JP2020046070A - In-pipe fluid freezer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、既設の配管内を移動している水などの管内流体物を凍結させる管内流体の凍結装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an in-pipe fluid freezing device for freezing in-pipe fluid such as water moving in existing pipes.
従来から、工場等に配管されているパイプ内の水などの管内流体物を凍結させて、その凍結場所付近のパイプや継手などの修理や改良の工事を行う所謂「凍結工法」が広く用いられている。 Conventionally, a so-called "freezing method" has been widely used in which a fluid in a pipe such as water in a pipe installed in a factory or the like is frozen to repair or improve pipes and joints near the freezing place. ing.
例えば、特開２０１１−１５３６７３号公報には以下のような工法が開示されている。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-153673 discloses the following method.
すなわち、図５に示したように、既に使用されている配管用のパイプ１が貫通し且つその貫通部分が密閉されるように加工した上部が開放されている断熱容器２をあらかじめ用意しておき、その断熱容器２内のパイプ１が完全に浸漬状態となるように断熱容器２内に液体窒素のような液化ガス３を注ぎ込んで、パイプ１内の管内流体物を凍結させる工法が開示されている。 That is, as shown in FIG. 5, an insulated container 2 having an open upper portion prepared so as to penetrate an already used pipe 1 for a pipe and to seal the penetrating portion is prepared in advance. A method is disclosed in which a liquefied gas 3 such as liquid nitrogen is poured into the heat insulating container 2 so that the pipe 1 inside the heat insulating container 2 is completely immersed, and the fluid in the pipe inside the pipe 1 is frozen. I have.
そして、もし修理や改良の工事の途中で、断熱容器２内の液化ガス３の量が気化により減少した場合には、断熱容器２の上方から液化ガスを補充する。 If the amount of the liquefied gas 3 in the heat insulating container 2 is reduced by vaporization during the repair or improvement work, the liquefied gas is replenished from above the heat insulating container 2.
以上説明したように、このような従来の管内流体の凍結工法では、通常、液体窒素を用いて管内流体を凍結させている。 As described above, in such a conventional freezing method of the fluid in the pipe, the fluid in the pipe is usually frozen using liquid nitrogen.
ここで、液体窒素を用いて管内流体を凍結させる場合、液体窒素の温度は−１９６℃であるので、配管用のパイプ１がステンレス製である場合には問題はないが、パイプ１が炭素鋼製の鋼管である場合には、その鋼管が液体窒素によって冷温脆化を起こしてしまう、すなわち、鋼管の品質が著しく低下してしまうという問題があった。 Here, when the liquid in the pipe is frozen using liquid nitrogen, the temperature of liquid nitrogen is -196 ° C., so there is no problem if the pipe 1 for piping is made of stainless steel. In the case of a steel pipe made of steel, there is a problem that the steel pipe undergoes cold embrittlement due to liquid nitrogen, that is, the quality of the steel pipe is significantly reduced.
以上の問題を解消するために、本発明の第１の手段は、既設の配管用のパイプの内を流れている管内流体物を凍結させる管内流体の凍結装置であって、上部が開放され且つ前記パイプが貫通している断熱容器と、該断熱容器内の前記パイプが完全に浸るように満たされた前記管内流体物の融点温度よりも低い融点温度を有する冷却媒体液と、前記断熱容器内の前記冷却媒体液の液温を検出して表示する液温検出表示手段と、前記断熱容器内の前記冷却媒体液を冷却する冷却手段とを具えることを特徴とするものである。ここで、前記断熱容器内の前記冷却媒体液を攪拌する攪拌手段をさらに具えていてもよいし、前記冷却媒体液は、エタノールまたはエチレングリコールであってもよい。 In order to solve the above problems, a first means of the present invention is a pipe fluid freezing device for freezing a pipe fluid flowing in an existing pipe for piping, wherein an upper portion is opened and An insulating container through which the pipe penetrates; a cooling medium liquid having a melting point lower than the melting point of the fluid in the tube filled so that the pipe in the insulating container is completely immersed; Liquid temperature detecting and displaying means for detecting and displaying the liquid temperature of the cooling medium liquid, and cooling means for cooling the cooling medium liquid in the heat insulating container. Here, a stirring means for stirring the cooling medium liquid in the heat insulating container may be further provided, and the cooling medium liquid may be ethanol or ethylene glycol.
また、前記冷却手段は、前記断熱容器内の前記冷却媒体液中にその冷却部が投入されている投込みクーラーであってもよい。 Further, the cooling means may be an injection cooler in which a cooling unit is introduced into the cooling medium liquid in the heat insulating container.
また、前記冷却手段は、上部が開放され且つ前記管内流体物の融点温度よりも低い融点温度を有する液体冷却材が収納されている液体冷却材収納容器と、該液体冷却材収納容器の上方から当該液体冷却材収納容器内に挿入自在で、前記液体冷却材への浸漬および前記液体冷却材からの離脱が自在な浸漬容器と、該浸漬容器に収納された前記冷却媒体液と、当該浸漬容器内の前記冷却媒体液と前記断熱容器内の前記冷却媒体液とを循環させる循環用配管と、当該循環用配管を用いて前記断熱容器内の前記冷却媒体液と前記浸漬容器内の前記冷却媒体液とを循環させる循環ポンプとからなる冷却媒体液循環手段とによって構成されていてもよい。この場合、前記浸漬容器内の前記冷却媒体液を攪拌する攪拌手段をさらに具えていてもよいし、前記液体冷却材は、液体窒素であってもよい。 Further, the cooling means includes a liquid coolant storage container having an upper portion opened and containing a liquid coolant having a melting point lower than the melting point of the fluid in the pipe, and a liquid coolant storage container from above the liquid coolant storage container. An immersion container that can be inserted into the liquid coolant storage container and that can be immersed in and removed from the liquid coolant, the cooling medium liquid stored in the immersion container, and the immersion container A circulating pipe for circulating the cooling medium liquid in the inside and the cooling medium liquid in the heat insulating container; and using the circulating pipe, the cooling medium liquid in the heat insulating container and the cooling medium in the immersion container. And a circulating pump for circulating the liquid. In this case, a stirring means for stirring the cooling medium liquid in the immersion container may be further provided, and the liquid coolant may be liquid nitrogen.
さらに、以上の問題を解消するために、本発明の第２の手段は、既設の配管用のパイプの内を流れている管内流体物を凍結させる管内流体の凍結装置であって、上部が開放され且つ前記パイプが貫通している断熱容器と、該断熱容器内の前記パイプが完全に浸るように満たされた冷却媒体液と、前記断熱容器内の前記冷却媒体液を冷却する当該冷却媒体液中にその冷却部が投入されている投込みクーラーと、前記断熱容器内の前記冷却媒体液の液温および凍結して固体化した前記冷却媒体液の温度を検出する温度センサと、該温度センサの出力に基づいて、前記冷却媒体液の液温および凍結して固体化した前記冷却媒体液の温度が予め定められた温度となるように前記投込みクーラーをＯＮ／ＯＦＦ制御する温度制御装置とを具えることを特徴とするものである。ここで、前記冷却媒体液は水（Ｈ２Ｏ）であってもよい。 Further, in order to solve the above problems, a second means of the present invention is a pipe fluid freezing apparatus for freezing a pipe fluid flowing in an existing pipe for pipes, wherein an upper portion of the apparatus is open. And a cooling medium liquid filled so that the pipe in the heat insulating container is completely immersed, and a cooling medium liquid for cooling the cooling medium liquid in the heat insulating container. An injection cooler into which the cooling section is inserted, a temperature sensor for detecting a temperature of the cooling medium liquid in the heat insulating container and a temperature of the cooling medium liquid frozen and solidified, and the temperature sensor A temperature control device for controlling the temperature of the cooling medium liquid and the temperature of the cooling medium liquid frozen and solidified to be a predetermined temperature based on the output of the cooling medium liquid; Specially equipped with It is an. Here, the cooling medium liquid may be water (H 2 O).
本発明によれば、配管用のパイプが炭素鋼製の鋼管である場合でも、その鋼管の品質を著しく低下させることなく管内流体物を凍結させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when the pipe for pipes is a steel pipe made of carbon steel, the fluid substance in a pipe can be frozen, without remarkably deteriorating the quality of the steel pipe.
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施例１の構成を示した構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention.
図１において、既設の配管用のパイプ１が貫通している断熱容器２の構成は、従来から管内流体の凍結工法で広く用いられている発泡スチロール製の断熱容器と同様の構成のものである。 In FIG. 1, the configuration of the heat insulating container 2 through which the existing pipe 1 for piping penetrates is the same as that of the styrene foam heat insulating container that has been widely used in the conventional freezing method of the fluid in the pipe.
この断熱容器２内のパイプ１が完全に浸るように断熱容器内に収納されている液体は、パイプ１内の管内流体物の融点温度よりも低い融点温度を有する冷却媒体液である。本実施例１においては、この冷却媒体液１０として融点温度が−１１４℃程度のエタノールを用いている。この冷却媒体液１０としては、管内流体物の融点温度よりも低い融点温度を有している液体であれば、エタノールに限られるものではなく、例えば管内流体物が融点が０℃の水である場合には、融点温度が−１００℃程度のエチレングリコールとしてもよい。 The liquid stored in the heat insulating container so that the pipe 1 in the heat insulating container 2 is completely immersed is a cooling medium liquid having a melting point lower than the melting point of the fluid in the pipe in the pipe 1. In the first embodiment, ethanol having a melting point of about −114 ° C. is used as the cooling medium liquid 10. The cooling medium liquid 10 is not limited to ethanol as long as it is a liquid having a melting point lower than the melting point of the fluid in the pipe. For example, the fluid in the pipe is water having a melting point of 0 ° C. In this case, ethylene glycol having a melting point of about −100 ° C. may be used.
１１は、断熱容器２内の冷却媒体液１０の液温の均一化を図るための攪拌機であり、１２は、冷却媒体液１０の液温を検出して表示する液温計である。 Reference numeral 11 denotes a stirrer for making the temperature of the cooling medium liquid 10 in the heat insulating container 2 uniform, and reference numeral 12 denotes a liquid temperature meter for detecting and displaying the liquid temperature of the cooling medium liquid 10.
また、４０は、液体冷却材４１が収納され、上部が開放されている液体冷却材収納容器である。ここで、液体冷却材４１としては、管内流体物の融点よりも低い温度の液体が選ばれており、本実施例１においては、この液体冷却材４１として液体窒素を用いている。 Reference numeral 40 denotes a liquid coolant storage container that stores the liquid coolant 41 and has an open top. Here, a liquid having a temperature lower than the melting point of the fluid in the pipe is selected as the liquid coolant 41, and in the first embodiment, liquid nitrogen is used as the liquid coolant 41.
液体冷却材収納容器４０は、断熱容器２と同様の発泡スチロール製の容器でもよく、また、この液体冷却材収納容器４０はデュワー瓶としてもよい。 The liquid coolant storage container 40 may be a styrofoam container similar to the heat insulating container 2, or the liquid coolant storage container 40 may be a Dewar bottle.
２０は、液体冷却材収納容器４０の上方から挿入可能な大きさのステンレス製の浸漬容器である。この浸漬容器２０内には冷却媒体液１０が収納されており、浸漬容器２０を液体冷却材４１に浸漬させることにより、その内部の冷却媒体液１０の液温を下げることができる。 Reference numeral 20 denotes a stainless steel immersion container having a size that can be inserted from above the liquid coolant storage container 40. The cooling medium liquid 10 is stored in the immersion container 20. By immersing the immersion container 20 in the liquid coolant 41, the temperature of the cooling medium liquid 10 in the immersion container 20 can be lowered.
１１は攪拌機、１２は液温計である。 11 is a stirrer and 12 is a liquid thermometer.
３０は、浸漬容器２０内の冷却媒体液１０と断熱容器２内の冷却媒体液１０とを循環させるための循環用配管であり、３１は、この循環用配管３０を用いて冷却媒体液１０を循環させる循環ポンプである。この循環ポンプとして、本実施例１においては、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製のぺリスタルティックポンプ（型式：１３−８７６−３）を使用した。 Reference numeral 30 denotes a circulation pipe for circulating the cooling medium liquid 10 in the immersion container 20 and the cooling medium liquid 10 in the heat insulating container 2, and 31 denotes a cooling medium liquid using the circulation pipe 30. It is a circulation pump for circulation. In Example 1, a peristaltic pump (model: 13-876-3) manufactured by Fisher Scientific was used as the circulating pump.
次に、以上のように構成された本実施例の使用方法について説明する。 Next, a method of using the present embodiment configured as described above will be described.
配管用のパイプ１や継手の修理等を行う作業員は、その修理場所の付近のパイプ１が、図１の断熱容器２内に位置するように、本実施例１に係る凍結装置を組み立てる。そして、断熱容器２内と浸漬容器２０内に冷却媒体液１０を注ぎ込み、循環ポンプ３１を作動させる。 The worker who repairs the pipe 1 for pipes and the joints assembles the freezing apparatus according to the first embodiment so that the pipe 1 near the repair location is located in the heat insulating container 2 in FIG. Then, the cooling medium liquid 10 is poured into the heat insulating container 2 and the immersion container 20, and the circulation pump 31 is operated.
次に、液体冷却材収納容器４０内に液体冷却材４１を注ぎ込み、この液体冷却材４１に浸漬容器２０を浸して、浸漬容器２０内の冷却媒体液１０の液温を低下させる。この浸漬容器２０内の冷却媒体液１０の液温の低下に伴って、断熱容器２内の冷却媒体液１０の液温も低下する。 Next, the liquid coolant 41 is poured into the liquid coolant storage container 40, and the immersion container 20 is immersed in the liquid coolant 41 to lower the liquid temperature of the cooling medium liquid 10 in the immersion container 20. As the liquid temperature of the cooling medium liquid 10 in the immersion container 20 decreases, the liquid temperature of the cooling medium liquid 10 in the heat insulating container 2 also decreases.
ここで、例えばパイプ１内の管内流体物が融点温度が０℃の水である場合には、作業員は、断熱容器２内の液温を検出する液温計１２を見て、液温が−２５℃になったら浸漬容器２０を液体冷却材４１から離脱させる。そして液温が−１５℃になったら浸漬容器２０を再び液体冷却材４１に浸して再び液温が−２５℃になるまでその状態を保つ。 Here, for example, when the fluid substance in the pipe 1 is water having a melting point temperature of 0 ° C., the worker looks at the liquid temperature gauge 12 that detects the liquid temperature in the heat insulating container 2 and determines that the liquid temperature is lower. When the temperature reaches −25 ° C., the immersion container 20 is separated from the liquid coolant 41. Then, when the liquid temperature becomes -15 ° C, the immersion container 20 is immersed again in the liquid coolant 41, and the state is maintained until the liquid temperature becomes -25 ° C again.
以後、修理や改良等の工事が終了するまで、この動作を繰り返す。 Thereafter, this operation is repeated until construction such as repair or improvement is completed.
修理や改良等の工事が終了したら、作業員は、循環ポンプ３１を停止させて、液体冷却材４１および冷却媒体液１０を他の容器に移し、断熱容器２をパイプ１から外して一連の作業を終了する。 When the work such as repair or improvement is completed, the worker stops the circulation pump 31, transfers the liquid coolant 41 and the cooling medium liquid 10 to another container, removes the heat insulating container 2 from the pipe 1, and performs a series of operations. To end.
以上のようにして本実施例１を用いて管内流体物の凍結作業を行えば、パイプ１が炭素鋼製の鋼管であったとしても、従来例に比して、著しく品質を低下させることなく凍結工法を用いてパイプや継手の修理作業を行うことができる。 As described above, when the freezing operation of the fluid substance in the pipe is performed using the first embodiment, even if the pipe 1 is a steel pipe made of carbon steel, the quality is not significantly reduced as compared with the conventional example. Repair work on pipes and joints can be performed using the freezing method.
図２は、本発明の実施例２の構成を示した構成図である。 FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention.
ここで、図２において、図１と同一符号のものは同一のものを示しているので、その説明は省略する。 Here, in FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components, and a description thereof will be omitted.
図２に示した構成の本実施例２においては、断熱容器２内の冷却媒体液１０を、投込みクーラー５０の冷却部５１によって直接冷却するのように構成してある。 In the second embodiment having the configuration shown in FIG. 2, the cooling medium liquid 10 in the heat insulating container 2 is directly cooled by the cooling unit 51 of the injection cooler 50.
この投込みクーラー５０としては、東京理化器械社製のもの（型式：ＥＣＳ−５０ＳＳ）や、トーマス科学機械社製のもの（型式：ＴＲＬ−１１７ＳＴ）などの投込みクーラーを用いることができる。これらの投込みクーラーは、電源をＯＮにすると冷却部５１の温度が低下し、電源をＯＦＦにすると冷却部５１の温度の低下が停止する。 As the injection cooler 50, an injection cooler such as one manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd. (model: ECS-50SS) or one manufactured by Thomas Scientific Machinery Co., Ltd. (model: TRL-117ST) can be used. In these injection coolers, the temperature of the cooling unit 51 decreases when the power is turned on, and the temperature of the cooling unit 51 stops decreasing when the power is turned off.
以上のように構成された本実施例２においては、作業員は、断熱容器２内の冷却媒体液１０の液温を液温計１２で見ながら、その液温が所定の範囲内の温度となるように、投込みクーラー５０の電源をＯＮ／ＯＦＦして制御する。 In the second embodiment configured as described above, the worker checks the liquid temperature of the cooling medium liquid 10 in the heat insulating container 2 with the liquid thermometer 12 while checking the liquid temperature within a predetermined range. The power of the injection cooler 50 is controlled by turning on / off the power supply.
図３は、本発明の実施例３の構成を示した構成図である。 FIG. 3 is a configuration diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention.
本実施例３の構成が、図２に示した実施例２の構成と異なるところは、実施例２の液温計１２を冷却媒体液１０の温度を検出する温度センサ１３に代えて、その温度センサ１３の検出信号に基づいて冷却媒体液１０の温度が予め定めた温度となるように投込みクーラー５０をＯＮ／ＯＦＦ制御する温度制御装置１４が設けられていることである。その他の構成は、図２に示した実施例２の構成と同様であるのでその説明は省略する。 The configuration of the third embodiment is different from the configuration of the second embodiment shown in FIG. 2 in that the temperature sensor 13 for detecting the temperature of the cooling medium liquid 10 is used instead of the liquid thermometer 12 of the second embodiment. A temperature control device 14 is provided to control ON / OFF of the injection cooler 50 so that the temperature of the cooling medium liquid 10 becomes a predetermined temperature based on the detection signal of the sensor 13. Other configurations are the same as those of the second embodiment shown in FIG.
なお、本実施例３においては、投込みクーラー５０によって冷却媒体液１０の温度を低下させてゆき、冷却媒体液１０の温度が冷却媒体液の融点以下の温度になって冷却媒体液が凍結した後もその凍結して固体化した冷却媒体（液）の温度をさらに投込みクーラー５０で低下させてパイプ１内の管内流体物を凍結させる構成となっている。従って本実施例３においては、実施例２で用いていた撹拌機１１は使用しない。 In the third embodiment, the temperature of the cooling medium liquid 10 was lowered by the injection cooler 50, and the temperature of the cooling medium liquid 10 became equal to or lower than the melting point of the cooling medium liquid, and the cooling medium liquid was frozen. Thereafter, the temperature of the frozen and solidified cooling medium (liquid) is further lowered by the injection cooler 50 to freeze the fluid in the pipe 1. Therefore, in the third embodiment, the stirrer 11 used in the second embodiment is not used.
このような構成にすることによって、管内流体物の融点よりも高い温度の融点を有する冷却媒体液１０を用いても管内流体物を凍結させてその温度を予め定めた温度に維持することができる。 With such a configuration, even if the cooling medium liquid 10 having a melting point higher than the melting point of the fluid in the pipe is used, the fluid in the pipe can be frozen and the temperature can be maintained at a predetermined temperature. .
すなわち、本実施例３によれば、冷却媒体液１０の融点を考慮することなく冷却媒体液１０を選ぶことができるので、入手が容易で作業員が触れても安全で且つ施工現場で断熱容器２外に零れてもあまり問題とはならない水（Ｈ２Ｏ）を冷却媒体液１０として使用することが可能になる。 That is, according to the third embodiment, since the cooling medium liquid 10 can be selected without considering the melting point of the cooling medium liquid 10, it is easy to obtain, safe to be touched by an operator, and insulated at the construction site. Water (H 2 O), which does not cause much problem even if it spills outside, can be used as the cooling medium liquid 10.
以上のように構成された本実施例３において、管内流体物の融点よりも高い温度の融点を有する冷却媒体液１０を用いて、温度制御装置１４に管内流体物の融点温度よりも低い温度を予め設定した場合には、図４（ａ）に示したように、投込みクーラー５０の冷却部５１によって冷却媒体液１０の温度を下げてゆくと、先ず冷却部５１付近の冷却媒体液１０がその融点以下の温度となって凍結して固体化（１０´）する（図４（ｂ）参照）。その固体化（１０´）した冷却媒体液１０の温度を投込みクーラー５０の冷却部５１によってさらに低下させると、その固体化（１０´）した冷却媒体液１０の周囲の冷却媒体液１０の温度が低下して融点以下の温度となり、図４（ｃ）に示したように、固体化（１０´）する冷却媒体液１０の領域が広がる。このような状態においても、固体化（１０´）した冷却媒体液１０の温度は投込みクーラー５０の冷却部５１によって予め定められた温度まで低下し続ける。 In the third embodiment configured as described above, by using the cooling medium liquid 10 having a melting point higher than the melting point of the in-pipe fluid object, the temperature control device 14 controls the temperature lower than the melting point temperature of the in-pipe fluid object. In the case of setting in advance, as shown in FIG. 4A, when the temperature of the cooling medium liquid 10 is lowered by the cooling unit 51 of the injection cooler 50, first, the cooling medium liquid 10 near the cooling unit 51 is cooled. When the temperature becomes lower than the melting point, it freezes and solidifies (10 ') (see FIG. 4 (b)). When the temperature of the solidified (10 ') cooling medium liquid 10 is further reduced by the cooling unit 51 of the injection cooler 50, the temperature of the cooling medium liquid 10 around the solidified (10') cooling medium liquid 10 is reduced. Is lowered to a temperature lower than the melting point, and as shown in FIG. 4C, the region of the cooling medium liquid 10 to be solidified (10 ') is expanded. Even in such a state, the temperature of the solidified (10 ') cooling medium liquid 10 continues to decrease to a predetermined temperature by the cooling unit 51 of the injection cooler 50.
この固体化（１０´）した冷却媒体液１０が、パイプ１に達して、その達した部分の温度がパイプ１内の管内流体物の融点以下の温度になると、その部分の管内流体物が凍結し始める。 When the solidified (10 ') cooling medium liquid 10 reaches the pipe 1 and the temperature of the reached portion becomes equal to or lower than the melting point of the fluid in the pipe in the pipe 1, the fluid in the pipe in that portion freezes. Begin to.
そして、最終的には、固体化（１０´）した冷却媒体液１０の温度は、温度制御装置１４（図３参照）によって予め定められた温度に維持され、図４（ｄ）に示したように断熱容器２内に存在するパイプ１内の管内流体物は凍結してその状態が維持される。 Then, finally, the temperature of the solidified (10 ′) cooling medium liquid 10 is maintained at a predetermined temperature by the temperature control device 14 (see FIG. 3), and as shown in FIG. The fluid in the pipe 1 existing in the heat insulating container 2 is frozen and maintained in that state.
以上のような本実施例３を使用して、本願の発明者は、冷却媒体液１０を水（Ｈ２Ｏ）として、パイプ１内の亜硝酸水（濃度１％、融点ほぼ０℃）の凍結実験を行い、管内流体物である亜硝酸水の凍結を確認した。なお、この凍結実験に際しては、温度センサ１３として東京理化器械社製の液体膨張式センサを用い、温度制御装置１４の設定温度は−４０℃とした。 Using the third embodiment as described above, the inventor of the present application uses the cooling medium liquid 10 as water (H 2 O) to remove nitrite water (concentration 1%, melting point almost 0 ° C.) in the pipe 1. A freezing experiment was performed to confirm the freezing of nitrite water, which is a fluid in the tube. In this freezing experiment, a liquid inflatable sensor manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd. was used as the temperature sensor 13, and the temperature of the temperature control device 14 was set to -40 ° C.
なお、本実施例３において温度制御装置１４は、投込みクーラー５０の入力をＯＮ／ＯＦＦ制御して、冷却部５１の温度が設定温度を含む一定の範囲内の温度となるように制御する構成のものになっているが、温度制御装置１４の構成はこの構成に限られるものではなく、冷却部５１の温度を制御することができるものであれば、どのような構成のものであってもよい。例えば、投込みクーラー５０の入力を短時間にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すパルス状の入力にして冷却部５１の温度を設定温度に保つチョッパー制御方式の構成のものにしてもよいし、さらに、投込みクーラー５０自体を制御して冷却部５１の温度を連続的に変化させることができる構成のものにしてもよい。 In the third embodiment, the temperature controller 14 controls ON / OFF of the input of the injection cooler 50 so as to control the temperature of the cooling unit 51 to be within a certain range including the set temperature. However, the configuration of the temperature control device 14 is not limited to this configuration, and any configuration may be used as long as the temperature of the cooling unit 51 can be controlled. Good. For example, the input of the injection cooler 50 may be a pulse-type input that repeats ON / OFF in a short time, and a configuration of a chopper control system that maintains the temperature of the cooling unit 51 at a set temperature may be employed. A configuration in which the temperature of the cooling unit 51 can be continuously changed by controlling the cooler 50 itself may be employed.
以上、実施例１，実施例２，実施例３を用いて説明したように、本発明に係る凍結装置を用いれば、パイプ１がステンレス管の場合は勿論、炭素鋼製の鋼管の場合でもその鋼管の低温脆化を従来に比して抑えた状態で、所謂「凍結工法」の作業中の管内流体物の凍結状態を維持することができる。 As described above, when the freezing apparatus according to the present invention is used as described with reference to the first, second, and third embodiments, not only when the pipe 1 is a stainless steel pipe, but also when a carbon steel steel pipe is used. In a state where the low-temperature embrittlement of the steel pipe is suppressed as compared with the related art, the frozen state of the fluid substance in the pipe during the operation of the so-called “freezing method” can be maintained.
１ 配管用のパイプ
２ 断熱容器
３ 液化ガス
１０ 冷却媒体液
１１ 攪拌機
１２ 液温計
１３ 温度センサ
１４ 温度制御装置
２０ 浸漬容器
３０ 循環用配管
３１ 循環ポンプ
４０ 液体冷却材収納容器
４１ 液体冷却材
５０ 投込みクーラー
５１ 冷却部
REFERENCE SIGNS LIST 1 pipe for pipe 2 heat insulating container 3 liquefied gas 10 cooling medium liquid 11 stirrer 12 liquid thermometer 13 temperature sensor 14 temperature controller 20 immersion container 30 circulation pipe 31 circulation pump 40 liquid coolant storage container 41 liquid coolant 50 Cooler 51 Cooling unit
Claims (9)
上部が開放され且つ前記パイプが貫通している断熱容器と、
該断熱容器内の前記パイプが完全に浸るように満たされた前記管内流体物の融点温度よりも低い融点温度を有する冷却媒体液と、
前記断熱容器内の前記冷却媒体液の液温を検出して表示する液温検出表示手段と、
前記断熱容器内の前記冷却媒体液を冷却する冷却手段とを具えることを特徴とする管内流体の凍結装置。 An in-pipe fluid freezing device that freezes an in-pipe fluid that is flowing through an existing pipe for piping,
An insulated container having an open top and the pipe penetrating;
A coolant liquid having a melting point lower than the melting point of the fluid in the pipe filled so that the pipe in the insulated container is completely immersed;
Liquid temperature detection display means for detecting and displaying the liquid temperature of the cooling medium liquid in the heat insulating container,
Cooling means for cooling the cooling medium liquid in the heat insulating container.
上部が開放され且つ前記管内流体物の融点温度よりも低い融点温度を有する液体冷却材が収納されている液体冷却材収納容器と、
該液体冷却材収納容器の上方から当該液体冷却材収納容器内に挿入自在で、前記液体冷却材への浸漬および前記液体冷却材からの離脱が自在な浸漬容器と、
該浸漬容器に収納された前記冷却媒体液と、
当該浸漬容器内の前記冷却媒体液と前記断熱容器内の前記冷却媒体液とを循環させる循環用配管と、当該循環用配管を用いて前記断熱容器内の前記冷却媒体液と前記浸漬容器内の前記冷却媒体液とを循環させる循環ポンプとからなる冷却媒体液循環手段とによって構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかの項に記載の管内流体の凍結装置。 The cooling means,
A liquid coolant storage container having an upper portion opened and containing a liquid coolant having a melting point lower than the melting point of the fluid in the pipe;
An immersion container that can be inserted into the liquid coolant storage container from above the liquid coolant storage container and that can be immersed in the liquid coolant and detached from the liquid coolant,
The cooling medium liquid stored in the immersion container,
A circulation pipe for circulating the cooling medium liquid in the immersion container and the cooling medium liquid in the heat insulation container, and the cooling medium liquid in the heat insulation container and the immersion container using the circulation pipe. 4. The apparatus for freezing a fluid in a pipe according to claim 1, further comprising a cooling medium liquid circulating means including a circulation pump for circulating the cooling medium liquid.
上部が開放され且つ前記パイプが貫通している断熱容器と、
該断熱容器内の前記パイプが完全に浸るように満たされた冷却媒体液と、
前記断熱容器内の前記冷却媒体液を冷却する当該冷却媒体液中にその冷却部が投入されている投込みクーラーと、
前記断熱容器内の前記冷却媒体液の液温および凍結して固体化した前記冷却媒体液の温度を検出する温度センサと、
該温度センサの出力に基づいて、前記冷却媒体液の液温および凍結して固体化した前記冷却媒体液の温度が予め定められた温度となるように前記投込みクーラーを制御する温度制御装置とを具えることを特徴とする管内流体の凍結装置。 An in-pipe fluid freezing device that freezes an in-pipe fluid that is flowing through an existing pipe for piping,
An insulated container having an open top and the pipe penetrating;
A cooling medium liquid filled so that the pipe in the insulated container is completely immersed;
An injection cooler whose cooling unit is supplied in the cooling medium liquid for cooling the cooling medium liquid in the heat insulating container,
A temperature sensor for detecting a temperature of the cooling medium liquid frozen and solidified by freezing and a liquid temperature of the cooling medium liquid in the heat insulating container;
A temperature controller that controls the injection cooler based on the output of the temperature sensor so that the temperature of the cooling medium liquid and the temperature of the frozen and solidified cooling medium liquid become a predetermined temperature. An apparatus for freezing a fluid in a pipe, comprising:
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5117019A (en) * | 1974-07-31 | 1976-02-10 | Daido Oxygen | Mizusenno toketsu kojihoho |
| JPS5818192U (en) * | 1981-07-28 | 1983-02-04 | 三菱重工業株式会社 | ice plug cooling jacket |
| JPH11159688A (en) * | 1997-11-28 | 1999-06-15 | Toshiba Eng Co Ltd | Pipe internal fluid flow shut-off device |
| JP3067290U (en) * | 1999-09-08 | 2000-03-31 | 忠 楢山 | Ice plug equipment |
-
2019
- 2019-08-22 JP JP2019151729A patent/JP2020046070A/en active Pending
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