(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管同士の溶接継手部内周面の熱影響部に対し応力腐食割れの生成を誘導し得るよう導体の繊維材から成るパッドを高圧高温水中で前記溶接継手部内周面に接触させた状態に保持するクレビス装置であって、配管内に管軸方向に対し略直交するように配置される円盤状のベースプレートと、該ベースプレートの中心部に管軸方向に向け装着されたボルトと、該ボルトに対し管軸方向に摺動自在に外嵌されてナットにより抜脱しないよう保持され且つ管軸方向の一方に向け徐々に縮径するようテーパ形状を付したテーパスリーブと、該テーパスリーブの外周囲複数箇所に配置されて前記ベースプレートに対し半径方向に摺動自在に係合され且つ前記テーパスリーブの外周面に合致するよう傾斜凹面を内側に形成した平面形状が扇型の張りコマと、該張りコマの外側に前記パッドを保持するよう装着され且つ該パッドを溶接継手部内周面に密着させるよう溶接歪みに対応して形成された隙間整形材とを備えたことを特徴とするクレビス装置。
【請求項２】
隙間整形材が、溶接継手部内周面の溶接歪みに沿うように端部を順次ずらして張りコマの進退方向に積層された複数枚の極薄の隙間整形金属箔と、該各隙間整形金属箔の段差部を最外側の隙間整形金属箔ごと被覆するベース金属箔とにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のクレビス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管同士の溶接継手部内周面の熱影響部に対し応力腐食割れを人為的に導入する際に用いるクレビス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ステンレス等から成る配管の溶接継手部においては、溶接時における入熱が大きい場合に、溶接継手部に隣接する配管側の熱影響部でクロムが欠乏して炭素が粒界に析出することにより鋭敏化が起こり、この鋭敏化した熱影響部に溶接の熱影響による残留応力があると、結晶粒界に沿って応力腐食割れが生じる虞れがある。
【０００３】
この為、原子力プラント等においては、種々の配管の溶接継手部に対して超音波探傷検査等による非破壊検査が施工されているが、溶接継手部付近の欠陥検出は難しいとされており、検査技術が確立されていないのが現状である。
【０００４】
そこで、今後の検査技術の向上を図ることが志向されているが、その為には、溶接継手部内周面の熱影響部に対し応力腐食割れを人為的に導入した試験体を作成し、該試験体を用いて非破壊検査の試験を繰り返すことにより検査技術の向上を図る必要がある。
【０００５】
配管同士の溶接継手部内周面の熱影響部に対し応力腐食割れを人為的に導入するにあたっては、試験体を製作する為の供試管である一対の配管同士を溶接により接合し、両配管の内部にクレビス装置を配置して該クレビス装置によりグラファイトファイバーウール製のパッドを溶接継手部内周面に接触させて固定し、両配管をオートクレーブ（圧力釜）に収納して高圧高温水により煮るという手法があり、このようにすれば、溶接継手部内周面におけるパッドの接触部分に対し、高圧高温水が滞留して溶接継手部内周面とパッドとの間に生ずる電位差により腐食し易い環境条件が与えられ、これにより応力腐食割れの生成が促進されるので、前記パッドの接触部分に応力腐食割れを生成することができる。
【０００６】
図４及び図５は従来において用いられているクレビス装置の一例を示すもので、溶接継手部１を介し接合された配管２，２内に管軸方向（図５中における上下方向）に対し略直交するように円盤状のベースプレート３が配置されており、該ベースプレート３は、例えば図４中にＡで示すような複数箇所に装着した図示しない支持脚により溶接継手部１より若干低い位置に配置されるようにしてある。
【０００７】
前記ベースプレート３の中心部には、その両端部にナット４を夫々螺着したボルト５が管軸方向に貫通されており、該ボルト５には、図５中の下方に向け徐々に縮径するようテーパ形状を付したテーパスリーブ６が管軸方向に摺動自在に外嵌されて上方のナット４により抜脱しないよう保持されている。
【０００８】
更に、前記ベースプレート３上には、テーパスリーブ６を取り囲むようにして複数の張りコマ７が配置されており、該各張りコマ７は、その下端部に下向きに突設した突起部８を前記ベースプレート３に開口された半径方向に延びるスリット９に摺動自在に嵌挿され且つ前記テーパスリーブ６の外周面に合致するよう傾斜面１０を内側に形成した押し板１１と、該押し板１１の先端部に溶接して固定した配管２，２内周面に沿う円弧板１２とにより平面形状が略Ｔ字型となるよう構成されており、前記円弧板１２の外側面には、グラファイトファイバーウール製のパッド１３が装着されている。
【０００９】
尚、図中１４はオートクレーブ内で高圧高温水により煮る際に該高圧高温水を流通せしめる為の通水孔を示す。
【００１０】
而して、上方のボルト５を締め込んでテーパスリーブ６を下降させると、該テーパスリーブ６のテーパ形状により各張りコマ７が押し板１１を介しベースプレート３の半径方向外側に張り出され、各張りコマ７の円弧板１２の外側面に装着したパッド１３が溶接継手部１内周面に押し付けられることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した如き従来のクレビス装置においては、各張りコマ７が押し板１１と円弧板１２とにより略Ｔ字型の平面形状となるように構成されている為、押し板１１により付与される押圧力が円弧板１２の中央部付近にのみ強く作用し、円弧板１２の両端付近では溶接継手部１内周面側に対する押圧力が弱くなってしまうという不具合があり、円弧板１２の外側に装着されたパッド１３の全域を均等に溶接継手部１内周面に押し付けることができなかった。
【００１２】
また、配管２，２の溶接継手部１内周面には、図５に図示する如き溶接歪みが内側に張り出しており、該溶接歪みの突端部との干渉を回避し得るよう円弧板１２の外側面に溝部１２ａを形成することは行われていたが、このような溶接歪みを考慮してパッド１３を溶接継手部１内周面に良好に密着させるような工夫は成されておらず、パッド１３と溶接継手部１内周面との間に隙間が形成されてしまう虞れがあった。
【００１３】
依って、従来のクレビス装置では、オートクレーブ内で高圧高温水により配管２，２を煮る際に、溶接継手部１内周面に腐食し易い環境条件を良好に付与することができず、応力腐食割れの発生率が悪いという問題があった。
【００１４】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、パッドの全域を均等に溶接継手部内周面に押し付けて隙間なく良好に密着させ得るようにしたクレビス装置を提供することによって、応力腐食割れの発生率を向上することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、配管同士の溶接継手部内周面の熱影響部に対し応力腐食割れの生成を誘導し得るよう導体の繊維材から成るパッドを高圧高温水中で前記溶接継手部内周面に接触させた状態に保持するクレビス装置であって、配管内に管軸方向に対し略直交するように配置される円盤状のベースプレートと、該ベースプレートの中心部に管軸方向に向け装着されたボルトと、該ボルトに対し管軸方向に摺動自在に外嵌されてナットにより抜脱しないよう保持され且つ管軸方向の一方に向け徐々に縮径するようテーパ形状を付したテーパスリーブと、該テーパスリーブの外周囲複数箇所に配置されて前記ベースプレートに対し半径方向に摺動自在に係合され且つ前記テーパスリーブの外周面に合致するよう傾斜凹面を内側に形成した平面形状が扇型の張りコマと、該張りコマの外側に前記パッドを保持するよう装着され且つ該パッドを溶接継手部内周面に密着させるよう溶接歪みに対応して形成された隙間整形材とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
従って、本発明では、両配管の内部にクレビス装置を配置して溶接継手部に位置を合わせ、ナットを締め込んでテーパスリーブを管軸方向の一方に向け摺動させると、該テーパスリーブのテーパ形状により各張りコマがベースプレートの半径方向外側に張り出され、各張りコマの外側に隙間整形材を介して保持されたパッドが溶接継手部内周面に押し付けられるが、このとき、各張りコマは平面形状を扇型としてあるので、テーパスリーブによる押圧力が各張りコマの外側面に均等にかかり、パッドの全域が均等に溶接継手部内周面に押し付けられ、しかも、溶接歪みに対応して形成された隙間整形材によりパッドが隙間なく良好に溶接継手部内周面に密着される。
【００１７】
また、前記隙間整形材に関しては、溶接継手部内周面の溶接歪みに沿うように端部を順次ずらして張りコマの進退方向に積層された複数枚の極薄の隙間整形金属箔と、該各隙間整形金属箔の段差部を最外側の隙間整形金属箔ごと被覆するベース金属箔とにより形成することが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４及び図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２０】
本形態例においては、その基本的構成を従来のクレビス装置と略同様に構成してあるが、押し板と円弧板とにより略Ｔ字型の平面形状となるように構成されていた張りコマを、平面形状が扇型となるようにした単材の張りコマ１５に変更し、しかも、その張りコマ１５の外側に、溶接歪みに対応して形成された隙間整形材１６を介在させてパッド１３を溶接継手部１内周面に密着させるようにした点を特徴としている。
【００２１】
より詳細には、平面形状を扇型とした各張りコマ１５が、テーパスリーブ６の外周囲複数箇所に配置され、その下端部に下向きに突設した突起部１７をベースプレート３に開口された半径方向に延びるスリット１８に摺動自在に嵌挿されており、且つ前記テーパスリーブ６の外周面に合致するよう傾斜凹面１９を内側に形成してある。
【００２２】
また、隙間整形材１６は、各張りコマ１５の外側にグラファイトファイバーウール製のパッド１３を保持するよう装着されており、溶接継手部１内周面の溶接歪みに沿うように端部を順次ずらして張りコマ１５の進退方向に積層された複数枚の極薄の隙間整形金属箔２０と、該各隙間整形金属箔２０の段差部を最外側の隙間整形金属箔２０ごと被覆するベース金属箔２１とにより形成されてスポット溶接により固定されている。
【００２３】
ここで、隙間整形材１６を溶接歪みに対応させて形成するにあたっては、例えば溶接継手部１の溶接歪みを速硬性のデントシリコン等により型取りし、その型取りしたものの歪み量を正確に計測し、その歪み量に基づき、例えば０．０５ミクロン、０．１ミクロン、０．２ミクロンといった複数種類の厚みの隙間整形金属箔２０を適宜に組み合わせて隙間整形材１６の形成を精度良く行うことが好ましい。
【００２４】
尚、溶接継手部１の溶接歪みが著しい場合には、従来のクレビス装置の場合と同様に、溶接歪みの突端部との干渉を回避し得るよう各張りコマ１５の外側面に溝部１５ａを形成した上で、図２中に二点鎖線で示す如く溝部１５ａの縁部分をグラインダにより溶接歪みに沿うように削り、隙間整形材１６を形成する隙間整形金属箔２０の枚数が極端に増えないようにすると良い。
【００２５】
而して、両配管２，２の内部にクレビス装置を配置して溶接継手部１に位置を合わせ、一方のナット４を締め込んでテーパスリーブ６を管軸方向の一方に向け摺動させると、該テーパスリーブ６のテーパ形状により各張りコマ１５がベースプレート３の半径方向外側に張り出され、各張りコマ１５の外側に隙間整形材１６を介して保持されたパッド１３が溶接継手部１内周面に押し付けられるが、このとき、各張りコマ１５は平面形状を扇型としてあるので、テーパスリーブ６による押圧力が各張りコマ１５の外側面に均等にかかり、パッド１３の全域が均等に溶接継手部１内周面に押し付けられ、しかも、溶接歪みに対応して形成された隙間整形材１６によりパッド１３が隙間なく良好に溶接継手部１内周面に密着される。
【００２６】
従って上記形態例によれば、パッド１３の全域を均等に溶接継手部１内周面に押し付けて隙間なく良好に密着させることができるので、オートクレーブ内で高圧高温水により配管２，２を煮る際に、溶接継手部１内周面に腐食し易い環境条件を良好に付与することができ、応力腐食割れの発生率を従来より大幅に向上することができる。
【００２７】
尚、本発明のクレビス装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、パッドは導体の繊維材から成るものであれば良く、必ずしもグラファイトファイバーウール製としなくても良いこと、また、図示においては、溶接継手部を挟んだ管軸方向の両側の熱影響部に対して応力腐食割れを導入する場合を例示したが、溶接継手部に隣接する一方の熱影響部に対してだけ応力腐食割れを導入したい場合には、各張りコマの管軸方向の厚さを図示の半分程度として一方の熱影響部にだけパッドを押し付けるようにすれば良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
上記した本発明のクレビス装置によれば、パッドの全域を均等に溶接継手部内周面に押し付けて隙間なく良好に密着させることができるので、高圧高温水により配管を煮る際に、溶接継手部内周面に腐食し易い環境条件を良好に付与することができ、応力腐食割れの発生率を従来より大幅に向上することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。
【図３】図２の隙間整形材の詳細を示す斜視図である。
【図４】従来例を示す平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向の矢視図である。
【符号の説明】
１          溶接継手部
２          配管
３          ベースプレート
４          ナット
５          ボルト
６          テーパスリーブ
１３          パッド
１５          張りコマ
１６          隙間整形材
１９          傾斜凹面
２０          隙間整形金属箔
２１          ベース金属箔
【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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