JP2012130929A - バックシール施行用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】破損し難く、配管の内部に不活性ガスを好適に充填させることができるバックシール施行用装置を提供する。
【解決手段】配管５０の内部に導入されるガス導入管６と、ガス導入管６の内部に設けられ、ガス導入管６に対して軸方向に進退可能な可動軸部７と、ガス導入管６の先端側に配置され、配管５０の内部を閉塞するように開く拡開シート８と、ガス導入管６の先端部に設けられ、拡開シート８を収容可能な収容部９と、可動軸部７の先端部と拡開シート８とを連結し、可動軸部７が先端側に前進することで、拡開シート８を収容部９から離脱させて、拡開シート８を広げる一方で、可動軸部７が後端側に後退することで、拡開シート８を収容部に収容可能に、拡開シート８を萎ませる連結部材１０と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、配管に形成された開先の溶接時に、開先周りにおける配管の内部に不活性ガスを充填させるために用いられるバックシール施行用装置に関するものである。

従来、配管内にゴム製気球を挿入し、ゴム製気球を膨張させて、配管を閉塞するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。つまり、配管の内部に挿入されたゴム製気球が膨張することで、膨張したゴム製気球は、配管の内周面に密着して、配管を塞ぐことができる。

特開昭６１−７０６６号公報

しかしながら、膨張したゴム製気球は、配管内に残留した切粉や、溶接前に予熱された配管等が破損要因となることから、破裂し易いものとなる。

そこで、本発明は、破損し難く、配管の内部に不活性ガスを好適に充填させることができるバックシール施行用装置を提供することを課題とする。

本発明のバックシール施行用装置は、配管に形成された開先の溶接時に、開先周りにおける配管の内部に不活性ガスを充填させるために使用されるバックシール施行用装置において、配管の内部に導入される導入管と、導入管の内部に設けられ、導入管に対して軸方向に進退可能な可動軸部と、導入管の先端側に配置され、配管の内部を閉塞するように開く拡開シートと、可動軸部の先端部と拡開シートとを連結し、可動軸部が先端側に前進することで、拡開シートを広げる一方で、可動軸部が後端側に後退することで、拡開シートを萎ませる連結部材と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、可動軸部を先端側に前進させることで、拡開シートを収容部から離脱させて、拡開シートを広げることができる。これにより、拡開シートは、破裂することなく、破損し難い構成とすることができ、また、配管の内部を閉塞することができるため、配管の内部に導入される不活性ガスを好適に充填させることができる。さらに、溶接後、可動軸部を後端側に後退させることで、拡開シートを収容部に収容可能に萎ませることができるため、拡開シートを好適に回収することができる。

この場合、導入管の先端部に設けられ、拡開シートを収容可能な収容部をさらに備え、収容部は、可動軸部が先端側に前進することで、拡開シートが離脱可能となっており、可動軸部が後端側に後退することで、拡開シートを収容可能となっていることが好ましい。

この構成によれば、拡開シートの配管内部への導入時、および拡開シートの配管内部からの回収時において、拡開シートを収容部に収容させることができるため、拡開シートの破損を抑制することができる。

この場合、導入管は、後端側から流入した不活性ガスを先端側へ流出可能となっていることが好ましい。

この構成によれば、配管の内部に導入した導入管の先端側から不活性ガスを流出させることができる。このため、不活性ガスを、導入管の先端側に配置された拡開シートに噴き当てることができ、拡開シートを好適に開かせることができる。

この場合、導入管は、所定の位置へ案内可能なガイドチューブであることが好ましい。

この構成によれば、配管の内部に導入した導入管を所定の位置へ案内することができるため、導入管の先端側にある収容部に収容された拡開シートも、所定の位置に案内することができる。これにより、導入管は、拡開シートを、配管の内部を閉塞するにあたって最適な位置に案内することができる。

この場合、拡開シートは、耐熱性を有していることが好ましい。

この構成によれば、溶接時に飛散する火花や予熱された配管への接触等によって与えられる熱影響によって、拡開シートが破損することを抑制することができる。

本発明のバックシール施行用装置によれば、破損し難い構成とすることができ、配管の内部に不活性ガスを好適に充填させることができる。

図１は、本実施例のバックシール施行用装置の概略構成図である。 図２は、収容時における拡開シート周りの模式図である。 図３は、拡開時における拡開シート周りの模式図である。 図４は、バックシール施行用装置の一連の動作を示した説明図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明のバックシール施行用装置について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本実施例に係るバックシール施行用装置は、配管の溶接時に、配管の内部に不活性ガスを充填させるものである。以下、図１ないし図３を参照して、バックシール施行用装置について説明する。

図１は、本実施例のバックシール施行用装置の概略構成図であり、図２は、収容時における拡開シート周りの模式図であり、図３は、拡開時における拡開シート周りの模式図である。バックシール施行用装置１によってバックシールされる配管５０には、周方向に開先５１が形成されている。また、配管５０には、検査用の検査穴５２が、配管５０の内部と外部とを連通するように貫通形成されている。

図１に示すように、バックシール施行用装置１は、不活性ガスを供給するガス供給装置５と、ガス供給装置５から供給されるガスを配管の内部へ向けて導入するガス導入管６とを備えている。また、図２および図３に示すように、バックシール施行用装置１は、ガス導入管６の内部に設けられた可動軸部７と、ガス導入管６の先端側（ガス噴出側）に設けられた拡開シート８と、ガス導入管６の先端部に設けられた収容部９と、可動軸部７の先端部と拡開シート８を連結する連結部材１０とを備えている。

ガス供給装置５は、不活性ガスとして、アルゴンガスを供給しており、ガス供給系統を２系統備えた構成となっている。このガス供給装置５は、各ガス供給系統における不活性ガスの供給と、不活性ガスの供給停止とを切替可能となっている。なお、２系統の構成はそれぞれ同様の構成となっているため、以下の説明では、ガス供給装置５のガス供給系統の１系統についてのみ説明する。

ガス導入管６は、フレキシブルに構成された耐熱性を有する周知のガイドチューブであり、ガイドチューブは、例えば、内視鏡装置に使用されるものとほぼ同様の構成となっている。つまり、ガス導入管６は、その先端部が湾曲自在に構成されており、その後端部には、先端部を操作するガイド操作部１５が設けられている。オペレータは、このガイド操作部１５を操作することで、ガス導入管６の先端部を自在に湾曲させることが可能となっている。また、ガイド操作部１５には、ガス導入管６内に連通する連通管１６が設けられており、連通管１６は、ガス接続管１７を介してガス供給装置５に接続されている。

従って、ガス供給装置５から、ガス接続管１７を介して、不活性ガスが供給されると、不活性ガスは、連通管１６からガス導入管６の内部へ流入し、ガス導入管６の内部を通過して、ガス導入管６の先端側から流出する。

ガス接続管１７には、分岐継手１８が介設されている。分岐継手１８は、三方継手であり、一方を上流側のガス接続管１７に接続され、他の一方を下流側のガス接続管１７に接続され、残りの一方を封止している。分岐継手１８の封止された一方は、可動軸部７の後端部を導入する導入部分となっている。つまり、導入部分となる分岐継手１８の一方には、封止状態を維持しつつ、後述する可動軸部７の後端部が移動自在に挿通される。

可動軸部７は、例えば、ワイヤ等で構成され、ガス導入管６の内部に対して、軸方向に進退可能に構成されている。可動軸部７は、ガス導入管６の先端部から、ガイド操作部１５の連通管１６、下流側のガス接続管１７を通って、分岐継手１８の一方から外部へ露出している。可動軸部７の後端部は、軸操作部２１となっており、オペレータは、軸操作部２１を分岐継手１８へ向けて押し込むことで、可動軸部７の先端部を、先端側に前進させる。一方で、オペレータは、軸操作部２１を分岐継手１８から引き抜くことで、可動軸部７の先端部を、後端側に後退させる。

拡開シート８は、耐熱性のテフロン（登録商標）シートで構成されており、例えば、マッシュルーム型のパラシュートとなっている。この拡開シート８は、開いたときの直径が、配管５０の口径とほぼ同径となっており、配管５０を閉塞可能となっている。

収容部９は、ガス導入管６の先端部を覆うように設けられ、円筒形状に形成されている。収容部９は、萎んだ拡開シート８を収容可能な大きさに形成されている。この収容部９は、配管５０に形成された検査穴５２よりも小径に形成されており、検査穴５２を介して、ガス導入管６の先端部と共に導入可能となっている。

連結部材１０は、複数の形状記憶ワイヤ２５で構成されており、その一端が可動軸部７の先端部に接続される一方で、その他端が拡開シート８に接続されている。このため、連結部材１０は、可動軸部７が進退することで、ガス導入管６の先端側から出没可能となっている。複数の形状記憶ワイヤ２５は、弾性を有しており、拡開シート８を開くように配置されている。よって、連結部材１０は、可動軸部７の先端部が前進することで、ガス導入管６から突出して拡開シート８を開かせる一方で、可動軸部７の先端部が後退することで、ガス導入管６に没入して拡開シート８を萎ませる。

続いて、図４を参照して、バックシール施行用装置１を用いて、配管５０内をバックシールする一連の動作について説明する。図４は、バックシール施行用装置の一連の動作を示した説明図である。先ず、オペレータは、２つのガス導入管６の先端部を、配管５０に形成された検査穴５２からそれぞれ挿入する。オペレータは、ガイド操作部１５を操作することで、各ガス導入管６の先端部を、配管５０の軸心へ向けて案内する。

各ガス導入管６の先端部を配管５０の軸心に移動させたら、オペレータは、軸操作部２１を操作することで、可動軸部７の先端部を、先端側に前進させる。すると、連結部材１０がガス導入管６から突出すると共に、拡開シート８が収容部９から離脱することで、連結部材１０が拡開シート８を広げ、これにより、拡開シート８は、配管５０の内部を閉塞する。これにより、開先５１を挟んだ両側の配管５０の内部が閉塞されることとなる。

この後、オペレータは、ガス供給装置５から、不活性ガスを供給することで、ガス導入管６の先端側から、配管５０の内部へ向けて不活性ガスが噴出する。よって、拡開シート８の間に挟まれた配管５０の内部に不活性ガスが充填される。配管５０の内部に不活性ガスが充填されると、配管５０の開先５１に溶接を行う。このとき、配管５０の内部に充填された不活性ガスは、配管５０の内周面と拡開シート８との間から僅かに漏出するが、拡開シート８の間に挟まれた配管５０の内部が、拡開シート８の間に挟まれていない配管５０の内部に比して正圧となれば、拡開シート８の間に挟まれた配管５０の内部は不活性ガスで満たされる。このため、配管５０の内周面と拡開シート８との間からの不活性ガスの漏出は許容可能である。なお、不活性ガスの供給は、軸操作部２１の前進操作と同時に行ってもよい。

溶接が完了したら、オペレータは、ガス供給装置５からの不活性ガスの供給を停止し、この後、軸操作部２１を操作することで、可動軸部７の先端部を、後端側に後退させる。すると、連結部材１０がガス導入管６の内部に没入することで、拡開シート８を萎ませると共に、萎んだ拡開シート８が、収容部９へ収容される。そして、拡開シート８を収容部９へ収容すると、オペレータは、ガス導入管６を検査穴５２から引き抜くことで、バックシールに関する一連の動作を完了する。

以上のように、本実施例のバックシール施行用装置１によれば、可動軸部７を先端側に前進させることで、拡開シート８を収容部９から離脱させて、拡開シート８を広げることができる。これにより、拡開シート８は、配管５０の内部を閉塞することができるため、配管５０の内部に導入される不活性ガスを好適に充填させることができる。また、溶接後、可動軸部７を後端側に後退させることで、拡開シート８を収容部９に収容可能に萎ませることができるため、拡開シート８を好適に回収することができる。また、拡開シート８の配管５０内部への導入時、および拡開シート８の配管５０内部からの回収時において、拡開シート８を収容部９に収容させることができるため、拡開シート８の破損を抑制することができる。

また、配管５０の内部に導入したガス導入管６の先端側から不活性ガスを噴出させることができる。このため、不活性ガスを、ガス導入管６の先端側に配置された拡開シート８に噴き当てることができ、連結部材１０のみならず、不活性ガスを噴き当てることでも、拡開シート８を開かせることができる。

また、ガス導入管６をガイドチューブで構成したため、配管５０の内部に導入したガス導入管６の先端部を、拡開シート８が広がるときに最適な位置となる、配管５０の軸心へ案内することができる。これにより、オペレータは、拡開シート８を好適に広げることができるため、配管５０の内部を好適に閉塞させることができる。

また、拡開シート８を耐熱性を有するテフロン（登録商標）シートで構成したため、溶接時に飛散する火花や予熱された配管５０への接触等によって与えられる熱影響によって、拡開シート８が破損することを抑制することができる。

なお、本実施例では、ガス導入管６の先端側から、不活性ガスを噴出する構成としたが、この構成に限らず、ガス導入管６へ不活性ガスを流通させる構成を廃する一方で、不活性ガスを、配管５０の開先５１を介して、配管５０の内部に不活性ガスを供給するように構成してもよい。

また、本実施例では、連結部材１０として、形状記憶ワイヤ２５を用いたが、この構成に限らず、連結部材１０として、糸を用いてもよい。この場合、ガス導入管６から不活性ガスを噴出することにより、拡開シート８を広げるように構成することが好ましい。

また、配管５０の内周面と拡開シート８との間における気密性を高めるべく、拡開シート８の縁部にスポンジ等で構成されたシール部材を設けてもよい。これにより、配管５０の内周面と拡開シート８との間からの不活性ガスの漏出を抑制することができ、これにより、配管５０の内部へ供給する不活性ガスの流量を抑制することができる。この場合、収容部９は、拡開シート８およびシール部材を収容可能な大きさに形成されることが好ましい。

１ バックシール施行用装置
５ ガス供給装置
６ ガス導入管
７ 可動軸部
８ 拡開シート
９ 収容部
１０ 連結部材
１５ ガイド操作部
１６ 連通管
１７ ガス接続管
１８ 分岐継手
２１ 軸操作部
２５ 形状記憶ワイヤ
５０ 配管
５１ 開先
５２ 検査穴

Claims (5)

1. 配管に形成された開先の溶接時に、前記開先周りにおける前記配管の内部に不活性ガスを充填させるために使用されるバックシール施行用装置において、
   前記配管の内部に導入される導入管と、
   前記導入管の内部に設けられ、前記導入管に対して軸方向に進退可能な可動軸部と、
   前記導入管の先端側に配置され、前記配管の内部を閉塞するように開く拡開シートと、
   前記可動軸部の先端部と前記拡開シートとを連結し、前記可動軸部が先端側に前進することで、前記拡開シートを広げる一方で、前記可動軸部が後端側に後退することで、前記拡開シートを萎ませる連結部材と、を備えたことを特徴とするバックシール施行用装置。
2. 前記導入管の先端部に設けられ、前記拡開シートを収容可能な収容部をさらに備え、
   前記収容部は、前記可動軸部が先端側に前進することで、前記拡開シートが離脱可能となっており、前記可動軸部が後端側に後退することで、前記拡開シートを収容可能となっていることを特徴とする請求項１に記載のバックシール施行用装置。
3. 前記導入管は、後端側から流入した不活性ガスを先端側へ流出可能となっていることを特徴とする請求項１または２に記載のバックシール施行用装置。
4. 前記導入管は、所定の位置へ案内可能なガイドチューブであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のバックシール施行用装置。
5. 前記拡開シートは、耐熱性を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のバックシール施行用装置。

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