| 【発明の名称】 |
パイプラインの構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】上田 耕平
【氏名】村山 一啓
【氏名】仙石 芳英
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| 【要約】 |
【課題】特別な伸縮継手を必要とせず、そのための管理も不要で、海底にも敷設することができる、パイプラインの構造を提供することを目的とする。
【解決手段】周囲の環境とは異なる温度の流体を輸送する本パイプは、あらかじめ温度変化時の寸法を考慮して伸縮量を与えておく。伸縮量を与えた状態の本パイプを、原形への回復を阻止した状態で固定側の部材に固定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】周囲の環境とは異なる温度の流体を輸送する本パイプは、あらかじめ温度変化時の寸法を考慮して伸縮量を与えておき、伸縮量を与えた状態の本パイプを、原形への回復を阻止した状態で固定側の部材に固定して構成した、パイプラインの構造。
【請求項２】流体を輸送する本パイプの外周に外装パイプを設け、周囲の環境とは異なる温度の流体を輸送する本パイプは、あらかじめ温度変化時の寸法を考慮して伸縮量を与えておき、伸縮量を与えた状態の本パイプを、原形への回復を阻止した状態で外装パイプに固定して構成した、パイプラインの構造。
【請求項３】流体を輸送する本パイプの外周に外装パイプを設け、周囲の環境温度よりも高い温度の流体を輸送する本パイプは、あらかじめ温度変化時の伸張量を考慮して伸張しておき、伸張した状態の本パイプを、原形への回復を阻止した状態で外装パイプに固定して構成した、パイプラインの構造。
【請求項４】流体を輸送する本パイプの外周に外装パイプを設け、周囲の環境温度よりも低い温度の流体を供給する本パイプは、あらかじめ温度変化時の短縮量を考慮して短縮しておき、短縮した状態の本パイプを、原形への回復を阻止した状態で外装パイプに固定して構成した、パイプラインの構造。
【請求項５】流体を輸送する本パイプの外周に固定構造物を設け、周囲の環境とは異なる温度の流体を輸送する本パイプは、あらかじめ温度変化時の寸法を考慮して伸縮量を与えておき、伸縮量を与えた状態の本パイプを、原形への回復を阻止した状態で固定構造物の架台に固定して構成した、パイプラインの構造。
【請求項６】流体を輸送する本パイプの外周に固定構造物を設け、周囲の環境よりも高い温度の流体を輸送する本パイプは、あらかじめ温度変化時の伸張量を考慮して伸張しておき、伸張した状態の本パイプを、原形への回復を阻止した状態で固定構造物の架台に固定して構成した、パイプラインの構造。
【請求項７】流体を輸送する本パイプの外周に固定構造物を設け、周囲の環境よりも低い温度の流体を輸送する本パイプは、あらかじめ温度変化時の短縮量を考慮して短縮しておき、短縮した状態の本パイプを、原形への回復を阻止した状態で固定構造物の架台に固定して構成した、パイプラインの構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周囲の環境の温度よりも高温、あるいは低温の流体を輸送するパイプラインの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば高温水、高温蒸気などの高温の流体、あるいはＬＮＧ，ＬＰＧなどの低温流体をパイプラインで供給するシステムが広く採用されている。その場合に鋼材は温度の変化によって伸縮することから、中間に伸縮継手を介在させて伸縮を吸収し、破損を防止している。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】前記したような従来のパイプラインの構造にあっては、次のような問題点が存在する。
＜イ＞伸縮継手は外径が通常のパイプの５割ほど太い筒状体である。そのために外部を覆う外装用のパイプの直径が太くなり、パイプの距離が長くなるときわめて不経済なものとなる。
＜ロ＞伸縮継手は設置後にも適宜の期間ごとの維持管理が必要になる。したっがってパイプラインの寿命がつきるまで管理作業と、そのための費用が発生することになる。
＜ハ＞伸縮継手は定期的に維持管理できる必要がある。そのために海底に埋設するパイプラインなどには使用することができない。
＜ニ＞以上の問題は共同溝などのコンクリート構造物の内部に設置するパイプラインにおいても同様であり、高価な伸縮継手を多数採用しなければならない点も計画時の問題となっていた。
【０００４】本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、特別な伸縮継手を必要とせず、そのための管理も不要で、海底にも敷設することができる、パイプラインの構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成するために、本発明のパイプラインの構造は、周囲の環境とは異なる温度の流体を輸送する本パイプは、あらかじめ温度変化時の寸法を考慮して伸縮量を与えておき、伸縮量を与えた状態の本パイプを、原形への回復を阻止した状態で固定側の部材に固定して構成した、パイプラインの構造を特徴としたものである。
【０００６】
【本発明の実施の態様】以下図面を参照しながら本発明のパイプラインの構造の実施例について説明する。
【０００７】＜イ＞全体の構成。
本発明のパイプラインは、流体を輸送する本パイプ１と、その外部の固定側部材とによって構成する。本パイプ１は、周囲の環境の温度とは異なる温度の流体を輸送するようなパイプが対象である。周囲の環境の温度と異なる温度の流体とは、例えば前記したように高温水、高温蒸気などの高温の流体、あるいはＬＮＧ，ＬＰＧなどの低温流体である。本パイプ１を固定する固定側の部材は、例えば本パイプ１の外周を包囲する外装パイプ２、あるいはコンクリートの架台３、支柱などによって構成する。なお熱の放出を防ぐ保温材を巻き付ける場合もある。
【０００８】＜ロ＞本パイプの伸縮。
このように周囲の環境とは異なる温度の流体を輸送する本パイプ１は、パイプラインの敷設時に、あらかじめ温度変化時の伸縮を考慮して伸縮量を与えておく。 例えば高温水、高温蒸気などの、周囲の環境温度よりも高い温度の流体を輸送する本パイプ１の場合には、あらかじめ温度変化時の寸法を考慮して本パイプ１を伸張しておく。あるいはＬＮＧ，ＬＰＧなどの、周囲の環境温度よりも低い温度の流体を輸送する本パイプ１の場合には、あらかじめ温度変化時の寸法を考慮して本パイプ１を短縮しておく。
【０００９】＜ハ＞本パイプの伸縮の方法。
本パイプ１を上記のように伸張する場合には、例えば本パイプ１の内部に高温水や蒸気を通す方法、長い電気ヒーターを本パイプ１内に挿入して加熱する方法、両端からジャッキやウインチで牽引する方法、などを採用できる。本パイプ１を短縮する方法は、例えば本パイプ１の内部に低温液化ガスを充填する方法、低温水を充填する方法などを採用できる。
【００１０】＜ニ＞本パイプと外装パイプの取り付け。
本パイプ１の固定側の部材として、本パイプの外周に配置した外装パイプ２を利用する場合について説明する。まず上記した方法で伸縮量を与え、その状態の本パイプ１を外装パイプ２の内部へ挿入する。その後に、両者の間を拘束材４などを介して固定する。拘束材４によって固定する場合には、拘束材４の一端は本パイプ１の外側へ溶接し、拘束材４の他端を外装パイプ２の内側に溶接することによって両パイプ間を固定することができる。あるいは、本パイプ１の外側にストッパーを突設し、外装パイプ２の内側にもストッパーを突設する構成を採用することができる。その場合に、本パイプ１に与えた伸縮が、原状へ戻る側に外装パイプ２のストッパーを突設しておけば、本パイプ１の原形への回復が阻止されることになる。
【００１１】＜ホ＞施工方法。
実際に海底などへ上記の構造のパイプラインを敷設する場合に、工場において本パイプ１に伸縮量を与え、これを外装パイプ２の内部に固定した状態で運搬し、現場で順次連結する方法を採用できる。あるいはパイプラインの全長にわたって外装パイプ２だけを配管してしまい、その後に内部に本パイプ１を挿入し、あるいは本パイプ１と外装パイプ２を同時に敷設しておき、その後に本パイプ１を加熱し、冷却し、あるいは引っ張り、圧縮によって伸縮量を与え、両端を外装パイプ２に固定する方法を採用することもできる。
【００１２】＜ヘ＞架台に固定する方法。
固定側の構造物として外装パイプ２ではなく、コンクリート構造物の架台３などを採用した場合である。その場合にも、前記した工程によって本パイプ１にはあらかじめ温度変化時の寸法を考慮して伸縮量を与えておき、伸縮量を与えた状態の本パイプ１を、原形への回復を阻止した状態でコンクリートなどの架台３、支柱などに固定する。この実施例の場合にも、本パイプ１によって周囲の環境よりも高い温度の流体を輸送する場合にはあらかじめ温度変化時の伸張量を考慮して伸張しておき、伸張した状態の本パイプ１を、原形への回復を阻止した状態で固定構造物の架台３に固定する。本パイプ１によって周囲の環境よりも低い温度の流体を輸送する場合にはあらかじめ温度変化時の短縮量を考慮して短縮しておき、短縮した状態の本パイプ１を、原形への回復を阻止した状態で固定構造物の架台３に固定する。
【００１３】＜ト＞流体の供給時の変動。
本発明のパイプラインは、本パイプ１にあらかじめ温度変化時の寸法を考慮した伸縮量を与えておき、伸縮量を与えた状態の本パイプ１を、原形への回復を阻止した状態で固定側の部材に固定してある。そのために本パイプ１には常温時には原状に復元しようとする内部応力が発生している。その内部応力が、常温ではない流体を輸送する時には低温、高温の流体に接触することによって徐々にゼロに近付く。本パイプ１に与える伸縮量を、輸送予定の流体の温度において発生する伸縮量と同一の値に設定した場合は、流体の輸送時には発生応力はゼロとなる。本パイプ１に与える伸縮量を、輸送予定の流体の温度の数割として設定することもできる。例えば伸縮量の５０％を与えておけば、流体の輸送時に本パイプにおける発生応力は、あらかじめ伸縮を与えていない場合と比較して５０％に低減する。こうして本発明のパイプラインでは特別な伸縮継手を介在させることなく、常温ではない流体を輸送することができる。
【００１４】
【本発明の効果】本発明のパイプラインの構造は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞前記したように、伸縮継手は外径が通常のパイプの５割ほど太い筒状体である。本発明の構造は、そのような太径の継手が不要であるから、その外部を覆う外装用のパイプやコンクリートボックスなどの断面を小さくすることができる。したがってパイプの距離が長くなるときわめて経済なものとなる。
＜ロ＞伸縮継手は設置後にも適宜の期間ごとの維持管理が必要である。しかし本発明の構造では継手が不要である。したっがってパイプラインを設置したらその後は管理作業が不要で、そのための管理費用が一切発生しない。
＜ハ＞伸縮継手は定期的に維持管理できる必要があるが、本発明の構造であれば継手が存在しないから海底に埋設するパイプラインに使用することができる。
＜ニ＞以上の効果は、海底に設置するパイプラインに限らず、共同溝などのコンクリート構造物の内部に設置するパイプラインにおいても同様であり、高価な伸縮継手が不要できわめて経済的な設計を行うことができる。
＜ホ＞さらに工場配管のように、中間を空中に本パイプを配管する場合でも、所定の位置にコンクリート架台や支柱を設置し、この架台などに本パイプを固定し同様の効果を達成することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２０６２１１
【氏名又は名称】大成建設株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年７月２４日（１９９８．７．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８２４１８
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 朔生 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−４６２４９（Ｐ２０００−４６２４９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月１８日（２０００．２．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２０９７６１ |
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