説明

配管サポート

【課題】配管自重、熱変位および地震慣性力等の機械荷重が配管に過荷重として作用した場合に、建屋間を連絡する配管の拘束機能を開放することで、建屋間の変位に起因する配管の損傷を防止する。
【解決手段】プラント建屋間の配管6を拘束部材9によって支持する配管サポートであって、この拘束部材を、配管に作用する機械荷重負荷時に拘束状態を開放する拘束開放部とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はプラント建屋間を連絡する配管を拘束支持する配管サポートに係り、特に地震等による建屋間の変位発生時に配管拘束を開放して配管を保護する機能を備えた配管サポートに関する。
【背景技術】
【0002】
発電プラント等の各種プラントにおいては、建屋間を連絡する配管が地上の一定範囲に亘って設置され、この配管は地震振動および熱変形等から保護するための配管サポートによって支持されている。
【0003】
配管サポートは鋼材によって構成されており、例えば対向する1対の柱およびそれらの間に架設された梁からなる架構を備え、配管を上下左右から挟持する構成となっている。架構内では、配管をUボルトやUプレート等によって拘束するようになっている。
【0004】
このような鋼材で製作される拘束装置(レストレイント)は、建物や躯体の埋込金物等に溶接され、またレストレイントを構成する鋼材自体も溶接構造となっている。レストレイントは通常、配管自重、熱変位および地震慣性力等の機械的荷重が作用しても配管系に損傷が発生しないように強固な構造とされ、配管を拘束して保護している。
【0005】
なお、この種の配管サポートに関する技術としては、配管の径や本数が異なる場合でも、Uボルトの締付け位置を調整することで種々の配管の拘束を可能とする構成等が知られている(例えば、特許文献1等参照)。
【特許文献1】特開2001−82636号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述したように、従来の配管サポートは配管自重、熱変位および地震慣性力等の機械荷重が作用した場合に配管の機能(損傷による内部流体漏洩等)が喪失しないよう、配管を強固に拘束する構造設計とされている。
【0007】
しかし、建屋間を連絡するような配管については、地震等によって建屋自体に変位が発生すると、それに伴って配管系にも変位が生じるため、特に強固な構造設計とした場合には、強固な構造部分を支点とする曲げ荷重が配管に作用して、配管自体を損傷する可能性がある。
【0008】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、配管自重、熱変位および地震慣性力等の機械荷重が配管に過荷重として作用した場合に、建屋間を連絡する配管の拘束機能を開放することで、建屋間の変位に起因する配管の損傷を防止することができる配管サポートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記の目的を達成するため、本発明では、プラント建屋間の配管を拘束部材によって支持する配管サポートであって、この拘束部材を、前記配管に作用する機械荷重負荷時に前記拘束された状態を開放する拘束開放部としたことを特徴とする配管サポートを提供する。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係る配管サポートによれば、建屋間を連絡する配管からの荷重が過荷重の場合、拘束機能を開放することで建屋間の変位に起因する配管損傷防止を図ることが可能となる。
【0011】
すなわち、配管サポート間の配管に変位があった場合でも、変位の支点となるサポートの拘束を開放することで、配管に作用する曲げ荷重を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明に係る配管サポートの実施形態について、図面を参照して説明する。
【0013】
[第1実施形態(図1−図3)]
図1は、本実施形態による配管サポートの全体構成を示す側面図であり、一部を断面として示している。図2は、図1の一部(A部)を拡大して示す縦断面図であり、図3は、図2に示した構成の変形例を示す拡大縦断面図である。
【0014】
図1に示すように、本実施形態の配管サポート1は、建屋の下部躯体2から起立して互いに対向する1対の鋼材製の柱3,3と、これらの柱3,3間に架設された鋼材製の上梁4および下梁5とを有し、配管6を地上の所定高さ位置に拘束支持する架構として構成されている。
【0015】
各柱3,3はプラント建屋の下部躯体2上に鋼材製の埋込金物7,7を介して設置されており、下部躯体2上に垂直に起立している。各柱3,3の上端近傍の対向面間には上梁4が水平に接続されており、また各柱3,3の下端近傍の対向面間には下梁5が水平に接続されて建屋下部躯体2から上方に一定の間隔をあけて配置されている。
【0016】
上梁4および下梁5の両端はそれぞれ各柱3,3の垂直な対向面に当接しており、これら上下梁4,5と各柱3,3との当接面にそれぞれ形成された凹溝8a,8bに、横長な矩形状をなす縦板からなる連結部材9がそれぞれ挿入されている。これにより、各柱3,3に上下梁4,5が固定されて架構が構成されている。
【0017】
柱3,3と上下梁4,5とによって囲まれた架構内の中心位置には配管6が挿入配置されており、この配管6の周壁上下面および両側面が十字型配置のラグ10を介して柱3および梁4,5間に拘束支持されている。
【0018】
図2は、上述した各柱3,3と上下梁4,5との各連結部(図1のA部)の構成を拡大して示している。この図2に示すように、柱3,3と上下梁4,5とを連結する連結部材9は例えば略横長な四角形状をなす鋼材製の縦板からなり、この連結部材9を上下梁4,5と各柱3,3との当接面に形成された凹溝8a,8b内に挿入することにより、上下梁4,5と各柱3,3とがそれぞれ接続されている。
【0019】
そして、連結部材9の長手方向(図示横方向)の中央位置上下部に、一定深さのV形溝からなる切欠部11,11が形成されている。すなわち、拘束部材としての連結部材9の少なくとも一部に切欠部11,11が形成され、この拘束部材の切欠部11,11が、配管6に作用する機械荷重負荷時に切断する拘束開放部とされている。
【0020】
このような構成によると、配管6に直接取り付けられるラグ10を介して柱3および梁4,5に配管荷重が載荷される。柱3と上下梁4,5とは、設定荷重で切断する切欠部11を有する連結部材9により接続されており、柱3は建屋躯体2に設置されている埋込金物7等と接続される。配管6から上下梁4,5に連結部材9の切断設定荷重以上の荷重が作用した場合、連結部材9は切欠部11から切断し、配管6の拘束は開放される。
【0021】
なお、設定荷重で切断する連結部材9については、予め同ロットの部材での引張試験等で破断荷重を求めておくことが望ましい。また、設定破断荷重は配管の許容曲げ荷重を基準に設定することとし、通常作用する荷重以上の破断荷重とすることが望ましい。
【0022】
本実施形態によれば、プラント建屋間の配管を拘束部材である架構を構成する柱3、梁4,5および連結部材9等に形成した切欠部11を拘束開放部とし、この切欠部11からなる拘束開放部を他の部位よりも優先して切断する構成としたことにより、建屋間を連絡する配管6からの荷重が過荷重の場合、拘束機能を開放することで建屋間の変位に起因する配管損傷防止を図ることができる。
【0023】
すなわち、配管サポート1に支持された配管6に変位があった場合でも、変位の支点となる強固な構造物の拘束を開放することで、配管6に作用する曲げ荷重を低減することが可能となる。特に、建屋間を連絡する配管6のうち、建屋継ぎ目に近い配管の荷重が過荷重の場合、拘束機能を開放することによる配管損傷防止機能がより効果的に発揮される。
【0024】
図3は、連結部材の変形例を示している。この図3に示した連結部材はボルト9aおよびナット9bであり、ボルト9aの一部に小径部からなる切欠部11が設けられている。このような構成によっても、図1および図2に示した構成と同様の効果が奏される。
【0025】
[第2実施形態(図4)]
図4は、本発明の第2実施形態による配管サポートを示す拡大断面図である。本実施形態では、配管をUボルトによって拘束する配管サポートについて説明する。
【0026】
図4に示すように、建屋躯体12の側壁等に設けられた縦板状の支持金物13と、この支持金物13に対向して設置された柱3との間に、鋼材製の梁5が架設されている。梁5の上面側には配管6が搭載されており、この配管6がUボルト14によって梁5の上面に拘束支持されている。
【0027】
Uボルト14は配管6の上面を覆う配置で梁5の上方から装着されており、Uボルト14の下向き両先端部が梁5を貫通している。このUボルト14の両先端部に形成されたねじ部に、ナット15をそれぞれ螺合することにより、配管6が梁5の上面に拘束支持されている。
【0028】
このような配管サポート1bにおいて、Uボルト14の一部、例えば下向き両辺部14a,14a部分に、拘束開放部としての切欠部11,11がそれぞれ形成されている。
【0029】
この構成によれば、地震振動等によって配管6に変位が生じた場合、配管6に直接取り付けられたUボルト14に配管荷重が載荷される。そして、Uボルト14に切断設定荷重以上の荷重が作用した場合、Uボルト14は切欠部11から切断し、配管6の拘束が開放される。
【0030】
本実施形態によっても、変位の支点となるUボルト14の拘束を開放することで、配管6に作用する曲げ荷重を低減することが可能となり、拘束機能を開放することによる配管損傷防止機能が効果的に発揮される。
【0031】
[第3実施形態(図5)]
図5は、本発明の第3実施形態による配管サポートを示す拡大断面図である。本実施形態では、配管をU字形の拘束板によって拘束する配管サポートについて説明する。
【0032】
図5に示すように、建屋躯体12の側壁等に設けられた縦板状の支持金物13と、この支持金物13に対向して設置された柱3との間に、鋼材製の梁5が架設されている。梁5の上面側には配管6が搭載されており、この配管6が拘束板16によって梁5の上面に拘束支持されている。
【0033】
拘束板16は配管6の上面を覆う配置で梁5の上方から装着されており、拘束板16の下向き両先端部が梁5を貫通している。この拘束板16の両先端部を梁5に溶接等によって固定することにより、配管6が梁5の上面に拘束支持されている。
【0034】
このような配管サポート1cにおいて、拘束板16の一部、例えば下向き両辺部16a,16a部分に、拘束開放部としての切欠部11,11がそれぞれ形成されている。
【0035】
この構成によれば、地震振動等によって配管6に変位が生じた場合、配管6に直接取り付けられた拘束板16に配管荷重が載荷される。そして、拘束板16に切断設定荷重以上の荷重が作用した場合、拘束板16は切欠部11から切断し、配管6の拘束が開放される。
【0036】
本実施形態によっても、変位の支点となる拘束板16の拘束を開放することで、配管6に作用する曲げ荷重を低減することが可能となり、拘束機能を開放することによる配管損傷防止機能が効果的に発揮される。なお、拘束板16の切断設定荷重は第1,2の実施形態と同様である。
【0037】
[第4実施形態(図6)]
図6は、本発明の第3実施形態による配管サポートを示す拡大断面図である。本実施形態では、配管をUプレートによって拘束する配管サポートについて説明する。
【0038】
図6に示すように、建屋躯体12の側壁等に設けられた縦板状の支持金物13と、この支持金物13に対向して設置された柱3との間に、鋼材製の梁5が架設されている。梁5の上面側には配管6が搭載されており、この配管6がUプレート17によって梁5の上面に拘束支持されている。
【0039】
Uプレート17は配管6の上面を覆う配置で梁5の上方から装着されており、Uプレート17の下向き両先端部が梁5を貫通している。このUプレート17の両先端部を梁5に溶接等によって固定することにより、配管6が梁5の上面に拘束支持されている。
【0040】
このような配管サポート1dにおいて、Uプレート17の一部、例えば下向き両辺部17a,17a部分に、拘束開放部としての切欠部11,11がそれぞれ形成されている。
【0041】
この構成によれば、地震振動等によって配管6に変位が生じた場合、配管6に直接取り付けられたUプレート17に配管荷重が載荷される。そして、Uプレート17に切断設定荷重以上の荷重が作用した場合、Uプレート17は切欠部11から切断し、配管6の拘束が開放される。
【0042】
本実施形態によっても、変位の支点となるUプレート17の拘束を開放することで、配管6に作用する曲げ荷重を低減することが可能となり、拘束機能を開放することによる配管損傷防止機能が効果的に発揮される。なお、Uプレート17の切断設定荷重は第1〜第3実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明に係る配管サポートの第1実施形態を示す全体構成図。
【図2】図1に示した配管サポートの拘束開放部の一構成例を示す拡大断面図。
【図3】図1に示した配管サポートの拘束開放部の他の構成例を示す拡大断面図。
【図4】本発明に係る配管サポートの第2実施形態を示す全体構成図。
【図5】本発明に係る配管サポートの第3実施形態を示す全体構成図。
【図6】本発明に係る配管サポートの第4実施形態を示す全体構成図。
【符号の説明】
【0044】
1‥配管サポート、2‥建屋の下部躯体、3‥柱、4‥上梁、5‥下梁、6‥配管、7‥埋込金物、8a,8b‥凹溝、9‥連結部材、10‥ラグ、11‥切欠部、12‥建屋躯体、13‥支持金物、14‥Uボルト、15‥ナット、16‥拘束板、17‥Uプレート。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラント建屋間の配管を拘束部材によって支持する配管サポートであって、この拘束部材を、前記配管に作用する機械荷重負荷時に前記拘束された状態を開放する拘束開放部としたことを特徴とする配管サポート。
【請求項2】
前記拘束開放部は、前記配管を拘束する架構の柱と梁とを接続する鋼製の板またはボルトに形成した切欠部である請求項1記載の配管サポート。
【請求項3】
前記拘束開放部は、前記配管を拘束する鋼製のUボルトに形成した切欠部である請求項1記載の配管サポート。
【請求項4】
前記拘束開放部は、前記配管を拘束する鋼製のU型拘束板またはUプレートに形成した切欠部である請求項1記載の配管サポート。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate