JPH04272593A - 配管接続構造 - Google Patents
配管接続構造Info
- Publication number
- JPH04272593A JPH04272593A JP3391391A JP3391391A JPH04272593A JP H04272593 A JPH04272593 A JP H04272593A JP 3391391 A JP3391391 A JP 3391391A JP 3391391 A JP3391391 A JP 3391391A JP H04272593 A JPH04272593 A JP H04272593A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liner
- pipe
- connecting pipes
- shape memory
- sealing material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は形状記憶合金製管継手を
使用したコンポジットタイプの配管接続構造に関する。
使用したコンポジットタイプの配管接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から形状記憶合金製管継手を使用し
た配管接続構造は例えば特開昭６１−１１２８８４号公
報に記載されているように幾つか開示されている。すな
わち、形状記憶合金製管継手（以下、管継手と記す）内
に接続すべき対向する一対の配管（以下、接続配管と記
す）を両側から挿入し、加熱ないしは冷却などの熱処理
を施して管継手の内径を縮小させて接続配管を接続する
構造が知られている。また、図３に示したように管継手
１と接続配管２，２′との間にライナ３を挿入したコン
ポジットタイプの構造が知られている。図３に示したコ
ンポジットタイプの構造の断面を図４に示す。このコン
ポジットタイプの構造は接続配管２，２′の外面に圧力
シール部４としての突起が形成されたライナ３を被せ、
ライナ３の外側に熱処理によって形状が変化する管継手
１を被せたものである。通常、このライナ３は異種金属
による接触腐食を避ける目的で接続配管２，２′と同種
類の金属材料を使用している。管継手１を加熱または冷
却すると管径が縮小し接続配管２，２′と密接し、接続
配管２，２′を接続することができる。この管継手１に
はＮｉ−Ｔｉ系またはＣｕ−Ｚｎ−Ａｌ系の合金が使用
されることが多い。
た配管接続構造は例えば特開昭６１−１１２８８４号公
報に記載されているように幾つか開示されている。すな
わち、形状記憶合金製管継手（以下、管継手と記す）内
に接続すべき対向する一対の配管（以下、接続配管と記
す）を両側から挿入し、加熱ないしは冷却などの熱処理
を施して管継手の内径を縮小させて接続配管を接続する
構造が知られている。また、図３に示したように管継手
１と接続配管２，２′との間にライナ３を挿入したコン
ポジットタイプの構造が知られている。図３に示したコ
ンポジットタイプの構造の断面を図４に示す。このコン
ポジットタイプの構造は接続配管２，２′の外面に圧力
シール部４としての突起が形成されたライナ３を被せ、
ライナ３の外側に熱処理によって形状が変化する管継手
１を被せたものである。通常、このライナ３は異種金属
による接触腐食を避ける目的で接続配管２，２′と同種
類の金属材料を使用している。管継手１を加熱または冷
却すると管径が縮小し接続配管２，２′と密接し、接続
配管２，２′を接続することができる。この管継手１に
はＮｉ−Ｔｉ系またはＣｕ−Ｚｎ−Ａｌ系の合金が使用
されることが多い。
【０００３】また、管継手１に使用する形状記憶合金と
しては温度を下げるよりもむしろ温度を上げることによ
り管径を縮小して配管を接続するタイプが多い。このタ
イプの形状記憶合金の温度と歪との関係を図５に示す。 一般に使用される形状記憶合金としては室温（ＲＴ）よ
りも高い温度で歪が減少（管径が縮小）する加熱収縮型
（図中の破線）と、室温よりも低い温度で歪が減少する
低温収縮型（図中の実線）とがある。いずれの場合でも
、低温で与えた大きな歪は温度が低温（図中の左上、加
熱収縮型ではＡｓ）から高温へと上がると、ある温度か
ら歪が減少して（加熱収縮型ではＡｐになる）管径が縮
小するが、逆に温度を多少下げても歪が増加しない（加
熱収縮型ではＡｆまで温度歪が増加しない、温度ヒステ
リシスがある）ことを利用したものである。
しては温度を下げるよりもむしろ温度を上げることによ
り管径を縮小して配管を接続するタイプが多い。このタ
イプの形状記憶合金の温度と歪との関係を図５に示す。 一般に使用される形状記憶合金としては室温（ＲＴ）よ
りも高い温度で歪が減少（管径が縮小）する加熱収縮型
（図中の破線）と、室温よりも低い温度で歪が減少する
低温収縮型（図中の実線）とがある。いずれの場合でも
、低温で与えた大きな歪は温度が低温（図中の左上、加
熱収縮型ではＡｓ）から高温へと上がると、ある温度か
ら歪が減少して（加熱収縮型ではＡｐになる）管径が縮
小するが、逆に温度を多少下げても歪が増加しない（加
熱収縮型ではＡｆまで温度歪が増加しない、温度ヒステ
リシスがある）ことを利用したものである。
【０００４】このような形状記憶合金の歪特性を利用し
て配管の接続が行われている。この形状記憶合金を利用
した配管の接続は施工が短時間にできるため、例えば、
原子力発電所のように作業時間の制約が厳しい場所、あ
るいは配管同士が近接しているために溶接が難しい場所
などでの使用に適しており、更に、そのシール特性が優
れていることなどから、今後その利用範囲が拡大すると
言われている。
て配管の接続が行われている。この形状記憶合金を利用
した配管の接続は施工が短時間にできるため、例えば、
原子力発電所のように作業時間の制約が厳しい場所、あ
るいは配管同士が近接しているために溶接が難しい場所
などでの使用に適しており、更に、そのシール特性が優
れていることなどから、今後その利用範囲が拡大すると
言われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
配管接続構造は、接続配管２，２′と管継手１との間、
または接続配管２，２′とライナ３との間あるいは接続
配管２，２′同士の両端面間などに隙間５が生じる。特
にコンポジットタイプでは接続配管２，２′とライナ３
との間に ０．１ｍｍ〜 ０．２ｍｍ程度の長い隙間５
が生じることが多い。この場合、接続配管２，２′内を
移送する液体の種類によってはその隙間５の部分で隙間
腐食が発生し、圧力シール部４の部分が腐食するとリー
クを生じる課題がある。このようなリークは使用環境、
例えば原子力発電施設などでは重要な問題となっている
。この対策、すなわち長時間の使用に対しても圧力シー
ルの健全性が保たれる形状記憶合金製管継手を用いた配
管接続構造の開発が強く望まれている。本発明は、上記
課題を解決するためになされたもので、長時間使用して
も圧力シール部の健全性を保つことができる配管接続構
造を提供することにある。 ［発明の構成］
配管接続構造は、接続配管２，２′と管継手１との間、
または接続配管２，２′とライナ３との間あるいは接続
配管２，２′同士の両端面間などに隙間５が生じる。特
にコンポジットタイプでは接続配管２，２′とライナ３
との間に ０．１ｍｍ〜 ０．２ｍｍ程度の長い隙間５
が生じることが多い。この場合、接続配管２，２′内を
移送する液体の種類によってはその隙間５の部分で隙間
腐食が発生し、圧力シール部４の部分が腐食するとリー
クを生じる課題がある。このようなリークは使用環境、
例えば原子力発電施設などでは重要な問題となっている
。この対策、すなわち長時間の使用に対しても圧力シー
ルの健全性が保たれる形状記憶合金製管継手を用いた配
管接続構造の開発が強く望まれている。本発明は、上記
課題を解決するためになされたもので、長時間使用して
も圧力シール部の健全性を保つことができる配管接続構
造を提供することにある。 ［発明の構成］
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、筒状形状記憶
合金製管継手と、この管継手内に挿入された筒状金属製
ライナと、このライナ内に挿入された対向する一対の接
続配管と、前記ライナ内に形成された圧力シール部から
前記接続配管の先端部まで生じる隙間に満たされたシー
ル材とからなることを特徴とする。
合金製管継手と、この管継手内に挿入された筒状金属製
ライナと、このライナ内に挿入された対向する一対の接
続配管と、前記ライナ内に形成された圧力シール部から
前記接続配管の先端部まで生じる隙間に満たされたシー
ル材とからなることを特徴とする。
【０００７】
【作用】隙間腐食は腐食性液体が隙間に浸入し、その隙
間内の溶液に溶けた酸素量、つまり溶存酸素が低下する
ため、金属の耐食性が低下することが主な原因である。 この隙間腐食はそれが発生し易い条件があり、特に形状
に対しては、形状記憶合金を使用した管継手は腐食を起
こし易い隙間（ ０．１ｍｍ〜 ０．２ｍｍ程度の隙間
）が形成される。
間内の溶液に溶けた酸素量、つまり溶存酸素が低下する
ため、金属の耐食性が低下することが主な原因である。 この隙間腐食はそれが発生し易い条件があり、特に形状
に対しては、形状記憶合金を使用した管継手は腐食を起
こし易い隙間（ ０．１ｍｍ〜 ０．２ｍｍ程度の隙間
）が形成される。
【０００８】通常、隙間が０．０３ｍｍ以下になると、
隙間腐食の発生は極端に減少する。従って、管継手の隙
間にシール材を満たし、その隙間を狭くすることにより
隙間腐食を防止できる。また、そのシール材に撥水性の
シーラントを使用することで、隙間更にはそのシール材
の両端近傍に形成された圧力シール部への水の浸入を防
止することができ、隙間腐食によるリークを防止するこ
とができる。
隙間腐食の発生は極端に減少する。従って、管継手の隙
間にシール材を満たし、その隙間を狭くすることにより
隙間腐食を防止できる。また、そのシール材に撥水性の
シーラントを使用することで、隙間更にはそのシール材
の両端近傍に形成された圧力シール部への水の浸入を防
止することができ、隙間腐食によるリークを防止するこ
とができる。
【０００９】
【実施例】図１および図２を参照しながら本発明に係る
配管接続構造の一実施例を説明する。なお、図２は図１
における配管接続構造を組立てる前の状態を分かり易く
説明するため部分的に誇張して示している。
配管接続構造の一実施例を説明する。なお、図２は図１
における配管接続構造を組立てる前の状態を分かり易く
説明するため部分的に誇張して示している。
【００１０】図１および図２において、符号１は形状記
憶合金製管継手で、この管継手１内に筒状金属製ライナ
３が挿入されている。このライナ３内に接続配管２，２
′がライナ３の両端から挿入されるが、ライナ３と接続
配管２，２′との間にシール材６が介挿されている。 ライナ３の内面にはその両端近傍に突起状の圧力シール
部４が形成されている。シール材６は厚さが約０．１５
ｍｍの撥水性シリコンゴムである。管継手１を加熱して
接続配管２，２′を締付けることによって圧力シール部
４から接続配管２，２′の先端部に形成される隙間５に
シール材６が満たされるだけでなく、接続配管２，２′
間まで進入して満たしはみ出し部７となって隙間５を完
全にシールしている。
憶合金製管継手で、この管継手１内に筒状金属製ライナ
３が挿入されている。このライナ３内に接続配管２，２
′がライナ３の両端から挿入されるが、ライナ３と接続
配管２，２′との間にシール材６が介挿されている。 ライナ３の内面にはその両端近傍に突起状の圧力シール
部４が形成されている。シール材６は厚さが約０．１５
ｍｍの撥水性シリコンゴムである。管継手１を加熱して
接続配管２，２′を締付けることによって圧力シール部
４から接続配管２，２′の先端部に形成される隙間５に
シール材６が満たされるだけでなく、接続配管２，２′
間まで進入して満たしはみ出し部７となって隙間５を完
全にシールしている。
【００１１】すなわち、図２に示す配管接続構造を組立
てる前の段階ではシール材６とライナ３との間、または
シール材６と接続配管２，２′との間には大きな隙間５
がある。この図２のように配置した管継手１を １００
℃以上に加熱すると、管継手１は縮径して図１に示した
ように接続配管２，２′を締付けた後の状態となり、ラ
イナ３と接続配管２，２′との間はシール材６で完全に
満たされ、シール材６がライナ３および接続配管２，２
′と密着する。また、余分のシール材６は両側配管の隙
間に進入するため、シール性が不完全となることはない
。しかして、本実施例の配管接続構造によれば、従来例
のように接続配管同士の両端から腐食性溶液がリークし
て隙間５にその溶液が浸入することを阻止できる。
てる前の段階ではシール材６とライナ３との間、または
シール材６と接続配管２，２′との間には大きな隙間５
がある。この図２のように配置した管継手１を １００
℃以上に加熱すると、管継手１は縮径して図１に示した
ように接続配管２，２′を締付けた後の状態となり、ラ
イナ３と接続配管２，２′との間はシール材６で完全に
満たされ、シール材６がライナ３および接続配管２，２
′と密着する。また、余分のシール材６は両側配管の隙
間に進入するため、シール性が不完全となることはない
。しかして、本実施例の配管接続構造によれば、従来例
のように接続配管同士の両端から腐食性溶液がリークし
て隙間５にその溶液が浸入することを阻止できる。
【００１２】次に本発明と従来の配管接続構造について
、配管内に腐食性溶液を流した場合の腐食状態を試験し
、その試験結果を表１に示す。試験はそれぞれ３個ずつ
の管継手について試験した。表１から明らかなように従
来例は、試験開始後 １２０時間目で１個が隙間腐食で
リークし、残りの２つも約 ３００時間でリークした。 これに対し、本発明では３０００時間経過しても１個も
リークが発生せず、本発明の優位性が検証された。
、配管内に腐食性溶液を流した場合の腐食状態を試験し
、その試験結果を表１に示す。試験はそれぞれ３個ずつ
の管継手について試験した。表１から明らかなように従
来例は、試験開始後 １２０時間目で１個が隙間腐食で
リークし、残りの２つも約 ３００時間でリークした。 これに対し、本発明では３０００時間経過しても１個も
リークが発生せず、本発明の優位性が検証された。
【００１３】
【表１】
【００１４】以上の例は腐食性が強い環境での試験結果
であるが、同様の現象は高温純水である原子炉炉水環境
でも認められている。従来例では１０００時間程度でリ
ークするものがあった。これに対して本発明では３００
０時間でもリークがまったく認められなかった。なお、
本試験では高温純水用の管継手のシール材にはフッ素系
ゴムを使用した。本発明におけるシール材としては撥水
性のものが適しているが、硬化時に体積収縮の起こらな
いものであれば熱硬化型の樹脂なども使用可能である。
であるが、同様の現象は高温純水である原子炉炉水環境
でも認められている。従来例では１０００時間程度でリ
ークするものがあった。これに対して本発明では３００
０時間でもリークがまったく認められなかった。なお、
本試験では高温純水用の管継手のシール材にはフッ素系
ゴムを使用した。本発明におけるシール材としては撥水
性のものが適しているが、硬化時に体積収縮の起こらな
いものであれば熱硬化型の樹脂なども使用可能である。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、隙間腐食によるリーク
を防止し、圧力シール部の健全性を保つことができる。 その結果、腐食性液体用配管に対しても長時間の使用が
可能である。また、本発明を原子力発電所などのプラン
トに使用されている配管の接続に適用した場合、従来例
に比較して信頼性が格段に向上し、その効果は非常に大
である。
を防止し、圧力シール部の健全性を保つことができる。 その結果、腐食性液体用配管に対しても長時間の使用が
可能である。また、本発明を原子力発電所などのプラン
トに使用されている配管の接続に適用した場合、従来例
に比較して信頼性が格段に向上し、その効果は非常に大
である。
【図１】図１は本発明に係る配管接続構造の一実施例を
示す縦断面図。
示す縦断面図。
【図２】図１における配管接続構造を組立てる前の手順
を説明するための縦断面図。
を説明するための縦断面図。
【図３】従来の配管接続構造を示す斜視図。
【図４】従来のコンポジットタイプの配管接続構造を示
す縦断面図。
す縦断面図。
【図５】形状記憶合金の温度と歪との関係を示す曲線図
。
。
１…形状記憶合金製管継手、２，２′…接続配管、３…
ライナ、４…圧力シール部、５…隙間、６…シール材、
７…はみ出し部。
ライナ、４…圧力シール部、５…隙間、６…シール材、
７…はみ出し部。
Claims (1)
- 【請求項１】 形状記憶合金製管継手と、この管継手
内に挿入された筒状金属製ライナと、このライナ内に挿
入された対向する一対の接続配管と、前記ライナに形成
された圧力シール部から前記接続配管の先端部まで生じ
る隙間に満たされたシール材とからなることを特徴とす
る配管接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3391391A JPH04272593A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 配管接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3391391A JPH04272593A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 配管接続構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272593A true JPH04272593A (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=12399760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3391391A Pending JPH04272593A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 配管接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04272593A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006035536A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Bussan Nanotech Research Institute, Inc. | 管端部接続体 |
| JP2006137360A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 塩害耐食性に優れた燃料タンクあるいは燃料パイプ |
| CN102632101A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-15 | 哈尔滨工程大学 | 镍钛形状记忆合金复合管接头成形方法 |
| WO2016172772A1 (pt) * | 2015-04-27 | 2016-11-03 | Fmc Technologies Do Brasil Ltda | Conexão em material de liga de memória de forma e seus usos |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3391391A patent/JPH04272593A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006035536A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Bussan Nanotech Research Institute, Inc. | 管端部接続体 |
| JP2006088079A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Bussan Nanotech Research Institute Inc | 管端部接続体 |
| JP2006137360A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 塩害耐食性に優れた燃料タンクあるいは燃料パイプ |
| CN102632101A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-15 | 哈尔滨工程大学 | 镍钛形状记忆合金复合管接头成形方法 |
| WO2016172772A1 (pt) * | 2015-04-27 | 2016-11-03 | Fmc Technologies Do Brasil Ltda | Conexão em material de liga de memória de forma e seus usos |
| US10557579B2 (en) | 2015-04-27 | 2020-02-11 | Fmc Technologies Do Brasil Ltda | Joint made of shape memory alloy and uses thereof |
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