JP2010180907A - 既設ガス配管の切断端部加工方法及び切断端部加工補助装置、既設ガス配管の切り廻し工法 - Google Patents

Abstract

【課題】配管切り廻し工事等を行う場合に、可能な限り管内の残留ガスを残した状態で工事を行うことで、工事時間の短縮化を図る。
【解決手段】既設ガス配管Ｐの工事区間上流側でガス供給を遮断し、該工事区間で切断されたガス配管Ｐの端部Ｐ０を加工する方法であって、端部Ｐ０から設定距離Ｌだけ奥まった管内に、管内の残留ガスＧを遮断する設定幅の不活性ガス封止層Ｎを形成し、不活性ガス封止層Ｎでの不活性ガス圧を設定圧に維持した状態で端部に対する加工を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、既設ガス配管の切断端部にフランジ部等を形成する加工を施す加工方法及びそれに用いる加工補助装置、又は既設ガス配管の切り廻し工法に関するものである。

例えば、図１に示したような既設ガス配管において、同図（ａ）におけるＡ−Ｂの配管区間に切り廻し工事を施す場合、先ず、Ａ箇所の上流側のバルブＶ１，Ｖ２を閉止してＡ−Ｂ区間へのガス供給を遮断し、同図（ｂ）に示すように、Ａ−Ｂ区間の上流側の配管にＮ₂封入用のパージコックＶ_Nを取り付ける。そして、Ａ−Ｂ区間を含む下流側の配管内の残留ガスを全てＮ₂等の不活性ガスで置換する。この際、下流側の配管が図示のように多系統に分岐している場合は系統毎にＮ₂パージを行う必要がある。図示のように、例えば下流側にバルブＶ３，Ｖ４，Ｖ５が存在する配管Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に分岐する場合には、バルブＶ４，Ｖ５を閉止して配管Ｐ１のパージを行い、バルブＶ３，Ｖ５を閉止して配管Ｐ２のパージを行い、バルブＶ３，Ｖ４を閉止して配管Ｐ３のパージを行うことになる。このようにしてＡ−Ｂ区間を含む下流側のＮ₂パージが完了した後、Ａ箇所とＢ箇所で管路を切断し、この切断箇所に切り廻し配管Ｐ_Rの両端を溶接する。

また、下記特許文献１には、残留ガスが存在する管路の切断を安全に行うことができるパイプ切断機の技術が開示されており、切断時にカッターの刃部等に冷却用流体を供給することが記載されている。

特開２００４−１３６３８７号公報

配管切り廻し工事等では、工事区間の下流側へのガス供給停止をできる限り短時間にすることが求められ、夜間作業で翌朝復旧といった限られた時間内で工事を完了することが求められる。しかしながら、前述した従来の配管切り廻し工事等では、工事区間を含む下流側の広範囲に亘って不活性ガスパージが必要になり、そのために膨大な時間を要する問題がある。

また、工事区間を含む下流側の広範囲に亘って不活性ガスパージを行った場合、接続工事後の燃焼ガスパージ（不活性ガスやエアの管外放出）にも時間がかかることになり、工事後の復旧に時間を要する問題が生じる。特に、図１に示したように、工事区間の下流側が多系統に分岐している場合には、配管系統毎にパージ作業を行わなければならないので、そのために要する時間は工事全体で要する時間の大半を占めることになり、パージ作業の時間短縮が工事時間を短縮する上で不可欠な検討事項になっている。

また、工事区間を含む下流側の広範囲に亘ってパージ作業を行った場合、既設ガス管容積によっては管内の残留ガスや管内に封入した不活性ガスを大量に管外に取り出すことになるが、工事現場によっては取り出したガスをその場で処理することができない場合があり、その場合には処理が可能な場所までホースを延長してガスを輸送することになるので、そのための手間と時間を要して工事時間が長期化する問題がある。

また、管外に取り出す残留ガスや不活性ガスの量が多くなると、工事現場によっては処理場所が確保できない場合があり、工事可能な現場が制限される問題や専用の回収設備や保安要員の配置等で施工コストが高くなる問題が生じる。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、既設ガス配管に対して工事区間の上流側でガス供給を遮断して配管切り廻し工事等を行う場合に、可能な限り管内の残留ガスを残した状態で工事を行うことで、不活性ガスパージや燃焼ガスパージに要する時間を省き工事時間の短縮化を図ること、残留ガスや不活性ガスの管外放出を極力少なくして、どのような工事現場の環境であっても安全且つ低コストでの施工を行うことができること、配管の切り廻し工事においては、配管の任意の箇所を切断して、切断端部にフランジを形成することで、切り廻し範囲を必要最小限に抑えることができること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による既設ガス配管の切断端部加工方法及び加工補助装置、既設ガス配管の切り廻し工法は、以下の各独立請求項に係る特徴を少なくとも具備するものである。

一つには、既設ガス配管の工事区間上流側でガス供給を遮断し、該工事区間で切断されたガス配管の端部を加工する方法であって、前記端部から設定距離だけ奥まった管内に、管内の残留ガスを遮断する設定幅の不活性ガス封止層を形成し、該不活性ガス封止層での不活性ガス圧を設定圧に維持した状態で前記端部に対する加工を行うことを特徴とする。

また一つには、既設ガス配管の工事区間上流側でガス供給を遮断し、該工事区間で切断されたガス配管の端部を加工するための加工補助装置であって、設定間隔を維持した状態で前記端部から管内に挿入される一対の遮断部材と、前記一対の遮断部材を前記端部から設定距離だけ奥まった管内に挿入し、前記端部の外から前記各遮断部材を拡径操作する操作部と、前記一対の遮断部材間に連通し、該一対の遮断部材の前記端部側の遮断部材に形成される２つの接続部とを備え、前記接続部の一方を不活性ガス供給源に接続すると共に、他方を圧力計に接続することを特徴とする。

また一つには、工事区間の上流側で既設ガス配管のガス供給を遮断する工程と、前記工事区間の両端で前記既設ガス配管を切断する工程と、前記既設ガス配管の切断された端部から設定距離だけ奥まった管内に、管内の残留ガスを遮断する設定幅の不活性ガス封止層を形成する工程と、該不活性ガス封止層での不活性ガス圧を設定圧に維持した状態で前記端部にフランジ部を溶接する工程と、前記不活性ガス封止層を取り除いて、前記工事区間に対応した切り廻し配管の両フランジ端部を前記フランジ部にそれぞれ接続し、該接続後に前記切り廻し配管へのガス流通を開放することを特徴とする既設ガス配管の切り廻し工法。

このような特徴を有する本発明は、既設ガス配管に対して工事区間の上流側でガス供給を遮断して配管切り廻し工事等を行う場合に、可能な限り管内の残留ガスを残した状態で工事を行うことで、不活性ガスパージや燃焼ガスパージに要する時間を省き工事時間の短縮化を図ることができる。また、残留ガスや不活性ガスの管外放出を極力少なくして、どのような工事現場の環境であっても安全且つ低コストで施工を行うことができる。配管の切り廻し工事においては、配管の任意の箇所を切断して、切断端部にフランジを形成することで、切り廻し範囲を必要最小限に抑えることができる。

従来技術の説明図である。 本発明の実施形態に係る既設ガス配管の切断端部加工方法を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る既設ガス配管の切断端部加工補助装置を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る既設ガス配管の切り廻し工法を説明する説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図２は本発明の一実施形態に係る既設ガス配管の接続端部加工方法を示す説明図である。この方法は、既設ガス配管Ｐの工事区間上流側でガス供給を遮断し、該工事区間で切断されたガス配管Ｐの端部Ｐ０を加工する方法であって、端部Ｐ０から設定距離Ｌだけ奥まった管内に、管内の残留ガスＧを遮断する設定幅の不活性ガス封止層Ｎを形成し、不活性ガス封止層Ｎでの不活性ガス圧を設定圧に維持した状態で端部Ｐ０に対する加工を行うものである。

既設ガス配管Ｐは工事区間の上流側でガス供給を遮断しても管内に残留ガスＧが残る。従来工法では、この残留ガスＧを全て不活性ガス（例えば窒素Ｎ₂ガス）で置換するパージ作業を行い、その後の切断・接続作業を行っていたが、本発明の実施形態では、このパージ作業を省いて、残留ガスが存在する状態で既設ガス配管Ｐを切断し、切断後の端部Ｐ０から設定距離Ｌだけ奥まった管内に不活性ガス封止層Ｎを形成している。この際の切断には、例えば前述した特許文献１に示されるような安全なパイプ切断機等を用いることができる。端部Ｐ０に対しての加工としては、端部Ｐ０にフランジ部Ｆを溶接する加工を行うことができる。

これによると、長時間を要するパージ作業を省くことができ、工事時間の大幅な短縮化が可能になる。また、管内の残留ガスや不活性ガスを管外に大量に放出することがないので、どのような工事現場の環境であっても工事が可能になると共に、ガス処理に要する手間や設備、人員等を省けるので、施工コストを削減することも可能になる。また、不活性ガス封止層Ｎが端部Ｐ０から設定距離Ｌだけ離れたところに形成されるので、端部Ｐ０に溶接等の加工を施しても、不活性ガス封止層Ｎの封止性能が低下するほどの熱が伝わることがなく、残留ガスＧを加工箇所から離したところで確実に封止して安全に加工作業を行うことができる。残留ガスＧを遮断する手段として不活性ガス封止層Ｎを形成しているので、不活性ガス封止層Ｎ内の圧力を残留ガスＧの管内圧力より若干高く設定することで越しガスの発生を防ぎ、安全に端部Ｐ０の加工を施すことができる。

不活性ガス封止層Ｎは、端部Ｐ０から管内に挿入された一対の遮断部材１１，１２の間に形成される。この一対の遮断部材１１，１２は、例えば切断端部加工補助装置１を用いることで、設定間隔を維持した状態で管内に挿入することができる。そして、一対の遮断部材１１，１２の端部Ｐ０側の遮断部材１２に不活性ガス封止層Ｎに連通する２つの接続部１３，１４を形成し、一方の接続部１３を不活性ガス供給源２（例えばＮ₂ボンベ）に接続すると共に、他方の接続部１４を圧力計３に接続する。圧力計３をみながら不活性ガス供給源２からの供給圧を調整することで、不活性ガス封止層Ｎ内の充填圧力を設定圧に維持することができる。

各接続部１３，１４は管外に延出される耐熱管（ステンレス管等）１５，１６を介して不活性ガス供給源２又は圧力計３に接続されることが好ましい。これによって、溶接等を行う端部Ｐ０を通過して管外に延出される部分が耐熱管１５，１６になり、熱の影響で不具合が生じるのを防ぐことができる。図示の例では、耐熱管１５，１６はバルブ１７，１８を介して延長ホース１９，２０に接続されている。

ここで、設定距離Ｌは、フランジ部Ｆ溶接時の熱が伝搬しても不活性ガス封止層Ｎの封止性能が低下しない距離に設定される。例えば、溶接時であっても不活性ガス封止層Ｎの温度が８０℃以下になるように設定する。設定距離Ｌを過剰に離すと、端部Ｐ０から取り扱い難くなると共に接続時のエア混入量が増えることになるので、必要最小限の距離に設定することが好ましい。

図３は、本発明の実施形態に係る既設ガス配管の切断端部加工補助装置を説明する説明図である。前述した不活性ガス封止層Ｎは、例えば図示のような加工補助装置１によって形成することができる。この加工補助装置１は、設定間隔を維持した状態で端部Ｐ０から管内に挿入される一対の遮断部材１１，１２と、一対の遮断部材１１，１２を端部Ｐ０から設定距離Ｌだけ奥まった管内に挿入し、端部Ｐ０の外から各遮断部材１１，１２を拡径操作する操作部２１と、一対の遮断部材１１，１２間に連通し、一対の遮断部材１１，１２の端部Ｐ０側の遮断部材１２に形成される２つの接続部１３，１４とを備え、一方の接続部１３を不活性ガス供給源２に接続すると共に、他方の接続部１４を圧力計３に接続している。各接続部１３，１４が管外に延出される耐熱管１５，１６を介して不活性ガス供給源２又は圧力計３に接続されることは前述したとおりである。図示の例では、バルブ１７，１８には延長ホース１９，２０に接続するための接続コネクタ１７Ａ，１８Ａが備えられている。

各部構造の一例を説明すると、遮断部材１１は一対の挟持板部１１Ａ，１１Ｂによってゴムリング等の封止部１１Ｃを挟持する構造を有し、遮断部材１２は一対の挟持板部１２Ａ，１２Ｂによってゴムリング等の封止部１２Ｃを挟持する構造を有する。挟持板部１１Ｂと挟持板部１２Ａとの間は間隔保持筒部２２によって連結されており、その間隔が不活性ガス封止層Ｎの設定幅に合うように保持されている。遮断部材１２には管状の接続部１３，１４が貫通して、前述したように接続部１３，１４が遮断部材１１，１２間に連通している。

操作部２１は、端部Ｐ０から設定距離Ｌだけ奥まった管内に遮断部材１１，１２を挿入するために必要な長さを有し、挟持板部１１Ｂに一端が連結される挿入筒部２１Ａと、挿入筒部２１Ａ内に配備されて遮断部材１１，１２と間隔保持筒部２２を通って先端が挟持板部１１Ａに連結される操作軸部２１Ｂを有する。操作軸部２１Ｂの基端側には所定の長さにねじ部２１Ｂ１が形成され、そのねじ部２１Ｂ１が挿入筒部２１Ａの基端部に固着されたねじ部２１Ｃに螺合している。

このような切断端部加工補助装置１は、図３（ａ）の状態で端部Ｐ０から管内に挿入され、遮断部材１１の先端が設定距離Ｌだけ奥まった管内に位置するように保持される。そして、その状態で操作軸部２１Ｂを挿入筒部２１Ａに対して相対的に回転操作することで、挿入筒部２１Ａに対して操作軸部２１Ｂを管外方向に摺動させる。これによって、図３（ｂ）に示すように、挟持板部１１Ａが挟持板部１１Ｂ側に、挟持板部１２Ｂが挟持板部１２Ａ側にそれぞれ近接することになり、挟持板部１１Ａ，１１Ｂで封止部１１Ｃが圧迫され、挟持部材１２Ａ，１２Ｂで封止部１２Ｃが圧迫されることになって、各封止部１１Ｃ，１２Ｃがそれぞれ拡径して管内面に密着する。

図３（ｂ）に示した状態で、封止部１１Ｃ，１２Ｃを管内面に密着させた後、接続部１３を介して遮断部材１１，１２間に不活性ガスを充填させる。圧力計３によって充填圧を確認しながら、設定圧に到達した時点でバルブ１７，１８を閉止し、設定圧の不活性ガス封止層Ｎを遮断部材１１，１２間に形成する。このような切断端部加工補助装置１を用いることで、管路Ｐの端部Ｐ０から設定距離Ｌだけ奥まった管内に簡易に不活性ガス封止層Ｎを形成することができる。

図４は、本発明の実施形態に係る既設ガス配管の切り廻し工法を説明する説明図である。ここでは、前述した切断端部加工補助装置１を用い前述した切断端部加工方法を実行して、既設ガス配管の切り廻し工事を行う例を説明する。

図示の既設ガス配管は、図１（ａ）に示したと同様の配管系である。先ず、バルブＶ１，Ｖ２を閉止して、工事区間Ａ，Ｂの上流側で既設ガス配管Ｐのガス供給を遮断する。その後、工事区間Ａ，Ｂの下流側の配管系に繋がる消費機器で管内の残留ガスを燃焼して工事区間の管内圧力を大気圧まで低下させる。そして、工事区間Ａ，Ｂの両端で既設ガス配管Ｐを切断する。この際、ガス配管Ｐ内には残留ガスが残っているので、切断時の安全性を確保することが必要になる。

そして、既設ガス配管Ｐの切断された端部Ｐ０に切断端部加工補助装置１を挿入し、図２に示すように、端部Ｐ０から設定距離Ｌだけ奥まった管内に、管内の残留ガスＧを遮断する設定幅の不活性ガス封止層Ｎを形成する。そして、不活性ガス封止層Ｎでの不活性ガス圧を設定圧に維持した状態で端部Ｐ０にフランジ部Ｆを溶接する。

端部Ｐ０にフランジ部Ｆを形成すると、切断端部加工補助装置１を引き抜いて管内の不活性ガス封止層Ｎを取り除き、フランジ部Ｆに別途遮断部材（差し板）を取り付ける。そして、遮断部材を装着した状態で切り廻し配管Ｐ_R側のフランジ部Ｆ_Rを両フランジ部Ｆに仮接続し、両フランジ部Ｆ_R間の配管を形成する。切り廻し配管Ｐ_Rが形成されて両フランジ端部Ｆ_Rをフランジ部Ｆにそれぞれ接続する際に前述した遮断部材を取り除き、両フランジ端部Ｆ_Rをフランジ部Ｆに接続した後に切り廻し配管Ｐ_Rへのガス流通を開放する。

このような既設ガス配管の切り廻し工法によると、図１に示した従来工法と比較して、Ｎ₂封入用のパージコックＶ_Nを取り付ける工程、Ａ−Ｂ区間を含む下流側の配管内の残留ガスを全てＮ₂等の不活性ガスで置換する工程、封入した不活性ガスを燃焼ガスに置換する工程を省くことができる。これらのパージ作業に要する時間は、工事時間全体での占める割合が大きいことから、これらの工程を省略することで大幅に工事時間を短縮することが可能になる。また、残留ガスや不活性ガスを大量に管外に放出することがないので、工事現場の環境に影響なく工事を施工することが可能になり、これら放出ガスの処理が不要になるので施工コストを低減することが可能になる。

また、このような配管の切り廻し工法によると、ガス配管の任意の箇所を切断して、切断端部にフランジを形成することができるので、切り廻し範囲を必要最小限に抑えることができ、その点でも効率的な工事を行うことが可能になる。

１：切断端部加工補助装置，２：不活性ガス供給源，３：圧力計，
１１，１２：遮断部材，１３，１４：接続部，１５，１６：耐熱管，
１７，１８：バルブ，１９，２０：延長ホース，２１：操作部，
Ｐ：既設ガス配管，Ｐ０：端部，Ｆ：フランジ部，Ｎ：不活性ガス封止層，
Ｌ：設定距離

Claims (8)

1. 既設ガス配管の工事区間上流側でガス供給を遮断し、該工事区間で切断されたガス配管の端部を加工する方法であって、
   前記端部から設定距離だけ奥まった管内に、管内の残留ガスを遮断する設定幅の不活性ガス封止層を形成し、該不活性ガス封止層での不活性ガス圧を設定圧に維持した状態で前記端部に対する加工を行うことを特徴とする既設ガス配管の切断端部加工方法。
2. 前記不活性ガス封止層は、前記端部から管内に挿入された一対の遮断部材の間に形成され、該一対の遮断部材の前記端部側の遮断部材に前記不活性ガス封止層に連通する２つの接続部を形成し、一方の前記接続部を不活性ガス供給源に接続すると共に、他方の前記接続部を圧力計に接続することを特徴とする請求項１に記載された既設ガス配管の切断端部加工方法。
3. 前記各接続部は管外に延出される耐熱管を介して前記不活性ガス供給源又は前記圧力計に接続されることを特徴する請求項１又は２に記載された既設ガス配管の切断端部加工方法。
4. 前記端部に対する加工は、当該端部にフランジ部を溶接することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された既設ガス配管の切断端部加工方法。
5. 前記設定距離は、前記フランジ部溶接時の熱が伝搬して不活性ガス封止層の封止性能が低下しない距離に設定されることを特徴とする請求項４に記載された既設ガス配管の切断端部加工方法。
6. 既設ガス配管の工事区間上流側でガス供給を遮断し、該工事区間で切断されたガス配管の端部を加工するための加工補助装置であって、
   設定間隔を維持した状態で前記端部から管内に挿入される一対の遮断部材と、
   前記一対の遮断部材を前記端部から設定距離だけ奥まった管内に挿入し、前記端部の外から前記各遮断部材を拡径操作する操作部と、
   前記一対の遮断部材間に連通し、該一対の遮断部材の前記端部側の遮断部材に形成される２つの接続部とを備え、
   前記接続部の一方を不活性ガス供給源に接続すると共に、他方を圧力計に接続することを特徴とする既設ガス配管の切断端部加工補助装置。
7. 前記各接続部は管外に延出される耐熱管を介して前記不活性ガス供給源又は前記圧力計に接続されることを特徴する請求項６に記載された既設ガス配管の切断端部加工補助装置。
8. 工事区間の上流側で既設ガス配管のガス供給を遮断する工程と、
   前記工事区間の両端で前記既設ガス配管を切断する工程と、
   前記既設ガス配管の切断された端部から設定距離だけ奥まった管内に、管内の残留ガスを遮断する設定幅の不活性ガス封止層を形成する工程と、
   該不活性ガス封止層での不活性ガス圧を設定圧に維持した状態で前記端部にフランジ部を溶接する工程と、
   前記不活性ガス封止層を取り除いて、前記工事区間に対応した切り廻し配管の両フランジ端部を前記フランジ部にそれぞれ接続し、該接続後に前記切り廻し配管へのガス流通を開放することを特徴とする既設ガス配管の切り廻し工法。

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