JP5250791B2 - 配管漏洩の補修装置 - Google Patents

Description

本発明は、配管の漏洩補修装置に関し、特にガス配管などのような容易に設備停止ができない配管から内部流体の漏れが生じた場合に、設備を停止する必要がなくまた火気を使用することなしに効果的に漏洩箇所の補修を行える装置に関するものである。

従来、配管の漏洩を補修するには、配管の外側から鉄板等を溶接する方法、配管の内部に可撓性の内管を挿入する方法（例えば特許文献１，２）および配管を交換する方法などが一般的であった。
特許第3413633号公報 特開2002-166224号公報

しかしながら、ガス配管や液体燃料配管を代表とする引火性の流体（以下、ガスを代表例として表記する）を移送する配管の補修に際し、ガスを緊急で空気等の非引火性ガスに置換できない場合には、ガスの引火を防止する観点から、溶接などの火気を使用する補修手段を使用することはできない。
また、配管の内部に可撓性の内管を挿入する方法や配管を交換する方法では、ガスの供給を一時停止しなければならないという問題がある。

このため、無火気での簡易補修方法として、樹脂パテやＦＲＰシートなどによる簡易補修が広く実施されている。

上述したとおり、火気を使用できない緊急的な漏洩補修においては、従来、樹脂パテやＦＲＰなど硬化型の補修材を用いて配管外面より開口部を閉塞する処置が行われていた。
樹脂パテやＦＲＰシートを用いる場合、樹脂パテやＦＲＰが付着、硬化するまでの間、ガスの噴出を抑える必要がある。
しかしながら、上記の方法では、小径で漏洩孔が小さい場合はともかく、高圧で大口径の配管からのガス漏洩については補修することができなかった

本発明は、上記の問題を有利に解決するもので、高圧で大口径の配管からガス漏洩が生じた場合であっても、火気を使用することなく、迅速かつ簡便にガス漏洩を補修することができる配管漏洩の補修装置を提案することを目的とする。

すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．装置本体を配管の外周に固定する固定手段と、該配管の漏洩孔を覆う硬化型のＦＲＰシートと、該ＦＲＰシートを配管の外周に沿って押さえ付ける押え板と該ＦＲＰシートの硬化手段とをそなえることを特徴とする配管漏洩の補修装置。

２．前記押え板の下面に、前記ＦＲＰシートを漏洩孔に押圧するための凸部を有することを特徴とする上記１記載の配管漏洩の補修装置。

３．前記漏洩孔の上から、前記押え板を介して前記ＦＲＰシートを押圧するためのセンターロッドを有することを特徴とする上記１または２記載の配管漏洩の補修装置。

４．前記ＦＲＰシートが光硬化型ＦＲＰシートおよび熱硬化型ＦＲＰシートのいずれか一種または二種の併用であることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の配管漏洩の補修装置。

５．前記ＦＲＰシートとして光硬化型ＦＲＰシート用いる場合に、押え板およびセンターロッドとして透明なものを用い、また硬化手段としてＬＥＤを光源とする光照射装置を用いることを特徴とする上記３または４に記載の配管漏洩の補修装置。

６．前記配管が鉄製または鋼鉄製である場合に、前記固定手段として、永久磁石または電磁石あるいはこれらを組み合わせたものを用いることを特徴とする上記１〜５のいずれかに記載の配管漏洩の補修装置。

本発明によれば、高圧で大口径の配管からガスの漏洩が生じた場合であっても、火気を使用することなく、迅速かつ簡便にガス漏洩を補修することができる。
また、本発明の補修装置は、片手で操作できるハンディタイプなので、極めて容易に現場施工を行うことができる。

以下、本発明を具体的に説明する。
図１および図２に、本発明に従う好適補修装置を平面および正面で示す。
図中、符号１は配管であり、この例では鉄管を用いている。２はこの配管１に生じた漏洩孔（腐食孔）である。また、３はＦＲＰシート、４はこのＦＲＰシート３の押え板、５は押え板４の押圧手段、６はＦＲＰシート３の硬化手段であり、これら全体で装置本体７を構成する。そして、８がこの装置本体７を配管１に固定するための固定手段であり、この例では永久磁石を用いている。なお、９は、漏洩孔２の上からＦＲＰシート３を押圧するためのセンターロッドである。

次に、図１，２に示した補修装置を用いて実際に補修を行う手順について説明する。
(1) 腐食孔２の補修に際しては、まず腐食孔２およびその周りをＦＲＰシート３で覆う必要があるが、このとき、ＦＲＰシート３のほぼ中央部が腐食孔２の上に来るように位置合わせを行ったのち、固定手段８で装置本体７を配管１に固定する。
(2) 次に、ＦＲＰシート３を貼り付けた押え板４を、押圧手段５の下部に、この例で磁石10により取り付ける。
(3) 次に、この例で、圧縮バネ11の介在下に締め付けナット12を用いて、ＦＲＰシート３を貼り合わせた押え板４を配管１の表面に当接させる。
(4) さらに、押圧手段５により、押え板４を配管１の曲面に沿うまで押し付け、ＦＲＰシート３を配管１の曲面に沿って貼り付ける。なお、押え板４の押圧に際しては、配管１に対し面圧が均一になるようにすることが有利である。
(5) 次に、ＦＲＰシート３を配管１の補修領域に押圧した状態で、硬化手段６によりＦＲＰシート３を硬化させる。
(6) そして、ＦＲＰシート３が完全に硬化したら、固定手段８を解除して装置本体７を配管１から切り離す。

かくして、本発明の補修装置による配管漏洩の補修は終了し、腐食孔２からのガスの噴出を効果的に阻止することができるのである。

本発明において、ＦＲＰシート３の押え板４としては、通常図３(a)に示すような平板状のものが用いられるが、かかる押え板４の下面中央部に、図３(b)に示すような凸部４ａを設けることは有利である。というのは、押え板４を介してＦＲＰシート３を配管外面に押圧するに際し、かかる凸部４ａを腐食孔２と一致させることにより、効果的にＦＲＰシート３を漏洩孔２に押圧することが可能になるからである。

さらに、腐食孔２に対するＦＲＰシート３の押し込みという観点からは、加圧治具として前記したセンターロッド９を利用することが、一層有利である。
このセンターロッド９を利用する場合には、上記(3)工程において、ＦＲＰシート３を貼り合わせた押え板４を配管１の表面に当接させたのち、センターロッド９により押え板４を介してＦＲＰシート３を押圧することによって、腐食孔２からのガスの噴出を一時的に停止させ、しかるのち押圧手段５により押え板４全体を配管１の曲面に沿うまで押し付けるのである。
かくすることにより、配管の内圧が高い場合であっても、より効果的にＦＲＰシート３を漏洩孔２に押し込むことが可能となり、腐食孔２からのガス漏洩防止効果が向上する。
なお、かかるセンターロッドとしては、その先端が尖った形状にすることが望ましく、これによりガスの漏洩をより効果的に防止することができる。
また、このセンターロッドの加圧手段については、特に制限はなく、人力であっても、バネを利用するものであっても、ネジを利用するものであってもいずれでもよい。

本発明において、腐食孔を中心としてその周りを覆うＦＲＰシートとしては、光硬化型のＦＲＰシートおよび熱硬化型のＦＲＰシートのいずれもが使用可能であるが、光硬化型ＦＲＰシートがとりわけ有利である。というのは、光硬化型ＦＲＰは、硬化時間が短く（数分から数十分）、また小さな電圧（３〜５Ｖ程度）、少ない消費電力で容易に防爆対応が可能だからである。

ここで、光硬化および光硬化型ＦＲＰシートについて説明すると次のとおりである。
光エネルギーの作用で液状から固体に変化させることを「光硬化」と呼び、硬化する合成有機材料を光硬化性樹脂という。硬化作用の光としては、紫外線が一般に広く用いられているが、最近では可視光領域で硬化する可視光硬化型樹脂も開発されている。
かような光硬化性樹脂をＦＲＰシートとにする場合、ガラス繊維や有機繊維のクロスやチョップドストランドマットを補強繊維として、これにポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂、アクリル樹脂などのモノポリマーやオリゴマーに光重合開始剤を配合した光硬化性樹脂を含浸させてＢステージ化（半硬質状態）し、両面に被覆フィルムを貼り付けてシート状材料とする。
このようにして、紫外線硬化ＦＲＰシートや可視光硬化ＦＲＰシート等の光硬化型ＦＲＰシートを作製することができる。これらは、光を照射することで硬化するシートであり、硬化後に、噴出ガス圧に耐えるだけの引張強度や曲げ強度、接着力を有するものである。

かような光硬化型ＦＲＰシートを硬化させる硬化手段としては、紫外線ＬＥＤや波長が380nm〜780nmの可視光ＬＥＤなどを光源として利用することが好ましい。使用するＬＥＤは、比較的出力の大きなＬＥＤモジュールとし、平面もしくは曲面上に複数個集積させて取り付け、かつ光硬化型ＦＲＰシートが硬化に必要な照射エネルギーを確保できる適切な距離で配置する。これにより、広い照射面積を確保することができ、硬化時間を短縮することが可能となる。
なお、高出力ＬＥＤは発熱量が大きいため、かかるＬＥＤ光源の背後にアルミ板等の放熱板を配置することは有利である。

一方、熱硬化型ＦＲＰシートとしては、熱重合開始剤を配合した熱硬化性プリプレグシートなどが好適であり、またかかる熱硬化型ＦＲＰシートを硬化させる手段としては、Ｃ繊維ＦＲＰシートヒータ等が好適である。
なお、本発明のＦＲＰシートとしては、上記した光硬化型ＦＲＰシートや熱硬化型ＦＲＰシートを単独で用いるだけでなく、これらを併用することもできる。
その際、硬化手段としては、光硬化型ＦＲＰシートの硬化手段のみで十分である。というのは、光硬化型ＦＲＰシートは硬化する際に熱を発するため、その熱で熱硬化型ＦＲＰシートも同時に硬化させることができるからである。

また、ＦＲＰシートとして光硬化型ＦＲＰシートを用いる場合、かかるシートを保持する押え板としては、ＬＥＤを透過させる必要上、透明なものとする必要がある。特に可撓性も加味すると透明プラスチック板が好適である。かかる透明プラスチック板としては、透明アクリル板や透明塩化ビニル板、透明ポリカードネート板、透明ＰＥＴ板が有利に適合する。

同様に、漏洩孔の上から光硬化型ＦＲＰシートを押圧するセンターロッドについても、ＬＥＤを透過させるために、透明な樹脂製やガラス製とすることが好適である。
また、このセンターロッドは、ねじ切りロッドや横方向に設置した回転シャフトハンドルの回転運動を垂直方向のロッドの直線運動に変更する仕組みとすることにより、より効果的にＦＲＰシートを押圧することができる。

装置本体を固定する手段としては、配管の材質に応じて、種々の手段を適用することができるが、配管が鉄製または鋼鉄製である場合には、固定手段として、永久磁石や電磁石などの磁力を利用することが有利である。
この磁力の利用に際しては、永久磁石や電磁石の単独使用としても、また両者の併用としてもいずれでもよい。
永久磁石としては、ネオジウム磁石やフェライト磁石などの強力な磁石が有利であり、また永久磁石の場合は、磁力のオンオフが可能なマグネットを利用することは有利である。かかる磁石は、配管の外面曲率に沿うような取り付けが可能なように関節構造とすることが好ましい。
なお、装置本体の材質は特に限定されるものではないが、ハンディタイプとして使用することを考慮すると、アルミ合金製やアルミ製、ＣＦＲＰ製、ＦＲＰ製など軽量のものが有利に適合する。

さらに、押え板の押圧手段についても特に制限はないが、プラスチック製のねじ切りロッドを用い、これらを押え板の周囲に配置し、ねじ込むことにより、シート押え板を配管表面に押し付ける構造のものが好適である。

なお、本発明では、図１，２に符号13で示すようにハンドルも設けることが有利である。
すなわち、本発明の補修装置は、極めてコンパクトハンディタイプなので、片手でのハンドル操作により極めて容易に現場施工を行うことができる。

また、ＦＲＰシートの貼り付けに先立ち、配管の少なくともシート貼着領域については、サンドペーパーやヤスリ、砥石等にて研磨し、錆や汚れ、浮き塗膜、付着物、突起物等を除去しておくことが有利である。
さらに、上記の研磨後、浸透性エポキシ樹脂やウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等のプライマーを塗布し、付着性を向上させておくことが好ましい。

本発明に従う補修装置の平面図である。 本発明に従う補修装置の正面図である。 本発明に用いて好適な押え板を示す正面図である。

符号の説明

１ 鉄製の配管
２ 漏洩孔（腐食孔）
３ ＦＲＰシート
４ 押え板
４ａ 凸部
５ 押圧手段
６ 硬化手段
７ 装置本体
８ 固定手段
９ センターロッド
10 磁石
11 圧縮バネ
12 締め付けナット
13 ハンドル

Claims (6)

1. 装置本体を配管の外周に固定する固定手段と、該配管の漏洩孔を覆う硬化型のＦＲＰシートと、該ＦＲＰシートを配管の外周に沿って押さえ付ける押え板と該ＦＲＰシートの硬化手段とをそなえることを特徴とする配管漏洩の補修装置。
2. 前記押え板の下面に、前記ＦＲＰシートを漏洩孔に押圧するための凸部を有することを特徴とする請求項１記載の配管漏洩の補修装置。
3. 前記漏洩孔の上から、前記押え板を介して前記ＦＲＰシートを押圧するためのセンターロッドを有することを特徴とする請求項１または２記載の配管漏洩の補修装置。
4. 前記ＦＲＰシートが、光硬化型ＦＲＰシートおよび熱硬化型ＦＲＰシートのいずれか一種または二種の併用であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配管漏洩の補修装置。
5. 前記ＦＲＰシートとして光硬化型ＦＲＰシート用いる場合に、押え板およびセンターロッドとして透明なものを用い、また硬化手段としてＬＥＤを光源とする光照射装置を用いることを特徴とする請求項３または４に記載の配管漏洩の補修装置。
6. 前記配管が鉄製または鋼鉄製である場合に、前記固定手段として、永久磁石または電磁石あるいはこれらを組み合わせたものを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の配管漏洩の補修装置。