JP2000161558A - 管継手装置 - Google Patents

管継手装置

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JP2000161558A
JP2000161558A JP33685698A JP33685698A JP2000161558A JP 2000161558 A JP2000161558 A JP 2000161558A JP 33685698 A JP33685698 A JP 33685698A JP 33685698 A JP33685698 A JP 33685698A JP 2000161558 A JP2000161558 A JP 2000161558A
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JP
Japan
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pressure
expansion joint
joint member
metallic expansion
pipe
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JP33685698A
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English (en)
Inventor
Michihiro Hayashi
道廣 林
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非金属製伸縮継手部材の耐圧性を高める。 【解決手段】 配管2aと2bの間に、可撓性を有する
非金属製伸縮継手部材10と11を二重の管状にして配
置する。二重の非金属製伸縮継手部材10,11の両端
部を、配管2aと2bのフランジ3にボルト12とナッ
ト13で取り付ける。内層の非金属製伸縮継手部材10
の内圧P1 に対して、内外層の非金属製伸縮継手部材1
0,11間の空間部20の圧力P2 を、0.5×P1
して作用させ、封じ切り弁16で封じ込む。内層の非金
属製伸縮継手部材10には、内圧P 1 と外圧P2 がかか
り、外層の非金属製伸縮継手部材11には、内圧P2
外圧P3 (大気圧)がかかることになり、内層はP1
2 の差分、外層はP2 −P 3 の差分をそれぞれ負担す
ることになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラの排風ダク
ト、空気ダクト等の配管の途中に非金属製伸縮継手部材
を介在させて配管の軸方向の熱伸縮を吸収させるために
用いる管継手装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より配管の途中に可撓性を有する非
金属製伸縮継手部材を用いて配管の軸方向の伸縮を吸収
させるようにする管継手装置は、ボイラの排風ダクト等
で用いられている。
【0003】従来のこの種管継手装置としては、図5に
概略を示す如く、アスベストクロス等の可撓性を有する
素材で所要長さの管状に成形してなる一重構造の非金属
製伸縮継手部材1を、配管2aと2bの間に配置し、配
管2aと2bの相対向する端部に形成したフランジ3
に、上記非金属製伸縮継手部材1の両端部を外側へ折り
曲げて沿わせるようにすると共に少し弛ませた状態と
し、且つ内側へU字状に折り曲げてリング状にしたガス
ケット4を、上記非金属製伸縮継手部材1の両端外周部
に嵌合させ、該非金属製伸縮継手部材1の両端部をガス
ケット4と一緒に配管2aと2bの各フランジ3に押え
フランジ5を当ててボルト6とナット7にて締め付けて
固定させるようにし、配管2aと2bを非金属製伸縮継
手部材1にて気密に接続し、配管2aから配管2bの方
へ流れる流体による配管2aと2bの熱伸縮を、非金属
製伸縮継手部材1の可撓性を利用して吸収させるように
してある。又、非金属製伸縮継手部材1を図示とは異な
るベロー形にして用いるようにしたものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
管継手装置の場合は、非金属製伸縮継手部材1の可撓性
により配管2a,2bの熱伸縮を吸収できるが、全周に
わたり一重構造であり、且つアスベストクロスを素材と
した場合は該素材の強度上の問題から、耐圧性が低く、
たとえば、最高で60KPa 程度であり、或る限られた圧
力の流体を流す配管の場合にしか使用できない、という
問題がある。
【0005】そこで、本発明は、非金属製伸縮継手部材
の耐圧性を向上させた管継手装置を提供しようとするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、配管と配管との間に可撓性を有する非金
属製伸縮継手部材を管状に成形して取り付けて配管の熱
伸縮を吸収させるようにしてある管継手装置において、
管状の非金属製伸縮継手部材を二重にして、その両端部
を配管に気密に取り付け、内外層の非金属製伸縮継手部
材間の空間部に、内層の非金属製伸縮継手部材に作用す
る内圧の半分の圧力を設定して封じ込んでなる構成とす
る。
【0007】内外層の非金属製伸縮継手部材間の空間部
に、内層の非金属製伸縮継手部材の内圧の半分の圧力が
封じ込めてあるので、該内層の非金属製伸縮継手部材に
は、内圧とその半分の外圧が作用することになり、実質
的には、内層は内圧の半分の圧力分だけ負担すればよい
ことになる。一方、外層の非金属製伸縮継手部材は、上
記内圧の半分の圧力と外側の大気圧との差分だけ負担す
ればよい。したがって、各層が負担する圧力は小さく抑
えられて全体として耐圧性を倍にできる。
【0008】又、内層の非金属製伸縮継手部材の内圧を
検知する圧力計と、内外層の非金属製伸縮継手部材間の
空間部の圧力を検知する圧力計と、該空間部に圧力を供
給する圧力供給ライン途中に設けた圧力調整弁と、上記
両圧力計からの信号を入力して上記内層の内圧の半分の
圧力値を求めると共に上記空間部内の圧力が上記内圧の
半分の圧力値になると上記圧力調整弁を閉じるようにす
る圧力コントローラとを備えた構成とすると、内層の内
圧が変動しても内外層間の空間部の圧力をその内圧の半
分に自動的に設定できる。
【0009】更に、非金属製伸縮継手部材をチューブ状
に成形し更にこれを管状に成形して二重にし、両端部を
配管に取り付けるようにすると、内外層間のシールが不
要となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0011】図1(イ)(ロ)は本発明の実施の一形態
を示すもので、本発明の管継手装置を用いる配管2aと
2bの端部にフランジ3を設け、管状に成形した非金属
製伸縮継手部材10と11を内外方向(径方向)に重ね
るようにして二重にし、内層と外層の各非金属製伸縮継
手部材10と11を、それぞれ弛みを有するようにし
て、配管2aと2bのフランジ3間に介在させ、該各非
金属製伸縮継手部材10,11の各両端部は外側へ折り
曲げて重ね合わせ、押えフランジ5を利用してフランジ
3にボルト12とナット13で締結し、且つ重ね合わせ
た内外層の非金属製伸縮継手部材10,11の両端にシ
ール材14を取り付けて両者間をシールさせるように
し、更に、外層の非金属製伸縮継手部材11の1個所に
開口15を設けて、該開口15の外側に、弁シート部1
7に弁体18をスプリング19により押し付けて弁閉状
態とするようにしてある封じ切り弁16を設け、内層の
非金属製伸縮継手部材10の内側に作用する内圧P1
対して、該内層の非金属製伸縮継手部材10と外層の非
金属製伸縮継手部材11との間の空間部20に、所要の
圧力P2 をかけて封じ込めておくようにする。
【0012】上記空間部20の圧力P2 は、配管2a,
2b内の圧力、すなわち、内層の非金属製伸縮継手部材
10に作用する内圧P1 の1/2の圧力(P2 =0.5
×P 1 )とし、外層の非金属製伸縮継手部材11の外側
の圧力をP3 (大気圧)とする。
【0013】なお、配管2a,2b内を流れる流体の圧
力がP1 であると、内層の非金属製伸縮継手部材10に
は、内圧P1 と外圧P2 (=0.5×P1 )がかかるの
で、実質的には、0.5×P1 分の内圧だけに耐え得る
材質のものを用いればよく、又、外層の非金属製伸縮継
手部材11には、内圧P2 と外圧P3 (大気圧)との差
分の圧力だけを負担することになるので、その圧力に耐
え得る材質のものを用いるようにする。
【0014】上記構成とした管継手装置で配管2aと2
bを接続した構成とすると、配管2aと2bの伸縮は、
介在させた内外2層の非金属製伸縮継手部材10,11
の可撓性により吸収することができる。この際、内層の
非金属製伸縮継手部材10には、内圧P1 が作用する
が、内外層の非金属製伸縮継手部材10,11間の空間
部20には、上記圧力P1 の半分の圧力P2 が封じ込め
てあり、更に、外層の非金属製伸縮継手部材11の外圧
3 は大気圧となっているため、二重構造とした内側の
非金属製伸縮継手部材10には、内圧P1 と外圧P
2 (=0.5×P1 )がかかった状態になり、したがっ
て、該非金属製伸縮継手部材10は、実質的に圧力P1
とP2 の差分、すなわち、0.5×P1 分の内圧だけに
耐え得ればよいことになる。一方、外層の非金属製伸縮
継手部材11には、同様に内圧P2 と外圧P3 (大気
圧)がかかった状態になり、したがって、該外層の非金
属製伸縮継手部材11は、圧力P2 とP3 の差分を負担
することになる。
【0015】このように、各層の非金属製伸縮継手部材
10と11が負担する圧力は、従来の一重構造の非金属
製伸縮継手部材が負担する圧力よりも小さく抑えながら
全体として耐圧性を2倍にすることができる。
【0016】上記実施の形態の場合は、内層の非金属製
伸縮継手部材10の内圧P1 を予め求め、このP1 の圧
力の半分の圧力P2 を、内外層の非金属製伸縮継手部材
10,11間の空間部20に作用させて封じ込めておく
ようにしているが、これを自動的に行わせるようにする
こともできる。
【0017】この場合は、図2に示す如く、配管2a,
2b内の流体の圧力P1 を検知する圧力計21と、上記
空間部20の圧力を検知する圧力計22を設け、且つ上
記空間部20へ圧力供給源23より圧力を供給する圧力
供給ライン24の途中に圧力調整弁25を設け、更に、
上記圧力計21からの検知圧力P1 の半分の圧力P
2(0.5×P1 )を求めて空間部20内の圧力がP2
となるまで圧力調整弁25に開指令を与えると共に空間
部20内の圧力がP2 になると圧力調整弁25に閉指令
を与えるようにしてある圧力コントローラ26を設けた
構成とする。
【0018】このようにすれば、常時配管2a,2b内
の圧力、すなわち、内層の非金属製伸縮継手部材10の
内圧P1 を圧力計21で検知してその信号が圧力コント
ローラ26へ入力されることにより、該圧力コントロー
ラ26では入力した圧力P1に基づきその半分の圧力P
2 が演算により求められると同時に、圧力計22からの
空間部20内の圧力値が上記求められた圧力P2 になる
まで圧力調整弁25に開指令が与えられることになる。
これにより圧力供給ライン24より空間部20内に圧力
が作用させられ、その圧力は圧力計22で検出されて圧
力コントローラ26へ入力されているので、圧力P2
なった時点で圧力計22からの信号に基づき圧力コント
ローラ26からの指令により圧力調整弁25が閉操作さ
れ、空間部20への圧力封じ込めが行われる。
【0019】内層の非金属製伸縮継手部材10の内圧P
1 が大きく変動するときは、その都度、圧力コントロー
ラ26からの指令により空間部20内の圧力は増減変更
されることになる。
【0020】次に、図3は本発明の実施の他の形態を示
すもので、内外層の非金属製伸縮継手部材10,11の
両端部を、図1のように外側へ折り曲げることなく配管
2a,2bのフランジ3に取り付けるようにした例を示
すものである。すなわち、配管2aと2bの各フランジ
3には、断面L字型としたリング状の押えフランジ27
を、筒状形成部28が対向するように各々シール材29
を挟んでボルト30とナット31にて気密に取り付ける
ようにし、該各押えフランジ27の筒状形成部28の外
周面に、内層の非金属製伸縮継手部材10と外層の非金
属製伸縮継手部材11の両端部を重ね合わせて嵌合さ
せ、更にその外側に、周方向に分割された押え部材32
を載せてボルト33にて締結するようにし、内外層の非
金属製伸縮継手部材10,11の両端重合部と押えフラ
ンジ27の筒状形成部28との間でシールさせるように
したものである。
【0021】又、図4は本発明の実施の更に他の形態を
示すもので、上記各実施の形態では、内外層の非金属製
伸縮継手部材10,11を別体とした場合を示している
が、チューブ状に成形された非金属製伸縮継手部材34
を、配管2a,2bの径に合わせて円筒状に折り曲げ
て、両端を気密に接合してなる構成とし、該チューブを
円筒状にしてなる非金属製伸縮継手部材34の両端部を
配管2aと2bのフランジ3に外側へ折り曲げて沿わ
せ、ボルト35とナット36にて気密に取り付けるよう
にしたものである。
【0022】この実施の形態によれば、内外層間の空間
部20のシール性の問題がないという利点がある。
【0023】なお、図4に示す非金属製伸縮継手部材3
4の両端部の配管フランジ3への取付け要領は、一例で
あり、図1(イ)や図3のようにして取り付けるように
してもよく、又、図3、図4において図2のように圧力
2 を自動的に設定できるようにしてもよく、その他本
発明の要旨を変更しない範囲内で種々変更を加え得るこ
とは勿論である。
【0024】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の管継手装置に
よれば、配管と配管との間に可撓性を有する非金属製伸
縮継手部材を取り付けて配管の熱伸縮を吸収させるよう
にする構成において、非金属製伸縮継手部材を配管の間
に二重にして取り付け、内層の非金属製伸縮継手部材の
内圧に対して、内外層の非金属製伸縮継手部材の間に形
成される空間部内の圧力を、半分に設定して封じ込んで
おくようにした構成としてあるので、配管の熱伸縮に対
しては可撓性を有する二重の非金属製伸縮継手部材によ
り吸収できるほかに、内層の非金属製伸縮継手部材に作
用する圧力は内圧と該内圧の半分の外圧であるため、実
質的に該内層の非金属製伸縮継手部材が負担する圧力は
上記内圧の半分の圧力で済み、又、外層の非金属製伸縮
継手部材に作用する圧力は、内層の非金属製伸縮継手部
材の内圧の半分の圧力が内圧で、外圧は大気圧となるこ
とから、該内圧と外圧(大気圧)との差分となり、した
がって二重の非金属製伸縮継手部材の各々が負担すべき
圧力を軽減できて、全体としての耐圧性を倍にすること
ができる、という優れた効果を奏し得られ、更に、内外
層の非金属製伸縮継手部材間の空間部に封じ込める圧力
を、内層の非金属製伸縮継手部材の内圧に基づいて自動
的に半分になるようにすることにより、配管内の圧力変
動時でも内層の非金属製伸縮継手部材が負担すべき圧力
を半分にできるという効果が得られ、又、非金属製伸縮
継手部材をチューブ状にしてこれを円筒状に成形して用
いることにより、内外層間の空間部のシールの必要がな
くせる、という効果も奏し得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の管継手装置の実施の一形態を示すもの
で、(イ)は要部を示す切断側面図、(ロ)は(イ)の
A部の拡大断面図である。
【図2】圧力設定を自動的に行わせるようにする場合の
概要図である。
【図3】本発明の管継手装置の実施の他の形態を示す要
部の切断側面図である。
【図4】本発明の管継手装置の実施の更に他の形態を示
す要部の切断側面図である。
【図5】従来の管継手装置の要部を示す切断側面図であ
る。
【符号の説明】
2a,2b 配管 3 フランジ 10 内層の非金属製伸縮継手部材 11 外層の非金属製伸縮継手部材 16 封じ切り弁 20 空間部 21 圧力計 22 圧力計 23 圧力供給源 24 圧力供給ライン 25 圧力調整弁 26 圧力コントローラ 34 非金属製伸縮継手部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配管と配管との間に可撓性を有する非金
    属製伸縮継手部材を管状に成形して取り付けて配管の熱
    伸縮を吸収させるようにしてある管継手装置において、
    管状の非金属製伸縮継手部材を二重にして、その両端部
    を配管に気密に取り付け、内外層の非金属製伸縮継手部
    材間の空間部に、内層の非金属製伸縮継手部材に作用す
    る内圧の半分の圧力を設定して封じ込んでなる構成とし
    たことを特徴とする管継手装置。
  2. 【請求項2】 内層の非金属製伸縮継手部材の内圧を検
    知する圧力計と、内外層の非金属製伸縮継手部材間の空
    間部の圧力を検知する圧力計と、該空間部に圧力を供給
    する圧力供給ライン途中に設けた圧力調整弁と、上記両
    圧力計からの信号を入力して上記内層の内圧の半分の圧
    力値を求めると共に上記空間部内の圧力が上記内圧の半
    分の圧力値になると上記圧力調整弁を閉じるようにする
    圧力コントローラとを備えた請求項1記載の管継手装
    置。
  3. 【請求項3】 非金属製伸縮継手部材をチューブ状に成
    形し更にこれを管状に成形して二重にし、両端部を配管
    に取り付けるようにする請求項1又は2記載の管継手装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102644824A (zh) * 2012-04-23 2012-08-22 西安交通大学 双金属复合管用球形膨胀节及加工方法
KR101271023B1 (ko) 2010-10-07 2013-06-04 비에이치아이 주식회사 비금속관용 고기밀성 벨로우즈
CN112901872A (zh) * 2021-02-04 2021-06-04 鸿川建设工程有限公司 一种压力管道连接结构及其连接方法

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