JP2016027276A - 配管連通部材 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の配管を、大きな設置スペースを必要とすることなく、低コストで効率良く、所定の角度で接続・連通させ、配管や接続部分のエロージョンやコロージョンの発生も抑制する部材を提供する。【解決手段】複数の配管２０，３０を連通させるための配管連通部材１０であって、ほぼ直方体形状の金属塊からなる基部１１と、基部１１を構成する金属塊の直方体の異なる表面から、それぞれ基部１１の内部に向かう直線方向に沿って穿設される複数の流路１２ａとを備え、複数の各流路１２ａが、互いに交差する直線方向に沿って形成されるとともに、基部１１の内部において各流路１２ａが連通し、複数の各流路１２ａの、基部１１の表面側の端部開口に配管２０，３０が接続されることにより、当該複数の配管２０，３０が連通される構成としてある。【選択図】図１

Description

本発明は、気体や液体，固体（粉状体・粒状体）などの流体を流通・搬送するための配管を連結・連通させる配管連通部材に関し、特に、流体を高圧・高温状態で搬送する配管の連結に好適な配管連通部材に関する。

気体や液体，粉状体などの流体を流通・搬送するための配管構造では、複数の配管を連結させることで、配管の流路を所定の方向に曲げて配置できるようになっている。
このような配管（流路）を所定方向に曲げて接続するために、一般には、エルボ（曲がり管）と呼ばれる曲げ加工された管状の継手が使用される。
エルボは、例えば炭素鋼やステンレス鋼等の金属製の管状部材を所定の曲率で曲げ加工して形成された継手であり、このエルボの両端に直線状の配管を接続することで、２本の配管を例えば９０度や１２５度，１８０度などの所定間隔で接続・連通させることができる。

しかしながら、市販されているような例えば内径７０ｍｍ程度の汎用のエルボでは、管の厚みは数ｍｍから厚くても２０ｍｍ程度であった。
このため、流体が高圧・高温の状態で高速に搬送されるような配管構造については、厚みの小さい汎用のエルボでは磨耗・破断してしまうおそれがあった。
例えば、石油の製油所においては、石油や潤滑油などの精製工程で発生するガスを、配管を介して搬送・循環させて排出処理するようになっている。このような循環ガスは、非常に高温かつ高圧・高速で配管内を搬送・移動するようになっている。

このような流体が高温・高圧で搬送される配管の曲がり部分には、流体による過大な負荷がかかり、エロージョンと呼ばれる磨耗が生じることになる。
さらに、上記のような循環ガスは、腐食性ガスである硫化水素やアンモニア等を含んでおり、このような腐食性物質の作用も加わり、配管の曲がり部分にはエロ―ジョンコロージョンと呼ばれる腐食も発生する。
このため、配管の曲がり部分に汎用のエルボを使用することは、肉厚が薄いために容易に破断等が生じるおそれがあり、石油プラント設備としては極めて危険であり、配管構造として使用することは不可能であった。

そこで、上記のような腐食性ガス等の流体が高圧・高温状態で搬送される配管構造の曲がり部分に、エルボを使用せず、より肉厚に形成された直線状の金属管を曲げ加工により折り曲げて用いることが行われている。
例えば、特許文献１には、例えば肉厚が３０ｍｍを超える炭素鋼鋼管を高周波曲げ加工によって曲げ、これを石油のパイプライン等に用いることが開示されている。

特開２００１−２０５３５１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているような曲げ加工された金属管は、肉厚が大きいために、曲げ半径を小さくすることが困難で、結果として大きな曲げ半径の金属管を設置するための大きな設置スペースを確保する必要があった。
また、肉厚の金属管に特殊な曲げ加工を施すことから、曲げ加工された金属管自体が非常に高価であった。
さらに、曲げ加工された金属管では、例えば、掃除用のフランジを接続することができないという制限があった。
このため、設置場所や設置方法に制限のある場合や、多数の曲げ部分が高密度に配置される配管構造への適用は困難であった。

また、金属管は、曲げ加工時にしわや偏肉が生じ易く、特に曲げ半径が小さくなる程その度合いが大きくなるため、この点からも、設置スペースに制約があったり、小さな曲げ半径によって多数の曲げ部分を配置する必要のある配管構造には採用が困難であった。
さらに、曲げ加工された金属管においても、流体の衝突によるエロージョン・コロージョンが発生するため、高価な金属管を頻繁に交換する必要が生じるという問題もあった。

本発明は、上記のような問題を解決するために提案されたものであり、流体を流通・搬送させる複数の配管を、広い設置スペースを必要とすることなく、低コストで効率良く、所定の角度で接続・連通させることができ、配管や接続部分のエロージョンやコロージョンの発生も抑制乃至低減することができる、流動体を高圧・高温状態で搬送する配管の連結に好適な配管連通部材の提供を目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の配管連通部材は、複数の配管を連通させるための配管連通部材であって、金属塊からなる基部と、基部の表面から当該基部の内部に向かう直線方向に沿って穿設される複数の流路とを備え、複数の各流路が、互いに交差する直線方向に沿って形成されるとともに、基部の内部において各流路が連通し、複数の各流路の、基部の表面側の端部開口に配管が接続されることにより、当該複数の配管が連通される構成としてある。
より具体的には、本発明の配管連通部材は、基部が、ほぼ直方体形状の金属塊からなり、複数の各流路が、基部を構成する金属塊の直方体の異なる面から、それぞれ当該基部の内部に向かって穿設される構成としてある。

本発明によれば、流体を流通・搬送させる複数の配管を、広い設置スペースを必要とすることなく、低コストで効率良く、所定の角度で接続・連通させることができる。また、配管や接続部分にエロージョンやコロージョンが発生することも抑制乃至低減することができる。
これによって、特に流動体を高圧・高温状態で搬送する配管の連結に好適な配管連通部材を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る配管連通部材を示す外観斜視図であり、（ａ）は配管を接続する前の配管連通部材を、（ｂ）は配管連通部材を介して配管を接続した配管構造の一例を示している。 本発明の一実施形態に係る配管連通部材を示す断面図であり、（ａ）は５Ｂ×４Ｂの配管サイズに対応した配管連通部材を、（ｂ）は６Ｂ×４Ｂの配管サイズに対応した配管連通部材を示している。 本発明の一実施形態に係る配管連通部材と配管の接合部を示す説明図であり、（ａ）は配管連通部材及び配管の流路を仮想的に示した、流路の下方から見た斜視図、（ｂ）は同じく流路を真横から見た図とその要部拡大図、（ｃ）は（ａ）に示した配管連通部材と配管の接合部内面を平面化して図を示している。 本発明の一実施形態に係る配管連通部材の流路の形状を説明するために、真横から見た流路の外観を仮想的に示す説明図であり、（ａ）は流路の曲がり角内側部分に曲面がない場合、（ｂ）は流路の曲がり角内側部分に曲率半径３０の曲面を形成した場合、（ｃ）は（ｂ）に示す流路の曲がり角内側部分の曲面部分に平面状部を形成した場合、（ｄ）は流路の曲がり角内側部分に曲率半径４５の曲面を形成した場合、（ｅ）は（ｄ）に示す流路の曲がり角内側部分の曲面部分に平面状部を形成した場合、（ｆ）は流路の曲がり角内側部分に曲率半径８０の曲面を形成した場合、（ｇ）は（ｂ）に示す流路の下流側を傾斜させて上流側との間隔を９０度より大きくした場合を示している。 本発明の一実施形態に係る配管連通部材の流路の形状を示す説明するために、斜めから見た流路の外観を仮想的に示す説明図であり、（ａ）〜（ｇ）は、図４（ａ）〜（ｇ）に示した配管連通部材に対応している。 本発明の一実施形態に係る配管連通部材の流路の形状を示す説明するために、流路の曲がり角部分を輪切りにしたＸ−Ｘ線断面図であり、（ａ）〜（ｆ）は、図４（ａ）〜（ｆ）に示した配管連通部材に対応している。 本発明の一実施形態に係る配管連通部材と配管の接合部を平坦化する方法を模式的に示す説明図であり、流路を真横から見た図を示している。 本発明に係る配管連通部材によるエロージョン抑制効果を説明するために、下流側配管側から見た流路の外観及びエロージョン分布を示す図であり、（ａ）〜（ｇ）は、図４（ａ）〜（ｇ）に示した配管連通部材に対応している。 図８（ａ）〜（ｇ）に示した各配管連通部材のエロージョン量を示す数値を示す表及びグラフである。 本発明に係る配管連通部材と配管の接合部を平面化したことによるエロージョン抑制効果を説明するために、下流側配管側から見た流路の外観及びエロージョン分布を示す図であり、（ａ）は接合部を平面化していない場合、（ｂ）は平面化した場合を示している。

以下、本発明に係る配管連通部材の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る配管連通部材１０を示す外観斜視図であり、（ａ）は配管を接続する前の配管連通部材を、（ｂ）は配管連通部材を介して配管を接続した配管構造の一例を示している。
図２は、本実施形態に係る配管連通部材１０を示す断面図であり、（ａ）は５Ｂ×４Ｂの配管サイズに対応した配管連通部材を、（ｂ）は６Ｂ×４Ｂの配管サイズに対応した配管連通部材を示している。

［配管構造］
これらの図に示すように、本実施形態に係る配管連通部材１０は、気体や液体，固体（粉状体・粒状体）などの流体を流通・搬送するための複数の配管２０，３０，４０を連結させる部材である。
本実施形態では、特に、流体が高圧・高温状態で搬送される石油プラント・製油所等に敷設される配管の連結・連通に用いられる配管連通部材となっている。

図１（ｂ）は、本実施形態に係る配管連通部材１０を使用した配管構造の一部を模式的に示している。同図に示すように、配管連通部材１０は、上流側主配管２０と下流側配管３０との接続部分に配置され、上流側主配管２０と下流側配管３０との流路方向を、水平方向から垂直方向にほぼ９０度折り曲げて連通させるようになっている。
なお、図１（ｂ）に示すように、上流側主配管２０には、複数の熱交換部配管４０が接続されており、図示しない上流側において行われる潤滑油の精製過程で発生するガスが複数の熱交換部配管４０において熱交換・冷却処理され、上流側主配管２０・下流側配管３０を通って、さらに下流の図示しない排出処理工程に送られるようになっている。

［配管連通部材の構成］
以上のような配管構造における配管と配管の接続部に使用される本実施形態に係る配管連通部材１０の具体的な構成について説明する。
本実施形態に係る配管連通部材１０は、複数の配管が接続される基部１１と、基部１１の内部で連通・交差する複数の流路１２とを備えた構成となっている。
基部１１は、所定の金属塊によって構成されている。
本実施形態では、基部１１は、ほぼ直方体形状の金属塊からなり、基部１１の表面から当該基部１１の内部に向かう直線方向に沿って複数の流路１２（１２ａ，１２ｂ）が穿設されるようになっている。

複数の各流路１２（１２ａ，１２ｂ）は、互いに交差する直線方向に沿って形成される、断面が円形や楕円形となる筒形状の通路であり、基部１１の内部において各流路１２が接続・連通されるように形成される。
これによって、複数の各流路１２の基部１１の表面側の端部開口に複数の配管２０，３０が接続されることにより、複数の配管２０，３０が基部１１の内部において連通・接続されることになる。

基部１１は、本実施形態では、図１に示すように、ほぼ直方体形状の金属塊からなり、複数の各流路１２が、基部１１を構成する金属塊の直方体の異なる面から、それぞれ当該基部１１の内部に向かって円筒状等に穿設形成されるようになっている。
より具体的には、基部１１は、ほぼ立方体（正六面体）形状の金属塊によって構成され、立方体の表面の隣接する二つの表面から、基部１１の内部に向かって二つの流路１２ａ，１２ｂが穿設されるようになっている。
また、基部１１の立方体の表面のうち、流路１２が形成される表面は、接続される配管側に向かって隆起された形状としてあり、接続部分における配管表面と基部１１とが滑らかに連続する所謂「面一」状態で接続（溶接）されるようになっている。

このように基部１１をほぼ直方体（立方体）形状に形成することにより、基部１１の各表面の中心から表面と直交する方向に向かって流路１２を穿設することで、基部１１の内部中心において複数の流路１２を交差・連通させることができ、流路１２の形成作業を確実かつ容易に行えるようになる。
また、立方体形状の基部１１に形成した流路１２は、基部１１の表面から流路１２に至るまでの距離（肉厚）が同じ長さで形成されるようになり、所望の肉厚を有する配管連通部材１０を正確かつ確実に形成することができる。

また、基部１１を立方体形状とすることで、基部１１を必要最小限の大きさにして複数の流路１２を交差・直交させることができ、肉厚の管状部材を曲げ加工する場合と比較して、配管連通部材１０の全体の体積を格段に小さくすることができ、配管構造を敷設する場所の省スペース化を図ることができる。
また、金属管を曲げ加工する際に発生するしわや偏肉等の問題も一切生じない。

なお、基部１１の形状としては、上述した直方体（立方体）のみに限定されず、他の立体形状とすることも可能である。
例えば水平／垂直方向に長い直方体（長方体）形状としたり、直方体（六面体）以外の多面体形状とすることもできる。
また、球体形状や楕円体形状とすることも可能である。

また、基部１１に穿設される流路１２は、図１，２に示す例では、２本の流路１２ａ，１２ｂがほぼ直交するように形成されているが、流路１２は３本以上設けることもでき、複数の流路１２は直交しなくても良い。
例えば、流路１２は、基部１１の表面の異なる三面から内部に向かって穿設して設けることができ、その場合、流路１２は、基部１１の内部において、１本の上流側から２本の下流側に、あるいは、２本の上流側から１本の下流側に分岐させることができる。

また、流路１２を基部１１の対向する表面間に貫通させて形成することもでき、もう一本の流路１２を交差させることで、流路１２を基部１１内でＴ字状に交差させることができる。この場合、基部１１を貫通する流路１２の一方の端部開口は、流路１２のメンテナンス用の開口として使用することができる。
さらに、流路１２は、直交して交差・連通するだけでなく、後述するように、複数の流路１２を９０度より大きい間隔で交差させて、上流側／下流側の流路１２を傾斜させて設けることもできる（後述する図４（ｇ），図５（ｇ）参照）。

［配管の接続］
以上のような配管連通部材１０には、図１，２に示すように、基部１１に形成された流路１２の端部開口に、それぞれ対応する大きさ・形状等の配管２０，３０が接続される。
本実施形態では、基部１１の各流路１２に接続される配管２０，３０は、溶接によって、複数の各流路１２（１２ａ，１２ｂ）に端部開口に接合されるようになっている。
具体的には、予め所定の寸法・形状で複数の流路１２が形成・連通された基部１１に対して、流路１２と対応する同じ内径の配管２０，３０を用意し、基部１１の表面に表れた流路１２の端部開口に位置合わせして配管２０，３０を配置し、その状態で、流路１２の端部開口と配管２０，３０の接合部分を溶接によって溶着・接合することができる。

ここで、基部１１の流路１２と配管２０，３０の溶接による接合部分の内面には、うら波（裏波）と呼ばれる突出（膨出）部分が存在する。具体的には、「うら波」とは、管同士の溶接後に、接合された管内側に溶接線が出っ張る部分である。
このようなうら波は、流路１２と配管２０，３０の溶接部分の継ぎ目や段差となり、エロージョン・コロージョンの原因となることがある。
すなわち、溶接によって配管内面側に出っ張るうら波が形成されることで、図３（ａ），（ｂ）に示すように、うら波が流路１２の内側に隆起して突出する凸部となり、そこに流体が衝突することでエロージョン・コロージョンが発生する可能性がある。
そこで、本実施形態では、通常の溶接によって接合された基部１１の各流路１２の端部開口と配管２０，３０の流路内面側を、図２及び図３（ｃ）に示すように、凹凸の無い平坦化された形状となるようにうら波部分を含む流路内面の平面化・平坦化処理を行うようにしてある。

このように、基部１１と配管２０，３０の接合部内面を平面化・平坦化処理することで、溶接によるうら波が流路１２の内面側に突出することもなくなり、図２に示すように、基部１１と配管２０，３０の内面が接合部分で滑らかに連続する所謂「面一」状態で接続（溶接）されるようになる。
これによって、うら波による突出部分がなくなり、流体の衝突によるエロージョン・コロージョンが発生しなくなり、配管２０，３０及び流路１２を移動する流体の流れをより滑らかなものとすることができる。

なお、基部１１と配管２０，３０の接続部分において流路内面に流体の衝突が発生するのは、主に、流体の流れる方向がほぼ９０度変化する基部１１の下流側の流路１２ｂと下流側配管３０との接続部分である。上流側の流路１２ａと上流側主配管２０の接続部分では、流体はほぼ直線状に流れており、流路・配管の内面への衝突の問題はほぼ発生しない。
従って、上述した配管接続部分の内面の平坦化処理は、少なくとも下流側の流路１２ｂと下流側配管３０との接続部分に対して行うことが好ましく、上流側の流路１２ａと上流側主配管２０の接続部分については、必ずしも平坦化処理を行わなくても良い。勿論、上流側の流路１２ａと上流側主配管２０の接続部分についても平坦化処理を行っても良いことは言うまでもない。
以上のような基部１１と配管２０，３０の接続と接続部分の平坦化処理については、図７を参照しつつ更に後述する。

［金属材料］
以上のような基部１１を構成する金属塊の材質としては、配管構造に適切な金属材料を選択することができる。同様に、基部１１に接続される配管２０，３０，４０についても適切な金属材料を選択することができる。
例えば、一般的には炭素鋼を採用することができ、より腐食に強い材質としてステンレス鋼や高ニッケル系合金などを採用することができる。
炭素鋼やステンレス鋼の鍛造品を所定の大きさの直方体形状に形成することで、基部１１を構成することができる。また、基部１１と同様の金属材料を筒状・管状に形成することで配管を構成することができ、上記のような炭素鋼又はステンレス鋼により、基部１１に接続される配管（２０，３０）や、他の配管（４０）を形成することができる。
但し、配管連通部材としての所定の強度を有し、流体によるエロージョン・コロージョンの発生を低減乃至抑止できる限り、基部１１や配管２０，３０，４０を構成する金属として、他の金属材料を用いることもできる。

［基部・流路の寸法］
そして、以上のような配管連通部材１０は、接続される配管との関係において、基部１１及び流路１２が所定の大きさ（寸法）に形成されるようになっている。
すなわち、本実施形態に係る配管連通部材１０は、接続される配管の内径に対応して流路１２の内径が設定・形成され、その流路１２の内径に対して、基部１１の肉厚が所定の比率以上となるように大きさ（寸法）が設定されるようになっている。

具体的には、本実施形態の配管連通部材１０は、流路１２の内径をＡとして、流路１２の流路方向と直行する方向の、基部１１の表面から当該流路１２までの厚み、すなわち基部１１の肉厚をＢとした場合に、以下の条件１を満たすように形成されるようになっている。
条件１：肉厚Ｂ／内径Ａ≧０．２２
ここで、この条件１は、特に、Ｂ／Ａ≧０．２５であることが好ましく、さらに、Ｂ／Ａ≧０．３０であることがより好ましい。
また、この条件１の上限値としては、１．００≧Ｂ／Ａであることが好ましく、特に、０．７５≧Ｂ／Ａ、さらに、０．５０≧Ｂ／Ａであることが好ましい。

このような寸法の範囲で配管連通部材１０を形成することで、流路１２の内径に対して、基部１１の肉厚を一定以上の厚みとすることができ、高圧・高温・高速で流体が搬送・移動する石油プラント等における配管構造においても、曲がり角部分の肉厚・強度を十分に確保することができる。
また、後述するように、配管の曲がり角部分に発生するエロージョンについても、可能な限り低減乃至抑制することができるようになる。

より具体的には、本実施形態に係る配管連通部材１０は、基部１１・流路１２の寸法が、接続される配管のサイズに応じて、以下の表１に示すような値となるように設定・形成されている。

まず、図２（ａ）に示す配管連通部材１０では、上流側の流路１２ａには配管サイズ５Ｂの配管２０Ａが接続され、下流側の流路１２ｂには配管サイズ４Ｂの配管３０Ａが接続されるようになっている。
この場合、上流側の流路１２ａの内径Ａ１は７０ｍｍで、外径は最も小さい部分（流路端部近傍部分）が１４０ｍｍに設定され、基部１１の肉厚Ｂ１は最も薄い部分（開口端部近傍）が３５ｍｍに設定される。これを上述した条件１の式に当てはめると以下のようになる。
条件１：Ｂ１／Ａ１＝３５／７０＝０．５≧０．２２
また、下流側の流路１２ｂの内径Ａ２は７０ｍｍで、外径は最も小さい部分（流路端部近傍部分）が１２０ｍｍに設定され、基部１１の肉厚Ｂ２は最も薄い部分（開口端部近傍）が２５ｍｍに設定される。これを上述した条件１の式に当てはめると以下のようになる。
条件１：Ｂ２／Ａ２＝２５／７０＝０．３６≧０．２２

また、図２（ｂ）に示す配管連通部材１０では、上流側の流路１２ａには配管サイズ６Ｂの配管２０Ｂが接続され、下流側の流路１２ｂには配管サイズ４Ｂの配管３０Ｂが接続されるようになっている。
この場合、上流側の流路１２ａの内径Ａ３は９７ｍｍで、外径は最も小さい部分（流路端部近傍部分）が１６５ｍｍに設定され、基部１１の肉厚Ｂ３は最も薄い部分（開口端部近傍）が３４ｍｍに設定される。これを上述した条件１の式に当てはめると以下のようになる。
条件１：Ｂ３／Ａ３＝３４／９７＝０．３５≧０．２２
また、下流側の流路１２ｂの内径Ａ４は７０ｍｍで、外径は最も小さい部分（流路端部近傍部分）が１２０ｍｍに設定され、基部１１の肉厚Ｂ４は最も薄い部分（開口端部近傍）が２５ｍｍに設定される。これを上述した条件１の式に当てはめると以下のようになる。
条件１：Ｂ４／Ａ４＝２５／７０＝０．３６≧０．２２

このように、本実施形態の配管連通部材１０では、流路１２の内径と基部１１の肉厚が所定の条件（条件１）を満たすように設定されており、これによって、配管連通部材１０としての好適な強度と耐久性・安全性が確保されるようにしてある。
この点を、市販されている汎用品の継手部材（エルボ）と比較すると以下のようになる。
汎用のエルボは、上述した表１に示すように、配管サイズ４Ｂの場合には、肉厚１７．１ｍｍ，外径１１４．３ｍｍ，内径８０．１ｍｍとなっており、これを上述した条件１の式に当てはめると以下のようになる。
肉厚／内径＝１７．１／８０．１＝０．２１≦０．２２
このように、市販品の継手（エルボ）では条件１を充足することができず、従って、本実施形態に係る配管連通部材１０で実現される強度や耐久性・安全性等の要求性能を満たすことはできない。

［流路の曲面状加工］
さらに、上記のように構成される配管連通部材１０は、複数の流路１２の、基部１１内で交差する連通部分の曲がり角内側部分が、所定の曲率を有する曲面状に形成されるようになっている。
具体的には、本実施形態では、複数の流路１２の曲がり角内側部分に形成される曲面状部の曲率半径をＲとし、流路１２の内径をＡとした場合に、以下の条件１を満たすように形成されるようになっている。
条件２：曲率半径Ｒ／内径Ａ＝０．１〜２．５
ここで、この条件２は、特に、Ｒ／Ａ＝０．２５〜２．０であることが好ましく、さらに、Ｒ／Ａ＝０．４〜１．５であることがより好ましい。

具体的には、図４，５に示すように、基部１１に穿設される２本の流路１２ａ，１２ｂの曲がり角内側部分に、所定の曲率半径の曲面状部を形成するようにしてある。
図４は、流路１２の形状を説明するために流路１２を真横から見た場合の外観を仮想的に示した図であり、また、図５は、図４に対応する流路を斜めから見た外観を仮想的に示した図である。
なお、図４において、二点鎖線で示す四角形は、図２（ａ），（ｂ）で示した２種類の配管連通部材１０Ａ，１０Ｂの基部外形を示すものである。

本実施形態では、図４及び図５の（ｂ），（ｄ），（ｆ）に示すように、ほぼ９０度に交差する流路１２ａ，１２ｂの曲がり角内側部分に、曲率半径Ｒの異なる曲面状部を形成するようにしてある。
まず、図４，５の（ａ）に示す例は、円筒形状等に穿設されて連通された２つの流路１２ａ，１２ｂの曲がり角内側部分に曲面状部分を形成しない基準型の流路構成である。この場合、流路１２の曲がり角部分の断面形状は、図６（ａ）に示すように、真円形に近い楕円形状（卵型形状）となる。

これに対して、図４，５の（ｂ）で示す例は、流路１２の曲がり角内側部分に曲率半径３０の曲面を形成している場合である。この場合、流路１２の曲がり角部分の断面形状は、図６（ｂ）に示すように、曲がり角内側に向かって細くなる楕円形状（逆卵型形状）となる。
これを、図２（ａ）に示した内径７０ｍｍの流路１２を備えた配管連通部材１０に適用して、上述した条件２の式に当てはめると以下のようになる。
条件２：曲率半径Ｒ／内径Ａ＝３０／７０＝０．４３＝０．１〜２．５
また、これを図２（ｂ）に示した内径９７ｍｍの流路１２を備えた配管連通部材１０に適用して、上述した条件２の式に当てはめると以下のようになる。
条件２：曲率半径Ｒ／内径Ａ＝３０／９７＝０．３１＝０．１〜２．５

同様に、図４，５の（ｄ）で示す例は、流路１２の曲がり角内側部分に曲率半径４５の曲面を形成している場合である。この場合、流路１２の曲がり角部分の断面形状は、図６（ｄ）に示すように、曲率半径３０の場合よりもさらに下側が細くなる逆卵型形状となる。
これを、図２（ａ）に示した内径７０ｍｍの流路１２を備えた配管連通部材１０に適用して、上述した条件２の式に当てはめると以下のようになる。
条件２：曲率半径Ｒ／内径Ａ＝４５／７０＝０．６４＝０．１〜２．５
また、これを図２（ｂ）に示した内径９７ｍｍの流路１２を備えた配管連通部材１０に適用して、上述した条件２の式に当てはめると以下のようになる。
条件２：曲率半径Ｒ／内径Ａ＝４５／９７＝０．４６＝０．１〜２．５

さらに、図４，５の（ｆ）で示す例は、流路１２の曲がり角内側部分に曲率半径８０の曲面を形成している場合である。この場合、流路１２の曲がり角部分の断面形状は、図６（ｆ）に示すように、曲率半径４５の場合よりもさらに下側が細く尖った形となった逆卵型形状となる。
これを、図２（ａ）に示した内径７０ｍｍの流路１２を備えた配管連通部材１０に適用して、上述した条件２の式に当てはめると以下のようになる。
条件２：曲率半径Ｒ／内径Ａ＝８０／７０＝１．１４＝０．１〜２．５
また、これを図２（ｂ）に示した内径９７ｍｍの流路１２を備えた配管連通部材１０に適用して、上述した条件２の式に当てはめると以下のようになる。
条件２：曲率半径Ｒ／内径Ａ＝８０／９７＝０．８２＝０．１〜２．５

以上のように、所定の条件（条件２）を満たす曲面状部分を備えることで、複数の流路１２の曲がり角部分における流体の流れを滑らかにすることができる。
これによって、流路１２の内壁に係る流体の負荷を軽減乃至抑制することができ、配管の曲がり角部分に発生するエロージョンを可能な限り低減乃至抑制することができるようになる。

［流路の平面状加工］
以上のような流路１２の曲がり角内側に形成される曲面状部には、さらに、その曲面状部の曲面を横切る平面状部を形成することができる。
そのような曲面状部分を横切る平面状部分を備えることで、複数の流路１２の曲がり角部分における流体の流れをより滑らかにすることができ、エロージョンによる負荷・影響をさらに低減乃至抑制することができる。
具体的には、本実施形態では、図４及び図５の（ｃ），（ｅ）に示すように、ほぼ９０度に交差する流路１２ａ，１２ｂの曲がり角内側部分に形成された曲面状部に対して、当該曲面状部の曲面を横切るように平面状部を形成するようにしてある。

まず、図４，５の（ｃ）に示す例は、上述した図４，５の（ｂ）に示した曲率半径３０の曲面部分に平面状部を形成した場合である。この場合、流路１２の曲がり角部分の断面形状は、図６（ｃ）に示すようになり、曲がり角内側に向かって細くなる楕円形状（逆卵型形状）の底部（卵頭部）が水平方向に平面化された切頭卵型形状となる。
同様に、図４，５の（ｅ）に示す例は、上述した図４，５の（ｄ）に示した曲率半径４５の曲面部分に平面状部を形成した場合である。この場合、流路１２の曲がり角部分の断面形状は、図６（ｅ）に示すようになり、曲がり角内側に向かって細くなる楕円形状（逆卵型形状）の底部（卵頭部）が水平方向に平面化された切頭卵型形状となる。

以上のような流路１２が交差・連通する曲がり角部の曲面状部分に、曲面部分を横切る平面状部分を備えることで、断面が楕円形・卵型形状となる流路１２の曲がり角部分の底面側に、水平方向に伸びる平面部分を形成することができる。
これによって、流路１２の曲がり角部分を、底面側に向かって広がる流路断面形状に形成することができる。
これによって、流路１２の曲がり角部分における流体の流れをさらに滑らかにすることができ、エロージョンをさらに低減乃至抑制することができるようになる。

［流路の形状（間隔・傾斜）］
さらに、本実施形態の配管連通部材１０では、交差・連通する複数の流路１２の間隔・角度を変更することができる。
流体が通過・搬送される流路の曲がり部分は、円滑な流体の流れを維持するためには、配管と配管の間隔・角度としては、２本の配管が９０度以上の間隔で交差・接続されることが好ましい。
従って、本実施形態の配管連通部材１０においても、上述した図１〜５で示した流路１２の構成から明らかなように、複数（２本）の流路１２は、互いにほぼ直交して連通する、ほぼ９０度の間隔で交差するようになっている。

但し、流体を円滑に搬送・通過させ、エロージョンの影響を低減させる観点からは、複数（２本）の流路１２は、必ずしもほぼ直交する場合、ほぼ９０度間隔で交差する場合には限定されず、例えば、複数（２本）の流路１２を９０度以上の間隔で交差させるようにしても良い。
特に、流体が高速・高圧・高温状態で搬送される石油プラント等における配管構造では、エロージョンやコロージョンの抑制の観点から、配管の曲がり部分を９０度以上の間隔で交差・連通させることが好ましい場合がある。

そこで、本実施形態の配管連通部材１０では、互いに交差・連通する２本の流路１２は、ほぼ９０度間隔で交差するものであればよく、９０度以上の間隔で交差させることもできるようになっている。
具体的には、図４，５の（ａ）〜（ｆ）に示す例では、基部１１に穿設する２本の流路１２ａ，１２ｂを、ほぼ直行するように９０度間隔で交差するように形成してある。
これに対して、図４，５の（ｇ）で示す例では、２本の流路１２ａ，１２ｂを９０度以上の間隔で交差させるようにしてある。

具体的には、図４，５の（ｇ）に示す配管連通部材１０では、上流側の流路１２ａについては、図４，５の（ａ）〜（ｆ）に示す場合と同様、基部１１の表面に直交するように水平方向に穿設するようにしてある。
これに対して、下流側の流路１２ｂは、基板１１の表面と直交する方向に対して、流下方向の外側方向に傾斜するように斜めに穿設するようにしてある。
これによって、水平方向（横方向）に伸びる上流側の流路１２ａに対して、垂直方向（縦方向）に伸びる下流側の１２ｂが外側に傾斜した状態で交差し、２本の流路１２ａ，１２ｂは９０度より大きい間隔で交差することになる。

ここで、複数の流路１２ａ，１２ｂが９０度以上の間隔で交差する場合には、その角度は、複数の流路１２が基部１１の内部において９０度〜１３５度の間隔で交差する範囲が好ましい。
ここで、この複数の流路１２ａ，１２ｂが交差する間隔（角度）は、特に、９１度〜１２０度、さらに、９３度〜１００であることが好ましい。
この範囲であれば、基部１１に対して流路１２を穿設形成する際にも支障がなく、また、傾斜した流路１２に対して配管を接続・溶接するのにも問題がない。

また、複数（２本）の流路１２ａ，１２ｂを９０度より大きい間隔で交差させる場合、いずれの流路１２ａ，１２ｂを傾斜させることもでき、２本の流路１２ａ，１２ｂをそれぞれ傾斜させることもできる。
すなわち、図４，５の（ｇ）で示した例では、下流側の縦方向（垂直方向）に伸びる流路１２ｂを、外側に所定角度（３〜１０度）傾斜させるようにしてあるが、これを上流側の横方向（垂直方向）に伸びる流路１２ａを、上方に傾斜させることもできる。
また、縦方向及び横方向の双方の流路１２ａ，１２ｂを、それぞれ傾斜させて、両者を９０度より大きい間隔で交差させることもできる。

以上のように２本の流路１２ａ，１２ｂを９０度以上の間隔、特に９０度より大きい角度で交差させることで、流路１２の曲がり角部分における流体の流れをさらに滑らかにすることができ、流体が当たる下流側の流路１２ｂの内面に対する負荷を低減でき、エロージョンをさらに低減乃至抑制できるようになる。

［配管連通部材の製造方法］
以上のような構成からなる本実施形態の配管連通部材１０は、上述した炭素鋼やステンレス鋼等の金属塊を用いて所定の大きさ・形状に形成された鍛造品を基部１１とし、基部１１に対して機械加工を行い、基部１１の表面から内部に向かって切削・ボーリングを行って流路１２を形成する。
流路１２は、所定の角度で、所定の深さまでボーリング加工することで、基部１１の中心部分において複数の流路１２を交差・連通させることができる。

また、連通した複数の流路１２の曲がり角部分に対して、放電加工により内面のＲ加工を行い、所定の曲率半径を有する曲面部分を形成することができる。
さらに、曲面部分に対して切削加工を行うことにより、曲面部分を横切る平面状部を形成することができる。
その後、完成した配管連通部材１０に対して、基部１１の表面に開口する流路１２の端部に所定の配管を接続し、溶接により接合することで所望の配管構造を構築することができる（図１（ｂ）参照）。

ここで、配管連通部材１０への配管の接続は、公知の溶接技術を用いて行えるが、上述の通り、本実施形態では、溶接後の管内のうら波除去を行うことができる。
その場合に、配管連通部材１０と配管の溶接部分、特に基部１１の下流側の流路１２と下流側の配管３０との溶接部分には、流路内面側の平坦化処理を行うことができる。
以下、本実施形態に係る配管連通部材１０と配管の溶接部分の平坦化処理の方法について説明する。

［流路内面の平坦化処理］
図７は、本発明の一実施形態に係る配管連通部材と配管の接合部を平坦化する方法を模式的に示す説明図であり、流路を真横から見た図を示している。
なお、図７に示す例では、基部１１の下流側に接続される下流側配管３０及び下流側の流路１２ｂについて平坦化処理を行う場合について説明する。

本実施形態に係る平坦化処理は、基部１１の流路１２の内面と、流路１２に接続された配管３０の内面を、一体的に切削するボーリング加工によって行う。
そこで、平坦化処理を行う場合には、まず、上述のようにして基部１１に所定の形状・寸法の流路１２を形成した配管連通部材１０を用意するとともに、その配管連通部材１０の流路１２に対応した配管３０を用意する。
ここで、本実施形態の平坦化処理は、ボーリング加工によって流路内面を切削することにより行うため、予め配管連通部材１０に形成する流路１２と、その流路１２に接続する配管３０は、それぞれ、ボーリング加工によって削り取られる分の厚みを考慮した内径のものとする。

例えば、最終的に上述した図２（ａ），（ｂ）で示した内径７０ｍｍの流路１２を備えた配管構造とするためには、配管連通部材１０には、所望の流路径である７０ｍｍよりも小さい径で基部１１に流路１２を形成しておく。また、配管３０についても、それに対応して７０ｍｍよりも小さい内径の配管３０を用意する。
具体的には、基部１１に形成する下流側の流路１２ｂは、例えば内径６８ｍｍとなるように形成し、また、この下流側の流路１２ｂに接続される配管３０は、例えば内径６５ｍｍの配管を用意する。

そして、このように用意した配管連通部材１０の基部１１の流路１２に配管３０を溶接により接合する。
ここで、上述したように、基部１１の流路１２と配管３０との接合部分には、溶接により管内にうら波が形成されることがある。
図７には、このように溶接によって接合部にうら波が形成された配管連通部材１０と下流側配管３０を模式的に示している。
同図に示すように、配管連通部材１０と配管３０の接続部分には、溶接により接合された溶接部（ビード）Ｗが、基部１１と配管３０の表面外側から流路１２の内面側までに存在しており、管内に突出するうら波が形成される。
このような流体内面側に存在する溶接部Ｗのうら波に流体が衝突することでエロージョン・コロージョンが発生する可能性があることから、以下に示す平坦化処理を行うものである。

図７に示すように、溶接により接合された配管連通部材１０と配管３０は、平坦化処理が実行される前の状態では、配管連通部材１０の流路１２ｂ及びこれに連通する配管３０の内径は、二点鎖線で示す大きさとなっており、破線で示す最終的な流路内径よりも小径となっている。
この状態で、配管３０の配管連通部材１０と接合されていない端部開口から、ボーリング器具を挿入し、配管３０の内径を所定の寸法（例えば７０ｍｍ）に切削し、さらに、これに連通している基部１１の下流側流路１２ｂも、同じ寸法（例えば７０ｍｍ）に切削する。このようなボーリング加工は、配管３０の長さ（例えば８０ｍｍ）＋配管連通部材１０の厚み（例えば２００ｍｍ）程度の長さを有する長尺のボーリング器具を配管３０の自由端側から挿入して行うことができる。

上述の通り、基部１１の流路１２及び配管３０は、最終的な内径（７０ｍｍ）より小さい径のものが用意されているので、ボーリング加工によって所定の寸法（７０ｍｍ）に切削加工することで、基部１１の下流側流路１２ｂと配管３０を一体的に同一の内径寸法に形成することができる。
このボーリング加工によって、流路内面が均一的に平坦化され、溶接により接合された溶接部Ｗのうら波が流路１２の内面側に突出することもなくなり、基部１１と配管３０の内面が接合部分で滑らかに連続する所謂「面一」状態で接合されるようになる（図２参照）。
これによって、流路内面側に突出する部分がなくなり、流体の衝突によるエロージョン・コロージョンの発生を防止することができる。
その後、配管連通部材１０の上流側の流路１２ａに対しても、溶接によって上流側主配管２０を溶接・接合することで、図１（ｂ）に示すような配管構造が完成する。

なお、最終的な内径よりも小径の配管３０及び流路１２ｂを、配管３０の自由端側の開口からボーリング加工して行くと、基部１１の流路１２ｂの奥側の、上流側の流路１２ａと交わる部分に、最終径と小径の段差が生じることになる（図７参照）。上述した例では、最終的な７０ｍｍの流路１２ｂと、予め形成した６０ｍｍの流路１２ｂとの段差が、上流側の流路１２ａと交わる流路の曲がり角部分に形成されることなる。
このような段差は、後述する実施例（図８参照）からも明らかなように、流体が衝突する流路内壁部分、すなわち、エロージョン・コロージョンが発生する部分よりも上流側（上方）に位置しており、仮にそのような段差が存在していても、流体の流れに影響を及ぼすことはなく、当然ながらエロージョン・コロージョンの発生原因ともならず、特に問題とはならない。
但し、そのような段差は、平坦化処理を行った後に、さらにホーニング加工によって研磨加工することで、段差のない滑らかな流路とすることができる。このようなホーニング加工は、上述したボーリング加工後に、ボーリング加工と同様に下流側の配管３０の自由端側の開口からホーニング器具を挿入して行うことができ、ボーリング処理された面に沿ってさらに平滑化加工を施すことができる。

また、上述した通り、配管連通部材１０と配管の接続部分において流路内面に流体の衝突が発生するのは、主に、流体の流れる方向が変化する基部１１の下流側の流路１２ｂと下流側配管３０との接続部分であり、上流側の流路１２ａと上流側主配管２０の接続部分では、流体はほぼ直線状に流れているため、流路・配管の内面への衝突の問題はほぼ発生しない。
このため、上述した図７に示す平坦化処理では、下流側の流路１２ｂと下流側配管３０との接続部分に対してのみ行う場合を説明した。すなわち、本実施形態の平坦化処理は、上流側の流路１２ａと上流側主配管２０の接続部分については、必ずしも平坦化処理を行わなくても良い。但し、上流側の流路１２ａと上流側主配管２０の接続部分についても平坦化処理を行うことができることも可能である。

［流体の説明］
以上のような本実施形態に係る配管連通部材１０で連通・接続された配管構造を流れる流体としては、気体・液体・固体（粉状体・粒状態）のいずれも対称とすることができるが、特に本実施形態は、気体と液体の混合物からなる流体に好適に用いることができる。
このような気体と液体の混合物からなる流体としては、例えば石油プラント設備において行われる潤滑油の精製工程で生成され搬送・循環される「循環ガス」がある。

潤滑油の精製工程で搬送・循環される循環ガスの組成は、水素が主であり、その他硫化水素、アンモニア、水等の液滴粒子が含まれる。
また、このような循環ガスの配管構造では、洗浄水を注入して、腐食性ガスとなる硫化水素やアンモニアを洗い流し、水素と分離している。
このような循環ガスの流体は、９５〜９９．５％の気体と５〜０．５％の液体の混合物からなっている。

そして、このようにガスと液滴粒子の混合物が高速・高圧で搬送・循環されることで、特に液滴粒子が配管の曲がり部分において衝突を繰り返すことで、当該部分にエロージョンが発生することになる。
本実施形態では、このような気体と液体の混合物である循環ガスの配管構造に好適に用いることができ、上述した所定の肉厚と流路径及び流路形状を有する配管連通部材１０は、液滴粒子の衝突に対しても強い耐久性・耐腐食性を有することとなる。

従って、本実施形態の配管連通部材１０は、特に、９５〜９９．５％の気体と５〜０．５％の液体の混合物からなる流体の配管構造に好適に適用することができる。
勿論、それ以外の流体（気体・液体・固体及びそれらの混合物）の配管構造にも適用できることは言うまでもない。

以上説明した本実施形態の配管連通部材１０によれば、金属塊からなる基部１１に、互いに交差・連通する複数の流路１２を穿設することにより、所定以上の肉厚を有し、かつ、配管を所望の方向に連通・連結できる連結手段を、確実かつ必要最小の大きさで提供することができる。
また、基部１１内の流路の曲がり角部分に所定の湾曲形状加工を施すことで、流体によるエロージョンの発生を低減乃至抑制することができ、信頼性・安全性に優れた配管構造を実現することができる。
さらに、配管連通部材１０と配管を溶接により接合する場合に、流路内面側を平坦化することで、流路内に溶接によるうら波などが突出することをなくして、エロージョン・コロージョンの発生をより確実に抑制・防止することができる。

これによって、本実施形態の配管連通部材１０を用いることで、流体が高速・高圧・高温状態で搬送され、かつ、多数の配管が高密度に配置される配管構造において、広い設置スペースを必要とすることなく、低コストで効率良く、複数の配管を所定の角度で接続・連通させることができ、配管や接続部分におけるエロージョンやコロージョンの発生も確実に抑制乃至低減することができるようになる。
従って、特に流体が高圧・高温状態で搬送される石油プラント等の配管構造に好適な配管連通部材を実現することができる。

以下、本発明に係る配管連通部材の実施例を説明する。
なお、本発明を以下の実施例により更に説明するが、本発明は下記実施例により何らかの制限を受けるものではない。
本発明の配管連通部材の摩耗防止効果を確認するため、以下に示す解析を行った。

流動解析ソフト「Ｆｌｕｅｎｔ（フルエント：アンシス・ジャパン株式会社製）」を用いて、図１に示した配管連通部材１０及びその前後の配管２０，３０，４０の内部を模擬した流路を作製した。
また、上記流路モデルについて、配管連通部材の流路の交差部分を図４〜５に示したように、流路内部構造を改良していない場合と各種改良を行った場合について、「ＬＥＳ（Ｌａｒｇｅ Ｅｄｄｙ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）」による流動及び液滴粒子追跡衝突解析を行い、配管連通部材およびその後方領域の壁面摩耗を解析した。

具体的には、以下の条件を設定し、図４〜６の（ａ）〜（ｇ）の7種類の配管連通部材１０について、それぞれ解析した。
［解析条件］
ガス平均流速：２．８ｍ／ｓ （上流側主配管部分の平均流速）
ガス密度：２６ｋｇ／ｍ^３
粘度：０．００００２Ｐａ・ｓ
液滴粒子密度：９８０ｋｇ／ｍ^３
液滴粒子流量：０．１ｋｇ／ｓ
液滴粒子径：３００μｍ
液滴粒子飛散（摩耗計測）時間：４．０〜８．０ｓｅｃの４秒間計測

また、配管連通部材１０の流路の配管サイズは、図２（ａ）で示した、上流側の流路１２ａが配管サイズ５Ｂ、下流側の流路１２ｂが配管サイズ４Ｂの５Ｂ×４Ｂの配管連通部材１０を対象としている。
この場合、上述した表１で示したように、流路１２ａの内径（Ａ１）は７０ｍｍ、外径は最も小さい部分（流路端部近傍部分）が１４０ｍｍ、基部１１の肉厚（Ｂ１）は最も薄い部分（開口端部近傍）が３５ｍｍとなっており、条件１：Ｂ１／Ａ１＝３５／７０＝０．５≧０．２２となっている。
また、下流側の流路１２ｂの内径（Ａ２）は７０ｍｍ、外径は最も小さい部分（流路端部近傍部分）が１２０ｍｍ、基部１１の肉厚（Ｂ２）は最も薄い部分（開口端部近傍）が２５ｍｍとなっており、条件１：Ｂ２／Ａ２＝２５／７０＝０．３６≧０．２２となっている。

［結果］
以下に示す実施例１〜７について、得られた結果を図８及び９に示す。
図８は、本発明の一実施形態に係る配管連通部材によるエロージョン抑制効果を説明するために、下流側配管側から見た流路の外観及びエロージョン分布を示す図であり、図８（ａ）〜（ｇ）は、図４〜６（ａ）〜（ｇ）に示した配管連通部材１０に対応している。
また、図９は、図８（ａ）〜（ｇ）に示した各配管連通部材のエロージョン量を示す数値を示す表及びグラフである。

［実施例１］
実施例１は、図４〜６の（ａ）に示した、流路の曲がり角部分に曲面加工を行っていない配管連通部材を使用した場合である。
図８（ａ）及び図９に示すように、エロージョン量は５．４３e-10（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）となった。
また、上流側主配管２０の底面からエロージョン領域中心部までの距離は約５５ｍｍであった。

［実施例２］
実施例２は、図４〜６の（ｂ）に示した、流路の曲がり角部分に曲率半径３０の曲面加工をした配管連通部材を使用した場合である。
図８（ｂ）及び図９に示すように、エロージョン量は４．４８e-10（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）となった。
また、上流側主配管２０の底面からエロージョン領域中心部までの距離は約９０ｍｍであった。

［実施例３］
実施例３は、図４〜６の（ｃ）に示した、流路の曲がり角部分に曲率半径３０の曲面加工をして、さらに平面状のカット加工をした配管連通部材を使用した場合である。
図８（ｃ）及び図９に示すように、エロージョン量は４．１１e-10（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）となった。
また、上流側主配管２０の底面からエロージョン領域中心部までの距離は約９０ｍｍであった。

［実施例４］
実施例４は、図４〜６の（ｄ）に示した、流路の曲がり角部分に曲率半径４５の曲面加工をした配管連通部材を使用した場合である。
図８（ｄ）及び図９に示すように、エロージョン量は３．８９e-10（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）となった。
また、上流側主配管２０の底面からエロージョン領域中心部までの距離は約９０ｍｍであった。

［実施例５］
実施例５は、図４〜６の（ｅ）に示した、流路の曲がり角部分に曲率半径４５の曲面加工をして、さらに平面状のカット加工をした配管連通部材を使用した場合である。
図８（ｅ）及び図９に示すように、エロージョン量は３．７０e-10（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）となった。
また、上流側主配管２０の底面からエロージョン領域中心部までの距離は約８５ｍｍであった。

［実施例６］
実施例６は、図４〜６の（ｆ）に示した、流路の曲がり角部分に曲率半径８０の曲面加工をした配管連通部材を使用した場合である。
図８（ｆ）及び図９に示すように、エロージョン量は３．４７e-10（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）となった。
また、上流側主配管２０の底面からエロージョン領域中心部までの距離は約９５ｍｍであった。

［実施例７］
実施例７は、図４〜６の（ｇ）に示した、流路の曲がり角部分に曲率半径３０の曲面加工をして、さらに下流側（縦方向）の流路を外側に１０度傾斜させた配管連通部材を使用した場合である。
図８（ｇ）及び図９に示すように、エロージョン量は２．７０e-10（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）となった。
また、上流側主配管２０の底面からエロージョン領域中心部までの距離は約８０ｍｍであった。

以上の実施例１〜７から、配管連通部材の流路の曲がり角部分の内側を曲面状に形成・加工することにより、エロージョン量（エロージョン積分値）が減少することが分かった。
曲面形状は、曲率半径をＲ３０→Ｒ４５→Ｒ８０と大きくするに従って、エロージョン量（エロージョン積分値）が減少することが分かった。

また、曲面形状部分に、当該曲面を横切る平面状部を形成することにより、同じ曲率半径であっても、平面状部を設けない場合よりもエロージョン量（エロージョン積分値）が減少することが分かった。
さらに、配管連通部材の流路の間隔を９０度よりも大きくして、下流側の流路を垂直方向（縦方向）に対して傾斜させることにより、流路の間隔をほぼ９０度にした場合よりもエロージョン量（エロージョン積分値）が減少することが分かった。

［実施例８］
実施例８として、図４〜６の（ａ）に示した流路について、同一の流路に対して、溶接による接合部内面に形成されたうら波を含む流路内面について、平坦化処理を行わない流路と、平坦化処理を行った流路とで、エロージョン量の変化を対比した解析結果を図１０に示す。
具体的な解析条件等は、上述した図４〜６の（ａ）に示した流路についての実施例１と同様である。

まず、図１０（ａ）に示すように、流路内面の平坦化処理を行わず、その結果、流路内面上端から９３ｍｍの位置に、流路内面に溶接によるうら波が存在したままの流路の場合には、エロージョン量は、総量で２．２０e-9（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）、最大値で９．１４e-07（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）となった。
これに対して、同一の流路について、流路内面の平坦化処理を行って、流路内面に溶接によるうら波が存在しない流路の場合には、エロージョン量は、総量で５．４３e-10（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）、最大値で１．５８e-08（ｋｇ／ｍ²）（ｍ²）となった。
従って、流路内面の平坦化処理を行って溶接によるうら波を除去することにより、溶接によるうら波が残ったままの流路と比較して、エロージョン量は、最大値で１／５０程度に、総量で１／５程度に低減・抑制することができることが分かった。

以上、本発明の配管連通部材の実施形態について説明したが、本発明に係る配管連通部材は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。

例えば、上述した実施形態では、本発明に係る配管連通部材を石油プラント，製油所における配管構造に適用する場合を例にとって説明したが、本発明の配管連通部材はそのような石油プラント設備等に使用される場合に限られない。
同様に、上述した実施形態では、本発明に係る配管連通部材を介して搬送される流体として、石油から潤滑油を生成する際に発生するガスを例にとって説明したが、本発明の配管連通部材はそのようなガスを搬送する場合のみに限られない。
すなわち、本発明は、気体や液体，固体（粉状体・粒状体）を搬送・移動・循環させるための配管を接続するためであれば、どのような設備・施設において、どのような流体を搬送等させる場合であっても適用できるものである。

本発明は、例えば石油プラントなどで、液体や気体，粉状体などの流体を流通・搬送するための配管構造として好適に利用することができる。

１０ 配管連通部材
１１ 基部
１２ 流路
２０ 上流側主配管
３０ 下流側配管
４０ 熱交換部配管

Claims (15)

1. 複数の配管を連通させるための配管連通部材であって、
   金属塊からなる基部と、
   前記基部の表面から当該基部の内部に向かう直線方向に沿って穿設される複数の流路と、を備え、
   前記複数の各流路が、互いに交差する直線方向に沿って形成されるとともに、前記基部の内部において各流路が連通し、
   前記複数の各流路の、前記基部の表面側の端部開口に配管が接続されることにより、当該複数の配管が連通される
   ことを特徴とする配管連通部材。
2. 前記基部が、ほぼ直方体形状の金属塊からなり、
   前記複数の各流路が、前記基部を構成する金属塊の直方体の異なる面から、それぞれ当該基部の内部に向かって穿設される
   ことを特徴とする請求項１記載の配管連通部材。
3. 前記流路の内径をＡとし、
   前記流路の流路方向と直行する方向の、前記基部の表面から当該流路までの厚みをＢとした場合に、
   Ｂ／Ａ≧０．２２を満たす
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の配管連通部材。
4. 前記複数の流路の、前記基部内で交差する連通部分の曲がり角内側部分が、所定の曲率を有する曲面状に形成される
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の配管連通部材。
5. 前記曲面状部の曲率半径をＲとし、
   前記流路の内径をＡとした場合に、
   Ｒ／Ａ＝０．１〜２．５を満たす
   ことを特徴とする請求項４記載の配管連通部材。
6. 前記曲面状部に、当該曲面状部の曲面を横切る平面状部を形成した
   ことを特徴とする請求項４又は５記載の配管連通部材。
7. 前記複数の流路が、前記基部の内部において９０度以上の間隔で交差する
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載の配管連通部材。
8. 前記複数の流路が、前記基部の内部においてほぼ９０度間隔で交差する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載の配管連通部材。
9. 前記複数の流路が、前記基部の内部において９０度〜１３５度の間隔で交差する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項記載の配管連通部材。
10. 前記流路を流れる流体が、気体と液体の混合物からなる
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項記載の配管連通部材。
11. 前記流路を流れる流体が、９５〜９９．５％の気体と５〜０．５％の液体の混合物からなる
    ことを特徴とする請求項１０記載の配管連通部材。
12. 前記基部を形成する金属塊の材質が炭素鋼又はステンレス鋼である
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項記載の配管連通部材。
13. 前記複数の各流路の端部開口に溶接により接合される前記複数の配管を備える
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項記載の配管連通部材。
14. 前記複数の各流路の端部開口と前記配管との接合部の流路内面側を、凹凸の無い平坦化形状に形成した
    ことを特徴とする請求項１３記載の配管連通部材。
15. 前記配管の材質が炭素鋼又はステンレス鋼である
    ことを特徴とする請求項１３又は１４記載の配管連通部材。