JPH11326586A - ジェットポンプ立上り管改修を行うための装置 - Google Patents

ジェットポンプ立上り管改修を行うための装置

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JPH11326586A
JPH11326586A JP11074708A JP7470899A JPH11326586A JP H11326586 A JPH11326586 A JP H11326586A JP 11074708 A JP11074708 A JP 11074708A JP 7470899 A JP7470899 A JP 7470899A JP H11326586 A JPH11326586 A JP H11326586A
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JP
Japan
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elbow
riser
clamp
boundary
sleeve
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JP11074708A
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English (en)
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Gerald Alan Deaver
ジェラルド・アラン・ディーヴァー
David B Drendel
デイヴィッド・ビー・ドゥレンデル
Siamak Bourbour
サイアマック・バーバー
Leonard John Sharpless
レオナード・ジョン・シャープレス
Arunachalam Mahadevan
アルナーチャラム・マハデイヴァン
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】原子炉の原子炉圧力容器(RPV)においてジ
ェットポンプの下側エルボアセンブリを支持する装置
(50)を開示する。 【解決手段】本クランプ装置(50)は下側クランプ要
素(54)と上側クランプ要素(56)を含み、上下両
要素(54、56)は熱スリーブ(36)とジェットポ
ンプ立上り管エルボ(52)との間の境界に配置される
ように形成される。上側および下側クランプ要素(5
4、56)には延長リッジ(70、72、76、78)
が含まれ、境界の相対する側でスリーブ・エルボアセン
ブリに精密機械加工により形成された周方向溝(64、
66)にはまり込むように形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般的には原子炉に関
し、特に、原子炉圧力容器内のジェットポンプ立上り管
アセンブリを改修するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】沸騰水型原子炉(BWR)の原子炉圧力
容器(RPV)は通例概して筒形で、両端が例えばボト
ムヘッドと着脱自在なトップヘッドとにより閉ざされて
いる。トップガイドが通例RPV内の炉心板の上方に隔
置される。炉心シュラウドつまりシュラウドが通例炉心
板を囲みそしてシュラウド支持構造体により支持され
る。詳述すると、シュラウドは通例概して筒形で、炉心
板とトップガイドとを包囲する。
【0003】水がRPV側壁に設けた入口ノズルを経て
RPVに入る。周知のように、ジェットポンプ立上り管
アセンブリが入口ノズルに接続され、そしてジェットポ
ンプ立上り管アセンブリは通例部分的に熱スリーブと下
側エルボと立上り管とを含む。熱スリーブは入口ノズル
を貫通しそしてエルボの一端に溶接される。エルボの他
端は立上り管に溶接される。立上り管はRPV側壁とシ
ュラウドとの間にあってそれらとほぼ平行に延在する。
【0004】運転中、ジェットポンプアセンブリはRP
V内の再循環流を方向づける。従って、かなりの量の水
が圧送されてジェットポンプアセンブリを通り、そして
かなりの液圧力が、ジェットポンプアセンブリエルボを
含むジェットポンプアセンブリにかかる。さらに、運転
中、多量の熱がRPV内に発生して熱応力をジェットポ
ンプアセンブリにかける。このような液圧力と熱応力に
より、ジェットポンプ立上り管アセンブリにおける金属
の粒界応力腐食割れ(IGSCC)がより起こりやすく
なり、極端な場合には、立上り管が熱スリーブから離脱
するおそれがあり、これは望ましくない。
【0005】ジェットポンプ立上り管アセンブリを支持
する装置を設けることが望ましい。また、装着しやすい
このような装置を設けることが望ましい。
【0006】
【発明の概要】上記および他の目的は、次のようなクラ
ンプ装置、すなわち、一実施態様において、熱スリーブ
とジェットポンプ立上り管エルボとの間の境界で固定さ
れるように形成されたクランプ装置により達成される。
クランプ装置はジェットポンプ構成部をクランプ位置に
拘束しそしてジェットポンプの振動特性を維持する。
【0007】クランプ装置は、一実施態様において、下
側クランプ要素と上側クランプ要素を含む。上下両要素
はU形で、熱スリーブとジェットポンプ立上り管エルボ
との間の境界の相対する側に配置されるように形成され
る。上側および下側クランプ要素には延長リッジが含ま
れ、スリーブとエルボとの間の境界近辺でスリーブ・エ
ルボアセンブリに機械加工により形成された周方向溝に
はまり込むように形成される。機械加工により形成され
た溝の側部にはテ−パを付けてクランプ装置の取付けと
組立てを容易にし得る。
【0008】下側クランプ要素と上側クランプ要素はそ
れぞれのリッジが対応溝にはまるように配置され、そし
て締付けボルトが両クランプ要素を熱スリーブと立上り
管エルボに境界の箇所で固定する。上述のクランプ装置
の使用により、振動抑制締付け力が熱スリーブとジェッ
トポンプ立上り管エルボとの間の溶接された境界で管に
かかる。このような振動抑制は管構造体の剛性を保ちそ
してジェットポンプの振動特性を維持する。加えて、本
クランプ装置は装着しやすい。
【0009】
【実施例の記載】図1は沸騰水型原子炉の原子炉圧力容
器(RPV)20の部分切除部分断面概略図である。R
PV20は概して筒形であり、一端がボトムヘッドによ
りそして他端が着脱自在なトップヘッド(図示せず)に
より閉ざされている。トップガイド(図示せず)がRP
V20内の炉心板22の上方に隔置されている。シュラ
ウド24が炉心板22を囲みそしてシュラウド支持構造
体26により支持されている。環状域28がシュラウド
24とRPV20の側壁30との間に形成されている。
【0010】入口ノズル32がRPV20の側壁30を
貫通しておりそしてジェットポンプアセンブリ34に接
続されている。ジェットポンプアセンブリ34は、ノズ
ル32を貫通している熱スリーブ36と、下側エルボ
(図1では一部分だけが見える)と、立上り管38とを
含んでいる。熱スリーブ36は第1端(図示せず)が下
側エルボの第2端に固定されている。詳しくは、熱スリ
ーブ36の第1端は下側エルボの第2端に溶接されてい
る。下側エルボの第1端は立上り管38の一端に同様に
固定すなわち溶接されている。立上り管38はシュラウ
ド24とRPV側壁30との間にそれらとほぼ平行に延
在する。立上り管ブレース40がRPV20内の立上り
管38を安定にする。アセンブリ34のようなジェット
ポンプアセンブリは当該技術において周知であり、アセ
ンブリ34はここでは単なる例として示してある。本発
明は多くの他のジェットポンプアセンブリとともに用い
得るもので、アセンブリ34との使用だけに限定されな
い。
【0011】加えて、本発明は図1に示した沸騰水型原
子炉内での実施に限定されない。本発明は多様な代替形
状を有する多くの異なる原子炉内で使用可能である。図
1の沸騰水型原子炉は単なる例として限定の意図なしに
示したものである。図2はジェットポンプアセンブリ3
4と、本発明の一実施例によるクランプ装置50の斜視
図である。ジェットポンプアセンブリ34は、上述のよ
うに、熱スリーブ36と立上り管38と下側エルボ52
とを含んでいる。
【0012】クランプ装置50はU形下側クランプ要素
54とU形上側クランプ要素56を含んでいる。下側要
素54と上側要素56は、熱スリーブ36とエルボ52
との間の境界に配置されそして互いに結合または固定さ
れるように形成されている。2本の締付けボルト58
A、58Bが下側クランプ要素54を上側クランプ要素
56に固定している。止めボルト60A、60B、60
C、60Dが、所要の予め定められた最初の締付け力が
かけられた後、スリーブ36とエルボ52の過度の破砕
を防止する。最初の締付けはクランプ要素54、56と
スリーブ36およびエルボ52との確実な接触に要する
最小力に基づいて定められる。止めボルト60A、60
B、60C、60Dはまた上側クランプ要素56と下側
クランプ要素54との相対回転を抑制する。
【0013】図3はクランプ装置50の分解斜視図で、
境界溶接部62で互いに結合された熱スリーブ36とジ
ェットポンプ立上り管エルボ52を示す。周方向溝64
A、64Bが境界溶接部62近辺の位置でスリーブ36
に機械加工により形成されている。同様に、周方向溝6
6A、66Bが境界溶接部62近辺の位置でエルボ52
に機械加工により形成されている。溝64A、64B、
66A、66Bは代表的には、後に詳述するように、放
電加工(EDM)工具によりスリーブ36とエルボ52
に形成される。
【0014】下側クランプ要素54の管係合表面68は
ほぼ半円形であり、そしてリッジ70、72が表面68
から突出している。リッジ70、72はそれぞれ溝64
B、66Bにはまり込むように形成されている。同様
に、上側クランプ要素56の管係合表面74もほぼ半円
形であり、そしてリッジ76、78が表面74から突出
している。リッジ76、78はそれぞれ溝64A、66
Aにはまり込むように形成されている。溝64A、64
B、66A、66Bの側部にはテ−パを付けてクランプ
装置50の取付けと組立てを容易にする。溝80、82
がそれぞれ表面68、74に機械加工により形成されて
いる。溝80、82は境界溶接部62に被さるように形
成されており、溶接部62と、上側要素56および下側
要素54との干渉を防止する。
【0015】一特定実施例では、リッジ70、72、7
6、78は高さが約250ミルである。溝64A、64
B、66A、66Bの深さは約120〜170ミルであ
る。この実施例では、スリーブ36とエルボ52の健全
性を保つために、溝64A、64B、66A、66Bの
深さを180ミル未満にすべきである。スリーブ36を
エルボ52に溶接することとエルボ52を立上り管38
に溶接することによって発生する熱ひずみにより、管構
成部の真円外れ状態が生じ得る。溝64A、64B、6
6A、66Bを所望公差内で機械加工するために、輪郭
工具を用いて管構成部の形状の輪郭を測定し得る。輪郭
工具から得られたデータは、その後EDM作業用の型と
電極の製造に用いることができる。型は管と電極の上に
配置され、スリーブ36とエルボ52における溝64
A、64B、66A、66Bの精密加工に役立つ。加え
て、輪郭データはまた、表面68、74が管構成部の実
際の輪郭に良く合致するようにリッジ70、72、7
6、78を形成するために使用され得る。
【0016】下側クランプ要素54はまた締付けボルト
開口84A、84Bと、止めボルトソケット86A、8
6B、86C、86Dを有する。上側クランプ要素56
は、対応する締付けボルト開口88A、88Bと止めボ
ルト開口90A、90B、90C、90Dを有する。締
付けボルト58Aが開口84A、88Aを貫通し、そし
て締付けボルト58Bが開口84B、88Bを貫通す
る。締付けボルト58A、58Bは、座金92A、92
Bおよび締付けボルト用ナット94A、94Bととも
に、要素54、56を管に固定する。止めボルト60
A、60B、60C、60Dがソケット86A、86
B、86C、86Dそれぞれにはまり込みそして止めボ
ルト開口90A、90B、90C、90Dそれぞれを貫
通する。止めボルト60A、60B、60C、60Dは
それぞれ止めボルトキーパ96A、96B、96C、9
6Dにより適所に保持される。
【0017】クランプ装置50はさらに、原子炉ブリッ
ジからのクランプ装置50の装着に用いる4つのツーリ
ングリング98A、98B、98C、98Dを備えてい
る。ツーリングリング98A、98Bは下側クランプ要
素54の対置端に配置されており、そしてツーリングリ
ング98C、98Dは上側クランプ要素56の対置端に
配置されている。
【0018】クランプ装置50を装着するには、周方向
溝64A、64B、66A、66Bを前述のように境界
溶接部62近辺に形成する。次いで、リッジ70、7
2、74、76と溝80、82をクランプ要素54、5
6に溝64A、64B、66A、66Bと合うように形
成する。下側クランプ要素54と上側クランプ要素56
を溶接部62に被せる。詳述すると、下側クランプ要素
54を、溶接部62が溝80にはまり込みそしてリッジ
70、72がそれぞれ溝64B、66Bにはまるように
配置する。上側クランプ要素を、止めボルト60A、6
0B、60C、60Dがそれぞれ止めボルト開口90
A、90B、90C、90Dを貫通するように配置す
る。また、溝82を溶接部62に被せそしてリッジ7
4、76をそれぞれ溝64A、66Aにはめ込む。締付
けボルト58Aを開口84A、88Aに挿通しそして座
金92Aとナット94Aで固定する。同様に、締付けボ
ルト58Bを開口84B、88Bに挿通しそして座金9
2Bとナット94Bで固定する。止めボルト60A、6
0B、60C、60Dをそれぞれ止めボルトキーパ96
A、96B、96C、96Dで固定する。最初の締付け
力をかけた後、止めボルト60A、60B、60C、6
0Dをそれらが下側クランプ要素54の止めボルトソケ
ット86A、86B、86C、86Dに接触するまで進
める。次いで止めボルトキーパ96A、96B、96
C、96Dを固定する。止めボルト60A、60B、6
0C、60Dが下側クランプ要素54と接触した後、締
付け力荷重経路はクランプ要素56から止めボルトを経
てクランプ要素54に達し、スリーブ36とエルボ52
をバイパスする。締付けボルト58A、58Bとナット
94A、94Bを用いて、追加締付け力を、熱スリーブ
36とエルボ52を締め過ぎることなく、ジェットポン
プ作用中にかかる荷重に抗する必要に応じて加える。
【0019】クランプアセンブリ50は単一の境界溶接
部、例えば、上述の熱スリーブ36とエルボ52との間
の境界溶接部62の修理に有用である。クランプアセン
ブリ50はまたエルボ52と立上り管38との間の境界
の修理にも用い得る。他の実施例では、アセンブリ50
と同様の第2クランプアセンブリを上側クランプ部材5
6に連結し得る。詳述すると、ねじ付きソケットを開口
61A、61B、61C、61D(図2に示してある)
に挿入することができ、そしてボルトを用いて第2アセ
ンブリをアセンブリ50に係合させることができる。第
2クランプアセンブリも相対するクランプ要素を含み、
両要素は、エルボ52と立上り管38との間の境界近辺
でエルボ52と立上り管38に機械加工により形成され
た溝にはまり込むように形成された延在リッジを有す
る。この構成は両溶接部の補強が必要な場合に使用でき
る。
【0020】本発明の他の実施例によるクランプ装置1
00を図4に示す。クランプ装置100は下側エルボク
ランプアセンブリ102と上側エルボクランプアセンブ
リ104を含んでいる。下側エルボクランプアセンブリ
102は図2と図3に示したクランプアセンブリ50で
あり、既に詳述のように、下側クランプ要素54と上側
クランプ要素56を含んでいる。下側要素54と上側要
素56は、前述のように、締付けボルト58A、58B
と止めボルト60A、60B、60C、60Dで互いに
固定されている。
【0021】上側エルボクランプアセンブリ104は、
上側クランプ要素56に連結されたブリッジ部材112
と、ブリッジ部材112に固定されたほぼU形のクラン
プ部材114とを含んでいる。詳述すると、ブリッジ部
材112はほぼ半円形の締付け表面116を有し、そし
てボルト120A、120B、120C、120Dで上
側要素56に固定されている。ブリッジ部材112は相
対する側に上側切欠き122A、122Bと下側切欠き
124A、124Bを有する。
【0022】クランプ部材114はほぼ半円形の締付け
表面126を有し、そしてエルボ52と立上り管38と
の境界で管アセンブリ34に固定されるように形成され
ている。上側切欠き132A、132Bと下側切欠き1
34A、134Bがクランプ部材114の相対する側に
配設されている。上側連結部材136A、136Bと下
側連結部材138A、138Bがクランプ部材114を
ブリッジ部材112に連結している。詳述すると、上側
連結部材136Aは切欠き132A、122Aにはまり
込むように形成され、そして上側連結部材136Bは上
側切欠き122B、132Bにはまり込むように形成さ
れている。下側連結部材138A(図示せず)は切欠き
124A(図示せず)、134A(図示せず)にはまり
込むように形成され、そして下側連結部材138Bは切
欠き124B、134Bにはまり込むように形成されて
いる。ボルト140A、140Bがそれぞれ1対の上側
および下側連結部材136A、138Aと1対の上側お
よび下側連結部材136B、138Bを固定している。
【0023】クランプ部材114とブリッジ部材112
には表面116、126から突出したリッジが設けら
れ、エルボ52と立上り管38との境界近辺でエルボ5
2と立上り管38に機械加工により形成された周方向溝
にはまり込むように形成されている。また、真円外れ状
態が生じ得るので、アセンブリ50と関連して前述した
ように、管構成部の輪郭を測定しそして溝を適当に機械
加工することが望ましいかもしれない。
【0024】本発明の以上の説明から、本発明の目的が
達成されることは明らかである。本発明を詳細に説示し
たが、この詳細な説示は単に例示のためのもので本発明
を限定するものではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器の部分切除部
分断面概略図である。
【図2】ジェットポンプアセンブリの一部分と、本発明
の一実施例によるクランプ装置の斜視図である。
【図3】図2に示したクランプ装置の分解斜視図であ
る。
【図4】ジェットポンプアセンブリの一部分と、本発明
の他の実施例によるクランプ装置の斜視図である。
フロントページの続き (72)発明者 デイヴィッド・ビー・ドゥレンデル アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ホセ、マンハン・ドライブ、6286番 (72)発明者 サイアマック・バーバー アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ホセ、ホケット・ウェイ、6212番 (72)発明者 レオナード・ジョン・シャープレス アメリカ合衆国、カリフォルニア州、パ ロ・アルト、ラパラ・アヴェニュー、777 番 (72)発明者 アルナーチャラム・マハデイヴァン アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サ ン・ホセ、ワイルドフラワー・ドライブ、 5991番

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子炉内の熱スリーブ(36)およびジ
    ェットポンプ立上り管エルボ(52)アセンブリを前記
    スリーブ(36)と前記エルボ(52)との間の境界に
    おける境界溶接部(62)の所で固定するもので、前記
    スリーブ(36)と前記エルボ(52)は前記境界溶接
    部(62)近辺に周方向溝(64、66)を有するよう
    なクランプ装置(50)であって、前記エルボ(52)
    と前記熱スリーブ(36)との間の境界を覆う位置に置
    かれるように形成された下側クランプ要素(54)であ
    って、前記エルボ(52)と前記スリーブ(36)とに
    おける溝(64、66)にはまり込むように形成された
    延長リッジ(70、72)と、第1および第2ボルト開
    口(84)とを含む下側クランプ要素(54)と、前記
    エルボ(52)と前記熱スリーブ(36)との間の境界
    を覆う位置に置かれそして前記下側クランプ要素(5
    4)に結合されるように形成された上側クランプ要素
    (56)であって、前記エルボ(52)と前記スリーブ
    (36)とにおける溝(64、66)にはまり込むよう
    に形成された延長リッジ(76、78)と、前記下側ク
    ランプ要素(54)の前記第1および第2ボルト開口
    (84)と整合するように形成された第1および第2ボ
    ルト開口(88)とを含む上側クランプ要素(56)と
    からなるクランプ装置(50)。
  2. 【請求項2】 前記上側要素(56)を前記下側要素
    (54)に固定する締付けボルト(58)をさらに含
    み、前記ボルト(58)は前記上側および下側クランプ
    要素(56、54)の前記整合ボルト開口(84、8
    8)を貫通するように形成されている、請求項1記載の
    装置(50)。
  3. 【請求項3】 前記下側クランプ要素(54)における
    止めボルトソケット(86)から前記上側クランプ要素
    (56)における止めボルト開口(90)を貫いて延在
    する止めボルト(60)をさらに含み、前記止めボルト
    (60)は前記熱スリーブ(36)と前記エルボ(5
    2)の破砕を防ぐように形成されている、請求項1記載
    の装置(50)。
  4. 【請求項4】 前記下側クランプ要素(54)は前記境
    界溶接部(62)に被さるように形成された溝(80)
    をさらに含み、そして前記上側クランプ要素(56)は
    前記境界溶接部(62)に被さるように形成された溝
    (82)をさらに含む、請求項1記載の装置(50)。
  5. 【請求項5】 前記上側クランプ要素(56)はねじ付
    きボルトソケット(61)をさらに含む請求項2記載の
    装置(50)。
  6. 【請求項6】 前記上側クランプ要素(56)に前記ボ
    ルトソケット(61)において結合された上側エルボク
    ランプ(104)をさらに含み、前記上側エルボクラン
    プ(104)は前記ジェットポンプ立上り管エルボ(5
    2)と立上り管(38)を固定するように形成されてい
    る、請求項5記載の装置(50)。
  7. 【請求項7】 前記上側エルボクランプ(104)はブ
    リッジ部材(112)と、このブリッジ部材(112)
    に結合されたクランプ部材(114)とを含み、前記ク
    ランプ部材(114)は前記エルボ(52)と前記立上
    り管(38)に係合するように形成されている、請求項
    6記載の装置(50)。
  8. 【請求項8】 前記エルボ(52)はさらに前記エルボ
    (52)と前記立上り管(38)との境界近辺に周方向
    溝を備え、そして前記立上り管(38)は前記エルボ
    (52)と前記立上り管(38)との境界近辺に周方向
    溝を備え、また前記ブリッジ部材(112)は前記エル
    ボ(52)と前記立上り管(38)とにおける前記溝に
    はまり込むように形成された延長リッジを含み、そして
    前記クランプ部材(114)は前記エルボ(52)と前
    記立上り管(38)とにおける前記溝にはまり込むよう
    に形成された延長リッジを含む、請求項7記載の装置
    (50)。
  9. 【請求項9】 原子炉内の熱スリーブ(36)、ジェッ
    トポンプ立上り管エルボ(52)および立上り管(3
    8)アセンブリを固定するもので、前記エルボ(52)
    と前記スリーブ(36)は前記スリーブ(36)と前記
    エルボ(52)との間の境界溶接部(62)近辺に周方
    向溝(64、66)を有し、そして前記エルボ(52)
    と前記立上り管(38)は前記エルボ(52)と前記立
    上り管(38)との間の境界溶接部近辺に周方向溝を有
    するようなクランプ装置(100)であって、下側クラ
    ンプアセンブリ(102)と、この下側クランプアセン
    ブリ(102)に結合された上側エルボクランプ(10
    4)アセンブリとからなり、前記下側クランプアセンブ
    リ(102)は、前記エルボ(52)と前記熱スリーブ
    (36)との間の境界を覆う位置に置かれるように形成
    された下側クランプ要素(54)を含み、この下側要素
    (54)は、前記エルボ(52)と前記スリーブ(3
    6)との境界近辺の前記溝(64、66)にはまり込む
    ように形成された延長リッジ(70、72)と、第1お
    よび第2ボルト開口(84)とを含み、前記下側クラン
    プアセンブリ(102)は、さらに、前記エルボ(5
    2)と前記熱スリーブ(36)との間の境界を覆う位置
    に置かれそして前記下側クランプ要素(54)に結合さ
    れるように形成された上側クランプ要素(56)を含
    み、この上側要素(56)は、前記エルボ(52)と前
    記スリーブ(36)との境界近辺の前記溝(64、6
    6)にはまり込むように形成された延長リッジ(76、
    78)と、前記下側要素(54)の前記第1および第2
    ボルト開口(84)と整合するように形成された第1お
    よび第2ボルト開口(88)とを含み、前記上側エルボ
    クランプ(104)はブリッジ部材(112)とクラン
    プ部材(114)とを含み、前記ブリッジ部材(11
    2)は前記上側クランプ要素(56)に結合され、そし
    て前記エルボ(52)と前記立上り管(38)との間の
    境界を覆う位置に置かれるように形成されており、前記
    ブリッジ部材(112)は、前記エルボと前記立上り管
    との境界近辺の前記溝にはまり込むように形成された延
    長リッジを含み、前記クランプ部材(114)は、前記
    エルボ(52)と前記立上り管(38)との間の境界を
    覆う位置に置かれそして前記ブリッジ部材(112)に
    結合されるように形成されており、前記クランプ部材
    (114)は前記エルボ(52)と前記立上り管(3
    8)との境界近辺の前記溝にはまり込むように形成され
    た延長リッジを含む、クランプ装置(100)。
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