JP6561382B2 - パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば水力発電所の水圧鉄管や製鉄所のガス配管などの気中に設置されたパイプにおいて、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法に関する。

水力発電所の水圧鉄管や製鉄所のガス配管などの気中に設置されたパイプの外周面の塗装補修を行う際には、先ず塗装の前処理として、劣化塗膜や錆の除去のために、砂や銅スラグなどの研掃材を圧縮空気を利用して高速で吹き付ける、いわゆるサンドブラスト作業が実施されている。

人手によるサンドブラスト作業においては、高所足場が必要であるので危険であり、またサンドブラスト作業の際に騒音や大量の粉塵が発生するので、作業領域の全体を覆う防塵・防音カバーが必要であり、これらの高所足場や防塵・防音カバーに要する費用も高額であった。
本発明は、上記のようなサンドブラスト作業の問題点を解決するために考案されたものであり、高所足場を不要とし、騒音や粉塵の発生を防止するものである。
また本発明は、サンドブラスト作業の後に実施される塗装作業においても適用され、高所足場を必要としない塗装作業を実現するものである。
さらに本発明は、パイプの強度を増大させるものでもあるので、経年劣化して強度が低下したパイプの寿命延長にも寄与するものである。

上記の技術的解決課題を達成するために、請求項１に係る発明においては；
断面形状がチャンネル状またはアングル状に成型された長手材料を、コーティングの対象であるパイプの外周面にスパイラル状に巻き付け、且つ、隣り合った長手材料どうしは隙間が発生しないように気密に並べられ、しかも隣り合った長手材料どうしは接合手段により互いに接合されながら巻き付けられるものとし、かくしてパイプの外周面に、パイプの外周面の方向が開口したスパイラル状の長手溝を備えた筒状体が形成され、且つ、該筒状体はパイプの外周面とは接合されておらず、よって該筒状体はパイプの外周面に沿って回転、あるいはパイプの軸線方向へ移動することもできるものとし；
次に、スパイラル状長手溝の一方の入口から、空気または水などの移送媒質流体と共に研掃材を長手溝の中へ高速度で流入させ、よって研掃材をパイプの外周面へ高速度で衝突させて研掃を行い、続いて、スパイラル状長手溝の他方の出口から研掃材と移送媒質流体との混合流体を吸引回収する、ことによりパイプの外周面に対して研掃作用を施す；
ことを特徴とする、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法、が提供される。

上記の技術的解決課題を達成するために、請求項２に係る発明においては；
スパイラル状の長手溝を備えた筒状体の外周面において、該外周面は長手溝の中に突出した多数の凸部を備えている；
ことを特徴とする、請求項１に記載の、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法、が提供される。

上記の技術的解決課題を達成するために、請求項３に係る発明においては；
パイプの外周面に対して研掃作用を施した後に、スパイラル状長手溝の一方の入口から、空気などの移送媒質気体と共に霧状のコーティング材料を長手溝の中へ流入させ、よってパイプの外周面へコーティング材料を付着させ、続いて、スパイラル状長手溝の他方の出口から、未付着のコーティング材料と移送媒質気体との混合流体を吸引回収する、ことによりパイプの外周面に対してコーティングを施す；
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法、が提供される。

上記の技術的解決課題を達成するために、請求項４に係る発明においては；
パイプの外周面に対して研掃作用を施した後に、スパイラル状長手溝の一方の入口から、コーティング材料を長手溝の中へ流入させ、よって該長手溝の中をコーティング材料で充填する；
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法、が提供される。

上記の技術的解決課題を達成するために、請求項５に係る発明においては；
パイプの外周面に対して研掃作用を施した後に、スパイラル状長手溝の一方の入口から他方の出口付近まで、コーティング材料を流体移送する長手ホースを挿入し、続いて、該長手ホースの端部から該長手溝の内部へコーティング材料を吐出しながら、該長手ホースの端部を、該長手溝の出口付近から入口付近まで、移動させ、よって該長手溝の中をコーティング材料で充填する；
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法、が提供される。
上記の技術的解決課題を達成するために、請求項６に係る発明においては；
スパイラル状の長手溝を備えた筒状体を、パイプの軸線と平行かつ該軸線を通る面にて複数個に切断し、次の工程において、該複数個の筒状体をパイプの外周面に配置した後に筒状体どうしを互いに接合して一体化させる；
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項５に記載の、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法、が提供される。

本発明は下記の効果をもたらすものである。
例えば、水力発電所の水圧鉄管や製鉄所のガス配管などの気中に設置されたパイプの外周面の塗装補修を行う際には、先ず塗装の前処理として、劣化塗膜や錆の除去のために、砂や銅スラグなどの研掃材を圧縮空気を利用して高速で吹き付ける、いわゆるサンドブラスト作業が実施されている。
ところが、人手によるサンドブラスト作業においては、高所足場が必要であるので危険であり、またサンドブラスト作業の際に騒音や大量の粉塵が発生するので、作業領域の全体を覆う防塵・防音カバーが必要であり、これらの高所足場や防塵・防音カバーに要する費用も高額であった。
本発明は、上記のようなサンドブラスト作業の問題点を解決するために考案されたものであり、高所足場を不要とし、騒音や粉塵の発生を防止するものである。
また本発明は、サンドブラスト作業の後に実施される塗装作業においても適用され、高所足場を必要としない塗装作業を実現するものである。
さらに本発明は、パイプの強度を増大させるものでもあるので、経年劣化して強度が低下したパイプの寿命延長にも寄与するものである。

以下、本発明に従って構成された装置の好適実施例について、添付図を参照して更に詳細に説明する。

図１乃至図２は、本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料２０１を、パイプ１の外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプ１の外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体２が形成された状態を示してる。
図３は、本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がアングル状に成型された長手材料２０２を、パイプ１の外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプ１の外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体２が形成された状態を示してる。
隣り合った長手材料どうしは隙間が発生しないように気密に並べられ、しかも隣り合った長手材料どうしは、溶接や接着剤やネジなどの接合手段により互いに接合されながら巻き付けられており、かくしてパイプ１の外周面に、パイプ１の外周面の方向が開口したスパイラル状の長手溝を備えた筒状体２が形成されている。
なお、筒状体２はパイプ１の外周面とは接合されておらず、よって筒状体２はパイプ１の外周面に沿って回転、あるいはパイプ１の軸線方向へ移動することができる。
長手材料２０１もしくは長手材料２０２の素材については、ステンレスやアルミニウムなどの金属や、塩化ビニルやＦＲＰやゴムなどのプラスティックなどを用いることができる。

図４は、本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料２０１を、パイプ１の外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプ１の外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体２が形成されており、さらに、スパイラル状長手溝の一方の入口から、圧縮空気と共に研掃材を長手溝の中へ高速度で流入させ、よって研掃材をパイプ１の外周面へ高速度で衝突させて研掃を行い、続いて、スパイラル状長手溝の他方の出口から研掃材と圧縮空気との混合流体を吸引回収している状態を示している。
具体例として、外周直径が２１００ｍｍで長さが１６ｍのパイプ１の外周面に対して研掃作業を実施する場合に、スパイラル状に巻き付けるチャンネル状長手部材２０１の必要長さについて計算すると、長手部材２０１の断面寸法を幅：１００ｍｍ×高さ：４５ｍｍ×厚さ：１．６ｍｍとすれば、長手部材２０１およびスパイラル状長手溝の長さは約１０５５ｍとなる。該長手溝の断面積は０．００４５ｍ２であるので、研掃材を該長手溝の中を秒速３５ｍの速度で通過させるためには毎分約９．５ｍ３の圧縮空気が必要である。なお、この時の約１０５５ｍの長手溝の圧力損失は約０．６ｋｇｆ／ｃｍ２であるので、必要なエアコンプレッサについては、吐出量：１０ｍ３／分、吐出圧力：２ｋｇｆ／ｃｍ２の仕様のものでよい。なお、上記の条件における非鉄系研掃材の噴射量は約２７ｋｇｆ／分であるが、研掃能力をより増大させるためには、エアコンプレッサの能力を増大させることにより長手溝の中を流れる空気量と研掃材量を増大させれば良いが、その場合には、スパイラル状筒状体の耐圧性能がエアコンプレッサの圧力に耐えることができるか確認する必要がある。
なお、セパレータ４により回収された使用済み研掃材は、研掃材圧送タンク１４へ移送されることにより、循環使用が可能となるものである。

図５は、本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料２０１を、パイプ１の外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプ１の外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体２が形成されており、さらに、スパイラル状長手溝の一方の入口から、圧縮空気と共に霧状のコーティング材料を長手溝の中へ流入させ、よってパイプ１の外周面へコーティング材料を付着させ、続いて、スパイラル状長手溝の他方の出口から、未付着のコーティング材料と圧縮空気との混合流体を吸引回収している状態を示している。
なお、セパレータ４により回収された未付着のコーティング材料は、塗料容器６０１へ移送されることにより、再使用が可能となるものである。

図６は、本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料２０１を、パイプ１の外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプ１の外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体２が形成されており、さらに、スパイラル状長手溝の一方の入口から、コーティング材料を長手溝の中へ流入させ、該長手溝の中をコーティング材料で充填している状態を示している。

図７は、本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料２０１を、パイプ１の外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプ１の外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体が形成されており、さらに、スパイラル状長手溝の一方の入口から他方の出口付近まで、コーティング材料を流体移送する高圧塗料ホース６０５を挿入し、続いて、高圧塗料ホース６０５の端部から該長手溝の内部へコーティング材料を吐出しながら、高圧塗料ホース６０５の端部を、該長手溝の出口付近から入口付近まで、徐々に移動させ、よって該長手溝の中をコーティング材料で充填している状態を示している。

図８は、スパイラル状の長手溝を備えた筒状体２の外周面、すなわち、長手材料２０１の外周面部において、該外周面部から長手溝の内部方向に突出した、逆三角屋根状の多数の凸部２０５を備えている状態を示している。
この多数の凸部２０５の機能は、スパイラル状の長手溝を中を高速で流れる研掃材と圧縮空気との混合流体に乱流を発生させるもので、パイプ１の外周面への研掃機能を向上させるためのものである。
図９は、スパイラル状の長手溝を備えた筒状体２を、パイプ１の軸線と平行かつ該軸線を通る面にて切断して２分割した状態を示している。
図示のように、２分割された筒状体２は、次の工程において、パイプ１の外周面に配置した後に筒状体どうしが互いに接合されて一体化される。
なお、筒状体２は、パイプ１の軸線と平行かつ該軸線を通る面にて３分割もしくはそれ以上のピースに切断されても良い。
スパイラル状の長手溝を備えた筒状体２を複数個に分割し、次の工程にて接合して一体化する利点について、現場ではなく工場の中で、筒状体２を構成する隣り合った長手材料どうしを接合できることにより、接合作業を効率化できる、といった利点がある。

以上に本発明の好適実施例について説明したが、本発明は該好適実施例の他にも特許請求の範囲に従って種々実施例を考えることができる。
好適実施例の装置の説明においては、パイプが大気中にあるものとして説明を行ったが、パイプが水中にある場合においても本発明を適用することができるものである。

人手によるサンドブラスト作業においては、高所足場が必要であるので危険であり、またサンドブラスト作業の際に騒音や大量の粉塵が発生するので、作業領域の全体を覆う防塵・防音カバーが必要であり、これらの高所足場や防塵・防音カバーに要する費用も高額であった。
本発明は、上記のようなサンドブラスト作業の問題点を解決するために考案されたものであり、高所足場を不要とし、騒音や粉塵の発生を防止するものである。
また本発明は、サンドブラスト作業の後に実施される塗装作業においても適用され、高所足場を必要としない塗装作業を実現するものである。
さらに本発明は、パイプの強度を増大させるものでもあるので、経年劣化して強度が低下したパイプの寿命延長にも寄与するものである。

本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料を、パイプの外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプの外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体が形成された状態を示す、斜視図。 本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料を、パイプの外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプの外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体が形成された状態を示す、拡大斜視図。 本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がアングル状に成型された長手材料を、パイプの外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプの外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体が形成された状態を示す、拡大斜視図。 本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料を、パイプの外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプの外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体が形成されており、さらに、スパイラル状長手溝の一方の入口から、圧縮空気と共に研掃材を長手溝の中へ高速度で流入させ、よって研掃材をパイプの外周面へ高速度で衝突させて研掃を行い、続いて、スパイラル状長手溝の他方の出口から研掃材と圧縮空気との混合流体を吸引回収している状態を示す、斜視図を含む装置構成図。 本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料を、パイプの外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプの外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体が形成されており、さらに、スパイラル状長手溝の一方の入口から、圧縮空気と共に霧状のコーティング材料を長手溝の中へ流入させ、よってパイプの外周面へコーティング材料を付着させ、続いて、スパイラル状長手溝の他方の出口から、未付着のコーティング材料と圧縮空気との混合流体を吸引回収している状態を示す、斜視図を含む装置構成図。 本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料を、パイプの外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプの外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体が形成されており、さらに、スパイラル状長手溝の一方の入口から、コーティング材料を長手溝の中へ流入させ、該長手溝の中をコーティング材料で充填している状態を示す、斜視図を含む装置構成図。 本発明に従って構成された「パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法」の好適実施例において、断面形状がチャンネル状に成型された長手材料を、パイプの外周面にスパイラル状に巻き付け、よって、パイプの外周面にスパイラル状の長手溝を備えた筒状体が形成されており、さらに、スパイラル状長手溝の一方の入口から他方の出口付近まで、コーティング材料を流体移送する長手ホースを挿入し、続いて、該長手ホースの端部から該長手溝の内部へコーティング材料を吐出しながら、該長手ホースの端部を、該長手溝の出口付近から入口付近まで、移動させ、よって該長手溝の中をコーティング材料で充填している状態を示す、斜視図を含む装置構成図。 スパイラル状の長手溝を備えた筒状体２の外周面、すなわち、長手材料２０１の外周面部において、該外周面部から長手溝の内部方向に突出した、逆三角屋根状の多数の凸部２０５を備えている状態を示す、拡大斜視図。 スパイラル状の長手溝を備えた筒状体２を、パイプ１の軸線と平行かつ該軸線を通る面にて切断して２分割した状態を示す、斜視図。

パイプ１
スパイラル状筒状体２
チャンネル状長手材料２０１
アングル状長手材料２０２
スパイラル状長溝入口２０３
スパイラル状長溝出口２０４
溝側凸部２０５
ルーツ式真空ポンプ３
セパレータ４
サクションホース５
塗料ポンプ６
塗料容器６０１
高圧塗料ホース６０５
エアコンプレッサ１３
研掃材圧送タンク１４
研掃材圧送ホース１５

Claims (6)

1. 断面形状がチャンネル状またはアングル状に成型された長手材料を、コーティングの対象であるパイプの外周面にスパイラル状に巻き付け、且つ、隣り合った長手材料どうしは隙間が発生しないように気密に並べられ、しかも隣り合った長手材料どうしは接合手段により互いに接合されながら巻き付けられるものとし、かくしてパイプの外周面に、パイプの外周面の方向が開口したスパイラル状の長手溝を備えた筒状体が形成され、且つ、該筒状体はパイプの外周面とは接合されておらず、よって該筒状体はパイプの外周面に沿って回転、あるいはパイプの軸線方向へ移動することもできるものとし；
   次に、スパイラル状長手溝の一方の入口から、空気または水などの移送媒質流体と共に研掃材を長手溝の中へ高速度で流入させ、よって研掃材をパイプの外周面へ高速度で衝突させて研掃を行い、続いて、スパイラル状長手溝の他方の出口から研掃材と移送媒質流体との混合流体を吸引回収する、ことによりパイプの外周面に対して研掃作用を施す；
   ことを特徴とする、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法。
2. スパイラル状の長手溝を備えた筒状体の外周面において、該外周面は長手溝の中に突出した多数の凸部を備えている；
   ことを特徴とする、請求項１に記載の、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法。
3. パイプの外周面に対して研掃作用を施した後に、スパイラル状長手溝の一方の入口から、空気などの移送媒質気体と共に霧状のコーティング材料を長手溝の中へ流入させ、よってパイプの外周面へコーティング材料を付着させ、続いて、スパイラル状長手溝の他方の出口から、未付着のコーティング材料と移送媒質気体との混合流体を吸引回収する、ことによりパイプの外周面に対してコーティングを施す；
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法。
4. パイプの外周面に対して研掃作用を施した後に、スパイラル状長手溝の一方の入口から、コーティング材料を長手溝の中へ流入させ、よって該長手溝の中をコーティング材料で充填する；
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法。
5. パイプの外周面に対して研掃作用を施した後に、スパイラル状長手溝の一方の入口から他方の出口付近まで、コーティング材料を流体移送する長手ホースを挿入し、続いて、該長手ホースの端部から該長手溝の内部へコーティング材料を吐出しながら、該長手ホースの端部を、該長手溝の出口付近から入口付近まで、移動させ、よって該長手溝の中をコーティング材料で充填する；
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法。
6. スパイラル状の長手溝を備えた筒状体を、パイプの軸線と平行かつ該軸線を通る面にて複数個に切断し、次の工程において、該複数個の筒状体をパイプの外周面に配置した後に筒状体どうしを互いに接合して一体化させる；
   ことを特徴とする、請求項１乃至請求項５に記載の、パイプの外周面のコーティングとその前処理を行う方法。
   
   
   

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