JPH0741321B2 - 曲り二重管の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、各種プラントや工場等に敷設される二重管
の配管中途等に介装する曲り二重管の製造技術の分野に
属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は所定曲率のステンレス製等の
内管と炭素鋼製等の外管とから成る曲り二重管であっ
て、直管の二重管等に接続される曲り二重管の該内管と
外管を熱作用を介して連結する曲り二重管の製造方法、
及び、装置に関する発明であり、特に、所定曲率の内管
と外管を相対重層して曲り素管とした後、外管に対する
高周波誘導装置等の環状加熱装置と該加熱環状装置の前
後に水道水によるシャワーリング等の環状冷却装置を一
体的にセットし、該環状加熱装置と環状冷却装置を曲り
素管の軸方向に沿って相対移動させたり、その周方向に
旋回させたり、曲り素管の方を相対移動させたりするよ
うにして環熱縮径により曲り二重管を製造する方法、及
び、装置に係る発明である。

〈従来の技術〉 周知の如く、配管はあらゆる産業に広く用いられてお
り、近時始源的な流体輸送用ばかりでなく、ビーム材等
の構造部材に用いられたり、更には、ケーブル配索等に
囲繞する保護管やメール用エアシューター等の情報伝達
手段にもみられるようになってきており、その用途の多
様化にあって稼動中に於けるさまざまな条件を確実にク
リアする厳しい要求がなされるようになってきている。

而して、該種配管についてこれらの稼動条件の厳しい、
しかも、競合する条件を１つの材料で満足することが出
来るように作成することは現在の材料科学では著しく厳
しく困難であり、したがって、二重管を基礎とする複重
管でこれらに対処するようになりその作成については、
例えば、クラッド法、液圧拡管法、更には、出願人の多
くの先願発明考案に示されているような熱拡管法等によ
り各種の二重管が開発されて実用化されてきている。

而して、広大な山野や深海底等に横断敷設する等のパイ
プライン等の配管は一般的に長尺の直線状の配管が多い
が、工場等の多くのプラントに於いては建物内に於ける
狭隘部位での敷設、更には、他の機器との取り合い等の
敷設条件により曲折する配管敷設態様が多くとられてお
り、したがって、配管は単なる長短の直線状の配管ばか
りでなく、それらの間に所謂エルボー管やベント管等の
曲り管を介装して連結、接続させる態様が広くとられて
いる。

而して、上述した如く配管のうちの直管部分は稼動条件
から二重管が広く用いられているようになり、したがっ
て、曲り管の部分にも当然のことながら曲り二重管が要
求されることになる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、曲り二重管は直管の二重管と異なり、直
管に対してこれまで開発採用されてきた二重管技術はそ
の形状等の条件から曲り二重管には直接用いることが出
来ないというネックがある不都合さがあり、したがっ
て、結果的に曲り二重管は潜在的な需要が多いにもかか
わらず、良質な安定した供給態勢がとり難いという難点
があり、結果的にコスト高につながるという不利点もあ
った。

但し、出願人の先願発明である特開昭62−61773号公報
発明に示されているような技術もあるが、管の周方向で
の熱挙動の管理が不充分であるネックがあった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく曲り二重
管の問題点を解決すべき技術的課題とし、熱管理がし易
く、製造も比較的に低コストで容易に出来、増大する需
要に応えて安定した供給を行うことが出来、しかも、製
造時の制御管理がし易く、据え付け等の際の作業性も良
く、そのうえ、厳しい稼動条件に直管部分同様に対応す
ることが出来るようにして各種産業における配管技術利
用分野に益する優れた曲り二重管の製造方法、及び、装
置を提供せんとするものである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、工場プラ
ント等に敷設する二重管の配管に於いて、直管部分の二
重管に介装させて所定の設計の二重管配管を施工するこ
とが出来る曲り二重管において、例えば、所定曲率のス
テンレス製等の内管に炭素鋼製等の外管を相対重層して
曲り素管とし、該曲り素管の外管に対し高周波誘導加熱
装置等の環状加熱装置をセットし、その前後に水道水に
よるシャワーリング装置等の環状冷却装置も一体的にセ
ットし、該環状加熱装置と環状冷却装置を曲り素管に対
しその周方向に旋回動させると共に移動装置を介してそ
の軸方向に所定に相対移動させるようにしたり、逆に曲
り素管を環状加熱と環状冷却装置に対して相対移動させ
るようにして環状加熱による外管の膨径を阻止して拘束
し、押え曲げモーメントにより降伏させて外管を内管に
密着締結して確実な緊結曲り二重管を得ることが出来る
ようにした技術的手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を図面を参照して説明す
れば以下の通りである。

第５〜８図に示す基本的原理態様の実施例において、第
５図に示す様に、炭素鋼製等の外管１に対しステンレス
製等の内管２を相対重層した素管３とし、その外管１の
所定部位に高周波誘導加熱装置等の環状加熱装置４をセ
ットすると共にその前後に水道水によるシャワーリング
装置等の環状冷却装置５、５をセットして両者を一体化
し、第５図に示す様に、例えば、素管３を矢印方向に、
即ち、環状加熱装置４と環状冷却装置５、５に相対的に
軸方向に移動する。

このようにすることにより、外管１に於いては有端の短
管の場合には環状加熱により膨径しようとするが、両端
が連続的に拘束され、しかも、環状冷却装置５、５によ
り拘束されるため、膨径が阻止され、次第に塑性変形
し、ついには降伏して第８図に示す様に、押え曲げモー
メントＦが外管１に作用して内管２に密着し、かかる軸
方向の相対移動を反復することにより、外管１は内管２
に対し密着締結して第７図に示す様に、緊結二重管６を
得ることが出来る。

尚、上述態様とは逆に環状加熱装置４と環状冷却装置５
とを曲り素管３に対して軸方向移動させるようにしても
良いことは勿論である。

かかる所謂環熱縮径法は出願人の先願発明に詳細に開示
されているものであって、既に実用段階に入っているも
のであり、当業者にとり容易に実施可能なものである。

而して、該基本的な環熱縮径法による二重管製造技術を
曲り二重管に適用した実施例を第１〜４図によって説明
すると、二重管製造装置Ａの第１、２図に示す管側変位
の実施例において、所定曲率のステンレス製の内管２に
同曲率の炭素鋼製の外管１を相対重層させて曲り素管
３′とし、その一方端にクランプさせたブラケット８に
移動装置としてのアーム９を連結させて回転軸10に連係
し、該回転軸10にはウオーム等のギヤ機構11を介してサ
ーボモータ12に連結し、曲り素管３′をその回転軸10に
沿って旋回動自在にさせておき、該曲り素管３′の所定
部位に外装したリング状のブラケット７には上述基本的
態様の実施例同様に高周波誘導加熱装置の環状加熱装置
４とその前後の水道水によるシャワーリング装置等の環
状冷却装置５が適宜のブラケットより一体連結されて設
けられ、リング状のブラケット７に設けたスイーベルジ
ョイント16を介しポンプ装置17により所定の水道水源18
に接続するようにしておき、又、リング状ブラケット７
にはリングギヤ13を設けてギヤ式減速装置14を介し周方
向旋回動装置としてのサーボモータ15に連結してリング
ギヤ13、即ち、環状加熱装置４、及び、環状冷却装置
５、５の曲り素管３′の周囲に所定速度で回動自在にす
るようにさせ、ブラケット７と曲り素管３′は相対的に
該曲り素管３′の軸方向に往復動自在であるようにす
る。

上述構成において、サーボモータ12とサーボモータ15を
章程に回転させることにより、曲り素管３′は回転する
リング状ブラケット７を介し所定速度で往復動、旋回動
する。

そして、曲り素管３′の外管１に対しては前述原理的態
様の実施例同様に環状加熱装置４と環状冷却装置５、５
の環熱縮径作用が付与されて外管１は内管２に対し降伏
して密着し、緊結曲り二重管が得られる。

そして、第３、４図に示す実施例は曲り素管３′にスリ
ップリング23を外装した態様であり、上述実施例に実質
的にその作用効果に差はないものである。

而して、上述各実施例は曲り二重管３′の方をリング状
ブラケット７に対し相対的に旋回動移動させるようにし
た態様であるが、管側固定の第３、４図に示す実施例は
逆に位置姿勢固定の曲り二重管３′に対しリング状ブラ
ケット７′、７′の環状加熱装置４と環状冷却装置５、
５を一体化連結体として曲り素管３′の軸方向に沿って
旋回動させるようにした態様であり、当該実施例におい
て、リング状ブラケット７′、７′のアーム９′、９′
にドグ22、22を設けてリミットスイツチ21に当接離反自
在であるようにしてそのスイング動に於ける回転速度を
切り換え自在にした態様であり、スイング動作を制御装
置19を介して自動切り換えすることが出来るようにした
ものであり、上述実施例と実質的に何ら差はなく、より
確実な緊結曲り二重管が得られるようにした態様であ
る。

そして、当該実施例に於ては環状加熱装置４と環状冷却
装置５とをその中心軸心の回りに回転するようにするこ
とも可能である。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことが勿論であり、例えば、内管と外管の間に
中間管を介装しても、実質的により確実な緊結曲り二重
管を得ることが出来る等種々の態様が採用可能である。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、工場配管等のプラント
等に敷設する配管が二重管の場合等直管部分の二重管に
接続して所定の設計通りの配管を敷設するに際し、曲り
二重管が出願人の先願発明考案において、開発した環熱
縮径法が適用出来るために、当業者にとり設計的に容易
に実施可能であり、潜在する需要の高い曲り二重管を直
管の二重管同様に高精度で安定して供給することが出
来、しかも、コストダウンを図ることが出来るという利
点がある。

而して、素管段階において、内管と外管を相対重層した
後に外管に対し環状加熱とその前後に環状冷却を付与す
ることにより、外管の膨径を拘束して押え曲げモーメン
トを付与し、外管をして内管に密着させて緊結曲り二重
管とすることが出来る優れた効果が奏される。

そのため、曲り二重管でありながら、確実な緊結二重管
を得ることが出来る優れた効果が奏される。

而して、環状加熱装置と環状冷却装置に対し相対重層し
た内管と外管の曲り素管を相対的に旋回させ、軸方向に
移動することにより、曲り素管の全領域に於いて外管を
内管に対し緊結させることが出来、設計通りの確実な曲
り二重管が得られるという優れた効果が奏される。

そして、環状加熱装置と環状冷却装置に対して曲り素管
側を相対的に回転させながら軸方向に移動装置を介して
移動させるようにすることにより、環状冷却装置にはシ
ールも不要で側付や保守点検がし易く、コスト的にも易
く出来る優れた効果が奏される。

又、逆に環状加熱装置と環状冷却装置の方を回転させな
がら曲り素管に対してその軸方向に相対移動することに
より曲り素管側への給電や大がかりな移動装置も不要で
フリップリングやスイーベルジョウイント等も小型に出
来るメリットがある。

そして、環状加熱装置を管の周方向に旋回動させること
により加熱印加作用が均一に行われという優れた効果が
奏される。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はこの出願の発明の実施例の説明図であり、
第１図は１実施例の全体概略側面図、第２図は同部分拡
大側面図、第３図は他の実施例の第２図相当態様の断面
図、第４図は別の実施例の全体概略側面図、第５〜８図
は基本的実施例態様の説明図であり、第５図は曲りの部
分断面側面図、第６図は環状加熱と環状冷却付与の部分
断面側面図、第７図は二重管の部分断面側面図、第８図
は押え曲げモーメント付与の模式斜視図である。 Ａ、Ａ′……二重管製造装置、２……内管、１……外
管、３′……曲り素管、４……環状加熱装置、５……環
状冷却装置、９、９′……移動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 清司 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献 特公 平５−76384（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内管と外管から成る曲り素管を熱作用を介
   して緊結する曲り二重管製造方法において、上記内管と
   外管を相対重層して曲り素管とした後曲り外管に対する
   環状加熱と該環状加熱の前後の少くとも一方の環状冷却
   を上記曲り素管の軸方向に沿って相対移動させるように
   し、且つ上記環状加熱と環状冷却を曲り素管に相対的に
   同方向に回転させつつ付与するようにしたことを特徴と
   する曲り二重管の製造方法。
2. 【請求項２】内管と外管から成る曲り素管を熱作用を介
   して緊結する曲り二重管製造装置において、曲管の上記
   内管と外管とを相対重層した曲り素管と該外管の外側に
   設けた環状加熱装置とそれに相対的に前後する環状冷却
   装置とこれらの周方向旋回動装置を装備する相対的軸方
   向移動装置とより成ることを特徴とする曲り二重管製造
   装置。