JP2021025566A

JP2021025566A - 流体配管または貯液タンクの漏洩箇所補修治具および漏洩箇所の補修方法

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Publication number: JP2021025566A
Application number: JP2019142873A
Authority: JP
Inventors: 悟津守; Satoru Tsumori; 信之坪田; Nobuyuki Tsubota
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2021-02-22
Anticipated expiration: 2039-08-02
Also published as: JP7081570B2

Abstract

【課題】流体配管または貯液タンクの漏洩箇所の補修方法および補修治具に係り、錆などで配管の表面に凹凸があっても、作業性を確保しつつ、流体配管の稼働を継続しながら止水する補修方法および補修治具を提供する。【解決手段】流体配管１７または貯液タンクの漏洩部を封止して補修するための流体配管補修治具であって、前記配管１７または前記タンクの外径に合う曲率を内面に有する板状片で、前記板状片には、板厚方向を貫通する貫通孔が設けられ、前記板状片の外面には、前記貫通孔と連通し開放端に接合された短管と前記板状片の前記流体配管１７または前記貯液タンクの外径に合う曲率を有する内面の前記貫通孔を除いた面に接着された前記膨張性不織布と、を有する当接部材１５と、前記当接部材１５の前記短管の開放端に漏洩流体を流出させる流出管１６と、前記当接部材１５の一端と前記流体配管１７または前記貯液タンクを固定する結締部材と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、流体配管または貯液タンクの漏洩箇所の補修治具および補修方法に関するものであり、特に、錆などで配管やタンクの表面に凹凸があっても、作業性を確保しつつ、流体配管または貯液タンクの稼働を継続しながら確実に流体の漏洩を防止することを可能にする補修治具および補修方法に関する。

配管や貯液タンクの亀裂等の損傷により流体の漏洩が発生すると、補修材の充填や溶接等の補修が一般に行われるが、補修作業を行う前に管やタンク内の流体を一旦抜いて圧力を解放しなければならないため、作業効率が悪いという問題がある。このため、流体の漏洩箇所をカバーで覆い、外部への拡散を防止することが従来から検討されている。

例えば、特許文献１には通水時における配水管孔の止水方法では、配管上の外周面にゴム製のパッキン材を介在させてリング状の止水バンドを締着する方法が記載され、一般にも採用されており、止水バンドの内面にゴム製パッキンが既に接着された止水治具も市販されている。

また特許文献２には、十分な漏洩阻止率が達成されるとともに、半永久的な漏洩阻止効果が得られる、簡便な流体配管の漏洩箇所の補修方法が開示されている。具体的には、流体配管における漏洩箇所の外表面を清浄化する工程と、中央部に雌ねじ孔が設けられた当接部材を、前記漏洩箇所における配管の外表面に接着剤を介して接着固定する工程と、前記雌ねじ孔に短寸ボルトを封止剤を介して螺合一体化することによって、前記雌ねじ孔を閉塞する工程とを包含する、流体配管の漏洩箇所の補修方法であって、当接部材を接着する際に、予め逃圧細管を当接部材の雌ねじ孔に貫通状態に取り付け、該逃圧細管の一端を漏洩箇所に臨ませて漏洩流体を該逃圧細管の他端から漏出させながら、当接部材の接着固定を行うことが記載されている。

また、特許文献３には、簡便、迅速かつ確実に漏洩を防止することができ、持続性に長けた再利用可能な配管漏洩防止具が開示されている。具体的には、管の外周面に面接触する袋体と、前記袋体の内部に流体を圧入して封止するための弁と、前記袋体および前記管を巻回して設置される枠体とを備え、前記袋体は、前記弁から流体を圧入されることによって変形し、前記枠体によって変形を制限されることにより前記管の外周面に圧接密着して、前記管に形成された孔を塞ぐことが記載されている。

さらに、特許文献４には、吸水膨張性不織布を用いることにより、高止水性と継手部の曲げに対する強度が向上し、かつ作業性も改善される合成樹脂製コルゲート二層管継手の止水方法として、内外面が平滑な合成樹脂製コルゲート二層管の突き合わせ部に、吸水膨張性不織布を巻き付け、その上に継手カバーを被せ、その外周を部分的にバンドにより結束する方法が記載示されている。

特開２００４−３２４８３５号公報特許第３４５３４８０号公報特開２００８−１９０６４７号公報特開平９−２３９８６０号公報

特許文献１に記載された方法では、配管や貯液タンクに粉塵や錆などのため凹凸が生じていた場合、隙間から漏れが生じるという問題があった。さらに通液・貯液状態で作業を行なうと、バンド締着時に漏洩液から噴出圧力がかかるため、バンドの固定時の姿勢等、作業者の安全確保に問題があった。特に、漏洩液が薬液の場合には作業者の安全確保に大きな問題があった。

また、配管やタンクの漏洩部では、漏洩液が噴水状に吹き出しているなど作業環境が悪い場合が多いが、特許文献２に記載された方法では、配管やタンクにおける漏洩箇所の外表面を清浄化する工程が必要なため、作業者が漏洩液に暴露されるなど環境が悪い状態で長時間の補修作業を行なわねばならないという問題があった。また、治具を配管やタンクに固定するための接着剤の乾燥に長時間を要するため、応急処置には向いていなかった。また治具を管に一旦接着させてしまうと治具自体を再利用することは不可能であり、経済面、環境面でも不利であった。

次に、特許文献３に記載された治具を用いる場合、袋体の内部に圧入する流体が必要であり、配管やタンクの漏洩部近傍に圧入流体の供給源が確保できない場合には適用しにくく、圧入流体供給のための事前準備等を考慮すると、必ずしも簡便かつ迅速な方法とはいえない場合があった。また、配管やタンク表面に粉塵や錆などによる微細な凹凸が生じていた場合、隙間から漏れが生じることがあった。

また、特許文献４に記載された止水方法は、配管を突き合わせて接合する継手部の止水性を向上させる技術であり、通水を継続しながら配管やタンク漏洩部の応急止水を行なう方法ではない。

本発明は、前記の問題を解決し、配管やタンク表面に粉塵・錆等による凹凸部が生じていても確実に漏洩を防止することを可能にする補修治具および補修方法を提供することを目的とする。

このような課題を解決する本発明の特徴は、以下の通りである。
（１）流体配管または貯液タンクの漏洩部を封止して補修するための補修治具であって、前記流体配管または前記貯液タンクの外径に合う曲率を内面に有する板状片で、前記板状片には、板厚方向を貫通する貫通孔が設けられ、前記板状片の外面には、前記貫通孔と連通し開放端に接合された短管と前記板状片の前記流体配管または前記貯液タンクの外径に合う曲率を有する内面の前記貫通孔を除いた面に接着された前記膨張性不織布と、を有する当接部材と、前記当接部材の前記短管の開放端に漏洩流体を流出させる流出管と、前記当接部材の一端と前記流体配管または前記貯液タンクを固定する結締部材と、を有することを特徴とする流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具。
（２）前記短管に雄ねじまたは雌ねじが設けられたことを特徴とする（１）に記載の流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具。
（３）前記当接部材の前記短管の開放端と漏洩流体を流出させる前記流出管の間に、弁または管継手を設けることを特徴とする（１）または（２）に記載の流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具。
（４）前記板状片と前記膨張性不織布間に弾性材を有することを特徴とする（１）から（３）のいずれか１つに記載の流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具。
（５）前記板状片の材料は、３次元プリンタで成形可能なナイロン樹脂であることを特徴とする（１）から（４）のいずれか１つに記載の流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具。
（６）（１）から（５）のいずれか１つに記載された流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具を用いた補修方法であって、前記流体配管または前記貯液タンク漏洩箇所補修治具を前記流体配管または前記貯液タンクの漏洩箇所に密着固定する工程と、
前記流出配管を前記短管に接続する工程と、を有することを特徴とする流体配管または貯液タンクの漏洩箇所の補修方法。

本発明によれば、漏洩配管または貯液タンクの外径に合うように曲率を有する板状片をあらかじめ製作し、さらにその内面にゴムパッキン等の弾性材を介して膨張性不織布を接着するので、漏出する流体を吸収して瞬時に膨張し、配管またはタンク表面に粉塵や錆による凹凸部分があっても、表面の清浄化作業なしに短時間で確実に流体の漏洩を防止することが可能となった。

流体配管の漏洩部の補修治具の当接部材を示す側面図。本発明の流体配管の漏洩部の補修治具の取り付け方法の説明図。本発明の流体配管の漏洩部の補修治具取り付け後の斜視図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態に示す寸法、材料などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。また本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本発明にかかる流体配管漏洩部補修治具の実施形態について説明する。図１〜３は本実施形態を説明する図であり、図１は流体配管の漏洩部の補修治具の当接部材を説明する図、図２は流体配管の漏洩部の補修治具の取り付け方法を説明する図、図３は流体配管の漏洩部の補修治具取り付け後を説明する斜視図である。

図1は本発明の一実施形態を示す当接部材の側面図である。以下、図１を使用して本発明を実施する形態について説明する。

図１において当接部材１５は、板状片１１、水膨張性不織布１２、ゴムシート１３と短管１４とからなるものである。板状片１１は漏洩配管の外径に合う曲率の曲率面を内面に有する板状片とする。板状片１１の形状は、少なくとも内面側が漏洩配管の外径に合う曲率の曲率面を有すれば良く、板状片１１の外面側は矩形や円形であっても構わない。図１に示す例では、内面も外面も漏洩配管の外径に合う曲率も曲率面を有する形状の板状片１１である。また、板状片１１の水膨張性不織布に囲まれた領域には、板厚方向を貫通する貫通孔が設けられ、外面側には短管１４が接合される。貫通孔は板状片１１の領域であれば良いが、好ましくは板状片１１の内面の水膨張性不織布に囲まれた領域内であれば良く、更に好ましくは板状片１１の中心部に設けることが好ましい。また、前記短管１４の貫通孔と連通した開放端に雄ねじまたは雌ねじが設けることが好ましい。

板状片１１の材料の製作にあたっては、漏洩配管が規格寸法の外径を有するものであれば、その外径寸法に近い内径を有する鋼管を規格品から選び、選ばれた鋼管から切り出して製作すればよい。一方、補修部位が貯液タンクの場合は、漏洩配管と同様に貯液タンクの外径寸法に近い内径を有する鋼管や鋼板より切り出して加工して製作すればよいが、その外径寸法は様々なため、耐候性に優れるナイロン樹脂を３次元プリンタで成形することが好ましい。実際には板状片１１を複数個ストックしておくことが迅速な応急補修処置には有効であるが、突発的にストックが切れるなどの非常事態に際しては、３次元プリンタは、小ロットの部材であれば短時間で製作でき、かつは成形形状の自由度が高いため本発明への適用に好適である。

板状片１１の曲率面には、前記貫通孔を除いて、水膨張性不織布１２が接着される。水膨張性不織布１２は水を吸水し、膨張する繊維であればよく、特にポリアクリル酸ナトリウム塩を主成分とした繊維が望ましい。ただし、繊維化した単体は非常に短く、また脆い繊維であるため、ポリエステルの繊維を混ぜ込み、吸水性を付与させた不織布が好ましい。

不織布は取外し後、乾燥させることで繰り返し使用が可能となる。図１に記載した例では、板状片１１と水膨張性不織布１２の間にゴムシート１３を挟んでいる。ゴムシート１３を挟むことは必須ではないが、ゴムの弾力でより密着性が向上し、濡れによる劣化が少ないので、錆や粉塵が付着して表面の凹凸が大きい配管で流体の漏洩防止に効果的である。図１では板状片１１と水膨張性不織布１２の間に挟む材料にゴムシートを使用したが、ゴムシートに限定されるものでなく、シリコーンなど弾性体であれば使用可能である。短管１４には、その開放端に設けられた雄ねじまたは雌ねじを利用して、ホースニップル等の管継手を接続して当接部材１５とする。ここで、短管１４の開放端に設けられた雄ねじまたは雌ねじを利用して、ボールバルブ等の弁を接続した上で、ホースニップル等の管継手を接続してもよい。

上記のように準備した当接部材１５を流体配管１７の流体配管漏洩部１８近傍に運び、当接部材１５の管継手に漏洩流体を流出させる流出管１６を接続し、流出管１６の端部を漏洩流体が排出可能な場所に設置する。

続いて当接部材１５に接着された水膨張性不織布１２の面を、流体配管１７の流体配管漏洩部１８に密着させる。当接部材１５にバルブを接続している場合は、バルブを開放して行なう。その際、漏洩流体は上記で準備した流出管１６より排出される。この状態で、補修用治具を加圧バンド１９等で当接部材１５を、流体配管漏洩部１８を覆うように固定する。

当接部材１５が流体配管漏洩部１８を覆うように固定されたら、流出管１６を取り外し、開放端となった部分に閉止プラグ等の封止材２０を取り付けて、漏洩液の流出を抑える。

図2は本発明の流体配管の漏洩部の補修治具の取付方法を示す図である。当接部材１５の膨張性不織布に囲まれた領域には、当接部材１５の厚さ方向を貫通する貫通孔が設けられているため、作業者の当接部材１５取付時に漏洩流体の噴出圧力を受けることなく、安全にかつ正しい治具姿勢を保った状態で漏洩配管に当接部材１５を押さえつけることが出来る。なお、漏洩流体が噴水状に噴出している場合、漏洩部へ当接部材を取り付ける際、当接部材から跳ね返った漏洩流体に作業者が暴露されることがある。本発明では、板状片１１の曲率面に、前記貫通孔を除いて、水膨張性不織布１２が接着されるので、漏洩部へ当接部材を取り付ける際、漏洩流体が水膨張性不織布１２に瞬時に吸収されるので、当接部材からの漏洩流体の跳ね返りは最小限となる。すなわち、本発明において水膨張性不織布１２は、当接部材１５取り付け後の止水性確保のみならず、当接部材１５取り付け時の作業者の漏洩流体への暴露防止にも有効に機能する。また、当接部材１５は流体配管１７を一周させる必要がないため、大口径の流体配管１７ではコスト性が優位となり、当接部材１５の運搬や取付作業も簡便かつ安全に完遂出来る。さらに、ホースなどの流出配管１７を短管１４に接続するため、作業者が漏液に暴露することなく更に安全な作業が可能である。

図3は本発明の当接部材１５取付後の補修方法を説明する斜視図である。当接部材１５を流体配管１７に固定するために、帯状の金属を配管に巻きつけ結束具で固定する加圧バンド１９等で配管に締め付けることで、簡便に固定することが出来る。固定方法は、上記加圧バンド１９の他、紐、針金、ワイヤーバンド、ホースバンドなどの固縛能力を有するものでも代用可能である。また、短管１４に封止材２０を取付けることで確実に漏洩液を完全に止めることが可能である。図3においては封止材２０としてねじを使用しているが、本発明は必ずしもねじを利用する必要はなく、短管１４の開放端を閉止する機構であれば良い。例えば、短管１４にゴムキャップを被せてホースバンドで締め付けることでも構わない。特に、汚泥や薬品混入の液体を通液している流体配管漏洩部１８においては、短管１４にバルブの機構を配備することで、前記流出管１６を取付けたまま、バルブの閉止により作業者が漏液に暴露することなく止水を完遂することが可能である。

なお、前記の実施形態では流体配管の流体漏洩部に補修方法ついて記載したが、流体としては水の他には懸濁物質などの不純物を含むスラリー（汚泥）、または薬剤を含む流体に適用が可能である。尚、本発明は流体配管に限定されるものではなく、貯液タンクなど、内部に強酸やアルカリ性を除く液体が通液・貯液された柱状の設備の応急漏洩補修方法全てに適用可能である。

また、実施の形態においては取付作業について説明したが、本格補修などにより取外し作業の必要性が生じた場合には前記実施の形態の説明の逆の手順を踏めばよく、当接部材１５は水膨張性不織布１１を乾燥させることで繰り返し使用可能である。

１１板状片
１２水膨張性不織布
１３ゴムシート
１４短管
１５当接部材
１６流出管
１７流体配管
１８流体配管漏洩部
１９加圧バンド
２０封止材

Claims

流体配管または貯液タンクの漏洩部を封止して補修するための補修治具であって、
前記流体配管または前記貯液タンクの外径に合う曲率を内面に有し、
板厚方向を貫通する貫通孔を有する板状片と、
前記板状片の外面には、前記貫通孔と連通し開放端に接合された短管と、
前記板状片の前記流体配管または前記貯液タンクの外径に合う曲率を有する内面の前記貫通孔を除いた面に接着された膨張性不織布と、を有する当接部材と、
前記当接部材の前記短管の開放端に漏洩流体を流出させる流出管と、
前記当接部材の一端と前記流体配管または前記貯液タンクを固定する結締部材と、
を有することを特徴とする流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具。
前記短管に雄ねじまたは雌ねじが設けられることを特徴とする請求項１に記載の流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具。
前記当接部材の前記短管の開放端と漏洩流体を流出させる前記流出管の間に、弁または管継手を設けることを特徴とする請求項１または２に記載の流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具。
前記板状片と前記膨張性不織布間に弾性材を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具。
前記板状片の材料は、３次元プリンタで成形可能なナイロン樹脂であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具。
請求項１から５のいずれか１項に記載された流体配管または貯液タンク漏洩箇所補修治具を用いた補修方法であって、
前記流体配管または前記貯液タンク漏洩箇所補修治具を前記流体配管または前記貯液タンクの漏洩箇所に密着固定する工程と、
前記流出配管を前記短管に接続する工程と、を有することを特徴とする流体配管または貯液タンクの漏洩箇所の補修方法。