JP5496703B2 - 配管支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、船舶などで使用される配管を支持するための配管支持装置に関する。

船舶などで使用される配管は、その内部を流れる流体の温度変化や雰囲気温度の変化等によって、軸方向に熱膨張または熱収縮することがある。このような配管を支持する配管支持装置として、上記熱膨張等が発生したときに配管を軸方向に摺動可能に支持するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図６は、従来の配管支持装置を示す平面図であり、図７は、図６のａ−ａ断面図である。図６において、この配管支持装置１００は、船舶で使用される配管ｐを支持するものであり、例えば直角に屈曲する配管ｐの第一管部ｐ１および第二管部ｐ２の二箇所にそれぞれ配置されている。配管支持装置１００は、図７に示すように、船体側に固定された固定板１１０と、この固定板１１０の上方に配置された平板状の支持パッド１０１と、この支持パッド１０１の上方（図７の上側）に配置されたサドルバンド１０２と、支持パッド１０１およびサドルバンド１０２を固定板１１０に締結する締結部材としての一対のボルト１０３およびナット１０４とを備えている。

ボルト１０３は、サドルバンド１０２に形成された上挿通孔１０２ａ、支持パッド１０１に形成された下挿通孔１０１ａ、および固定板１１０に形成された貫通孔１１０ａに、サドルバンド１０２の上方から挿通されている。支持パッド１０１は金属板からなり、その中央部には摩擦係数の小さいフッ素樹脂からなる下滑り材１０５が取り付けられている。また、サドルバンド１０２は金属板からなり、その中央部に形成されたＵ字状の凹部１０２ｂには、フッ素樹脂からなるシート状の上滑り材１０６が接着されている。下滑り材１０５と上滑り材１０６には、配管ｐの外周面がそれぞれ接触している。

実開昭６４−７８６号公報（第１図参照）

上記配管支持装置１００は、配管ｐが軸方向（図７の紙面垂直方向）に熱膨張または熱収縮したときに、配管ｐの外周面が下滑り材１０５および上滑り材１０６の各表面を軸方向に滑ることによって、配管ｐを軸方向に摺動可能に支持することができる。しかし、配管ｐは、図６の二点鎖線で示すように、例えば、第一管部ｐ１が軸方向に熱膨張等することによって矢符ｂ方向に摺動すると、第二管部ｐ２は、第一管部ｐ１によって矢符ｃ方向、すなわち軸方向に直交する方向へ押されることがある。この場合、第二管部ｐ２は、図６において、下側の配管支持装置１００によって上記直交する方向への移動が規制されているため、サドルバンド１０２の凹部１０２ｂの角部１０２ｃに、第二管部ｐ２の外周面が斜めに傾いた状態で強く押し当てられる。このため、サドルバンド１０２が折れ曲がったり破損したりするという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、配管が熱膨張等に起因して軸方向に直交する方向へ押されることによって、サドルバンドが折れ曲がったり破損したりするのを防止することができる配管支持装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の配管支持装置は、支持パッドとサドルバンドとの間で配管を挟持し、前記支持パッドとサドルバンドとを所定部に取り付けることにより前記配管を支持する配管支持装置であって、前記配管の軸方向に直交する方向に延びる長孔からなる第１のボルト挿通孔を有する前記所定部としての固定板と、前記固定板の一方の面と前記支持パッドとの間に配置され、第２のボルト挿通孔を有するとともに当該固定板に対して摺動可能な第１の滑り板と、前記固定板の他方の面に接触させて配置され、第３のボルト挿通孔を有するとともに当該固定板に対して摺動可能な第２の滑り板と、前記支持パッドおよびサドルバンドにそれぞれ形成された第４のボルト挿通孔および第５のボルト挿通孔、ならびに前記第１〜第３のボルト挿通孔を挿通させるボルトと、前記ボルトの先端側に螺合されるナットとを有し、前記サドルバンド、支持パッド、第１の滑り板および第２の滑り板を、前記固定板に締結するとともに、当該サドルバンド、支持パッド、第１の滑り板および第２の滑り板を、配管の軸方向に直交する方向へ同行移動可能に一体化させる締結部材と、を備えていることを特徴としている。

上記のように構成された配管支持装置によれば、サドルバンドに対して配管の軸方向に直交する方向へ所定の強さ以上の負荷が作用した場合に、上記第１の滑り板および第２の滑り板が固定板に対して上記直交する方向に摺動するのを許容するように、上記締結部材による締結力（締付力）を調整しておくことにより、当該直交する方向に移動する配管に上記サドルバンドを追従させて移動させることができる。つまり、上記固定板に設けられた長孔からなる第１のボルト挿通孔によって、上記ボルトが当該第１のボルト挿通孔に沿って配管の軸方向に直交する方向へ移動可能であるので、配管が熱膨張等に起因してその軸方向に直交する方向に押されて、上記サドルバンドに対して当該直交する方向へ所定の強さ以上の負荷が作用すると、上記サドルバンド、支持パッド、第１の滑り板および第２の滑り板を、上記ボルトを介して上記直交する方向へ同行移動させることができ、これにより、当該直交する方向に移動する配管に上記サドルバンドを追従させて移動させることができる。このため、上記配管の移動に伴ってサドルバンドが折れ曲がったり破損したりするのを防止することができる。

また、前記第１の滑り板は、前記支持パッドに添わせる第１の金属板と、この第１の金属板に接着されているとともに前記固定板の一方の面に添わせる第１の樹脂板とを有し、この第１の樹脂板は、充填材入りポリテトラフルオロエチレンにより形成されているのが好ましい。
この場合、固定板の一方の面に添わせる第１の樹脂板を、摩擦係数の小さいフッ素樹脂である充填材入りのポリテトラフルオロエチレンにより形成したので、第１の滑り板を固定板の一方の面に対してより円滑に摺動させることができる。

また、前記第２の滑り板は、前記ナットに添わせる第２の金属板と、この第２の金属板に接着されているとともに前記固定板の他方の面に添わせる第２の樹脂板とを有し、この第２の樹脂板は、充填材入りポリテトラフルオロエチレンにより形成されているのが好ましい。
この場合、固定板の他方の面に添わせる第２の樹脂板を、摩擦係数の小さいフッ素樹脂である充填材入りのポリテトラフルオロエチレンにより形成したので、第２の滑り板を固定板の他方の面に対してより円滑に摺動させることができる。

また、前記ナットは、ダブルナットであることが好ましい。この場合、ボルトおよびナットによる締結力を、第１の滑り板および第２の滑り板が摺動するのを許容した締結力に設定した状態から、上記締結力が緩むのをダブルナットによって防止することができる。

本発明の配管支持装置によれば、配管が熱膨張等に起因してその軸方向に直交する方向に押されて、サドルバンドに対して当該直交する方向へ所定の強さ以上の負荷が作用すると、サドルバンド、支持パッド、第１の滑り板および第２の滑り板を、ボルトを介して上記直交する方向へ同行移動させることができる。これにより、当該直交する方向に移動する配管にサドルバンドを追従させて移動させることができるため、配管の移動に伴ってサドルバンドが折れ曲がったり破損したりするのを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る配管支持装置を示す断面図である。 配管支持装置の支持パッドのみを示す平面図である。 配管支持装置の被滑り板部のみを示す平面図である。 配管支持装置の第１の滑り板のみを示す平面図である。 配管支持装置の第２の滑り板のみを示す平面図である。 従来の配管支持装置を示す平面図である。 図６のａ−ａ断面図である。

次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る配管支持装置を示す断面図である。この配管支持装置１は、例えば船舶で使用される配管Ｐを支持するものである。配管支持装置１は、平板状の支持パッド２と、支持パッド２の上方に配置されたＵ字状のサドルバンド３と、船体側に固定される固定板４と、固定板４の上面（一方の面）と支持パッド２との間に配置された第１の滑り板５と、固定板４の下面（他方の面）に接触させて配置された一対の第２の滑り板６と、支持パッド２、サドルバンド３、第１の滑り板５および第２の滑り板６を固定板４に締結する一対の締結部材７とによって構成されている。

図２は、支持パッド２のみを示す平面図である。図１および図２において、支持パッド２は、金属製のパッド本体２ａと、フッ素樹脂製の下滑り材２ｂとを有している。パッド本体２ａは、例えばＳＳ４００の圧延鋼材に亜鉛メッキを施して形成された帯板部材であり、その両端部に形成された一対の第４のボルト挿通孔２ａ１を有している。

下滑り材２ｂは、例えば充填材入りＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなる摩擦係数の小さいフッ素樹脂によって円板状に形成されており、パッド本体２ａの中央部に形成された取付孔２ａ２に嵌合して固定されている。また、下滑り材２ｂは、パッド本体２ａよりも肉厚に形成されており、その上面をパッド本体２ａの上面よりも上方に突出させて配管Ｐの外周面に接触させている。

図１において、サドルバンド３は、金属製のバンド本体３ａと、フッ素樹脂製の上滑り材３ｂとを有している。バンド本体３ａは、例えば熱間圧延軟鋼板（ＳＰＨＣ）に亜鉛メッキを施して形成された帯板部材であり、その長手方向中央部にはＵ字状の凹部３ａ１が形成されている。また、バンド本体３ａは、その長手方向両端部に形成された一対の第５のボルト挿通孔３ａ２を有している。

上滑り材３ｂは、例えば充填材入りＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなる摩擦係数の小さいフッ素樹脂によってシート状に形成されている。また、上滑り材３ｂは、上記凹部３ａ１の下面に接着されており、その下面を配管Ｐの外周面に接触させている。これにより、配管Ｐは、支持パッド２とサドルバンド３との間で挟持された状態で支持されている。その際、配管Ｐの外周面は、下滑り材２ｂと上滑り材３ｂとに接触しているため、支持パッド２およびサドルバンド３は、配管Ｐをその軸方向（図１の紙面垂直方向）に摺動可能に支持することができる。

下滑り材２ｂおよび上滑り材３ｂに含有される上記充填材としては、例えば導電性を有するカーボンが使用されている。このため、配管Ｐで発生する静電気を下滑り材２ｂおよび上滑り材３ｂから固定板４を介して船体側に逃がすことができる。したがって、配管Ｐに蓄積された静電気が放電することにより、配管Ｐ内を流れる揮発性の液体が引火するのを防止することがきる。また、上記カーボンは、下滑り材２ｂおよび上滑り材３ｂの耐摩耗性を向上するため、その粒径が０．０３〜５０μｍ（好ましくは０．０３〜２０μｍ）の範囲、およびＰＴＦＥに対する含有比率が１０〜３０％の範囲（好ましくは２５％）にそれぞれ設定されている。

固定板４は、船体側に固定される基板部４ａと、この基板部４ａの上面に溶接により固定された被滑り板部４ｂとを有している。図３は、被滑り板部４ｂのみを示す平面図である。図１および図３において、被滑り板部４ｂは、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）によって形成された金属性の帯板部材からなる。被滑り板部４ｂの上面は、面全体に研磨処理が施された被滑り面４ｂ１とされている。また、被滑り板部４ｂには、配管Ｐの軸方向に直交する方向（図１の左右方向）に延びる長孔からなる一対の上長孔４ｂ２が形成されている。

基板部４ａには、被滑り板部４ｂの上長孔４ｂ２の直下に、この上長孔４ｂ２と同一形状の長孔からなる下長孔４ａ２が形成されている（図１参照）。この下長孔４ａ２と上長孔４ｂ２とによって、第１のボルト挿通孔４ｃが構成されている。基板部４ａの下面４ａ１は、後述する第２の樹脂板６ｂを円滑に摺動させることができる程度に滑らかに形成されている。

図４は、第１の滑り板５のみを示す平面図である。図１および図４において、第１の滑り板５は、支持パッド２の下面に添わせた金属製の第１の金属板５ａと、固定板４の被滑り面４ｂ１に添わせたフッ素樹脂製の第１の樹脂板５ｂとを有している。また、第１の滑り板５には、第１の金属板５ａと第１の樹脂板５ｂを貫通する一対の第２のボルト挿通孔５ｃが形成されている。第１の金属板５ａは、例えばＳＳ４００の圧延鋼材に亜鉛メッキを施して形成された矩形状の板部材からなる。なお、第１の金属板５ａは正方形状の板部材であってもよい。

第１の樹脂板５ｂは、例えば充填材入りＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなる摩擦係数の小さいフッ素樹脂によって形成されている。また、第１の樹脂板５ｂは、第１の金属板５ａよりも若干小さく形成されており、その上面を化学エッチングにて表面処理することによって第１の金属板５ａの下面に接着されている。第１の樹脂板５ｂの下面は、固定板４の被滑り面４ｂ１に摺動可能に面接触する第１の滑り面５ｂ１とされている。第１の樹脂板５ｂの長手方向の長さＬ５（図４参照）は、図１に示すように、支持パッド２の長手方向の長さＬ２（図２参照）よりも長く形成されているとともに、被滑り板部４ｂの長手方向の長さＬ４（図３参照）よりも短く形成されている。

図５は、第２の滑り板６のみを示す平面図である。図１および図５において、第２の滑り板６は、後述する第１のナット９ａの上面に添わせた金属製の第２の金属板６ａと、固定板４の下面４ａ１に添わせたフッ素樹脂製の第２の樹脂板６ｂとを有している。また、第２の滑り板６には、第２の金属板６ａと第２の樹脂板６ｂを貫通する第３のボルト挿通孔６ｃが形成されている。なお、第２の滑り板６は、基板部４ａと後述する第１のナット９ａとの間に配置される座金としての役割を果たしている。

第２の金属板６ａは、例えばＳＳ４００の圧延鋼材により形成された例えば正方形状の平板部材である。
第２の樹脂板６ｂは、例えば充填材入りＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなる摩擦係数の小さいフッ素樹脂によって形成されている。第２の樹脂板６ｂは、第２の金属板６ａと同一形状の平板部材であり、配管Ｐの軸方向（図５の上下方向）の長さＬ６は、固定板４の第１のボルト挿通孔４ｃの上記軸方向の幅Ｌ４ｃ（図３参照）よりも長く形成されている。また、第２の樹脂板６ｂは、その下面を化学エッチングにて表面処理することによって第２の金属板６ａの上面に接着されている。第２の樹脂板６ｂの上面は、基板部４ａの下面４ａ１に摺動可能に面接触する第２の滑り面６ｂ１とされている。

第１の樹脂板５ｂおよび第２の樹脂板６ｂに含有される上記充填材としては、当該第１および第２の樹脂板５ｂ，６ｂを第１および第２の金属板５ａ，６ｂに容易に接着することができるように、例えば絶縁性を有するガラス繊維が使用されている。このガラス繊維は、下滑り材２ｂおよび上滑り材３ｂの耐摩耗性を向上するため、その繊維径が５〜２０μｍの範囲（好ましくは１０μｍ）、繊維長さが５０〜２００μｍの範囲、およびＰＴＦＥに対する含有比率が５〜３０％の範囲にそれぞれ設定されている。

図１において、締結部材７は、ボルト８と、このボルト８の先端側に螺合されるナット９とを有している。ボルト８の軸部８ａは、サドルバンド３の上方から座金１０を介して、サドルバンド３の第５のボルト挿通孔３ａ２、支持パッド２の第４のボルト挿通孔２ａ１、第１の滑り板５の第２のボルト挿通孔５ｃ、固定板４の第１のボルト挿通孔４ｃ、第２の滑り板６の第３のボルト挿通孔６ｃに順次挿通されている。上記第２〜第５のボルト挿通孔５ｃ，６ｃ，２ａ１，３ａ２は、それぞれボルト８の軸部８ａと僅かな隙間を有する円形のものである。

ナット９は、第１のナット９ａおよび第２のナット９ｂによりダブルナットとして構成されている。第１および第２のナット９ａ，９ｂは、上記挿通されたボルト８の軸部８ａの先端側に螺合され、サドルバンド３、支持パッド２、ならびに第１の滑り板５および第２の滑り板６を固定板４に締結している。その締結力（締付力）は、所定の締結力となるように調整した状態で保持されている。具体的には、サドルバンド３に対して配管Ｐの軸方向に直交する方向へ所定の強さ以上の負荷が作用した場合に、第１の滑り板５および第２の滑り板６が、固定板４に対して上記直交する方向に摺動するのを許容するように上記締結力が調整されている。これにより、サドルバンド３、支持パッド２、第１の滑り板５および第２の滑り板６を、固定板４に締結するとともに、配管Ｐの軸方向に直交する方向へ同行移動可能に一体化させることができる。

上記のように構成された本実施形態の配管支持装置によれば、締結部材７による締結力を所定の締結力に調整しておくことにより、サドルバンド３に対して配管Ｐの軸方向に直交する方向へ所定の強さ以上の負荷が作用した場合に、当該直交する方向に移動する配管Ｐにサドルバンド３を追従させて移動させることができる。つまり、固定板４に設けられた長孔からなる第１のボルト挿通孔４ｃによって、ボルト８が当該第１のボルト挿通孔４ｃに沿って配管Ｐの軸方向に直交する方向へ移動可能であるので、配管Ｐが熱膨張等に起因してその軸方向に直交する方向に押されて、サドルバンド３に対して当該直交する方向へ所定の強さ以上の負荷が作用すると、サドルバンド３、支持パッド２、第１の滑り板５および第２の滑り板６を、ボルト８を介して上記直交する方向へ同行移動させることができ、これにより、当該直交する方向に移動する配管Ｐにサドルバンド３を追従させて移動させることができる。このため、上記配管Ｐの移動に伴ってサドルバンド３が折れ曲がったり破損したりするのを防止することができる。

また、固定板４の被滑り面４ｂ１に添わせた第１の樹脂板５ｂを、摩擦係数の小さいフッ素樹脂である充填材入りのＰＴＦＥにより形成したので、第１の樹脂板５ｂを被滑り面４に対してより円滑に摺動させることができる。
また、固定板４の下面４ａ１に添わせた第２の樹脂板６ｂを、摩擦係数の小さいフッ素樹脂である充填材入りのＰＴＦＥにより形成したので、第２の樹脂板６ｂを上記下面４ａ１に対してより円滑に摺動させることができる。

また、ナット９を第１のナット９ａおよび第２のナット９ｂによりダブルナットとして構成したので、ボルト８とナット９とによる締結力を、第１の滑り板５および第２の滑り板６が摺動するのを許容した締結力に設定した状態から、上記締結力が緩むのをダブルナットによって防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば第１の滑り板５は、被滑り板部４ｂに接触しているが、基板部４ａの上面が滑らかに形成されている場合は、当該上面に直接接触させるようにしてもよい。この場合は、被滑り板部４ｂが不要になるため、コスト安価となる。また、第２の滑り板６を、基板部４ａの下面４ａ１に直接接触させているが、当該下面４ａ１が滑らかに形成されていない場合は、第１の滑り板５と同様に、第２の滑り板６と上記下面４ａ１との間に被滑り板部を介在させてもよい。

第１の樹脂板５ｂおよび第２の樹脂板６ｂに含有される充填材は、ガラス繊維に代えて、カーボンを使用していもよい。また、ボルト８は、固定板４の上方から下方に向けて挿通されているが、固定板４の下方から上方に向けて挿通されていてもよい。さらに、本発明の配管支持装置１は、船舶のほか、プラントなどで使用される配管にも好適に適用することができる。

１ 配管支持装置
２ 支持パッド
２ａ１ 第４のボルト挿通孔
３ サドルバンド
３ａ２ 第５のボルト挿通孔
４ 固定板
４ｃ 第１のボルト挿通孔
５ 第１の滑り板
５ａ 第１の金属板
５ｂ 第１の樹脂板
５ｃ 第２のボルト挿通孔
６ 第２の滑り板
６ａ 第２の金属板
６ｂ 第２の樹脂板
６ｃ 第３のボルト挿通孔
７ 締結部材
８ ボルト
９ ナット
Ｐ 配管

Claims (4)

1. 支持パッドとサドルバンドとの間で配管を挟持し、前記支持パッドとサドルバンドとを所定部に取り付けることにより前記配管を支持する配管支持装置であって、
   前記配管の軸方向に直交する方向に延びる長孔からなる第１のボルト挿通孔を有する前記所定部としての固定板と、
   前記固定板の一方の面と前記支持パッドとの間に配置され、第２のボルト挿通孔を有するとともに当該固定板に対して摺動可能な第１の滑り板と、
   前記固定板の他方の面に接触させて配置され、第３のボルト挿通孔を有するとともに当該固定板に対して摺動可能な第２の滑り板と、
   前記支持パッドおよびサドルバンドにそれぞれ形成された第４のボルト挿通孔および第５のボルト挿通孔、ならびに前記第１〜第３のボルト挿通孔を挿通させるボルトと、前記ボルトの先端側に螺合されるナットとを有し、前記サドルバンド、支持パッド、第１の滑り板および第２の滑り板を、前記固定板に締結するとともに、当該サドルバンド、支持パッド、第１の滑り板および第２の滑り板を、配管の軸方向に直交する方向へ同行移動可能に一体化させる締結部材と、を備えていることを特徴とする配管支持装置。
2. 前記第１の滑り板は、前記支持パッドに添わせる第１の金属板と、この第１の金属板に接着されているとともに前記固定板の一方の面に添わせる第１の樹脂板とを有し、この第１の樹脂板は、充填材入りポリテトラフルオロエチレンにより形成されている請求項１に記載の配管支持装置。
3. 前記第２の滑り板は、前記ナットに添わせる第２の金属板と、この第２の金属板に接着されているとともに前記固定板の他方の面に添わせる第２の樹脂板とを有し、この第２の樹脂板は、充填材入りポリテトラフルオロエチレンにより形成されている請求項１または２に記載の配管支持装置。
4. 前記ナットが、ダブルナットである請求項１〜３のいずれか１項に記載の配管支持装置。

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