[发明专利]劣化部位的修复方法、劣化部位的修复装置

说明书

技术领域

例如，在火力发电厂、原子能发电厂、及化学工厂的锅炉和叶轮机中所用的构成高温配管的金属部件中，由于产生蠕变等而导致劣化，本发明涉及关于适用于修复该劣化部位的修复方法。 

背景技术

近年来，例如，在火力发电厂、原子能发电厂、及化学工厂的锅炉和叶轮机中使用的高温配管中，随着长时间的运转，设备会老化，由于反复启动和停止，以及急速的负载变动，而引发热疲劳，考虑到此种情况的维修管理越发显得重要。 

例如，在使用高温耐压金属部件的大口径厚壁配管中，为了早期发现其金属部件以及其焊接部位的劣化状况，必须定期进行组织检查、超声波检查等非破坏性检查。根据该非破坏性检查的结果，对劣化部位进行修补。 

在此，作为修补金属部件的技术，有使用高频加热线圈对产生蠕变空穴或龟裂的劣化部位进行局部热处理，利用热膨胀的内压力将蠕变空穴或龟裂挤压接合在一起的修复技术(例如，参照专利文献1)。 

专利文献1：日本特开2003-253337号公报 

如图8(a)所示，专利文献1中记载的修复技术利用由高频加热线圈构成的加热器1对包括劣化部位C在内的区域进行局部加热。通过加热而温度被升高的区域为加热区域3。此时，由于金属部件2的加热区域3的周围的温度未被升高，因此在加热区域3内妨碍其热膨胀的结果是，产生压缩应力。因此，存在于加热区域3内的蠕变空穴或龟裂等劣化部位C通过该压缩应力进行挤压接合而消失。为了增大该空穴挤压接合处理的压缩应力，尽可能地提高加热区域3的温度是很有效的。然而，当提高加热区域3的温度时，由于力热器1附近的金属部附2的外表面会熔融，所以加 热温度不能过高。而且，如图8(b)所示，加热处理后，该区域在冷却的过程中，加热区域3会收缩。此时，由于加热区域3的周围限制加热区域3的收缩，所以加热区域3内产生拉伸应力。因此，暂时挤压接合在一起的劣化部位C就会被拉开。再有，修补后的加热区域3内会产生拉伸的残余应力，从而恐怕无法长期维持修补状态。进而，通过空穴挤压接合处理，结晶组织会变得粗大，在之后的再结晶热处理中，由于夹有相变点，所以在升温降温的热循环中，粗大的硬化组织恐怕也会残留下来，所以也就需要进行充分的再结晶化。 

因此，为了可靠地修复劣化部位C，必须将加热时的挤压接合应力取为足够大，减小冷却时的残留拉伸应力，或者将粗大化的硬化组织进行充分再结晶，形成与母体材料同等的组织。 

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，目的在于提供一种劣化部位的修复方法，该方法容易且可靠地对金属部件中产生的劣化部位进行修补、修复，并能长期维持修补状态，以实现金属部件的长寿命。另外，本发明的目的在于提供一种能够实施劣化部位的修复方法的劣化部位的修复装置。 

为了实现上述目的，本发明的劣化部位的修复方法是对金属部件中产生的劣化部位进行修复的方法，其特征在于，包括：第一加热工序，对包括劣化部位在内的局部区域进行加热，形成第一加热区域，由于周围对第一加热区域的热膨胀的限制而对第一加热区域产生压缩应力，利用该压缩应力将劣化部位挤压接合在一起；第二加热工序，在第一加热区域的加热中，从第一加热工序的加热开始，经过预定时间后，通过对第一加热区域的周围进行加热，形成第二加热区域。 

根据本发明，在利用第一加热工序对劣化部位进行局部加热中，通过利用第二加热工序对第一加热区域周围进行加热，而使第一加热区域周围的加热部分的热膨胀产生的压力作用于第一加热区域，来增大对劣化部位起作用的压缩应力。而且，先进行第一加热工序，待第一加热区域的压缩应力充分蠕变缓和后，进行第二加热工序，与同时加热第一加热区域和第二加热区域的情况相比，增加了施加于劣化部位的压缩应力并可靠地将劣 化部位挤压接合在一起。即，本发明中，利用第二加热区域的热膨胀，获得了进一步对第一加热区域施加压缩应力的效果。 

本发明中，优选使第一加热工序和第二加热工序持续预定时间。这是因为将利用加热而从外部施加的热量通过热传导使金属部件的厚壁内部的温度充分上升，从而可靠地将劣化部位挤压接合在一起的缘故。