JP2013117262A

JP2013117262A - サポート構造

Info

Publication number: JP2013117262A
Application number: JP2011264962A
Authority: JP
Inventors: Takanobu Oda; 隆信小田; Toru Fujita; 徹藤田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2013-06-13

Abstract

【課題】配管の固定をより確実に行うことができるサポート構造。
【解決手段】配管３を構造物２に支持するためのサポート構造１であって、構造物２に設けられ、配管３における構造物側を向く外周面に密着する第一支持部材４と、配管３における構造物２とは反対側を向く外周面に密着する第二支持部材５と、第一支持部材４と第二支持部材５とを、配管３に直交する断面における第一支持部材と第二支持部材の対向方向に直交する方向両側でそれぞれ固定する固定部材１５とを備えるサポート構造。
【選択図】図１

Description

本発明は、原子力発電プラント、蒸気タービン・ガスタービンプラント等の各種プラントに設置される配管を支持するためのサポート構造に関するものである。

小口径の配管を各種プラントの構造物に固定する場合、図４に示すように、Ｕボルト５０（Ｕ字ボルト）を使用するのが一般的である。配管３は、Ｕボルト５０とＵボルト５０に形成された雄ネジに螺合するナット１１によって例えば構造物のＬ型鋼２に取り付けられる。また、Ｕボルト５０は、配管３の直径に応じた大きさのものが適宜選択される。
Ｕボルトを応用したサポート構造としては、例えば特許文献１に記載されたものなどが知られている。

特願昭５８−２４６８１号公報

ところで、Ｕボルト５０を利用したサポート構造においては、Ｕボルト５０の直線部の間隔は、配管３の直径よりも僅かに大きく形成されている。僅かに大きくする理由は、Ｕボルト５０を配管３の外側から嵌める際に、Ｕボルト５０の製品誤差などによってＵボルト５０が嵌まらないといった不具合をなくし、施工時における障害発生の可能性を減じるためである。これにより、配管３はＬ型鋼２に対して最も離れた頂点Ｔであって配管３とＵボルト５０の接点と、配管３とＬ型鋼２の接点Ｂにおいて固定されることになる。

しかしながら、配管３の水平方向（図４（ａ）の左右方向）においては、配管３とＵボルト５０との間には僅かながら隙間が生じることとなる。これは上述した理由によって、Ｕボルト５０の内径が配管３の直径よりも大きく形成されているためである。

これにより、配管３は実質的に上下の２点でのみ拘束されることとなり、水平方向においては拘束されないこととなる。従って、Ｕボルト５０を用いたサポート構造は、垂直方向（図４（ａ）、図４（ｂ）の上下方向）、即ち配管３が構造物であるＬ型鋼２に向かう方向への拘束に対する効果は大きいものの、水平方向、即ち構造物の取付面に平行な方向に関しては、垂直方向及び、配管の軸方向と比較して効果が小さいものとなっている。

配管３には、各種プラントの振動が原因となり疲労破壊を起こす問題があるが、これは配管３が水平方向に振動することによるものであると考えられる。よって、配管３を構造物に対してより強固に固定するサポート構造が望まれている。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、配管の固定をより確実に行うことができるサポート構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明のサポート構造は、配管を構造物に支持するためのサポート構造であって、前記構造物に設けられ、前記配管における前記構造物側を向く外周面に密着する第一支持部材と、前記配管における前記構造物とは反対側を向く外周面に密着する第二支持部材と、前記第一支持部材と前記第二支持部材とを、前記配管に直交する断面における前記第一支持部材と前記第二支持部材の対向方向に直交する方向両側でそれぞれ固定する固定部材とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、第一支持部材と第二支持部材とが配管に密着することにより、配管の固定がより確実に行うことができる。特に、構造物の取付面に平行な方向の配管の動きを拘束することができる。

上記サポート構造において、前記第一支持部材は、前記構造物に固定される土台部材と、前記配管における前記構造物側を向く外周面に密着する第三支持部材とからなり、前記第一支持部剤と前記第三支持部材とは、前記固定部材によって前記土台部材に共締めされている構成としてもよい。

上記構成によれば、第三支持部材と土台部材との間に隙間が生じるため、配管を押圧する力がかかった場合においても、その力を逃がすことができる。

上記サポート構造において、前記第一支持部材と前記第三部材とは、略同形状とされていることが好ましい。

上記構成によれば、配管に密着する部材を共通化することができ、かつ、土台部材の形状を簡略化することができるため、サポート構造の製造コストを低減することができる。

上記サポート構造において、前記第一支持部材と前記配管との間、及び前記第二支持部材と前記配管との間の少なくとも一方に金属箔が介在していることが好ましい。

上記構成によれば、配管の少なくとも半周が直接接触しなくなるため、配管と支持部材とが接触することによる配管の摩耗を低減させることができる。

本発明によれば、第一支持部材と第二支持部材とが配管に密着することにより、配管の固定がより確実に行うことができる。特に、構造物の取付面に平行な方向の配管の動きを拘束することができる。

本発明の第一実施形態に係るサポート構造を示す（ａ）正面図（ｂ）側面図である。本発明の第二実施形態に係るサポート構造を示す（ａ）正面図（ｂ）側面図である。本発明の第三実施形態に係るサポート構造を示す（ａ）正面図（ｂ）側面図である。従来のサポート構造を示す（ａ）正面図（ｂ）側面図である。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のサポート構造１は、例えば原子力発電プラントの構造物であるＬ型鋼２に配管３を固定するための構造である。サポート構造１は、Ｌ型鋼２に固定される土台部材４と、土台部材４に固定される支持帯板５とから構成されており、土台部材４と支持帯板５によって配管３を挟むようにして固定し、サポートする構造である。なお、以下の説明においては、図１（ａ）、図１（ｂ）の上方向を上方、下方向を下方と称し、図１（ａ）の左右方向を水平方向と称す。また、配管３に沿う方向を前後方向と称す。

土台部材４は、配管３の下方を支持する矩形板状の部材であり、ボルト１０及びナット１１を用いてＬ型鋼２に土台部材４を固定するための固定部６と、配管３の外周面を支持するための円弧溝７と、支持帯板５を土台部材４に固定するための雌ネジ孔８とが形成されている。

土台部材４は、底面４ｂをＬ型鋼２の上面に当接させるように設置される。配管３は、上面４ａに形成された円弧溝７に嵌め込まれるように配置される。
固定部６は、矩形板状の土台部材４から面に沿う方向であって水平方向に張り出した部位であって、土台部材４を固定するためのボルト１０が挿通する取付孔１２が形成されている。

円弧溝７は、土台部材４の上面４ａに形成された凹形状の円弧状の溝である。詳しくは、円弧溝７の形状は、水平方向に延びる上面４ａに形成され、前後方向から視て半円形状の溝であり、円弧溝７の内周面の曲率半径は、配管３の直径と略同じか僅かに大きく形成されている。円弧溝７の前後方向視の外形は、略半円形をなしており、円弧溝７の円弧長は配管３の円周長の約半分の長さとされている。

支持帯板５は、配管３の上方を支持する帯形状の板部材である。詳しくは、支持帯板５は、配管３に沿うように形成された円弧帯部１３と、支持帯板５を土台部材４に取り付けるための固定突起部１４とから構成されている。

円弧帯部１３は、長尺状の板を配管３の上方半分に沿うような円弧状に湾曲させた部材である。即ち、円弧帯部１３の円弧長は、配管３の円周長の約半分の長さとされている。固定突起部１４は、円弧帯部１３の両端に円弧帯部１３より直立するように形成された部位である。固定突起部１４には、支持帯板５を取り付ける際に、ボルト１５が挿通される取付孔１６が形成されている。
なお、支持帯板５は、弾性変形させることにより配管３の上部に沿うように、未使用時にはより直線に近い形状となっていてもよい。

本実施形態のサポート構造１を使用して、配管３をＬ型鋼２に取り付けるに当たっては、まず、Ｌ型鋼２に土台部材４を取り付ける。次いで、配管３を、配管３の外周面が円弧溝７に嵌まるように配置する。次いで、支持帯板５を土台部材４に取り付けることによって、配管３を固定する。

これにより、支持帯板５が配管３におけるＬ型鋼２側を向く外周面に密着し、円弧溝７が配管３におけるＬ型鋼２側とは反対側を向く外周面に密着する。また、支持帯板５と土台部材４とは、配管３に直交する断面における支持帯板５と土台部材４の対向方向に直交する方向両側、即ち水平方向両側でボルト１５によって固定される。

なお、図１においては、配管３と支持帯板５及び土台部材４との間に隙間が設けられているが、これは構成要素の相互配置関係を明確にするために設けた隙間であり、実際は、配管３の周囲に支持帯板５及び土台部材４の円弧溝７が密着している。

上記実施形態によれば、支持帯板５を土台部材４に取り付け、支持帯板５と土台部材４とで配管３を挟み込むことによって、配管３を構造体であるＬ型鋼２に固定することができる。この際、支持帯板５の内周面５ａと、土台部材４の円弧溝７が、配管３の外周面と略一致するため、配管３を全周に亘り拘束することができる。即ち、支持帯板５と円弧溝７とが配管３に密着し、配管３の全周に亘って配管３が固定されるため、配管３の水平方向の拘束力を高めることができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係るサポート構造１Ｂを図面に基づいて説明する。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本実施形態に係るサポート構造１Ｂを示す図である。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。

図２に示すように、本実施形態のサポート構造１Ｂでは、第一実施形態の土台部材４に代わって、第二支持帯板１８と、第二土台部材１９が設けられている。即ち、第二実施形態に係るサポート構造１Ｂは、土台部材が直接配管３を支持する構造ではなく、配管３の下方は、第二支持帯板１８を介して第二土台部材１９によって支持される構造である。

第二支持帯板１８は、支持帯板５と同一形状の支持部材である。第二支持帯板１８は、配管３を介して支持帯板５の反対側に取り付けられる。これにより、支持帯板５と第二支持帯板１８とで配管３の略全周を支持する構造となっている。

第二土台部材１９は、第一実施形態の土台部材４の円弧溝７に代わって、第二支持帯板１８が、第二土台部材１９に取り付けられた際に、第二支持帯板１８と第二土台部材１９との干渉を回避するための矩形凹溝２０が設けられている。

本実施形態のサポート構造１Ｂを使用して、配管３をＬ型鋼２に取り付けるに当たっては、まず、Ｌ型鋼２に第二土台部材１９を取り付ける。一方、配管３を支持帯板５及び第二支持帯板１８とで挟む。この際、支持帯板５，１８にそれぞれ２つ設けられている取付孔１６同士が一致するようにする。次いで、支持帯板５，１８の取付孔１６が第二土台部材１９の雌ネジ孔８の位置に一致するように配管３を配置し、ボルト１５で支持帯板５，１８を固定する。

上記実施形態によれば、第一実施形態の効果に加えて、第二支持帯板１８と第二土台部材１９との間に隙間が生じるため、上方より配管３を押圧する力がかかった場合においても、その力を逃がすことができる。即ち、上方より配管３を押圧する力がかかった場合において、配管３が潰れることを防止することができる。
また、上下方向から配管３に密着する部材を共通化することができ、かつ、土台である第二土台部材１９の形状を簡略化することができるため、サポート構造の製造コストを低減することができる。

次に、本発明の第三実施形態に係るサポート構造１Ｃを図面に基づいて説明する。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、本実施形態に係るサポート構造１Ｂを示す図である。なお、本実施形態では、上述した第二実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態のサポート構造１Ｃでは、第二実施形態の支持帯板５と第二支持帯板１８との間に金属箔２２が設けられている。金属箔２２は、一対の支持帯板５，１８が配管３と当接する部位を覆うように、配管３の全周に亘って帯状に設けられている。金属箔２２の材料としては、配管３を固定した際に、弾性変形を起こさない材料が好ましく、例えば、厚さ０．１ｍｍ〜０．２ｍｍのＳＵＳを採用することができる。

上記実施形態によれば、配管３と支持帯板５，１８とが直接接触することがなくなるため、配管３と支持帯板５，１８との接触部の摩耗と防止することができる。
なお、金属箔２２は、配管３の全周に亘って設けられている必要はなく、例えば、支持帯板５と配管３とを接触させないように、配管３の上方にのみ設ける構成としてもよい。
また、第一実施形態のサポート構造１の支持帯板５と円弧溝７との間に金属箔２２を設ける構成を採用できることも言うまでもない。

なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。例えば、以上で説明した各実施形態では、Ｌ型鋼２に土台部材４をボルトによって固定する構成としたが、構造体に土台部材を固定する方法はこれに限ることはなく、Ｌ型鋼２に土台部材４を溶接してもよい。

１…サポート構造
２…Ｌ型鋼（構造物）
３…配管
４…土台部材（第一支持部材）
５…支持帯板（第二支持部材）
１５…ボルト（固定部材）
１８…第二支持帯板（第三支持部材）
１９…第二土台部材（土台部材）
２２…金属箔

Claims

配管を構造物に支持するためのサポート構造であって、
前記構造物に設けられ、前記配管における前記構造物側を向く外周面に密着する第一支持部材と、
前記配管における前記構造物とは反対側を向く外周面に密着する第二支持部材と、
前記第一支持部材と前記第二支持部材とを、前記配管に直交する断面における前記第一支持部材と前記第二支持部材の対向方向に直交する方向両側でそれぞれ固定する固定部材とを備えることを特徴とするサポート構造。
前記第一支持部材は、前記構造物に固定される土台部材と、前記配管における前記構造物側を向く外周面に密着する第三支持部材とからなり、
前記第一支持部剤と前記第三支持部材とは、前記固定部材によって前記土台部材に共締めされていることを特徴とする請求項１に記載のサポート構造。
前記第一支持部材と前記第三部材とは、略同形状とされていることを特徴とする請求項２に記載のサポート構造。
前記第一支持部材と前記配管との間、及び前記第二支持部材と前記配管との間の少なくとも一方に金属箔が介在していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のサポート構造。