(57)【要約】【課題】保守・点検が容易にでき、水平方向、鉛直方向の大きな相対変位が生じても高い水密性を確保することができる配管接続構造を提供する。【解決手段】免震構造を有するプラント建屋の基礎内配管及び建屋内配管との間に設置される配管接続構造であって、両端部に周縁部を有し、両端部中央に開口部を有する筒状の強化ゴムリング同士が周縁部において接続され、積層されて構成されている。また免震構造を有するプラント建屋の基礎内配管及び建屋内配管との間に設置される配管接続構造であって、両端部に周縁部を有し、両端部中央に開口部を有する筒状の強化ゴムリング同士が周縁部において接続され、積層されて構成され、基礎内配管及び建屋内配管の端部には周縁部が形成されており、積層された強化ゴムリング端部の周縁部と、基礎内配管及び建屋内配管端部の周縁部とが対向位置に置かれて、ボルトとナットで締め付けて接続されている。【選択図】図１
2016090005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震構造を有するプラント建屋の基礎内配管及び建屋内配管との間に設置される配管接続構造であって、
両端部に周縁部を有し、両端部中央に開口部を有する筒状の強化ゴムリング同士が前記周縁部において接続され、積層されて構成されたことを特徴とする配管接続構造。
【請求項２】
請求項１に記載の配管接続構造であって、
前記積層される一方の強化ゴムリングの周縁部にボルト式締め具を配置し、前記積層される他方の強化ゴムリングの周縁部にナット式締め具を配置し、対抗する周縁部間をボルト式締め具とナット式締め具により締結することを特徴とする配管接続構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の配管接続構造であって、
積層した強化ゴムリングの対抗する周縁部の面間を熱溶着により接続させたことを特徴とする配管接続構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配管接続構造であって、
前記強化ゴムリングと前記基礎内配管との接続のために、前記基礎内配管の端部に周縁部を形成し、前記強化ゴムリングの周縁部と前記基礎内配管の周縁部を対向位置に置いて、前記強化ゴムリングの上面に接触するよう配置された輪状金具をボルトとナットで締め付けて接続されたことを特徴とする配管接続構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の配管接続構造であって、
前記強化ゴムリングと前記建屋内配管との接続のために、前記建屋内配管の端部に周縁部を形成し、前記強化ゴムリングの周縁部と前記建屋内配管の周縁部を対向位置に置いて、前記強化ゴムリングの下面に接触するよう配置された輪状金具をボルトとナットで締め付けて接続されたことを特徴とする配管接続構造。
【請求項６】
免震構造を有するプラント建屋の基礎内配管及び建屋内配管との間に設置される配管接続構造であって、
両端部に周縁部を有し、両端部中央に開口部を有する筒状の強化ゴムリング同士が前記周縁部において接続され、積層されて構成され、
前記基礎内配管及び建屋内配管の端部には周縁部が形成されており、積層された強化ゴムリング端部の周縁部と、前記基礎内配管及び建屋内配管端部の周縁部とが対向位置に置かれて、ボルトとナットで締め付けて接続されたことを特徴とする配管接続構造。
【請求項７】
請求項６に記載の配管接続構造であって、
前記積層される一方の強化ゴムリングの周縁部にボルト式締め具を配置し、前記積層される他方の強化ゴムリングの周縁部にナット式締め具を配置し、対抗する周縁部間をボルト式締め具とナット式締め具により締結することを特徴とする配管接続構造。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の配管接続構造であって、
積層した強化ゴムリングの対抗する周縁部の面間を熱溶着により接続させたことを特徴とする配管接続構造。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の配管接続構造であって、
前記強化ゴムリングと前記基礎内配管との接続のために、前記強化ゴムリングの周縁部と前記基礎内配管の周縁部を対向位置に置いて、前記強化ゴムリングの上面に接触するよう配置された輪状金具をボルトとナットで締め付けて接続されたことを特徴とする配管接続構造。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の配管接続構造であって、
前記強化ゴムリングと前記建屋内配管との接続のために、前記強化ゴムリングの周縁部と前記建屋内配管の周縁部を対向位置に置いて、前記強化ゴムリングの下面に接触するよう配置された輪状金具をボルトとナットで締め付けて接続されたことを特徴とする配管接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配管接続構造に係り、特に免震対策を施す場合に好適な配管接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種プラントでは配管を多用しているが、プラントの中には地震発生時に建屋に振動が及ぶことを防止する目的で免震対策を施す場合がある。係る免震対策では、基礎の上に建屋を建造するが、基礎と建屋の間に免震装置を設置している。またこの場合のプラントでは、基礎側に固定された配管（基礎内配管）と、建屋内の配管（建屋内配管）の間を配管接続構造により接続している。
【０００３】
免震対策を採用する場合の配管接続構造は、地震の際に振動する基礎側と、地震の際に振動しない建屋側との間に位置して、配管としての耐圧性や水密性を維持しつつ、水平方向、鉛直方向の相対変位を吸収できる機能のものであることが求められる。
【０００４】
従来における配管接続構造として、特許文献１には「免震構造を有する原子力プラント建屋の建屋内配管と基礎内配管との間に設けられる配管接続構造であって、複数の金属リングと、前記金属リング間に介挿されるガスケットとを備え、前記金属リング同士が嵌合されて積層され、前記金属リングが水平方向にスライド可能であることを特徴とする配管接続構造。」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１７５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、水平方向の相対変位を吸収する配管接続構造が記載されている。しかし、特許文献１に記載された配管接続構造によれば、保守・点検に非常に手間がかかることが予想される。さらに水密性の観点では多くの金属リングを積層しているため、鉛直方向の揺れには弱いという問題があった。
【０００７】
以上のことから本発明の目的とするところは、保守・点検が容易にでき、水平方向、鉛直方向の大きな相対変位が生じても高い水密性を確保することができる配管接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明においては、免震構造を有するプラント建屋の基礎内配管及び建屋内配管との間に設置される配管接続構造であって、両端部に周縁部を有し、両端部中央に開口部を有する筒状の強化ゴムリング同士が周縁部において接続され、積層されて構成された配管接続構造である。
【０００９】
また本発明は、免震構造を有するプラント建屋の基礎内配管及び建屋内配管との間に設置される配管接続構造であって、両端部に周縁部を有し、両端部中央に開口部を有する筒状の強化ゴムリング同士が周縁部において接続され、積層されて構成され、基礎内配管及び建屋内配管の端部には周縁部が形成されており、積層された強化ゴムリング端部の周縁部と、基礎内配管及び建屋内配管端部の周縁部とが対向位置に置かれて、ボルトとナットで締め付けて接続されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、配管接続構造に破損等が生じたとしても容易に破損箇所の取り替えが可能となる水密性の高い配管接続構造を提供することができ、水平方向及び鉛直方向の大きな相対変位に関しても吸収することができる配管接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る配管接続構造を適用したプラント構成例を示す図。
【図２】本発明が適用可能なプラント構成例を示す図。
【図３】基礎内配管５側の接続部（下部配管接続部１Ａ）における断面を示す図。
【図４】強化ゴムリング１１間の配管接続構造（中間配管接続部１Ｃ）の断面を示す図。
【図５】水平方向変位吸収時における強化ゴムリング１１間の配管接続構造（中間配管接続部１Ｃ）における断面を示す図。
【図６】強化ゴムリング１１と建屋内配管６の接続部（上部配管接続部１Ｂ）における断面を示す図。
【図７】強化ゴムリングの外形を示す図。
【図８】強化ゴムリングの断面を示す図。
【図９】輪状金具２３の外形を示す図。
【図１０】ボルト式締め具３１の外形を示す図。
【図１１】ナット式締め具３２の外形を示す図。
【図１２】輪状シム板３３の外形を示す図。
【図１３】配管接続構造における強化ゴムリング１１間の配管接続構造（中間配管接続部１Ｃ）の取り付け作業手順を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施例について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
以下本発明の実施例について図を用いて説明する。
【００１４】
図２は、本発明が適用可能なプラント構成例を示す図である。図２において、３は建屋２の基礎部分であり、基礎３内に基礎内配管５が埋め込まれている。他方、建屋２内にはプラントを構成する機器４が固定されている。また基礎３と建屋２の間に免震装置７を設置している。機器４と基礎内配管５の間には、配管接続構造１が設置されている。
【００１５】
上記免震対策を施したプラントの構造によれば、地震時における基礎３からの震動は免震装置７によって吸収され、建屋２内に設置された機器４には震動がほとんど伝播しない。そのため、基礎内配管５と建屋内配管６との間で、水平方向、鉛直方向に非常に大きな変位が生じる。その過大な変位は、配管接続構造１により吸収することになる。
【００１６】
なお本発明が適用可能な一般的なプラントとして、原子力プラントの例で説明すると、機器４は復水器であり、建屋内配管６は循環水配管建屋側であり、基礎内配管５が循環水配管基礎側もしくは土中側が、これに対応する。ここで復水器は、プラント建屋内の高温の原子炉冷却水と原子力プラント外から取水した低温の冷却水（海水）との熱交換による冷却を行うものであり、熱交換後の冷却水（海水）は再度プラント外へ放出される。
【００１７】
この原子力プラントの復水器による熱交換では、建屋内の原子炉冷却水を冷却するために、大量の海水の取水量が必要であり、この結果配管口径が２ｍを超えるものが一般的である。また免震構造を有しない建屋では伸縮継手によって建屋２と基礎３の相対変位を吸収しているが、免震構造を有する建屋２の場合、伸縮継手の許容変位量を大きく超える１ｍもの相対変位が生じることが想定される。
【００１８】
図１は本発明の実施例に係る配管接続構造を適用したプラント構成例を示す図である。図２は地震による変位を受けた状態を図示しているが、変位がない状態では図１の位置関係にある。図１に示す本発明の配管接続構造１において、１Ａは下部配管接続部、１Ｂは上部配管接続部、１Ｃは中間配管接続部である。下部配管接続部１Ａについて図３に、上部配管接続部１Ｂについて図６に、中間配管接続部１Ｃについて図４に、それぞれの一例を示している。
【００１９】
図２を元に本発明で提案する配管接続構造１の変位吸収メカニズムを説明する。地盤、基礎３を通して伝播される地震波の大きさは免震装置７によって減衰され、建屋２はほとんど変位しない。そのため、基礎２と、建屋３と機器４には非常に大きな水平方向、鉛直方向の相対変位が生じるが、図２に示すように配管接続構造１が水平方向にずれ、あるいは鉛直方向に収縮することで変位を吸収することができる。以下、各配管接続部１Ａ、１Ｂ、１Ｃの構成について説明する。
【００２０】
図３は、基礎内配管５側の接続部（下部配管接続部１Ａ）における断面図を示している。下部配管接続部１Ａでは、基礎内配管５と強化ゴムリング１１を周縁部において締結している。そのため、基礎内配管５と強化ゴムリング１１の端部にはそれぞれ周縁部５０、５１を形成している。この周縁部において、強化ゴムリング１１は基礎内配管５と輪状金具２３に挟まれ、ボルト２１とナット２２によって固定されている。またボルト２１やナット２２からの面圧を一定とするために、座金２４及び輪状金具２３が、ボルト２１と基礎内配管１２、強化ゴムリング１１と輪状金具２３の間に各々設置されている。
【００２１】
なお、強化ゴムリング１１は図７に外形図を、図８に断面図を示しているように、タイヤを裏返したような構造であり、ベルト１８とカソード１９により強度や耐性が非常に強くなっている。ベルト１８はカソード１９に覆われるように形成されている。またベルト１８は、強化ゴムリング１１の周縁部５１には至らず、周縁部５１はカソード１９のみで形成されている。この結果、後で説明する取り付け部材の設置には柔軟なカソード１９を折り曲げることで対応可能である。
【００２２】
輪状金具２３について図９に外形図を示す。配管接続構造１は２ｍを超える大口径の配管を想定しているため、ボルト２１を通す固定用の貫通穴が例えば１６個設けてある。
【００２３】
図４は、強化ゴムリング１１間の配管接続構造（中間配管接続部１Ｃ）の断面図を示している。中間配管接続部１Ｃは、上部強化ゴムリング１１Ｕと下部強化ゴムリング１１Ｌの間での固定構造を示している。このため、上部強化ゴムリング１１Ｕと下部強化ゴムリング１１Ｌの端部にはそれぞれ周縁部５１を形成している。この周縁部５１において、ボルト式締め具３１と、ナット式締め具３２によって締め付けられることにより機械的に高い水密性を実現している。
【００２４】
図１０にボルト式締め具３１の外形図を、図１１にナット式締め具３２の外形図を示している。これによれば、ボルト式締め具３１には外ねじが、ナット式締め具３２には内ねじが形成されており、ナット式締め具３２にボルト式締め具３１をねじ溝に沿って回転させながら嵌めこんで、最終的にナット式締め具３２の側面３２Ｓで封止している。
【００２５】
また、ボルト式締め具３１と上部強化ゴムリング１１Ｕの間に輪状シム板３３を挿入することにより適正な面圧を上部強化ゴムリング１１Ｕと下部強化ゴムリング１１Ｌの間に発生させている。図１２に輪状シム板３３の外形図を示す。なお、上部強化ゴムリング１１Ｕと下部強化ゴムリング１１Ｌが接する端部の周縁部５１について、この当接する周縁部５１を、熱により溶着させることでゴムリング接続部の水密性を大幅に向上させている。
【００２６】
図５は水平方向変位吸収時における強化ゴムリング１１間の配管接続構造（中間配管接続部１Ｃ）のゴムリング接続部における断面図を示している。ゴムリング１１そのものが弾性体であるため、水平方向、鉛直方向の両方向の大きな変位を吸収することが可能となる。機械的な締め付けや熱溶着によって、ゴムリング１１間は高耐性の接続部となっている。
【００２７】
図６では、強化ゴムリング１１と建屋内配管６の接続部（上部配管接続部１Ｂ）における断面図を示している。強化ゴムリング１１は建屋内配管６と輪状金具２３に挟まれ、ボルト２１とナット２２によって固定されている。図３の接続部（下部配管接続部１Ａ）と同様、ボルト２１やナット２２からの面圧を一定とするため、座金２４及び輪状金具２３はボルト２１と建屋内配管６、強化ゴムリング１１と輪状金具２３の間に各々設置されている。
【００２８】
次に本発明の配管接続構造における強化ゴムリング１１間の配管接続構造（中間配管接続部１Ｃ）の取り付け作業手順を説明する。図１３では、接続対象の上下強化ゴムリング１１Ｕ、１１Ｌに取り付け金具である輪状シム板３３、ボルト式締め具３１及びナット式締め具３２を予め設置されている。強化ゴムリング１１に輪状シム板３３、ボルト式締め具３１及びナット式締め具３２を据え付けるに際しては、図８に示す強化ゴムリング１１の柔軟なカソード１９部分を折り曲げることで、強制的に金属製のボルト式締め具３１及びナット式締め具３２を取り付ける。
【００２９】
また取り付けに際し、上下強化ゴムリング１１Ｕ、１１Ｌの間に加熱線５０を挟んでおく。その後上下強化ゴムリング１１Ｕ、１１Ｌの積層状態において、加熱線に電流を流して上下のゴムを溶着する。さらにボルト式締め具３１及びナット式締め具３２による締結作業を実行する。
【００３０】
なお上部配管接続部１Ｂと下部配管接続部１Ａでの取り付け作業に際し、強化ゴムリング１１には輪状金具２３を取り付けておく必要があるが、この取り付け要領は図１３の場合と同じである。強化ゴムリング１１の柔軟なカソード１９部分を折り曲げることで、強制的に金属製の輪状金具２３を強化ゴムリング１１に取り付けることになる。
【００３１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明をわかりやす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。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、ある実施例の構成について、他の構成の追加・削除・置換することが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１：配管接続部
１Ａ：下部配管接続部
１Ｂ：上部配管接続部
１Ｃ：中間配管接続部
２：建屋
３：基礎
４：機器
５：基礎内配管
６：建屋内配管
７：免振装置
１１：強化ゴムリング
１１Ｕ：上部強化ゴムリング
１１Ｌ：下部強化ゴムリング
１８：ベルト
１９：カーカス
２１：ボルト
２２：ナット
２３：輪状金具
２４：座金
３１：ボルト式締め具
３２：ナット式締め具
３３：輪状シム板
【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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【図１３】
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