JPH11280970A - 配管接続装置 - Google Patents

配管接続装置

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JPH11280970A
JPH11280970A JP2587999A JP2587999A JPH11280970A JP H11280970 A JPH11280970 A JP H11280970A JP 2587999 A JP2587999 A JP 2587999A JP 2587999 A JP2587999 A JP 2587999A JP H11280970 A JPH11280970 A JP H11280970A
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H Spritzer Michel
エイチ. スプリッツァー マイケル
W Downey Kevin
ダブリュ. ダウニー ケヴィン
R Martinez Martin
アール. マルチネス マーチン
A Hazelbeck David
エイ. ヘイゼルベック デイヴィッド
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Komatsu Ltd
Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
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  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続構造が簡単で、しかもOリングを有効に
冷却できるようにする。 【解決手段】 管1,2の端部に設けた一対のフランジ
1a,2aと、内部に冷却水が循環する通路7を備える
と共に、上記一対のフランジの間に介装される中間ブロ
ックと、各フランジと中間ブロックとの対向面間に介装
されるOリング4と、両フランジを上記中間ブロックと
共に固定する固定手段とからなる構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超臨界状態または
亜臨界状態の耐圧反応装置等で生成された高温・高圧の
水を含む流体を、例えば、耐圧反応装置から熱交換器や
濾過機などに導く配管の接続装置に関する。
【0002】
【従来の技術】各種プラント、機器において配管される
各管を接続する配管接続装置としては、各管体の端部に
設けたフランジを対向密着し、これにボルトを貫通して
ナットにて締結するようになっている。そして、配管内
を流れる流体が高温・高圧、特に高温の場合の対策とし
て、両フランジの対向間に介在された漏洩防止用のOリ
ングが熱によって劣化しないように、このOリングの周
辺を冷却するための冷却手段が設けられている。
【0003】従来のこのような配管接続装置としては、
図1あるいは図2に示したものが知られている。図1に
示されたものは、対向させて接続しようとする管a,b
のそれぞれの端部に設けたフランジc,dを、この間に
Oリングeを介装してボルトf、ナットgにて締結する
ようになっている。そしてこのOリングeを冷却するた
めに、各フランジc,dに通路h,hを設け、この各通
路h,h内に冷却水を図示しない配管により循環させて
いる。
【0004】また、図2に示されたものは、上記図1に
示したものにおいて、各管a,bの内面と、各フランジ
c,dの対向面にそれぞれ耐腐食性材料からなるライナ
i,jを適宜の手段で固着し、上記フランジc,dに固
着した両ライナj,j間にOリングeを介装して両フラ
ンジc,dを締結するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記した各従来のもの
にあっては、対向する両フランジc,dのそれぞれに冷
却水用の通路h,hを設けているため、接続しようとす
る各管自体の構造が複雑になり、配管全体の価格が高く
なり、経済的に問題があった。また、特に図2に示され
たものは、Oリングeはライナj,jを介してフランジ
c,dに設けられた通路h,hの冷却水にて冷却される
ことになり、ライナj,jとフランジc,dとの間の熱
抵抗効果(異質の材料の接触面の熱抵抗)による断熱効
果により、Oリングeに対する冷却水による冷却効率が
悪くなり、Oリングeの寿命が短くなるという問題があ
った。
【0006】本発明は上記のことに鑑みなされたもの
で、接続構造が簡単で、しかもOリングを有効に冷却で
きて寿命を長くできるようにした配管接続装置の提供を
目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するために、本発明に係る配管接続装置は、管の端
部に設けた一対のフランジと、内部に冷却水が循環する
通路を備えると共に、上記一対のフランジの間に介装さ
れる中間ブロックと、各フランジと中間ブロックとの対
向面間に介装されるOリングと、両フランジを上記中間
ブロックと共に固定するボルト等の固定手段とから構成
されている。
【0008】この構成によれば、管を流れる高温・高圧
の流体はOリングにて密封されると共に、Oリングが接
触している中間ブロックの内部に設けた通路を循環する
冷却水にて冷却されていることにより、Oリングの昇温
が抑制され、昇温による劣化を防ぎ寿命を長くすること
ができる。
【0009】そして冷却水用の通路が管のフランジには
なく、このフランジの間に位置する中間ブロックに設け
られており、通路も1個ですむことにより、Oリングの
昇温防止機能を有する配管接続装置の構造を簡単にする
ことができる。
【0010】また、上記中間ブロックの通路より内径側
が半径方向に多層構成にされ、各積層面間に断熱層が構
成されていることにより、中間ブロック側への熱の伝導
が抑制され、通路を流れる冷却水の昇温をさらに抑制す
ることができる。
【0011】また、管の内面、フランジの端面、中間ブ
ロックの周面の少なくともOリングより半径方向内側が
耐腐食性材料で被覆されていること、または、管の内
面、フランジの端面、中間ブロックの周面のうち、管の
内面とフランジの端面の少なくともOリングより半径方
向内側が耐腐食性材料で被覆され、中間ブロックが耐腐
食性材料で構成されていること、さらに、管の内面が耐
腐食性材料からなるライナにて被覆され、かつフランジ
の端面と中間ブロックとの間に耐腐食性材料からなるワ
ッシャが介装され、ライナとワッシャとが溶接等の手段
にて連結されると共に、中間ブロックが耐腐食性材料で
被覆され、あるいは中間ブロックが耐腐食性材料で構成
されていることにより、管の内面とフランジの端面、さ
らに中間ブロックを管内を流れる流体による腐食から保
護できる。そして上記のようにフランジの端面が耐腐食
性材料で被覆されても、Oリングは中間ブロック側の通
路の冷却水で冷却されるので、これの冷却効率が低下す
ることがない。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図3
に基づいて説明する。図中1,2は互いに接続しようと
する管であり、1a,2aはそれぞれの端部に設けたフ
ランジである。そして両管1,2の各フランジ1a,2
aの間に、例えばチタン製の中間ブロック3を介装し、
この中間ブロック3の両側の各面とフランジ1a,2a
との間にそれぞれOリング4,4を介装する。なお、O
リングは図示のように、中間ブロック3側に設けられた
Oリング用の溝4aに収納されている。フランジ1a,
2a及び中間ブロック3は、これらを貫通する固定手段
であるボルト5及びこれに螺合するナット6にて締結さ
れる。これにより両管1,2が接続される。
【0013】上記中間ブロック3には通路7が環状に設
けてあり、図4に示すように、この通路7に入口及び出
口の管継手8a,8bが接続してある。9はこの両管継
手8a,8bに接続した冷却水給排装置で、10はポン
プである。
【0014】上記構成において、接続された両管1,2
内に流れる高温・高圧の流体は各フランジ1a,2aと
中間ブロック3の各対向面間に介装したOリング4,4
にて密封される。その際、中間ブロック3の通路7に冷
却水が冷却水給排装置9にて循環されており、中間ブロ
ック3が所定の温度以下になるように冷却されている。
従って、上記Oリング4,4は管1,2内を流れる流体
にて加熱されて昇温するが、その熱は中間ブロック3に
吸収されて、Oリング4,4は所定温度以上になること
がなく高熱化が防止される。
【0015】図5は本発明の第2の実施の形態を示す。
この実施の形態では、中間ブロック3のOリング4及び
通路7より内径側の部分を半径方向に通路7とリング状
部材17とで2重構成に積層し、両構成部材の積層面間
に空間11を設けたものである。この積層面間に設けた
空間11内には断熱材11aが充填してある。なお、上
記空間11は空気層となっており、それ自体断熱効果を
有しているので、特に断熱材11aを充填しなくてもよ
い。
【0016】この構成では、接続された両管1,2内に
流れる高温・高圧の流体からの熱は、上記断熱層にて遮
られてOリング4,4及び中間ブロック3への熱の移動
量が減少されて、より一層中間ブロック3を所定の温度
以下に冷却しやすく、Oリング4,4の高熱化が防止さ
れる。
【0017】図6は本発明の第3の実施の形態を示す。
この実施の形態では、各管1,2の内面とフランジ1
a,2aの中間ブロック3側の端面、及び中間ブロック
3の周面に耐腐食性材料からなるライナ12,13,1
4が適宜の手段にて積層してある。この両ライナ12,
13,14の継目は溶接等の手段にて隙間なく接合され
ている。なお、これらライナは管1,2の内面とフラン
ジ1a,2aの端面だけ、あるいは中間ブロック3だけ
に積層してもよい。また、このフランジ1a,2a及び
中間ブロック3に積層するライナ13,14はOリング
より半径方向の内側に積層するようにしてもよい。
【0018】また、上記フランジ1a,2aの端面には
ライナの代りに所定の厚さ(0.5〜5mm)の耐腐食
性材料からなるワッシャを用い、このワッシャを管1,
2の内面のライナ12と溶接等にて隙間なく接合しても
よい。
【0019】さらに、上記中間ブロック3にライナを積
層することなく、その全体を耐腐食性材料にて構成して
もよい。また、上記管1,2とフランジ1a,2aにラ
イナを積層することなく、それらの全体を耐腐食性材料
にて構成してもよい。
【0020】なお、耐腐食性材料としては、チタン、ニ
ッケル系合金(ハステロイ、インコネル)、白金、セラ
ミック、ジルコニア、イリジュウム、チタニア等が用い
られる。
【0021】上記各実施の形態における管1,2の内面
に積層するライナ12の積層方法としては、例えば管材
を用い、この管材を管1と2重構造で引き抜き成形する
ことにより一体に積層する方法がとられる。また、フラ
ンジ1a,2aや中間ブロック3の表面へのライナ1
3,14の被覆は溶着、メッキ等公知の手段にて行われ
る。また、Oリング4,4はフッ素ゴム等、耐熱性の材
料にて構成したものが用いられ、管1,2はステンレス
やニッケル系合金(インコネル、ハステロイ)等の耐熱
性材料が用いられる。
【0022】上記各実施の形態では、中間ブロック3が
フランジ1a,2aと略同径で、フランジ1a,2aと
共にボルト5、ナット6にて締結した例を示した。しか
し第4の実施の形態として図7、図8に示すように、中
間ブロック3の径を、ボルト5より内側に位置するよう
に小径にしてもよい。この場合、1本のボルトを抜くこ
とにより、その部分から中間ブロック3を取り外すこと
ができ、この中間ブロック3の交換作業が容易に行われ
る。
【0023】上記各実施の形態は両管1,2のフランジ
1a,2aを、これに貫通するボルト5及びこれに螺合
するナット6にて直接締結した例を示したが、これは図
9に示した第5の実施の形態のように、両フランジ1
a,2aと中間ブロック3とを、これの外側から環状部
材15a,15bにて挟み込み、この両環状部材15
a,15bにボルト16,16を貫通し、ナット6を螺
合することにより、両フランジ1a,2aを互いに接続
するようにしてもよい。
【0024】この第5の実施の形態の場合、配管端部の
フランジが小形となり、取り回しが良くなる。また、高
温・高圧用の配管及びフランジは耐熱合金等の高級材料
を使うことが多いため、フランジが小形化できることに
より設備費を安価にすることができる。なお、フランジ
挟み込み用の環状部材15a,15bはあまり高温にな
らないので低級材料の使用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例を示す断面図である。
【図2】従来例を示す断面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図4】図3のA−A線に沿うと共に、通路への冷却水
の給排装置を示す断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図6】本発明の第3の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図7】本発明の第4の実施の形態を示す中間ブロック
を小径にした場合の縦断正面図である。
【図8】本発明の第4の実施の形態を示す中間ブロック
を小径にした場合の縦断側面図である。
【図9】本発明の第5の実施の形態を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1,2…管 1a,2a…フランジ 3…中間ブロック 4…Oリング 5,16…ボルト 6…ナット 7…通路 8a,8b…管継手 9…冷却水給排装置 10…ポンプ 11…空間 11a…断熱材料 12,13,14…ライナ 15a,15b…環状部材 17…リング状部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル エイチ. スプリッツァー アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サン ディエゴ市、ジェネラルアトミックス コ ート 3550、ジェネラル アトミックス インコーポレイテッド内 (72)発明者 ケヴィン ダブリュ. ダウニー アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サン ディエゴ市、ジェネラルアトミックス コ ート 3550、ジェネラル アトミックス インコーポレイテッド内 (72)発明者 マーチン アール. マルチネス アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サン ディエゴ市、ジェネラルアトミックス コ ート 3550、ジェネラル アトミックス インコーポレイテッド内 (72)発明者 デイヴィッド エイ. ヘイゼルベック アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サン ディエゴ市、ジェネラルアトミックス コ ート 3550、ジェネラル アトミックス インコーポレイテッド内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管の端部に設けた一対のフランジと、内
    部に冷却水が循環する通路を備えると共に、上記一対の
    フランジの間に介装される中間ブロックと、各フランジ
    と中間ブロックとの対向面間に介装されるOリングと、
    両フランジを上記中間ブロックと共に固定する固定手段
    と、からなることを特徴とする配管接続装置。
  2. 【請求項2】 中間ブロックの通路より内径側が半径方
    向に多層構成にされていることを特徴とする請求項1記
    載の配管接続装置。
  3. 【請求項3】 多層構成された中間ブロックの各積層面
    間に断熱層が構成されていることを特徴とする請求項2
    記載の配管接続装置。
  4. 【請求項4】 管の内面、フランジの端面、中間ブロッ
    クの周面に、少なくともOリングより半径方向内側が耐
    腐食性材料で被覆されていることを特徴とする請求項1
    から請求項3のいずれか1項記載の配管接続装置。
  5. 【請求項5】 管の内面、フランジの端面、中間ブロッ
    クの周面のうち、管の内面とフランジの端面の少なくと
    もOリングより半径方向内側が耐腐食性材料で被覆さ
    れ、中間ブロックが耐腐食性材料で構成されていること
    を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項記載
    の配管接続装置。
  6. 【請求項6】 管の内面が耐腐食性材料からなるライナ
    にて被覆され、かつフランジの端面と中間ブロックとの
    間に耐腐食性材料からなるワッシャが介装され、ライナ
    とワッシャとが連結されると共に、中間ブロックが耐腐
    食性材料で被覆されていることを特徴とする請求項1か
    ら請求項3のいずれか1項記載の配管接続装置。
  7. 【請求項7】 管の内面が耐腐食性材料からなるライナ
    にて被覆され、かつフランジの端面と中間ブロックとの
    間に耐腐食性材料からなるワッシャが介装され、ライナ
    とワッシャとが連結されると共に、中間ブロックが耐腐
    食性材料で構成されていることを特徴とする請求項1か
    ら請求項3のいずれか1項記載の配管接続装置。
  8. 【請求項8】 耐腐食性材料は、チタン、ニッケル系合
    金(ハステロイ、インコネル)、白金、セラミック、ジ
    ルコニア、イリジュウム、チタニアのうちの1つである
    ことを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか1項
    記載の配管接続装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002039462A (ja) * 2000-07-19 2002-02-06 Petroleum Energy Center 送液用配管及びそれを用いたポリアリーレンスルフィドの製造方法
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KR20210120765A (ko) * 2020-03-26 2021-10-07 (주)플로닉스 플레어부를 이용하는 배관 결합 부재 및 이를 제조하는 방법
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