JP2006320810A - 配管内面の処理方法および処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】配管内面処理における機材コストおよび材料コストの低減、作業スペースの確保ならびに作業効率の向上を図る。
【解決手段】配管１の上端２から配管１内に可撓性のホース３を挿入する。送風装置１０により、配管１内に位置するホース３の先端４から処理材５を配管１の内面に向けて噴射させるとともに、ホース３を配管１の長手方向に沿って移動させる。それと同時に、ホース３の先端４に対向する側の配管１の端部１１から吸引装置１２によって吸引する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配管の内面を処理する方法および処理システムに関する。本発明は特に、ビルなどにおける既設の給水管および排水管などの配管を更生するために用いるのに適している。

配管を長年にわたり使用した結果、現状のままで使用を続けることが適当でなくなる場合がある。しかしながら、ビルなどに設置された配管を取り出してから更生したり、新しい配管に交換することは、コスト面からも技術面からも困難である。そこで、配管を設置したままの状態で内面を研磨し塗装することにより更生することが注目されている。このような配管更生処理技術として現在合理的なものと考えられているものが、特開昭６１−２６３６８５号公報および特開平６−１２６２４６号公報に開示されている。

特開昭６１−２６３６８５号公報には、研磨材を圧縮空気とともに配管の一端から導入して所定速度で配管内を流動させると同時に、配管の内径よりも小径な円錐形部材を取り付けた糸状部材を研磨材の流動方向とは逆方向に移動させることにより、研磨材を配管内面に衝突させるようにして、配管内面に付着した錆などを除去する技術が開示されている。

一方、特開平６−１２６２４６号公報には、配管内に発生させた環状流によって、配管の一端から投入された塗料を配管内面に塗布し、その後に、配管の内径よりもわずかに小径なボールを配管内で移動させることにより配管内面に塗膜を形成する技術が開示されている。

しかしながら、上述した配管内面研磨技術を１００ｍｍφクラスの配管に適用する際には、研磨材を配管全長にわたって流動させる空気流を作り出すために、配管の研磨剤投入側端部に１８．５ｍ^３／分の能力をもつエアコンプレッサを３台設け、配管の反対側の端部には大型の集塵機（吸引装置）が必要となる。５０ｍｍφクラスの配管であれば、同等のエアコンプレッサが１台ですむ。さらに、研磨作業は、円錐形部材を取り付けた糸状部材を研磨材の流動方向とは逆方向に移動させるときの一方向においてしか行うことができない。また、研磨作業が行われている間中、配管内全体に常に研磨材を高速で流動させる必要があるので、大量の研磨材を必要とする。

上述した配管内面塗装技術もまた、１００ｍｍφクラスの配管に適用するにあたっては改善すべき余地がある。配管の一端から投入される塗料を配管内面に塗布させるのに必要な風量の環状流を発生させるためには、やはり配管の他端側に吸引装置として大型の集塵機が必要とされるのである。また、塗り残した箇所が無いようにするには、必要量以上の塗料を投入しなければならない。

これらのことは、多大な機材コストおよび材料コスト、作業スペースの確保の難しさ、作業の非効率性などの問題をもたらす。
そこで本発明の課題は、１００ｍｍφクラスの配管を対象にした場合でも５０ｍｍφクラスの配管の場合と同じ小規模な機材で配管内面を処理することができ、それによって機材コストおよび材料コストの低減、作業スペースの確保ならびに作業効率の向上を図ることにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、
配管内面の処理方法であって、
配管内に可撓性のホースを挿入し、配管内に位置する前記ホースの先端から処理材を配管の内面に向けて噴射させるとともに前記ホースを配管の長手方向に沿って移動させ、それと同時に、前記ホースの前記先端に対向する側の配管の端部から吸引することを特徴とする、配管内面の処理方法が提供される。

前記処理材は塗料または研磨材とすることができる。
配管の長手方向に沿う前記ホースの前記移動を、前方および後方に行うことによって配管内面を処理してもよい。

本発明によればまた、
配管の内面を処理するためのシステムであって、
配管内に挿入される可撓性のホースと、
前記ホース内に処理材を供給するための処理材供給装置と、
配管内に位置する前記ホースの先端から前記処理材を噴射するために前記ホースの後端側に接続される送風装置と、
前記ホースの前記先端に対向する側の配管の端部側に接続される吸引装置と、
を備え、
前記ホースが配管の長手方向に沿って移動可能となされている、
配管内面の処理システムも提供される。

前記ホースの前記先端の開口部を配管の径方向中心に位置決めすべく前記ホースの前記先端に設けられた、配管の内径よりも小径な位置決め部材をさらに備えるようにしてもよい。

前記処理材による配管内面の処理作業を促進すべく前記ホースの前記先端に糸状部材を介して連結された、配管の内径よりも小径な補助部材をさらに備えるようにしてもよい。
前記補助部材を球形のものとし、前記処理材を塗料とすることができる。

あるいはまた、前記補助部材を、前記ホースの前記先端に頂点を向けた円錐面を有するものとし、前記処理材を研磨材とすることができる。

図１には本発明による配管内面処理システムの一実施態様の側面図が、処理されるべき１００ｍｍφクラスの配管１とともに概略的に示されている。配管内面処理システムは、配管１の上端２から配管１内に挿入される可撓性のホース３を備える。配管１内に位置するホース３の先端４には、処理材５を噴射するためのノズル開口部６が形成されている。ノズル開口部６は、配管の内面に向けて処理材５を効果的に噴射できるよう、噴射角度を調整できるものとすることができる。

処理材５は、配管１の外部に出ているホース３の基端７に接続された処理材供給装置８からホース３内に導入される。
ホース３の基端７は、処理材供給装置８およびそれに連結された管路９を介してエアコンプレッサ１０に接続されている。送風装置としてのエアコンプレッサ１０は、１８．５ｍ^３／分の能力を有している。

配管１の下端１１には、吸引装置としての集塵機１２が接続されている。
ホース３は、配管１の上端２を塞ぐ栓１３を通して配管１内に挿入されており、配管１の長手方向に沿って前後に移動可能となされている。

また、ホース３の先端４には、配管１の内径よりもわずかに小径とされた円板１４が位置決め部材として取り付けられる。円板１４は、ホース３が前後に移動する際、ノズル開口部６を常に配管１の径方向中心に位置決めする。処理すべき配管の内径の大小に応じて、円板１４は異なる径のものに置き換えることができる。また、ノズル開口部６の方向を確実に位置決めするため、円板１４を複数配列させてもよい。

既存の配管１を更生するには、まず内面の錆等を落とすための研磨処理を行い、洗浄および乾燥後、内面塗装処理が行われる。本発明によれば、同じ規模の機材を用いて研磨処理および塗装処理の双方を行うことができる。まず、処理材５として研磨材を使用して配管１の内面を研磨処理する場合について説明する。

最初に、処理すべき配管１の継手１５，１６に接続されている枝管（図示せず）の開口端を塞いでおく。次に、配管１内でのホース３の移動を制御しやすいように、ホース３の先端４に一端を取り付けたガイドワイヤ１７（図１には図示せず。図２および図３を参照）を配管１の上端２から下端１１まで挿通し、その他端を配管１の外部に出しておく。次に、配管１の下端１１に集塵機１２を接続する。

可撓性ホース３の先端４を配管１の上端２から配管１内に挿入し、上端２を栓１３で塞ぐ。配管１の上方外部からホース３を操作し、且つ、配管１の下方外部からガイドワイヤ１７を操作することにより、ホース３を所望の速度で降下させながらの研磨作業を開始する。処理材５としての研磨材は、処理材供給装置８からホース３内に導入され、エアコンプレッサ１０からの圧力によってホース３の先端４のノズル開口部６から配管１の内壁に向かって噴射される。同時に集塵機１２を作動させて、研磨材および配管１内面から除去された錆等の付着物を吸引する。ホース３を徐々に降下させながら、研磨作業を下方に向けて進めてゆく。配管１の下端１１まで研磨したら、今度はホース３を上昇させながら研磨作業を行う。このように、研磨作業を行わずに単にホース３を配管１から引き抜くのではなく、ホース３の前方移動行程においても後方移動行程においても研磨作業を行うことにより、効率の良い作業が可能になる。

図２には、研磨作業を促進するための補助部材がガイドワイヤ１７に取り付けられている実施態様が示されている。この実施態様においてガイドワイヤ１７を介してホース３の先端４に連結されているのは、配管１の内径よりも小径な円形底面１８を有する円錐形部材１９である。円錐形部材１９の頂点２０はホース３の先端４に向けられている。円錐形部材１９の円錐面２１は、ホース３のノズル開口部６から噴射されて自身に衝突する研磨材（処理材５）を反射させて配管１の内面に積極的に向ける役割を果たす。また、円錐形部材１９は、研磨材の噴射を受けて旋回するように振られ、その円形縁部２２を配管１の内面にぶつけることにより研磨作業を促進させる。ガイドワイヤ１７を用いない場合には、円錐形部材１９は紐のような糸状部材を介してホース３の先端４に取り付けられてもよい。本願において「糸状部材」の語は、このような紐および前述したガイドワイヤ、さらにはロープをも含む概念とする。

基本的には図１に示したのと同等の規模の機材で同等の方法を用いることにより、配管１の内面の塗装作業を行うこともできる。ただし、処理材供給装置８からホース３に供給されてノズル開口部６から配管１内に噴射される処理材５は塗料とされる。また、最初は塗料の噴射を行わないままホース３の先端３を配管１の下端１１まで降下させたのち、ホース３を後方へ引き上げる行程のみにおいて塗料を噴射させる。

図３には、塗装作業を促進するための補助部材がガイドワイヤ１７に取り付けられている実施態様が示されている。この実施態様においてガイドワイヤ１７を介してホース３の先端４に連結されているのは、配管１の内径よりもわずかに小径な球形のボール２３である。ボール２３は、ノズル開口部６から噴射される塗料（処理材５）を受けて小さく旋回するように振られ、配管１の内面に噴射されて付着した塗料に対して「鏝（こて）」のような役割を果たし、配管内面に均一な厚さの塗膜を形成する。ガイドワイヤ１７を使用しない場合には、紐のような糸状部材を介してホース３の先端４にボール２３を取り付けるようにしてもよい。

以上、研磨作業および塗装作業について説明したが、例えば処理材として特殊な洗浄剤を用いることにより洗浄作業を行うなど、本発明は他の配管内処理作業にも応用できる。
また、本発明は、１００ｍｍφクラスの配管にのみ適用可能なのではなく、それ以上およびそれ以下の径の配管にも適用できる。そのような場合、ホースの先端に取り付ける位置決め部材としての円板の大きさや、補助部材の大きさは、それぞれの管径に適したものを選択することができる。

また、本発明は送風装置および吸引装置の能力についても制限を加えるものではない。処理すべき配管の径の大きさに応じて必要な能力を有する機材を選択使用することができる。ただし、処理すべき配管の径が異なっても、処理材の噴射には同一径のホースを使用することができるので、配管の径がかなり広い範囲にわたり異なる場合でも、同一の能力を有する機材で処理が可能であろう。例えば１００ｍｍφクラスの主管と５０ｍｍφクラスの枝管とを同一機材で処理することは可能である。

本発明は、給水管および排水管を含む多様な配管に適用可能である。もちろん、水以外の流体を扱う配管にも適用できる。

効果

本発明の配管内面処理方法および処理システムによれば、配管内部を配管長手方向に沿って移動する可撓性ホースの先端から処理材を配管内面に噴射するようになされているので、１００ｍｍφクラスの配管内面を処理する場合でも、送風装置としては１８．５ｍ^３／分の能力をもつエアコンプレッサが１台ですむ。従来に比べて配管全体に大きな負圧を発生させる必要がないので、吸引装置としての集塵機も従来のような大型のものを要しない。すなわち本発明によれば、同じ規模の機材で５０ｍｍφクラスから１００ｍｍφクラスまでの配管をすべて処理することができる。また、同じ規模の機材で研磨処理および塗装処理の双方を行うことができる。また、配管内面の至近距離から処理材が噴射されることから、従来よりも少量の処理材で確実な処理を行うことができる。このように本発明は、機材コストおよび材料コストの低減、作業スペースの確保ならびに作業効率の向上を図ることができる。

本発明による配管内面処理システムの一実施態様を概略的に示す側面図であり、一部断面をとってある。 本発明の配管内面処理方法の一実施態様により配管内面を研磨する様子を示す断片断面図。 本発明の配管内面処理方法の一実施態様により配管内面を塗装する様子を示す断片断面図。

符号の説明

１ 配管、２ 配管の上端、３ ホース、４ ホースの先端、５ 処理材、６ ノズル開口部、７ ホースの後端、８ 処理材供給装置、９ 管路、１０ エアコンプレッサ（送風装置）、１１ 配管の下端、１２ 集塵機（吸引装置）、１３ 栓、１４ 円板（位置決め部材）、１５・１６ 継手、１７ ガイドワイヤ、１８ 円錐形部材の円形底面、１９ 円錐形部材（補助部材）、２０ 円錐形部材の頂点、２１ 円錐形部材の円錐面、２２ 円錐形部材の円形縁部、２３ ボール（補助部材）。

Claims (11)

1. 配管内面の処理方法であって、
   配管内に可撓性のホースを挿入し、配管内に位置する前記ホースの先端から処理材を配管の内面に向けて噴射させるとともに前記ホースを配管の長手方向に沿って移動させ、それと同時に、前記ホースの前記先端に対向する側の配管の端部から吸引することを特徴とする、配管内面の処理方法。
2. 前記処理材が塗料である、請求項１に記載の配管内面の処理方法。
3. 配管の長手方向に沿う前記ホースの前記移動が、前方および後方に行われる、請求項１に記載の配管内面の処理方法。
4. 前記処理材が研磨材である、請求項１または３に記載の配管内面の処理方法。
5. 配管の内面を処理するためのシステムであって、
   配管内に挿入される可撓性のホースと、
   前記ホース内に処理材を供給するための処理材供給装置と、
   配管内に位置する前記ホースの先端から前記処理材を噴射するために前記ホースの後端側に接続される送風装置と、
   前記ホースの前記先端に対向する側の配管の端部側に接続される吸引装置と、
   を備え、
   前記ホースが配管の長手方向に沿って移動可能となされている、
   配管内面の処理システム。
6. 前記ホースの前記先端の開口部を配管の径方向中心に位置決めすべく前記ホースの前記先端に設けられた、配管の内径よりも小径な位置決め部材をさらに備える、請求項５に記載の配管内面の処理システム。
7. 前記処理材による配管内面の処理作業を促進すべく前記ホースの前記先端に糸状部材を介して連結された、配管の内径よりも小径な補助部材をさらに備える、請求項５または６に記載の配管内面の処理システム。
8. 前記補助部材が球形をしている、請求項７に記載の配管内面の処理システム。
9. 前記補助部材が、前記ホースの前記先端に頂点を向けた円錐面を有している、請求項７に記載の配管内面の処理システム。
10. 前記処理材が塗料である、請求項５ないし８のいずれかに記載の配管内面の処理システム。
11. 前記処理材が研磨材である、請求項５，６，７または９に記載の配管内面の処理システム。

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