(57)【要約】【課題】配管の溶接部の余寿命に影響を与えることなく溶接部を補強することができる配管溶接部補強構造を提供する。【解決手段】配管溶接部補強構造１は、配管２上に周方向に延在するように形成された溶接部Ｗ１と、周方向に交差する方向に溶接部Ｗ１を挟んで延在するとともに、溶接部Ｗ１に対して非接触とされた補強リブ３と、補強リブ３の両端部側のそれぞれに固定されるとともに、溶接部Ｗ１から離間した位置にて配管２に対して溶接によって固定された支持板７とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管上に一方向に延在するように形成された溶接部と、
前記一方向に交差する方向に前記溶接部を挟んで延在するとともに、該溶接部に対して非接触とされた補強部材と、
該補強部材の両端部側のそれぞれに固定されるとともに、前記溶接部から離間した位置にて前記配管に対して溶接によって固定された固定部材と、
を備えている配管溶接部補強構造。
【請求項２】
前記固定部材と前記溶接部との離間距離は、該固定部材の溶接による入熱によって温度上昇した後の前記溶接部の熱影響領域の温度が、前記配管の使用時に内部に流れる加熱流体の温度を超えない温度となる程度の距離とされている請求項１に記載の配管溶接部補強構造。
【請求項３】
前記固定部材は、前記配管に対してタック溶接によって固定されたタック溶接固定部が設けられている請求項１又は２に記載の配管溶接部補強構造。
【請求項４】
前記固定部材の前記溶接部に面する側は、溶接による固定が行われていない非溶接部とされている請求項１から３のいずれかに記載の配管溶接部補強構造。
【請求項５】
前記補強部材の前記溶接部に対向する側には、該溶接部から退避するように形成された切欠部が設けられている請求項１から４のいずれかに記載の配管溶接部補強構造。
【請求項６】
前記補強部材は、前記配管とは反対側に、該補強部材の延在方向に交差する方向に固定された付加部材を備えている請求項１から５のいずれかに記載の配管溶接部補強構造。
【請求項７】
前記補強部材は、前記配管よりも小さい線膨張係数を有する請求項１から６のいずれかに記載の配管溶接部補強構造。
【請求項８】
前記配管は、曲げ形状とされ、
該曲げ形状の内周側に形成された前記溶接部を補強するように設けられている請求項１から７のいずれかに記載の配管溶接部補強構造。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載された配管溶接部補強構造と、
前記配管の内部を流れる蒸気流れの上流側に接続されて蒸気を生成する熱交換器と、
該熱交換器に設けられた伝熱管を加熱する燃焼ガスが流通する燃焼ガス流通流路と、
を備えているボイラプラント。
【請求項１０】
長手方向に延在する補強部材の両端側にそれぞれ固定部材を接続する固定部材接続工程と、
配管上に形成された溶接部が延在する一方向に対して前記補強部材の前記長手方向が交差するように前記補強部材を該溶接部に対して非接触となるように配置する補強部材配置工程と、
前記溶接部から離間した位置にて前記配管に対して各前記固定部材を溶接によって固定する固定部材溶接固定工程と、
を備えている配管溶接部補強方法。
【請求項１１】
前記固定部材溶接固定工程の前に、前記補強部材の前記配管とは反対側に、該補強部材の延在方向に交差する方向に付加部材を固定する付加部材固定工程を備えている請求項１０に記載の配管溶接部補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接部を有する配管の配管溶接部補強構造及びこれを備えたボイラプラント並びに配管溶接部補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば発電設備を備えたボイラプラントに使用される配管は、長期寿命を要求されるが、高温で長期間使用されるため、溶接部分で疲労やクリープなどによる損傷が発生する場合がある。ボイラプラントで使用される高温配管は、ボイラで加熱された高温高圧の蒸気を蒸気タービンに通気させるが、溶接箇所で高温かつ長時間の使用によりクリープ損傷が進行してクリープボイドが発生し、これらのボイドがつながることで亀裂が生じ、最終的には破断する。一般的には、母材部に比べて配管の溶接部はクリープ破断リスクが高い。
【０００３】
ボイラで加熱された高温高圧の過熱蒸気が流れる主蒸気管および再熱蒸気管等は、ボイラの起動発停時に配管の温度差が生じ、また、配管の取り回しのために熱伸びによって、配管応力と呼ばれる大きな力が発生する。そのため、配管の中でも亀裂発生源となり易い溶接部において、配管応力のために疲労やクリープ損傷が生じ易い。
【０００４】
配管の溶接部など疲労やクリープ損傷が生じ易い配管の余寿命評価を実施し、リスクが高いと判断された部分の寿命延長のために配管温度を低下させることが提案されている。特許文献１には、配管周囲に設けた保温材を撤去して冷却装置を設置することで、配管温度を低下させるようになっている。
【０００５】
特許文献２には、配管のエルボ部に形成された溶接部に対して直接的に拘束ロッドや拘束ラグを溶接によって取り付けて応力を分散させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−４５６１９号公報
【特許文献２】特開２００４−１７６７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２のように配管の溶接部を補強するために、火力発電設備の高温高圧配管に対して溶接部に直接接触するように補強材を溶接接合して設けると、溶接部の溶接事業者検査が義務付けられるため現地溶接作業が簡易に出来ないという問題がある。
また、配管の溶接部に補強リブを直接溶接することで、配管とリブの溶接加工による入熱によって残留応力が生じて余寿命に影響を及ぼす可能性がある。
【０００８】
このような事情に鑑みてなされたものであって、本開示は、配管の溶接部の余寿命に影響を与えることなく溶接部を補強することができる配管溶接部補強構造及びこれを備えたボイラプラント並びに配管溶接部補強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】
【０００９】
本開示の一態様に係る配管溶接部補強構造は、配管上に一方向に延在するように形成された溶接部と、前記一方向に交差する方向に前記溶接部を挟んで延在するとともに、該溶接部に対して非接触とされた補強部材と、該補強部材の両端部側のそれぞれに固定されるとともに、前記溶接部から離間した位置にて前記配管に対して溶接によって固定された固定部材と、を備えている。
【００１０】
溶接部が延在する一方向に交差する方向に溶接部を挟んで延在する補強部材を設け、この補強部材の両端を固定部材で配管に対して固定することとした。そして、溶接部に対して補強部材を非接触とし、補強部材が溶接部に対して構造的に悪影響を与えることがない構造とした。このように、溶接部を挟んで所定距離だけ離間した位置同士を補強部材で固定して補強する構造とした。これにより、溶接部に発生していた応力の一部は補強部材で支持されるようになり、溶接部に発生する応力が低減するので溶接部の余寿命を延長することができる。
固定部材は、配管に対して溶接によって固定されているが、溶接部から離間した位置で配管に対して溶接が行われるため、溶接時の熱影響（残留応力など）が配管の溶接部に影響を及ぼすことがない。
【００１１】
さらに、本開示の一態様に係る配管溶接部補強構造では、前記固定部材と前記溶接部との離間距離は、該固定部材の溶接による入熱によって温度上昇した後の前記溶接部の熱影響領域の温度が、前記配管の使用時に内部に流れる加熱流体の温度を超えない温度となる程度の距離とされている。
【００１２】
固定部材を溶接によって配管に固定する際に、溶接する位置が溶接部に近づくにつれて、溶接による入熱によって溶接部の熱影響領域（HAZ：Heat  Affected  Zone）が加熱されて温度上昇する。この溶接部や熱影響領域の温度上昇が配管の使用時の温度を超えない程度の距離だけ溶接部から離間させて固定部材を固定することとした。これにより、使用時の温度を超えて溶接部を加熱することを回避できるので、固定部材の溶接固定時に溶接部や熱影響領域に損傷を与えることがない。また、溶接部への入熱を抑えることができるので、溶接事業者検査が不要となる。
配管の使用時に内部に流れる加熱流体の温度としては、例えば、配管をボイラの主蒸気管や再熱蒸気管に用いた場合には、５００℃以上６８０℃以下とされる。
【００１３】
さらに、本開示の一態様に係る配管溶接部補強構造では、前記固定部材は、前記配管に対してタック溶接によって固定されたタック溶接固定部が設けられている。
【００１４】
タック溶接によって溶接線を断続的に形成して固定部材を配管に固定することで、溶接部や熱影響領域への入熱を抑制することができる。
固定部材を配管に溶接固定するにあたり、固定部材の全周囲長さは、配管との溶接接合に必要とされる溶接脚長の長さよりも十分に長い場合がある。この場合には、固定部材の全周囲にわたり溶接を行わずにタック溶接を行うことで作業が簡便となる。
【００１５】
さらに、本開示の一態様に係る配管溶接部補強構造では、前記固定部材の前記溶接部に面する側は、溶接による固定が行われていない非溶接部とされている。
【００１６】
固定部材を配管に溶接固定する際に、固定部材の全周囲にわたり溶接を行わずに一部を除いて溶接固定する。固定部材の溶接部に面する側には溶接による固定を行わないことより、溶接部や熱影響領域への入熱を抑制することができる。
【００１７】
さらに、本開示の一態様に係る配管溶接部補強構造では、前記補強部材の前記溶接部に対向する側には、該溶接部から退避するように形成された切欠部が設けられている。
【００１８】
補強部材の溶接部に対向する側に、溶接部から退避するように形成された切欠部を設けることとした。切欠部によって、補強部材が溶接部に直接接触することを確実に防止することができる。切欠部は、溶接部から配管の外周側へ退避するように形成することが好ましい。
切欠部の形状としては、応力集中が生じないようなＲ部を有する形状が好ましく、例えば円弧形状が挙げられる。
【００１９】
さらに、本開示の一態様に係る配管溶接部補強構造では、前記補強部材は、前記配管とは反対側に、該補強部材の延在方向に交差する方向に固定された付加部材を備えている。
【００２０】
補強部材の配管とは反対側に、補強部材の延在方向に交差する方向に固定された付加部材を設けることとした。これにより、補強部材の断面係数を増加させて、補強部材の強度を向上させることができる。
また、付加部材は、補強部材の表面積が増大させるとともに冷却フィンとして機能することで、補強部材を低下することで補強部材を介して配管からの放熱能力を増加させて配管の溶接部分とその付近の温度を冷却促進することができる。
また、補強部材に切欠部が形成されている場合には、切欠部に対応する位置に付加部材を設けることで、切欠部による強度低下を付加部材で補うことができる。
付加部材は、補強部材に対して別途固定することとしても良いが、例えばＬ字アングルのように補強部材とともに一体で設けても良い。
【００２１】
さらに、本開示の一態様に係る配管溶接部補強構造では、前記補強部材は、前記配管よりも小さい線膨張係数を有する。
【００２２】
配管が熱伸びする場合には、補強部材の線膨張係数を配管よりも小さくしておくことで、補強部材によって配管に対して引張応力を軽減することができる。これにより、溶接部の亀裂発生への負担を軽減して余寿命を延ばすことができる。
【００２３】
さらに、本開示の一態様に係る配管溶接部補強構造では、前記配管は、曲げ形状とされ、該曲げ形状の内周側に形成された前記溶接部を補強するように設けられている。
【００２４】
配管が曲げ形状（エルボ）とされている場合、曲げ形状の腹側の方が背側よりも大きな引張応力が加わるので、曲げ形状の腹側を補強することとした。
【００２５】
また、本開示の一態様に係るボイラプラントは、上記のいずれかに記載された配管溶接部補強構造と、前記配管の内部を流れる蒸気流れの上流側に接続されて蒸気を生成する熱交換器と、該熱交換器に設けられた伝熱管を加熱する燃焼ガスが流通する燃焼ガス流通流路と、を備えている。
【００２６】
上述の配管溶接部補強構造の配管の上流側に、蒸気を生成する熱交換器が接続されている。熱交換器の伝熱管は、燃焼ガス流通流路を流れる燃焼ガスによって加熱される。これにより、配管の溶接部の余寿命が延長されたボイラプラントが提供される。
熱交換器としては、例えば、過熱器や再熱器が挙げられる。
【００２７】
また、本開示の一態様に係る配管溶接部補強方法は、長手方向に延在する補強部材の両端側にそれぞれ固定部材を接続する固定部材接続工程と、配管上に形成された溶接部が延在する一方向に対して前記補強部材の前記長手方向が交差するように前記補強部材を該溶接部に対して非接触となるように配置する補強部材配置工程と、前記溶接部から離間した位置にて前記配管に対して各前記固定部材を溶接によって固定する固定部材溶接固定工程と、を備えている。
【００２８】
補強部材に対して固定部材を固定した後に、固定部材を配管に対して溶接によって固定することとした。このように、配管に対して固定部材を介して補強部材を取り付ける前に、補強部材に対して固定部材を予め固定しておくことで、配管が設置された現場における作業を限定的にして作業性を向上させることができる。
【００２９】
さらに、本開示の一態様に係る配管溶接部補強方法では、前記固定部材溶接固定工程の前に、前記補強部材の前記配管とは反対側に、該補強部材の延在方向に交差する方向に付加部材を固定する付加部材固定工程を備えている。
【００３０】
補強部材に付加部材を固定する工程を、固定部材を配管に対して溶接によって固定する工程よりも前に行うこととした。このように、補強部材に対して付加部材を予め固定しておくことで、配管が設置された現場における作業を限定的にして作業性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３１】
補強部材を溶接部に対して非接触とした上で、固定部を溶接部から離間した位置に溶接によって固定することとしたので、配管の溶接部の余寿命に影響を与えることなく溶接部を補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本開示の第１実施形態に係る配管溶接部補強構造を示した斜視図である。
【図２】第１実施形態の変形例とされた補強フレームを示した斜視図である。
【図３Ａ】本開示の第２実施形態に係る配管溶接部補強構造を示した側面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの切断線Ａ−Ａにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
［第１実施形態］
図１には、配管２に対して補強リブ（補強部材）３が取り付けられた配管溶接部補強構造１が示されている。
【００３４】
配管２は、直線状の中心軸線Ｃ１を有する円形断面を有する直管とされている。配管２は、高温高圧の過熱蒸気などの流体が通過可能なものであり、低合金鋼（1Cr-Mo鋼や2Cr-Mo鋼等）、高クロム鋼（9Cr-Mo鋼や12Cr-Mo鋼等）、オーステナイト鋼（SUS304やSUS316等）、Ni基合金鋼等を用いた金属製とされている。配管２は、例えば火力発電プラント等のボイラプラントに用いられる主蒸気管や再熱蒸気管とされている。したがって、配管２の蒸気流れの上流側には、ボイラの過熱器または再熱器が接続されている。過熱器または再熱器は、火炉の下流側の煙道に設けられ、煙道内には高温の燃焼ガスが流通するようになっている。
【００３５】
配管２の内部には５００℃以上６８０℃以下の高温高圧の過熱蒸気が流れる。配管２の内部の圧力は、１ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下とされる。配管２の外部の圧力は大気圧とされる。配管２の外径は、２００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とされ、配管２の板厚は、１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下とされている。
【００３６】
配管２には、周方向（一方向）の全体に連続して形成された溶接部Ｗ１が設けられている。周方向の溶接部Ｗ１によって配管２の周継手が構成されている。
【００３７】
溶接部Ｗ１の両側には、溶接時の入熱によって熱影響領域（HAZ：Heat  Affected  Zone）４が形成されている。配管２の長手方向の中心軸線Ｃ１方向における熱影響領域４の寸法Ｌ１は、配管２の外径と板厚に対する溶接時の入熱にもよるが、１００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とされる。
【００３８】
配管２の定期検査時には、クリープ破断リスクが高い溶接部Ｗ１及び熱影響領域４の検査が主として行われる。また、溶接部Ｗ１及び熱影響領域４は、電気事業法により火力発電設備の溶接した構造物に対する必要な検査として、溶接事業者検査が義務付けられる部分である。
【００３９】
補強リブ３は、略長方形とされた板状とされている。補強リブ３は、配管２と同じ材料とされた金属製とされている。補強リブ３は、長手方向が配管２の中心軸線Ｃ１に沿って向けられて配置されている。つまり、補強リブ３は、溶接部Ｗ１に対して交差するように（より具体的には直交するように）、溶接部Ｗ１を跨いで配置されている。補強リブ３の板厚は、例えば１０〜５０ｍｍ、高さは例えば５０〜２００ｍｍとされる。
【００４０】
補強リブ３の長手方向における中央部には、配管２に対向する端部側に切欠部３ａが形成されている。すなわち、切欠部３ａは、配管２の溶接部Ｗ１の外周側に位置している。切欠部３ａは、溶接部Ｗ１から配管２の外周側へ退避して、補強リブ３が溶接部Ｗ１に接触しない形状とされ、円弧形状（より具体的には半円形状）とされている。なお、切欠部３ａの形状は、半円形状に代えて、応力集中が生じないようなＲ部を有する他の形状であっても良い。
【００４１】
補強リブ３の長手方向における両端には、支持板（固定部材）７が設けられている。支持板７は、平面視した場合に矩形状とされた帯状とされており、配管２の外形状に対応した曲率とされた曲面を有している。支持板７の板厚は、例えば１０〜３０ｍｍとされている。支持板７の外周面には、補強リブ３の端面が付き合わされた状態で溶接によって固定されている。
【００４２】
支持板７の内周面が配管２の外表面に嵌まるように配置された状態で、支持板７の周囲に沿って溶接により配管２との固定が施されている。支持板７を配管２に溶接固定するにあたり、支持板７の全周囲長さは、配管２との溶接接合に必要とされる溶接脚長の長さよりも十分に長くなる。このため、支持板７の全周囲にわたり溶接を行わずに、タック溶接によって配管２に対して支持板７が直接的に固定されている。このように、支持板７の周囲には、溶接線が断続的に形成されたタック溶接部７ａが設けられている。さらに、支持板７の溶接部Ｗ１に面する側（すなわち溶接部Ｗ１に対向する辺）は、溶接が行われない非溶接部７ｂとされていてもよい。このように支持板７を配管２に溶接固定するにあたり、タック溶接部７ａと非溶接部７ｂとを設けることによって、溶接部Ｗ１及び熱影響領域４に対する入熱を可及的に小さくするようにしている。
【００４３】
各支持板７と溶接部Ｗ１との離間距離は、支持板７のタック溶接による入熱によって温度上昇した後の溶接部Ｗ１及び熱影響領域４の温度が、配管２の使用時に内部に流れる蒸気（加熱流体）の温度を超えない温度となる程度の距離とされている。具体的には、配管２をボイラの主蒸気管や再熱蒸気管に用いた場合には、５００℃以上６８０℃以下とされた蒸気温度を超えない温度とされる。
【００４４】
補強リブ３の外周側の端部すなわち配管２側とは反対側の端部には、長手方向の中央に、付加板（付加部材）８が溶接によって固定されている。付加板８は、補強リブ３の延在方向に交差する方向（具体的には直交する方向）に延在するように設けられている。補強リブ３に付加板８を設けることによって、補強リブ３の横断面形状がＴ字形状となる。なお、付加板８は、横断面形状がＴ字形状となるように取り付ける代わりに、Ｌ字形状となるように取り付けても良い。この場合、補強リブ３としてＬ字アングル材を用いることとして補強リブ３と付加板８とを一体的に構成しても良い。
【００４５】
図１に示した配管溶接部補強構造１は、以下のように組み立てられる。
配管２の定期検査時に、ＭＴ検査（Magnetic  Particle  Testing：磁粉探傷検査）やＰＴ検査（Penetrant  Testing：浸透探傷検査）等の非破壊検査、非破壊評価または解析法を用いた配管２のクリープ破断の余寿命評価が行われる。この定期検査時に、クリープ破断リスクの高い溶接部Ｗ１が確認され、定常の継続使用が出来ない、または、このまま継続使用すると次の定期検査まで余寿命が期待できないと判断された場合に、補強リブ３が配管２に対して取り付けられる。
【００４６】
補強リブ３と支持板７と付加板８は、工場や現場隣接場所などの配管２が設置された現場とは別の場所で事前に予め組み立てられていともよい。具体的には、補強リブ３の両端部側に対して、それぞれ支持板７を溶接によって固定済とする（固定部材接続工程）。
その後、補強リブ３の長手方向における中央部に、付加板８を溶接によって固定済とする（付加部材固定工程）。この様にして組み立てられた補強フレーム１０を、補強する必要があると判断された配管２の溶接部Ｗ１まで持って行き、溶接部Ｗ１に対して補強リブ３が直交するように配置する（補強部材配置工程）。
そして、支持板７を配管２に対してタック溶接して固定する（固定部材溶接固定工程）。
【００４７】
以上の通り、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
溶接部Ｗ１が延在する周方向に交差する方向に溶接部Ｗ１を挟んで延在する補強リブ３を設け、この補強リブ３の長手方向の両端を支持板７で配管２に対して固定することとした。そして、溶接部Ｗ１に対して補強リブ３を非接触とし、補強リブ３が溶接部Ｗ１に対して構造的に悪影響を与えることがない構造とした。このように、溶接部Ｗ１を挟んで所定距離だけ離間した位置同士を補強リブ３で固定して補強する構造とした。これにより、溶接部Ｗ１への応力発生を低減して、また溶接部Ｗ１への引張応力を軽減して亀裂発生を抑制して、溶接部Ｗ１の余寿命を延長することができる。
支持板７は、配管２に対して溶接によって固定されているが、溶接部Ｗ１から離間した位置で溶接が行われるため、溶接時の熱影響（残留応力など）が配管２の溶接部Ｗ１に影響を及ぼすことがない。
【００４８】
支持板７を溶接によって配管２に固定する際に、溶接による入熱によって溶接部Ｗ１の熱影響領域４が加熱されて温度上昇する。この溶接部Ｗ１や熱影響領域４の温度が配管２の使用時の温度を超えない程度の距離だけ溶接部Ｗ１から離間させて支持板７を固定することとした。これにより、使用時の温度を超えて溶接部Ｗ１を加熱することを回避できるので、支持板７の溶接固定時に溶接部Ｗ１や熱影響領域４に損傷を与えることがない。また、溶接部Ｗ１への入熱を抑えることができるので、溶接事業者検査が不要となる。
【００４９】
タック溶接によって溶接線を断続的に形成して支持板７を配管２に固定することとしたので、溶接部Ｗ１や熱影響領域４への入熱を抑制することができる。
【００５０】
支持板７の溶接部Ｗ１に面する側には非溶接部７ｂを設けて溶接による固定を行わないこととした。これにより、溶接部Ｗ１や熱影響領域４への入熱を抑制することができる。
【００５１】
補強リブ３の溶接部Ｗ１に対向する端部に、溶接部Ｗ１から配管２の外周側へ退避するように形成された切欠部３ａを設けることとした。切欠部３ａによって、補強リブ３が溶接部Ｗ１に直接接触することを確実に防止して、支持板７の溶接固定時に溶接部Ｗ１に影響を与えないようにすることができる。また、補強リブ３に切欠部３ａを設けているため、溶接部Ｗ１に直接接触する場合と比較して、溶接部Ｗ１近傍からの放熱を促進させることができる。
【００５２】
補強リブ３の配管２とは反対側に、補強リブ３の長手方向に直交する方向に延在する付加板８を設けることとした。これにより、補強リブ３の断面係数を増加させて、補強リブ３の強度を向上させることができる。
また、付加板８は、補強リブ３の表面積が増大させるとともに冷却フィンとして機能することで、補強リブ３の温度を低下することで補強リブ３を介した配管２の放熱能力を増加させることができ、配管２の溶接部Ｗ１とその付近の熱影響領域４の冷却を促進することができる。
また、補強リブの切欠部３ａに対応する位置に付加板８を設けることで、切欠部３ａによる強度低下を付加板８で補うことができる。
【００５３】
なお、図１に示した実施形態では、２つの補強リブ３を配管２の中心軸線Ｃ１を挟んで反対側にそれぞれ設けることとしたが、補強リブ３の数はこれに限定されるものではない。
【００５４】
また、図２に示すように、支持板７に対して複数（同図の例では３つ）の補強リブ３を並列に設けた補強フレーム１０’としても良い。また、補強リブ３を並列に配置する際のピッチ（間隔）は任意である。図２に示したように、支持板７は、配管２の周囲の略１８０°にわたって設けても良い。このように、支持板７の周方向の長さは適宜調整される。
【００５５】
また、補強リブ３に設けた切欠部３ａは、省略しても良い。例えば、溶接部Ｗ１の配管２の外周面より突出量が少ない場合や、補強リブ３と溶接部Ｗ１との接触を避けることができる程度の厚さを支持板７が有していることで、補強リブ３と配管２の外周面との隙間に溶接部Ｗ１が入り込む場合には、切欠部３ａを省略できる。この場合の補強リブ３の配管２側の端面は、長手方向に直線状とされた形状となる。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、本開示の第２実施形態について、図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付しその説明を省略する。
【００５７】
図３Ａには、曲げ形状すなわちエルボとされた配管１２が示されている。配管１２には、図３Ｂに示すように、曲げ形状とされた配管１２の腹側（曲げ形状の内周側）と背側（曲げ形状の外周側）にそれぞれ溶接部Ｗ２，Ｗ３が形成されている。このように、溶接部Ｗ２，Ｗ３が配管２の長手方向に形成された長手継手とされている。
【００５８】
配管１２の腹側（曲げ形状の内周側）に補強リブ３が取り付けられており、背側には補強リブ３が取り付けられていない。これは、高温高圧の蒸気が流通した配管１２がエルボの場合、腹側の方が背側よりも大きな引張応力が加わるためである。ただし、背側にも許容値を超える応力が加わる場合には、背側にも補強リブ３が取り付けられてもよい。
【００５９】
補強リブ３は、溶接部Ｗ２が延在する長手方向（一方向）に対して交差する方向（具体的には直交する方向）に向けて配置されている。
【００６０】
このように補強リブ３を配管１２に対して取り付けることで溶接部Ｗ２の余寿命を延長することができる。その他の作用効果については、第１実施形態と同様なので省略する。
【００６１】
なお、上述した各実施形態では、配管２，１２と補強リブ３とは同じ材料を用いることとした。配管２，１２に対して補強リブ３の温度は低くなるので、補強リブ３は配管２，１２よりも熱膨張量が小さくなり、溶接部Ｗ２には引張応力が軽減するので、溶接部Ｗ１，Ｗ２への亀裂発生を低減して、溶接部Ｗ１，Ｗ２の余寿命を延長することができる。また、補強リブ３として、配管２，１２の線膨張係数よりも小さい材料を用いることとしても良い。例えば、配管２，１２に９〜１２％程度のクロムを含有する高クロム鋼（線膨張係数：１１〜１３×１０−６／Ｋ）を用いる場合には、フェライト系ステンレス鋼（線膨張係数：１０〜１２×１０−６／Ｋ）などを用いる。これにより、補強リブ３の線膨張係数を配管２，１２よりも小さくしておくことで、補強リブ３によって配管２，１２の熱伸びを抑制することができる。これにより、溶接部Ｗ１，Ｗ２の応力負担を軽減し、また溶接部Ｗ１，Ｗ２への引張応力を軽減して亀裂発生を低減して、余寿命を延ばすことができる。
【００６２】
また、上述した各実施形態では、ボイラからの主蒸気や再熱蒸気が流れる配管２，１２の補強構造として説明したが、例えば５００℃以上とされた高温の流体が流れる配管の溶接接合部分に対しても同様な適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１  配管溶接部補強構造
２  配管
３  補強リブ（補強部材）
３ａ  切欠部
４  熱影響領域
７  支持板（固定部材）
７ａ  タック溶接部
７ｂ  非溶接部
８  付加板（付加部材）
１０，１０’  補強フレーム
１２  配管
Ｗ１  溶接部
Ｗ２  （腹側の）溶接部
Ｗ３  （背側の）溶接部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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