JPS61228190A

JPS61228190A - 管継手

Info

Publication number: JPS61228190A
Application number: JP60067823A
Authority: JP
Inventors: 岡村　知郎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-03-30
Filing date: 1985-03-30
Publication date: 1986-10-11

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】〔発明の技術分野〕本発明は互いに相対変位する配管を接続する管継手に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、各種プラントの大規模化に伴い、流体流通用の配
管が長距離化し、更にそれらの配管には異なる建造物間
に亘って設けられるものがある。

例えば、原子力発電所においては、第６図（ａ）に示す
ように、原子炉建ａ１およびターピン建屋２等がそれぞ
れ基礎スラブ１ａ、２ａをもって独立にかつ近接して建
設されている。そして、第７図（ａ）に示すように、こ
れらの独立に配置された建屋１．２間を亘って多くの配
管３．４が設けられている。一方の配管３は、各基礎ス
ラブ１ａ。

２ａの据付床５，６上に設けられた配管サポート７．８
によって支持されている。他方の配管４も同様に、据付
床９．１０に設けられた配管サポート１１．１２によっ
て、支持されている。

そして、原子力発電所が大規模な地震に遭遇した場合に
は、第６図（ｂ）（Ｃ）に示すように、原子炉建屋１と
ターピン建屋２は互いに独立な挙動を示し、水平方向Ｘ
にも鉛直方向ｙにも相対運動が発生してしまう。この時
各建屋１，２間に設けられた配管３．４は、第７図（ｂ
）（ｃ）に示すように水平方向Ｘおよび鉛直方向ｙに相
対変位する。そのため、これらの相対変位ｘ、ｙが大き
い場合には配管設計はきわめて困難なものとなっていた
。

そこで、従来から地震時の相対変位による配管設計の困
難性を解決するために、伸縮自在な管継手を用いて配管
を接続することが提案されている。

このような管継手としてよく用いられるのは、すべり伸
縮管継手とベローズ形伸縮管継手である。

ところが、一方のすべり伸縮管継手は軸方向のみの伸縮
変形を許すもので角変位と軸に直角方向の変位に対して
は使用できないので、大地震時に破損するおそれがある
。他方のベローズ形伸縮管継手は、角変位、軸方向変位
、および軸に直角方向の変位を許すものとなっているが
、高圧の流体を内包する場合はベローズの谷の数を少な
くするため軸に直角方向の変位を吸収するのは困難であ
って、小さな角変位と軸方向変位を吸収できるのみであ
る。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
相対向する配管を大きな相対変位を許容して接続するこ
とができ、高圧流体も流通可能とし、配管の耐震性を向
上させることのできる管継手を提供することを目的とす
る。

（発明の概要）本発明の管継手は、相対向する管状のカップリングをベ
ローズによって相互に連結し、このベローズの外周にベ
ローズを補強するとともにベローズの収縮長を一定範囲
に限る複数の補強リングを設け、更に前記カップリング
を一定範囲において軸方向移動自在な自在継手により屈
曲自在に連結して形成したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図から第５図について説明
する。

第１図および第２図は本発明の一実施例の構成を示す。

本実施例の管継手１３は相対向する配管１４と配管１５
とを接続するように形成されている。この管継手１３は
両端部に管状のカップリング１６とカップリング１７と
を有し、これらのカップリング１６．１７をベローズ１
８によって相互に接続している。実際には、各カップリ
ング１６゜１７の相対向する端部に調整用７ランジ１９
゜２０を固着し、この調整用フランジ１９．２０にベロ
ーズ１８の両端部を固着している。このベローズ１８の
谷部の内径は配管１４．１５の内径とほぼ等しく形成さ
れており、流体の流れを乱さないようにしている。また
、ベローズ１８の複数の谷部外周にはそれぞれ分離状態
にして複数の補強リング２１．２１・・・が嵌装されて
いる。各補強リング２１は、第１図に示すように、ベロ
ーズ１８が平常長である時に相互間に間隙を有する大き
さに形成されており、ベローズ１８が収縮した際に調整
用フランジ１９と２０との間で相互に挟持密着せしめら
れてベローズ１８の過度の収縮を防止する。また、各カ
ップリング１６．１７の外方端部にはそれぞれ配管１４
．１５と接続されるフランジ２２．２３が設けられてい
る。そして、それらの７ランジ２２．２３は自在継手２
４によって連結されている。この自在継手２４は次のよ
うに形成されている。即ち、フランジ２２から補強リン
グ２１の外方部分まで伸びた２本のアーム２５゜２６を
直径方向に対向させて設けるとともに、フランジ２３か
ら同様にして２本のアーム２７゜２８（アーム２８は図
示せず）を設けている。各アーム２５，２６．２７．２
８は９０度ずつ位相を異ならせて設けられている。そし
て、各アーム２５．２６．２７．２８の内側にはリング
２９が内接されており、このリング２９と各アーム２５
゜２６．２７．２８は相互に直交する軸線状に配置され
た４本のピン３０によって回転自在に連結されている。

そして、これらの各ピン３０を各アーム２５．２６．２
７．２８とリング２９とに穿設された軸方向に長い長孔
３１．３２内に貫通することによって、各アーム２５．
２６．２７．２８即ち、各カップリング１６．１７を相
互に一定範囲内で軸方向移動自在に形成している。

次に、本実施例の作用を第１図、第３図および第４図を
用いて説明する。

本実施例の管継手１３によって連結されている配管１４
．１５の間に軸方向外力が加えられると、ベローズ１８
および自在継手２４が軸方向に伸縮自在に形成されてい
るので、管継手１３も伸縮して外力を吸収する。そして
、ベローズ１８の過収縮は調整用７ランジ１９．２０内
で各補強リング２１が挟持されて密着することにより防
止される。

また、ベローズ１８の過伸長は、第４図に示すように、
各アーム２５．２６，２７．２８とリング２９の長孔３
１，３２の相対移動をピン３０によって阻止することに
より防止される。

また、配管１４．１５の連結角度を変化させる外力が加
えられた場合には、ベローズ１８が屈曲自在であること
および自在継手２４が各ピン３０を中心として回動自在
であることにより、管継手１３のカップリング１６およ
び１７即ち配管１４および１５の連結角度が変化して外
力を吸収する。

そして、第３図に示すように、例えばカップリング１６
と１７とが紙面垂直軸回りに同図矢印方向に回動する場
合には、各補強リング２１が調整用７ランジ１９．２０
で挟持密着されることにより、それ以上の角度増加が防
止されることになり、ベローズ１８の過度の屈曲が防止
される。

また、軸方向外力と連結角度を変化させる外力とが同時
に複合的に作用した場合には、管継手１３部分において
前記の伸縮および角度変化が同時に起って外力を吸収す
る。

そして、連結部に作用する外力が１個の管継手１３によ
って吸収できる力以上である場合には、第５図（ａ）に
示すように、配管サポート３３と３４との間に複数の管
継手１３を直列に配置して配管１４．１５を接続し、外
力を分散吸収するとよい。例えば、大地震により水平方
向または鉛直方向に大きな相対変位が生じた場合には、
同図（ｂ）に示すように、各管継手１３がそれぞれ許容
範囲で軸方向変位および角変位を起すことにより、大き
な外力を吸収することができる。これにより、配管１４
．１５や配管サポート３３．３４のいずれにも過大な荷
重は負荷されず、安全性が維持される。

〔発明の効果〕

このように本発明の管継手は、ベローズを過度に伸縮、
屈曲等させることなく、相対向する配管を大きく相対変
位させることができ、しかも高圧流体を流通させること
ができるので、耐震性に優れた配管設計を行なうことが
できる等の効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は本発明の管継手の一実施例を示し、
第１図は管継手の断面図、第２図は第１図Ａ部の拡大図
、第３図は角変位時の管継手の断面図、第４図は軸方向
変位時の第１図Ａ部の拡大断面図、第５図（ａ）（ｂ）
は多数の管継手を用いて配管を接続した場合の模式図、
第６図（ａ）は発電用の原子カプラントにおける原子炉
建屋とターピン建屋の隣接状態を示す構成図、同図（ｂ
）（Ｃ）は大地震発生時の原子炉建屋とターピン建屋の
変動状態を示す構成図、第７図（ａ）は原子炉建屋とタ
ーピン建屋間に架設される配管の支持状態を示す概略断
面図、同図（ｂ）（ｃ）は同大地震発生による配管の変
形状態を示す概略断面図である。１３・・・管継手、１６．１７・・・カップリング、１
８・・・ベローズ、２１・・・補強リング、２４川自在
継手、３０・・・ピン、３１・・・長孔。出願人代理人　　猪　　股　　　　清第り図第２図第３図第５図第６図第７図（す

Claims

【特許請求の範囲】１、相対向する管状のカップリングをベローズによって
相互に連結し、このベローズの外周にベローズを補強す
るとともにベローズの収縮長を一定範囲に限る複数の補
強リングを設け、更に前記カップリングを一定範囲にお
いて軸方向移動自在な自在継手により屈曲自在に連結し
てなる管継手。２、複数の補強リングは相互に密着することによりベロ
ーズの収縮長を制限し、自在継手は直交線上にそれぞれ
配置されたピンを軸方向に長い長孔に貫通させることに
より軸方向移動自在に形成されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の管継手。