JP2002221294A - 曲管部の温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複雑な配管内を流体が通過する時に、微妙に伸
縮、振動、温度、圧力、衝撃力、変形等が配管に影響し
ている。配管して目的の場所に流体を輸送するには、曲
管部では特に流路が変化する。配管の曲管部では、流体
の温度、外気温度等により曲管部の内壁の温度と外壁の
温度の差で熱応力が生じて亀裂の原因となる。前記流体
の温度差と外気の温度差により常に配管に伸縮が生じ、
配管が劣化する原因となる。曲管部に発生する憂慮すべ
き微小なひび割れから重大な亀裂に至るものである。 【解決手段】曲管部１の周囲を碁盤目状２に区画して、
各区画には温度を検知するセンサーを設けると共に熱線
板３を配置し若しくは各区画に電磁板を配置し、各区画
の温度変化をセンサーで検知し若しくは前記区画には測
定基準となる基準針を設けて基準針間の距離の変化を検
知して、曲管部１の各区画の温度を常時監視して電流を
制御することにより、曲管部の温度を一定に保持するこ
とを特徴とする曲管部の温度制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明に係る曲管部の温度制
御装置は、配管の中を通して流体を目的の場所まで送る
必要がある場合、真っすぐな配管の所々に曲管部を設け
る事が必要になる場合があり、配管の所々に設けられる
曲管部では流体の脈動が生じ、流体は脈動しながら曲管
部を曲って流れるため流体が内壁に激しく衝突し、流速
が低下するので圧力が高くなる等配管内を流れる流体に
は曲管部によって複雑な現象が生じ、更に配管には熱応
力も加わって特に曲管部に目立って歪みが生じるのでこ
の歪みを矯正するために曲管部の温度制御装置を提供す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】配管内に流体を通過させる場合、やむを
得ず真っすぐな配管の所々に曲管部を設けることが必要
になる場合がある。配管の中に曲管部を多く設けている
場合は、配管の中を流れる流体が曲管部を通過する流路
は複雑になる。流路が複雑になればなるほど、曲管部を
流体が通過する前から流体は微妙に脈動する。特に流路
が変化する曲管部では流体は曲管の内壁に激しく衝突
し、流速が低下して流体の圧力が高くなり、配管内を流
れる流体は激しく変化するため脈動が著しく増幅される
傾向がある。

【０００３】配管の曲管部では、前記流体の複雑な変化
によって生じる脈動と配管の内外の温度差により熱応力
が働き常に配管が歪み、そこに亀裂が生じる原因となっ
ていると考えられる。温度の変化は配管に微妙な伸縮を
生じ、配管が劣化する原因になっていると言われてい
る。これらの曲管部に発生しやすい亀裂の原因を明らか
にしてその原因を抑制することが必要になっている。こ
れを怠れば、配管にひび割れが発生して、いつの間にか
憂慮すべき不足の事態を招くことがある。ひび割れの多
くは、曲管部に発生する亀裂である。配管内の流体の温
度は常に一定するものではなく、流体が流れる配管の内
壁と配管の外壁の温度差やそこに流れる流体自体の温度
差により配管の壁に伸縮の差となって熱応力が生じ、こ
れが配管の寿命に与える影響を無視することが出来な
い。このため、常に曲管部を監視し、曲管部の流体を制
御することが必要になる。

【０００４】特願２０００−４０４６９２の発明の名称
「曲管部の流体制御装置」は、かかる曲管部の衝撃を和
らげる目的で開発された曲管部の流体の流路を変化させ
て、衝撃を抑制するための装置である。この発明の課題
の解決手段は、曲管部の前では平行な羽根板を設けて流
体が曲管部の内壁に激しく当たらないよう流路を制御
し、更に配管内に回転板を設けて流体に回転を与えて流
体は渦巻き状になって曲管部を速やかに通過させる事が
出来るようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の発明においては
温度による熱応力の作用を抑制する事が出来ない。配管
内には流体を通過させる際に複雑な流路が形成され、配
管内を流体が通過する時に、微妙に伸縮、振動、温度、
圧力、衝撃力、変形等が配管に影響している。配管して
目的の場所に流体を輸送する場合、曲管部では特に流路
が激しい変化をする。このような場所での曲管部の歪み
は、流体の温度、外気温度等により曲管部の内壁の温度
と外壁の温度の差が生じて曲管部に生じる熱応力も加わ
って、亀裂の原因となる。

【０００６】配管内の流体の温度差が配管の寿命に影響
するものである。配管の曲管部では、流体の激しい衝撃
に加えて、流体の温度差と外気の温度差により常に配管
に伸縮が生じ、配管が劣化する原因となる。配管内の流
体の温度は常に一定するものではなく、流体を通す配管
の内壁と配管の外表面の温度差や曲管部を通過する流体
自体の温度差等により、配管の内外壁に発生する熱応力
が配管の寿命に与える影響を無視することは危険であ
る。何故なら配管の曲管部では、前記流体の脈動、流速
の遅速による圧力変化、温度変化により常に配管に生じ
る伸縮などにより、配管が早く劣化する原因になってい
るからである。

【０００７】本発明は、このような複雑な原因により配
管の曲管部に悪影響を及ぼす現象を監視して、目的の所
まで配管して流体を安全に輸送するため、流体の脈動と
流体の速度の低下により生じる流体の圧力の増加や流体
の温度変化及び気候による環境温度変化等が配管に及ぼ
す悪影響を防止して、いつの間にか憂慮すべき不足の事
態を招く曲管部のひび割れの発生を抑制し、いつ発生す
るかわからない亀裂の恐怖から配管全体の安全を守ろう
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る曲管部の温
度制御装置は、曲管部を複数の区画に区分して、その区
画に生じている曲管部の温度や曲管部の伸縮を検知し
て、これらの温度情報により各区画に設けた複数の熱線
板又は電磁板に通電して加温しつつ、そこの温度を監視
制御し、曲管部の温度変化による障害を抑制する構造を
有し、曲管部に発生する恐れがある熱応力を抑制して曲
管部の亀裂を防止するものである。

【０００９】請求項１に記載の発明は、曲管部の周囲を
碁盤目状に区画して、各区画には温度を検知する温度セ
ンサーを設けると共に熱線板若しくは電磁板を配置して
加温し、前記区画に設けた温度センサーで常時温度を検
知して、曲管部の各区画に設けた熱線板又は電磁板に通
す電流をセンサーの検知に基づいてコントロールするこ
とにより曲管部の温度を一定に保持する事を特徴とする
曲管部の温度制御装置である。

【００１０】請求項２に記載の発明は、曲管部の周囲を
碁盤目状に区画して、その所々に測定基準となる基準針
を設け、基準針間の距離を測定することにより配管の曲
管部に発生する熱応力により生じる配管の伸縮を測定し
て熱線板又は電磁板を制御する構造を有する事を特徴と
する請求項１に記載の曲管部の温度制御装置である。

【００１１】請求項３に記載の発明は、熱線板にはニク
ロム線の回路を設けた事を特徴とする請求項１に記載の
曲管部の温度制御装置である。

【００１２】請求項４に記載の発明は、曲管部の周囲を
碁盤目状に区画して、各区画に温度センサーを配置し、
センサーの検知により熱線板又は電磁板に通電するよう
制御することを特徴とする制御盤を設けたことを特徴と
する請求項１に記載の曲管部の温度制御装置である。

【００１３】請求項５に記載の発明は、曲管部の周囲を
碁盤目状に区画して、その所々に測定基準となる基準針
を設け、基準針間の距離を測定することにより配管の曲
管部の熱応力により生じる配管の伸縮を検知して熱線板
又は電磁板に通電する制御盤を有する事を特徴とする請
求項１に記載の曲管部の温度制御装置である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係る曲管部の温度制御装
置の技術思想は、実施例において次に記載のように実現
されている。

【００１５】実施例１においては、曲管部の周囲を碁盤
目状に区画して、各区画には温度を検知するセンサーを
設けると共に熱線板若しくは電磁板を配置してある。前
記区画に設けたセンサーで各区画の温度を検知して熱線
板若しくは電磁板に通す電流をコントロールすることに
より曲管部の温度を一定に保持しようとするするもので
ある。

【００１６】実施例２においては、曲管部の周囲を碁盤
目状に区画して、その所々に設けた基準針間の距離を測
定することにより熱応力により生じる配管の伸縮を測定
して熱線板を制御する構造を有するものである。

【００１７】熱線板にはニクロム線の回路を設け若しく
は各区画に電磁板を設けて電磁板により電磁波を利用し
て加温する事が出来るようにする。

【００１８】監視制御盤は、各区画に配置した温度セン
サーの検知、若しくは測定基準針の距離の変化の検知に
より、熱線板又は電磁板に通電するよう制御するもので
ある。

【００１９】

【実施例】添付図面は、本発明に係る曲管部の温度制御
装置の実施例について図示している。図１は、曲管部を
碁盤目状に区画し温度制御装置を設けた配管の側面図、
図２は、熱線板の平面図、図３は、曲管部に測定基準と
なる基準針を設けた側面図、図４は、監視制御システム
概念図、図５は、曲管部の流体の流れを示す概念図、図
６は、配管の内壁と表面に発生する熱応力を示す概念図
それぞれ示すものである。

【００２０】実施例１ 図１、図２、図４を参照して説明すれば、実施例１にお
いては、曲管部１の周囲に碁盤目状の区画２を設け、各
区画には番号を付し、温度センサーを配置すると共に熱
線板３を配置してある。前記区画に設けた温度センサー
で第何番の区画の温度を検知して、その区画に設けた熱
線板に通電することにより曲管部の温度を一定に保持し
ようとするするものである。熱線板３には各極に端子が
５が設けられ、各端子にセンサーの検知により監視制御
盤７からの指令で通電される。熱線板はニクロム線を渦
巻き状にしてあり、通電により熱線板の周囲には熱線の
及ぶ範囲４が形成されて、検知された区画が加温される
ものである。

【００２１】熱線板３にはニクロム線を渦巻き状に配線
した回路を設けているが、各区画の温度は前記の熱線板
若しくは各区画に電磁板を設置して電磁波により加温し
制御する構造にする事も出来る。

【００２２】曲管部の周囲には碁盤目状に区画してある
ので、どの区画の温度が異常を示しているか、温度セン
サーの検知により監視制御盤７で常時監視制御する。

【００２３】実施例２ 図３、図４を参照して説明すれば、実施例２において
は、曲管部の周囲を碁盤目状に区画して、その所々に番
号を付して設けた基準針６を設け、第何番と第何番の基
準針間の距離を測定することにより熱応力により生じる
配管の伸縮を検知して、監視制御盤７より熱線板若しく
は電磁板に通電し温度を制御する構造を有するものであ
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、請求項１から請求項５の各項
に記載の構成により、次に記載の効果を奏するものであ
る。

【００２５】曲管部の温度を温度センサー検知して、制
御盤の指令で熱線板又は電磁板に通電して加温する構造
により、曲管部の内壁と外壁間の温度差を矯正して温度
変化が曲管部の内外壁に及ぼす悪影響を予防する事が出
来る。配管の曲管部に本発明装置を設置して、流体の温
度変化や気候による温度変化を常時監視制御する事によ
り、そこに発生している熱応力により生じる恐れがある
亀裂の発生を抑制することが出来る。

【００２６】本発明は、曲管部を複数の区画にして、そ
れぞれに温度センサーと熱線板を配置し若しくは電磁板
を配置して、曲管部全体の熱による歪みを常時監視制御
することにより、配管に生じる熱応力を抑制して、配管
を亀裂から守り、配管の長寿命化を達成出来るものであ
る。

【００２７】前方に曲管部を有する配管内に流れる流体
は、脈動、遅速、熱応力発生等の配管に与えるストレス
から生じていると考えられる。本発明は、配管の熱応力
が生じることにより配管に加わる無理を抑制する事が出
来る。それにより配管全体の安全を守り、本発明は特に
曲管部に装置して、亀裂が発生しやすい曲管部を守るこ
とが出来る。

【００２８】配管内に流体を通過させる時、複雑な流路
の配管を流体が通過する時に、微妙に伸縮、振動、温
度、圧力、衝撃力、変形等が発生している配管を通して
目的の場所に流体を輸送するには、配管の所々に曲管部
を設けることが必要になる。この場合、曲管部は特に流
路が大きく変化する部位であって、熱応力により生じる
障害が現れ易いところである。そのため曲管部を碁盤目
状に区画して、熱線板又は電磁板と温度センサー、若し
くは基準針を各所に配置し、基準針の距離を測定し、温
度センサーで検知した温度を検知して、熱線板又は電磁
板に通電して温度差により配管に発生する障害を抑制す
るよう制御盤により常時監視することにより、曲管部の
流体の温度、外気温度等により曲管部の内壁の温度と外
壁の温度の差を少なくするよう是正し、曲管部の温度差
によって生じる熱応力を抑制して亀裂の原因を除去する
ことが出来る。配管内の流体の温度差の影響を抑制し
て、配管の劣化を予防し配管の寿命を永く維持すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】曲管部を碁盤目状に区画し温度制御装置を設け
た配管の側面図

【図２】熱線板の平面図

【図３】曲管部に測定基準となる針を設けた側面図

【図４】監視システム概念図

【図５】曲管部の流体の流れを示す概念図

【図６】配管の内壁と表面に発生する熱応力を示す概念
図

【符号の説明】

１．．．曲管部 ２．．．区画 ３．．．熱線板 ４．．．熱線の及ぶ範囲 ５．．．端子 ６．．．基準針 ７．．．監視制御盤

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】曲管部の周囲を碁盤目状に区画して、各区
   画には温度を検知するセンサーを設けると共に熱線板又
   は電磁板を配置して加温し、前記区画に設けたセンサー
   で温度を検知して、曲管部の各区画に設けた熱線板又は
   電磁板に通す電流をセンサーの検知に基づいてコントロ
   ールすることにより曲管部の温度を一定に保持すること
   を特徴とする曲管部の温度制御装置。
2. 【請求項２】曲管部の周囲を碁盤目状に区画して、その
   所々に測定基準となる基準針を設け、基準針間の距離を
   測定することにより配管の曲管部に発生する熱応力によ
   り生じる配管の伸縮を測定して熱線板又は電磁板を制御
   する構造を有する事を特徴とする請求項１に記載の曲管
   部の温度制御装置。
3. 【請求項３】熱線板にはニクロム線の回路を設けた事を
   特徴とする請求項１に記載の曲管部の温度制御装置。
4. 【請求項４】曲管部の周囲を碁盤目状に区画して、各区
   画に温度センサーを配置し、温度センサーの検知により
   熱線板又は電磁板に通電するよう制御することを特徴と
   する制御盤を設けたことを特徴とする請求項１に記載の
   曲管部の温度制御装置。
5. 【請求項５】曲管部の周囲を碁盤目状に区画して、その
   所々に測定基準となる基準針を設け、基準針間の距離を
   測定することにより配管の曲管部の熱応力により生じる
   配管の伸縮を検知して熱線板又は電磁板に通電する制御
   盤を有する事を特徴とする請求項１に記載の曲管部の温
   度制御装置。