(57)【要約】【課題】津波発生を起因とする配管及び配管支持具への負荷荷重を低減できる配管保護装置を提供する。【解決手段】  配管支持具３により支持される配管１に装着する配管保護装置１０であって、配管１の外周面を間隔を設けて覆い、津波や津波で生じた漂流物との衝突時に変形すると共に、流体の流れを整流可能な筒状に形成された整流体１１と、整流体１１の変形に応じて塑性変形する衝撃緩衝部（整流体１１）とを備える。整流体１１により津波で生じる高速流体の流体力（抗力や揚力）を低減すると共に衝撃緩衝部（整流体１１）の塑性変形により津波や漂流物の衝突による衝撃力を緩和する。【選択図】  図２
2015203271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管支持具により支持される配管に装着する配管保護装置であって、
前記配管の外周面を間隔を設けて覆い、津波や津波で生じた漂流物との衝突時に変形すると共に、流体の流れを整流可能な筒状に形成された整流体と、
前記整流体の変形に応じて塑性変形する衝撃緩衝部とを備える
ことを特徴とする配管保護装置。
【請求項２】
請求項１に記載の配管保護装置において、
前記整流体の内部に設けられ、前記整流体を前記配管の外周面に周方向に回動自在に取り付ける取付体を更に備える
ことを特徴とする配管保護装置。
【請求項３】
請求項２に記載の配管保護装置において、
前記整流体は、津波や津波で生じた漂流物との衝突時に塑性変形するような材料で構成されることで前記衝撃緩衝部を兼ねる
ことを特徴とする配管保護装置。
【請求項４】
請求項２に記載の配管保護装置において、
前記整流体は、津波や津波で生じた漂流物との衝突時に弾性変形するような材料で構成され、
前記衝撃緩衝部は、前記配管の外周面と前記整流体の内周面との間に設けられ、前記整流体の変形に応じて塑性変形する緩衝部材である
ことを特徴とする配管保護装置。
【請求項５】
請求項４に記載の配管保護装置において、
前記整流体は、横断面視において一方向に長尺となるように形成されると共に、横断面長手方向の一方端から回動中心までの寸法が長手方向の他方端から前記回動中心までの寸法より短くなるように前記配管に取り付けられ、
前記緩衝部材は、前記整流体の前記横断面長手方向の一方端側の内周面と前記配管の外周面との間に設けられる
ことを特徴とする配管保護装置。
【請求項６】
請求項５に記載の配管保護装置において、
前記整流体は、前記横断面長手方向の一方端側が前記横断面長手方向の他方端側より厚肉に形成される
ことを特徴とする配管保護装置。
【請求項７】
請求項２に記載の配管保護装置において、
前記整流体は、津波や津波で生じた漂流物との衝突時に弾性変形するような材料で構成され、
前記取付部は、前記配管と前記整流体との間隙を充填するように設けられ、前記整流体の変形に応じて塑性変形するような材料で構成されることで前記衝撃緩衝部を兼ねる
ことを特徴とする配管保護装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配管保護装置において、
前記整流体は、前記配管の支持区間の全長を覆う
ことを特徴とする配管保護装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配管保護装置において、
前記整流体は、前記配管の支持区間の一部のみを覆う
ことを特徴とする配管保護装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の配管保護装置において、
前記配管は、鉛直方向に敷設され、
前記整流体は、筒状の軸方向の両端部をそれぞれ閉塞する蓋部を有し、前記配管の長手方向に沿って移動可能である
ことを特徴とする配管保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管保護装置に係り、更に詳しくは、タンク等の貯蔵施設や発電施設等において敷設された配管を津波から保護する配管保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、配管や斜張橋ケーブル等の柱形状の構造物が液体や気体等の流体中に置かれると、流体力が柱形状の構造物に作用する。この流体力は、流れ方向に水平な成分である抗力と、流れ方向に垂直な成分である揚力とに分けられる。抗力は、構造物の上流と下流の圧力差によって生じる。例えば、流速が速いほど上流側の静圧が大きくなり、構造物の背後で流体の剥離が起きると下流側の圧力が小さくなるので、構造物に作用する抗力は大きくなる。また、流体の剥離によって構造物の下流側に規則的にカルマン渦列が形成されると、変動揚力が発生する。この変動揚力により、構造物が振動して損傷する虞がある。
【０００３】
そこで、流体により励起される柱形状の構造物の振動を効果的に低減するために、柱形状の構造物の外周面に回転自在に取り付けた円柱状の基部と、基部から柱形状の構造物の長手方向に直交する方向に延在した整流部とからなり、基部の内周面に柱形状構造物に対して回転抵抗を有する複数のころ部材を備えた制振装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１９１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、タンク等の貯蔵施設や発電施設には、屋外に敷設されている配管がある。屋外に敷設された配管は、架台等の配管支持体にＵボルトやクランプ等の配管支持具により支持されている。このような屋外に敷設された配管は、津波に曝されるおそれがあり、津波に対する対応策が望まれている。
【０００６】
津波発生時に配管に作用する波力（波圧）としては、図１２に示すように、津波衝突時に短時間作用する段波波圧と、衝突後に比較的長時間作用する重複波圧とに分けられる。図１２は、津波遡上時に配管に作用する津波波圧の時刻歴を示す特性図である。すなわち、配管には、津波衝突時に大きな荷重が上流側に短時間作用した後、上述した抗力と揚力が比較的長時間作用する。
【０００７】
また、津波発生時には、津波によって運ばれてきた漂流物が配管に衝突する可能性もある。この場合、配管には、漂流物の衝突による衝撃力が上述の抗力や揚力に加算されて作用する。
【０００８】
このように、津波発生時には、大きな荷重が特に津波の進行方向に短時間作用する。この荷重は、配管を介して最終的には主に配管支持具によって受け止められる。したがって、発電施設等のより安全な稼動のためには、配管及び配管支持具への過大な負荷荷重を回避する必要がある。
【０００９】
特許文献１に記載された技術をこのような配管に適用した場合、津波発生時に配管に作用する波力のうち、津波衝突後の比較的長時間作用する抗力や揚力は、整流部により低減することが可能であると考えられる。しかしながら、整流部は、津波の流れ方向に追従して配管及び基部より津波の進行方向下流側に位置するように回動するので、津波の進行方向に短時間に作用する津波衝突時の大きな波力や漂流物の衝突による衝撃力は、基部を介して直接的に配管に作用してしまう。このため、津波発生時における配管及び配管支持具への負荷荷重を低減することは困難である。
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、津波発生を起因とする配管及び配管支持具への負荷荷重を低減することができる配管保護装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、配管支持具により支持される配管に装着する配管保護装置であって、前記配管の外周面を間隔を設けて覆い、津波や津波で生じた漂流物との衝突時に変形すると共に、流体の流れを整流可能な筒状に形成された整流体と、前記整流体の変形に応じて塑性変形する衝撃緩衝部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、津波で生じる高速流体の流体力（抗力や揚力）を整流体により低減すると共に津波や漂流物の衝突による衝撃力を衝撃緩衝部の塑性変形により緩和するので、津波発生を起因とする配管及び配管支持具への負荷荷重を低減することができる。この結果、屋外に配管が敷設される発電施設や貯蔵施設等の安全性が向上する。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の配管保護装置の第１の実施の形態を配管の一部と共に示す斜視図である。
【図２】図１に示す本発明の配管保護装置の第１の実施の形態をII−II矢視から見た横断面図である。
【図３】図２に示す本発明の配管保護装置の第１の実施の形態を構成する整流体及び取付体を示す横断面図である。
【図４】図３の符号Ｚで示す本発明の配管保護装置の第１の実施の形態を構成する二分割された整流体及び取付体の結合方法の一例を示す拡大断面図である。
【図５】図３の符号Ｚで示す本発明の配管保護装置の第１の実施の形態を構成する二分割された整流体及び取付体の結合方法の他の例を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の配管保護装置の第１の実施の形態の作用を示す説明図である。
【図７】本発明の配管保護装置の第２の実施の形態を示す横断面図である。
【図８】本発明の配管保護装置の第２の実施の形態の作用を示す説明図である。
【図９】本発明の配管保護装置の第３の実施の形態を示す横断面図である。
【図１０】本発明の配管保護装置の第４の実施の形態を示す正面図である。
【図１１】本発明の配管保護装置の第４の実施の形態の作用を示す説明図である。
【図１２】津波遡上時に配管に作用する津波波圧の時刻歴を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の配管保護装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
［第１の実施の形態］
本発明の配管保護装置の第１の実施の形態の構成を図１乃至図５を用いて説明する。
図１乃至図５は本発明の配管保護装置の第１の実施の形態の構成を示すもので、図１は本発明の配管保護装置の第１の実施の形態を配管の一部と共に示す斜視図、図２は図１に示す本発明の配管保護装置の第１の実施の形態をII−II矢視から見た横断面図、図３は図２に示す本発明の配管保護装置の第１の実施の形態を構成する整流体及び取付体を示す横断面図、図４は図３の符号Ｚで示す本発明の配管保護装置の第１の実施の形態を構成する二分割された整流体及び取付体の結合方法の一例を示す拡大断面図、図５は図３の符号Ｚで示す本発明の配管保護装置の第１の実施の形態を構成する二分割された整流体及び取付体の結合方法の他の例を示す拡大断面図である。
【００１５】
図１において、タンク等の貯蔵施設や発電施設には、配管１が敷設されている。配管１は、例えば、横断面形状が円形で、屋外に間隔をもって設置した架台等の配管支持体２上にＵボルトやクランプ等の配管支持具３により支持されている。すなわち、配管１は、配管支持具３により支持区間Ｘで支持されている。
【００１６】
配管１には、その外周面を覆う配管保護装置１０が装着されている。配管保護装置１０は、図１及び図２に示すように、配管１の外周面を間隔を設けて覆い、流体の流れを整流可能な筒状に形成された整流体１１と、整流体１１の内部に設けられ、整流体１１を配管１の外周面に周方向に回動自在に取り付ける円筒状の取付体１２とを備えている。配管１と取付体１２との間には、図２に示すように、取付体１２を配管１に対して滑らかに回動可能とする滑り部材１３が配設されている。滑り部材１３は、例えば、低摩擦係数のシート状部材であり、配管１の外周面又は取付体１２の内周面に貼り付けられている。なお、滑り部材１３を、配管１の外周面と取付体１２の内周面との間に挟むことも可能である。滑り部材１３として、例えば、低摩擦ゴムシートや低摩擦フッ素樹脂テープ等が用いられる。
【００１７】
整流体１１は、例えば、塑性変形可能で、軽量かつ高強度な合金で構成されている。また、整流体１１は、横断面視において一方向（図２の左右方向）に長尺で円形より抗力係数の小さい形状、例えば、横断面形状が略楕円形に形成されている。整流体１１の短軸Ｂ側の内径は、配管１の外径より僅かに大きい方が好ましい。すなわち、整流体１１の短軸Ｂ側の内径は、整流体１１の長軸Ａ方向への投影面積が配管１の投影面積に近似した値となるように設定されている。整流体１１の長軸Ａ側の両側部分１４と配管１との間には、それぞれ空間Ｓが設けられている。整流体１１の筒状の軸方向の長さは、例えば、図１に示すように、配管１の支持区間Ｘの略全長に設定されている。
【００１８】
整流体１１は、例えば、図３に示すように、その短軸Ｂ側が取付体１２に接すると共に長軸Ａ側の両側部分１４がそれぞれ取付体１２との間に空間Ｓを有するように、取付体１２と一体に形成されている。整流体１１及びそれと一体に形成された取付体１２は、整流体１１の短軸Ｂ付近を境界として二分割されている。すなわち、配管保護装置１０は、短軸Ｂ付近を境界とした整流体１１の半割部分である第１の整流部１１ａと取付体１２の半割部分である第１の取付部１２ａとで一体に構成された第１の分割部１５と、整流体１１のもう一方の半割部分である第２の整流部１１ｂと取付体１２のもう一方の半割部分である第２の取付部１２ｂとで一体に構成された第２の分割部１６とに分割されている。
【００１９】
第１の分割部１５の分割面の一方側（図３の上側）及び他方側（図３の下側）には、例えば、それぞれ係合凹部１５ａが設けられている。一方、第２の分割部１６の分割面の一方側（図３の上側）及び他方側（図３の下側）には、第１の分割部１５の係合凹部１５ａに係合する係合突条部１６ａがそれぞれ設けられている。
【００２０】
配管保護装置１０は、第１の分割部１５の係合凹部１５ａと第２の分割部１６の係合突条部１６ｂとを係合させることで、配管１の外周面に容易に取り付けられる。第１の分割部１５と第２の分割部１６は、例えば、図４に示すように、係合凹部１５ａと係合突条部１６ａとに溶接ビード２０を形成するように溶接することで接合される。なお、配管保護装置１０を取り付ける配管１が大口径であり、整流体１１及び取付体１２（第１の分割部１５及び第２の分割部１６）に十分な厚みを確保できる場合には、図５に示すように、第１の分割部１５と第２の分割部１６をボルト２１によって締結することも可能である。
【００２１】
次に、本発明の配管保護装置の第１の実施の形態の作用を図１、図２及び図６を用いて説明する。
図６は本発明の配管保護装置の第１の実施の形態の作用を示す説明図である。図６中、ブロック矢印は津波の流れ方向を、矢印は配管保護装置１０の回動方向を示している。なお、図６において、図１乃至図５に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
図１に示す配管保護装置１０を装着した配管１が津波や高潮などの高速流体に曝されると、配管保護装置１０の整流体１１は、その形状の方向による流体抵抗の差から、流れ方向に対して抵抗係数が小さくなるように回動する。すなわち、整流体１１は、横断面形状が楕円形に形成されているので、図６に示すように、その長軸Ａ方向が津波の流れ方向（図６のブロック矢印）と一致するように回動する。これにより、整流体１１は、配管１単体の場合より、流体抵抗を低減すると共に配管１の下流側の流体剥離を抑制する。このため、津波で生じる高速流により配管１に作用する抗力や揚力を低減することができる。したがって、配管１を介して配管支持具３（図１参照）に作用する負荷荷重が低減されるので、配管支持具３に発生する応力を低減でき、その結果、配管支持具３の損傷を防止することができる。
【００２３】
津波の流れ方向は、配管１の設置状況や津波の発生状況によって時々刻々と変化する可能性がある。津波の流れ方向が変化した場合であっても、図６に示すように、整流体１１は、流れ方向の変化に追従して、二点鎖線で示す位置から、長軸Ａ側の部分１４が流れ方向の上流側を向くように（抵抗係数が小さくなるように）回動する。このため、配管保護装置１０は、抗力や揚力といった流体力を低減する効果を常に発揮することができる。したがって、津波の流れ方向が変化した場合においても、配管１及び配管１を介して配管支持具３に作用する負荷荷重を低減することができる。
【００２４】
なお、整流体１１の長軸Ａ方向への投影面積は、配管１単体の投影面積と比較すると若干大きくなり、その分、整流体１１の流体抵抗が増加する場合がある。一方、整流体１１の形状により流れの剥離等が抑制されて流体抵抗が配管１単体の場合より大幅に低減する。投影面積の増加による流体抵抗の増加分より整流体１１の形状による流体抵抗の低減分の方が大きいので、配管保護装置１０により津波の流体力（抗力や揚力）を配管１単体の場合よりも確実に低減することができる。
【００２５】
また、津波遡上時には、配管１に装着された配管保護装置１０に、津波が衝突して大きな荷重が短時間で作用することが想定される。加えて、津波発生時には、津波によって運ばれてきた漂流物が配管保護装置１０に衝突することも想定され得る。この場合、津波又は漂流物の衝突による大きな衝撃力が、整流体１１の長軸Ａ側の部分１４のうち、上流側に向く部分１４に作用し、この部分１４に塑性変形が生じる。このとき、整流体１１の長軸Ａ側の両側部分１４と配管１との間に空間Ｓが設けられているので、この部分１４は、配管１に接触せずに塑性変形する。このため、整流体１１の塑性変形により、津波又は漂流物の衝撃エネルギーの一部が吸収され、配管１への衝撃力が緩和される。したがって、津波や漂流物の衝突時においても、配管１及び配管１を介して配管支持具３に作用する負荷荷重を低減することができる。
【００２６】
このように、整流体１１は、抗力や揚力といった流体力を低減する機能を有すると共に、塑性変形することで津波や津波で生じた漂流物との衝突による衝撃力を緩和する衝撃緩衝部としての機能も有する。
【００２７】
上述したように、本発明の配管保護装置の第１の実施の形態によれば、津波で生じる高速流体の流体力（抗力や揚力）を整流体１１により低減すると共に津波や漂流物の衝突による衝撃力を衝撃緩衝部（整流体１１）の塑性変形により緩和するので、津波発生を起因とする配管１及び配管支持具３への負荷荷重を低減することができる。この結果、配管１が敷設される発電施設や貯蔵施設等の安全性が向上する。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、整流体１１が、津波や漂流物の衝突による衝撃力を塑性変形することで緩和する衝撃緩衝部を兼ねるので、配管保護装置１０を簡易な構造とすることができる。
【００２９】
さらに、本実施の形態によれば、取付体１２により整流体１１を配管１に回動自在に取り付けたので、津波の流れ方向の変化に追従して抵抗係数の小さくなる方向に整流体１１を回動させることができる。この結果、流れ方向が変化しても整流体１１により抗力や揚力を常に低減することができる。
【００３０】
また、本実施の形態によれば、整流体１１と取付体１２を、一体に形成した中空な二分割構造としたので、配管保護装置１０を軽量で簡易な構造とすることができると共に、配管保護装置１０を配管１に容易に取り付けることができる。加えて、部品点数も削減することができる。
【００３１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の配管保護装置の第２の実施の形態を図７及び図８を用いて説明する。
図７及び図８は本発明の配管保護装置の第２の実施の形態を示すもので、図７は本発明の配管保護装置の第２の実施の形態を示す横断面図、図８は本発明の配管保護装置の第２の実施の形態の作用を示す説明図である。図８中、二点鎖線で示す緩衝部材３９は塑性変形前の緩衝部材３９を示している。なお、図７及び図８において、図１乃至図６に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
図７に示す本発明の配管保護装置の第２の実施の形態は、第１の実施の形態が整流体１１の第１の整流部１１ａと第２の整流部１１ｂの横断面形状を略同一形状としたものであるに対して（図２参照）、整流体３１の第１の整流部３１ａと第２の整流部３１ｂの横断面形状を異なる形状としたものである。また、本実施の形態は、整流体３１の第１の整流部３１ａの内周面と配管１の外周面との間に、塑性変形可能な材料で構成された緩衝部材３９を追加したものである。
【００３３】
具体的には、配管保護装置３０の整流体３１は、第１の整流部３１ａの長軸Ａ側の端部から回動中心Ｐまでの寸法Ｌ１が、第２の整流部３１ｂの長軸Ａ側の端部から回動中心Ｐまでの寸法Ｌ２より短くなるように設定されている。すなわち、短軸Ｂ方向を流れ方向と想定した場合において、第１の整流部３１ａに作用する流体力のモーメントが第２の整流部３１ｂに作用する流体力のモーメントより小さくなるように設定されている。このため、整流体３１は、流体の流れ方向の変化に追従して、第１の整流部３１ａの長軸Ａ側の部分３４ａが流れの上流側に向き、第２の整流部３１ｂの長軸Ａ側の部分３４ｂが流れの下流側に向くように回動する。
【００３４】
また、第１の整流部３１ａの長軸Ａ側の厚さは、第２の整流部３１ｂの長軸Ａ側の厚さより厚くなるように設定されている。これは、津波や漂流物の衝突による衝撃力が津波の進行方向のみに作用することを考慮したものである。すなわち、流れの上流側に向く第１の整流部３１ａの長軸Ａ側の部分３４ａが津波や漂流物による大きな衝撃力を受けるので、第１の整流部３１ａをその衝突に応じた強度の肉厚に形成している。一方、衝撃力をほとんど受けない第２の整流部３１ｂの長軸Ａ側の部分３４ｂは、高強度にする必要がなく、薄肉に形成されている。これにより、コストの低減及び整流体３１全体としての重量化の抑制を図っている。
【００３５】
さらに、整流体３１は、津波や津波で生じた漂流物との衝突時に弾性変形するような合金で構成されている。また、第１の整流部３１ａの長軸Ａ側の部分３４ａの内周面に沿って、塑性変形可能な材料で構成された緩衝部材３９が設けられている。緩衝部材３９は、後述するように、整流体３１の変形に応じて塑性変形することで津波や津波で生じた漂流物との衝突による衝撃力を緩和する衝撃緩衝部として機能する。
【００３６】
本実施の形態においては、津波の流れ方向に応じて、第１の整流部３１ａの長軸Ａ側の部分３４ａが流れの上流側に向き、第２の整流部３１ｂの長軸Ａ側の部分３４ｂが流れの下流側に向くように、整流体３１が回動する。このため、流れの上流側に向く第１の整流部３１ａの長軸Ａ側の部分３４ａに、津波や漂流物の衝突による大きな衝撃力が作用する可能性がある。この衝撃力により、第１の整流部３１ａ（の部分３４ａ）が弾性変形した場合、図８に示すように、第１の整流部３１ａの変形に応じて緩衝部材３９が塑性変形する。これにより、津波や漂流物による衝撃エネルギーの一部が吸収され、配管１への衝撃力が緩和される。このため、津波や漂流物の衝突時において、配管１及び配管１を介して配管支持具３（図１参照）に作用する負荷荷重を低減することができる。
【００３７】
一方、弾性変形した第１の整流部３１ａは、津波や漂流物との衝突後に、弾性復帰して元の抵抗係数が小さい形状に戻る。このため、整流体３１は、津波や漂流物の衝突後においても、流体抵抗（抗力や揚力）を低減すると共に配管１の下流側の流体剥離を抑制する。
【００３８】
上述した本発明の配管保護装置の第２の実施の形態によれば、整流体３１を津波や津波で生じた漂流物との衝突時に弾性変形するような材料で構成すると共に、整流体３１における津波の流れの上流側を向く部分の内周面側に塑性変形可能な材料で構成された緩衝部材３９を設けたので、津波発生を起因とする配管１及び配管支持具３に作用する負荷荷重を低減することができると共に、津波や漂流物の衝突後も整流体３１の流体抵抗の低減機能を確実に維持することができる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、第１の整流部３１ａの長軸Ａ側の部分３４ａを第２の整流部３１ｂの長軸Ａ側の部分３４ｂより厚肉に形成しているので、津波や漂流物の衝突に対する整流体３１の強度を確保することができる。
【００４０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の配管保護装置の第３の実施の形態を図９を用いて説明する。
図９は本発明の配管保護装置の第３の実施の形態を示す横断面図である。なお、図９において、図１乃至図８に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
図９に示す本発明の配管保護装置の第３の実施の形態は、第１の実施の形態が取付体１２を円筒状に形成し、取付体１２と整流体１１の長軸Ａ側の両側部分１４との間に空間Ｓを設けたもの（図２参照）であるのに対して、取付体５２を、整流体１１と配管１との間隙を充填するように設けたものである。
【００４２】
具体的には、配管保護装置５０の取付体５２は、配管１の外周面に滑り部材１３を介して密着すると共に整流体１１の外周面に密着する形状、すなわち、中央部に貫通孔を有する楕円柱状に形成されている。また、取付体５２は、塑性変形可能なスポンジ等の発泡材や合成高分子等の材料で構成されている。整流体１１は、取付体５２とは別体の二分割構造で、津波や漂流物との衝突時に弾性変形するような合金で構成されている。
【００４３】
本実施の形態においては、津波や漂流物の衝撃力により整流体１１が弾性変形すると、整流体１１の変形に応じて取付体５２が塑性変形する。これにより、津波や漂流物による衝撃エネルギーの一部が吸収され、配管１への衝撃力が緩和される。このため、津波や漂流物の衝突時において、配管１及び配管１を介して配管支持具３（図１参照）に作用する負荷荷重を低減することができる。このように、取付体５２は、整流体１１の変形に応じて塑性変形することで津波や津波で生じた漂流物との衝突による衝撃力を緩和する衝撃緩衝部として機能する。
【００４４】
一方、弾性変形した整流体１１は、弾性復帰して抵抗係数の小さい形状に復元される。このため、整流体１１は、津波や漂流物の衝突後においても、流体抵抗（抗力や揚力）を低減すると共に配管１の下流側の流体剥離を抑制する。
【００４５】
上述した本発明の配管保護装置の第３の実施の形態によれば、整流体１１を津波や津波で生じた漂流物との衝突時に弾性変形するような材料で構成すると共に、塑性変形可能な材料で構成した取付体５２を整流体１１と配管１との間隙を充填するように設けたので、津波発生を起因とする配管１及び配管支持具３に作用する負荷荷重を低減することができると共に、津波や漂流物の衝突後も整流体１１の流体抵抗の低減機能を確実に維持することができる。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、取付体５２が、整流体１１の変形に応じて塑性変形することで津波や漂流物の衝突による衝撃力を緩和する衝撃緩衝部を兼ねるので、配管保護装置５０を簡易な構造とすることができる。
【００４７】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の配管保護装置の第４の実施の形態を図１０及び図１１を用いて説明する。
図１０及び図１１は本発明の配管保護装置の第４の実施の形態を示すもので、図１０は本発明の配管保護装置の第４の実施の形態を示す正面図、図１１は本発明の配管保護装置の第４の実施の形態の作用を示す説明図である。図１１中、ブロック矢印は津波の流れ方向を、矢印は津波遡上時における配管保護装置７０の移動方向を、二点鎖線は、津波遡上前の配管保護装置７０を示している。なお、図１０及び図１１において、図１乃至図９に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
図１０に示す本発明の配管保護装置の第４の実施の形態は、第２の実施の形態が水平方向に敷設された配管１の支持区間Ｘの全長に装着するものであるのに対して、鉛直方向に敷設された配管１の支持区間Ｘの一部に装着するものである。
【００４９】
具体的には、配管１は、鉛直方向の支持区間Ｘで配管支持具３により支持されている。配管保護装置７０は、配管１に沿って上下方向に移動可能に構成されている。配管保護装置７０の整流体３１の筒状の軸方向（上下方向）の長さは、配管１の支持区間Ｘの一部の長さに設定されている。整流体３１の筒状の軸方向の両端部には、筒状の両端部を閉塞する蓋部８０がそれぞれ設けられている。これにより、配管保護装置７０は、津波遡上時に浮力が得られる。
【００５０】
本実施の形態は、多くの漂流物が津波の波面近くを漂流して波面高さ付近で配管１に衝突することを考慮したものである。津波の遡上時には、配管保護装置７０は、図１１に示すように、その自重と浮力が釣り合い、下側の配管支持具３に当接する位置（二点鎖線の位置）から漂流物Ｆとの衝突が予測される波面付近まで浮上する。このため、漂流物Ｆは、配管１には直接衝突せずに浮上した配管保護装置７０に衝突する。このとき、第２の実施の形態の場合と同様に、配管保護装置７０の緩衝部材３９（図８参照）の塑性変形により漂流物Ｆの衝突エネルギーが吸収されるので、配管１及び配管支持具３の負荷荷重を低減することができる。このように、鉛直方向に敷設した配管１に対する漂流物Ｆの衝突に関しては、１つの配管保護装置７０により漂流物Ｆの衝撃力を緩和でき、配管１の支持区間Ｘの略全長を複数の配管保護装置７０により保護する必要がない。
【００５１】
また、本実施の形態においては、抗力や揚力等の低減効果を考慮して、配管１の支持区間Ｘの略全長を複数の配管保護装置７０により保護することも可能である。この場合、複数の配管保護装置７０のうち、一部に不具合が生じても、当該配管保護装置７０のみの交換が可能である。このため、第１乃至第３の実施の形態のように配管１の支持区間Ｘの全長に装着する配管保護装置１０、３０、５０よりも、施工費用や維持費用の面でも経済的である。
【００５２】
上述した本発明の配管保護装置の第４の実施の形態によれば、前述した第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、配管保護装置７０を支持区間Ｘの一部のみに装着する構成としたので、配管支持区間Ｘの長さが異なる場合でも、直径が同じ新設及び既設のいずれの配管１にも施工することが可能となる。
【００５４】
［その他］
なお、上述した本発明の配管保護装置の第１乃至第４の実施の形態においては、整流体１１、３１の横断面形状を楕円形とした例を示したが、整流体の横断面形状は、一方向に長尺で配管１より流体の流れを整流可能な形状、すなわち、配管１より抗力係数の小さい形状であればよい。例えば、横断面形状を菱形や流線型などにすることが可能である。
【００５５】
また、上述した本実施の形態においては、滑り部材１３としてのシート状部材を配管１の外周面又は取付体１２、５２の内周面に貼り付けた例を示したが、配管１の外周面及び取付体１２の外周面にそれぞれシート状部材を貼り付けて滑り部材１３とすることも可能である。また、配管１の外周面と取付体１２の内周面とが比較的滑らか（低摩擦係数の表面）であれば、配管１と取付体１２の間に間隙を持たせることで、滑り部材１３を不要とすることも可能である。
【００５６】
なお、上述した本実施の形態を横断面形状が円形の配管１に適用した例を示したが、横断面形状が楕円形や角形の配管にも本発明の配管保護装置の実施の形態を適用することができる。例えば、滑り部材１３の横断面内周側形状を配管形状と一致するように形成すると共に、横断面外周側形状を取付体１２，５２の内周側の円形と同一の円形に形成することで、取付体１２を配管１に対して回動するように取り付けることが可能となる。また、滑り部材１３を不要とした場合には、配管１と取付体１２との間隙を拡げることで、取付体１２、５２及び整流体１１、３１を配管１に対して回動可能とすることができる。
【００５７】
また、本発明は上述した第１乃至第４の実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１  配管
３  配管支持具
１０、３０、５０、７０  配管保護装置
１１  整流体（衝撃緩衝部）
３１  整流体
１２  取付体
５２  取付体（衝撃緩衝部）
３９  緩衝部材（衝撃緩衝部）
８０  蓋部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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