JP2009228687A - Pipe supporting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配管の自重を支え、かつ配管の熱変位(熱移動)を吸収するように支持するための配管支持装置に関する。 The present invention relates to a pipe support device for supporting the weight of a pipe and supporting the pipe so as to absorb thermal displacement (heat transfer) of the pipe.
化学プラントや原子炉などの生産設備で使用される配管は、天井壁などの固定壁から所定の間隔をおいて配管支持装置で支持され、所望の長さずつ順次継ぎ足して接続される。 Pipes used in production facilities such as chemical plants and nuclear reactors are supported by a pipe support device at a predetermined interval from a fixed wall such as a ceiling wall, and are sequentially connected by a desired length.
特に配管支持装置は、配管の自重に耐えつつ、配管内を流通する流体の温度による配管の熱変位に対処できるものでなければならない。配管支持装置で配管の熱変位を拘束すると、熱変位による反力が配管支持装置自体や配管に働くことになる。 In particular, the pipe support device must be able to cope with the thermal displacement of the pipe due to the temperature of the fluid flowing through the pipe while withstanding the weight of the pipe. When the thermal displacement of the pipe is restrained by the pipe support device, a reaction force due to the thermal displacement acts on the pipe support device itself or the pipe.
そのため、従来の配管支持装置としては、配管の熱変位に追従してこれを吸収するようにしたものや、配管の熱変位を拘束して反力に耐えうるようにしたものがある。 For this reason, conventional pipe support devices include those that follow and absorb the thermal displacement of the pipe, and those that can resist the reaction force by restraining the thermal displacement of the pipe.
例えば、図2に示すような配管の熱変位に追従するタイプの配管支持装置31では、天井壁32に固定金具33を取り付け、その固定金具33からラグプレート34を吊り下げ、ラグプレート34とハンガロッド35とをピン継手36で連結し、ハンガロッド35の先端に取り付けた把持具37で配管38を把持している。
For example, in a
この配管支持装置31では、配管38の熱変位を、ハンガロッド35を長くしてハンガロッド35の傾き(ハンガロッド35を揺動させること)で吸収させていた。
In the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。 The prior art document information related to the invention of this application includes the following.
しかしながら、従来の配管支持装置31では、配管38の熱変位が大きい場合や、配管38の配置上ハンガロッド35を長くできない場合、ハンガロッド35の傾きが大きくなり、鉛直方向に配管38を変位させる力が発生する。
However, in the conventional
このため、従来の配管支持装置31では、配管38が持ち上がったりして配管支持装置31自体や配管38に応力が加わりやすく、配管支持装置31や配管38が損傷したり、配管支持装置31や配管38の寿命が短くなったりするなどの問題がある。
For this reason, in the conventional
そこで、本発明の目的は、配管の熱変位を拘束せず、熱変位が大きくても熱変位を吸収する配管支持装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a piping support device that does not restrain the thermal displacement of the piping and absorbs the thermal displacement even when the thermal displacement is large.
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、高温流体を移送する配管を天井壁などの固定壁から支持するための配管支持装置において、上記配管と上記固定壁との間に、一端部が上記配管に固定支持され、他端部が上記固定壁に対して上記配管の熱変形移動を許容させるように走行自在に構成した配管支持部材を設けた配管支持装置である。
The present invention has been devised to achieve the above object, and the invention of
請求項2の発明は、上記配管支持部材は、上記固定壁に設けられた走行軌道と、その走行軌道上に走行自在に支持された走行体と、その走行体に基端部が取り付けられ、他端部が上記配管に連結された支持アームとから構成された請求項1記載の配管支持装置である。
In the invention of
請求項3の発明は、上記支持アームは、上記走行体に連結される上部アームと、その上部アームにピン継手により連結され、上記配管の熱変形移動方向に揺動自在に支持させて上記配管に取り付けられた下部アームとを備えると共に、その下部アームに取り付けられ、上記配管の上記固定壁側への移動を緩衝するダンパ部材を有する請求項2記載の配管支持装置である。 According to a third aspect of the present invention, the support arm is connected to the traveling body by an upper arm, and is connected to the upper arm by a pin joint so as to be swingably supported in the direction of thermal deformation of the pipe. And a lower arm attached to the lower arm, and a damper member attached to the lower arm and buffering the movement of the pipe toward the fixed wall.
本発明によれば、配管の熱変位を拘束せず、熱変位が大きくても熱変位を吸収できる。 According to the present invention, the thermal displacement of the pipe is not constrained, and the thermal displacement can be absorbed even if the thermal displacement is large.
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1(a)は本発明の好適な実施形態を示す配管支持装置の正面側(配管の軸方向)から見た部分横断面図、図1(b)はその1B−1B線部分断面図である。 Fig.1 (a) is the fragmentary sectional view seen from the front side (the axial direction of piping) of the piping support apparatus which shows suitable embodiment of this invention, FIG.1 (b) is the 1B-1B line | wire partial sectional view. is there.
図1(a)および図1(b)に示すように、本実施形態に係る配管支持装置1は、高温流体(加熱流体)を移送する配管2と天井壁などの固定壁3との間に、一端部が配管2に固定支持され、他端部が固定壁3に対して配管2の少なくとも軸方向に対する熱変形移動を許容させるように走行自在に構成した配管支持部材4を設けたものである。この配管支持装置1は、配管支持部材4と、後述する配管把持具22とからなる。
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, a
配管支持装置1は、固定壁3の壁面に沿った方向(長手方向や斜め方向など)に、所定の間隔をおいて設けられる。高温流体としては、水、水蒸気、液体Naなどがある。配管2はSUSなどの金属で形成される。配管2としては、ボイラ、復水器、蒸気熱交換器などの伝熱管や、原子炉の1次系配管、2次系配管などが挙げられる。
The
ここで、熱変形移動を許容させるとは、配管2内を流通する流体の温度やその温度変化、あるいは配管2内に流体を流す場合と流さない場合などにより、配管2が熱膨張・熱収縮することで配管2が熱変位しても、配管支持装置1自体や配管2に応力が加わらないようにさせることをいう。
Here, allowing the heat deformation movement means that the temperature of the fluid flowing through the
より詳細には、配管支持部材4は、固定壁3の下部に設けられて配管2の軸方向に沿って形成された走行軌道5と、その走行軌道5上に走行自在に支持された走行体としてのスライドプレート6と、そのスライドプレート6に基端部が取り付けられ、他端部が配管2に連結される支持アーム7とを主に備えて構成される。本実施形態では、コンクリート壁の表面に設ける固定壁3として鋼製のものを用いた。
More specifically, the
固定壁3の下面には、走行軌道5が区画形成されると共に、スライドプレート6が収容されるケーシング8が固定金具9により取り付けられる。ケーシング8は、配管2の軸方向が長手方向となるように形成されると共に、その下部中央に配管2の軸方向に沿って開口部10が形成されて外観がほぼ角形に形成される。
A
開口部10の両側には、スライドプレート6を配管2の軸方向(開口部10の長手方向)に沿って案内するガイド11,11が設けられる。これらガイド11,11、ケーシング8の内底面、両側の内側壁により、ケーシング8内に走行軌道5が区画形成される。
On both sides of the
スライドプレート6の下面の両側には、ガイド11,11をまたいで走行軌道5上にスライドプレート6を走行させるための転動体12がそれぞれ設けられる。本実施形態では、転動体12として、球状のコロ13を配管2の軸方向に沿って複数個(図1(a)および図1(b)では3個)並べたものを用いた。
On both sides of the lower surface of the
両側の転動体12間の距離L1は、スライドプレート6を配管2の軸方向と交差する方向(図1(a)および図1(b)では左右方向)にスライド可能に設けるため、ガイド11,11間の距離L2よりも長くする。
The distance L1 between the
支持アーム7は、基端部がスライドプレート6の下面中央に吊り下げられて固定される。この支持アーム7は、スライドプレート6に連結固定される上部アームとしてのラグプレート14と、そのラグプレート14にピン継手15により連結され、配管の熱変形移動方向に揺動自在(本実施形態では、配管2の軸方向に揺動自在)に支持させて配管2に取り付けられる下部アームとしてのハンガロッド16と、そのハンガロッド16の上部に取り付けられ、配管2の固定壁3側(図1(a)および図1(b)では鉛直上方向)への移動を緩衝して吸収するダンパ部材17とを備える。
The support arm 7 is fixed with its base end suspended from the center of the lower surface of the
ピン継手15は、ラグプレート14の下方と両側を覆うU字形に形成されたクレビス18と、これらラグプレート14とクレビス18を締結するボルト19およびナット20とからなる。ダンパ部材17は、ケース内に圧縮スプリング21を収容したスプリングハンガである。ハンガロッド16の下端部である先端部には、配管2を両側から把持する二つ割りの配管把持具22が取り付けられて固定される。
The
ラグプレート14中心(スライドプレート6)のスライド可能範囲は、図1(a)および図1(b)の例では、配管2の軸方向でXであり、配管2の軸方向と交差する方向でYである。このスライド可能範囲は、あらかじめ設計段階で、配管系の熱変位解析を行って決定しておく。
The slidable range at the center of the lug plate 14 (slide plate 6) is X in the axial direction of the
本実施形態の作用を説明する。 The operation of this embodiment will be described.
配管2内に高温流体を流通させて移送すると、配管2が主に軸方向に熱膨張する(配管2の軸方向に対して斜めの方向にも若干熱膨張する)ことで、伸びて熱変位する。このとき、配管支持装置1では、配管2と固定壁3との間に配管支持部材4を設けているため、転動体12を有するスライドプレート6がケーシング8内を配管2の軸方向に沿って小さな力でスライドする。すなわち、配管支持装置1は、スライドプレート6が配管2の小さな熱変位にも直ちに追従して走行軌道5上を走行することで、配管2の熱変位を吸収できる。
When a high-temperature fluid is circulated and transferred in the
配管支持装置1では、スライドプレート6のスライド可能範囲が配管2の軸方向でXであり、このXを配管2の熱膨張による最大熱変位と同等以上にしているため、スライドプレート6がスライドすることにより、配管2の通常の熱膨張だけではハンガロッド16が傾くこともなく、鉛直方向に配管2を熱変位させる力は発生しない。配管2が熱収縮する場合も同様である。
In the
したがって、配管支持装置1によれば、配管2が熱膨張・熱収縮することで配管2が熱変位しても、配管支持部材4により配管支持装置1自体や配管2に応力が加わらないため、配管2の熱変位を拘束せず、熱変位が大きくても熱変位を吸収できる。配管支持装置1は、いわば熱変形を拘束しないハンガ取付金物である。
Therefore, according to the
配管支持装置1は、配管支持部材4が、ラグプレート14に配管2の軸方向に揺動自在に支持されるハンガロッド16を備えており、何らかの原因で配管2が異常に大きく熱変位し、スライドプレート6のスライド可能範囲が配管2の軸方向でXを超えたとしても、ハンガロッド16が傾くので配管2の熱変位を吸収できる。
The
さらに配管支持装置1は、配管支持部材4が配管2の固定壁3側への移動を緩衝するダンパ部材17を備えているため、配管支持装置1自体や配管2に上下振動が加わっても、配管2の鉛直方向の変位を吸収できる。
Furthermore, since the
高温流体として液体Naを使用する場合は、液体Naが約500℃にもなることがあり、また配管2としてSUS製のものを使用する場合には、SUS製の配管2が熱により約100〜200mmも大きく伸縮することがある。このような場合に配管支持装置1を使用すると、特に有用である。
When liquid Na is used as the high-temperature fluid, the liquid Na may reach about 500 ° C., and when the
また、配管支持装置1は、主に配管2の直線部に設けられて使用されるが、曲がり部に使用しても同じ作用効果が得られる。
Moreover, although the
上記実施形態では、スライドプレート6を走行させるための転動体12として球状のコロ13を用いたが、転動体としては、円柱状や円筒状のコロや、走行軌道5上を走行する車輪を用いてもよい。
In the above embodiment, the
ケーシングを角形ではなく丸形に形成し、その丸形のケーシングに合わせてスライドプレートも円盤状に形成すれば、スライドプレートのスライド方向をフリーすることもできる。 If the casing is formed in a round shape instead of a square shape, and the slide plate is also formed in a disc shape in accordance with the round casing, the sliding direction of the slide plate can be freed.
また、上記実施形態では、スライドプレート6の下面に転動体12を設けた例で説明したが、スライドプレート6の上面に転動体を設ければ、下置き用のハンガロッドにも使用できる。固定壁3を貫通した上面に走行軌道を設けるようにしてもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which provided the rolling
1 配管支持装置
2 配管
3 固定壁
4 配管支持部材
1 Piping
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JP2016126768A (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 韓國電力技術株式會社Kepco Engineering & Construction Company, Inc. | Three-dimensional cad model generation device for pipe support base on which heat deformation is reflected and method therefor |
CN113847478A (en) * | 2021-09-18 | 2021-12-28 | 西安热工研究院有限公司 | High-temperature steam oxidation experiment pipeline three-way limiting device and installation method thereof |
CN113981934A (en) * | 2021-10-14 | 2022-01-28 | 江苏航运职业技术学院 | Vortex-induced vibration mitigation structure of slender structure of ocean platform |
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