JP6223044B2

JP6223044B2 - 配管構造

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Publication number: JP6223044B2
Application number: JP2013157946A
Authority: JP
Inventors: 佳津夫谷; 高宏笠谷
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-07-30
Also published as: JP2015028362A

Description

本発明は、内部に加圧流体が流れる流体圧送管と当該流体圧送管に近接して配設された隣接管とから構成され、
前記流体圧送管が、管本体と、当該管本体の外表面に巻装され且つ当該管本体の周方向に開口する開口部を備えた外装部材とを有して構成され、
前記内部を流れる加圧流体が漏出する加圧流体漏出部が、前記管本体に形成されることがある配管構造に関する。

地中に埋設されるとともに内部に加圧流体が流れる流体圧送管が何らかの原因で破損して、加圧流体が漏出する加圧流体漏出部が形成されると、この流体圧送管に近接して配設される隣接管としてガス管が延設されている場合、流体圧送管の加圧流体漏出部から漏出する加圧流体が周囲の土砂を巻き込みながらガス管まで到達する場合がある。このように、加圧流体が地中のガス管にまで達する場合には、土砂を含んだ加圧流体が研磨剤として管壁に作用して、管壁に孔をあける等の損傷を与える。このような現象はサンドブラスト現象と呼ばれる。

このガス管のサンドブラスト現象の発生を回避する従来例として、下記の特許文献１には、流体圧送管の管本体の外表面に、管本体の周方向において開口方向が一定の方向とされたスリット状の開口を備えた外装部材を巻装して流体圧送管を構成した配管構造が開示されている。この配管構造では、管本体に加圧流体漏出部が形成された場合に、加圧流体漏出部から漏出する加圧流体が、管本体と外装部材の間を流動して、外装部材のスリット状の開口から一定の方向に噴出するが、特許文献１では、この一定の方向を、隣接管が存在する方向と異なる方向に向けることで、開口から噴出する加圧流体が隣接管に向かうことを回避して、隣接管に損傷を与えることを防止する技術が開示されている。

特許第４１１７０７０号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、本来の保護対象ではない流体圧送管において、管本体から漏出した加圧流体が開口から外部に向かって噴出される一方で、その加圧流体の噴出流に伴う巻き込みにより開口縁部に位置する土砂が開口に向かって引き寄せられる状態となり、その引き寄せられた土砂が開口周囲に位置する管本体に衝突して流体圧送管の管本体の損傷が発生するという問題がある。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、流体圧送管から加圧流体の漏出が発生した場合に、隣接管に損傷を与えることを防止するとともに、流体圧送管自身が損傷することも防止できる配管構造を提供することにある。

この目的を達成するための本発明に係る配管構造は、
内部に加圧流体が流れる流体圧送管と当該流体圧送管に近接して配設された隣接管とから構成され、且つ、前記流体圧送管及び前記隣接管が地中に埋設され、
前記流体圧送管が、管本体と、当該管本体の外表面に巻装され且つ当該管本体の周方向に開口する開口部を備えた外装部材とを有して構成され、
前記内部を流れる加圧流体が漏出する加圧流体漏出部が、前記管本体に形成されることがある配管構造であって、その第１特徴構成は、
前記外装部材が、前記管本体側に巻装された内径側巻部と当該内径側巻部の外径側に位置する外径側巻部とを備え、
前記開口部が、前記内径側巻部と前記外径側巻部との間に、前記加圧流体漏出部から漏出する加圧流体を前記内径側巻部に沿って案内する加圧流体案内路を有して構成され、
前記外装部材を前記管本体の外表面に巻装した状態で、当該外装部材の巻装方向の長さが前記管本体の外周長さよりも長く形成されるとともに、単一の外装部材を前記管本体に巻装して前記内径側巻部及び前記外径側巻部が形成されて成り、
前記加圧流体案内路の先端側の先端開口が、前記外径側巻部の先端部と前記内径側巻部との間に形成されている点にある。

上記配管構造の第１特徴構成によれば、管本体に加圧流体漏出部が何らかの原因で形成されて加圧流体が漏出した場合、加圧流体が加圧流体漏出部の先端開口から外部に向かって噴出する一方で、その加圧流体の噴出流に伴う巻き込みにより先端開口の縁部に位置する土砂が先端開口に向かって引き寄せられるが、開口部が、内径側巻部と外径側巻部との間に、加圧流体漏出部から漏出する加圧流体を内径側巻部に沿って案内する加圧流体案内路を有する構成とされているので、先端開口に引き寄せられた土砂が、加圧流体案内路を形成する外径側巻部及び内径側巻部の表面に衝突することがあっても、管本体には内径側巻部が巻装されているので、管本体に土砂が衝突することはない。よって、管本体が地中の土砂等により損傷を受けることを防止することができる。

また、管本体から漏出した加圧流体が、加圧流体案内路を通過することで加圧流体の圧力が小さくなり、加圧流体案内路から外部に噴出される噴出圧力が弱くなる。よって、外部に噴出する加圧流体が周囲の土砂等を巻き込んで隣接管に到達することを防止するとともに、到達した場合でも噴出圧力が弱くなっているので隣接管に損傷を与えることを防止することができる。
又、第１特徴構成によれば、単一の外装部材を管本体に巻装することで、容易に内径側巻部及び外径側巻部で構成される加圧流体案内路を形成することができる。

本発明に係る配管構造の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記加圧流体案内路を介して外部に流出する加圧流体の流出方向が、前記隣接管から離間する方向に設定されている点にある。

上記配管構造の第２特徴構成によれば、加圧流体案内路から外部に噴出する加圧流体が隣接管に向かうことがないので、噴出する加圧流体が隣接管に損傷を与えることを防止することができる。

本発明に係る配管構造の第３特徴構成は、上記第１乃至第２特徴構成の何れかに加えて、
前記外装部材が、弾性を有する管状部材の一部を当該管状部材の内外表面に亘って当該管状部材の軸方向に沿って切断して形成され、前記軸方向が前記管本体の管軸方向に沿う形態で切断状態にある当該管状部材を前記管本体に巻装されて成る点にある。

上記配管構造の第３特徴構成によれば、管状部材から外装部材を容易に作成することができる。また、管状部材が弾性を有するので、外装部材を容易に管本体に巻装することができるとともに、管本体から加圧流体が漏出した際には、外径側巻部を膨らませて加圧流体案内路を形成することができる。

本発明に係る配管構造の第４特徴構成は、上記第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
前記外装部材が前記管本体に当該管本体の管軸方向で異なる一対の固定位置で固定手段によって固定され、当該固定位置において、前記加圧流体漏出部から漏出した加圧流体の前記管本体の管軸方向への移流が防止されるように構成されている点にある。

上記配管構造の第４特徴構成によれば、管本体から加圧流体が漏出した場合に、外装部材が管本体に巻装される状態を維持することができるので、適切に外径側巻部と内径側巻部との間に加圧流体案内路を形成して漏出した加圧流体を外部に噴出することができる。

第１実施形態における流体圧送管の断面斜視図第１実施形態における加圧流体の漏出時における流体圧送管の断面図参考の実施形態における流体圧送管の断面斜視図参考の実施形態における加圧流体の漏出時における流体圧送管の断面図参考の別実施形態における流体圧送管の断面斜視図

以下、図面に基づいて、本発明による流体圧送管を、隣接管としてのガス管１０とともに地中に埋設される水道管１として使用する場合の実施形態について説明する。

〔第１実施形態〕
図１及び図２に基づいて、内部に加圧流体としての水道水Ｗが流れる水道管１とこの水道管１に近接して配設されたガス管１０とから構成される配管構造について説明する。この水道管１は、管本体２と、その管本体２の外表面に巻装され且つ管本体２の周方向に開口する開口部４を備えた外装部材３とを有して構成されている。

外装部材３は、管本体２側に巻装された内径側巻部３ａと、この内径側巻部３ａの外径側に位置する外径側巻部３ｂとを備えて管本体２に巻装されている。そして、開口部４が、内径側巻部３ａと外径側巻部３ｂとの間に、管本体２において何らかの原因で形成される加圧流体漏出部２ａから漏出する水道水Ｗを内径側巻部３ａに沿って案内する加圧流体案内路４ａを有して構成されている。よって、不測に管本体２に加圧流体漏出部２ａが形成されて水道水Ｗが漏出した場合、漏出した水道水Ｗは加圧流体案内路４ａを流れて、加圧流体案内路４ａの先端側の先端開口４ｂから外部に噴出される。

この外装部材３は、弾性を有する管状部材の一部をこの管状部材の内外表面に亘ってこの管状部材の軸方向に沿って切断して形成されている。そして、管本体２の管軸方向に沿う形態で切断状態にある管状部材が管本体２に巻装されている。管状部材の材質は、例えば、ポリエチレン等の合成樹脂やゴムなどで構成されている。よって、管状部材として、例えば、樹脂製やゴム製のホースを使用することができる。具体的には、所定長さにカットした樹脂製やゴム製のホースを、まず長手方向（軸方向）に切断し、管本体２の巻装に必要な幅とし、断面を略Ｃ字状に拡げることにより、管本体２に被せるように巻きつけるのである。

また、外装部材３は、管本体２の外表面に巻装した状態で、外装部材３の巻装方向の長さが管本体２の外周長さよりも長く形成されるとともに、単一の外装部材３を管本体２に巻装して内径側巻部３ａ及び外径側巻部３ｂが形成されて成る。また、外装部材３は、管本体２に、この管本体２の管軸方向で異なる一対の固定位置で固定手段としてのリング部材５によって固定されている。

水道管１は上述の如く構成され、管本体２に加圧流体漏出部２ａが形成されておらず、管本体２から水道水Ｗが流出していない場合は、図１に示すように、管本体２の外表面に対して密着する状態で巻かれて固定されている。
そして、何らかの原因で、水道管１の内部を流れる水道水Ｗが漏出する加圧流体漏出部２ａが、管本体２に形成されると、図２に示すように、管本体２の加圧流体漏出部２ａから漏出する水道水Ｗが管本体２と外装部材３との間に噴出し、この水道水Ｗの圧力によって、弾性を有する外装部材３が径外方に膨出し、管本体２の外周と外装部材３との間に管本体２から漏出した水道水Ｗが開口部４に向かって流れる加圧流体流路Ｇが形成される。この加圧流体流路Ｇは水道水Ｗの水圧によって膨張するが、上述の如く、管本体２の管軸方向で異なる一対の固定位置において一対のリング部材５によって外装部材３を固定して、この固定位置で加圧流体流路Ｇを管本体２の管軸方向で閉止しているため、漏出した水道水Ｗの管軸方向への移流が防止されるように構成されている。従って、漏出した水道水Ｗは外装部材３の開口部４に向かい、加圧流体漏出部２ａから開口部４まで加圧流体流路Ｇが形成される。そして、水道水Ｗはこの開口部４の加圧流体案内路４ａを介して先端開口４ｂから外装部材３の外部に噴出される状態で流出する。この際、水道水Ｗの噴出に伴う巻き込みにより先端開口４ｂに引き寄せられた土砂は、管本体２に内径側巻部３ａが巻装されているため、管本体２に衝突することはない。よって、管本体２におけるサンドブラスト現象の発生を確実に防止することができる。

また、加圧流体案内路４ａを介して先端開口４ｂから外装部材３の外部に流出する水道水Ｗの流出方向は、ガス管１０から離間する方向に設定されている。従って、水道管１の加圧流体漏出部２ａが管本体２の周方向のどこに位置するかに関わらず、管本体２の加圧流体漏出部２ａから流出した水道水Ｗは開口部４の加圧流体案内路４ａを介してガス管１０から離間する方向にのみ排出される。よって、ガス管１０におけるサンドブラスト現象の発生を確実に防止することができる。

下記の表１に、管状部材として、ポンプ等に接続して水を輸送する際に使用される樹脂製のホースを使用する場合に、管本体２及びガス管１０におけるサンドブラスト現象の発生を防止することができる管本体２とホースとの適切な組み合わせの一例を示す。

表１に示すように、外径が１６．２〜１８．２ｍｍの範囲にある管本体２に対しては、呼び径２５のホースを巻装し、内径側巻部３ａと外径側巻部３ｂとが形成されて外装部材３が管本体２の外表面で重複している部位である重複部における内径側巻部３ａの外表面の巻装方向の長さ（重複部長さと呼ぶ）が、２７．８〜３４．１ｍｍの範囲となる水道管１を構成することで、開口部４から水道水Ｗが噴出している時においても、管本体２の外表面が地中に露出することがなく、その水道水Ｗの噴出により地中の砂が巻き込まれて管本体２の外表面に衝突して損傷することを防止することができる。

また、同様に、外径が１９．８〜２２．４ｍｍの範囲にある管本体２に対しては、重複部長さが３２．６〜４０．８ｍｍの範囲となる呼び径３２のポンプ用ホースを管状部材として巻装することで、外径が２７．２〜３１．６ｍｍの範囲にある管本体２に対しては、重複部長さが２７．７〜３７．８ｍｍの範囲となる呼び径４０のポンプ用ホースを管状部材として巻装することで、また、外径が３４．０〜３７．６ｍｍの範囲にある管本体２に対しては、重複部長さが４６．９〜５６．９ｍｍの範囲となる呼び径５０のポンプ用ホースを管状部材として巻装することで、管本体２の外表面の損傷を防止することができる。

〔参考の実施形態〕
上記第１実施形態においては、単一の管本体２に対して、周方向の単一の個所に開口部４が形成されたのに対して、この参考の実施形態では、単一の管本体２に対して、周方向の複数個所に加圧流体案内路４ａが形成されている点で異なっている。以下、参考の実施形態の詳細を図３、図４に基づいて説明する。

図３に、外装部材３を管本体２の外表面に巻装する状態で、巻装方向の長さが管本体２の外周長さよりも短く形成された外装部材３を２つ準備して、これらの外装部材３を管本体２に巻装することで２カ所に開口部４を形成した水道管１１を示す。

具体的には、水道管１１は、管本体２の外周において２つの外装部材３が互いに１８０度ずらして巻装されるとともに、一方の外装部材３を内側に巻装する内側外装部材３ｃとして、他方の外装部材３を外側に巻装する外側外装部材３ｄとし、夫々の外装部材３の両端部が重複して２カ所に開口部４を形成する状態で管本体２の外表面に対して密着する状態で巻装されて構成されている。
これにより、２カ所の開口部４において、内側外装部材３ｃは管本体２側に巻装された内径側巻部３ａを構成し、外側外装部材３ｄは内径側巻部３ａの外径側に位置する外径側巻部３ｂを構成する。このようにして、内側外装部材３ｃ及び外側外装部材３ｄの両端部において開口部４が形成されている。

そして、図４に示すように、何らかの原因で、水道水Ｗが漏出する加圧流体漏出部２ａが管本体２に形成されると、管本体２の加圧流体漏出部２ａから漏出する水道水Ｗが管本体２と外装部材３との間に噴出し、この水道水Ｗの圧力によって、弾性を有する外装部材３が径外方に膨出し、管本体２の外周と外装部材３との間に管本体２から漏出した水道水Ｗが開口部４に向かって流れる加圧流体流路Ｇが形成される。この加圧流体流路Ｇは水道水Ｗの水圧によって膨張するが、図４に示すように、管本体２の管軸方向で異なる一対の固定位置において一対のリング部材５によって外装部材３を固定して、加圧流体流路Ｇを管本体２の管軸方向で閉止しているため、水道水Ｗの管軸方向への移流が防止されている。従って、水道水Ｗは外装部材３の２カ所の開口部４に分散して向かい、加圧流体漏出部２ａから開口部４まで加圧流体流路Ｇが形成される。そして、水道水Ｗはこの２カ所の開口部４において加圧流体案内路４ａを介して先端開口４ｂから外装部材３の外部に噴出される状態で流出する。この際、水道水Ｗの噴出に伴う巻き込みにより先端開口４ｂに引き寄せられた土砂が、加圧流体案内路４ａを形成する外径側巻部３ｂ及び内径側巻部３ａの表面に衝突することがあるが、管本体２には内径側巻部３ａが巻装されているので、管本体２に土砂が衝突することはない。よって、管本体２におけるサンドブラスト現象の発生を確実に防止することができる。

また、開口部４の加圧流体案内路４ａを介して外装部材３の外部に流出する水道水Ｗの流出方向は、ガス管１０から離間する方向に設定されている。従って、水道管１の加圧流体漏出部２ａが管本体２の周方向のどこに位置するかに関わらず、管本体２の加圧流体漏出部２ａから流出した水道水Ｗは２カ所の開口部４の加圧流体案内路４ａを介してガス管１０から離間する方向にのみ排出される。よって、ガス管１０におけるサンドブラスト現象の発生を確実に防止することができる。

〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、夫々単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態では、外装部材３が、弾性を有する管状部材の一部を管状部材の内外表面に亘って当該管状部材の軸方向に沿って切断して形成されたが、これに限らず、外装部材３をシート状の部材で構成してもよい。また、外装部材３は、管本体２の外表面にコーティング処理又はライニング処理をすることによって得られるコーティング部材又はライニング部材を採用することも可能である。この構成においては、管本体２の周方向における所定部位に開口部４を備えたコーティング部材又はライニング部材が、接着層を介して管本体２の外表面に装着される。そして、管本体２に加圧流体漏出部２ａが形成されたときには、加圧流体漏出部２ａから漏出する水道水Ｗの漏出圧によりコーティング部材又はライニング部材が少なくとも部分的に管本体２の外表面から剥離することによって、加圧流体流路Ｇ及び加圧流体案内路４ａを形成することが可能である。

（２）上記参考の実施形態では、２つの外装部材３を管本体２に巻装することによって、２カ所の開口部４を形成したが、これに限らず、３つ以上の外装部材３を管本体２に巻装して、３か所以上に開口部４を形成してもよい。

（３）上記参考の実施形態では、２カ所の加圧流体案内路４ａの先端開口４ｂを、管本体２の外周の対向する位置に夫々設け、加圧流体案内路４ａからの水道水Ｗの流出方向が略同じ方向となるように構成されたが、これに限らず、図５に示すように、複数形成される加圧流体案内路４ａの先端開口４ｂから夫々流出する水道水Ｗの流出方向が、流出方向の下流側において互いに合流する対向合流部７を形成するように夫々の先端開口４ｂによって配置され、対向合流部７の内径側位置する管本体２に管本体保護巻部６を備えていてもよい。尚、図５に示す例では、管本体保護巻部６は、管本体２に巻装される内側外装部材３ｃの一部で構成されている。

（４）上記実施形態では、開口部４の先端開口４ｂが管本体２の長手方向に沿う単一のスリット状に形成されているが、これに限らず、開口部４の先端開口４ｂが管本体２の長手方向に沿って並ぶ複数の開孔として形成してもよい。

（５）上記実施形態では、隣接管の例としてガス管１０を示したが、本発明における保護対象としての隣接管はガス管１０に限定されるものではない。

（６）上記実施形態では、流体圧送管の例として水道管１としたが、本発明における流体圧送管は水道管１に限定されるものではなく、例えば、下水道管としてもよいし、工場敷地内等における液体の移送管等としてもよい。

１、１１水道管（流体圧送管）
２管本体
２ａ加圧流体漏出部
３外装部材
３ａ内径側巻部
３ｂ外径側巻部
３ｃ内側外装部材
３ｄ外側外装部材
４開口部
４ａ加圧流体案内路
６管本体保護巻部
７対向合流部
１０ガス管（隣接管）
Ｗ水道水（加圧流体）

Claims

内部に加圧流体が流れる流体圧送管と当該流体圧送管に近接して配設された隣接管とから構成され、且つ、前記流体圧送管及び前記隣接管が地中に埋設され、
前記流体圧送管が、管本体と、当該管本体の外表面に巻装され且つ当該管本体の周方向に開口する開口部を備えた外装部材とを有して構成され、
前記内部を流れる加圧流体が漏出する加圧流体漏出部が、前記管本体に形成されることがある配管構造であって、
前記外装部材が、前記管本体側に巻装された内径側巻部と当該内径側巻部の外径側に位置する外径側巻部とを備え、
前記開口部が、前記内径側巻部と前記外径側巻部との間に、前記加圧流体漏出部から漏出する加圧流体を前記内径側巻部に沿って案内する加圧流体案内路を有して構成され、
前記外装部材を前記管本体の外表面に巻装した状態で、当該外装部材の巻装方向の長さが前記管本体の外周長さよりも長く形成されるとともに、単一の外装部材を前記管本体に巻装して前記内径側巻部及び前記外径側巻部が形成されて成り、
前記加圧流体案内路の先端側の先端開口が、前記外径側巻部の先端部と前記内径側巻部との間に形成されている配管構造。
前記加圧流体案内路を介して外部に流出する加圧流体の流出方向が、前記隣接管から離間する方向に設定されている請求項１に記載の配管構造。
前記外装部材が、弾性を有する管状部材の一部を当該管状部材の内外表面に亘って当該管状部材の軸方向に沿って切断して形成され、前記軸方向が前記管本体の管軸方向に沿う形態で切断状態にある当該管状部材を前記管本体に巻装されて成る請求項１又は２に記載の配管構造。
前記外装部材が前記管本体に当該管本体の管軸方向で異なる一対の固定位置で固定手段によって固定され、当該固定位置において、前記加圧流体漏出部から漏出した加圧流体の前記管本体の管軸方向への移流が防止されるように構成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の配管構造。