JPS588897A - フランジ継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高温高圧流体配管用の接続７ランジに係ｊ）
、　４ＩＫ、７ランジを締結する結合メルトの張力によ
りて発生する７ランジの応力を緩和し。

７ランジのクリープによる経都変形に起因する７う／ジ
接続部からの流体の漏洩を防止するよう托したフランジ
部手に関する。

一般に、高温高圧流体配管の接続は、第１図に示すよう
に、接続端面にスパイラルガスケットｌを介挿せしめた
一対のへブ付接続フランジコ、Ｊの７ランジ部を、ＩＩ
数個所において結合ボルト弘、によって締結する仁とに
よりて行りている。上記スパイラルガスケットｌは、一
方の接続７°ランジコの接合端面に形成された漂状のガ
スケットｆＩＩＩ！中に渦巻状に収納されており、その
横断面形状は例えば山形である。

しかして、配管内流体の圧力が高いと、これを有効に刺
止するためにはスパイラルガスケット／の面圧、すなわ
ちガスヶ、）の山形をつぶす方向に働く圧力が内圧に対
して充分に高くならなければならない。このため、他方
の接続フランジ３の上記ガスケット溝よに対向する端面
に禦提部４を形成し、その突出高さを調整すると共に、
ガスケツＦ溝ｊの外側に環状の当り面部７を設け、もっ
てガスケットに必要な面圧を与えるべきガスケットの圧
縮幅ａを確保すゐようにしている。なお。

上配当）面部７の外側は、当多面部の接触を確実にする
ため、７ランジの外周面に至るまで一定幅）の間一部ｔ
が保たれている。

また、第７図示の従来の接続７ランジは、配管内流体の
温度が急激に低下した場合、接続７ランジは円筒面が急
激に冷却されるため収縮すゐが。

結合ボルト４！は直接流体に触れていない丸め、冷却お
よび収縮に時間遅れが生じ、一時的に結合ポル）１２）
締付は力が低下して、ｆＩｔ体が漏洩する恐れがある。

これを防止するためには、前配轟ｐ面部７が単に接触す
るだけの締付は力では不充分で、上記した流体の温度低
下が生じても、その変化量および変化率が許容値以内で
あればガスケットが必壁な血圧を維持するＯＫ充分であ
るように、結合ボルトの締付は力に余裕を持九せ、高張
力の結合ボルトで強力に締付ける必要がある。

しかしながら、上記のようにフランジ部を強力に締付け
ると、接続フランジ外面の７ランジ部とハブ部との接続
部ムに大きな曲げ応力が発生し、第λ図ＫＭｉ！で示す
ように、クリープ現象によって７う／ジ外周部が相互に
近接するようＫｇ形し。

その丸めボルトの締付は力が低下して流体の漏洩が始ま
るという不都合がある。

そこで１本発明の目的は、流体温度が急変してもガスケ
ットに必要な面圧を与えることができ。

かつ、７ランジのクリープ現象による変形を防止し得る
フランジ継手を提供するＫある。

以下本発明の実九ｆｌｌを第３図乃主彫７図を１照して
説明する。

毘３図において符号りｏＦｉ外側めシ面部を示し。

この外鉢当シ面部りθは、フランジ接合面の半径方向に
おいて結合ボルト参よシ外ｊｌｉ側に、他方の接続７ラ
ンジ３０級合面外ｊｌｉ１錫部に３Ｉｌ捉部を突設する
ことによって形成されている。

上記のように４１１成された本発明の一実糺例による接
続７ランジは、結合ポル）４＜、４１を強力に締付けて
も、その締付は力はガスケットｌのすぐ外爛狗の幽り面
部７および外１当ｐ面部りＯに分散して担持され、前記
した接合フランジの外面ム部の曲げ応力祉著しく緩和さ
れる。

これは次のような材料力学的な考察からも明らかである
。すなわち、＄ＩＩ図に示すように、結合ボルト７本毎
に分割されたと想定した７ランジのセクタ部分を、ｍｂ
面部７の中央点Ｐおよび７ランジ外面の前記振続部ムを
通るｌＤにおいて固定され九片持梁と近似的に仮定し、
上記ムーＰ面から結合ポル）４４の中心までの距離を１
３．結合ボルト弘の中心から７ランジ外周面までの距離
をＩ＋。

結合ポル）Ｏ締付力をＷ、ム−Ｆｉｌの断面係数を２、
ムーＰ面に作用する曲げモーメントをＭとすると、ム部
の曲げ応力１１は１次の（１）式のように表わせる。

また、７ランジ部のたわみは、第１図に示すように、フ
ランジ外周縁に近い程単駒に増大する。

一方５本発明のように結合ボルト参より外周側に外ＩＩ
ｌ当り面部７０を設けると、第を図に示すように、近似
的に片持梁と考えたフランジセクタ部分の先端部に反力
Ｒが生じ、この反力がムーＰｍＫ作用する曲げモーメン
トを緩和する結果、Ａ部の曲げ応力σ鵞は次の（２）式
のようＫなる。

また、σ諺とσ凰との比すなわち曲げ応力の減少率は次
の（３）式のようになる。

上記（ＪＪ弐における−１の値は、結合ボルト弘のσ１ 位置によって変化するが５例えば１に一１■とすりｍ＝
）　となって曲は応力は着しく緩和されＣ！ ることがわかる。

第７ＷＡは本発明Ｏ度形実施例を示し、この実施例は、
外側蟲如面部７０を形成する前記７ランジ接合ｌ１Ｉｌ
提郁をフランジ端面から削シ出すのではなく、別部材の
積状体２として７ランジ接合面外周端縁郁に形成され九
段部に嵌め込んだもので、そＯ作用効果は第３図に示す
ものと同様であるから。

詳細な説明は省略する。

以上の説明から明らかなように１本発明は、結合ボルト
の締付力を７ランジ接合面の半径方向において結合ボル
トを挾むように形成された一つの轟〕面部で分散して担
持するようＫしたので、結合ボルトを強く締め付けても
フランジ外面の７ランジ部とハブ部との接続部に発生す
る曲げ応力を小さく抑えることができ、従ってクリープ
による７ランジ部の変形、およびこの変形によって住じ
る結合ボルトの締付は力の低下などｔ防止して。

接続７ランジの信頼性を高めることができる。という効
果がある。

【図面の簡単な説明】

＠１図は従来の７ランジ継手の構造を示す縦断面図、第
２図はクリープによる７ランジの変形を説明する第１図
と同様の断面図、第３図は本発明の一実施例による７う
ｙジ継手の縦断面図、第参図乃至第を図は７ランジに作
用するーげ篭−メントＯ影譬を説明するため０１１図、
第７図は本発明の変形実施例を示す外１１轟如面部の拡
大断面図である。 ｌ・・・ガスヶ、ト、コ、Ｊ・・・接続７ランジ、参・
・・結合ボルト、ｊ・・・ガス、ケラ）溝、７・・・＃
ＩＡｂ面部。 ｒ・・・間隙部、りθ・・・外側当り面部。 出願入代通人　　渚　　股　　　　　清本３図 ？／） 本４　図 ＃５　図 ′！！＞乙　図 地７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、端内が相互Ｋｍ合される一対のハブ付７ランジの一
   方０１＆合面Ｋｉｌ状のガスケット溝を形成し、このガ
   スケット溝にガスケットを収納すると共に、ガスヶｙ）
   溝の外周１１ＫＩＩ状の当り面部と関一部とを連設し、
   この間隙部をその幅方向に貫通する複数本の結合ポル）
   Ｋよりてフランジ部を締付けるようＫしたものにおいて
   、上記結合ボルトより外周＠に外側ｍｂ面部を形成し、
   フランジ接合面の半径方向において上記結合ボルトを挾
   むように形成され良上記コつの尭ａＳＳＫよ）結合ボル
   トの締付は力を分散して担持すゐようＫしたことを％像
   とするフランジ部手。 コ、上記外憫轟勤面部が７ランジ接合ｗＫ一体に形成さ
   れた積提部によって構成され九ことを特徴とする特許請
   求０１Ｅ囲第Ｉ項記叡０７ランジ継手。 ３、上記外匈幽ル面部が上記間一部に挿設された濃状体
   によって構成されたことを特徴とする特許請求の範８第
   １項記載０７ランジ継手。