JP2009228687A - Pipe supporting device - Google Patents

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茂生 山岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pipe supporting device which does not restrain the thermal displacement of a pipe and absorbs the thermal displacement even if the thermal displacement is large. <P>SOLUTION: In the pipe supporting device 1 for supporting a pipe 2 transferring a high-temperature fluid from a fixed wall 3 such as a ceiling wall, a pipe supporting member 4 fixed and supported to the pipe 2 at one end between the pipe 2 and the fixed wall 3 and constituted to freely travel for permitting the thermal deformation movement of the pipe 2 to the fixed wall 3 at the other end is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

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 pipe support device 31 of the type that follows the thermal displacement of a pipe as shown in FIG. 2, a fixing bracket 33 is attached to the ceiling wall 32, a lug plate 34 is suspended from the fixing bracket 33, and the lug plate 34 and hanger rod 35 is connected by a pin joint 36, and a pipe 38 is held by a holding tool 37 attached to the tip of the hanger rod 35.

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 pipe support device 31, the thermal displacement of the pipe 38 is absorbed by the inclination of the hanger rod 35 by making the hanger rod 35 longer (swing the hanger rod 35).

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.

特開平11−257541号公報JP-A-11-257541 特開2000−55242号公報JP 2000-55242 A

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 pipe support device 31, when the thermal displacement of the pipe 38 is large, or when the hanger rod 35 cannot be lengthened due to the arrangement of the pipe 38, the inclination of the hanger rod 35 increases, and the force that displaces the pipe 38 in the vertical direction is increased. appear.

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 pipe support device 31, the pipe 38 is lifted and stress is easily applied to the pipe support device 31 itself and the pipe 38, the pipe support device 31 and the pipe 38 are damaged, the pipe support device 31 and the pipe 38 are damaged. There is a problem that the service life of 38 is shortened.

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 claim 1 is a pipe support device for supporting a pipe for transferring a high-temperature fluid from a fixed wall such as a ceiling wall. Provided between the fixed wall is a pipe support member configured such that one end is fixedly supported by the pipe and the other end is configured to be allowed to travel so as to allow thermal deformation movement of the pipe relative to the fixed wall. It is a pipe support device.

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 claim 2, the pipe support member includes a traveling track provided on the fixed wall, a traveling body supported so as to be able to travel on the traveling track, and a base end portion attached to the traveling body, The pipe support device according to claim 1, wherein the other end portion is constituted by a support arm connected to the pipe.

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 pipe support device 1 according to this embodiment is provided between a pipe 2 that transfers a high-temperature fluid (heating fluid) and a fixed wall 3 such as a ceiling wall. The pipe support member 4 is configured such that one end is fixedly supported by the pipe 2 and the other end is configured to be allowed to travel so that the fixed wall 3 allows thermal deformation movement in at least the axial direction of the pipe 2. is there. The pipe support device 1 includes a pipe support member 4 and a pipe gripping tool 22 described later.

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 pipe support device 1 is provided at a predetermined interval in a direction (longitudinal direction, oblique direction, etc.) along the wall surface of the fixed wall 3. Examples of the high temperature fluid include water, water vapor, and liquid Na. The pipe 2 is formed of a metal such as SUS. Examples of the piping 2 include heat transfer tubes such as boilers, condensers, and steam heat exchangers, and primary system piping and secondary system piping of a nuclear reactor.

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 piping 2 and the temperature change thereof, or the case where the fluid flows in the piping 2 and the case where the fluid does not flow, etc. By doing so, it means that even if the pipe 2 is thermally displaced, stress is not applied to the pipe support device 1 itself or the pipe 2.

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 pipe support member 4 includes a travel track 5 provided along the axial direction of the pipe 2 provided below the fixed wall 3, and a travel body supported on the travel track 5 so as to freely travel. And a support arm 7 having a base end attached to the slide plate 6 and having the other end connected to the pipe 2. In the present embodiment, a steel wall is used as the fixed wall 3 provided on the surface of the concrete wall.

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 traveling track 5 is defined on the lower surface of the fixed wall 3, and a casing 8 in which the slide plate 6 is accommodated is attached by a fixing bracket 9. The casing 8 is formed so that the axial direction of the pipe 2 is the longitudinal direction, and an opening 10 is formed in the center of the lower part along the axial direction of the pipe 2 so that the appearance is substantially square.

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 opening 10, guides 11 and 11 are provided for guiding the slide plate 6 along the axial direction of the pipe 2 (longitudinal direction of the opening 10). A running track 5 is defined in the casing 8 by the guides 11, 11, the inner bottom surface of the casing 8, and the inner walls on both sides.

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 slide plate 6, rolling elements 12 for running the slide plate 6 on the running track 5 across the guides 11, 11 are provided. In the present embodiment, a rolling element 12 in which a plurality of spherical rollers 13 (three in FIG. 1A and FIG. 1B) are arranged along the axial direction of the pipe 2 is used.

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 rolling elements 12 on both sides is provided so that the slide plate 6 is slidable in the direction intersecting the axial direction of the pipe 2 (the left and right directions in FIGS. 1A and 1B). 11 is longer than the distance L2.

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 slide plate 6. The support arm 7 is a lug plate 14 as an upper arm that is connected and fixed to the slide plate 6, and is connected to the lug plate 14 by a pin joint 15, and can swing freely in the direction of heat deformation of the pipe (in this embodiment). The hanger rod 16 as a lower arm that is supported on the pipe 2 by being supported so as to be swingable in the axial direction of the pipe 2 and the upper part of the hanger rod 16 is attached to the fixed wall 3 side of the pipe 2 (FIG. 1A). And a damper member 17 that buffers and absorbs movement in the vertical upward direction in FIG.

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 pin joint 15 includes a clevis 18 formed in a U shape covering the lower side and both sides of the lug plate 14, and a bolt 19 and a nut 20 that fasten the lug plate 14 and the clevis 18. The damper member 17 is a spring hanger in which a compression spring 21 is accommodated in a case. A split pipe gripping tool 22 that grips the pipe 2 from both sides is attached to and fixed to the distal end that is the lower end of the hanger rod 16.

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 pipe 2 in the example of FIGS. 1 (a) and 1 (b), and in the direction intersecting with the axial direction of the pipe 2. Y. This slidable range is determined in advance by performing a thermal displacement analysis of the piping system at the design stage.

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 pipe 2, the pipe 2 mainly expands in the axial direction (slightly expands in an oblique direction with respect to the axial direction of the pipe 2), thereby extending and thermal displacement. To do. At this time, in the pipe support device 1, since the pipe support member 4 is provided between the pipe 2 and the fixed wall 3, the slide plate 6 having the rolling elements 12 passes through the casing 8 along the axial direction of the pipe 2. Slide with a small force. That is, the pipe support device 1 can absorb the thermal displacement of the pipe 2 by the slide plate 6 traveling on the travel track 5 immediately following the small thermal displacement of the pipe 2.

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 pipe support device 1, the slidable range of the slide plate 6 is X in the axial direction of the pipe 2, and since this X is equal to or greater than the maximum thermal displacement due to the thermal expansion of the pipe 2, the slide plate 6 slides. As a result, the hanger rod 16 is not tilted only by the normal thermal expansion of the pipe 2, and no force that causes the pipe 2 to be thermally displaced in the vertical direction is generated. The same applies when the pipe 2 is thermally contracted.

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 pipe support device 1, even if the pipe 2 is thermally displaced due to thermal expansion / contraction of the pipe 2, no stress is applied to the pipe support device 1 itself or the pipe 2 by the pipe support member 4. The thermal displacement of the pipe 2 is not constrained and can be absorbed even if the thermal displacement is large. The pipe support device 1 is a hanger fitting that does not restrain thermal deformation.

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 pipe support device 1 includes a hanger rod 16 in which a pipe support member 4 is supported on a lug plate 14 so as to be swingable in the axial direction of the pipe 2. Even if the slidable range of the plate 6 exceeds X in the axial direction of the pipe 2, the hanger rod 16 is inclined, so that the thermal displacement of the pipe 2 can be absorbed.

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 pipe support device 1 includes the damper member 17 that buffers the movement of the pipe 2 toward the fixed wall 3 side, even if vertical vibration is applied to the pipe support device 1 itself or the pipe 2, The displacement in the vertical direction of the pipe 2 can be absorbed.

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 pipe 2 is made of SUS, the pipe 2 made of SUS is about 100 to 100 ° C. due to heat. It can expand and contract as much as 200 mm. It is particularly useful to use the pipe support device 1 in such a case.

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 piping support apparatus 1 is mainly provided and used for the linear part of the piping 2, even if it uses it for a bending part, the same effect is obtained.

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 spherical roller 13 is used as the rolling element 12 for running the slide plate 6. However, as the rolling element, a columnar or cylindrical roller or a wheel that runs on the running track 5 is used. May be.

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 element 12 in the lower surface of the slide plate 6, if a rolling element is provided in the upper surface of the slide plate 6, it can be used also for the hanger rod for installation. A traveling track may be provided on the upper surface penetrating the fixed wall 3.

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. 1A is a partial cross-sectional view seen from the front side of a pipe support device showing a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a partial cross-sectional view taken along line 1B-1B. 従来の配管支持装置の正面側から見た部分断面図である。It is the fragmentary sectional view seen from the front side of the conventional piping support apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 配管支持装置
2 配管
3 固定壁
4 配管支持部材
1 Piping support device 2 Piping 3 Fixed wall 4 Piping support member

Claims (3)

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ことを特徴とする配管支持装置。   In a pipe support device for supporting a pipe for transferring a high-temperature fluid from a fixed wall such as a ceiling wall, one end is fixedly supported by the pipe and the other end is fixed between the pipe and the fixed wall. A pipe support device comprising a pipe support member configured to be able to run so as to allow thermal deformation movement of the pipe with respect to a wall. 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。   The piping support member includes a traveling track provided on the fixed wall, a traveling body supported on the traveling track so as to freely travel, a base end portion attached to the traveling body, and the other end portion attached to the piping. The piping support device according to claim 1, wherein the piping support device is constituted by a connected support arm. 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。   The support arm includes an upper arm coupled to the traveling body, a lower arm coupled to the upper arm by a pin joint, and swingably supported in the direction of heat deformation movement of the pipe and attached to the pipe. The pipe support device according to claim 2, further comprising a damper member attached to a lower arm of the pipe and buffering the movement of the pipe toward the fixed wall.
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