2015年12月30日

配管は、温度が変わると伸び縮みする

物質は一般的に、
温度に応じて伸び縮みするものです。

設備に使用される配管と言えば、
配管用炭素鋼鋼管、ステンレス鋼管、銅管あたりが多いでしょうか。

それらにライニングを施した「ライニング鋼管」や、
何らかの塗装を付加した「塗装鋼管」などもあります。

樹脂管も多く使用されるようになってきています。
塩ビ管、ポリエチレン管、ポリブテン管は一般的ですし、
耐火二層管など他の材料と組みあせた製品もあります。


さて、物質は一般的に、
温度に応じて伸び縮みするものです。

鉄路に敷かれている鉄製のレールは、
暑い夏には伸びて、
寒い冬には縮みます。

その伸縮量に対応できるよう、
レールとレールの継ぎ目には隙間があけられ、
そのために列車に乗ると
「ゴトン、ゴトン、ゴトン」と音が鳴ります。

近年は、PC枕木やスラブ軌道を使用することによって
強制的に伸縮を抑え、
乗り心地を向上させたり、
騒音を抑えたりするようにしているとか。

青函トンネルでは年中温度が変わらないこともあって、
延長52.57kmのスーパーロングレールを使用しているそうで。
だから、トンネル内では「ゴーーーーー」という音がするのみで
レール継ぎ目の「ゴトン、ゴトン」という音がしません。


話が逸れましたが、
配管も、温度変化とともに伸縮します。


給湯管、温水管、冷温水管、蒸気管のように、
内部に熱いモノが流れる用途の配管の場合、
流れている時と、停止して内部が冷めた時とで、
温度差が大きいため、伸縮量が大きくなります。
(材料ごとの線膨張係数から計算できます)


配管がある程度まっすぐ伸びている場合、
累積の伸縮量が大きくなって、
配管が動いたり曲がったりする可能性がありますので
それを吸収させるための継手(つぎて)を使用することがあります。

そのまんま「伸縮継手」と呼びます。
「エキスパンションジョイント」「エキスパン」と呼ぶことも。
(建築のエキスパンと紛らわしい)

伸縮継手と固定金物.JPG

構造や内部形状については、ググッて下さい。

予測伸縮量に応じて、
単式(シングル)や複式(ダブル)を使い分けます。

継手本体と、伸縮域の配管端部を固定するとともに、
伸縮域の配管の支持に際しては、
「ローラーバンド」を使用したり、
チェーンで吊ったりして、
管本体に軸応力をかけないようにします。
roller.JPG


伸縮継手を買うと費用がかかるということで、
エルボ返しを組み合わせて伸縮を吸収させようという
減額案が出ることも少なくありません。


伸縮継手は主として金属管で使用しますが、
金属よりも樹脂の線膨張係数のほうがだいぶ大きいので
伸縮量自体は樹脂管のほうが大きくなります。

住宅の排水に塩ビ管を使用している際に、
台所や風呂で温排水を流したときに伸縮して
天井内で「ギ・ギ・ギ・ギ・ギ」と音が鳴ることがあります。
これが不気味で……というクレームが時々あるそうです。


架橋ポリエチレン管などは、
可撓性があるため、
伸縮はあまり気にする必要はありませんが、
ウォーターハンマーによる「暴れ」には注意が必要です。
(「配管は、温度が変わると伸び縮みする」おわり)
posted by けろ at 01:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 設備一般 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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