JP4106952B2 - 二重配管構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は外管内に内管を配設した二重配管構造に係り、特に使用済核燃料再処理施設や放射性廃棄物処理施設あるいは原子力発電施設などに用いる二重配管構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
使用済核燃料処理施設や放射性廃棄物処理施設などの配管系に用いられる二重配管構造の例が、特開平9−54189号公報に開示されている。二重配管では、配管の内側に他の配管を配置し、内側の配管(以下、内管)を外側の配管(以下、外管)に対して一定のすきまを保持して支持している。
【0003】
上記公報では、二重配管の内管の支持を容易にするため、外周に支持構造を持つ環状の部材を内管の支持構造物とし、この環状の支持構造物の内側に内管を通し、それらを外管内部に設けて内管を支持している。さらに、溶接部を少なくするとともに、施工手順を簡単にするため複数の支持構造物を所定の間隔をおいてワイヤで連結している。ワイヤの片側は固定し、他端を引っ張って各支持構造物を適切な位置に設置している。また、施設運転時に高温になる配管は、配管の自重が付加する方向以外の配管と架台もしくは架構の間のいずれかの箇所に間隙を設ける必要がある。そこで、支持構造物を切断したりあるいは間隙に薄板を挿入し溶接して、間隙量を調節している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の二重配管構造では、環状の各支持構造物を内管の外周の管軸方向に沿って引張り、ワイヤの長さによって位置決めしていたので、直線的な配管系では所定の位置に各支持構造物を設置することができるが、曲げ管や分岐部を複数有する複雑な配管系では、位置決めが困難であった。これは、配管系に曲げ管が複数あると、曲げ管の曲率次第で環状の支持構造物が内管外周の管軸方向に沿って滑ることができない事態を引き起こす恐れがあるからである。
【0005】
また、分岐管が複数存在する配管系では、分岐部では環状の支持構造物を通すことができないので、分岐部ごとにワイヤを固定する箇所を設けなければならず、支持構造が複雑になる。とくに、分岐管と分岐管の間の二重配管は、片方の分岐管の施工前に支持構造物を設置しなければならず、施工手順が複雑となる。
【0006】
ところで、原子力発電施設等の配管系の設計に当たっては、配管系の固有振動数や発生応力が所定の範囲の値となるように設計されるから、内管の支持構造物は設計法にしたがった間隔で配置される。運転前検査や定期検査を容易にするため、支持構造物の構造は、二重配管を施工した後でも内管の支持間隔を容易に確認できる構造が望ましい。上記公報に記載のものは内管の支持構造物が外管の内部にしかなく、二重配管施工後に内管支持間隔の検査が必要になっても外管の外側から内部の支持間隔を確認することができない。
【0007】
さらに、配管系が使用される施設を運転した時に高温になる配管などでは間隙量を管理する必要がある。そのため、従来支持構造物を切断したりあるいは間隙に薄板を挿入して間隙量を調節している。この間隙量の調節は切断機や溶接機を使用する大掛かりな作業となり、設計変更に対する対応を困難にしている。
【0008】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、二重配管の配管作業を容易にすることにある。本発明の他の目的は、配管系の施工状態を容易に確認できるようにすることにある。本発明のさらに他の目的は、二重配管の間隙量の調整を容易にすることにある。そして本発明は少なくともこれらの目的のいずれかを達成することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の特徴は、外管内に内管が配設された二重配管において、前記内管を前記外管との間に間隙をもって支持する前記外管の周方向に複数設けられた支持部材を有し、この支持部材は前記外管壁を貫通し前記外管に固定され、前記外管の周囲を囲み前記外管を保持する矩形の架構に対して一端が接すると共に前記内管に接する支持部材と、前記架構に対して一端が所定隙間を有する支持部材とからなるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を、図1ないし図3を参照しながら説明する。二重配管が直管の場合を例にする。図1は、本発明に係る二重配管構造の斜視図であり、図2は図1のA−A断面における断面図である。図3は、二重配管の外管開口部の斜視図である。
【0012】
二重配管25は、外管30と内管20を有している。内管20は外管30の内部に収容される。二重配管25を支持するために、外管30の外側に床あるいは壁等の固定壁80に固定した角型鋼材の架台60を設けている。架台60には、Uボルト(第5の支持手段)14が取り付け可能になっている。外管30の周囲にUボルト14を巻いて架台60に載せ、Uボルト14をナット15で締め付ける。
【0013】
内管20は外管30を貫通しており、内管20は支持構造物(第1の支持手段)10により、外管30内で位置決めされる。支持構造物10は周方向4ケ所略90ピッチで設けられている。支持構造物10は平板状をしており、一端部は外管30を突き抜けている。内管20の支持構造物10を外管30に、以下の様に固定する。
【0014】
外管30の軸方向のUボルト巻回部間に、図3に示す矩形状の外管開口部50を形成する。そして、内管の支持構造物10をこの開口部50から突き抜けるか略外管30の外周面まで突き出させる。内管20が外管30の略中心部に位置するように下側の支持構造物10を位置決めし、その状態で下側の支持構造物10を外管30に溶接部40で溶接する。図2に示すように、他の3ケの支持構造物10は、内管20とわずかに間隔をあけた状態で外管30に溶接部40で溶接する。
【0015】
本実施例によれば、外管30の内側に内管20を位置決めした後に、外管30の外側から外管開口部50を経て外管30内部に支持構造物10を挿入し、外管30を固定する。したがって、曲げ管や分岐管が複数有する複雑な配管系であっても施工手順が複雑化することがない。支持構造物10を溶接により外管に固定するときは、外管30の外側から溶接するので、溶接線を外管30の外側から検査できる。また、支持構造物10と外管30が十分に固定されているかを、二重配管施工後でも確認できる。さらに、支持構造物10の間隔を調査するだけで、内管20の支持間隔L1を外管30の外側から確認できる。
【0016】
本発明の他の実施例を、図4及び図5により説明する。本実施例は上記実施例と異なり、架台とUボルトの代わりに、架構を門型にして架構と支持構造物で外管を位置決めしている。なお、図4は二重配管構造の斜視図であり、図5は同図のB−B矢視断面図である。
【0017】
本実施例では、角型の鋼材で門型に組まれた架構70を設けている。架構70には横部材が渡されており、外管30を保持する矩形の保持部を形成する。架構70の下端部を床等の固定壁80に固定する。周方向4箇所に設けた支持構造物の中の下側の支持構造物(第2の支持手段)11により、内管20が略外管30の中心部に位置するように位置決めする。外管30内に内管20が位置決めされた状態で、支持構造物11を溶接部40で溶接する。なお、この溶接作業中に内管20を外管30内に挿入する必要が無いことはいうまでもない。その他の支持構造物11を開口部50から挿入した状態で外管30を架構70に載せる。下側の支持構造物11を除く残りの3ケの支持構造物11を、溶接部40で溶接する。その際、内管20と支持構造物11とで形成される隙間が、略同じ隙間98になるように支持構造物11を外管30に溶接する。
【0018】
ところで、下側を除く3ケの支持構造物11は、架構70との間で所定隙間を形成するように予め設定している。したがって本実施例によれば、支持構造物11と架構70を用いることにより、内管20と外管30の双方を架構70で支持することができる。内管20と外管30の双方を、設計上同位置で支持可能な場合に有効である。特に、内管20と外管30の口径差が小さいときには、配管の振動特性を支配する断面特性や架構と支持構造物の支持位置間隔を、内管20と外管30とでほぼ同じにすることができる。これにより、耐震設計に用いる振動解析において、内管と外管の振動特性を似たものにできる。したがって、1つの支持構造物で内管20と外管30の双方を支持することが可能になり、配管構造を簡素化できる。さらに内管と外管の軸方向支持位置が同じであるから、振動解析の入力作業を低減できる。
【0019】
本発明のさらに他の実施例を、図6ないし図9により説明する。本実施例では、上記各実施例とは異なり、外管に固定した支持構造物の代わりに、半径方向位置を調整できるボルトを用いて内管を位置決めおよび支持している。なお、図6は二重配管構造の斜視図であり、図7は図6中のC−C矢視断面図、図8は第3の支持構造物を取付ける前の外管の斜視図、図9は第3の支持手段12であるボルトの正面図である。
【0020】
図8に示すように外管30の周方向複数箇所に軸方向に間隔をおいて、ねじ穴51を形成する。本実施例では周方向4箇所にねじ穴51を形成している。内管20が外管30のほぼ中心に位置するところまで、下側のねじ穴51にボルト12をねじ込む。その他のねじ穴51には、内管20とボルト12との間で形成される隙間が所定隙間97になるように、外管30の内側L2の位置までボルト12をねじ込む。外管30が架台60にUボルト14およびナット15で固定されていることは、図1に示した実施例と同様である。
【0021】
各ボルト12は、外管30の外側からダブルナット95でその半径方向位置を保持される。ダブルナット95の代わりにシングルナットを用いてもよいが、ダブルナットを用いれば、ボルト12を外管30へ固定しなくてもダブルナットにより容易に位置決めできる。
【0022】
一般に原子力発電施設や燃料再処理施設などにおいては、内管とその支持構造物との間に間隙を形成する必要がある場合があり、この間隙量は所定の範囲に定められている。本実施例によれば、ボルト12のねじ込み角度を変えることにより支持手段12と内管20の間の間隙量97を外管30の外側から容易に調節することができる。また、ダブルナット95を用いることにより、二重配管施工後も間隙量97を調整することができる。さらに、ダブルナット95が外管30の外側にあるので、ダブルナットとボルトのトルクを調査すれば、ボルトが外管に十分固定されているか否かを外管30の外側から確認できる。
【0023】
本発明のさらに他の実施例を、図10及び図11により説明する。本実施例は図4に示した実施例と図6に示した実施例とを組み合わせたものである。なお、図10は図5と同様の二重配管構造の軸直角断面図であり、図11はその二重配管構造に用いる支持手段の斜視図である。
【0024】
Uボルトで外管を保持する代わりに、図11に示した第4の支持手段である特殊ボルト13を外管30に取り付け、この特殊ボルト14の長さを調整して、架構70に形成した枠に外管30を保持している。
【0025】
すなわち、図10に示すように特殊ボルト13の外管30への挿入量L3と、特殊ボルト13の外管30と架構70との間の長さL4の双方を調節できるようにしている。特殊ボルト13は、図11に詳細を示すように、口径の異なる大小2個のボルト13a、13bを有している。大径のボルト13bの一端面にねじ穴96を形成する。小径のボルト13aはこのねじ穴96に螺合する。大径のボルト13bの外周に形成したねじは、外管30に形成したねじ穴に螺合する。
【0026】
大径のボルト13bに小径のボルト13aを螺合した状態で、外管30に特殊ボルト13をねじ込む。内管20が外管30のほぼ中央に位置するように位置決めして、下側の特殊ボルトをダブルナット95で固定する。残りの特殊ナット13については、内管20との間で所定隙間98が形成されるように外管からの突き出し量L3を調整し、ダブルナット95で特殊ボルト13をロックする。架構70に対しても同様に位置決めする。その際、下側の特殊ボルト13は予め所定量だけ小径のボルト13aを大径のボルト13bから突き出しておく。残りの特殊ボルト13については、架構70との間に形成される隙間が所定隙間13となるように、外管30からの突き出し量L4を調整する。小径のボルト13aの位置固定には、ダブルナット94を用いる。2種のダブルナット95、94の位置を変更すれば、容易に突き出し量L3、L4を調節できる。したがって、本実施例によれば、特殊ボルト13と内管20との間の間隙量98と、特殊ボルト13と架構70の間の間隙量99を調節することができる。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、二重配管の振動解析の入力作業を低減でき、配管系においても施工が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る二重配管構造の一実施例の斜視図である。
【図2】図1のA−A矢視断面図である。
【図3】図1に示した二重配管構造に用いる外管の斜視図である。
【図4】本発明に係る二重配管構造の他の実施例の斜視図である。
【図5】図4のB−B矢視断面図である。
【図6】本発明に係る二重配管構造のさらに他の実施例の斜視図である。
【図7】図6のC−C矢視断面図である。
【図8】図6に示した二重配管構造に用いる外管の斜視図である。
【図9】図6に示した二重配管構造に用いるボルトの正面図である。
【図10】本発明に係る二重配管構造のさらに他の実施例の斜視図である。
【図11】図10に示した二重配管構造に用いる特殊ボルトの斜視図である。
【符号の説明】
10…支持構造物(第1の支持手段)、11…支持構造物(第2の支持手段)、12…ボルト(第3の支持手段)、13…特殊ボルト(第4の支持手段)、14…Uボルト(第5の支持手段)、20…内管、25…二重配管、30…外管、40…固定手段、50…外管開口部、51…ねじ穴、60…架台、70…架構、80…固定壁、90…ネジ山、95…ダブルナット、96…ねじ穴、97…ボルトと内管の間隙量、98…特殊ボルトと内管の間隙量、99…特殊ボルトと架構の間隙量、L1…内管の支持間隔、L2…ボルトの外管への突き出し量、L3…ボルトの外管外部長さ。
Claims (4)
- 外管内に内管が配設された二重配管において、前記内管を前記外管との間に間隙をもって支持する前記外管の周方向に複数設けられた支持部材を有し、この支持部材は前記外管壁を貫通し前記外管に固定され、前記外管の周囲を囲み前記外管を保持する矩形の架構に対して一端が接すると共に前記内管に接する支持部材と、前記架構に対して一端が所定隙間を有する支持部材とからなることを特徴とする二重配管。
- 前記支持部材はボルトであり、このボルトを前記外管にダブルナットで保持することにより支持構部材の外管への挿入量を調節可能にしたことを特徴とする請求項1記載の二重配管。
- 前記支持部材は二重ボルト構造であり、前記架構との間に形成される隙間を調整可能にしたことを特徴とする請求項2に記載の二重配管。
- 前記支持部材は周方向に4ケ所設けられ、下側に位置するものを除く周方向3ケ所の支持部材は前記内管との間に所定隙間を形成したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の二重配管。
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