JP5667037B2 - パイプラインにおける漏洩試験機 - Google Patents

Description

本発明は、パイプラインを構成するパイプに適用して漏れの有無を検査するための漏洩試験機に関するものであって、特に、変形しているパイプの漏洩検査に適合したものである。

パイプラインを構成する、既設の埋設配管類の機能診断試験では、配管継ぎ手部からの漏洩確認がかねてから問題となっている。既設の埋設配管類の漏洩の問題は、漏洩箇所の特定が難しく、或る程度の見当がついてからも発見が困難という点にある。このため、既設の埋設配管の接続部分を配管内部から検査可能な装置が提案されている。

例えば、特開昭５０−９９１８８号は、パイプ内の被検知部の前後を密閉し、かつ、パイプ外の対応部にも密閉部を形成して、何れかの密閉部に検知ガスを封入し、他方の密閉部に漏洩するガスをガス検知器で検知する方法を開示している。上記密閉部はゴム輪を膨張させて形成するもので、大量の圧縮空気を注入するポンプ装置が必要であり、かつ、パイプ外の対応部を覆い板で囲むため、装置が非常に大掛かりとなり、既設埋設配管の漏洩検査には問題が残る。

また、実公平４−１４９１号は、管継手部内周面に筒状体を介してゴムタイヤを膨張させて圧接し、受口と挿口との間の密閉空間に加圧水を供給して実施する管継手部の水圧試験装置を開示している。上記筒状体は、両端にフランジが形成されている板材から成り、剛体構造のものであるから、管継手部が真円を保っている場合には問題も起きないが、変形している場合にはゴムタイヤの圧接力が不均等になり、受口と挿口との間に密閉空間を形成できない。見掛け上密閉されているようであっても、加圧水力に耐えられず、所期の試験を実施することができない問題があるのである。変形して扁平になっているパイプの漏洩検査に困難が伴うことは前記特開昭５０−９９１８８号にも当て嵌まる。

特開昭５０−９９１８８号 実公平４−１４９１号

本発明は前記の実情に鑑みてなされたもので、その課題は、特に、パイプが真円ではなく変形している場合においても、パイプの漏洩検査を好適に実施することが可能なパイプラインにおける漏洩試験機を提供することである。また、本発明の他の課題は、大掛かりとなる特別の機材を必要とすることなく、パイプラインの漏洩試験を行えるようにすることである。

前記の課題を解決するため、本発明は、パイプの内部に配置するリング状の試験機本体を有し、上記試験機本体の外周面に設けたパッキングにより、パイプの内周面と試験機本体の外周面との間に密閉された試験空間を形成し、上記試験空間に流体を充填して漏れの有無を検査するパイプラインの漏洩試験機について、試験機本体は、パイプの内周面に一定の径差をもって収まる、弾性材製のリング部材、パイプの漏洩個所の両側に配置するように、パイプの軸方向へ間隔をあけてリング部材の外周面に配置するパッキングリング及び上記パッキングリングをパイプの軸方向の両側から挟むためにリング部材の外面に取り付けるパッキング受けを有しパイプが真円でなく変形している場合に対処するために、上記パッキング受けは、リング部材の外周長を周方向へ複数部分に分割したパッキング受け部材から成り、かつ、それらを個々独立的にリング部材に固定して構成され、上記複数個に分割されたパッキング受け部材は、その底板部に設けたボルト孔の部分において、それぞれリング部材にボルトを用いて固定されており、上記試験機本体の内側に加圧部材を取り付けて試験機本体を加圧することで、パイプラインを構成しているパイプの変形した形状に適合させるように構成するという手段を講じたものである。

本発明の対象は、上記したとおり、パイプの内部に配置するリング状の試験機本体を有し、上記試験機本体の外周面に設けたパッキングにより、パイプの内周面と試験機本体の外周面との間に密閉された試験空間を形成し、上記試験空間に流体を充填して漏れの有無を検査するパイプラインにおける漏洩試験機である。被検知部としては、パイプ同士を接続した、継手等の接続部分が主な対象になる。それ以外にも、ひびの発生している箇所、或いは、外力が加わって何らかの損傷を受けている箇所などが引接対象となる。

リング状の試験機本体は、パイプの内部に設置するもので、試験機本体の外周面にパッキングが設けられており、パッキングにより、パイプの内周面と試験機本体の外周面との間に密閉された試験空間を形成することができるものである。本発明は、パイプが変形して真円ではなくなっている場合にも好適に漏洩検査を実施することができるように、以下に述べる抜本的な改良を試験機本体に施している。

上記試験機本体は、パイプの内周面に一定の径差をもって収まる、弾性材製のリング部材、パイプの漏洩個所を挟むその両側に配置するために、パイプの軸方向へ間隔をあけてリング部材の外周面に配置するパッキングリング及び上記パッキングリングをパイプの軸方向の両側から挟むためにリング部材の外面に取り付けるパッキング受けを有している。リング部材は、帯板状の部材を円形に形成したものであるが、単一の部材より成るものの他、複数個の部材を継ぎ合わせて形成することができ、それによりパイプ内部への搬入、取扱い及び搬出が容易になる。

上記パッキング受けは、リング部材の外周長を周方向へ複数部分に分割したパッキング受け部材から成り、かつ、それらを個々独立的にリング部材に固定して構成されている。パッキング受けは、リング部材の外周に配置されるパッキングを固定するものであって、その外周長を分割したパッキング受け部材を連ねることで、リング部材の弾性変形を妨げず変形可能な構造を得ている。

パッキング受け部材は、概ねリング部材の外周長を周方向へ均等に分割した周方向の長さを有し、リング部材にボルト止めされる底板部と、パッキングを保持するための立板部とから成るほぼＬ字型の断面形状を有している。これにより、同一形状のパッキング受け部材をボルト止めすることで、パッキングを適切に保持しつつパイプの変形した形状に適合させることが可能になる。

上記加圧部材は、リング部材の直径方向に取り付ける長さを有し、一直線上に配置される２個の軸材とこれらの軸材を軸方向へ進退可能に設けたターンバックルとから成り、リング部材の内周面とターンバックルの両端部を結合し、上記ターンバックルにより２個の軸材の端部にて上記リング部材の内周面に対する加圧力を調節するように構成することができる。

本発明は以上のように構成されかつ作用するものであるから、特に、パイプが真円ではなく変形している場合にもパイプの漏洩検査を好適に実施することが可能なパイプラインにおける漏洩試験機を提供することができる。また、本発明によれば、パイプの変形に追従するように、相当の自由度をもって変形させることができ、扁平な変形は勿論のこと、不定形の変形にも対応可能であるから対応できる変形範囲が広いという特徴を発揮する。また、本発明によれば、大掛かりとなる特別の機材を必要とせずにパイプラインの漏洩試験を行えるようにすることができるという効果を奏する。

以下図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図１は本発明に係るパイプラインにおける漏洩試験機１０の一例を示しており、既設の埋設配管類の機能診断試験を対象とする。この種の試験では、漏洩個所に漏洩試験機を配置する。図示の例１については、埋設配管を構成しているパイプ１１、１２の接続部分１３に漏洩を生じているものとして発明を説明する。

本発明の漏洩試験機１０は、リング状の試験機本体１５を有しており、この試験機本体１５は既設の埋設配管類の内部にマンホール等から搬入するために、マンホールの口径よりも大きい場合、一部で切り離すか或いは複数部分に分割されたものを結合したリング部材１４によって構成される。一部で切り離されたものは搬入口径よりも小径に丸められ、分割されたものは個々に搬入して後に夫々組み立てられる。図示のリング部材１４は帯板状の鋼板より成るもので、パイプ１１、１２の内周面に一定の径差をもって収まるリング状を有する。

本発明の漏洩試験機１０を、漏洩個所として設定した隣接パイプ１１、１２の接続部分１３の両側に設置するために、パイプの軸方向へ所要間隔をあけてリング部材１４の外周面に、パッキングリング１６が２個配置される。パッキングリング１６は、２個共同じものを使用するのが基本である。２個のパッキングリング１６、１６は、何れも中空のゴム製チューブリングから成り、試験の実施時に側面の空気注入口１７（図２参照）から空気を注入し膨張させて使用する。

上記パッキングリング１６、１６を、パイプの軸方向の両側から挟んで取り付けるために、二組のパッキング受け１８、１９を有している。これらのパッキング受け１８、１９もパイプの軸方向へ上記所要の間隔をあけて、リング部材１４の外面にそれぞれ取り付けられる。また、二組のパッキング受け１８、１９は、それぞれがパッキングリング１６を両側から挟む位置、間隔をもって配置される（図１参照）。

上記パッキング受け１８、１９は、リング部材１４の外周長を周方向へ複数部分に分割したパッキング受け部材２０から成り、かつ、それらを個々独立的にリング部材１４に固定して構成されている。図１、図２に示した例１の場合、パッキング受け部材２０は、リング部材１４の外周長を周方向へ均等に２０分割したもので、これは内径１０００ｍｍの埋設配管用として設計されている。

これに対し、図３、図４に示した例２の場合、パッキング受け部材２０は内径２４００ｍｍの埋設配管用として設計されているものであり、リング部材１４の外周長を周方向へ均等に５０分割したものによって構成されている。しかし、例１と例２は、適用する埋設配管の内径が異なるものの他の基本的構成については変わるところがない。但し、より大型の例２の場合、移動用にキャスター３８が用いられる。

そこで、例２については構造だけを説明する。即ち、パイプ２１、２２の接続部分２３を漏洩個所とし、試験機本体２５として、リング部材２４を有し、その外周面にパッキングリング２６を２個配置する。２個のパッキングリング２６、２６は、何れも中空のゴム製チューブリングから成り、試験の実施時に側面の空気注入口２７（図４参照）から空気を注入し膨張させて使用する。また、上記パッキングリング２６、２６を取り付けるパッキング受け２８、２９は、リング部材１４の外周長を周方向へ複数部分に分割したパッキング受け部材３０から成る。３７は結合部材の一例を示しており（図４参照）、既設の埋設配管類の内部にマンホール等から搬入するため、複数部分に分割されたリング部材２４を結合するものである。

このような例１、例２において、パッキング受け部材２０、３０は、リング部材１４、２４の外周長を周方向へ均等に分割した周方向の長さを有し、リング部材１４、２４にボルト止めされる底板部３１と、パッキング１６、２６を保持するための立板部３２とから成るほぼＬ字型の断面形状を有している（図５参照）。例１、例２のパッキング受け部材２０、３０は、その長さ方向の両端ａ、ｂが、パイプ１１〜２２の中心に向かうテーパー形状に形成されており、隣接するパッキング受け部材２０、３０の間の隙間が一定になるように設けられている。

上記パッキング受け部材２０、３０の大きさは同じであっても違っていても良い。パイプ１１、１２、２１、２２の内径が異なれば、曲率の相違も大きくなり、共用できないからである。また、パッキング受け部材２０、３０の底板部３１を、パイプ外周の円筒形状に適合した湾曲形状とすることも望まれる。しかし、それには加工面或いはコスト面の制約があり、内径１０００ｍｍで２０分割程度、内径２４００ｍｍで５０分割程度とすることで、湾曲形状としなくても十分安定にパッキングリング１６、２６を固定することが可能である。

上記パッキング受け部材２０、３０は、定板部３１に設けたボルト孔３１ａの部分において、それぞれリング部材１４、２４にボルト３１ｂを用いて固定する。その際に、立板部３２、３２を周方向へ平行に配置することで、それらの間にパッキング１６、２６を保持するための空所ができるように設け、その空所にパッキング１６、２６が嵌め合わせられる（図８参照）。

さらに本発明では、上記試験機本体１５、２５の内側に加圧部材３３を取り付けて試験機本体１５、２５を加圧することで、パイプラインを構成しているパイプ２１、２２の変形した形状に適合させるように構成されている。加圧部材３３の加圧とは、押す方向に加圧する場合と、引く方向に加圧する場合を含んでいる。なお、図示の例の場合は、後述する加圧部材３３による押す方向の加圧も、引く方向の加圧も可能である。

上記加圧部材３３は、リング部材１４、２４の直径方向に取り付ける長さを有し、一直線上に配置される２個の軸材３４、３６とこれらの軸材を軸方向へ進退可能に設けたターンバックル３５とから構成されている。さらに、引く方向に作用させるために、リング部材１４、２４の内周面と加圧部材３３の端部とを結合する。結合構造としては、例えば、リング部材１４、２４の内周面に取り付け部材３３ａを溶接等の手段によって取り付け、ターンバックル３５の両端部をボルト止めする方法が確実である（図１参照）。しかし、この方法に限らず、他の公知の方法を結合構造として選択することができる。

例２において、移動用のキャスター３８は、リング部材２４の内面にアダプター３８ａ及び取付金具３８ｂを用いて着脱可能に取り付けられている。各図において、３９は空気注入口、４０は水注入口示しており、パイプの内周面と試験機本体の外周面との間に形成された例１の試験空間４１と例２の試験空間４２に空気又は水を注入するために設けられている。従って漏洩試験には気体及び液体を試験流体に用いることができる。４３、４４はそれぞれ圧力ゲージであり、試験空間４２の内部の圧力を測定する。

このように構成された本発明の漏洩試験機１０、１０′を使用するには、まず、パイプラインを構成しているパイプ１１、１２、２１、２２が真円を保っていることを想定し、その内部にリング状の試験機本体１５、２５を配置して、上記パイプの内周面に一定の径差をもって収まる状態とする。次いで、全てのパッキングリング１６、２６に空気を注入し、パッキングリング１６、２６の外周部分を上記パイプの内周面に圧接させることで、密閉された試験空間４１、４２を形成する。そして、当該空間４１、４２に試験流体としての空気（水を用いることも可能である。）を注入し、注入直後の当該空間４１、４２の圧力値と、所定の時間を経過した時点における圧力値を圧力ゲージ４３、４４から読み取るとともに、測定値を比較して、試験空間４１、４２の内部の圧力変化を把握し、漏洩の有無を判断するものである（図９）。パイプ内周面形状が真円であるか、変形の程度が極めて軽微であり、かつ、被検知部にひびの発生している箇所、或いは、損傷を受けている箇所などがなければ、測定値に異常は起こらず漏洩なしと判断される。

他方、パイプラインを構成しているパイプ１１、１２、２１、２２が真円でなく、変形している場合には、変形による漏洩の可能性もあり、正確な測定を望むことができない。しかし、本発明によれば、加圧部材３３を使用して試験機本体１５、２５を加圧することで、パイプラインを構成しているパイプの変形形状にリング部材１４、２４の形状を適合させるように変形し、それによって試験機本体１５、２５が、上記パイプの内周面に一定の径差をもって収まる状態とする（図１０）。その上で、上記と同様にパッキングリング１６、２６を上記パイプの内周面に圧接させ、試験空間４１、４２に空気又は水を注入する。かくして、上記パイプが変形していても、試験空間４１、４２の内部の圧力変化を把握し、漏洩の有無を正確に判断することができる。

本発明に係るパイプラインにおける漏洩試験機の例１を断面で示す側面説明図である。 同上の正面説明図である。 同じく本発明の漏洩試験機の例２を断面で示す側面説明図である。 同じく一部を省略した正面説明図である。 同上のパッキング受け部材を示すもので、Ａは側面図、Ｂは正面図である。 Ａはキャスターを示す正面図、Ｂはそのアダプターを示す側面図である。 例２の要部を拡大して示す説明図である。 同上要部の横断面図である。 同じく本発明の漏洩試験機による真円のパイプに対する試験を示す正面説明図である。 同じく本発明の漏洩試験機による扁平に変形したパイプに対する試験を示す正面説明図である。

１０ 漏洩試験機
１１、１２、２１、２２ パイプ
１３、２３ 接続部分
１４、２４ リング部材
１５、２５ 試験機本体
１６、２６ パッキングリング
１７ 空気注入口
１８、１９、２８、２９ パッキング受け
２０、３０ パッキング受け部材
３１ 底板部
３２ 立板部
３３ 加圧部材
３４、３６ 軸材
３５ ターンバックル
３７ 結合部材
３９ 空気注入口
４０ 水注入口
４１、４２ 試験空間
４３、４４ 圧力ゲージ

Claims (3)

1. パイプの内部に配置するリング状の試験機本体を有し、上記試験機本体の外周面に設けたパッキングにより、パイプの内周面と試験機本体の外周面との間に密閉された試験空間を形成し、上記試験空間に流体を充填して漏れの有無を検査する漏洩試験機であって、
   試験機本体は、パイプの内周面に一定の径差をもって収まる、弾性材製のリング部材、パイプの漏洩個所の両側に配置するために、パイプの軸方向へ間隔をあけてリング部材の外周面に配置するパッキングリング及び上記パッキングリングをパイプの軸方向の両側から挟むように、リング部材の外面に取り付けるパッキング受けを有し、
   パイプが真円でなく変形している場合に対処するために、上記パッキング受けは、リング部材の外周長を周方向へ複数部分に分割したパッキング受け部材から成り、かつ、それらを個々独立的にリング部材に固定して構成され、
   上記複数個に分割されたパッキング受け部材は、その底板部に設けたボルト孔の部分において、それぞれリング部材にボルトを用いて固定されており、
   上記試験機本体の内側に加圧部材を取り付けて試験機本体を加圧することで、パイプラインを構成しているパイプの変形した形状に適合させるようにした
   パイプラインにおける漏洩試験機。
2. パッキング受け部材は、概ねリング部材の外周長を周方向へ均等に分割した周方向の長さを有し、リング部材にボルト止めされる底板部と、パッキングを保持するための立板部とから成るほぼＬ字型の断面形状を有している
   請求項１記載のパイプラインにおける漏洩試験機。
3. 加圧部材は、リング部材の直径方向に取り付ける長さを有し、一直線上に配置される２個の軸材とこれらの軸材を軸方向へ進退可能に設けたターンバックルとから成り、リング部材の内周面とターンバックルの両端部を結合し、上記ターンバックルにより２個の軸材の端部にて上記リング部材の内周面に対する加圧力を調節するように構成されている
   請求項１記載のパイプラインにおける漏洩試験機。

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