JPH07115175B2 - 圧力容器の配管接合方法 - Google Patents
圧力容器の配管接合方法Info
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- JPH07115175B2 JPH07115175B2 JP61224625A JP22462586A JPH07115175B2 JP H07115175 B2 JPH07115175 B2 JP H07115175B2 JP 61224625 A JP61224625 A JP 61224625A JP 22462586 A JP22462586 A JP 22462586A JP H07115175 B2 JPH07115175 B2 JP H07115175B2
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧力容器の配管接合方法、特に原子力プラン
トの圧力容器の配管接合方法に関する。
トの圧力容器の配管接合方法に関する。
原子力プラントの圧力容器１は、第４図に示すごとく、
圧力容器１の外側より内側に貫いて貫通配管５が設けら
れている。この貫通配管５が短管９を介して圧力容器１
に溶接されている配管溶接構造を第５図に示す。圧力容
器１の製作時の貫通配管５と圧力容器１との接合手順
は、まず低合金鋼からなる圧力容器１の内面に耐食性金
属からなる肉盛溶接部３を設け、そして、その圧力容器
１に貫通配管５を通す為の穴を貫通して設け、この穴の
上に耐食性金属からなる短管９を設定し、圧力容器１の
肉盛溶接部３とのシール溶接を行って溶接部８を設け
る。次いで、短管９の内側に貫通配管５を挿入し、短管
９と貫通配管５とのシール溶接を行って溶接部10を設け
る。しかし後に、第４図の炉内構造物２を圧力容器１の
内部に搬入し、貫通配管５の取付位置の上方で溶接等に
より圧力容器に取付ける。
圧力容器１の外側より内側に貫いて貫通配管５が設けら
れている。この貫通配管５が短管９を介して圧力容器１
に溶接されている配管溶接構造を第５図に示す。圧力容
器１の製作時の貫通配管５と圧力容器１との接合手順
は、まず低合金鋼からなる圧力容器１の内面に耐食性金
属からなる肉盛溶接部３を設け、そして、その圧力容器
１に貫通配管５を通す為の穴を貫通して設け、この穴の
上に耐食性金属からなる短管９を設定し、圧力容器１の
肉盛溶接部３とのシール溶接を行って溶接部８を設け
る。次いで、短管９の内側に貫通配管５を挿入し、短管
９と貫通配管５とのシール溶接を行って溶接部10を設け
る。しかし後に、第４図の炉内構造物２を圧力容器１の
内部に搬入し、貫通配管５の取付位置の上方で溶接等に
より圧力容器に取付ける。
ところが、原子力プラントの運転開始後、第５図に示す
圧力容器に短管９、又は貫通配管５の溶接部８、又は10
において、応力腐食割れ等の損傷のおそれのある場合、
又は損傷を生じた場合、これらの溶接部８又は10の部分
に対し、改修工事が必要となる。
圧力容器に短管９、又は貫通配管５の溶接部８、又は10
において、応力腐食割れ等の損傷のおそれのある場合、
又は損傷を生じた場合、これらの溶接部８又は10の部分
に対し、改修工事が必要となる。
しかし、原子力プラントが一旦運転開始されると、圧力
容器内な高度に放射能化されるが、その損傷箇所の改修
工事を行うには圧力容器１の内側から施工することにな
り、そのためには圧力容器１の上蓋を取外し、溶接で固
定された炉内構造物２を取除き、圧力容器１の内側から
改修作業を行う方法をとることになり、その作業は極め
て困難で、また工事期間も３〜４年を要すると考えら
れ、原子力プラントの稼動率に大きく影響し、実質的に
は施工不可能と考えられる。
容器内な高度に放射能化されるが、その損傷箇所の改修
工事を行うには圧力容器１の内側から施工することにな
り、そのためには圧力容器１の上蓋を取外し、溶接で固
定された炉内構造物２を取除き、圧力容器１の内側から
改修作業を行う方法をとることになり、その作業は極め
て困難で、また工事期間も３〜４年を要すると考えら
れ、原子力プラントの稼動率に大きく影響し、実質的に
は施工不可能と考えられる。
上記の従来技術では、特に原子力プラントの圧力容器１
の内側から、圧力容器１に短管を介して貫通配管５を溶
接する圧力容器の配管接合方法であるため、原子力プラ
ントの運転開始後、短管９、又は貫通配管５の夫々の溶
接部８、又は10において、応力腐食割れ等の損傷により
改修工事を必要とする場合、圧力容器１の内側から作業
を行うことが必要となり、従って高度に放射能化された
圧力容器１の内側から炉内構造物２を取除き、改修工事
を行うことになり、極めて困難な作業となるとともに、
長期間を要するという問題がある。
の内側から、圧力容器１に短管を介して貫通配管５を溶
接する圧力容器の配管接合方法であるため、原子力プラ
ントの運転開始後、短管９、又は貫通配管５の夫々の溶
接部８、又は10において、応力腐食割れ等の損傷により
改修工事を必要とする場合、圧力容器１の内側から作業
を行うことが必要となり、従って高度に放射能化された
圧力容器１の内側から炉内構造物２を取除き、改修工事
を行うことになり、極めて困難な作業となるとともに、
長期間を要するという問題がある。
本発明の目的は、この問題を削除した、上記改修工事の
作業を作業者が圧力容器１の内側から実施する必要のな
い圧力容器の配管接合方法を提供することにある。
作業を作業者が圧力容器１の内側から実施する必要のな
い圧力容器の配管接合方法を提供することにある。
上記目的は、原子力プラントの圧力容器の外側と内側と
を貫いて設けられる貫通配管が、短管を介して前記圧力
容器に溶接される圧力容器の配管接合方法において、前
記圧力容器に貫通して設けられた穴に耐食性金属からな
る短管を設定し、該短管内を通じて前記圧力容器の外側
から内側へ挿入する溶接装置を用いて、圧力容器内面に
予め設けてある耐食性金属からなる肉盛溶接部と、前記
短管とをシール溶接により接合した後、前記短管内に耐
食性金属からなる前記貫通配管を挿入し、該貫通配管と
前記短管とを前記圧力の容器の外側で、耐食性金属を用
いてシール溶接により接合することを特徴とする圧力容
器の配管接合方法を提供することにより達成される。
を貫いて設けられる貫通配管が、短管を介して前記圧力
容器に溶接される圧力容器の配管接合方法において、前
記圧力容器に貫通して設けられた穴に耐食性金属からな
る短管を設定し、該短管内を通じて前記圧力容器の外側
から内側へ挿入する溶接装置を用いて、圧力容器内面に
予め設けてある耐食性金属からなる肉盛溶接部と、前記
短管とをシール溶接により接合した後、前記短管内に耐
食性金属からなる前記貫通配管を挿入し、該貫通配管と
前記短管とを前記圧力の容器の外側で、耐食性金属を用
いてシール溶接により接合することを特徴とする圧力容
器の配管接合方法を提供することにより達成される。
圧力容器１の貫通した穴に取付けられる短管９と、圧力
容器内面の肉盛溶接部３とを、シール溶接により設けら
れる溶接部６を圧力容器内に設定することにより、圧力
容器の外側から短管９の内側を通じて溶接装置20を挿入
できるので、圧力容器１の外側から溶接作業を可能に
し、かつ、圧力容器内の酸素を含む高温水が、圧力容器
１と短管９との隙間に侵入して、腐食し易い材質からな
る圧力容器１に接触して腐食させるのを防ぐ。
容器内面の肉盛溶接部３とを、シール溶接により設けら
れる溶接部６を圧力容器内に設定することにより、圧力
容器の外側から短管９の内側を通じて溶接装置20を挿入
できるので、圧力容器１の外側から溶接作業を可能に
し、かつ、圧力容器内の酸素を含む高温水が、圧力容器
１と短管９との隙間に侵入して、腐食し易い材質からな
る圧力容器１に接触して腐食させるのを防ぐ。
更に、短管９と貫通配管５との溶接部10を、圧力容器１
の外側に設けることにより、圧力容器１の外側からの作
業の可能にする。
の外側に設けることにより、圧力容器１の外側からの作
業の可能にする。
本発明の実施例について、第１〜５図を用いて説明す
る。原子力プラント運転開始後に、第５図に示す圧力容
器１の従来方式の配管溶接構造に対し、改修工事を施工
する場合、圧力容器１の内側で溶接されている貫通配管
５、短管９を圧力容器１の外側から機械加工により分
解、撤去して、第２図に示すように、貫通した穴を形成
する。
る。原子力プラント運転開始後に、第５図に示す圧力容
器１の従来方式の配管溶接構造に対し、改修工事を施工
する場合、圧力容器１の内側で溶接されている貫通配管
５、短管９を圧力容器１の外側から機械加工により分
解、撤去して、第２図に示すように、貫通した穴を形成
する。
この穴の径ｄは、これら分解したものを撤去するため
と、新しい短管９を挿入するためとにより、短管９の外
径以上の寸法に加工させる。
と、新しい短管９を挿入するためとにより、短管９の外
径以上の寸法に加工させる。
次に、第３図に示すように圧力容器１の前記穴に新しい
短管９が挿入され、その短管９の上端面が肉盛溶接部３
とほぼ同一面となるように配置され、そして、圧力容器
１の外側に自動溶接機本体15、溶接電極駆動コントロー
ラー16及び溶接電極駆動装置12が配置される。その溶接
電極駆動装置12は溶接電極13cの回転とシャフト17の伸
縮の駆動機能を有し、そのシャフト17を介して、溶接装
置13即ち、溶接電極位置設定部13a、電極アーム13b及び
溶接電極13cを短管９の内側を通じて圧力容器内へ挿入
し、圧力容器内面の肉盛溶接部３と短管９とをシール溶
接を行うことにより溶接部６を設ける。
短管９が挿入され、その短管９の上端面が肉盛溶接部３
とほぼ同一面となるように配置され、そして、圧力容器
１の外側に自動溶接機本体15、溶接電極駆動コントロー
ラー16及び溶接電極駆動装置12が配置される。その溶接
電極駆動装置12は溶接電極13cの回転とシャフト17の伸
縮の駆動機能を有し、そのシャフト17を介して、溶接装
置13即ち、溶接電極位置設定部13a、電極アーム13b及び
溶接電極13cを短管９の内側を通じて圧力容器内へ挿入
し、圧力容器内面の肉盛溶接部３と短管９とをシール溶
接を行うことにより溶接部６を設ける。
溶接電極駆動コントローラー16は溶接電極位置を測定す
る超音波センサーの信号を取り入れて、溶接電極位置設
定部13aの上下移動と回転を自動的にコントロールする
機能を有するとともに、溶接電極位置設定部13aから出
ている溶接電極アーム13bの長さを、あらかじめ溶接位
置を検出してプログラムしておくことにより、自動的に
コントロールする機能をも有する。
る超音波センサーの信号を取り入れて、溶接電極位置設
定部13aの上下移動と回転を自動的にコントロールする
機能を有するとともに、溶接電極位置設定部13aから出
ている溶接電極アーム13bの長さを、あらかじめ溶接位
置を検出してプログラムしておくことにより、自動的に
コントロールする機能をも有する。
なお、溶接電極13cには溶接電極13cと溶接位置との距離
を計測する超音波センサーが装着されており、溶接電極
駆動コントローラー16に超音波センサーから距離信号が
取込まれる。
を計測する超音波センサーが装着されており、溶接電極
駆動コントローラー16に超音波センサーから距離信号が
取込まれる。
このようにして圧力容器１に、短管９を介して貫通配管
５が接合された圧力容器の配管溶接構造を第１図に示
す。即ち、圧力容器１に貫通して設けられた穴に設定さ
れた短管９が圧力容器１の肉盛溶接部３と溶接されて、
溶接部６が設けられ、次いで短管９の内側に挿入された
貫通配管５が短管９と溶接されて溶接部10が設けられ、
それらの改修作業がすべて圧力容器１の外側から実施さ
れた状態を示している。
５が接合された圧力容器の配管溶接構造を第１図に示
す。即ち、圧力容器１に貫通して設けられた穴に設定さ
れた短管９が圧力容器１の肉盛溶接部３と溶接されて、
溶接部６が設けられ、次いで短管９の内側に挿入された
貫通配管５が短管９と溶接されて溶接部10が設けられ、
それらの改修作業がすべて圧力容器１の外側から実施さ
れた状態を示している。
なお、短管９の長さは圧力容器１の厚さと肉盛溶接部３
の厚さの合計以上の長さとする。
の厚さの合計以上の長さとする。
短管９と貫通配管５との溶接部10の強度については、ニ
ッケル基合金の金属（AWS規格でERNiCr−１）を用いれ
は十分な強度を有する。なお、前記ニッケル基合金とし
て特願昭55−100472号公報に記載の如く、安定化パラメ
ーターが７〜30の高耐食性ニッケル基合金を用いるこ
とにより耐食性、耐応力腐食割れ性の問題もなくするこ
とができる。但し、この場合において、は0.13×
（Nb重量％＋２×Ti重量％）/C重量％で表わされ、か
つ、値は溶接金属またはワイヤの化学成分より決定さ
れる。また、短管９と貫通配管５との対面する部分にお
いて、貫通配管５を拡管するか、または短管９の内径を
収縮させて、貫通配管５と短管９とを密着させることを
併用すれば、溶接部10に生じる応力が低減し、疲労など
の問題もなくなる。
ッケル基合金の金属（AWS規格でERNiCr−１）を用いれ
は十分な強度を有する。なお、前記ニッケル基合金とし
て特願昭55−100472号公報に記載の如く、安定化パラメ
ーターが７〜30の高耐食性ニッケル基合金を用いるこ
とにより耐食性、耐応力腐食割れ性の問題もなくするこ
とができる。但し、この場合において、は0.13×
（Nb重量％＋２×Ti重量％）/C重量％で表わされ、か
つ、値は溶接金属またはワイヤの化学成分より決定さ
れる。また、短管９と貫通配管５との対面する部分にお
いて、貫通配管５を拡管するか、または短管９の内径を
収縮させて、貫通配管５と短管９とを密着させることを
併用すれば、溶接部10に生じる応力が低減し、疲労など
の問題もなくなる。
一方、圧力容器１の肉盛溶接部３と短管９との溶接部６
については、圧力容器１の内面側は腐食性環境であっ
て、内圧がかかるが、溶接部６の圧力容器内面側にはノ
ッチ構造となっていないので、また、短管９と肉盛溶接
部３と溶接部６とで形成されるノッチ構造の個所は、圧
力容器内の腐食性環境下にないので、いずれにも腐食疲
労強度の問題はない。
については、圧力容器１の内面側は腐食性環境であっ
て、内圧がかかるが、溶接部６の圧力容器内面側にはノ
ッチ構造となっていないので、また、短管９と肉盛溶接
部３と溶接部６とで形成されるノッチ構造の個所は、圧
力容器内の腐食性環境下にないので、いずれにも腐食疲
労強度の問題はない。
なお、短管９と圧力容器15とを圧力容器１の外側で、ニ
ッケル基合金を用いて溶接を行って溶接部11を設ける
か、あるいは短管９を圧力容器１に拡管すれば、溶接部
６にかかる応力をさらに低減させることができる。
ッケル基合金を用いて溶接を行って溶接部11を設ける
か、あるいは短管９を圧力容器１に拡管すれば、溶接部
６にかかる応力をさらに低減させることができる。
また、短管３と貫通配管５との間に隙間が存在し、隙間
腐食の条件下にあるが、これらの材料として、特願昭57
−166833号、特願昭57−166834号、特願昭57−166835
号、特願昭60−14623号公報に記載の高耐食性ニッケル
基合金を用いることにより隙間腐食は生じなくなる。
腐食の条件下にあるが、これらの材料として、特願昭57
−166833号、特願昭57−166834号、特願昭57−166835
号、特願昭60−14623号公報に記載の高耐食性ニッケル
基合金を用いることにより隙間腐食は生じなくなる。
なお、本発明による配管接合方法は、圧力容器１の改修
工事の外に、圧力容器の新規製作に適用しても、同様な
効果が得られると考えられる。
工事の外に、圧力容器の新規製作に適用しても、同様な
効果が得られると考えられる。
本発明によれば、運転開始後の原子力プラントにおい
て、圧力容器内面の肉盛溶接部３と短管９との溶接部６
と、短管９との貫通配管５との溶接部10については、い
ずれも圧力容器１の外側から改修作業ができるので、圧
力容器内での作業が不要となり、従って、炉内構造物２
を取除く必要が無くなることと、圧力容器外の作業のた
め、放射線被爆が著しく少なくなることから、改修工事
を集中的に、かつ短期間で行うことが可能となり、結果
的には、原子力プラントの稼動率の低下を防止し、大巾
なコスト低減が期待できる。
て、圧力容器内面の肉盛溶接部３と短管９との溶接部６
と、短管９との貫通配管５との溶接部10については、い
ずれも圧力容器１の外側から改修作業ができるので、圧
力容器内での作業が不要となり、従って、炉内構造物２
を取除く必要が無くなることと、圧力容器外の作業のた
め、放射線被爆が著しく少なくなることから、改修工事
を集中的に、かつ短期間で行うことが可能となり、結果
的には、原子力プラントの稼動率の低下を防止し、大巾
なコスト低減が期待できる。
なお、前記溶接部６及び10は低合金鋼からなる圧力容器
に直接溶接されないので、低合金鋼との溶接の場合に通
常は必要となる。靭性低下防止のための溶接後熱処理も
不要となる。
に直接溶接されないので、低合金鋼との溶接の場合に通
常は必要となる。靭性低下防止のための溶接後熱処理も
不要となる。
第１図は本発明による貫通配管が短管を介して圧力容器
に取付けられる圧力容器の配管溶接構造の部分断面図、
第２図は圧力容器の従来の貫通配管と短管を撤去した
後、本発明による、貫通配管及び短管を圧力容器に取付
けるための穴の部分断面図、第３図は本発明の実施例に
おける新しい短管の圧力容器への接合状況図、第４図は
原子力プラントの圧力容器の全体構成図、第５図は従来
の貫通配管が短管を介して圧力容器に取付けられる圧力
容器の配管溶接構造の部分断面図を示す。 １……圧力容器、３……肉盛溶接部、５……貫通配管、 ６……溶接部、９……短管、10……溶接部、 13……溶接装置。
に取付けられる圧力容器の配管溶接構造の部分断面図、
第２図は圧力容器の従来の貫通配管と短管を撤去した
後、本発明による、貫通配管及び短管を圧力容器に取付
けるための穴の部分断面図、第３図は本発明の実施例に
おける新しい短管の圧力容器への接合状況図、第４図は
原子力プラントの圧力容器の全体構成図、第５図は従来
の貫通配管が短管を介して圧力容器に取付けられる圧力
容器の配管溶接構造の部分断面図を示す。 １……圧力容器、３……肉盛溶接部、５……貫通配管、 ６……溶接部、９……短管、10……溶接部、 13……溶接装置。
Claims (2)
- 【請求項１】原子力プラントの圧力容器の外側と内側と
を貫いて設けられる貫通配管が、短管を介して前記圧力
容器に溶接される圧力容器の配管接合方法において、前
記圧力容器に貫通して設けられた穴に耐食性金属からな
る短管を設定し、該短管内を通じて前記圧力容器の外側
から内側へ挿入する溶接装置を用いて、圧力容器内面に
予め設けてある耐食性金属からなる肉盛溶接部と、前記
短管とをシール溶接により接合した後、前記短管内に耐
食性金属からなる前記貫通配管を挿入し、該貫通配管と
前記短管とを前記圧力容器の外側で、耐食性金属を用い
てシール溶接により接合することを特徴とする圧力容器
の配管接合方法。 - 【請求項２】前記圧力容器の内面の耐食性金属からなる
前記肉盛溶接部を介して、前記圧力容器に溶接される前
記短管が、ニオブ含有の高耐食性ニッケル基合金からな
ることと、前記短管が溶接されて設けられた溶接部が、
安定化パラメーター＝0.13×（Nb重量％＋２×Ti重量
％）/C重量％が７〜30となる高耐食性ニッケル基合金か
らなることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
の圧力容器の配管接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224625A JPH07115175B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 圧力容器の配管接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224625A JPH07115175B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 圧力容器の配管接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPS6380972A JPS6380972A (ja) | 1988-04-11 |
| JPH07115175B2 true JPH07115175B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=16816637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP61224625A Expired - Fee Related JPH07115175B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 圧力容器の配管接合方法 |
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1986
- 1986-09-22 JP JP61224625A patent/JPH07115175B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPS6380972A (ja) | 1988-04-11 |
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