JP2014190504A

JP2014190504A - 配管挿通部のシール構造

Info

Publication number: JP2014190504A
Application number: JP2013068960A
Authority: JP
Inventors: Akinori Kurima; 昭典栗間; Kotaro Ishiyama; 功太郎石山; Shuichi Ikeda; 秀一池田
Original assignee: Chiyoda Corp
Current assignee: Chiyoda Corp
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-10-06
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: JP6098290B2

Abstract

【課題】配管の挿通位置が配管挿通孔の芯から外れている場合にも、容易かつ確実にシールを行うことができ、しかも簡易な構造で短時間に取り付けおよび取り外しを行うことができて経済性にも優れる配管挿通部のシール構造を提供する。
【解決手段】配管Ｐの一部を覆って内部が大気圧に対して負圧に保持されるシールボックス１の配管Ｐの挿通部２と、挿通部２から延出する配管Ｐとの間を気密に封じる配管挿通部のシール構造であって、配管の挿通部には、配管Ｐの外周を囲繞する円筒状の鍔部２が形成され、鍔部２と配管Ｐの外周とにわたって、硬度が２０°以下の超低硬度シリコンゴムシート５が、少なくとも巻始め端部および巻終わり端部を重複させて巻回されてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、配管の一部を覆う負圧シールボックスにおける上記配管の挿通部と上記配管との間を気密に封じるための配管挿通部のシール構造に関するものである。

各種プラントや製造設備における配管であって、内部に有害物質や有害微生物を含む配管をその老朽化等により切断除去する場合には、上記有害物質などを外部に漏洩させないように、上記切断箇所をシールボックスで囲み、このシールボックス内を負圧に保持しつつ上記配管を切断する配管封止法が用いられている。

また、上記配管の切断に、高周波誘導加熱や溶接トーチ等によって溶封および溶断する方法を用いる場合には、溶融金属が酸化して溶封不良や溶断不良が発生しないように、シールボックス内の酸素濃度を低く（例えば、１％以下に）抑える必要がある。

一方、シールボックスは、上記配管と干渉させないため、あるいは複数の呼び径の配管に対して共通に使用する要請等から、配管の挿通孔の内径寸法を配管の外径寸法よりも大きく形成している。このため、シールボックス内を負圧に保持し、かつ外部からの酸素の流入を防止するためには、上記挿通孔と配管との間のシールを確実に行う必要がある。

このようなシール構造として、例えば下記特許文献１においては、配管を挿通するための配管挿通孔が形成された支持体と、外周に形成された環状溝を介して配管挿通孔の両側周縁に取り付けられる環状の第１シール部材と、外周側が軸方向に曲面形状に形成され、内周側が配管の外周に取付けられる環状の第２シール部材と、第１シール部材の内周と第２シール部材の外周との間に挿通される筒状部と第１シール部材の内周を貫通した筒状部の先端外周に形成された雄ネジ部と筒状部の他端と直交する半径方向に延在形成された鍔部とを有するボルト部材と、ボルト部材の雄ネジ部が螺入される雌ネジ部が内周側に形成された筒体と該筒体の一端より内側に形成され第２シール部材の側面に当接する内側当接部と筒体の他端より外側に形成され第１シール部材の端部に当接する外側当接部とを有するナット部材とを備えた配管挿通部のシール構造が提案されている。

そして、このシール構造は、ボルト部材の雄ネジ部をナット部材の雌ネジ部に螺入させて締め付けることにより、第１シール部材及び第２シール部材を同時に圧縮して配管挿通孔と配管との間をシールしようとするものである。

しかしながら、上記従来のシール構造にあっては、第１シール部材、第２シール部材およびボルト部材等の多くの部材を必要とするうえに、配管挿通孔に挿通される配管の径が異なる場合に、それぞれの配管に適した寸法の上記部材を製作する必要があり、コストが嵩むという問題点があった。

しかも、取り付け作業に多くの手間を要するとともに、配管の挿通位置が配管挿通孔の芯から外れている場合には、そもそもシール自体が困難になるという問題点もあった。

特開２０１０−１４２６２号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、配管の挿通位置が配管挿通孔の芯から外れている場合にも、容易かつ確実にシールを行うことができ、しかも簡易な構造で短時間に取り付けおよび取り外しを行うことができて経済性にも優れる配管挿通部のシール構造を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、配管の一部を覆って内部が大気圧に対して負圧に保持されるシールボックスの上記配管の挿通部と、この挿通部から延出する上記配管との間を気密に封じる配管挿通部のシール構造であって、上記配管の挿通部には、上記配管の外周を囲繞する円筒状の鍔部が形成され、上記鍔部と上記配管の外周とにわたって、硬度が２０°以下の超低硬度シリコンゴムシートが、少なくとも巻始め端部および巻終わり端部を重複させて巻回されてなることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記超低硬度シリコンゴムシートは、硬度が１０°以下であって、かつ厚さ寸法が０．５〜３ｍｍの範囲であることを特徴とするものである。

請求項１に記載の配管挿通部のシール構造によれば、硬度が２０°以下の超低硬度シリコンゴムシートを、配管が挿通されるシールボックスの鍔部と配管の外周とに跨る範囲に引き伸ばしつつ巻き付け、少なくとも巻始め端部および巻終わり端部を重複させることにより取り付けることができるために、簡易な構造で短時間に取り付けおよび取り外しを行うことができる。しかも、上記超低硬度シリコンゴムシートは、極めて伸縮性および可撓性に優れるために、シールボックスの挿通部と配管との間隔が大きい場合や、配管の挿通位置が配管挿通孔の芯から外れている場合にも、容易にシールを行うことができる。

加えて、使用時にシールボックス内を負圧に保持すると、大気圧に押圧されて上記超低硬度シリコンゴムシートの重複部分が一層密着するために、容易かつ確実にシールを行うことができる。
また、上記超低硬度シリコンゴムシートは、再使用が可能であるために、シールボックスを挿通する配管の径が異なる別のケースにおいても、共通の超低硬度シリコンゴムシートを用いることができ、経済性にも優れる。

なお、本発明において鍔部と配管の外周とにわたって巻回する超低硬度シリコンゴムシートの硬度を２０°以下と限定したのは、硬度７０°〜８０°の高硬度シリコンゴムシート、硬度４０°〜６０°の一般硬度シリコンゴムシートおよび硬度３０°の低硬度シリコンゴムシートでは、密着性が小さく、確実にシールすることができないのに対して、硬度２０°以下のシリコンゴムシートにあっては、伸縮性が大きく、伸びが１０００％もあるために、円筒状の鍔部と配管との隙間が大きい場合にも、手で簡単に引き伸ばして密着させつつ巻き付けることができ、かつシールボックス内の負圧によって大気圧により重複部分が密着することにより高いシール性を得ることができるためである。

なお、上記超低硬度シリコンゴムシートとして、請求項２に記載の発明のように、硬度が１０°以下であって、かつ厚さ寸法が０．５〜３ｍｍの範囲のものを用いれば、さらに好適である。

本発明の一実施形態の概略構成を示す平面図である。図１の縦断面図である。図１の側面図である。図１のシールボックスの構成を示す正面図である。図４の側面図である。

図１〜図５は、本発明に係る配管挿通部のシール構造を、内部に有害物質や有害微生物を含む配管を切断除去する場合に用いられるシールボックスと上記配管との間のシール構造に適用した一実施形態を示すもので、図中符号１が、上記配管の切断箇所の前後部分を覆うシールボックスである。

このシールボックス１は、配管Ｐの位置を境にして上部シールボックス１ａおよび下部シールボックス１ｂに２分割されている。ここで、上下部シールボックス１ａ、１ｂの配管Ｐに臨む位置には、半円弧状に開口する挿通部が形成され、当該挿通部には軸線方向に突出する半円筒状の鍔部２ａ、２ｂが接続されている。そして、対向する鍔部２ａ、２ｂによって形成される円筒状の鍔部２内に、配管Ｐが挿通されるようになっている。

また、下部シールボックス１ｂ側が配管Ｐに吊り下げられて設置されるとともに、その上部に上部シールボックス１ａが載置されている。そして、上下部シールボックス１ａ、１ｂおよび鍔部２ａ、２ｂの合わせ面には、それぞれゴムパッキン３が接着されており、これら上下部シールボックス１ａ、１ｂが汎用のクリップ等の固定金具４によって互いに接近する方向に押圧されて連結されることにより、ゴムパッキン３が押し潰されて両者間が気密にシールされている（図４および図５参照）。

さらに、図１〜図３に示すように、鍔部２の外周から配管Ｐの外周に至る範囲内に、硬度が２０°以下の超低硬度シリコンゴムシート５が、引き伸ばされつつ巻回されている。なお、本実施形態においては、上記超低硬度シリコンゴムシート５として、硬度が５°であって、厚さ寸法が０．５〜３ｍｍの範囲である超低硬度シリコンゴムシートが用いられている。また、超低硬度シリコンゴムシート５の寸法としては、例えば配管Ｐが１００φである場合には、４５ｃｍ×４５ｃｍの方形のシートで充分である。

ここで、シリコンゴムシート５は、少なくとも巻回方向の巻始め端部および巻終わり端部が互いに重複するようにして巻回されており、鍔部２側の側縁部外周および配管Ｐ側の側縁部外周に、それぞれビニールテープ６が巻かれることによって固定されている。これにより、鍔部２と配管Ｐとの間が気密にシールされている。なお、本実施形態においては、シリコンゴムシート５の両側部の固定にビニールテープ６を用いたが、これに限定されるものではなく、紐等を巻くことによって固定しても良い。

他方、上部シールボックス１ａの上面には、内部を目視するための覗き窓７および内部の配管Ｐの切断装置を操作するための一対のグローブ８が設けられている。
また、シールボックス１には、窒素ボンベ９に充填された窒素ガスを、流量計１０を介して内部に導入させる供給ライン１１が接続されている。さらに、このシールボックス１には、内部の圧力と大気圧との差圧を計測する差圧計１２と、内部の酸素濃度を計測する酸素濃度計１３が設けられている。

他方、シールボックス１には、ブロアー１４によって内部の酸素ガスをパージするとともにシールボックス１内を負圧に保持するための排気ライン１５が接続されている。

上記ゴムパッキン３および超低硬度シリコンゴムシート５によってシールされたシールボックス１内において配管Ｐの切断を行うには、先ず窒素ボンベ９内の窒素ガスを、供給ライン１１からシールボックス１内に注入し、これと併行してブロアー１４により排気ライン１５からシールボックス１内の酸素を排気し、酸素濃度計１３によって測定される酸素濃度が１％以下（最終的には０％）にするとともに、差圧計１２の指示値によってシールボックス１内の圧力が大気圧よりも低い（例えば、−０．２ｋＰａＧ）ことを確認する。このようにして、シールボックス１内の圧力および酸素濃度が上記条件に保持された状態で、配管Ｐの溶封および溶断を実施する。

以上の構成からなる配管挿通部のシール構造によれば、硬度が２０°以下（本実施形態においては５°）の超低硬度シリコンゴムシート５を、配管Ｐが挿通されるシールボックス１の鍔部２と配管Ｐの外周とに跨る範囲に引き伸ばしつつ巻き付け、少なくとも巻始め端部および巻終わり端部を重複させることにより取り付けることができるために、簡易な構造で短時間に取り付けおよび取り外しを行うことができる。

この際に、超低硬度シリコンゴムシート５として、厚さ寸法が０．５〜３ｍｍの範囲のものを用いれば、容易に引き伸ばしつつ鍔部２および配管Ｐの外周に巻き付けることができる。なお、０．５〜１．５ｍｍの範囲の超低硬度シリコンゴムシート５を用いれば、より一層引き伸ばしを容易に行うことができて好適である。

そして、上記超低硬度シリコンゴムシート５は、極めて伸縮性および可撓性に優れるために、シールボックス１の鍔部２と配管Ｐとの間隔が大きい場合や、配管Ｐの挿通位置が鍔部２の芯から外れている場合にも、容易にシールを行うことができる。

加えて、使用時にシールボックス１内を負圧に保持すると、大気圧に押圧されて超低硬度シリコンゴムシート５の重複部分が一層密着するために、容易かつ確実にシールを行うことができる。
また、超低硬度シリコンゴムシート５は、再使用が可能であるために、シールボックス１を挿通する配管Ｐの径が異なる別のケースにおいても、共通の超低硬度シリコンゴムシート５を用いることができ、経済性にも優れる。

１シールボックス
２、２ａ、２ｂ鍔部（挿通部）
５超低硬度シリコンゴムシート
Ｐ配管

Claims

配管の一部を覆って内部が大気圧に対して負圧に保持されるシールボックスの上記配管の挿通部と、この挿通部から延出する上記配管との間を気密に封じる配管挿通部のシール構造であって、
上記配管の挿通部には、上記配管の外周を囲繞する円筒状の鍔部が形成され、上記鍔部と上記配管の外周とにわたって、硬度が２０°以下の超低硬度シリコンゴムシートが、少なくとも巻始め端部および巻終わり端部を重複させて巻回されてなることを特徴とする配管挿通部のシール構造。
上記超低硬度シリコンゴムシートは、硬度が１０°以下であって、かつ厚さ寸法が０．５〜３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の配管挿通部のシール構造。