JP2018204700A - Pipeline repair method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配管の補修方法に関する。 The present invention relates to a pipe repair method.
プラントには種々の配管が設けられている。配管の中には種々の流体が流通しており、一方の場所から他方の場所へと流体を搬送するのに使用される。 Various pipes are provided in the plant. Various fluids circulate in the piping and are used to transport fluid from one location to the other.
プラントに設置されている配管は、風雨、内部を流通する腐食性の流体、プラント内で発生する腐食性のガスなどに曝されたり、経年劣化よって、徐々に腐食が進んでいく。腐食が進むと配管に孔が開いたり、配管の板厚が薄くなるなどして脆弱部ができる。脆弱部が流体の圧力や外的な要因により破孔すると、そこから配管の内部を流通する流体が漏出する原因となる。 Pipes installed in the plant are exposed to wind and rain, corrosive fluid flowing through the inside, corrosive gas generated in the plant, and the like, and the corrosion gradually proceeds due to aging. When corrosion progresses, a fragile part is formed by opening a hole in the pipe or reducing the thickness of the pipe. If the fragile portion breaks due to the pressure of the fluid or external factors, the fluid flowing through the inside of the pipe will leak from there.
配管を補修する技術としては、例えば、特許文献1ないし3のような技術が知られている。 As a technique for repairing the piping, for example, techniques such as Patent Documents 1 to 3 are known.
特許文献1には、配管に発生したピンホールなどの補修箇所に対して、ハンドルを備えたバルブ本体をエポキシ系接着剤で固定し、同接着剤を硬化させることが記載されている。エポキシ系接着剤が硬化するまでの間はバルブは開いた状態とされているため、配管内部を流通する流体の圧力によって未硬化のエポキシ系接着剤に漏れ孔が形成されることを防ぐことができるとされている。 Patent Document 1 describes that a valve body provided with a handle is fixed with an epoxy-based adhesive to a repaired portion such as a pinhole generated in piping, and the adhesive is cured. Since the valve is open until the epoxy adhesive is cured, the pressure of the fluid flowing through the piping prevents the formation of leak holes in the uncured epoxy adhesive. It is supposed to be possible.
特許文献2には、ガス配管のガス漏れ箇所を補修する方法が記載されている。この方法では、ガス漏れ箇所を覆うように、上下から菅状の被覆部材でガス漏れ箇所を覆う。被覆部材と被覆部材の間の空間は、バルブを内蔵したサービスポートが接続された菅体と連通している。菅体を介してガス回収機でガスを吸引しつつ、被覆部材をガス配管にロウ付溶接する。引用文献2の方法によれば、事前にガスを回収せずともガス配管を補修することができるとされている。 Patent Document 2 describes a method of repairing a gas leak location in a gas pipe. In this method, the gas leaking portion is covered with a bowl-shaped covering member from above and below so as to cover the gas leaking portion. A space between the covering member and the covering member communicates with a housing to which a service port incorporating a valve is connected. The covering member is brazed and welded to the gas pipe while the gas is sucked by the gas recovery machine through the housing. According to the method of the cited document 2, it is supposed that the gas pipe can be repaired without collecting the gas in advance.
特許文献3には、金属板に対して排出ノズル、小型の弁、及び排水用ゴムホースを記載した順に取り付けた当て部材が記載されている。この補修冶具の排出ノズルを解放した状態で当て部材を配管外面に接着する。次いで、排出ノズルを閉じて締付具を使用して金属板を配管に対して緊縛する。この方法によれば、プラントの運転を停止せずに漏洩個所を補修することができるとされている。 Patent Document 3 describes a contact member that is attached to a metal plate in the order in which a discharge nozzle, a small valve, and a rubber hose for drainage are described. The contact member is bonded to the outer surface of the pipe with the discharge nozzle of the repair jig released. Next, the discharge nozzle is closed and the metal plate is tightly bound to the pipe using a fastener. According to this method, it is said that a leaking part can be repaired without stopping the operation of the plant.
特許文献1ないし3の補修方法では、バルブ、菅体が接続された管状の被覆部材又は金属板等を備えた当て部材を補修冶具として使用する。しかしながら、特許文献1の方法では、バルブを配管に対して固定する際にエポキシ系接着剤を使用している。このため、バルブを配管に対して固定するには、作業者が配管に接近してエポキシ系接着剤を塗布し、バルブを手で閉じる作業を行う必要があった。 In the repair method of patent documents 1 thru | or 3, the contact member provided with the valve | bulb, the tubular coating | coated member to which the housing was connected, or a metal plate etc. is used as a repair jig. However, in the method of Patent Document 1, an epoxy adhesive is used when fixing the valve to the pipe. For this reason, in order to fix the valve to the pipe, it is necessary for the operator to approach the pipe, apply an epoxy adhesive, and close the valve by hand.
特許文献2の方法では、被覆材を配管に対して溶接する際に、やはり作業者が配管に接近する必要があった。特許文献3の方法でも、やはり、締結具を使用して当て部材を配管に固定する際に作業者が配管に接近する必要があった。 In the method of Patent Document 2, when the coating material is welded to the pipe, the operator still needs to approach the pipe. Even in the method of Patent Document 3, it is necessary for an operator to approach the pipe when fixing the contact member to the pipe using the fastener.
配管の内部には、人体にとって有害な流体が流通していることが少なくない。配管において補修が必要な箇所からはそのような有害な流体が漏出するおそれがあるため、補修箇所から離れた場所から配管を補修することが好ましい。 In many cases, a fluid harmful to the human body circulates inside the pipe. It is preferable to repair the pipe from a location away from the repair location because such a harmful fluid may leak from the location where the repair is required in the piping.
本発明は、配管の補修箇所に作業員が接近しなくても配管の補修が可能な方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the method of repairing piping, even if an operator does not approach the repair location of piping.
流体を搬送する配管を補修する方法であって、当該方法では、配管に対する取付部及び該取付部から突出する逆止弁とを有する補修冶具と、吹付補修材とを使用し、配管の補修箇所から離れた場所から配管の補修箇所に対して弁が開けられた状態の補修冶具を取付部を介して取り付けて、配管の補修箇所から離れた場所から取付部及び配管の補修箇所に対して吹付補修材を吹き付けて、吹付補修材が硬化した後に補修冶具の弁を閉じる配管の補修方法によって、上記の課題を解決する。 A method for repairing a pipe that conveys a fluid, in which the pipe is repaired using a repair jig having a mounting portion for the pipe and a check valve protruding from the mounting portion, and a spray repair material. Attach a repair jig with a valve open from a place away from the pipe to the repaired part of the pipe through the mounting part, and spray the mounting part and the pipe repaired part from a place away from the pipe repaired part The above-mentioned problem is solved by a repairing method for piping in which a repair material is sprayed and the valve of the repair jig is closed after the spray repair material is cured.
吹付補修材を配管の補修箇所に吹き付ける際には、補修冶具の逆止弁の弁が開いた状態となっているため、配管の内部を流通する流体による圧力によって、補修箇所に対して吹き付けた補修材が吹き飛ばされたり、吹き付けた補修材に微小な穴やひび割れが生じ、そこから配管内部の流体が漏出したりすることを防止することができる。吹付補修材は、配管の補修箇所から離れた場所から配管の補修箇所に吹き付けられる。また、補修冶具も配管の補修箇所から離れた場所から配管に取り付けられる。このため、作業者が配管に接近しなくても、配管を補修する作業を終えることが可能である。 When spray repair material was sprayed onto the repaired part of the pipe, the check valve of the repair jig was open, so the repaired part was sprayed onto the repaired part by the pressure of the fluid flowing through the pipe. It is possible to prevent the repair material from being blown off, or a fine hole or a crack from being generated in the sprayed repair material, from which the fluid inside the pipe leaks out. The spray repair material is sprayed onto the pipe repair site from a location away from the pipe repair site. The repair jig is also attached to the pipe from a place away from the pipe repair point. For this reason, even if an operator does not approach piping, it is possible to finish the work which repairs piping.
上記の配管の補修方法において、補修冶具は、逆止弁に加えて、蓋体をさらに有しており、逆止弁に対して蓋体を装着することによって、弁が開けられた状態となるようにすることが好ましい。吹付補修材が硬化した後において、蓋体を逆止弁から取り外すという簡素な操作で、逆止弁の弁を閉じた状態にすることが可能になる。配管の補修箇所から離れた場所からでも、操作が簡素であるため、容易に弁の開閉を切り替えることが可能になる。 In the above pipe repair method, the repair jig further includes a lid in addition to the check valve, and the valve is opened by attaching the lid to the check valve. It is preferable to do so. After the spray repair material has hardened, the check valve can be closed by a simple operation of removing the lid from the check valve. Since the operation is simple even from a location away from the pipe repair location, it is possible to easily switch between opening and closing of the valve.
上記の配管の補修方法において、補修冶具を構成する蓋体及び逆止弁のうち少なくともいずれか一方が磁石を備えており、前記磁石によって逆止弁に対して蓋体が固定され、これによって弁が開いた状態となるようにすることが好ましい。作業者は、磁力に抗する力で蓋体を引っ張る又は磁力にしたがって蓋を逆止弁に取り付けるという簡素な操作で、逆止弁から蓋体を取り外したり取り付けたりすることが可能になる。配管の補修箇所から離れた場所からでも、操作が簡素であるため、容易に弁の開閉を切り替えることが可能になる。 In the above pipe repair method, at least one of the lid and the check valve constituting the repair jig includes a magnet, and the lid is fixed to the check valve by the magnet. Is preferably in an open state. The operator can remove or attach the lid from the check valve by a simple operation of pulling the lid with a force against the magnetic force or attaching the lid to the check valve according to the magnetic force. Since the operation is simple even from a location away from the pipe repair location, it is possible to easily switch between opening and closing of the valve.
上記の配管の補修方法において、補修冶具は、逆止弁と、弾性材から構成される可倒部とを備えており、逆止弁に対する取付部の角度を可倒部によって調節可能に構成することが好ましい。これによって、補修冶具の蓋体を取り外す際に、逆止弁が傾斜する角度と向きを自在に変更することが可能になる。同様に、補修冶具を配管に取り付ける際においても、取付部の角度と向きを自在に変更することが可能になる。 In the above pipe repair method, the repair jig includes a check valve and a retractable portion made of an elastic material, and the angle of the mounting portion with respect to the check valve is adjustable by the tiltable portion. It is preferable. This makes it possible to freely change the angle and direction of inclination of the check valve when removing the cover of the repair jig. Similarly, when the repair jig is attached to the pipe, the angle and direction of the attachment portion can be freely changed.
上記の配管の補修方法において、逆止弁は先端側に排気孔を備えており、逆止弁に対して蓋体を固定した状態において排気孔は蓋体によって覆い隠されており、配管内部の流体は蓋体と逆止弁との間から漏出するにすることが好ましい。排気孔を蓋体で覆い隠すことによって、排気孔に吹付補修材が侵入することを防ぐことが可能になる。 In the above pipe repair method, the check valve has an exhaust hole on the tip side, and the exhaust hole is covered with the cover body in a state where the cover body is fixed to the check valve. The fluid preferably leaks from between the lid and the check valve. By covering the exhaust hole with the lid, it is possible to prevent the spray repair material from entering the exhaust hole.
上記の配管の補修方法において、配管に対する取付部は、可撓性を有する扁平材から構成することが好ましい。このようにすることで、配管の外形状に合わせて取付部の形状が追従するように変形して、種々の形状を有する配管に対して補修冶具を固定することが可能になる。 In the above pipe repairing method, it is preferable that the mounting portion for the pipe is made of a flat material having flexibility. By doing in this way, it deform | transforms so that the shape of an attaching part may follow according to the external shape of piping, and it becomes possible to fix a repair jig with respect to piping which has various shapes.
上記の配管の補修方法において、補修冶具は、棹状の補助具を使用して、配管の補修箇所から離れた場所から補修箇所に取り付けられるようにすることが好ましい。 In the above pipe repair method, it is preferable that the repair jig is attached to the repair location from a location away from the repair location of the piping using a hook-shaped assist tool.
上記の配管の補修方法において、棹状の補助具を使用して、配管の補修箇所から離れた場所から逆止弁から補修冶具の蓋体を取り外せるようにすることが好ましい。 In the above pipe repairing method, it is preferable to use a hook-shaped auxiliary tool so that the cover of the repair jig can be removed from the check valve from a location away from the pipe repair location.
上記の配管の補修方法において、配管の補修箇所から離れた位置から取付部及び配管の補修箇所に対して吹付補修材を吹き付ける工程は、握持部を有する中空管の先端から吹付補修材を吐出させて補修箇所に対して吹き付けるようにすることが好ましい。 In the above pipe repairing method, the step of spraying the spray repair material on the mounting part and the pipe repair point from a position away from the pipe repair point is performed by applying the spray repair material from the tip of the hollow pipe having the gripping part. It is preferable to make it discharge and to spray on a repair location.
上記の配管の補修方法において、吹付補修材は、弾性合成樹脂粉末と、水硬性材料粉末と、水とを含むものであることが好ましい。このような補修材であれば、2種の粉体と水とを現場で混合して吹付機で補修箇所に対して吹き付けることが可能になる。弾性合成樹脂を配合することによって、補修材が配管に定着しやすくなり、硬化体を強靭に仕上げることが可能になる。 In the above piping repair method, the spray repair material preferably includes an elastic synthetic resin powder, a hydraulic material powder, and water. If it is such a repair material, it will become possible to mix two types of powder and water on-site, and to spray on a repair location with a spraying machine. By blending the elastic synthetic resin, the repair material is easily fixed on the pipe, and the hardened body can be finished tough.
配管の補修箇所に作業員が接近しなくても配管の補修が可能な方法を提供することが可能になる。 It is possible to provide a method capable of repairing a pipe without an operator approaching the pipe repair point.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。以下に挙げる実施形態は、一例に過ぎず、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiment is merely an example, and the technical scope of the present invention is not limited to this.
本実施形態に係る配管の補修方法は、高炉一貫製鉄プロセスを実施することができる製鉄所の配管に対して実施される。勿論、本発明に係る補修方法を実施する対象は製鉄所に設置されている配管に限られるものではない。 The pipe repair method according to the present embodiment is carried out on a pipe in an ironworks that can carry out a blast furnace integrated iron making process. Of course, the target for carrying out the repair method according to the present invention is not limited to the pipes installed in the steelworks.
高炉一貫製鉄プロセスを実施する製鉄所では、その他のプラントでも頻繁に使用される蒸気、熱水、工水などに加えて、副生ガスが発生する。主な副生ガスとしては、コークス炉で発生する副生ガス、高炉で発生する副生ガス、転炉で発生するガスが挙げられる。これらを以下では、コークスガス、高炉ガス、転炉ガスと呼ぶ。 In steelworks that implement the integrated blast furnace ironmaking process, by-product gas is generated in addition to steam, hot water, industrial water, etc. that are frequently used in other plants. Examples of main by-product gas include by-product gas generated in the coke oven, by-product gas generated in the blast furnace, and gas generated in the converter. These are hereinafter referred to as coke gas, blast furnace gas, and converter gas.
コークスガスは、石炭をコークス炉で乾留する際に発生するものであり、石炭に含まれる揮発成分に由来する。その主成分は、水素(約55容量%)とメタン(約30容量%)であり、可燃性が高い。高炉ガスは、高炉でコークスを還元剤として鉄鉱石を還元する際に発生するものである。その主成分は、一酸化炭素(約20容量%)であり、可燃性が高く、人体に対して有害である。転炉ガスは、銑鉄に酸素を吹き込んで鋼に精錬する際に発生するものである。その主成分は、一酸化炭素(約70容量%)であり、可燃性が高く、人体に対して有害である。これらの副生ガスは、可燃性が高いことから、製鉄所内の加熱炉、熱風炉などの熱源として利用される。これらの副生ガスが製鉄校内の配管を流れているときの温度は概ね20℃から70℃程度である。 Coke gas is generated when coal is carbonized in a coke oven, and is derived from volatile components contained in the coal. Its main components are hydrogen (about 55% by volume) and methane (about 30% by volume), which are highly flammable. Blast furnace gas is generated when iron ore is reduced using coke as a reducing agent in a blast furnace. Its main component is carbon monoxide (about 20% by volume), which is highly flammable and harmful to the human body. Converter gas is generated when oxygen is blown into pig iron and refined into steel. Its main component is carbon monoxide (about 70% by volume), which is highly flammable and harmful to the human body. Since these by-product gases are highly flammable, they are used as a heat source for heating furnaces and hot air furnaces in steelworks. The temperature when these by-product gases are flowing through the pipes in the steelmaking school is approximately 20 ° C to 70 ° C.
上記のような副生ガス、蒸気、熱水などをプラント内の一の場所から他の場所に搬送する際に配管の中を通される。配管が経年劣化によって腐食したりや外的な要因によって破損したりすると、配管の外に可燃性の副生ガスが漏れ出す原因となる。配管外に高温の蒸気、熱水、可燃性を有する副生ガスが漏出すると、火傷、火災などの原因ともなり危険である。このため、配管が腐食したり破損した箇所は速やかに補修する必要がある。しかしながら、操業を停止せずに、配管の内部に流体が流通している状態で補修を行う場合は、作業員が上述のような人体にとって有害な流体に曝されるおそれがある。 The by-product gas, steam, hot water and the like as described above are passed through the piping when transported from one place in the plant to another place. If the pipe is corroded due to aging or damaged due to external factors, flammable by-product gas leaks out of the pipe. If high temperature steam, hot water, or flammable by-product gas leaks out of the piping, it may cause burns or fire, which is dangerous. For this reason, it is necessary to promptly repair the places where the pipe is corroded or damaged. However, when the repair is performed in a state where the fluid is circulating in the pipe without stopping the operation, the worker may be exposed to the fluid harmful to the human body as described above.
上記のような流体を搬送する配管は、地上から5〜10m程度の高所に設置されることもある。高所に設置された配管の補修箇所に作業員が接近するには、まず足場を組む必要がある。このため、高所に設置された配管では補修工程が煩雑になりがちである。 The piping for conveying the fluid as described above may be installed at a high place of about 5 to 10 m from the ground. In order for an operator to approach a repaired part of a pipe installed at a high place, it is necessary to build a scaffold first. For this reason, the repair process tends to be complicated in piping installed at high places.
本実施形態に係る配管の補修方法では、図1ないし図6に示したように、配管11の補修箇所12から離れた場所から配管11を補修することができるようにした。
In the pipe repair method according to this embodiment, the
本実施形態に係る補修方法では、図7ないし図9に示したように、配管11に対する取付部21及び該取付部21から突出する逆止弁22とを有する補修冶具2と、吹付補修材1とを使用する。そして、図1及び図2に示したように、配管11の補修箇所12から離れた場所から配管11の補修箇所12に対して弁が開けられた状態の補修冶具2を取付部21を介して取り付ける。なお、後述するように、弁が開けられた状態の補修冶具2を図7に示す。次いで、図3及び図4に示したように、配管11の補修箇所12から離れた場所から取付部21及び配管11の補修箇所12に対して吹付補修材1を吹き付ける。図5及び図6に示したように、吹付補修材が硬化した後に補修箇所12から離れた場所から補修冶具2の弁を閉じることで、補修作業が完了する。
In the repair method according to the present embodiment, as shown in FIGS. 7 to 9, the repair jig 2 having the
上述の通り、本実施形態の補修方法では、図7ないし図9に示した補修冶具2を使用する。この補修冶具2は、図9に示すとおり、配管11に対する取付部21と、取付部21から配管11に対する取付面の反対側に突出する逆止弁22と、逆止弁22に対して着脱可能に取り付けられる蓋体23と、弾性材から構成される可倒部24を含む。
As described above, in the repair method of this embodiment, the repair jig 2 shown in FIGS. 7 to 9 is used. As shown in FIG. 9, the repair jig 2 is attachable to and detachable from the
取付部21について説明する。配管11に対する取付部21は、可撓性を有する扁平材から構成されており、平面視又は底面視における中ほどに貫通孔211を有する。図7ないし9に示した扁平材は、平面視において略円形であるが、多角形としてもよい。配管11と取付部21との間に隙間があると、その隙間から流体が漏れて、吹付補修材の吹付作業の妨げとなる。取付部21は、可撓性を有する素材から構成されているため、配管11の外形状に追従して変形し、種々の外径を有する配管11に対して取付部21を密着した状態で固定することが可能になっている。
The
より具体的には、取付部21は、可撓性を有するマグネットシートから構成されている。マグネットシートは、ポリ塩化ビニルなどの弾性に富む合成樹脂、又は天然ゴム若しくは合成ゴムなどのエラストマーに対して永久磁石の粉末を混合したものであり、配管11の外形状に追従して変形し、配管11を構成する鉄や鋼などの強磁性体と強く引き合う。マグネットシートが強磁性体と強く引き合う性質を利用して、取付部21を介して配管11に対して着脱可能に補修冶具2を着脱可能に取り付けることが可能になる。
More specifically, the
取付部21をマグネットシートから構成すると、可撓性を有する取付部21は例えば、棹状の補助具を利用して、補修冶具2を配管11に対して取り付ける際の作業性を向上させることができる。すなわち、鉄や鋼などの強磁性体から構成される配管にマグネットシートからなる取付部21を近づけると、取付部21が配管11に引き寄せられるようにして、配管11に密着する。マグネットシートは、可撓性を有するため、配管11の外形状に沿うように自動的に変形して密着する。
If the
接着剤を利用して取付部21を配管11に対して固定することも可能である。しかしながら、接着剤の場合は、硬化時間が必要であるし、接着剤を塗布する面の塵、汚れ、油分などを除去する必要がある。マグネットシートであれば、特に補修箇所を掃除しなくても、補修冶具2を配管11に対して強固に固定することができる。また、マグネットシートであれば、接着剤とは異なり、硬化時間を確保する必要がないので、速やかに吹付補修材の吹付を行うことができる。
It is also possible to fix the
取付部21を配管11に対してより強固に固定する必要があるときは、例えば、マグネットシートとエポキシ系接着剤などの接着剤を併用することが好ましい。例えば、配管11の外形状が起伏に富んでいる、又は酸化や汚れがあるなどがあるなどの事情によってマグネットシートを固定しにくいときがある。このような場合は、マグネットシートと接着剤を併用するとよい。接着剤は、硬化するまでの間は、流動性を有する。例えば、配管11の表面に微細な凹凸があっても、未硬化の接着剤が凹部などの隙間に充填されて硬化する。これにより、補修冶具2を配管11に対して確実に固定することが可能になる。また、凹部などの隙間に充填された接着剤は、ガスケットとしても機能するため、配管11と取付部21との間の隙間を塞いで気密性を向上させることが可能である。
When it is necessary to more firmly fix the
マグネットシートとエポキシ系の瞬間接着剤を併用すると、磁力によって取付部21は配管11に対して密着した状態を保ち続ける。したがって、マグネットシートと接着剤を併用すると、エポキシ系接着剤が硬化するまでの間、例えば、取付部を締結具で締め付けたり、取付部を棹状の補助具で押え続けるなどの作業が不要になる。特に曲率が小さい配管の場合は、取付部21の端部が浮き上がるなどして、配管11に対して密着しにくくなる。マグネットシートを使用すれば係る問題を解消することが可能になる。なお、非磁性体から構成される配管11に対して取付部21を固定する場合は、接着剤を単独で使用すればよい。
When the magnet sheet and the epoxy-based instant adhesive are used in combination, the
逆止弁22について説明する。図9に示したように、逆止弁22は、一端と他端に開口を有する筒状であり、その内周面に段差221aを有する筒状部材221と、弁222aを有するポペット式弁部材222と、両端に開口を有する環状であり、複数の貫通孔223aを周面に有する環状部材223と、両端に開口を有する環状の第1永久磁石224とを含む。図7に示したように、ポペット式弁部材222は、筒状部材221に内蔵されており、筒状部材221の内周面に沿って延びる段差221aによって、その位置が固定されている。筒状部材221の上端部には環状部材223が固定され、環状部材223の上端部には第1永久磁石224が固定される。この例では筒状部材221と環状部材223とは、別々の部材として構成されているが、筒状部材221と環状部材223を一体に成形してもよい。
The
筒状部材221は、突出量を大きくするために使用される部材である。すなわち、排気孔として利用する環状部材223の貫通孔223aが、配管11に近くなると、貫通孔223aから吹付補修材1が侵入するなどして逆止弁22が正常に動作しなくなる可能性がある。筒状部材221を配置して逆止弁22の突出量を大きくすることで上記の問題が発生することを防ぐことができる。
The
ポペット式弁部材222は、略環状であり、中ほどに貫通孔222bを備えており、貫通孔222bの端部が弁座として機能するアッパーメンバ222cと;弁222aと;弁222aを弁座に対して付勢するバネ222dと;バネ222dの保持部222e、通気孔222f、及び嵌合部222gを備えており、略環状のロアメンバ222hと;アッパーメンバ222cとロアメンバ222hとの間の凹部に嵌め込まれるO−リング222iとを有する。O−リング222iは、アッパーメンバ222cとロアメンバ222hと間に設けれた凹部に嵌め込まれ、筒状部材221の内周面に対して密着し、ポペット式弁部材222と筒状部材221との間の気密性を確保する。
The poppet-
アッパーメンバ222cは、下方に突出する環状の凸条222jを備えている。凸条222jをロアメンバの嵌合部(凹溝)222gに嵌め込むことで両者は固定される。溶接や接着剤によって固定してもよい。ロアメンバ222hは、環状の凹溝からなるバネ222dの保持部222eを備えている。図9に示したようにバネ222d(コイルバネ)の一端は保持部222eに掛止され、バネ222dの他端は弁222aの裏側に掛止される。ロアメンバ222hは、その底面側から貫通孔222pまで連通する通気孔222fを備える。通気孔222fは、ロアメンバ222hを底面側から見た際に、その周方向に間欠的に設けられるスリット状の孔から構成される。
The
図8に示したように、弁222aは、柱状部71と、その上端部から柱状部71の軸方向に交差する方向に突出する弁座への当接部72と、当接部72の上部に配される突部73とを有する。弁222aは、上述のバネ222dによって上方に付勢されており、弁座に対して当接部72が密着することによって気密性が発揮される。
As shown in FIG. 8, the
バネの保持部222eの中ほどには、図8に示したように、貫通孔222kが開いている。保持部222eには、貫通孔222kを囲むように柱状部71のガイド部222mが設けられている。ガイド部222mは弁222aの柱状部71が、上下方向に昇降する動作を案内し、左右方向に動作が振れないようにするものである。柱状部71は、底面側から上面側に向けて窪んだ凹部となっており、配管11から流出する流体を受け止めやすい形状となっている。柱状部71の周面と、ガイド部222mは摺接する構造となっているため、配管11から流出する流体が柱状部71の凹部に案内される。
A through
蓋体23について説明する。図9に示したように、蓋体23は、弁222aの押圧部材231として機能する雄螺子と、天板232及びその端部から下方に延びる環状壁233とを有する蓋本体234と、雄螺子に螺合される雌螺子235と、前記天板232の裏面に固定される第2永久磁石236と、前記天板236の上面と雄螺子の頭部との間に配置される第1スペーサー237と、前記天板の下面と雌螺子235の上面との間に配置される第2スペーサー238とを有する。前記押圧部材231は、前記天板232に設けられた貫通孔に挿入された状態で雌螺子235で固定されている。
The
図7に示したように、逆止弁22に対して蓋体23を固定すると、押圧部材231の下端部が、弁222aの突部73に当接し、バネ222dの付勢力に抗して弁222aを押し下げる。そうすると、図7において黒塗の矢印で示したように、取付部21の貫通孔211と、後述する可倒部24の貫通孔241と、筒状部材221の内部空間と、ロアメンバ222hの通気孔222fと、ロアメンバ222hの貫通孔222pと、アッパーメンバ222cの貫通孔222bと、環状部材223の複数の貫通孔223aとが連通する。配管11の内部を流れる流体は、連通した経路を通って、環状部材223の貫通孔223aから流出し、蓋体23の環状壁233と環状部材223の間から補修冶具の取付部21の方向に向けて排出される。流体は、取付部21の方向に向けて排出されるため、吹付補修材を補修箇所に対して吹き付ける際に、補修冶具2から排出される流体によって吹付補修材を吹き付ける作業が妨げられることを防ぐことが可能である。
As shown in FIG. 7, when the
上述のように、蓋体23を逆止弁22に装着することによって、弁が開くようになっている。蓋体23を取り付けることによって弁を閉じるように構成し、蓋体を取り外すことによって弁を開くように構成することも考えられるが、その場合は蓋体を取り外した状態で、吹付補修材を吹き付けることになる。そうすると、吹付補修材が逆止弁の内部に侵入しやすくなるので好ましくない。すなわち、上記の補修冶具2では、蓋体23を逆止弁22に装着することによって、弁が開くように構成されているので、蓋体23に阻まれて、吹付補修材1が逆止弁22の内部に入りにくいようになっている。
As described above, the valve is opened by attaching the
図8に示したように、逆止弁22から蓋体23を外すと、弁222aはバネ222dと配管11から流出する流体により押し上げられてアッパーメンバ222cの弁座と密着する。弁222aは、配管内を流れる流体の圧力によって弁座に対して圧着するので、配管の内圧が高いほど強く弁座に対して密着して、流体の漏れを防止する。バネ222dは、省略してもよいが、バネ222dを配することによって、配管内の流体の圧力が限りなく大気圧に近い場合など、配管内の圧力が低い場合に弁222aが意図せずに開くことを防止することが可能である。
As shown in FIG. 8, when the
図7及び図8に示したように、蓋体23と逆止弁22とは、逆止弁側の第1永久磁石224と、蓋体側の第2永久磁石236とが引き合う力を利用して、相互に固定される。この磁力によって、蓋体23の押圧部材231が逆止弁22の突部73とが強く密着して弁222aが押し下げられる。逆止弁22から蓋体23を外すには、磁力に抗して、蓋体23を引くだけでよい。上述のように蓋体23の着脱を利用して、弁222aの開閉を行う。このため、弁222aの開閉を行う際に、ハンドルを回したり、開閉レバーを操作する必要がない。例えば、棹状の補助具4を利用して蓋体23を逆止弁22に対して着脱することで、補修箇所から慣れた場所から弁222aの開閉を容易に操作することが可能になる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
本実施形態の補修冶具では、第1永久磁石224を逆止弁22に設け、第2永久磁石236を蓋体に設けた。磁石は、蓋体23及び逆止弁22のうちいずれか一方の部材に設け、他方の部材に鉄や鋼などの高磁性体を使用する構成としてもよい。
In the repair jig of the present embodiment, the first
図7に示したように、逆止弁22に対して蓋体23を取り付けた状態では、排気孔として機能する環状部材223の貫通孔223aは、蓋体23の環状壁233によって覆い隠される。これによって、図3及び図4に示したように、吹付補修材1を補修箇所12及び取付部21に吹き付ける際に貫通孔223aから吹付補修材1が逆止弁22の内部に侵入することを防止することができる。
As shown in FIG. 7, in a state where the
図7ないし図9に示したように、補修冶具2は、逆止弁22と取付部21との間に弾性材から構成される可倒部24を備える。可倒部24は、筒状の部材であり、上端部と下端部にそれぞれ開口を備えており、上端部の開口は筒状部材221の開口と連通し、下端部の開口は取付部21の貫通孔211と連通する。可倒部24は、周方向に沿って凹部と凸部を備える蛇腹状であり、天然ゴム又は合成ゴムなどのエラストマーを含む弾性材から構成される。このため、取付部21及び逆止弁22のうちの一方の部材に対して応力が加えられると、一方の部材が他方の部材に対して倒れる。応力が除去されると、弾性材の復元力によって、元の形状に復帰する。これによって、逆止弁22又は取付部21の角度を自由に調節することが可能になる。
As shown in FIGS. 7 to 9, the repair jig 2 includes a
例えば、図1及び図2に示したように、棹状の補助具4を利用して、補修冶具2を配管11の補修箇所12に取り付ける際には、補助具4に支持された逆止弁22に対して、取付部21の角度が柔軟に変化して、取付部21を配管11の補修箇所12に対して取り付けやすくなる。また、後述する吹付補修材1を吹き付ける際にその風圧をいなしたり、補修作業中において棹状の補助具4や中空管52の先端が不用意に補修冶具2に当たってしまった際に、その衝撃を吸収することもできる。
For example, as shown in FIGS. 1 and 2, when attaching the repair jig 2 to the
例えば、図5及び図6に示したように、棹状の補助具4を利用して、補修冶具2の蓋体23を逆止弁22から取り外す際には、配管11に支持された取付部21に対して、逆止弁22の角度が柔軟に変化して、蓋体23を逆止弁22から取り外しやすくなる。なお、図6では、吹付補修材1によって覆い隠された取付部21を破線で示した。
For example, as shown in FIGS. 5 and 6, when the
配管11の補修箇所12に対して、補修冶具2を取り付ける方法をより詳細に説明する。図1及び図2に示したように、まず、棹状の補助具4の先端部42に上述の蓋体23を装着した逆止弁22を取り付ける。作業者8は、棹状の補助具4の基端部41に配される握持部47を握って、高所に設置された配管11の補修箇所12に対して、棹状の補助具4の先端部42に取り付けた補修冶具2を補修箇所12に近づける。上述の通り、補修冶具2の取付部21はマグネットシートで構成されている。ある程度、補修冶具2を補修箇所12に近づけると、配管11の補修箇所12に引き寄せられて、配管11の外形状に沿うようにマグネットシートが変形して密着する。接着剤を使用した場合には、マグネットシートが磁力によって密着した状態で、接着剤が硬化するまでしばらく待つ。補修冶具2の弁は開いた状態となっているため、図3及び図4に示したように、補修冶具2が配管11に密着した状態において、補修冶具2の逆止弁22と蓋体23との間から配管内部の流体が漏出する。
A method for attaching the repair jig 2 to the
図3及び図4に示したように、配管11の補修箇所12に仮止めされた補修冶具2の取付部21及び補修箇所12に対して基端部59に握持部51を有する中空管52の先端から吹付補修材1を吹き付ける。本実施形態の補修方法では、中空管52として図3及び図10に示したランスと呼ばれる金属菅を有する吹付機5を使用する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the hollow tube having the gripping
図10に示したように、吹付機5は、加圧空気の供給部53と、水硬性材料粉末及び弾性合成樹脂粉末を含有する原料粉末の貯留部54と、原料粉末を吸引するエゼクタ56と、エゼクタ56の吐出口に接続される可撓性ホース57と、可撓性ホース57の先端に接続される中空管52と、中空管52の先端側に水を供給する給水部58とを含む。給水部58は、例えば、水を搬送するポンプ、可撓性ホース、水の供給の有無を切り替える弁などから構成することができる。
As shown in FIG. 10, the
加圧空気の供給部53から供給した加圧空気をエゼクタ56に供給すると、貯留部54から原料粉末が吸引される。原料粉末と加圧空気の混合体は可撓性ホース57を通って中空管52に供給される。中空管52には給水部58から水が供給され、給水部58以降の中空管52の内部で水と原料粉末とが混合される。混合された吹付補修材1は、中空管52の先端から吐出される。
When the pressurized air supplied from the pressurized
中空管52の先端側の部分は、合成樹脂材料で構成した中空管とすることが好ましい。これによって、吹付補修材1の原料粉末と水とが混合されたものが中空管内に詰まって、中空管を閉塞することを防ぐことが可能になる。
The tip side portion of the
上記のような吹付機5に接続された中空管52を使用して、吹付補修材1を直接に補修箇所12に吹き付けた際には、吹き付けた補修箇所12に吹付補修材1が定着せず、吹き飛ばされたり、一時的に定着した吹付補修材1にアリの巣のような微細なひび割れや微小な孔が形成されて、補修箇所12にできた孔を塞ぐことが困難である。
When the spray repair material 1 is sprayed directly onto the
本実施形態の補修方法では、補修冶具2を配管11の補修箇所12に対して仮止めし、補修冶具2の逆止弁22と蓋体23との隙間から配管内部の流体を逃がしているため、微小なひび割れや孔が形成されたり、吹付補修材が吹き飛ばされることを防ぐことが可能である。これによって、補修冶具2の取付部21や補修箇所12に対して効率よく吹付補修材1を吹き付けて定着させることが可能となる。
In the repair method of the present embodiment, the repair jig 2 is temporarily fixed to the
吹付補修材1は、水硬性材料によって硬化するものとすることが好ましい。水硬性材料は、配管11の内部を流通する流体が引火性が強いものであっても、流体を発火させるおそれがないため、好適に使用することが可能である。また、上記のような吹付機5を利用して、中空管52の中で粉体と水とを混合することができるので、現場で吹付補修材を極めて簡単かつ迅速に準備することが可能であり、補修作業を簡単に行うことが可能である。水硬性材料としては、例えば、普通ポルトランドセメントが挙げられる。弾性樹脂としては、例えば、エチレン‐酢酸ビニルの共重合体が挙げられる。
The spray repair material 1 is preferably cured by a hydraulic material. The hydraulic material can be preferably used because there is no possibility of igniting the fluid even if the fluid flowing through the inside of the
吹付補修材は、弾性合成樹脂粉末を含有することが好ましい。これによって、吹付補修材が配管11に接着しやすくなり、しかも硬化体を強靭性と弾性を付与することが可能になる。
The spray repair material preferably contains an elastic synthetic resin powder. This makes it easier for the spray repair material to adhere to the
配管11の内部には流体が流通している。また、配管11が風雨や直射日光に曝される環境に設置されていることもある。このため、配管内部を流通する流体の温度変化や外部からの温度変化によって配管の寸法が若干変化することがある。硬化体に靭性と弾性を付与することによって、配管11の寸法変化によって、硬化体がひび割れたり破損することを防止することが可能になる。
A fluid circulates inside the
吹付補修材1には、施工性を向上させるために、骨材を配合してもよいし、硬化時間や粘性を調整するために急結剤や増粘剤を配合してもよい。 In the spray repair material 1, an aggregate may be blended in order to improve workability, and a quick setting agent or a thickener may be blended in order to adjust the curing time or viscosity.
本実施形態の方法で使用する吹付補修材1は、水硬性材料を含有し、時間をおくことによって硬化する。吹付補修材1が硬化した後は、図5及び図6に示したように、棹状の補助具4を利用して補修冶具2の蓋体23を、配管11の補修箇所12から離れた位置から取り外すことができる。上述のとおり、蓋体23を取り外すと補修冶具2の弁222aが閉じた状態となる。吹付補修材1は、既に硬化しているため弁222aを閉じても破損せず流体の漏出を防ぐことができる。
The spray repair material 1 used in the method of the present embodiment contains a hydraulic material and is cured by taking time. After the spray repair material 1 is cured, the
棹状の補助具4について説明する。図11ないし図14に示したように、棹状の補助具4は、棹部43と、棹部43の先端部42に配される把持部44とを有する。把持部44は、第1アーム441aと、第2アーム441bとを含む。第1アーム441a及び第2アーム441bは、棹部43の基端部41に配される操作部(図示略)を操作して作動部448を基端側に変位させることで、第1アーム441a及び第2アーム441bのうち少なくとも一方のアームの先端が他方のアームの先端に接近するように変位するようになっている。操作部を操作する際には、棹部43の基端部41に配される握持部を一方の手で握持し、操作部を他方の手で操作するとよい。
The saddle-shaped
具体的には、図11に示したように、棹部43は、筒状部材442に挿通されており、筒状部材442から突出する第1リンクアーム443aと第2リンクアーム443bを備える。第1リンクアーム443a及び第1アーム441aには、両者の部材に一端側と他端側がそれぞれ軸支される第3リンクアーム444aが連結される。同様に、第2リンクアーム443b及び第2アーム441bには、両者の部材に一端側と他端側がそれぞれ軸支される第4リンクアーム444bが連結される。
Specifically, as shown in FIG. 11, the
第1アーム441aの基端及び第2アーム441bの基端は、軸445で棹部43に対して揺動可能に軸支されている。そして、棹部43は中空状になっており、内部にワイヤーが通されている。ワイヤーの一端は図示しない操作部に連結されており、ワイヤーの他端は作動部448に連結されている。作動部448には軸445が設けられている。このため、図12において破線で示したように、操作部を操作してワイヤーを基端側に引くと、作動部448が軸445と共に棹部43の基端側に変位する。棹部43の先端側の軸445が基端側に移動する動作と連動して、第3リンクアーム444aの先端側と第4リンクアーム444bの先端側が把持部44の内側及び基端側に変位すると共に第1アーム441aの先端側及び第2アーム441bの先端側も把持部44の内側に変位する。この動作によって、図14に示したように逆止弁22を把持したり、蓋体23を把持することができる。
A base end of the
棹状の補助具4の把持する動作を利用すれば、図2及び図6に示したように、配管11に対して補修冶具2を取り付けたり、蓋体23を逆止弁22から取り外す動作をより円滑に行うことが可能になる。
If the operation of gripping the hook-shaped
図13に示したように、第1アーム441aの先端側と第2アーム441bの先端側には、グリップ部445a、445bが配される。グリップ部445a、445bは天然ゴム又は合成ゴムなどのエラストマーから構成される弾性素材で構成される。グリップ部445a、445bにおいて、把持する部材と当接する面は、第1アーム441a又は第2アーム441bが延びる方向に沿って窪んだ凹部446a、446bとなっている。凹部446a、446bを設けることによってグリップ部445a、445bが逆止弁22の外周に接する面積が大きくなるので、グリップ部445a、445bから把持した逆止弁22又は蓋体23が滑り落ちにくいようになっている。
As shown in FIG. 13,
グリップ部445a、445bは、螺子447a、447bを軸として回転することができるようになっている。グリップ部445a、445bは螺子447a、447bによって第1アーム441又は第2アームに固定されているので、それぞれの螺子を緩めることによって、グリップ部445a、445bを回転させることができる。これによって、作業者8と補修箇所12の位置関係において補修冶具2が補修箇所12に取付けやすい角度になるようにグリップ部445a、445bの角度を微調整することが可能となり、作業中の補修冶具2の確実な把持も可能となる。
The
以上のように、本実施形態の補修方法によれば、補修冶具2を配管11の補修箇所に仮止めする作業を行うとき、吹付補修材1を配管11の補修箇所に吹き付けるとき、補修冶具2の弁222aを閉じるときのいずれの工程を実施する際においても、作業者8が補修箇所12に接近せずに離れた場所から作業することが可能である。作業者8は、配管11の内部を流れる有害な流体に曝されることがないので安全に補修を実施することができる。また、補修箇所12が高所にある場合でも作業員8が補修箇所12に接近して作業する必要がないので、足場の構築を省略したり、低い足場で足りるようになるなど、補修作業を簡便に実施することが可能になる。
As described above, according to the repair method of the present embodiment, when the repair jig 2 is temporarily fixed to the repair site of the
棹状の補修具4及び中空管52の長さは、任意の長さとすることができる。製鉄所の配管11を補修するのであれば、例えば、棹状の補修具4の長さは、1〜10m程度又は1〜5m程度にすることができる。
The length of the hook-shaped
上記の実施形態に係る補修方法では、配管の内部を気体が流通する例を挙げた。流体は、液体であってもよい。逆止弁は、弁を内蔵し、流体の排出の有無を切り替えられるものであればよい。取付部は、配管に対して取り付けることが可能であり、吹付補修材を吹き付けることによって補修冶具を取り付けることが可能な形状であればよい。蓋体は逆止弁に対して装着することが可能であって、弁を開けることが可能な形状であればよい。 In the repair method according to the above-described embodiment, an example in which a gas circulates inside the pipe is given. The fluid may be a liquid. Any check valve may be used as long as it has a built-in valve and can switch the discharge of fluid. The attachment portion may be attached to the pipe and may have any shape that allows the repair jig to be attached by spraying the spray repair material. The lid may be attached to the check valve and may have any shape that can open the valve.
11 配管
2 補修冶具
21 取付部
22 逆止弁
1 吹付補修材
12 補修箇所
51 握持部
23 蓋体
24 可倒部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記方法では、配管に対する取付部及び該取付部から突出する逆止弁とを有する補修冶具と、吹付補修材とを使用し、
配管の補修箇所から離れた場所から配管の補修箇所に対して弁が開けられた状態の補修冶具を取付部を介して取り付けて、
配管の補修箇所から離れた場所から取付部及び配管の補修箇所に対して吹付補修材を吹き付けて、
吹付補修材が硬化した後に配管の補修箇所から離れた場所から補修冶具の弁を閉じる配管の補修方法。 A method for repairing a pipe carrying a fluid,
In the method, a repair jig having a mounting portion for piping and a check valve protruding from the mounting portion, and a spray repair material are used,
Attach the repair jig with the valve opened from the place away from the pipe repair point to the pipe repair point via the mounting part,
Spray spray repairing material on the mounting part and the repaired part of the pipe from a place away from the repaired part of the pipe,
A repair method for piping that closes the valve of the repair jig from a location away from the repair location of the piping after the spray repair material has hardened.
前記磁石によって逆止弁に対して蓋体が固定され、これによって弁が開いた状態となる請求項1又は2に記載の配管の補修方法。 At least one of the lid and the check valve constituting the check valve of the repair jig includes a magnet,
The pipe repairing method according to claim 1 or 2, wherein a lid is fixed to the check valve by the magnet, whereby the valve is opened.
配管内部の流体は蓋体と逆止弁との間から漏出する請求項2ないし4のいずれかに記載の配管の補修方法。 The check valve has an exhaust hole on the tip side, and the exhaust hole is covered with the cover body in a state where the cover body is fixed to the check valve.
The pipe repair method according to claim 2, wherein the fluid inside the pipe leaks from between the lid and the check valve.
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Cited By (1)
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CN114440052A (en) * | 2021-12-29 | 2022-05-06 | 河南省交通规划设计研究院股份有限公司 | Bridge sewer pipe repairing equipment and using method thereof |
-
2017
- 2017-06-05 JP JP2017110917A patent/JP2018204700A/en active Pending
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