JPH085005A - 管寄せの構造 - Google Patents
管寄せの構造Info
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- JPH085005A JPH085005A JP13473694A JP13473694A JPH085005A JP H085005 A JPH085005 A JP H085005A JP 13473694 A JP13473694 A JP 13473694A JP 13473694 A JP13473694 A JP 13473694A JP H085005 A JPH085005 A JP H085005A
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- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【目的】 管寄せ胴の開孔縁周囲に発生する熱疲労によ
る亀裂を防止する。 【構成】 管寄せ胴に設けた開孔と内径を同じくしたス
タブを開孔と内径を合わせて管寄せ胴の外面に溶接して
なる管寄せ構造に対して、開孔を貫通し、一端が所定長
さ管寄せ胴内に突出し、他端がスタブ内面と溶接された
スリーブを設ける。
る亀裂を防止する。 【構成】 管寄せ胴に設けた開孔と内径を同じくしたス
タブを開孔と内径を合わせて管寄せ胴の外面に溶接して
なる管寄せ構造に対して、開孔を貫通し、一端が所定長
さ管寄せ胴内に突出し、他端がスタブ内面と溶接された
スリーブを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸気が流入するボイラ
の管寄せ構造に係わり、特にスタブとの取合開孔縁部に
発生する亀裂を防止する管寄せ構造に関する。
の管寄せ構造に係わり、特にスタブとの取合開孔縁部に
発生する亀裂を防止する管寄せ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラの過熱器管や再熱器管は管寄せに
集められる。図３はこのような管寄せの外観図を示す。
管寄せ１は大口径の管寄せ胴２と、管寄せ胴２に多数接
続されるスタブ３より構成される。スタブ３とは過熱器
管や再熱器管などの小口径管の管寄せ胴２と取り合う部
分を言う。図４は管寄せ胴２とスタブ３との取り合い構
造を示す図である。管寄せ胴２にはスタブ３ごとにスタ
ブ３の内径と同じ径の開孔４が設けられ、この開孔４と
スタブ３の内径とを合わせて、スタブ３が管寄せ胴２に
すみ肉溶接される。スタブ３と取り合う管寄せ胴２の表
面は、スタブ３の端面が全周接触するように平らに座ぐ
り加工がなされている。なお、溶接部は交差した斜線で
示す。
集められる。図３はこのような管寄せの外観図を示す。
管寄せ１は大口径の管寄せ胴２と、管寄せ胴２に多数接
続されるスタブ３より構成される。スタブ３とは過熱器
管や再熱器管などの小口径管の管寄せ胴２と取り合う部
分を言う。図４は管寄せ胴２とスタブ３との取り合い構
造を示す図である。管寄せ胴２にはスタブ３ごとにスタ
ブ３の内径と同じ径の開孔４が設けられ、この開孔４と
スタブ３の内径とを合わせて、スタブ３が管寄せ胴２に
すみ肉溶接される。スタブ３と取り合う管寄せ胴２の表
面は、スタブ３の端面が全周接触するように平らに座ぐ
り加工がなされている。なお、溶接部は交差した斜線で
示す。
【０００３】図６はボイラ運転時にスタブ３を通る蒸気
の温度と管寄せ胴２の温度の変化の一例を示す図であ
る。横軸に時間、縦軸に温度を示す。ボイラに点火され
ると各スタブ３の蒸気温度にバラツキが生じ、あるスタ
ブ３では実線で示すような他のスタブ３よりも温度の高
い蒸気が流れ、管寄せ胴２に流入する。破線で示す管寄
せ胴２の温度は各スタブ３から流入する蒸気温度の平均
値に一致する。この起動時におけるスタブ３の蒸気と管
寄せ胴２の最高温度差はΔＴは１００℃程度となる。ボ
イラ負荷が変動する負荷変化時は、蒸気温度はこれに即
座に追従して変化するが、管寄せ胴２の温度は遅れて追
従する。停止時は蒸気温度が低下すると、これに遅れて
管寄せ胴２の温度が低下してゆく。なお、併列はボイラ
の蒸気によって駆動されるタービンに結合された発電機
が電力系統に電力供給を開始することを表し、解列は電
力の供給を停止することを表す。このように起動から停
止までを１サイクルとすると、通常１日に１サイクル、
または１週間に１サイクルの割合で運転される。
の温度と管寄せ胴２の温度の変化の一例を示す図であ
る。横軸に時間、縦軸に温度を示す。ボイラに点火され
ると各スタブ３の蒸気温度にバラツキが生じ、あるスタ
ブ３では実線で示すような他のスタブ３よりも温度の高
い蒸気が流れ、管寄せ胴２に流入する。破線で示す管寄
せ胴２の温度は各スタブ３から流入する蒸気温度の平均
値に一致する。この起動時におけるスタブ３の蒸気と管
寄せ胴２の最高温度差はΔＴは１００℃程度となる。ボ
イラ負荷が変動する負荷変化時は、蒸気温度はこれに即
座に追従して変化するが、管寄せ胴２の温度は遅れて追
従する。停止時は蒸気温度が低下すると、これに遅れて
管寄せ胴２の温度が低下してゆく。なお、併列はボイラ
の蒸気によって駆動されるタービンに結合された発電機
が電力系統に電力供給を開始することを表し、解列は電
力の供給を停止することを表す。このように起動から停
止までを１サイクルとすると、通常１日に１サイクル、
または１週間に１サイクルの割合で運転される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】管寄せ胴２の温度を詳
細に説明すると、スタブ３から流入する蒸気と接触する
開孔の表面は蒸気温度に近づき、内部は管寄せ胴２の平
均温度となっている。この温度差により管寄せ胴２の開
孔４の周囲では応力集中により大きな熱応力が発生す
る。１サイクル中において、管寄せ胴２は蒸気により起
動時に加熱され、停止時に冷却される。また負荷変化時
には加熱、冷却を繰り返す。このようなサイクルをある
回数、例えば１日１サイクルで１５年間以上も受ける
と、管寄せ胴２の開孔４周囲では上述した熱応力が発生
しているので、図５に示すような熱疲労による亀裂が発
生する。このような亀裂が発生すると修理方法としては
スタブ３を切断して管寄せ胴２を新替えする必要があ
り、この補修工事の費用はかなりの高額となる。このた
め亀裂発生前にこれを防止する対策が望まれている。
細に説明すると、スタブ３から流入する蒸気と接触する
開孔の表面は蒸気温度に近づき、内部は管寄せ胴２の平
均温度となっている。この温度差により管寄せ胴２の開
孔４の周囲では応力集中により大きな熱応力が発生す
る。１サイクル中において、管寄せ胴２は蒸気により起
動時に加熱され、停止時に冷却される。また負荷変化時
には加熱、冷却を繰り返す。このようなサイクルをある
回数、例えば１日１サイクルで１５年間以上も受ける
と、管寄せ胴２の開孔４周囲では上述した熱応力が発生
しているので、図５に示すような熱疲労による亀裂が発
生する。このような亀裂が発生すると修理方法としては
スタブ３を切断して管寄せ胴２を新替えする必要があ
り、この補修工事の費用はかなりの高額となる。このた
め亀裂発生前にこれを防止する対策が望まれている。
【０００５】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、既存の管寄せ胴の開孔周囲に亀裂が発生する前
に、亀裂発生防止用の対策を行えるようにした管寄せの
構造を提供することを目的とする。
ので、既存の管寄せ胴の開孔周囲に亀裂が発生する前
に、亀裂発生防止用の対策を行えるようにした管寄せの
構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、管寄せ胴に設けた開孔と内径を同じくしたスタブを
該開孔に内径を合わせて管寄せ胴の外面に溶接してなる
管寄せの構造において、前記開孔を貫通し、一端が所定
長さ管寄せ胴内に突出し、他端がスタブ内面と溶接され
たスリーブを設けるようにしたものである。
め、管寄せ胴に設けた開孔と内径を同じくしたスタブを
該開孔に内径を合わせて管寄せ胴の外面に溶接してなる
管寄せの構造において、前記開孔を貫通し、一端が所定
長さ管寄せ胴内に突出し、他端がスタブ内面と溶接され
たスリーブを設けるようにしたものである。
【０００７】また、前記スリーブの外径は前記開孔と所
定の間隙を有し、かつこの間隙とほぼ同じ高さの突起
が、前記スリーブの開孔貫通位置に設けられたものであ
る。
定の間隙を有し、かつこの間隙とほぼ同じ高さの突起
が、前記スリーブの開孔貫通位置に設けられたものであ
る。
【０００８】
【作用】管寄せ胴の開孔を貫通しスタブ内面まで伸びた
スリーブを設け、スリーブの一端は管寄せ胴内に突出し
ており、他端はスタブ内面と溶接付けされている。スタ
ブ内を通過する蒸気はスリーブ内に入り、管寄せ胴の開
孔より突出したスリーブ端から吐出されるため、蒸気は
開孔表面およびその周囲と接しなくなる。これにより開
孔表面およびその周囲の温度は管寄せ胴の温度とほぼ同
じ温度になるため、熱応力は小さくなり熱疲労による亀
裂の発生は防止される。なお、蒸気と接するスリーブの
温度はほぼ蒸気の温度と同じくなるが、肉厚が薄いため
スリーブの温度はほぼ蒸気温度となり熱応力の発生は少
ない。
スリーブを設け、スリーブの一端は管寄せ胴内に突出し
ており、他端はスタブ内面と溶接付けされている。スタ
ブ内を通過する蒸気はスリーブ内に入り、管寄せ胴の開
孔より突出したスリーブ端から吐出されるため、蒸気は
開孔表面およびその周囲と接しなくなる。これにより開
孔表面およびその周囲の温度は管寄せ胴の温度とほぼ同
じ温度になるため、熱応力は小さくなり熱疲労による亀
裂の発生は防止される。なお、蒸気と接するスリーブの
温度はほぼ蒸気の温度と同じくなるが、肉厚が薄いため
スリーブの温度はほぼ蒸気温度となり熱応力の発生は少
ない。
【０００９】スリーブの外径は、管寄せ胴の開孔径より
小さくし、間隙が生じるようにする。この間隙により蒸
気の熱が開孔部の表面に伝熱されるのがさらに防止さ
れ、その表面温度と内部の温度との差が少なくなり、熱
応力も小さくなる。これにより熱疲労による開孔周囲の
亀裂発生を防止できる。また、この間隙とほぼ同じ高さ
の突起が開孔貫通位置のスリーブの周囲に設けられてい
るので、スリーブの振動が防止される。
小さくし、間隙が生じるようにする。この間隙により蒸
気の熱が開孔部の表面に伝熱されるのがさらに防止さ
れ、その表面温度と内部の温度との差が少なくなり、熱
応力も小さくなる。これにより熱疲労による開孔周囲の
亀裂発生を防止できる。また、この間隙とほぼ同じ高さ
の突起が開孔貫通位置のスリーブの周囲に設けられてい
るので、スリーブの振動が防止される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本実施例の構造を示す断面図であ
り、図２はスリーブの突起詳細図である。管寄せ１は図
３に示したように大口管の管寄せ胴２に小口径管よりな
る多数のスタブ３が接続されている。既存の管寄せ１
は、管寄せ胴２とスタブ３が図４に示したように構成さ
れており、この既存の管寄せ１に対して、図１に示すよ
うな構造とする補修工事が行われる。なお、既存の管寄
せ１は管寄せ胴の開孔に熱疲労による亀裂が発生してい
ない状態とする。
て説明する。図１は本実施例の構造を示す断面図であ
り、図２はスリーブの突起詳細図である。管寄せ１は図
３に示したように大口管の管寄せ胴２に小口径管よりな
る多数のスタブ３が接続されている。既存の管寄せ１
は、管寄せ胴２とスタブ３が図４に示したように構成さ
れており、この既存の管寄せ１に対して、図１に示すよ
うな構造とする補修工事が行われる。なお、既存の管寄
せ１は管寄せ胴の開孔に熱疲労による亀裂が発生してい
ない状態とする。
【００１１】図１において、管寄せ胴２には開孔４が設
けられており、この開孔４と同じ内径を有するスタブ３
が、内径と開孔を一致させた状態で管寄せ胴２に溶接さ
れている。溶接位置では、スタブ３の先端が密着するよ
うに管寄せ胴２は平らに座ぐりされている。開孔４を貫
通し、スタブ３の中にまで伸びたスリーブ５が設けら
れ、一端は管寄せ胴２の内面より突出しており、他端は
スタブ３の内面に溶接されている。スリーブ５の外径は
開孔４より小さく、スタブ３の寸法により異なるが、例
えば１ｍｍ程度の間隙（直径で２ｍｍの差）が生じる寸
法とし、また、一端における突出は、突出量Ｈが５〜１
０ｍｍ程度となるようにする。開孔４と面するスリーブ
５の外面には開孔４とスリーブ５との間隙とほぼ同じ高
さの突起６が円周状に設けられ、蒸気による発生するス
リーブ５の振動を防止する。なお、この突起６は円周状
に連続したものとするが、断続したものとしてもよい。
図２はこの突起６と開孔４との取り合いを示す。
けられており、この開孔４と同じ内径を有するスタブ３
が、内径と開孔を一致させた状態で管寄せ胴２に溶接さ
れている。溶接位置では、スタブ３の先端が密着するよ
うに管寄せ胴２は平らに座ぐりされている。開孔４を貫
通し、スタブ３の中にまで伸びたスリーブ５が設けら
れ、一端は管寄せ胴２の内面より突出しており、他端は
スタブ３の内面に溶接されている。スリーブ５の外径は
開孔４より小さく、スタブ３の寸法により異なるが、例
えば１ｍｍ程度の間隙（直径で２ｍｍの差）が生じる寸
法とし、また、一端における突出は、突出量Ｈが５〜１
０ｍｍ程度となるようにする。開孔４と面するスリーブ
５の外面には開孔４とスリーブ５との間隙とほぼ同じ高
さの突起６が円周状に設けられ、蒸気による発生するス
リーブ５の振動を防止する。なお、この突起６は円周状
に連続したものとするが、断続したものとしてもよい。
図２はこの突起６と開孔４との取り合いを示す。
【００１２】図１において、スリーブ５の取り付け方法
を説明する。溶接線７の位置でスタブ３を切断し、この
切断口よりスリーブ５を挿入する。溶接線７と管寄せ胴
２の内面との長さＬ１を測定し、スリーブ５の長さＬ２
と突出長さＨからＬ３を求め、溶接線７からＬ３の位置
にスリーブ５の一端がくるようにして、スタブ３の内面
と、スリーブ５の一端とを溶接する。このようにしてス
リーブ５を取り付けた後に溶接線７の開先を加工し、溶
接する。なお、溶接部は交差した斜線で示す。
を説明する。溶接線７の位置でスタブ３を切断し、この
切断口よりスリーブ５を挿入する。溶接線７と管寄せ胴
２の内面との長さＬ１を測定し、スリーブ５の長さＬ２
と突出長さＨからＬ３を求め、溶接線７からＬ３の位置
にスリーブ５の一端がくるようにして、スタブ３の内面
と、スリーブ５の一端とを溶接する。このようにしてス
リーブ５を取り付けた後に溶接線７の開先を加工し、溶
接する。なお、溶接部は交差した斜線で示す。
【００１３】次にスリーブ５の働きについて説明する。
スタブ３を通った蒸気はスリーブ５内を通り、管寄せ胴
２の内面より突出した端部より吐出する。開孔４の内面
や縁周囲は蒸気が接しないため、管寄せ胴２の温度とほ
ぼ同じ温度となっている。これにより開孔内面や縁周囲
の熱応力は小さく、熱疲労による亀裂の発生は防止され
る。また、スリーブ５の外周に設けた突起６により、ス
リーブ５と開孔４内面は全周にわたり接触しているの
で、蒸気の流れによってスリーブ５が振動するのを防止
する。
スタブ３を通った蒸気はスリーブ５内を通り、管寄せ胴
２の内面より突出した端部より吐出する。開孔４の内面
や縁周囲は蒸気が接しないため、管寄せ胴２の温度とほ
ぼ同じ温度となっている。これにより開孔内面や縁周囲
の熱応力は小さく、熱疲労による亀裂の発生は防止され
る。また、スリーブ５の外周に設けた突起６により、ス
リーブ５と開孔４内面は全周にわたり接触しているの
で、蒸気の流れによってスリーブ５が振動するのを防止
する。
【００１４】本実施例は、図４に示す既存の管寄せ１を
修理して図１に示すようにスリーブ５を取り付ける場合
について説明したが、新たに管寄せ１を製作する場合
に、図１に示すようにスリーブ５を付けた構造としても
よい。
修理して図１に示すようにスリーブ５を取り付ける場合
について説明したが、新たに管寄せ１を製作する場合
に、図１に示すようにスリーブ５を付けた構造としても
よい。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は管寄せ胴の開孔とスタブ内にスリーブを設け、スタブ
より流入する蒸気に開孔表面と縁周囲が接しないように
することにより、開孔表面と縁周囲の熱応力を小さく
し、熱疲労による亀裂発生を防止する。本発明は、既存
の管寄せの補修に適しているが、新たに製作する管寄せ
にも適用できる。
は管寄せ胴の開孔とスタブ内にスリーブを設け、スタブ
より流入する蒸気に開孔表面と縁周囲が接しないように
することにより、開孔表面と縁周囲の熱応力を小さく
し、熱疲労による亀裂発生を防止する。本発明は、既存
の管寄せの補修に適しているが、新たに製作する管寄せ
にも適用できる。
【図１】本発明の実施例の構成を示す断面図である。
【図２】スリーブの突起と管寄せ胴の開孔との関係を示
す図である。
す図である。
【図３】管寄せの外観図である。
【図４】従来の管寄せ胴開孔とスタブの取り合いを示す
断面図である。
断面図である。
【図５】管寄せ胴開孔に熱疲労により発生する亀裂を示
す図である。
す図である。
【図６】ボイラの運転時におけるスタブを通過する蒸気
温度と管寄せ胴の温度を示す図である。
温度と管寄せ胴の温度を示す図である。
１ 管寄せ ２ 管寄せ胴 ３ スタブ ４ 開孔 ５ スリーブ ６ 突起 ７ 溶接線 Ｈ 突出長さ
Claims (2)
- 【請求項１】 管寄せ胴に設けた開孔と内径を同じくし
たスタブを該開孔に内径を合わせて管寄せ胴の外面に溶
接してなる管寄せの構造において、 前記開孔を貫通し、一端が所定長さ管寄せ胴内に突出
し、他端がスタブ内面と溶接されたスリーブが設けられ
ていることを特徴とする管寄せの構造。 - 【請求項２】 前記スリーブの外径は前記開孔と所定の
間隙を有し、かつこの間隙とほぼ同じ高さの突起が、前
記スリーブの開孔貫通位置に設けられていることを特徴
とする請求項１記載の管寄せの構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13473694A JP3509187B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 管寄せの構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13473694A JP3509187B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 管寄せの構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085005A true JPH085005A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3509187B2 JP3509187B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=15135394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13473694A Expired - Fee Related JP3509187B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 管寄せの構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3509187B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6511364B2 (en) | 2001-04-19 | 2003-01-28 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for grinding eccentric cylindrical portions of workpiece with diameter measuring device |
| CN102384464A (zh) * | 2010-09-06 | 2012-03-21 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种锅炉集箱内置式加热装置 |
| CN111594819A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-28 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种新型汇集集箱结构 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP13473694A patent/JP3509187B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6511364B2 (en) | 2001-04-19 | 2003-01-28 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for grinding eccentric cylindrical portions of workpiece with diameter measuring device |
| CN102384464A (zh) * | 2010-09-06 | 2012-03-21 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种锅炉集箱内置式加热装置 |
| CN111594819A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-28 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种新型汇集集箱结构 |
| CN111594819B (zh) * | 2020-05-09 | 2022-02-08 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种新型汇集集箱结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3509187B2 (ja) | 2004-03-22 |
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|---|---|---|---|
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