JP7227394B2

JP7227394B2 - 天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置及び方法

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Publication number: JP7227394B2
Application number: JP2021554407A
Authority: JP
Inventors: 呉▲てい▼▲てい▼; 尉建功
Original assignee: Guangzhou Marine Geological Survey
Current assignee: Guangzhou Marine Geological Survey
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2041-07-29
Also published as: US11549649B2; US20220034456A1; JP2022538198A

Description

本発明は、天然ガスハイドレートを検出する分野に関して、特に、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置及び方法に関する。

現在、海洋ガスに対する開発が進められていき、特に、中国では、2017年及び2020年においてテストとして前後二回で海域における天然ガスハイドレートを採掘するに成功し、また、2030年に天然ガスハイドレートに対する開発が実用化されることが予想されている。その場合、海洋作業システムに対する技術が更に高く要求される。天然ガスは低温度且つ高圧力の海底環境で固体化された天然ガスハイドレートを形成しやすくなるものであり、天然ガスや天然ガスハイドレートを採掘する場合に、輸送が中止されたりパイルジョイント又はカーブにガスが滞留されたりすることによって、天然ガスハイドレートが固体化し結晶化されるおそれがあり、いずれの場合でも輸送パイルが詰められ、ひいては輸送パイルの運転の安全性に関連し、生産作業が正常に行われるのに影響を与えることになってしまう。

天然ガスハイドレートを採掘する試験において、天然ガスが固体化された水化物を形成することを抑制するために、メチルアルコールやエチレングリコール剤を注入すること及び地層を減圧する方法が考えられる。しかし、輸送パイプの場合、抑制剤を注入することは水化物の形成を抑制するに効力のある手段だと一般に認められている。しかし、抑制剤の適用に限りがあり、まず、異なる抑制剤への選択によって違う結果をもたらすので、現在ではまだ検討の段階に止まっている。また、抑制剤による作用や効果にも限りがあり、パイプ環境の複雑により、詰まる場所も推定できないから、仮に詰まりをさらう方法が適当でないと、輸送パイプが酷く破損されてしまい、輸送システム全体の安全及び正常運転に影響を与えることになる。

従来技術の不備を解消するために、本発明の一つの目的は、天然ガス用輸送パイプが水化物で詰められる課題を解決できる、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置を提供することにある。

従来技術の不備を解消するために、本発明のもう一つの目的は、天然ガス用輸送パイプが水化物で詰められる課題を解決できる、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる方法を提供することにある。

上記一つ目の目的を達成するために、本発明は下記の技術案を適用する：
天然ガスインナーパイプに沿って運転をする複数の伝動機構と、天然ガスパイプにおける水化物を検出する検出機構、水化物を溶解させる溶解機構と、コントローラとを備え、前記伝動機構は、伝動枠体と、天然ガスインナーパイプの外壁との間で静止摩擦を生ずる複数のキャスター手段と、駆動手段と、弾性接続部とを備え、前記検出機構は検出枠体と検出手段とを備え、前記溶解機構は溶解枠体と溶解手段と溶解爪部とを備え、前記キャスター手段は周方向に伝動枠体の内壁に設置され、前記駆動手段はキャスター手段に接続され、前記検出枠体及び溶解枠体は共に弾性接続部で伝動枠体に接続され、前記検出手段は検出枠体に設置され、前記溶解手段及び溶解爪部は共に溶解枠体に設置され、前記キャスター手段、駆動手段、検出手段、溶解手段及び溶解爪部は共にコントローラに接続されている、ことを特徴とする天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置。

好ましくは、前記キャスター手段は、周方向に伝動枠体に設置される液圧レバーと、液圧レバーに接続されるキャスターとを備え、前記キャスターは駆動手段の出力側に、前記液圧レバーはコントローラに接続されている。

好ましくは、前記検出手段は温度センサーと、取付け枠と、回転モーターと、回転歯車組と、回転歯輪とを備え、前記検出枠体の内壁から周方向に内側に延伸されて回転歯輪に固着されたカムが形成され、前記カムは両側で内方に凹んで案内溝が形成され、前記温度センサー及び回転モーターは共に取付け枠の一端に設置され、前記取付け枠の他端は案内溝に摺接され、前記回転モーターは回転歯車で回転歯輪に噛み合って接続され、前記温度センサーと回転モーターとは共にコントローラに接続されている。

好ましくは、周方向に検出枠体に設置されるシリンダーと支持レバーとを複数有し、前記支持レバーがシリンダーで検出枠体に接続されているように構成される補正手段を更に備える。

好ましくは、前記溶解手段は、周方向に溶解枠体の内壁に設置される複数のヒーターと、溶解枠体に固着される位置決め部とを備え、前記ヒーター及び位置決め部は共にコントローラに接続されている。

好ましくは、前記ヒーターはマイクロ波ヒーターである。

好ましくは、前記伝動機構は第一の伝動機構と、第二の伝動機構と、第三の伝動機構との三つが設けられ、前記第一の伝動機構は、検出枠体と第二の伝動機構と溶解枠体と第三の伝動機構とに弾性接続部で順次に接続されている。

好ましくは、前記伝動枠体は、液圧接続部で下部枠体に接続される上部枠体と、前記下部枠体と、コントローラに接続される前記液圧接続部とを備える。

好ましくは、前記溶解爪部は、上部機械的アームと、下部機械的アームと、前記上部機械的アームで溶解枠体の外壁に接続される押上げ爪と、前記下部機械的アームで溶解枠体の外壁に接続される押下げ爪とを備え、前記上部機械的アームと下部機械的アームとは共にコントローラに接続されている。

上記もう一つの目的を達成するために、本発明は下記の技術案を適用する：
前記天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置に用いられるコントローラに適用される方法において、
前記コントローラは、プログラムの指令を記憶するメモリ、及び前記プログラムの指令に従って下記のステップを実行するプロセッサを備え、
S1：液圧接続部で上部枠体と下部枠体との間の間隔を調整しつつ、液圧レバーで駆動されるキャスターにより天然ガスインナーパイプの外面との間で静止摩擦を生じさせる、
S2：駆動手段で駆動されるキャスターにより、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置が天然ガスパイプに沿って運転させられる、
S3：温度センサーから送られてくる第一の信号を取得して、温度が所定の範囲以下かを判断し、その結果がはいであれば、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置が運転を停止すると共に、S4を実行する一方、いいえであれば、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置が天然ガスパイプに沿って運転し続けながらS3を実行する、
S4：天然ガスインナーパイプの円心と検出枠体の円心とが重なり合うように補正手段のシリンダーにより支持レバーが外方に張り出されると共に、取付け枠にある温度センサーが天然ガスインナーパイプの周りで回転されるように回転モーターにより回転歯車を駆動させる、
S5：温度センサーから送られてくる第二の信号を取得して、溶解枠体が指定される場所に固定されるように、押上げ爪を天然ガスアウターパイプの内壁の一端に固着させるために上部機械的アームを、押下げ爪を天然ガスアウターパイプの内壁の他端に固着させるために下部機械的アームを駆動する、
S6：天然ガスインナーパイプを温めるためにヒーターを動作させると共に、位置決め部から送られてくる信号を取得する、
S7: 温度センサーから送られてくる第三の信号を取得して、温度が所定の範囲以下かを判断し、その結果がはいであれば、S6を実行する一方、いいえであれば、S2を実行する。
従来技術と比べると、本発明による有益な効果は下記の通りとする。
伝動枠体が径の異なる天然ガスインナーパイプに適用できるように上部枠体と下部枠体との間隔を液圧接続部で調整すると共に、液圧レバーで駆動されるキャスターにより天然ガスインナーパイプの外面との間で静止摩擦を生じさせ、また、前記検出機構及び溶解機構が共に弾性接続部で伝動機構に接続されることにより、装置は天然ガスパイプにおけるカーブをスムーズに通ることができ、更には、検出機構の温度センサーが天然ガスパイプの温度状態を検出して、天然ガスパイプが内部に水化物が生成されて詰められるかを判断する結果で、水化物を溶解させるように詰められたところを溶解機構で加熱する。このようにして、化学的の抑制剤に替えて、加熱で水化物の生成を抑えることにより、化学試薬の使用を減少でき、環境への汚染を避け、環境にやさしい作業を図ることができる。

本発明に係る伝動機構の構成の概念図である。本発明に係る検出機構の構成の概念図である。本発明に係る溶解機構の構成の概念図である。本発明に係る二重パイプの構成の概念図である。本発明に係る天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置の構成の概念図である。本発明に係る天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる方法のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を説明する。ここで記述された好適な実施例は、本発明を説明し解釈するためのものだけであり、本発明に限定されるものではないと理解される。

本発明の記載において、説明がするのは、「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「内」、「外」などで表す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係を意味しており、本発明を説明しやすい及び説明の簡単化のためのだけであり、その示された装置又は部材は必ず特定の方位、特定の方位的構造及び操作を備えることを意味する又は意図するものではないから、本発明に限定されるものではないと理解される。また、「第一」、「第二」、「第三」という用語は目的を説明するためのものだけであり、相対的な重要性を意味する又は意図するものではないと理解される。

本発明の記載において、説明がするのは、別途に明らかに規定する及び限定する場合に限り、「取り付け」、「繋がる」、「接続」という用語は広義に理解されるべき、例えば、固着で接続される、取り外し可能に接続される又は一体に接続される場合も、また、機械的に接続される、電気的に接続される場合も、更に、直接接続される、間に何か介在されて接続される、２つの部材が内部で連通される場合も含む。当業者にとっては、場合によって上記用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。

以下、図面及び発明を実施するための形態を参照し、更に本発明を説明する。

本発明において、前記天然ガスパイプ４は二重パイプに構成され、図４に示すように、その内層が天然ガス用輸送パイプとされて、外層が中空状に構成されるものであり、即ち、天然ガスインナーパイプ４２と天然ガスアウターパイプ４１との間に所定の隙間があり、水、泥砂、又は天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置がその隙間を通ることができる。前記水化物は天然ガスハイドレートであり、一般には可燃性氷とも言われ、融点が２０℃で、０－１０℃程度で生成され、海底での温度が一般約２－４℃に維持されている。詳しくには、前記天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置にはエネルギーを供給する電池セルが内蔵され、前記コントローラはデータプロセッサーであり、しかし、３２ビット又は６４ビットのデータプロセッサーとは限らない。

実施例一
本実施例では、図１－５に示すように、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置は、天然ガスインナーパイプ４２に沿って運転をする複数の伝動機構１と、天然ガスパイプにおける水化物を検出する検出機構２と、水化物を溶解させる溶解機構３と、コントローラとを備えるものであり、具体的に、前記伝動機構１は、伝動枠体１３と、天然ガスインナーパイプ４２の外壁との間で静止摩擦を生ずる複数のキャスター手段１１と、駆動手段１２と、弾性接続部５とを備え、ここで、前記伝動枠体１３は円形状に限らず、三角形状や四角形状でもよく、好ましくは、前記伝動枠体１３は、液圧接続部１３３で下部枠体１３２に接続される上部枠体１３１と、前記下部枠体１３２と、コントローラに接続される前記液圧接続部１３３とを備え、液圧接続部１３３で上部枠体１３１と下部枠体１３２との間の間隔、即ち上部枠体１３１と下部枠体１３２を突き合わせてなる中空状室の大きさを調整することにより、伝動枠体１３が径の異なる天然ガスインナーパイプに適用することができる。前記キャスター手段１１は周方向に伝動枠体１３に設置される液圧レバー１１１と、液圧レバー１１１に接続されるキャスター１１２とを備え、前記キャスター１１２が駆動手段１２の出力側に接続されている。本実施例では、キャスター１１２を利用することにより、天然ガスパイプ４の各方向でのカーブに対応できる。前記駆動手段１２は直進型駆動モーターと自転型駆動モーターとを備え、キャスター１１２は前記直進型駆動モーターにより直進駆動され、自転型駆動モーターにより天然ガスインナーパイプ４２の周りで回転駆動されている。好ましくは、伝動機構１は第一の伝動機構と、第二の伝動機構と、第三の伝動機構との三つが設けられ、前記第一の伝動機構１は、検出枠体２６と第二の伝動機構と溶解枠体３７と第三の伝動機構とに弾性接続部５で順次に接続されており、図５に示すように、ここでは、前記弾性接続部５はバネ又はバネ片とされてもよい。天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置が天然ガスパイプにおけるカーブに動いてくる場合に、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置を天然ガスインナーパイプに沿って螺旋状に推し進めさせてカーブを迅速にスムーズに通らせるように、キャスター１１２が駆動手段１２で駆動されている。

本実施例では、前記検出機構２は検出枠体２６と検出手段とを備え、好ましくは、前記検出手段は温度センサー２１と、取付け枠と、回転モーターと、回転歯車組と、回転歯輪２２とを備え、前記検出枠体２６の内壁から周方向に内側に延伸されて回転歯輪２２に固着されたカム２３が形成され、前記カム２３は両側で内方に凹んで案内溝２４が形成され、前記温度センサー２１及び回転モーターは共に取付け枠の一端に設置され、前記取付け枠の他端は案内溝２４に摺接され、前記回転モーターは回転歯車により回転歯輪２２に噛み合いながら接続され、装置が運転するに伴い、前記温度センサー２１は天然ガスインナーパイプ４２の内部の温度をずっと検出している。天然ガスの温度が天然ガスの通常温度に対して明らかに異なることによって、パイプ内に水化物が存在することを検出することができる。具体的には、温度に異常があることを温度センサー２１で検出されると、キャスター１１２が停止されて、次に、回転モーターが回転歯車により回転歯輪２２に噛み合いながら接続されると共に、取付け枠にある温度センサー２１を当該箇所の周りで回転させるように駆動をすることにより、水化物の生成される状況を的確に判断でき、続いてシステムで解析を行われたところ、最適な溶解方法を得られる。更には、装置は補正手段２５を更に備え、前記補正手段２５は周方向に検出枠体２６に設置されるシリンダー２５１と支持レバー２５２とを複数有し、前記支持レバー２５２はシリンダー２５１で検出枠体２６に接続されている。補正手段２５のシリンダー２５１により支持レバー２５２が外方に張り出されると共に、支持レバー２５２が末端のソフトコンタクトで天然ガスアウターパイプ４１又は天然ガスインナーパイプ４２に当接されることにより、天然ガスインナーパイプ４２の円心と検出枠体２６の円心とが重なり合うようになる。また、取付け枠にある温度センサー２１を天然ガスインナーパイプ４２の周りで回転させるように回転歯車が回転モータにより駆動され、それによって、温度センサー２１が天然ガスインナーパイプ４２の周りで回転するとき天然ガスインナーパイプ４２に衝突をして事故となるのを避けることができるので、温度センサー２１の検出性を向上することができ、ひいては、天然ガスパイプ４の内部に水化物が生成される状態をより的確に検出できるようになる。

本実施例では、前記溶解機構３は溶解枠体３７と溶解手段と溶解爪部とを備え、好ましくは、前記溶解手段は複数のヒーター３１と、位置決め部３２とを備え、前記位置決め部３２は溶解枠体３７に固着され、前記ヒーター３１は周方向に溶解枠体３７の内壁に設置され、前記ヒーター３１及び位置決め部３２は共にコントローラに接続されている。温度センサー２１はある場所に対する水化物の検出が完了すると、位置決め部３２は水化物の所在する場所を的確に決定した上で、別途の水化物検出デバイスにより水化物で詰まられた箇所を見つけた後、溶解手段３が伝動機構１により水化物で詰まられた箇所まで直接送り出されて溶解作業を実行する。ここで、位置決め部３２は溶解手段３の位置を通信端末にリアルタイムに同期させると共に、溶解枠体３７にあるヒーター３１はシステムでの解析による最適な溶解方法に基づき天然ガスインナーパイプ４２における水化物を温めることができる。例えば、天然ガスインナーパイプ４２の下方側に水化物が多い場合に、天然ガスインナーパイプ４２の下方側に近寄るほど、ヒーター３１は天然ガスインナーパイプ４２の下方側から遠くなり、ヒーター３１の出力が大きくなる。好ましくは、前記ヒーター３１はマイクロ波ヒーター又は水中ヒーターであり、水化物を溶解させるように対応する場所の温度を２０℃以上に温めるようにする。好ましくは、前記溶解爪部は上部機械的アーム３３と、下部機械的アーム３４と、前記上部機械的アーム３３で溶解枠体３７の外壁に接続される押上げ爪３５と、前記下部機械的アーム３４で溶解枠体３７の外壁に接続される押下げ爪３６とを備え、前記上部機械的アーム３３及び下部機械的アーム３４は共にコントローラに接続されている。押上げ爪３５及び押下げ爪３６により、溶解枠体３７が機械的アームである相対的に安定する場所、即ち、天然ガスインナーパイプ４２における水化物をよく溶解させる最適な場所に固定されており、それによって、熱の消失を避け、電力消耗を低下することができる。

実施例二
図６に示すように、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる方法において、実施例一に係る天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置のコントローラに適用され、前記コントローラは、プログラムの指令を記憶するメモリ、及び前記プログラムの指令に従って下記のステップを実行するプロセッサを備え、
S1：液圧接続部１３３で上部枠体１３１と下部枠体１３２との間の間隔を調整しつつ、液圧レバー１１１で駆動されるキャスター１１２により天然ガスインナーパイプ４２の外面との間で静止摩擦を生じさせる。

具体的には、天然ガスパイプ4に天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置を導入するに先立って、まず、液圧接続部１３３で上部枠体１３１と下部枠体１３２との間の間隔、即ち上部枠体１３１と下部枠体１３２を突き合わせてなる中空状室の大きさを調整することにより、伝動枠体１３が径の異なる天然ガスインナーパイプに適用できるようになる。この場合、キャスター１１２が天然ガスインナーパイプの外壁との間で静止摩擦を生じるべき、それは天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置が天然ガスインナーパイプのある場所に安定して止まっていると見なされる。

S2：駆動手段１２で駆動されるキャスター１１２により、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置は天然ガスパイプ４に沿って運転させられる。

具体的には、駆動手段１２の駆動で、キャスター１１２が天然ガスインナーパイプの外壁との間で旋回摩擦を生じるべき、即ち、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置は天然ガスパイプ４に沿って運転をしている。

S3：温度センサー２１から送られてくる第一の信号を取得して、温度が所定の範囲以下かを判断し、その結果がはいであれば、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置は運転を停止すると共に、S4を実行する一方、いいえであれば、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置は天然ガスパイプ４に沿って運転し続けながらS3を実行する。

具体的には、前記第一の信号は低温異常信号であり、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置が天然ガスパイプ４に沿って運転しているうちに、温度センサー２１は天然ガスインナーパイプ４２の温度を持続に検出している。天然ガスインナーパイプ４２の温度が異常（低温異常の場合、約２－４℃である）となるのを温度センサー２１で検出された場合には、通常では水化物の温度が天然ガスの温度より低くいから、天然ガスパイプ４における水化物を検出して溶解させる装置は運転を停止すると共に、対応する箇所を詳しく検出し始める。何も見つけられなかった場合、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置は運転をする状態のままである。

S4：天然ガスインナーパイプ４２の円心と検出枠体２６の円心とが重なり合うように補正手段２５のシリンダー２５１により支持レバー２５２が外方に張り出されると共に、取付け枠にある温度センサー２１が天然ガスインナーパイプ４２の周りで回転されるように回転モーターにより回転歯車を駆動させる。

具体的には、温度センサー２１が温度に異常があることを検出すると、キャスター１１２は停止されると共に、キャスター１１２は天然ガスインナーパイプの外壁との間で静止摩擦を生じるべき、補正手段２５のシリンダー２５１により支持レバー２５２が外方に張り出されて、支持レバー２５２が末端のソフトコンタクトで天然ガスアウターパイプ４１又は天然ガスインナーパイプ４２に当接されることにより、天然ガスインナーパイプ４２の円心と検出枠体２６の円心とが重なり合うようになる。また、取付け枠にある温度センサー２１を天然ガスインナーパイプ４２の周りで回転させるように回転歯車が回転モータにより駆動され、それによって、水化物が生成される状態を的確に判断ことができ、更にシステムでの解析を経て最適な溶解方法を得られる。

S5：温度センサー２１から送られてくる第二の信号を取得して、溶解枠体３７が指定される場所に固定されるように、押上げ爪３５を天然ガスアウターパイプ４１の内壁の一端に固着させるために上部機械的アーム３３を、押下げ爪３６を天然ガスアウターパイプ４１の内壁の他端に固着させるために下部機械的アーム３４を駆動する。

具体的には、前記第二の信号は温度センサー２１で検出された実情であり、第二の信号に基づき天然ガスインナーパイプ４２における水化物の状態を詳しく解析したところ、押上げ爪３５及び押下げ爪３６により、溶解枠体３７が機械的アームである相対的に安定する場所、即ち天然ガスインナーパイプ４２における水化物をよく溶解させる最適な場所に固定されており、加熱の準備をしている。

S6：天然ガスインナーパイプ４２を温めるためにヒーター３１を動作させると共に、位置決め部３２から送られてくる信号を取得する。

具体的には、前記ヒーター３１はマイクロ波ヒーター又は水中ヒーターであり、前記位置決め部３２はUSBLによる超短距離基準線位置決めシステムを利用する。位置決め部３２は水化物の所在する場所を的確に決定し、溶解枠体３７にあるヒーター３１はシステムでの解析による最適な溶解方法に基づき天然ガスインナーパイプ４２における水化物を温める。例えば、天然ガスインナーパイプ４２の下方側に水化物が多い場合に、天然ガスインナーパイプ４２の下方側に近寄るほど、ヒーター３１は天然ガスインナーパイプ４２の下方側から遠くなり、ヒーター３１の出力が大きくなる。好ましくは、前記ヒーター３１はマイクロ波ヒーター又は水中ヒーターであり、水化物を溶解させるように対応する箇所の温度を２０℃以上に温めるようにする。

S7: 温度センサー２１から送られてくる第三の信号を取得して、温度が所定の範囲以下かを判断し、その結果がはいであれば、S6を実行する一方、いいえであれば、S2を実行する。

具体的には、前記第三の信号は温度信号であり、溶解が完了されると、温度センサー２１で当該場所を再度検出し、異常となる低温（２－４℃）の場所が検出されていない場合、天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置が天然ガスパイプ４に沿って運転するようにキャスター１１２は駆動手段１２で改めて駆動されている。まだ異常となる低温の場所がある場合に、もう一回で加熱を再開する。

上述した技術案及び思想に基づき、当業者が他に様々な修正や変形を実施し得ることが可能であり、それらの全ての修正及び変形も本発明に係る特許請求の範囲に含まれる。

１…伝動機構、１１…キャスター組品、１１１…液圧レバー、１１２…キャスター、１２…駆動手段、１３…伝動枠体、１３１…上部枠体、１３２…下部枠体、１３３…液圧接続部、２…検出機構、２１…温度センサー、２２…回転歯輪、２３…カム、２４…案内溝、２５…補正手段、２５１…シリンダー、２５２…支持レバー、２６…検出枠体、３…溶解機構、３１…ヒーター、３２…位置決め部、３３…上部機械的アーム、３４…下部機械的アーム、３５…押上げ爪、３６…押下げ爪、３７…溶解枠体、４…天然ガスパイプ、４１…天然ガスアウターパイプ、４２…天然ガスインナーパイプ、５…弾性接続部。

Claims

外層を中空状の天然ガスアウターパイプ、内層を天然ガスインナーパイプとし、相互に所定の隙間をもって配置されることにより二重パイプに構成された天然ガスパイプにおいて、前記ガスインナーパイプの内側に生じる水化物を検出して溶解させる装置であって、
前記天然ガスインナーパイプの外壁に沿って運転をする複数の伝動機構と、前記ガスインナーパイプの内側に生じる水化物を検出する検出機構と、前記ガスインナーパイプの外側であって、前記天然ガスアウターパイプとの間の隙間に配置され、前記ガスインナーパイプの内側に生じる水化物を溶解させる溶解機構と、コントローラとを備え、前記伝動機構は、伝動枠体と、天然ガスインナーパイプの外壁との間で静止摩擦を生ずる複数のキャスター手段と、駆動手段と、弾性接続部とを備え、前記検出機構は検出枠体と検出手段とを備え、前記溶解機構は溶解枠体と溶解手段と溶解爪部とを備え、前記キャスター手段は周方向に伝動枠体の内壁に設置され、前記駆動手段はキャスター手段に接続され、前記検出枠体及び溶解枠体は共に弾性接続部で伝動枠体に接続され、前記検出手段は検出枠体に設置され、前記溶解手段及び溶解爪部は共に溶解枠体に設置され、前記キャスター手段、駆動手段、検出手段、溶解手段及び溶解爪部は共にコントローラに接続されている、ことを特徴とする天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置。
前記キャスター手段は、周方向に伝動枠体に設置される液圧レバーと、液圧レバーに接続されるキャスターとを備え、前記キャスターは駆動手段の出力側に、前記液圧レバーはコントローラに接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置。
前記検出手段は温度センサーと、取付け枠と、回転モーターと、回転歯車組と、回転歯輪とを備え、前記検出枠体の内壁から周方向に内側に延伸されて回転歯輪に固着されたカムが形成され、前記カムは両側で内方に凹んで案内溝が形成され、前記温度センサー及び回転モーターは共に取付け枠の一端に設置され、前記取付け枠の他端は案内溝に摺接され、前記回転モーターは回転歯車で回転歯輪に噛み合って接続され、前記温度センサー及び回転モーターは共にコントローラに接続されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置。
周方向に検出枠体に設置されるシリンダーと支持レバーとを複数有し、前記支持レバーがシリンダーで検出枠体に接続されているように構成される補正手段を更に備える、ことを特徴とする請求項３に記載の天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置。
前記溶解手段は、周方向に溶解枠体の内壁に設置される複数のヒーターと、溶解枠体に固着される位置決め部とを備え、前記ヒーター及び位置決め部は共にコントローラに接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置。
前記ヒーターはマイクロ波ヒーターである、ことを特徴とする請求項５に記載の天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置。
前記伝動機構は第一の伝動機構と、第二の伝動機構と、第三の伝動機構との三つが設けられ、前記第一の伝動機構は、検出枠体と第二の伝動機構と溶解枠体と第三の伝動機構とに弾性接続部で順次に接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置。
前記伝動枠体は、液圧接続部で下部枠体に接続される上部枠体と、前記下部枠体と、コントローラに接続される前記液圧接続部とを備える、ことを特徴とする請求項７に記載の天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置。
前記溶解爪部は、上部機械的アームと、下部機械的アームと、前記上部機械的アームで溶解枠体の外壁に接続される押上げ爪と、前記下部機械的アームで溶解枠体の外壁に接続される押下げ爪とを備え、前記上部機械的アーム及び下部機械的アームは共にコントローラに接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の天然ガスパイプにおける水化物を検出して溶解させる装置。