JP2012173086A - 配管検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器等の細管の内部を検査することができ、且つ、構造が簡単な配管検査装置を提供する。
【解決手段】配管検査装置は。ケーブルと、該ケーブルに装着され膨張及び収縮することが可能な複数のピグ部と、ピグ部を膨張又は収縮させる駆動機構と、を有する。検査対象の管内に配置された前記ピグ部の１つを、検査対象の管の内壁に密着するように膨張させ、他のピグ部を収縮させ、管内に前記所定の圧力の駆動用流体を供給することによって、膨張させた前記ピグ部を前記管内にて移動させる。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は配管の内部を検査するための配管検査装置に関し、特に、配管の内部に挿入するように構成された配管検査装置に関する。

ガス、上下水道等の供給設備、化学プラント等では、配管の内部を検査する技術が必要である。配管の内部を検査するには、配管内に検査装置を挿入することが好ましい。特許文献１、２、３には、ピグと称する膨張収縮可能な部材を用いた配管検査装置が記載されている。

特開平１０−２３９２９２号公報 米国特許６３３９９９３号 特開昭４８−７４８８４号公報

特許文献１、２、３に記載された従来の技術では、検査装置を配管の内部に挿入するように構成されているが、構造が複雑であり、且つ、熱交換器等の細管の内部を検査することが困難である。

そこで、本発明の目的は、熱交換器等の細管の内部を検査することができ、且つ、構造が簡単な配管検査装置を提供することにある。

本発明によると、配管検査装置は、ケーブルと、該ケーブルに装着され膨張及び収縮することが可能な複数のピグ部と、ピグ部を膨張又は収縮させる駆動機構と、を有する。
検査対象の管内に配置されたピグ部の１つを、検査対象の管の内壁に密着するように膨張させ、他のピグ部を収縮させる。管内に所定の圧力の駆動用流体を供給することによって、膨張させたピグ部を管内にて移動させる。

本発明によると、熱交換器等の細管の内部を検査することができ、且つ、構造が簡単な配管検査装置を提供することができる。

本発明による配管検査装置を用いて配管を検査する方法を説明するための説明図である。 本発明による配管検査装置を用いて配管を検査する方法を説明するための説明図である。 本発明による配管検査装置を用いて配管を検査する方法を説明するための説明図である。 本発明による配管検査装置の第１の例のピグ部が膨張した状態を示す斜視図である。 本発明による配管検査装置の第１の例のピグ部が膨張した状態を示す断面図である。 本発明による配管検査装置の第１の例のピグ部が収縮した状態を示す斜視図である。 本発明による配管検査装置の第１の例のピグ部が収縮した状態を示す断面図である。 本発明による配管検査装置の第２の例のピグ部が膨張した状態を示す断面図である。 本発明による配管検査装置の第２の例のピグ部が収縮した状態を示す断面図である。 本発明による配管検査装置のワイヤ供給装置の例を示す斜視図である。 本発明による配管検査装置のワイヤ供給装置の例を示す断面図である。 本発明による配管検査装置を用いてＴ字管を備えた配管を検査する方法を説明する図である。

図１Ａ〜図１Ｃを参照して本発明の配管検査装置の概略を説明する。図１Ａに示すように、検査対象の配管１は、入口１ａと出口１ｂを有し、３個の直管部１Ａ、１Ｃ、１Ｅとそれを接続するエルボ１Ｂ、１Ｄからなる。検査対象の配管１は、例えば熱交換器に用いられる細管であってよい。ここでは、配管検査装置の動作を説明するために、配管の構造を簡略化している。

本発明の配管検査装置は、複数のピグ部１０Ａ〜１０Ｆとこれらのピグ部を接続するケーブル３０を有する。ピグ部１０Ａ〜１０Ｆは、所定の間隔にて、ケーブル３０に固定されている。図示の例では、６つのピグ部１０Ａ〜１０Ｆが示されているが、必要なピグ部の数は、使用するケーブル３０の長さ、即ち、検査対象の配管１の長さに依存する。ピグ部１０Ａ〜１０Ｆは、膨張又は拡張し、また、収縮又は縮小することができる。ピグ部を膨張又は拡張させ、収縮又は縮小させる機構は後に説明する。尚、配管検査装置は、更に、駆動部、センサ等を有するが、ここでは、ピグ部の動作を説明するために、これらの構成部品の図示は省略している。

本例の配管検査装置によると、管内に配置されたピグ部のうちの１つを膨張させ、それ以外のピグ部は収縮させる。管内に配置されたピグ部のうちの１つを常に膨張させることにより、管内は２つの空間に分けることができる。管の入口より加圧流体を供給することにより、膨張したピグ部に駆動力を付与する。

先ず、先頭のピグ部１０Ａを管１の入口１ａより挿入し、膨張させる。他のピグ部１０Ｂ〜１０Ｆは収縮させる。管内にてピグ部１０Ａが膨張すると、ピグ部１０Ａの外周部は管の内壁に密着し、管を閉塞させる。膨張したピグ部１０Ａによって、管内は２つの空間に分割される。

管の入口１ａより、管内に、所定の圧力を有する駆動用の流体５を供給する。駆動用の流体５は、液体であっても気体であってもよいが、ここでは、水を用いるものとする。管内に加圧した水を供給すると、管内の空間のうち、膨張したピグ部１０Ａの手前側の空間は、加圧した水によって満たされる。管内の空間のうち、膨張したピグ部１０Ａの奥側の空間は、出口１ｂを介して大気圧の外界に接続されている。従って、ピグ部１０Ａの両側の空間の間で、圧力差が生じる。この圧力差に起因して、ピグ部１０Ａを管１の内方に押し込む力ｆｍが発生する。駆動用の流体５の圧力は一定であるとする。この場合、押し込み力ｆｍは一定である。

一方、この押し込み力ｆｍに対して反対方向に作用する抵抗力ｆｒが発生する。この抵抗力ｆｒは、膨張したピグ部１０Ａと管の内壁の間に発生する摩擦力に起因した第１の抵抗力ｆｐと、膨張したピグ部１０Ａの下流側のケーブルの張力に起因した第２の抵抗力ｆｃの和である。抵抗力ｆｒは次の式によって表される。
ｆｒ＝ｆｐ＋ｆｃ 式１

第１の抵抗力ｆｐは、管の内径及び内壁の状態に大きな変化がなければ、略一定であるとみなしてよい。第２の抵抗力ｆｃは、膨張したピグ部１０Ａを進行方向とは逆の方向に引っ張るケーブルの張力によって発生する。膨張したピグ部１０Ａの下流側のケーブルの張力は、主として、このケーブル及びそれに装着された収縮したピグ部１０Ｂ〜１０Ｆと管の内壁の間に発生する摩擦力に起因する。この摩擦力は、主として、エルボにて発生する。膨張したピグ部１０Ａが管内を進むと、ケーブル３０は進行方向とは逆の方向に引っ張られ、緊張する。緊張したケーブルが、エルボにおける管の内壁に接触し、摩擦力が発生する。ピグ部１０Ａが前進している間は、押し込み力ｆｍが抵抗力ｆｒより大きく、ｆｒ＜ｆｍである。両者の差が駆動力Ｆとなる。
Ｆ＝ｆｍ−ｆｒ 式２

この駆動力Ｆによって、膨張したピグ部１０Ａは移動する。しかしながら、ピグ部１０Ａが前進すると、第２の抵抗力ｆｃが増加し、抵抗力ｆｒが増加する。押し込み力ｆｍが一定であれば、抵抗力ｆｒが押し込み力ｆｍに等しくなり、ｆｒ＝ｆｍとなる。即ち、駆動力Ｆはゼロとなり、Ｆ＝０となる。膨張した先頭のピグ部１０Ａは、それ以上進むことはできなくなる。

図１Ａは、抵抗力ｆｒが押し込み力ｆｍに等しくなり、駆動力Ｆがゼロとなった状態を示す。この場合、膨張したピグ部１０Ａはそれ以上進行することができない。

そこで、図１Ｂに示すように、先頭から５番目のピグ部１０Ｅを膨張させ、先頭のピグ部１０Ａを収縮させる。先頭から５番目のピグ部１０Ｅは膨張しているが、それ以外のピグ部１０Ａ〜１０Ｄ、１０Ｆは収縮している。５番目のピグ部１０Ｅの外周部は管の内壁に密着し、管を閉塞させる。膨張したピグ部１０Ｅによって、管内は２つの空間に分割される。入口１ａから管内に加圧した水を供給すると、膨張したピグ部１０Ｅの両側の空間の間で、圧力差が生じる。圧力差に起因した押し込み力ｆｍが、膨張したピグ部１０Ｅに作用する。

押し込み力ｆｍに対して、式１によって表される抵抗力ｆｒが発生する。第１の抵抗力ｆｐは一定であるが、第２の抵抗力ｆｃは、減少する。従って、式１によって求められる抵抗力ｆｒは、小さくなる。そのため、押し込み力ｆｍは、抵抗力ｆｒより大きくなり、ｆｒ＜ｆｍとなる。式２によって表される駆動力Ｆが発生する。

従って、膨張したピグ部１０Ｅは、駆動力Ｆによって内方に進む。それによって、膨張したピグ部１０Ｅとその前方のピグ部１０Ｄの間のケーブル、即ち、先頭から５番目のピグ部１０Ｅと４番目のピグ部１０Ｄの間のケーブル３０Ｄは緩む。このケーブル３０Ｄが緩むと、先頭から４番目のピグ部１０Ｄを、所定の駆動力Ｆによって移動させることができる。

そこで、先頭から４番目のピグ部１０Ｄを膨張させ、先頭から５番目のピグ部１０Ｅを収縮させる。先頭から４番目のピグ部１０Ｄは膨張しているが、それ以外のピグ部１０Ａ〜１０Ｃ、１０Ｅ、１０Ｆは収縮している。この場合、圧力差に起因した押し込み力ｆｍは、膨張したピグ部１０Ｄに作用する。膨張したピグ部１０Ｄの下流側のケーブル３０Ｄの張力は略ゼロである。即ち、第２の抵抗力ｆｃは、略ゼロである。従って、膨張したピグ部１０Ｄに働く抵抗力ｆｒは小さくなり、押し込み力ｆｍは、抵抗力ｆｒより大きくなり、ｆｒ＜ｆｍとなる。式２によって表される駆動力Ｆが発生する。この駆動力Ｆによって、膨張したピグ部１０Ｄは、管内を内方に進む。

図１Ｃは、駆動力Ｆによって、膨張したピグ部１０Ｄが、管内を内方に進んだ状態を示す。こうして、膨張したピグ部１０Ｄが、管内を内方に進むと、膨張したピグ部１０Ｄとその前のピグ部１０Ｃ、即ち、先頭から４番目のピグ部１０Ｄと３番目のピグ部１０Ｃの間のケーブル３０Ｃは緩む。このケーブル３０Ｃが緩むと、先頭から３番目のピグ部１０Ｃを、移動させることができる。そこで、先頭から３番目のピグ部１０Ｃを膨張させ、他のピグ部を収縮させる。こうして、先頭から３番目のピグ部１０Ｃを移動させることができる。

先頭から３番目のピグ部１０Ｃを、前方に移動させると、次に、先頭から２番目のピグ部１０Ｂを、前方を移動させることができる。こうして、先頭のピグ部１０Ａを前方に移動させることができる。上述の説明では、先頭のピグ部１０Ａをそれ以上前進させることができなくなったとき、図１Ｂに示すように、先頭から５番目のピグ部１０Ｅを膨張させて移動させた。しかしながら、この場合、先頭から６番目のピグ部１０Ｆ、即ち、管の入口１ａに最も近いピグ部１０Ｆを膨張させて移動させてもよい。

こうして、本発明によると、先頭のピグ部１０Ａを移動させることができなくなったら、入口１ａ付近のピグ部から順番に、内方に移動させることによって、先頭のピグ部を移動させることができる。ここで、各ピグ部を移動させる移動量は、略同一であってよい。例えば、先頭のピグ部１０Ａを移動させることができなくなったとき、例えば、第６のピグ部１０Ｆを所定の距離ｘだけ前進させる。次に、第５のピグ部１０Ｅを距離ｘだけ前進させる。同様に、第４、第３、及び、第２のピグ部を、それぞれ順に、距離ｘだけ前進させる。最後に、先頭のピグ部１０Ａを距離ｘだけ前進させる。このような工程を繰り返すことによって、配管検査装置は、管内を入口から出口まで前進することができる。

先頭のピグ部１０Ａが、管の出口１ｂに到達し、配管内の検査が終了すると、それを管の入口１ａまで戻す必要がある。本例では、管の出口１ｂから、駆動用の加圧流体を供給する。また、ケーブル３０を管の入口１ａにて巻き取る。それによって、上述の説明と同様にピグ部は、管の出口から入口まで逆方向に戻る。

ここで説明した配管検査装置の使用方法は例示であり、実際には、他の使用方法も可能である。例えば、上述の例では、先頭のピグ部１０Ａを移動させることができなくなったときに、後続の他のピグ部を移動させている。しかしながら、先頭のピグ部１０Ａを移動させることができなくなる前に、即ち、先頭のピグ部１０Ａが所定の距離だけ移動したときに、後続の他のピグ部を移動させてもよい。また、後続の他の全てのピグ部を、順に移動させてもよいが、全てのピグ部ではなく、ピグ部を１つ置きに移動させてもよい。

図２Ａ及び図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、本発明の配管検査装置の第１の例の主要部の構造を説明する。図２Ａ及び図３Ａに示すように、本例の配管検査装置は、ピグ部１０、駆動部２０、連結パイプ２１、及び、ケーブル３０を有する。ここでは、ピグ部１０は、進行方向前側に配置され、駆動部２０は進行方向後側に配置されているものとする。尚、配管検査装置は、更に、センサ等を有するがここでは省略する。図２Ａ及び図２Ｂは、ピグ部１０が膨張した状態を示し、図３Ａ及び図３Ｂは、ピグ部１０が収縮した状態を示す。

図２Ｂ及び図３Ｂに示すように、ピグ部１０は、前側支持部材１０１、後側支持部材１０２、スライド部材１０３、４本のガイド部材１０４、ピストン１０５、シリンダ１０６、板バネ部材１０８、骨部材１１２及び、半球状の弾性体１１０を有する。前側支持部材１０１、後側支持部材１０２、スライド部材１０３、４本のガイド部材１０４、ピストン１０５、シリンダ１０６、及び、板バネ部材１０８は駆動機構を構成する。本例では、ガイド部材１０４は中空のパイプによって構成される。しかしながら、ガイド部材１０４を中実棒によって構成してもよい。

４つのガイド部材１０４の両端は、前側支持部材１０１と後側支持部材１０２によって支持され、且つ、固定されている。即ち、４つのガイド部材１０４の前端は、前側支持部材１０１に固定され、４つのガイド部材１０４の後端は後側支持部材１０２に固定されている。

スライド部材１０３は、４つの孔１０３Ａ（図２Ａ）を有し、これらの孔１０３Ａの各々にガイド部材１０４が挿通されている。スライド部材１０３は、ガイド部材１０４に沿って、前側支持部材１０１と後側支持部材１０２の間にて移動可能である。

後側支持部材１０２にシリンダ１０６が装着されている。一方、スライド部材１０３にピストン１０５が装着されている。ピストン１０５には、駆動ケーブル２０３が接続されている。ピストン１０５は往復運動可能にシリンダ１０６内に挿入されている。

板バネ部材１０８の両端は、スライド部材１０３と後側支持部材１０２にそれぞれ装着されている。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、板バネ部材１０８の外側に複数の骨部材１１２が設けられている。図示の例では、４本の板バネ部材１０８と８本の骨部材１１２が設けられている。しかしながら、これは単なる例示であり、板バネ部材１０８と骨部材１１２の本数は、これに限定されるものではない。例えば、板バネ部材１０８と骨部材１１２の本数が同一であってもよい。

骨部材１１２は、外側に膨らむように僅かに湾曲している。骨部材１１２は、スライド部材１０３に片持ち支持されており、その自由端は、板バネ部材１０８の略中央に配置されている。骨部材１１２に、半球状の弾性体１１０が装着されている。弾性体１１０は、板バネ部材１０８の略半分とスライド部材１０３を覆うように装着されている。スライド部材１０３と骨部材１１２は、湾曲又は座屈可能なように薄い板材によって形成されている。板バネ部材１０８と骨部材１１２は、薄い鋼、又は、ステンレス鋼によって構成されてよい。弾性体１１０は、ゴム、樹脂等の弾性材料によって形成された薄い膜の形状を有する。

駆動部２０は、モータ２０１、プーリ２０２、プリント配線基板２０５、及び、容器２１０を有する。モータ２０１の軸にプーリ２０２が装着されている。プーリ２０２には駆動ケーブル２０３が巻かれている。プリント配線基板２０５には、モータ２０１を駆動するための回路が装着されている。容器２１０は密閉構造を有する。

ケーブル３０には、ピグ部１０及び駆動部２０が取り付けられている。ピグ部１０が移動すると、駆動部２０も移動する。ピグ部１０の４つのガイド部材１０４内に、一点鎖線によって示すケーブル３０が挿通されている。このケーブル３０は、連結パイプ２１の外側を経由し、容器２１０の外側を経由して、次の、ピグ部の４つのガイド部材内に挿通されている。このケーブル３０は、下流に接続されたピグ及び駆動部を引っ張るための駆動用ケーブルと、電力供給用の電力ケーブルと、信号送信用の信号ケーブルを有する。

次に、本発明の配管検査装置の第１の例のピグ部１０の弾性体を膨張又は収縮させる機能を説明する。図２Ｂに示すように、板バネ部材１０８に両側から押し付け力が作用すると、板バネ部材１０８は、湾曲する。板バネ部材１０８に作用する両側の押し付け力を解除すると、図３Ｂに示すように、板バネ部材１０８の弾性力（復元力）によって元の状態に戻り、平坦に、即ち、真っ直ぐになる。

連結パイプ２１内に、駆動ケーブル２０３が挿通されている。駆動ケーブル２０３の一端は、ピストン１０５に接続され、駆動ケーブル２０３の他端は、プーリ２０２に巻かれている。モータ２０１を駆動し、プーリ２０２によって駆動ケーブル２０３を巻き取ると、駆動ケーブル２０３に接続されたピストン１０５は、シリンダ１０６に対して相対的に後側に引っ張られる。即ち、ピストン１０５はシリンダ１０６内に引き込まれる。そのため、ピストン１０５を支持するスライド部材１０３は、後側支持部材１０２に対して近づく方向に引っ張られる。

こうして、スライド部材１０３と後側支持部材１０２の間の距離が小さくなる。そのため、図２Ｂに示すように、板バネ部材１０８は、外側に膨らむように湾曲する。板バネ部材１０８が湾曲すると、骨部材１１２の自由端に接触する。板バネ部材１０８が更に湾曲すると、骨部材１１２は外側に押し出されて変形する。こうして骨部材１１２は、傘の骨のように開き、弾性体１１０は膨張し、半球形になる。弾性体１１０の外周面は、検査対象の管の内壁に密着する。尚、本例では、板バネ部材１０８は４本であるが、骨部材１１２は８本である。従って、湾曲した板バネ部材１０８に接触する骨部材は４本のみであり、他の４本の骨部材は板バネ部材１０８に接触しない。しかしながら、骨部材は弾性体に装着されているため、弾性体の変形に従って変形する。

モータ２０１を駆動し、プーリ２０２に巻き取られた駆動ケーブル２０３を緩めると、板バネ部材１０８の弾性力によって、スライド部材１０３は、後側支持部材１０２に対して離れる方向に駆動される。それによって、スライド部材１０３が、後側支持部材１０２に対して離れる方向に移動する。ピストン１０５は、シリンダ１０６に対して相対的に前側に移動する。即ち、ピストン１０５はシリンダ１０６内より引き出される。図３Ｂに示すように、板バネ部材１０８は、元の状態に戻り、平坦になる。板バネ部材１０８が真っ直ぐになると、骨部材１１２も元の形状に戻り、その自由端は、板バネ部材１０８より離れる。それによって弾性体１１０は収縮し、扁平状になる。

板バネ部材の代わりに、コイルバネを用いてもよい。４本の板バネ部材の代わり４本のコイルバネを用いてもよいが、１本のコイルバネを用いてもよい。コイルバネの両端を、スライド部材１０３と後側支持部材１０２にそれぞれ装着する。１本のコイルバネを用いる場合には、４本のガイド部材１０４を囲むように配置してよい。シリンダ１０６に対するピストン１０５の運動は、板バネ部材を用いる場合と同様である。

板バネ部材の代わりに、コイルバネを用いる場合には、骨部材１１２は、２本の骨部材からなるリンク構造を有するように構成してよい。２本の骨部材の一端を、それぞれスライド部材１０３と後側支持部材１０２に枢動可能にヒンジ接続する。２本の骨部材の他端の自由端を、互いに枢動可能にピン等によりヒンジ接続する。また、スライド部材１０３にヒンジ接続された骨部材には、弾性体１１０を接続する。

コイルバネが圧縮されると、スライド部材１０３が後側支持部材１０２に対して相対的に近づく方向に移動する。そこで、２本の骨材は、外側に折れ曲がるようにヒンジ接続部にて枢動する。それによって弾性体１１０は膨張し、半球形になる。コイルバネが伸張すると、スライド部材１０３が後側支持部材１０２に対して相対的に遠ざかる方向に移動する。それによって弾性体１１０は収縮し、扁平状になる。

図４Ａ及び図４Ｂを参照して、本発明の配管検査装置の第２の例の主要部の構造を説明する。本例の配管検査装置は、供給管３２、及び、それに装着されたピグ部１０を有する。ピグ部１０は、弾性体１１０、２つのシール部材１２１、１２２、２つのパイプ１２３、１２４、及び、２つの電磁弁１２５、１２６、を有する。尚、配管検査装置は、更に、ケーブル、センサ等を有するがここでは省略する。

供給管３２の内部には、加圧流体、例えば加圧空気が供給されている。以下に、供給管には、加圧空気源が接続され、加圧空気が供給されるものとして説明する。弾性体１１０は２つの孔を有し、この孔に供給管３２が挿通されている。弾性体１１０と供給管３２の間にリング状のシール部材１２１、１２２が装填されている。シール部材１２１、１２２は、供給管３２の円周外面に装着されている。シール部材１２１、１２２を設けることにより、弾性体１１０は密閉構造となっている。

弾性体１１０は膨張又は収縮することができる。ここで図４Ａは弾性体１１０が膨張した状態を示し、図４Ｂは弾性体１１０が収縮した状態を示す。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、弾性体１１０の右側の管内は低圧側空間、左側の管内は高圧側空間であるとする。従って、弾性体１１０を含むピグ部１０は、左側から右側に移動するとして説明する。

進行方向前側のシール部材１２１の近傍に排出用パイプ１２３が設けられ、進行方向後側のシール部材１２２の近傍に供給用パイプ１２４が設けられている。排出用パイプ１２３は、弾性体１１０の内部と管１内の低圧側空間を接続するように設けられている。排出用パイプ１２３には排出用の電磁弁１２５が設けられている。供給用パイプ１２４は、弾性体１１０の内部と供給管３２を接続するように設けられている。供給用パイプ１２４には供給用の電磁弁１２６が設けられている。

図４Ａに示すように、弾性体１１０を膨張させる場合には、排出用電磁弁１２５を閉じ、供給用電磁弁１２６を開ける。供給管３２内の高圧空気は、供給用パイプ１２４を介して弾性体１１０内に供給される。それによって弾性体１１０は膨張する。検査対象の管１は、膨張した弾性体１１０によって塞がれる。管１の入口より、管１内に、所定の圧力を有する駆動用の流体を押し込む。弾性体１１０の奥側の管内の圧力は大気圧である。弾性体１１０の両側の空間の間で、圧力差が生じる。この圧力差に起因して、弾性体１１０を管の内方に押し込む駆動力が発生する。弾性体１１０が管内を進むと、それに接続された供給管３２も同時に進む。

図４Ｂに示すように、弾性体１１０を収縮させる場合には、排出用電磁弁１２５を開け、供給用電磁弁１２６を閉じる。弾性体１１０内の高圧空気は、排出用パイプ１２３を介して管１内の低圧側の空間に排出される。

図５Ａ及び図５Ｂを参照して、本発明の配管検査装置のワイヤ供給装置の例を説明する。本例のワイヤ供給装置は、本体４０と本体内に配置された１対のロール４１Ａ、４１Ｂとモータ４２を有する。モータ４２によってロール４１Ａ、４１Ｂは一定の回転速度で回転する。ロール４１Ａ、４１Ｂはケーブルを一定の速度で供給すると同時に、ケーブルが暴走することを防ぐブレーキとして機能する。本体４０は、入口部４０１とその反対側の結合部４０２とその間の胴体部４０３と有する。本体の結合部４０２には、検査対象の管１の入口１ａが装着される。本体の胴体部４０３には、分岐管４０４が設けられている。分岐管４０４には、駆動用流体を供給するための配管４１０が接続される。

本体の胴体部４０３には、開閉可能な蓋部４０５が形成されている。図５Ａは、蓋部４０５を開けた状態を示す。蓋部４０５は、本体の胴体部４０３の一部を切り取った形状を有する。蓋部４０５は、本体の胴体部４０３に装着されたピン４０６を回転軸として枢動可能である。蓋部４０５の内部には、上側のロール４１Ｂが回転可能に装着されている。一方、下側のロール４１Ａは、本体の胴体部４０３に装着されている。下側のロール４１Ａはモータ４２によって回転駆動される。

図５Ｂは、蓋部４０５を閉じた状態を示す。蓋部４０５を閉じると、蓋部４０５の端部と本体の胴体部４０３の端部によって入口部４０１の開口が形成される。蓋部４０５の端部には半円状のシャッタ４３Ｂが装着され、本体の胴体部４０３の端部には、半円状のシャッタ４３Ａが装着されている。蓋部４０５が閉じた状態のとき、２つの半円状のシャッタ４３Ａ、４３Ｂは、締結具４４Ａ、４４Ｂによって互いに固定される。従って、蓋部４０５が閉じた状態のとき、本体の胴体部４０３の入口部４０１の開口を完全に閉鎖することができる。

検査対象の管１に、ピグ部１０Ｆ、１０Ｇが装着されたケーブル３０を導入する場合には、蓋部４０５を開け、本体の胴体部４０３から、検査対象の管１にケーブル３０を導入する。蓋部４０５を閉じ、２つのロール４１Ａ、４１Ｂを一定の回転速度で回転させることにより、ケーブル３０は２つのロール４１Ａ、４１Ｂの間を通り、結合部４０２を経由して、管１内に導入される。先頭のピグ部１０Ａが管１内に挿入されたら、それを膨張させる。次に、ロールの回転を停止し、シャッタ４３を閉じる。分岐管４０４に接続された配管４１０を経由して本体内に駆動用流体５が供給される。駆動用流体５は、本体の結合部４０２を経由して管内に供給される。こうして、先頭のピグ部は、駆動用流体の圧力によって内部に進行する。

上述のように、配管内の検査が終了すると、管の出口から、駆動用の加圧流体を供給すると同時に、ケーブル３０を巻き取る必要がある。この場合には、モータ４２を反転させ、ロール４１Ａ、４１Ｂを反対方向に回転させればよい。

図６を参照して、本例の配管検査装置を用いてＴ字管を備えた配管を検査する場合を説明する。図６は検査対象の配管１の一部を示す。配管１は、１個の直管部１Ａと４個のＴ字管部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄとエルボ１Ｂを有する。本例の配管検査装置を配管１の入口１ａから導入し、第３のＴ字管２Ｃの出口１ｂから取り出す場合を想定する。配管１の入口１ａと第３のＴ字管２Ｃの出口１ｂ以外を閉鎖する。即ち、Ｔ字管部２Ａ、２Ｂ、２Ｄの出口を栓２ａ、２ｂ、２ｄによって閉鎖する。

本例の配管検査装置は、複数のピグ部１０Ａ〜１０Ｈとこれらのピグ部を接続するケーブル３０を有する。配管１の入口１ａから検査装置を導入し、管内に、所定の圧力を有する駆動用の流体５を供給する。第１のピグ部１０Ａを膨張させ他のピグ部１０Ｂ〜１０Ｈを収縮させる。先頭のピグ部１０Ａが移動しなくなったら、図１Ａ〜図１Ｃを参照して説明したように、先頭以外のピグ部を順に、膨張させて、移動させる。これを繰り返して、先頭のピグ部１０Ａを第３のＴ字管２Ｃの出口１ｂに導くことができる。

以上本発明の例を説明したが本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは、当業者によって容易に理解されよう。

１…配管、１ａ…入口、１Ａ、１Ｃ、１Ｅ…直管部、１Ｂ、１Ｄ…エルボ、１ｂ…出口、２…駆動用流体、１０、１０Ａ〜１０Ｆ…ピグ部、２０…駆動部、２１…連結パイプ、３０…ケーブル、４０…本体、４１Ａ、４１Ｂ…ロール、４３…シャッタ、１０１…前側支持部材、１０２…後側支持部材、１０３…スライド部材、１０４…ガイド部材、１０５…ピストン、１０６…シリンダ、１０８…板バネ部材、１１０…弾性体、１１２…骨、２０１…モータ、２０２…プーリ、２０３…駆動ケーブル、２０５…プリント配線基板、２１０…容器、４０１…入口、４０２…結合部、４０３…胴体部、４０４…分岐管、４０５…蓋部、４０６…ピン、４１０…配管

Claims (15)

1. ケーブルと、該ケーブルに装着され膨張及び収縮することが可能な弾性体を備えた複数のピグ部と、前記弾性体を膨張又は収縮させる駆動機構と、を有する配管検査装置において、
   検査対象の管内に配置された前記ピグ部のうちの１つのピグ部の弾性体を、検査対象の管の内壁に密着するように膨張させ、他のピグ部の弾性体を収縮させ、前記管内に所定の圧力の駆動用流体を供給することによって、膨張させた前記ピグ部を前記管内にて移動させるように構成されている配管検査装置。
2. 請求項１記載の配管検査装置において、
   前記駆動機構は、第１及び第２の支持部材と、該２つの支持部材の間に装着されたガイド部材と、該ガイド部材に沿って前記２つの支持部材の間を移動可能なスライド部材と、前記第１の支持部材と前記スライド部材に接続されたバネ部材と、を有し、前記弾性体は前記バネ部材を覆うように前記スライド部材に装着されており、
   前記バネ部材の弾性力に抗して前記第１の支持部材と前記スライド部材の間が小さくなるように前記スライド部材が前記第１の支持部材に近づくように移動すると、前記弾性体が膨張し、
   前記バネ部材の弾性力によって前記第１の支持部材と前記スライド部材の間が大きくなるように前記スライド部材が前記第１の支持部材から遠ざかるように移動すると、前記弾性体が収縮することを特徴とする配管検査装置。
3. 請求項２記載の配管検査装置において、
   前記駆動機構は、前記スライド部材に装着された駆動ケーブルと、該駆動ケーブルを巻き取るプーリと、該プーリを回転させるモータと、を有し、前記モータを駆動することによって前記駆動ケーブルに装着された前記スライド部材を駆動するように構成されていることを特徴とする配管検査装置。
4. 請求項２記載の配管検査装置において、
   前記バネ部材は、湾曲可能な板バネ部材によって構成され、前記弾性体は前記板バネ部材を覆うように装着されており、
   前記板バネ部材が外方に膨らむように湾曲すると、前記弾性体が膨張し、前記板バネ部材が延びると、前記弾性体が収縮することを特徴とする配管検査装置。
5. 請求項４記載の配管検査装置において、
   前記弾性体に骨部材が装着されており、前記板バネ部材が外方に膨らむように湾曲すると、前記板バネ部材と共に前記骨部材が外方に湾曲し、該骨部材に装着された前記弾性体が膨張し、前記板バネ部材が延びると、前記板バネ部材と共に前記骨部材が延び、該骨部材に装着された前記弾性体が収縮することを特徴とする配管検査装置。
6. 請求項２記載の配管検査装置において、
   前記バネ部材は、コイルバネによって構成され、前記弾性体は前記コイルバネを覆うように装着されており、
   前記コイルバネが収縮すると、前記弾性体が膨張し、前記コイルバネが伸張すると、前記弾性体が収縮することを特徴とする配管検査装置。
7. 請求項６記載の配管検査装置において、
   前記第１の支持部材と前記スライド部材の間に、互いにヒンジ接続された２本の骨部材が装着されており、前記コイルバネが収縮すると、前記２本の骨部材がヒンジ接続部回りに外方に折れ曲がり、該骨部材に装着された前記弾性体が膨張し、前記コイルバネが延びると、前記２本の骨部材が延び、該骨部材に装着された前記弾性体が収縮することを特徴とする配管検査装置。
8. 請求項１記載の配管検査装置において、
   前記駆動機構は、前記弾性体が装着され所定の圧力源に接続された供給管と、前記供給管と前記弾性体を接続する供給用パイプと、前記弾性体と前記検査対象の管内を接続する排出用パイプと、前記供給用パイプの開閉を行う供給用電磁弁と、前記排出用パイプの開閉を行う排出用電磁弁と、を有し、
   前記弾性体を膨張させるときは、前記供給用電磁弁を開け、前記排出用電磁弁を閉じ、前記弾性体を収縮させるときは、前記供給用電磁弁を閉じ、前記排出用電磁弁を開けるように構成されていることを特徴とする配管検査装置。
9. 請求項１記載の配管検査装置において、
   前記検査対象の管の入口に装着するためのワイヤ供給装置を有し、該ワイヤ供給装置は、本体と、該本体内に配置された１対のロールと、を有し、該本体は、入口部とその反対側の結合部と前記入口部と前記結合部の間の胴体部と有し、前記結合部には、前記検査対象の管が装着され、前記胴体部には、前記駆動用流体を供給するための配管を接続するように構成されていることを特徴とする配管検査装置。
10. 請求項９記載の配管検査装置において、
    前記本体の胴体部には、開閉可能な蓋部が形成されており、該蓋部の内部には、上記１対のロールの一方が回転可能に装着され、前記本体の胴体部には、前記１対のロールの他方が回転可能に装着されていることを特徴とする配管検査装置。
11. 請求項１０記載の配管検査装置において、前記蓋部は、前記本体の胴体部の一部を切り取った形状を有し、前記蓋部は、前記本体の胴体部に装着されたピンを回転軸として枢動可能であることを特徴とする配管検査装置。
12. 請求項１記載の配管検査装置において、
    検査対象の管内に前記所定の圧力の駆動用流体を供給する流体供給装置が設けられていることを特徴とする配管検査装置。
13. ケーブルと、該ケーブルに装着され膨張及び収縮することが可能な複数のピグ部と、を有する配管検査装置を用いて検査対象の管内を検査する配管検査方法において、
    検査対象の管に、前記少なくとも１つのピグ部を挿入するステップと、
    前記管内に挿入されたピグ部のうちの１つのピグ部を膨張させ他のピグ部を収縮させるステップと、
    前記検査対象の管の入口より管内に、所定の圧力の駆動用流体を供給することによって、前記管内の空間を前記膨張したピグ部より進行方向前側の空間と後側の空間の間に圧力差を生成するステップと、
    前記圧力差によって前記膨張したピグ部を進行方向に前進させるステップと、
    を有し、
    前記ケーブルに装着されたピグ部のうち先頭のピグ部から後続のピグ部まで順に、前記管内を進行方向に前進させることを特徴とする配管検査方法。
14. 請求項１３に記載の配管検査方法において、
    前記先頭のピグ部を進行方向に前進させることができなくなったとき、前記後続のピグ部を進行方向に前進させることを特徴とする配管検査方法。
15. 請求項１４に記載の配管検査方法において、
    前記後続のピグ部を進行方向に前進させるとき、全ての後続のピグ部は同一の距離だけ進行させることを特徴とする配管検査方法。

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