JP4348777B2 - Production method of different diameter miter bend - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラント配管やダクト等で、径が異なり、かつ所定の突き合わせ角度で接続するために用いる異径マイターベンドの製作方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、プラント配管やダクト等においては、エルボなどを用いてパイプ同士を所定の突き合わせ角度で接続することがなされているが、スペースの制約で、どうしてもその曲がり部で径を変更したい場合がある。
【0003】
このように、突き合わせ角度が相違し、かつ径が異なる2本のパイプ同士の端部を接続する必要がある場合、曲がりつつ径を変更する部品の形状および構造を定義することは容易ではなく、また、その部品を製作することも困難であったため、同径のエルボにより角度を変えた後、直管部で、レデューサを使用して径を変更していた。
【0004】
例えば、図5は、配管の曲がり部の一例を示したものであるが、このように角度が異なる、外径Dlのパイプ9と、外径Dsのパイプ10を接続する場合、Dlと同じ径Deを有するエルボ11とレデューサ12を組合わせてつないでいた。
【0005】
しかし、図5のように、エルボとレデューサを組合わせた配管の場合、シリカ・アルミナ系等の摩耗性のある触媒を流す装置で使用すると、レデューサの絞り部分が摩耗するおそれがあるため、配管・ダクト類の曲がり部において、曲がりつつ、径を変更してスムースに触媒を流すことができる異径のマイターベンドを容易に製作できる方法が求められていた。
【0006】
そこで、角度および径の異なるパイプ同士をつなげる部品を製作する方法として、プレスによりパイプを二つ割りに製作したものを溶接して、異径のスムースベンドを製作する方法や、曲がり管の形状から計算して、板材を複数個製作し、その板材を円状に丸めて溶接したものを、重ねて接続し、異径のマイターベンドを製作する方法があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プレス方式による製作では、スムースに曲がりつつ、径を変更するスムースベンドの製作が可能ではあるが、プラント配管等では直径が約1m等の大径なパイプが多く、金型費等が非常に高価になってしまい、コスト面で問題があった。
【0008】
また、板材を丸めて溶接したものをつなげる方法は、板材を一つずつ丸めて溶接するため、作業性が悪いと共に、板材の寸法や形状の定義が非常に複雑になってしまう問題、また、コスト面での問題等があるため、ほとんど利用されていない状態である。
【0009】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、作業性が良く、寸法・形状の定義が容易で、かつ、コストも低くおさえることのできる異径マイターベンドの製作方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、突き合わせ角度が相違し、かつ径が異なるパイプ同士の端部を、所定の曲率で接続する異径マイターベンドの製作方法において、接続する径の異なるパイプに合わせた大小の径を有し、かつそのパイプ同士の中心の曲率に沿った接続距離とほぼ等しい高さを有する円すいパイプを製作し、その円すいパイプを、互い違いに所定の角度で切断して、分割リング部材とし、その分割リング部材を交互に180°づつ反転して接続し、これら分割リング同士を上記所定の曲率になるように溶接することを特徴とする異径マイターベンドの製作方法である。
【0011】
請求項2の発明は、上記分割リング部材の切断面は、パイプ同士の曲がり角度をαとし、切断回数をnとしたとき、角度αを切断個数nで除した角度の1/2となる角度(±θ)で互い違いに切断される請求項1記載の異径マイターベンドの製作方法である。
【0012】
請求項3の発明は、両端部を除いた分割リング部材の中心部の高さhは、円すいパイプの高さHを切断回数nで除した値にされ、上端および下端の分割リング部材の中心部の高さは、h/2に形成される請求項1又は2記載の異径マイターベンドの製作方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の好適一実施例の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0014】
図1は、本発明の方法で製作した異径マイターベンド1を用いて、突き合わせ角度が相違し、かつ径が異なるパイプ7,8同士を接続した状態を示している。
【0015】
図1において、パイプ7は、外径DLが、例えば1746mm、他方のパイプ8は、外径DSが例えば1346mmであり、これらパイプ7,8の端面同士を結ぶ線l7 ,l8 のなす角度αは、例えば45°であり、これらパイプ7,8の端面同士を接続する異径マイターベンド1は、角度αを、6分割して形成した分割リング部材P1〜P6により構成され、パイプ7,8同士の中心の曲率に沿って、分割リング部材P1〜P6同士が順次接続されて、接続距離Lと一致するように形成されている。
【0016】
先ず、大径側のパイプ7と接続する分割リング部材P1は、その接続端部が大径側の外径DLと同じに形成され、小径側のパイプ8と接続する分割リング部材P6は、その接続端部の径が小径側のパイプ8の外径DSと同じに形成され、かつこれら分割リング部材P1,P6は、線l7 ,l8 の交点を中心に角度θ(=4.5°)となる円すい台状のリングに形成され、中間の分割リング部材P2〜P5は順次円すい状に縮径されて形成されると共に、角度2θ(=9°)となる円すい台状のリングに形成される。
【0017】
次に、この異径マイターベンド1の作製方法を図2〜図4により説明する。
【0018】
まず、図2に示すように、円すいパイプ2を製作する。
【0019】
円すいパイプ2の大径側の外径Daは、図1で説明した接続する大径側のパイプ7の外径DLと同一であり、小径側の外径Dbは、小径側のパイプ8の外径DSと同一である。
【0020】
また円すいパイプ2の高さHは、図1で説明した、接続するパイプ7,8同士の中心の曲率に沿った接続距離Lとほぼ等しくなるように形成される。
【0021】
この円すいパイプ2は、板材から扇状に板取りしたものを丸めて円すい状にして溶接する方法等により比較的容易に製作が可能である。
【0022】
さてこのようにして製作した円すいパイプ2を、図2に点線で示した切断線C1〜C5のように所定の切断間隔(h,h/2)と所定の切断角度(θ)で斜め切断していき、分割リング部材P1〜P6を製作する。
【0023】
これら分割リング部材P1〜P6は、円すいパイプ2の高さHを切断回数nで除した値をhとすると、大径および小径側の分割リング部材P1,P6の中心部の高さがh/2、その他の中間の分割リング部材P2〜P5の中心部の高さがそれぞれhとなる位置で、かつその角度θで交互に斜め切断して製作される。
【0024】
この切断角度θは、パイプ同士の曲がり角度αを切断個数nで除した角度の1/2となる角度(±θ)、すなわち、2θ×n=αとなるような角度に設定される。
【0025】
本実施の形態では、パイプ同士の曲がり角度αは45°であり、円すいパイプを切断回数nを5回とすると、切断角度θは、4.5°で互い違いに切断すればよい。
【0026】
この切断回数nと、切断角度θは、曲がり角度α、大径側パイプと小径側パイプの外径DL,DSの相違に応じて適宜の値に設定するが、製作するマイターベンド1の曲がりをスムースにしたい場合は、切断回数nを増やして、切断角度θをより小さくすればよりスムースな曲がりのマイターベンド1にすることができる。
【0027】
次に、図2のように切断して製作した分割リング部材P1〜P6を、一つおきに180度反転させて互いに接続する。
【0028】
すなわち、図3(a)、図3(b)に示すように、、大径側の分割リング部材P1の切断面3で、高さが最も低くなる点3aと、2段目の分割リング部材P2の切断面4で、高さが最も低くなる点4bが接し、分割リング部材P1,P2の切断面3,4で、高さが最も高くなる点3b,4a同士が接するように、分割リング部材P2を分割リング部材P1に対して180°反転し、分割リング部材P1の切断面3と分割リング部材P2の切断面4を溶接する。
【0029】
次に、2段目の分割リング部材P2の切断面5で、高さが最も低くなる点5bと、3段目の分割リング部材P3の切断面6で、高さが最も低くなる点6aが接し、分割リング部材P2,P3の切断面5,6で、高さが最も高い点5a,6b同士が接するように、分割リング部材P3を分割リング部材P2に対して180°反転して切断面5と切断面6を溶接する。
【0030】
その後も、同じ要領で分割リング部材P4〜P6を交互に180°反転して溶接していくことで、図4に示したような、所定の角度αで曲がると共に、径を徐々に変更した異径マイターベンド1を製作できる。
【0031】
斜め切断しているため、接続面は真円とはならないが、そのずれは微量であり溶接に影響を及ぼすものではない。
【0032】
また、切断角度θおよび切断回数nを任意に変えることによって、様々な形状の異径マイターベンドが得られる。
【0033】
この方法により製作した、異径マイターベンド1では、大径パイプ7と小径パイプ8の中心は同一ではなく多少のずれが生じるが実使用上でなんら支障は無いものである。
【0034】
【発明の効果】
詳述したように、本発明によれば、以下に示したような効果を発揮する。
【0035】
(1)製作作業が容易であり、プレスによる製作方法と比べると著しくコストを低減できる。
【0036】
(2)一つの円すいパイプを切断しているため、溶接する断面の径が同じになるので、容易に接続できる。
【0037】
(3)形状の定義は、2θ×n=αで定義できるため非常に簡単であると共に、円すいパイプの形状、切断角度θおよび切断回数nを任意に変えることで様々なまがり角度、形状をした異径マイターベンドの製作が可能である。
【0038】
(4)扇状に板取りした板材を丸めて円すいパイプを製作し、その円すいパイプを切断、交互に反転して接続すればよく、作業が容易にできると共に、その精度管理が容易である。
【0039】
(5)径の変更がスムースにできるため、摩耗性のある触媒等が流されても摩耗しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の形態を示す図である。
【図2】本発明における、異径マイターベンドの製作に用いる円すいパイプの一例を示す図である。
【図3】本発明において、図2に示す円すいパイプを切断して、接続する状態を示す図である。
【図4】本発明の製作方法により製作した異径マイターベンドの一例を示す図である。
【図5】同径のエルボとレデューサを組み合わせて使用した従来の配管の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 異径マイターベンド
2 円すいパイプ
θ 切断角度
α 曲がり角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a miter bend of different diameters used for connection at a predetermined butt angle with different diameters in plant piping and ducts.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in plant piping, ducts and the like, pipes are connected to each other at a predetermined butting angle using an elbow or the like, but there are cases where it is inevitably desired to change the diameter at the bent portion due to space constraints.
[0003]
Thus, when it is necessary to connect the ends of two pipes having different butting angles and different diameters, it is not easy to define the shape and structure of a component that changes its diameter while bending, In addition, since it was difficult to manufacture the parts, the diameter was changed using a reducer in the straight pipe portion after the angle was changed by the elbow having the same diameter.
[0004]
For example, FIG. 5 shows an example of a bent portion of a pipe. When the pipe 9 having the outer diameter D1 and the
[0005]
However, as shown in FIG. 5, in the case of a pipe combining an elbow and a reducer, there is a possibility that the throttle part of the reducer may be worn when used in a device that flows a wearable catalyst such as silica / alumina. -There has been a demand for a method for easily producing a miter bend with a different diameter that can smoothly flow the catalyst by changing the diameter while bending the bent portion of the ducts.
[0006]
Therefore, as a method of manufacturing parts that connect pipes with different angles and diameters, a method of manufacturing smooth bends of different diameters by welding pipes that were manufactured in half by pressing, and calculating from the shape of the bent pipe. Then, there is a method of manufacturing a plurality of plate materials, rounding and welding the plate materials in a circular shape, and connecting them together to manufacture a miter bend having a different diameter.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the production by the press method, it is possible to produce a smooth bend that changes the diameter while turning smoothly, but there are many large pipes with a diameter of about 1 m in plant piping, etc., and the die cost is very high It became expensive, and there was a problem in cost.
[0008]
In addition, the method of connecting the rounded and welded plate materials is because the plate materials are rolled and welded one by one, so the workability is poor and the definition of the size and shape of the plate material becomes very complicated, Due to cost problems, it is almost unused.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a mitered bend of different diameters that solves the above-described problems, has good workability, is easy to define dimensions and shapes, and can be reduced in cost. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a method of manufacturing different diameter miter bends in which end portions of pipes having different butting angles and different diameters are connected with a predetermined curvature. Conical pipes with large and small diameters matched to different pipes and having a height approximately equal to the connection distance along the curvature of the center of the pipes are manufactured, and the conical pipes are alternately staggered at a predetermined angle. A split ring member is cut, and the split ring members are alternately inverted by 180 ° and connected, and the split rings are welded so as to have the predetermined curvature. It is a production method.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, the cut surface of the split ring member is an angle that is ½ of the angle obtained by dividing the angle α by the number of cuts n, where α is the bending angle between the pipes and n is the number of cuts. The method for producing a different-diameter miter bend according to claim 1, which is alternately cut at (± θ).
[0012]
In the invention of
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0014]
FIG. 1 shows a state in which
[0015]
In FIG. 1, the
[0016]
First, the split ring member P1 connected to the large-
[0017]
Next, the manufacturing method of this different diameter miter bend 1 is demonstrated with reference to FIGS.
[0018]
First, as shown in FIG. 2, the
[0019]
The outer diameter Da on the large-diameter side of the
[0020]
Further, the height H of the
[0021]
The
[0022]
Now, the
[0023]
In these divided ring members P1 to P6, when the value obtained by dividing the height H of the
[0024]
The cutting angle θ is set to an angle (± θ) that is ½ of an angle obtained by dividing the bending angle α of the pipes by the number of cuts n, that is, 2θ × n = α.
[0025]
In the present embodiment, the bending angle α between the pipes is 45 °, and if the conical pipe is cut n times, the cutting angle θ may be cut alternately at 4.5 °.
[0026]
The number of times of cutting n and the cutting angle θ are set to appropriate values according to the bending angle α and the difference between the outer diameters DL and DS of the large-diameter side pipe and the small-diameter side pipe. When smoothing is desired, the miter bend 1 can be made smoother by increasing the number of times of cutting n and decreasing the cutting angle θ.
[0027]
Next, the split ring members P1 to P6 manufactured by cutting as shown in FIG. 2 are inverted 180 degrees and connected to each other.
[0028]
That is, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the
[0029]
Next, a
[0030]
After that, the split ring members P4 to P6 are alternately reversed 180 ° and welded in the same manner, so that the bending is performed at a predetermined angle α and the diameter is gradually changed as shown in FIG. Diameter miter bend 1 can be manufactured.
[0031]
Since it is cut obliquely, the connecting surface does not become a perfect circle, but the deviation is minute and does not affect the welding.
[0032]
Further, different-diameter miter bends having various shapes can be obtained by arbitrarily changing the cutting angle θ and the number of times of cutting n.
[0033]
In the different-diameter miter bend 1 manufactured by this method, the centers of the large-
[0034]
【The invention's effect】
As described in detail, according to the present invention, the following effects are exhibited.
[0035]
(1) The manufacturing work is easy, and the cost can be significantly reduced as compared with a manufacturing method using a press.
[0036]
(2) Since one conical pipe is cut, the diameters of the cross sections to be welded are the same, so that connection is easy.
[0037]
(3) The definition of the shape is very simple because it can be defined by 2θ × n = α, and various rounding angles and shapes can be made by arbitrarily changing the shape of the conical pipe, the cutting angle θ and the number of times of cutting n. Different diameter miter bends can be manufactured.
[0038]
(4) A conical pipe is produced by rounding a plate material that has been cut into a fan shape, and the conical pipe may be cut and alternately reversed and connected, and the work can be facilitated and the accuracy control thereof is easy.
[0039]
(5) Since the diameter can be changed smoothly, it is difficult to wear even if a wearable catalyst or the like is flowed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an example of a conical pipe used for manufacturing a different diameter miter bend in the present invention.
FIG. 3 is a view showing a state in which the conical pipe shown in FIG. 2 is cut and connected in the present invention.
FIG. 4 is a view showing an example of a different diameter miter bend manufactured by the manufacturing method of the present invention.
FIG. 5 is a view showing an example of a conventional pipe using a combination of an elbow having the same diameter and a reducer.
[Explanation of symbols]
1 Different
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