JP2016169834A - 配管フリージング用治具 - Google Patents
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そのため、保有水を排出することに代えて、分解点検弁の上流側配管に貯留する保有水を凍結(フリージング)して配管を閉塞状態にすることにより、上記の分解点検の効率化が図られている。具体的には、保有水の凍結は、例えば、それぞれ円筒を半割にした形状をなす一対の配管フリージング用治具の内部にドライアイス等の冷媒を投入し、一対の配管フリージング用治具を配管を中心として抱き合わせた後、ゴムバンドにてこれらを固縛するという手順によって行われる。
また、配管の温度をポータブル温度計にて一定時間おきに測定することにより、保有水の凍結状態を監視している。この監視で保有水の解氷状態を確認した場合には、作業を一時的に中断し、分解点検弁に閉止蓋を取り付けた後、再度凍結を行うこととしている。
しかし、垂直に敷設された配管に対し配管フリージング用治具を固縛する場合、時間経過に伴う冷媒の減少によって、この治具が当初の位置から自重でずり落ち、凍結が禁止されている配管途中の溶接部に移動するおそれがある。また、分解点検弁から保有水が漏出するおそれもある。
また、保有水の凍結状態の監視は、ポータブル温度計の測定値を読み取ることで行われることから、連続測定が困難であった。その結果、配管の温度の上昇傾向を把握しづらく、上記のずり落ち等を完全に防止できないという課題があった。
さらに、配管フリージング用治具を配管に固縛したまま冷媒を補充することが不可能であったため、冷媒が減少した場合、配管フリージング用治具を配管から取り外して冷媒を追加投入し、配管に再び装着することが必要であった。そのため、作業効率が良好でないという課題もあった。
そこで、このような課題を解決する目的で、近年、配管の内部に貯留する流体を効率的に凍結し、作業効率を向上させることのできる配管フリージング用治具に関する技術が開発されており、それに関して既にいくつかの考案が開示されている。
以下、特許文献1に開示された考案について説明する。特許文献1に開示された配管フリージング用治具に関する考案は、流体が給送される配管の外周一側を覆う第1の開口部を有し、内部に配管の一側に当接する第1のドライアイスとこの第1のドライアイスを保護する第1の緩衝部材とを挿入された第1の箱体と、第1の開口部に嵌合し、配管の外周他側を覆う第2の開口部を有し、内部に配管他側に当接する第2のドライアイスとこの第2のドライアイスを保護する第2の緩衝部材とを挿入された第2の箱体と、第1の箱体の両側面に設けられた掛止部と、第1及び第2のドライアイスを配管に押圧するように中間部分が第2の箱体に当接し、かつ両端部分が掛止部に掛止されたベルト状の弾性部材と、よりなることを特徴とする。
このような特徴を備えた配管フリージング用治具においては、配管の両側より第1の箱体と第2の箱体を嵌合させて第1及び第2のドライアイスを配管の外周に当接させ、かつ弾性部材の押圧力により第1及び第2の箱体のドライアイスを配管の外周に密着させると、配管中の流体が凍結する。したがって、配管フリージング用治具の取付け、取り外し作業が簡単に行えるとともに、緩衝部材によって断熱効果が発揮されてドライアイスが昇華する速度を減少させることができる。すなわち、配管内の流体を効率良く凍結させることが可能である。
特許文献2に開示された考案は、次の(1)、(2)、(3)及び(4)を備えるアイスプラグ装置である。
(1)ドライアイスを収容するために、配管の外周へ取り付けられる開閉自在の断熱容器
(2)断熱容器の内部に設置される温度計
(3)断熱容器の両端部に対し着脱自在に設けられる配管貫通穴
(4)断熱容器の外周に取り付けられる密閉用具
このような特徴を有するアイスプラグ装置においては、ドライアイスによって配管内の液体は急激に冷凍されて、その流れが停止する。また、温度計は容器内温度を表示するため、配管内凍結の監視ができる。加えて、配管貫通穴が着脱自在であるため、断熱容器の内部へドライアイスの挿入が可能である。また、本考案は、縦配管、横配管のいずれにも使用可能であって、配管貫通穴は配管サイズに合わせ交換できる為、容器内の気密を保つことができる。
また、本考案は、第1の箱体と第2の箱体との相対的位置の変化に基づき、外観でドライアイスの減り具合を予測することから、ドライアイスがある程度減少する以前の予測が困難であり、さらに第1及び第2の箱体を互いに遠ざけるように移動させなければ、その内部へドライアイスを追加投入することができない。
このように、本考案によれば、当初の位置から移動するおそれがあることに加え、ドライアイスの減り具合に伴い第1及び第2の箱体を頻繁に移動させなければ、第1及び第2の箱体内部の温度上昇を防止することが困難であるものと考えられる。
そして、内箱が外箱の内部へ嵌合した場合に、箱体、すなわち外箱及び内箱を配管の外周に圧接して固定する固定部材を取り付けることで、保持部に保持された冷媒が配管の外周に対し密着する。また、前述したように、垂直に敷設された配管に対し、箱体が移動不可能に吊り下げられるので、保持部においては、配管の内部に貯留する流体に対する冷却位置がずれることがなく、流体の温度が急激に低下し、この流体が迅速に凍結することとなる。なお、冷媒は、内箱が外箱の内部へ嵌合する前に、内箱と外箱に予め適量が投入されている。
上記構成の発明においては、第1の発明の作用に加えて、内箱が外箱の内部へ嵌合した場合に、第1の蓋体を第1の連結部を中心として外箱の外側方向へ回動させるとともに、第2の蓋体を第2の連結部を中心として外箱の外側方向へ回動させると、保持部が開放され、冷媒がこの保持部に投入可能となる。逆に、この状態から、第1の蓋体を第1の連結部を中心として第2の外端面と平行になるよう回動させるとともに、第2の蓋体を第2の連結部を中心として第2の内端面と平行になるよう回動させると、保持部が閉止され、その内部の温度の上昇が防止される。
このような発明においては、第2の発明の作用に加えて、保持部を開放した場合において、蓋側片が設けられることで、冷媒によって形成された保持部の冷気が周囲の外気中に拡散する量が減少する。
同様に、第3及び第4のスライド蓋も、第3及び第4の受け部に沿って配管の外周に近づいたり遠ざかったりするスライド移動を行う。すなわち、第3及び第4の切欠は、それぞれ第3及び第4のスライド蓋によって被覆され、外気と連通可能な面積が縮小又は拡大される。
さらに、第1の湾曲部と第3の湾曲部は、配管の外周における一方の半周側に当接可能であり、第1の湾曲部と第3の湾曲部は、外周における他方の半周側に当接可能である。そのため、第1乃至第4のスライド蓋を、それぞれ第1乃至第4の切欠における外気と連通可能な面積を縮小するように配管の方向へスライド移動させると、第1乃至第4の湾曲部がいずれも外周に当接し、保持部の気密性が良好に維持される。
このような構成の発明において、温度計測手段としては、温度を連続して計測可能な小型のものが望ましく、例えば、熱電対が使用される。また、配管の外周の温度は、流体の温度とほぼ同等であると考えられるため、温度計測手段の計測値は、流体の温度を反映するものである。
また、出力表示手段として、例えば、チャート紙を備える温度記録計が使用されると、計測値がチャート紙上に連続曲線として出力表示される。
上記構成の発明においては、第1乃至第4のいずれかの発明の作用に加えて、外周の表面の温度の計測結果が連続して確認されるので、冷媒を配管に密着させた際における流体の凍結の状況や、凍結した流体の温度の上昇傾向がリアルタイムに把握される。
このような構成の発明においては、第1乃至第5のいずれかの発明の作用に加えて、固定部材が箱体の周面を締め付けるので、作業時間中、箱体が配管の外周に当接した状態が維持される。
さらに、第1の発明は、箱体と、吊り下げ具と、からなる簡易な構造であるので、安価かつ容易に製造可能である。このうち、箱体は、入れ子式に嵌合する外箱及び内箱からなるため、組み立てや使用後における収納も容易であり、簡単に取り扱うことができる。
図1に示すように、本実施例に係る配管フリージング用治具1は、流体(分解点検弁53の上流側配管に貯留する保有水、図示せず)が通過する円筒型の配管50の外周51に装着され、流体を凍結する冷媒(図示せず)が収容される箱体2と、この箱体2の周面2aに取り付けられ、箱体2を外周51に圧接して固定する固定部材3と、を備えている。なお、冷媒は、具体的には、ドライアイスであり、箱体2の内部に形成される保持部9に保持される。また、固定部材3は、弾性体であり、具体的にはゴムバンドである。
また、配管50は、垂直に敷設されており、その途中に溶接部50a〜50cが含まれる。また、溶接部50bと溶接部50cの間には、分解点検弁53が設置されている。この分解点検弁53は、流体の漏洩を防止するボンネットやグランド等(図示せず)を備えたバルブである。
さらに、配管フリージング用治具1は、外周51の表面の温度を計測した計測値を出力する温度計測手段26と、計測値が入力されるとともに、この計測値を出力表示する出力表示手段(図示せず)と、を備える。具体的には、温度計測手段26は外周51に取り付けられる熱電対であり、出力表示手段はチャート紙を備える温度記録計である。
図2に示すように、外箱4は、開口部4aと、この開口部4aを挟んで対向する外端面4b,4cと、を備え、内箱5は、開口部5aと、この開口部5aを挟んで対向する内端面5b,5cと、を備える。
また、外端面4b,4cは、それぞれ開口部4aに連通する切欠7a,7bが設けられ、内端面5b,5cは、それぞれ開口部5aに連通する切欠8a,8bが設けられる。さらに、切欠7a,7bはそれぞれ閉鎖された奥部27a,27bが形成され、切欠8a,8bはそれぞれ閉鎖された奥部28a,28bが形成される。
したがって、配管50(図1参照)を挟んで、外箱4の切欠7aと内箱5の切欠8aを対向させるとともに、外箱4の切欠7bと内箱5の切欠8bを対向させ、内箱5を開口部4aを介して外箱4の内部へ入れ子式に嵌合した場合(矢印X)に、冷媒を保持可能な保持部9(図1参照)が形成される。
外端面4bは、外背面4dとヒンジ10,10を介して連結され、保持部9の上方を開放又は閉止可能な蓋体12であり、内端面5bは、内背面5dとヒンジ11,11を介して連結され、保持部9の上方を開放又は閉止可能な蓋体13である。
より具体的には、矢印Y1,Y2に示されるように、蓋体12をヒンジ10,10を中心として外箱4の外側方向へ回動させるとともに、蓋体13をヒンジ11,11を中心として内箱5の外側方向へ回動させると、保持部9が開放される。
逆に、この状態から、蓋体12をヒンジ10,10を中心として外端面4cと平行になるよう回動させるとともに、蓋体13をヒンジ11,11を中心として内端面5cと平行になるよう回動させると、保持部9が閉止される。なお、図2においては、内箱5が外箱4へ嵌合された場合に、蓋体12,13が保持部9を閉止可能とする状態が示されている。また、同様の場合に、外端面4cと内端面5cは、保持部9の底部を開放不能であって、この底部を常時閉止する構造である。
内端面5b,5cは、それぞれ切欠8a,8bに隣接して設置される受け部15a,15bと、この受け部15a,15bにそれぞれ係合されるとともに、外周51に当接可能な湾曲部18a,19aがそれぞれ形成されるスライド蓋18,19と、を備える。したがって、スライド蓋16〜19は、それぞれ矢印Z1〜Z4に示されるような方向に、スライド運動が可能な構造となっている。
なお、スライド蓋16〜19がそれぞれ受け部14a,14bに係合する構造は、図3(b)を用いながら後述する。
図3(a)に示すように、スライド蓋16,18(破線による斜線部)は、それぞれ矢印Z1,Z3に示されるような方向にスライド運動を行うため、湾曲部16a,18aがそれぞれ、外周51の半周側51a,51bに当接したり、半周側51a,51bから離れたりする。すなわち、切欠7a,8aは、それぞれスライド蓋16,18によって被覆され、保持部9が外気と連通可能な面積が縮小又は拡大される。
また、図示は省略するが、スライド蓋17,19は、それぞれ矢印Z3,Z4(図2参照)に示されるような方向にスライド運動を行うため、湾曲部17a,19aが外周51の半周側51a,51bに当接したり、半周側51a,51bから離れたりする。したがって、切欠7b,8bも、それぞれスライド蓋17,19によって被覆され、保持部9が外気と連通可能な面積が縮小又は拡大される。
なお、図3(a)においては、湾曲部16aと半周側51aの間、及び湾曲部18aと半周側51bの間に、それぞれ隙間が形成されず、保持部9が外気と連通不可能な状態が示されている。
また、図3(a)におけるスライド蓋18と受け部15a,15aのB´−B´線矢視断面も、図3(b)に示した断面と同様であるため、B´−B´線矢視断面の図示は省略する。なお、スライド蓋18、受け部15a,15a及び切欠8aもスライド蓋16、受け部14a,14a及び切欠7aと同様の構成であり、スライド蓋19、受け部15b,15b及び切欠8bもスライド蓋17、受け部14b,14b及び切欠7bと同様の構成である。
(1) 分解点検弁53のボンネット、グランド等を締め付けて閉止し、配管50を通過する流体(保有水)の流れを停止させた後、配管50の上方に存在する構造物52に吊り下げ具6のフック6aを引っ掛け、内箱5を構造物52から吊り下げる。次に、配管50を挟んで内箱5を外箱4の内部に嵌合し、保持部9を形成する。そして、箱体2の周面2aに固定部材3を巻き付ける。さらに、スライド蓋17,19の湾曲部17a,19aを外周51に当接させる。
(2) 配管50の外周51に温度計測手段26を取り付ける。なお、このときの取り付け方法は、テープ等による貼着であって、特に限定されない。さらに、温度計測手段26と出力表示手段を電気的に接続し、温度計測手段26の計測値を出力表示可能とする。なお、外周51の温度は、流体の温度とほぼ同等であると考えられるため、温度計測手段26の計測値は、流体の温度を反映するものである。
(3) 蓋体12,13を回動させ保持部9を開放する。そして、保持部9に冷媒(ドライアイス)を投入し、蓋体12,13を回動させ保持部9を閉止する。
(4) 出力表示手段によって表示された温度計測手段26の計測値から、外周51の温度が0℃以下になったことを確認する。
(5) 流体が凍結したことを確認するため、分解点検弁53のボンネット、グランド等を除々に緩めて開放しながら、流体の漏出がないことを確認する。漏出があるときは、作業を一時中断し、流体が凍結するまで待機する。
(6) 流体が完全に凍結したことを手順(5)で確認し、制御棒駆動水圧ユニット隔離弁(図示せず)の分解点検作業を開始する。
(7) 手順(6)の分解点検作業開始後、出力表示手段の表示により、外周51の温度の上昇傾向があれば、冷媒が昇華によって減少したと判断し、蓋体12,13を回動させ保持部9を開放する。そして、冷媒を追加投入し、流体が凍結したことを確認後、分解点検作業を再開する。
(8) 手順(6)の分解点検作業完了後、手順(1)と逆の手順で、配管フリージング用治具1を配管50から取り外す。
(9) 温度計測手段26を配管50から取り外し、出力表示手段とともに撤去する。
加えて、内箱5を外箱4の内部へ嵌合した場合に、箱体2の周面2aに弾性体である固定部材3を巻き付けると、固定部材3が周面2aを締め付けるので、外箱4と内箱5が下方にずり落ちることと、外箱4と内箱5が外周51から外側に離れることが防止される。
なお、手順(4)、(6)、(7)に示したように、出力表示手段によって表示された温度計測手段26の計測値から、外周51の表面の温度が連続して確認されるので、分解点検作業の開始時点や冷媒の追加投入の時点が的確に把握される。そのため、分解点検作業の間、外周51の温度が0℃以下に保持される。
冷媒を保持部9に投入する際には、保持部9からの冷媒の落下を防止するため、予め湾曲部17a,19aを外周51に当接させておく。その後冷媒を保持部9に投入し、湾曲部16a,18aをそれぞれ外周51に当接させることで、保持部9がほぼ密閉された状態となる。
ただし、冷媒が保持部9に投入される量によっては、湾曲部16aと半周側51aとの間、及び湾曲部18aと半周側51bとの間に冷媒が挟まれる場合があるが、この時点では特に問題とならない。しかし、この挟まれている冷媒は、保持部9の外側の空気に接触しているため、時間の経過に伴って減少し、湾曲部16aと半周側51aとの間、及び湾曲部18aと半周側51bとの間にそれぞれ隙間が発生する。そこで、スライド蓋16,18を手動でそれぞれスライド移動させ、湾曲部16a,18aをそれぞれ半周側51a,51bに当接させると、上記の隙間が消滅して保持部の気密性が維持される。
さらに、保持部9に冷媒が投入され保持されている場合に、内箱5の縦断面Sは、開口部4aの形状や大きさと同等であることから、外箱4と内箱5との重複部に隙間が形成されない。このことによっても、保持部の気密性が維持される。
また、温度計測手段26と出力表示手段によって、分解点検作業の間、外周51の温度、すなわち流体(保有水)の温度を、経験や勘に頼るのではなく客観的かつ正確に認識することができる。さらに、温度計測手段26は連続計測可能であるため、この計測値が上昇傾向にある場合をいち早く知ることができる。したがって、凍結した保有水の温度の上昇を抑制するための措置、すなわち冷媒の追加投入を迅速に行うことが可能であることから、分解点検作業の間、凍結した保有水の温度を0℃以下に安定的に維持することができる。
加えて、スライド蓋16〜19をそれぞれ外周51に当接させることが可能であるため、直径が異なる配管50に対しても、配管フリージング用治具1を装着することができる。特に、スライド蓋16,18をそれぞれ外周51に当接させることが可能であることによれば、保持部9の容量に対する冷媒の投入量とは無関係に、保持部9の気密性を維持することができる。
図1に示すように、本実施例に係る配管フリージング用治具21は、実施例1に係る配管フリージング用治具1(図2参照)の蓋体12,13がそれぞれ蓋体22,23に置換されるとともに、切欠7a,7bと切欠8a,8bがそれぞれ切欠24a,24bと切欠25a,25bに置換される。ただし、配管フリージング用治具1におけるスライド蓋16〜19及び受け部14a,14bと受け部15a,15bは備えられていない。
このうち、蓋体22は、保持部9(図1参照)を開放した場合に、外側面4e,4fにそれぞれ接触可能に、蓋体22から下垂して延設される略扇形状の蓋側片22a,22aが設けられる。
また、蓋体23は、保持部9を開放した場合に、内側面5e,5fにそれぞれ接触可能に、蓋体23から下垂して延設される略扇形状の蓋側片23a,23aが設けられる。
さらに、切欠24a,24bにおいて、それぞれ外背面4dに近い閉鎖された奥部29a,29bは、外周51に当接可能な湾曲形状に形成される。同様に、切欠25a,25bにおいても、それぞれ内背面5dに近い閉鎖された奥部30a,30bは、外周51に当接可能な湾曲形状に形成される。
なお、図4においては、内箱5が外箱4に嵌合された場合に、蓋体22がヒンジ10,10を中心として保持部9を開放可能に回動した状態と、蓋体23がヒンジ11,11を中心として内端面5cと平行し保持部9を閉止可能な状態が示されている。配管フリージング用治具21におけるこの他の構成は、実施例1に係る配管フリージング用治具1の構成と同様である。
また、蓋側片22a,23aが設けられることで、蓋体22,23を回動させ保持部9を開放した場合に、冷媒によって形成された保持部9の冷気が周囲の外気中に拡散する量が減少する。また、冷媒を保持部9に追加投入する際に、冷媒が周囲に飛散することが防止される。配管フリージング用治具21におけるこの他の作用は、実施例1に係る配管フリージング用治具1の作用と同様である。
また、実施例2に係る配管フリージング用治具21において、蓋体23の蓋側片23a,23aは、設けられなくても良い。さらに、蓋側片22a,23aの形状は、略扇形状の以外に、例えば三角形状であっても良い。
Claims (6)
- 流体が通過する配管の外周に装着され、前記流体を凍結する冷媒が収容される箱体と、この箱体の周面に取り付けられ、前記箱体を前記外周に圧接して固定する固定部材と、を備える配管フリージング用治具であって、
前記箱体は、入れ子式に嵌合する外箱及び内箱からなるとともに、前記配管の周囲に設置される構造物に対し、前記箱体を吊り下げるための吊り下げ具が備えられ、
前記外箱は、第1の開口部と、この第1の開口部を挟んで対向する第1及び第2の外端面と、を備え、
前記内箱は、第2の開口部と、この第2の開口部を挟んで対向する第1及び第2の内端面と、を備え、
前記第1及び第2の外端面は、それぞれ前記第1の開口部に連通する第1及び第2の切欠が設けられ、
前記第1及び第2の内端面は、それぞれ前記第2の開口部に連通する第3及び第4の切欠が設けられ、
前記配管を挟んで、前記外箱の前記第1の切欠と前記内箱の前記第3の切欠を対向させるとともに、前記外箱の第2の切欠と前記内箱の前記第4の切欠を対向させ、前記内箱を前記第1の開口部を介して前記外箱の内部へ入れ子式に嵌合した場合に、前記冷媒を保持可能な保持部が形成されることを特徴とする配管フリージング用治具。 - 前記外箱は、前記第1及び第2の外端面に連設され、前記第1の開口部に対向する外背面と、この外背面と前記第1及び第2の外端面にそれぞれ連設され、互いに対向する一対の外側面と、が備えられ、
前記内箱は、前記第1及び第2の内端面に連設され、前記第2の開口部に対向する内背面と、この内背面と前記第1及び第2の内端面にそれぞれ連設され、互いに対向する一対の内側面と、が備えられ、
前記第1の外端面は、前記外背面と第1の連結部を介して連結され、前記保持部を開放又は閉止可能な第1の蓋体であり、
前記第1の内端面は、前記内背面と第2の連結部を介して連結され、前記保持部を開放又は閉止可能な第2の蓋体であることを特徴とする請求項1記載の配管フリージング用治具。 - 前記第1の蓋体は、前記保持部を開放した場合に、前記一対の外側面にそれぞれ接触可能に、前記第1の蓋体から下垂して延設される蓋側片が設けられることを特徴とする請求項2記載の配管フリージング用治具。
- 前記第1及び第2の外端面は、それぞれ前記第1及び第2の切欠に隣接して設置される第1及び第2の受け部と、この第1及び第2の受け部にそれぞれ係合されるとともに、前記外周に当接可能な第1及び第2の湾曲部がそれぞれ形成される第1及び第2のスライド蓋と、を備え、
前記第1及び第2の内端面は、それぞれ前記第3及び第4の切欠に隣接して設置される第3及び第4の受け部と、この第3及び第4の受け部にそれぞれ係合されるとともに、前記外周に当接可能な第3及び第4の湾曲部がそれぞれ形成される第3及び第4のスライド蓋と、を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の配管フリージング用治具。 - 前記外周の表面の温度を計測した計測値を出力する温度計測手段と、前記計測値が入力されるとともに、この計測値を出力表示する出力表示手段と、を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の配管フリージング用治具。
- 前記固定部材は、弾性体であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の配管フリージング用治具。
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