(57)【要約】【課題】作業期間を短縮できる火炉壁管を交換する方法を提供する。【解決手段】ボイラの火炉壁の火炉壁管を交換する方法は、複数の火炉壁管の少なくとも１つの長さ方向の一部である火炉壁管交換部分を含む火炉壁交換部分を特定する特定ステップと、ボイラの炉外側から、火炉壁交換部分を切断する切断ステップと、切断された火炉壁交換部分を火炉壁からボイラの炉外側に取り外す取り外しステップと、火炉壁から取り外された火炉壁交換部分に対応する火炉壁管更新部分と、火炉壁交換部分が取り外された火炉壁管とをボイラの炉外側から円周溶接する第１溶接ステップと、第１溶接ステップの後に、火炉壁から取り外された火炉壁交換部分に含まれるフィン部の一部に対応するフィン部更新部分を、ボイラの炉外側から火炉壁に嵌め込んで溶接する第２溶接ステップとを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラの火炉壁の火炉壁管を交換する方法であって、
前記火炉壁は、
互いに間隔をあけて設けられた複数の火炉壁管と、
隣り合う火炉壁管を連結する板状のフィン部と
を備え、
前記方法は、
前記複数の火炉壁管の少なくとも１つの長さ方向の一部である火炉壁管交換部分を含む火炉壁交換部分を特定する特定ステップと、
前記ボイラの炉外側から、前記火炉壁交換部分を切断する切断ステップと、
前記切断された前記火炉壁交換部分を前記火炉壁から前記ボイラの炉外側に取り外す取り外しステップと、
前記火炉壁から取り外された前記火炉壁交換部分に対応する火炉壁管更新部分と、前記火炉壁交換部分が取り外された火炉壁管とを前記ボイラの炉外側から円周溶接する第１溶接ステップと、
前記第１溶接ステップの後に、前記火炉壁から取り外された前記火炉壁交換部分に含まれる前記フィン部の一部に対応するフィン部更新部分を、前記ボイラの炉外側から前記火炉壁に嵌め込んで溶接する第２溶接ステップと
を含む、火炉壁管を交換する方法。
【請求項２】
前記火炉壁交換部分に含まれる前記フィン部の一部は、前記火炉壁管交換部分の両方の端部よりも前記火炉壁管交換部分の長さ方向に突出するように延びている、請求項１に記載の火炉壁管を交換する方法。
【請求項３】
前記第１溶接ステップ及び前記第２溶接ステップのそれぞれにおいて、前記ボイラの炉内側又は前記ボイラの炉外側の少なくとも一方から前記火炉壁管更新部分及び前記フィン部更新部分を覆い部材で覆った状態で溶接が行われる、請求項１または２に記載の火炉壁管を交換する方法。
【請求項４】
前記第１溶接ステップにおいて、前記火炉壁管交換部分が取り外された火炉壁管の切断端部から前記火炉壁管の内部に泡フォームを挿入した状態で円周溶接が行われる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の火炉壁管を交換する方法。
【請求項５】
前記第１溶接ステップの前に開先加工ステップをさらに含み、
前記開先加工ステップは、
前記火炉壁管交換部分が切断された火炉壁管の切断端部に開先加工を行うステップと、
前記火炉壁管更新部分の両方の端部に開先加工を行うステップと
を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の火炉壁管を交換する方法。
【請求項６】
前記切断端部と該切断端部に溶接される前記火炉壁管更新部分の前記端部とのうちの一方にＶ型開先が開先加工されるとともに他方にＵ型開先が開先加工される、請求項５に記載の火炉壁管を交換する方法。
【請求項７】
前記開先加工ステップの後に、前記切断端部に加工された開先と前記火炉壁管更新部分の前記端部に加工された開先とを互いに対向させた状態で仮付け溶接する仮付け溶接ステップをさらに含む、請求項５または６に記載の火炉壁管を交換する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ボイラの火炉壁の火炉壁管を交換する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラの火炉壁の火炉壁管が劣化したり火炉壁管に亀裂等の損傷が生じたりした場合には、火炉壁管の該当箇所を交換する必要がある。火炉壁管の交換工事は通常、図１２に示されるように、ボイラの運転停止後、火炉の炉内１００に足場１０１を設置し、作業員１０３及び１０４がそれぞれ火炉の炉内１００及び炉外１０２から火炉壁管１０５の交換作業を行う。この方法では、足場１０１の設置に時間を要するため工事期間が長くなり、その結果、ボイラの停止期間も長くなって、ボイラの停止による損失が大きくなってしまう。工事期間を短縮するためには、作業員による作業を火炉の炉外１０２側からのみ行うようにして、火炉の炉内１００に足場１０１を設置することを不要にする必要がある。
【０００３】
これに対し、特許文献１には、損傷したボイラ火炉壁管（損傷管）をボイラ運転中に補修溶接する場合において、損傷管の損傷部分を切断除去した後、新管を挿入し、既設管と新管の溶接を炉壁外面側から行なう方法が記載されている。この方法では、既設管と新管との円周継手部を挾んで円周開先の炉壁外面側に、小型自動ティグ溶接トーチヘッドの一部を管内面に挿入させるだけの開口部を穿設し、開口部を除いた円周開先部につき先ず管内面より、挿入した溶接トーチにより自動ティグ溶接を行ない、ついで、開口部に合う挿入管を開口部に仮付けした後、挿入管の仮付け部外周に手動ティグ溶接を行なうことが記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６１５８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、自動ティグ溶接トーチヘッドを配管内に挿入させるための開口部を穿設して溶接を行なった後、開口部に合う挿入管を開口部に仮付けし、挿入管の仮付け部外周に手動ティグ溶接を行なう必要がある。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、作業期間を短縮できる火炉壁管を交換する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも１つの実施形態に係る火炉壁管を交換する方法は、
ボイラの火炉壁の火炉壁管を交換する方法であって、
前記火炉壁は、
互いに間隔をあけて設けられた複数の火炉壁管と、
隣り合う火炉壁管を連結する板状のフィン部と
を備え、
前記方法は、
前記複数の火炉壁管の少なくとも１つの長さ方向の一部である火炉壁管交換部分を含む火炉壁交換部分を特定する特定ステップと、
前記ボイラの炉外側から、前記火炉壁交換部分を切断する切断ステップと、
前記切断された前記火炉壁交換部分を前記火炉壁から前記ボイラの炉外側に取り外す取り外しステップと、
前記火炉壁から取り外された前記火炉壁交換部分に対応する火炉壁管更新部分と、前記火炉壁交換部分が取り外された火炉壁管とを前記ボイラの炉外側から円周溶接する第１溶接ステップと、
前記第１溶接ステップの後に、前記火炉壁から取り外された前記火炉壁交換部分に含まれる前記フィン部の一部に対応するフィン部更新部分を、前記ボイラの炉外側から前記火炉壁に嵌め込んで溶接する第２溶接ステップと
を含む。
【０００８】
上記（１）の方法によると、ボイラの炉外側のみから火炉壁管の交換作業を行うことができ、ボイラの炉内側に足場を設置する必要がないので、火炉壁管を交換する作業期間を短縮することができる。
【０００９】
（２）いくつかの実施形態では、上記（１）の方法において、
前記火炉壁交換部分に含まれる前記フィン部の一部は、前記火炉壁管交換部分の両方の端部よりも前記火炉壁管交換部分の長さ方向に突出するように延びている。
【００１０】
火炉壁管更新部分と火炉壁管とをボイラの炉外側から円周溶接する際、隣り合う火炉壁管の間に挿入される溶接ヘッドを備えた溶接装置を用いるが、円周溶接時に、火炉壁管の長さ方向において溶接部分に対して火炉壁管更新部分とは反対側に位置する隣り合う火炉壁管の間に溶接装置の一部を挿入する必要がある。上記（２）の方法によると、火炉壁管交換部分の両方の端部よりも火炉壁管交換部分の長さ方向に突出するように延びるフィン部の一部が取り外されることにより、火炉壁管の長さ方向において溶接部分に対して火炉壁管更新部分とは反対側に位置する隣り合う火炉壁管の間に、溶接装置の一部が挿入可能な隙間が形成されるので、溶接装置を円周溶接可能となるように設置することができる。
【００１１】
（３）いくつかの実施形態では、上記（１）または（２）の方法において、
前記第１溶接ステップ及び前記第２溶接ステップのそれぞれにおいて、前記ボイラの炉内側又は前記ボイラの炉外側の少なくとも一方から前記火炉壁管更新部分及び前記フィン部更新部分を覆い部材で覆った状態で溶接が行われる。
【００１２】
火炉壁管の交換作業時に、ボイラの炉内側から炉外側へ又は炉外側から炉内側へ風が吹く場合がある。このような風が吹くと、シールドガスが乱れて溶接を適切に行えなくなってしまう。上記（３）の方法によると、ボイラの炉内側又はボイラの炉外側の少なくとも一方から火炉壁管更新部分及びフィン部更新部分を覆い部材で覆った状態で溶接を行うことにより、ボイラの炉内側から炉外側へ又は炉外側から炉内側へ風が吹いてもシールドガスの乱れを覆い部材で抑制することができるので、溶接を適切に行うことができる。
【００１３】
（４）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（３）のいずれかの方法において、
前記第１溶接ステップにおいて、前記火炉壁管交換部分が取り外された火炉壁管の切断端部から前記火炉壁管の内部に泡フォームを挿入した状態で円周溶接が行われる。
【００１４】
火炉壁管の交換作業時に、火炉壁管の内部を流通した空気が切断端部から風として吹く場合がある。このような風が吹くと、シールドガスが乱れて溶接を適切に行えなくなってしまう。上記（４）の方法によると、切断端部から火炉壁管の内部に泡フォームを挿入することにより切断端部から吹く風が抑制されるので、シールドガスの乱れが抑制されて、溶接を適切に行うことができる。
【００１５】
（５）いくつかの実施形態では、上記（１）〜（４）のいずれかの方法において、
前記第１溶接ステップの前に開先加工ステップをさらに含み、
前記開先加工ステップは、
前記火炉壁管交換部分が切断された火炉壁管の切断端部に開先加工を行うステップと、
前記火炉壁管更新部分の両方の端部に開先加工を行うステップと
を含む。
【００１６】
上記（５）の方法によると、火炉壁管の切断端部及び火炉壁管更新部分の両方の端部のそれぞれに開先加工をすることにより、火炉壁管更新部分と火炉壁管とを溶接しやすくすることができるとともに溶接強度を高めることができる。
【００１７】
（６）いくつかの実施形態では、上記（５）の方法において、
前記切断端部と該切断端部に溶接される前記火炉壁管更新部分の前記端部とのうちの一方にＶ型開先が開先加工されるとともに他方にＵ型開先が開先加工される。
【００１８】
上記（６）の方法によると、切断端部及び火炉壁管更新部分の端部が両方ともＶ型開先又はＵ型開先に開先加工される場合に比べて、開先ギャップの裕度を高めながら裏波を良好に形成することができる。
【００１９】
（７）いくつかの実施形態では、上記（５）または（６）の方法において、
前記開先加工ステップの後に、前記切断端部に加工された開先と前記火炉壁管更新部分の前記端部に加工された開先とを互いに対向させた状態で仮付け溶接する仮付け溶接ステップをさらに含む。
【００２０】
上記（７）の方法によると、切断端部に加工された開先と火炉壁管更新部分の端部に加工された開先とを互いに対向させた状態で仮付け溶接することにより、火炉壁管更新部分と火炉壁管とを円周溶接する前に、火炉壁管の周方向で目違い及び開先ギャップを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、ボイラの炉外側のみから火炉壁管の交換作業を行うことができ、ボイラの炉内側に足場を設置する必要がないので、火炉壁管を交換する作業期間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示の実施形態１に係る火炉壁管を交換する方法によって交換される火炉壁管を含むボイラの火炉壁の一部をボイラの炉外側から見た正面図である。
【図２】本開示の実施形態１に係る火炉壁管を交換する方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】本開示の実施形態１に係る火炉壁管を交換する方法によって交換される火炉壁管を含むボイラの火炉壁から火炉壁管交換部分及びフィン部交換部分を取り外した状態の一部をボイラの炉外側から見た正面図である。
【図４】本開示の実施形態１に係る火炉壁管を交換する方法によって交換される火炉壁管を含むボイラの火炉壁に火炉壁管更新部分を溶接した状態の一部をボイラの炉外側から見た正面図である。
【図５】本開示の実施形態１に係る火炉壁管を交換する方法において、ボイラの炉外側からボイラの火炉壁に火炉壁管交換部分を円周溶接している状態を示す図である。
【図６】本開示の実施形態１に係る火炉壁管を交換する方法に使用される円周溶接装置のトーチ部の動作を説明するための図である。
【図７】本開示の実施形態１に係る火炉壁管を交換する方法によって交換される火炉壁管を含むボイラの火炉壁に火炉壁管更新部分及びフィン部更新部分を溶接した状態の一部をボイラの炉外側から見た正面図である。
【図８】本開示の実施形態２に係る火炉壁管を交換する方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】本開示の実施形態２に係る火炉壁管を交換する方法において、火炉壁管の切断端部及び火炉壁管更新部分の端部に形成可能な開先形状の例を示す図である。
【図１０】本開示の実施形態２に係る火炉壁管を交換する方法において、仮付け溶接の動作を説明するための図である。
【図１１】本開示の実施形態２に係る火炉壁管を交換する方法において、円周溶接を行う動作の一例を示す断面図である。
【図１２】火炉壁管を交換する従来の方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２４】
（実施形態１）
図１には、本開示の実施形態１に係る火炉壁管を交換する方法によって交換される火炉壁管２を含むボイラの火炉壁１の一部をボイラの炉外側から見た正面図が示されている。火炉壁１は、鉛直方向に延びるとともに互いに間隔をあけて設けられた複数の火炉壁管２と、隣り合う火炉壁管２を連結する板状のフィン部３とを備えている。
【００２５】
次に、実施形態１に係る火炉壁管を交換する方法を図２のフローチャートに基づいて説明する。
まず、交換する部分である火炉壁交換部分８（図１参照）を特定して、火炉壁交換部分８にマーキングを付す（ステップＳ１（特定ステップ））。図１では、火炉壁交換部分８の範囲を示すマーキング６は例示的に破線で描かれているが、必ずしも破線でなくてもよく、火炉壁交換部分８の範囲がわかるマーキングであればどのような形態であってもよい。
【００２６】
火炉壁１において火炉壁交換部分８は、火炉壁管２の長さ方向の一部である火炉壁管交換部分４と、火炉壁管交換部分４に接続されるフィン部３の一部であるフィン部交換部分５とを含んでいる。尚、図１では、火炉壁管交換部分４を含む火炉壁管２は２本であるが、２本に限定するものではなく、１本のみであってもよいし、３本以上であってもよい。フィン部交換部分５は、火炉壁管交換部分４を含む火炉壁管２と、その火炉壁管２に隣り合うとともに火炉壁管交換部分４を含まない火炉壁管２’との間に、火炉壁管交換部分４の両端部４ａ，４ａよりも火炉壁管交換部分４の長さ方向に突出するように延びている。火炉壁管交換部分４を含む火炉壁管２が２本以上ある場合には、フィン部交換部分５は、隣り合う火炉壁管２，２間にも、火炉壁管交換部分４の両端部４ａ，４ａよりも火炉壁管交換部分４の長さ方向に突出するように延びている。
【００２７】
図２に示されるように、ステップＳ１においてマーキング６を付した後、ボイラの炉外側から任意の切断装置を使用してマーキング６に沿って火炉壁交換部分８を切断する（ステップＳ２（切断ステップ））。マーキング６に沿って切断した後、切断された火炉壁交換部分８をボイラの炉外側へ取り外す（ステップＳ３（取り外しステップ））。
【００２８】
図３に示されるように、ステップＳ２及びＳ３の作業によって、火炉壁１には、ボイラの炉外側と炉内側とを連通する開口穴７が形成される。火炉壁管交換部分４（図１参照）が取り外されることにより、火炉壁管交換部分４（図１参照）が取り外された火炉壁管２の端部には、火炉壁管２の内部が開口する切断端部１２が構成される。また、フィン部交換部分５（図１参照）が取り外されることにより、火炉壁管交換部分４を含む火炉壁管２と、その火炉壁管２に隣り合うとともに火炉壁管交換部分４を含まない火炉壁管２’との間に、各切断端部１２よりも鉛直方向上方及び下方に延びる隙間１０が構成される。火炉壁管交換部分４を含む火炉壁管２が２本以上ある場合には、隣り合う火炉壁管２，２間にも、各切断端部１２よりも鉛直方向上方及び下方に延びる隙間１０が構成される。尚、各隙間１０は開口穴７の一部である。
【００２９】
図２に示されるように、ステップＳ３の後、火炉壁管交換部分４に対応する火炉壁管更新部分１４（図４参照）と火炉壁管交換部分４が取り外された火炉壁管２とをボイラの炉外側から溶接する（ステップＳ４（第１溶接ステップ））。図４に示されるように、火炉壁管更新部分１４と火炉壁管２とは、火炉壁管更新部分１４の端部と火炉壁管２の切断端部１２（図３参照）とが対向するようにして円周溶接され、溶接部分１５は、火炉壁管更新部分１４及び火炉壁管２の外周面に沿って形成される。
【００３０】
図５には、火炉壁管更新部分１４と火炉壁管２とを円周溶接するための円周溶接装置２０が示されている。円周溶接装置２０は、ボイラの炉外側に設置された電源２１及び操作盤２２と、電源２１に配線２３を介して電気的に接続されるとともにボイラの炉外側から火炉壁管更新部分１４及び火炉壁管２に設置可能に構成された溶接ヘッド部２４とを備えている。円周溶接装置２０として例えば、特許第４４４２７６３号公報に開示された装置を使用することができる。
【００３１】
溶接ヘッド部２４は、火炉壁管更新部分１４及び火炉壁管２の外周面を囲むように設置されるため、溶接ヘッド部２４の一部は隙間１０内に位置している。上述したように、火炉壁１から取り外されるフィン部交換部分５（図１参照）を取り外すことにより、隣り合う火炉壁２，２間及び火炉壁２，２’間に切断端部１２よりも鉛直方向上方及び下方に延びるように隙間１０が構成されているので、溶接ヘッド部２４を円周溶接可能となるように設置することができる。
【００３２】
図６に示されるように、溶接ヘッド部２４は、火炉壁管更新部分１４及び火炉壁管２（図５参照）の外周面に沿って回転可能なトーチ部３０を備えている。トーチ部３０は、トーチ本体３１と、トーチ本体３１に設けられたセラミック板３２と、セラミック板３２から突出するように設けられた電極３３とを備えている。トーチ部３０は、火炉壁管更新部分１４及び火炉壁管２の外周面に沿って隙間１０からボイラの炉内側へ移動して隣の隙間１０を通ってボイラの炉外側へ移動しながら溶接を行うことで、円周溶接が行われる。
【００３３】
図２に示されるように、ステップＳ４の後、フィン部交換部分５に対応するフィン部更新部分１６（図７参照）をボイラの炉外側からフィン部交換部分５が取り外された部分に嵌め込んで溶接する（ステップＳ５（第２溶接ステップ））。図７に示されるように、フィン部更新部分１６は、火炉壁管更新部分１４と、火炉壁管更新部分１４が溶接された火炉壁管２と、フィン部３と、火炉壁管２’と溶接されることによって、フィン部更新部分１６の外縁に沿って溶接部分１７が形成される。フィン部３の機能は、ボイラの炉内からのガスの漏洩を防ぐことであるので、フィン部更新部分１６の溶接は、火炉壁１の炉外側のみから行うことで十分である。
【００３４】
ステップＳ３及びＳ４の溶接作業時に、ボイラの炉内側から炉外側へ又は炉外側から炉内側へ風が吹く場合がある。このような風が吹くと、シールドガスが乱れて溶接を適切に行えなくなってしまう。このため、このような風によるシールドガスの乱れを抑制するために、火炉壁管更新部分１４及びフィン部更新部分１６を覆い部材で覆った状態で溶接を行うことができる。覆い部材は、ボイラの炉内側、ボイラの炉外側、又はボイラの炉内側及び炉外側の両方に設置してもよい。
【００３５】
ボイラの炉内側に覆い部材を設置する場合、火炉壁管更新部分１４の溶接後に覆い部材をボイラの炉外側へ回収するためには、狭い隙間１０を介さなくてはならない。このため、隙間１０を通過可能とするために折り畳み可能なシート状の覆い部材（例えば、実開平７−１５１６２号公報に開示されたカーテン）を使用することが好ましい。この場合、シート状の覆い部材と火炉壁管更新部分１４及びフィン部更新部分１６との間にある程度の距離が離れていないと円周溶接ができないので、このような距離を確保するために、シート状の覆い部材と火炉壁管更新部分１４及びフィン部更新部分１６との間に任意のスペーサを配置することが好ましい。
【００３６】
一方、ボイラの炉外側に覆い部材を設置する場合、ボイラの炉内側に設けるシート状の覆い部材及びスペーサを用いてもよいが、ボイラの炉外側に設ける場合には、設置スペースの制約が炉内側に比べて少ないことが多いので、ボックス状の覆い部材（例えば、特開平１１−２７７２３８号公報に開示されたシールドボックス）を使用することができる。
【００３７】
このように、ボイラの炉内側又はボイラの炉外側の少なくとも一方から火炉壁管更新部分１４及びフィン部更新部分１６を覆い部材で覆った状態で溶接を行うことにより、ボイラの炉内側から炉外側へ又は炉外側から炉内側へ風が吹いてもシールドガスの乱れを覆い部材で抑制することができるので、溶接を適切に行うことができる。
【００３８】
また、ステップＳ３及びＳ４の溶接作業時に、火炉壁管２の内部を流通した空気が切断端部１２から風として吹く場合がある。このような風が吹いた場合も、シールドガスが乱れて溶接を適切に行えなくなってしまう。そこで、火炉壁管２の切断端部１２から火炉壁管２の内部に泡フォーム（例えば、ガスシールド用発泡剤  サンフォームＰ−３０、スギムラ化学工業株式会社）を挿入した状態で円周溶接を行うことが好ましい。切断端部１２から火炉壁管２の内部に泡フォームを挿入することにより切断端部１２から吹く風が抑制されるので、シールドガスの乱れが抑制されて、溶接を適切に行うことができる。
【００３９】
このように、ボイラの炉外側のみから火炉壁管２の交換作業を行うことができ、ボイラの炉内側に足場を設置する必要がないので、火炉壁管２を交換する作業期間を短縮することができる。
【００４０】
（実施形態２）
次に、実施形態２に係る火炉壁管を交換する方法について説明する。実施形態２に係る火炉壁管を交換する方法は、実施形態１に対して、円周溶接前に火炉壁管２及び火炉壁管更新部分１４に開先加工を行うステップを追加したものである。尚、実施形態２において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
図８のフローチャートに示されるように、実施形態２に係る火炉壁管を交換する方法は、ステップＳ１〜Ｓ３までは実施形態１と同じである。実施形態２では、ステップＳ３の終了後、火炉壁管２の切断端部１２（図３参照）及び火炉壁管更新部分１４の端部に開先加工を行う（ステップＳ１１（開先加工ステップ））。
【００４２】
図９（ａ）に示されるように、火炉壁管２の切断端部１２及び火炉壁管更新部分１４の端部のそれぞれにＶ型開先を開先加工してもよいし、図９（ｂ）に示されるように、火炉壁管２の切断端部１２及び火炉壁管更新部分１４の端部のそれぞれにＵ型開先を開先加工してもよい。Ｖ型開先は一般に、開先ギャップに対する裕度は広いものの、裏波が出にくい傾向がある。一方、Ｕ型開先は一般に、裏波を良好に形成できるものの、開先ギャップに対する裕度は狭い傾向がある。そのため、Ｖ型開先及びＵ型開先の両者の長所を得るために、図９（ｃ）に示されるように、火炉壁管２の切断端部１２又は火炉壁管更新部分１４の端部の一方にＶ型開先を開先加工し、他方にＵ型開先を開先加工することが好ましい。これにより、切断端部１２及び火炉壁管更新部分１４の端部が両方ともＶ型開先又はＵ型開先に開先加工される場合に比べて、開先ギャップの裕度を高めながら裏波を良好に形成することができる。
【００４３】
図８に示されるように、ステップＳ１１の終了後、切断端部１２に加工された開先と火炉壁管更新部分１４の端部に加工された開先とを互いに対向させた状態で仮付け溶接を行う（ステップＳ１２（仮付け溶接ステップ））。図１０に示されるように、開先合わせ器具４０を用いて、切断端部１２に加工された開先１２ａと火炉壁管更新部分１４の端部に加工された開先１４ａとを互いに対向する状態に合わせる。
【００４４】
開先合わせ器具４０は、火炉壁管２及び火炉壁管更新部分１４が嵌入可能な凹溝部４２が形成された板状の本体部４１と、２つの位置調整部材４３，４４とを有している。本体部４１には、矩形の開口穴４５が形成されており、凹溝部４２内に火炉壁管２及び火炉壁管更新部分１４が嵌入すると、ボイラの炉外側から開口穴４５を介して開先１２ａ，１４ａが見えるようになっている。尚、開口穴４５の形状は矩形に限定されず、後述する仮付け溶接作業の妨げにならない限り、任意の形状でもよい。
【００４５】
位置調整部材４３及び４４はそれぞれ、Ｕ型ボルト４３ａ及び４４ａと、Ｕ型ボルト４３ａ及び４４ａに螺合するナット４３ｂ，４３ｃ及び４４ｂ，４４ｃとを有している。Ｕ型ボルト４３ａ及び４４ａはそれぞれ、それらの湾曲部分でボイラの炉内側から火炉壁管２及び火炉壁管更新部分１４を引っ掛けるとともに、それらの２つの線形部分が隙間１０を通って本体部４１をボイラの炉内側から炉外側向かって貫通するように延びており、２つの線形部分にボイラの炉外側からナット４３ｂ，４３ｃ及び４４ｂ，４４ｃが螺合して、各ナットが本体部４１のボイラの炉外側の表面４１ａに接している。Ｕ型ボルト４３ａ及び４４ａのそれぞれの一方の線形部分の端部には、円形板状の抜け止め部４３ｄ及び４４ｄが設けられている。これにより、Ｕ型ボルト４３ａ及び４４ａがボイラの炉内側に移動しても、抜け止め部４３ｄ及び４４ｄが本体部４１に当たってボイラの炉内側へ落ちてしまうことを防止できる。
【００４６】
各ナットの締め付けを調整すると、火炉壁管２及び火炉壁管更新部分１４の互いに対する相対値が調節されるので、開先１２ａと開先１４ａとを互いに対向する状態に固定することができる。この状態で、開口穴４５を介して、ＴＩＧ溶接により、開先１２ａ及び開先１４ａを仮付け溶接する。この仮付け溶接により、円周方向に目違い及び開先ギャップを低減することができ、目違い及び開先ギャップを後続の第１溶接ステップ（図８参照）のための許容値に収めることができる。仮付け溶接後、ナット４３ｂ，４３ｃ及び４４ｂ，４４ｃを緩めて、開先合わせ器具４０を火炉壁管２及び火炉壁管更新部分１４から取り外す。
【００４７】
図８に示されるように、ステップＳ１２の後は、実施形態１と同様にステップＳ４及びステップＳ５を行い、火炉壁管２の交換作業が終了する。尚、ステップＳ５において、図１１に示されるように、開先１２ａ及び開先１４ａ間に環状のインサートリング５０を適用して円周溶接を行ってもよい。インサートリング５０を適用して円周溶接を行うことにより、火炉壁管２の内面の裏波が滑らかで均一になる。
【００４８】
実施形態２では、実施形態１と同じ効果を得られるとともに、火炉壁管２の切断端部１２及び火炉壁管更新部分１４の両方の端部のそれぞれに開先加工をすることにより、火炉壁管更新部分１４と火炉壁管２とを溶接しやすくすることができるとともに溶接強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  火炉壁
２  火炉壁管
３  フィン部
４  火炉壁管交換部分
４ａ  （火炉壁管交換部分の）端部
５  フィン部交換部分
６  マーキング
７  開口穴
８  火炉壁交換部分
１０  隙間
１２  切断端部
１２ａ  開先
１４  火炉壁管更新部分
１４ａ  開先
１５  溶接部分
１６  フィン部更新部分
１７  溶接部分
２０  円周溶接装置
２１  電源
２２  操作盤
２３  配線
２４  溶接ヘッド部
３０  トーチ部
３１  トーチ本体
３２  セラミック板
３３  電極
４０  開先合わせ器具
４１  本体部
４２  凹溝部
４３  位置調整部材
４３ａ  Ｕ型ボルト
４３ｂ  ナット
４３ｃ  ナット
４３ｄ  抜け止め部
４４  位置調整部材
４４ａ  Ｕ型ボルト
４４ｂ  ナット
４４ｃ  ナット
４４ｄ  抜け止め部
４５  開口穴
５０  インサートリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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