JPS645171Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、配管支持装置に係わり、特に配管の
熱移動を許容しかつ急激な振動を有効に減衰させ
るようにした配管支持装置に関するものである。

一般に、原子力プラントあるいは化学プラント
等に用いられる配管支持装置にあつては、配管の
保護のために、該配管の熱移動を許容する機能
と、地震等の急激な振動を抑える機能とが要求さ
れる。

そして、前記両機能を達成することのできる従
来の配管支持装置として、油の粘性抵抗を利用し
たオイルスナツバあるいはボール螺子・ナツトの
運動変換作用と摩擦抵抗とを利用したメカニカル
スナツバが知られている。

しかしながら、これら従来の配管支持装置にお
いては、次のような問題点を生じる。

すなわち、前者の場合には、油漏れを生じるお
それがあり、該油漏れによつて減衰機能が失なわ
れるおそれがある。また、後者の場合には、ボー
ル螺子・ナツトや摩擦抵抗を発生させるための機
構等を必要とし、装置の複雑化や大型化を招きや
すい。

本考案は前述した従来の諸事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、配管の熱移
動を円滑に許容するとともに、急激な振動時にお
いて高い減衰機能を発生させることができ、か
つ、簡易な構造で小型軽量化に適した配管支持装
置を提供することにある。

以下、本考案を第１図〜第４図に示す第１実施
例に基づいて説明すると、符号１は配管Ｐを該配
管Ｐ近傍の原子炉建屋等の支持構造物Ｂに支持さ
せる配管支持装置である。該配管支持装置１は、
前記配管Ｐと支持構造物Ｂとの対向方向に伸ばさ
れるとともに支持構造物Ｂに基端部が固定される
片持梁状のアーム２と、該アーム２の両面に一体
に接合される補強層３と、前記アーム２の先端に
取り付けられる連結具４と、該連結具４に吊持さ
れるクランプ５とから構成される。

前記アーム２は、機械的強度の高い例えば板ば
ね等であり、配管Ｐの布設方向が水平である場
合、配管Ｐの軸線方向と直交する水平方向に伸ば
され、上下方向の揺動によつて第１図鎖線で示す
如く弾性変形を生じるものである。

また、前記補強層３は、アーム２の揺動運動を
塑性変形によつて妨げるもので、例えばZn−Al
あるいはSn−Bi等の超塑性材料で構成される。

しかして、支持構造物Ｂと配管Ｐとの間の両者
を連結して配設された配管支持装置１は、配管Ｐ
の熱移動を許容し、かつ、配管Ｐの急激な振動時
において配管Ｐの振動エネルギを吸収して配管Ｐ
の振動を減衰させることができる。

すなわち、第１図において配管Ｐを上下方向に
移動させる地震等の外力が働いたときは、アーム
２が上下に湾曲する弾性変形を生じるが、この弾
性変形時に、補強層３の部分は、塑性変形を生じ
て配管Ｐの移動（振動）エネルギーを吸収する。
このとき吸収されるエネルギの大きさは補強層３
の塑性変位量と、この際に生じる応力との積に関
係し、例えば配管Ｐが上下に往復動したとすると
第３図に示すヒステリシス曲線によつて囲まれる
面積に比例する。

一方、前記補強層３に生じる応力は、該補強層
３が超塑性変形材料によつて形成されているため
に、前述した第３図のひずみ（ひずみ量）と、第
４図に示すひずみ速度との影響を受けて変化す
る。

つまり、振動が加えられた時の振幅（移動量）
に比例するひずみによつて、ひずみ−応力の関係
が、第３図に示すようにヒステリシス曲線で示さ
れるようになり、また、振動が加えられた時の振
動数（移動速度）に比例するひずみ速度によつ
て、応力−ひずみ速度の関係が、第４図に示すよ
うにひずみ速度とともに増加する傾向があり、第
４図に示すように、ひずみ速度が小さい範囲Ｘで
は補強層３に生じる応力は小さく、かつ、ひずみ
速度が大きい範囲Ｙでは補強層３に生じる応力は
大きい。

したがつて、配管Ｐが熱移動等の緩やかな移動
を行なう場合には、補強層３に生じる応力すなわ
ち反力が小さくなるのに加え、通常、熱膨張また
は熱収縮のように、ひずみの方向が一方向となる
ので、ヒステリシス曲線を描かず、エネルギー吸
収が無視できる程度となつて、配管Ｐの移動をほ
とんど抑制しない。

また、配管Ｐが地震等によつて急激に振動させ
られた場合には、第３図に示すヒステリシス曲線
に基づくエネルギー吸収が行なわれるとともに、
振動時のひずみ速度が、熱移動時と比較して著し
く高くなるので、補強層３に生じる応力が大きく
なつて、吸収し得るエネルギの量が大きくなり、
配管Ｐへ大きな減衰力を作用させて、該配管Ｐの
振動を早期に停止させることができる。

また、第５図および第６図は本考案の第２実施
例の配管支持装置６を示し、アーム７が台形板状
に形成され、該アーム７とアーム７の両面に一体
に接合される補強層８とが第６図上下方向に揺動
したときに発生する補強層８の応力を各部分でほ
ぼ均一とし、補強層８の全域に一様なエネルギー
吸収特性を持たせるようにしたものである。

次いで第７図および第８図は、本考案の第３実
施例の配管支持装置９を示すもので、トーシヨン
バー等の丸棒状のアーム１０の表面を補強層１１
で被覆するとともに、アーム１０の先端に補助片
１２を一体に取り付け、該補助片１２に連結具
４、クランプ５を介して配管Ｐを支持したもので
ある。このような支持装置９は、配管Ｐは第７図
上下方向に移動させられた際に、補強層１１に第
８図イ−ロ方向への捩りひずみおよび捩り応力が
発生することによつて振動を減衰させることがで
きるものである。

なお、補強層３，８，１１は多層構造にするこ
とができ、この場合アーム２，７，１０の変位に
よつて塑性変形をともなつて伸縮し、エネルギを
吸収するものであればよい。

以上説明したように、本考案に係わる配管支持
装置によれば、次のような優れた効果を得ること
ができる。

弾性変形するアームの表面に、ひずみ速度の
増加ととともに応力が大きくなる塑性変形を生
じて移動エネルギーを吸収する補強層を一体に
設けたので、熱移動のように配管の緩やかな移
動時には、補強層の変位が一方向となること
と、ひずみ速度が小さくなることとによつて、
配管への反力を小さくして、主として弾性変形
を生じさせて配管の移動を許容することができ
る。

また、配管に急激な移動が加えられた時に
は、ひずみと応力との関係がヒステリシス曲線
を描くことに基づくエネルギー吸収が行なわれ
ることに加えて、ひずみ速度が高くなることに
よつて、補強層に生じる応力が大きくなるの
で、振幅の大小に影響されずエネルギー吸収を
効果的に行ない、配管の振動を早期に減衰する
ことができる。

油や、複雑な機構を必要としないので、供用
中の減衰機能の低下、故障等がほとんどなく、
長期間メンテナンスが不要であり、また構造が
極めて簡単であるので小型軽量化に適してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本考案の第１実施例を示
し、第１図は側面図、第２図は第１図の−線
に沿う矢視図、第３図は配管支持装置の応力−ひ
ずみ曲線図、第４図は補強層の応力とひずみ速度
との関係を示す図、第５図および第６図は本考案
の第２実施例を示し、第５図は平面図、第６図は
第５図の−線に沿う矢視図、第７図および第
８図は本考案の第３実施例を示し、第７図は斜視
図、第８図は第７図の−線に沿う矢視図であ
る。 １……配管支持装置、２……アーム、３……補
強層、６……配管支持装置、７……アーム、８…
…補強層、９……配管支持装置、１０……アー
ム、１１……補強層、Ｂ……支持構造物、Ｐ……
配管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 配管支持装置において、配管と該配管を支持す
   る支持構造物の間に、弾性変形するアームを対向
   方向に沿つて設けるとともに、該アームの表面に
   ひずみ速度の増加ととともに応力が大きくなる塑
   性変形を生じて移動エネルギーを吸収する補強層
   を一体に設けたことを特徴とする配管支持装置。