(57)【要約】【課題】配管自重、熱変位および地震慣性力等の機械荷重が配管に過荷重として作用した場合に、建屋間を連絡する配管の拘束機能を開放することで、建屋間の変位に起因する配管の損傷を防止する。【解決手段】プラント建屋間の配管６を拘束部材９によって支持する配管サポートであって、この拘束部材を、配管に作用する機械荷重負荷時に拘束状態を開放する拘束開放部とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント建屋間の配管を拘束部材によって支持する配管サポートであって、この拘束部材を、前記配管に作用する機械荷重負荷時に前記拘束された状態を開放する拘束開放部としたことを特徴とする配管サポート。
【請求項２】
前記拘束開放部は、前記配管を拘束する架構の柱と梁とを接続する鋼製の板またはボルトに形成した切欠部である請求項１記載の配管サポート。
【請求項３】
前記拘束開放部は、前記配管を拘束する鋼製のＵボルトに形成した切欠部である請求項１記載の配管サポート。
【請求項４】
前記拘束開放部は、前記配管を拘束する鋼製のＵ型拘束板またはＵプレートに形成した切欠部である請求項１記載の配管サポート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラント建屋間を連絡する配管を拘束支持する配管サポートに係り、特に地震等による建屋間の変位発生時に配管拘束を開放して配管を保護する機能を備えた配管サポートに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラント等の各種プラントにおいては、建屋間を連絡する配管が地上の一定範囲に亘って設置され、この配管は地震振動および熱変形等から保護するための配管サポートによって支持されている。
【０００３】
配管サポートは鋼材によって構成されており、例えば対向する１対の柱およびそれらの間に架設された梁からなる架構を備え、配管を上下左右から挟持する構成となっている。架構内では、配管をＵボルトやＵプレート等によって拘束するようになっている。
【０００４】
このような鋼材で製作される拘束装置（レストレイント）は、建物や躯体の埋込金物等に溶接され、またレストレイントを構成する鋼材自体も溶接構造となっている。レストレイントは通常、配管自重、熱変位および地震慣性力等の機械的荷重が作用しても配管系に損傷が発生しないように強固な構造とされ、配管を拘束して保護している。
【０００５】
なお、この種の配管サポートに関する技術としては、配管の径や本数が異なる場合でも、Ｕボルトの締付け位置を調整することで種々の配管の拘束を可能とする構成等が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００１−８２６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来の配管サポートは配管自重、熱変位および地震慣性力等の機械荷重が作用した場合に配管の機能（損傷による内部流体漏洩等）が喪失しないよう、配管を強固に拘束する構造設計とされている。
【０００７】
しかし、建屋間を連絡するような配管については、地震等によって建屋自体に変位が発生すると、それに伴って配管系にも変位が生じるため、特に強固な構造設計とした場合には、強固な構造部分を支点とする曲げ荷重が配管に作用して、配管自体を損傷する可能性がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、配管自重、熱変位および地震慣性力等の機械荷重が配管に過荷重として作用した場合に、建屋間を連絡する配管の拘束機能を開放することで、建屋間の変位に起因する配管の損傷を防止することができる配管サポートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明では、プラント建屋間の配管を拘束部材によって支持する配管サポートであって、この拘束部材を、前記配管に作用する機械荷重負荷時に前記拘束された状態を開放する拘束開放部としたことを特徴とする配管サポートを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る配管サポートによれば、建屋間を連絡する配管からの荷重が過荷重の場合、拘束機能を開放することで建屋間の変位に起因する配管損傷防止を図ることが可能となる。
【００１１】
すなわち、配管サポート間の配管に変位があった場合でも、変位の支点となるサポートの拘束を開放することで、配管に作用する曲げ荷重を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る配管サポートの実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
［第１実施形態（図１−図３）］
図１は、本実施形態による配管サポートの全体構成を示す側面図であり、一部を断面として示している。図２は、図１の一部（Ａ部）を拡大して示す縦断面図であり、図３は、図２に示した構成の変形例を示す拡大縦断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の配管サポート１は、建屋の下部躯体２から起立して互いに対向する１対の鋼材製の柱３，３と、これらの柱３，３間に架設された鋼材製の上梁４および下梁５とを有し、配管６を地上の所定高さ位置に拘束支持する架構として構成されている。
【００１５】
各柱３，３はプラント建屋の下部躯体２上に鋼材製の埋込金物７，７を介して設置されており、下部躯体２上に垂直に起立している。各柱３，３の上端近傍の対向面間には上梁４が水平に接続されており、また各柱３，３の下端近傍の対向面間には下梁５が水平に接続されて建屋下部躯体２から上方に一定の間隔をあけて配置されている。
【００１６】
上梁４および下梁５の両端はそれぞれ各柱３，３の垂直な対向面に当接しており、これら上下梁４，５と各柱３，３との当接面にそれぞれ形成された凹溝８ａ，８ｂに、横長な矩形状をなす縦板からなる連結部材９がそれぞれ挿入されている。これにより、各柱３，３に上下梁４，５が固定されて架構が構成されている。
【００１７】
柱３，３と上下梁４，５とによって囲まれた架構内の中心位置には配管６が挿入配置されており、この配管６の周壁上下面および両側面が十字型配置のラグ１０を介して柱３および梁４，５間に拘束支持されている。
【００１８】
図２は、上述した各柱３，３と上下梁４，５との各連結部（図１のＡ部）の構成を拡大して示している。この図２に示すように、柱３，３と上下梁４，５とを連結する連結部材９は例えば略横長な四角形状をなす鋼材製の縦板からなり、この連結部材９を上下梁４，５と各柱３，３との当接面に形成された凹溝８ａ，８ｂ内に挿入することにより、上下梁４，５と各柱３，３とがそれぞれ接続されている。
【００１９】
そして、連結部材９の長手方向（図示横方向）の中央位置上下部に、一定深さのＶ形溝からなる切欠部１１，１１が形成されている。すなわち、拘束部材としての連結部材９の少なくとも一部に切欠部１１，１１が形成され、この拘束部材の切欠部１１，１１が、配管６に作用する機械荷重負荷時に切断する拘束開放部とされている。
【００２０】
このような構成によると、配管６に直接取り付けられるラグ１０を介して柱３および梁４，５に配管荷重が載荷される。柱３と上下梁４，５とは、設定荷重で切断する切欠部１１を有する連結部材９により接続されており、柱３は建屋躯体２に設置されている埋込金物７等と接続される。配管６から上下梁４，５に連結部材９の切断設定荷重以上の荷重が作用した場合、連結部材９は切欠部１１から切断し、配管６の拘束は開放される。
【００２１】
なお、設定荷重で切断する連結部材９については、予め同ロットの部材での引張試験等で破断荷重を求めておくことが望ましい。また、設定破断荷重は配管の許容曲げ荷重を基準に設定することとし、通常作用する荷重以上の破断荷重とすることが望ましい。
【００２２】
本実施形態によれば、プラント建屋間の配管を拘束部材である架構を構成する柱３、梁４，５および連結部材９等に形成した切欠部１１を拘束開放部とし、この切欠部１１からなる拘束開放部を他の部位よりも優先して切断する構成としたことにより、建屋間を連絡する配管６からの荷重が過荷重の場合、拘束機能を開放することで建屋間の変位に起因する配管損傷防止を図ることができる。
【００２３】
すなわち、配管サポート１に支持された配管６に変位があった場合でも、変位の支点となる強固な構造物の拘束を開放することで、配管６に作用する曲げ荷重を低減することが可能となる。特に、建屋間を連絡する配管６のうち、建屋継ぎ目に近い配管の荷重が過荷重の場合、拘束機能を開放することによる配管損傷防止機能がより効果的に発揮される。
【００２４】
図３は、連結部材の変形例を示している。この図３に示した連結部材はボルト９ａおよびナット９ｂであり、ボルト９ａの一部に小径部からなる切欠部１１が設けられている。このような構成によっても、図１および図２に示した構成と同様の効果が奏される。
【００２５】
［第２実施形態（図４）］
図４は、本発明の第２実施形態による配管サポートを示す拡大断面図である。本実施形態では、配管をＵボルトによって拘束する配管サポートについて説明する。
【００２６】
図４に示すように、建屋躯体１２の側壁等に設けられた縦板状の支持金物１３と、この支持金物１３に対向して設置された柱３との間に、鋼材製の梁５が架設されている。梁５の上面側には配管６が搭載されており、この配管６がＵボルト１４によって梁５の上面に拘束支持されている。
【００２７】
Ｕボルト１４は配管６の上面を覆う配置で梁５の上方から装着されており、Ｕボルト１４の下向き両先端部が梁５を貫通している。このＵボルト１４の両先端部に形成されたねじ部に、ナット１５をそれぞれ螺合することにより、配管６が梁５の上面に拘束支持されている。
【００２８】
このような配管サポート１ｂにおいて、Ｕボルト１４の一部、例えば下向き両辺部１４ａ，１４ａ部分に、拘束開放部としての切欠部１１，１１がそれぞれ形成されている。
【００２９】
この構成によれば、地震振動等によって配管６に変位が生じた場合、配管６に直接取り付けられたＵボルト１４に配管荷重が載荷される。そして、Ｕボルト１４に切断設定荷重以上の荷重が作用した場合、Ｕボルト１４は切欠部１１から切断し、配管６の拘束が開放される。
【００３０】
本実施形態によっても、変位の支点となるＵボルト１４の拘束を開放することで、配管６に作用する曲げ荷重を低減することが可能となり、拘束機能を開放することによる配管損傷防止機能が効果的に発揮される。
【００３１】
［第３実施形態（図５）］
図５は、本発明の第３実施形態による配管サポートを示す拡大断面図である。本実施形態では、配管をＵ字形の拘束板によって拘束する配管サポートについて説明する。
【００３２】
図５に示すように、建屋躯体１２の側壁等に設けられた縦板状の支持金物１３と、この支持金物１３に対向して設置された柱３との間に、鋼材製の梁５が架設されている。梁５の上面側には配管６が搭載されており、この配管６が拘束板１６によって梁５の上面に拘束支持されている。
【００３３】
拘束板１６は配管６の上面を覆う配置で梁５の上方から装着されており、拘束板１６の下向き両先端部が梁５を貫通している。この拘束板１６の両先端部を梁５に溶接等によって固定することにより、配管６が梁５の上面に拘束支持されている。
【００３４】
このような配管サポート１ｃにおいて、拘束板１６の一部、例えば下向き両辺部１６ａ，１６ａ部分に、拘束開放部としての切欠部１１，１１がそれぞれ形成されている。
【００３５】
この構成によれば、地震振動等によって配管６に変位が生じた場合、配管６に直接取り付けられた拘束板１６に配管荷重が載荷される。そして、拘束板１６に切断設定荷重以上の荷重が作用した場合、拘束板１６は切欠部１１から切断し、配管６の拘束が開放される。
【００３６】
本実施形態によっても、変位の支点となる拘束板１６の拘束を開放することで、配管６に作用する曲げ荷重を低減することが可能となり、拘束機能を開放することによる配管損傷防止機能が効果的に発揮される。なお、拘束板１６の切断設定荷重は第１，２の実施形態と同様である。
【００３７】
［第４実施形態（図６）］
図６は、本発明の第３実施形態による配管サポートを示す拡大断面図である。本実施形態では、配管をＵプレートによって拘束する配管サポートについて説明する。
【００３８】
図６に示すように、建屋躯体１２の側壁等に設けられた縦板状の支持金物１３と、この支持金物１３に対向して設置された柱３との間に、鋼材製の梁５が架設されている。梁５の上面側には配管６が搭載されており、この配管６がＵプレート１７によって梁５の上面に拘束支持されている。
【００３９】
Ｕプレート１７は配管６の上面を覆う配置で梁５の上方から装着されており、Ｕプレート１７の下向き両先端部が梁５を貫通している。このＵプレート１７の両先端部を梁５に溶接等によって固定することにより、配管６が梁５の上面に拘束支持されている。
【００４０】
このような配管サポート１ｄにおいて、Ｕプレート１７の一部、例えば下向き両辺部１７ａ，１７ａ部分に、拘束開放部としての切欠部１１，１１がそれぞれ形成されている。
【００４１】
この構成によれば、地震振動等によって配管６に変位が生じた場合、配管６に直接取り付けられたＵプレート１７に配管荷重が載荷される。そして、Ｕプレート１７に切断設定荷重以上の荷重が作用した場合、Ｕプレート１７は切欠部１１から切断し、配管６の拘束が開放される。
【００４２】
本実施形態によっても、変位の支点となるＵプレート１７の拘束を開放することで、配管６に作用する曲げ荷重を低減することが可能となり、拘束機能を開放することによる配管損傷防止機能が効果的に発揮される。なお、Ｕプレート１７の切断設定荷重は第１〜第３実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る配管サポートの第１実施形態を示す全体構成図。
【図２】図１に示した配管サポートの拘束開放部の一構成例を示す拡大断面図。
【図３】図１に示した配管サポートの拘束開放部の他の構成例を示す拡大断面図。
【図４】本発明に係る配管サポートの第２実施形態を示す全体構成図。
【図５】本発明に係る配管サポートの第３実施形態を示す全体構成図。
【図６】本発明に係る配管サポートの第４実施形態を示す全体構成図。
【符号の説明】
【００４４】
１‥配管サポート、２‥建屋の下部躯体、３‥柱、４‥上梁、５‥下梁、６‥配管、７‥埋込金物、８ａ，８ｂ‥凹溝、９‥連結部材、１０‥ラグ、１１‥切欠部、１２‥建屋躯体、１３‥支持金物、１４‥Ｕボルト、１５‥ナット、１６‥拘束板、１７‥Ｕプレート。
【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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