JPH084975A - ジャケット配管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立後にジャケット配管を焼成しても、内管
に変形が生じず、耐久性に富み、長期間安定して使用で
きるジャケット配管を提供する。 【構成】 ジャケットカバー４に、少なくとも外管３よ
りも厚みの薄い、円環状のステンレス鋼板を使用し、そ
の外側周縁部を、断面円弧状に丸みをもって屈曲し、外
管３の両端周縁部と内管２の外周面上にジャケットカバ
ー４の両端周縁部を溶接により固着して、外管３の両端
と内管２間の環状開口部を閉塞している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体を供給する配管の
周囲に冷水や温水を流通させるためのジャケットを備え
た、いわゆるジャケット配管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記したジャケット配管のジャケット
は、内管の周囲に設けられ、流入口および流出口を有す
る外管と環状のジャケットカバーとで構成されている。
また、両端のジャケットカバーは、外管の両端周縁部と
内管の外周面との間にそれぞれ溶接され、外管と前記内
管間の環状開口部を閉塞している。

【０００３】ところで、通過する流体がたとえば塩化ビ
ニール樹脂のように粘性の高い液体である場合、液体が
内管の内面に付着することがあるため、一般に、内管の
内周面をフッ素樹脂でコーティングする処置が講じられ
ている。

【０００４】このようなジャケット配管を製造する場合
には、まずジャケット配管の組み立てを全て行った後、
内管の内周面にフッ素樹脂をスプレーなどにより塗布
し、さらに、ジャケット配管全体を炉内に収納して、焼
成するという工程を採用している。ジャケット配管を組
み立てる前に、内管の内周面にフッ素樹脂層をコーティ
ングすることが考えられるが、この場合には、ジャケッ
トカバーを溶接する際に高熱が発生するので、その熱で
溶接箇所付近のフッ素樹脂コーティングが剥がれてしま
うことがある。したがって、ジャケット配管の組み立て
終了後に、フッ素樹脂層をコーティングするというのが
普通である。

【０００５】また、ジャケット配管の素材としては、内
管には通過する流体を汚すことのほとんどないステンレ
ス鋼が用いられているが、外管にはステンレス鋼より廉
価な炭素鋼が用いられている。またジャケットカバー
は、外管と同じく炭素鋼でもよいが、内管の厚みが薄い
場合には、ジャケットカバーに炭素鋼を使用すると、炭
素成分が内管内に侵入して通過する流体を汚す場合があ
るので、ステンレス鋼が使用される場合もある。

【０００６】このような、材質の異なる内管と外管とを
有するジャケット配管を、上記の焼成工程で加熱（４０
０℃前後）すると、ステンレス鋼の熱膨張率の方が炭素
鋼の熱膨張率より大きいため、内管は外管より伸びよう
とする。内管と外管とは、既にジャケットカバーを介し
て互いに連結されているので、ジャケット配管に内部応
力が生じる。

【０００７】そこで、従来のジャケット配管としては、
図４に示す構造のものが使用されていた。すなわち、図
４(ａ)あるいは図４(ｂ)に示すように、内管２２に垂直
に隅肉溶接で固着される平板状のジャケットカバー２４
の厚みを、外管２３および内管２２の厚みよりもかなり
厚くすることにより、ジャケットカバー２４に強度を持
たせ、内管２２と外管２３の熱膨張差をジャケットカバ
ー２４で阻止することで、内管２２と外管２３に長手方
向の歪み（変形）を発生させて吸収していた。この結
果、内管２２には圧縮応力が、また外管２３には引張応
力がそれぞれ作用していた。なお、図５も従来のジャケ
ット配管であるが、この場合にはジャケットカバー３４
の厚みを外管３３に等しいかそれ以上にし、ジャケット
カバー３４と外管３３とを裏当て金３５を用いた突き合
わせ溶接で固着している。ジャケットカバー３４の厚み
が外管３３と等しいかそれ以上であるので、この場合に
おいても、内管３２と外管３３の熱膨張差をジャケット
カバー３４の変形で吸収することはほとんどできない。
したがって、図４(ａ)あるいは図４(ｂ)に示す構造のも
のと同様に、内管３２と外管３３の熱膨張差を内管３２
と外管３３に長手方向の歪み（変形）を発生させて吸収
することになる。この結果、内管３２に圧縮応力が、外
管３３に引張応力がそれぞれ作用するのも、図４(ａ)あ
るいは図４(ｂ)に示す構造のものと同様である。

【０００８】なお、先行技術には、例えばＪＩＳ規格Ｂ
８２７９−１９９３がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のジャケット配管（図４および図５）では、次の
ような不都合がある。すなわち、組立後にジャケット配
管を炉内で焼成するときに、内管の溶接部に過大な応力
が発生し、とくに内管が異常に変形することがあった。

【００１０】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、組立後にジャケット配管を焼成しても、内管に変形
が生じず、耐久性に富み、長期間安定して使用できるジ
ャケット配管を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明のジャケット配管は、ステンレス鋼鋼管か
らなる内管の周囲に、両端を開口した炭素鋼鋼管からな
る外管をかぶせ、この外管の両端周縁部と前記内管の外
周面との間に環状のジャケットカバーを溶接により装着
し、前記外管と前記内管間の環状開口部を閉塞してなる
ジャケット配管において、少なくとも一方の前記ジャケ
ットカバーを、前記外管の厚みより薄いステンレス鋼板
で形成している。

【００１２】請求項２記載のように、前記ジャケットカ
バーを、側方視断面で円弧状になるように屈曲させると
よい。

【００１３】請求項３記載のように、前記内管の内周面
に、フッ素樹脂層を焼成してコーティングすることがで
き、とくにこの場合に有効である。

【００１４】

【作用】上記した構成を有するこの発明のジャケット配
管によれば、たとえば組立状態で高温に加熱した時に、
内管と外管とに熱膨張差が生じると、つまり外管に対し
て内管がその熱膨張差によって伸長したときに、両方の
管を接続するジャケットカバーが外管よりも厚みが薄
く、かつ材質的にも柔軟であるため、ジャケットカバー
が変形することによって、前記熱膨張差を吸収する。こ
の結果、内管および外管には過度の応力が作用せず、ま
たジャケットカバーと内管および外管との溶接箇所にも
無理な力が作用しない。

【００１５】また請求項２記載のジャケット配管によれ
ば、ジャケットカバーが断面形状的にも変形しやすいた
め、より効果的に両管の熱膨張差を吸収する。

【００１６】さらに請求項３記載のジャケット配管で
は、内管の内周面にフッ素樹脂をコーティングするため
に、組立後に炉内に入れてたとえば４００℃前後で焼成
した場合にも、ジャケットカバーが変形して内管と外管
の熱膨張差を吸収し、内管は変形しないので、コーティ
ングしたフッ素樹脂が剥がれることがない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明のジャケット配管の一実施例を
図面に基づいて説明する。

【００１８】図１は本発明のジャケット配管の一実施例
を示す長手方向の全体断面図、図２はジャケットカバー
の溶接態様を示すジャケットカバー部の拡大断面図で、
図３はジャケットカバーの別の溶接態様を示すジャケッ
トカバー部の拡大断面図である。

【００１９】まず、図１に示すように、ジャケット配管
１は、内管２、外管３、ジャケットカバー４などで構成
されている。すなわち、両端を開口した断面円形の内管
２の両端開口部の周囲に、円環状のフランジ２ａをそれ
ぞれ一体に固着して、管継手に構成している。内管２に
は、通常、ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼鋼管を使用
している。内管２の厚みは限定するものではないが、た
とえば呼び径が１００Ａ〜２００Ａで、３〜６.５ｍｍ
程度である。そして、この内管２の周囲には、両端を開
口した外管３を、前記フランジ２ａを固着する前に外嵌
している。外管３は内管２よりも口径が大きい炭素鋼鋼
管を用い、その厚さは、本例の場合、５〜６.６ｍｍで
ある。外管３の両端部には、上下方向に相対向する向き
の管継手５・５を、開口５ａを穿設し、その開口５ａの
周縁に連設している。そして、管継手５・５のうちの一
方を冷却水や温水の流入口とし、他方を流出口として使
用する。

【００２０】ジャケットカバー４には、少なくとも外管
３よりも厚みの薄い（本例では２ｍｍ）、円環状のステ
ンレス鋼板を使用し、その外側周縁部を、図２・図３の
ように断面円弧状に丸みをもって屈曲し、外管３の両端
周縁部と内管２の外周面上にジャケットカバー４の両端
周縁部を溶接により固着して、外管３の両端と内管２間
の環状開口部を閉塞している。溶接の仕方は、図２に示
すように、ジャケットカバー４の小口径の開口周縁部４
ａを内管２の外周面上に、全周にわたり連続隅肉溶接
し、大口径側の開口周縁部４ｂを外管３の開口端部の外
周面に形成した段部３ａに突合せ溶接している。あるい
は、ジャケットカバー４の大口径側の開口周縁部４ｂ
を、図３に示すように、外管３の開口端部の外周面上に
かぶせて、全周にわたり連続隅肉溶接してもよい。

【００２１】上記のようにして本実施例にかかるジャケ
ット配管１が構成されるが、この配管１をたとえば塩化
ビニル樹脂溶液のように粘性のある液体を給排するのに
使う場合には、内管２の内周面にフッ素樹脂の入った液
をスプレーなどにより全周に塗布したのち、焼成炉（図
示せず）内に入れて４００℃前後で焼成して、フッ素樹
脂を内管２の内周面にコーティングする。

【００２２】なお、ジャケット配管１の長さは焼成炉と
の関係で最大４ｍ程度であり、またジャケットカバー４
の厚みは、内管２の呼び径が４０Ａから５０Ａまでは２
ｍｍ程度とし、６５Ａから２００Ａまでは３ｍｍ程度と
するが、この厚みは限定するものではない。

【００２３】また、上記にジャケット配管１の実施例を
示したが、本発明は次のように実施することもできる。
すなわち、 外管３の一方に溶接するジャケットカバーは従来の
構造（図４あるいは図５）とし、外管３の片側のジャケ
ットカバー４だけを上記実施例のように厚みの薄いもの
にしてもよい。

【００２４】 図示は省略するが、ジャケットカバー
４は断面円弧状に丸みをもって屈曲する代わりに、角部
をもって屈曲することもできる。

【００２５】 図示は省略するが、内管２および外管
３は断面円形に限らず、断面楕円形や断面六角形などに
形成してもよく、この場合にはジャケットカバー４もそ
れらの形状に対応した形状とする。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明のジャケット配管には、次のような優れた効果が
ある。

【００２７】(1) たとえば内管と外管の材質が異なるこ
とによる熱膨張差で発生する内部応力をジャケットカバ
ーの変形で吸収するので、とくに内管が内部応力によっ
て異常な変形を起こすことがないうえに、ジャケットカ
バーの溶接部に過度の応力が作用することもないため、
耐久性に富み、長期間安定して使用できる。

【００２８】(2) 請求項２記載のジャケット配管では、
ジャケットカバーが変形しやすい断面形状をしているの
で、より効果的に両管の熱膨張差などを吸収する。

【００２９】(3) 請求項３記載のジャケット配管では、
組立後にジャケット配管を炉内に入れて４００℃前後で
焼成する場合にも、ジャケットカバーの変形で内外管の
熱膨張差による内部応力を吸収するので、内管の内周面
にフッ素樹脂を確実にコーティングでき、コーティング
したフッ素樹脂が剥がれることがないので、とくにフッ
素樹脂を内管にコーンティングする必要のあるジャケッ
ト配管に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のジャケット配管の一実施例を示す長手
方向の全体断面図である。

【図２】図１のジャケットカバーの溶接態様を示すジャ
ケットカバー部の拡大断面図である。

【図３】図１のジャケットカバーの別の溶接態様を示す
ジャケットカバー部の拡大断面図である。

【図４】図４(ａ)および図４(ｂ)は、それぞれ従来のジ
ャケットカバー部の拡大断面図である。

【図５】従来の別のジャケットカバー部の拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ジャケット配管 ２ 内管 ３ 外管 ４ ジャケットカバー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステンレス鋼鋼管からなる内管の周囲
   に、両端を開口した炭素鋼鋼管からなる外管をかぶせ、
   この外管の両端周縁部と前記内管の外周面との間に環状
   のジャケットカバーを溶接により装着し、前記外管と前
   記内管間の環状開口部を閉塞してなるジャケット配管に
   おいて、 少なくとも一方の前記ジャケットカバーを、前記外管の
   厚みより薄いステンレス鋼板で形成したことを特徴とす
   るジャケット配管。
2. 【請求項２】 前記ジャケットカバーを、側方視断面で
   円弧状になるように屈曲させた請求項１記載のジャケッ
   ト配管。
3. 【請求項３】 前記内管の内周面に、フッ素樹脂層を焼
   成してコーティングした請求項１又は２記載のジャケッ
   ト配管。