙
が途中で拡管部分６により遮断され、拡管部分６より下
部に影響を及ぼすことを避けることができ、以下の工程
は、溶接部４の状態に関係なく行なわれる。また、以下
の工程における配管３の支持を拡管部分６で行なうこと
により、溶接部４に荷重を掛けることを防止する。 ［配管切断工程］ 第１図において、鎖線Ｘ−Ｙで示すように、拡管部分６
よりも下方に位置する配管３を切断して除去する。 ［下鏡部の予熱１ 下鏡部ｌが低合金鋼である場合、第２図に示すように、
配管３における切断部分を除去した状態の配管貫通用穴
２の中に、円筒状の誘導加熱用コイル７を挿入して、配
管貫通用穴２の近傍の配管壁を誘導加熱する等により、
配管貫通用穴２の下縁部の近傍を、例えば１５０°Ｃな
いし２００°Ｃの温度に保持する予熱を行なう。第２図
において鎖線Ａは、予熱範囲を示している。 ［環状肉盛溶接ビード層の形成工程］ 予熱状態の下鏡部ｌの配管貫通用穴２の中に、その口径
と等しい外径を有する成形補助管８を挿入した状態とし
て、配管貫通用穴２の下縁部近傍の下面に沿って、環状
肉盛溶接ビード層９を下鏡部ｌの下面に沿って１層ない
し２層形成（第２図例では２層形成）する。この場合の
ヒート層９の厚さは、例えば３■ないし６■程度とされ
る。 予熱を行ないながら溶接作業をすることにより、下鏡部
ｌが低合金鋼からなる場合の溶接性を向上させることが
できるが、加えて次の二つの現象を利用する。つまり、
環状肉盛溶接ビード層９の部分は、溶接金属の冷却にと
もなって収縮して、下鏡部１の下面組織中に引っ張り残
留応力が発生するが、下鏡部１の予熱範囲Ａの部分は、
予熱時に温度を高めた分だけ熱膨張して径が大きくなっ
ており、この部分が冷却時に縮小することになるため、
下鏡部下面の引っ張り残留応力の発生を抑制することに
なる。 ［下鏡部組織の軟化工程］ 環状肉盛溶接ビード層９の形成時に、予熱を行なった場
合においても、溶接作業の熱影響を受けて、第２図に示
すように、下鏡部ｌの下面近傍の組織中に硬化層１０が
生じることを予想して、次の熱処理を行なう。 第３図に示すように、下鏡部１の下面近傍に、例えば円
盤状の誘導加熱コイル１１を配して、環状肉盛溶接ビー
ド層９の近傍における下鏡部壁を、例えば５００°Ｃな
いし６５０℃で１秒ないしｌＯ秒程度加熱することによ
って、硬化層１Ｇを軟化させる処理を行なう。第３図に
おいて鎖線Ｂは、熱処理加熱範囲を示している。
環状肉盛溶接ビード層９に、次々に溶接ビードを重ねる
肉盛溶接を繰り返して、配管貫通用穴２を成形補助管８
に沿って下方に延長させることにより、第４図に示すよ
うに、配管貫通用穴２に等しい口径を持つ環状筒部１２
を形成するとともに、該環状筒部１２の下端部に溶接開
先１３を形成する。 この環状筒部Ｉ２は、下鏡部ｌや後述する新規配管の材
質に応じて、例えばインコネル材やステンレス鋼により
形成される。なお、環状筒部Ｉ２の形成後に成形補助管
８は撤去される。 〔応力改善工程］ 環状肉盛溶接ビード層９の上に、溶接ビードを重ねる環
状筒部１２の形成にともなって、下鏡部１の下面近傍に
は、溶接金属の収縮にともなう引っ張り残留応力が発生
すると考えられる。 そこで、第４図に示すように、下鏡部１の下面に環状肉
盛溶接ビード層９を取り囲むように、円盤状の誘導加熱
コイル１４を巻回するとともに、環状筒部１２の下部開
口に密封栓１５を配して、そのシールパツキン１５ｉに
より液密構造を形成し、該密封栓Ｉ５に冷水供給管１６
と排水管１７とを貫通状態に取り付ける。 そして、矢印で示すように、冷却水の供給と排出とを行
ない、下鏡部１の配管貫通用穴２の内部に水を存在させ
た状態で、誘導加熱コイル口に通電して、環状肉盛溶接
ビード層９の近傍でかつ冷却水との接触面から離間した
箇所の金属壁を誘導加熱して、それぞれ高温状態にする
。この場合の高温・低温の温度差は、例えば３００°Ｃ
程度とする。第４図において、鎖線ｃ−ｃ’ は誘導加
熱範囲を示している。 このように、誘導加熱範囲ｃ−ｃ’の中に位置する各金
属壁の内外に温度差を付与し、その温度差に基づいて、
例えば低温部分に降伏点を越える引っ張り応力を発生さ
せる（引っ張り塑性変形を発生させる）。 次いで、誘導加熱コイル１４への通電を停止して冷却状
態に戻すと、引っ張り塑性変形が生じた部分、つまり、
当初の環状肉盛溶接ビード層９の近傍の下鏡部組縁に、
引っ張り残留応力が生じている場合はこれを減少させ、
理想的には圧縮残留応力を付与する応力改善が施される
ものである。 〔新規配管挿入及び仮固定工程］ さらに、誘導加熱コイル１４や密封栓Ｉｓ等を撤去する
とともに、第５図に示すように、前述した溶接開先１３
と対をなす溶接開先を形成するための鍔部１８１を配設
した状態の新規配管１８を予め用意しておいて、該新規
配管１８を配管貫通用穴２及び環状筒部１２の中に、挿
入するとともに、仮固定を行なう。 この仮固定手段は、当初からの配管３における拡管部分
６の下部との間を、例えばＴＩＧＩ−−チを使用してノ
ンフィラー状態でシール溶接すること等により、この間
のシールと仮固定とを行ない、新規配管１８の重量を暫
時支持させる方法等により行なわれる。 なお、新規配管１８の材質は、５ＵＳ３１６等が選定さ
れる。 ［新規配管の溶接固定工程１ また、第５図に示すように、環状筒部１２の下端の溶接
開先１３と、新規配管Ｉ８における鍔部Ｉ８ａとの間を
溶接し、該溶接部１５により下鏡部１と新規配管！８と
の間の密封性の付与と、新規配管１８の固定とを行なう
。 「新規配管取り付は後の状態］ 第５図に示すように、拡管部分６の下部に、配管貫通用
穴２と環状筒部１２とを貫通するように、新規配管１８
を挿入して取り付けた状態では、配管貫通用穴２と配管
３・１８との間隙が、当初の溶接部４、拡管部分６、新
たな溶接部１ｇによって、三重に閉塞されることになり
、当初からの溶接部４の近傍で欠陥部や漏洩現象が生じ
た場合でも、その下にさらに二重のシール部が存在して
保護を行なうものとなる。 また、新規配管１８の取り付は前後の適宜時期において
、前述した閉塞栓５は撤去される。 く他の実施態様〉 以上、説明した実施例に代えて次の構成を採用すること
ができる。 （イ）予熱手段として、原子炉冷却水を高温状態に保持
しておいて、下鏡部ｌ全体を高温状態とすること。 （ロ）新規配管１Ｂの固定手段として、第５図において
鎖線で併記して示すように、形状記憶合金材２０を挿入
し、その拡径作用を利用すること。 （ハ）第５図例で示したシール溶接と上記（ロ）の手段
とを併用すること。 （ニ）拡管部分６の下部と新規配管１８の上部とに、薄
肉状の段部をそれぞれ形成しておいて、拡径することに
より仮固定すること。 （ホ）環状筒部１２の溶接開先１３と新規配管１８０表
面との間に溶接部１９を形成すること、つまり、鍔部１
８！を省略すること。 （へ）配管の外周面に７ランジを溶接部によって取り付
けているものに適用すること。 「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係る容器下鏡部貫通配管
の固定方法は、 ■配管貫通用穴の中で配管壁を拡管することによって、
密封性と新たな固定部とを生じさせているため、溶接部
本来の機能に加えて密封及び固定機能が二重に付与され
るものとなり、改善効果を高めることができる。 ■環状筒部と新規配管との間に新たな溶接部を形成する
こきにより、前項に加えて密封及び固定機能が付加され
、二重、三重に固定と密封性の付与とがなされ、配管貫
通用穴の上縁部の溶接部近傍に欠陥部や漏洩現象が生じ
た場合に、その補修を兼用して行なうことができる。 ■新規配管の溶接部形成時の熱で生じる応力を改善する
ことにより、配管固定部分の健全性を向上させることが
できる。 ■環状筒部と新規配管との間の溶接部は、下鏡部の外に
位置するものとなり、形成後の定期検査を容易にして、
健全性の保持を確認することができる。 ■作業環境が、拡管部分の下部に位置するものとなり、
配管を取り付けている溶接部に関係なく、かつ、溶接部
を解体することなく各種作業を実施することができる。 ■下鏡部より上方位置の配管の回りに水を存在させたま
ま、固定及び補修作業を実施することができるので、沸
騰水型原子炉における原子炉圧力容器の下鏡部の容器貫
通管の固定補強及び密封性の改善に有用である。 等の優れた効果を奏するものである。
肉盛溶接を繰り返して、配管貫通用穴２を成形補助管８
に沿って下方に延長させることにより、第４図に示すよ
うに、配管貫通用穴２に等しい口径を持つ環状筒部１２
を形成するとともに、該環状筒部１２の下端部に溶接開
先１３を形成する。 この環状筒部Ｉ２は、下鏡部ｌや後述する新規配管の材
質に応じて、例えばインコネル材やステンレス鋼により
形成される。なお、環状筒部Ｉ２の形成後に成形補助管
８は撤去される。 〔応力改善工程］ 環状肉盛溶接ビード層９の上に、溶接ビードを重ねる環
状筒部１２の形成にともなって、下鏡部１の下面近傍に
は、溶接金属の収縮にともなう引っ張り残留応力が発生
すると考えられる。 そこで、第４図に示すように、下鏡部１の下面に環状肉
盛溶接ビード層９を取り囲むように、円盤状の誘導加熱
コイル１４を巻回するとともに、環状筒部１２の下部開
口に密封栓１５を配して、そのシールパツキン１５ｉに
より液密構造を形成し、該密封栓Ｉ５に冷水供給管１６
と排水管１７とを貫通状態に取り付ける。 そして、矢印で示すように、冷却水の供給と排出とを行
ない、下鏡部１の配管貫通用穴２の内部に水を存在させ
た状態で、誘導加熱コイル口に通電して、環状肉盛溶接
ビード層９の近傍でかつ冷却水との接触面から離間した
箇所の金属壁を誘導加熱して、それぞれ高温状態にする
。この場合の高温・低温の温度差は、例えば３００°Ｃ
程度とする。第４図において、鎖線ｃ−ｃ’ は誘導加
熱範囲を示している。 このように、誘導加熱範囲ｃ−ｃ’の中に位置する各金
属壁の内外に温度差を付与し、その温度差に基づいて、
例えば低温部分に降伏点を越える引っ張り応力を発生さ
せる（引っ張り塑性変形を発生させる）。 次いで、誘導加熱コイル１４への通電を停止して冷却状
態に戻すと、引っ張り塑性変形が生じた部分、つまり、
当初の環状肉盛溶接ビード層９の近傍の下鏡部組縁に、
引っ張り残留応力が生じている場合はこれを減少させ、
理想的には圧縮残留応力を付与する応力改善が施される
ものである。 〔新規配管挿入及び仮固定工程］ さらに、誘導加熱コイル１４や密封栓Ｉｓ等を撤去する
とともに、第５図に示すように、前述した溶接開先１３
と対をなす溶接開先を形成するための鍔部１８１を配設
した状態の新規配管１８を予め用意しておいて、該新規
配管１８を配管貫通用穴２及び環状筒部１２の中に、挿
入するとともに、仮固定を行なう。 この仮固定手段は、当初からの配管３における拡管部分
６の下部との間を、例えばＴＩＧＩ−−チを使用してノ
ンフィラー状態でシール溶接すること等により、この間
のシールと仮固定とを行ない、新規配管１８の重量を暫
時支持させる方法等により行なわれる。 なお、新規配管１８の材質は、５ＵＳ３１６等が選定さ
れる。 ［新規配管の溶接固定工程１ また、第５図に示すように、環状筒部１２の下端の溶接
開先１３と、新規配管Ｉ８における鍔部Ｉ８ａとの間を
溶接し、該溶接部１５により下鏡部１と新規配管！８と
の間の密封性の付与と、新規配管１８の固定とを行なう
。 「新規配管取り付は後の状態］ 第５図に示すように、拡管部分６の下部に、配管貫通用
穴２と環状筒部１２とを貫通するように、新規配管１８
を挿入して取り付けた状態では、配管貫通用穴２と配管
３・１８との間隙が、当初の溶接部４、拡管部分６、新
たな溶接部１ｇによって、三重に閉塞されることになり
、当初からの溶接部４の近傍で欠陥部や漏洩現象が生じ
た場合でも、その下にさらに二重のシール部が存在して
保護を行なうものとなる。 また、新規配管１８の取り付は前後の適宜時期において
、前述した閉塞栓５は撤去される。 く他の実施態様〉 以上、説明した実施例に代えて次の構成を採用すること
ができる。 （イ）予熱手段として、原子炉冷却水を高温状態に保持
しておいて、下鏡部ｌ全体を高温状態とすること。 （ロ）新規配管１Ｂの固定手段として、第５図において
鎖線で併記して示すように、形状記憶合金材２０を挿入
し、その拡径作用を利用すること。 （ハ）第５図例で示したシール溶接と上記（ロ）の手段
とを併用すること。 （ニ）拡管部分６の下部と新規配管１８の上部とに、薄
肉状の段部をそれぞれ形成しておいて、拡径することに
より仮固定すること。 （ホ）環状筒部１２の溶接開先１３と新規配管１８０表
面との間に溶接部１９を形成すること、つまり、鍔部１
８！を省略すること。 （へ）配管の外周面に７ランジを溶接部によって取り付
けているものに適用すること。 「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係る容器下鏡部貫通配管
の固定方法は、 ■配管貫通用穴の中で配管壁を拡管することによって、
密封性と新たな固定部とを生じさせているため、溶接部
本来の機能に加えて密封及び固定機能が二重に付与され
るものとなり、改善効果を高めることができる。 ■環状筒部と新規配管との間に新たな溶接部を形成する
こきにより、前項に加えて密封及び固定機能が付加され
、二重、三重に固定と密封性の付与とがなされ、配管貫
通用穴の上縁部の溶接部近傍に欠陥部や漏洩現象が生じ
た場合に、その補修を兼用して行なうことができる。 ■新規配管の溶接部形成時の熱で生じる応力を改善する
ことにより、配管固定部分の健全性を向上させることが
できる。 ■環状筒部と新規配管との間の溶接部は、下鏡部の外に
位置するものとなり、形成後の定期検査を容易にして、
健全性の保持を確認することができる。 ■作業環境が、拡管部分の下部に位置するものとなり、
配管を取り付けている溶接部に関係なく、かつ、溶接部
を解体することなく各種作業を実施することができる。 ■下鏡部より上方位置の配管の回りに水を存在させたま
ま、固定及び補修作業を実施することができるので、沸
騰水型原子炉における原子炉圧力容器の下鏡部の容器貫
通管の固定補強及び密封性の改善に有用である。 等の優れた効果を奏するものである。
第１図ないし第５図は本発明に係る下鏡部貫通配管の固
定方法を原子炉圧力容器の下鏡部の配管に適用した一実
施例を示す工程説明図、第６図は沸騰水型原子炉におけ
る下鏡部を貫通する配管の例を示す正断面図である。 Ａ・・・・・・予熱範囲、 Ｂ・・・・・・熱処理加熱範囲、 Ｃ−Ｃ″・・・・・・誘導加熱範囲、 ｌ・・・・・・容器下鏡！（下鏡部）、２・・・・・・
配管貫通用穴、 ３・・・・・・容器貫通管（配管）、 ゴ為・・・・・・管穴、 ４・・・・・・溶接部、 ５・・・・・・閉塞栓、 ６・・・・・・拡管部分、 ７・・・・・・誘導加熱コイル、 ８・・・・・・成形補助管、 ９・・・・・・環状肉盛溶接ビード層、１０・・・・・
・硬化層、 ＩＩ・・・・・・誘導加熱コイル、 １２・・・・・・環状筒部、 １コ・・・・・・溶接開先、 ■・・・・・・誘導加熱コイル、 ４Ｓ・・・・・・密封栓、 １５ａ・・・・・・シールパツキン、 ６・・・・・・冷水供給管、 ７・・・・・・排水管、 ト・・・・・新規配管、 ８！・・・・・・鍔部、 ９・・・・・・溶接部、 Ｏ・・・・・・形状記憶合金材。
定方法を原子炉圧力容器の下鏡部の配管に適用した一実
施例を示す工程説明図、第６図は沸騰水型原子炉におけ
る下鏡部を貫通する配管の例を示す正断面図である。 Ａ・・・・・・予熱範囲、 Ｂ・・・・・・熱処理加熱範囲、 Ｃ−Ｃ″・・・・・・誘導加熱範囲、 ｌ・・・・・・容器下鏡！（下鏡部）、２・・・・・・
配管貫通用穴、 ３・・・・・・容器貫通管（配管）、 ゴ為・・・・・・管穴、 ４・・・・・・溶接部、 ５・・・・・・閉塞栓、 ６・・・・・・拡管部分、 ７・・・・・・誘導加熱コイル、 ８・・・・・・成形補助管、 ９・・・・・・環状肉盛溶接ビード層、１０・・・・・
・硬化層、 ＩＩ・・・・・・誘導加熱コイル、 １２・・・・・・環状筒部、 １コ・・・・・・溶接開先、 ■・・・・・・誘導加熱コイル、 ４Ｓ・・・・・・密封栓、 １５ａ・・・・・・シールパツキン、 ６・・・・・・冷水供給管、 ７・・・・・・排水管、 ト・・・・・新規配管、 ８！・・・・・・鍔部、 ９・・・・・・溶接部、 Ｏ・・・・・・形状記憶合金材。
Claims (1)
- 容器下鏡部を貫通した状態に配管貫通用穴の上縁部に溶
接部によって取り付けられている配管の配管壁を拡管し
て拡管部分を配管貫通用穴の内壁に圧接させる工程と、
該拡管部分の下方位置で配管を切断除去する工程と、容
器下鏡部を予熱しながら配管貫通用穴の下縁部近傍の下
面に環状肉盛溶接ビード層を形成する工程と、下鏡部を
加熱して環状肉盛溶接ビード層形成時に生じた硬化層を
軟化させる工程と、前記溶接ビード層の上に溶接ビード
を重ねて環状筒部を形成する工程と、環状筒部の中に水
を介在させた状態で環状筒部近傍の下鏡部の底部を誘導
加熱して応力改善を施す工程と、環状筒部の中に新規配
管を挿入して環状筒部の端部との間を溶接する工程とを
有することを特徴とする容器下鏡部貫通配管の固定方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328745A JPH02173217A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 容器下鏡部貫通配管の固定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328745A JPH02173217A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 容器下鏡部貫通配管の固定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02173217A true JPH02173217A (ja) | 1990-07-04 |
Family
ID=18213700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63328745A Pending JPH02173217A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 容器下鏡部貫通配管の固定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02173217A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0604265A1 (fr) * | 1992-12-21 | 1994-06-29 | Framatome | Buse de remplacement et procédé de remplacement d'une buse dans une enceinte sous pression |
| CN102345737A (zh) * | 2010-07-28 | 2012-02-08 | 清华大学 | 一种承压容器的管嘴 |
| JP2012087813A (ja) * | 2010-10-15 | 2012-05-10 | Kobe Steel Ltd | 圧力容器 |
| JPWO2013150750A1 (ja) * | 2012-04-03 | 2015-12-17 | 株式会社東芝 | 原子炉圧力容器の貫通部保護構造及び原子炉 |
| CN114932374A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-08-23 | 豪利机械(苏州)有限公司 | 压力帽加工焊接工艺 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63328745A patent/JPH02173217A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0604265A1 (fr) * | 1992-12-21 | 1994-06-29 | Framatome | Buse de remplacement et procédé de remplacement d'une buse dans une enceinte sous pression |
| CN102345737A (zh) * | 2010-07-28 | 2012-02-08 | 清华大学 | 一种承压容器的管嘴 |
| JP2012087813A (ja) * | 2010-10-15 | 2012-05-10 | Kobe Steel Ltd | 圧力容器 |
| JPWO2013150750A1 (ja) * | 2012-04-03 | 2015-12-17 | 株式会社東芝 | 原子炉圧力容器の貫通部保護構造及び原子炉 |
| CN114932374A (zh) * | 2022-04-06 | 2022-08-23 | 豪利机械(苏州)有限公司 | 压力帽加工焊接工艺 |
| CN114932374B (zh) * | 2022-04-06 | 2024-01-23 | 豪利机械(苏州)有限公司 | 压力帽加工焊接工艺 |
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