JP3937197B2 - 溝付インサートリングを用いた２重管の溶接方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外管と内管からなる２重管の接合方法に係り、特に、インサートリングを介した２重管の溶接に好適な溶接技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
毒性のガス、または、放射線が照射される流体を媒体とする熱交換器には、通常、２重管を伝熱管として使用する。従って、伝熱管から前記の流体が漏洩する事故が発生した場合、先ず、漏洩個所が内管からか、外管からかを直ちに特定できることと、漏洩に対する処置を行なうために、内管と外管との間に適正な間隙を保持させる必要が生ずる。
【０００３】
従来の２重管の溶接方法は、図４に示すように、先ず、内管１と内管１を突合せ溶接し、図５に示す中空半円筒状のインサートリング２の取付けを行なったのち、外管３と外管３の溶接を実施するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のインサートリング２によれば、外管３と内管１との溶接時に内管１の外周面と外管３の内周面とが互いに融着するおそれがあり、外管３と内管１との間に設けられた間隙が失われてしまうという問題点があった。熱交換器の伝熱管の形状には、直管型、ヘリカル型などがあるが、２重管に対する製造設備上の制約もあって、長尺のものや、曲管と曲管、曲管と直管の接合など種々の異なる条件があり、内管１と内管１の溶接は中心側から、外管３と外管３の溶接は外側から溶接することも考えられるが、形状や長さに応じた設備上の制約があるため、内管１と内管１、外管３と外管３の溶接は、何れも外側から実施することが好都合であるとされている。
【０００５】
従来のインサートリング２の内周面は、内管１の外周面と接触しているので、外管３との溶接によって、インサートリング２が変形したり、融着、融合したりして、外管３と内管１との間の分離状態が維持できなくなるという上記の問題点に鑑み、外管と内管との間隙を適切に設定し維持することが可能な溝付インサートリングの適用により、内管の外周面と外管との間に適正な間隙を確保し内管と外管との分離を実現するすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、内管と内管との溶接を行なった後、本発明に係る溝付インサートリングを用いて外管と外管の溶接を実施し、内管と外管との間に適正な間隙を保持することが可能のように構成するものである。すなわち、本発明の２重管の溶接方法は、内管が嵌挿可能な内径と、外管の外径より小さい外径を有する１対の中空半円筒体からなる溝付インサートリングを用いた２重管の溶接方法であって、本発明の溝付インサートリングは、中空半円筒体の両端面に段溝があり、この段溝と段溝との間の内周面に、軸線と平行に設けられた複数本の円筒溝を有する点に特徴がある。
【０００７】
本発明の溝付インサートリングを用いた２重管の溶接方法によれば、まず、内管と内管を突合せ溶接し、この溶接部分に対向する位置に溝付インサートリングを装着し、溝付インサートリングと両側の外管との間を溶接したのち、外管と外管を溶接することにより、円筒溝の深さに相当する間隙が内管と外管の間に保持される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の溝付インサートリングによる２重管溶接の実施の形態を示す断面図である。図２は、本発明に係る溝付インサートリングの正面図（ａ）と側断面図（ｂ）、図３は、溶接手順の概要を示す工程図である。図２に示すように本実施の形態の溝付インサートリング１２は、中空半円筒体の溝付インサートリングであって、半円筒状体の端面に段溝１３、中空半円筒体内面の軸線と平行に放射状の円筒溝１４を設けている。
【０００９】
図３に示すように、内管１と内管１を溶接した（ａ）後、この溶接部に対向する位置に、１対の溝付インサートリング１２により内管１の外周面を被覆し、長手面４（図２）を溶接し、溝付インサートリング１２を一体化する（ｂ）。溝付インサートリング１２の円周面５（図２）と外管３の溶接を行ない、さらに、外管３の残肉部分６を外管３の外円周面と同一面になるまで溶接を行なう（ｃ）。
【００１０】
本実施の形態の１実施例の仕様によれば、内径２５．５ｍｍ、肉厚３ｍｍの外管に、外径２４．７ｍｍ、肉厚２．９ｍｍの内管を挿入した２重管構造の溶接を実施するとき、円周溝の深さ０．４ｍｍの溝付インサートリングを採用して０．４ｍｍの間隙を内管と外管の間に形成している。
【００１１】
溝付インサートリング１２に設けた段溝１３、円筒溝１４により、外管３と外管３との溶接に伴う溶接歪や角度変形が防止され、かつ、内管１の外周面と外管３の内周面との間に円筒溝１４の深さに相当する空隙が安定して確保され、これにより、内管１と外管３との相互融着の防止が図られ、内管１と外管３とを分離するという所期の目的を達成することができる。なお、本発明の溝付インサートリング１２の長手面４は、図２に示すように、円筒溝１４の底部と外周との間に形成されることが、内管１と融着しない溶接条件を設定する上で好ましい。
【００１２】
【発明の効果】
本発明の実施により、内管と外管からなる２重管の溶接時に、内管の外周面と外管との間に適正な間隙を確保し、内管と外管との分離を実現することが可能となり、安定した２重管の溶接構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溝付インサートリングによる２重管溶接を示す図である。
【図２】本発明に係る溝付インサートリングの正面図（ａ）と側断面図（ｂ）である。
【図３】図１の２重管溶接の手順を示す工程図である。
【図４】従来のインサートリングによる２重管溶接構造を示す図である。
【図５】従来のインサートリングの正面図（ａ）と側断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１…内管 ２…インサートリング
３…外管 ４…長手面
５…円周面 ６…外管残肉部
１２…溝付インサートリング １３…段付溝
１４…円筒溝

Claims (2)

1. 外管とこの外管に嵌挿される内管とからなる２重管の溶接方法において、
   内管と内管を連接して溶接する工程と、
   中心軸に対して複数本の放射状溝を、中心軸線と平行に内周面に設けた２つの中空半円筒体からなる溝付インサートリングを、前記内管と内管の溶接外周面を被覆するごとく嵌挿する工程と、
   前記中空半円筒体を挟む両側に外管と外管を連接し、前記放射溝の深さに相当する間隙を前記内管と前記外管の間に保持して、前記外管と外管を溶接する工程からなることを特徴とする２重管の溶接方法。
2. 前記溝付インサートリングは、前記内管の嵌挿が可能な内径と、前記外管の外径より小さい外径を有する、１対の中空半円筒体からなり、
   この中空半円筒体の両端面にそれぞれ設けられた段溝と、
   この段溝と段溝との間の内周面に前記中空半円筒体の軸線と平行に設けられた複数本の放射状の円筒溝とを有することを特徴とする請求項１に記載の２重管の溶接方法。

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