JPH0512594B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地熱発電所のスチーム井戸、石油の
２次回収用のスチームインジエクシヨン井戸等高
温の作業条件の下で使用されるケーシングパイプ
とウエルスクリーン等異種金属からなる２または
それ以上の管状物を接続するための継手に関す
る。

〔従来の技術〕

地熱発電所のスチーム井戸は、第３図に示すよ
うなケーシングパイプａ（以下ケーシングという）
とウエルスクリーンｂ（以下スクリーンという）
を結合した構造を備えている。ケーシングａは土
圧による井戸の崩壊の防止と、蒸気移送の機能を
有し、スクリーンｂは土圧による井戸の崩壊の防
止と土砂の流入を防止しつつスチーム収集を行う
機能を有する。ケーシングａは鉄製のものが多い
が、スクリーンｂとしては主としてステンレス鋼
製のものが用いられる。これは微砂の流入を防止
するために、スクリーンとしてはスリツトの小さ
いものが要求され、スリツトの小さいスクリーン
は腐蝕による目詰りを起し易いので、このような
腐蝕を極力少なくするため、スクリーンｂの材質
としてはステンレス鋼が好ましいからである。

従来鉄製のケーシングａとステンレス鋼製のス
クリーンｂとの結合は両者を直接溶接するか、第
３図に示すような内側にネジを設けた鉄製または
ステンレス鋼製の金属製継手ｃを使用してネジ止
めするかのいずれかの方法により行われている。
しかし、このようにして結合したケーシングａと
スクリーンｂの組合せ構造においては、鉄製ケー
シングの腐蝕が異常に早い速度で進行するという
問題が生じている。これはスチーム井戸のような
湿分の多い環境において、直接接触する鉄製ケー
シングａとステンレス鋼製スクリーンとの間に自
然電極電位差があるため、イオン化傾向のより大
きい鉄製ケーシングａが陽極となり、電食による
腐蝕が促進されるからである。

そこで、水分、湿分の多い環境において、上記
のような異種金属からなるケーシングとスクリー
ンを結合するには、両者を直接接触させず、両者
間に絶縁材料を入れて絶縁させることが考えられ
る。

本出願人はさきに特開昭60−109687号公報をも
つて、水井戸のケーシングとスクリーン等の２本
の異種金属製管状物に接続される２本の短管を離
間して配置し、これらの短管に膨出部を形成し
て、これらの膨出部の外部形状に合致する内部形
状を有する絶縁管によりこれらの短管を接続する
ように構成した異種金属製管状物継手を提案し
た。また本出願人は実開昭60−112782号公報をも
つて、２本の異種金属管状物に接続される２本の
短管を離間して配置し、これらの短管に嵌合しう
る形状の絶縁管により、これらの短管を接続し、
これら短管と絶縁管の一方に突起物を、他方に凹
部を設けるように構成した異種金属製管状物継手
を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記各提案にかかる継手は、２本の異種金属製
管状物を電気的に絶縁された状態で接続し電食に
よる管状物の腐蝕を防止することができる点で有
効であるが、地熱発電所用のスチーム井戸のよう
に300℃前後の高温下で使用する管状物の継手と
して使用するためには、絶縁管はセラミツク等充
分な耐熱性を有する材質のものでなければなら
ず、このような耐熱性材料からなる絶縁管を採用
して上記継手を製造することは加工技術上の困難
性を伴う。すなわち、たとえば絶縁管をセラミツ
クで形成する場合は、予め完成品の形状に成形加
工した絶縁管内に円筒状の各短管部材を挿入配置
した後、各短管部材の一部をダイス等により内側
より塑性変形させて膨出部または凹凸部を成形し
なければならないが、その際絶縁管に加わる押圧
力が不均一であると絶縁管の破損を生じるので加
圧は精密にかつ細心の注意をもつて行わねばなら
ず、極めて困難な作業となる。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点
を解決し、高温度での使用に耐えうる充分な耐熱
性を有しながら、成形加工が極めて容易な異種金
属製管状物継手を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

上記目的を解決するため、特許請求の範囲第１
項記載の発明にかかる異種金属製管状物継手は、
一方の金属製管状物との接続端部を一端に、フラ
ンジ部を他端に有し、かつ該管状物と同一金属か
らなる第１の短管と、該一方の金属製管状物と異
る金属からなる他方の金属製管状物との接続端部
を一端に、フランジ部を他端に有し、かつ該他方
の管状物と同一金属からなる第２の短管とを各フ
ランジ部が対向するようにして相互間に間隔を置
いて配置し、電気絶縁材料からなる第１の絶縁リ
ングを、該対向配置した該第１の短管および第２
の短管の各フランジ部の間の空間に配設し、さら
に該第１の短管のフランジ部とその下方に形成さ
れた絶縁リング支持部との間に電気絶縁材料から
なる第２の絶縁リングを介装してなることを特徴
とするものである。

このように構成することにより、予め完全に成
形した各短管および絶縁リングを単に組立てるだ
けで継手は完成し、両管状物は絶縁リングを介し
て電気的に絶縁した状態で相互に接続される。

特許請求の範囲第２項記載の発明は、一方の金
属製管状物との接続端部を一端に、フランジ部を
他端に有し、かつ該管状物と同一金属からなる第
１の短管と、フランジ部を両端に有し、該一方の
金属製管状物と異る金属からなる他方の金属製管
状物と同一金属からなる第２の短管とを該第１の
短管のフランジ部と該第２の短管の一方のフラン
ジ部が対向するようにして相互間に間隔を置いて
配置し、電気絶縁材料からなる第１の絶縁リング
を、該対向配置した該第１の短管および第２の短
管の各フランジ部の間の空間に配設し、さらに該
他方の金属製管状物との接続端部を一端に、フラ
ンジ部を他端に有し、かつ該他方の金属製管状物
と同一金属からなる第３の短管と、該第２の短管
とを、該第３の短管のフランジ部と該第２の短管
の他方のフランジ部が対向するようにして配置
し、該第１の短管のフランジ部と該第３の短管の
フランジ部との間に電気絶縁材料からなる第２の
絶縁リングを介装してなることを特徴とするもの
である。

このように構成することにより、予め成形した
各短管および絶縁リングを単に組立てるだけで継
手を完成することができる上に、管状物の設置場
所以外の場所で継手を組立てて保管し、管状物設
置場所では単に管状物を継手に接合する作業だけ
で両管状物を接続することができる。

特許請求の範囲第３項記載の発明は、一方の金
属製管状物との接続端部を一端に、フランジ部を
他端に有し、かつ該管状物と同一金属からなる第
１の短管と、フランジ部を両端に有する第２の短
管とを、該第１の短管のフランジ部と該第２の短
管の一方のフランジ部が対向するようにして相互
間に間隔を置いて配置し、電気絶縁材料からなる
第１の絶縁リングを、該第１の短管および該第２
の短管の各フランジ部の間の空間に配設し、さら
に該一方の金属製管状物と異る金属からなる他方
の金属製管状物との接続端部を一端に、フランジ
部を他端に有し、かつ該他方の金属製管状物と同
一金属からなる第３の短管と、該第２の短管と
を、該第３の短管のフランジ部と該第２の短管の
他方のフランジ部が対向するようにして相互間に
間隔を置いて配置し、電気絶縁材料からなる第２
の絶縁リングを該第２の短管と該第３の短管の各
フランジ間の空間に配設し、該第１の短管のフラ
ンジ部と該第３の短管のフランジ部との間に電気
絶縁材料からなる第３の絶縁リングを介装してな
り、該第２の短管は前記いずれの金属製管状物と
も異る金属からなるものであることを特徴とする
ものである。このように構成することにより、予
め成形した各短管および絶縁リングを単に組立て
るだけで継手を完成することができる上に、管状
物の設置場所以外の場所で継手を組立てて保管
し、管状物設置場所では単に管状物を継手に接合
する作業だけで両管状物を接続することができ、
さらに第２の短管は第１の短管および第３の短管
と異る種類の金属を選択することができる。

〔実施例〕

以下添付図面に示す実施例により本発明を詳細
に説明する。

第１図は本発明にかかる継手の一実施例を示す
縦断面図である。

本実施例および後述の第２図に示す実施例にお
いては、代表的な例として本発明にかかる継手を
地熱発電所のスチーム井戸用の鉄製ケーシングと
ステンレス鋼製スクリーンの接続に使用する場合
について述べる。

継手１は第１の短管２、第２の短管３および絶
縁リング４を含んで構成されている。第１の短管
２は井戸の中で継手の上方に位置する鉄製ケーシ
ング（図示せず）に接続されるもので、ケーシン
グと同一材料である鉄からなるものである。短管
２は円筒状に形成され、そのケーシングに接続さ
れる接続端部２ａにはオネジが切られており、ま
たその反対側の端部には外側に張り出すフランジ
部２ｂが形成されている。第２の短管３は井戸中
で継手の下方に位置するステンレス鋼製スクリー
ン５に接続されるもので、スクリーンと同一材料
であるステンレス鋼を円筒状に形成してなるもの
である。短管３のスクリーン５と接続される接続
端部３ａにはメネジが形成されており、その反対
側の端部には内側に張り出すフランジ部３ｂが形
成されている。スクリーン５の端縁部と短管３の
内壁により段部１１が形成されており、この段部
が後述の絶縁リング７を支持するための絶縁リン
グ支持部を形成する。継手を組立てる場合は第１
の短管２と第２の短管３とは、各フランジ部２
ｂ，３ｂが互いに向き合う形で間隔をおいて対向
配置される。

フランジ部２ｂの外径は短管３の内径よりも小
さく、フランジ部３ｂの内径は短管２の外径より
も大きい。したがつて継手１を組立てた場合フラ
ンジ部２ｂと短管３、フランジ部３ｂと短管２と
の間にはそれぞれ空隙が形成される。

絶縁リング４はセラミツク等耐熱性の電気絶縁
材料からなり、その内径は短管２の外径よりも僅
かに大きく、その外径は短管２のフランジ部２ｂ
の外径よりも大きくなるように、形成されてい
る。

上記の継手１によりケーシングとスクリーンを
接続する場合は、短管２のフランジ部２ｂ上に絶
縁リング４を載置し、次に短管３をそのフランジ
部３ｂが短管２のフランジ部２ｂと向き合うよう
にして絶縁リング４上に載置する。なお、フラン
ジ部３ｂの先端と短管２の外壁との間の空隙には
耐熱性絶縁リング６を嵌め込んでおくことが好ま
しい。しかる後フランジ部２ｂと絶縁リング支持
部１１との間にスペーサーとして働く耐熱性絶縁
リング７を嵌め込み、短管３の接続端部３ａをス
クリーン５の接続端部５ａと螺合することにより
継手１はスクリーン５に固定される。次に短管２
の接続端部２ａをケーシングにねじこんで接続す
ることによりケーシングとスクリーンは継手１を
介して電気的に絶縁された状態で相互に接続され
る。

なお、絶縁リング支持部１１は第２の短管３の
内壁上に形成してもよい。

第２図は本発明の他の実施例を示す縦断面図で
ある。第１図に対応する構成部分は同一符号をも
つて示しその詳細な説明を省略する。本実施例の
継手は、ケーシングと同一金属からなる第１の短
管２と、内側に張り出したフランジ部を両端に有
しスクリーンと同一金属からなる第２の短管３と
を、第１の短管２のフランジ部２ｂと第２の短管
３の一方のフランジ部３ａが対向するようにして
相互間に間隔を置いて配置し、電気絶縁材料から
なる絶縁リング４を、第１の短管２および第２の
短管３の各フランジ部２ｂ，３ａの間の空間に配
設し、さらにスクリーンとの接続端部８ａを一端
に、フランジ部８ｂを他端に有し、かつスクリー
ンと同一金属からなる第３の短管８と、第２の短
管２とを、第３の短管８のフランジ部８ｂと第２
の短管３の他方のフランジ部３ｂとが対向するよ
うにして相互間に間隔を置いて配置し、電気絶縁
材料からなる絶縁リング１０を第２の短管３と第
３の短管８の各フランジ３ｂ，８ｂ間の空間に配
設し、第１の短管２のフランジ部２ｂと第３の短
管８のフランジ部８ｂとの間に電気絶縁材料から
なる第３の絶縁リング７を介装してなるものであ
る。

第２図の実施例において、対向するフランジ部
２ｂ，８ｂの間の空間に配設される耐熱性絶縁リ
ング４はその外径がフランジ部２ｂ，８ｂの外径
よりも大きいように形成されている。第２の短管
３は２つの部分３ｄ，３ｅからなり、接合部３ｃ
においてネジ止めまたは溶接により接合されるよ
うになつている。第２の短管３の短管１，２のフ
ランジ部２ｂ，８ｂに対応するフランジ部３ａ，
３ｂの内径は短管１，３の各フランジ部に隣接す
る部分の外径よりも大きく、短管１，８のフラン
ジ部２ｂ，８ｂの外径は短管３の内径よりも小さ
い。したがつて継手１を組立てた場合フランジ部
３ａ，３ｂと短管２，８、フランジ部２ｂ，３ｂ
と短管３との間にそれぞれ空隙が形成される。

上記の継手１を組立てる場合は、短管２，８を
対向配置し、フランジ部２ｂ，８ｂ間の空間内に
絶縁リング７を配設し、またフランジ部２ｂ，８
ｂの反対側には絶縁リング４，１０を配設した後
フランジ部２ｂ，８ｂを挾持するようにして第２
の短管の構成部分３ｄ，３ｅを外側からかぶせ、
接合部３ｃにおいて接合する。

第２図の実施例においては、第１の短管をケー
シングと同一金属材料で形成し、第２の短管３と
第３の短管８をスクリーンと同一金属材料で形成
しているが、これに限らず、第２の短管３を第１
の短管２と同じくケーシングと同一金属で形成
し、第３の短管８のみをスクリーンと同一金属で
形成するようにしてもよい。なお、第１の短管２
と第２の短管３が同一金属の場合は、絶縁リング
４は省略してもよく、第２の短管３と第３の短管
８が同一金属の場合は絶縁リング１０は省略して
もよい。また上記実施例においてはケーシングに
接続される短管を第１の短管とし、スクリーンに
接続される短管を第３の短管としているが、逆に
スクリーンに接続される短管を第１の短管とし、
ケーシングに接続される短管を第３の短管として
も良い。

また上記実施例において第２の短管３はケーシ
ングまたはスクリーンのいずれかと同一の金属材
料から形成されているが、これに限らず、第２の
短管３をケーシングまたはスクリーンのいずれと
も異る金属で形成することも可能である。この場
合は絶縁リング４，７，１０のすべてが必要であ
る。このような構成を採用することにより、第２
の短管３としてたとえば強度において特にすぐれ
た鋼材等任意の材料を適宜選択することができる
ので有利である。

さらに、第２の短管３は第２図に示すように上
下に２分割した部分３ｄ，３ｅを接合部３ｃにお
いて接合する構成に限らず、たとえば第２の短管
３を第４図に示すように直径方向に２分割した部
分３ｆ，３ｇで構成するようにしてもよい。また
短管３の両端のフランジ部３ａ，３ｂを短管３の
本体部分と別個にリング状に成形する一方、短管
２と短管８の各フランジ部２ｂ，８ｂも短管２，
８の各本体部分と別個にリング状に成形し、継手
１を組立てる場合は、まずフランジ部３ａを短管
２の本体部分に、フランジ部３ｂを短管８の本体
部分にそれぞれ嵌合し、次いで絶縁リング４，１
０を短管２，８にそれぞれ嵌合し、フランジ部２
ｂ，８ｂを短管２，８にそれぞれ溶接し、絶縁リ
ングを短管２，８の間に配置した後短管３の本体
部分を短管２，８に跨るように嵌合し、最後にフ
ランジ部３ａ，３ｂを短管３に溶接するようにし
てもよく、その他継手１の組立方法としては種々
の変更が可能である。

上記各実施例の継手１により異種金属製管状物
を接続すれば、２本の異種金属製管状物は電気的
に完全に絶縁された状態で接続され、一方の管状
物に電食による腐蝕が発生することを防止するこ
とができる。下方の管状物の重量による引張り荷
重はフランジ部２ｂにより支える一方、圧縮荷重
に対しては、第１図の実施例においては、絶縁リ
ング７が、また、第２図の実施例においては、絶
縁リング７が抵抗するので、座屈に対しても充分
な強度を発揮することができる。したがつて、本
発明によれば、使用条件により各短管、絶縁リン
グの寸法を適宜調節することにより、あらゆる条
件下で外圧、引張荷重、圧縮荷重に対して充分な
強度を有する継手を設計することが可能である。
また、ボルト、ナツトおよびリベツト等他の締結
部材を一切使用しないので、穿孔による部材強度
の減少も生じない上に製造も簡単である等の利点
を有する。

以上の説明において、異種金属の代表例として
鉄とステンレス鋼の例を挙げたが、本発明はこれ
に限らず自然電極電位差の存するために電食の生
じるあらゆる異種金属製管状物の接続に適用しう
るものである。また本発明の継手はケーシングパ
イプとウエルスクリーン間の継手のみならずケー
シング同志またはスクリーン同志または他の管状
部材の接続にも用いることができる。また本発明
の継手の使用管所の好適例として地熱発電所のス
チーム井戸を挙げたが、石油の２次回収用のスチ
ームインジエクシヨン井戸等高温の作業条件下で
使用される他の管状物の継手としても好適であ
る。また本発明は特に耐熱性材料により各絶縁管
を形成する場合に有効であるが、耐熱性材料以外
の電気絶縁材料たとえばFRP等により絶縁管を
形成する場合にも適用できる。

〔発明の効果〕

上記の構成により、本発明によれば、予め成形
した各短管および絶縁リングを単に組立てるだけ
で継手は完成するので、組立後に絶縁リングに成
形加工を施す必要はなく、継手の製造、組立作業
は極めて容易になる。また第２図の実施例の場合
は、上記の効果に加えて、管状物の設置場所以外
の場所で継手を組立てて保管し、管状物設置場所
では単に管状物を継手に接合する作業だけで両管
状物を接続することができるので極めて便利であ
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面において、第１図は本発明にかかる継
手の一実施例を示す縦断面図、第２図は本発明に
かかる継手の他の実施例を示す縦断面図、第３図
はケーシングパイプとウエルスクリーンの接続法
を示す図、第４図は短管３の変更例を示す図であ
る。 １…継手、２，３，８…短管、４，６，７，
９，１０…絶縁リング、２ｂ，３ａ，３ｂ，８ｂ
…フランジ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方の金属製管状物との接続端部を一端に、
   フランジ部を他端に有し、かつ該管状物と同一金
   属からなる第１の短管と、該一方の金属製管状物
   と異る金属からなる他方の金属製管状物との接続
   端部を一端に、フランジ部を他端に有し、かつ該
   他方の管状物と同一金属からなる第２の短管とを
   各フランジ部が対向するようにして相互間に間隔
   を置いて配置し、電気絶縁材料からなる第１の絶
   縁リングを、該対向配置した該第１の短管および
   第２の短管の各フランジ部の間の空間に配設し、
   さらに該第１の短管のフランジ部とその下方に形
   成された絶縁リング支持部との間に電気絶縁材料
   からなる第２の絶縁リングを介装してなる異種金
   属製管状物用継手。 ２ 一方の金属製管状物との接続端部を一端に、
   フランジ部を他端に有し、かつ該管状物と同一金
   属からなる第１の短管と、フランジ部を両端に有
   し、該一方の金属製管状物と異る金属からなる他
   方の金属製管状物と同一金属からなる第２の短管
   とを該第１の短管のフランジ部と該第２の短管の
   一方のフランジ部が対向するようにして相互間に
   間隔を置いて配置し、電気絶縁材料からなる第１
   の絶縁リングを、該対向配置した該第１の短管お
   よび第２の短管の各フランジ部の間の空間に配設
   し、さらに該他方の金属製管状物との接続端部を
   一端に、フランジ部を他端に有し、かつ該他方の
   金属製管状物と同一金属からなる第３の短管と、
   該第２の短管とを、該第３の短管のフランジ部と
   該第２の短管の他方のフランジ部が対向するよう
   にして配置し、該第１の短管のフランジ部と該第
   ３の短管のフランジ部との間に電気絶縁材料から
   なる第２の絶縁リングを介装してなる異種金属製
   管状物継手。 ３ 一方の金属製管状物との接続端部を一端に、
   フランジ部を他端に有し、かつ該管状物と同一金
   属からなる第１の短管と、フランジ部を両端に有
   する第２の短管とを、該第１の短管のフランジ部
   と該第２の短管の一方のフランジ部が対向するよ
   うにして相互間に間隔を置いて配置し、電気絶縁
   材料からなる第１の絶縁リングを、該第１の短管
   および該第２の短管の各フランジ部の間の空間に
   配設し、さらに該一方の金属製管状物と異る金属
   からなる他方の金属製管状物との接続端部を一端
   に、フランジ部を他端に有し、かつ該他方の金属
   製管状物と同一金属からなる第３の短管と、該第
   ２の短管とを、該第３の短管のフランジ部と該第
   ２の短管の他方のフランジ部が対向するようにし
   て相互間に間隔を置いて配置し、電気絶縁材料か
   らなる第２の絶縁リングを該第２の短管と該第３
   の短管の各フランジ間の空間に配設し、該第１の
   短管のフランジ部と該第３の短管のフランジ部と
   の間に電気絶縁材料からなる第３の絶縁リングを
   介装してなり、該第２の短管は前記いずれの金属
   製管状物とも異る金属からなるものである異種金
   属製管状物継手。