JP2022535599A - パイプライン溶接継手のロボット内部絶縁のための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1)装置によって作られる環状空間の空洞は、たった1つチャネルを有し、それを通してコンパウンドが環状空間の空洞にポンプで送られる。コンパウンドが環状の隙間空洞を満たすにつれて、残留空気が圧縮され、結果として、空洞の内部圧力が増加する。環状空間の空洞の内部の空気圧が、注入されるコンパウンドの圧力レベルに達すると、環状空間への充填は止まる。環状空間の空洞は、部分的にのみ満たされる。さらに、万有引力の法則により、コンパウンドは空洞の下側部分のみを満たす。環状空間の空洞の上側部分は空のままである。当該装置は、パイプラインの不完全な区画を隔離するためには適していない。
2)コンパウンド成分の混合の品質を管理するための効果的なオプションが、装置内に全く存在しない。コンパウンド成分が装置の短い湾曲チューブを通過する場合のコンパウンド成分を混合する品質は、コンパウンドが実質的に任意のレベルの静的ミキサのほんの1区画を通過する場合のコンパウンドを混合する品質より、何倍も悪い。この理由により、環状空間の空洞は、環状空間の隔離に明らかに適さないコンパウンド成分の層化した混合物で満たされる。
3)この発明は、それ自体の内蔵分配機器を有さない。それゆえ、環状空間の空洞をコンパウンドで満たすためにサードパーティの分注ユニット(dosing unit)を使用する必要があり、通常は分注ユニットをパイプラインの内部空洞に非常に近接して配置することはできない。分注ユニットから装置へコンパウンド成分を投入するためには、かなり長いホースを使用しなければならない。ほぼ全ての二成分コンパウンド分注ユニットを作動させる場合に、2つのコンパウンド・バルブが同調して開く。ほとんどの二成分コンパウンドは、1:1の比ではなく体積比率の混合比を使用する。それゆえ、動作中の分注ユニットで、投入ホース及びチューブの空洞は、同調せずに満たされる。より高い比率の混合体積比のコンパウンド成分が、投入ホースの空洞を満たし、短い湾曲チューブに及び環状空間の空洞に流れ始める。環状空洞が、第2のチャネルがないことにより、加圧され、第1の成分が、同時にコンパウンドの第2の成分を供給するホースの空洞を満たし始める。第2のホースの空洞が完全に満たされると、コンパウンド成分は、より低い混合比の成分を投入するホースの内部で混ざり始める。これにより、装置を動作不能にする、第2のホースでのコンパウンドの重合が起こる。環状空間の空洞は、コンパウンドの1つの成分で完全に満たされるか、又は不適格な混合比のコンパウンドで満たされる。例えば、二成分コンパウンドB9M10+CG9900875MFが、パイプライン溶接継手の内部絶縁のために使用され、材料が9mmホースを通して40mの距離にわたって、分注ユニットから溶接継手へ供給される場合に、混合物が環状空間の空洞に達するまでに、4リットルを超えるCG9900875MFが供給される。
4)装置は温度を制御することができないので、コンパウンドについて製造者によって指定される温度以外の温度で、装置を使用することができない。
5)環状空間の空洞をコンパウンドで満たす厚さを制御することができない。
6)環状空間を満たすコンパウンドの品質を制御することができない。
7)環状空間の空洞にコンパウンドを投入する回路から、低品質のコンパウンドを排除することができない。
8)環状空間をコンパウンドで満たすプロセスがいったん終了すると、装置の投入ホース及びチューブを洗浄することができない。
1)静的ミキサが全く存在しない。
2)環状空間の空洞に封止材料を供給するためのユニットを、機械的に清掃するための液圧装置は、コンパウンドが液圧シリンダの空洞で必然的に重合するので、各隔離サイクル後に補修される必要がある。
1)パイプラインの空洞内部のパイプライン溶接継手へ保護ブッシュを送り、取り付けるための作業を、自動化する。
2)保護ブッシュとパイプラインの内壁との間で環状空間の空洞の端部環状空間を封止するための作業を、自動化する。
3)パイプライン溶接継手の環状空間の空洞から空気を排出するための作業を、自動化する。
4)保護ブッシュとパイプラインの内壁との間の環状空間の空洞の耐密性を監視するための作業を、自動化する。
5)パイプラインの空洞内部の絶縁される溶接継手へのコンパウンド成分の送達を、自動化する。
6)提案される装置は、+40~-50℃の範囲に及ぶ周囲温度での、コンパウンドの規定温度を確実に維持する、内蔵温度制御システムを有する。
7)提案される装置は、保護ブッシュとパイプラインの内壁との間の環状空間の空洞に二成分コンパウンドを分注及び注入するための、高精度自動化システムを組み入れる。
8)高効率な静的二成分コンパウンドミキサが、提案される装置に内蔵され、それにより、広範囲で混合品質を管理することを可能にする。
9)提案される装置は、洗浄液を送る、貯蔵する、及び放出する、並びに予め設定されたレベルで内部圧力を自動的に維持するための、内蔵タンク(液圧蓄圧器)を有する。
10)提案される装置は、保護ブッシュとパイプラインの内壁との間の環状空間の空洞における静的ミキサ及びコンパウンド供給チャネルの自動的な洗浄を提供する、システムを装備する。
11)分散型マイクロプロセッサ制御ユニットが、提案される装置に内蔵される。
12)提案される装置は、保護ブッシュとパイプラインの内壁との間の環状空間の空洞をコンパウンドで満たすのを自動的に制御するための、システムを組み入れる。
13)提案される装置は、乏しい品質のコンパウンドが保護ブッシュとパイプラインの内壁との間の環状空間の空洞に注入される前に、それを排除するための自動化システムを組み入れる。
14)提案される装置は、環状空間の空洞でガスを含むコンパウンドを検出する及びそれをそこから排除するための、自動化システムを装備する。
15)提案される装置は、コンパウンド成分の貯蔵量を継続的に監視するためのシステムを組み込む。
16)提案される装置は、静的ミキサの入口でコンパウンド成分及び洗浄液の流れを監視するためのシステムを組み入れる。
17)提案される装置は、静的ミキサの出口でコンパウンド及び洗浄液の流れを監視するためのシステムを装備する。
18)提案される装置を使用することで、プロセス所要時間及びパイライン溶接継手の内部絶縁の品質への人為的影響を除外する。
19)提案される装置を使用することで、プロセス所要時間及びパイライン溶接継手の内部絶縁の品質への気象条件の影響を除外する。
20)提案される装置によって、地上、地下、及び水中パイプラインの溶接継手を内部で絶縁することが可能である。
1)混合体積分率38.5のイソシアネートB9M10
2)混合体積分率100のポリオールCG9900875MF
1)真空トラップを有する提案される装置(図2)による。
2)真空トラップのない提案される装置(図1)による。
Claims (14)
- 円筒状ケーシング、及びそれ自体の空洞に過剰な圧力が発生すると半径方向に広がるように設計される、同軸に取り付けられる円筒状アクチュエータを含む封止ユニット、コンパウンド投入ユニット、コンパウンド分注ユニット、並びに前記ケーシングに配置される空気圧自動ユニットを備える、パイプライン溶接継手の内部隔離のための装置であって、各コンパウンド成分のための分注ユニットの動作空洞が、前記コンパウンド投入ユニットへ接続され、前記弾性アクチュエータが、前記溶接継手の領域の環状空間にコンパウンドを投入するためのチャネルを有し、前記環状空間が、前記コンパウンド投入ユニットと、及び前記環状空間からガスを排出するためのチャネルと接続され、前記空気圧自動ユニットが、前記分注ユニット及び前記コンパウンド投入ユニットの動作を制御するように、及び前記封止ユニットのアクチュエータの空洞で過剰空気圧の発生を制御するように設計される、装置。
- 前記アクチュエータが、弾性スリーブ、及び前記スリーブに配置される、接着防止材料から作成される弾性シェルを備え、前記溶接継手の領域の前記環状空間に前記コンパウンドを投入するための前記チャネル、及び前記環状空間からガスを排出するための前記チャネルが前記弾性シェルに作られる、請求項1に記載の装置。
- 前記弾性スリーブが、内側の端部区画に、前記封止ユニットのケーシングの外側の環状溝に配置される、環状突起を有し、外側の前記弾性スリーブの各端部区画に、前記弾性シェルの端部と接触する保持ブッシュがある、請求項2に記載の装置。
- 前記封止ユニットのケーシングの外面に配置される、フィルム・ヒータを追加で備える、請求項1に記載の装置。
- 前記分注ユニットが、それ自体に設置されるピストン・アセンブリを有する円筒状ケーシングを備え、前記ピストン・アセンブリが、前記ケーシングに密閉して取り付けられる2つのピストンを含み、前記ピストンが、前記ケーシングの内面に取り付けられる環状空洞分離器内に密閉して設置されるロッドによって接続され、前記ロッドは、前記空気圧自動ユニットへ接続される軸方向チャネル、及び前記軸方向チャネルへ接続される半径方向チャネルを有し、それらの出力口が前記コンパウンド投入ユニット側に配置される第1のピストンの近くに配置される、請求項1に記載の装置。
- 前記封止ユニットのケーシングが、前記分注ユニットのケーシングを形成する、請求項5に記載の装置。
- 前記コンパウンド投入ユニットが、静的ミキサ、前記コンパウンド投入ユニットの前記ケーシングに組み込まれるバルブを有するバルブ・アセンブリ、及び前記静的ミキサへコンパウンド成分を供給するためのチャネルへ接続される洗浄液タンクを含む、ケーシングを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記コンパウンド投入ユニットのケーシングが、異なる直径の2つの円筒形状部分から作成され、前記静的ミキサが、前記ケーシング内部に同軸に配置され、前記バルブ・アセンブリの前記バルブが、大きい直径の前記ケーシングの前記部分に配置され、前記洗浄液タンクが、小さい直径の前記ケーシングの前記部分の外面、及び前記ケーシングへ固定される円筒状の隔膜によって形成される液圧蓄圧器である、請求項7に記載の装置。
- 前記分注ユニットのピストン動作空洞が、前記コンパウンド投入ユニットの端面と前記ピストン・アセンブリの前記第1のピストンとの間に配置され、前記コンパウンド投入ユニットのケーシングに設計されるチャネルを通して、前記バルブ・アセンブリの第1のバルブの入口空洞へ接続され、前記分注ユニットのロッド動作空洞が、前記ピストン・アセンブリの第2のピストンと前記環状分離器との間に配置され、前記封止ユニットのケーシングにおける、及び前記コンパウンド投入ユニットのケーシングにおけるチャネルを通して、前記バルブ・アセンブリの第2のバルブの入口空洞へ接続され、前記バルブ・アセンブリの前記第1及び第2のバルブの出力口空洞が、前記コンパウンド投入ユニットの前記ケーシングにおけるチャネルを通して、前記静的ミキサの入口へ接続され、前記静的ミキサの出口が、前記環状空間にコンパウンドを投入するためのチャネルへ接続され、前記チャネルが、前記封止ユニットの前記弾性シェルに設計され、前記洗浄液タンクが、前記バルブ・アセンブリの前記第1及び第2のバルブの出力口空洞へ、前記バルブ・アセンブリの第3のバルブを通して接続される、請求項5に記載の装置。
- 前記空気圧自動ユニットが、空気圧バルブ・アイランドを有するケーシングを備え、前記空気圧バルブ・アイランドの少なくとも1つの機能しているチャネルが、前記第2のピストンと前記空気圧自動ユニットの端面との間に配置される、前記分注ユニットの前記ピストン動作空洞へ接続され、前記空気圧バルブ・アイランドの他の機能中のチャネルが、それぞれ、前記封止ユニットの前記アクチュエータの空洞へ、前記洗浄液タンクの空洞へ、及び前記バルブ・アセンブリのバルブ駆動装置へ、前記封止ユニットのケーシングにおけるチャネルを通して接続され、前記空気圧バルブ・アイランドと接続される前記ピストン・アセンブリのピストン・センサが、前記ピストン・アセンブリに面する前記空気圧ユニットのケーシングの端面に配置される、請求項5に記載の装置。
- 前記コンパウンド投入ユニットの前記静的ミキサの出口が、それ自体に設置される第1のピンチ・バルブを有する弾性チューブによって、前記封止ユニットのアクチュエータの前記コンパウンド投入チャネルへ接続され、また前記静的ミキサの前記出口が、設置される第2のピンチ・バルブを有する、乏しい品質のコンパウンドを排除するための弾性チューブへ接続され、前記封止ユニットのアクチュエータの前記環状空間から空気を排出するためのチャネルが、設置される第3のピンチ・バルブを有する弾性ポンピング・チューブへ接続され、前記ピンチ・バルブが、前記コンパウンド投入ユニットのケーシングに配置され、前記空気圧バルブ・アイランドの他の機能中のチャネルが、ピンチ・バルブ駆動装置へ、前記封止ユニットのケーシングにおけるチャネルを通して接続される、請求項10に記載の装置。
- 前記環状空間からガスを排出するための前記チャネルが、真空トラップへ接続される、請求項1に記載の装置。
- 乏しい品質のコンパウンドを排除するための前記弾性チューブ、及び前記弾性ポンピング・チューブが、真空トラップへ接続される、請求項11に記載の装置。
- 前記真空トラップが、小さい及び大きいチャンバへの開口部を有する隔壁によって分割される、円筒状ケーシングを含み、前記大きいチャンバにタンクがあり、前記タンクが、ロード・セルで前記ケーシングに吊持され、前記隔壁に面する側に開口部を有し、反対側で、前記タンクが、柔軟性の放出及び排出チューブへ接続され、一方で、前記隔壁における前記開口部と出口ノズルとの間の前記小さいチャンバにエア・フィルタがある、請求項13に記載の装置。
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