JP6370450B1 - 二重シール配管閉止治具 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイドラント方式の給油施設等で燃料が高圧流送される配管の補修において、燃料の抜き取り量を最小限に留め、配管を容易かつ確実に閉止でき、溶接を伴う配管補修作業を迅速に行うことができ、さらに、補修箇所のみの耐圧漏洩試験が実施可能な、高い安全性を有する二重シール配管閉止治具を提供する。
【解決手段】ロッド４と、該ロッドの先端側に固定された第１閉止部材５と、該第１閉止部材の上側に間隔をおいて固定された第２閉止部材６と、該第２閉止部材の上側に間隔をおいて固定された、ベースプレート２１に接続可能な治具固定用フランジ７とを備えており、第１閉止部材と第２閉止部材の間の空間に不燃性ガスの循環供給が可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、二重シール配管閉止治具に関するものであり、詳しくは、例えば空港の給油システムにおける立ち上がり配管等を閉止するための二重シール配管閉止治具に関するものである。

航空機の燃料給油施設において、ハイドラント方式とよばれる給油システムが知られている。ハイドラント方式は、図６に示すように、貯油タンク１０、ハイドラントポンプ１１、遮断弁等を備えるヘッダーピット１２等を介して、地下埋設されたエプロン配管１でエプロン（駐機場）まで航空燃料を届ける給油システムであり、ハイドラントバルブ１３を開くことにより、必要な時にだけ必要なだけの燃料を航空機に給油することができる給油システムである。

上記のハイドラント方式の給油システムの設備は、通常、ヘッダーピット１２から水平に延びるエプロン配管１が複数に分岐し、エプロン配管１に対して垂直方向に延設される立ち上がり配管２を通じて、各所のハイドラントバルブ１３と連結する構造となっている。

一方、エプロン配管１に対して垂直方向に延設される立ち上がり配管２は、エプロングランドの舗装面変位の影響による配管の変形や防食措置の経年劣化などの理由による腐食などの劣化状態等を定期的に検査する。そして、検査の結果、立ち上がり配管２に変形や腐食等の不具合が生じ、改修が必要になった場合には、ヘッダーピット間(例えば、１２a〜１２ｂ間)の燃料供給システムを停止させて溶接による補修を行う。

通常、溶接作業を伴う航空燃料供給配管の補修を行う際には、引火爆発の予防の為に、配管内の燃料を抜き取り、さらに配管内を不活性ガスに置換した状態で溶接作業を行わなければならない。燃料の抜き取りは、配管容量の大きい箇所では２００キロリットル以上と大量になる場合がある。

具体的な溶接補修の手順としては、まず、溶接作業前に燃料の入っているエプロン配管１内に合成ゴム等でできた円筒形のピグを挿入し、窒素ガスで圧力をかけてエプロン配管１内を移動させることにより燃料を抜き取る。

ここで、ピグを使用するには仮設のピグ発射装置とピグ受け取り装置を設置しなければならない。また、溶接作業後の耐圧検査範囲がヘッダーピット間(例えば、１２a〜１２ｂ間)の範囲となり充填する窒素量も大量になることから、改修、復旧に２週間以上を要することがある。

また、この期間中には、立ち上がり配管２に不具合が生じていない工事エリア周辺の駐機スポットのハイドラントバルブ１３も使用できなくなるため、このエリアでは航空機への給油ができず、給油の為の航空機の移動、乗客の搭乗口の変更等、空港運用への多大な影響が出る。そのため、補修工事を迅速に行い、早急に航空燃料の供給運用を復旧する必要がある。

また、補修後には耐圧漏洩試験を実施し、前記配管経路に洩れがないかを確認して信頼性を確保している。

上記の耐圧漏洩試験の手順では、通常、対象となる配管の開口端部に閉止板を装着して、これを溶接固定する。そして閉止板を溶接した後は、配管端部の反対側（管奥側）より圧力を加え、規定の圧力状態下で配管継ぎ目等に漏れ等の障害がないかを確認するようにしている。

しかしながら、上述した耐圧漏洩試験においては、その試験実施毎に開口端部を溶接して塞がねばならず、その作業の労力と時間は非常に大きなものであった。また、溶接作業は熟練を要するため、熟練作業員を確保する必要があった。そして、試験終了後は溶接した閉止板をグラインダ等で取り外すとともに、取り外した閉止板を溶断して廃棄する必要があるため経済性も問題となっていた。

このような問題に対して、これまでに、配管を密封閉塞でき、溶接部の耐圧漏洩試験を行うことが可能な管用閉塞栓が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に記載の管用閉塞栓は、ボルト軸部にナットを螺合して締め付けることにより、管の内周面に圧接可能な第１環状パッキンと間隔を置いて配設された第２環状パッキンを備えており、第１環状パッキンと第２環状パッキンの間の空間にボルト軸部から空気等を供給可能としている。

また、上記の管用閉塞栓を既設配管に取り付けた状態で、フランジ部材に形成されている連通孔を通じて、既設配管の外側から圧力流体を密閉された空間に供給することにより、溶接部の耐圧試験や流体の漏洩試験を行うことができるとしている。

特許第５６０７８９５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の管用閉塞栓は、可燃性の燃料の供給配管を想定したものではなく、第１環状パッキンと第２環状パッキンの間の空間に可燃性の燃料が入り込む危険性を完全に排除できるものではなかった。また、第１環状パッキンと第２環状パッキンによる管内壁への密着は、ボルト軸部にナットを螺合して締め付けることによるものであり、設置するために手間がかかるものであった。

本発明は、ハイドラント方式の給油施設等で燃料が高圧流送される配管の補修において、燃料の抜き取り量を最小限に留め、配管を容易かつ確実に閉止でき、溶接を伴う配管補修作業を迅速行うことができ、さらに、補修箇所のみの耐圧漏洩試験が実施可能な、高い安全性を有する二重シール配管閉止治具を提供することを課題としている。

本発明の二重シール配管閉止治具は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであって、以下のことを特徴としている。

第１に、断面が円形状の立ち上がり配管の配管内に挿入される二重シール配管閉止治具であって、ロッドと、該ロッドの先端側に固定された第１閉止部材と、該第１閉止部材の上側に間隔をおいて固定された第２閉止部材と、該第２閉止部材の上側に間隔をおいて固定された、ベースプレートに接続可能な治具固定用フランジとを備え、前記第１閉止部材は、前記ロッドの先端側に固定されたフランジＡと、その上部に固定されたフランジＢと、前記フランジＡと前記フランジＢの間に挟持された第１円板状パッキンを有し、第１円板状パッキンは、配管径と略等しい径で、配管内面と密着可能な弾性体からなり、前記第２閉止部材は、前記ロッドに固定されたフランジＣと、その上部に固定されたフランジＤと、前記フランジＣと前記フランジＤの間に挟持された第２円板状パッキンと、前記フランジＤとエアシリンダーを介して接続された上下方向に動作可能な円筒楔部材を有し、前記第２円板状パッキンの上側表面の外縁部の内側には、前記円筒楔部材の下端縁部が嵌合可能な円状嵌合溝が形成されており、配管内に挿入された状態において、前記円筒楔部材が下降して前記円状嵌合溝に嵌合することにより、第２円板状パッキンの外周縁が拡張して配管内面と密着し、前記フランジＣ、前記フランジＤ及び前記第２円板状パッキンには、上下方向に貫通する不燃性ガス供給ライン及び不燃性ガス排出ラインが設けられ、前記不燃性ガス供給ライン及び前記不燃性ガス排出ラインを介して、前記第１閉止部材と前記第２閉止部材の間の空間に不燃性ガスの循環供給が可能であることを特徴とする二重シール配管閉止治具である。

第２に、前記第１の発明の二重シール配管閉止治具において、前記治具固定用フランジには、耐圧漏洩試験用の気体を供給するための試験用ガス供給ポートが設けられていることが好ましい。

第３に、前記第１又は第２の発明の二重シール配管閉止治具において、前記治具固定用フランジには、前記エアシリンダーを作動させるエアーを供給するためのエアシリンダー駆動用ポートと、前記第１閉止部材と前記第２閉止部材の間の空間に不燃性ガスを供給するための不燃性ガス供給用ポートと、不燃性ガスを排出するための不燃性ガス排出用ポートが設けられ、前記エアシリンダー駆動用ポートと前記エアシリンダーがホースで接続され、
不燃性ガス供給用ポートと前記第２閉止部材の不燃性ガス供給ライン及び、不燃性ガス排出用ポートと前記第２閉止部材の不燃性ガス排出ラインが各々ホースで接続されていることが好ましい。

第４に、前記第１から第３の発明の二重シール配管閉止治具において、前記ロッドの上部に気体閉止バルブが設けられていることが好ましい。

本発明の二重シール配管閉止治具によれば、ハイドラント方式の給油施設等で燃料が高圧流送される配管の補修において、燃料の抜き取り量を最小限に留め、配管を容易かつ確実に閉止でき、溶接を伴う配管補修作業を迅速に行うことができ、さらに、補修箇所のみの耐圧漏洩試験が実施可能な、高い安全性を有する二重シール配管閉止治具を提供することが可能となる。

本発明の実施形態としての実施例１の二重シール配管閉止治具の構成と使用方法を示す概要図である。 実施形態としての実施例１の第１閉止部材を示す概略図であり（Ａ）は、円板状パッキンの表面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）における矢視断面図である。 実施形態としての実施例１の第２閉止部材を示す概略図であり（Ａ）は、円板状パッキンの表面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）における矢視断面図である。 実施形態としての実施例１の円状嵌合溝と円筒楔部材の嵌合を示す概略説明図であり（Ａ）は、嵌合前の状態を示しており、（Ｂ）は嵌合状態を示している。 実施形態としての実施例１のエアー分岐用マニホールドの実施形態を示す写真である。 ハイドラント方式についての説明図である。

本発明の二重シール配管閉止治具について図面に基づいて以下に詳述する。図１は、本発明の実施形態としての実施例１の二重シール配管閉止治具の構成と使用方法を示す概要図であり、図２は、第１閉止部材を示す概略図であり（Ａ）は、円板状パッキンの表面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）における矢視断面図である。また、図３は、第２閉止部材を示す概略図であり（Ａ）は、円板状パッキンの表面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）における矢視断面図である。

本発明の二重シール配管閉止治具３は、エプロン配管１から立ち上がる断面円形状の立ち上がり配管２内に挿入して閉止するものである。

具体的には、図１に示すように、ロッド４と、ロッド４の先端側に固定された第１閉止部材５と、第１閉止部材５の上側に間隔をおいて固定された第２閉止部材６と、第２閉止部材６の上側に間隔をおいて固定された、ベースプレート２１に接続可能な治具固定用フランジ７とを備えている。

ロッド４は、上端と下端が開口した中空のパイプ状であり、材質は、所望の高圧条件に耐え得る適度な強度を有する材質であれば特に限定されるものではなく、例えば、各種の金属材料を用いることができる。ロッド４の長さは、所望の配管閉止位置まで到達可能な長さを有していればよく、具体的には、立ち上がり配管２内に腐食等が生じて燃料の漏洩等が確認され、溶接が必要となった場合、少なくとも、この溶接箇所２ａより配管深部まで第１閉止部材５及び第２閉止部材６が到達する長さであればよい。また、ロッド４は長さ調整が可能な構造であってもよい。ロッド４の太さは、立ち上がり配管２に第１閉止部材５及び第２閉止部材６を挿通するときに、折れたり曲がったりしない強度を有する太さであれば特に限定されるものではない。

第１閉止部材５は、二重シール配管閉止治具３を立ち上がり配管２内に挿入した状態で最下部を封止する部材である。

本実施形態の第１閉止部材５は、ロッド４の先端側にフランジＡ５１ａと手前側にフランジＢ５１ｂを有し、フランジＡ５１ａとフランジＢ５１ｂの間には、弾性体からなる第１円板状パッキン５２が、ロッド４４を貫通した状態で狭持されている。

フランジＡ５１ａ及びフランジＢ５１ｂは、狭持する第１円板状パッキン５２を上下から押さえることで、第１円板状パッキン５２を安定化させ、立ち上がり配管２内への挿入及び引き抜きを容易とするもので、第１円板状パッキン５２を挟持した状態で、例えば、ナット等の固定部材によりロッド４に固定されている。なお、固定部材による固定は必ずしも強固である必要はなく、挟持される円板状パッキン７が変形及び上下動可能な程度に自由度を有していてもよいし、また、フランジＡ５１ａがロッド４と一体に形成されていてもよい。フランジＡ５１ａ及びフランジＢ５１ｂの形状は、立ち上がり配管２内に挿入可能で、かつ第１円板状パッキン５２を狭持可能な形状であれば特に限定されないが、円板状がより好ましい。

フランジＡ５１ａとフランジＢ５１ｂの間に挟持される第１円板状パッキン５２は、立ち上がり配管２の径と略等しい径を有する弾性体である。材質は、例えば、可撓性を有する樹脂やゴム等を用いることができ、これらの中でも、耐熱性を有するニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム等を好適に用いることができる。また、厚みは、材質や配管内で加わる圧力等に応じて適宜決定することができる。

図２（Ａ）に、第１円板状パッキン５２の表面図を示し、図２（Ｂ）に、図２（Ａ）における矢視断面図を示す。図２（Ａ）図２（Ｂ）に示すように、第１円板状パッキン５２は、中央にロッド４を挿通すための開口５３が形成されている。この開口５３の形状は、ロッド４の断面形状に応じて適宜決定することができる。図２（Ａ）図２（Ｂ）に示す実施形態では開口５３は円形となっている。

さらに、第１円板状パッキン５２は、図２（Ｂ）に示すように、外側面に表面側が径小となるテーパー部５２ａを有するとともに、裏面側のパッキン外周の内側には、円状溝５２ｂが形成されている。

第１円板状パッキン５２の裏面に円状溝５２ｂを形成することにより、第１円板状パッキン５２の変形が容易になり、立ち上がり配管２内に第１閉止部材５を挿入し易くなるとともに、フランジＡ５１ａ側（図１の矢印方向）からの圧力によって、第１円板状パッキン５２が、円状溝５２ｂの位置で屈曲、変形してテーパー部５２ａが立ち上がり、立ち上がり配管２の内壁面に強力に押し付けられることになり、高い気密性を確保することができる。

すなわち、本実施形態の二重シール配管閉止治具３においては、円状溝５２ｂが形成された第１円板状パッキン５２の裏面を加圧方向と対峙するように配置させることで、第１円板状パッキン５２の変形による管内の閉止を可能とする。例えば、円状溝５２ｂの深さ、幅を大きく形成すると、加圧による第１円板状パッキン５２の屈曲も大きくなる。

また、立ち上がり配管２の閉止に際しては、少なくとも１枚、好ましくは２枚以上の円板状パッキン５２を、裏面側をロッド４先端側に配置するのが好ましい。第１円板状パッキン５２の枚数は、配管内の圧力に応じて適宜決定することができるが、枚数を多くすることにより、より高い密閉性を確保することができる。図１に示す実施形態では３枚重ねて設けている。

また、第１円板状パッキン５２のテーパー部５２ａの傾斜、大きさ及び円状溝５２ｂの深さ、幅等についても、第１円板状パッキン５２の材質、配管径、加わる圧力等の条件に応じて適宜決定することができる。

第２閉止部材６は、第１閉止部材５と間隔をおいてロッド４上部（立ち上がり配管２の上部開口に近い位置）に固定され、立ち上がり配管２の内壁との密着及び解除の機能を有する部材である。即ち、二重シール配管閉止治具３を立ち上がり配管２内に挿入した状態で、第１閉止部材５と第２閉止部材６との間に密閉した空間８を形成することを可能とする部材である。

本実施形態の第２閉止部材６は、ロッド４に固定されたフランジＣ６１ａと、その上部に固定されたフランジＤ６１ｂと、フランジＣ６１ａとフランジＤ６１ｂの間に挟持された第２円板状パッキン６２と、フランジＤ６１ｂとエアシリンダー６３を介して接続された上下方向に移動可能な円筒楔部材６４を有している。

フランジＣ６１ａ及びフランジＤ６１ｂは、第２円板状パッキン６２を上下から挟持することで、第２円板状パッキン６２を安定化させるもので、第２円板状パッキン６２を挟持した状態で、例えば、ナット等の固定部材を用いてロッド４に固定されている。また、フランジＣ６１ａ、第２円板状パッキン６２、フランジＤ６１ｂは、各々を一体に固定するためにボルトにより固定されている。

フランジＣ６１ａ及びフランジＤ６１ｂの大きさは、立ち上がり配管２内に挿入可能な大きさで、かつ、フランジＤ６１ｂは第２円板状パッキン６２より小径となっている。フランジＣ６１ａ及びフランジＤ６１ｂの形状は特に限定されるものではないが、円板状が好ましい。

円筒楔部材６４は、ロッド４に挿通された状態で上下に移動し、後述する第２円板状パッキン６２の円状嵌合溝６２ａと嵌合する部材である。円筒楔部材６４の形状は、下部が開口し、上部に蓋部が設けられた円筒状であり、円筒楔部材６４の内径は、フランジＤ６１ｂの外径よりも大きく、第２円板状パッキン６２の外径よりも小さく設定され、フランジＤ６１ｂを上方から覆い被せるように設けられている。

また、フランジＤ６１ｂと円筒楔部材６４の蓋部内壁の間には、各々を繋ぐようにエアシリンダー６３が固定されており、エアシリンダー６３の動作により円筒楔部材６４全体が上下動するようになっている。

一方、フランジＣ６１ａとフランジＤ６１ｂの間には、配管内径よりも小径で、フランジＤ６１ｂよりも大径の第２円板状パッキン６２が設けられており、その中心をロッド４が貫通した状態で狭持されている。

第２円板状パッキン６２は弾性体からなり、上記第１円板状パッキン５２と同様の材質、例えば、可撓性を有する樹脂やゴムを用いることができる。これらの中でも、可撓性と耐熱性を有するニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム等を好適に用いることができる。また、第２円板状パッキン６２の厚みは、材質や加わる圧力等に応じて適宜決定することができる。

図３（Ａ）に、第２円板状パッキン６２の表面図を示し、図３（Ｂ）に、図３（Ａ）における矢視断面図を示す。図３（Ａ）図３（Ｂ）に示すように、第２円板状パッキン６２は、中央にロッド４を通すための開口６６が形成されている。この開口６６は、ロッド４が貫通可能な形状であればよく、ロッド４の断面形状に応じて適宜決定することができる。図３（Ａ）図３（Ｂ）に示す実施形態では、開口６６は円形となっている。

さらに、第２円板状パッキン６２には、図３（Ｂ）に示すように、表面側の外周の内側で、かつフランジＤ６１ｂの外周の外側となる位置に円筒楔部材６４の下端縁部が嵌合可能な円状嵌合溝６２ａが形成されている。

円状嵌合溝６２ａは、円筒楔部材６４の下降に伴って円筒楔部材６４の下端縁部が嵌合し、その嵌合により第２円板状パッキン６２の外周縁を拡張させるための溝である。

円状嵌合溝６２ａの幅や深さ、また溝内部の形状は、円筒楔部材６４の下降幅や、壁厚みに応じて適宜設定することができる。例えば、図４に示すように、円状嵌合溝６２ａの内壁の幅を部分的に円筒楔部材６４の厚みよりも狭くして、円筒楔部材６４の下端縁部が円状嵌合溝６２ａに嵌合することにより、第２円板状パッキン６２の外周を拡張させ、配管内壁に密着させることができる。これにより、第１閉止部材５と第２閉止部材６との間の空間８の高い気密性を確保することができる。

円状嵌合溝６２ａに対する円筒楔部材６４の配設位置の関係は、円筒楔部材６４が上昇している状態では、円状嵌合溝６２ａに嵌合せず、円筒楔部材６４が下降した状態で、円筒楔部材６４の下端縁部が円状嵌合溝６２ａに嵌合する位置関係である。即ち、エアシリンダー６３の上下動幅とフランジＤ６１ｂの厚み、円筒楔部材６４の高さにより円状嵌合溝６２ａの深さが決定される。

また、本実施形態の二重シール配管閉止治具３においては、図４に示すように、第２円板状パッキン６２の下部にバックアップパッキン６２ｂを設けることができる。バックアップパッキン６２ｂは、第２円板状パッキン６２の円状嵌合溝６２ａの下部に達し、第２円板状パッキン６２の外周を包み支えるように設けられている。バックアップパッキン６２ｂの厚みや材質は特に限定されるものではないが、第２円板状パッキン６２と同様か第２円板状パッキン６２よりも硬い材質とするのが望ましい。バックアップパッキン６２ｂを設けることにより、円状嵌合溝６２ａに円筒楔部材６４が嵌合する際に、パッキンや嵌合力が下方に逃げるのを防止するとともに、配管内壁に対する第２円板状パッキン６２の外周縁の密着性、シール性を向上させることが可能となる。

エアシリンダー６３の動作は、エアシリンダー６３に接続されたエアシリンダー６３駆動用の上昇用ホースと下降用ホースを介して外部から供給されるエアーにより行われる。エアシリンダー６３の設置個数は、円状嵌合溝６２ａに対する円筒楔部材６４の下端縁部の嵌合及び解除が確実にできれば特に限定されるものではないが、円状嵌合溝６２ａと円筒楔部材６４とのバランスのよい嵌合状態を実現する観点からは２個以上のエアシリンダー６３をフランジＤ６１ｂの円周上に等間隔で設置するのが好ましい。

なお、複数のエアシリンダー６３を配設する場合、円筒楔部材６４の上部に、エアシリンダー６３の個数に応じた下降用エアーホース６３ｃ及び上昇用エアーホース６３ｄを分岐するためのエアー分岐用マニホールド６３ａを設けるのが好ましい。図５にエアー分岐用マニホールド６３ａの実施形態を示す。

本実施形態のエアー分岐用マニホールド６３ａは、３個のエアシリンダー６３を同時に動作させるエアー分岐用マニホールド６３ａを示しており、下降用エアーホース６３ｃと上昇用エアーホース６３ｄの各々１組をそれぞれ３本ずつに分岐している。上記のようなエアー分岐用マニホールド６３ａを設けることにより、上昇用と下降用１組のエアーの入力系統で複数のエアシリンダー６３を同時に動作させることが可能となる。

また、本実施形態の二重シール配管閉止治具３では、第２閉止部材６に、フランジＤ６１ｂと第２円板状パッキン６２とフランジＣ６１ａを貫通する不燃性ガス供給ライン６５ａ及び不燃性ガス排出ライン６５ｂを設けることができる。これにより、第１閉止部材５と第２閉止部材６の間の密閉空間８への不燃性ガスの循環供給が可能となっている。

不燃性ガス供給ライン６５ａ及び不燃性ガス排出ライン６５ｂは、第２閉止部材６の上部から下部に不燃性ガスの供給と排出ができればその構成は特に限定されないが、例えば、図１に示すように、フランジＤ６１ｂと第２円板状パッキン６２とフランジＣ６１ａを貫通する供給孔及び排出孔を設け、各々の孔に気密性をもってパイプを挿通させることによって不燃性ガス供給ライン６５ａ及び不燃性ガス排出ライン６５ｂを形成することができる。なお、不燃性ガス供給ライン６５ａ及び不燃性ガス排出ライン６５ｂは、円筒楔部材６４の上下移動を阻害しないように円筒楔部材６４の蓋部を貫通して設けられている。

不燃性ガスとしては、例えば、窒素や二酸化炭素等の不活性ガス、希ガス等を用いることができる。これらの中でも、取り扱いの容易性や安全性等の観点から窒素を好適に用いることができる。

また、第２閉止部材６の上側には、第２閉止部材６と間隔をおいて治具固定用フランジ７が設けられている。治具固定用フランジ７は、中央にロッド４を挿通した状態で気密性をもってロッド４に固定されており、立ち上がり配管２の上端部に溶接固定されたベースプレート２１に密着固定可能とし、立ち上がり配管２内における第２閉止部材６と治具固定用フランジ７の間の空間９の気密性を確保できるようになっている。なお、ベースプレート２１と治具固定用フランジ７の密着固定に際しては、Ｏリング７１やガスケット等を介在させることで、より確実な気密性を確保することができる。

また、本実施形態の治具固定用フランジ７には、耐圧漏洩試験用の気体を供給するための試験用ガス供給ポート７２を設けることができる。試験用ガス供給ポート７２を設けることにより、ベースプレート２１に治具固定用フランジ７を固定した状態で耐圧漏洩試験を行い、溶接箇所２ａの気密性を確認することができる。

具体的には、例えば、試験用ガス供給ポート７２にバルブ及び圧力ゲージ等を接続し、試験用ガス供給ポート７２から第２閉止部材６と治具固定用フランジ７の間の空間９が所定の気圧となるように試験用ガスを供給する。そして、圧力ゲージで気圧の変化を測定することにより耐圧漏洩試験を行うことができる。また、試験用ガス供給ポート７２のほかに試験用ガス排出ポート７２ａを設け、試験後に試験用ガス排出ポート７２ａから試験用ガスを排出することもできる。

また、本実施形態の二重シール配管閉止治具３では、治具固定用フランジ７に、エアシリンダー６３を作動させるエアーを供給するためのエアシリンダー駆動用ポート７３（上昇用ポート７３ｂ及び下降用ポート７３ａ）と、第１閉止部材５と第２閉止部材６の間の空間８に不燃性ガスを供給するための不燃性ガス供給用ポート７４ａ及び不燃性ガスを排出するための不燃性ガス排出用ポート７４ｂを設けることができる。

この場合には、エアシリンダー駆動用ポート７３の上昇用ポート７３ｂ及び下降用ポート７３ａとエアシリンダー６３は下降用エアーホース６３ｃ及び上昇用エアーホース６３ｄで接続される。また、不燃性ガス供給用ポートと第２閉止部材６の不燃性ガス供給ライン６５ａ及び、不燃性ガス排出用ポートと第２閉止部材６の不燃性ガス排出ライン６５ｂも各々ホース６５ｃ、６５ｄで接続される。

各ポートと、エアシリンダー６３及びラインとを繋ぐホースは、第２閉止部材６と治具固定用フランジ７の間の空間９が溶接時に高温になることがあるため、ある程度耐熱性を有するホースを用いることが望ましい。なお、ホース自体に耐熱性を有しない場合には、遮熱性を有するフィルムやシート等で被覆することが望ましい。

上記のように、治具固定用フランジ７に、エアシリンダー駆動用ポート７３（上昇用ポート７３ｂ及び下降用ポート７３ａ）、不燃性ガス供給用ポート７４ａ及び不燃性ガス排出用ポート７４ｂを設けることにより、二重シール配管閉止治具３を立ち上がり配管２に挿入し、治具固定用フランジ７をベースプレート２１に密着固定した状態で、外部から第２閉止部材６による閉止及び、第１閉止部材５と第２閉止部材６の間の密閉空間８への不燃性ガスの循環供給を行うことができる。

以下に、上記の構成を有する本実施形態としての実施例１の二重シール配管閉止治具３を用いた、溶接を伴う配管補修作業及び耐圧漏洩試験の手順例を説明する。

まず、溶接を伴う配管補修作業が必要な立ち上がり配管２内にある可燃性の燃料を抜き取る。そして、その状態で立ち上がり配管２へ簡易的な風船型の止水プラグ等を設置し養生した後に補修箇所以下の任意の位置で配管を機械的に切断し、撤去する。二重シール配管閉止治具３を切断した立ち上り配管２と同形状の新品のプレハブした立ち上がり配管２の上端部のベースプレート２１に治具固定用フランジ７を密着固定する。この際、第１閉止部材５と第２閉止部材６が溶接箇所２ａの下側になるように、即ち、溶接箇所２ａが第２閉止部材６と治具固定用フランジ７に間の空間９に位置するように予めロッド４に対する固定位置を調整しておく。

なお、先に養生の為に設置した止水プラグ等を撤去し、切断後に残存する立ち上がり配管２に新品のプレハブ配管と一体化した二重シール配管閉止治具３を挿入する際には、第１閉止部材５の第１円板状パッキン５２の外周縁が配管内壁に密着していることが重要である。ここで、本実施形態の二重シール配管閉止治具３によれば、立ち上がり配管２に二重シール配管閉止治具３を挿入するに際して、第１円板状パッキン５２の外側面が配管内壁に密着した状態であっても、ロッド４の上端部と下端部が開口したパイプ状であるため、配管内の空気がロッド４の中空部を通して抜け、第１閉止部材５をスムーズに挿入することができる。また、ロッド４の上端部に気体閉止バルブ４１を設けておき、挿入後に気体閉止バルブ４１を閉めることにより、二重シール配管閉止治具３より下部の配管内を外気と遮断することができるとともに、第１閉止部材５による閉止を安定させることができる。

次に、治具固定用フランジ７に設けられたエアシリンダー駆動用ポート７３の下降用ポート７３ａからエアーを供給してエアシリンダー６３を下降させ、第２閉止部材６の第２円板状パッキン６２に設けられた円状嵌合溝６２ａに円筒楔部材６４の下端縁部を嵌合させる。これにより、第２円板状パッキン６２の外周縁が拡張して配管内壁に密着し、第１閉止部材５と第２閉止部材６の間に密閉空間８が形成される。

次に、その状態で、治具固定用フランジ７に設けられた不燃性ガス供給用ポート７４ａから不燃性ガスを供給し、不燃性ガス供給ライン６５ａを通じて密閉空間８に供給するとともに、不燃性ガス排出ライン６５ｂを介して不燃性ガス排出用ポート７４ｂから不燃性ガスを排出する。これにより密閉空間８への不燃性ガスの循環供給を連続的に行うことができる。

なお、この際、不燃性ガス供給用ポート７４ａ及び不燃性ガス排出用ポート７４ｂに圧力ゲージ及び圧力バルブを設け、不燃性ガスの供給量と排出量を調整することにより、密閉空間８内の圧力を所望の圧力に制御することができる。これにより、溶接箇所２ａへの燃料や可燃性ガスの上昇を確実に防止することができる。即ち、この状態であれば、配管の外側から溶接箇所２ａを安全に溶接補修することが可能となる。

本実施形態の二重シール配管閉止治具３では、溶接を伴う配管補修作業を行ったあとに、そのままの状態で耐圧漏洩試験を実施することができる。耐圧漏洩試験の実施は、治具固定用フランジ７に設けられた、試験用ガス供給ポート７２にバルブ及び圧力ゲージ等を接続して、試験用ガス供給ポート７２から第２閉止部材６と治具固定用フランジ７の間の空間９に所定の気圧となるように試験用ガスを調整しながら供給する。そして、圧力ゲージで気圧の変化を測定することにより行うことができる。また、耐圧漏洩試験終了後には、治具固定用フランジ７に設けられた試験用ガス排出ポート７２ａから試験用ガスを排出して完了する。なお、耐圧漏洩試験の際には、第２閉止部材６による閉止がなされていればよく、第１閉止部材５と第２閉止部材６の間の密閉空間８への不燃性ガスの循環供給は行わなくてもよい。

以上のように、本発明の二重シール配管閉止治具３は、比較的シンプルな構成であるにもかかわらず、エアーの供給のみで、簡便かつ確実に立ち上がり配管２内の気密性を確保することができる。また、第１閉止部材５と第２閉止部材６の間の密閉空間８に連続的に不燃性ガスの循環供給が可能であるため、可燃性の航空機燃料を輸送するハイドラント方式の給油システムにおけるエプロン配管１に連結された立ち上がり配管２の溶接補修を安全に行うことができる。さらに、第２閉止部材６と治具固定用フランジ７の間に密閉空間９が形成されることにより、溶接補修後に二重シール配管閉止治具３を設置した状態で耐圧漏洩試験を実施することができる。

即ち、本発明の二重シール配管閉止治具３によれば、可燃性の液体等の抜き取り量を最小限に留め、配管を容易かつ確実に閉止でき、溶接を伴う配管補修作業を迅速に行うことができ、さらに、溶接箇所２ａのみの耐圧漏洩試験が実施可能な、高い安全性を有する二重シール配管閉止治具３とすることができる。

また、上記の効果を有する本発明の二重シール配管閉止治具３は、航空機燃料を輸送する配管の溶接補修、耐圧漏洩試験に用いるほか、例えば、発電プラントや化学プラント等の複雑に配置された配管の溶接補修や耐圧漏洩試験に対しても用いることができる。

１ エプロン配管
１０ 貯油タンク
１１ ハイドラントポンプ
１２ ヘッダーピット
１３ ハイドラントバルブ
２ 立ち上がり配管
２a 溶接箇所
２１ ベースプレート
３ 二重シール配管閉止治具
４ ロッド
４１ 気体閉止バルブ
５ 第１閉止部材
５１ａ フランジＡ
５１ｂ フランジＢ
５２ 第１円板状パッキン
５２ａ テーパー部
５２ｂ 円状溝
５３ 開口
６ 第２閉止部材
６１ａ フランジＣ
６１ｂ フランジＤ
６２ 第２円板状パッキン
６２ａ 円状嵌合溝
６２ｂ バックアップパッキン
６３ エアシリンダー
６３ａ エアー分岐用マニホールド
６４ 円筒楔部材
６５ａ 不燃性ガス供給ライン
６５ｂ 不燃性ガス排出ライン
６６ 開口
７ 治具固定用フランジ
７１ Ｏリング
７２ 試験用ガス供給ポート
７３ エアシリンダー駆動用ポート
７３ａ 下降用ポート
７３ｂ 上昇用ポート
７４ａ 不燃性ガス供給用ポート
７４ｂ 不燃性ガス排出用ポート
８ 空間
９ 空間

Claims (4)

1. 断面が円形状の立ち上がり配管の配管内に挿入される二重シール配管閉止治具であって、
   ロッドと、該ロッドの先端側に固定された第１閉止部材と、該第１閉止部材の上側に間隔をおいて固定された第２閉止部材と、該第２閉止部材の上側に間隔をおいて固定された、ベースプレートに接続可能な治具固定用フランジとを備え、
   前記第１閉止部材は、前記ロッドの先端側に固定されたフランジＡと、その上部に固定されたフランジＢと、前記フランジＡと前記フランジＢの間に挟持された第１円板状パッキンを有し、第１円板状パッキンは、配管径と略等しい径で、配管内面と密着可能な弾性体からなり、
   前記第２閉止部材は、前記ロッドに固定されたフランジＣと、その上部に固定されたフランジＤと、前記フランジＣと前記フランジＤの間に挟持された第２円板状パッキンと、前記フランジＤとエアシリンダーを介して接続された上下方向に動作可能な円筒楔部材を有し、
   前記第２円板状パッキンの上側表面の外縁部の内側には、前記円筒楔部材の下端縁部が嵌合可能な円状嵌合溝が形成されており、配管内に挿入された状態において、前記円筒楔部材が下降して前記円状嵌合溝に嵌合することにより、第２円板状パッキンの外周縁が拡張して配管内面と密着し、
   前記フランジＣ、前記フランジＤ及び前記第２円板状パッキンには、上下方向に貫通する不燃性ガス供給ライン及び不燃性ガス排出ラインが設けられ、
   前記不燃性ガス供給ライン及び前記不燃性ガス排出ラインを介して、前記第１閉止部材と前記第２閉止部材の間の空間に不燃性ガスの循環供給が可能であることを特徴とする二重シール配管閉止治具。
2. 前記治具固定用フランジには、耐圧漏洩試験用の気体を供給するための試験用ガス供給ポートが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の二重シール配管閉止治具。
3. 前記治具固定用フランジには、前記エアシリンダーを作動させるエアーを供給するためのエアシリンダー駆動用ポートと、前記第１閉止部材と前記第２閉止部材の間の空間に不燃性ガスを供給するための不燃性ガス供給用ポートと、不燃性ガスを排出するための不燃性ガス排出用ポートが設けられ、
   前記エアシリンダー駆動用ポートと前記エアシリンダーがホースで接続され、
   前記不燃性ガス供給用ポートと前記第２閉止部材の不燃性ガス供給ライン及び、不燃性ガス排出用ポートと前記第２閉止部材の不燃性ガス排出ラインが各々ホースで接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の二重シール配管閉止治具。
4. 前記ロッドの上部に気体閉止バルブが設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の二重シール配管閉止治具。