3. 化学機械溶接研究委員会

1233

化学機械溶接研究委員会

3.1 委員会設置の目的と経緯
1950 年代半ばを過ぎると巨大コンビナートの山内俊平）が発足した。

多くが建設され，石油工業の急速な発展にともな

昭和30年代，石油工業の急速な発展にともない，い，関係分野を横断する溶接技術を中心とした問圧力容器，プラント機器等の溶接についての研究，題を解決できる溶接研究委員会の設置が望まれる

情報交換のための独立した委員会を設置する必要ようになった。木原博（当時の溶接協会会長・性が高まり，圧力容器研究委員会 腐食分科会の東京大学），渡辺正紀（大阪大学）らが中心となメンバーを中心に 1958 年 9 月に化学機械溶接研究り 1957（昭和 32）年に圧力容器研究委員会（委委員会を設立し，第 1 回の研究委員会と設立総会

員長：木原を大阪で開催した。

博）が設立され，下部組織として腐食分科会（主査：渡辺正紀）と工作分科会（主査：3.2 組織と発展経緯
設立当初，当委員会は機械部会の下部組織とし発足以降，現在までの主な活動状況を以下に示す。て，腐食研究と高温低温材料の二つの小委員会を・腐食研究小委員会：1958 年〜 1965 年

中心に活動を開始した。1975 年 4 月，協会の規模

・高温低温材料小委員会：1958 年〜 1965 年

拡大にともない，実質的活動内容を考慮した本部

・ス テ ン レ ス 鋼 溶 接 部 陰 影 検 討 会：1961 年 〜

組織の見直しが行われた。化学機械溶接研究委員

1963 年

会は機械部会から独立した研究委員会となり，現・高張力鋼耐食分科会：1962 年〜 1965 年

在に至っている。

・高 張力鋼硫化物腐食割れ共同研究：1963 年〜

この間，1983 年 11 月，当委員会の設立 25 周年に当たり，記念誌「化学機械用材料と溶接─ 25年の歩み」を出版し各方面から多大な反響を受けた。また，1986 年の IIW 東京大会において当委員会の活動が記念誌とともに紹介された。

1965 年・9％ニッケル鋼の溶接加工の共同研究：1963 年〜 1964 年
・9 ％ニッケル鋼小委員会（鉄鋼部会と合同）：
1964 年〜 1966 年

歴代委員長を以下に示す。

・爆発溶接小委員会：1973 年〜 1977 年

初・ステンレス鋼溶接部陰影第 2 次検討会：1976 年

代渡辺正紀（大阪大学：1958 年〜 1987 年）

第２代

渡辺竹春（日揮：1987 年〜 1989 年）

第３代

塚原

第４代

向井喜彦（ 大阪大学／大阪産業大学：宏（新潟鉄工：1989 年〜 1992 年）
1992 年〜 2006 年）

第５代

南二三吉（大阪大学：2006 年〜現在）

委員会では，その時々の重要課題について分科会，小委員会あるいはワーキング・グループ（WG）を組織して効果的な活動が行われている。委員会〜 1979 年
・爆発拡管溶接研究小委員会：1977 年〜 1982 年
・現地焼鈍施工小委員会：1982 年〜 1990 年
・第 一 次 補 修 溶 接 信 頼 性 小 委 員 会：1984 年 〜1987 年
・第 二 次 補 修 溶 接 信 頼 性 小 委 員 会：1990 年 〜
1993 年・ス テンレス鋼の亜鉛脆化 WG：1990 年〜 1993

124

第4編研究委員会

年

年

・ステンレス鋼の FCAW WG：1994 年〜 1996 年

・圧力設備溶接補修 WG：2001 年〜 2004 年

・ステンレス鋼 FCAW 小委員会：1996 年〜 1999

・圧力設備溶接補修小委員会：2004 年〜現在

3.3 この 10 年の活動状況
年 4 回の委員会を開催しており，1999 年から調査結果を基に，FCAW のオーステナイトステ2008 年において，第 210 回から第 249 回まで 40 回

ンレス鋼に対する適用指針を作成した。
指針では，の委員会が開催された。年 4 回のうち 1 回は見学

クリープ条件となる 550℃以上で使用される設備会を兼ねた委員会である。2006年からは，年に1回，や溶接後に 600℃以上の熱処理を施す設備には Bi

特殊材料溶接研究委員会と合同で委員会を開催しを添加した溶接材料の使用を制限し，これらの条ている。委員会では，化学機械分野に関わる材料，件については，Bi フリーとして 0.001％ Bi 以下の溶接，検査，劣化・損傷，設備保全などを取り上溶接材料を使用することなど，損傷防止対策を提げているが，1999 年〜 2000 年には環境設備関連言した。小委員会の成果については，「JWES-のテーマを取り上げた。2004 年からは，ASME/

CP-0001：FCAW を用いたオーステナイトステ

API における RBI（リスク基準検査），FFS（供ンレス鋼溶接部の高温損傷と適用指針」として取用適性評価），補修についての維持基準化動向をりまとめ，1999 年にシンポジウムを開催した。

中心に国内外の動向も調査している。

ま た，1999 年 に API で，2000 年 に ASME/PVP

1994 年 か ら 活 動 し て 来 た「 ス テ ン レ ス 鋼において発表した。さらに，同様の内容を WRCFCAW 小委員会」は，所定の成果が得られ 1999

Bulletin412-1999 に投稿した。

年に完結した。石油・石油化学分野の機器・装置（2）圧力設備溶接補修 WG（2001 年〜 2004 年）

に関する溶接技術の啓発・普及を目的として，ASME や API では，供用中の圧力設備につい2001 年と 2002 年には千葉支部，神奈川支部と共て検査，欠陥評価を基にしたメンテナンス周期を催で講習会を開催した。

設定する維持規格化を進めている。ASME では本委員会が以前から精力的に取り組んで来てい

Post Construction Committee（PCC） で， リ ス

る圧力設備の溶接補修に関しては，2001 〜 2004

ク基準検査（RBI），供用適性評価（FFS）およ

年に WG を設置して調査を行った。この結果を基び補修に関する Subcommittee を設立し，圧力設に 2004 年には小委員会を発足して活動を行って備について総合的な観点から維持規格化を進めている。

い る。Subcommittee か ら 日 本 圧 力 容 器 会 議2006 年には，委員長が向井喜彦（大阪大学／大阪産業大学）から南二三吉（大阪大学）に交代した。

（JPVRC）に補修規格ドラフトのレビュー依頼があり，JPVRC からの要請で本委員会が担当することになった。このため，2001 年 8 月，本委員会

2008 年には，本委員会が発足以来，50 周年をに圧力設備溶接補修 WG（主査 山本栄一）を発迎え，「50 周年記念シンポジウム」を開催した。

足した。WG では ASME 案のレビューを行うと（1） ス テ ン レ ス 鋼 FCAW 小 委 員 会（1996 年 〜ともに内容について勉強会を行った。

1999 年）

本委員会で作成した，「補修溶接施工法指針 改1994 年〜 1996 年にわたる WG 活動，1996 年に発足した小委員会（委員長 原泰弘）活動が完了した。
割れ事例報告や文献・技術資料調査，損傷発生訂版」も発行からすでに 10 年を過ぎており，再改定が検討された。このため，溶接補修に関するアンケートを実施した。調査の結果，溶接補修の重要性や必要性が高く，溶接補修に対する出来る材料の調査および FCAW 試験板を用いた調査実だけ具体的な基準が望まれた。

験を行い，損傷発生原因，発生機構の解明を行っ（3）圧力設備補修小委員会（2004 年〜現在）

た。割れの発生メカニズムの解析については西本

圧力設備溶接補修 W/G の活動成果をベースに，大阪大学教授の指導を受けた。調査の結果，割れ「補修溶接施工法指針 改訂版」の再改定を目的とは粒界強度が粒内強度に比べて相対的に低下した

して，
2004 年 8 月に圧力設備溶接補修小委員会（委ことによる延性低下割れであり，溶接金属中に含員長 山本栄一）を発足した。小委員会は，WG有する Bi に起因することが判明した。これらのメンバーを中心として，プラントユーザー，材料，

3. 化学機械溶接研究委員会

125

機器製作，メンテナンス，エンジニアリング，検年を迎えた。記念事業として，2008 年 11 月 19 日

査，有識者など幅広い分野から，31 名のメンバーに東京会館（世界貿易センター）において 50 周（2009 年 1 月現在）で構成されている。

年記念シンポジウムを開催した。第一部では南委小委員会では，指針の改定前に，フェーズ -I員長の開会挨拶に引き続き，委員会の活動経緯おとして，圧力容器の溶接補修を検討・実施する際よび溶接補修小委員会の活動状況が紹介された。に活用できる「溶接補修事例集」，「溶接補修に関

第二部では，「圧力容器の設計・製造：㈱日本製する技術データ集」の作成を行い，溶接補修を検鋼所 栗原 行」，
「石油ガス備蓄基地の建設・施討する際に役立つ技術情報として，活用すること

工：（独）石油天然ガス・金属鉱物資源機構 加藤にした。この際，技術情報としては各種材料の腐元彦」，「Needs and Trends in Structural Integrity

食・材質劣化等を含む溶接補修に関する 100 件をAssessment Procedures and FITNET FFS：

超える技術資料を要約し，データベースを構築しGKSS Research Center, Germany Mustafa

た。さらに，溶接補修に関する国内外規格の調査，Kocak」の講演が行われた。シンポジウム後にはASME などの国際動向の調査も実施した。

懇親会が行われ，㈳日本溶接協会，特殊材料溶接2004 年からは，これらの調査結果を基に，溶研究委員会および石油連盟から祝辞をいただき，接補修指針は溶接補修方法・要領だけでなく，損関係者の懇親を深めた。また，当委員会に長年に傷状況・原因の究明，供用適性評価（FFS）など，渡り活躍していただいた，塚原氏，向井氏，石井

機器診断と溶接補修要否・可否検討，溶接補修実氏，河野氏，大谷氏には功績賞が贈られた

施など診断と処置に至る一連のエンジニアリン（5）シンポジウム・講習会・講演会

グ・ガイドラインとして取りまとめている。これ
らの成果は 2005 年「プラント圧力設備について本委員会のシンポジウム，講習会，論文発表の概要を表 3.1 に示す。の維持管理と溶接補修に関するシンポジウム」（JWES-CP-0501），2006 年「 プ ラ ン ト 圧 力 設 備の溶接補修技術に関するシンポジウム」（JWESCP-0601），2007 年「プラント圧力設備についての溶接技術の基礎と溶接補修技術に関するシンポジウム」（JWES-CP-0701）と 3 年間にわたりシンポジウムを開催した。
いずれのシンポジウムも各方面から 100 名を超える参加者があり関心の高さが示された。また，2006 年と 2008 年には，ASME において日本における溶接補修の現状と小委員会における活動状況を報告した。指針は，2009 年度中に完成する予定である。
（4）50 周年記念シンポジウム
本委員会は 1958 年に設立以来，2008 年で 50 周

写真 3.1 第 247 回委員会（見学会）（日立造船メカニカル㈱有明工場，2008 年 9 月 9 日）

写真 3.2 50 周年記念シンポジウム（東京會舘／世界貿易センター，2008 年 11 月 19 日）

写真 3.3 プラント圧力設備についての溶接技術の基本と設備維持管理に関するシンポジウム（全水道会館大会議室，東京・水道橋，2007 年 11 月27，28 日）

126第4編研究委員会

表 3.1
年次
1999
2000
2000
2001
2001
2002
2002
2005
2006
2006
2008
2008

区シンポジウム・講習会・講演会

分

表 題
備 考
Reheat cracking of 308 FCAW weld metal at elevated temperature
発表
APIservice（New Orleans）
Reheat cracking of 308 FCAW weld metal at elevated temperature
発表
ASME PVP
service（Seattle）「FCAW を用いたオーステナイトステンレス鋼溶接部の高温損傷とシンポジウム
化学機械溶接研究委員会適用指針」（東京）「すぐ役立つやさしい溶接技術─炭素鋼、ステンレス鋼の溶接部の講習会
千葉県支部との共催損傷対策」（千葉）High Temperature Cracking and Properties of Stainless Steel
論文
WRC Bulletin 412
Flux-Cored Welds and Effects of Bismuth
Effect of small amount of Bi on corrosion = resistivity of austenitic
発表
ASME PVP
stainless steel「すぐ役立つやさしい溶接技術─炭素鋼、ステンレス鋼の溶接部の講習会
神奈川県支部との共催損傷対策」（横浜）「プラント圧力設備についての維持管理と溶接補修に関するシンポシンポジウム
化学機械溶接研究委員会
ジウム」（東京）
Status of repair welding guideline on the pressure equipment in
ASME PVP
発表
Japan（Seattle）
シンポジウム 「プラント圧力設備の溶接補修に関するシンポジウム」（東京）化学機械溶接研究委員会
Development of repair welding guideline on pressure equipment
ASME PVP
発表（Chicago）
シンポジウム 化学機械溶接研究委員会 50 年の歩み
50 周年記念シンポジウム

3.4 今後の展望
本委員会の活動計画の主テーマは，①化学機械・装置用材料とその溶接・接合技術，②損傷・劣化ならびに寿命診断等保全技術に関する調査と研究診断技術，③保全・補修溶接技術である。また， （3）化学装置における損傷事例の調査
社会情勢や技術動向の変化にともない，以下の新たな技術テーマにも積極的に取り組むことが必要である。
（1）新しい材料・加工技術の化学装置への適用に関する研究（2）化学機器・装置の劣化防止，信頼性評価手法（4）化学装置の溶接における省人化・合理化工法の調査と研究（5）新エネルギー及び環境産業設備の材料と溶接に関する調査と研究（6）関係法規・国内外規格の調査と検討