JP2013015465A - 配管クランプ装置およびその固定方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ジェットポンプのディフューザ側周面の周方向に流量計測配管をより強固に固定する。
【解決手段】 配管クランプ装置1は、ジェットポンプのディフューザ21側周面に法線方向に突出して設けられ、ディフューザ21の周方向に計測配管31を保持するコの字型部を有するサポート22に対し、ディフューザ21と計測配管31の間の位置にサポート22の上背部22bに鉛直上方から跨ってディフューザ21に当接して設けられ、サポート22を挟んだ両側において内側把持部2cを有する内側固定具2と、サポート22の上方から内側固定具2に係合し、サポート22を挟んだ両側において外側把持部4cを有する外側固定具4とを備え、内側把持部2cおよび外側把持部4cによって計測配管31を把持する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ジェットポンプの流量計測用配管をディフューザに固定する配管クランプ装置に関する。
従来、沸騰水型原子炉では、出力密度を高めるために原子炉圧力容器外部に設けた再循環ポンプと原子炉圧力容器内部に設けたジェットポンプとを組み合わせた、いわゆるジェットポンプシステムが採用されている(例えば、特許文献1参照。)。
図16は、沸騰水型原子炉におけるジェットポンプを示す概略断面斜視図である。図16に示すように、ジェットポンプ10は、原子炉圧力容器11の内部であって炉心シュラウド12の外周に複数設けられる。原子炉圧力容器11外部に設けられた再循環ポンプによって駆動水が再循環入口ノズル13を介してライザー管14内部に供給される。駆動水はさらに混合ノズル15を通ってインレットスロート16内部を流通する。このとき、駆動水の流れによって混合ノズル15周囲の炉水をインレットスロート16に引き込む。さらにインレットスロート16の下部に設けられたディフューザ21によって駆動水および炉水を排出して炉内で循環させる。
ここで、ジェットポンプの流量を計測するための計測配管31がディフューザ21の側周面に設けられる。この計測配管はディフューザ21の長手方向の静圧差を測定し、この測定値をプラント使用前に測定した較正値と比較することによってジェットポンプ10の流量を算出する。計測配管31は、ディフューザ21側周面において長手方向に沿って鉛直下方に沿って伸び、ディフューザ21側周面の下部において周方向に向きを変え、原子炉圧力容器11の外部へ取り出すように設けられる。この計測配管31には原子炉内の循環水による流体圧力や流体振動による応力が作用するため、ディフューザ21側周面の長手方向に計測配管を固定する技術が開発されている(例えば、特許文献2参照。)。
また、従来は計測配管のディフューザ21側周面の周方向への固定は、ディフューザ21から法線方向に突出してコの字型の溝を有するサポート22を設け、このサポート22のコの字型の溝に計測配管を収めることによって行われていた。そこで、ディフューザ21側周面の周方向に計測配管31をより強固に固定するために、コの字型の溝を有する支持体の溝に流量計測配管を納めた状態でハウジングを外側から支持体に嵌合させ、支持体およびハウジングによって計測配管31を把持することによって、ディフューザ21の側周面の周方向に計測配管31を固定する技術が開発されている(例えば、特許文献3参照。)。
特開2009−75077号公報 特開平7−234298号公報 特開2008−298773号公報
しかしながら、上述した特許文献2に記載の技術は、1つの計測配管を支持体およびハウジングに把持される1点によって固定しているため、計測配管の振動等によって把持する部位に応力が集中する可能性があった。そこで本発明は、ジェットポンプのディフューザ側周面の周方向に流量計測配管をより強固に固定することができる配管クランプ装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の配管クランプ装置は、ジェットポンプのディフューザの側周面に法線方向に突出して設けられ、ディフューザの周方向に計測配管を保持する計測配管保持部を有するサポートに対し、ディフューザと計測配管の間の位置にサポートの上背部に鉛直上方から跨ってディフューザに当接して設けられ、サポートを挟んだ両側において内側把持部を有する内側固定具と、サポートの上方から内側固定具に係合し、サポートを挟んだ両側において外側把持部を有する外側固定具とを備え、内側把持部および外側把持部によって計測配管を把持することを特徴とする。
本発明によれば、配管クランプ装置によってジェットポンプのディフューザ側周面の周方向に流量計測配管をより強固に固定することができる。
本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の概略斜視図。 本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置が設けられるディフューザのサポートを示す斜視図。 本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の内側固定具の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図。 本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の外側固定具の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図。 本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の内側楔の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図。 本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の外側楔の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図。 本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の概略側面図。 本発明の第1の実施形態の配管クランプ装置の複数の計測配管を固定する場合の概略側面図。 本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の概略斜視図。 本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の内側固定具の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図。 本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の外側固定具の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図。 本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の内側楔の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図。 本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の外側楔の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図。 本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の概略側面図。 本発明の第3の実施形態に係る配管クランプ装置の概略側面図。 沸騰水型原子炉におけるジェットポンプを示す概略断面斜視図。
以下、本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
(構成)
以下、本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置について図1乃至図8を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の概略斜視図である。配管クランプ装置1は、内側固定具2と、内側楔3と、外側固定具4と、外側楔5と、外側楔締結ねじ6とから構成される。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置が設けられるディフューザのサポートを示す斜視図である。図2に示すように、鉛直方向に向かって開口面積が大きくなる円筒形状のディフューザ21側周面の法線方向に突出して矩形のサポート22が設けられる。サポート22は、端部にコの字型の計測配管保持部22aを有する。この計測配管保持部22a内に計測配管31を収めることによって、サポート22はディフューザ21側周面の周方向に計測配管31を支持している。さらに、矩形のサポート22の上面を上背部22bとする。
以下、配管クランプ装置1の各構成をサポート22への取付け順に説明する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の内側固定具の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図3(b)に示すように、内側固定具2は股部2eが形成されて下部が分岐した二股形状である。ここで、股部2eはサポート22の上背部22bから跨って係合することができる形状である。さらに、二股の各々に内側固定具把持部2cが形成される。
また図3(c)に示すように、内側固定具把持部2cの反対側に内側固定具斜面2aが形成される。内側固定具斜面2aは、サポート22への取付け時においてディフューザ21に対し内側を向き鉛直方向に向かってディフューザ21に近づく傾斜面である。
また、内側固定具2の股部2eより上方の上部に凸形状の内側固定具係合部2dが形成される。さらに、内側固定具斜面2aの一部を上方から鉛直方向に切り欠いて縦溝部2fを形成する。さらに図3(a)および図3(c)に示すように、内側固定具2の上部を内側固定具把持部2c側に水平に伸ばした位置に内側固定具ねじ孔2gが上方から貫いて形成される。
図4は、本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の外側固定具の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図4(b)に示すように、外側固定具4は股部4eが形成されて下部が分岐した二股形状である。この二股の各々に外側把持部4cが形成される。さらに、股部4eをさらに窪ませて凹形状の外側固定具係合部4dが形成される。外側固定具係合部4dは、内側固定具係合部2dとディフューザ21の法線方向に摺動可能に係合することができる形状である。
また、股部4eより上方の上部のうち外側把持部4cと反対側に外側固定具斜面4aが形成される。外側固定具斜面4aは、サポート22への取付け時においてディフューザ21に対し外側を向き鉛直方向に向かってディフューザ21から遠ざかる傾斜面である。
図5は、本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の内側楔の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図5(b)のように内側楔3は、股部3eが形成されて下部が分岐した二股形状である。さらに、内側楔3の一面にサポート22への取付け時においてディフューザ21に対し外側を向き鉛直方向に向かってディフューザ21に近づく傾斜面である内側楔斜面3aが形成される。また、内側楔斜面3aの反対側には、サポート22への取付け時においてディフューザ21側周面に当接するディフューザ当接面3bが形成される。ディフューザ当接面3bはディフューザ21側周面に当接することができるように、ディフューザ21の円筒形状に沿った曲率によって形成される。
さらに、内側楔3の内側楔斜面3aに上方から鉛直方向に縦溝係合部3fを形成する。縦溝係合部3fは、内側固定具2の縦溝部2fに上方から差し込んで鉛直方向に摺動可能に係合することができる形状である。
図6は、本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の外側楔の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図6(c)に示すように、外側楔5はサポート22への取付け時においてディフューザ21に対し内側を向き鉛直方向に向かってディフューザ21から遠ざかる傾斜面である外側楔斜面5aを有する。さらに図6(a)、図6(c)に示すように、外側楔ねじ孔5dが上方から貫いて形成される。
(作用)
以下、本発明の第1の実施形態の作用について説明する。図7は、本発明の第1の実施形態に係る配管クランプ装置の概略側面図である。まず、内側固定具2が、ディフューザ21と計測配管31の間の位置にサポート22に鉛直上方から跨って股部2eをサポート22の上背部22bに係合させてサポート22に取付けられる。さらに、2つの内側固定具把持部2cをそれぞれ計測配管31に接触させる。
次に外側固定具4が、上方から外側固定具係合部4dを内側固定部2の内側固定部係合部2dに被さるように係合することによって取付けられる。さらに、外側固定具係合部4dを内側固定具係合部2dとディフューザ21の法線方向に摺動させて2つの外側把持部4cを計測配管31に接触させるように位置調整する。
さらに内側楔3が、ディフューザ21と内側固定部2との間において、縦溝係合部3fを内側固定具2の縦溝部2fに差し込んで取り付けられる。このとき、ディフューザ当接面3bはディフューザ21の側周面に当接し、内側楔斜面3aは内側固定具斜面2aに当接する。内側楔斜面3aと内側固定具斜面2aは互いに滑動可能であるため、内側楔3の自重によって内側固定具2はディフューザ21側周面の法線外側方向へ動かされ、内側からの把持力となる。さらに、内側固定具2の縦溝部2fと内側楔3の縦溝係合部3fが鉛直方向に摺動可能に係合することによって周方向の内側楔3の滑動が防止される。
最後に、外側楔ねじ孔5gに外側楔締結ねじ6を差し込んだ状態で上方から下ろし、外側楔締結ねじ6を内側固定部2の内側固定部ねじ孔2gに差し込む。さらに、外側楔5の外側楔斜面5aを外側固定具4の外側固定具斜面4aを滑動可能に当接させた状態で外側楔締結ねじ6を締結する。このとき、外側楔締結ねじ6の締結によって外側楔5が下方へ移動し、外側楔斜面5aおよび外側固定具斜面4aが互いに滑動することによって、外側固定具4がディフューザ21側周面の法線内側方向へ移動し、外側固定具4の外側方向からの把持力となる。
外側楔締結ねじ6の締結時には、外側固定具係合部4dは内側固定具係合部2dに対してディフューザ21の法線方向に摺動する。締結のトルク測定や内側固定具2と外側固定具4の位置関係を測定することによって適切な強度で計測配管31を把持し固定することができる。
本実施形態は、以下の変形が可能である。図8は、本発明の第1の実施形態の配管クランプ装置の複数の計測配管を固定する場合の概略側面図である。図8では、ディフューザ21側周面の同じ鉛直方向軸上に複数のサポート22が設けられ、各々計測配管31が支持されている。この場合、内側固定具2の内側固定具把持部2cおよび外側固定具4の外側固定具把持部4cを鉛直方向に複数設ける構成とする。
内側固定具2は、ディフューザ21側周面の同じ鉛直方向軸上に設けられる複数のサポート22のうち最上に位置するものの上背部22bに内側固定具2の股部2eが跨って取り付けられる。さらに、内側固定具2の複数の内側固定具把持部2cを各々複数のサポート22に支持される計測配管31に接触させる。次に外側固定具4を、上方から外側固定具係合部4dを内側固定部2の内側固定部係合部2dに被さるように係合することによって取り付け、複数の外側固定具把持部4cを各々複数の計測配管31に接触させる。
最後に、上述したように内側楔3ならびに外側楔5を取付け、外側楔締結ねじ6による締結を行うことによって複数の計測配管31を1つの配管クランプ装置によって把持し固定する。
(効果)
本発明の第1の実施形態によれば、ディフューザ21のサポート22の両側において計測配管31を把持することによって、計測配管31の固定箇所ならびに固定面積を増やし、冷却水等による応力が計測配管31に集中することを低減することができる。
(第2の実施形態)
(構成)
以下、本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置について図9乃至図14を参照して説明する。第1の実施形態に係る配管クランプ装置の各部と同一部分には同一符号を付し、同一の構成についての説明は省略する。図9は、本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の概略斜視図である。
第2の実施形態が第1の実施形態と異なる点は、内側楔3を下方へ移動させる機構を新たに設けた点である。配管クランプ装置1は、内側固定具2と、内側楔3と、外側固定具4と、外側楔5と、外側楔締結ねじ6、外側楔締結ピン6aと、内側楔締結ねじ7とから構成される。
以下、配管クランプ装置1の各構成をサポート22への取付け順に説明する。図10は、本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の内側固定具の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図10(a)に示すように、内側固定具2は上述した第1の実施形態の構成に加え、内側固定具ねじ孔2gの両側において、さらに内側固定具ねじ孔2h、2jを有する。
図11は、本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の外側固定具の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。外側固定具4は、第1の実施形態と同様の形状が適用可能である。
図12は、本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の内側楔の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図12(a)、図12(c)に示すように、内側楔3は上述した第1の実施形態の構成に加え、股部3eより上方の上部を内側楔斜面3a側に水平に伸ばした位置に上下に貫いた内側楔ねじ孔13dをさらに有する。
図13は、本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の外側楔の三面図を示し、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。図13(a)に示すように、外側楔5は上述した第1の実施形態の構成の外側楔ねじ孔5gに代えて、両端付近を上下に貫く外側楔ねじ孔15h、15jが設けられる。
(作用)
以下、本発明の第2の実施形態の作用について説明する。図14は、本発明の第2の実施形態に係る配管クランプ装置の概略側面図である。まず、内側固定具2がディフューザ21と計測配管31の間の位置において、サポート22に鉛直上方から跨って股部2eをサポート22の上背部22bに係合させて取付けられる。次に外側固定具4が、上方から外側固定具係合部4dを内側固定部2の内側固定部係合部2dに係合して取付けられる。
さらに、外側楔15の外側楔ねじ孔5h、5jにそれぞれ外側楔締結ねじ6、外側楔締結ピン6aを差し込んだ状態で上方から下ろし、外側楔締結ねじ6、外側楔締結ピン6aをそれぞれ内側固定部2の内側固定部ねじ孔2h、2jに差し込む。さらに、外側楔5の外側楔斜面5aを外側固定具4の外側固定具斜面4aを滑動可能に当接させた状態で外側楔締結ねじ6を締結する。
最後に内側楔3の内側楔ねじ孔3gに内側楔締結ねじ7を差し込んだ状態で上方から下ろし、内側楔締結ねじ7を内側固定部ねじ孔2gに差し込み、ディフューザ21と内側固定部2との間において縦溝係合部3fを縦溝部2fに差し込んで取り付けられる。さらに、ディフューザ当接面3bをディフューザ21の側周面に当接させ、内側楔斜面3aを内側固定具斜面12aに当接させた状態で内側楔締結ねじ7を締結する。このとき、内側楔締結ねじ7の締結によって内側楔13が下方へ移動し、内側楔斜面13aと内側固定具斜面12aが互いに滑動することによって、内側固定具12はディフューザ21側周面の法線外側方向へ動かされて内側方向からの把持力となる。
(効果)
本発明の第2の実施形態によれば、内側楔3を内側楔締結ねじ7の締結によって下方へ移動させることによって、内側固定具2をディフューザ21の法線方向に移動させ、さらに内側方向からの把持力を高めることができる。
(第3の実施形態)
(構成)
以下、本発明の第3の実施形態に係る配管クランプ装置について図15を参照して説明する。第1の実施形態に係る配管クランプ装置の各部と同一部分には同一符号を付し、同一の構成についての説明は省略する。
図15は、本発明の第3の実施形態に係る配管クランプ装置の概略側面図である。第3の実施形態が第1の実施形態と異なる点は、内側楔3および外側楔5を省いた点である。配管クランプ装置1は、内側固定具2と、外側固定具4と、固定ねじ8とから構成される。
内側固定具2は、内側楔3に代えてディフューザ当接面2bを有する。また内側固定具2は、股部2bによってサポート22の上背部22bに跨って取り付けたときに、ディフューザ当接面2bがディフューザ21側周面に接触し、内側把持部2cが計測配管31に接触する形状である。
さらに内側固定具2は、ディフューザ21側周面の法線方向に伸ばした位置に内側固定具ねじ孔2gを有する。外側固定具4は、ディフューザ21側周面の法線方向に伸ばした位置に外側固定具ねじ孔4gを有する。
(作用)
以下、本発明の第2の実施形態の作用について説明する。配管クランプ装置1の取付け時において、まず内側固定具2を股部2eによってサポート22の上背部22bに跨って取り付け、ディフューザ当接面2bをディフューザ21側周面に接触させ、内側把持部2cを計測配管31に接触させる。さらに、外側固定具4の外側固定具ねじ孔4gに固定ねじ8を差し込んだ状態で上方から下ろし、固定ねじ8を内側固定部ねじ孔2gに差し込む。
さらに、外側固定具係合部4dを内側固定部2の内側固定部係合部2dに被せて係合することによって外側固定具4が取付けられる。さらに、内側把持部2cおよび外側把持部4cによって計測配管31を把持するように位置調整する。最後に固定ねじ8を締結することによって内側固定部2および外側固定具4の相互位置を固定する。
(効果)
本発明の第3の実施形態によれば、内側楔3および外側楔5を省いた構成によっても、内側把持部2cおよび外側把持部4cによって計測配管31を把持し、固定ねじ8によって内側固定部2および外側固定具4の相互位置を固定することができる。
1・・・配管クランプ装置
2・・・内側固定具
2a・・・内側固定具斜面
2c・・・内側固定具把持部
2d・・・内側固定具係合部
2e・・・股部
2f・・・縦溝部
2g・・・内側固定具ねじ孔
3・・・内側楔
3a・・・内側楔斜面
3b・・・ディフューザ当接面
3e・・・股部
3f・・・縦溝係合部
4・・・外側固定具
4a・・・外側固定具斜面
4c・・・外側固定具把持部
4d・・・外側固定具係合部
4e・・・股部
5・・・外側楔
5a・・・外側楔斜面
5g、5h、5j・・・外側楔ねじ孔
6・・・外側楔締結ねじ
6a・・・外側楔締結ピン
7・・・内側楔楔締結ねじ
10・・・ジェットポンプ
11・・・原子炉圧力容器
12・・・炉心シュラウド
13・・・再循環入口ノズル
14・・・ライザー管
15・・・混合ノズル
16・・・インレットスロート
21・・・ディフューザ
22・・・サポート
31・・・計測配管

Claims (5)

  1. ジェットポンプのディフューザの側周面に法線方向に突出して設けられ、前記ディフューザの周方向に計測配管を保持する計測配管保持部を有するサポートに対し、前記ディフューザと前記計測配管の間の位置に前記サポートの上背部に鉛直上方から跨って設けられ、前記サポートを挟んだ両側において内側把持部を有する内側固定具と、
    前記サポートの上方において前記内側固定具に係合し、前記サポートを挟んだ両側において外側把持部を有する外側固定具とを備え、
    前記内側把持部および前記外側把持部によって前記計測配管を把持することを特徴とする配管クランプ装置。
  2. 前記ディフューザに対し外側を向き鉛直方向に向かって前記ディフューザに近づく内側楔斜面と前記ディフューザに当接するディフューザ当接面とを有する内側楔をさらに備え、
    前記内側固定具は、前記ディフューザに対し内側を向き鉛直方向に向かって前記ディフューザに近づく内側固定具斜面を有し、
    前記側固定具斜面および前記内側楔斜面を互いに滑動可能に当接して設けられ、前記内側楔の自重によって前記内側固定具を前記ディフューザの法線外側方向へ移動させ、前記内側把持部の把持力とすることを特徴とする請求項1に記載の配管クランプ装置。
  3. 前記ディフューザに対して内側を向き鉛直方向に向かって前記ディフューザから遠ざかる外側楔斜面を有する外側楔をさらに備え、
    前記外側固定具は、前記ディフューザに対し外側を向き鉛直方向に向かって前記ディフューザから遠ざかる外側固定具斜面を有し、
    前記外側固定具斜面および前記外側楔斜面を互いに滑動可能に当接して設けられ、
    前記内側固定具および前記外側楔を鉛直方向に移動可能に固定する外側楔締結ねじをさらに備え、
    この外側楔締結ねじの締め付けによって前記外側固定具斜面および前記外側楔斜面を滑動させ、前記外側固定具をディフューザの法線内側方向へ動かし、前記外側把持部の把持力とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の配管クランプ装置。
  4. 前記内側楔を前記前記外側固定具に鉛直方向に移動可能に固定する内側楔締結ねじをさらに備え、この内側楔締結ねじの締め付けによって前記内側楔を鉛直方向へ食い込ませることを特徴とする請求項3に記載の配管クランプ装置。
  5. 前記サポートは、前記ディフューザの側周面の鉛直方向軸上に複数設けられ、
    前記内側固定具および前記外側固定具は各々複数の内側把持部および外側把持部を有し、
    前記内側固定具は、複数の前記サポートの最上に位置するものに跨り取付けられ、複数の計測配管を把持し固定することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の配管クランプ装置。
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