JPH0112993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 通常の熱膨張の間は配管が自由に運動し、地震
が起こつた時は配管が運動に対して拘束されるよ
うな支持を必要とする、多くの配管系が存在す
る。これらの配管は、温度変化の間は膨張又は収
縮し得るように、また急速な運動に対しては拘束
されるようにしなければならない。

例えば原子力発電所の設備において、種々の加
圧又は高温の流体を搬送する配管は、建造物の壁
又はその他の構造物で支持しなければならない。
これらの配管は、通常の作動中には、強く固定さ
れ、しかも熱応力に基づいて膨張又は収縮するこ
とができるように支持されなければならない。更
に、発電所設備の操作停止又は操業開始時には、
配管は、熱的な影響に対する準備なしには支持構
造物に直接に固定できない程度までの収縮又は膨
張を受ける。そのため、温度変化時においての配
管の限定された運動（緩徐な運動）を許容するた
めの何らかの準備は必要であるが、起こり得る地
震の間、配管の破断とそれによる重大な結果とを
防止するように、配管を強く固定しなければなら
ない。そのため、緩慢な運動は許容しながら、急
激な運動の期間中は配管を強く固定するための、
緊急拘束装置を、そうした配管と共に使用するこ
とが必要になる。

この緊急拘束装置は一般に液圧式又は機械的な
装置である。油圧式の緊急拘束装置は、作動流体
及び種々のシールの使用を必要とし、これらのシ
ールは、特に放射線の環境において径時的に徐々
に劣化することが確められている。即ち、液圧式
の緊急拘束装置は、高度の保守を必要とし、修理
が問題になる。そのため、液圧式のものに代つ
て、種々の機械的な緊急拘束装置が多く用いられ
るようになつた。これらの機械的な緊急拘束装置
の例は、米国再発行特許第29221号、米国特許第
4054186号、第4177882号及び第4187933号明細書
に開示され、これらの特許には、従来の液圧式の
緊急拘束装置に付随する問題点が指摘されると共
に、地震に際して配管の高速の運動を防止しなが
ら、拘束された配管の緩徐な運動を許容するため
の、種々の機械的装置が開示されている。

機械的な緊急拘束装置は、液圧式の装置に付随
した問題を除いたものであるが、他の問題を惹起
する。例えば、これらの装置は、その機械的性質
のため、摩耗及び劣化を受けるうえに、ロツクさ
れて動かなくなるため、修理又は交換が必要にな
る。更に、原子力発電所の場合、全部の緊急拘束
装置が所期のように作動していることを確めるた
めに、緊急拘束装置を定期的に作動させることが
要求される。そのため、全部の機械的な緊急拘束
装置をその取付け場所から取外し、その全作動行
程に亘り試験することが必要になる。これは当然
時間及び労力を要する操作である。

本発明の主な目的は、液圧式及び機械的な装置
に付随した問題がなく、しかも緊急拘束装置をそ
の取付け位置から取外したり分解したりせずにそ
の作動性を定めるように容易に試験され得る緊急
拘束装置を備えた配管支持装置提供することにあ
る。

この目的から本発明は、配管に沿つて離間した
関係で配列された少なくとも２つの電気的緊急拘
束装置を有するものであつて、前記電気的緊急拘
束装置の各々が、支持構造物に固着された環状ハ
ウジングを備え、前記配管が、該環状ハウジング
から半径方向に離間して該環状ハウジングを貫通
し、前記環状ハウジングによつて受け入れられて
おり、前記環状ハウジングの近傍における前記配
管の一部の外面の回りに、軸方向に隔てられた一
連ののこ歯状切込みが形成されると共に、前記環
状ハウジングによつて複数の制動手段が支持され
ている、配管支持装置において、前記制動手段
は、前記のこ歯状切込みと噛み合うように通常付
勢されて前記環状ハウジングに対する前記配管の
相対的な軸方向移動を阻止しており、前記環状ハ
ウジングの各々は、前記のこ歯状切込みとの噛み
合いから前記制動手段を間欠的に解放して該環状
ハウジングに対する前記配管の軸方向移動を許容
するよう付勢される電磁手段を有し、また、前記
配管に関連した前記電気的緊急拘束装置のうちの
１つにある前記制動手段が、前記電気的緊急拘束
装置のうちの他のものにある前記制動手段が前記
のこ歯状切込みとの噛み合い状態に付勢されてい
る時に、解放するように、前記電磁手段の各々の
付勢を制御するために制御手段が設けられてい
る、ことを特徴とするものである。

環状ハウジングは、好ましくは、互に適合する
２つの半円形部分から成り、制動手段は、配管の
のこ歯状切込み部分に向かつて環状ハウジングか
ら内方に垂下し、配管の回りに等間隔に配置され
ている。種々の実施例による制動手段は、外方端
に係合歯部を有する往復運動自在なブロツク（外
側ケーシングの内部に摺動自在に封じ込められて
いる）又は一端側に枢着された１対のアームを有
し、これらのアームのうち一方は、係合歯部を有
する肩部を他端側に備えている。制動手段は、電
磁石を励磁した際に配管の軸向きの運動を許容す
るように配管を解放するが、通常はこの運動を抑
制する。配管の長さに沿つて配設された一連の電
気的緊急拘束装置を使用することによつて、順々
に作動されるように、制御手段で緊急拘束装置を
制御し、或る１つの緊急拘束装置が配管の或る部
分から解放される間に、その緊急拘束装置に隣接
した緊急拘束装置によつて、配管のそれぞれの部
分の運動が抑制されるようにする。

次に、本発明の好ましい実施例を示した添付図
面を参照して説明する。

第１図には、電気的な緊急拘束装置１は、壁５
から配管３を支持して図示されている。電気的な
緊急拘束装置１は、配管３の或る部分９の回り
に、多数ののこ歯状切込み７を有し、切込み７は
配管３に沿い軸方向に相互から隔だてられてい
る。切込み７は配管３上に直接に形成してもよい
が、好ましくは、カラー１１上に形成する。カラ
ー１１は、配管３の回りに嵌合し、溶接部１３に
より溶接されるか又は他の仕方で配管３に固着さ
れる。切込み７は、環状ハウジング１５に対する
配管３の可能な相対的な膨張又は収縮の全長を経
て環状ハウジング１５の両側に一連のそうした切
込み７を有効に与える距離に亘り、配管３の部分
９上に延長している。環状ハウジング１５は、配
管３の部分９から隔だてられてその回りに配置さ
れ、壁５に強く固着された配管３の両側のアンカ
ー１７によつて、壁５又は他の支持構造物に強く
固着されている。環状ハウジング１５は、図示し
たように、２つの半円形のハウジング部分１９，
２１により形成してもよく、ハウジング部分１
９，２１は、一緒にクランプされ、強く締結さ
れ、配管３の部分９の回りの隔だてられた１つの
リングを形成している。半円形部分１９，２１の
一端はピボツト式に取付けて配管３上に配置し、
他端は一緒に強く締結し、クラムシエル状の構造
としてもよい。

複数の制御手段２３は、環状ハウジング１５に
固着され、配管３の部分９の回りに径方向に配設
されている。制動手段２３は、環状ハウジング１
５の回りに等間隔に配置され、ハウジング１５か
ら配管３の部分９に向かつて径方向内方に延長し
ている。第１図には４個のそうした制動手段２３
を示したが特別の用途に従つて、３個の等間隔に
配置された制動手段で充分なこともあり、また４
個よりも多くの制動手段を用いてよい場合もあ
る。

第３，４図に示した実施例によれば、制動手段
２３は、円筒状の外側ケーシング２７内において
往復運動自在な中空部材２５を有し、この往復運
動は、圧縮ばね２９と電磁手段３１とによつてひ
き起こされる。外側ケーシング２７は、外方に延
びるフランジ３３を有して、これらのフランジ
は、溶接その他の固定手段によつて、環状ハウジ
ング１５の内面に固着されている。外側ケーシン
グ２７は、環状ハウジング１５から径方向内方に
延長しており、配管３の部分９から隔だてられて
内方に指向するリム３５を有し、リム３５は、径
方向外方に指向したフランジ３７を先端に有し、
フランジ３７は、往復運動自在な中空部材２５の
ためのカツプ状案内部材を形成している。径方向
外方に指向したフランジ３７上のブツシユ３９
は、往復運動自在な中空部材２５と外側ケーシン
グ２７との間のすべりばめを与える。往復運動自
在な中空部材２５は、基底部４１と、壁部４３
と、壁部４３から延長する唇状部４７を有し外方
に延びるスカート４５とを備えている。基底部４
１の外面４９は歯部５１を有し、これらの歯部５
１は、後述するように、配管３の部分９の切込み
７と噛合う。円筒状の外側ハウジング２７内に
は、環状ハウジング１５の領域内に、中空部材２
５から隔だてられて、垂下脚片５７を有する棒５
５として図示された電磁石５３があり、棒５５の
回りには導線５９が巻回され、垂下脚片５７は、
往復運動自在な中空部材２５の唇状部４７に対向
している。導線５９の口出し線６１は、環状ハウ
ジング１５に通され、電磁石５３を励磁するため
の図示しない励磁回路６１に接続されている。円
筒状の外側ケーシング２７内の固定止め部材６３
は、往復運動自在な中空部材２５の基底部４１の
内面６５と止め部材６３との間において中空部材
２５の内部に保持された圧縮ばね２９が中空部材
２５を配管３に向かつて付勢するように位置決め
されている。基底部４１の外面４９上の歯部５１
は、この付勢力によつて、配管３の部分９の切込
み７と接触し噛合うように付勢される。

本発明によれば、制動手段２３は、休止位置で
は、配管３の部分９と係合し、環状ハウジング１
５に対する配管３の相対的な軸向き運動を阻止す
る。往復運動自在な中空部材２５の基底部４１の
歯部５１が配管３の部分９ののこ歯状切込み７と
噛合うことにより、配管３の拘束が確実にされ
る。配管３には前述したように熱応力が蓄積さ
れ、これは定期的に除去しなければならない。こ
の除去は、電磁石５３を間欠的に励磁して中空部
材２５を外側ケーシング２７内において電磁石５
３の方に往復運動させ、歯部５１を切込み７との
接触から解放することによつて行なわせる。配管
３はこの間欠的な解放によつて軸方向に可動とな
り、応力が除去される。電磁石５３の励磁電圧
は、例えば２秒以下のように非常に短い時間印加
され、電圧の終了時に、圧縮ばね２９は、中空部
材２５内において中空部材２５を再び配管３の方
に付勢するので、配管３の部分９の切込み７と再
び噛合い、固定された環状ハウジング１５に対す
る配管３の相対的な軸方向の運動を抑制する。そ
のため配管３の軸方向運動は、電磁手段３１の非
励磁期間中に蓄積された膨張又は収縮応力を除去
するだけの運動に制限される。歯部は配管３の部
分９の軸向き運動を阻止するが、歯部及び切込み
を適宜形成し、歯部が切込み７と噛合つた時の配
管３のわずかな撓みによつて配管３上の多少の応
力が除去されるようにしてもよい。

本発明の緊急拘束装置を作動させるための電気
回路は、高信頼性を固体素子とすることができ
る。更に、配管３の長さに沿つて隔置された複数
の電気的な緊急拘束装置を作動させるために、只
１つの制御手段を使用し、この制御手段によつ
て、どの１つの時期にも只１つの緊急拘束装置が
作動されるように順序で緊急拘束装置を作動させ
てもよい。電気的な緊急拘束装置をこのように順
序付け、例えば１分おきに、又は他の適当な時間
的な間隔で特別の電気的緊急拘束装置を作動させ
ることによつて、１つの緊急拘束装置の放出状態
ないしは応力解放状態の間に生ずるどんな地震負
荷も、隣接する非励磁の電気的緊急拘束装置によ
つて拘束される。更に、配管３に生ずる熱拘束負
荷は、一連のそうした電気的緊急拘束装置の蓄積
応力を順次放出することによつて最小になる。第
６図に概略的に図示したように、一連の電気的緊
急拘束装置１ａ〜１ｄは、アンカー１７によつて
壁５に固着され、或る長さの配機３を支持する。
これらの一連の電気的緊急拘束装置のために共通
の制御手段ｃが設けられており、緊急拘束装置の
作動は順序付けることができる。即ち、電気的緊
急拘束装置１ｂの電磁石が励磁され、電気的緊急
拘束装置１ｂの位置において配管３を拘束するこ
とから制動手段２３を解放する期間中に、他の緊
急拘束装置１ａ，１ｃ，１ｄは、配管３の緊急拘
束装置１ａ，１ｃ，１ｄに対する相対的な軸向き
運動をなお抑制しているであろう。

制動手段の別の実施例を示す第５図において、
環状ハウジング１５の内部には、凹所６７が形成
してあり、環状ハウジング１５はアンカー１７に
より支持部材に固着されている。環状ハウジング
１５は、配管３の部分９から径方向に隔だてられ
て、その回りに配置され、部分９は、のこ歯状の
切込み７を備えている。環状ハウジング１５の一
部分のみを第５図に示したが、固定された環状ハ
ウジング１５は、配管３の回りに延長しており、
複数の凹所６７及び制動手段６９を内部に備えて
いる。制動手段６９は１対のアーム７１，７３を
有し、これらのアームはハウジング１５に取付け
たピボツト７７を介して、例えば一端側の枢着点
７５においては互いに枢着されている。一方のア
ーム７１は、枢着点７５の反対側に肩部７９を有
し、肩部７９上には歯部８１がある。アーム７１
の肩部７９のところには溝８３が形成されてい
る。第２のアーム７３は凹み６７内の所定位置に
ロツクされ、アーム７３の回りには、電磁石８７
として用いる導電性コイル８５が巻回され、コイ
ル８５の口出し線８９は、ハウジング１５のオリ
フイス９１を通り、図示しない電源に接続されて
いる。アーム７１の先端は唇状突部９３を有し、
アーム７３の先端は、図示したように、突部９３
と向い合いに唇状突部９５を有し、アーム７１，
７３は、溝８３内に配設した圧縮ばね９７により
相互から離れるように付勢されている。圧縮ばね
９７は、アーム７１を配管３の方に、そして肩部
７９上の歯部８１を配管３の部分９上の切込み７
と噛合う関係に付勢している。電磁石８７を励磁
すると、前述したように、アーム７１は、アーム
７３の方向に枢動し、切込み７と歯部８１との噛
合いを解除し、固定された環状ハウジング１５に
対して相対的に配管３が軸方向に移動できるよう
にする。

図示した制動手段２３，６９の好ましい実施例
には、配管３上ののこ歯状の切込み７と接触する
ように制動手段の一部の歯部を付勢するために、
圧縮ばね２９，９７が用いられているが、それ以
外の付勢手段例えばカムを使用し、そのカムを解
放するために電磁手段を使用してもよい。

本発明による電気的緊急拘束装置は、作動部分
の構造が簡単なため、市販の液圧式又は機械的な
緊急拘束装置と競争可能な価格で製造することが
できる。応力を解放するための電圧は、短時間の
間、そして長期間に亘つて間欠的に、電気的緊急
拘束装置に印加されるので、作動のためのコスト
も低廉である。定常状態の間パルス頻度を遅延さ
せ熱応力期間中はパルス頻度を高くするような熱
帰還回路によつて、一連の緊急拘束装置に対する
電気パルス順序を制御することもできる。所望な
らば、地震を電気的に感知し、電気的緊急拘束装
置の全部の制動手段をロツクすることも可能であ
る。

本発明による電気的緊急拘束装置は、電圧を電
磁手段に印加した際に制動手段が解除されること
を確認するだけで、緊急拘束装置を配管から取外
すことなく遠隔から迅速に試験することができ
る。これは放射線を封じ込める環境又は真空系の
ような環境において急速拘束装置を使用する場合
に特に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、配管を壁構造から支持する、本発明
による電気的緊急拘束装置を示す平面図、第２図
は、第１図の−線に沿つた横断面図、第３図
は、本発明による電気的緊急拘束装置において使
用可能な制動手段の一実施例を示す横断面図、第
４図は、第３図の−線に沿つた横断面図、第
５図は、本発明の緊急拘束装置において使用可能
な制動手段の別の実施例を示す縦断面図、第６図
は、本発明による一連の電気的緊急拘束装置を用
いた配管支持系統の略配置図である。 １……電気的緊急拘束装置、３……配管、７…
…のこ歯状切込み、９……配管の部分、１５……
環状ハウジング、２３，６９……制動手段、３１
……電磁手段、５３，８７……電磁石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 配管に沿つて離間した関係で配列された少な
   くとも２つの電気的緊急拘束装置を有するもので
   あつて、前記電気的緊急拘束装置の各々が、支持
   構造物に固着された環状ハウジングを備え、前記
   配管が、該環状ハウジングから半径方向に離間し
   て該環状ハウジングを貫通し、前記環状ハウジン
   グによつて受け入れられており、前記環状ハウジ
   ングの近傍における前記配管の一部の外面の回り
   に、軸方向に隔てられた一連ののこ歯状切込みが
   形成されると共に、前記環状ハウジングによつて
   複数の制動手段が支持されている、配管支持装置
   において、前記制動手段は、前記のこ歯状切込み
   と噛み合うように通常付勢されて前記環状ハウジ
   ングに対する前記配管の相対的な軸方向移動を阻
   止しており、前記環状ハウジングの各々は、前記
   のこ歯状切込みとの噛み合いから前記制動手段を
   間欠的に解放して該環状ハウジングに対する前記
   配管の軸方向移動を許容するよう付勢される電磁
   手段を有し、また、前記配管に関連した前記電気
   的緊急拘束装置のうちの１つにある前記制動手段
   が、前記電気的緊急拘束装置のうちの他のものに
   ある前記制動手段が前記のこ歯状切込みとの噛み
   合い状態に付勢されている時に、解放するよう
   に、前記電磁手段の各々の付勢を制御するために
   制御手段が設けられている、ことを特徴とする配
   管支持装置。