(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管本体にキャスタブルを内張りしてなる配管同士を接合するための配管継手部構造であって、接合すべき両管本体の開先部を形成した接合端部の内周面に、前記開先部先端より僅かに突出して平坦な当接面を形成するリング形状の裏当金を夫々内嵌溶接し、一方の管本体の内周面に裏当金の当接面と面一となる位置までキャスタブルを打設し、他方の管本体の内周面に裏当金の当接面より僅かに後退した位置までキャスタブルを打設することにより段差部を形成し、該段差部の外周側にリング状のブランケット層を形成し且つ内周側にリング状のモルタル層を形成したことを特徴とする配管継手部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管本体にキャスタブルを内張りしてなる配管同士を接合するための配管継手部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は石油精製プラントにおける重質原料油のコーキングを連続的に行うようにした熱分解設備の一例を示すもので、図示しない減圧蒸留塔の底油等の重質原料油１をリアクター２に導き、該リアクター２内で高温のコークス粒に接触させることにより前記重質原料油１を熱分解し、一部を循環油１’として循環しつつ分解生成油１”を前記リアクター２頂部より図示しない精留塔へと導き、反応の進行に伴って表面に新たなコークスが付着したコークス粒を、前記リアクター２下端部に接続したコークトランスファーライン３を介してスチーム４によりヒーター５に導入し、該ヒーター５にてコークス粒を加熱して再生した後にコーク投入ライン６を介して前記リアクター２に再投入し得るようになっている。
【０００３】
斯かる熱分解設備のコークトランスファーライン３等では、高温のコークス粒を搬送することになる為、鋼製の管本体にキャスタブルを内張りした配管を使用して配管内部の耐摩耗性と耐火性を保持し得るようにしてある。
【０００４】
ところが、このような配管においては、配管ピッチが長くなるとキャスタブル打設時にキャスタブル中の骨材が沈降してしまい、均質に骨材が分散されたキャスタブルを成形することが困難となる為、比較的短いピッチで分割された管本体に均質にキャスタブルを内張りした多数の配管を製作し、これらを相互に継手してコークトランスファーライン３等の長い配管ラインを構成するようにしている。
【０００５】
図５は前記コークトランスファーライン３等に用いられる従来の配管継手部構造の一例を示すもので、接合すべき両配管７，８の夫々の管本体９，１０の接合端部９ａ，１０ａには、両接合端部９ａ，１０ａ同士を突き合せた際に溶接用の開先１１（図６参照）が形成されるよう開先部１２，１３が形成されている。
【０００６】
一方の管本体９の接合端部９ａ内周面には、その開先部１２先端より長く突出して他方の管本体１０側の接合端部１０ａ内周に嵌挿されることにより前記開先１１裏面に配置されるようにした裏当金１４が内嵌溶接されており、更には、一方の管本体９の内周面に、前記開先部１２の先端位置までキャスタブル１５が打設されている。
【０００７】
また、他方の管本体１０の内周面には、前記一方の管本体９の接合端部９ａから突出した裏当金１４を嵌挿させる為の嵌挿用凹部１４’を接合端部１０ａ内周に確保して、その開先部１３先端より寸法ｙ分だけ後退した位置までキャスタブル１５が打設されており、該キャスタブル１５の先端面の外周側には、水きり用のグラスウール等からなるブランケット層１６が、また、その内周側には、モルタル層１７がリング状に夫々形成されている。
【０００８】
而して、両配管７，８を接合する際には、図６に示すように、一方の管本体９の接合端部９ａから突出した裏当金１４を、他方の管本体１０の接合端部１０ａから後退したキャスタブル１５により形成される嵌挿用凹部１４’に嵌挿し、ブランケット層１６及びモルタル層１７を介して両配管７，８のキャスタブル１５，１５同士を密着させると共に、両管本体９，１０の開先部１２，１３により形成される開先１１の裏面に裏当金１４を配置させ、前記開先１１の全周を溶接して両配管７，８の接合を行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した如き従来の配管継手部構造では、一方の管本体９の接合端部９ａから突出した裏当金１４を、他方の管本体１０の嵌挿用凹部１４’に差し込んで接合するようになっていた為、接合しようとする両配管７，８を前記裏当金１４の突出長さｘ（図５参照）以上に長手方向に一旦変位させないと接合できないという不具合があり、例えば図４に示したような熱分解設備のコークトランスファーライン３等の一部の配管にエロージョンが発生して部分的な配管交換の必要が生じた際に、交換しようとする配管の前後にフレキシビリティーが殆ど無いような場合に、接合すべき両配管の何れも長手方向に変位させることができないことから接合作業が極めて困難となることが多かった。
【００１０】
また、両配管７，８のキャスタブル１５，１５同士を接合するモルタル層１７の強度を考慮した場合、両配管７，８のキャスタブル１５，１５相互間の距離ｙ’（図６参照）は、例えば熱分解設備のコークトランスファーライン３の場合で３．２ｍｍ±１ｍｍの公差となるよう厳しい仕上げ精度が要求されるが、従来構造の場合、前記キャスタブル１５，１５相互間の距離ｙ’が、嵌挿用凹部１４’に対する裏当金１４の差し込み状態により大きく影響を受ける為、いかに他方の管本体１０側で開先部１３先端からキャスタブル１５を後退させる寸法ｙを精度良く仕上げたとしても、それだけでは前記距離ｙ’を確実に公差内に収めることができず、前記距離ｙ’が公差内に収まるよう嵌挿用凹部１４’に対する裏当金１４の差し込み状態を調整しながら両配管７，８を接合しなければならないという施工上の困難性があった。
【００１１】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、接合すべき両配管を長手方向に変位させることなく突き合せて極めて容易に接合作業を行うことができ、しかも、接合すべき両配管のキャスタブル相互間の距離を容易に公差内に納め得るようにした配管継手部構造を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、管本体にキャスタブルを内張りしてなる配管同士を接合するための配管継手部構造であって、接合すべき両管本体の開先部を形成した接合端部の内周面に、前記開先部先端より僅かに突出して平坦な当接面を形成するリング形状の裏当金を夫々内嵌溶接し、一方の管本体の内周面に裏当金の当接面と面一となる位置までキャスタブルを打設し、他方の管本体の内周面に裏当金の当接面より僅かに後退した位置までキャスタブルを打設することにより段差部を形成し、該段差部の外周側にリング状のブランケット層を形成し且つ内周側にリング状のモルタル層を形成したことを特徴とするものである。
【００１３】
従って本発明では、両配管の管本体の接合端部同士が対峙し且つ裏当金の当接面同士が当接するよう両配管を突き合せ、モルタル層を介して両配管のキャスタブル同士を密着させると共に、両管本体の開先部により形成される開先の裏面を塞ぐよう両裏当金を配置させ、前記開先の全周を溶接して両配管の接合を行う。
【００１４】
この際、一方の配管が既に別の配管に接合された固定状態であり、他方の配管が新たに接合すべきフリー状態の配管であるとすると、固定された一方の配管に対し他方の配管を長手方向に格別変位させなくても、一方の配管の長手方向に対し略直角な横方向から他方の配管を差し入れて両配管を突き合せるようにすれば良く、配管ラインの途中の部分的な配管交換を行う場合であっても容易に接合作業を行うことが可能となる。
【００１５】
また、両配管の裏当金の当接面同士が当接するよう両配管を突き合せれば、両配管のキャスタブル相互間の距離も自ずから定まるので、他方の管本体側で裏当金の当接面からキャスタブルを後退させる寸法を精度良く仕上げておくだけで、接合すべき両配管のキャスタブル相互間の距離を容易に公差内に納めることが可能となる。
【００１６】
尚、モルタル層は実質的に両配管の接合を行う直前に形成する必要があるが、モルタル層に含まれる水分の溶接部への悪影響は、モルタル層と裏当金との間に介在するブランケット層により回避される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１８】
図１〜図３は本発明の実施の形態の一例を示すもので、接合すべき両配管１８，１９の夫々の管本体２０，２１の接合端部２０ａ，２１ａには、両接合端部２０ａ，２１ａ同士を突き合せた際に溶接用の開先２２（図３参照）が形成されるよう開先部２３，２４が形成されており、両管本体２０，２１の接合端部２０ａ，２１ａ内周面には、夫々の開先部２３，２４先端より僅かに突出して平坦な当接面２５ａ，２６ａを形成するようにしたリング状の裏当金２５，２６が夫々内嵌溶接されている。
【００１９】
また、一方の管本体２０の内周面には、裏当金２５の当接面２５ａと面一となる位置までキャスタブル２７が打設されており、他方の管本体２１の内周面には、裏当金２６の当接面２６ａより寸法ｙ（図２参照）だけ僅かに後退した位置までキャスタブル２７が打設されていて、該キャスタブル２７を裏当金２６の当接面２６ａより僅かに後退させたことによって段差部２８が形成されている。
【００２０】
更に、前記段差部２８の外周側には水きり用のグラスウール等からなるブランケット層２９がリング状に形成されており、且つ内周側にはモルタル層３０がリング状に形成されている。
【００２１】
而して、両配管１８，１９を接合する際には、図３に示すように、両配管１８，１９の管本体２０，２１の接合端部２０ａ，２１ａ同士が対峙し且つ裏当金２５，２６の当接面２５ａ，２６ａ同士が当接するよう両配管１８，１９を突き合せ、モルタル層３０を介して両配管１８，１９のキャスタブル２７，２７同士を密着させると共に、両管本体２０，２１の開先部２３，２４により形成される開先２２の裏面を塞ぐよう両裏当金２５，２６を配置させ、前記開先２２の全周を溶接して両配管１８，１９の接合を行う。
【００２２】
この際、例えば図中上側の配管１８が既に図示しない別の配管に接合された固定状態であり、図中下側の配管１９が新たに接合すべきフリー状態の配管１９であるとすると、上側の配管１８に対し下側の配管１９を長手方向に格別変位させなくても、上側の配管１８の長手方向に対し略直角な横方向から下側の配管１９を差し入れて両配管１８，１９を突き合せるようにすれば良く、コークトランスファーライン等の配管ラインの途中の部分的な配管交換を行う場合であっても容易に接合作業を行うことが可能となる。
【００２３】
尚、図１及び図２における図示では、説明の便宜上から両配管１８，１９を相互の長手方向に離間させた状態で図示してあるが、両配管１８，１９を図示のように長手方向に大きく離間させた状態から接合するという意味ではない。
【００２４】
また、両管本体２０，２１の裏当金２５，２６の当接面２５ａ，２６ａ同士が当接するよう両配管１８，１９を突き合せれば、両配管１８，１９のキャスタブル２７，２７相互間の距離ｙ’（図３参照）も自ずから定まるので、下側の管本体２１側で裏当金２６の当接面２６ａからキャスタブル２７を後退させる寸法ｙ（図２参照）を精度良く仕上げておくだけで、この寸法ｙ通りに距離ｙ’が決まり、接合すべき両配管２０，２１のキャスタブル２７，２７相互間の距離ｙ’を容易に公差内に納めることが可能となる。
【００２５】
尚、モルタル層３０は実質的に両配管１８，１９の接合を行う直前に形成する必要があるが、モルタル層３０に含まれる水分の溶接部への悪影響は、モルタル層３０と裏当金２６との間に介在するブランケット層２９により回避される。
【００２６】
従って上記実施例によれば、接合すべき両配管１８，１９を長手方向に変位させることなく突き合せて接合することができ、特に配管ラインの途中の部分的な配管交換を行う場合の接合作業を極めて容易に行うことができ、しかも、接合すべき両配管２０，２１のキャスタブル２７，２７相互間の距離ｙ’を容易に公差内に納めることができる。
【００２７】
尚、本発明の配管継手部構造は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、熱分解設備のコークトランスファーライン以外の配管にも適用し得ること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
上記した本発明の配管継手部構造によれば、接合すべき両配管を長手方向に変位させることなく突き合せて接合することができ、特に配管ラインの途中の部分的な配管交換を行う場合の接合作業を極めて容易に行うことができ、しかも、接合すべき両配管のキャスタブル相互間の距離を容易に公差内に納めることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の一部を断面で示した斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例における要部断面図である。
【図３】図２の配管同士を接合した状態を示す図である。
【図４】石油精製プラントにおける熱分解設備の一例を示す概略図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【図６】図５の配管同士を接合した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１８        配管
１９        配管
２０        管本体
２０ａ      接合端部
２１        管本体
２１ａ      接合端部
２３        開先部
２４        開先部
２５        裏当金
２５ａ      当接面
２６        裏当金
２６ａ      当接面
２７        キャスタブル
２８        段差部
２９        ブランケット層
３０        モルタル層
【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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