JP2006329249A - 配管補修構造体および補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 配管を流れる流体が低温でしかも高圧力の可燃性であっても流体が漏洩する損傷部を補修できる配管補修構造体を提供することである。
【解決手段】 配管１１を流れる流体が漏れる損傷部１２を可塑性を有した閉止栓１３で閉止し、閉止栓１３で閉止された損傷部１２を含めてその周辺部をブチルゴムテープ１４で覆い、さらに、ブチルゴムテープ１４の上部を水分を吸収して速硬化するウレタン補修テープ１５で覆う。これにより、配管１１を流れる流体が高温や常温である場合だけでなく、低温流体でしかも高圧力で可燃性であっても流体の漏洩する損傷部１２を補修することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、流体を流す配管から流体が漏洩した場合にその流体が漏れる損傷部を補修するための配管補修構造体および補修方法に関する。

発電プラントや化学プラント等の配管から内部を流れる流体が漏洩した場合の補修方法としては、内部流体を抜き取り漏洩箇所を乾燥させた後に充填材や接着剤で補修するものがある。

また、配管から高温高圧流体が漏洩した場合にも、流動状態のまま狭隘部であっても短時間に応急処置を可能としたものとして、パッドの内部にニトリルゴムを充填した後、配管の漏洩箇所上に設置し、パッドに荷重を加えパッドに加えられた荷重及びニトリルゴムの弾性力によって流体の漏洩を補修するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

一方、上水道や下水道等の配水管から漏洩した場合の補修方法としては、通常３〜５ｋｇｆ／ｃｍ²ある上水道の水圧に抗しつつ、配水管の外周面にゴム製のパッキン材を介在させてリング状の止水バンドを締着する方法が用いられている。

また、流体配管における漏洩箇所の外表面を清浄化し、中央部に雌ねじ孔が設けられた当接部材を、漏洩箇所における配管の外表面に接着剤を介して接着固定し、雌ねじ孔に短寸ボルトを封止剤を介して螺合一体化することによって雌ねじ孔を閉塞するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。

また、給排水管に生じたひび割れなどに起因した漏水を給排水管を取り替えることなく止水補修する手法として、この給排水管の漏水箇所に水と反応して硬化する物質、例えば、ポリウレタンのプレポリマーを備えた補修テープを巻き付け、ウレタン補修テープの硬化により該漏水を止めるようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００３−４１９５号公報 特開平１０−３８１８４号公報 特開平８−２００５８６号公報

しかし、特許文献１や特許文献２のものでは、補修箇所の表面を研磨した後に、治具を接着または圧着して補修する必要があるので、配管を流れる流体が可燃性ガスである場合には適用することができない。すなわち、配管を流れる流体が可燃性ガスである場合には、可燃性ガスが漏洩している状態で研磨することになるので、研磨の際に火花が発生して可燃性ガスに引火するおそれがある。一方、特許文献３のものでは、耐圧性能は５ｋｇｆ／ｃｍ²しかないので、高圧流体配管への適用が困難である。

また、配管を流れる流体は高温や常温の流体だけでなく、低温の流体である場合もある。例えば、液化石油ガス（ＬＰＧ）等の可燃性ガスを流す配管において、漏洩箇所が発生した場合には、ＬＰＧ等は低温かつ高圧力であることから、特許文献１、２、３のいずれの補修方法も適用することができない。

例えば、特許文献１のものは、ニトリルゴムで漏洩箇所を覆うことになるので、低温流体のためにニトリルゴムが低温となりゴムの弾性を保てなくなり、補修剤として適用できなくなる。また、特許文献２のものは、低温流体のために配管の表面に発生する結露や霜等のために、補修用治具を配管表面に接着剤で取り付けることができないので適用することができない。

本発明の目的は、配管を流れる流体が低温でしかも高圧力の可燃性であっても流体が漏洩する損傷部を補修できる配管補修構造体および補修方法を提供することである。

請求項１の発明に係わる配管補修構造体は、配管を流れる流体が漏れる損傷部を閉止する可塑性を有した閉止栓と、前記閉止栓で閉止された損傷部を含めてその周辺部を覆うブチルゴムテープと、前記ブチルゴムテープを覆い水分を吸収して速硬化するウレタン補修テープとを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明に係わる配管補修構造体は、請求項１の発明において、前記配管に流れる流体は低温流体であることを特徴とする。

請求項３の発明に係わる配管補修構造体は、請求項１または２記載の発明において、前記閉止栓は、金属で形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明に係わる配管補修構造体は、請求項３の発明において、前記金属は、鉛または鉛合金であることを特徴とする。

請求項５の発明に係わる配管補修方法は、配管を流れる流体が漏れる損傷部を可塑性を有した閉止栓で閉止し、前記閉止栓で閉止した損傷部を含めてその周辺部をブチルゴムテープで覆い、水分を吸収して速硬化するウレタン補修テープで前記ブチルゴムテープを覆い配管を補修することを特徴とする。

本発明によれば、配管を流れる流体が漏れる損傷部を可塑性を有した閉止栓で閉止するので、損傷部の大きさや形状に合わせて流体の漏洩を閉止することができ、その閉止栓の周囲をブチルゴムテープで覆い、さらに水分を吸収して速硬化するウレタン補修テープで覆うので、配管を流れる流体が常温である場合だけでなく、低温流体でしかも高圧力で可燃性であっても流体の漏洩する損傷部を容易に補修できる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係わる配管補修構造体を示す断面図であり、図１（ａ）は損傷部の発生した配管に本発明の実施の形態に係わる配管補修構造体を適用した断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ部の拡大断面図である。

図１（ａ）において、配管１１内には流体が流れており、配管１１に損傷部１２が発生し、本発明の実施の形態の配管補修構造体で補修した状態を示している。配管補修構造体は、閉止栓１３、ブチルゴムテープ１４、ウレタン補修テープ１５から構成されている。

配管１１の損傷部１２には閉止栓１３が詰め込まれて閉止されている。閉止栓１３は可塑性を有する材質で形成され、損傷部１２の大きさや形状に合わせて塑性変形し損傷部１２の開口部を塞ぐ。ブチルゴムテープ１４は弾性および柔軟性を有し、配管１１の損傷部１２を含めてその周辺近傍に巻き付けて損傷部１２の開口部に詰め込まれた閉止栓１３を固定する。さらに、そのブチルゴムテープ１４を巻き付けた上層部をウレタン補修テープ１５で覆う。ウレタン補修テープ１５は水分を吸収して速硬化する性質を有し、ブチルゴムテープ１４を覆って配管１１の損傷部１２の閉止栓１３をブチルゴムテープ１４を介して固定する。

配管１１に損傷部１２が発生した場合には、その損傷部１２の開口部から配管を流れる流体が漏洩する。そこで、その配管１１の損傷部１２を補修するために、図１（ｂ）に示すように、まず、損傷部１２の開口部に閉止栓１３を詰め込む。閉止栓１３は可塑性を有するので、損傷部１２の開口部の大きさや形状に合わせて容易に詰め込むことができる。これにより、流体の漏洩を阻止できる。

一方、閉止栓１３を損傷部１２の開口部を塞ぐように詰め込むと、閉止栓１３の上部には鍔部が形成される。その鍔部を有した閉止栓１３の上部に弾性および柔軟性を有するブチルゴムテープ１４を巻き付けて多層のブチルゴム層を形成する。これにより、閉止栓１３は、ブチルゴムテープ１４によりその鍔部を隙間なく押圧され強固に固定される。さらに、そのブチルゴムテープ１４の上部にウレタン補修テープ１５を巻き付けて、閉止栓１３をより強固に固定する。

ここで、配管１１を流れる流体が低温でしかも高圧力の可燃性である流体、例えばＬＰＧ（液化石油ガス）である場合にも、損傷部１２を補修できるようにするために、閉止栓１３としては低温においても可塑性を有する金属を用いる。例えば、鉛または鉛合金を用いる。鉛または鉛合金の場合には、ＬＰＧの温度（約−４０℃）であっても可塑性を有するのでＬＰＧ配管の補修用として使用可能である。

また、ＬＰＧが流れる配管はＬＰＧが低温であることから、配管１１の外表面には結露が発生するが、接着剤を用いることなくブチルゴムテープ１４を巻き付けて閉止栓１３を固定するので結露が閉止栓１３の固定を阻害することはない。同様に接着剤を用いないので配管１１の外表面を研磨する必要がなく、研磨の際の火花によるＬＰＧへの引火を心配する必要もない。さらに、そのブチルゴムテープ１４の上部に巻き付けるウレタン補修テープ１５は、水分を吸収して速硬化する性質を有するので、その結露した水分を吸収することができ、むしろウレタン補修テープ１５による閉止栓１３の固定には好都合となる。

このように、配管１１の損傷部１２を鉛等の低温でも容易に変形可能な金属の閉止栓１３で閉塞し、その部分をブチルゴムテープ１４で覆う。そして、その上から水分により速硬化するウレタン補修テープ１５で押さえる。空気中の水分あるいは配管１１の表面の水分をウレタン補修テープ１５が吸い込み、ウレタン補修テープ１５に含まれる発泡性樹脂が発泡し、ブチルゴムテープを押圧し、閉止栓１３をより強固に固定する。従って、配管１１を流れる流体が高温や常温である場合だけでなく、低温流体でしかも高圧力で可燃性であっても流体の漏洩する損傷部１２を容易に補修できる。

図２は、本発明の実施の形態の配管補修構造体の検証試験に用いた模擬欠陥部の断面図であり、図２（ａ）は模擬欠陥部が配管の直管部の場合の断面図、図２（ｂ）は模擬欠陥部が配管の段差部の場合の断面図である。

図２（ａ）に示すように、配管１１の直管部に垂直方向にφ２ｍｍの模擬欠陥部１６ａを設け、模擬欠陥部１６ａに閉止栓１３を詰め込みブチルゴムテープ１４を巻き付け、さらに、ウレタン補修テープ１５を巻き付けて模擬欠陥部１６ａを補修した。そして、配管１１を冷却した状態で配管内部に高圧の窒素を封入し耐圧試験を行った。

同様に、図２（ｂ）に示すように、配管１１の段差部に斜め方向にφ２ｍｍの模擬欠陥部１６ｂを設け、模擬欠陥部１６ｂに閉止栓１３を詰め込みブチルゴムテープ１４を巻き付け、さらに、ウレタン補修テープ１５を巻き付けて模擬欠陥部１６ｂを補修した。そして、配管１１を冷却した状態で配管内部に高圧の窒素を封入し耐圧試験を行った。

通常、ＬＰＧの圧力は最高で２０ｋｇｆ／ｃｍ^２であり、発電用火力設備の技術基準の耐圧試験の条件は、１．５倍の水圧で１０分（３０ｋｇｆ／ｃｍ^２×１０分）または１．２５倍の気圧で１０分（２５ｋｇｆ／ｃｍ^２×１０分）であり、その条件で耐圧試験を行ったところ、図２（ａ）および図２（ｂ）の場合のいずれの場合にも耐圧試験に成功した。つまり、模擬欠陥部１６ａ、１６ｂからの流体の漏れは確認できなかった。

本発明の実施の形態に係わる配管補修構造体を示す断面図であり、図１（ａ）は損傷部の発生した配管に本発明の実施の形態に係わる配管補修構造体を適用した断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ部の拡大断面図。 本発明の実施の形態の配管補修構造体の検証試験に用いた模擬欠陥部の断面図であり、図２（ａ）は模擬欠陥部が配管の直管部の場合の断面図、図２（ｂ）は模擬欠陥部が配管の段差部の場合の断面図。

符号の説明

１１…配管、１２…損傷部、１３…閉止栓、１４…ブチルゴムテープ、１５…ウレタン補修テープ、１６…模擬欠陥部

Claims (5)

1. 配管を流れる流体が漏れる損傷部を閉止する可塑性を有した閉止栓と、前記閉止栓で閉止された損傷部を含めてその周辺部を覆うブチルゴムテープと、前記ブチルゴムテープを覆い水分を吸収して速硬化するウレタン補修テープとを備えたことを特徴とする配管補修構造体。
2. 前記配管に流れる流体は低温流体であることを特徴とする請求項１記載の配管補修構造体。
3. 前記閉止栓は、金属で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の配管補修構造体。
4. 前記金属は、鉛または鉛合金であることを特徴とする請求項３記載の配管補修構造体。
5. 配管を流れる流体が漏れる損傷部を可塑性を有した閉止栓で閉止し、前記閉止栓で閉止した損傷部を含めてその周辺部をブチルゴムテープで覆い、水分を吸収して速硬化するウレタン補修テープで前記ブチルゴムテープを覆い配管を補修することを特徴とする配管補修方法。
   

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