(57)【要約】【解決手段】外管内に定置される内管を有する複合管であって、前記外管の断面寸法が前記内管の断面寸法よりも大きく、複合管がさらに、前記内管を前記外管から断熱する第１断熱材を有し、前記第１断熱材と前記外管が流体流路を構成する複合管。
2004516440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管内に定置される内管を有する複合管であって、前記外管の断面寸法が前記内管の断面寸法よりも大きく、複合管がさらに、前記内管を前記外管から断熱する第１断熱材を有し、前記第１断熱材と前記外管が流体流路を構成することを特徴とする複合管。
【請求項２】
断面寸法が円形パイプの直径であることを特徴とする請求項１に記載の複合管。
【請求項３】
前記第１断熱材が前記内管と前記外管の中間に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の複合管。
【請求項４】
前記第１断熱材が前記内管を実質的に囲繞し、前記内管に隣接して設置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項５】
前記外管を実質的に囲繞し、前記外管に隣接して設置されている第２断熱材を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項６】
前記第２断熱材がミネラルウールあるいはケイ酸カルシウム製板であることを特徴とする請求項５に記載の複合管。
【請求項７】
前記内管がスチール合金により構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項８】
前記スチール合金がニッケル合金であることを特徴とする請求項７に記載の複合管。
【請求項９】
前記内管がその長手方向に沿った空隙を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項１０】
前記内管の前記空隙が、前記内管を包囲し、その長手方向に沿った孔により構成されていることを特徴とする請求項９に記載の複合管。
【請求項１１】
前記空隙が孔により構成され、隣接する前記内管の端部に位置していることを特徴とする請求項９に記載の複合管。
【請求項１２】
前記空隙が孔により構成され、接続される２本の前記内管の継手に位置していることを特徴とする請求項９に記載の複合管。
【請求項１３】
前記第１断熱材が水蒸気に対する浸透率を高く形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項１４】
前記第１断熱材が蒸気に対する浸透率を高く形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項１５】
前記第１断熱材が高い膨張係数を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項１６】
前記第１断熱材が菌の成長に耐性を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項１７】
前記第１断熱材が薄いステンレス鋼シム製の断熱材により構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１６のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項１８】
前記第１断熱材がアモルファスシリコンにより構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項１９】
前記外管の内面に隣接する前記第１断熱材がステンレス鋼シムの層により構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１８のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項２０】
前記ステンレス鋼シムが、複合管の長手方向軸に平行に走るように配置されていることを特徴とする請求項１９に記載の複合管。
【請求項２１】
前記外管に隣接するステンレス鋼シムの表面が凹んでくぼみが形成されていることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の複合管。
【請求項２２】
請求項２１に請求される複合管において、くぼみにはステンレス鋼シムの表面と外管の間に形成される空隙が設けられていることを特徴とする請求項２１に記載の複合管。
【請求項２３】
前記第１断熱材が支持構造によって外管の内部に支持されていることを特徴とする請求項１ないし請求項２２のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項２４】
前記支持構造が前記第１断熱材と前記外管との中間に配置されている支柱により構成されていることを特徴とする請求項２３に記載の複合管。
【請求項２５】
前記支柱により前記第１断熱材と前記外管との間に空隙が形成されていることを特徴とする請求項２３または請求項２４に記載の複合管。
【請求項２６】
前記第１断熱材が複数の環状部により構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項２５のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項２７】
前記複数の環状部が前記内管の周りに配置されており、各管状部の端部が相互に隣接して置かれていることを特徴とする請求項２６に記載の複合管。
【請求項２８】
前記第１断熱材が、前記内管の周りに配置されている前記環状部の第１層および第２層により構成されていることを特徴とする請求項２６または請求項２７に記載の複合管。
【請求項２９】
前記第１層の環状部の端部が、前記第２層の環状部の端部とずれた位置にあることを特徴とする請求項２８に記載の複合管。
【請求項３０】
隣接する前記環状部の端部が伸縮継手によって連結されていることを特徴とする請求項２６ないし請求項２９のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項３１】
前記外管が低クロム鋼により構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３０のいずれか１項に記載の複合管。
【請求項３２】
内管と外管を形成し、Ｘ断面寸法が前記内管より大きい前記外管の中に前記内管を配置し、第１断熱材と前記外管が流体流路を構成するように前記内管を前記外管から断熱することを特徴とする複合管の製造方法。
【請求項３３】
さらに前記第１断熱材と前記外管との間に空隙を形成することを特徴とする請求項３２に記載の製造方法。
【請求項３４】
さらに外管を断熱することを特徴とする請求項３３に記載の製造方法。
【請求項３５】
流体を内管に通し、前記内管と第１断熱材との空隙から流路に凝縮する流体の一部を移動させることを特徴とする流体移送方法。
【請求項３６】
さらに凝縮液を流路に沿ってドレンに流すことを特徴とする請求項３５に記載の流体移送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合管に関し、特に蒸気を移送するための複合管と複合管の製造方法ならびに流体移送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
配管を通じて流体を移送するときの重要な考慮事項は、配管用の材料の選択である。蒸気配管に通常使われる炭素マンガン鋼は４８０℃を超える温度の流体を移送するのには適切ではないことはよく知られている。このようなスチールはこの温度を超えると「クリープ」したり、長期的な回復不能な損傷を受け、そのためこのような温度でその強度を維持することのできるさらに高価な合金鋼が必要である。現状では、低クロム鋼（Ｃｒが０．５〜２．２５）を用いて、１６０バール（ｂａｒ）において５５０℃〜５８０℃の蒸気を移送している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、今後の発展のためには、温度を７００℃を越えるまで上げ、圧力を３６０バールまで上げる必要がある。このためには、高ニッケル鋼を広範囲に使う必要があるが、高ニッケル鋼は軟鋼の１００倍以上費用がかかるものである。
【０００４】
このような高価な材料が必要なのは、７００℃以上の温度で運転しなければならない流体を移送するためである。例えば、蒸気を使って電力を発生する発電所は発電タービンに送られる蒸気の温度を上げるほど効率よく運転できる。発電所の効率がよくなるほど、必要な燃料が少なくなり、例えば温室効果ガスの二酸化炭素の放出が少なくなる。反対に、蒸気の温度が上がるほど、コストの高い合金鋼パイプの必要な厚さが厚くなる。
【０００５】
一般的に、発電所は５００℃〜６００℃の温度で蒸気を移送する。移送される蒸気の温度は、通常、プラントの効率、許容可能なガス放出の量に関する環境関連法、そして使用する鋼のコストの間で妥協点を見出すことになる。
【０００６】
本発明の目的は、少なくとも先行技術の問題のいくつかを克服することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、外管内に定置される内管を有する複合管であって、前記外管の断面寸法が前記内管の断面寸法よりも大きく、複合管がさらに、前記内管を前記外管から断熱する第１断熱材を有し、前記第１断熱材と前記外管が流体流路を構成することを特徴とする複合管を提供する。
【０００８】
前記複合管の断面寸法は円形パイプの直径である。
【０００９】
好ましくは、第１断熱材が内管と外管の中間に配置される。
【００１０】
好ましくは、第１断熱材が内管を実質的に囲繞し、内管に隣接して設置される。
【００１１】
好ましくは、複合管が、外管を実質的に囲繞し、外管に隣接して設置される第２断熱材を有している。
【００１２】
好ましくは、第２断熱材がミネラルウールまたはケイ酸カルシウム製板である。
【００１３】
好ましくは、内管が例えばニッケル合金などのスチール合金により構成されている。
【００１４】
好ましくは、内管がその長手方向に沿った空隙を有している。
【００１５】
好ましくは、内管の空隙が内管を包囲し、その長手方向に沿った孔により構成されている。
【００１６】
代わりに、空隙が隣接する内管の端部に配置されており、そこで例えば２個の接続用内管の継手により互いに装着される。
【００１７】
好ましくは、第１断熱材が水蒸気と蒸気に対し高い浸透性を有し、膨張特性に優れ、菌の成長に耐性を有しているものである。
【００１８】
適切な断熱材の典型例は、薄いステンレス鋼シム製の断熱材であるＤＡＲＭＥＴ（商標）、またはアモルファスシリカから製造する高強度材料であるＺＹＡＲＯＣＫ（商標）である。
【００１９】
好ましくは、外管の内面に隣接する第１断熱材は、複合管の長手方向軸に平行に走るように配設されるステンレス鋼シムの層により構成されている。
【００２０】
好ましくは、ステンレス鋼シムの表面を窪ませて、このくぼみがステンレス鋼シムの表面と外管の間に空隙を形成して、第２流路を構成している。
【００２１】
好ましくは、ステンレス鋼シムの表面が凹んでくぼみが形成され、このくぼみがステンレス鋼シムの表面と外管の間に空隙が形成される。
【００２２】
任意で、第１断熱材を、例えば第１断熱材と外管の中間に定置される支柱などの支持構造により外管の内側に支持する。この支柱は第１断熱材と外管との間に空隙を形成する。
【００２３】
好ましくは、第１断熱材が、各断熱環状部の端部が互いに隣接して置かれるように、内管の周りに配置される複数の環状部により構成されている。
【００２４】
好ましくは、第１断熱材が、第１層の断熱部の端部が第２層の断熱部の端部とずれた位置にあるようにして内管の周りに配設される第１層および第２層の断熱部により構成されている。
【００２５】
好ましくは、断熱部の端部が伸縮継手により連結されている。
【００２６】
好ましくは、外管が低クロム鋼により超す英されている構成されている。
【００２７】
他の本発明によれば、流体を移送するための複合管を製造するための製造方法を提供し、この製造方法は、内管と外管を形成し、外径寸法が内管の外径寸法よりも大きい外管の中に内観を配置し、第１断熱材と外管が流体流路を構成するように内管を外管から断熱することを有している。
【００２８】
好ましくは、この方法が断熱材と外管との間に空隙を形成することを有している。
【００２９】
好ましくは、この方法はさらに、外管を断熱することを有している。
【００３０】
さらに他の本発明によれば、流体を移送するための流体移送方法を提供し、この方法は、流体を内管に流し、内管と第１断熱材との空隙から流路まで凝縮する流体の一部を移動させ、凝縮液を流路に沿ってドレンに流すことを有している。
【００３１】
凝縮は普通、外管がまだ冷たい始動中に流路で発生する。この流体移送方法においては、内管と外管の中でこのような凝縮液を蓄積させない。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付図面を参照して、単に例としてあげる以下の実施形態の説明からより明確に理解されよう。
【００３３】
まず、図１および２には、一般的に参照番号１で示される発明の複合管の第１実施形態が示されている。
【００３４】
図１および図２に示されるように、細長い複合管１は参照番号３５で示される長手方向軸を中心に画成されている。複合管１は一般的には、長手方向軸３５を中心に形成されるサンドイッチ型構造の形に形成されており、この複合管１は、第１直径ｄ１を有する内非耐圧管２と、この内非耐圧管２と連続する外耐圧管８とにより構成されている。外耐圧管８は内非耐圧管２の直径ｄ１よりも大きい直径ｄ２を有しており、内非耐圧管２を外耐圧管８から離間して空隙を持たせている。内非耐圧管２の外面には内断熱層４が設けられている。内断熱層４は中央の長手方向軸３５から外側に延びて外耐圧管８に向かっているが、外耐圧管８に届かずに終わり、内断熱層４と外耐圧管８との間には、複合管１の長手方向軸３５と同軸配置されている環状流路が形成されている。外耐圧管８には、中央の長手方向軸３５から外耐圧管８から外側に延びる外断熱層１０が設けられており、外耐圧管８を断熱するようになっている。
【００３５】
内非耐圧管２はニッケル合金鋼により形成されており、貫通孔または小開口１２により完全な孔あけをして、内非耐圧管２からの流体の流れによって圧力の均衡を促進するようになっている。内管２の貫通孔１２によって、内管２はそれに沿って移送される蒸気の圧力に耐えることができ、そのため内管２は１ｍｍから３ｍｍの範囲の壁厚の薄壁管となることができる。
【００３６】
内管２のニッケル合金鋼は高温でも強度が優れている。
【００３７】
前述したように、内断熱層４は内管２の外側の表面を囲繞している。内断熱層４は水蒸気と蒸気に対する浸透率が低く、膨張特性に優れ、菌の成長にも冒されないので、複合管１を使用していないとき、つまり停止中に菌が成長しない。
【００３８】
内断熱層４はまた蒸気を汚さず、蒸気で腐食しない材料から形成されるので、腐食した内断熱層４の破片が剥がれたり、蒸気によって蒸気式タービンなどに移送されることがない。
【００３９】
好適な断熱材は、凹ませてくぼみを形成したステンレス鋼シムの一連の層からなるＤＡＲＭＥＴ（商標）である。
【００４０】
環状流路６が内断熱層４と外管８の間に配設される支持断熱材１４によって、内断熱層４と外管８との間に保持されており、内断熱層４を外管８から離間させている。これは図２から最もはっきり見て取れる。支持断熱材１４は、その外面に外側に突出したくぼみ１６を有する薄いステンレス鋼シムにより構成されている。外側に突出したくぼみ１６が内断熱層４を外管８から離間し、図２に示すように横断面から見たとき、流路６を、外管８と支持断熱材１４の滑らかな表面との間の細長いエアギャップ６ａに再分割している。そのため、始動中または停止中に外管８の内面に形成されうる凝縮液は、流路６のエアギャップ６ａに沿って流れることになる。
【００４１】
外管８の動作温度を所望の範囲内に維持するために、外断熱層１０が外管８の外面の周りに配設されている。標準的なミネラルロックまたはケイ酸カルシウム製板の断熱材を使用してもよい。
【００４２】
外管８の動作温度をある範囲内に維持することにより、内管２から孔１２と内断熱層４と支持断熱材１４に移動する蒸気によって生じうるその内壁の凝縮の程度を制限することができる。これはさらに管８、支持断熱層１４の層と内断熱層４の腐食を最小化することにもなる。
【００４３】
複合管１の個々の区分材は、ある複合管１の端部を別の管の端部に当てて、カバーシート２２をその隣接する端部に溶接することによって連結される。溶接時の高温による内断熱層４と支持断熱材１４のそれぞれの損傷を避けるために、耐高温断熱材２４は溶接部分２６の下に置かれる。これに適した断熱材はＺＩＲＣＡＲ（商標）リングまたはＺＹＡＲＯＣＫ（商標）である。標準的な伸縮ベローズを複合管１の各区分材の長手方向に沿って置いて、複合管１の膨張を許容するようにしてもよい。
【００４４】
図４に示す発明の別の実施形態においては、複合管１の区分材は、複合管１の一端を別のパイプの端部の中に滑らせまたは挿入して連結されている。ここにおいても、外管８の両端は前述した第１実施形態と同様な方法によりともに溶接される。
【００４５】
発明のさらに別の実施形態においては、内非耐圧管２が、本実施形態におけるニッケル合金鋼よりも膨張係数の低いセラミック材料により形成される。
【００４６】
図６に示すように、複合管１の一端を従来の管２８に固定するためにアダプタピース３０を採用する。アダプタピース３０は、一般的には外管８の半径と等しい大きい半径Ｒと、一般的には従来の管２８の半径と等しい小さい半径ｒを有する円錐形のものである。
【００４７】
図６に示すように、アダプタピース３０の大小の端部３４，３６は、前述したのと同様な方法によりそれぞれ複合管１と従来の管２８に溶接できる。矢印Ｂは典型的な蒸気の移動方向を示す。アダプタピース３０は複合管１に隣接する大きい端部３４では断熱していない。このためアダプタピース３０の温度と外管８の温度が等しくなり、溶接部３２の全体に応力が生じない。
【００４８】
ベンドを設けるために、複合管１は、外耐圧管８の内面と内断熱層４の外面が同じ平均半径で形成されるように製造される。このため、断熱された内非耐圧管２は、図１４に示すように、外耐圧管８に挿入されうる。内断熱層４は、「エビの甲殻状」のベンドと同様に区分化される。そのため、内管２を外管８の中に、かつベンドの周りに滑らかに滑り込ませるために、ベンドのところの断熱層４と外耐圧管８の内側との間の空隙をわずかに増やさなければならないことがある。つまり、ベンドのところの外管８はわずかに異なる内径またはわずかに異なる外径を有することがあるということである。一般的には、ベンドのところのパイプラインの外径は、厚さを増した壁がベンドのより高い応力に耐えれるように異なることが多い。
【００４９】
図１４は提案される９０°のベンドの構成を示す。
【００５０】
Ｔ形パイプはパイプラインの重要な部分である。図１５は提案されるＴ形パイプの構成を示し、一方の複合管を他方に挿入している。第１複合管の断熱した内非耐圧管２を、第２複合管の側面にある孔を通して、その内非耐圧管２に挿入する。すべりスリーブ（図示せず）を内管２の上に取り付けて膨張を許容する。１：１のＴ形パイプに関しては、（つまり、２個の複合管が同じ外径を有するとき）、このスリーブは側面にある短い分岐を内管２に配置して、ある種のソケット９０を形成してもよい。第１複合管の内管２の端部は、それが通じる第２複合管の内管２を塞がないような形状にされている。内管８は端部で係止されて、この端部において他の複合管に連結される。
【００５１】
別の実施形態においては、Ｙ接合部にＴ接合部と同じアプローチを採用できる。例えば、Ｙ字形のガイドを第２複合管と小さな分岐に設けられるダクトに挿入できる。必要なら、主複合管または副複合管のサイズに対して、分岐のサイズに制限を設けることもできる。
【００５２】
本発明の複合管の構成を用いてマニホルドとヘッダを構成する場合、かなりの利点が得られる。ヘッダは複合管の構成の延長部を形成できる。
【００５３】
２つのうち、連結されるパイプの数が少ないので、マニホルドを採用する方が簡単である。
【００５４】
図１７には、提案されるヘッダ９２の構成を図示する。ヘッダ９２のインレットパイプ９４の数は、管すきまのサイズの制限のため、１面について６個までに制限される。管すきまのサイズとは、その開口部が内管２と外管８で応力を生じさせる２つの隣接するインレットパイプ９２の間の距離である。隣接するインレットパイプ９２が互いに近いほど、その間の内管２と外管８のその部分に生じる応力は大きくなる。しかしながら、これを補償するために、インレットパイプ９２を通常の場合よりも軸方向に近づけることができる。
【００５５】
バルブはパイプラインにとって重要な部分であり、これも低温材料から製造すると便利であろう。これは、内部コンポーネントの流路に冷却媒体を通して達成できるであろう。
【００５６】
内断熱層４のコストを下げるために、様々な他に適当な合金鋼を使用できることは理解されよう。また、この技術をセラミック材料やＯＤＳ（酸化物分散強化型）合金を使ってより高温（１２００℃）に応用することもできる。流路６は、同じ数字が同じ部品を示している図３に示すように、内断熱層４と外管８の間に複合管の長手方向に沿って支持支柱１８を配設することによって保つこともできる。この実施形態においては、支持断熱材１４は必要とされない。
【００５７】
一般的に、内管２、内断熱層４および支持断熱材１４は、外耐圧管８の中に密に取り付けるために位置される。外耐圧管８は炭素マンガン鋼または低クロム鋼から形成される。
【００５８】
使用時、複合管１は、前記凝縮液が重力下において複合管１に沿って間隔を設けて配置される排水点（図示せず）に流れるような勾配をつけて置かれる。これは、前記凝縮液の蓄積により外管８に生じうる腐食を防止するのに役立つ。本実施形態のために、複合管１は、６００℃〜１０００℃の範囲の温度の蒸気を移送するのに使われる。
【００５９】
理論的には、管８はどの場合も室温で運転でき、支持スチール構造は膨張による動きに対処する必要はないだろう。
【００６０】
しかし、これを達成するには、大径の外管８が必要になろう。しかしながら、内断熱層４の厚さと外管８の内径を制限して、外管８がこの外管８の材料にクリープ応力が生じるような温度より低い温度で運転するのがより実際的である。
【００６１】
選んだ材料にクリープ応力が生じるような温度より低い温度で運転するように、外管８の運転温度とそのコストの間で妥協点を見出すことができ、これを図１１に最も分かり易く示している。この実施形態においては、材料は２．２５のクロム鋼である。
【００６２】
複合管１のパラメータと動作条件の典型例を以下の表１に示す。
【００６３】
【表１】
2004516440.tif 000003
【００６４】
本発明の別の実施形態においては、内断熱層４は、全体を適当な高温用のセラミックタイプの断熱材から構成してもよい。
【００６５】
本発明のさらに別の実施形態において、内断熱層４は個別の断熱環状部５から構成してもよい。環状部５の端部７は伸縮継手９により内管４の周りにまとめて保持される。これは図８に最も分かり易く示している。伸縮継手は、２枚の端板１１，１３からなり、そのそれぞれから横方向に波形のステンレス鋼シムのフィン１５，１７がそれぞれ延びている。図１０の文字Ｃで示す空隙をフィン１７の端部２１と板１１の間に設けて、膨張を許容するようになっている。板１１のフィン１５は箔の層１９の中に封止され、板１３のフィン１７と位置を異にされており、ジョイント９の膨張・収縮中にフィン１５と１７が互いにより滑りやすくなる。ジョイント９には伸縮継手９を隣接する断熱環状セグメント５に当接してよりしっかりと保持するために、高温用のばね（図示せず）を具備してもよい。
【００６６】
伸縮継手９はステンレスまたはメタルファイバのニードルフェルト材であるＢＥＫＩＴＨＥＲＭ（商標）などのインコネル織布から作ることができる。ＢＥＫＩＴＨＥＲＭ（商標）は高温で柔軟性があり、断熱セグメント５の間の相対的な動きを可能にする。
【００６７】
前術した実施形態と同様に、断熱環状セグメント５は水蒸気と蒸気に浸透性がある。同様に、例えば外管８を冷却する始動中に、外管８の内面に形成されうる凝縮と、断熱材自体に発生しうる凝縮は、断熱材の小さな流路（図示せず）を通して流出される。これは、複合管を角度をつけて載置することにより促進される。
【００６８】
外断熱層１０の動作温度は１００℃までの温度で運転でき、そのため断熱材１０の周りに安全ガードを設けることが適切であることは理解されるであろう。
【００６９】
パイプに流れを生じされるだけでなく、内断熱層４にも軸方向に小さな流れを生じさせる圧力低下が管に沿って生じることも理解されるであろう。このために内管２から外管８へ熱が伝達される。このように内管２から外管８に伝達される熱を制限するために、内管２と外管８の間に複合管１に沿って等間隔でシール（図示せず）を設けてもよい。これは外管８との接触を維持するためにかけるばねでもよく、複合管１の継手と連動してもよい。
【００７０】
本発明の利点は多い。複合管１は、例えば７００℃を超える温度で３６０バールの圧力のように、高温、高圧で蒸気を移送することができる安価な代替パイプ構造を提供することができる。本発明の複合管の構造を用いて、このような高温で流体を移送するための配管のコストは、５０〜１００倍低減できる。
【００７１】
複合管１は、また内管２と外管８の間の流路６に沿った凝縮した蒸気／凝縮液の排水を促進する。本発明の複合管１を角度をつけて置くことによっても、内管２と外管８との間に配設される断熱材の飽和作用を防止することになる。断熱層４はより効率がよく、そのため外管８が蒸気の飽和温度以上の温度のときでもより薄くすることができる。この場合、内管２と外管８の直径をより小さくすることができ、内管２と外管８の重量が減ることになるので、内管２と外管８に必要な構造的な支持の程度を減らすことができる。外管８を冷却する始動中に形成されうる凝縮は、断熱材の小さな流路（図示せず）から流出させる。これは複合管を角度を付けて置くことにより促進される。
【００７２】
断熱層４の断熱能力に影響する貫通孔１２を通って移動する蒸気の一部も、内断熱層４の内部に閉じ込められる。図１２には、内断熱層４内の温度が３６０バールの動作圧力で約５００℃のとき、蒸気の断熱特性が最高であることを示している。蒸気の断熱特性は、当然ながら、その温度および／または圧力が変わると違ってくる。このことは図１３に最も分かり易く示している。
【００７３】
さらに、外圧力パイプに断熱材を設けたことにより、最適な温度、つまりクリープ限度値以下であるが凝縮を形成させないような十分に高い温度で外圧力周辺を操作させやすくできる。このような温度の蒸気は最適な断熱特性を有している。
【００７４】
複合管１を使用しているとき、内断熱層４が適切に作動しているかを監視することが重要である。これによって、外管８が最適な温度範囲で確実に動作することになる。外断熱層１０を採用しない場合、この温度上昇はリモート赤外線カメラにより捕らえられる。外断熱層１０を採用している場合、温度は分散形温度測定システムを使って外断熱層１０により監視できる。
【００７５】
この種の測定システムの一例においては、光ファイバケーブルが採用される。このケーブルは外管８の外側の周りに螺旋形に巻かれる。レーザ光がケーブルを伝わって、光がケーブルに沿ってあらゆる点から光源に反射する。反射信号の飛行の周波数と時間から、ケーブルに沿ったあらゆる点において１℃の精度および１メートルの距離精度まで温度を測定できる。
【００７６】
この種のシステムの別の例においては、熱電対により用いられる種類と似た無機絶縁ケーブルが採用される。用いられる無機絶縁材は固有の共晶温度を有する塩の特殊な混合物である。ケーブルのある点がこの温度に達すると、塩が溶解してケーブルが短絡し、異常信号を発生させる。異常点の位置は、飛行時間技術またはネットワーク解析により決定できる。
【００７７】
代わりに、ＩＯＦ（故障の不信頼度）論を採用して、高性能の断熱材を使用して、慎重な構成と優良な品質管理、内部断熱が故障しないことを証明できるであろう。
【００７８】
本発明の複合管は、ボイラプラントなどの特定の用途にも適応できる。
【００７９】
本発明の複合管は、再加熱用配管、過熱器のマニホルド、再加熱器のマニホルドにおける用途にも適応できる。本発明の複合管は、例えば海底などの熱油アプリケーションの用途にも適応できる。
【００８０】
内管２と外管８は必ずしも円形の断面を有する必要はなく、例えば方形や楕円形などあらゆる適当な断面に形成できることは理解されるであろう。
【００８１】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による複合管の縦断面図であり、複合管が溶接継手で互いに連結した区分材からなることを示す図
【図２】図１の複合管の矢印Ａ−Ａの方向に切り取った横断面図
【図３】本発明の複合管の第２実施形態の図２と同様の横断面図であり、支柱で外管の内部に支持される第１断熱材を示す図
【図４】低圧用に溶接継手により連結した区分材の図１（または図３）の複合管の縦断面図
【図５】高圧用に溶接継手により連結した図４と同様の複合管の縦断面図
【図６】アダプタピースにより従来のパイプに装着した図１または図３の複合管の端部の縦断面図
【図７】別の種類のアダプタピースで従来の管に装着した図１または図３の複合管の端部の縦断面図
【図８】本発明の複合管の別の実施形態の図３と同様の横断面図であり、２層の断熱環状セグメントが内管に入れ子状になって、互いに伸縮継手により連結されているところを示す図
【図９】上部の一部を切断した、図８の断熱セグメントの斜め上から見た斜視図
【図１０】図８に示す伸縮継手の断面図
【図１１】外管に使用される材料のコストと、その運転温度と、その許容可能な応力との関係を示すグラフ
【図１２】蒸気の温度とその断熱特性との関係を示すグラフ
【図１３】蒸気の温度と別の圧力でのその断熱特性との関係を示す図１２と同様のグラフ
【図１４】複合管の曲げ部の縦断面図
【図１５】Ｔ形パイプを形成するための２個の複合管の交差部分を示す縦断面図
【図１６】図１５の複合管の片端から見た断面図
【図１７】複合管の延長部としてのヘッダの端面図であり、ヘッダも複合管の種類の構成となっていることを示す図
【図１８】図１７の複合管の縦断面図
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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