JP6012901B2 - タンク、パイプ、又はタンク及びパイプのセットを分離するためのパイプ閉鎖装置 - Google Patents
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Description
space)を形成することによって、密閉容器の加圧を可能にすることが必要である。
この閉じ込め空間を形成について、タンクの内部容積を分離するために、特にそれらタンクの入口/出口をパイプに結合する場合に、タンクの入口/出口のそれぞれを密封する必要がある。
file)を用い、及び例えばX線写真制御等の特定の制御を行うことが必要である。これらの制御は、それらの一部について、放射線防護の観点から無視できないリスクを有しており、且つあらゆる同時活動を禁止している。
特に、本発明の目的は、パイプを切断せずに、タンク等の密閉容器のパイプ内の所定の位置に配置される閉鎖装置を提案することである。この閉鎖装置は、この閉鎖装置が導入されるタンクの開口部の直径よりも大きいような実装後の最終的な直径を有する。
本発明のさらなる目的は、大径(典型的に、1000mmより大きい直径)を有するパイプ内に配置することができ、且つ配管の任意の直線部分にプラグを位置付けすることができる閉鎖装置を提案することであり、この閉鎖装置はまた、特に圧力の点で、テスト又は液圧テストによって課される応力に耐えるのに適している。
−いわゆる第2の直径を有する略シリンダ形状の本体であって、第2の直径は、閉鎖装置をキャビティ内に挿入することを可能にするように第1の直径よりも小さい、本体と;
−本体とパイプの内壁との間に形成された自由空間を閉じるように、本体の形状を規定するシリンダの側壁の周りに突出する密封接合要素と;を有しており、
本体は、この本体の形状を規定するシリンダを形成するために、一緒に組み立てることが可能ないくつかの組立要素を含み、各組立要素は、3つの直交する寸法によって規定された平行六面体の体積内に内接する形状を有しており、3つの寸法のうちの少なくとも2つの寸法は、第2の直径よりも小さい長さを有する。
−位置保持システムは、滑り止めパッドによってパイプの内壁に加えられた力を測定するために設けられた力測定要素を含む。
−各滑り止めパッドは、ジャッキシステム又はねじジャッキシステム等の圧縮システムに取り付けられており、この圧縮システムは、パイプの内壁での滑り止めパッドの展開後に、滑り止めパッドの並進を阻止する遮断システムを有する。
−閉鎖装置は、位置保持システムが故障した場合に、パイプ内での閉鎖装置の並進を阻止するために設けられたはみ出し防止システムをさらに含み、このはみ出し防止システムは、パイプ内での閉鎖装置の並進運動の間に起動するべく配置された遮断要素を含む。
−滑り止めパッドのセットは、本体の形状を規定するシリンダの断面の外周全体に亘って延びる全体的な接触面を形成する。
−3つの寸法のうちの少なくとも2つの寸法は、第2の直径の半分以下の長さ、好ましくは第2の直径の1/3以下の長さを有する。
−本体は、シリンダの円形断面の半径に沿ってセグメント化されており、いくつかの組立要素は、シリンダの扇形状を形成する。
−本体は、さらに、いくつかの基本シリンダを形成するように、シリンダの部分に沿ってセグメント化されており、これら基本シリンダの組立体が、本体のシリンダを形成する。
−本体は、少なくとも3つの基本シリンダにセグメント化されており、各基本シリンダは、少なくとも3つの組立要素にセグメント化される。
−保持システムの別の滑り止めパッドが、基本シリンダのうちの1つを形成する組立要素に取り付けられる。
−閉鎖装置は、膨張可能な密封接合部内の、及び2つの隣接する膨張可能な密封接合部と、本体及びダクトの壁との間に形成された各接合空間内の、圧力を命令制御するために設けられ計測システムを含む。
−各組立要素は、ハニカム構造を有する。
本発明の他の特徴及び利点は、純粋に例示的なものであり且つ非限定的なものであり、且つ添付の図面に関連して理解すべき以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
図1には、入口/出口を閉じるための様々な解決策がさらに示されており、特に上述した従来技術の既存の解決策を強調している。
特に、流体の流れを調節するために、恒久的に存在するバルブ5が設けられた2つのパイプ4も示されており、こうしてこのバルブを使用して、これらのパイプ4を閉じる、及びタンク1の内部容積を分離することができる。
パイプ6がマンホール7の直径よりも小さい内径を有する場合に、プラグ8を、十分に大きいマンホール7を介してタンク1の内側のキャビティ内に貫入するパイプ6の直径に適合させることができる。それでもなお、このプラグ8を、タンク1で実施されるテスト又は液圧テストによって与えられる物理的応力に、特に圧力の点で、適合することが望ましい。この密封経路は、パイプ9の直径がマンホール7の直径よりも大きい場合に、既知のプラグでは不可能であることが明白である。パイプ9は、実際に、700mmより大きい直径、例えば1000mm〜2000mmの間の直径、例えば1400mm〜1500mm程度の直径を有する。
こうして、多要素閉鎖装置10は、まず、タンク1又は他のタイプの密閉容器内に導入され、次に、密封するために配管9内に又はこの周りに組み立てられるように設計されたプラグである。
好ましくは、本体110は、シリンダの円形断面の弦に沿ってセグメント化され、円形の1つの直径に対して平行に又は中心を通過する(その結果、問題となる弦は直径に対応する)。
本体110が、円の直径又は半径に沿ってセグメント化された場合に、いくつかの組立要素が、シリンダの扇形状を形成する。
本体110を形成するシリンダが長い場合、特に、その長さがマンホール7の直径よりも大きい場合に、本体110は、いくつかの基本シリンダを形成するように、シリンダの部分に沿ってセグメント化することができ、その組立体が、本体のシリンダを形成する。
別の可能なセグメント化が、図7に示されており、ここでは、プラグ10は、いくつかの基本シリンダにセグメント化され、各基本シリンダが、半径に沿って扇形である組立要素にセグメント化される。この図に示される特定の実施例では、プラグ10は、2つの基本シリンダ(313 311)を含んでおり、各基本シリンダは、扇型(3110;3130)の形態の10個の組立要素から形成される。
また、プラグ10の密封接合要素120は、好ましくは、本体110を形成するシリンダの周りに位置付けされる、例えばOリング又はリップシール等の少なくとも2つの膨張可能な密封接合部120を含む。
このような膨張可能な密封接合部120は、例えば、組立要素の組立体によって形成された環状溝内に位置付けすることができる。この点に関して、環状溝を1つ以上の基本シリンダ上に設けてもよい。また、環状溝は、2つの隣接する基本シリンダの組立体によって形成されるように設けてもよい。この後者の場合に、膨張可能な密封接合部120は、その接合部が2つの隣接する基本シリンダの間の気密性を強化するため、さらに、プラグ10の内在気密性に貢献するという利点を有する。
また、好ましい態様では、滑り止めパッドの全体的な接触面は、本体の形状を規定するシリンダ110の断面の外周の少なくとも少なくとも70%、又は少なくとも80%、又は90%に亘って延びる。
パッドは、好ましくは、交換可能である。
好ましくは、パッド140上の力は、ジャッキシステムやねじジャッキシステム141等の圧縮手段によって加えられ、パッド140をパイプ9の内壁に対して押し付ける、又はプラグ10を取り外したときに、それらパッド遠ざけることが可能になる。
図3に示される実施形態では、滑り止めパッド140は、それぞれ、ねじジャッキシステム141上に取り付けられる。それら滑り止めパッドによって、パイプ内でのプラグの全体的な保持が可能になる。
また、その端部に滑り止めパッド143を設けたセンタリングロッド142も、提供することができ、このセンタリングロッド142によって、パイプ内での第1の組立要素の設置が容易になる。
また、各滑り止めパッド340は、パイプ9内での滑り止めパッド340の展開及び応力を正確に制御することを可能にする力センサ342に結合される。
また、図5及び図6の例ではそれぞれジャッキ340及び力センサ342である圧縮手段及び力測定手段は、専用の計測ライン(211;212)によって制御コンソールに結合してもよい。
図5及び図6に示される実施形態では、位置保持システムは、いくつかの滑り止めパッド340を有しており、これら滑り止めパッドは、それらの接触面がプラグを規定するシリンダの断面の外周の全体に亘って実質的に延びるように配置される。
特にジャッキ341及び力センサ342を統合するその展開システムを含む各滑り止めパッド340は、扇型タイプの組立要素3130を形成する。一度中心軸線150の中間体によって組み立てられると、滑り止めパッド340を統合するこれらの組立要素3130によって、閉鎖装置の基本シリンダ313が形成される。
図5の例では、3つの基本シリンダ(311;312;313)を含む構造を強調しており、密封接合部120は、異なる基本シリンダ同士の間に配置される。
より正確には、はみ出し防止システムは、プラグが、滑り止めパッド340を有する保持システムが故障した場合に発生するような、パイプ9内での僅かな並進運動をすると直ぐに起動するべく設けられた遮断要素を含む。
こうして、プラグがパイプ内で並進方向に移動する場合に、例えば、滑り止めパッドにより保持システムに故障が発生した場合に、及び過剰な圧力が発生した場合に、ローラ400を偏心410して取り付けることによって、ローラがプラグの並進を停止させるようにパイプ9の内壁に対して応力を加えるまで、ローラが回転するような力が与えられる。
この点において、こうして、閉鎖装置は、いわゆる第1の直径を有する略円筒形のキャビティを形成する内壁を有するパイプ9を密封及び分離するように設けられており、この閉鎖装置は:
−いわゆる第2の直径を有する略シリンダ形状を有する本体110であって、第2の直径は、閉鎖装置をキャビティ内に挿入することを可能にするように第1の直径よりも小さい、本体と;
−本体110とパイプ9の内壁面との間に形成された自由空間を閉じるように、本体の形状を規定するシリンダ110の側壁の周りに突出する密封接合要素120と;
−圧縮によって閉鎖装置の保持を確実にするために、パイプ9の内壁に対して展開するべく、本体の並進方向に取り付けられた例えば複数の滑り止めパッド(140;340)を含む位置保持システムであって、滑り止めパッドのセットは、好ましくは、本体の形状を規定するシリンダ110の断面の外周の少なくとも半分に亘って延びる全体的な接触面を形成する、位置保持システムと;
−位置保持システムに故障が発生した場合に、パイプ9内での閉鎖装置の並進を阻止するために設けられた、上述したようなはみ出し防止システムであって、このはみ出し防止システムは、好ましくは、パイプ9内での閉鎖装置の並進運動の間に起動するべく配置された遮断要素400と;を含む。
1 タンク1を開ける。
2 多要素プラグ10を構成する様々な部品を、マンホール7を介してタンク1内に導入する。
3 多要素プラグ10を組み立てる。
4 プラグ10とマンホール7との間の所定の位置に計測システムを配置する。
5 多要素プラグ10を加圧する。
6 タンク1を充填し、閉じ込め空間を加圧し、タンク1をテストし、タンク1を空にする。
7 多要素プラグ10を減圧する。
8 計測システムを取り出す。
9 多要素プラグ10を解体する。
10 多要素プラグ10を構成する様々な部品を、マンホール7を介して退避させる。
11 タンク1を閉じる。
3−1 組立要素1112にセンタリングロッド142を組み付ける。
3−2 配管9の軸線に対して垂直方向に組立要素1112を位置付けする。垂直方向という意味で、配管と2つの部品の構造体との間のクリアランスを広げることによって、その組立要素を正しく中央に置くようにする。クリアランス及び遮断システムを広げることは、好ましくは、ねじジャッキを用いて行われる。
3−3 (例えば、ハニカム構造にねじを用いて)組立要素1112に組立要素1111を組み付ける。
3−4 (例えば、ハニカム構造にねじを用いて)組立要素1112に組立要素1113を組み付ける。
3−5 部品と配管9との間のクリアランスを均一に広げること確実するとともに力の測定値を確認しながら、滑り止めパッド140に必要な力を加える。
3−6 第1の内部ディスク密封接合部130を位置付けする。
3−7 第1の膨張可能な密封接合部120を位置付けする。
3−8 (例えば、ハニカム構造にねじを用いて)組立要素(1111,1112,1113)によって形成された基本シリンダ111に組立要素1121を組み付ける。
3−9 (例えば、ハニカム構造にねじを用いて)組立要素1121,1111,1112,1113に組立要素1122を組み付ける。
3−10 (例えば、ハニカム構造にねじを用いて)組立要素1121,1122,1111,1112,1113に組立要素1123を組み付ける。
3−11 部品と配管9との間のクリアランスを均一に広げることを確実にしながら、壁に対して滑り止めパッド140を加圧する。
3−12 第2の内部ディスク密封接合部130を位置付けする。
3−13 第2の膨脹可能な密封接合部120を位置付けする。
3−14 (例えば、ハニカム構造にねじを用いて)組立要素(1121,1122,1123)によって形成された基本シリンダ112に組立要素1131を組み付ける。
3−15 (例えば、ハニカム構造にねじを用いて)組立要素1131,1121,1122,1123に組立要素1132を組み付ける。
3−16 (例えば、ハニカム構造にねじを用いて)組立要素1131,1132,1121,1122,1123に組立要素1133を組み付ける。
3−17 部品と配管9との間のクリアランスを均一に広げることを確実にするとともに力の測定値を確認しながら、滑り止めパッド140に必要な力を加える。
3−18 基本シリンダ112,113を形成する組立要素を介してタイロッド150を慎重に挿入し、それらタイロッドを、基本シリンダ111を形成する組立要素にねじ込む。
3−19 必要に応じて支持フランジシステム151を組み付け、接触パッド152を用いてタンク1のタップ(ねじ立て)の入口に支持フランジ151を位置付けする。
3−20 支持フランジ151を塞ぐために、タイロッド150にナットをねじ留めする。
3−1 力測定センサ342及びはみ出し防止要素400が設けられた第1の滑り止めパッド340を位置付けする。
3−2 第1のジャッキ/ねじジャッキ341を位置付けする。
3−3 中心軸線150を位置付けする。
3−4 力測定センサ342及びジャッキ/ねじジャッキ341が設けられた最後のパッド340を位置付けする。
3−5 センサ342によって力を制御しながら、ジャッキ341を加圧する。
3−6 1つの基本シリンダ313の第1の扇形ハニカム要素を位置付けする。
3−7 第1の膨張可能な密封接合部120を位置付けする。
3−8 別の基本シリンダ312の第2の扇形ハニカム要素を位置付けする。
3−9 第2の膨脹可能な密封接合部120を位置付けする。
3−10 最後の基本シリンダ311の最後の扇形ハニカム要素を位置付けする。
5−1 第1の膨張可能な密封接合部120を加圧する。
5−2 第2の膨脹可能な密封接合部120を加圧する。
5−3 内部接合空間を加圧する。
5−4 プラグ10の内在気密性を確認するために、3つ圧力の安定性を確認する。
実際に、その多要素構造のおかげでいかなるタンク内にも導入することができ、あらゆる直径の配管に使用することができる。閉鎖装置は、実際には、その閉鎖装置が導入されるマンホールの開口部の直径よりも大きいような組立後の最終的な直径を有する。
提案されたプラグがマンホールの直径よりも大きい直径を有するパイプを密封するために特に有利である場合に、マンホールの直径よりも小さい直径を有するパイプでも使用できることは明らかである。多要素構造によって、実際には、組立を考慮した部品のはるかに簡易な取り扱いが可能になる。
また、物流要件は、非常に限定的なものとなり、「標準」的な人材がいれば、プラグを所定の位置に置くために十分である。このようなプラグによって、熱加工(研削、溶接等)を省略することも可能となり、火災の危険性も排除される。
また、このプラグは、例えば原子力発電所等のリスクのある設備での設置を含む、任意のタイプの産業設備で実装することができる。このようなプラグは、特に大きな公称直径の配管について、気密性テスト、液圧テスト、又は気密性を必要とする他の操作を実施する目的で、貯水容器、タンク、交換器、又は配管のパイプを「分離する」あらゆる問題に応じて使用することができる。
Claims (18)
- 第1の直径を有する略円筒形のキャビティを形成する内壁を有するパイプを閉鎖及び分離するための閉鎖装置であって、当該閉鎖装置は:
−第2の直径を有する略シリンダ形状の本体であって、第2の直径は、前記閉鎖装置を前記キャビティ内に挿入することを可能にするように第1の直径よりも小さい、本体と;
−前記本体と前記パイプの内壁との間に形成された自由空間を閉じるように、前記本体の形状を規定する前記シリンダの側壁の周りに突出する密封接合要素と;を備えており、
前記本体は、該本体の形状を規定する前記シリンダを形成するために、一緒に組み立てることが可能ないくつかの組立要素を含み、各組立要素は、3つの直交する寸法によって規定された平行六面体の体積内に内接する形状を有しており、3つの寸法のうちの少なくとも2つの寸法は、第2の直径よりも小さい長さを有しており、
前記閉鎖装置は、圧縮によって前記閉鎖装置の保持を確実にするために、前記パイプの内壁に対して展開すべき組立要素の一部に、並進方向に取り付けられた複数の滑り止めパッドを含む位置保持システムをさらに備えており、前記滑り止めパッドのセットは、前記本体の形状を規定する前記シリンダの断面の外周の少なくとも半分に亘って延びる全体的な接触面を形成し、前記位置保持システムは、前記滑り止めパッドによって前記パイプの内壁に加えられた力を測定するために設けられた力測定要素をさらに含む、
閉鎖装置。 - 各滑り止めパッドは、圧縮システムに取り付けられており、該圧縮システムは、前記パイプの内壁での前記滑り止めパッドの展開後に、前記滑り止めパッドの並進を阻止する遮断システムを含む、
請求項1に記載の閉鎖装置。 - 前記圧縮システムは、ジャッキシステム又はねじジャッキシステムである、
請求項2に記載の閉鎖装置。 - 前記位置保持システムが故障した場合に、前記パイプ内での前記閉鎖装置の並進を阻止するために設けられたはみ出し防止システムをさらに含み、該はみ出し防止システムは、前記パイプ内での前記閉鎖装置の並進運動の間に起動するべく配置された遮断要素を含む、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の閉鎖装置。 - 前記はみ出し防止システムの各遮断要素は、前記保持システムの滑り止めパッドに対して偏心して取り付けられたローラであり、該ローラは、前記パイプの内壁と接触する接触面を有する、
請求項4に記載の閉鎖装置。 - 前記滑り止めパッドのセットは、前記本体の形状を規定する前記シリンダの断面の外周全体に亘って延びる全体的な接触面を形成する、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の閉鎖装置。 - 前記3つの寸法のうちの少なくとも2つの寸法は、第2の直径の半分以下の長さを有する、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の閉鎖装置。 - 前記3つの寸法のうちの少なくとも2つの寸法は、第2の直径の1/3以下の長さを有する、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の閉鎖装置。 - 前記本体は、前記シリンダの円形断面の弦に沿ってセグメント化されており、前記組立要素のいくつかが、前記シリンダの円形セグメントを形成する、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の閉鎖装置。 - 前記本体は、前記シリンダの円形断面の半径に沿ってセグメント化されており、前記組立要素のいくつかが、前記シリンダの扇形状を形成する、
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の閉鎖装置。 - 前記本体は、いくつかの基本シリンダを形成するように、前記シリンダの部分に沿ってセグメント化されており、これら基本シリンダの組立体が、前記本体のシリンダを形成する、
請求項1乃至10のいずれか一項に記載の閉鎖装置。 - 前記本体は、内在性の密封接合部を有しており、各内在性の密封接合部は、2つの隣接する基本シリンダの間に配置される、
請求項11に記載の閉鎖装置。 - 前記本体は、少なくとも3つの基本シリンダにセグメント化されており、各基本シリンダは、少なくとも3つの組立要素にセグメント化される、
請求項11又は12に記載の閉鎖装置。 - 前記保持システムの別の滑り止めパッドが、基本シリンダのうちの1つを形成する組立要素に取り付けられる、
請求項11乃至13のいずれか一項に記載の閉鎖装置。 - 前記密封接合要素は、前記本体を形成する前記シリンダの周りに位置付けされる少なくとも2つの膨張可能な密封接合部を含む、
請求項1乃至14のいずれか一項に記載の閉鎖装置。 - 前記膨張可能な密封接合部内の、及び2つの隣接する膨張可能な密封接合部と、前記本体及びダクトの壁との間に形成された各接合空間内の、圧力を命令制御するために設けられた計測システムをさらに含む、
請求項15に記載の閉鎖装置。 - 各組立要素は、ハニカム構造を有する、
請求項1乃至16のいずれか一項に記載の閉鎖装置。 - 組立要素を取り扱うためのマンホールを有するタンク内で使用され、前記マンホールは、1000ミリメートル(mm)〜2000mmの間の直径を有する前記パイプを密封する目的で、400mm〜600mmの間の直径を有する、
請求項1乃至17のいずれか一項に記載の閉鎖装置。
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