JP4786378B2 - 配管継手構造 - Google Patents
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Description
本発明は、配管継手構造に関するものであり、特に、隣り合う管材同士を突合せ溶接により接続する配管継手構造に関するものである。
従来、例えば、ステンレス製の管材同士を突き合わせ溶接により接続する場合、管材の外表面側では溶接部の酸化を防止するために、ヘリウムガスやアルゴンガス等の不活性ガスにより溶接部を空気から遮断した状態で溶接を行う外周面側からの不活性ガス溶接法が用いられ、かつ管材の内表面側では同じく溶接部の酸化を防止するために、配管内全体をヘリウムガスやアルゴンガス等の不活性ガスで満たす、いわゆるバックシールが行われていた（たとえば、特許文献１参照）。
特開昭６２−２７０２８１号公報
しかしながら、このような従来の方法では、配管内をバックシールするために多量の不活性ガスが必要となり、不経済でコスト高となってしまうといった問題点があった。
また、配管経路が複雑なものや配管長が長いものでは、バックシールを完全に行うことが困難なため、配管の内表面側に位置する溶接部が酸化してしまい、酸化スケール（「ノロ」ともいう）が発生してしまうといった問題点もあった。
また、配管経路が複雑なものや配管長が長いものでは、バックシールを完全に行うことが困難なため、配管の内表面側に位置する溶接部が酸化してしまい、酸化スケール（「ノロ」ともいう）が発生してしまうといった問題点もあった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、バックシールなしで溶接することができ、かつ酸化スケールが配管の内表面側に発生することを防止することができる配管継手構造を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明による配管継手構造は、第一の管材の端部と、この第一の管材と隣接して配置された第二の管材の端部とが突合せ溶接により接続されるとともに、前記第一の管材の外表面と前記第二の管材の外表面とが、同一面内に形成されており、かつ、前記第一の管材の側から前記第二の管材の側に向かって流体が流れる配管継手構造であって、前記第一の管材の端部に、内側嵌合部が周方向にわたって形成されているとともに、前記内側嵌合部の半径方向外側に、第一の開先が周方向にわたって形成されており、前記第二の管材の端部に、前記内側嵌合部の半径方向外側に嵌合される外側嵌合部が形成されているとともに、この外側嵌合部の端面で、かつ前記第一の開先と対向する位置に第二の開先が周方向にわたって形成されていて、前記第一の管材は、その内径が前記端部の側にかけて漸次小さくなるように形成されているとともに、その外径が一定の長さを維持するように形成されており、前記第二の管材は、その内径および外径がそれぞれ一定の長さを維持するように形成されていて、前記内側嵌合部の半径方向外側に位置する面の断面視形状および前記外側嵌合部の半径方向内側に位置する面の断面視形状がそれぞれ、周方向全体にわたって曲率が一定とされた真円となるように加工されている。
このような配管継手構造によれば、第一の管材と第二の管材とは、第一の管材の内側嵌合部を第二の管材の外側嵌合部の内側に嵌合させて、第一の開先と第二の開先とにより、例えば、断面視略Ｖ形の開先を形成させ、これら管材の外周面側からこの断面視略Ｖ形に形成された開先部分を、例えば、外周面側からの不活性ガス溶接法により突合せ溶接して接続される。
第一の管材の内側嵌合部と第二の管材の外側嵌合部とは、嵌合させられた際に、第一の開先と第二の開先とにより形成された、例えば、断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部の外周面により塞がれる（シールされる）ようになっており、内側嵌合部の外周面と外側嵌合部の内周面との間には、ほとんど隙間ができないようになっている。
この状態で溶接が行われると、溶接部の内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部の内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本発明による配管継手構造によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、内側嵌合部と外側嵌合部との間の隙間を、周方向において略一定に保つことができ、第一の管材と第二の管材とを効率よく接続（溶接結合）することができて、組立現場における作業効率を向上させることができ、作業時間の短縮化を図ることができる。
なお、真円となるように加工された部分の径の公差は、その径が、例えば、１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度である場合、その径に対して±０．１ｍｍ程度、つまり、その径に対して０．１％程度〜０．０５％程度であればよい（図１７および図１８参照）。
本発明による配管継手構造は、第一の管材の端部と、この第一の管材と隣接して配置された第二の管材の端部とが突合せ溶接により接続されるとともに、前記第一の管材の外表面と前記第二の管材の外表面とが、同一面内に形成されており、かつ、前記第一の管材の側から前記第二の管材の側に向かって流体が流れる配管継手構造であって、前記第一の管材の端部に、内側嵌合部が周方向にわたって形成されているとともに、前記内側嵌合部の半径方向外側に、第一の開先が周方向にわたって形成されており、前記第二の管材の端部に、前記内側嵌合部の半径方向外側に嵌合される外側嵌合部が形成されているとともに、この外側嵌合部の端面で、かつ前記第一の開先と対向する位置に第二の開先が周方向にわたって形成されていて、前記第一の管材は、その内径が前記端部の側にかけて漸次小さくなるように形成されているとともに、その外径が一定の長さを維持するように形成されており、前記第二の管材は、その内径および外径がそれぞれ一定の長さを維持するように形成されていて、前記内側嵌合部の半径方向外側に位置する面の断面視形状および前記外側嵌合部の半径方向内側に位置する面の断面視形状がそれぞれ、周方向全体にわたって曲率が一定とされた真円となるように加工されている。
このような配管継手構造によれば、第一の管材と第二の管材とは、第一の管材の内側嵌合部を第二の管材の外側嵌合部の内側に嵌合させて、第一の開先と第二の開先とにより、例えば、断面視略Ｖ形の開先を形成させ、これら管材の外周面側からこの断面視略Ｖ形に形成された開先部分を、例えば、外周面側からの不活性ガス溶接法により突合せ溶接して接続される。
第一の管材の内側嵌合部と第二の管材の外側嵌合部とは、嵌合させられた際に、第一の開先と第二の開先とにより形成された、例えば、断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部の外周面により塞がれる（シールされる）ようになっており、内側嵌合部の外周面と外側嵌合部の内周面との間には、ほとんど隙間ができないようになっている。
この状態で溶接が行われると、溶接部の内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部の内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本発明による配管継手構造によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、内側嵌合部と外側嵌合部との間の隙間を、周方向において略一定に保つことができ、第一の管材と第二の管材とを効率よく接続（溶接結合）することができて、組立現場における作業効率を向上させることができ、作業時間の短縮化を図ることができる。
なお、真円となるように加工された部分の径の公差は、その径が、例えば、１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度である場合、その径に対して±０．１ｍｍ程度、つまり、その径に対して０．１％程度〜０．０５％程度であればよい（図１７および図１８参照）。
本発明による配管継手構造は、第一の管材の端部と、この第一の管材と隣接して配置された第二の管材の端部とが突合せ溶接により接続されるとともに、前記第一の管材の外表面と前記第二の管材の外表面とが、同一面内に形成されており、かつ、前記第一の管材の側から前記第二の管材の側に向かって流体が流れる配管継手構造であって、前記第一の管材の端部に、内側嵌合部が周方向にわたって形成されているとともに、前記内側嵌合部の半径方向外側に、第一の開先が周方向にわたって形成されており、前記第二の管材の端面で、かつ前記第一の開先と対向する位置に第二の開先が周方向にわたって形成されていて、前記第一の管材は、その内径が前記端部の側にかけて漸次小さくなるように形成されているとともに、その外径が一定の長さを維持するように形成されており、前記第二の管材は、その内径および外径がそれぞれ一定の長さを維持するように形成されていている。
このような配管継手構造によれば、第一の管材と第二の管材とは、第一の管材の内側嵌合部を第二の管材の一端部（すなわち、第一の管材の内側嵌合部と対向する側の端部）の内側に嵌合させて、第一の開先と第二の開先とにより、例えば、断面視略Ｖ形の開先を形成させ、これら管材の外周面側からこの断面視略Ｖ形に形成された開先部分を、例えば、外周面側からの不活性ガス溶接法により突合せ溶接して接続される。
第一の管材の内側嵌合部と第二の管材の一端部とは、嵌合させられた際に、第一の開先と第二の開先とにより形成された、例えば、断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部の外周面により塞がれる（シールされる）ようになっており、内側嵌合部の外周面と第二の管材の一端部の内周面との間には、ほとんど隙間ができないようになっている。
この状態で溶接が行われると、溶接部の内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部の内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本発明による配管継手構造によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、第二の管材の一端部に、外側嵌合部を設ける必要がないので、第二の管材を加工するのに要する時間とコストの低減化を図ることができる。
このような配管継手構造によれば、第一の管材と第二の管材とは、第一の管材の内側嵌合部を第二の管材の一端部（すなわち、第一の管材の内側嵌合部と対向する側の端部）の内側に嵌合させて、第一の開先と第二の開先とにより、例えば、断面視略Ｖ形の開先を形成させ、これら管材の外周面側からこの断面視略Ｖ形に形成された開先部分を、例えば、外周面側からの不活性ガス溶接法により突合せ溶接して接続される。
第一の管材の内側嵌合部と第二の管材の一端部とは、嵌合させられた際に、第一の開先と第二の開先とにより形成された、例えば、断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部の外周面により塞がれる（シールされる）ようになっており、内側嵌合部の外周面と第二の管材の一端部の内周面との間には、ほとんど隙間ができないようになっている。
この状態で溶接が行われると、溶接部の内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部の内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本発明による配管継手構造によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、第二の管材の一端部に、外側嵌合部を設ける必要がないので、第二の管材を加工するのに要する時間とコストの低減化を図ることができる。
上記の配管継手構造において、前記内側嵌合部の半径方向外側に位置する面の断面視形状および前記第二の管材の端面の半径方向内側に位置する面の断面視形状がそれぞれ、周方向全体にわたって曲率が一定とされた真円となるように加工されているとさらに好適である。
このような配管継手構造によれば、内側嵌合部と一端部内周面との間の隙間を、周方向において略一定に保つことができ、第一の管材と第二の管材とを効率よく接続（溶接結合）することができて、組立現場における作業効率を向上させることができ、作業時間の短縮化を図ることができる。
なお、真円となるように加工された部分の径の公差は、その径が、例えば、１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度である場合、その径に対して±０．１ｍｍ程度、つまり、その径に対して０．１％程度〜０．０５％程度であればよい（図１７および図１８参照）。
このような配管継手構造によれば、内側嵌合部と一端部内周面との間の隙間を、周方向において略一定に保つことができ、第一の管材と第二の管材とを効率よく接続（溶接結合）することができて、組立現場における作業効率を向上させることができ、作業時間の短縮化を図ることができる。
なお、真円となるように加工された部分の径の公差は、その径が、例えば、１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度である場合、その径に対して±０．１ｍｍ程度、つまり、その径に対して０．１％程度〜０．０５％程度であればよい（図１７および図１８参照）。
上記の配管継手構造において、前記内側嵌合部の厚みが、３．０ｍｍ以上とされていることが好ましい。
このような配管継手構造によれば、配管の内周面側に溶接による焼け跡が形成されるのを防止することができる。内側嵌合部の厚みが３．０ｍｍよりも薄いと、配管の内周面側に溶接による焼け跡が発生しまうおそれがあり、好ましくない。
このような配管継手構造によれば、配管の内周面側に溶接による焼け跡が形成されるのを防止することができる。内側嵌合部の厚みが３．０ｍｍよりも薄いと、配管の内周面側に溶接による焼け跡が発生しまうおそれがあり、好ましくない。
上記の配管継手構造において、前記内側嵌合部の半径方向外側に位置する面間の直径と、前記外側嵌合部の半径方向内側に位置する面間の直径との差、または前記内側嵌合部の半径方向外側に位置する面間の直径と、前記第二の管材の端面の半径方向内側に位置する面間の直径との差が、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍとされていることが好ましい。
このような配管継手構造によれば、この隙間を維持した状態で溶接が行われると、溶接部の内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部の内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。この差が１．０ｍｍよりも小さいと、一方の管材が他方の管材に対して斜めになった状態で嵌合させることが困難となり、この差が１．６ｍｍよりも大きいと、管外に存する不活性ガスが、内側嵌合部の半径方向外側に位置する面と、外側嵌合部の半径方向内側に位置する面との隙間、または内側嵌合部の半径方向外側に位置する面と、第二の管材の端面の半径方向内側に位置する面との隙間を通って管内に流れ込むこととなり、溶接金属が管内に噴出してしまうおそれがあり、好ましくない。
このような配管継手構造によれば、この隙間を維持した状態で溶接が行われると、溶接部の内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部の内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。この差が１．０ｍｍよりも小さいと、一方の管材が他方の管材に対して斜めになった状態で嵌合させることが困難となり、この差が１．６ｍｍよりも大きいと、管外に存する不活性ガスが、内側嵌合部の半径方向外側に位置する面と、外側嵌合部の半径方向内側に位置する面との隙間、または内側嵌合部の半径方向外側に位置する面と、第二の管材の端面の半径方向内側に位置する面との隙間を通って管内に流れ込むこととなり、溶接金属が管内に噴出してしまうおそれがあり、好ましくない。
本発明による配管は、上記いずれかの配管継手構造によって接続されている。
このような配管によれば、配管を構成する管材と管材との接続部を、バックシールなしで溶接することができ、かつその接続部の内表面側に酸化スケールが発生することを防止することができる。
このような配管によれば、配管を構成する管材と管材との接続部を、バックシールなしで溶接することができ、かつその接続部の内表面側に酸化スケールが発生することを防止することができる。
本発明によるプラントは、上記配管を具備している。
このようなプラントによれば、配管を構成する管材と管材との接続部を、バックシールなしで溶接することができるので、プラントの建設工期を大幅に短縮することができる。
また、その接続部の内表面側に酸化スケールが発生することを防止することができるので、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
このようなプラントによれば、配管を構成する管材と管材との接続部を、バックシールなしで溶接することができるので、プラントの建設工期を大幅に短縮することができる。
また、その接続部の内表面側に酸化スケールが発生することを防止することができるので、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
本発明によれば、バックシールなしで溶接することができ、かつ酸化スケールが配管の内表面側に発生することを防止することができるという効果を奏する。
以下、図面を参照して本発明による配管継手構造の第１実施形態を、発電タービンプラント用潤滑油配管（以下、「配管」という）に適用した例を説明する。
図１は本実施形態に係る配管継手構造１０を有する配管１を、配管１の延在方向と平行な面で切って展開した展開図である。
配管１は、第１の管材１１と、第２の管材（第一の管材）１２と、第３の管材（第二の管材）１３とを主たる要素として構成されたものであり、第２の管材１２と第３の管材１３との間には、配管継手構造１０が設けられている。
図１は本実施形態に係る配管継手構造１０を有する配管１を、配管１の延在方向と平行な面で切って展開した展開図である。
配管１は、第１の管材１１と、第２の管材（第一の管材）１２と、第３の管材（第二の管材）１３とを主たる要素として構成されたものであり、第２の管材１２と第３の管材１３との間には、配管継手構造１０が設けられている。
第１の管材１１は、全体にわたって略一定の厚みを有するとともに、その両端部端面に、例えば、Ｖ形の開先（bevel）Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
第２の管材１２は、第１の管材１１と対向する側の端面に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成され、かつ、反対側の端部（第３の管材１３と対向する側の端部）に、配管継手構造１０の凸部１４が形成されたステンレス製の管材である。
第３の管材１３は、第２の管材１２と対向する側の端部に、配管継手構造１０の凹部
１５が形成され、かつ、反対側の端面（第１の管材１１と対向する側の端面）に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
第２の管材１２は、第１の管材１１と対向する側の端面に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成され、かつ、反対側の端部（第３の管材１３と対向する側の端部）に、配管継手構造１０の凸部１４が形成されたステンレス製の管材である。
第３の管材１３は、第２の管材１２と対向する側の端部に、配管継手構造１０の凹部
１５が形成され、かつ、反対側の端面（第１の管材１１と対向する側の端面）に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
図２は、第２の管材１２を、配管１（図１参照）の延在方向に平行となる面で切った断面図である。
図２に示すように、第２の管材１２は、開先Ｂの側から凸部１４の側にかけてその厚みが漸次増すように形成されている。すなわち、第２の管材１２は、開先Ｂの側から凸部１４の側にかけてその内径が漸次小さくなるとともに、開先Ｂの側から凸部１４の側にかけてその外径が第１の管材１１の外径と略同じ長さを維持するように作製されている。
図２に示すように、第２の管材１２は、開先Ｂの側から凸部１４の側にかけてその厚みが漸次増すように形成されている。すなわち、第２の管材１２は、開先Ｂの側から凸部１４の側にかけてその内径が漸次小さくなるとともに、開先Ｂの側から凸部１４の側にかけてその外径が第１の管材１１の外径と略同じ長さを維持するように作製されている。
凸部１４は、半径方向内側の端面から第２の管材１２の内周面に沿って突出する内側嵌合部１４ａと、半径方向外側の端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第一の開先）１４ｂとを有するものである。
内側嵌合部１４ａは、第２の管材１２の周方向全体にわたって一定の厚み（ｄ１＝３．０ｍｍ以上であることが好ましい。）を有するように形成された、正面視環状の部分であり、内側嵌合部１４ａの半径方向外側（図２において上側）には、凸部１５の外側嵌合部１５ａが嵌合するようになっている。また、第２の管材１２の中心軸線から内側嵌合部
１４ａの半径方向外側までの半径距離ｃ１の公差は、±０．１ｍｍとされている（図１７参照）。
内側嵌合部１４ａは、第２の管材１２の周方向全体にわたって一定の厚み（ｄ１＝３．０ｍｍ以上であることが好ましい。）を有するように形成された、正面視環状の部分であり、内側嵌合部１４ａの半径方向外側（図２において上側）には、凸部１５の外側嵌合部１５ａが嵌合するようになっている。また、第２の管材１２の中心軸線から内側嵌合部
１４ａの半径方向外側までの半径距離ｃ１の公差は、±０．１ｍｍとされている（図１７参照）。
図３は、第３の管材１３を、配管１（図１参照）の延在方向に平行となる面で切った断面図である。
図３に示すように、第３の管材１３は、開先Ｂの側から凹部１５の側にかけてその厚みが略一定となるように形成されている。すなわち、第３の管材１３の内径および外径は、第１の管材１１の内径および外径と略同じ長さに形成されている。
凹部１５は、第３の管材１３の外周面に沿って突出する外側嵌合部１５ａと、この外側嵌合部１５ａの端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第二の開先）１５ｂとを有するものである。
外側嵌合部１５ａは、第３の管材１３の周方向全体にわたって一定の厚み（例えば、ｄ２＝６．０ｍｍ）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、外側嵌合部１５ａの半径方向内側（図３において下側）には、凸部１４の内側嵌合部１４ａが嵌合するようになっている。また、第３の管材１３の中心軸線から外側嵌合部１５ａの半径方向内側までの半径距離ｃ２の公差は、±０．１ｍｍとされている（図１８参照）。
図３に示すように、第３の管材１３は、開先Ｂの側から凹部１５の側にかけてその厚みが略一定となるように形成されている。すなわち、第３の管材１３の内径および外径は、第１の管材１１の内径および外径と略同じ長さに形成されている。
凹部１５は、第３の管材１３の外周面に沿って突出する外側嵌合部１５ａと、この外側嵌合部１５ａの端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第二の開先）１５ｂとを有するものである。
外側嵌合部１５ａは、第３の管材１３の周方向全体にわたって一定の厚み（例えば、ｄ２＝６．０ｍｍ）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、外側嵌合部１５ａの半径方向内側（図３において下側）には、凸部１４の内側嵌合部１４ａが嵌合するようになっている。また、第３の管材１３の中心軸線から外側嵌合部１５ａの半径方向内側までの半径距離ｃ２の公差は、±０．１ｍｍとされている（図１８参照）。
以上説明した第２の管材１２と第３の管材１３とは、第２の管材１２の内側嵌合部１４ａを第３の管材１３の外側嵌合部１５ａの内側に嵌合させて、凸部１４の開先１４ｂと凹部１５の開先１５ｂとにより断面視略Ｖ形の開先を形成させ、この断面視略Ｖ形に形成された開先部分をこれら管材１２，１３の外周面側からの不活性ガス溶接法により突合せ溶接して接続される（図１参照）。
第２の管材１２の内側嵌合部１４ａと第３の管材１３の外側嵌合部１５ａとは、嵌合させられた際に、凸部１４の開先１４ｂと凹部１５の開先１５ｂとにより形成された断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部１４ａの外周面により塞がれる（シールされる）ようになっており、内側嵌合部１４ａの外周面と外側嵌合部１５ａの内周面との間には、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍの隙間を有している。
この隙間を維持した状態で溶接が行われると、溶接部Ｗの内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部Ｗの内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態に係る配管継手構造１０によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時、の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、第１の管材１１、第２の管材１２、および第３の管材１３の外径が略同じになるように、すなわち、配管１の外周面が略同一面内に形成されるようになっているので、外部からの目視形状を整然とさせることができ、美観の向上を図ることができる。
さらにまた、第２の管材１２は、開先Ｂの側から凸部１４の側にかけてその厚みが漸次増すように形成されている。また、図１に示すように流体は第２の管材１２の開先Ｂの側から凸部１４の側の方向に流れる為、配管１の内部にゴミ等の不純物が堆積してしまうことがなく、スムーズに流体を流すことができる。
さらにまた、第２の管材１２は、市販されているJIS規格の標準的な管材を使って作製することができる。すなわち、第１の管材１１および第３の管材１３が、例えば、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール４０の管材（厚さ６．０ｍｍ）である場合には、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール８０の管材（厚さ８．６ｍｍ）を加工して（管材の内周面と両端面を削って）第２の管材１２を容易に作り出すことができる。
さらにまた、内側嵌合部１４ａの厚みが、３．０ｍｍ〜３．５ｍｍに設定されているので、配管１の内周面側に溶接による焼け跡が形成されるのを防止することができる。
第２の管材１２の内側嵌合部１４ａと第３の管材１３の外側嵌合部１５ａとは、嵌合させられた際に、凸部１４の開先１４ｂと凹部１５の開先１５ｂとにより形成された断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部１４ａの外周面により塞がれる（シールされる）ようになっており、内側嵌合部１４ａの外周面と外側嵌合部１５ａの内周面との間には、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍの隙間を有している。
この隙間を維持した状態で溶接が行われると、溶接部Ｗの内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部Ｗの内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態に係る配管継手構造１０によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時、の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、第１の管材１１、第２の管材１２、および第３の管材１３の外径が略同じになるように、すなわち、配管１の外周面が略同一面内に形成されるようになっているので、外部からの目視形状を整然とさせることができ、美観の向上を図ることができる。
さらにまた、第２の管材１２は、開先Ｂの側から凸部１４の側にかけてその厚みが漸次増すように形成されている。また、図１に示すように流体は第２の管材１２の開先Ｂの側から凸部１４の側の方向に流れる為、配管１の内部にゴミ等の不純物が堆積してしまうことがなく、スムーズに流体を流すことができる。
さらにまた、第２の管材１２は、市販されているJIS規格の標準的な管材を使って作製することができる。すなわち、第１の管材１１および第３の管材１３が、例えば、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール４０の管材（厚さ６．０ｍｍ）である場合には、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール８０の管材（厚さ８．６ｍｍ）を加工して（管材の内周面と両端面を削って）第２の管材１２を容易に作り出すことができる。
さらにまた、内側嵌合部１４ａの厚みが、３．０ｍｍ〜３．５ｍｍに設定されているので、配管１の内周面側に溶接による焼け跡が形成されるのを防止することができる。
本発明による配管継手構造の第２実施形態を、図４ないし図６を用いて説明する。
図４は本実施形態に係る配管継手構造２０を有する配管２を、配管２の延在方向に平行となる面で切った展開図である。
配管２は、第１の管材２１と、第２の管材（第一の管材）２２と、第３の管材（第二の管材）２３とを主たる要素として構成されたものであり、第２の管材２２と第３の管材２３との間には、配管継手構造２０が設けられている。
図４は本実施形態に係る配管継手構造２０を有する配管２を、配管２の延在方向に平行となる面で切った展開図である。
配管２は、第１の管材２１と、第２の管材（第一の管材）２２と、第３の管材（第二の管材）２３とを主たる要素として構成されたものであり、第２の管材２２と第３の管材２３との間には、配管継手構造２０が設けられている。
第１の管材２１は、全体にわたって略一定の厚みを有するとともに、その両端部端面に、例えば、Ｖ形の開先（bevel）Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
第２の管材２２は、第１の管材２１と対向する側の端面に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成され、かつ、反対側の端部（第３の管材２３と対向する側の端部）に、配管継手構造２０の凸部２４が形成されたステンレス製の管材である。
第３の管材２３は、第２の管材２２と対向する側の端部に、配管継手構造２０の凹部２５が形成され、かつ、反対側の端面（第１の管材２１と対向する側の端面）に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
第２の管材２２は、第１の管材２１と対向する側の端面に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成され、かつ、反対側の端部（第３の管材２３と対向する側の端部）に、配管継手構造２０の凸部２４が形成されたステンレス製の管材である。
第３の管材２３は、第２の管材２２と対向する側の端部に、配管継手構造２０の凹部２５が形成され、かつ、反対側の端面（第１の管材２１と対向する側の端面）に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
図５は、第２の管材２２を、配管２（図４参照）の延在方向に平行となる面で切った断面図である。
図５に示すように、第２の管材２２の凸部２４以外の部分は、開先Ｂの側から凸部２４の側にかけてその厚みが略一定となるように形成されている。すなわち、第２の管材２２の内径および外径は、第１の管材２１の内径および外径と略同じ長さに形成されている。
一方、第２の管材２２の凸部２４は、その内径が第１の管材２１と略同じ長さとされ、その外径が第１の管材２１の外径よりも長くなるように形成されている。
凸部２４は、半径方向内側の端面から第２の管材２２の内周面に沿って突出する内側嵌合部２４ａと、半径方向外側の端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第一の開先）２４ｂとを有するものである。
内側嵌合部２４ａは、第２の管材２２の周方向全体にわたって一定の厚み（ｄ１＝３．５ｍｍ以上であることが好ましい。）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、内側嵌合部２４ａの半径方向外側（図５において上側）には、第３の管材２３の凹部２５の外側嵌合部２５ａが嵌合するようになっている。また、第２の管材２２の中心軸線から内側嵌合部２４ａの半径方向外側までの半径距離ｃ１の公差は、±０．１ｍｍとされている（図１７参照）。
図５に示すように、第２の管材２２の凸部２４以外の部分は、開先Ｂの側から凸部２４の側にかけてその厚みが略一定となるように形成されている。すなわち、第２の管材２２の内径および外径は、第１の管材２１の内径および外径と略同じ長さに形成されている。
一方、第２の管材２２の凸部２４は、その内径が第１の管材２１と略同じ長さとされ、その外径が第１の管材２１の外径よりも長くなるように形成されている。
凸部２４は、半径方向内側の端面から第２の管材２２の内周面に沿って突出する内側嵌合部２４ａと、半径方向外側の端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第一の開先）２４ｂとを有するものである。
内側嵌合部２４ａは、第２の管材２２の周方向全体にわたって一定の厚み（ｄ１＝３．５ｍｍ以上であることが好ましい。）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、内側嵌合部２４ａの半径方向外側（図５において上側）には、第３の管材２３の凹部２５の外側嵌合部２５ａが嵌合するようになっている。また、第２の管材２２の中心軸線から内側嵌合部２４ａの半径方向外側までの半径距離ｃ１の公差は、±０．１ｍｍとされている（図１７参照）。
図６は、第３の管材２３を、配管２（図４参照）の延在方向に平行となる面で切った断面図である。
図６に示すように、第３の管材２３の凹部２５以外の部分は、開先Ｂの側から凹部２５の側にかけてその厚みが略一定となるように形成されている。すなわち、第３の管材２３の内径および外径は、第１の管材２１の内径および外径と略同じ長さに形成されている。
一方、第３の管材２３の凹部２５は、その内径が第１の管材２１と略同じ長さとされ、その外径が第１の管材２１の外径よりも長くなるように形成されている。
凹部２５は、第３の管材２３の外周面に沿って突出する外側嵌合部２５ａと、この外側嵌合部２５ａの端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第二の開先）２５ｂとを有するものである。
外側嵌合部２５ａは、第３の管材２３の周方向全体にわたって一定の厚み（例えば、ｄ２＝７．０ｍｍ）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、外側嵌合部２５ａの半径方向内側（図６において下側）には、凸部２４の内側嵌合部２４ａが嵌合するようになっている。また、第３の管材２３の中心軸線から外側嵌合部２５ａの半径方向内側までの半径距離ｃ２の公差は、±０．１ｍｍとされている（図１８参照）。
図６に示すように、第３の管材２３の凹部２５以外の部分は、開先Ｂの側から凹部２５の側にかけてその厚みが略一定となるように形成されている。すなわち、第３の管材２３の内径および外径は、第１の管材２１の内径および外径と略同じ長さに形成されている。
一方、第３の管材２３の凹部２５は、その内径が第１の管材２１と略同じ長さとされ、その外径が第１の管材２１の外径よりも長くなるように形成されている。
凹部２５は、第３の管材２３の外周面に沿って突出する外側嵌合部２５ａと、この外側嵌合部２５ａの端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第二の開先）２５ｂとを有するものである。
外側嵌合部２５ａは、第３の管材２３の周方向全体にわたって一定の厚み（例えば、ｄ２＝７．０ｍｍ）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、外側嵌合部２５ａの半径方向内側（図６において下側）には、凸部２４の内側嵌合部２４ａが嵌合するようになっている。また、第３の管材２３の中心軸線から外側嵌合部２５ａの半径方向内側までの半径距離ｃ２の公差は、±０．１ｍｍとされている（図１８参照）。
以上説明した第２の管材２２と第３の管材２３とは、第２の管材２２の内側嵌合部２４ａを第３の管材２３の外側嵌合部２５ａの内側に嵌合させて、凸部２４の開先２４ｂと凹部２５の開先２５ｂとにより断面視略Ｖ形の開先を形成させ、この断面視略Ｖ形に形成された開先部分をこれら管材２２，２３の外周面側からの不活性ガス溶接法により突合せ溶接して接続される（図４参照）。
第２の管材２２の内側嵌合部２４ａと第３の管材２３の外側嵌合部２５ａとは、嵌合させられた際に、凸部２４の開先２４ｂと凹部２５の開先２５ｂとにより形成された断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部２４の外周面により塞がれる（シールされる）とともに、内側嵌合部２４ａの外周面と外側嵌合部２５ａの内周面との間には、ほとんど隙間ができないようになっている。
この状態で溶接が行われると、溶接部Ｗの内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部Ｗの内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態に係る配管継手構造２０によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、第１の管材２１、第２の管材２２、および第３の管材２３の内径が略同じになるように、すなわち、配管１の内周面が略同一面内に形成されるようになっているので、流体がどちらの方向に流れても、配管２の内部にゴミ等の不純物が堆積してしまうことがなく、また、上述した実施形態のものよりもさらにスムーズに流体を流すことができる。
さらにまた、内側嵌合部２４ａの厚みが、３．５ｍｍに設定されているので、配管２の内周面側に溶接による焼け跡が形成されるのを防止することができる。
第２の管材２２の内側嵌合部２４ａと第３の管材２３の外側嵌合部２５ａとは、嵌合させられた際に、凸部２４の開先２４ｂと凹部２５の開先２５ｂとにより形成された断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部２４の外周面により塞がれる（シールされる）とともに、内側嵌合部２４ａの外周面と外側嵌合部２５ａの内周面との間には、ほとんど隙間ができないようになっている。
この状態で溶接が行われると、溶接部Ｗの内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部Ｗの内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態に係る配管継手構造２０によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、第１の管材２１、第２の管材２２、および第３の管材２３の内径が略同じになるように、すなわち、配管１の内周面が略同一面内に形成されるようになっているので、流体がどちらの方向に流れても、配管２の内部にゴミ等の不純物が堆積してしまうことがなく、また、上述した実施形態のものよりもさらにスムーズに流体を流すことができる。
さらにまた、内側嵌合部２４ａの厚みが、３．５ｍｍに設定されているので、配管２の内周面側に溶接による焼け跡が形成されるのを防止することができる。
本発明による配管継手構造の第３実施形態を、図７ないし図９を用いて説明する。
図７は本実施形態に係る配管継手構造３０を有する配管３を、配管３の延在方向に平行となる面で切った展開図である。
配管３は、第１の管材３１と、第２の管材（第一の管材）３２と、第３の管材（第二の管材）３３とを主たる要素として構成されたものであり、第２の管材３２と第３の管材３３との間には、配管継手構造３０が設けられている。
図７は本実施形態に係る配管継手構造３０を有する配管３を、配管３の延在方向に平行となる面で切った展開図である。
配管３は、第１の管材３１と、第２の管材（第一の管材）３２と、第３の管材（第二の管材）３３とを主たる要素として構成されたものであり、第２の管材３２と第３の管材３３との間には、配管継手構造３０が設けられている。
第１の管材３１は、全体にわたって略一定の厚みを有するとともに、その両端部端面に、例えば、Ｖ形の開先（bevel）Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
第２の管材３２は、第１の管材３１と対向する側の端面に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成され、かつ、反対側の端部（第３の管材３３と対向する側の端部）に、配管継手構造３０の凸部３４が形成されたステンレス製の管材である。
第３の管材３３は、第２の管材３２と対向する側の端部に、配管継手構造３０の凹部３５が形成され、かつ、反対側の端面（第１の管材３１と対向する側の端面）に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
第２の管材３２は、第１の管材３１と対向する側の端面に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成され、かつ、反対側の端部（第３の管材３３と対向する側の端部）に、配管継手構造３０の凸部３４が形成されたステンレス製の管材である。
第３の管材３３は、第２の管材３２と対向する側の端部に、配管継手構造３０の凹部３５が形成され、かつ、反対側の端面（第１の管材３１と対向する側の端面）に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
図８は、第２の管材３２を、配管３（図７参照）の延在方向に平行となる面で切った断面図である。
図８に示すように、第２の管材３２は、開先Ｂの側から凸部３４の側にかけてその厚みが漸次増すように形成されている。すなわち、第２の管材３２は、開先Ｂの側から凹部３４の側にかけてその内径が漸次小さくなるとともに、開先Ｂの側から凸部３４の側にかけてその外径が第１の管材３１の外径と略同じ長さを維持するように作製されている。
図８に示すように、第２の管材３２は、開先Ｂの側から凸部３４の側にかけてその厚みが漸次増すように形成されている。すなわち、第２の管材３２は、開先Ｂの側から凹部３４の側にかけてその内径が漸次小さくなるとともに、開先Ｂの側から凸部３４の側にかけてその外径が第１の管材３１の外径と略同じ長さを維持するように作製されている。
凸部３４は、半径方向内側の端面から第２の管材３２の内周面に沿って突出する内側嵌合部３４ａと、半径方向外側の端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第一の開先）３４ｂとを有するものである。
内側嵌合部３４ａは、第２の管材３２の周方向全体にわたって一定の厚み（ｄ１＝３．５ｍｍ以上であることが好ましい。）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、内側嵌合部３４ａの半径方向外側には、凹部３５の外側嵌合部３５ａが嵌合するようになっている。また、第２の管材３２の中心軸線から内側嵌合部３４ａの半径方向外側までの半径距離の公差ｃ１は、±０．１ｍｍとされている（図１７参照）。
そして、この内側嵌合部３４ａは、図１、図２、図３を用いて説明した第１実施形態のものよりも、その先端面が凹部３５の基端側（根元側）に位置するように（すなわち、内側嵌合部３４ａと外側嵌合部３５ａとの重なり合う部分が多くなるように）、第２の管材３２の延びる方向にさらに延ばして設けられている。
内側嵌合部３４ａは、第２の管材３２の周方向全体にわたって一定の厚み（ｄ１＝３．５ｍｍ以上であることが好ましい。）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、内側嵌合部３４ａの半径方向外側には、凹部３５の外側嵌合部３５ａが嵌合するようになっている。また、第２の管材３２の中心軸線から内側嵌合部３４ａの半径方向外側までの半径距離の公差ｃ１は、±０．１ｍｍとされている（図１７参照）。
そして、この内側嵌合部３４ａは、図１、図２、図３を用いて説明した第１実施形態のものよりも、その先端面が凹部３５の基端側（根元側）に位置するように（すなわち、内側嵌合部３４ａと外側嵌合部３５ａとの重なり合う部分が多くなるように）、第２の管材３２の延びる方向にさらに延ばして設けられている。
図９は、第３の管材３３を、配管３（図７参照）の延在方向に平行となる面で切った断面図である。
図９に示すように、第３の管材３３は、開先Ｂの側から凹部３５の側にかけてその厚みが略一定となるように形成されている。すなわち、第３の管材３３の内径および外径は、第１の管材３１の内径および外径と略同じ長さに形成されている。
凹部３５は、第３の管材３３の外周面に沿って突出する外側嵌合部３５ａと、この外側嵌合部３５ａの端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第二の開先）３５ｂとを有するものである。
外側嵌合部３５ａは、第３の管材３３の周方向全体にわたって一定の厚み（例えば、ｄ２＝６．０ｍｍ）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、外側嵌合部３５ａの半径方向内側には、凸部３４の内側嵌合部３４ａが嵌合するようになっている。また、第３の管材３３の中心軸線から外側嵌合部３５ａの半径方向内側までの半径距離の公差ｃ２は、±０．１ｍｍとされている（図１８参照）。
図９に示すように、第３の管材３３は、開先Ｂの側から凹部３５の側にかけてその厚みが略一定となるように形成されている。すなわち、第３の管材３３の内径および外径は、第１の管材３１の内径および外径と略同じ長さに形成されている。
凹部３５は、第３の管材３３の外周面に沿って突出する外側嵌合部３５ａと、この外側嵌合部３５ａの端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第二の開先）３５ｂとを有するものである。
外側嵌合部３５ａは、第３の管材３３の周方向全体にわたって一定の厚み（例えば、ｄ２＝６．０ｍｍ）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、外側嵌合部３５ａの半径方向内側には、凸部３４の内側嵌合部３４ａが嵌合するようになっている。また、第３の管材３３の中心軸線から外側嵌合部３５ａの半径方向内側までの半径距離の公差ｃ２は、±０．１ｍｍとされている（図１８参照）。
以上説明した第２の管材３２と第３の管材３３とは、第２の管材３２の内側嵌合部３４ａを第３の管材３３の外側嵌合部３５ａの内側に嵌合させて、凸部３４の開先３４ｂと凹部３５の開先３５ｂとにより断面視略Ｖ形の開先を形成させ、この断面視略Ｖ形に形成された開先部分をこれら管材３２，３３の外周面側から不活性ガス溶接法により突合せ溶接して接続される。
第２の管材３２の内側嵌合部３４ａと第３の管材３３の外側嵌合部３５ａとは、嵌合させられた際に、凸部３４の開先３４ｂと凹部３５の開先３５ｂとにより形成された断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部３４の外周面により塞がれる（シールされる）ようになっており、内側嵌合部３４ａの外周面と外側嵌合部３５ａの内周面との間には、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍの隙間を有している。
この状態で溶接が行われると、溶接部Ｗの内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部Ｗの内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態に係る配管継手構造３０によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、第１の管材３１、第２の管材３２、および第３の管材３３の外径が略同じになるように、すなわち、配管３の外周面が略同一面内に形成されるようになっているので、外部からの目視形状を整然とさせることができ、美観の向上を図ることができる。
また、第２の管材３２は、開先Ｂの側から凸部３４の側にかけてその厚みが漸次増すように形成されている。また、図７に示すように流体は第２の管材３２の開先Ｂの側から凸部３４の側の方向に流れる為、配管１の内部にゴミ等の不純物が堆積してしまうことがなく、スムーズに流体を流すことができる。
さらにまた、図１、図２、図３を用いて説明した実施形態のものよりも、内側嵌合部３４ａの先端面が凹部３５の基端側（根元側）に位置するように（すなわち、内側嵌合部３４ａと外側嵌合部３５ａとの重なり合う部分が多くなるように）内側嵌合部３４が形成されているので、内側嵌合部３４と外側嵌合部３５ａとの間のくぼみを少なくすることができ、配管３の内部に堆積するゴミ等の不純物を前記第１の実施形態より減少させることができる。
さらにまた、第２の管材３２は、市販されているJIS規格の標準的な管材を使って作製することができる。すなわち、第１の管材３１および第３の管材３３が、例えば、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール４０の管材（厚さ６．０ｍｍ）である場合には、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール８０の管材（厚さ８．６ｍｍ）を加工して（管材の内周面と両端面を削って）第２の管材３２を容易に作り出すことができる。
さらにまた、内側嵌合部３４ａの厚みが、３．０ｍｍ〜３．５ｍｍに設定されているので、配管３の内周面側に溶接による焼け跡が形成されるのを防止することができる。
第２の管材３２の内側嵌合部３４ａと第３の管材３３の外側嵌合部３５ａとは、嵌合させられた際に、凸部３４の開先３４ｂと凹部３５の開先３５ｂとにより形成された断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部３４の外周面により塞がれる（シールされる）ようになっており、内側嵌合部３４ａの外周面と外側嵌合部３５ａの内周面との間には、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍの隙間を有している。
この状態で溶接が行われると、溶接部Ｗの内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部Ｗの内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態に係る配管継手構造３０によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、第１の管材３１、第２の管材３２、および第３の管材３３の外径が略同じになるように、すなわち、配管３の外周面が略同一面内に形成されるようになっているので、外部からの目視形状を整然とさせることができ、美観の向上を図ることができる。
また、第２の管材３２は、開先Ｂの側から凸部３４の側にかけてその厚みが漸次増すように形成されている。また、図７に示すように流体は第２の管材３２の開先Ｂの側から凸部３４の側の方向に流れる為、配管１の内部にゴミ等の不純物が堆積してしまうことがなく、スムーズに流体を流すことができる。
さらにまた、図１、図２、図３を用いて説明した実施形態のものよりも、内側嵌合部３４ａの先端面が凹部３５の基端側（根元側）に位置するように（すなわち、内側嵌合部３４ａと外側嵌合部３５ａとの重なり合う部分が多くなるように）内側嵌合部３４が形成されているので、内側嵌合部３４と外側嵌合部３５ａとの間のくぼみを少なくすることができ、配管３の内部に堆積するゴミ等の不純物を前記第１の実施形態より減少させることができる。
さらにまた、第２の管材３２は、市販されているJIS規格の標準的な管材を使って作製することができる。すなわち、第１の管材３１および第３の管材３３が、例えば、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール４０の管材（厚さ６．０ｍｍ）である場合には、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール８０の管材（厚さ８．６ｍｍ）を加工して（管材の内周面と両端面を削って）第２の管材３２を容易に作り出すことができる。
さらにまた、内側嵌合部３４ａの厚みが、３．０ｍｍ〜３．５ｍｍに設定されているので、配管３の内周面側に溶接による焼け跡が形成されるのを防止することができる。
本発明による配管継手構造の第４実施形態を、図１０ないし図１２を用いて説明する。
図１０は本実施形態に係る配管継手構造５０を有する配管５を、配管５の延在方向に平行となる面で切った展開図である。
配管５は、第１の管材５１と、第２の管材（第一の管材）５２と、第３の管材（第二の管材）５３とを主たる要素として構成されたものであり、第２の管材５２と第３の管材５３との間には、配管継手構造５０が設けられている。
図１０は本実施形態に係る配管継手構造５０を有する配管５を、配管５の延在方向に平行となる面で切った展開図である。
配管５は、第１の管材５１と、第２の管材（第一の管材）５２と、第３の管材（第二の管材）５３とを主たる要素として構成されたものであり、第２の管材５２と第３の管材５３との間には、配管継手構造５０が設けられている。
第１の管材５１は、全体にわたって略一定の厚みを有するとともに、その両端部端面に、例えば、Ｖ形の開先（bevel）Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
第２の管材５２は、第１の管材５１と対向する側の端面に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成され、かつ、反対側の端部（第３の管材５３と対向する側の端部）に、配管継手構造５０の凸部５４が形成されたステンレス製の管材である。
第３の管材５３は、全体にわたって略一定の厚みを有するとともに、その両端部端面に、例えば、Ｖ形の開先（bevel）Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
第２の管材５２は、第１の管材５１と対向する側の端面に、例えば、Ｖ形の開先Ｂが形成され、かつ、反対側の端部（第３の管材５３と対向する側の端部）に、配管継手構造５０の凸部５４が形成されたステンレス製の管材である。
第３の管材５３は、全体にわたって略一定の厚みを有するとともに、その両端部端面に、例えば、Ｖ形の開先（bevel）Ｂが形成されたステンレス製の管材である。
図１１は、第２の管材５２を、配管５（図１０参照）の延在方向に平行となる面で切った断面図である。
図１１に示すように、第２の管材５２の凸部５４以外の部分は、開先Ｂの側から凸部５４の側にかけてその厚みが略一定となるように形成されている。すなわち、第２の管材５２の内径および外径は、第１の管材５１の内径および外径、第３の管材５３の内径および外径と略同じ長さに形成されている。
一方、第２の管材５２の凸部５４は、その外径が第１の管材５１および第３の管材５３と略同じ長さとされ、その内径が第１の管材５１および第３の管材５３の内径よりも短くなるように形成されている。
そして、第２の管材５２の凸部５４以外の部分の内周面と、第２の管材５２の凹部５４の内周面とは、その傾斜過度が緩やかな（なだらかな）傾斜面（角度４°〜６°）によって結ばれている。
図１１に示すように、第２の管材５２の凸部５４以外の部分は、開先Ｂの側から凸部５４の側にかけてその厚みが略一定となるように形成されている。すなわち、第２の管材５２の内径および外径は、第１の管材５１の内径および外径、第３の管材５３の内径および外径と略同じ長さに形成されている。
一方、第２の管材５２の凸部５４は、その外径が第１の管材５１および第３の管材５３と略同じ長さとされ、その内径が第１の管材５１および第３の管材５３の内径よりも短くなるように形成されている。
そして、第２の管材５２の凸部５４以外の部分の内周面と、第２の管材５２の凹部５４の内周面とは、その傾斜過度が緩やかな（なだらかな）傾斜面（角度４°〜６°）によって結ばれている。
凸部５４は、半径方向内側の端面から第２の管材５２の内周面に沿って突出する内側嵌合部５４ａと、半径方向外側の端面に形成された、例えば、Ｖ形の開先を有する開先部（第一の開先）５４ｂとを有するものである。
内側嵌合部５４ａは、第２の管材５２の周方向全体にわたって一定の厚み（ｄ１＝３．５ｍｍ以上であることが好ましい。）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、内側嵌合部５４ａの半径方向外側には、第３の管材５３の一端部が嵌合するようになっている。また、第２の管材５２の中心軸線から内側嵌合部５４ａの半径方向外側までの半径距離の公差ｃ１は、±０．１ｍｍとされている（図１７参照）。
内側嵌合部５４ａは、第２の管材５２の周方向全体にわたって一定の厚み（ｄ１＝３．５ｍｍ以上であることが好ましい。）を有するように形成された、正面視環状の部材であり、内側嵌合部５４ａの半径方向外側には、第３の管材５３の一端部が嵌合するようになっている。また、第２の管材５２の中心軸線から内側嵌合部５４ａの半径方向外側までの半径距離の公差ｃ１は、±０．１ｍｍとされている（図１７参照）。
図１２は、第３の管材５３を、配管５（図１０参照）の延在方向に平行となる面で切った断面図である。
図１２に示すように、第３の管材５３の中心軸線から内周面までの半径距離の公差ａ２は、±０．１ｍｍとされている（図１８参照）。
図１２に示すように、第３の管材５３の中心軸線から内周面までの半径距離の公差ａ２は、±０．１ｍｍとされている（図１８参照）。
以上説明した第２の管材５２と第３の管材５３とは、第２の管材５２の内側嵌合部５４ａを第３の管材５３の一端部の内側に嵌合させて、凸部５４の開先５４ｂと第３の管材５３の開先Ｂとにより断面視略Ｖ形の開先を形成させ、この断面視略Ｖ形に形成された開先部分をこれら管材５２，５３の外周面側から不活性ガス溶接法により突合せ溶接して接続される。
第２の管材５２の内側嵌合部５４ａと第３の管材５３の一端部とは、嵌合させられた際に、凸部５４の開先５４ｂと第３の管材５３の開先Ｂとにより形成された断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部５４ａの外周面により塞がれる（シールされる）ようになっており、内側嵌合部５４ａの外周面と第３の管材５３の一端部の内周面との間には、ほとんど隙間ができないようになっている。
この状態で溶接が行われると、溶接部Ｗの内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部Ｗの内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態に係る配管継手構造５０によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、第１の管材５１、第２の管材５２、および第３の管材５３の外径が略同じになるように、すなわち、配管５の外周面が略同一面内に形成されるようになっているので、外部からの目視形状を整然とさせることができ、美観の向上を図ることができる。
さらにまた、第２の管材５２は、市販されているJIS規格の標準的な管材を使って作製することができる。すなわち、第１の管材５１および第３の管材５３が、例えば、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール４０の管材（厚さ６．０ｍｍ）である場合には、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール８０の管材（厚さ８．６ｍｍ）を加工して（管材の内周面と両端面を削って）第２の管材５２を容易に作り出すことができる。
さらにまた、第３の管材５３の一端部（第２の管材５２の凸部５４と対向する側の端部）に、第１実施形態および第３実施形態のところで説明した外側嵌合部１５ａ，３５ａを設ける必要がないので、第３の管材５３を加工するのに要する時間とコストの低減化を図ることができる。
さらにまた、第２の管材５２は、第２の管材５２の部５４以外の凸部分の内周面と、第２の管材５２の凸部５４の内周面とが、その傾斜角（４°〜６°）が緩やかな傾斜面によって結ばれており、図１０に示すように流体は第２の管材５２の開先Ｂの側から凸部５４の側の方向に流れる為、管内の流路抵抗を実施例４の構造の場合よりも低減させることができ、管内の流体の流れをさらに円滑化することができ、配管５の内部にゴミ等の不純物が堆積してしまうことがなく、スムーズに流体を流すことができる。
さらにまた、内側嵌合部５４ａの厚みが、３．５ｍｍに設定されているので、配管５の内周面側に溶接による焼け跡が形成されるのを防止することができる。
第２の管材５２の内側嵌合部５４ａと第３の管材５３の一端部とは、嵌合させられた際に、凸部５４の開先５４ｂと第３の管材５３の開先Ｂとにより形成された断面視Ｖ形の開先の内周端が、内側嵌合部５４ａの外周面により塞がれる（シールされる）ようになっており、内側嵌合部５４ａの外周面と第３の管材５３の一端部の内周面との間には、ほとんど隙間ができないようになっている。
この状態で溶接が行われると、溶接部Ｗの内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部Ｗの内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
すなわち、本実施形態に係る配管継手構造５０によれば、溶接時のバックシールをなくすことができるとともに、管内における酸化スケールの発生を防止することができる。
バックシールをなくすことができることにより、従来、バックシールを行うために多量に必要とされた不活性ガスを不要とすることができ、コストの低減化を図ることができる。
また、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、従来、管内に発生した酸化スケールを取り除くために必要とされたフラッシング作業やハンマリング作業を不要とすることができ、建設、据付、工事時の工期を大幅に短縮することができる。
さらに、管内における酸化スケールの発生を防止することができることにより、例えば、下流側に設置された発電タービン等のベアリングに酸化スケールが混入して、ベアリングを破損してしまう等といったアクシデントを確実に防止することができる。
さらにまた、第１の管材５１、第２の管材５２、および第３の管材５３の外径が略同じになるように、すなわち、配管５の外周面が略同一面内に形成されるようになっているので、外部からの目視形状を整然とさせることができ、美観の向上を図ることができる。
さらにまた、第２の管材５２は、市販されているJIS規格の標準的な管材を使って作製することができる。すなわち、第１の管材５１および第３の管材５３が、例えば、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール４０の管材（厚さ６．０ｍｍ）である場合には、呼び径１００ｍｍ（４インチ）のスケジュール８０の管材（厚さ８．６ｍｍ）を加工して（管材の内周面と両端面を削って）第２の管材５２を容易に作り出すことができる。
さらにまた、第３の管材５３の一端部（第２の管材５２の凸部５４と対向する側の端部）に、第１実施形態および第３実施形態のところで説明した外側嵌合部１５ａ，３５ａを設ける必要がないので、第３の管材５３を加工するのに要する時間とコストの低減化を図ることができる。
さらにまた、第２の管材５２は、第２の管材５２の部５４以外の凸部分の内周面と、第２の管材５２の凸部５４の内周面とが、その傾斜角（４°〜６°）が緩やかな傾斜面によって結ばれており、図１０に示すように流体は第２の管材５２の開先Ｂの側から凸部５４の側の方向に流れる為、管内の流路抵抗を実施例４の構造の場合よりも低減させることができ、管内の流体の流れをさらに円滑化することができ、配管５の内部にゴミ等の不純物が堆積してしまうことがなく、スムーズに流体を流すことができる。
さらにまた、内側嵌合部５４ａの厚みが、３．５ｍｍに設定されているので、配管５の内周面側に溶接による焼け跡が形成されるのを防止することができる。
図１３は、第４実施形態のところで説明した配管５を図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すような形状に切り取り、疲労試験機にセットして、疲労試験を行った時の結果を示すグラフである。なお、試験は、部分片振り引張疲労試験にて実施した。
図１３に示すように、配管のスパン間を実機の平均的スパンである２０００ｍｍ，３０００ｍｍとした場合、両端支持梁集中加重モデルでの計算では、それぞれ２．６Ｎ／ｍｍ２，１．２Ｎ／ｍｍ２の応力が発生するものと考えられる。実機の疲労限を１０７回と仮定すると、図１３から、配管５の公称応力Δσ＝１３６，４Ｎ／ｍｍ２となり、配管５は、実機応力条件以上の疲労強度を有していることがわかる。
図１３に示すように、配管のスパン間を実機の平均的スパンである２０００ｍｍ，３０００ｍｍとした場合、両端支持梁集中加重モデルでの計算では、それぞれ２．６Ｎ／ｍｍ２，１．２Ｎ／ｍｍ２の応力が発生するものと考えられる。実機の疲労限を１０７回と仮定すると、図１３から、配管５の公称応力Δσ＝１３６，４Ｎ／ｍｍ２となり、配管５は、実機応力条件以上の疲労強度を有していることがわかる。
なお、上述した本実施形態では、第１の管材１１，２１，３１，５１の開先Ｂと第２の管材１２，２２，３２，５２の開先Ｂ、および第１の管材２１の開先Ｂと第３の管材２３の開先Ｂとはそれぞれ、開先Ｂと開先Ｂとにより断面視略Ｖ形に形成された開先部分を外周面側からの不活性ガス溶接法により突合せ溶接して接続するようにしている。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の管材１１，２１，３１，５１と第２の管材１２，２２，３２，５２、および第１の管材２１と第３の管材２３をそれぞれ、上述した配管継手構造１０，２０，３０，５０により接続するようにすることもできる。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の管材１１，２１，３１，５１と第２の管材１２，２２，３２，５２、および第１の管材２１と第３の管材２３をそれぞれ、上述した配管継手構造１０，２０，３０，５０により接続するようにすることもできる。
また、本発明は上述したような真っ直ぐな管材（直管）同士を接続するためだけに適用され得るものではなく、例えば、配管継手構造３０を用いて、図１５に示すようなエルボ管Ｅと前述した第３の管材３３とを接続したり、あるいは図１６に示すようなＴ形管Ｔと前述した第３の管材３３とを接続したりすることも可能である。
さらに、図１に示す配管継手構造１０、図７に示す配管継手構造３０、または図１０に示す配管継手構造５０を採用する場合、流体の流れ方向を図に白抜き矢印で示す方向することが望ましい。
これにより、流体を配管１，３，５の内周面に沿ってスムーズに流すことができるとともに、内側嵌合部１４ａ，３４ａ，５４ａの端面（図において右側の端面）にゴミ等の不純物が堆積してしまうことを防止することができる。
これにより、流体を配管１，３，５の内周面に沿ってスムーズに流すことができるとともに、内側嵌合部１４ａ，３４ａ，５４ａの端面（図において右側の端面）にゴミ等の不純物が堆積してしまうことを防止することができる。
さらにまた、第１の管材１１，２１，３１，５１と第２の管材１２，２２，３２，５２とを予め工場にて接続（溶接結合）しておき、第２の管材１２，２２，３２，５２と第３の管材１３，２３，３３，５３とを組立現場（現地）にて接続（溶接結合）するように施工するとさらに好適である。工場内において接続（溶接結合）する場合は、配管内部のバックシールは現地接続に比べ容易に実施でき、溶接部Ｗの内周端が管内に露出しても溶接部Ｗの内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。
これにより、組立現場での接続（溶接結合）箇所のみを本発明の配管継手構造として、接続(溶接結合)時のバックシールを完全になくすことができ、組立現場での接続（溶接結合）時の管内における酸化スケールの発生を確実に防止することができるとともに、組立現場における作業効率を向上させることができ、作業時間の短縮化を図ることができる。
なお、図４、図５、図６を用いて説明した第２実施形態の場合には、第１の管材２１と第２の管材２４、第３の管材２３と第１の管材２１とが予め工場にて接続（溶接結合）されていることとなる。
これにより、組立現場での接続（溶接結合）箇所のみを本発明の配管継手構造として、接続(溶接結合)時のバックシールを完全になくすことができ、組立現場での接続（溶接結合）時の管内における酸化スケールの発生を確実に防止することができるとともに、組立現場における作業効率を向上させることができ、作業時間の短縮化を図ることができる。
なお、図４、図５、図６を用いて説明した第２実施形態の場合には、第１の管材２１と第２の管材２４、第３の管材２３と第１の管材２１とが予め工場にて接続（溶接結合）されていることとなる。
さらにまた、内側嵌合部１４ａ，２４ａ，３４ａ，５４ａおよび外側嵌合部１５ａ，２５ａ，３５ａを加工する際、内側嵌合部１４ａ，２４ａ，３４ａ，５４ａの半径方向外側に位置する面の断面視形状および外側嵌合部１５ａ，２５ａ，３５ａの半径方向内側に位置する面の断面視形状がそれぞれ、周方向全体にわたって曲率が一定とされた真円となるように行われるとさらに好適である。
これにより、内側嵌合部１４ａ，２４ａ，３４ａと外側嵌合部１５ａ，２５ａ，３５ａとの間の隙間、または内側嵌合部５４ａと第３の管材５３の一端部内周面との間の隙間を、周方向において略一定に保つことができ、第２の管材１２，２２，３２，５２と第３の管材１３，２３，３３，５３とを効率よく接続（溶接結合）することができて、組立現場における作業効率を向上させることができ、作業時間の短縮化を図ることができる。
これにより、内側嵌合部１４ａ，２４ａ，３４ａと外側嵌合部１５ａ，２５ａ，３５ａとの間の隙間、または内側嵌合部５４ａと第３の管材５３の一端部内周面との間の隙間を、周方向において略一定に保つことができ、第２の管材１２，２２，３２，５２と第３の管材１３，２３，３３，５３とを効率よく接続（溶接結合）することができて、組立現場における作業効率を向上させることができ、作業時間の短縮化を図ることができる。
さらにまた、内側嵌合部１４ａ，２４ａ，３４ａと外側嵌合部１５ａ，２５ａ，３５ａとの間の隙間、または内側嵌合部５４ａと第３の管材５３の一端部内周面との間の隙間（すなわち、ｃ１−ｃ２（図１７参照））が、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍとされているとさらに好適である。
そして、この隙間を維持した状態で溶接が行われると、溶接部の内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部の内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。なお、この差が１．０ｍｍよりも小さいと、一方の管材が他方の管材に対して斜めになった状態で嵌合させることが困難となり、この差が１．６ｍｍよりも大きいと、管外に存する不活性ガスが、内側嵌合部の半径方向外側に位置する面と、外側嵌合部の半径方向内側に位置する面との隙間、または内側嵌合部の半径方向外側に位置する面と、第二の管材の端面の半径方向内側に位置する面との隙間を通って管内に流れ込むこととなり、溶接金属が管内に噴出してしまうおそれがあり、好ましくない。
そして、この隙間を維持した状態で溶接が行われると、溶接部の内周端が管内に露出することを防止することができ、かつ溶接部の内周端の酸化スケールの発生を防止することができる。なお、この差が１．０ｍｍよりも小さいと、一方の管材が他方の管材に対して斜めになった状態で嵌合させることが困難となり、この差が１．６ｍｍよりも大きいと、管外に存する不活性ガスが、内側嵌合部の半径方向外側に位置する面と、外側嵌合部の半径方向内側に位置する面との隙間、または内側嵌合部の半径方向外側に位置する面と、第二の管材の端面の半径方向内側に位置する面との隙間を通って管内に流れ込むこととなり、溶接金属が管内に噴出してしまうおそれがあり、好ましくない。
さらにまた、本発明は上述したようなステンレス製の管材にのみ適用され得るものではなく、炭素鋼、アルミニウム、合金鋼等の全ての管材においても適用することができる。
さらにまた、本発明は上述したような発電タービン用潤滑油配管にのみ適用され得るものではなく、発電タービン用制御油配管、燃料油配管、ガス管等の各種プラントのいかなる配管においても適宜必要に応じて適用することができる。
１ 配管
２ 配管
３ 配管
５ 配管
１０ 配管継手構造
１２ 第２の管材（第一の管材）
１３ 第３の管材（第二の管材）
１４ 凸部（端部）
１４ａ 内側嵌合部
１４ｂ 開先（第一の開先）
１５ 凹部（端部）
１５ａ 外側嵌合部
１５ｂ 開先（第二の開先）
２０ 配管継手構造
２２ 第２の管材（第一の管材）
２３ 第３の管材（第二の管材）
２４ 凸部（端部）
２４ａ 内側嵌合部
２４ｂ 開先（第一の開先）
２５ 凹部（端部）
２５ａ 外側嵌合部
２５ｂ 開先（第二の開先）
３０ 配管継手構造
３２ 第２の管材（第一の管材）
３３ 第３の管材（第二の管材）
３４ 凸部（端部）
３４ａ 内側嵌合部
３４ｂ 開先（第一の開先）
３５ 凹部（端部）
３５ａ 外側嵌合部
３５ｂ 開先（第二の開先）
５０ 配管継手構造
５２ 第２の管材（第一の管材）
５３ 第３の管材（第二の管材）
５４ 凸部（端部）
５４ａ 内側嵌合部
５４ｂ 開先（第一の開先）
Ｂ 開先（第二の開先）
Ｅ エルボ管（第一の管材）
Ｔ Ｔ形管（第一の管材）
２ 配管
３ 配管
５ 配管
１０ 配管継手構造
１２ 第２の管材（第一の管材）
１３ 第３の管材（第二の管材）
１４ 凸部（端部）
１４ａ 内側嵌合部
１４ｂ 開先（第一の開先）
１５ 凹部（端部）
１５ａ 外側嵌合部
１５ｂ 開先（第二の開先）
２０ 配管継手構造
２２ 第２の管材（第一の管材）
２３ 第３の管材（第二の管材）
２４ 凸部（端部）
２４ａ 内側嵌合部
２４ｂ 開先（第一の開先）
２５ 凹部（端部）
２５ａ 外側嵌合部
２５ｂ 開先（第二の開先）
３０ 配管継手構造
３２ 第２の管材（第一の管材）
３３ 第３の管材（第二の管材）
３４ 凸部（端部）
３４ａ 内側嵌合部
３４ｂ 開先（第一の開先）
３５ 凹部（端部）
３５ａ 外側嵌合部
３５ｂ 開先（第二の開先）
５０ 配管継手構造
５２ 第２の管材（第一の管材）
５３ 第３の管材（第二の管材）
５４ 凸部（端部）
５４ａ 内側嵌合部
５４ｂ 開先（第一の開先）
Ｂ 開先（第二の開先）
Ｅ エルボ管（第一の管材）
Ｔ Ｔ形管（第一の管材）
Claims (7)
- 第一の管材の端部と、この第一の管材と隣接して配置された第二の管材の端部とが突合せ溶接により接続されるとともに、前記第一の管材の外表面と前記第二の管材の外表面とが、同一面内に形成されており、かつ、前記第一の管材の側から前記第二の管材の側に向かって流体が流れる配管継手構造であって、
前記第一の管材の端部に、内側嵌合部が周方向にわたって形成されているとともに、前記内側嵌合部の半径方向外側に、第一の開先が周方向にわたって形成されており、
前記第二の管材の端部に、前記内側嵌合部の半径方向外側に嵌合される外側嵌合部が形成されているとともに、この外側嵌合部の端面で、かつ前記第一の開先と対向する位置に第二の開先が周方向にわたって形成されていて、
前記第一の管材は、その内径が前記端部の側にかけて漸次小さくなるように形成されているとともに、その外径が一定の長さを維持するように形成されており、
前記第二の管材は、その内径および外径がそれぞれ一定の長さを維持するように形成されていて、
前記内側嵌合部の半径方向外側に位置する面の断面視形状および前記外側嵌合部の半径方向内側に位置する面の断面視形状がそれぞれ、周方向全体にわたって曲率が一定とされた真円となるように加工されていることを特徴とする配管継手構造。 - 第一の管材の端部と、この第一の管材と隣接して配置された第二の管材の端部とが突合せ溶接により接続されるとともに、前記第一の管材の外表面と前記第二の管材の外表面とが、同一面内に形成されており、かつ、前記第一の管材の側から前記第二の管材の側に向かって流体が流れる配管継手構造であって、
前記第一の管材の端部に、内側嵌合部が周方向にわたって形成されているとともに、前記内側嵌合部の半径方向外側に、第一の開先が周方向にわたって形成されており、
前記第二の管材の端面で、かつ前記第一の開先と対向する位置に第二の開先が周方向にわたって形成されていて、
前記第一の管材は、その内径が前記端部の側にかけて漸次小さくなるように形成されているとともに、その外径が一定の長さを維持するように形成されており、
前記第二の管材は、その内径および外径がそれぞれ一定の長さを維持するように形成されていていることを特徴とする配管継手構造。 - 前記内側嵌合部の半径方向外側に位置する面の断面視形状および前記第二の管材の端面の半径方向内側に位置する面の断面視形状がそれぞれ、周方向全体にわたって曲率が一定とされた真円となるように加工されていることを特徴とする請求項２に記載の配管継手構造。
- 前記内側嵌合部の厚みが、３．０ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１から３のいずれ一項に記載の配管継手構造。
- 前記内側嵌合部の半径方向外側に位置する面間の直径と、前記外側嵌合部の半径方向内側に位置する面間の直径との差、または前記内側嵌合部の半径方向外側に位置する面間の直径と、前記第二の管材の端面の半径方向内側に位置する面間の直径との差が、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍとされていることを特徴とする請求項１または３に記載の配管継手構造。
- 請求項１から５のいずれか一項に記載の配管継手構造によって接続されたことを特徴とする配管。
- 請求項６に記載の配管を具備してなることを特徴とするプラント。
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