(57)【要約】【課題】配管２への取り付けおよび取り外しが容易で、製造コストが安価な配管防熱構造体１を提供する。【解決手段】配管防熱構造体１は、配管２の外周部に配設された矩形状の波型凹凸板材１１と、その波型凹凸板材１１を相互に接続するボルトおよびナット３とを含んで構成される。このとき、波型凹凸板材１１には、その一の端部に略平行な直線状の凹部１１３および凸部１１２が交互に複数個形成されている。また、前記一の端部および前記一の端部に対向する端部には、波型凹凸板材１１の面に略垂直な面状の接続部１１１が形成されている。さらに、波型凹凸板材１１は、凹部１１３および凸部１１２の形成方向が配管２の軸方向と略平行となり、かつ、接続部１１１が隣接する他の波型凹凸板材１１の接続部１１１と互いに接するように配管２の外周部に配設されており、互いに接する接続部１１１がボルトおよびナット３で相互に接続され、固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の外周部に設けられ、前記配管と前記配管が設置された空間との間の熱移動を防止する配管防熱構造体であって、
前記配管の外周面に沿った形状に曲げられて前記配管の外周部に配設されるとともに、前記配管の伸びる方向に沿って伸びる凸条と凹条を前記曲げ方向の一端側の端部から他端側の端部へと交互に複数条有する、複数枚の耐熱性の波型凹凸板材
を含んで構成され、
前記波型凹凸板材は、前記一端側の端部と他端側の端部に接続部が形成されており、
前記波型凹凸板材は、隣接する他の前記波型凹凸板材と前記接続部を介して接続されて、前記配管の外周に固定されていること
を特徴とする配管防熱構造体。
【請求項２】
前記波型凹凸板材の前記凹条および凸条の形成方向に垂直な面での断面は、凸条の幅が凹条の幅より大きい矩形波型であること
を特徴とする請求項１に記載の配管防熱構造体。
【請求項３】
前記波型凹凸板材の前記接続部は、隣接する他の前記波型凹凸板材の前記接続部とボルトおよびナットで接続され、固定されていること
を特徴とする請求項１に記載の配管防熱構造体。
【請求項４】
前記ナットは、ハードロックナットであること
を特徴とする請求項３に記載の配管防熱構造体。
【請求項５】
前記波型凹凸板材に形成された２つの接続部のうち一方の接続部の端部には、隣接する他の前記波型凹凸板材の前記接続部を係合させて固定するハゼ折り部が設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の配管防熱構造体。
【請求項６】
前記配管の外周部に配設された複数の波型凹凸板材のさらに外周部には、前記複数の波型凹凸板材を締め付けて保持する補強バンドと、前記補強バンドを固定するバックルと、が設けられていること
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の配管防熱構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が移送される配管とその配管が設置された空間との間の熱移動を防止する配管防熱構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントには、原子炉容器内で発生させた高温高圧の蒸気を主タービンに移送する配管や、主タービンで使用済みの高温の蒸気を抽気して給水加熱器に移送する配管など様々な配管が設けられている。そして、その配管の多くの部分は、移送する蒸気の温度低下を防止する目的などのために断熱部材からなる保温体で覆われる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、半円筒形状に成形されたロックウールなどの断熱部材が金属板で覆われて構成された保温体を２つ連結して配管の外周部を覆い、配管内の蒸気の温度低下を防止する例が記載されている。さらに、その保温体で覆われた配管の上部を作業者が歩行できるようにした例が記載されている。この場合において作業者の安全を考慮すれば、配管を覆う保温体の表面温度は、摂氏４０度以下程度であるのが好ましい。とすれば、その保温体の断熱性能はできるだけ高性能である方が好ましい。
【０００４】
ところで、原子力発電プラントでは、運転時には決して作業者が立ち入ることのない主復水器の内部、具体的には、主復水器内部の上部空間にも蒸気を移送する配管が設けられている。具体的には、主復水器内部の上部空間には、原子炉容器内へ循環させる水を加熱する給水加熱器が設置されており、給水加熱器には、主タービンで使用済みの蒸気が移送される抽気系配管が取り付けられている。
【０００５】
この主復水器内部の上部空間は、主タービンで使用済みの蒸気が流入し減圧されるため凝縮点近傍の低温の蒸気となっている。それに対し、給水加熱器に接続された抽気系配管内には主タービンからの高温の蒸気が通流する。そこで、配管内部から外部への熱の放散を低減し、主復水器内の温度上昇を防止することを目的に、抽気系配管の外周部には、その配管を覆うように防熱板が設けられている。また、この防熱板は、主タービンから高速で流入する蒸気による抽気系配管の減肉を防止する役割も果たす。
【０００６】
このような防熱板には、特許文献１に記載された保温体のような高い断熱性能は求められない。そこで、従来は、配管（抽気系配管）の外周部に、その長手方向に沿って所定の間隔で当て板を溶接しておき、この当て板の外側に２つの半円筒状の防熱板を溶接することにより円筒状の防熱板が構成されていた。すなわち、この場合の防熱板は、配管の外側に設けられた円筒であり、配管とこの円筒（防熱板）との間には、配管に溶接した当て板の厚み分の空間が形成される。そして、この空間は、熱の移動を阻害する防熱層として作用する。また、このような構造の防熱板は、配管を高速の蒸気の流れから保護することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３５１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
原子力発電プラントの配管には、所定期間ごとに肉厚測定などの検査を実施することが求められている。前記の従来の配管の外周部に当て板を介して溶接された防熱板の場合、検査のたびに溶接された防熱板を外し、防熱板を外した位置で超音波測定装置などを用いて配管の肉厚測定などが行われる。しかも、取り外した防熱板は、検査終了後、再度溶接しなければならない。さらに、防熱板の取り外しや再溶接は、複数の給水加熱器や複数の抽気系配管などが配置された主復水器内の上部空間で行わなければならない。そのため、従来の防熱板の場合には、溶接された防熱板を取り外すとともに、再溶接するための作業工数が大きくなるという問題が生じていた。
【０００９】
引用文献１に記載された保温体を主復水器内の配管の防熱板として使用することは可能である。さらに、引用文献１に記載された保温体は、半円筒状の２つの保温体を配管外周部に配置してバックルで両者を連結する構造となっているので、溶接を取り外したり、再溶接したりする工数は低減される。しかしながら、引用文献１に記載された保温体は、断熱性能の向上などを目的としたものであるため、構造が複雑となり、製造コストが増大するという問題があった。
【００１０】
以上のような従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、配管への取り付けおよび取り外しが容易で、製造コストが安価な配管防熱構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る配管防熱構造体は、配管の外周部に設けられ、前記配管と前記配管が設置された空間との間の熱移動を防止する配管防熱構造体であって、前記配管の外周面に沿った形状に曲げられて前記配管の外周部に配設されるとともに、前記配管の伸びる方向に沿って伸びる凸条と凹条を前記曲げ方向の一端側の端部から他端側の端部へと交互に複数条有する、複数枚の耐熱性の波型凹凸板材を含んで構成され、前記波型凹凸板材は、前記一端側の端部と他端側の端部に接続部が形成されており、前記波型凹凸板材は、隣接する他の前記波型凹凸板材と前記接続部を介して接続されて、前記配管の外周に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、配管への取り付けおよび取り外しが容易で、製造コストが安価な配管防熱構造体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る配管防熱構造体の斜視図の例を示した図。
【図２】本発明の実施形態に係る配管防熱構造体を構成する波型凹凸板材の断面構造の例を示した図。
【図３】本発明の実施形態に係る配管防熱構造体の断面構造の例を示した図。
【図４】図２の例とは異なる波型凹凸板材の断面構造の例を示した図。
【図５】隣接する波型凹凸板材の接続部を相互に接続し固定するハゼ折り部の構造の例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面において、共通する構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る配管防熱構造体１の斜視図の例を示した図である。図２は、本発明の実施形態に係る配管防熱構造体１を構成する波型凹凸板材１１の断面構造の例を示した図である。図３は、本発明の実施形態に係る配管防熱構造体１の断面構造の例を示した図である。なお、本実施形態でいう配管防熱構造体１は、従来の防熱板およびそれを支持する構造体に相当する
【００１６】
図１および図３に示すように、本実施形態に係る配管防熱構造体１は、配管２の外周部に２つの波型凹凸板材１１が取り付けられて構成される。
【００１７】
波型凹凸板材１１は、まず、耐熱性を有する金属などの矩形平板状の板材（例えば厚さ１〜２ｍｍの鋼板）にプレス加工などを施し、断面が図２に示すような波型の凸部１１２および凹部１１３を形成したものである。ここでは、波型凹凸板材１１の波型は、矩形状を呈するものとしており、その凸部１１２の幅は、できるだけ大きく、凹部１１３の幅は、できるだけ小さいほうが好ましい。
【００１８】
また、矩形平板状の板材に形成される凸部１１２および凹部１１３は、平面的には、その板材の一つの端部（矩形の一辺）に略平行に直線状に形成されるものとしている。すなわち、波型凹凸板材１１は、平板状の板材にその一方の端部から他方の端部に向けて直線状の凸部１１２および凹部１１３、言い換えれば、凸条および凹条が交互に設けられたものということができる。
【００１９】
次に、以上のようにして製作された波型凹凸板材１１を、凸部１１２および凹部１１３の形成方向が配管２の軸方向と略平行となるように、かつ、凹部１１３が配管の外周面に接するように配管２の外周部に配置し、外側から配管２の外周面に押し付ける。すると、波型凹凸板材１１は、配管２の外周面を取り巻くようにしてたわみ、図１および図３に示すように、配管２の外周部の半周分に巻き付けられた状態となる。
【００２０】
以上のように、２つの波型凹凸板材１１が配管２の外周部に配設されたとき、互いに隣接する２つの波型凹凸板材１１の両端部には、互いに接し合う接続部１１１が設けられている。接続部１１１は、図２に示すように、波型凹凸板材１１のもとの矩形平板状の板材に形成された板材面に略垂直方向に形成された突起面というべきものである。したがって、２つの波型凹凸板材１１が配管２の外周部に配設されたときには、これら波型凹凸板材１１の接続部１１１は、互いに他方の波型凹凸板材１１の接続部１１１と接し合う。
【００２１】
こうして互いに接し合った２つの接続部１１１は、ボルトおよびナット３により接続され、締め付けられて固定される。その結果、２つの波型凹凸板材１１は、配管２の外周部に取り付けられる。なお、接し合った２つの接続部１１１を接続して締め付けるボルトおよびナット３のナットとしては、振動などがあってもほとんど緩むことがないとされる、いわゆるハードロックナット（「ハードロック」は登録商標）を用いるのが好ましい。
【００２２】
さらに、本実施形態では、配管２の外周部に配置され、互いにボルトおよびナット３で接続された２つの波型凹凸板材１１は、その外周部に設けられた補強バンド５により配管２に締め付け固定されるものとしている。このとき、波型凹凸板材１１の接続部１１１には、補強バンド５を通すための開口部４（図１参照）が設けられているものとする。また、補強バンド５は、バックル６により強固に締め付け可能なものであるとする。
【００２３】
ここで、補強バンド５およびバックル６は、いずれも引っ張り強度大きく、耐熱性に優れた金属製であるとするが、引っ張り強度が大きく、耐熱性が大きい炭素繊維強化プラスティックなどで製造されていてもよい。
【００２４】
以上のように構成された配管防熱構造体１において、波型凹凸板材１１の凸部１１２とおよび凹部１１３の側面部１１４は、凹部１１３とともに波型凹凸板材１１自身を配管２の外周面に支持する支持部材として機能する。したがって、波型凹凸板材１１は、配管２の外周面にしっかりと固定される。
【００２５】
また、配管２の外周面と波型凹凸板材１１の凸部１１２および側面部１１４とで囲まれる空間は、高温の配管２から低温の配管２が配置された空間への熱移動を阻害する防熱空間として機能する。なお、波型凹凸板材１１では、凸部１１２の幅をできるだけ大きく、凹部１１３の幅をできるだけ小さいようにすると前記したが、これは、この防熱空間を大きくすることを目的としたものである。
【００２６】
なお、配管２が主復水器内の抽気系配管などである場合には、この防熱空間の存在により、配管２から主復水器内への熱の移動量を低減し、主復水器内の温度上昇を抑制することができる。さらに、この場合には、配管２の外周部全体が２つの波型凹凸板材１１で覆われているので、配管２は、主復水器内に流入する高速の蒸気の流れから保護される。したがって、高速の蒸気流による配管２の減肉や腐食などを防止することができる。
【００２７】
さらに、本実施形態に係る配管防熱構造体１は、基本的には、２つの波型凹凸板材１１が配管２の外周部に配置され、その２つの波型凹凸板材１１のそれぞれに設けられた接続部１１１が相手方の接続部１１１にボルトおよびナット３で接続、固定される構造となっている。したがって、本実施形態に係る配管防熱構造体１の取り付けや取り外しの作業としては、溶接の取り外しや再溶接が不要となるので、作業者にとって容易な作業となるので、その作業工数が低減される。さらに、波型凹凸板材１１は、プレス加工など簡単な工程で製造することが可能なので、その製造コストが低減される。
【００２８】
また、本実施形態に係る配管防熱構造体１は、接続部１１１がボルトおよびナット３で固定されるのに加え、その外周部が補強バンド５により強固に締め付け固定されたものであるため、供用期間が長期間になっても波型凹凸板材１１の配管２からの脱落などを防止することができる。
【００２９】
以下、本発明の実施形態のいくつかの変形例について説明する。
【００３０】
図４は、図２の例とは異なる波型凹凸板材１１ａの断面構造の例を示した図である。図４に示すように、この変形例に係る波型凹凸板材１１ａの断面は、凸部１１２および凹部１１３は矩形ではなく半円状をしている。このように、波型凹凸板材１１ａの凸部１１２および凹部１１３は、矩形状に限定されるものではなく、半円状などであってもよい。要は、波型凹凸板材１１ａの凸部１１２により、配管２の外周面との間に防熱空間を形成できるものであれば、その凸部１１２および凹部１１３の形状は、どのような形状であってもよい。
【００３１】
図５は、隣接する波型凹凸板材１１の接続部１１１を相互に接続し固定するハゼ折り部１１５の構造の例を示した図である。図５に示すように、ハゼ折り部１１５は、互いに隣接し、接し合う波型凹凸板材１１の接続部１１１の一方の接続部１１１の端部を他方の接続部１１１側に折り曲げて形成し、他方の接続部１１１の端部を係合させるための係合部である。このようなハゼ折り部１１５を用いて２つの波型凹凸板材１１を接続すると、ボルトおよびナット３による締め付け作業も不要となるので、波型凹凸板材１１の配管２からの取り外しや再取り付けの作業は、さらに容易になる。
【００３２】
さらに、以上に説明した本発明の実施形態では、配管防熱構造体１は、２つの波型凹凸板材１１が配管２の外周部に配設されて構成されるものとしているが、３つ以上の波型凹凸板材１１が配管２の外周部に取り付けられて構成されるものであってもよい。さらには、１つの波型凹凸板材１１が配管２の外周部に取り付けられて構成されるものであってもよい。
【００３３】
また、以上に説明した本発明の実施形態では、矩形状の波型凹凸板材１１に形成される凸部１１２および凹部１１３（凸条および凹条）の形成方向は、波型凹凸板材１１の一端部に略平行であるとしているが、略平行でなくてもよい。すなわち、波型凹凸板材１１が曲げられて配管２の外周部に配設されたとき、波型凹凸板材１１における凸部１１２および凹部１１３の形成方向は、配管２の軸方向と必ずしも略平行である必要はない。
【００３４】
また、以上に説明した本発明の実施形態では、配管２の温度が高く、配管２が設置された空間の温度が低いとしているが、温度の高低は、その逆であってもよい。
【００３５】
また、以上に説明した本発明の実施形態では、配管２は、直管であることが前提であるが、その実施形態で採用されている発明の基本的な概念は、曲管の配管へも適用することができる。
【００３６】
なお、本発明は、以上に説明した実施形態および変形例に限定されるものではなく、さらに、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態および変形例は、本発明を分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、ある実施形態や変形例の構成の一部を、他の実施形態や変形例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態や変形例の構成に他の実施形態や変形例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態や変形例の構成の一部について、他の実施形態や変形例に含まれる構成を追加・削除・置換することも可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１      配管防熱構造体
２      配管
３      ボルトおよびナット
４      開口部
５      補強用バンド
６      バックル
１１，１１ａ  波型凹凸板材
１１１  接続部
１１２  凸部（凸条）
１１３  凹部（凹条）
１１４  側面部
１１５  ハゼ折り部
【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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