JP6450495B1 - ベント配管閉塞用器具 - Google Patents

Abstract

【課題】物理的強度、膨張性及び低温下における耐久性に優れる、液化ガス貯留タンクのベント配管閉塞用バルーン、及び当該バルーンを備えるベント配管閉塞用器具を提供すること。
【解決手段】本発明のベント配管閉塞用バルーンは、材質がシリコンゴム等である内膜及び外膜と、内膜及び外膜によって挟持される補強基材とを有する。外形は、両端が開口した円筒状又は円錐台状であり、開口部を密封された状態で、不活性ガスを注入されることにより膨張される。補強基材は繊維から構成され、かつ、網目状構造を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、液化天然ガス又は液化石油ガスの貯留タンクのベント配管を一時的に閉塞するためのバルーンと、当該バルーンを配管内に挿入してベント配管を閉塞するために使用される閉塞用器具に関する。

ガス配管を補修工事する際には、ガスを一時的に遮断するためにガスバッグが使用されることがある。ガスバッグは、ガス配管内に挿入された後、空気を挿入されてガス配管の内径いっぱいに膨らまされることにより、ガス配管を一時的に閉塞することが可能となる（特許文献１〜３）。

一方、液化天然ガス（LNG）又は液化石油ガス（LPG）のような液化ガスを輸送するタンカーは、メタン、プロパン、ブタン、エチレン又はアンモニアのようなガスを低温で液化した液化ガスを貯留するタンクを内部に有している。このようなタンカーの貯留タンクは、その上部にベント用配管が垂直に接続されており、配管頂部に安全弁が設けられている。安全弁を定期的に点検する必要があるが、点検の際には安全弁下流側のベント用配管を閉塞し、気化したガスの外部への漏洩を防止しなければならない。また、安全弁が故障するといった緊急時にも、同様に安全弁下流側のベント用配管を閉塞しなければならない。

ここで、液化ガスを輸送するタンカーは、2016年7月1日以降建造に着手される船舶に対して国際液化ガス運搬船規則（IGCコード）が適用される。IGCコード（8.2.9）では、「圧力逃がし弁下流側のベント管装置には、止め弁を設けないこと」と規定されており、一般的な配管と異なり、安全弁（圧力逃がし弁）の点検又は修理時に止め弁によって配管を閉塞することができない。そのため、安全弁の点検又は修理時には、安全弁が設けられている配管をバルーンと呼ばれる器具を用いて閉塞することがある。

液化ガスを輸送するタンカーのベント配管には、安全弁の上流側にバルーン挿入用配管が設けられている。まず、挿入用配管のフタを開け、先端にバルーンを装着した挿入器具を挿入用配管の入口部に取り付ける。その後、バルーン装着部をベント配管内へと挿入し、バルーン内部に窒素ガスのような不活性ガスを注入することにより、バルーンを膨張させ、ベント配管を閉塞する。バルーン内に所定圧力まで不活性ガスを注入した後、安全弁の点検、修理又は交換を行う。

点検等の終了後、不活性ガスを抜き取ってバルーンを収縮させ、挿入器具を引き戻してバルーンをベント配管から抜き出す。バルーン挿入用器具を挿入用配管から取り外し、挿入用配管の蓋を閉じる。

ベント配管を閉塞する目的で使用されるバルーンは、高強度布を縫製して袋状に成形し、ベント配管内面との密着性向上のために、内面と接触する部分にシリコンゴムを塗布したバルーンであることが一般的である。図１は、従来バルーンの一例（膨張時）を示す。図１(a)は外観写真を示し、図１(b)はその構成図を示す。従来バルーンは、一般的にはナイロン、アラミド又はポリエチレンのような材質からなる高強度布が基材とされており、図１(a)においては右端の部分（図１(b)では開口部２０４に相当）が不活性ガス注入用配管に気密に固定されている。バルーン本体は、上部２１０、中間部２０２及び下部２０３の3つの部分から構成されており、それぞれは縫合部２０５ａ及び２０５ｂによって縫合されている。上部２１０には、凸部２０７が形成されており、開口部２０６にバルーン挿入器具が固定される。中間部２０２の表面には、シリコンゴム層２０７が形成されており、その摩擦抵抗による係着力がベント配管を閉塞する。

登録実用新案公報第３０４１０１４号公報 特開昭６３−１３０９９１号公報 実用新案出願公告平１−２３０３１号公報

液化ガス貯留タンク内には極低温のLNG又はLPGが貯留されるため、一般的なガス配管閉塞用のバルーンと異なり、低温雰囲気下でも膨張し得る素材を選択する必要がある。従来のバルーンは、基材となる布に膨張性がないため、繰り返し使用されたり、ベント配管の閉塞性を高めるために膨張時の内圧を高めたりすると、布の縫合部分が破損したり、布とシリコンゴムとの境界面に応力がかかってバルーンに亀裂が生じたりしやすくなるため、物理的強度が十分ではなかった。

一方、シリコンゴムのような低温雰囲気下でも柔軟性のある素材のみでバルーンを作製しようとしても、物理的強度が低いために膨張時の内圧を高めることはできない。その反面、分厚い布を基材として使用すると、非膨張状態でもベント配管内への挿入が困難となり、膨張性が低いためにベント配管内面への密着性が低下する。また、布基材と収縮性が高いシリコンゴム層との間が剥離しやすくなり、バルーンの耐久性が低くなってしまう。

本発明は、物理的強度が十分であり、膨張性に富み、しかも低温雰囲気下で繰り返し使用されても耐久性に優れる、液化ガス貯留タンクのベント配管閉塞用バルーン、及び当該バルーンを備えるベント配管閉塞用器具の提供を目的とする。

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を続けたところ、バルーンの物理的強度と低温雰囲気下の膨張性とを両立させるためには、布のような柔軟性のない平面的な基材ではなく、低温雰囲気下でも柔軟性を有する繊維を網目状構造とした基材を中心とし、その内外両面にシリコンゴムを塗布してシリコンゴム層を形成すればよいことを見出し、本発明を完成させるに至った。

具体的に、本発明は、
液化ガス貯留タンクのベント配管を一時的に閉塞するためのバルーンであって、
前記バルーンは内膜と補強基材と外膜とを有し、両端に開口部を有する円筒状又は円錐台状であり、開口部を密封された状態で内部に不活性ガスを注入されることによって膨張し、
前記内膜及び前記外膜の材質は、耐寒ゴムであり、
前記補強基材は、繊維束から構成され、かつ、網目状構造を有しており、
前記補強基材は前記内膜と前記外膜との間に挟持されている、
ことを特徴とするバルーンに関する。

本発明のバルーンは、従来の液化ガス貯留タンクのベント配管閉塞用バルーンと異なり、シリコンゴムのような低温雰囲気下でも柔軟性を有する耐寒ゴム製の内膜及び外膜に挟持されている補強基材が布のような平面的な基材ではなく、低温雰囲気下においても柔軟性及び展開性を有する超高密度ポリエチレンのような繊維の束によって構成される網目状構造である。このような網目状構造とすることにより、バルーン内部に不活性ガスを注入してバルーンを膨張させても、外膜、補強基材及び内膜のいずれもが柔軟性を有するため、従来のバルーンと異なり、補強基材と外膜及び内膜との境界面に応力がかかりにくく、内圧を高めてもバルーンに亀裂が生じにくい。

また本発明のバルーンは、低温雰囲気下においても柔軟性を有する材質から構成されているために、非膨張状態ではベント配管内への挿入も容易である。さらに、本発明のバルーンは、内圧によって膨張率を調整することにより、挿入される配管の内径の大小に拘わらず、配管を安定して閉塞することが可能であり、1つのバルーンによって様々な内径の配管に適用し得る。

前記内膜及び前記外膜の材質は、低温雰囲気下でも柔軟性を有する耐寒ゴムであり、その具体例はシリコンゴム及びフッ素ゴムであるが、シリコンゴムであることが好ましい。前記内膜及び前記外膜の材質が異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。

前記繊維束は、低温雰囲気下でも物理的強度が低下しない繊維の束であり、繊維の具体例はポリエチレン、ナイロン又はアラミドのような有機高分子繊維であるが、ポリエチレン、特に超高分子ポリエチレンであることが好ましい。ここで、超高分子ポリエチレンとは、分子量が100〜700万程度であるポリエチレンを意味する。

補強基材としての物理的強度、膨張容易性及びベント配管への挿入容易性の観点から、網目状構造を構成する繊維束の直径は440dtex以上1760dtex以下であることが好ましい。なお、繊維束を構成するフィラメント本数は、390本以上1560本以下であることが好ましい。

バルーンの膨張性及び補強基材としての物理的強度を保つ観点から、網目状構造を構成する繊維間の間隔（目合い）は、非膨張時に0mm以上5mm以下であることが好ましく、0.05mm以上3mm以下であることがより好ましい。

補強基材の網目状構造は、高分子製繊維が天竺編み（jersey stitch）で織られた網目状構造であることが好ましい。網目構造の伸縮性が高いためである。

物理的強度、ベント配管の閉塞性及びバルーンの膨張性の観点からは、前記内膜及び前記外膜の厚みは、それぞれ2mm以上6mm以下であることが好ましい。前記内膜及び前記外膜の厚みが異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。

また、本発明は、
収納管と、
操作管と、
中間支持部と、
バルーン取付部と、
バルーンとを有し、
液化ガス貯留タンクのベント配管を一時的に閉塞するためのベント配管閉塞用器具であって、
前記収納管は、その開口部側に閉止フランジを有し、前記中間支持部を収納可能であり、
前記中間支持部は、前記収納管内を軸方向において可動であり、先端側は下向きに開口しており、
前記収納管と前記中間支持部と前記バルーン取付部は、同一の中心軸に沿って並列しており、
前記バルーン取付部は、前記中間支持部の先端側に隣接しており、
前記中間支持部は、その両端において前記操作管と固定されており、
前記バルーン取付部は、その両端にある第一バルーン取付部材及び第二バルーン取付部材と、中間位置にあるヒンジ部とを有し、前記ヒンジ部よりも先端側が折り曲げ可能であり、
前記操作管は、前記中間支持部の前記バルーン取付部に隣接する側との固定部において折り曲げ可能であり、
前記第一バルーン取付部材及び前記第二バルーン取付部材は、前記バルーンを気密に固定するための固定部材であって、かつ、前記第一バルーン取付部材又は前記第二バルーン取付部材の少なくとも一方は軸方向に可動であり、
前記操作管の内部には、前記バルーンへと不活性ガスを外部から供給し、前記バルーンから不活性ガスを外部へと排出するためのガス配管が設けられており、
前記バルーンは、
内膜と補強基材と外膜とを有し、その両端に開口部を有する円筒状又は円錐台状であり、開口部を密封された状態で、内部に不活性ガスを注入されることによって膨張し、
前記内膜及び前記外膜の材質は、耐寒ゴムであり、
前記補強基材は、繊維束から構成され、かつ、網目状構造を有しており、
前記補強基材は前記内膜と前記外膜との間に挟持されている、ベント配管閉塞用器具に関する。

さらに、本発明は、
収納管と、
操作管と、
中間支持部と、
バルーン取付部と、
バルーンとを有し、
液化ガス貯留タンクのベント配管を一時的に閉塞するためのベント配管閉塞用器具であって、
前記収納管は、その開口部側に閉止フランジを有し、前記中間支持部及び前記バルーン取付部を収納可能であり、
前記中間支持部と前記バルーン取付部は、同一の中心軸に沿って前記収納管内で並列しており、
前記中間支持部及び前記バルーン取付部は、前記収納管内を軸方向において可動であり、その先端側は下向きに開口しており、
前記中間支持部は、その中間位置及び閉口部側において前記操作管と固定されており、
前記バルーン取付部は、その両端にある第一バルーン取付部材及び第二バルーン取付部材と、中間位置にあるヒンジ部とを有し、前記ヒンジ部よりも先端側が折り曲げ可能であり、
前記操作管は、前記中間支持部の前記バルーン取付部に隣接する側との固定部において折り曲げ可能であり、
前記第一バルーン取付部材及び前記第二バルーン取付部材は、前記バルーンを気密に固定するための固定部材であって、かつ、前記第一バルーン取付部材又は前記第二バルーン取付部材の少なくとも一方は軸方向に可動であり、
前記操作管の内部には、前記バルーンへと不活性ガスを外部から供給し、前記バルーンから不活性ガスを外部へと排出するためのガス配管が設けられており、
前記バルーンは、
内膜と補強基材と外膜とを有し、その両端に開口部を有する円筒状又は円錐台状であり、開口部を密封された状態で、内部に不活性ガスを注入されることによって膨張し、
前記内膜及び前記外膜の材質は、耐寒ゴムであり、
前記補強基材は、繊維束から構成され、かつ、網目状構造を有しており、
前記補強基材は前記内膜と前記外膜との間に挟持されている、ベント配管閉塞用器具にも関する。

本発明によれば、ベント配管を安全、かつ、安定して閉塞することが可能となる。

従来バルーンの一例であり、(a)は外観写真、(b)は構成図を示す。 本発明のベント配管閉塞用バルーンの外観図を示す。 図２(a)のＸ−Ｘ断面図を示す。 従来のベント配管閉塞用器具の一例を示す。 図４に示されるバルーン挿入用器具５１の使用手順を示す。 本発明のベント配管閉塞用器具の一例を示す。 図６(a)において符号Ａで示される部分の拡大図である。 図６(a)において符号Ｂで示される部分の拡大図である。 図６に示されるバルーン挿入用器具１の使用手順を示す。 図６に示されるバルーン挿入用器具１の使用手順を示す。 図６に示されるバルーン挿入用器具１の使用手順を示す。 図６に示されるバルーン挿入用器具１の使用手順を示す。 本発明のベント配管閉塞用器具の別の一例を示す。 図１０に示されるバルーン挿入用器具１０１の使用手順を示す。 図１０に示されるバルーン挿入用器具１０１の使用手順を示す。 図１０に示されるバルーン挿入用器具１０１の使用手順を示す。 図１０に示されるバルーン挿入用器具１０１の使用手順を示す。 図１０に示されるバルーン挿入用器具１０１の使用手順を示す。 実施例１のベント配管閉塞用バルーンの外観写真である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の記載に限定されない。

＜本発明のベント配管閉塞用バルーン＞
図２は、本発明のベント配管閉塞用バルーンの外観図を示す。本発明のベント配管閉塞用バルーンは、後述するベント配管閉塞用器具の閉塞部として使用される。本発明のベント配管閉塞用バルーンは、図２(a)に示されるように円筒状であってもよく、図２(b)に示されるように円錐台状（中空の円錐台状）であってもよい。図２(a)及び図２(b)においては、上端と下端が開口部となっている。

図３は、図２(a)のＸ−Ｘ断面図を示す。本発明のベント配管閉塞用バルーンは、シリコンゴム製の内膜４１、ポリエチレンのような繊維４３から構成される補強基材４２及びシリコンゴムのような材質からなる外膜４４から構成される。なお、図２(b)に示されるベント配管閉塞用バルーンについても、構造は同じである。また、繊維４３は、複数本の単繊維から構成される繊維束である。

補強基材４２は、繊維４３による網目状構造を有している。布のような平面的な補強部材ではなく、網目状構造を有する補強基材４２の両面に低温下でも柔軟性を有する素材からなる内膜４１及び外膜４４を有することが、本発明のベント配管閉塞用バルーンの技術的特徴である。このような構造を有することにより、バルーン内部に不活性ガスを注入することによってバルーンを膨張させても、内膜４１、補強基材４２及び外膜４４が同等に伸び、内膜４１と補強基材４２との間にも、外膜４４と補強基材４２との間にも応力が集中しにくく、従来のバルーンよりも内圧を高できると共に、破損しにくく耐久性が高い。

内膜４１及び外膜４４の材質は、シリコンゴム及びフッ素ゴムからなる群より選択される1種以上であるが、シリコンゴムであることが好ましい。また、繊維４３は、ポリエチレン、ナイロン及びアラミドからなる群より選択される1種以上の材質であるが、超高密度ポリエチレンであることが好ましい。

一般的な高密度ポリエチレンは分子量が数万〜数十万であるが、本発明でいう「超高分子量ポリエチレン」とは、分子量が500万〜900万にも及ぶポリエチレンである。超高分子量ポリエチレンは、高密度ポリエチレンと比較して耐摩耗性、耐衝撃性及び耐薬品性に優れている。本発明では、このような優れた物性を有する超高分子量ポリエチレンのような材質を単に補強基材４２の材質として使用するのではなく、繊維束から構成される網目状構造の補強基材４２とすることにより、本発明では従来のバルーンよりも優れた性能を発揮し得る。

繊維４３は、直径が440dtex以上1760dtex以下であることが好ましく、440dtex以上1320dtex以下であることがより好ましい。補強基材４２における繊維間の間隔（目合い）は、非膨張時において0mm以上5mm以下であることが好ましく、0.05mm以上3mm以下であることがより好ましい。

超高分子量ポリエチレン製繊維は、超高分子量のポリエチレンを溶剤で薄め、分子の絡み合いの少ないゲル状の糸とし、このゲル状の糸を超延伸と呼ばれる手法で引っ張り、分子鎖が伸びきった超高分子量ポリエチレン製繊維であることが好ましい。

＜従来の挿入器具＞
図４は、公知のベント配管閉塞用器具を示す。ベント配管閉塞用器具５１は、収納管５２と操作管５４ａとフレキシブルチューブ５７と操作管５４ｂとバルーン６０とバルーン取付部５９を有する。バルーン取付部５９の具体例は、ジュピリバンドである。操作管５４ａは、センター保持部材５５を有し、リップパッキン６１とセンター保持部材５５によって、操作管５４ａは収納管５２の中心部に保持される。

操作管５４ａの右端には、圧力逃がし弁６２、バルブ６４及び収納管内圧力計６５が設けられている。収納管内圧力計６５は、収納管内の圧力を測定するための圧力計であり、膨張時にバルーン６０から不活性ガスが漏れれば、この圧力計の数値が上昇する。バルブ６４には、外部に存在する不活性ガスを供給する不活性ガス供給源及び不活性ガス排出手段に接続される。操作管５４ａに供給された不活性ガスは、フレキシブルチューブ５７を経て操作管５４ｂへと供給され、バルーン６０を膨張させる。バルーン６０は、袋状であり、ジュピリバンドのようなバルーン取付部５９によって操作管５４ｂに気密に取り付けられている。収納管５２には、不活性ガス置換用ガスライン６７も設けられている。

閉止フランジ５６をバルーン挿入用配管入口に固定した後、操作管５４ａを図４中、右方向に押し込むことにより、バルーン挿入管用配管を経てベント配管内へと挿入する。操作管５４ａと操作管５４ｂとは、フレキシブルチューブ５７によって接続されているが、バルーン挿入管用配管とベント配管との接続角度が90度近くでは、バルーン６０をベント配管内に挿入するのが困難である。バルーン挿入器具５１は、バルーン挿入管用配管とベント配管との接続角度が45度以下であることが理想である。

バルーン６０は、図１に示されるように、布を縫製して基材が形成されており、基材表面にシリコンゴム層が形成されている。バルーン６０によってベント配管を確実に閉塞するためには、閉塞時にバルーン６０の最大限膨張させる必要があるが、バルーン６０の周長は固定されている。そのため、閉塞しようとするベント配管の内径毎にサイズが適合するバルーン６０を使用する必要があり、バルーンに汎用性がない。また、バルーン６０を膨張させることによって得られる径着力から、タンク側から外側に向かう圧力に対してバルーン６０が移動しない径着力を得るため、バルーンとベント配管の摩擦係数に径着力が依存し、閉塞性能が安定しない。

図５は、図４に示されるバルーン挿入用器具５１の使用手順を示す。図５においては、主要な構成についてのみ説明する。図５において、ベント配管７１と挿入用配管７２との接続角θは、45度以下である。ベント配管７１の下方には、液化天然ガスのような液化ガスの貯留タンクが存在している。挿入用配管のフランジ７３とバルーン挿入用器具５１の閉止フランジ５６とを固定する（図５(a)）。不活性ガス置換用ガスライン６７から不活性ガスを注入し、ガス供給排出部６４から排気することにより、バルーン挿入用器具５１内部を不活性ガスによって置換する。置換終了後、不活性ガス置換用ガスライン６７及びガス供給排出部６４のバルブ６８及びバルブ６９を閉じる。

挿入用配管７２のバルブ（図示せず）を開いた後、操作管５４ａを収納管５２内に押し込み、操作管５４ｂより先端となる部分をベント配管７１内へと挿入する（図５(b)）。操作管５４ａと操作管５４ｂとは、フレキシブルチューブ５７によって接続されているが、操作管５４ｂをベント配管内で垂直にすることは困難であり、操作管５４ｂはやや傾いた状態となることが多い。

図５(b)に示される状態でバルーン６０へと不活性ガスを供給すると、バルーン６０も傾いた状態で膨張し、バルーン６０とベント配管内面との密着性が低い（図６(c)）。また、タンク側（ベント配管７１下方側）からかかる圧力（ガス圧）を受けとめる反力受け部材が存在しないため、バルーン６０が上方に移動させられやすく、ベント配管７１の閉塞が不十分になりやすい（図６(d)）。すなわち、バルーン６０に下方から圧力がかかると、フレキシブルチューブ５７ではその圧力を受け止め切れず変形してしまうために、バルーン６０の位置を保持することができない。その結果、バルーン６０によるベント配管の閉塞が不完全になりやすい。

＜本発明の挿入器具１＞
図６は、本発明のベント配管閉塞用器具の一例を示す。図６(a)は長軸方向の側面断面図であり、図６(b)は長軸方向の水平面断面図である。図６に示されるベント配管閉塞用器具１は、収納管２と中間支持部３とバルーン４とバルーン取付部５を有する。収納管２は、開口部１０に閉止フランジ６を有する。図６(a)において、中間支持部３は単純な円筒状ではなく、下面が上面よりも短く、開口部１０が斜めに形成されている。収納管２は、円筒状であり、中間支持部３を内部に収納し得る。

中間支持部３は、操作管８を動かすことにより、収納管２内を軸方向（操作管８に沿った方向）に移動可能である。バルーン取付部５は、収納管２の反対側となる位置（中間支持部３の先端側）で、中間支持部３に隣接している。収納管２と中間支持部３とバルーン取付部５は、それぞれの内部を貫通する操作管８によって順に接続されており、操作管８を移動させることにより、中間支持部３及びバルーン取付部５も移動する。

図６においては、操作管８が押し込まれた状態が示されているが、操作管８を図中右方向へと引く抜くことにより、中間支持部３及びバルーン取付部５は、収納管２の内部に収納された状態となる。

中間支持部３は、固定部材１１及び固定部材１２によって操作管８と固定されている。固定部材１２と操作管８とはピン１３によって接続されており、操作管８のピン１３より右側となる部分は、図６(a)においては下側に折り曲げ可能である。

バルーン取付部５は、第一端部１４及び第二端部１９において操作管８と固定されている。金具１６と操作管８との接続部であるヒンジ部１５は、折り曲げ可能な構造となっている。

バルーン取付部５には、操作管８を取り囲むように、バルーン４が気密に固定されている。図７は、図６(a)において符号Ａで示される部分の拡大図である。上述したように、本発明のベント配管閉塞用バルーンは、円筒状又は円錐台状であり、両端が開口している。すなわち、図６においては、バルーン４の右端及び左端部分は開口部となっている。ベント配管閉塞用器具１においては、バルーン４は円錐台状となっている。バルーン４は、操作管８が中心軸となるようにバルーン取付部５の第一バルーン取付部材７ａ及び第二バルーン取付部材７ｂに取り付けられる。図７において、バルーン４の一方の開口部は、ｏ−リング２３を介して固定リング２２及び第一端部１４の間で気密に固定されている。

図８は、図６(a)において符号Ｂで示される部分の拡大図である。図６(a)及び図６(b)におけるバルーン４の左端は、第二端部１９に接しており、バルーン４の他方の開口部と金具１６とは、ｏ−リング３３を介して固定リング３２によって気密に固定されている。固定リング３２と金具１６との中間にはスライドリング１７が存在する。バルーン４の膨張によって、スライドリング１７は、軸方向に移動することが可能である。なお、第二端部１９には、バルーン４及びベント配管内面を保護するために、樹脂カバー２０が取り付けられている。

ここで、ベント配管閉塞用器具１においては、バルーン４が円錐台状であるが、この場合、バルーン４は、先端側（図６(a)及び(b)においては図左側）が先細になるようにバルーン取付部５に取り付けられる。すなわち、第一バルーン取付部材７ａの直径は、第二バルーン取付部材７ｂの直径よりも大きくなっている。バルーン４が円柱状である場合には、第一バルーン取付部材７ａの直径と第二バルーン取付部材７ｂの直径とは同じである。

バルーン４を取り付けられた状態のバルーン取付部５は、その内部が気密に保たれている必要があるが、バルーン４のバルーン取付部５への取り付け方法は、図６〜図８に示される方法に限定されず、公知である他の方法を使用してもよい。また、バルーン取付部５の構造は、バルーン４を取り付けられた状態でその内部を気密に保つことができる構造であればよく、図６〜図８に示される構造以外の構造としてもよい。

操作管８の内部には、バルーン４へと不活性ガスを外部から供給するためのガス配管が設けられている。このガス配管は、接続部２４、フレキシブル配管２５及び接続部２６を経て、バルーン取付部５へと繋がっており、バルーン４へと不活性ガスを供給して膨張させ／バルーン４から不活性ガスを排出して収縮させる機能を有する。操作管８の外部側先端（図６(a)及び図６(b)における右端部分）には、圧力逃がし弁２８、ガス供給排出部２９、バルブ３０及び収納管内圧力計３１が取り付けられている。収納管内圧力計３１の機能は、収納管内圧力計６５と同じである。ガス供給排出部３０は、外部に存在する不活性ガスを供給する不活性ガス供給源（具体例：不活性ガスボンベ）及び不活性ガス排出手段（具体例：排気装置）に接続される。収納管２には、不活性ガス置換用ガスライン３４も設けられている。

図９は、図６に示されるベント配管閉塞用器具１の使用手順を示す。図９においては、ベント配管７１と挿入用配管７２との接続角度は90度である。まず、操作管８を図中右側に最大限引き出した状態で、閉止フランジ６を挿入用配管７２のフランジ７３に固定する（図９(a)）。

ガス供給排出部２９のバルブ３０と、不活性ガス置換用ガスライン３４のバルブ３５とを開く。不活性ガス置換用ガスライン３４から窒素ガスのような不活性ガスを供給し、ガス供給排出部２９から排気することにより、ベント配管閉塞用器具１内部を不活性ガスによって置換する。置換終了後、バルブ３０及びバルブ３５を閉じる。その後、挿入用配管７２のバルブ（図示せず）を開く。

次に、操作管８を図中左側へと押して、収納管２内へと操作管８を押し込む。バルーン取付部５の前半分はベント配管７１内に到達するが、ヒンジ部１５より先端側は、自重によって下方に向かって折り曲がることが可能である（図９(b)）。

さらに、ピン１３がベント配管７１の中心位置となるまで、操作管８を収納管２内へと押し込む。ピン１３より先端側は、ベント配管７１内で下向きに90度折り曲がることが可能である（図９(c)）。このとき、ヒンジ部１５は真っ直ぐに戻る。

ガス供給排出部３０から不活性ガスを供給して、バルーン４を膨張させる（図９(d)）。このとき、バルーン４の縦方向の長さが小さくなるため、スライドリング１７が上方へとスライドする。ピン１３より先端側がベント配管７１の中心に位置するため、バルーン４は安定した状態で膨張し、ベント配管７１を閉塞し得る。

ここで、膨張したバルーン４には、ベント配管下方からガス圧がかかる。しかし、ベント配管閉塞用器具１は、固定部材１２が反力受けとして機能するため、バルーン４が上方へ移動しにくく、バルーン４とベント配管７１内面との密着性が保持され得る。

閉塞終了後、バルーン４内の不活性ガスをガス供給排出部２９を通じて排出し、バルーン４を収縮させた後、挿入時と逆の操作を行い、ベント配管閉塞用器具１を挿入用配管７２から取り外す。

＜本発明の挿入器具２＞
図１０は、本発明のベント配管閉塞用器具の別の一例を示す。図１０(a)は長軸方向の側面断面図であり、図１０(b)は長軸方向の上面断面図である。図１０に示されるベント配管閉塞用器具１０１の基本構造及び機能は、図６に示されるベント配管閉塞用器具１と共通するため、ここでは相違点についてのみ説明する。なお、図１０には、ベント配管閉塞用器具１０１は、バルーン４が取り付けられた状態が示されている。

ベント配管閉塞用器具１０１は、収納管１０２及び中間支持部１０３がベント配管閉塞用器具１の収納管２及び中間支持部３よりも長い。中間支持部１０３とバルーン４とバルーン取付部５の寸法が同じである場合には、収納管１０２の内径は、ベント配管閉塞用器具１の収納管２よりも大きい。また、操作管８を収納管１０２から引き出した状態では、バルーン４、バルーン取付部５及び中間支持部１０３は、すべて収納管１０２の内部に収納される。

ベント配管閉塞用器具１０１は、操作管８に平行して挿入管１０４を備えている。挿入管１０４の左端は、中間支持部１０３の右端にある固定部材１１と接続されている。ベント配管閉塞用器具１０１は、ベント配管閉塞用器具１と比較して中間支持部１０３が長いため、収納管１０２内面と中間支持部１０３外面との間の摩擦が大きい。このため、操作管８以外に、物理的強度が高い専用部材である挿入管１０４を備え、挿入管１０４によって操作管８を間接的に収納管１０２内に挿入等することが好ましい。ただし、挿入管１０４は任意の構成であり、操作管８を直接的に収納管１０２内へ挿入等する構造としてもよい。

ベント配管閉塞用器具１０１は、挿入用配管７２内にバルーン４を挿入及び取出する際に、バルーン４と挿入用配管７２内面が接触しないため、バルーン４の挿入性及び収納性に優れる。

図１１は、図１０に示されるベント配管閉塞用器具１０１の使用手順を示す。基本的な使用手順は、ベント配管閉塞用器具１と共通する。

まず、操作管８及び挿入管１０４を図中右側に最大限引き出した状態で、閉止フランジ６を挿入用配管７２のフランジ７３に固定する（図１１(a)）。

次に、挿入管１０４を図中左側へと押して、収納管１０２の先端部がベント配管７１の内面に突き当たるまで、収納管１０２内へと操作管８を押し込む（図１１(b)）。バルーン取付部５は、中間支持部１０３に収納されたまま、収納管１０２内を図中左側へと移動する。

次に、ヒンジ部１５より先端側は、自重によって下方に向かって折り曲がる（図１１(c)）。

さらに、挿入管１０４を収納管１０２内へと押し込む。ピン１３より先端側は、ベント配管７１内で下向きに折り曲がり、ヒンジ部１５も折り曲がった状態で、バルーン取付部５はさらにベント配管下方へと移動する（図１１(d)）。

さらに、挿入管１０４を収納管１０２内へと押し込むと、ピン１３においてバルーン取付部５は直角に曲がり、ヒンジ部１３は真っ直ぐに戻る（図１１(e)）。

ガス供給排出部３０から不活性ガスを供給して、バルーン４を膨張させる（図１０(f)）。バルーン４の縦方向の長さが小さくなるため、スライドリング１７が上方へとスライドする。ピン１３より先端側がベント配管７１の中心に位置するため、バルーン４は安定した状態で膨張し、ベント配管７１を閉塞し得る。

膨張したバルーン４には、ベント配管下方からガス圧がかかる。しかし、ベント配管閉塞用器具１と同様に、固定部材１２が反力受けとして機能するため、バルーン４が上方へ移動しにくく、バルーン４とベント配管７１内面との密着性が保持され得る。

閉塞終了後、バルーン４内の不活性ガスを排出し、バルーン４を収縮させた後、挿入時と逆の操作を行い、ベント配管閉塞用器具１０１を挿入用配管７２から取り外す。

［実施例］
超高分子量ポリエチレン製繊維として東洋紡株式会社製イザナス（440dtex）を使用し、機械編によって天竺編み（繊維間隔3mm）に織り上げて補強基材を作製した。この補強基材は、縦81cm、上面及び下面の直径12cmの円柱状であり、全体が均一に天竺編みされている。シリコンゴムとして信越化学工業社製KE136YUを使用し、補強基材の内側及び外側に厚み2mmのシリコンゴム層（内膜及び外膜）を形成させ、実施例のベント配管閉塞用バルーンを作製した。図１２は、実施例のベント配管閉塞用バルーンの外観写真（膨張状態）である。

［比較例］
アラミド繊維（アキレス社製SCK-45W）製高強度布（厚み0.45mm）を使用し、図１(b)に示されるようなバルーン形状（中間部の直径32cm、軸方向の長さ34cm）に縫製した。使用された布は、内側全体がシリコンゴム引布であり、さらに外側にシリコンゴム層を形成した。内膜及び外膜であるシリコンゴムは、それぞれ厚み2mmである。この従来型バルーンを比較例のバルーンとした。

（性能試験１）
配管経350Aのステンレス配管（長さ130cm）の内側に実施例又は比較例のバルーンを収納した。実施例のバルーンは、一端にゴムを取り付け、バンドの締め付けによって気密に閉塞し、他端に窒素ガス供給用配管（ステンレス製、25A）を気密に取り付けた。比較例のバルーンは、開口部に同じ窒素ガス配管を気密に取り付けた。

まず、室温下、バルーン内圧が0.01MPaとなるように窒素ガスを供給し、スムーズに膨張し得ることと、ステンレス配管内面に密着し得ること、シワが発生しないこと、及びガス漏れがないことを確認した。

（性能試験２）
次に、実施例又は比較例のバルーンを収納した配管経350Aステンレス配管を低温槽に収納した。窒素ガス供給用配管は、低温槽外の窒素ガスボンベに接続されており、低温槽内のバルーンへと窒素ガスを供給し得る。低温槽内を-40℃に保持しながら、バルーン内圧が0.01MPaとなるように窒素ガスを供給し、スムーズに膨張し得ることと、ステンレス配管内面に密着し得ること、シワが発生しないこと、及びガス漏れがないことを確認した。を確認した。

(性能試験３)
室温下、バルーン内圧が0.6MPaとなるよう、実施例又は比較例のバルーン内部に水を供給し、膨張させた。その際、2つのバルーン共に、スムーズに膨張し得ること、シワが発生しないこと、及び水漏れがないことを確認した。

(性能試験４)
配管径250Aのステンレス配管に実施例又は比較例のバルーンを収納し、バルーン内圧0.6MPaとなるよう、実施例又は比較例のバルーン内部に水を供給し、膨張させた。その際、2つのバルーン共に、スムーズに膨張し得ること、ステンレス配管内面に密着し得ること、シワが発生しないこと及び水漏れが無いことを確認した。

本発明のベント配管閉塞用バルーン及びベント配管閉塞用器具は、液化ガス貯留タンク用の閉塞用具として、船舶及び高圧ガスの技術分野において有用である。

１，１０１：本発明のベント配管閉塞用器具
２，１０２：収納管
３，１０３：中間支持部
４：バルーン（ベント配管閉塞用バルーン）
５：バルーン取付部
６：閉止フランジ
７ａ：第一バルーン取付部材
７ｂ：第二バルーン取付部材
８：操作管
９：アース
１０：中間支持部の開口部
１１：固定部材
１２：固定部材
１３：ピン
１４：第一端部（バルーン取付部の手前側端部）
１５：ヒンジ部
１６：金具
１７：スライドリング
１８：ｏ−リング
１９：第二端部（バルーン取付部の先端側端部）
２０：樹脂カバー
２１：保護シート
２２：固定リング
２３：ｏ−リング
２４：接続部
２５：フレキシブルホース
２６：接続部
２７：ビス
２８：圧力逃がし弁
２９：ガス供給排出部
３０：バルブ
３１：収納管内圧力計
３２：固定リング
３３：ｏ−リング
３４：不活性ガス置換用ガスライン
３５：バルブ
４１：内膜
４２：補強基材
４３：繊維
４４：外膜
５１：公知のベント配管閉塞用器具
５２：収納管
５３：収納管の閉口部
５４ａ：操作管（手前側）
５４ｂ：操作管（先端側）
５５：センター保持部材
５６：閉止フランジ
５７：フレキシブルチューブ
５８：端部ゴム
５９：バルーン取付部
６０：バルーン
６１：リップパッキン
６２：圧力逃がし弁
６３：アース
６４：バルブ
６５：収納管内圧力計
６７：不活性ガス置換用ガスライン
６８：バルブ
６９：バルブ
７１：ベント配管
７２：挿入用配管
７３：フランジ
１０４：操作管
２０１：従来の閉塞用バルーン
２０２：上部
２０３：中間部
２０４：下部
２０５ａ，２０５ｂ：縫合部
２０６：開口部
２０７：シリコンゴム層
２０８：凸部

Claims (4)

1. 収納管と、
   操作管と、
   中間支持部と、
   バルーン取付部と、
   バルーンとを有し、
   液化ガス貯留タンクのベント配管を一時的に閉塞するためのベント配管閉塞用器具であって、
   前記収納管は、その開口部側に閉止フランジを有し、前記中間支持部を収納可能であり、
   前記中間支持部は、前記収納管内を軸方向において可動であり、先端側は下向きに開口しており、
   前記収納管と前記中間支持部と前記バルーン取付部は、同一の中心軸に沿って並列しており、
   前記バルーン取付部は、前記中間支持部の先端側に隣接しており、
   前記中間支持部は、その両端において前記操作管と固定されており、
   前記バルーン取付部は、その両端にある第一バルーン取付部材及び第二バルーン取付部材と、中間位置にあるヒンジ部とを有し、前記ヒンジ部よりも先端側が折り曲げ可能であり、
   前記操作管は、前記中間支持部の前記バルーン取付部に隣接する側との固定部において折り曲げ可能であり、
   前記第一バルーン取付部材及び前記第二バルーン取付部材は、前記バルーンを気密に固定するための固定部材であって、かつ、前記第一バルーン取付部材又は前記第二バルーン取付部材の少なくとも一方は軸方向に可動であり、
   前記操作管の内部には、前記バルーンへと不活性ガスを外部から供給し、前記バルーンから不活性ガスを外部へと排出するためのガス配管が設けられており、
   前記バルーンは、
   内膜と補強基材と外膜とを有し、その両端に開口部を有する円筒状又は円錐台状であり、開口部を密封された状態で、内部に不活性ガスを注入されることによって膨張し、
   前記内膜及び前記外膜の材質は、耐寒ゴムであり、
   前記補強基材は、繊維束から構成され、かつ、網目状構造を有しており、
   前記補強基材は前記内膜と前記外膜との間に挟持されている、ベント配管閉塞用器具。
2. 収納管と、
   操作管と、
   中間支持部と、
   バルーン取付部と、
   バルーンとを有し、
   液化ガス貯留タンクのベント配管を一時的に閉塞するためのベント配管閉塞用器具であって、
   前記収納管は、その開口部側に閉止フランジを有し、前記中間支持部及び前記バルーン取付部を収納可能であり、
   前記中間支持部と前記バルーン取付部は、同一の中心軸に沿って前記収納管内で並列しており、
   前記中間支持部及び前記バルーン取付部は、前記収納管内を軸方向において可動であり、その先端側は下向きに開口しており、
   前記中間支持部は、その中間位置及び閉口部側において前記操作管と固定されており、
   前記バルーン取付部は、その両端にある第一バルーン取付部材及び第二バルーン取付部材と、中間位置にあるヒンジ部とを有し、前記ヒンジ部よりも先端側が折り曲げ可能であり、
   前記操作管は、前記中間支持部の前記バルーン取付部に隣接する側との固定部において折り曲げ可能であり、
   前記第一バルーン取付部材及び前記第二バルーン取付部材は、前記バルーンを気密に固定するための固定部材であって、かつ、前記第一バルーン取付部材又は前記第二バルーン取付部材の少なくとも一方は軸方向に可動であり、
   前記操作管の内部には、前記バルーンへと不活性ガスを外部から供給し、前記バルーンから不活性ガスを外部へと排出するためのガス配管が設けられており、
   前記バルーンは、
   内膜と補強基材と外膜とを有し、その両端に開口部を有する円筒状又は円錐台状であり、開口部を密封された状態で、内部に不活性ガスを注入されることによって膨張し、
   前記内膜及び前記外膜の材質は、耐寒ゴムであり、
   前記補強基材は、繊維束から構成され、かつ、網目状構造を有しており、
   前記補強基材は前記内膜と前記外膜との間に挟持されている、ベント配管閉塞用器具。
3. 前記内膜及び前記外膜の材質がシリコンゴムであり、
   前記補強基材が超高分子量ポリエチレン繊維束である、請求項１又は２に記載のベント配管閉塞用器具。
4. 前記網目状構造は、前記超高分子量ポリエチレン繊維束が天竺編みで織られた網目状構造である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のベント配管閉塞用器具。