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JP2003314782A - Method of repairing pipe connection portion, and fluid piping - Google Patents

Method of repairing pipe connection portion, and fluid piping

Info

Publication number
JP2003314782A
JP2003314782A JP2002120937A JP2002120937A JP2003314782A JP 2003314782 A JP2003314782 A JP 2003314782A JP 2002120937 A JP2002120937 A JP 2002120937A JP 2002120937 A JP2002120937 A JP 2002120937A JP 2003314782 A JP2003314782 A JP 2003314782A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
fluid
sleeve
alloy
friction stir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002120937A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Fujitani
康之 藤谷
Masahiko Toyoda
真彦 豊田
Takahiro Ota
高裕 太田
Toshizo Oya
寿三 大屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2002120937A priority Critical patent/JP2003314782A/en
Publication of JP2003314782A publication Critical patent/JP2003314782A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of stress corrosive crack in a pipe connection portion welded using a 600 alloy, and also to prevent the occurrence of stress corrosive crack in a joint portion between the 690 alloy and a pipe, wherein the joint portion is provided for shut-off between the pipe connection portion and a high-temperature and high-pressure fluid. <P>SOLUTION: A 690 alloy sleeve 40 is arranged on a fluid pipe 1 where an upstream pipe 10 and a downstream pipe 20 are connected to each other via the connection portion 30 formed by arc welding using the 600 alloy in such a manner to cover the connection portion 30. Both ends of the sleeve 40 in the carrying direction of the high-temperature and high-pressure fluid is joined to the inner face of the fluid pipe 1 opposed thereto using a method of friction stirring joint. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高温高圧流体が搬
送される配管接続部の補修方法及び流体配管に関し、特
に、600合金を用いて溶接された配管接続部の補修方
法及び流体配管に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a fluid pipe for repairing a pipe connecting portion to which a high temperature and high pressure fluid is conveyed, and more particularly to a method and a fluid pipe for repairing a pipe connecting portion welded using 600 alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】流体を搬送する配管は、通常、予め規定
された所定長さで形成される。従って、長尺の配管を得
るにはこれら配管同士を接続する必要があり、例えばア
ーク溶接を用いて接続部を形成する接続手法が広く用い
られてきた。特に、流体として高温高圧流体が搬送され
る配管では、接続部が高い耐熱性・耐食性を有している
ことが要求されており、従来より、JIS G4901
−4に規定される600合金を用いて、溶接による接続
部の形成が行われてきた。
2. Description of the Related Art A pipe for carrying a fluid is usually formed in a predetermined length. Therefore, in order to obtain a long pipe, it is necessary to connect these pipes to each other, and for example, a connecting method of forming a connecting portion by using arc welding has been widely used. In particular, in piping where a high-temperature and high-pressure fluid is conveyed as a fluid, it is required that the connection part has high heat resistance and corrosion resistance.
Connections have been formed by welding using the 600 alloy specified in -4.

【0003】ところが、近年、600合金にて溶接を行
った上記接続部に亀裂が入り、内部の流体が漏れ出して
しまうという問題が生じている。これは応力腐食割れと
呼ばれる現象であり、配管内部を流れる高温高圧流体
が、溶接によって残留応力が高くなった600合金に直
接触れることにより生ずるものといわれている。そこ
で、配管内部に露出している600合金(接続部)を、
この600合金に比べ湿潤腐食媒体及び高温雰囲気中で
の耐食性に優れる690合金(JIS G4901−
4)で覆うことにより、高温高圧流体と600合金とを
遮断する対応策が考えられる。
However, in recent years, there has been a problem that the above-mentioned connection portion welded with 600 alloy is cracked and the fluid inside leaks out. This is a phenomenon called stress corrosion cracking, and it is said that the high-temperature high-pressure fluid flowing inside the pipe directly comes into contact with the 600 alloy whose residual stress has increased due to welding. Therefore, the 600 alloy (connection part) exposed inside the pipe is
A 690 alloy (JIS G4901-) which is superior to the 600 alloy in corrosion resistance in a wet corrosive medium and a high temperature atmosphere.
By covering with 4), a countermeasure to block the high-temperature high-pressure fluid from the 600 alloy can be considered.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した対
応策において、高温高圧流体と600合金とを遮断する
には、配管と690合金とを接合しておく必要がある。
ここで、例えば配管と690合金とをアーク溶接で接合
することについて検討を行ったところ、今度は、配管と
690合金との溶接部に大きな残留応力が残ってしま
い、この部位で応力腐食割れを招くという技術的課題が
みられた。
By the way, in the above countermeasure, in order to shut off the high temperature and high pressure fluid from the 600 alloy, it is necessary to join the pipe and the 690 alloy.
Here, for example, when the joining of the pipe and the 690 alloy was examined by arc welding, a large residual stress remained in the welded portion of the pipe and the 690 alloy, and stress corrosion cracking occurred at this portion. There was a technical problem of inviting them.

【0005】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、その目的は、600合金を
用いて溶接された配管接続部における応力腐食割れの発
生を防止すると共に、この配管接続部と高温高圧流体と
を遮断するために設けられる690合金と配管との接合
部における応力腐食割れの発生を防止することのできる
配管接続部の補修方法及び流体配管を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve the above technical problems, and an object thereof is to prevent the occurrence of stress corrosion cracking in a pipe connecting portion welded using 600 alloy, and To provide a method for repairing a pipe connecting portion and a fluid pipe capable of preventing the occurrence of stress corrosion cracking at a joint between a pipe and a 690 alloy provided to shut off the pipe connecting portion and a high-temperature high-pressure fluid. is there.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】かかる目的のもと、本発
明者が鋭意検討を行ったところ、配管と690合金とを
接合するにあたり、摩擦攪拌接合法(Friction Stir We
lding:FSW)を採用することで、残留応力の少ない
接合部を形成できるという知見が得られた。そこで、本
発明の配管接続部の補修方法は、第1の配管と第2の配
管とが600合金によって溶接された配管接続部を有
し、内部には高温高圧流体が搬送される流体配管の配管
接続部の補修方法であって、配管接続部が被覆されるよ
うに流体配管内部に690合金からなるスリーブを装着
するスリーブ装着工程と、摩擦攪拌接合法を用いて配管
接続部が流体から遮断されるようにスリーブと流体配管
内部とを接合する摩擦攪拌接合工程と、を備えることを
特徴としている。本発明では、600合金からなる配管
接続部を690合金からなるスリーブで被覆した後、摩
擦攪拌接合法を用いて配管接続部が流体から遮断される
ようにスリーブと流体配管内部とを接合しているので、
600合金と流体との接触が妨げられる。また、摩擦攪
拌接合法を用いて600合金と690合金とを接合して
いるので、690合金にかかる残留応力も低く抑えられ
る。
Based on the above object, the present inventor has made earnest studies and found that a friction stir welding method (Friction Stir Welding) was used for joining pipe and 690 alloy.
It has been found that the use of lding (FSW) makes it possible to form a joint with less residual stress. Therefore, a method for repairing a pipe connection portion of the present invention has a pipe connection portion in which a first pipe and a second pipe are welded with a 600 alloy, and the inside of a fluid pipe in which a high-temperature high-pressure fluid is conveyed. A method for repairing a pipe connecting portion, which comprises a sleeve mounting step of mounting a sleeve made of 690 alloy inside a fluid pipe so as to cover the pipe connecting portion, and the pipe connecting portion is shielded from a fluid by using a friction stir welding method. And a friction stir welding step of joining the sleeve and the inside of the fluid pipe as described above. In the present invention, after the pipe connection made of 600 alloy is covered with the sleeve made of 690 alloy, the sleeve and the inside of the fluid pipe are joined by friction stir welding so that the pipe connection is shielded from the fluid. Because
Contact between the 600 alloy and the fluid is prevented. Further, since the 600 alloy and the 690 alloy are joined by using the friction stir welding method, the residual stress applied to the 690 alloy can be suppressed to a low level.

【0007】本発明において、600合金及び690合
金は、共にJIS G4901−4に規定されるもので
あれば、その組成は記載される範囲内において適宜選定
して差し支えない。また、摩擦攪拌接合法は、入熱及び
残留応力が少なく軟化や歪みの程度が軽い接合手法とし
て、近年提案されているものである(例えば特許第27
12838号公報参照)。
In the present invention, if the 600 alloy and the 690 alloy are both specified in JIS G4901-4, their compositions may be appropriately selected within the described range. In addition, the friction stir welding method has been proposed in recent years as a welding method in which heat input and residual stress are small and the degree of softening and strain is light (for example, Patent No. 27).
(See Japanese Patent No. 12838).

【0008】また、摩擦攪拌接合工程において、スリー
ブの流体搬送方向両端部に対応する周面とこれに対向す
る流体配管内面とが接合されるようにすれば、簡易に配
管接続部の600合金を高温高圧流体から遮断すること
が可能になる。更に、上記態様において、拡散接合法を
用いてスリーブの流体搬送方向中央部に対応する周面と
これに対向する流体配管内面とを拡散接合する拡散接合
工程を更に備えるようにすれば、流体配管内面とスリー
ブとの接合をより強固にすることができる。
Further, in the friction stir welding process, if the peripheral surface corresponding to both ends of the sleeve in the fluid conveying direction is joined to the inner surface of the fluid pipe opposed thereto, the 600 alloy of the pipe connecting portion can be easily formed. It becomes possible to shield from high temperature and high pressure fluid. Furthermore, in the above aspect, if a diffusion bonding step of diffusion bonding the peripheral surface of the sleeve corresponding to the central portion in the fluid transport direction and the inner surface of the fluid piping opposed thereto by diffusion bonding is further provided, the fluid piping The joint between the inner surface and the sleeve can be made stronger.

【0009】また、前記摩擦攪拌接合工程において、ス
リーブ全面とこれに対向する流体配管内面とが接合され
るようにしても、流体配管内面とスリーブとの接合をよ
り強固にすることができる。一方、スリーブ装着工程に
おいて、流体配管内部にロウ材を介してスリーブが装着
されるようにし、摩擦攪拌接合工程を行った後にロウ材
を融解させてスリーブと流体配管内部とをロウ付けする
ロウ付け工程を具備させるようにしても、流体配管内面
とスリーブとの接合をより強固にすることができる。
Further, in the friction stir welding process, even if the entire surface of the sleeve and the inner surface of the fluid pipe facing it are joined, the inner surface of the fluid pipe and the sleeve can be joined more firmly. On the other hand, in the sleeve mounting step, the sleeve is mounted inside the fluid pipe via the brazing material, and after performing the friction stir welding process, the brazing material is melted to braze the sleeve and the fluid piping inside. Even if the process is provided, the joint between the inner surface of the fluid pipe and the sleeve can be made stronger.

【0010】また、本発明に係る流体配管は、第1の配
管と第2の配管とが600合金によって溶接された配管
接続部を有し、内部には高温高圧流体が搬送される流体
配管であって、690合金で構成されると共に摩擦攪拌
接合法を用いて流体配管内部と接合された摩擦攪拌接合
部を有し且つ配管接続部が流体から遮断される遮断層を
備えることを特徴としている。ここで、流体配管内部と
遮断層とが拡散接合された拡散接合部を具備させるよう
にしたり、あるいは、流体配管と遮断層との間にこれら
流体配管と遮断層とをロウ付けするロウ材層を具備させ
るようにしたりすれば、流体配管内面と遮蔽層との接合
をより強固にすることができる。
Further, the fluid pipe according to the present invention has a pipe connecting portion in which the first pipe and the second pipe are welded with 600 alloy, and is a fluid pipe in which a high temperature and high pressure fluid is conveyed. It is characterized in that it has a friction stir welded portion that is made of 690 alloy and that is joined to the inside of the fluid pipe by using the friction stir welding method, and that the pipe connection portion has a blocking layer that shuts off the fluid. . Here, the inside of the fluid pipe and the barrier layer are diffusion-bonded to each other so as to have a diffusion joint, or a brazing material layer for brazing the fluid pipe and the barrier layer between the fluid pipe and the barrier layer. If it is provided, the joint between the inner surface of the fluid pipe and the shielding layer can be made stronger.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ―実施の形態1―図1(a)は、本発明が適用された流
体配管1の実施の形態1を示している。尚、図1(b)
〜(e)は、夫々、図1(a)のb−b、c−c、d−
d、e-e断面図である。同図において、符号10は図
中矢印で示す高温高圧流体の搬送方向上流側に配設され
る上流側配管、符号20は搬送方向下流側に配設される
下流側配管である。ここで、上流側配管10は、同図の
拡大部に示すように、600合金からなる基部11と、
この基部11の内面すなわち水との接触領域に内張りさ
れる保護層12(SUS316からなる)とを有してい
る。これら上流側配管10及び下流側配管20の肉厚は
50〜100mmである。また、下流側配管20は、S
US316にて構成されている。そして、この流体配管
1には、高温高圧流体として、300℃程度且つ150
気圧程度に加温加圧された水が流れるようになってい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below in detail based on the embodiments shown in the accompanying drawings. —First Embodiment— FIG. 1A shows a first embodiment of the fluid pipe 1 to which the present invention is applied. Incidentally, FIG. 1 (b)
1 to (e) are bb, cc, and d- of FIG. 1 (a), respectively.
It is d, ee sectional drawing. In the figure, reference numeral 10 is an upstream pipe arranged on the upstream side in the conveying direction of the high-temperature high-pressure fluid indicated by an arrow in the drawing, and reference numeral 20 is a downstream pipe arranged on the downstream side in the conveying direction. Here, the upstream side pipe 10 has a base 11 made of 600 alloy, as shown in an enlarged portion of FIG.
It has a protective layer 12 (made of SUS316) which is lined on the inner surface of the base portion 11, that is, on the contact area with water. The wall thickness of the upstream side pipe 10 and the downstream side pipe 20 is 50 to 100 mm. Further, the downstream side pipe 20 is S
It is composed of US316. Then, in the fluid pipe 1, as a high-temperature and high-pressure fluid, a temperature of about 300 ° C. and 150
Water heated to a pressure of about atmospheric pressure flows.

【0012】また、これら上流側配管10及び下流側配
管20は、接続部30によって接続されている。この接
続部30は、600合金を用いたアーク溶接によって形
成されるもので、同図の拡大部に示すように、上流側配
管10に付着させたバタリング部31と、このバタリン
グ部31を介して上流側配管10と下流側配管20とを
アーク溶接した溶接部32とを有している。ここで、こ
れらバタリング部31及び溶接部32は、共に600合
金によって形成される。そして、補修前には、このよう
に接続部30が流体配管1内部に露出した状態、すなわ
ち600合金と高温高圧の水とが直接接触し得る状態で
使用されていた。
The upstream pipe 10 and the downstream pipe 20 are connected by a connecting portion 30. This connecting portion 30 is formed by arc welding using 600 alloy, and as shown in the enlarged portion of the figure, the buttering portion 31 attached to the upstream pipe 10 and the buttering portion 31 It has a welded portion 32 obtained by arc welding the upstream pipe 10 and the downstream pipe 20. Here, the buttering portion 31 and the welding portion 32 are both formed of 600 alloy. Then, before the repair, the connection portion 30 was used in such a state that it was exposed inside the fluid pipe 1, that is, in the state where the 600 alloy and the high-temperature and high-pressure water could be in direct contact with each other.

【0013】次に、上述した流体配管1の補修方法につ
いて説明する。まず、流体配管1の内径に略合致する6
90合金製のスリーブ40を準備し、流体配管1内の接
続部30を跨ぐ位置まで挿入する。このスリーブ40と
しては、例えば2〜4mmの厚さを有するものが用いら
れる。
Next, a method of repairing the above-mentioned fluid pipe 1 will be described. First, the inner diameter of the fluid pipe 1 is approximately 6
A sleeve 40 made of 90 alloy is prepared and inserted to a position straddling the connecting portion 30 in the fluid pipe 1. As the sleeve 40, for example, one having a thickness of 2 to 4 mm is used.

【0014】スリーブ40が流体配管1内に挿入された
後、摩擦攪拌接合法を用いて流体配管1とスリーブ40
との接合作業が行われる。次に、図2に基づいて本実施
の形態で用いた摩擦攪拌接合法を説明する。同図におい
て、符号100はスリーブ40の端部に位置決めされ矢
印A方向に回転しながら矢印B方向に向かって移動する
回転工具である。尚、本実施の形態では、矢印B方向が
スリーブ40の内周面方向(円周方向)となっている。
この回転工具100は、モータ(図示せず)に連結され
る基部101と、円盤状の形状を有し回転しながらスリ
ーブ40を押圧する押圧部102と、この押圧部102
の中央部に取り付けられスリーブ40と上流側配管10
(及び下流側配管20)とを摩擦攪拌するプローブ10
3とを備えている。このプローブ103は、例えばバル
ク状のc−BNにて構成され、その長さは2〜4mmで
あり、根元部の直径は10〜15mmである。
After the sleeve 40 is inserted into the fluid pipe 1, the fluid pipe 1 and the sleeve 40 are joined by using the friction stir welding method.
The joining work with is performed. Next, the friction stir welding method used in the present embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 100 is a rotary tool that is positioned at the end of the sleeve 40 and moves in the direction of arrow B while rotating in the direction of arrow A. In this embodiment, the arrow B direction is the inner peripheral surface direction (circumferential direction) of the sleeve 40.
The rotary tool 100 includes a base portion 101 connected to a motor (not shown), a pressing portion 102 having a disk shape and pressing the sleeve 40 while rotating, and a pressing portion 102.
Is attached to the central portion of the sleeve 40 and the upstream pipe 10.
(And the downstream side pipe 20) friction stir probe 10
3 and 3. The probe 103 is made of, for example, bulk c-BN, and has a length of 2 to 4 mm and a root diameter of 10 to 15 mm.

【0015】そして、スリーブ40の端部に沿って回転
工具100を矢印A方向に回転させながら、矢印B方向
に円周移動させて摩擦攪拌接合を行う。ここで、回転工
具100の回転速度は300〜1000rpm、移動速
度は100〜500mm/sec程度に設定することが
好ましい。すると、プローブ103の通過部位には、図
1(a)(c)及び図2に示すように、スリーブ40及
び上流側配管10(及び下流側配管20)が摩擦攪拌接
合された摩擦攪拌接合部50が形成される。
Then, while rotating the rotary tool 100 in the direction of arrow A along the end of the sleeve 40, the rotary tool 100 is circumferentially moved in the direction of arrow B to perform friction stir welding. Here, it is preferable that the rotating speed of the rotary tool 100 is set to 300 to 1000 rpm, and the moving speed is set to about 100 to 500 mm / sec. Then, as shown in FIGS. 1A and 1C and FIG. 2, the sleeve 40 and the upstream pipe 10 (and the downstream pipe 20) are friction stir welded to the passage portion of the probe 103. 50 is formed.

【0016】これにより、600合金からなる接続部3
0は、流体配管1を流れる高温高圧の水から遮断される
こととなるため、接続部30における応力腐食割れの発
生が防止される。また、スリーブ40として600合金
より耐熱、耐食性能のよい690合金を用いているた
め、スリーブ40自体に応力腐食割れが発生することも
ない。更に、摩擦攪拌接合法を用いて摩擦攪拌接合部5
0を形成しているため、この摩擦攪拌接合部50の残留
応力は低くなり、摩擦攪拌接合部50における応力腐食
割れの発生も防止される。尚、アーク溶接では降伏点応
力程度の引張残留応力が生じるが、FSWでは攪拌部は
圧縮応力もしくは0、又熱影響部で少し引張応力が生じ
る。また、従来のアーク溶接等において、溶接施工性が
悪く溶接割れが生じ易い690合金も、摩擦攪拌接合法
を用いることによって割れなどを生じることなく接合す
ることが可能となる。
As a result, the connecting portion 3 made of 600 alloy is formed.
Since 0 is cut off from the high temperature and high pressure water flowing through the fluid pipe 1, the occurrence of stress corrosion cracking in the connection portion 30 is prevented. Further, since the sleeve 40 is made of 690 alloy, which has better heat resistance and corrosion resistance than 600 alloy, stress corrosion cracking does not occur in the sleeve 40 itself. Further, the friction stir welding part 5 is formed by using the friction stir welding method.
Since 0 is formed, the residual stress of the friction stir welding part 50 becomes low, and the occurrence of stress corrosion cracking in the friction stir welding part 50 is also prevented. In arc welding, a tensile residual stress of the order of the yield point stress is generated, but in FSW, a compressive stress or 0 is generated in the stirring section, and a small tensile stress is generated in the heat-affected zone. Further, in conventional arc welding or the like, the 690 alloy, which has poor welding workability and is susceptible to weld cracking, can be joined without cracking by using the friction stir welding method.

【0017】―実施の形態2―本実施の形態は、実施の
形態1と略同様であるが、摩擦攪拌接合部50の形成部
位を除くスリーブ40の中央部と流体配管1とを、拡散
接合法によって補助的に接合するようにしたものであ
る。尚、本実施の形態において、実施の形態1と同様の
ものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略す
る。本実施の形態では、図3に示すように、プローブ1
03を有しない回転工具100にてスリーブ40を摩擦
し、生じた摩擦熱によって上流側配管10(及び下流側
配管20、接続部30)との間に拡散接合層60が形成
されるようになっている。ここで、回転工具100の押
圧部102としては、高温強度の確保という観点から、
c−BNを用いている。また、拡散接合を行うにあたっ
て、回転工具100の回転速度は1000rpm程度、
移動速度は100mm/sec程度に設定することが好
ましい。このとき、スリーブ40と上流側配管10(及
び下流側配管20、接続部30)との対向部における温
度は、例えば1000℃程度となって拡散接合が行われ
る。本実施の形態では、摩擦攪拌接合部50に加え、拡
散接合層60も形成されるので、流体配管1とスリーブ
40との接合がより強固なものとなる。尚、拡散接合層
60の形成手法は、上述した手法に限られるものではな
く、適宜手法を採用することができる。
Second Embodiment This embodiment is substantially the same as the first embodiment, except that the central portion of the sleeve 40 excluding the portion where the friction stir welding portion 50 is formed and the fluid pipe 1 are diffusion-welded. It is a legally designed auxiliary connection. In this embodiment, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, as shown in FIG.
The sleeve 40 is rubbed with the rotary tool 100 not having 03, and the diffusion bonding layer 60 is formed between the sleeve 40 and the upstream pipe 10 (and the downstream pipe 20 and the connecting portion 30) by the generated friction heat. ing. Here, as the pressing portion 102 of the rotary tool 100, from the viewpoint of securing high temperature strength,
c-BN is used. When performing diffusion bonding, the rotation speed of the rotary tool 100 is about 1000 rpm,
The moving speed is preferably set to about 100 mm / sec. At this time, the temperature at the facing portion between the sleeve 40 and the upstream pipe 10 (and the downstream pipe 20, the connecting portion 30) becomes, for example, about 1000 ° C., and diffusion bonding is performed. In the present embodiment, since the diffusion bonding layer 60 is also formed in addition to the friction stir welding part 50, the fluid pipe 1 and the sleeve 40 are more strongly bonded. The method for forming the diffusion bonding layer 60 is not limited to the above-mentioned method, and an appropriate method can be adopted.

【0018】―実施の形態3―本実施の形態は、実施の
形態1と略同様であるが、図4に示すように、スリーブ
40全面とこれに対向する上流側配管10、下流側配管
20、接続部30とを摩擦攪拌接合して摩擦攪拌接合部
50を形成するようにしたものである。本実施の形態で
は、スリーブ40全面が摩擦攪拌接合部50となるた
め、流体配管1とスリーブ40との接合がより強固なも
のとなる。
-Third Embodiment-This embodiment is substantially the same as the first embodiment, but as shown in FIG. 4, the entire surface of the sleeve 40 and the upstream side pipe 10 and the downstream side pipe 20 facing the entire surface of the sleeve 40. The friction stir welding part 50 is formed by friction stir welding the connection part 30. In the present embodiment, the entire surface of the sleeve 40 becomes the friction stir welding portion 50, so that the fluid pipe 1 and the sleeve 40 are joined more firmly.

【0019】―実施の形態4―本実施の形態は、実施の
形態1と略同様であるが、図5に示すように、摩擦攪拌
接合部50の形成部位を除くスリーブ40の中央部と流
体配管1との間にロウ材層70を設け補助的に接合する
ようにしたものである。ここで、ロウ材層70を構成す
るロウ材としては、例えば、Niロウ、Agロウを用い
ることができる。また、ロウ材層70の形成手法として
は、例えば流体配管1の対応位置にロウ材層70を形成
した後にスリーブ40を挿入するようにしてもよいし、
あるいは、予めスリーブ40の外周面にロウ材層70を
形成しておき、これを流体配管1に挿入するようにして
もよい。更に、流体配管1及びスリーブ40にロウ材層
70をロウ付けする手法としては、例えば実施の形態2
で用いたプローブ103を有しない回転工具100を用
いるものであってもよいし、バーナ等を用いて融着させ
るようにしてもよいし、更に、コイルをスリーブ40の
内面に挿入して高周波加熱するようにしてもよい。本実
施の形態では、摩擦攪拌接合部50に加え、ロウ材層7
0も接合に寄与するので、流体配管1とスリーブ40と
の接合がより強固なものとなる。また、これ以外にも、
本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げ
た構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更すること
が可能である。
Fourth Embodiment This embodiment is substantially the same as the first embodiment, but as shown in FIG. 5, the central portion of the sleeve 40 excluding the portion where the friction stir welding portion 50 is formed and the fluid A brazing material layer 70 is provided between the pipe 1 and the pipe 1 so as to be joined auxiliary. Here, as the brazing material forming the brazing material layer 70, for example, Ni brazing or Ag brazing can be used. Further, as a method of forming the brazing material layer 70, for example, the sleeve 40 may be inserted after forming the brazing material layer 70 at the corresponding position of the fluid pipe 1.
Alternatively, the brazing material layer 70 may be formed on the outer peripheral surface of the sleeve 40 in advance, and the brazing material layer 70 may be inserted into the fluid pipe 1. Further, as a method of brazing the brazing material layer 70 to the fluid pipe 1 and the sleeve 40, for example, the second embodiment
The rotary tool 100 not having the probe 103 used in the above may be used, or the fusion tool may be fused by using a burner or the like. You may do so. In the present embodiment, in addition to the friction stir welding part 50, the brazing material layer 7
Since 0 also contributes to the joining, the joining between the fluid pipe 1 and the sleeve 40 becomes stronger. In addition to this,
Without departing from the spirit of the present invention, the configurations described in the above embodiments can be selected or changed to other configurations as appropriate.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の配管接続
部の補修方法及び流体配管によれば、600合金からな
る配管接続部を690合金からなるスリーブで覆うと共
に、摩擦攪拌接合法を用いて流体配管とスリーブとを接
合することにより、配管内部を搬送される高温高圧流体
から配管接続部を遮断するようにしたので、配管接続部
における応力腐食割れの発生を防止することができる。
また、配管と690合金からなるスリーブとの摩擦攪拌
接合部にかかる残留応力を低く抑えることができるた
め、この摩擦攪拌接合部における応力腐食割れの発生を
防止することができる。
As described above, according to the method for repairing the pipe connecting portion and the fluid pipe of the present invention, the pipe connecting portion made of 600 alloy is covered with the sleeve made of 690 alloy and the friction stir welding method is used. By joining the fluid pipe and the sleeve with each other, the pipe connection portion is shielded from the high-temperature and high-pressure fluid conveyed inside the pipe, so that the occurrence of stress corrosion cracking in the pipe connection portion can be prevented.
Further, since the residual stress applied to the friction stir welding joint between the pipe and the sleeve made of 690 alloy can be suppressed to a low level, the occurrence of stress corrosion cracking at the friction stir welding portion can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 (a)は本発明が適用された流体配管の実施
の形態1の全体図であり、(b)(c)(d)(e)
は、夫々、(a)のb−b,c−c,d−d,e−e断
面図である。
FIG. 1A is an overall view of a first embodiment of a fluid pipe to which the present invention is applied, and FIGS. 1B, 1C, 1D and 1E.
FIG. 4B is a sectional view taken along line bb, cc, dd, and ee of FIG.

【図2】 摩擦攪拌接合法の一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a friction stir welding method.

【図3】 実施の形態2における拡散接合法の一例を示
す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a diffusion bonding method according to a second embodiment.

【図4】 本発明が適用された流体配管の実施の形態3
の全体図である。
FIG. 4 is a third embodiment of the fluid pipe to which the present invention is applied.
FIG.

【図5】 本発明が適用された流体配管の実施の形態4
の全体図である。
FIG. 5 is a fourth embodiment of the fluid piping to which the present invention is applied.
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…上流側配管、11…基部、12…保護層、20…
下流側配管、30…接続部、31…バタリング部、32
…溶接部、40…スリーブ、50…摩擦攪拌接合部、6
0…拡散接合層、70…ロウ材層、100…回転工具、
101…基部、102…押圧部、103…プローブ
10 ... Upstream piping, 11 ... Base, 12 ... Protective layer, 20 ...
Downstream piping, 30 ... Connection part, 31 ... Buttering part, 32
... Welded part, 40 ... Sleeve, 50 ... Friction stir welded part, 6
0 ... Diffusion bonding layer, 70 ... Brazing material layer, 100 ... Rotating tool,
101 ... Base part, 102 ... Pressing part, 103 ... Probe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 31/00 B23K 31/00 D // B23K 101:06 101:06 103:08 103:08 (72)発明者 太田 高裕 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 大屋 寿三 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Fターム(参考) 3H025 EA01 EB04 EC02 4E067 AA09 BA03 BG00 DA13 DA17 DD00 EA03 EC06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B23K 31/00 B23K 31/00 D // B23K 101: 06 101: 06 103: 08 103: 08 (72) Inventor Takahiro Ota 2-1-1 Shinhama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Takasago Research Institute (72) Inventor Juzo Oya 1-1-1 Wadazaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries Ltd. F term in Kobe Shipyard (reference) 3H025 EA01 EB04 EC02 4E067 AA09 BA03 BG00 DA13 DA17 DD00 EA03 EC06

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の配管と第2の配管とが600合金
によって溶接された配管接続部を有し、内部には高温高
圧流体が搬送される流体配管の配管接続部の補修方法で
あって、 前記配管接続部が被覆されるように前記流体配管内部に
690合金からなるスリーブを装着するスリーブ装着工
程と、 摩擦攪拌接合法を用いて前記配管接続部が流体から遮断
されるように前記スリーブと前記流体配管内部とを接合
する摩擦攪拌接合工程と、を備えることを特徴とする配
管接続部の補修方法。
1. A method for repairing a pipe connecting portion of a fluid pipe in which a first pipe and a second pipe have a pipe connecting portion welded with a 600 alloy, and a high temperature and high pressure fluid is carried inside the pipe connecting portion. And a sleeve mounting step of mounting a sleeve made of 690 alloy inside the fluid pipe so as to cover the pipe connecting portion, and the pipe connecting portion is shielded from the fluid by using a friction stir welding method. And a friction stir welding step of joining the sleeve and the inside of the fluid pipe.
【請求項2】 前記摩擦攪拌接合工程では、前記スリー
ブの流体搬送方向両端部に対応する周面とこれに対向す
る前記流体配管内面とが接合されることを特徴とする請
求項1に記載の配管接続部の補修方法。
2. The friction stir welding step, wherein the peripheral surface of the sleeve corresponding to both ends in the fluid transport direction and the inner surface of the fluid pipe facing the peripheral surface are joined. How to repair pipe connections.
【請求項3】 拡散接合法を用いて前記スリーブの流体
搬送方向中央部に対応する周面とこれに対向する前記流
体配管内面とを拡散接合する拡散接合工程を更に備える
ことを特徴とする請求項2に記載の配管接続部の補修方
法。
3. The method according to claim 1, further comprising a diffusion bonding step of using a diffusion bonding method to perform diffusion bonding between a peripheral surface of the sleeve corresponding to a central portion in the fluid transport direction and an inner surface of the fluid pipe facing the peripheral surface. Item 2. A method for repairing a pipe connection portion according to Item 2.
【請求項4】 前記摩擦攪拌接合工程では、前記スリー
ブ全面とこれに対向する前記流体配管内面とが接合され
ることを特徴とする請求項1に記載の配管接続部の補修
方法。
4. The method of repairing a pipe connecting portion according to claim 1, wherein, in the friction stir welding step, the entire surface of the sleeve and the inner surface of the fluid pipe facing the sleeve are joined.
【請求項5】 前記スリーブ装着工程では、前記流体配
管内部にロウ材を介して前記スリーブが装着されると共
に、前記摩擦攪拌接合工程を行った後に前記ロウ材を融
解させて前記スリーブと前記流体配管内部とをロウ付け
するロウ付け工程を具備させることを特徴とする請求項
1に記載の配管接続部の補修方法。
5. In the sleeve mounting step, the sleeve is mounted inside the fluid pipe through a brazing material, and the brazing material is melted after the friction stir welding process is performed to melt the brazing material and the fluid. The method for repairing a pipe connecting portion according to claim 1, further comprising a brazing process for brazing the inside of the pipe.
【請求項6】 第1の配管と第2の配管とが600合金
によって溶接された配管接続部を有し、内部には高温高
圧流体が搬送される流体配管であって、 690合金で構成されると共に摩擦攪拌接合法を用いて
前記流体配管内部と接合された摩擦攪拌接合部を有し且
つ前記配管接続部が前記高温高圧流体から遮断される遮
断層を備えることを特徴とする流体配管。
6. A fluid pipe in which a first pipe and a second pipe are welded with a 600 alloy and a high-temperature and high-pressure fluid is conveyed inside, and is composed of a 690 alloy. A fluid pipe having a friction stir welding portion joined to the inside of the fluid pipe by using a friction stir welding method, and the pipe connecting portion is provided with a blocking layer that shuts off the high-temperature high-pressure fluid.
【請求項7】 前記流体配管内部と遮断層とが拡散接合
された拡散接合部を具備させることを特徴とする請求項
6に記載の流体配管。
7. The fluid pipe according to claim 6, further comprising a diffusion joint portion in which the inside of the fluid pipe and the barrier layer are diffusion-joined.
【請求項8】 前記流体配管と前記遮断層との間には、
これら流体配管と遮断層とをロウ付けするロウ材層を具
備させることを特徴とする請求項6に記載の流体配管。
8. Between the fluid pipe and the barrier layer,
The fluid pipe according to claim 6, further comprising a brazing material layer for brazing the fluid pipe and the blocking layer.
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