JPS6272984A - 異種金属製管状物用継手 - 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】 （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
用のスヂームインジｌクショ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つＩシスクリ−２等
異秤金属からなる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
シングバイブａ（以下ケーシングという）とウェルスク
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は土庄による
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ットの小ざいものが要求され
、スリッ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［
１継手Ｃを使用してネジ化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Ｊ３いては、鉄製ケーシングの腐
蝕が異常に早い速成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ＴＩＸ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
異種全屈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
絶縁さけることが考えられる。

本出願人はさきに特願昭５８−１８８６１３号をもって
、水井戸のケーシングとスクリーン等の２木の異種金属
製管状物に接続される２木の短管を離間しで配置し、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Ｈ＋昭５９−６１３号をち
って、２木の異種金Ｉｉ！管状物に接続される２木の短
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、他方に四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
用で”る管状物の継手として使用するためには、絶縁管
はセラミッ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。ずなわら、たとえば絶縁管をセラミックで形成
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【ノればならないが、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
るので加圧は請書にかつ細心の注意をもって行わねばな
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ろる充分な耐熱性を有しながら
、成形加工が橿めて容易な妥秤金属製管状物継手を提供
することにある。

（問題点を解決づ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１８Ｑ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甲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ψｔ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Ｊ３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ｎ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、管状物膜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
部を両端にイＴ’Ｊる第２の短管とを、該？ＡＩ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直し、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！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ｙｒｌ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％Ａ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、管状物膜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〕

以下添イ」図面に示す実施例により本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明にかかる継手の一実施例を示すｌ１１ｒ
ｆＩ而図である。

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／νで構成されている。第１の短管２は＋を戸の
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１１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Ｊ３す、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のう、０管３とは、各フランジ部２ｂ。

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Ｊ、りも小ざく、
フランジ部３ｂの内径は短管２の外径よりも大ぎい。し
たがって継手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はセラミッ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Ｊ：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Ｊ：リ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
ａ−ｒする。なお、フランジ部３ｂの先端と短ｇ２の外
壁との間の空隙には耐熱性絶縁リング６を嵌め込ｌυで
おくことが好ましい。しかる復フランジ部２ｂと絶縁リ
ング支持部１１との間にスペーサーとして触く耐熱性絶
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と螺合づる・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ｆ：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ｆｇ３の内壁上
に形成してもよい。

第２図は本発明゛の他の実施例を示ず縦断面図である。

第１図に対応する構成部分は同一符号をもって示しその
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Ｚ３ａ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どを、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
るに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′ｔ′！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、８
ｂ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の外径よりも大ぎいように形
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っている。第２の短管３の短管１，
２のフランジ部２ｂ、８ｂにス・１応づるフランジ部３
ａ。

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、８
ｂの外径は短管３の内径よりも小さい。したがって継手
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。

８ｂの反対側には絶縁リング４，１０を配設した模フラ
ンジ部２ｂ、８ｂを挟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、）１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
同一金属て形成づるようにしてｂ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Ｊ３いてはケーシングに接続される短管を第
１の短管どし、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ｈＪＪ−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づることに
より、第２の短管３としてたとえば強度において特にづ
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３　ｃにＪ＞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図に承り
ように直ｉ￥方向に２分１列した部分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ち
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゜１０を短管２，８に
それぞれ１択合し、フランジ部２ｂ、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に溶接づるよ
うにしてもよく、その他継手１の組立方法どしては種々
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
が発生づることを防止することができる。下方の管状物
のｌｆｆ１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Ｊ−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。したがって、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
退官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右する継手を設泪
づることが可能である。

また、ボルト、ナラｈ　Ｊ３よびリベット等地の締結部
材を一切使用しないので、穿孔による部材強度の減少も
１−しない上に製造も簡単である等の利点を何する。

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
極電位差の存ザ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ｂのである。また本発明の
ｉｆ　手はケーシングパイプとウェルスクリーン間の継
手のみならずゲージ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
ジェクション井戸等高温の作業条ｆｉ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Ｊ：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、組立侵に絶縁リングに成形加工をｆＭ７１必要
はなく、継手の製造９組立作業は（セめて容易になる。

また第２図の実施例の場合は、上記の効果に加えて、管
状物の設首揚所以外の場所で継手を組立てて保管し、管
状物設岡場所でｔ４Ｌ甲に管状物を継手に１８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
施例を示づ縦断面図、第２図は本発明にかかる継手の伯
の実施例を示づ縦断面図、第３図はケーシングパイプと
ウェルスクリーンの接続法を示Ｊ図、第４図は短管３の
変更例を示づ図である。 １・・・継手、２．３．８・・・短管、４．６．７．９
゜ｉ　ｏ−・・絶縁ＩＪ　’、ｔ　ＩＪ、２ｂ、３ａ、
３ｂ、８ｂ−フランジ部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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. （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. （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。