(57)【要約】      （修正有）【課題】  伝熱管を把持するカバープレートと取付けバンドとの溶接部の強度を十分に持たせることができ、またカバープレートを取り外す必要が生じた場合に、取付けバンド溶接部の除去が容易に設置する半円筒形のカバープレートと、該カバープレートと協働して伝熱な伝熱管カバープレート構造を提供する。【解決手段】  伝熱管１の外周面管１を把持する取付けバンド３とからなる伝熱管カバープレート構造であって、カバープレート２の軸方向一端面が伝熱管１に隅肉溶接され、取付けバンド３はカバープレート２の軸方向他端部で伝熱管１の外周面に合うよう成形された湾曲部３ａと該湾曲部３ａの両側から周方向に延びる直線部３ｂとから構成され、直線部３ｂの内面はカバープレート２の側面２ａ外縁に接しさらに各直線部３ｂの先端部とカバープレート端部の間に形成されたＶ形開先が溝溶接されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝熱管の外周面に合わせて設置する半円筒形のカバープレートと、このカバープレートと前記伝熱管を挟んで対向する位置にあって前記カバープレートと協働して前記伝熱管を把持する取付けバンドとからなる伝熱管カバープレート構造であって、前記カバープレートの軸方向の一端面が前記伝熱管に隅肉溶接され、前記取付けバンドは前記カバープレートの軸方向他端部に位置して前記伝熱管の外周面に合うよう成形された湾曲部と該湾曲部の周方向両側端部から周方向に延びる直線部とから構成され、前記各直線部の内面は前記カバープレートの周方向端部外周面と対向して両者間にＶ形開先を形成し、このＶ形開先が溝溶接されてなる伝熱管カバープレート構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ内に設置された伝熱管の摩耗防止または肉厚減少部分を保護する伝熱管カバープレート構造にかかり、特に伝熱管を把持するカバープレートと取付けバンドを接続する溶接部の強度を確保するのに好適な構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ内に設置される吊り下げ過熱器、再熱器および横置き加熱器、横置き再熱器等の伝熱管の一部にカバープレートが設置される。このカバープレートは、伝熱管の近傍に設置したスートブロワから噴射される蒸気によって伝熱管表面が摩耗するのを防止する、又は次回の定期検査時に交換が必要な伝熱管の肉厚減少部分を保護する等のために取り付けられる。カバープレートは、伝熱管外周面に合わせた半円筒形の部材からなり、その軸方向の一端面で伝熱管に隅肉溶接により接合されている。
【０００３】
一方、カバープレートの軸方向他端部の母線方向肉厚面は、カバープレートに伝熱管を挟んで対向して取付けられた短尺の半円筒形の取付けバンドと突合せ溶接されており、伝熱管はカバープレートの軸方向他端部と取付けバンドによって形成される円筒によって把持される。しかしカバープレートと取付けバンドは伝熱管の外面形状に沿った同一曲げ形状の半円筒形であるため、カバープレートと取付けバンドの合せ部分の溶接開先形状はＩ形、すなわち突合せ溶接となり、その溶接は伝熱管外表面に溶け込まないよう注意を払う必要があり、従って完全溶け込み溶接となっていない。
【０００４】
そのため、突合せ溶接の溶接作業状況によっては、カバープレートと取付けバンドが表面の比較的浅い部分のみでつながっている場合があり、その場合ボイラ運転に伴う伝熱管とカバープレートの熱伸び差（前記隅肉溶接を起点として伝熱管とカバープレートがそれぞれ熱伸びする）や伝熱管の振動などにより前記突合せ溶接部が破損して取付けバンドが脱落することがあった。脱落後には、カバープレートは取付けバンドによる伝熱管への拘束がなくなるため、カバープレートが前記隅肉溶接部を起点として伝熱管軸方向以外にも熱伸び時に変形する現象が発生し、本来の目的である磨耗防止または伝熱管肉厚減少部分の保護の役目を果たさなくなる。またカバープレートを取り外す必要が生じた場合にも、カバープレートと取付けバンド間の溶接部を除去する際にグラインダー等によって伝熱管に傷をつけないように細心の注意を払う必要があった。
【０００５】
別の従来技術として、次のような伝熱管磨耗防止装置がある。この装置は、流動床ボイラで用いられ、伝熱管の外周面の半分に取付ける半円筒形状のプロテクターと、伝熱管の残りの半周側に位置しプロテクター長手方向の各端部でプロテクターと嵌め込み係合する取付けバンドと、取付けバンドおよびプロテクターを伝熱管に対して位置固定する溶着スタッドとから構成する。この装置によれば、プロテクターを溶接作業なしで容易に組立てることができ、その脱落の危険性をなくすと共に修理、交換を容易にできる。（例えば、特許文献１参照）
【０００６】
また別の従来技術として金属管溶接部のセラミック保護カバーが開示されている。このセラミック保護カバーは、ボイラ等の内部に設置される金属管の突合せ溶接部を高温酸化、腐食、磨耗から保護するもので、金属管に外嵌まりする円筒体を軸方向に半割りした分割体からなる。一対の分割体は、それらの各合わせ面で軸方向に延びる凹溝とそれに隣り合う凸条を有し、一方の分割体の凹溝と突条とが他方の突条と溝に互いに嵌りあって円筒体を形成する。但しセラミック保護カバーを金属管に固定する方法の記載はない。（例えば、特許文献２参照）
【０００７】
【特許文献１】実開昭６０−１３９１０１号公報（第３−６頁、第１図、第５図）
【特許文献２】実開昭６２−１９３９８７号公報（第３−４頁、第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術は、カバープレートと取付けバンドの接合溶接に対して十分に配慮されておらず、その溶接部が破損して取付けバンドが脱落した後にカバープレートの変形が発生してカバープレートと伝熱管との間に隙間が生じ、磨耗の防止または伝熱管肉厚減少部分の保護に役目を果たさなくなるという問題があった。またカバープレートを取り外す必要が生じて、カバープレートと取付けバンド間の突合せ溶接部をグラインダー等で除去する際には、伝熱管を傷つけないように細心の注意が必要であった。
【０００９】
本発明の課題は、伝熱管の磨耗防止用のカバープレートから取付けバンドが脱落するのを防ぐために伝熱管を把持するカバープレートと取付けバンドとの溶接部の強度を十分に持たせることができ、またカバープレートを取り外す必要が生じた場合に、取付けバンド溶接部の除去が容易な伝熱管カバープレート構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明の伝熱管カバープレート構造は、伝熱管の外周面に合わせて設置する半円筒形のカバープレートと、このカバープレートと前記伝熱管を挟んで対向する位置にあって前記カバープレートと協働して前記伝熱管を把持する取付けバンドとからなり、前記カバープレートの軸方向の一端面が前記伝熱管に隅肉溶接され、前記取付けバンドは前記カバープレートの軸方向他端部に位置して前記伝熱管の外周面に合うよう成形された湾曲部と該湾曲部の周方向両側端部から周方向に延びる直線部とから構成され、前記各直線部の内面は前記カバープレートの周方向端部外周面と対向して両者間にＶ形開先を形成し、このＶ形開先が溝溶接されているものである。
【００１１】
上記のような構造によれば、取付けバンドの直線部の先端部分の長さを調節することによりＶ形開先を必要な溶接強度に応じた大きさにすることができ、従って取付けバンドの脱落を防止するに足る溶接部を得ることができる。またＶ形開先においてはカバープレートの周方向端部が伝熱管をカバーしているので、カバープレートを取り外す必要が生じてカバープレートと取付けバンド間の溶接部を除去する際にも、例えばグラインダーによる除去作業で伝熱管表面を傷つけることがない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、伝熱管を把持するカバープレートと取付けバンドとの溶接部の強度を十分に持たせて伝熱管の磨耗防止用のカバープレートから取付けバンドが脱落するのを防ぐことができ、またカバープレートを取り外す必要が生じてカバープレートと取付けバンド間の溶接部を除去する際も、除去作業を容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明に係る伝熱管カバープレート構造の実施の形態について説明する。図１は本実施の形態の伝熱管カバープレート構造を示し、図２は図１のＡ−Ａ断面図で伝熱管にカバープレートを取付けるための取付けバンドの溶接接合を示す。図３は、ボイラ内の伝熱管１の配置と、伝熱管を保護するカバープレート２の取り付け状態を模式的に示す概念図である。
【００１４】
図１、図２に示すように、本実施の形態の伝熱管カバープレート構造は、伝熱管１の外周面に取付けられたカバープレート２と、該カバープレート２と協働して伝熱管１を把持する取付けバンド３とから構成される。カバープレート２は、伝熱管１の外周面に合うように成形された半円筒形状の部材であって、その軸方向の一端面が伝熱管１の外周面に隅肉溶接され、隅肉溶接部４により伝熱管１に対するカバープレート２の位置が固定されている。取付けバンド３は、カバープレート２の軸方向他端部でカバープレート２と伝熱管を挟んで対向する位置にあって、伝熱管１の外周面に合うように成形された湾曲部３ａと該湾曲部３ａの周方向各側端から周方向延びる直線部３ｂとからなる部材である。取付けバンド３の直線部３ｂは、その内面側（伝熱管１に対向する面側）がカバープレート２の周方向側面２ａの半径方向外縁に接するとともにそこからさらに延びて、直線部３ｂの先端部分とカバープレート２の周方向側面２ａ付近の外周面の間に、軸方向に延びるＶ形開先を形成しており、このＶ形開先が溝溶接されて溝溶接部５が形成されている。
【００１５】
なお、周方向側面２ａの半径方向外縁と直線部３ｂの内面は、両者間に溶接可能なＶ形開先が形成されれば、必ずしも互いに接している必要はない。
【００１６】
上記のように取付けバンド３の先端部分とカバープレート２の側部の間に開先を設けるので、直線部３ｂの先端部分の長さを変えることにより開先の大きさを調整でき、したがって必要な溶接強度を得ることができる。またこの開先の中ではカバープレート２の側部がその板厚分で伝熱管１をカバーしているので、開先溶接の際に伝熱管１まで溶け落ちする恐れがほとんどなくなる。ちなみに従来のＩ形開先の場合は、突き合わされた両部材間の隙間が伝熱管１の外面まで達していたので、溶け落ちが生じやすかった。上記のようなＶ形開先を形成して溶接すれば、伝熱管１への溶接溶け込みの心配がなくなり溶け込みに注意を払う必要が大幅に減少し、溶接作業が容易になる。
【００１７】
またカバープレート２を伝熱管１から取り外す必要が生じた場合、カバープレート２と取り付けバンド３を結合している溝溶接部５、すなわちＶ形開先溶接部は、カバープレート２を間に挟んでいて伝熱管１と離れているので、溝溶接部５を容易に除去して取付けバンド３を外すことができる。溝溶接部５を除去する際に伝熱管を傷つける心配が減少するので、除去作業を円滑に進めることが可能となる。また前記溝溶接部（Ｖ形開先溶接部）５はカバープレート２を間に挟んでいて伝熱管１と離れているので、取付けバンド３と伝熱管１を溶着させることがなく、したがって取付けバンド３は伝熱管１に対して相対移動できるから、この相対移動によりカバープレート２の軸方向一端面の隅肉溶接部を起点とする伝熱管とカバープレートの熱伸び差を吸収することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る伝熱管カバープレート構造の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】ボイラ缶内の伝熱管の配置及び伝熱管を保護するカバープレートの取付けを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  伝熱管
２  カバープレート
３  取付けバンド
３ａ  湾曲部
３ｂ  直線部
４  隅肉溶接部
５  溝溶接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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