管継手の役割とはなんですか。

質問

初歩的な質問で恐縮です。
管継手の役割が、いまいち自分の頭の中では不明確です。

大型船舶用の管継手に限定して考えています。
私の理解では、管継手の役割は、パイプとパイプをつなぎ合わせることくらいの理解しか出来ないのですが。
なにか他に役割があるのですか。

パイプの中を流体（海水、油など）が流れるわけですが、なにか物理学で説明できるような管継手の役割というものがあるのでしょうか。

ご説明をお願いいたします。

回答No.3

sinn_o · ベストアンサー

こんにちは。 No.2で回答したものです。

まず、「管継手」というものの定義について、回答者によって認識が違う気がしてきました。

狭い意味： 単純に管と管をつなぐときの、フランジやユニオン、溶接といった接合部（←NO.1の方のご回答はこれ）
広い意味： 上記に加え、伸縮継手やフレキシブルジョイントなど、管をつなぐときに一工夫するもの（←私の回答は主にこれ）
さらに広い意味： 上記に加え、Ｔ字分岐やベント、レデューサーなど、流れの方向や管の太さを変えるもの（←「ある人」の回答）

buddasatiさんのご質問が、どのような意図で発せられたものか分かると、もう少し的を絞った回答が出来るかと思うのですが・・・

> ・パイプが二つに分かれたり、パイプが細くなったりすると、その部分に強い圧力がかかります。パイプを加工しただけでは、この圧力に耐え切れません。そこで継手を使って調整するのです。

合ってるような合ってないような感じです。

・分岐や配管径が変わる部分に内部流体からかかる圧力は、直線部とさほど変わりません。 （直線部の圧力に加えて「動圧」と呼ばれる圧力がかかるのですが、これはさほど大きい数字ではありません）
・ただし、分岐や曲がりを管本体と同じ厚さで作ると、形が複雑であるため管本体より弱くなるので、少し厚めに作るのは事実です。
・なお大型船舶の大径管では、パイプに穴を空けて別のパイプを溶接する、という分岐はよく用いられます。
・分岐や、曲がり、レデューサーといった継手（？）が用いられる主な理由は、(1)その場で管を加工して作るのが手間だから。 (2)たとえばレデューサーを用いないでいきなり配管を細くすると、そこで大きな流体抵抗が生じてしまうから。です。

> 　また、万一船の一部が破損しても水漏れがしないように隔壁の役割もします。

これについては、意味が分かりません。
どういうことなのでしょうか？？

お礼

有難うございます。
大型船舶用の管継手の役割を、異業種の方に分かりやすく説明する必要に迫られたので質問させていただきました。

＞合ってるような合ってないような感じです。
　私も、いまひとつピンと来ないんです。

＞また、万一船の一部が破損しても水漏れがしないように隔壁の役割も
　します。
　私も分かりません。
　いろいろ想像してみたのですが、意味不明です。

でも、ご説明いただいた内容で、だいぶ理解出来ました。

回答No.2

sinn_o

ANo.1の方の仰る通り、管の中の流体としては管継手が無い方がよいのですが、ご質問の「物理学で説明できるような役割（特に大型船舶の場合）」としては以下のようなものが考えられます。

1.大型船舶では、波の影響によって船体中央部が持ち上がったり逆に下がったりして、かなりの変形が起こります。
　このため甲板上や船底の船の長手方向に走る配管には伸縮継手と呼ばれる船体変形を吸収する継手が設けられます。

2.同様に、高温流体配管や低温流体配管でも、温度変化による管の膨張による応力を防ぐために伸縮継手が設けられる場合があります。
　ただし、1,2のいずれも、小口径配管の場合は一定間隔で配管を「コ」の字に迂回させてそこで変形に対応するようなループを作り、伸縮継手の設置を避けることも多いです。

3.ポンプやエンジンなどに接続される配管には、それらの機器の振動が配管に直接伝わらないように、フレキシブルな継手を使います。

他、物理学的ではないのですが、施工上長い管を通せないのでフランジ継手で接続することにするとか、本当は２０ｍの直管が欲しいものの配管一本の定尺は６ｍなので、それを溶接してつなぎ合わせる（溶接継手）というのは一般的に行われています。

お礼

有難うございます。
ある人にこの疑問について問いかけてみたところ、下記のような返答が返ってきました。

・パイプが二つに分かれたり、パイプが細くなったりすると、その部分に強い圧力がかかります。パイプを加工しただけでは、この圧力に耐え切れません。そこで継手を使って調整するのです。
　また、万一船の一部が破損しても水漏れがしないように隔壁の役割もします。

　この説明は、管継手の役割を正確に言い表していると受け取ってよいのでしょうか。

是非、ご教示ください。
よろしくお願いいたします。

回答No.1

siotan88

どのような視点からのご質問なのかは不明ですが、船舶用の管継手の役割（機能）については次の点が考えられます。

１．角度修正　限られた空間・距離を有効に取り回しができる。
２．保守・管理　管材の劣化に伴う交換や修理において部分のみの作業が容易である。

　いずれも人間の都合によるものですが、管の中を通る液体や気体などにとっては管継手がない方が動きがスムーズであることは間違いありません。

お礼

有難うございます。
管の中を通る液体や気体などにとっては管継手がない方が動きがスムーズだという事実は、新しい発見でした。