JP5191243B2 - 氷塊を用いた配管の洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、発電所等のプラントにおける配管の内部を水流により洗浄する技術に係り、特に管内部に所定の大きさの氷塊を水と共に流して管内壁を洗浄する氷塊を用いた配管の洗浄方法に関する。

発電所、電力所等のプラントにおける配管、例えば排水配管は、長期間放流していくとスケール（水垢）や赤さび等が付着する。このように管内壁にスケールなどが付着すると、放流流量が配管の新設当時に比べ低下し、排水処理運転に支障をきたすことがあった。そこで、このようなスケールなどが付着した配管は、その内部を洗浄する必要がある。

例えば地中に埋設された排水配管が全長約５０ｍ程度の長さを有するときは、清掃器具を配管の中に入れて清掃することは不可能である。このような埋設配管を掘り起こしてから清掃することも可能であるが、そのコストが膨大になり現実的ではなかった。

このような地中に埋設された排水配管などを氷を用いて洗浄、清掃する技術が種々が提案されている。例えば特許文献１の特開平５−２６１３４９号公報「管内部の洗浄方法と装置」に示すように、氷を用いて管内部を洗浄する方法に於て、管内に噴射もしくは滴出させた水滴を圧搾気体の放出によって吹き飛ばす事により、水滴を断熱膨張により氷化させ、噴射する粒状の氷又はざらめ状の雪として用いる管内部の洗浄方法が提案されている。
特開平５−２６１３４９号公報

また、特許文献２の特開２００５−１６９２２０公報「配管洗浄装置および配管洗浄方法」に示すように、配管内の付着物を氷で削り取って洗浄する配管洗浄方法であって、氷を作る工程と、水を冷却する工程と、氷を作る工程で作られた氷と水を冷却する工程で作られた冷水とを混合する工程と、混合する工程で混合した氷水を配管内へ圧送する工程と、を含む配管洗浄方法が提案されている。
特開２００５−１６９２２０公報

しかし、特許文献１の「管内部の洗浄方法」は、水滴を断熱膨張により氷化させ、噴射する粒状の氷又はざらめ状の雪とし、これを用いて管内部を洗浄する方法であり、管内壁に強固に付着したスケールや赤さびなどの付着物を掻き落とすことは不可能であるという問題を有していた。

また、特許文献２の「配管洗浄方法」は、作業現場で製氷し、これを管内部の洗浄に利用する技術である。氷は水面に浮揚する性質のものであるために、水量の多少に応じて、管内壁の上側のスケールや赤さびは除去することはできるが、管内壁の下側のスケールや赤さびは除去できず、配管の洗浄にムラが生じやすいという問題を有していた。

本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、配管の内壁に付着したスケール、赤さび等の付着物を氷塊を用いて洗浄することで、この付着物を掻き落とすように除去することができ、また化学洗浄のように化学薬品を使用せず安全に作業できると共に環境を考慮した廃水処理が可能であり、更に配管の内壁をムラなく洗浄することができる氷塊を用いた配管の洗浄方法を提供することにある。

本発明は、配管（１）の内壁に付着したスケール、さび等の付着物（Ｓ）を、氷塊（２）を用いて洗浄する配管の洗浄方法であって、前記配管（１）内に一旦水を張った後、圧力源を用いて、高圧水を管内に送り込んで洗浄するブロー洗浄を行い、次に、前記配管（１）内に水を張り、前記ブロー洗浄すると同時に、洗浄水（３）に氷塊（２）を送り込み該配管（１）の内壁の上側を洗浄し、最後に、前記配管（１）内に氷塊（２）を送り込み、この氷塊（２）が該配管（１）の内壁の下側で移動するように洗浄水（３）を供給しながら該配管（１）の内壁の下側を洗浄し、前記配管（１）の内壁の上側と下側とを２段階に分けて、該配管（１）の内壁に付着した付着物（Ｓ）を前記氷塊（２）で掻き落すように洗浄する、ことを特徴とする。

また、配管（１）の内壁に付着したスケール、さび等の付着物（Ｓ）を、氷塊（２）を用いて洗浄する配管の洗浄方法であって、前記配管（１）内に一旦水を張った後、圧力源を用いて、高圧水を管内に送り込んで洗浄するブロー洗浄を行い、次に、前記配管（１）内に氷塊（２）を送り込み、この氷塊（２）が該配管（１）の内壁の下側で移動するように洗浄水（３）を供給しながら該配管（１）の内壁の下側を洗浄し、最後に、前記配管（１）内に水を張り、前記ブロー洗浄すると同時に、洗浄水（３）に氷塊（２）を送り込み該配管（１）の内壁の上側を洗浄し、前記配管（１）の内壁の上側と下側とを２段階に分けて、該配管（１）の内壁に付着した付着物（Ｓ）を前記氷塊（２）で掻き落すように洗浄してもよい。
前記配管（１）の内壁の上側を洗浄する氷塊（２）は、気泡が含まれた氷塊を用いて洗浄することが好ましい。

上記構成の洗浄方法では、配管（１）の内壁に付着した付着物（Ｓ）を氷塊（２）で掻き落とすように洗浄し、これらの付着物（Ｓ）を確実かつ容易に除去することができる。氷塊（２）は最終的には溶解して水となるので、埋設した配管（１）でも内部の詰まりを心配することなく洗浄することができる。また、従来の化学洗浄のように化学薬品を使用しないので、洗浄排水を下水道に排出することができる。即ち、化学洗浄のように対外的に排出する際の環境への影響等のリスクがない。

特に、本発明は、配管（１）内に水を張り、ブロー洗浄すると同時に、洗浄水（３）に氷塊（２）を送り込み配管（１）の内壁の上側を洗浄し、次に配管（１）内に氷塊（２）を送り込み、この氷塊（２）が配管（１）の内壁の下側で移動するように洗浄水を供給しながら配管（１）の内壁の下側を洗浄するという２段階に分けて洗浄するので、配管（１）の内壁全体を均等に洗浄することができる。

本発明の氷塊を用いた配管の洗浄方法は、配管の内壁に付着したスケール、赤さび等の付着物を氷塊を用いて、この付着物を掻き落とすように確実に洗浄する方法である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は実施例１の氷塊を用いた配管の洗浄方法を実施する状態を示す説明図である。図２は実施例１の氷塊を用いた配管の洗浄方法を実施する作業工程を示すフロー図である。
本発明の氷塊を用いた配管の洗浄方法は、例えば、地中に埋設した排水管等の配管１について、この配管１の内壁に付着したスケール（水垢）、さび等の付着物Ｓを、氷塊２を用いて洗浄する方法である。この洗浄方法では、先ず、配管１内に一旦水を張った後、ブロー洗浄する。この洗浄水３のブロー洗浄だけでも大きな洗浄効果がある。ブロー洗浄は圧力源（図示していない）を用いて、高圧水を管内に送り込む洗浄方法である。但し、本発明では付着物Ｓを主に氷塊２で除去するので、付着物Ｓを掻き落とす程度の水圧は必要としない。配管１には、これに着脱自在に接続した投入用の仮設ホース４から氷塊２、洗浄水３を送り込む。
なお、洗浄する配管１は必ずしも埋設した配管に限定されず、地面に配置した配管でもよいことは勿論である。

次に、洗浄水３を供給しながら氷塊２を送り込み、この氷塊２で配管１の内壁に付着した付着物Ｓを掻き落すように洗浄する。この氷塊２が付着物Ｓにぶつかり、この付着物Ｓを掻き落とすように洗浄することができる。

または、配管１内に最初に氷塊２のみを送り込み、この氷塊２が配管１の内壁で移動するように洗浄水３を供給する。このように最初に氷塊２のみを送り込むことで、氷塊２の角が配管１の内壁に付着した付着物Ｓにぶつかり、この付着物Ｓを掻き落としやすい。特に、細い配管１、又は配管１の内壁の下側の洗浄に適している。

氷塊２で掻き落とした付着物Ｓは、排出側の配管１に着脱自在に接続した仮設ホース４から洗浄水３と共に排水槽５に排出して貯溜し、付着物Ｓと分離した洗浄水３を廃水処理する。氷塊２はこの排水槽５内で溶解して水となるので、配管１内で詰まることはない。また、従来の化学洗浄のように、化学薬品を使用しないので、洗浄排水を下水道に排出することができる。

本発明の配管の洗浄方法を実施して排水処理装置の出口流量が低下している配管１を洗浄した結果について説明する。排水処理装置のＡ−Ｂ放流ポンプ出口に仮設ホース５を接続して流量を確認した。ポンプ本体に異常がないため、ポンプ後流に埋設した配管１に詰りがあると判断した。そこで、この配管１を上述したように氷塊２を用いて洗浄した。その配管１の洗浄後、流量確認を行なった結果を表１の「放流ポンプの洗浄前後の流量の比較値」に示す。この表から流量が回復したことが確認でき、配管１の内壁の付着物Ｓが確実に除去されたことを裏付けている。

図３は配管を洗浄する状態を示す配管断面図であり、（ａ）は洗浄前の状態、（ｂ）は内壁の上側を洗浄する状態、（ｃ）は洗浄後の上側内壁の状態、（ｄ）は内壁の下側を洗浄する状態、（ｅ）は洗浄後の下側内壁の状態である。
本発明では配管１の内壁を氷塊２で洗浄する際に、配管１の内壁の上側と下側とを２段階に分けて洗浄する。先ず、配管１内に水を張り、ブロー洗浄すると同時に、洗浄水３に氷塊２を送り込み配管１の内壁の上側を洗浄する（図３（ａ）、（ｂ）参照）。洗浄後の配管１の内壁は、図３（ｃ）に示すように、配管１の内壁の上側の付着物Ｓが下側より多く除去されている。

なお、配管１の内壁の上側を洗浄する氷塊２は、気泡が多く含まれた氷塊を用いることが好ましい。水面から浮揚している部分が多ければ、配管１の内壁に当たる比率が高くなるからである。即ち、付着物Ｓを除去しやすくなるからである。

次に、配管１内に氷塊２を送り込み、この氷塊２が配管１の内壁の下側で移動するように洗浄水３を供給しながら配管１の内壁の下側を洗浄する（図３（ｄ）参照）。洗浄後の配管１の内壁は、図３（ｅ）に示すように、配管１の内壁の下側の付着物Ｓも下側と同程度除去されている。
更に付着物Ｓを除去したいときは、上記の洗浄を繰り返すことにより、配管１の内壁を容易に清浄にすることができる。あるいは、配管１の内壁の上側の洗浄時間を長くし、同様に下側の洗浄時間も長くするとよい。

このように、配管１内に水を張り、ブロー洗浄すると同時に、洗浄水３に氷塊２を送り込み配管１の内壁の上側を洗浄し、次に、配管１内に先に氷塊２を送り込み、この氷塊２が配管１の内壁の下側で移動するように洗浄水３を供給しながら配管１の内壁の下側を洗浄することにより、配管１の内壁全体を均等に洗浄することができる。

配管１の内壁の上側と下側の洗浄の順番は、上記した順番に限定されず、逆の順番でもよい。配管１内に氷塊２を送り込み、この氷塊２が配管１の内壁の下側で移動するように洗浄水３を供給することにより、配管１の内壁の下側を洗浄し、次に、配管１内に水を張り、ブロー洗浄すると同時に、洗浄水３に氷塊２を送り込み配管１の内壁の上側を洗浄することができる。

図４は大径の配管を洗浄する状態を示す配管断面図であり、（ａ）は洗浄前の状態、（ｂ）は内壁の上側を洗浄する状態、（ｃ）は洗浄後の上側内壁の状態、（ｄ）は内壁の下側を洗浄する状態、（ｅ）は洗浄後の状態である。
太い配管１を洗浄するときは、図３に示した細い配管１と比較して、氷塊２を多めに使用することが望ましい。あるいは、大きい氷塊２を使用して洗浄することが望ましい。更に、洗浄の初期段階では大きい氷塊２を用いて付着物Ｓを大量に除去し、仕上段階では小さい氷塊２を用いて付着物Ｓを緻密に除去することも可能である。

なお、本発明は、配管１の内壁に付着したスケール、赤さび等の付着物Ｓを氷塊２を用いて洗浄することで、この付着物Ｓを掻き落とすように除去することができ、また化学洗浄のように化学薬品を使用せず安全に作業できると共に環境を考慮した廃水処理が可能であれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

本発明の氷塊を用いた配管の洗浄方法は、発電所、プラント等の工場施設内の配水管以外に、家庭用の配管においても利用することができる。

本発明の氷塊を用いた配管の洗浄方法を実施する状態を示す説明図である。 本発明の氷塊を用いた配管の洗浄方法を実施する作業工程を示すフロー図である。 配管を洗浄する状態を示す配管断面図であり、（ａ）は洗浄前の状態、（ｂ）は内壁の上側を洗浄する状態、（ｃ）は洗浄後の上側内壁の状態、（ｄ）は内壁の下側を洗浄する状態、（ｅ）は洗浄後の下側内壁の状態である。 大径の配管を洗浄する状態を示す配管断面図であり、（ａ）は洗浄前の状態、（ｂ）は内壁の上側を洗浄する状態、（ｃ）は洗浄後の上側内壁の状態、（ｄ）は内壁の下側を洗浄する状態、（ｅ）は洗浄後の下側内壁の状態である。

符号の説明

１ 配管
２ 氷塊
３ 洗浄水
Ｓ 付着物

Claims (3)

1. 配管（１）の内壁に付着したスケール、さび等の付着物（Ｓ）を、氷塊（２）を用いて洗浄する配管の洗浄方法であって、
   前記配管（１）内に一旦水を張った後、圧力源を用いて、高圧水を管内に送り込んで洗浄するブロー洗浄を行い、
   次に、前記配管（１）内に水を張り、前記ブロー洗浄すると同時に、洗浄水（３）に氷塊（２）を送り込み該配管（１）の内壁の上側を洗浄し、
   最後に、前記配管（１）内に氷塊（２）を送り込み、この氷塊（２）が該配管（１）の内壁の下側で移動するように洗浄水（３）を供給しながら該配管（１）の内壁の下側を洗浄し、
   前記配管（１）の内壁の上側と下側とを２段階に分けて、該配管（１）の内壁に付着した付着物（Ｓ）を前記氷塊（２）で掻き落すように洗浄する、ことを特徴とする氷塊を用いた配管の洗浄方法。
2. 配管（１）の内壁に付着したスケール、さび等の付着物（Ｓ）を、氷塊（２）を用いて洗浄する配管の洗浄方法であって、
   前記配管（１）内に一旦水を張った後、圧力源を用いて、高圧水を管内に送り込んで洗浄するブロー洗浄を行い、
   次に、前記配管（１）内に氷塊（２）を送り込み、この氷塊（２）が該配管（１）の内壁の下側で移動するように洗浄水（３）を供給しながら該配管（１）の内壁の下側を洗浄し、
   最後に、前記配管（１）内に水を張り、前記ブロー洗浄すると同時に、洗浄水（３）に氷塊（２）を送り込み該配管（１）の内壁の上側を洗浄し、
   前記配管（１）の内壁の上側と下側とを２段階に分けて、該配管（１）の内壁に付着した付着物（Ｓ）を前記氷塊（２）で掻き落すように洗浄する、ことを特徴とする氷塊を用いた配管の洗浄方法。
3. 前記配管（１）の内壁の上側を洗浄する氷塊（２）は、気泡が含まれた氷塊を用いて洗浄する、ことを特徴とする請求項１又は２の氷塊を用いた配管の洗浄方法。

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