JP2001523556A - パイプライン清掃 - Google Patents

パイプライン清掃

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JP2001523556A JP2000520918A JP2000520918A JP2001523556A JP 2001523556 A JP2001523556 A JP 2001523556A JP 2000520918 A JP2000520918 A JP 2000520918A JP 2000520918 A JP2000520918 A JP 2000520918A JP 2001523556 A JP2001523556 A JP 2001523556A
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    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • B08B9/04Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
    • B08B9/043Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes
    • B08B9/0436Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved by externally powered mechanical linkage, e.g. pushed or drawn through the pipes provided with mechanical cleaning tools, e.g. scrapers, with or without additional fluid jets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Sewage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 パイプライン清掃装置は、各端に案内ユニット(15、20)を有する清掃ピグ(18)を備えている。コーン(14)を介して牽引ケーブル(13)がピグ組立体を前方に引っ張る。コーン(21)を介して牽引ケーブル(22)がピグ組立体を後方へ引っ張る。ピグ(18)は2つの部分を備え、これら2つの部分は、前方向で分離してごみ収集を避け、後方向で当接してパイプラインごみを集め、これを入口位置(30)に運び、吸入チューブ(32)を通して取り出すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、パイプライン清掃に関し、より詳しくは、清掃の時点で典型的には
流体を運んでいるパイプラインの清掃、いわゆる”ライブ”清掃に関する。
【0002】 (背景技術) たとえば、ガス本管において、重い結合したスケールになってしまう典型的に
は軽い塵埃の形態のごみがパイプライン内に蓄積し、これを除去する必要がある
。もしごみが多すぎる場合には、内部点検や修理の前にごみを除去しなければな
らない。このようなごみの蓄積で、パイプの有効直径も縮小することになる。そ
れに加えて、弁ダイヤフラム損傷と同様にガス・ガバナー・ステーションにおい
てフィルタ閉塞が生じる可能性がある。過去においては、パイプラインの区画を
遮断し、非作動状態で、パイプラインへアクセスしなければならなかった。これ
は、消費者へのガス供給の中断、および、これに関連する問題を生じさせること
を意味する。
【0003】 本発明は、ガスが燃料ガス等であったとしても、パイプラインを通してガスま
たはその他の流体を供給するという選択を可能としながら、パイプラインの清掃
を可能にする構成に関するものである。
【0004】 (発明の開示) 本発明によれば、流体パイプラインからごみを除去する清掃ピグであって、ス
ライダ手段と、第1、第2の清掃部分とを備え、これらの清掃部分の少なくとも
1つがスライダ手段と協働して清掃部分を互いに向かってあるいは互いから離れ
る方向に移動させることができ、清掃部分が離れているときには、実質的にごみ
を集めることなくパイプラインに沿って第1位置から第2位置へピグを移動させ
ることができ、かつ、清掃部分が一緒のときには第2位置から第1位置へのピグ
の移動中にごみを移送することによってパイプラインの清掃を行うことを特徴と
する清掃ピグが提供される。
【0005】 さらに、本発明によれば、流体を運んでいるパイプラインにおいて作動するこ
とのできるパイプライン清掃システムであって、パイプライン・ピグと、実質的
にごみを集めることなくパイプラインに沿って第1位置から第2位置へピグを移
動させる手段と、第2位置から第1位置までピグの移動させる手段と、第2位置
から第1位置までピグが移動する間にピグにごみを運ばせ、パイプラインの清掃
する手段とを備えていることを特徴とするシステムが提供される。
【0006】 またさらに、本発明によれば、パイプラインを清掃する方法であって、ピグの
第1、第2の清掃部分を摺動可能な関係で用意する段階と、清掃部分が互いに隔
たっている間に実質的にごみを集めることなくピグをパイプラインに沿って第1
位置から第2位置へ移動させる段階と、パイプラインに沿って第2位置から第1
位置へピグを移動させ、清掃部分を互いに向かって移動させ、ピグに、第2位置
から第1位置へごみを運ばせる段階とを備えていることを特徴とする方法が提供
される。
【0007】 (発明を実施するための最良の形態) 以下、添付図面を参照して、実施例によって本発明を説明する。
【0008】 図1の配置は、コレクタ装置すなわち清掃ピグ装置12が配置されたパイプラ
イン10の一部を示している。この構成は、第1案内ユニット15に連結された
牽引コーン14を有する牽引ケーブル13を備えている。
【0009】 案内ユニットは、カップリング16によって浚渫ピグすなわち清掃ピグ18に
連結されている。ピグ18の後部は、それ自身が、カップリング19を介して第
2案内ユニット20に連結されている。
【0010】 第2案内ユニット20は、コーン21およびに牽引ケーブル22に連結されて
いる。
【0011】 実際には、この構成は、ケーブル13によって前方に所望位置まで牽引され、
その後、ケーブル22によって後方に牽引されて、以下により詳しく説明するよ
うに、パイプラインの清掃すなわち浚渫を行う。
【0012】 パイプラインへのアクセスは入口点30を経て行われ、この入口点は、ケーブ
ルまわりでガスが逃げるの防ぐシールを備えている。パイプ部分の反対端にある
入口点(図示せず)は、ケーブル13をシール状態で受け入れているように設け
られている。
【0013】 清掃プロセスの最初の階段として、ピグ18の挿入前に、前部出口点へ流れる
ガスによってパイプラインの下流側に支持されたパラシュート型装置を通過させ
てケーブル13を連結する。
【0014】 この通過後に、ピグ18の挿入前にカメラを挿入し、システムの作動にとって
ごみの蓄積が大きすぎないかを確認してもよい。カメラは、また、清掃操作が始
まる前に移動できるパイプラインの長さを確立するのにも役立つ。
【0015】 ピグによって浚渫したごみは、吸入チューブ32で終わる真空システムによっ
て入口点30から取り出すことができる。ケーブル、カメラおよび制御ユニット
のためのウィンチを備えている構成は、シール配置および真空装置のより詳しい
部分と共に、本発明者らの審査係属中の英国特許出願第9705182.5号の
主題である。
【0016】 以下、図1の案内ユニット15、20の構造をさらに詳しく図2に示す。
【0017】 各案内ユニットは、第1、第2の案内部分36、37を支えている中央棒材部
分35を備えている。
【0018】 第1案内部分は、180度離れ、湾曲したシュー部分40a-cで終わる3つ の脚部39a-cを備えている。 シュー部分は、各々、湾曲したプラスチック(すなわちデルリンDelrin)面4
1a-cで終わっている。 第2案内部分37は、180度離れ、湾曲したシュー部分44a-cで終わる 3つの脚部43a-cを備えている。 これらのシュー部分は、各々、湾曲したプラスチック面45a-cで終わって いる。
【0019】 棒材35の一端には、簡単な牽引アイ47が設けてあり、牽引機構への連結を
行えるようにしている。 棒材35の他端には、軸受・牽引アイ組立体49があり、牽引アイの回転を可
能としている。
【0020】 ここで、第1案内部分36が第2案内部分の全体直径のよりも小さい全体直径
を有することに注意されたい。これにより、牽引ケーブルによって引くときにパ
イプラインを通過するのが容易になる。
【0021】 実際には、案内ユニットは、各々、ピグ18により近いところが、より大きい
直径部分になるようにパイプライン内に配置され、ピグを前方あるいは後方に引
く場合であっても、案内作用を最大限にする。各案内ユニット上の軸受・牽引ア
イ組立体49は(図1に示すように)ピグ18に連結されることになる。パイプ
ライン内のガスは制限を受けることなく案内ユニットにあるギャップを通過でき
る。
【0022】 図1のピグ18は図3〜5により詳しく示してある。
【0023】 ピグ18は、第1固定セグメント53(図3参照)を支えている棒材52で構
成されている。第2セグメント54が棒材52上に摺動可能に取り付けられ、そ
の移動は棒材に取り付けられた第1セグメント53あるいはシャックル55のい
ずれかと接触することによって制限される(図4も参照)。
【0024】 第1セグメント53は、180度だけ離れ、棒材52に(たとえば、ポイント
59で溶接)取り付けられた3つの脚部56a-cを備えている。脚部は、シュ ー部分57a-cで終わっている。シューは、それぞれ、プラスチック(すなわ ち、ポリウレタン)ブレード57a-cを支えている。これらのブレードは、三 重構造であるが、戻り移動で第2摺動セグメント54を納めるギャップを有する
(図5も参照)。
【0025】 ブレードは、第2セグメントと係合したときに、パイプ壁面全体を覆うように
互いから45度オフセットして設置してある。
【0026】 第2セグメント54は、180度離れた、三重構造の脚部62a-cの端のと ころでシュー61a-c上に取り付けられたブレード60a-cを有している。脚
部62a-cはリング63で終わっており、これがスロット付きのスライダ64 に固定され、摺動作用を容易に行えるようにしている。
【0027】 使用時、パイプライン10内のピグ(図1参照)を牽引ケーブル13によって
案内ユニット15を介して前方に引っ張られることになる。このとき、2つのセ
グメントはブレード59a-cとピグ壁面の間の摩擦の結果として離れる方向へ 移動し、セグメント54がその後方位置に摺動させられることになる。
【0028】 この分離によって、ピグは、両セグメントにおけるブレード間にあるギャップ
のために、ごみの上を集めることなく移動できる。移動するにつれて、このゴム
にうちの若干はピグ上のブレードによって緩められるかも知れない。
【0029】 ひとたびパイプライン内の適切な位置に到達したならば、操作を逆にし、牽引
ケーブル22が後を引き継ぐ。
【0030】 ブレード60a-cとパイプ壁面の間の摩擦は、第2セグメントを第1セグメ ントと係合するまで摺動させ(図5に示すように)、パイプ壁面に中断部のない
ブレード面を与える。このモードにおいて、ブレードは内壁面を掻き取り、浚渫
作用を用いて、堆積物を緩め、塵埃のようなごみを緩める。こうして、ブレード
部分の組み合わせは、ディスク状の輪郭を形成する。ピグの脚部間のギャップに
より、この中央バイパスのために、ガスは中断することなく流れ、”ライブ”作
業を可能にする。
【0031】 この構造は、どこにも堆積するであろうごみを、望ましくない塵埃渦巻きなし
に、掻き取り、集めるのに役立つ。ごみは、位置30のところで、チューブ32
を通して真空技術によって取り出され得る。ガス共に抽出されたゴミを濾過し、
残りのガスをパイプラインに戻すことができる。
【0032】 ポリウレタン製ブレードに隆起(代表的には、25mm厚)を付けてあるが、
普通2バールでガスを搬送する8インチのパイプラインでは、牽引の際のストレ
スがブレードをひずませ、これがパイプ壁面との接触、それ故、掻き取り作用を
助ける。
【0033】 ブレードのプラスチック構造は力により屈曲するので、いかなる引き込み接続
部も保護する。鋼などのブレードであれば損傷を与える可能性がある。ボート形
のブレードであれば、物質を掘ったり、かき分けたりして進む。
【0034】 掻き取り、浚渫モードにおける中央孔部分は、また、パイプライン内のガスに
約3インチのバイパスを与えることができ、連続的なガス供給を確保できる。
【0035】 清掃を、2メートル/秒の比較的速い速度で行うことができる。ピグ組立体の
ために適当な寸法を選ぶことによって、他パイプ直径も使用可能である。
【0036】 案内ユニットの存在は、パイプラインを通してのいずれの移動方向でも清掃ピ
グを正しい中央位置に維持するのに役立つと共に、パイプラインの湾曲部(代表
的には、1Dベンド)のところで案内するにも役立つ。
【0037】 集めることなく前方に移動し、その後、ごみを集めながら後方に移動すること
ができる構成により、組み合わせられた単一の入口、出口点を利用することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、パイプライン内に設置した清掃ピグおよびこれに関連
する構成要素を示す。
【図2】 図2は、図1で使用される案内ユニット構造の一実施例を示す
【図3】 図3は、図1の清掃ピグをさらに詳しく示す。
【図4】 図4は、前方へ牽引されている状態に相当する分離位置で示す
2つの部分を有する清掃ピグを示す。
【図5】 図5は、後方に牽引されている状態に相当する当接位置にある
2つの部分を有する清掃ピグ示す。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成11年11月29日(1999.11.29)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】 (背景技術) たとえば、ガス本管において、重い結合したスケールになってしまう典型的に
は軽い塵埃の形態のごみがパイプライン内に蓄積し、これを除去する必要がある
。もしごみが多すぎる場合には、内部点検や修理の前にごみを除去しなければな
らない。このようなごみの蓄積で、パイプの有効直径も縮小することになる。そ
れに加えて、弁ダイヤフラム損傷と同様にガス・ガバナー・ステーションにおい
てフィルタ閉塞が生じる可能性がある。過去においては、パイプラインの区画を
遮断し、非作動状態で、パイプラインへアクセスしなければならなかった。これ
は、消費者へのガス供給の中断、および、これに関連する問題を生じさせること
を意味する。 米国特許第4,827,553号明細書では、清掃を行うためにヒンジ留めさ
れた部分を備えた清掃装置が開示されている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】 (発明の開示) 本発明によれば、流体パイプラインからごみを除去する清掃ピグであって、ス
ライダ手段と、第1、第2の清掃部分とを備え、これらの清掃部分の少なくとも
1つがスライダ手段と協働して清掃部分を互いに向かってあるいは互いから離れ
る方向に移動させることができ、清掃部分が離れているときには、実質的にごみ
を集めることなくパイプラインに沿って第1位置から第2位置へピグを移動させ
ることができ、かつ、清掃部分が一緒のときには第2位置から第1位置へのピグ
の移動中にごみを移送することによってパイプラインの清掃を行いピグが、パイ
プラインを通るピグの動きの方向に応じて2つの部分を互いに向って又は離して
動かす手段を含んでいることを特徴とする清掃ピグが提供される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】削除
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】 またさらに、本発明によれば、パイプラインを清掃する方法であって、ピグの
第1、第2の清掃部分を摺動可能な関係で用意する段階と、清掃部分が互いに隔
たっている間に実質的にごみを集めることなくピグをパイプラインに沿って第1
位置から第2位置へ移動させる段階と、パイプラインに沿って第2位置から第1
位置へピグを移動させ、清掃部分を互いに向かって移動させ、ピグに、第2位置
から第1位置へごみを運ばせる段階とを備え、前記部分が、該部分をパイプライ
ンを通るピグの動きの方向に応じて互いに向って又は離して動かすように形作ら
れていることを特徴とする方法が提供される。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】 第1セグメント53は、120度だけ離れ、棒材52に(たとえば、ポイント
59で溶接)取り付けられた3つの脚部56a-cを備えている。脚部は、シュ ー部分57a-cで終わっている。シューは、それぞれ、プラスチック(すなわ ち、ポリウレタン)ブレード58a-cを支えている。これらのブレードは、三 重構造であるが、戻り移動で第2摺動セグメント54を納めるギャップを有する
(図5も参照)。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】 第2セグメント54は、120度離れた、三重構造の脚部62a-cの端のと ころでシュー61a-c上に取り付けられたブレード60a-cを有している。脚
部62a-cはリング63で終わっており、これがスロット付きのスライダ64 に固定され、摺動作用を容易に行えるようにしている。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0027
【補正方法】変更
【補正内容】
【0027】 使用時、パイプライン10内のピグ(図1参照)を牽引ケーブル13によって
案内ユニット15を介して前方に引っ張られることになる。このとき、2つのセ
グメントはブレード60a-cとピグ壁面の間の摩擦の結果として離れる方向へ 移動し、セグメント54がその後方位置に摺動させられることになる。

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体パイプラインからごみを除去する清掃ピグであって、ス
    ライダ手段と、第1、第2の清掃部分とを備え、これらの清掃部分の少なくとも
    1つがスライダ手段と協働して清掃部分を互いに向かってあるいは互いから離れ
    る方向に移動させることができ、清掃部分が離れているときに実質的にそれ程の
    量のごみを集めることなく第1位置から第2位置へピグを通すことができ、かつ
    、清掃部分が一緒のときに第2位置から第1位置へのピグの移動中にごみを移送
    することによってパイプラインの清掃を行うことを特徴とする清掃ピグ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のピグにおいて、パイプライン内でのピグの
    移動方向とは無関係に流体を流すための孔を提供する手段を備えていることを特
    徴とするピグ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のピグにおいて、ピグが第1位置か
    ら第2位置に移動しているときに第1、第2の清掃部分の分離を行う手段を設け
    てあり、また、第2位置から第1位置にピグが移動しているときに第1、第2の
    清掃部分を当接させてごみを運ぶ手段を設けてあることを特徴とするピグ。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のピグにおいて、分離を行う手段が、ピグが
    第1位置から第2位置へ移動するときに、パイプライン壁面と接触し、その摩擦
    力によってスライダ手段を介して第2清掃部分を第1清掃部分から離れるように
    移動させ得る手段を備えていることを特徴とするピグ。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載のピグにおいて、当接を行う手段が、第2位
    置から第1位置にピグが移動する間に、パイプライン壁面またはごみと接触し、
    摩擦によってスライダ手段を介して第2清掃部分を第1清掃部分に向かって移動
    させ得る手段を備えていることを特徴とするピグ。
  6. 【請求項6】 請求項4または5に記載のピグにおいて、パイプライン壁面
    と接触する手段が、少なくとも1つの移動方向においてパイプライン壁面からご
    みを除去するように構成した少なくとも1つのスクレーパを備えていることを特
    徴とするピグ。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載のピグにおいて、少なくとも1つのスクレー
    パが複数のプラスチック製ブレード・セグメントを備えていることを特徴とする
    ピグ。
  8. 【請求項8】 請求項6または7に記載のピグにおいて、第1清掃部分上の
    スクレーパ配置が、第2清掃部分上のスクレーパ配置間で孔内に設置してあるこ
    とを特徴とするピグ。
  9. 【請求項9】 請求項6に記載のピグにおいて、複数のスクレーパが、各々
    、ほぼディスク形状の組み合わせにおける弾性要素の形をして設けてあることを
    特徴とするピグ。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9のうちいずれか1つに記載のピグにおいて、
    パイプラインを通って移動しているときにピグの前後両方に設置するように構成
    された案内手段を備え、この案内手段が、パイプライン内でのピグの正しい位置
    を維持するのに役立つことを特徴とするピグ。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載のピグにおいて、案内手段が、各々、本
    体部分を備え、この本体部分が、移動中にパイプライン壁面と接触するように構
    成したシュー部分で終わる複数の脚部を支持していることを特徴とするピグ。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載のピグにおいて、各案内手段が、シュー
    部分にで終わる複数の脚部を各々支持している2つの別々の部分を備え、シュー
    部分が、移動中にピグと隣り合い、使用時に他のシュー部分よりもパイプライン
    壁面に近いところまで延びることを特徴とするピグ。
  13. 【請求項13】 流体を運んでいるパイプラインにおいて作動することので
    きるパイプライン清掃システムであって、パイプライン・ピグと、ごみを集める
    ことなくパイプラインに沿って第1位置から第2位置へピグを移動させる手段と
    、第2位置から第1位置までピグの移動させる手段と、第2位置から第1位置ま
    でピグが移動する間にピグにごみを運ばせ、パイプラインの清掃する手段とを備
    えていることを特徴とするシステム。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載のシステムにおいて、ピグが、第1、第
    2の清掃部分を備え、第1位置から第2位置への移動中に清掃部分を分離させ、
    第1位置から第2位置への移動中にごみを運ぶことを避ける手段が設けてあるこ
    とを特徴とするシステム。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載のシステムにおいて、第2位置から第1
    位置への移動中にピグの第1、第2の清掃部分を当接させ、ピグに第2位置から
    第1位置へごみを運ばせる手段を設けたことを特徴とするシステム。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載のシステムにおいて、分離を行う手段お
    よび当接を行わせる手段が、少なくとも一方の清掃部分を装着したスライダ手段
    と、パイプライン壁面と接触するブレード手段とを備え、このブレード手段が、
    パイプライン壁面との接触で加えられる摩擦力によってスライダ手段に沿って移
    動することができることを特徴とするシステム。
  17. 【請求項17】 請求項13〜16のうちいずれか1つに記載のシステムに
    おいて、ピグが、ピグの運動と無関係に流体を流すための孔を提供する手段を備
    えていることを特徴とするシステム。
  18. 【請求項18】 パイプラインを清掃する方法であって、ピグの第1、第2
    の清掃部分を摺動可能な関係で用意する段階と、清掃部分が互いに隔たっている
    間にごみを集めることなくピグをパイプラインに沿って第1位置から第2位置へ
    移動させる段階と、パイプラインに沿って第2位置から第1位置へピグを移動さ
    せ、清掃部分を互いに向かって移動させ、ピグに、第2位置から第1位置へごみ
    を運ばせる段階とを備えていることを特徴とする方法。
  19. 【請求項19】 請求項18に記載の方法において、パイプラインを通して
    流体を流せるようにピグに孔を設ける段階を備えていることを特徴とする方法。
  20. 【請求項20】 請求項18または19に記載の方法において、第1、第2
    の清掃部分を当接させ、掻き取り作用を有する複数のディスク状のセグメントを
    形成する段階を備えていることを特徴とする方法。
  21. 【請求項21】 請求項18、19または20に記載の方法において、ピグ
    の前後両方に案内手段を設け、パイプライン内の正しい位置にピグを維持する段
    階を備えていることを特徴とする方法。
  22. 【請求項22】 実質的に添付図面を参照しながら説明した清掃ピグ。
  23. 【請求項23】 実質的に添付図面を参照しながら説明したパイプライン清
    掃システム。
  24. 【請求項24】 実質的に本願明細書に記載した清掃方法。
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