JP2006272194A - クリーニングピグ - Google Patents

Abstract

【課題】 清掃効率を高くして１回のクリーニング走行でも管内面を充分に清掃できるクリーニングピグを提供する。
【解決手段】 管内を流れる流体の圧力を受けて管内を走行して管内面を清掃するクリーニングピグにおいて、前記管内を流れる流体圧を受けて該流体圧を回転力に変えるフィンを有すると共に前記ピグ本体に該ピグ本体の軸回りに回転可能に取り付けられた回転体と、該回転体に取り付けられて前記管内面に当接して該内面を清掃する機能を有する清掃具と、を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は管内を流れる流体の圧力を受けて管内を走行して管内面を清掃するクリーニングピグに関する。

ガス管や石油パイプライン等においては、配管の設置当時の溶接屑が管内に残留したり、長期間使用される間に内部に錆が発生して管壁から剥離したり、管壁にスラッジが付着したりすることがある。このため、パイプラインの新設後、または所定期間使用後に、管内を清掃してこれらの異物を除去する必要があり、そのためにクリーニングピグと呼ばれる装置が使用されている。

クリーニングピグは、円筒状の胴体部を複数個所（通常は前後各１個所で１箇所当たり複数枚の）のスクレーパ−カップで支持した構造をしている。スクレーパーカップは、清掃される管の内径より僅かに径の大きなポリウレタンのような弾性体から形成されており、クリーニングピグが管内に挿入されたときに、スクレーパーカップの外周が管の内壁に密着する。この状態で、ガスや石油がパイプライン中を流れると、その流れがスクレーパーカップによって受け止められ、その力によりクリーニングピグは駆動力を与えられてパイプライン中を走行する。

管内に異物があると、その異物はクリーニングピグが通過するとき、主として前側のスクレーパーカップにより押されて、クリーニングピグと共に走行し、最終的にクリーニングピグが出口から取り出されるときに一緒に外部に取り出される。前側のスクレーパーカップを通過した異物も、その大部分は後ろ側のスクレーパーカップにより押されて、クリーニングピグと共に走行し、外部に取り出される。

このようなクリーニングピグにおいては清掃効率を高めることが望まれるが、そのためにクリーニングピグに取付けるシールカップの外表面に、シールカップの周方向にリング状をなす矩形状断面の１又は複数の溝を備えるという提案がなされている（特許文献１参照）。

また、クリーニングピグではないが、熱交換器の多数の伝熱管を洗浄するブラシに関し、ブラシ供給ホース内に洗浄ブラシを１本ずつ供給し、この洗浄ブラシを圧力流体によりブラシ打ち込みノズルに送り込み、ブラシ自動打ち込み装置によりブラシ打ち込みノズルを熱交換器の洗浄すべき伝熱管に選択的に位置決めし、ブラシ打ち込みノズルから伝熱管内に洗浄ブラシを打ち込んで洗浄するというものがある（特許文献２参照）。
特開２００２−５９１０２号公報 特開平７−９１８８５号公報

特許文献１に記載されたシールカップの円周方向に溝を設ける方法は、溝内に管内面の付着物などを捕獲することによって清掃能力を高めるというものであるが、ピグの走行により管内面の付着物が溝に入って溝が埋まってしまうと清掃能力が低下する。したがって、特許文献１の方法では安定して高い清掃能力を保持するのは難しいという問題がある。

また、特許文献２に記載されたブラシを使う方法は、管の軸方向(長手方向)に向けてブラシを移動させるのみであるため、ブラシが一方向に移動するのみであり清掃能力を高めることが難しい。また、全周をカバーするために多数のブラシを設けても各ブラシは進行方向にしか移動しないので、その清掃範囲が狭く効率が悪いという問題もある。そのため、これをクリーニングピグに適用しても、クリーニングピグによる清掃が通常は１回の走行で行われることから、充分な清掃をすることができない。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、清掃効率を高くして１回のクリーニング走行でも管内面を充分に清掃できるクリーニングピグを提供することを目的としている。

（１）本発明に係るクリーニングピグは、管内を流れる流体の圧力を受けて管内を走行して管内面を清掃するものにおいて、ピグ本体にその軸回りに回転可能に取り付けられた回転体と、該回転体に設けられて前記管内を流れる流体圧を受けて該流体圧を回転力に変えるフィンと、該フィンまたは前記回転体に取り付けられて前記管内面に当接して該内面を清掃する機能を有する清掃具と、を備えたことを特徴とするものである。
清掃具としては、例えばワイヤブラシなどのように管内面の異物や付着物を取り除く機能を有するものを用いる。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、清掃具を回転体に取り付ける取付部材が、管内流体を受けて該流体圧を回転力に変えるフィンとしての機能を有することを特徴とするものである。

（３）また、管内を流れる流体の圧力を受けて管内を走行して管内面を清掃するものにおいて、ピグ本体に設けられて前記管内を流れる流体圧を受けて該流体圧を回転力に変えるフィンと、該フィンまたは前記ピグ本体に取り付けられて前記管内面に当接して該内面を清掃する機能を有する清掃具と、を備えたことを特徴とするものである。

（４）また、上記（１）〜（３）に記載の清掃具はブラシであることを特徴とするものである。
ブラシを用いることによって、ブラシがピグ本体軸回りの方向およびピグの走行方向の２方向で管内面と当接するので、ブラシの機能を充分に発揮して清掃効率を向上させるのに好適である。

本発明においては、ピグ本体にその軸回りに回転可能に取り付けられた回転体と、該回転体に設けられて前記管内を流れる流体圧を受けて該流体圧を回転力に変えるフィンと、該フィンまたは前記回転体に取り付けられて前記管内面に当接して該内面を清掃する機能を有する清掃具と、を備えたことにより、ピグの走行に伴い回転体が回転して該回転体に取り付けられた清掃具が管内面に対してらせん状に当接することになるので、１回の走行でも管内面を充分に清掃でき、清掃効率を高めることができる。

［実施の形態１］
図１は本発明の一実施の形態に係るクリーニングピグを模式的に示した説明図であり、クリーニングピグ１が清掃対象となる管３に挿入された状態を示している。以下、図に基づいて本実施の形態を説明する。
本実施の形態に係るクリーニングピグ１は、略円筒状のピグ本体５と、ピグ本体５の前後に設けられて管内流体の圧力をうける受圧部となるシールディスク７ａ、７ｂを備えている。また、ピグ本体５における前後のシールディスク７ａ、７ｂの間にはピグ本体５の軸回りに回転可能な筒状の回転体９が取り付けられている。この回転体９とピグ本体５との間には回転体９の回転を円滑にするために滑材が施工されている。滑材が施工される具体的な箇所は、ピグ本体の胴体部分および前後のフランジ部である。

回転体９の周面には、管内流体の圧力を受けてこれを回転力に変換するらせん状のフィン１１が設けられている。そして、フィン１１に管内流体が当たるように、ピグ本体５における進行方向後方のシールディスク取付部１３ｂには管内流体が通過できる貫通孔１５ｂが設けられている。他方、ピグ本体５における進行方向前方のシールディスク取付部１３ａには流入した流体を抜くための貫通孔１５ａが設けられている。
この貫通孔１５ａ、１５ｂは、図１における矢視Ａ−Ａ図である図２に示すように、ピグ本体５の周方向に所定の間隔で複数個設けられている。なお、図２に示すように、貫通孔１５ｂとシールディスク７ｂを固定するボルト・ナット１７とは交互に配置されることになる。

フィン１１の端部には、図１に示されるように、ブラシを保持するための保持板１９が、ピグ本体５の前後に亘って設けられている。保持板１９にはブラシ保持部２１が取り付けられ、ブラシ保持部２１に清掃具となるブラシ２３が取り付けられている。そして、ブラシ２３の先端部は管３の内面に当接している。
なお、図１は模式的に示したものでありブラシは２個のみ示されているが、通常は保持板１９の前後方向に複数のブラシを、ピグ本体５の前後方向から見たときに各ブラシの一部が重なるように配置するのが好ましい。もっとも、ブラシの個数、配置は適宜設定できる。

上記のように構成された本実施の形態の動作を説明する。清掃対象となる管３にクリーニングピグ１を挿入して圧力流体を流すと、シールディスク７ｂが圧力流体を受けてクリーニングピグ１は走行を開始する。このとき、貫通孔１５ｂから圧力流体がピグ本体５におけるシールディスク間に流入する。流入した圧力流体はフィン１１に作用してフィン１１が回転体９と共に回転する。フィン１１が回転することにより、フィン１１に取り付けられた保持板１９と共にブラシ２３が回転する。つまり、クリーニングピグ１はブラシ２３を回転させながら管内を走行する。このとき、ブラシ２３は回転方向と走行方向の両方向で管内面に当接することになり、清掃効率を向上させることができる。
また、ブラシ２３がピグ本体５の軸回りに回転するので、ブラシ２３は必ずしもピグ本体の全周に設ける必要がなく、ブラシの個数を減らすことができる。

以上のように、本実施の形態においては、管内を流れる流体圧を受けて該流体圧を回転力に変えるらせん状のフィンを回転体９に取り付けたことにより、クリーニングピグ１はブラシ２３を回転させながら管内を走行するので、ブラシが回転方向と走行方向に両方向で管内面と当接することになり、清掃効率が格段に向上する。

［実施の形態２］
図３は本発明の他の実施の形態の説明図であり、図１と同一部分には同一の符号が付してある。また、図４は図３の矢視Ａ−Ａ図である。
本実施の形態においては、ブラシ保持部２５およびブラシ２７の形状を平行四辺形に形成し、ブラシ保持部２５が管内流体を受圧できるようにしてブラシ保持部２５にも回転体９を回転させる力を生じさせるようにしたものである。
このため、ブラシ保持部２５にも管内流体を当てる必要があり、図３および図４に示すように、後ろ側のシールディスク７ｂに貫通孔２９ｂを設けて管内流体が貫通孔２９ｂから流入できるようにしている。また、流入した管内流体が流出するための貫通孔２９ａが前側のシールディスク７ａに設けられている。

図５は本実施形態におけるブラシ２７およびブラシ保持部２５の配置状態の説明図である。図５に示されるように、ブラシ２７およびブラシ保持部２５は平行四辺形の長辺が管内流体の圧力を受け得るように配置されている。さらに、複数個のブラシ２７およびブラシ保持部２５は、各ブラシ２７および各ブラシ保持部２５の長辺がらせん状になるように配置されている。このようにブラシ２７およびブラシ保持部２５を配置することによってこれらブラシ２７およびブラシ保持部２５がらせん翼のようになって、管内流体の圧力を受けて回転力を発揮するようになっている。

以上のように、本実施の形態においては、ブラシ保持部２５およびブラシ２７を平行四辺形に形成し、この平行四辺形の長辺が管内流体の圧力を受け得るように配置したので、フィン１１に加えてブラシ保持部２５およびブラシ２７が管内流体の圧力を受けて回転力を発揮することになり、高速かつ強い回転力が得られる。これによって、清掃効率をさらに高めることができる。

［実施の形態３］
図６は本発明の他の実施の形態の説明図であり、実施の形態２を示した図３と同一部分には同一の符号が付してある。
本実施の形態においては、実施の形態２の回転体９および保持板１９を省略し、ブラシ保持部２５をピグ本体５に直接取り付けたものである。

したがって、本実施の形態においてはクリーニングピグ１を走行させると、シールディスク７ｂに設けた貫通孔２９ｂから管内流体が流れ込み、ブラシ２７およびブラシ保持部２５に当る。これによって、前述した回転力が得られるが、この例ではブラシ保持部２５がピグ本体５に直接取り付けられているので、この回転力によってピグ本体５が回転する。
ピグ本体５が回転することにより、ブラシ２７は実施の形態１，２と同様に管内面を回転して清掃する。

本実施の形態によれば、回転体９やフィン１１が不要になるので構造が簡単になるという効果が得られる。

なお、上記の各実施の形態１〜３においては、ブラシ保持部を矩形状もしくは平行四辺形にして、これらを複数個設けるようにしたが、図７に示すように、ブラシ保持部をらせん状にしてこれに連続したブラシを取り付けるようにしてもよい。
また、実施の形態１、２においてフィン１１として連続するらせん状のものを示したが、連続することは必ずしも必要はなく、また、２重らせん状になっていてもよい。

本発明の一実施の形態に係るクリーニングピグの説明図である。 図１の矢視Ａ−Ａ線図である。 本発明の他の実施の形態に係るクリーニングピグの説明図である。 図３の矢視Ａ−Ａ線図である。 図３に示したクリーニングピグのブラシの配置の説明図である。 本発明の他の実施の形態に係るクリーニングピグの説明図である。 ブラシの他の態様の説明図である。

符号の説明

１ クリーニングピグ、３ 管、５ ピグ本体、７ａ、７ｂ シールディスク、９ 回転体、１１ フィン、１５ａ、１５ｂ 貫通孔、２１ ブラシ保持部、２３ ブラシ、２５ ブラシ保持部、２７ ブラシ、２９ａ、２９ｂ 貫通孔。

Claims (4)

1. 管内を流れる流体の圧力を受けて管内を走行して管内面を清掃するクリーニングピグにおいて、
   ピグ本体にその軸回りに回転可能に取り付けられた回転体と、該回転体に設けられて前記管内を流れる流体圧を受けて該流体圧を回転力に変えるフィンと、該フィンまたは前記回転体に取り付けられて前記管内面に当接して該内面を清掃する機能を有する清掃具と、を備えたことを特徴とするクリーニングピグ。
2. 清掃具を回転体に取り付ける取付部材が、管内流体を受けて該流体圧を回転力に変えるフィンとしての機能を有することを特徴とする請求項１に記載のクリーニングピグ。
3. 管内を流れる流体の圧力を受けて管内を走行して管内面を清掃するクリーニングピグにおいて、
   ピグ本体に設けられて前記管内を流れる流体圧を受けて該流体圧を回転力に変えるフィンと、該フィンまたは前記ピグ本体に取り付けられて前記管内面に当接して該内面を清掃する機能を有する清掃具と、を備えたことを特徴とするクリーニングピグ。
4. 清掃具はブラシであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のクリーニングピグ。

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