JPH0481078B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパイプ構造に関する。

本発明は特に、例えば高速核分裂原子炉に見ら
れるような流体ナトリウムを使用する熱移送シス
テム用パイプ構造の接合部に関する。

ナトリウム誘導パイプ構造について伴う問題点
の１つは、熱衝撃の問題である。ナトリウムの熱
移送容量は非常に高いのでナトリウム温度の急激
な変化（原子炉トリツプから生じるような）はひ
どい応力を生じさせる。この問題は、ナトリウム
が通常は可成りの圧力で作動せず、従つてパイプ
が大部分について薄壁のもので良く、それ故に急
激な温度変化によく耐えるという事実によつてあ
る程度改善される。しかしながら、この改善は、
製造中機械工作に順応するようにパイプの壁を厚
くすることが本質的であり、かつ、パイプの熱膨
脹荷重又は抑制から生じるような他の応力に遭遇
しなければならないような接合部ではそれほど著
しくはない。

本発明の目的は、改善された熱衝撃抵抗をもつ
パイプ構造の接合部を提供することにある。

本発明の特徴によれば、内部に断熱部材を備え
る角度的に関係した主部分及び枝部分からなる金
属パイプ構造の接合部において：前記断熱部材は
前記主部分内に位置決めされ、かつ、前記枝部分
へ延びる横延長部を有する金属スリーブからな
り、前記金属スリーブ及び横延長部はこれらの外
面の大部分が接合部の内面から僅かな隙間だけ間
隔をへだてており；前記隙間に沿う流れを制限す
るための装置が設けられていることを特徴とする
金属パイプ構造の接続部を提供する。

本発明の第２の特徴によれば内部に断熱部材を
備える角度的に関係した主部分及び枝部分からな
る金属パイプ構造の接合部において；前記断熱部
材は前記主部分内に位置決めされ、かつ、前記枝
部分へ延びる横延長部を有する金属スリーブから
なり、前記金属スリーブ及び横延長部はこれらの
外面の大部分が接合部の内面から僅かな隙間だけ
間隔をへだてており；前記スリーブ及び／又は延
長部は、その端部に又はその端部に隣接して内面
部分を有し、この内面部分は前記スリーブ又は延
長部の端部に隣接する接合部の内面部分から軸線
方向に片寄せられるがこの内面部分と実質的に同
心であり、環状キヤリアが前記スリーブ又は延長
部に部分的に挿入され、キヤリアの一部は突出し
て接合部の前記内面部分と重なり合い、前記環状
キヤリアはその外面がスリーブ又は延長部の内面
部分と接合してスリーブ又は延長部に取付けら
れ、半径方向に膨脹、収縮することのできる少な
くとも１つのリングがキヤリアの突出部分に取付
けられ、かつ、前記隙間の流体の流れを制限する
ために接合部の前記内面部分に摺動自在に接触す
ることを特徴とする金属パイプ構造の接合部を提
供する。

本発明の更に別の特徴によれば、角度的に関係
した主部分及び枝部分を有する金属パイプ構造の
接合部を断熱する方法について、前記方法は、金
属スリーブを前記主部分内に隙間をもつて挿入し
てこのスリーブの壁の孔を枝部分と合致させる工
程と、成形体をスリーブの内部から前記孔に通し
かつ枝部分に沿つて通して孔のまわりの縁部分を
横方向かつ外方に前記枝部分内へ変形させる工程
と、スリーブおよび接合部の夫々外面と内面との
間の隙間の中の流体の流れを制限するために少な
くとも１つの流れ制限装置をスリーブに取付ける
工程とからなることを特徴とする金属パイブ構造
の接合部の断熱方法を提供する。

本発明を今、添付図面を参照して実施例により
さらに説明する。

好ましい実施例の説明 第１図において、基本的なナトリウム誘導パイ
プ構造は水平主パイプ１１とＴ字型接合部を作る
垂直枝パイプ１０を備えている。パイプ１１は、
使用機械荷重に対して十分な強度をもたらす肉厚
領域１２を有している。パイプ１０，１１は溶接
部１３で接合され、かくしてＴ字型接合部を作
る。

２つの部品、即ち、垂直スリーブ部品１４及び
水平スリーブ部品１５として形成された内スリー
ブが、Ｔ字型接合部の内側にある。これら２つの
部品を３４の所で第２図Ａ又は第２図Ｂに示す方
法で接合することができる。変形例として、これ
ら部品を第２図Ｃで示すように接合しても良い。
即ち、２つの部品がバンド１６で重なり、ダボ１
７によつて互いに位置決めされ、かつ、溶接部１
８で接合される。

部品１４，１５は、これら部品の外表面の大部
分に亘つてパイプ１０，１１から間隔をへだてて
いる。これを参照番号２０で指示しているが、番
号２０は約４mmまでの範囲の空間を示す。（枝パ
イプの直径は代表的には640mmであり、主パイプ
の直径は820mmである）。部品１４，１５のがたを
回避するために、３つの端部をこれらの場所で空
間２０を最小にするように寸法決めする。スリー
ブ部品１４，１５とパイプ部品１０，１１との間
には、必然的にいくつかの小さな接触領域があ
る。上述した構造を作るために、先ずパイプ１１
を取り、孔を切り、成形部材をパイプの内側から
孔に通して直立カラーを作り、このカラーを溶接
部１３及びパイプ１０を受けるように端処理する
のがよい。次いで、すでに作られた適当な楕円形
孔４０を壁に有するスリーブ部分１５をパイプ１
１内に挿入し（第３図参照）、別の成形部材４２
を引き棒４３に取付け、孔に通して直立横カラー
を作り、このカラーをスリーブ部品１４との取付
けのため端処理するのがよい。スリーブ部品１５
に直立カラーを成形する方法は一般的には、徐々
に大きい直径の成形部材をスリーブ１５の孔に通
すことを含む。このような形成中、パイプ１１に
前もつて形成した直立カラーはダイとして働ら
き、支持リング４４によつて支持されるのが良
い。

使用中、スリーブ部品とパイプ部品との間の空
間２０はナトリウムで満たされる傾向があり、ス
リーブ部品１４，１５及びナトリウムによつて生
じる断熱効果により、パイプ１０，１１及び溶接
部１３の熱応力が減少するが、ある程度のナトリ
ウム流が空間２０内に必然的に生じ、これは接合
部の許容できない熱応力を導びく。これを克服す
るため接合部はスリーブ部品１５及び／又はスリ
ーブ部品１４と関連する流れ制限装置を備えてい
る。

第１図は流れ制限装置の一形態を示し、この形
態では、スリーブ部分１５の端部は各々、スリー
ブ部品１５にダボ６１によつて取付けられたピス
トンリングハウジング６０を各々備え、各ピスト
ンリングハウジングはピストンリング６２を取付
けている。この装置を第４図に詳細に示す。スリ
ーブ部品１４，１５を接合部に組立てた後ピスト
ンリングハウジング６０を、取付ける。ハウジン
グ６０は真円筒状外面６４をもつ延長部６３を備
える環状部材の形態である。

取付手順として、スリーブ部品及びパイプ１１
の真円筒状の同心面部分６５，６６を精密に機械
加工し、ハウジング６０を図示するように挿入し
て面６４を面６５と合せたとき、ピストンリング
を取付けている面６７は面６６と同心状になり、
これによりピストンリング６２は面６６に摺動自
在に接触する。次いでダボ６１を所定位置に挿入
して溶接し、さらに固定するためハウジング６０
とスリーブ部品１５との間に６８で溶接を行なつ
てもよい。

部品１４，１５によつて作られた内スリーブ
は、枝パイプ１０の窪み６４に係合するスリーブ
部品１４の延長部６３（連続的であつてもよいし
或いは円周状に間隔をへだてた多数の部分であつ
てもよい）によつてＴ字型接合部内で安定化され
る。これは又、空間２０に沿う流れをさらに制限
するのに役立つ。

図示しかつ説明したパイプ接合部の設計として
は、パンプ１０，１１とスリーブ部品１４，１５
との間の公差は重要ではない。というのは公差空
間２０に沿うナトリウムの流れ制限され、事実
上、これらの空間に集まるナトリウムは流れず、
従つてスリーブ部品１４，１５によつてなされる
断熱作用を害さないからである。

ピストンリング６２が円周方向に分割されてい
るため、ピストンリングは流れ制限部材として働
らくが、隙間２０へのナトリウムの浸入を完全に
は阻止せず、これはナトリウムの流れがこれらの
領域で抑制される限り望ましいと理解されよう。
更に、ピストンリング６２は、通常の使用条件下
で熱衝撃を受けたときパイプ１０，１１がスリー
ブ部品１４，１５に固着するようになる可能性を
生じることなく、流れの制限を行う。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ナトリウム誘導パイプ構造のＴ字型
接合部を断面で示す図、第２Ａ図、第２Ｂ図、及
び第２Ｃ図は、直線スリーブ部分間での種々の接
合形態を示す図、第３図は接合部のＴ字型形体に
合致するようなライニング用内スリーブの形成を
示す概略図、第４図は、Ｔ字型接合部内のピスト
ンリングハウジングの位置を示す詳細図である。 １０……垂直枝パイプ、１１……水平メインパ
イプ、１３，１８……溶接部、１４……垂直スリ
ーブ部品、１５……水平スリーブ部品、６０……
ピストンリングハウジング、６２……ピストンリ
ング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に断熱部材を備える角度的に関係した主
   部分及び枝部分からなる金属パイプ構造の接合部
   において、前記断熱部材は前記主部分内に位置決
   めされ、かつ、前記枝部分へ延びる横延長部を有
   する金属スリーブからなり、前記金属スリーブ及
   び横延長部は、これらの外面の大部分が接合部の
   内面から僅かな隙間だけ間隔をへだてており；前
   記隙間に沿う流れを制限するための装置が設けら
   れていることを特徴とする金属パイプ構造の接合
   装置。 ２ 前記流れ制限装置は、スリーブ又は延長部に
   関連した一般的に同じ状の環状面と接合部との間
   に位置決めされ、かつ、前記環状面の１つに摺動
   自在に接触するように配置されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の金属パイプ
   構造の接合部。 ３ 前記流れ制限装置は、流体を前記隙間内に流
   入させるように配置され、これによりある量の実
   質的に流れない流体が前記隙間に集中できること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
   記載の金属パイプ構造の接合部。 ４ 前記流れ制限装置は、半径方向に膨脹し収縮
   することのできる少なくとも１つのリングを備
   え、このリングは、接合部の内面部分に摺動自在
   に接触し、かつ、接合部の前記内面部分と実質的
   に同心状である前記スリーブ又は延長部の表面に
   よつて位置決めされていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１つに
   記載した金属パイプ構造の接合部。 ５ 前記少なくとも１つのリングは、前記スリー
   ブ及び／又は延長部の一端に或いは一端に隣接し
   て取付けられるハウジングによつて支持され、か
   つ、接合部の前記内面部分と実質的に同心状の関
   係に位置決めするために、１又は各々のリングを
   スリーブ又は延長部の前記実質的な同心状の面に
   嵌合する面を有していることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項に記載の金属パイプ構造の接合
   部。 ６ 内部に断熱部材を備える角度的に関係した主
   部分／及び枝部分からなる金属パイプ構造の接合
   部において：前記断熱部材は前記主部分内に位置
   決めされ、かつ、前記枝部分へ延びる横延長部を
   有する金属スリーブからなり、前記金属スリーブ
   及び横延長部はこれらの外面の大部分が接合部の
   内面から僅かな隙間だけ間隔をへだてており；前
   記スリーブ及び／又は延長部は、その端部に又は
   その端部に隣接して内面部分を有し、この内面部
   分は前記スリーブ又は延長部の端部に隣接する接
   合部の内面部分から軸線方向に片寄せられるがこ
   の内面部分と実質的に同心であり；環状キヤリア
   が前記スリーブ又は延長部に部分的に挿入され、
   キヤリアの一部は突出して接合部の前記内面部分
   と重なり合い、前記環状キヤリアはその外面がス
   リーブ又は延長部の内面部分と接合してスリーブ
   又は延長部に取付けられ、半径方向に膨脹、収縮
   することのできる少なくとも１つのリングがキヤ
   リアの突出部分に取付けられ、かつ、前記隙間の
   流体の流れを制限するために接合部の前記内面部
   分に摺動自在に接合することを特徴とする金属パ
   イプ構造の接合部。 ７ 前記延長部分は、枝部分に入るように横方向
   に変形したスリーブ部分を備えることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか
   １つに記載の金属パイプ構造の接合部。 ８ 前記延長部は、スリーブの横方向に変形した
   部分に取付けられる管状部分をさらに備えること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の金属
   パイプ接合装置。 ９ 角度的に関係し、主部分及び枝部分を有する
   金属パイプ構造の接合部を断熱する方法につい
   て、前記方法は、金属スリーブを前記主部分内に
   隙間をもつて挿入してこのスリーブの壁の孔を枝
   部分と合致させる工程と、成形体をスリーブの内
   部から前記孔に通しかつ枝部分に沿つて通して孔
   のまわりの縁部分を横方向かつ外方に前記枝部分
   内へ変形させる工程と、スリーブおよび接合部の
   夫々外面と内面との間の隙間の中の流体の流れを
   制限するために少なくとも１つの流れ制限装置を
   又スリーブに取付ける工程とからなることを特徴
   とする金属パイプ構造の接合部の断熱方法。 １０ 管状部分を、スリーブに前記管状かつ変形
   した部分を有する横延長部を設けるため、スリー
   ブの変形した部分に取付ける工程をさらに含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の金
   属パイプ構造の接合部の断熱方法。 １１ 前記流れ制限装置は前記主部分内で、及
   び／又は接合装置の枝部分内の前記管状部分の媒
   介によつてスリーブに取付けられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第９項又は第１０項に記
   載の金属パイプ構造の接合部の断熱方法。 １２ 前記流れ制限装置のスリーブへの取付け
   は：スリーブ（スリーブ自体又はその横延長部）
   端に隣接する接合部の内面部分をこの内面部分が
   真円筒状でない場合、実質的に真円筒状にする工
   程と；内面部分をスリーブの前記端部を内側で機
   械加工して接合部の前記内面部分と実質的に同心
   状に製作する工程と；半径方向に膨脹し収縮する
   ことの可能な少なくとも１つのリングを取付けて
   いる環状キヤリアを、前記リングを接合装置の実
   質的に真円筒状の表面部分と接触する状態で、こ
   のキヤリアの表面がスリーブの前記実質的に同心
   状の表面部分と嵌合する関係になるようにスリー
   ブ内に部分的に挿入する工程と；キヤリアをスリ
   ーブに所定位置に固定する工程とからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第９項ないし第１１項
   のいずれか１つに記載の金属パイプ構造の接合部
   の断熱方法。