JPH04244501A - 非溶接付属具としての管支持体ラグ鋳物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボイラー管支持体に関
するものであり、特には管と支持体との間での異種金属
の溶接の必要なく隣り合う管を互いに支持するための支
持体ラグ鋳物を使用する管支持装置に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】隣り合うボイラー管の間で構造負荷を支
持また伝達するのに支持体ラグ鋳物が使用されることが
多い。ボイラー管用の伝統的な支持体ラグ鋳物の代表的
な取付け状態が図１〜図５に示されている。これは、管
に支持体ラグ鋳物（一つの管に雄型ラグ鋳物そしてその
隣の管に雌型ラグ鋳物）を溶接し、それらを隣り合う雄
雌同志係合させることと関与する。ラグ（ｌｕｇ　）と
は管相互の支持・連結用の出っ張りを云い、通常鋳物製
とされる。ボイラー運転中、管を通しての流れは一般に
管金属温度を５６６℃乃至もう少し低い温度に維持する
。しかしながら、管を支持するために管に溶接された支
持体ラグ鋳物はこの流れによる冷却を制約され従っても
っと高い温度下に置かれる。従って、低クロム含有フェ
ライト系材料から製造された支持体ラグ鋳物は、クリー
プ損傷及び酸化を受けやすい。もっと高いクロムを含有
するフェライト系ステンレス鋼鋳物は、それらが呈する
溶接上の困難さにより使用されない。この昇温環境にお
いて支持体ラグ鋳物のクリープ或いは酸化を回避しまた
最小限にするためには、フェライト系よりむしろオース
テナイト系鋳物が、その改善された耐クリープ及び酸化
特性により一般的に使用されている。他方、ボイラー管
はフェライト系材料から製造されている。

【０００３】図５は、全体を６で示されるラグ鋳物組立
体により互いに係合される２本の隣り合うフェライト系
材料製の管２及び４の側面図である。図１〜４に明示さ
れるように、雄型ラグ鋳物７は管２の側面に溶接されそ
して雌型ラグ鋳物８は管４の側面に溶接される。組み立
てに際して、雄型ラグ鋳物７から上方に突出する一体の
タブは雌型ラグ鋳物８の下側に係入され、その結果管４
は管２により支持される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】オーステナイト系支持
体ラグ鋳物の使用は、耐クリープ及び酸化性質の面から
は魅力的であるが、当該鋳物とフェライト系材料製の管
との間で異種金属の溶接を必要とする。或る種のボイラ
ー用途において、この異種溶接付設部は破損し、また幾
つかの場合には管の壁貫通破壊の源となった。

【０００５】支持体ラグ鋳物の大半の設計者による、こ
れら破損を排除せんとする試みは、異種金属溶接部と関
連する溶接材料及び方法の変更或いは改善に専ら向けら
れてきた。異種金属溶接部を完全に排除することに向け
ての有用な研究は存在しなかった。

【０００６】オーステナイト系材料製の管を使用するこ
とにより異種金属溶接部は排除されよう。しかし、この
方策は、オーステナイト系材料製の管の製作コストの付
加によりほとんど考慮の対象とならなかった。考慮され
た異種溶接支持体ラグ鋳物と関連する破損を排除するた
めの別法は、支持体ラグ鋳物を排除しそしてボイラー管
を上方から支持することである。しかし、この代替案も
、ボイラースペースの制約、ボイラーの設計変更の必要
性及び関連するコストにより魅力的ではなかった。

【０００７】本発明の課題は、フェライト系材料製のボ
イラー管を支持しまた負荷を伝達するために、それとは
別の材料製の、特にはオーステナイト系材料製の支持体
ラグ鋳物を異種金属間溶接部を生じない態様で管に装着
した管支持装置を開発することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題に対し、本発明
は、フェライト系材料製の管にオーステナイト系支持体
ラグ鋳物を溶接することに替える方法として、本発明は
、管周囲に沿って滑りはめることができそして軸線方向
に移動しうる新たなリング形態の支持体ラグ鋳物設計を
提供する。本発明の一具体例は、同じ一つの部品に雄及
び雌形態のラグ両方を組み込んだ非溶接付属具としての
支持体ラグ鋳物を使用する。ラグの内径と管の外径との
間の間隙が支持体ラグ鋳物を管に取付けそして所望に応
じて軸線方向に位置決めすることを可能とする。管負荷
を支持しそして負荷を伝達するために適正位置にラグ鋳
物を固定するためには、フェライト系材料製の管上の支
持体ラグ鋳物の上或いは下でのフェライト系溶接肉盛が
剪断ラグとして作用することを必要とする。別法として
、フェライト系材料のブロックが管に必要に応じて鋳物
の上下いずれかで溶接される。

【０００９】本発明の別の具体例において、別個の雄及
び雌部品が、フェライト系材料製の管には溶接されるこ
となく、互いに溶接される。これら部品はまた管に溶接
されるフェライト系材料製の止めにより管にその位置を
固定される。

【００１０】斯くして、本発明は、ボイラーにおける隣
り合うフェライト系材料製の管を支持するための装置を
提供するものであり、本支持装置は、第１管に或る軸線
方向位置において半径方向に固定されるオーステナイト
系材料製の非溶接雄型懸吊手段と、前記第１管に隣り合
う第２管に或る軸線方向位置において半径方向に固定さ
れそして前記雄型懸吊手段と係合して第１及び第２管の
間で軸線方向負荷を伝達するオーステナイト系材料製の
非溶接雌型懸吊手段と、前記懸吊手段の各々をそれぞれ
の管に軸線方向に固定するために該懸吊手段の軸線方向
端の一方に隣り合って各管に固定される少なくとも一つ
のフェライト系材料製の止めとを備えている。

【００１１】本発明はまた、フェライト系材料製の管に
フェライト系材料製の止めをフェライト系材料同志の溶
接により固定し、オーステナイト系材料製のリング部片
の形態で雄型及び雌型懸吊手段の各々を用意してそれら
を各管周囲に沿って互いにオーステナイト系材料同志溶
接することを特徴とする構成をも提供する。その場合に
、オーステナイト系材料製のリング部片はフェライト系
材料製の管に溶接されることはない。

【００１２】

【作用】本発明は、支持体ラグ鋳物を全体としてリング
状とすることにより、オーステナイト系材料製の支持体
ラグ鋳物とフェライト系材料製の管との間に異種材料溶
接部を生じることなく、支持体ラグ鋳物を管の所定の軸
線方向位置において管周囲に配設・固定する。こうして
、負荷を支持或いは伝達するのに使用される非溶接方式
での付属物としての支持体ラグ鋳物が得られる。

【００１３】

【実施例】本発明は、基本的には、第１管に所定の軸線
方向位置において半径方向に固定される非溶接雄型懸吊
手段と、第１管に隣り合う第２管に所定の軸線方向位置
において半径方向に固定されそして前記雄型懸吊手段と
係合して第１及び第２管の間で軸線方向負荷を伝達する
非溶接雌型懸吊手段を含む。本発明は好ましくは、第１
管に半径方向に固定される第２の非溶接雌型懸吊手段と
、第２管に半径方向に固定される第２の非溶接雄型懸吊
手段とを更に含む。こうして、第１及び第２の管それぞ
れに雄型及び雌型懸吊手段が装備される。後者の態様に
ついて具体的に説明する。

【００１４】図６〜図１２を参照すると、本発明の懸吊
手段としての支持体ラグ鋳物は、隣り合う、好ましくは
フェライト系の材料製のボイラー管の間に軸線方向負荷
を伝達するために雄型及び雌型部品両方を組み込んだ実
質上リング状形態を有するものとして示される。

【００１５】図７の左に示すように雄型ラグ１２及び雌
型ラグ１４を同じ一つのリング１０に設けることもでき
るが、図７の右側に全体を２０として示すラグ鋳物は、
雄型ラグ２４を担持する下方リング２２と雌型ラグ２８
を担持する上方リング２６とから構成される。これらは
、図７に示すように一方を他方に軸線方向に隣接して位
置付けることができるし、或いは管の長さに沿って互い
に離間することもできる。但し、後者は、隣り合う管で
のそれぞれの合致する雄型及び雌型ラグの再配置付けを
必要とする。

【００１６】上述したように、図７の右側のラグ鋳物及
びその断面を示す図８に示されるように、本発明のラグ
鋳物の一具体例は、上下リング状部材２６、２２から構
成され、これらはリングの直径方向の一方側における軸
線方向下端部における雄型ラグ２４及びリングの前記と
は反対の直径方向側における軸線方向上端部における雌
型ラグ２８をそれぞれ具備している。雌型ラグ２８はそ
こを軸線方向に貫通して伸延するスロット状の凹所を有
しそして隣り合う管における雄型ラグの軸線方向に伸延
するフック状突起を受容する。

【００１７】本発明のリング及びラグは好適には、管自
体のフェライト系組成とは異なった耐熱性及び耐食性オ
ーステナイト系合金から作製される。

【００１８】リング形態の支持体ラグ鋳物は各鋳物をそ
れぞれの管に溶接以外の方法で半径方向に固定するが、
各鋳物の軸線方向固定もまた必要とされる。これは、各
鋳物の軸線方向上端の上に例えば３０で示すフェライト
系溶接肉盛部により達成される。これは、管と同じ材料
から形成される軸線方向の止めを形成し従って異種材料
を溶接する問題を回避する。

【００１９】支持体ラグ鋳物の幾つか、例えば鋳物２０
はまた、フェライト系材料製の管に溶接されるフェライ
ト系材料製の部片３２の形態の第２の止めを含んでいる
。

【００２０】図６に示されるように、吊り部材３４が第
１の管に連結されそして第１管は垂直軸線方向負荷を次
の隣り合う管に伝達し、これが次々と伝達される。もし
上向き軸線方向力のみが伝達されるのなら、一般に上方
止めのみがあればよい。第１ラグ鋳物２０はこれら上向
きの力を軸線方向下向きの態様でも支持しなければなら
ないので、第２の止めもまた必要とされる。

【００２１】図６〜図８の具体例において閉リング１０
（２２、２６）を使用することにより、本発明のラグ鋳
物は管に鋳物を半径方向に係合するために管の端から滑
りはめねばならない。

【００２２】図９及び図１０の具体例は、相互組合せ式
の鋳物支持体リングの形態での非溶接付属具としての支
持体ラグ鋳物４０から成る本発明の別の具体例を示す。 更には、図１１及び１２の具体例は、支持体ラグ鋳物５
２が２つの部材として作製されそして２つの部材が管周
囲への適正な位置決め後溶接により接合されることを除
いて、実質上同じ支持体ラグ鋳物設計である。図１２は
また、支持体ラグ鋳物の上下に配置される剪断ラグ６２
、６４を示している。これらを組み付けるに際して、必
要とされる溶接部のいずれも異種金属溶接部ではなく、
従って異種金属溶接部に代表的な様式での破損が生じる
ことは予想されない。

【００２３】図９及び図１０の具体例に戻ると、支持体
ラグ鋳物４０は、単一部品でありうるし或いは雄型ラグ
４４を担持する部材４２と雄型ラグを受容する凹所５０
を備える雌型ラグ４８を担持する部材４６との別々の部
材により形成されうる。

【００２４】図１１及び図１２の具体例においては、支
持体ラグ鋳物５２は、垂直接合部５８に沿ってオーステ
ナイト材料同志の溶接により連結される鋳物としてのリ
ング半部分５４及び５６から成る。リング半部分５４は
雄ラグ５５を担持し、他方リング半部分５６は凹所５７
を有する雌ラグ６０を担持する。

【００２５】下方止め６２は、管と同じ材料或いは適当
なフェライト系合金材料から作製されそして管に鋳物５
２の下端において溶接され、他方同様の止め６４は鋳物
５２の上端において管に溶接される。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、オーステナイト系材料製の支
持体ラグ鋳物とフェライト系材料製の管との間に異種材
料溶接部を生じることなく、管の軸線方向に位置付ける
ことが出来そして負荷を支持或いは伝達するのに使用さ
れる非溶接方式での付属物としての支持体ラグ鋳物を提
供する。これは、そうした管支持技術分野でこれまで遭
遇した問題の根源を排除する点で望ましいものである。 本発明は、同じ一つの部品中に雄型及び雌型ラグ鋳物両
方を組み込むことにより２つではなく、一つの鋳物を使
用することを可能ならしめる。同じ一つの部品中に雄型
及び雌型ラグ鋳物両方を一緒に組み込むことにより、雄
型鋳物側と雌型鋳物側との一層良好な面内整合を与える
。この支持体ラグ鋳物設計は、新しい設備において有用
であるのみならず、既存の設備を改修するのにも応用す
ることができ、時間を節約しうる。最後に、非常に重要
なことに、溶接関連コストが格段に少なくて済む。

【００２７】本発明の特定の具体例について説明したが
、本発明の範囲から逸脱することなく多くの改変をなし
うることを銘記されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボイラー管に固定される従来からの雄型ラグ鋳
物の上面図である。

【図２】第１図の構造の側面図である。

【図３】ボイラー管に固定される従来からの雌型ラグ鋳
物の上面図である。

【図４】第１図の構造の側面図である。

【図５】隣り合う管の間での軸線方向荷重の伝達のため
に従来からの雄型及び雌型ラグ鋳物を互いに係合した状
態の側面図である。

【図６】本発明に従いボイラーにおける隣り合う管を支
持するための構成を示す側面図である。

【図７】第６図の要部の拡大図である。

【図８】図６及び図７の具体例で使用するリング状組合
せ式雄型及び雌型ラグ鋳物の上面図である。

【図９】本発明の第２具体例に従う組合せ式ラグ鋳物の
上面図である。

【図１０】図９の構造の側面図である。

【図１１】本発明の第３具体例の図９に同様の上面図で
ある。

【図１２】ボイラー管に取付け固定した状態での図１１
の側面図である。

【符号の説明】

１０　　リング １２　　雄型ラグ １４　　雌型ラグ ２０　　リング ２２　　下方リング ２４　　雄型ラグ ２６　　上方リング ２８　　雌型ラグ ３０　　止め ３２　　止め ３４　　吊り部材 ４０　　支持体ラグ鋳物 ４２　　部材 ４４　　雄型ラグ ４６　　部材 ４８　　雌型ラグ ５０　　凹所 ５２　　支持体ラグ鋳物 ５４　　リング半部分 ５６　　リング半部分 ５５　　雄ラグ ５７　　凹所 ６０　　雌ラグ ６２　　止め ６４　　止め

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ボイラーにおける隣り合う管を支持す
   るための管支持装置にして、第１管に或る軸線方向位置
   において半径方向に固定される非溶接雄型懸吊手段と、
   前記第１管に隣り合う第２管に或る軸線方向位置におい
   て半径方向に固定されそして前記雄型懸吊手段と係合し
   て第１及び第２管の間で軸線方向負荷を伝達する非溶接
   雌型懸吊手段と、前記懸吊手段の各々をそれぞれの管に
   軸線方向に固定するために該懸吊手段の軸線方向端の一
   方に隣り合って各管に固定される少なくとも一つの止め
   とを備える管支持装置。
2. 【請求項２】　　第１管に半径方向に固定される第２の
   雌型非溶接型懸吊手段と、第２管に半径方向に固定され
   る第２の雄型非溶接型懸吊手段とを更に含む請求項１の
   管支持装置。
3. 【請求項３】　　各管における雄型及び雌型懸吊手段が
   雄型ラグ及び雌型ラグ並びに管周囲に係合しそして前記
   雄型ラグ及び雌型ラグに固定される少なくとも一つのリ
   ングから構成される請求項２の管支持装置。
4. 【請求項４】　　それぞれの管において雄型及び雌型ラ
   グの各々に連結される別々のリングを含む請求項３の管
   支持装置。
5. 【請求項５】　　それぞれの管において雄型及び雌型ラ
   グ両方に連結される単一のリングを含む請求項３の管支
   持装置。
6. 【請求項６】　　リング、雄型ラグ及び雌型ラグがすべ
   てオーステナイト材料の単一部品として形成される請求
   項３の管支持装置。
7. 【請求項７】　　リングが雄型ラグに連結される第１リ
   ング半部分と雌型ラグに連結される第２リング半部分と
   から構成され、該第１及び第２リング半部分並びにラグ
   がフェライト系管材料とは異なった材料から作成され、
   該第１及び第２リング半部分が管周囲に互いに溶接され
   る請求項３の管支持装置。
8. 【請求項８】　　雌型ラグが雄型ラグを受容する形状の
   凹所を含んでいる請求項３の管支持装置。
9. 【請求項９】　　雄型及び雌型懸吊手段が各々オーステ
   ナイト系材料からなる請求項１の管支持装置。
10. 【請求項１０】　　各管における雄型及び雌型懸吊手段
    が雄型ラグ及び雌型ラグ並びに管周囲に係合する前記雄
    型ラグ及び雌型ラグに固定される少なくとも一つのリン
    グから構成される請求項９の管支持装置。
11. 【請求項１１】　　各管に対するリング、雄型ラグ及び
    雌型ラグがすべてオーステナイト材料の単一部品として
    鋳造される請求項１０の管支持装置。
12. 【請求項１２】　　リング、雄型ラグ及び雌型ラグがす
    べて耐クリープ及び耐酸化性材料の単一部品として形成
    される請求項３の管支持装置。
13. 【請求項１３】　　雄型及び雌型懸吊手段が各々耐クリ
    ープ及び耐酸化性材料からなる請求項１の管支持装置。
14. 【請求項１４】　　各管に対するリング、雄型ラグ及び
    雌型ラグがすべて耐クリープ及び耐酸化性材料の単一部
    品として鋳造される請求項１０の管支持装置。
15. 【請求項１５】　　管がフェライト系材料から成る請求
    項１の管支持装置。