JP2003294883A - 二重配管構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外管内に内管を配設した二重配管構造におい
て、曲げ管や分岐管があっても、内管の支持手段の施工
を容易にする。 【解決手段】二重配管構造は、外管３０内に内管２０が
配設された二重配管２５を有する。内管を外管との間に
間隙をもって支持する支持部材１０を周方向複数箇所に
設ける。この支持部材は外管壁を貫通し外管に溶接部４
０で溶接されている。外管は、Ｕボルト１４とナット１
５で架台６０に固定されている。架台は、床８0二固定
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は外管内に内管を配設
した二重配管構造に係り、特に使用済核燃料再処理施設
や放射性廃棄物処理施設あるいは原子力発電施設などに
用いる二重配管構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】使用済核燃料処理施設や放射性廃棄物処
理施設などの配管系に用いられる二重配管構造の例が、
特開平９−５４１８９号公報に開示されている。二重配
管では、配管の内側に他の配管を配置し、内側の配管
（以下、内管）を外側の配管（以下、外管）に対して一
定のすきまを保持して支持している。

【０００３】上記公報では、二重配管の内管の支持を容
易にするため、外周に支持構造を持つ環状の部材を内管
の支持構造物とし、この環状の支持構造物の内側に内管
を通し、それらを外管内部に設けて内管を支持してい
る。さらに、溶接部を少なくするとともに、施工手順を
簡単にするため複数の支持構造物を所定の間隔をおいて
ワイヤで連結している。ワイヤの片側は固定し、他端を
引っ張って各支持構造物を適切な位置に設置している。
また、施設運転時に高温になる配管は、配管の自重が付
加する方向以外の配管と架台もしくは架構の間のいずれ
かの箇所に間隙を設ける必要がある。そこで、支持構造
物を切断したりあるいは間隙に薄板を挿入し溶接して、
間隙量を調節している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載の二重
配管構造では、環状の各支持構造物を内管の外周の管軸
方向に沿って引張り、ワイヤの長さによって位置決めし
ていたので、直線的な配管系では所定の位置に各支持構
造物を設置することができるが、曲げ管や分岐部を複数
有する複雑な配管系では、位置決めが困難であった。こ
れは、配管系に曲げ管が複数あると、曲げ管の曲率次第
で環状の支持構造物が内管外周の管軸方向に沿って滑る
ことができない事態を引き起こす恐れがあるからであ
る。

【０００５】また、分岐管が複数存在する配管系では、
分岐部では環状の支持構造物を通すことができないの
で、分岐部ごとにワイヤを固定する箇所を設けなければ
ならず、支持構造が複雑になる。とくに、分岐管と分岐
管の間の二重配管は、片方の分岐管の施工前に支持構造
物を設置しなければならず、施工手順が複雑となる。

【０００６】ところで、原子力発電施設等の配管系の設
計に当たっては、配管系の固有振動数や発生応力が所定
の範囲の値となるように設計されるから、内管の支持構
造物は設計法にしたがった間隔で配置される。運転前検
査や定期検査を容易にするため、支持構造物の構造は、
二重配管を施工した後でも内管の支持間隔を容易に確認
できる構造が望ましい。上記公報に記載のものは内管の
支持構造物が外管の内部にしかなく、二重配管施工後に
内管支持間隔の検査が必要になっても外管の外側から内
部の支持間隔を確認することができない。

【０００７】さらに、配管系が使用される施設を運転し
た時に高温になる配管などでは間隙量を管理する必要が
ある。そのため、従来支持構造物を切断したりあるいは
間隙に薄板を挿入して間隙量を調節している。この間隙
量の調節は切断機や溶接機を使用する大掛かりな作業と
なり、設計変更に対する対応を困難にしている。

【０００８】本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなさ
れたものであり、その目的は、二重配管の配管作業を容
易にすることにある。本発明の他の目的は、配管系の施
工状態を容易に確認できるようにすることにある。本発
明のさらに他の目的は、二重配管の間隙量の調整を容易
にすることにある。そして本発明は少なくともこれらの
目的のいずれかを達成することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の特徴は、外管内に内管が配設された二重配管
を有する二重配管構造において、内管を外管との間に間
隙をもって支持する支持部材を周方向複数箇所に設け、
この支持部材は外管壁を貫通し外管に固定されているも
のである。

【００１０】そしてこの特徴において、外管を保持する
枠型に形成した架構を設け、支持部材は一端がこの架構
に接するかもしくは所定隙間をもって位置すしてもよ
く、支持部材はボルトであり、このボルトを外管にダブ
ルナットで保持することにより支持構部材の外管への挿
入量を調節可能にしてもよい。また、支持部材は二重ボ
ルト構造であり、架構との間に形成される隙間を調整可
能にしてもよく、支持部材は周方向に４ケ所設けられ、
下側に位置するものを除く周方向３ケ所の支持部材は内
管との間に所定隙間を形成するようにしてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、図１
ないし図３を参照しながら説明する。二重配管が直管の
場合を例にする。図１は、本発明に係る二重配管構造の
斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面における断面図
である。図３は、二重配管の外管開口部の斜視図であ
る。

【００１２】二重配管２５は、外管３０と内管２０を有
している。内管２０は外管３０の内部に収容される。二
重配管２５を支持するために、外管３０の外側に床ある
いは壁等の固定壁８０に固定した角型鋼材の架台６０を
設けている。架台６０には、Ｕボルト（第５の支持手
段）１４が取り付け可能になっている。外管３０の周囲
にＵボルト１４を巻いて架台６０に載せ、Ｕボルト１４
をナット１５で締め付ける。

【００１３】内管２０は外管３０を貫通しており、内管
２０は支持構造物（第１の支持手段）１０により、外管
３０内で位置決めされる。支持構造物１０は周方向４ケ
所略９０ピッチで設けられている。支持構造物１０は平
板状をしており、一端部は外管３０を突き抜けている。
内管２０の支持構造物１０を外管３０に、以下の様に固
定する。

【００１４】外管３０の軸方向のＵボルト巻回部間に、
図３に示す矩形状の外管開口部５０を形成する。そし
て、内管の支持構造物１０をこの開口部５０から突き抜
けるか略外管３０の外周面まで突き出させる。内管２０
が外管３０の略中心部に位置するように下側の支持構造
物１０を位置決めし、その状態で下側の支持構造物１０
を外管３０に溶接部４０で溶接する。図２に示すよう
に、他の３ケの支持構造物１０は、内管２０とわずかに
間隔をあけた状態で外管３０に溶接部４０で溶接する。

【００１５】本実施例によれば、外管３０の内側に内管
２０を位置決めした後に、外管３０の外側から外管開口
部５０を経て外管３０内部に支持構造物１０を挿入し、
外管３０を固定する。したがって、曲げ管や分岐管が複
数有する複雑な配管系であっても施工手順が複雑化する
ことがない。支持構造物１０を溶接により外管に固定す
るときは、外管３０の外側から溶接するので、溶接線を
外管３０の外側から検査できる。また、支持構造物１０
と外管３０が十分に固定されているかを、二重配管施工
後でも確認できる。さらに、支持構造物１０の間隔を調
査するだけで、内管２０の支持間隔Ｌ１を外管３０の外
側から確認できる。

【００１６】本発明の他の実施例を、図４及び図５によ
り説明する。本実施例は上記実施例と異なり、架台とＵ
ボルトの代わりに、架構を門型にして架構と支持構造物
で外管を位置決めしている。なお、図４は二重配管構造
の斜視図であり、図５は同図のＢ−Ｂ矢視断面図であ
る。

【００１７】本実施例では、角型の鋼材で門型に組まれ
た架構７０を設けている。架構７０には横部材が渡され
ており、外管３０を保持する矩形の保持部を形成する。
架構７０の下端部を床等の固定壁８０に固定する。周方
向４箇所に設けた支持構造物の中の下側の支持構造物
（第２の支持手段）１１により、内管２０が略外管３０
の中心部に位置するように位置決めする。外管３０内に
内管２０が位置決めされた状態で、支持構造物１１を溶
接部４０で溶接する。なお、この溶接作業中に内管２０
を外管３０内に挿入する必要が無いことはいうまでもな
い。その他の支持手段１２を開口部５０から挿入した状
態で外管３０を架構７０に載せる。下側の支持構造物１
１を除く残りの３ケの支持構造物１１を、溶接部４０で
溶接する。その際、内管２０と支持構造物１１とで形成
される隙間が、略同じ隙間９８になるように支持構造物
１１を外管３０に溶接する。

【００１８】ところで、下側を除く３ケの支持構造物１
１は、架構７０との間で所定隙間を形成するように予め
設定している。したがって本実施例によれば、支持構造
物１１と架構７０を用いることにより、内管２０と外管
３０の双方を架構７０で支持することができる。内管２
０と外管３０の双方を、設計上同位置で支持可能な場合
に有効である。特に、内管２０と外管３０の口径差が小
さいときには、配管の振動特性を支配する断面特性や架
構と支持構造物の支持位置間隔を、内管２０と外管３０
とでほぼ同じにすることができる。これにより、耐震設
計に用いる振動解析において、内管と外管の振動特性を
似たものにできる。したがって、１つの支持構造物で内
管２０と外管３０の双方を支持することが可能になり、
配管構造を簡素化できる。さらに内管と外管の軸方向支
持位置が同じであるから、振動解析の入力作業を低減で
きる。

【００１９】本発明のさらに他の実施例を、図６ないし
図９により説明する。本実施例では、上記各実施例とは
異なり、外管に固定した支持構造物の代わりに、半径方
向位置を調整できるボルトを用いて内管を位置決めおよ
び支持している。なお、図６は二重配管構造の斜視図で
あり、図７は図６中のＣ−Ｃ矢視断面図、図８は第３の
支持構造物を取付ける前の外管の斜視図、図９は第３の
支持手段１２であるボルトの正面図である。

【００２０】図８に示すように外管３０の周方向複数箇
所に軸方向に間隔をおいて、ねじ穴５１を形成する。本
実施例では周方向４箇所にねじ穴５１を形成している。
内管２０が外管３０のほぼ中心に位置するところまで、
下側のねじ穴５１にボルト１２をねじ込む。その他のね
じ穴５１には、内管２０とボルト１２との間で形成され
る隙間が所定隙間９７になるように、外管３０の内側Ｌ
２の位置までボルト１２をねじ込む。外管３０が架台６
０にＵボルト１４およびナット１５で固定されているこ
とは、図１に示した実施例と同様である。

【００２１】各ボルト１２は、外管３０の外側からダブ
ルナット９５でその半径方向位置を保持される。ダブル
ナット９５の代わりにシングルナットを用いてもよい
が、ダブルナットを用いれば、ボルト１２を外管３０へ
固定しなくてもダブルナットにより容易に位置決めでき
る。

【００２２】一般に原子力発電施設や燃料再処理施設な
どにおいては、内管とその支持構造物との間に間隙を形
成する必要がある場合があり、この間隙量は所定の範囲
に定められている。本実施例によれば、ボルト１２のね
じ込み角度を変えることにより支持手段１２と内管２０
の間の間隙量９７を外管３０の外側から容易に調節する
ことができる。また、ダブルナット９５を用いることに
より、二重配管施工後も間隙量９７を調整することがで
きる。さらに、ダブルナット９５が外管３０の外側にあ
るので、ダブルナットとボルトのトルクを調査すれば、
ボルトが外管に十分固定されているか否かを外管３０の
外側から確認できる。

【００２３】本発明のさらに他の実施例を、図１０及び
図１１により説明する。本実施例は図４に示した実施例
と図６に示した実施例とを組み合わせたものである。な
お、図１０は図５と同様の二重配管構造の軸直角断面図
であり、図１１はその二重配管構造に用いる支持手段の
斜視図である。

【００２４】Ｕボルトで外管を保持する代わりに、図１
１に示した第４の支持手段である特殊ボルト１３を外管
３０に取り付け、この特殊ボルト１４の長さを調整し
て、架構７０に形成した枠に外管３０を保持している。

【００２５】すなわち、図１０に示すように特殊ボルト
１３の外管３０への挿入量Ｌ３と、特殊ボルト１３の外
管３０と架構７０との間の長さＬ４の双方を調節できる
ようにしている。特殊ボルト１３は、図１１に詳細を示
すように、口径の異なる大小２個のボルト１３ａ、１３
ｂを有している。大径のボルト１３ｂの一端面にねじ穴
９６を形成する。小径のボルト１３ａはこのねじ穴９６
に螺合する。大径のボルト１３ｂの外周に形成したねじ
は、外管３０に形成したねじ穴に螺合する。

【００２６】大径のボルト１３ｂに小径のボルト１３ａ
を螺合した状態で、外管３０に特殊ボルト１３をねじ込
む。内管２０が外管３０のほぼ中央に位置するように位
置決めして、下側の特殊ボルトをダブルナット９５で固
定する。残りの特殊ナット１３については、内管２０と
の間で所定隙間９８が形成されるように外管からの突き
出し量Ｌ３を調整し、ダブルナット９５で特殊ボルト１
３をロックする。架構７０に対しても同様に位置決めす
る。その際、下側の特殊ボルト１３は予め所定量だけ小
径のボルト１３ａを大径のボルト１３ｂから突き出して
おく。残りの特殊ボルト１３については、架構７０との
間に形成される隙間が所定隙間１３となるように、外管
３０からの突き出し量Ｌ４を調整する。小径のボルト１
３ａの位置固定には、ダブルナット９４を用いる。２種
のダブルナット９５、９４の位置を変更すれば、容易に
突き出し量Ｌ３、Ｌ４を調節できる。したがって、本実
施例によれば、特殊ボルト１３と内管２０との間の間隙
量９８と、特殊ボルト１３と架構７０の間の間隙量９９
を調節することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、二重配管の施工後に、
内管の支持間隔及び支持手段の固定手段を外管の外側か
ら確認することができるので、曲げ管や分岐管が複数存
在する配管系においても施工が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る二重配管構造の一実施例の斜視図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】図１に示した二重配管構造に用いる外管の斜視
図である。

【図４】本発明に係る二重配管構造の他の実施例の斜視
図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図６】本発明に係る二重配管構造のさらに他の実施例
の斜視図である。

【図７】図６のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図８】図６に示した二重配管構造に用いる外管の斜視
図である。

【図９】図６に示した二重配管構造に用いるボルトの正
面図である。

【図１０】本発明に係る二重配管構造のさらに他の実施
例の斜視図である。

【図１１】図１０に示した二重配管構造に用いる特殊ボ
ルトの斜視図である。

【符号の説明】

１０…支持構造物（第１の支持手段）、１１…支持構造
物（第２の支持手段）、１２…ボルト（第３の支持手
段）、１３…特殊ボルト（第４の支持手段）、１４…Ｕ
ボルト（第５の支持手段）、２０…内管、２５…二重配
管、３０…外管、４０…固定手段、５０…外管開口部、
５１…ねじ穴、６０…架台、７０…架構、８０…固定
壁、９０…ネジ山、９５…ダブルナット、９６…ねじ
穴、９７…ボルトと内管の間隙量、９８…特殊ボルトと
内管の間隙量、９９…特殊ボルトと架構の間隙量、Ｌ１
…内管の支持間隔、Ｌ２…ボルトの外管への突き出し
量、Ｌ３…ボルトの外管外部長さ。

フロントページの続き (72)発明者 前田 敏雄 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 Ｆターム(参考） 3H023 AA05 AB03 AC08 AC61 3H111 AA01 BA01 CA13 CA15 CA16 DB10 DB13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外管内に内管が配設された二重配管を有す
   る二重配管構造において、前記内管を前記外管との間に
   間隙をもって支持する支持部材を周方向複数箇所に設
   け、この支持部材は前記外管壁を貫通し外管に固定され
   ていることを特徴とする二重配管構造。
2. 【請求項２】前記外管を保持する枠型に形成した架構を
   設け、前記支持部材は一端がこの架構に接するかもしく
   は所定隙間をもって位置することを特徴とする請求項１
   に記載の二重配管構造。
3. 【請求項３】前記支持部材はボルトであり、このボルト
   を前記外管にダブルナットで保持することにより支持構
   部材の外管への挿入量を調節可能にしたことを特徴とす
   る請求項１または２に記載の二重配管構造。
4. 【請求項４】前記支持部材は二重ボルト構造であり、前
   記架構との間に形成される隙間を調整可能にしたことを
   特徴とする請求項２に記載の二重配管構造。
5. 【請求項５】前記支持部材は周方向に４ケ所設けられ、
   下側に位置するものを除く周方向３ケ所の支持部材は前
   記内管との間に所定隙間を形成したことを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれか１項に記載の二重配管構造。