JP2022003200A - ガス切断時の火の粉飛散防止装置及び塔槽類の解体方法 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、上記工法には、例えば、以下の問題がある。
・足場の組立や解体に工期や費用が発生する。
・高所作業であるため安全性の確保が問題となる。
・火の粉が飛散するためその対策が必要となる。
一方、ガス切断の際に発生する火の粉は、熱風炉の外部に大量に飛散することになるため、例えば、可燃性のものが存在する製鉄所内等では、厳重な火の粉の養生が必要となる。
前記鉄皮の前記ガス切断を行う位置よりも下方で、かつ、周方向に間隔を有して前記鉄皮に形成された複数の貫通孔に、前記塔槽類の内部から取付けられ、前記塔槽類の外方へ水平方向に突出して配置され、回転ローラを回転可能に支持した複数のブラケットと、
前記回転ローラにより前記鉄皮の外表面に沿って送り出され、該送り出し方向に互いに連結可能となって、前記鉄皮の前記ガス切断時に発生する火の粉を受ける複数の火の粉受け手段とを有する。
ここで、前記火の粉飛散防止板部の上部には、弾性体で構成される飛散防止補助板部が延設されていることが好ましい。
前記塔槽類の内部から、前記鉄皮の前記ガス切断を行う位置よりも下方で、かつ、周方向に間隔を有して、前記鉄皮に複数の貫通孔を形成する準備工程と、
前記塔槽類の内部から前記各貫通孔に、回転ローラを回転可能に支持したブラケットを、前記塔槽類の外方へ水平方向に突出するように取付けるローラーブラケット設置工程と、
前記塔槽類の外方へ突出させた前記回転ローラ上に、該塔槽類の外側から複数の火の粉受け手段を順次載せると共に、隣り合う該火の粉受け手段同士を連結し、前記回転ローラにより前記鉄皮の外表面に沿って送り出し配置する火の粉受け手段設置工程と、
前記塔槽類の内部から前記鉄皮に対して前記ガス切断を行い、発生する火の粉を前記火の粉受け手段で受けるガス切断工程とを有する。
ここで、前記火の粉飛散防止板部の上部には、弾性体で構成される飛散防止補助板部が延設されていることが好ましい。
更に、鉄皮のガス切断は、塔槽類の内部から実施できるため、塔槽類の外部から実施する場合と比較して、例えば、台風や強風、突風等の影響を受けずらく、作業性と安全性の向上が図れる。
図1〜図7に示すように、本発明の一実施の形態に係るガス切断時の火の粉飛散防止装置(以下、単に火の粉飛散防止装置とも記載)10は、鉄皮11を備えた塔槽類(等)12の内部から鉄皮11のガス切断(ガス溶断)を行う際に使用する装置であり、外部足場の設置を極力少なくでき、作業性と安全性の向上が図れるものである。
以下、詳しく説明する。
このような塔槽類としては、例えば、製鉄所に設置された加熱炉や熱風炉、化学プラントに設置された反応塔、又は、煙突等があるが、外部が鉄皮で構成されたものであれば、特に限定されるものではない。
複数のローラーブラケット16は、図1(A)〜(C)に示すように、鉄皮11のガス切断を行う位置Lよりも下方(例えば、位置Lより下方へ50mm〜200mm程度の位置、ここでは110mmの位置)で、かつ、周方向に間隔を有して鉄皮11に形成された複数の断面円形の貫通孔18に、それぞれ塔槽類12の内部から取付けられるものであり、各ローラーブラケット16はブラケット19と回転ローラ20を有している。
ブラケット19の軸心方向途中位置には、ブラケット19を水平方向に進退可能に挿通する断面円形の固定用ボス22が設けられ、この固定用ボス22の下部には下方に向けて突出するストッパー部23が設けられている。なお、固定用ボス22は、鉄皮11に形成された貫通孔18に僅少の隙間(例えば、1mm程度)を有して嵌入可能な外径を有しており、その上部に打ち込まれるコッター24によって、固定用ボス22を貫通孔18に取付け固定できる。また、ストッパー部23により、固定用ボス22の塔槽類12外部への落下防止と、貫通孔18に対する固定用ボス22の位置決めを行うことができる。
使用にあっては、番線26を引っ張ることで、ブラケット19を塔槽類12の内部に引き込むことができ、更に、ナット部材25を回すことで、ブラケット19の更なる引き込みを実施できる。
回転ローラ20は、SGP配管(配管用炭素鋼鋼管)製で、その軸心方向両端部の内側に玉軸受(ベアリング)27が取付けられている。これにより、回転ローラ20は、ブラケット19により支持されて、ブラケット19を中心にして回転可能になると共に、ブラケット19の軸心方向にも進退可能になる。
なお、回転ローラ20の外径は、鉄皮11に形成された貫通孔18の内径よりも小さいため、回転ローラ20を、貫通孔18を介して、塔槽類12の内部から外部へ、又は、外部から内部へ、挿通させることができる。
火の粉受樋28は、鉄皮11のガス切断の際に発生し落下する火の粉を受ける鋼製のものであり、平面視して略矩形状の底板部30と、底板部30の基側(鉄皮11側に位置する部分)に立設された基側板部31と、底板部30の両側(鉄皮11の周方向両側)にその一辺側が取付けられ立設された側面視してV字状の側板部32、33とを有している。
この火の粉受樋28は、鉄皮11の外表面に沿って配置されるものであるため、図3(A)に示すように、基側板部31を平面視した形状(底板部30の基端を平面視した形状も同様)は、鉄皮11の外表面に対応して円弧状となっている。
これにより、鉄皮11の表面状態や基側板部31の形状によって、鉄皮11の外表面と火の粉受け手段17との間に隙間等が発生する状況であっても、シール部材34によって隙間を無くすことができる。このため、発生した火の粉が、鉄皮11の外表面と火の粉受け手段17との間から下方へ落下することを防止できる。
火の粉飛散防止板部29は、鉄皮11のガス切断の際に発生する火の粉の飛散を抑制、更には防止する鋼製のものであり、その下端部が、底板部30の先側端部に取付け固定され、その両側端部が、火の粉受樋28を構成する両側板部32、33の他辺側に取付け固定されている。
このため、火の粉飛散防止板部29は、その下端部を基点として鉄皮11の外表面に向けて傾斜している。
飛散防止補助板部35は、火の粉飛散防止板部29で防止できない火の粉の飛散を防止するための網目が細かい金網(例えば80メッシュ以上(目開き0.2mm以下)、ここでは100メッシュ(目開き0.154mm))である。なお、火の粉受け手段17の設置時(ガス切断時)は、図1(C)に示すように、飛散防止補助板部35の上端と、鉄皮11の外表面との水平方向の間隔Sが、例えば、50mm〜150mm程度になる。
このように、飛散防止補助板部35を、弾性体である金網で構成したのは、例えば、ガス切断により円筒状に分離した鉄皮部分を上方へ吊り上げる際に、円筒状の鉄皮部分が横方向に触れて飛散防止補助板部35に接触し変形しても、飛散防止補助板部35が破損することなく元の形状に戻るようにするためである。
火の粉受樋28(底板部30)の半径方向の幅Wは、例えば、200mm〜400mm程度(ここでは300mm程度)であり、底板部30から飛散防止補助板部35の上端までの高さは、例えば、300mm〜500mm程度(ここでは400mm程度)である。
また、火の粉受樋28の底板部30(水平面)に対する火の粉飛散防止板部29の傾斜角度θ1は、例えば、45〜80度程度(ここでは、60度)に設定するのがよい。なお、飛散防止補助板部35は、火の粉飛散防止板部29よりも更に鉄皮11の外表面に向けて傾斜させている(飛散防止補助板部35の水平面に対する傾斜角度θ2は、傾斜角度θ1より小さく、35〜55度程度(ここでは、45度))であるが、火の粉飛散防止板部29と同一平面上に配置(即ち、θ1=θ2)してもよい。
従って、隣り合う火の粉受け手段17(火の粉受樋28、粉飛散防止板部29、及び、飛散防止補助板部35)同士を、隙間のない状態で連結できるため、隣り合う火の粉受け手段17の間からの火の粉の落下を防止できる。
なお、ここでは、火の粉受樋28を構成する底板部30、基側板部31、及び、側板部32、33と、火の粉飛散防止板部29を、それぞれ個別に形成し溶接等により一体化しているが、これらを展開した状態で鋼板から打ち抜き、折り曲げて形成することもできる。
図4、図5に示す、鉄皮11を備えた塔槽類12の内部から鉄皮11のガス切断を行う塔槽類12の解体方法は、準備工程、ローラーブラケット設置工程、火の粉受け手段設置工程、ガス切断工程、及び、後工程を有し、外部足場の設置を極力少なくでき、作業性と安全性の向上が図れる方法である。
まず、作業員(図示しない)は、塔槽類12の内部に足場40を設ける。この足場40は、例えば、枠組足場である上部足場41と下部足場42とが組になった上下足場組43を多段に積み上げて設けられる。なお、塔槽類12の内部に構造物(内筒、デッキ、梯子等)がある場合は、まずこれらを撤去した後に、足場40を設ける。
各上下足場組43は、例えば、足場枠組44に作業床45が載置されて構成され、平面視して足場枠組44の中央部には、昇降階段46が設けられている。また、足場枠組44は、塔槽類12の内周面に当接させて固定することができる。なお、足場としては、上記のような枠組足場に限らず、いわゆる単管足場を用いることもできる。
上記した貫通孔18の形成位置として、位置Lより下方とは、例えば、位置Lを起点として下方へ50mm〜200mmの範囲内、好ましくは、下限が80mm、上限が130mmの位置である。また、形成する貫通孔18の(鉄皮11の)周方向の間隔は、火の粉受け手段17が落下しない程度の間隔であれば特に限定されるものではなく、例えば、鉄皮11の周方向に渡って同一ピッチであることが好ましいが、部分的に異なるピッチでもよい。
ローラーブラケット16を、塔槽類12の内部から各貫通孔18を介して塔槽類12の外方へ水平方向に突出させ、鉄皮11に対して放射状となるように各貫通孔18に取付ける。
具体的には、まず、図1(A)に示すように、回転ローラ20を回転可能に支持したブラケット19の基側を貫通孔18の斜め上方に持ち上げ、ブラケット19の係止部21の先側を貫通孔18に差し込み、ブラケット19を徐々に水平にしながら、貫通孔18を介して係止部21を塔槽類12の外部へ突出させ、ブラケット19を水平状態にする。このとき、回転ローラ20をブラケット19の基側(作業者からみて手前側)にずらして行うことで、回転ローラ20が障害となって、ブラケット19の先側が径の小さな貫通孔18に入らなくなる事態を避けることができる。
これにより、ローラーブラケット16は、各貫通孔18に取付け取外し可能になるため、容易に繰り返し利用できる。なお、ブラケット19の係止部21の向きは、前記したように、番線26等に付された目印によりわかる。
塔槽類12の外方へ突出させた回転ローラ20上に、塔槽類12の外側から複数の火の粉受け手段17を順次載せると共に、隣り合う火の粉受け手段17同士を連結し、回転ローラ20により鉄皮11の外表面に沿って送り出し配置する。
具体的には、予め塔槽類12の外周部の異なる位置(ここでは、塔槽類12の直径方向両側(180度)である2箇所)に、外部足場47を設置しておく(図5参照)。この外部足場47は、従来のように塔槽類12の外周部全体に渡って設置されるものではなく、例えば、塔槽類12の規模(直径等)やガス切断を行う領域に応じて適宜設置すればよく、1箇所、又は、3箇所以上の複数箇所でもよい。なお、外部足場を複数箇所設置する場合は、塔槽類の周方向に等間隔(等角度)で設置することが好ましいが、異なる間隔でもよい。また、外部足場は、新設できるが、既設の外部足場を利用することもできる。
次に、連結した2つの火の粉受け手段17を、鉄皮11の外表面に沿って送り出した後、上流側に位置する火の粉受け手段17と、新たに回転ローラ20上に載置した火の粉受け手段17とを、上記した方法により連結し、鉄皮11の外表面に沿って送り出す。続けて、火の粉受け手段17の載置、連結、送り出しを、順次行う。
なお、図6、図7に示すように、最初に送り出される火の粉受け手段17の火の粉受樋28の下流側の先側角部は、切欠かれた形状となっているため、火の粉受け手段17の送り出しに際し、ブラケット19の係止部21に対する火の粉受樋28の引っ掛かりを防止できる。
なお、火の粉受け手段17の送り出しに際しては、その搬送がスムーズに行われるように、ブラケット19の突出長さを、火の粉受樋28の底板部30の最大幅より長くしている。このため、図1(B)、図6に示すように、鉄皮11の外表面と火の粉受け手段17との間には隙間が発生する。このように、隙間が発生した状態で、後述するガス切断工程を行った場合、発生した火の粉が隙間から下方へ落下する。
具体的には、作業員は、まず、番線26を引っ張り、ブラケット19の基側を塔槽類12の内部に引き込む。これにより、回転ローラ20上の火の粉受け手段17が、ブラケット19に設けられた係止部21で塔槽類12の外表面側に引き寄せられる。
次に、ブラケット19に螺合したナット部材25を締める方向に回すことで、火の粉受け手段17が係止部21で塔槽類12の外表面側に更に引き寄せられ、火の粉受け手段17に設けられたシール部材34が圧縮状態になる。これにより、鉄皮11の外表面と火の粉受け手段17との隙間を無くすことができる。
塔槽類12の内部から鉄皮11の位置Lに対してガス切断を行い、発生する火の粉を火の粉受け手段17で受ける。
これにより、ガス切断で発生する火の粉が、塔槽類12の外部下方へ落下(飛散)することを防止できる。
なお、ガス切断は、鉄皮11の周方向全体に渡って連続的に行うのではなく(完全に切断分離するのではなく)、断続的に行う。例えば、外部足場47が設置されている部分のみ、ガス切断を行わないことが好ましい。
上記したガス切断工程が終了した後、鉄皮11から火の粉飛散防止装置10を取外す。
これは、上記したローラーブラケット設置工程と火の粉受け手段設置工程でそれぞれ行った各操作を、逆の手順で行うため、以下、簡単に説明する。
まず、塔槽類12の内部の作業員は、ブラケット19に螺合したナット部材25を緩める方向に回し、ブラケット19の基側を塔槽類12の外方に押し出す。これにより、図1(B)、図6に示すように、鉄皮11の外表面と火の粉受け手段17との間に隙間を形成できる。
火の粉受け手段17の回収が終了した後は、作業員が固定用ボス22と貫通孔18との間からコッター24を引き抜き、更に、ブラケット19の基側を塔槽類12の内部に引き込み、図1(A)の矢印の方向とは逆方向にブラケット19を操作して、貫通孔18からローラーブラケット16を取外す。
続いて、分離する円筒状の鉄皮部分を重機で吊り下げた状態で、ガス切断が行われていない部分を、塔槽類12の外部からガス切断して、他の部分から撤去する。なお、ガス切断が行われていない部分は、外部足場47が設置された部分であるため、塔槽類12の外部からガス切断できる。
なお、円筒状の鉄皮部分の分離(外部からのガス切断)は、上下足場組43を地上に降ろす前に行ってもよい(円筒状の鉄皮部分の分離を行った後、上下足場組43を地上に降ろしてもよい)。
また、円筒状の鉄皮部分のガス切断は、切断除去する円筒状の鉄皮部分を重機で吊った状態で、鉄皮11の周方向全体に渡って連続的に行う(輪切りにする)こともできる。
この場合、ガス切断が完了したら、輪切りにした鉄皮部分を重機で吊り降ろして撤去する。その後、ブラケット19に螺合したナット部材25を緩め、隣り合う火の粉受け手段17同士を連結しているボルトとナットを緩めれば、火の粉受け手段17とローラーブラケット16は、容易に足場(作業床45)の上に回収できる。
例えば、塔槽類の解体に際し、高炉設備の一つである熱風炉のように、耐火煉瓦が内部に詰め込まれた、或いは、壁面内部に貼り付けられた、塔状構造物の場合は、内部煉瓦を撤去した後、作業を行うための足場を設置してもよいが、煉瓦を上から撤去していくときは、撤去途中の煉瓦の上面に足場を設置してもよく、また、撤去途中の煉瓦そのものの上面を足場とすることもできる。
なお、塔槽類は円筒状であるため、この塔槽類の外表面を構成する鉄皮も円筒状(断面円形状)であるが、塔槽類(鉄皮)の形状は円筒状であれば特に限定されるものではなく、塔槽類の種類に応じて、例えば、断面楕円形状等でもよい。
更に、前記実施の形態においては、火の粉飛散防止板部の上部に飛散防止補助板部を延設した場合について説明したが、例えば、鉄皮から火の粉飛散防止装置を除去した後、ガス切断した鉄皮部分を除去するのであれば(火の粉飛散防止板部の損傷が防止できるのであれば)、飛散防止補助板部の設置領域も含めて、火の粉飛散防止板部のみで構成することもできる。
Claims (12)
- 鉄皮を備えた円筒状の塔槽類の内部から前記鉄皮のガス切断を行う際に使用する火の粉飛散防止装置であって、
前記鉄皮の前記ガス切断を行う位置よりも下方で、かつ、周方向に間隔を有して前記鉄皮に形成された複数の貫通孔に、前記塔槽類の内部から取付けられ、前記塔槽類の外方へ水平方向に突出して配置され、回転ローラを回転可能に支持した複数のブラケットと、
前記回転ローラにより前記鉄皮の外表面に沿って送り出され、該送り出し方向に互いに連結可能となって、前記鉄皮の前記ガス切断時に発生する火の粉を受ける複数の火の粉受け手段とを有することを特徴とするガス切断時の火の粉飛散防止装置。 - 請求項1記載のガス切断時の火の粉飛散防止装置において、前記回転ローラは前記ブラケットの軸心方向に進退可能となって、前記ブラケットの先部には係止部が設けられ、前記貫通孔に取付けられた前記ブラケットの基側を前記塔槽類の内部へ引っ張ることにより、前記回転ローラ上の前記火の粉受け手段が前記係止部で前記鉄皮の外表面に引き寄せられることを特徴とするガス切断時の火の粉飛散防止装置。
- 請求項2記載のガス切断時の火の粉飛散防止装置において、前記火の粉受け手段は、底部となる火の粉受樋と、該火の粉受樋の先側に設けられ、前記鉄皮の外表面に向けて傾斜配置される火の粉飛散防止板部とを有することを特徴とするガス切断時の火の粉飛散防止装置。
- 請求項3記載のガス切断時の火の粉飛散防止装置において、前記火の粉飛散防止板部の上部には、弾性体で構成される飛散防止補助板部が延設されていることを特徴とするガス切断時の火の粉飛散防止装置。
- 請求項2〜4のいずれか1項に記載のガス切断時の火の粉飛散防止装置において、前記火の粉受け手段の前記鉄皮の外表面との対向面には、シール部材が設けられていることを特徴とするガス切断時の火の粉飛散防止装置。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のガス切断時の火の粉飛散防止装置において、前記ブラケットは前記貫通孔に取付け取外し可能になっていることを特徴とするガス切断時の火の粉飛散防止装置。
- 鉄皮を備えた円筒状の塔槽類の内部から前記鉄皮のガス切断を行う塔槽類の解体方法であって、
前記塔槽類の内部から、前記鉄皮の前記ガス切断を行う位置よりも下方で、かつ、周方向に間隔を有して、前記鉄皮に複数の貫通孔を形成する準備工程と、
前記塔槽類の内部から前記各貫通孔に、回転ローラを回転可能に支持したブラケットを、前記塔槽類の外方へ水平方向に突出するように取付けるローラーブラケット設置工程と、
前記塔槽類の外方へ突出させた前記回転ローラ上に、該塔槽類の外側から複数の火の粉受け手段を順次載せると共に、隣り合う該火の粉受け手段同士を連結し、前記回転ローラにより前記鉄皮の外表面に沿って送り出し配置する火の粉受け手段設置工程と、
前記塔槽類の内部から前記鉄皮に対して前記ガス切断を行い、発生する火の粉を前記火の粉受け手段で受けるガス切断工程とを有することを特徴とする塔槽類の解体方法。 - 請求項7記載の塔槽類の解体方法において、前記火の粉受け手段設置工程では、前記貫通孔に取付けられた前記ブラケットの基側を前記塔槽類の内部へ引っ張り、前記ブラケットの先部に設けられた係止部により、前記回転ローラ上の前記火の粉受け手段を前記鉄皮の外表面に引き寄せ、該鉄皮の外表面と前記火の粉受け手段との隙間を無くすことを特徴とする塔槽類の解体方法。
- 請求項8記載の塔槽類の解体方法において、前記火の粉受け手段は、底部となる火の粉受樋と、該火の粉受樋の先側に設けられ、前記鉄皮の外表面に向けて傾斜配置される火の粉飛散防止板部とを有することを特徴とする塔槽類の解体方法。
- 請求項9記載の塔槽類の解体方法において、前記火の粉飛散防止板部の上部には、弾性体で構成される飛散防止補助板部が延設されていることを特徴とする塔槽類の解体方法。
- 請求項8〜10のいずれか1項に記載の塔槽類の解体方法において、前記火の粉受け手段の前記鉄皮の外表面との対向面には、シール部材が設けられていることを特徴とする塔槽類の解体方法。
- 請求項7〜11のいずれか1項に記載の塔槽類の解体方法において、前記ブラケットは前記貫通孔に取付け取外し可能になっていることを特徴とする塔槽類の解体方法。
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