技術・製品情報

Lilama 10における揚水式水力発電用水圧鉄管製作への非破壊検査（NDT）およびPWHT熱処理技術の適用
揚水式水力発電分野において、水圧鉄管（ペンストック）は、大きな荷重と運転中の継続的な圧力変動を受ける極めて重要な設備です。そのため、溶接構造には高い気密性、強度、長期耐久性が求められます。
国際基準に対応するため、Lilama 10では、長年にわたる鋼構造物製作の経験と設備基盤を活かしながら、非破壊検査（NDT）、TOFD技術、溶接後熱処理（PWHT）を組み合わせた総合的な品質管理体制を構築しています。

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1．非破壊検査（NDT）― 溶接品質を支える基本技術
NDT（Non-Destructive Testing）とは、製品を損傷させることなく溶接部の品質を確認する検査手法の総称であり、内部割れ、ブローホール、未溶着、組織不良などの欠陥を検出します。高圧構造物においては不可欠な工程です。
揚水式水力発電用水圧鉄管プロジェクトにおいて、Lilama 10は複数のNDT技術を採用していますが、特に重要なのがTOFD（Time of Flight Diffraction）超音波検査です。TOFDは、以下の特長から、現在最も先進的な NDT技術の一つとされています。
- 深部割れに対する高い検出感度
- 材料全厚を対象とした検査が可能
- 再現性が高く、測定誤差が小さい
- 欠陥の寸法や特性を明確に可視化できる
本プロジェクトでは、主要溶接部の100％にTOFD検査を実施しています。

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2．EN 15626:2018 TOFD Level 1 の適用
Lilama 10におけるTOFD検査結果は、EN 15626:2018 – Level 1に基づいて評価されています。Level 1 は、許容基準が最も厳格な評価レベルです。
- 溶接中に発生する欠陥を正確に検出・分類すること
- 圧力構造物として最高レベルの安全性を確保すること
さらにLilama 10では、以下の国際規格も併用しています。
- ISO 11666:2018：超音波検査による欠陥評価
- ISO 23279:2017：UT／TOFD による欠陥の分類および特性評価
これらの規格を組み合わせることで、溶接品質を単なる合否判定に留めず、欠陥の性状を把握した上での的確な評価・検収を可能にしています。

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3．温度管理された溶接プロセス ― NDT前の重要工程
NDTの精度向上と、熱割れや水素割れのリスク低減のため、Lilama 10では溶接時の温度管理を厳格に実施しています。
- 溶接前に材料を最低 80℃まで予熱し、溶接中も温度を維持
- パス間温度は190℃以下に管理
- 溶接完了後、350℃に昇温し4時間保持して水素除去を実施
この溶接プロセスは、Lilama 10の溶接技術者に加え、欧州から派遣された発注者側技術専門家（ATB、FGJV、SHL）3 名による監督のもとで実施されています。多層的な監視体制により、溶接工程全体の安定性と規格適合性が確保されています。

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4．水素除去後72時間を経て実施するTOFD検査
Lilama 10では、溶接完了後72時間の水素除去期間を設けた後にTOFD検査を実施します。
この工程により、
- 金属組織の安定化
- 残留水素の除去
- 遅れ割れ（低温割れ）の防止
- TOFD測定精度の向上
が図られ、NDT結果に溶接品質が正確に反映されます。

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5．溶接後熱処理（PWHT） ― 残留応力の低減と機械特性の安定化
溶接およびNDT完了後、すべての圧力管セクションは Lilama 10 の大型溶接後熱処理炉（PWHT ）に投入されます。本設備は 長さ7m超の大型構造物に対応可能です。
PWHTは約14時間のサイクルで実施され、以下の工程を含みます。
- 管理された昇温
- 設計条件に基づく保持
- 応力集中を防ぐための徐冷
全工程は自動制御され、温度および時間は規格どおり管理されます。

非破壊検査（NDT）、TOFD Level 1、温度管理された溶接プロセス、大型PWHT熱処理設備の導入は、高度な技術要求を伴うエネルギープロジェクトにおいて、製品の安全性と長期信頼性を支える重要な基盤となっています。Lilama 10は、国際規格を重視し、圧力管製作における品質と信頼性を確保するためにこれらの技術に取り組んでいます。