JPH0571576A - 配管系及び機器類の振動制御装置 - Google Patents

配管系及び機器類の振動制御装置

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JPH0571576A
JPH0571576A JP3228069A JP22806991A JPH0571576A JP H0571576 A JPH0571576 A JP H0571576A JP 3228069 A JP3228069 A JP 3228069A JP 22806991 A JP22806991 A JP 22806991A JP H0571576 A JPH0571576 A JP H0571576A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
damper
vibration
equipment
piping
piping system
Prior art date
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Pending
Application number
JP3228069A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Kobayashi
信之 小林
Hiroyoshi Kobayashi
博栄 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP3228069A priority Critical patent/JPH0571576A/ja
Publication of JPH0571576A publication Critical patent/JPH0571576A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/16—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets with special provision allowing movement of the pipe
    • F16L3/20—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets with special provision allowing movement of the pipe allowing movement in transverse direction

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は原子力プラントに付設されている冷
却水配管などの配管系や循環ポンプ等の機器類を支持固
定すると共に、これらで発生する微振動を有効に吸収す
る配管系及び機器類の振動制御装置にを提供するもので
ある。 【構成】 本発明は配管系及び機器類をオイルダンパあ
るいはメカニカルスナッパ等を介して固定系に支持する
と共に、該配管系及び機器類で発生する微振動を減衰す
るための配管系及び機器類の振動制御装置において、上
記オイルダンパあるいはメカニカルスナッパと直列に接
続され、電圧に比例して粘度が変化する電気作動流体に
よって減衰力が制御されるERダンパと、上記配管系及
び機器類の微振動を検知する振動検出センサと、該振動
検出センサからの信号によって上記電気作動流体の粘度
を制御するダンパ制御手段とからなることを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は原子力プラントに付設さ
れている冷却水配管などの配管系や循環ポンプ等の機器
類を支持固定すると共に、これらで発生する振動を有効
に吸収するための配管系及び機器類の振動制御装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば原子力プラントには一次冷
却水等を循環させる冷却水配管及び冷却水循環ポンプ等
の機器類が付設されている。図2に示すように例えば、
冷却水循環ポンプaはポンプケーシングbに冷却水を循
環するモータ部cが付設されており、循環される冷却水
の循環量に応じて出力可変となっている。また、図示す
るように、この冷却水循環ポンプaは固定系に固定され
た複数のハンガdによって中空状態に吊り下げられるよ
うに支持されており、また、その下部は固定系から水平
方向に延出された複数のリジェットストラッドeによっ
て揺動しないように支持されている。そして、さらにこ
の冷却水循環ポンプaはこれらハンガd及びリジェット
ストラッドeと共に、一端が固定系に固定された複数の
メカニカルスナッパfによって固定支持されている。
【0003】このメカニカルスナッパfは地震などによ
る冷却水配管及び冷却水循環ポンプ等の機器類の急激な
動きを抑制する働きがあり、図3に示すように、端部に
フライホイールgが固定されたボールネジhを内部に回
転自在に備えたスナッパ本体iと、このスナッパ本体i
の端部に摺動自在に設けられたピストンjとから主に構
成されている。そして、地震やポンプ出力変動等によっ
て発生する冷却水配管及び機器類の急激な動きがピスト
ンjの球面軸受kを介してロードコラムlに入ると、ボ
ールナットmの直線運動がボールネジhの回転運動に変
換されてフライホイールgが回転し、ボールネジhの端
部に固定されたディスクスプリングnとの間に生ずる回
転遅れを利用してブレーキ作用を起こさせ、ボールネジ
hの回転を止めるようになっているため、急激な直線運
動に対してはブレーキが作動してその動きを止めるよう
になっている。しかしながら、緩やかな直線運動に対し
てはブレーキが作動せず、抵抗力はほとんど生じないよ
うになっている。
【0004】すなわち、このメカニカルスナッパfは地
震などによる冷却水配管及び冷却水循環ポンプ等の機器
類の急激な動きが作用した場合にはその振動や荷重を受
け止めることによって振動による機器類の破損等を防止
すると共に、冷却水の上昇によって高熱化した機器類の
熱膨張による動きには追随してこれを許容するようにな
っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このメカニ
カルスナッパfにはある程度の機械的なガタがあるた
め、振幅が0.1〜1mm幅程度の微振動を吸収すること
は不可能であった。従って、この微振動によって異音が
発生したり、機器類の連結部に金属的な疲労を与えしま
うといった種々の不都合が生じていた。また、このメカ
ニカルスナッパfの代りとして、オイルダンパや動吸振
器等を使用することも考えられるが、これらはある特定
の振動数に対してのみ有効であり、原子力配管のように
負荷変動により振動数が変化するものについては必ずし
も有効ではなかった。
【0006】そこで、本発明はこの問題点を有効に解決
するために案出されたものであり、その主な目的はメカ
ニカルスナッパや動吸振器等の従来型の支持装置では吸
収できない微振動を有効に吸収することで配管系及び機
器類の耐久性及び信頼性を向上させた配管系及び機器類
の振動制御装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は配管系及び機器類をオイルダンパやメカニカ
ルスナッパ等を介して固定系に支持すると共に、該配管
系及び機器類で発生する微振動を減衰するための配管系
及び機器類の振動制御装置において、上記オイルダンパ
あるいはメカニカルスナッパと直列に接続され、電圧に
比例して粘度が変化する電気作動流体によって減衰力が
制御されるERダンパと、上記配管系及び機器類の微振
動を検知する振動検出センサと、該振動検出センサから
の信号によって上記電気作動流体の粘度を制御するダン
パ制御手段とからなっている。
【0008】
【作用】本発明は上述したように構成されているため、
地震や共振などによる急激な振動が配管系及び機器類に
発生すると、オイルダンパあるいはメカニカルスナッパ
が作動して、この振動を減衰することになる。また、高
熱となった冷却水等によって配管系及び機器類が熱膨張
した場合にはオイルダンパあるいはメカニカルスナッパ
は急激に作動せず、その熱膨張による動きに追随するこ
ととなるため、配管系及び機器類に過大な応力が加わる
ことがない。一方、オイルダンパあるいはメカニカルス
ナッパでは吸収できない微振動が配管系及び機器類に発
生した場合、これを振動検出センサが感知し、ダンパ制
御手段に信号を入力する。すると、ダンパ制御手段によ
ってERダンパへ加えられる電圧が変化し、ERダンパ
内の電気作動流体の粘度が変化することによってERダ
ンパが微振動を吸収するために必要な最適な減衰力に変
化し、微振動を有効に抑えることになる。すなわち、配
管系及び機器類から発生する急激な振動や、熱膨張によ
る緩やかな移動に対してはオイルダンパあるいはメカニ
カルスナッパが作動して、これに対応し、オイルダンパ
あるいはメカニカルスナッパでは吸収できない微振動に
対してはERダンパが作動してこれを吸収することにな
る。
【0009】
【実施例】次に、本発明の好適一実施例を原子力発電所
の1次冷却水の循環配管系を例に説明する。
【0010】図1に示すように、本発明の配管系及び機
器類の振動制御装置は固定系に一端が揺動自在に固定さ
れたオイルダンパ1と、このオイルダンパ1の他端に直
列に接続され、減衰力可変のERダンパ2と、原子力配
管及び機器類14の微震動を検知する振動検出センサ3
と、この振動検出センサ3からの信号によって上記ER
ダンパ2を制御するダンパ制御手段4とから主に構成さ
れている。そして、これらオイルダンパ1とERダンパ
2は一体的に形成され、振動検出センサ3と共に原子力
配管及び機器類14の所定の箇所に複数、一組で設けら
れており、これらはダンパ制御手段4によって制御され
ている。
【0011】このオイルダンパ1は従来から種々のもの
に使用されている代表的な筒型のダンパであり、図示す
るように、その構成は液溜室6を備えたシリンダ5と、
このシリンダ5内を往復動自在に設けられたピストン7
から主になっている。また、シリンダ5と液溜室6の仕
切部8には連通孔9と、弁10を備えたオリフィス11
が形成されており、オイルがシリンダ5と液溜室6間を
一方向に流れるようになっている。また、連通孔9の下
部に位置するシリンダ5の端部と、ピストン7にはそれ
ぞれオイルを通過させる連通孔12,13が形成されて
おり、さらに、これら連通孔12,13にはそれぞれ、
オイルの流れ方向を規制するための弁12a,13aが
設けられている。すなわち、このオイルダンパ1はピス
トン7が右に進む(引っ張れる)ときには弁13aは閉
じ、弁12aは開き、ピストン7で押されたオイルは弁
10を備えたオリフィス11から液溜室6側に噴出し、
ピストン7の運動に抵抗を与える。また、ピストン7が
左に進むときには弁弁13aは開き、弁12aは閉じよ
うになっている。従って、このオイルダンパ1のピスト
ン7は急激なストロークに対しては高い抵抗を示し、緩
やかなストロークは許容するようになっている。
【0012】一方、このオイルダンパ1と直列に連結さ
れるERダンパ2は、図示するように、一端が原子力配
管及び機器類14に揺動自在に固定された円筒状のER
シリンダ15と、オイルダンパ1のピストン7に連結さ
れ、ERシリンダ15と摺動自在なERピストン16か
ら主に構成されている。このERピストン16の外径は
ERシリンダ15の内径より径小に形成されており、こ
れらの間には円筒状の間隙Kが形成されており、この間
隙KはERシリンダ15の内壁上下に設けられた一対の
ピストンリング17によって密閉状態に形成されてい
る。また、この間隙Kには電気作動流体(ERF)が充
填されており、ERピストン16内のER液溜室18か
ら随時供給されるようになっている。また、ERピスト
ン16の外周面及びERシリンダ15の内周面には、ダ
ンパ制御手段4の変圧器20に接続された電極19が設
けられており、間隙K内に位置する電気作動流体(ER
F)に必要な電圧をかけるようになっている。この電気
作動流体(ERF)は従来から周知のように、加えられ
る電圧に比例して、その粘性が変化する特性を有してい
るため、その特性を利用してダンパーを始め、エンジン
マウント、クラッチ等多くの分野への応用が試みられて
いる。
【0013】すなわち、このERダンパ2は電極19か
ら加えられる電圧によって間隙K内に位置する電気作動
流体(ERF)の粘性が変化することによる摩擦力の変
化を利用したものであり、ERピストン16のストロー
ク時の抵抗力を任意に制御することができるようになっ
ている。尚、図中21はERピストン16の位置を標準
状態に調整するためのスプリングである。
【0014】ダンパ制御手段4は、例えば既存のコンピ
ュータに置き換えて、生物の神経回路網をシミュレート
するニューロコンピュータであり、原子力配管及び機器
類14に多数設けられた振動検出センサ3から入力され
る信号によって微振動を発生している原子力配管及び機
器類14を固定支持している箇所のERダンパ2を制御
するようになっている。
【0015】次に、本発明の作用を説明する。
【0016】図1に示すように、原子力配管及び機器類
14に地震や共振による急激な振動衝撃が発生すると、
この振動がERダンパ2を介してオイルダンパ1に伝わ
る。すると、このオイルダンパ1はこの振動に対して作
動し、原子力配管及び機器類14の急激な振動や衝撃に
対して強い抵抗力を示して、これを減衰することにな
る。しかしながら、原子力配管及び機器類14が高熱の
冷却水によって緩やかに熱膨張した場合には、これに追
随してオイルダンパ1のピストン7が緩やかに圧縮方向
に移動して、この直線運動を許容することとなり、原子
力配管及び機器類14に不必要な応力を加えることがな
い。また、反対に、原子力配管及び機器類14が緩やか
に熱収縮した場合には熱膨張と同様にこれに追随してオ
イルダンパ1のピストン7が緩やかに引張方向に移動し
てこの直線運動を許容し、原子力配管及び機器類14に
不必要な応力を加えることがない。
【0017】一方、原子力配管及び機器類14に、振幅
が0.1〜1mm程度の微振動が発生すると、この原子力
配管及び機器類14の付近に設けられた振動検出センサ
3がこれを検知し、この信号をダンパ制御手段4に入力
する。ダンパ制御手段4はこれによって微振動が発生し
ている原子力配管及び機器類14の位置を認知し、この
付近を支持しているERダンパ2に電圧を供給している
変圧器20を制御する。そして、変圧器20はダンパ制
御手段4からの信号によって適当な電圧をERダンパ2
の電極19に加え、電極19間に位置する電子作動流体
の粘度を任意に変化させてERダンパ2の減衰力を調節
し、この微振動を吸収することになる。すなわち、通
常、この変圧器20からERダンパ2へは高電圧が加え
られて電子作動流体の粘度が高められて、その減衰力を
高く設定されているが、微振動が発生した場合、ダンパ
制御手段4は変圧器20からERダンパ2へ加えられる
電圧を低くしてERダンパ2の減衰力を低くして、微振
動を吸収することになる。
【0018】すなわち、本発明の振動制御装置は原子力
配管及び機器類14から発生する急激な振動や、熱膨張
による緩やかな移動に対してはオイルダンパ1が作動し
て、これに対応し、このオイルダンパ1では吸収できな
い微振動に対してはERダンパ2が作動してこれを吸収
することになる。
【0019】このように、本発明は従来のメカニカルス
ナッパのみでは抑えることが出来なかった微振動をER
ダンパを用いることによって有効に抑えることが可能と
なったため、微振動による異音や連結部への金属的な疲
労を防止することが可能となる。
【0020】尚、本実施例ではオイルダンパ1にERダ
ンパ2を組み合わせて連結した構成となっているが、こ
のオイルダンパ1の代わりに従来から用いられていたメ
カニカルスナッパを組み合わせても上記と同様の効果を
得ることが可能となる。
【0021】また、本実施例では原子力配管及びその機
器類に使用した例について説明したが、本発明は、これ
に限らず振動を発生する他の配管及び機器類にも広く応
用できるのは勿論である。
【0022】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、従来のメ
カニカルスナッパのみでは抑えることが出来なかった微
振動を有効に抑えることが可能となったため、微振動に
よる異音や連結部への金属的な疲労を防止することが可
能となり、配管系及び機器類の耐久性及び信頼性等が飛
躍的に向上するといった優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図2】従来の配管系及び機器類の支持構造を示す概略
斜視図である。
【図3】メカニカルスナッパの構造を示す概略断面図で
ある。
【符号の説明】
1 オイルダンパ 2 ERダンパ 3 振動検出センサ 4 ダンパ制御手段 14 配管系及び機器類 ERF 電気作動流体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16L 3/215 G05D 19/02 D 8811−3H G21D 1/00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配管系及び機器類をオイルダンパやメカ
    ニカルスナッパ等を介して固定系に支持すると共に、該
    配管系及び機器類で発生する微振動を減衰するための配
    管系及び機器類の振動制御装置において、上記オイルダ
    ンパあるいはメカニカルスナッパと直列に接続され、電
    圧に比例して粘度が変化する電気作動流体によって減衰
    力が制御されるERダンパと、上記配管系及び機器類の
    微振動を検知する振動検出センサと、該振動検出センサ
    からの信号によって上記電気作動流体の粘度を制御する
    ダンパ制御手段とからなることを特徴とする原子力配管
    及び機器類の振動制御装置。
JP3228069A 1991-09-09 1991-09-09 配管系及び機器類の振動制御装置 Pending JPH0571576A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009023608A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-19 Mendel Nock Constant thrust restraint of pipeline walking
KR101008298B1 (ko) * 2009-05-15 2011-01-13 현대로템 주식회사 자기유변유체를 이용한 일체형 현가장치
JP2014115035A (ja) * 2012-12-11 2014-06-26 Toshiba Corp 熱交換器システム

Cited By (3)

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WO2009023608A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-19 Mendel Nock Constant thrust restraint of pipeline walking
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