JPS62274183A - 配管の支持具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力発電設備他の小口径配管支持具に係り
、特に、高温の内部流体をもち、振動のある配管に好適
な支持具に関する。

〔従来の技術〕

原子力発電設備に使用している支持具は、特開昭５８−
２４６８１号公報に開示されている。

すなわち、支持具はＬ字形に基板部と立上部を形成し１
両部境界にリブ部を突出形成し、立上部上部に配管支持
部を形成し、Ｕ字ボルトで配管と共に基板部を固定する
構成となっている。

しかし、配管円周方向熱膨張に対するギャップ（クリア
ランス）を確保する必要があり、振動のある配管に対し
ての考慮はされてぃなかった。

なお、この種の支持具および支持装置には実開昭５９−
１２７９８２号「配管支持用Ｕボルト」、実開昭５９−
１２１５７７号「配管支持構造」および実開昭５９−１
８３５７４号「クランプ金具」等が挙げられる。Ｕボル
ト支持装置は実開昭５９−１９７２８２号「配管支持用
Ｕボルト」で配管の円周方向熱膨張を吸収出来るような
ギャップを設けるためのあご状のストッパを従来のＵボ
ルトに溶接したものである。ストツバのような小さなも
のの溶接を必要とし、振動のある配管に採用するのは不
適当である。

実開昭５９−１２１５７７号「配管支持構造」は、配管
支持部材の側辺部に■ブロックを溶接して配管を支持す
る構造で配管支持位置とＵボルト拘束位置に位置ずれ（
支点ずれ）があり良い方法ではない。

実開昭５９−１８３５７４号「クランプ金具」は、二つ
の受部材が二つの屈曲形ボルトにより取付けられるもの
で支持面が拡張、又は、収縮する構造である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、大口径配管より分岐している小口径配
管において、大口径配管の内部流体の流れに起因する振
動が発生しやすいに れは、小口径配管とＵポルト間にギャップがある場合、
そのギャップ内で小口径配管が振れることによるもので
、分岐部ソケット溶接止端部に亀裂が発生し、プラント
停止に至る事例が過去に数十件発生している６ 従って、小口径配管に振動発生した場合には、Ｕボルト
を配管に締付けて配管を拘束して振動を防止するのが一
般的な対策である。（勿論、大口径配管の振動が大きい
場合には大口径配管の振動防止対策を実施している。） しかし、高温配管では、Ｕボルトで配管を締付けること
は、配管の円周方向熱膨張を拘束することになり、配管
の軸方向熱膨張をも拘束してしまい熱膨張応力を増加さ
せることになる。

よって、振動応力とのバランスを十分に考慮してＵボル
トを締付けて振動を防ぐ必要があった。

また、施工時のギャップ確保に多くの工数を費やしてお
り、そのギャップについても「Ｕポルトギャップ調整量
Ｊで規制されており、施工後の検査において規制値を外
れるものは再施工という原子力特有の厳しい管理下にあ
る。

本発明の目的は、配管とＵポルト間のギャップを無くし
て、振動を防止し、小口径配管の円周方向および軸方向
熱膨張を自由にして熱膨張応力の発生を防止することに
ある。

また、ギャップを無くすることにより、施工、検査工数
の低減をはかる。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、０字ボルト型配管支持装置の支持具を小口
径配管円周方向熱膨張に応じてたわみ得る弾性体で形成
することにより達成される。

通常、施工時には、配管とＵボルト、配管と弾性体で形
成された支持具間のギャップをＩｔ　Ｏ１１に設置し、
配管が円周方向に熱膨張する運転時には。

この弾性体が熱膨張量に等しくたわむことにより、配管
の円周方向熱膨張応力は、Ｗｊ少な増加にしかならず、
常にＵボルドー配管−支持具間のギャップが１１０１＋
に保持されることにより、振動防止の目的も達成される
。

一方、配管の軸方向熱膨張も弾性体への荷重に摩擦係数
を乗じたものが反力となるが軸方向熱膨張反力はこれよ
り数十倍大きいのが一般的であり、特に、この軸方向熱
膨張により熱膨張応力を高めることにもならない。

〔作用〕

小口径配管の円周方向熱膨張によって配管支持具の弾性
体は、Ｕボルトよりもバネ定数が小さいことによって配
管の熱膨張量に等しい量が圧縮される、それによって、
配管は、弾性体支持具のバネ定数に円周方向熱膨張×二
倍の変位を乗じた分が圧縮力として作用するが、小口径
配管の最大外径は、５０Ａ（φ６０．５ｍ）であり、例
えば、支持具のバネ定数１０　ｋｇ　／　ｍ、配管温度
３００　’Ｃの鋼管の場合は、圧縮力ｐは、 ｐ＝ＫＸＤＸαＸＴ ＝１０Ｘ６０．５Ｘ１２．９Ｘ１０−”Ｘ（３００−２
０）＝２．２　（ｋｇ） このように設訂上、最大の圧縮力でも微少なものであり
、軸方向熱膨張反力方も摩擦係数を０．３乗じても軸力
は０　、７　（ｋｇ）と微々たるもので配管の熱膨張応
力を大幅に増加させるものではなく、無視可能な程小さ
い。例えば、従来の支持具でも自重は、一般に２０（ｋ
ｇ）以上あり、摩擦係数０．３を乗じると６　（ｋｇ）
となりこれを従来は無視している。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。

１は、本発明による支持具、２は、その支持面、３は、
Ｕボルト、４は、締付ナツト、５は、配管、６は、支持
構造物の一例を示す。

支持構造物６に配置した配管支持具１の支持面２上に配
管５をＵボルト３、締付ナツト４で固定する。

配管支持具１は、弾性体で製作され、形状から配管の円
周方向熱膨張を吸収する。従って、支持装置の施工時に
は、特に配管５とＵポル８３間のギャップについては不
要となり、ギャップ調整を必要としない。

又、配管支持具１は、プレス加工による一体成形が可能
であり、大量生産による生産性向上を図ることができる
。

このようにギャップを不要とする構成であるため、配管
の振動に対しての抑止力を持つと同時にギャップ内での
振動という従来の欠点を防止することが出來名。

このことは、つい最近発生した既設プラントでのＵボル
トと配管間のギャップ内での振動によるＵボルト、配管
双方の摩耗による振動（振幅）拡大、配管溶接止端部疲
労損傷というプラント停止事例を未然に防止することが
できた。

これにより経年劣化によるトラブルを防止することがで
き、信頼性の高い原子力発電設備となり得る。

更に、本発明の配管支持具１の支持面２に勾配を設け、
第２図に示したように、配管軸直角方向の荷重（熱、地
震等）■は支持面２上を配管５がＨの方向のスライド荷
重となり、Ｕボルト３に対して第２図の上部への荷重■
となる。

これは、Ｕボルト３に対してのせん断荷重を引張荷重に
変換することになり、Ｕボルトの強度に対して有効で、
Ｕポルドロ径を増加させることなく、大荷重迄使用出来
ることになる。　゛本実流側によれば。

（１）ギャップ確保不要となり、施工が容易であること
から施工工数の大幅削減が可能である。

（２）従来構造「特開昭５８−２４６８１号」記載の支
持具拘束のための上ナツトは不要となり、Ｕボルト施工
時に同構造では配管にＵボルトが入らず、上ナツトを外
しておいて、Ｕボルトを配管に通した後、上ナツトをＵ
ボルト上部にもっていく手間もなくなり、工数低減寄与
大である。

（３）プレス加工により、一体成形可能な支持具であり
、大量生産ができ、かつ、製作工程が簡略化されること
から大幅な生産性向上となる。

（４）支持具が、弾性構造体でギャップなしであること
から地震時や衝撃波等による短期振動時の配管振動減衰
効果が従来のギャップあり構造に比べて大幅に増加する
。

（５）構成部品が少なく簡単な支持装置のため誰でも施
工可能となり、据付費が低減され、技側差がなく施工可
能である。

（６）ギャップ制限範囲外の箇所のやり直し後戻り施工
が皆無となる。

このように１１００ＭＷｅｉ原子力発電設備では、約ｓ
ｏ、ｏｏｏケ所にも及びＵボルト型小口径配管支持装置
には、絶大な効果が期待できる。

（発明の効果〕 本発明によれば。

配管とＵボルト間にギャップがなくなり、配管振動を防
止し、信頼性が向上する。

配管の円周方向熱膨張を許し、かつ、軸方向熱膨張につ
いても拘束を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は、
配管軸方向からみた断面図である。 １・・・配管支持具。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．小口径配管支持装置の配管を支持拘束するＵボルト
   と配管支持具とその締付用ナツトからなる支持装置にお
   いて、 前記配管支持具を前記配管の円周方向熱膨張に応じてた
   わみ得る弾性体で形成し、前記配管の熱応力を緩和する
   ように変化し、かつ軸方向熱膨張を許容し、振動防止機
   能を併せもつたことを特徴とする配管の支持具。
2. ２．前記支持具が変形可能な前記弾性体からなり、その
   形状により軸直角方向の荷重を前記Ｕボルトの軸引張荷
   重に変換させ得る弾性体形状としたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の配管の支持具。