JP7246229B2 - 配管施栓システム、配管施栓プラグ、配管施栓方法並びに配管施栓プラグ取扱装置 - Google Patents

Description

本発明は、配管施栓システム、配管施栓プラグ、配管施栓方法並びに配管施栓プラグ取扱装置に関する。

従来、例えば、特許文献１では、配管の溶接の際に開先周りにシールドガスが溜まるように配管内を閉塞する仮栓冶具が開示されている。仮栓冶具は、配管の軸中心に配置されるセンタープレートと、センタープレートから径方向外側に放射状に延びる閉塞位置となる一方で、センタープレートから中心側へ傾倒する倒れ位置となる複数の折り畳み機構と、折り畳み機構が閉塞位置になることで配管の背面に周方向に亘って当接する環状の当接部材と、当接部材の内側を閉塞可能に覆う被覆部材と、を備える。

特開２０１５－０９３３２４号公報

上述した特許文献１の仮栓冶具は、配管からセンタープレートを引き抜くことで、折り畳み機構が倒れ位置となって配管から取り除くことができ、この引き抜き時に与える引抜力よりも小さい力が与えられる場合に、閉塞位置となる状態が保持される。

ところで、例えば、原子力プラント内では放射線量が高い環境下において配管の閉塞や開放作業を行う場合には、遠隔操作により容易且つ確実に行う必要がある。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、遠隔操作により容易且つ確実に配管を閉塞したり容易に開放したりすることのできる配管施栓システム、配管施栓プラグ、配管施栓方法並びに配管施栓プラグ取扱装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る配管施栓システムは、配管を施栓するための配管施栓プラグと、遠隔操作により移動が可能であり前記配管施栓プラグを把持および機能させることのできる配管施栓プラグ取扱装置と、前記配管施栓プラグ取扱装置を遠隔操作により操作する操作装置と、を備える。

本発明の一態様に係る配管施栓システムでは、前記配管施栓プラグは、前記配管の中に配置される栓部材と、前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、空気の供給により前記配管の径方向に膨出して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、を備え、前記シール部に空気を供給する空気供給装置をさらに備えることが好ましい。

本発明の一態様に係る配管施栓システムでは、前記シール部の内部の圧力を計測する内部圧力測定装置をさらに備え、前記内部圧力測定装置が計測した圧力に基づいて前記空気供給装置により前記シール部に空気を供給することが好ましい。

本発明の一態様に係る配管施栓システムでは、前記配管施栓プラグは、前記シール部が複数設けられており、各前記シール部の間の圧力を計測する外部圧力測定装置をさらに備え、前記外部圧力測定装置が計測した圧力に基づいて前記空気供給装置により前記シール部に空気を供給することが好ましい。

本発明の一態様に係る配管施栓システムでは、前記配管施栓プラグは、前記配管の中に配置される栓部材と、前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、圧縮により前記配管の径方向に弾性変形して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、を備えることが好ましい。

本発明の一態様に係る配管施栓システムでは、前記配管施栓プラグは、前記配管の開口部を覆う栓部材、および筒状に形成された一端に前記栓部材が一体に設けられて前記配管の外壁の周囲を取り巻く変形可能な包囲部と、前記栓部材が前記配管の開口部を覆った状態で、前記包囲部を前記配管の外壁に対して締め付ける締付部と、を備えることが好ましい。

上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る配管施栓プラグは、配管の中に配置される栓部材と、前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、空気の供給により前記配管の径方向に膨出して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、を備える。

上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る配管施栓プラグは、配管の中に配置される栓部材と、前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、圧縮により前記配管の径方向に弾性変形して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、を備える。

本発明の一態様に係る配管施栓プラグでは、前記栓部材を前記配管の中で固定する固定機構をさらに備えることが好ましい。

上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る配管施栓プラグは、配管の開口部を覆う栓部材、および筒状に形成された一端に前記栓部材が一体に設けられて前記配管の外壁を周方向に連続して取り巻く変形可能な包囲部と、前記栓部材が前記配管の開口部を覆った状態で、前記包囲部を前記配管の外壁に対して締め付ける締付部と、を備える。

本発明の一態様に係る配管施栓プラグでは、前記包囲部の内面に、筒状の他端から一端に向かって内径が小さくなる傾斜面が形成されていることが好ましい。

本発明の一態様に係る配管施栓プラグでは、前記包囲部の外側に、突片が形成されていることが好ましい。

上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る配管施栓プラグ取扱装置は、移動装置と、前記移動装置に搭載され、配管を施栓するための配管施栓プラグを把持する把持装置と、前記移動装置に搭載され、前記配管施栓プラグの機能を有効化または無効化させる作動装置と、遠隔操作により前記移動装置、前記把持装置および前記作動装置を制御する制御装置と、を備える。

本発明の一態様に係る配管施栓プラグ取扱装置では、前記移動装置に搭載され、前記把持装置の姿勢を変える位置調整装置をさらに備え、前記制御装置は、遠隔操作により前記位置調整装置を制御することが好ましい。

本発明の一態様に係る配管施栓プラグ取扱装置では、前記移動装置に搭載された撮像装置をさらに備えることが好ましい。

上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る配管施栓方法は、遠隔操作により移動が可能な配管施栓プラグ取扱装置に対し配管を施栓するための配管施栓プラグを把持させる工程と、前記配管施栓プラグ取扱装置を遠隔操作により前記配管の位置に移動させ、前記配管施栓プラグを前記配管に設置して施栓する工程と、を含む。

本発明の一態様に係る配管施栓方法では、前記配管施栓プラグは、前記配管の中に配置される栓部材と、前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、空気の供給により前記配管の径方向に膨出して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、前記栓部材を前記配管の中で固定する固定機構と、を備えており、前記配管施栓プラグを前記配管に設置して施栓する工程は、前記シール部に空気を供給した後、前記固定機構により前記栓部材を前記配管の中で固定することが好ましい。

本発明の一態様に係る配管施栓方法では、前記配管施栓プラグは、前記配管の中に配置される栓部材と、前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、圧縮により前記配管の径方向に弾性変形して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、前記栓部材を前記配管の中で固定する固定機構と、を備えており、前記配管施栓プラグを前記配管に設置して施栓する工程は、前記固定機構により前記栓部材を前記配管の中で固定した後、前記シール部を弾性変形することが好ましい。

本発明によれば、操作装置による遠隔操作により配管施栓プラグ取扱装置を操作して配管施栓プラグを機能させる。従って、本発明によれば、遠隔操作により容易且つ確実に配管を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグ取扱装置を示す概略構成図である。 図２は、本発明の実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグ取扱装置を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施形態１に係る配管施栓システムの配管施栓プラグを示す概略側面図である。 図４は、本発明の実施形態１に係る配管施栓システムの配管施栓プラグを示す概略正面図である。 図５は、本発明の実施形態１に係る配管施栓システムの配管施栓プラグの他の例を示す概略側面図である。 図６は、本発明の実施形態２に係る配管施栓システムの配管施栓プラグを示す概略側面図である。 図７は、本発明の実施形態２に係る配管施栓システムの配管施栓プラグを示す概略正面図である。 図８は、本発明の実施形態２に係る配管施栓システムの配管施栓プラグの他の例を示す概略側面図である。 図９は、本発明の実施形態２に係る配管施栓システムの配管施栓プラグの他の例を示す概略側面図である。 図１０は、本発明の実施形態３に係る配管施栓システムの配管施栓プラグを示す概略側面図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態１］
図１は、本実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグ取扱装置を示す概略構成図である。図２は、本実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグ取扱装置を示すブロック図である。図３は、本実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグを示す概略側面図である。図４は、本実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグを示す概略正面図である。

本実施形態の配管施栓システムは、例えば、原子力設備における放射環境下において各種作業を行うにあたり、圧力バウンダリを構成するために配管を閉塞したり、当該圧力バウンダリを開放したりすることに用いられる。

この配管施栓システムは、図３に示す配管１００を施栓するための図３および図４に示す配管施栓プラグ１と、遠隔操作により移動が可能であり配管施栓プラグ１を把持したり離したりし、かつ配管施栓プラグ１の機能を有効化したり無効化したりすることのできる図１に示す配管施栓プラグ取扱装置２と、配管施栓プラグ取扱装置２を遠隔操作により操作する図２に示す操作装置３と、を備える。

先ず、配管施栓プラグ取扱装置２について説明する。図１および図２に示すように、配管施栓プラグ取扱装置２は、移動装置２Ａと、把持装置２Ｂと、作動装置２Ｃと、位置調整装置２Ｄと、撮像装置２Ｅと、通信装置２Ｆと、制御装置２Ｇと、を有する。

移動装置２Ａは、車台２Ａａと、車台２Ａａを移動させるための走行機構２Ａｂと、を有する。車台２Ａａは、把持装置２Ｂと、作動装置２Ｃと、位置調整装置２Ｄと、撮像装置２Ｅと、通信装置２Ｆと、制御装置２Ｇと、を搭載するものである。走行機構２Ａｂは、例えば、４つの車輪を有し、この車輪を回転させ、かつ車輪を操舵する機能を有する。従って、走行機構２Ａｂの車輪を回転させつつ操舵することで、車台２Ａａを移動させることができる。走行機構２Ａｂは、車輪に変えてクローラとしてもよい。

把持装置２Ｂは、配管施栓プラグ１を把持するためのもので、例えば、ハンド機構２Ｂａを有する。また、把持装置２Ｂは、このハンド機構２Ｂａを支持する支持機構２Ｂｂを有する。支持機構２Ｂｂは、ハンド機構２Ｂａを車台２Ａａに取り付けるもので、ハンド機構２Ｂａを車台２Ａａから遠くに送り出す機能を有する。支持機構２Ｂｂは、例えば、ハンド機構２Ｂａを先端に取り付けた腕部２Ｂｃと、腕部２Ｂｃの基端を車台２Ａａに対してスライド移動を可能とするレール２Ｂｄおよび駆動部２Ｂｅと、を有する。また、支持機構２Ｂｂは、例えば、腕部２Ｂｃを伸縮可能とするテレスコピックとし、このテレスコピックを伸縮させる駆動部を有していてもよい。

作動装置２Ｃは、配管施栓プラグ１を機能させるもので、例えば、回転軸２Ｃａと、回転軸２Ｃａを回転させる駆動部２Ｃｂと、を有する。本実施形態において、回転軸２Ｃａは、把持装置２Ｂの腕部２Ｂｃの内部を貫通して先端が腕部２Ｂｃの先端のハンド機構２Ｂａの位置に設けられる。駆動部２Ｃｂは、把持装置２Ｂの腕部２Ｂｃの基端に設けられている。従って、作動装置２Ｃは、把持装置２Ｂの支持機構２Ｂｂによりハンド機構２Ｂａと共にレール２Ｂｄを介してスライド移動が可能に設けられている。

位置調整装置２Ｄは、把持装置２Ｂの姿勢を変えるもので、例えば、移動装置２Ａにおいて車台２Ａａと走行機構２Ａｂとの間に設けられた昇降機構を有する。昇降機構は、走行機構２Ａｂの各車輪に対する車台２Ａａの高さ位置を変える機能を有する。本実施形態において、車輪は４つ設けられており、昇降機構により各車輪に対して車台２Ａａの高さ位置を変えると、車台２Ａａ全体を上昇または下降させたり、車台２Ａａ全体を傾けたりすることができる。この結果、車台２Ａａに搭載された把持装置２Ｂの高さや傾きを変えて姿勢を変えることができる。

撮像装置２Ｅは、例えばカメラであり、画像や動画を撮影するものである。撮像装置２Ｅは、例えば、把持装置２Ｂの腕部２Ｂｃに設けられ、把持装置２Ｂや作動装置２Ｃの状態を撮影したり、移動装置２Ａの状態を撮影したりすることができる。また、撮像装置２Ｅは、ライトを有している。また、撮像装置２Ｅは、自身の向きを変える機能やズーム機能を有している。

通信装置２Ｆは、操作装置３との間で無線または有線により操作信号を受信したり、動作信号を送信したりする。即ち、通信装置２Ｆは、操作装置３から移動装置２Ａ、把持装置２Ｂ、作動装置２Ｃ、位置調整装置２Ｄ、および撮像装置２Ｅを動作させる操作信号を受信する。また、通信装置２Ｆは、操作信号に応じて動作する移動装置２Ａ、把持装置２Ｂ、作動装置２Ｃ、および位置調整装置２Ｄの動作結果や、撮像装置２Ｅにより撮影された画像や動画である動作結果を含む動作信号を送信する。

制御装置２Ｇは、例えば、コンピュータであり、図には明示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを含む演算処理装置などにより実現される。制御装置２Ｇは、通信装置２Ｆが受信した操作装置３からの操作信号に基づき、移動装置２Ａ、把持装置２Ｂ、作動装置２Ｃ、位置調整装置２Ｄ、および撮像装置２Ｅを動作させる。また、制御装置２Ｇは、移動装置２Ａ、把持装置２Ｂ、作動装置２Ｃ、および位置調整装置２Ｄの動作結果や、撮像装置２Ｅにより撮影された画像や動画である動作結果を含む動作信号を通信装置２Ｆから操作装置３に送信させる。このように、制御装置２Ｇは、遠隔操作により移動装置２Ａ、把持装置２Ｂ、作動装置２Ｃ、位置調整装置２Ｄ、および撮像装置２Ｅを制御する。

次に、操作装置３について説明する。図２に示すように、操作装置３は、入力装置３Ａと、出力装置３Ｂと、通信装置３Ｃと、制御装置３Ｄと、を有する。

入力装置３Ａは、例えば、キーやレバーとして構成され、オペレータにより配管施栓プラグ取扱装置２における移動装置２Ａ、把持装置２Ｂ、作動装置２Ｃ、位置調整装置２Ｄ、および撮像装置２Ｅを動作させる操作信号が入力される。

出力装置３Ｂは、例えば、ディスプレイとして構成され、配管施栓プラグ取扱装置２における移動装置２Ａ、把持装置２Ｂ、作動装置２Ｃ、位置調整装置２Ｄ、および撮像装置２Ｅの動作信号に基づいた表示を出力する。

通信装置３Ｃは、配管施栓プラグ取扱装置２の間で無線または有線により操作信号を送信したり、動作信号を受信したりする。

制御装置３Ｄは、例えば、コンピュータであり、図には明示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを含む演算処理装置などにより実現される。制御装置３Ｄは、入力装置３Ａにより入力された操作信号を通信装置３Ｃにより配管施栓プラグ取扱装置２に送信させる。また、制御装置３Ｄは、通信装置３Ｃが受信した配管施栓プラグ取扱装置２からの動作信号に基づき、出力装置３Ｂに表示させる。なお、本実施形態の配管施栓システムにおいて、制御装置３Ｄは、制御装置２Ｇを含み構成されていてもよい。

次に、配管施栓プラグ１について説明する。図３および図４に示すように、配管施栓プラグ１は、栓部材１Ａと、シール部１Ｂと、固定機構１Ｃと、取手部１Ｄを有する。

栓部材１Ａは、配管施栓プラグ１の本体を構成する。栓部材１Ａは、配管１００の内径Ｄ１よりも小さい外径Ｄ２に形成された１対の板材１Ａａと、各板材１Ａａの中央部を連結する連結部１Ａｂと、を有する。板材１Ａａは、少なくとも一方が、空気を通過させることのない樹脂材や金属材で形成されている。板材１Ａａは、配管１００の内壁１００Ａに沿って配管１００の内形に倣った外形に形成されている。通常、配管１００は、円筒状に形成されており、板材１Ａａは、円板状に形成されている。

シール部１Ｂは、リング状に形成され、栓部材１Ａの一対の板材１Ａａの間であって連結部１Ａｂの周りに設けられている。シール部１Ｂは、内部への空気の供給により膨らむ、所謂バルーンとして構成されている。シール部１Ｂは、図３に示すように、栓部材１Ａが配管１００の中に配置された状態で、空気の供給により、図３に二点鎖線で示すように、一対の板材１Ａａの間と連結部１Ａｂとに当接してこれらに囲まれた領域内で膨らみが規制されつつ配管１００の径方向に膨出して配管１００の内壁１００Ａに周方向に連続して当接する。これにより、シール部１Ｂは、板材１Ａａと共に配管１００を閉塞する。また、シール部１Ｂは、内部の空気を抜くことで、縮み、配管１００の内壁１００Ａから離れる。これにより、シール部１Ｂは、配管１００を開放し、栓部材１Ａと共に配管１００への挿入または取り出しが可能となる。また、シール部１Ｂは、空気を導く通気管１Ｂａが栓部材１Ａの一方の板材１Ａａを貫通して設けられている。通気管１Ｂａは、先端に継手１Ｂｂが設けられている。継手１Ｂｂは、後述する空気供給装置４が接続される。

固定機構１Ｃは、栓部材１Ａを配管１００の中で固定するものである。固定機構１Ｃは、一方の板材１Ａａに設けられ、複数の脚部１Ｃａと、脚部１Ｃａを配管１００の径方向に移動可能に支持する支持部１Ｃｂと、脚部１Ｃａを配管１００の径方向に移動させる移動部１Ｃｃと、を有する。脚部１Ｃａは、板材１Ａａの周方向で３個以上（本実施形態では４個）設けられ、周方向に等間隔で配置されている。脚部１Ｃａは、配管１００の径方向である放射方向に延びる棒状に形成されている。支持部１Ｃｂは、各脚部１Ｃａを支持し、配管１００の径方向である放射方向に延びるレールとして構成されている。移動部１Ｃｃは、回転することで、図３および図４に二点鎖線で示すように、各脚部１Ｃａを配管１００の径方向の外側に移動させる一方、配管１００の径方向の内側への移動を許容するカムとして構成されている。なお、各脚部１Ｃａは、配管１００の径方向の内側への移動が弾性部材（図示せず）により付勢されていてもよい。このように、固定機構１Ｃは、複数の脚部１Ｃａを配管１００の径方向の外側に移動させることで、各脚部１Ｃａが配管１００の内壁１００Ａに当接し、栓部材１Ａを配管１００の中で固定する。また、固定機構１Ｃは、移動部１Ｃｃに回転力を与える回転機構が嵌合する嵌合部１Ｃｄを有する。嵌合部１Ｃｄは、回転機構の凸部や凹部が嵌合するように、例えば、図４に示す四角形状などの凹部や凸部で構成される。回転機構は、配管施栓プラグ取扱装置２における作動装置２Ｃの回転軸２Ｃａに相当する。従って、固定機構１Ｃは、回転軸２Ｃａにより回転力が与えられて作動する。

なお、移動部１Ｃｃは、カムの構成に限らず、図には明示しないが、回転力により回転する歯車と、この歯車の回転を配管１００の径方向である放射方向に変換するラックと、を有し、ラックが各脚部１Ｃａにそれぞれ接続された構成であってもよい。また、移動部１Ｃｃは、カムの構成に限らず、図には明示しないが、回転力により回転する回転子と、回転子の回転を配管１００の径方向である放射方向に変換するリンクと、を有し、リンクが各脚部１Ｃａにそれぞれ接続された構成であってもよい。

取手部１Ｄは、栓部材１Ａに設けられ、一方の板材１Ａａから突出する突起として構成されている。この取手部１Ｄは、配管施栓プラグ取扱装置２における把持装置２Ｂのハンド機構２Ｂａにより把持される。従って、配管施栓プラグ１は、ハンド機構２Ｂａにより把持されたり離されたりする。

このような、内部への空気の供給により膨らむシール部１Ｂを有する配管施栓プラグ１を適用する配管施栓システムでは、図３に示すように、空気供給装置４と、内部圧力測定装置５と、を有する。

空気供給装置４は、シール部１Ｂに空気を供給するもので、例えば、圧縮機からなり、空気供給管４Ａと、空気供給管４Ａをシール部１Ｂの継手１Ｂｂに接続する継手４Ｂと、を有する。継手１Ｂｂと継手４Ｂとは、相互に押し付けることで気密性をもって嵌合し、相互に引き離すことによって分離し継手１Ｂｂにおいて気密性が確保される。空気供給装置４は、オペレータの操作により空気の供給を開始したり停止したりできる。また、空気供給装置４は、操作装置３により操作することが可能であり、入力装置３Ａによって空気の供給を開始したり停止したりできる。

内部圧力測定装置５は、シール部１Ｂの内部の圧力を測定するものであり、シール部１Ｂに接続される測定管５Ａを有する。内部圧力測定装置５は、測定管５Ａが、例えば、空気供給装置４の空気供給管４Ａを介してシール部１Ｂに接続される。内部圧力測定装置５のシール部１Ｂへの接続は、空気供給管４Ａに限らず、図には明示しないが、シール部１Ｂに設けられた別の通気管１Ｂａおよび継手１Ｂｂを介して測定管５Ａがシール部１Ｂに接続されてもよい。また、内部圧力測定装置５による圧力の測定結果は、空気供給装置４に出力される。この場合、内部圧力測定装置５の測定結果を入力した空気供給装置４は、測定結果がシール部１Ｂの機能を確保する所定の圧力よりも低下している場合にシール部１Ｂへの空気の供給を開始する。一方、空気の供給により、内部圧力測定装置５の測定結果が所定の圧力を超えた場合に、空気供給装置４は、空気の供給を停止する。また、内部圧力測定装置５による圧力の測定結果は、操作装置３に出力されてもよい。この場合、内部圧力測定装置５の測定結果を入力した操作装置３は、出力装置３Ｂにより測定結果を出力してオペレータに知らせる。オペレータは、測定結果がシール部１Ｂの機能を確保する所定の圧力よりも低下している場合に入力装置３Ａによってシール部１Ｂへの空気の供給を開始する。一方、空気の供給により、内部圧力測定装置５の測定結果が所定の圧力を超えた場合に、オペレータは、入力装置３Ａによってシール部１Ｂへの空気の供給を停止する。

図５は、本実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグの他の例を示す概略側面図である。

図５に示す配管施栓プラグ１は、図３および図４に示す配管施栓プラグ１に対し、シール部１Ｂを複数有する点で異なる。その他、図３および図４に示す配管施栓プラグ１と同等の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、シール部１Ｂは、リング状に形成され、栓部材１Ａの一対の板材１Ａａの間で複数（図５では２個）設けられ、連結部１Ａｂの周りに設けられている。図５に示す配管施栓プラグ１は、各シール部１Ｂの通気管１Ｂａが１つにまとめられて、その先端に１つの継手１Ｂｂが設けられている。なお、図には明示しないが、各シール部１Ｂの通気管１Ｂａがそれぞれ独立して設けられ、各通気管１Ｂａの先端にそれぞれ継手１Ｂｂが設けられていてもよい。

このような、複数のシール部１Ｂを有する配管施栓プラグ１を適用する配管施栓システムでは、図５に示すように、空気供給装置４と、外部圧力測定装置６と、を有する。

空気供給装置４は、上述した構成と同様である。

外部圧力測定装置６は、複数のシール部１Ｂの間であってシール部１Ｂの外側の圧力を測定するものであり、複数のシール部１Ｂの間に設けられる測定管６Ａを有する。測定管６Ａは、複数のシール部１Ｂの間であって、かつ複数のシール部１Ｂと配管１００の内壁１００Ａとの間に至り設けられている。外部圧力測定装置６による圧力の測定結果は、空気供給装置４に出力される。この場合、外部圧力測定装置６の測定結果を入力した空気供給装置４は、測定結果が、例えば、配管１００の内部の圧力との差圧が小さく、シール部１Ｂの機能を確保する所定の圧力よりも上昇している場合にシール部１Ｂへの空気の供給を開始する。一方、空気の供給により、外部圧力測定装置６の測定結果が、例えば、配管１００の内部の圧力との差圧が大きくなって、所定の圧力を下回った場合に、空気供給装置４は、空気の供給を停止する。また、外部圧力測定装置６による圧力の測定結果は、操作装置３に出力されてもよい。この場合、外部圧力測定装置６の測定結果を入力した操作装置３は、出力装置３Ｂにより測定結果を出力してオペレータに知らせる。オペレータは、測定結果がシール部１Ｂの機能を確保する所定の圧力よりも上昇している場合に入力装置３Ａによってシール部１Ｂへの空気の供給を開始する。一方、空気の供給により、外部圧力測定装置６の測定結果が所定の圧力を下回った場合に、オペレータは、入力装置３Ａによってシール部１Ｂへの空気の供給を停止する。

次に、本実施形態の配管施栓システムの動作、即ち、配管施栓方法について説明する。

配管１００を施栓して塞ぐ場合、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１を把持する。即ち、把持装置２Ｂのハンド機構２Ｂａにより配管施栓プラグ１の取手部１Ｄを把持する。そして、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、移動装置２Ａにより施栓する配管１００の位置に移動する。移動の際、配管施栓プラグ取扱装置２は、撮像装置２Ｅにより撮影し、操作装置３は、この撮影された画像や動画を出力装置３Ｂに表示する。オペレータは、出力装置３Ｂの表示を確認しながら操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２を施栓する配管１００の位置に移動させる。また、オペレータは、出力装置３Ｂの表示を確認し、配管１００の状態、即ち、高さや傾きを確認し、この配管１００の状態に応じ、操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２において、位置調整装置２Ｄにより把持装置２Ｂの姿勢を変える。そして、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１を配管１００の内部に運ぶ。

ここで、配管施栓プラグ１に空気供給装置４が接続されている場合、オペレータは、空気供給装置４により配管施栓プラグ１に空気を供給しシール部１Ｂを膨らませ、配管１００を閉塞する。一方、配管施栓プラグ１に空気供給装置４が接続されていない場合、オペレータは、長い竿など冶具の先に空気供給装置４の継手４Ｂを持たせ、この継手４Ｂを配管施栓プラグ１の継手１Ｂｂに接続する。その後、オペレータは、空気供給装置４により配管施栓プラグ１に空気を供給しシール部１Ｂを膨らませ、配管１００を閉塞する。

配管施栓プラグ１のシール部１Ｂにより配管１００を閉塞した後、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１の固定機構１Ｃを作動させ、各脚部１Ｃａを配管１００の内壁１００Ａに当接させて栓部材１Ａを配管１００の中で固定する。これにより、配管施栓プラグ１は、固定機構１Ｃで栓部材１Ａが配管１００の内部に固定され、かつシール部１Ｂで配管１００を閉塞し、その機能が有効化される。

その後、図３に示す配管施栓プラグ１の場合、シール部１Ｂの内部の圧力を、内部圧力測定装置５で測定して監視し、必要に応じて空気供給装置４によりシール部１Ｂに空気を供給する。

また、図５に示す配管施栓プラグ１の場合、複数のシール部１Ｂの間の圧力を、外部圧力測定装置６で測定して監視し、必要に応じて空気供給装置４によりシール部１Ｂに空気を供給する。

一方、配管１００を開放する場合は、空気供給装置４によりシール部１Ｂに空気を抜く。その後、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１を把持する。そして、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１の固定機構１Ｃを作動させ、各脚部１Ｃａを配管１００の内壁１００Ａから離して栓部材１Ａの固定を解除する。そして、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、移動装置２Ａにより移動し配管１００の中から配管施栓プラグ１を撤去する。

このように、本実施形態の配管施栓システムは、配管１００を施栓するための配管施栓プラグ１と、遠隔操作により移動が可能であり配管施栓プラグ１を把持および機能させることのできる配管施栓プラグ取扱装置２と、配管施栓プラグ取扱装置２を遠隔操作により操作する操作装置３と、を備える。

従って、操作装置３による遠隔操作により配管施栓プラグ取扱装置２を操作して配管施栓プラグ１を機能させる。この結果、本実施形態の配管施栓システムによれば、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

また、本実施形態の配管施栓システムでは、配管施栓プラグ１が、配管１００の中に配置される栓部材１Ａと、栓部材１Ａが配管１００の中に配置された状態で、空気の供給により配管１００の径方向に膨出して配管１００の内壁１００Ａに周方向に連続して当接するシール部１Ｂと、を備えている場合、シール部１Ｂに空気を供給する空気供給装置４をさらに備える。

従って、本実施形態の配管施栓システムによれば、空気供給装置４により配管施栓プラグ１のシール部１Ｂに空気を供給して配管１００を閉塞することができる。

また、本実施形態の配管施栓システムでは、シール部１Ｂの内部の圧力を計測する内部圧力測定装置５をさらに備え、内部圧力測定装置５が計測した圧力に基づいて空気供給装置４によりシール部１Ｂに空気を供給する。

従って、本実施形態の配管施栓システムによれば、内部圧力測定装置５によりシール部１Ｂの内部の圧力を監視し、必要に応じて空気供給装置４により配管施栓プラグ１のシール部１Ｂに空気を供給することができる。

また、本実施形態の配管施栓システムでは、配管施栓プラグ１は、シール部１Ｂが複数設けられており、各シール部１Ｂの間の圧力を計測する外部圧力測定装置６をさらに備え、外部圧力測定装置６が計測した圧力に基づいて空気供給装置４によりシール部１Ｂに空気を供給する。

従って、本実施形態の配管施栓システムによれば、外部圧力測定装置６によりシール部１Ｂの外部の圧力を監視し、必要に応じて空気供給装置４により配管施栓プラグ１のシール部１Ｂに空気を供給することができる。

本実施形態の配管施栓方法は、遠隔操作により移動が可能な配管施栓プラグ取扱装置２に対し配管１００を施栓するための配管施栓プラグ１を把持させる工程と、配管施栓プラグ取扱装置２を遠隔操作により配管１００の位置に移動させ、配管施栓プラグ１を配管１００に設置して施栓する工程と、を含む。

従って、操作装置３による遠隔操作により配管施栓プラグ取扱装置２を操作して配管施栓プラグ１を機能させる。この結果、本実施形態の配管施栓方法によれば、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞することができる。

また、本実施形態の配管施栓方法では、配管施栓プラグ１は、配管１００の中に配置される栓部材１Ａと、栓部材１Ａが配管１００の中に配置された状態で、空気の供給により配管１００の径方向に膨出して配管１００の内壁１００Ａに周方向に連続して当接するシール部１Ｂと、栓部材１Ａを配管の中で固定する固定機構１Ｃと、を備えており、配管施栓プラグ１を配管１００に設置して施栓する工程は、シール部１Ｂに空気を供給した後、固定機構１Ｃにより栓部材１Ａを配管１００の中で固定する。

従って、シール部１Ｂによる配管１００の閉塞を阻害することなく栓部材１Ａを自由にしておき、その後、シール部１Ｂによる配管１００の閉塞を維持するように栓部材１Ａを固定機構１Ｃにより配管１００の中に固定する。この結果、本実施形態の配管施栓方法によれば、確実に配管１００を閉塞することができる。

本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２は、移動装置２Ａと、移動装置２Ａに搭載され、配管１００を施栓するための配管施栓プラグ１を把持する把持装置２Ｂと、移動装置２Ａに搭載され、配管施栓プラグ１を機能させる作動装置２Ｃと、遠隔操作により移動装置２Ａ、把持装置２Ｂおよび作動装置２Ｃを制御する制御装置２Ｇと、を備える。

従って、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１を把持し、移動装置２Ａにより施栓すべき配管１００の位置に移動し、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１を機能させて配管１００を施栓する動作を制御装置２Ｇが制御し、この制御が遠隔操作により行われる。この結果、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２によれば、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

また、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２では、移動装置２Ａに搭載され、把持装置２Ｂの姿勢を変える位置調整装置２Ｄをさらに備え、制御装置２Ｇは、遠隔操作により位置調整装置２Ｄを制御する。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２によれば、遠隔操作される位置調整装置２Ｄにより把持装置２Ｂの姿勢を変えることで、把持装置２Ｂで把持した配管施栓プラグ１の位置を変えることができ、配管１００の高さや傾きなどの状態に応じ、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞できる。

また、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２では、移動装置２Ａに搭載された撮像装置２Ｅをさらに備える。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２によれば、撮像装置２Ｅにより観察しつつ、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

本実施形態の配管施栓プラグ１は、配管１００の中に配置される栓部材１Ａと、栓部材１Ａが配管１００の中に配置された状態で、空気の供給により配管１００の径方向に膨出して配管１００の内壁１００Ａに周方向に連続して当接するシール部１Ｂと、を備える。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ１によれば、シール部１Ｂに空気を供給して配管１００を閉塞することで、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

また、本実施形態の配管施栓プラグ１では、栓部材１Ａを配管１００の中で固定する固定機構１Ｃをさらに備える。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ１によれば、固定機構１Ｃにより栓部材１Ａを配管１００の中で固定することで、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

［実施形態２］
図６は、本実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグを示す概略側面図である。図７は、本実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグを示す概略正面図である。図８および図９は、本実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグの他の例を示す概略側面図である。

本実施形態の配管施栓システムは、例えば、原子力設備における放射環境下において各種作業を行うにあたり、圧力バウンダリを構成するために配管を閉塞したり、当該圧力バウンダリを開放したりすることに用いられる。

この配管施栓システムは、図６に示す配管１００を施栓するための図６および図７に示す配管施栓プラグ１１と、遠隔操作により移動が可能であり配管施栓プラグ１１を把持したり離したりし、かつ配管施栓プラグ１１の機能を有効化したり無効化したりすることのできる図１に示す配管施栓プラグ取扱装置２と、配管施栓プラグ取扱装置２を遠隔操作により操作する図２に示す操作装置３と、を備える。

先ず、配管施栓プラグ取扱装置２は、上述した実施形態１で説明したものと同様であり、説明を省略する。

次に、操作装置３は、上述した実施形態１で説明したものと同様であり、説明を省略する。

次に、配管施栓プラグ１１は、図６および図７に示すように、栓部材１１Ａと、シール部１１Ｂと、固定機構１１Ｃと、取手部１１Ｄを有する。

栓部材１１Ａは、配管施栓プラグ１１の本体を構成する。栓部材１１Ａは、配管１００の内径Ｄ１よりも小さい外径Ｄ２に形成された１対の板材１１Ａａと、各板材１１Ａａの中央部を連結する連結部１１Ａｂと、を有する。板材１１Ａａは、少なくとも一方が、空気を通過させることのない樹脂材や金属材で形成されている。板材１１Ａａは、配管１００の内壁１００Ａに沿って配管１００の内形に倣った外形に形成されている。通常、配管１００は、円筒状に形成されており、板材１１Ａａは、円板状に形成されている。連結部１１Ａｂは、各板材１１Ａａを配管１００の軸方向（配管１００が延びる方向）に近接または離隔するように各板材１１Ａａを連結する。具体的に、連結部１１Ａｂは、一方の板材１１Ａａの中央部に設けられた筒状部材１１Ａｃと、他方の板材１１Ａａの中央部に設けられた筒状部材１１Ａｄと、を有し、各筒状部材１１Ａｃ，１１Ａｄの一方が他方に挿入され、かつ互いに挿入方向で移動可能に設けられている。また、連結部１１Ａｂは、各板材１１Ａａの中央に設けられたボルト１１Ａｅを有している。ボルト１１Ａｅは、一方の板材１１Ａａの中央部に軸受１１Ａｆにより回転可能に支持され、他方の板材１１Ａａの中央部の雌ネジ穴１１Ａｇにネジ部が螺合わされている。従って、ボルト１１Ａｅは、一方の板材１１Ａａに対して回転することで、ネジ部が他方の板材１１Ａａの雌ネジ穴１１Ａｇとの螺合わせにおいて、他方の板材１１Ａａを一方の板材１１Ａａに対して近接または離隔させる。このように、連結部１１Ａｂは、各板材１１Ａａを近接または離隔するように各板材１１Ａａを連結する。ボルト１１Ａｅは、配管施栓プラグ取扱装置２の回転機構が嵌合する。回転機構は、配管施栓プラグ取扱装置２における作動装置２Ｃの回転軸２Ｃａに相当する。従って、ボルト１１Ａｅは、回転軸２Ｃａにより回転力が与えられて作動する。

シール部１１Ｂは、弾性変形可能なゴム材などによりリング状に形成され、栓部材１１Ａの一対の板材１１Ａａの間であって連結部１１Ａｂの周りに設けられている。シール部１１Ｂは、各板材１１Ａａが近接または離隔することで変形する。シール部１１Ｂは、図６に示すように、栓部材１１Ａが配管１００の中に配置された状態で、各板材１１Ａａが近接することにより、図６に二点鎖線で示すように、一対の板材１１Ａａの間と筒状部材１１Ａｄとに当接してこれらに囲まれた領域内で圧縮により潰されて変形し配管１００の径方向に膨出して配管１００の内壁１００Ａに周方向に連続して当接する。これにより、シール部１１Ｂは、板材１１Ａａと共に配管１００を閉塞する。また、シール部１１Ｂは、各板材１１Ａａが離隔することにより、変形し、配管１００の内壁１００Ａから離れる。これにより、シール部１１Ｂは、配管１００を開放し、栓部材１１Ａと共に配管１００への挿入または取り出しが可能となる。なお、シール部１１Ｂは、図６では、断面形状がへ字形に湾曲して湾曲部分が径方向外側に向くリング状に形成されている。また、シール部１１Ｂは、図８に示すように、断面形状が円形で内部に空洞が形成されたリング状に形成されている。また、シール部１１Ｂは、図９に示すように、断面形状がＶ字形に屈曲して屈曲部分が径方向外側に向くリング状に形成されている。シール部１１Ｂの形状は、これらに限らず、変形することで配管１００の径方向に膨出して配管１００の内壁１００Ａに周方向に連続して当接するものであればよい。

固定機構１１Ｃは、栓部材１１Ａを配管１００の中で固定するものである。固定機構１１Ｃは、一方の板材１１Ａａに設けられ、複数の脚部１１Ｃａと、脚部１１Ｃａを配管１００の径方向に移動可能に支持する支持部１１Ｃｂと、脚部１１Ｃａを配管１００の径方向に移動させる移動部１１Ｃｃと、を有する。脚部１１Ｃａは、板材１１Ａａの周方向で３個以上（本実施形態では４個）設けられ、周方向に等間隔で配置されている。脚部１１Ｃａは、配管１００の径方向である放射方向に延びる棒状に形成されている。支持部１１Ｃｂは、各脚部１１Ｃａを支持し、配管１００の径方向である放射方向に延びるレールとして構成されている。移動部１１Ｃｃは、回転することで、図６および図７に二点鎖線で示すように、各脚部１１Ｃａを配管１００の径方向の外側に移動させる一方、配管１００の径方向の内側への移動を許容するカムとして構成されている。なお、各脚部１１Ｃａは、配管１００の径方向の内側への移動が弾性部材（図示せず）により付勢されていてもよい。このように、固定機構１１Ｃは、複数の脚部１１Ｃａを配管１００の径方向の外側に移動させることで、各脚部１１Ｃａが配管１００の内壁１００Ａに当接し、栓部材１１Ａを配管１００の中で固定する。この固定機構１１Ｃは、栓部材１１Ａにおいてボルト１１Ａｅが軸受１１Ａｆで回転可能に支持されている一方の板材１１Ａａに設けられる。

なお、移動部１１Ｃｃは、カムの構成に限らず、図には明示しないが、回転力により回転する歯車と、この歯車の回転を配管１００の径方向である放射方向に変換するラックギアと、を有し、ラックギアが各脚部１１Ｃａにそれぞれ接続された構成であってもよい。また、移動部１１Ｃｃは、カムの構成に限らず、図には明示しないが、回転力により回転する回転子と、回転子の回転を配管１００の径方向である放射方向に変換するリンクと、を有し、リンクが各脚部１１Ｃａにそれぞれ接続された構成であってもよい。

取手部１１Ｄは、固定機構１１Ｃの移動部１１Ｃｃに設けられ、一方の板材１１Ａａから突出する突起として構成されている。この取手部１１Ｄは、配管施栓プラグ取扱装置２における把持装置２Ｂのハンド機構２Ｂａにより把持される。従って、配管施栓プラグ１１は、ハンド機構２Ｂａにより把持されたり離されたりする。また、取手部１１Ｄは、固定機構１１Ｃの移動部１１Ｃｃに回転機構が嵌合して回転力を与える。回転機構は、配管施栓プラグ取扱装置２における作動装置２Ｃの回転軸２Ｃａに相当する。従って、固定機構１１Ｃは、取手部１１Ｄを介して回転軸２Ｃａの回転により回転力が与えられて作動する。実施形態２において、配管施栓プラグ取扱装置２の回転軸（回転機構）２Ｃａは、取手部１１Ｄ、および上記ボルト１１Ａｅに嵌合して回転力を付与できるように構成されている。

次に、本実施形態の配管施栓システムの動作、即ち、配管施栓方法について説明する。

配管１００を施栓して塞ぐ場合、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１１を把持する。即ち、把持装置２Ｂのハンド機構２Ｂａにより配管施栓プラグ１１の取手部１１Ｄを把持する。そして、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、移動装置２Ａにより施栓する配管１００の位置に移動する。移動の際、配管施栓プラグ取扱装置２は、撮像装置２Ｅにより撮影し、操作装置３は、この撮影された画像や動画を出力装置３Ｂに表示する。オペレータは、出力装置３Ｂの表示を確認しながら操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２を施栓する配管１００の位置に移動させる。また、オペレータは、出力装置３Ｂの表示を確認し、配管１００の状態、即ち、高さや傾きを確認し、この配管１００の状態に応じ、操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２において、位置調整装置２Ｄにより把持装置２Ｂの姿勢を変える。そして、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１１を配管１００の内部に運ぶ。

配管施栓プラグ１１を配管１００の内部に運んだ後、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１の固定機構１１Ｃを作動させ、各脚部１１Ｃａを配管１００の内壁１００Ａに当接させて栓部材１１Ａを配管１００の中で固定する。

栓部材１１Ａを配管１００の内部に固定した後、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１１のボルト１１Ａｅを回転させ、各板材１１Ａａを近接させてシール部１１Ｂを変形させ、配管１００を閉塞する。これにより、配管施栓プラグ１１は、固定機構１１Ｃで栓部材１１Ａが配管１００の内部に固定され、かつシール部１１Ｂで配管１００を閉塞し、その機能が有効化される。

一方、配管１００を開放する場合は、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１１のボルト１１Ａｅを回転させ、各板材１１Ａａを離隔させてシール部１１Ｂを変形させ、配管１００を開放する。その後、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１１の固定機構１１Ｃを作動させ、各脚部１１Ｃａを配管１００の内壁１００Ａから離して栓部材１１Ａの固定を解除する。そして、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、移動装置２Ａにより移動し配管１００の中から配管施栓プラグ１１を撤去する。

このように、本実施形態の配管施栓システムは、配管１００を施栓するための配管施栓プラグ１１と、遠隔操作により移動が可能であり配管施栓プラグ１１を把持および機能させることのできる配管施栓プラグ取扱装置２と、配管施栓プラグ取扱装置２を遠隔操作により操作する操作装置３と、を備える。

従って、操作装置３による遠隔操作により配管施栓プラグ取扱装置２を操作して配管施栓プラグ１１を機能させる。この結果、本実施形態の配管施栓システムによれば、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

また、本実施形態の配管施栓システムでは、配管施栓プラグ１１は、配管１００の中に配置される栓部材１１Ａと、栓部材１１Ａが配管１００の中に配置された状態で、圧縮により配管１００の径方向に弾性変形して配管１００の内壁１００Ａに周方向に連続して当接するシール部１１Ｂと、を備える。

従って、本実施形態の配管施栓システムによれば、圧縮により配管施栓プラグ１１のシール部１１Ｂを弾性変形し、配管１００を閉塞することができる。

本実施形態の配管施栓方法は、遠隔操作により移動が可能な配管施栓プラグ取扱装置２に対し配管１００を施栓するための配管施栓プラグ１１を把持させる工程と、配管施栓プラグ取扱装置２を遠隔操作により配管１００の位置に移動させ、配管施栓プラグ１１を配管１００に設置して施栓する工程と、を含む。

従って、操作装置３による遠隔操作により配管施栓プラグ取扱装置２を操作して配管施栓プラグ１１を機能させる。この結果、本実施形態の配管施栓方法によれば、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞することができる。

また、本実施形態の配管施栓方法では、配管施栓プラグ１１は、配管１００の中に配置される栓部材１１Ａと、栓部材１１Ａが配管１００の中に配置された状態で、圧縮により配管１００の径方向に弾性変形して配管１００の内壁１００Ａに周方向に連続して当接するシール部１１Ｂと、栓部材１１Ａを配管１００の中で固定する固定機構１１Ｃと、を備えており、配管施栓プラグ１１を配管１００に設置して施栓する工程は、固定機構１１Ｃにより栓部材１１Ａを配管１００の中で固定した後、シール部１１Ｂを弾性変形する。

従って、シール部１１Ｂによる配管１００の閉塞の前に、栓部材１１Ａを固定機構１１Ｃにより配管１００の中に固定する。この結果、本実施形態の配管施栓方法によれば、シール部１１Ｂの弾性変形の際に栓部材１１Ａが移動すること防ぎ、確実に配管１００を閉塞することができる。

本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２は、移動装置２Ａと、移動装置２Ａに搭載され、配管１００を施栓するための配管施栓プラグ１１を把持する把持装置２Ｂと、移動装置２Ａに搭載され、配管施栓プラグ１１を機能させる作動装置２Ｃと、遠隔操作により移動装置２Ａ、把持装置２Ｂおよび作動装置２Ｃを制御する制御装置２Ｇと、を備える。

従って、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１１を把持し、移動装置２Ａにより施栓すべき配管１００の位置に移動し、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１１を機能させて配管１００を施栓する動作を制御装置２Ｇが制御し、この制御が遠隔操作により行われる。この結果、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２によれば、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

また、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２では、移動装置２Ａに搭載され、把持装置２Ｂの姿勢を変える位置調整装置２Ｄをさらに備え、制御装置２Ｇは、遠隔操作により位置調整装置２Ｄを制御する。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２によれば、遠隔操作される位置調整装置２Ｄにより把持装置２Ｂの姿勢を変えることで、把持装置２Ｂで把持した配管施栓プラグ１１の位置を変えることができ、配管１００の高さや傾きなどの状態に応じ、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞できる。

また、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２では、移動装置２Ａに搭載された撮像装置２Ｅをさらに備える。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２によれば、撮像装置２Ｅにより観察しつつ、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

本実施形態の配管施栓プラグ１１は、配管１００の中に配置される栓部材１１Ａと、栓部材１１Ａが配管１００の中に配置された状態で、圧縮により配管１００の径方向に弾性変形して配管１００の内壁１００Ａに周方向に連続して当接するシール部１１Ｂと、を備える。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ１１によれば、シール部１１Ｂを弾性変形して配管１００を閉塞することで、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

また、本実施形態の配管施栓プラグ１１では、栓部材１１Ａを配管１００の中で固定する固定機構１１Ｃをさらに備える。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ１１によれば、固定機構１１Ｃにより栓部材１１Ａを配管１００の中で固定することで、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

［実施形態３］
図１０は、本実施形態に係る配管施栓システムの配管施栓プラグを示す概略側面図である。

本実施形態の配管施栓システムは、例えば、原子力設備における放射環境下において各種作業を行うにあたり、圧力バウンダリを構成するために配管を閉塞したり、当該圧力バウンダリを開放したりすることに用いられる。

この配管施栓システムは、図１０に示す配管１００を施栓するための図１０に示す配管施栓プラグ１２と、遠隔操作により移動が可能であり配管施栓プラグ１２を把持したり離したりし、かつ配管施栓プラグ１２の機能を有効化したり無効化したりすることのできる図１に示す配管施栓プラグ取扱装置２と、配管施栓プラグ取扱装置２を遠隔操作により操作する図２に示す操作装置３と、を備える。

先ず、配管施栓プラグ取扱装置２は、上述した実施形態１で説明したものと同様であり、説明を省略する。

次に、操作装置３は、上述した実施形態１で説明したものと同様であり、説明を省略する。

次に、配管施栓プラグ１２は、図１０に示すように、栓部材１２Ａと、包囲部１２Ｂと、突片１２Ｃと、取手部１２Ｄと、締付部１２Ｅと、を有する。

栓部材１２Ａは、配管１００の開口部１００Ｂを覆うもので、弾性変形可能なゴム材などにより板状に形成されている。栓部材１２Ａは、その外形が配管１００の外形に倣った外形に形成されている。通常、配管１００は、円筒状に形成されており、栓部材１２Ａは、円板状に形成されている。

包囲部１２Ｂは、栓部材１２Ａと同じく弾性変形可能なゴム材などにより筒状に形成されている。包囲部１２Ｂは、筒状の一端に栓部材１２Ａが一体に設けられている。包囲部１２Ｂは、配管１００の外壁１００Ｃを周方向に連続して取り巻くように、配管１００の外形に倣った外形に形成されている。通常、配管１００は、円筒状に形成されており、包囲部１２Ｂは、円筒状に形成されている。また、包囲部１２Ｂは、筒状の他端側に筒状の一部が裂けた切込１２Ｂａが形成されている。また、包囲部１２Ｂは、筒状の他端から一端に向かって内径が小さくなる傾斜面１２Ｂｂが形成されている。傾斜面１２Ｂｂによる包囲部１２Ｂの内径Ｄ４は、筒状の他端側が配管１００の外径Ｄ３よりも大きく、一端側が配管１００の外径Ｄ３よりも小さく、他端から一端の途中が配管１００の外径Ｄ３と同じに形成されている。従って、包囲部１２Ｂは、他端から配管１００の外壁１００Ｃに差し込んだ場合、差し込んだ最初は配管１００の開口部を通過し易く、徐々に内径Ｄ４が窄まって内面が配管１００の外壁１００Ｃに接触するように構成されている。

突片１２Ｃは、栓部材１２Ａおよび包囲部１２Ｂと同じく弾性変形可能なゴム材などにより形成されている。突片１２Ｃは、包囲部１２Ｂの外側に突出して一体に設けられ、ベロ状に形成されている。本実施形態において、突片１２Ｃは、包囲部１２Ｂの筒状の他端側に設けられ、一端側に向けて延びて設けられている。この突片１２Ｃは、配管施栓プラグ取扱装置２における把持装置２Ｂのハンド機構２Ｂａにより把持される。従って、突片１２Ｃを含み、栓部材１２Ａ、包囲部１２Ｂ、および後述する取手部１２Ｄの一体構造は、ハンド機構２Ｂａにより把持されたり離されたりする。

取手部１２Ｄは、栓部材１２Ａと同じく弾性変形可能なゴム材などにより形成されている。取手部１２Ｄは、栓部材１２Ａの外側に突出した突起として構成されている。この取手部１２Ｄは、配管施栓プラグ取扱装置２における把持装置２Ｂのハンド機構２Ｂａにより把持される。従って、取手部１２Ｄを含み、栓部材１２Ａ、包囲部１２Ｂ、および突片１２Ｃの一体構造は、ハンド機構２Ｂａにより把持されたり離されたりする。

締付部１２Ｅは、金属製または樹脂製であり、バンド１２Ｅａと、締付機構１２Ｅｂと、を有する。バンド１２Ｅａは、包囲部１２Ｂの外側を周方向に巻くものである。締付機構１２Ｅｂは、バンド１２Ｅａの一端に取り付けられ、バンド１２Ｅａを環状に巻いた状態で、例えば、回転操作により、バンド１２Ｅａの他端側を引くことで、バンド１２Ｅａの環状を小さく締めるものである。締付機構１２Ｅｂは、回転機構が嵌合して回転力を与えられる。回転機構は、配管施栓プラグ取扱装置２における作動装置２Ｃの回転軸２Ｃａに相当する。従って、締付機構１２Ｅｂは、回転軸２Ｃａの回転により回転力が与えられて作動する。

次に、本実施形態の配管施栓システムの動作、即ち、配管施栓方法について説明する。

配管１００を施栓して塞ぐ場合、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１２を把持する。即ち、把持装置２Ｂのハンド機構２Ｂａにより配管施栓プラグ１２の取手部１２Ｄを把持する。そして、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、移動装置２Ａにより施栓する配管１００の位置に移動する。移動の際、配管施栓プラグ取扱装置２は、撮像装置２Ｅにより撮影し、操作装置３は、この撮影された画像や動画を出力装置３Ｂに表示する。オペレータは、出力装置３Ｂの表示を確認しながら操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２を施栓する配管１００の位置に移動させる。また、オペレータは、出力装置３Ｂの表示を確認し、配管１００の状態、即ち、高さや傾きを確認し、この配管１００の状態に応じ、操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２において、位置調整装置２Ｄにより把持装置２Ｂの姿勢を変える。そして、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１２の包囲部１２Ｂを配管１００の外側に設置し、栓部材１２Ａで配管１００の開口部１００Ｂを覆う。

配管施栓プラグ１２を配管１００の外側に設置した後、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１の締付部１２Ｅを作動させ、バンド１２Ｅａにより包囲部１２Ｂを配管１００の外壁１００Ｃに対して締め付ける。このとき、包囲部１２Ｂに設けた切込１２Ｂａは、締付部１２Ｅによる包囲部１２Ｂの締め付けで包囲部１２Ｂが縮径することで塞がる。即ち、切込１２Ｂａは、包囲部１２Ｂの縮径代として構成されている。このように、包囲部１２Ｂを配管１００の外壁１００Ｃに対して締め付けることで、包囲部１２Ｂが配管１００の外壁１００Ｃに密着し、栓部材１２Ａおよび包囲部１２Ｂにより配管１００の開口部１００Ｂを閉塞する。

一方、配管１００を開放する場合は、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１２の締付部１２Ｅを作動させ、バンド１２Ｅａを緩める。その後、その後、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１２を把持する。即ち、把持装置２Ｂのハンド機構２Ｂａにより配管施栓プラグ１２の突片１２Ｃを把持する。そして、オペレータが操作装置３の入力装置３Ａを操作し、配管施栓プラグ取扱装置２は、移動装置２Ａにより移動し配管１００の中から配管施栓プラグ１２を撤去する。このとき、配管施栓プラグ１２は、突片１２Ｃが引っ張られて包囲部１２Ｂが拡げられるため、配管１００の外壁１００Ｃから包囲部１２Ｂを引き剥がして外すことができる。

このように、本実施形態の配管施栓システムは、配管１００を施栓するための配管施栓プラグ１２と、遠隔操作により移動が可能であり配管施栓プラグ１２を把持および機能させることのできる配管施栓プラグ取扱装置２と、配管施栓プラグ取扱装置２を遠隔操作により操作する操作装置３と、を備える。

従って、操作装置３による遠隔操作により配管施栓プラグ取扱装置２を操作して配管施栓プラグ１２を機能させる。この結果、本実施形態の配管施栓システムによれば、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

また、本実施形態の配管施栓システムでは、配管施栓プラグ１２は、配管１００の開口部１００Ｂを覆う栓部材１２Ａ、および筒状に形成された一端に栓部材１２Ａが一体に設けられて配管１００の外壁１００Ｃの周囲を取り巻く変形可能な包囲部１２Ｂと、栓部材１２Ａが配管１００の開口部１００Ｂを覆った状態で、包囲部１２Ｂを配管１００の外壁１００Ｃに対して締め付ける締付部１２Ｅと、を備える。

従って、本実施形態の配管施栓システムによれば、配管施栓プラグ１２の包囲部１２Ｂを配管１００の外壁１００Ｃに締め付けることで、配管１００を閉塞することができる。

本実施形態の配管施栓方法は、遠隔操作により移動が可能な配管施栓プラグ取扱装置２に対し配管１００を施栓するための配管施栓プラグ１２を把持させる工程と、配管施栓プラグ取扱装置２を遠隔操作により配管１００の位置に移動させ、配管施栓プラグ１２を配管１００に設置して施栓する工程と、を含む。

従って、操作装置３による遠隔操作により配管施栓プラグ取扱装置２を操作して配管施栓プラグ１２を機能させる。この結果、本実施形態の配管施栓方法によれば、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞することができる。

本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２は、移動装置２Ａと、移動装置２Ａに搭載され、配管１００を施栓するための配管施栓プラグ１２を把持する把持装置２Ｂと、移動装置２Ａに搭載され、配管施栓プラグ１２を機能させる作動装置２Ｃと、遠隔操作により移動装置２Ａ、把持装置２Ｂおよび作動装置２Ｃを制御する制御装置２Ｇと、を備える。

従って、把持装置２Ｂにより配管施栓プラグ１２を把持し、移動装置２Ａにより施栓すべき配管１００の位置に移動し、作動装置２Ｃにより配管施栓プラグ１２を機能させて配管１００を施栓する動作を制御装置２Ｇが制御し、この制御が遠隔操作により行われる。この結果、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２によれば、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

また、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２では、移動装置２Ａに搭載され、把持装置２Ｂの姿勢を変える位置調整装置２Ｄをさらに備え、制御装置２Ｇは、遠隔操作により位置調整装置２Ｄを制御する。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２によれば、遠隔操作される位置調整装置２Ｄにより把持装置２Ｂの姿勢を変えることで、把持装置２Ｂで把持した配管施栓プラグ１２の位置を変えることができ、配管１００の高さや傾きなどの状態に応じ、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞できる。

また、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２では、移動装置２Ａに搭載された撮像装置２Ｅをさらに備える。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ取扱装置２によれば、撮像装置２Ｅにより観察しつつ、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

本実施形態の配管施栓プラグ１１は、配管１００の開口部１００Ｂを覆う栓部材１２Ａ、および筒状に形成された一端に栓部材１２Ａが一体に設けられて配管１００の外壁１００Ｃを周方向に連続して取り巻く変形可能な包囲部１２Ｂと、栓部材１２Ａが配管１００の開口部１００Ｂを覆った状態で、包囲部１２Ｂを配管１００の外壁１００Ｃに対して締め付ける締付部１２Ｅと、を備える。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ１２によれば、包囲部１２Ｂを配管１００の外壁１００Ｃに締め付け、配管１００を閉塞することで、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞したり容易に開放したりすることができる。

また、本実施形態の配管施栓プラグ１２では、包囲部１２Ｂの内面に、筒状の他端から一端に向かって内径が小さくなる傾斜面１２Ｂｂが形成されている。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ１２によれば、包囲部１２Ｂは、他端から配管１００の外壁１００Ｃに差し込んだ場合、差し込んだ最初は配管１００の開口部を通過し易く、徐々に内径Ｄ４が窄まって内面が配管１００の外壁１００Ｃに接触するため、遠隔操作により容易且つ確実に配管１００を閉塞できる。

また、本実施形態の配管施栓プラグ１２では、包囲部１２Ｂの外側に、突片１２Ｃが形成されている。

従って、本実施形態の配管施栓プラグ１２によれば、配管１００を開放する場合、突片１２Ｃを引っ張ることで包囲部１２Ｂが拡げられるため、配管１００の外壁１００Ｃから包囲部１２Ｂを引き剥がして容易に外すことができる。

１ 配管施栓プラグ
１Ａ 栓部材
１Ｂ シール部
１Ｃ 固定機構
２ 配管施栓プラグ取扱装置
２Ａ 移動装置
２Ｂ 把持装置
２Ｃ 作動装置
２Ｄ 位置調整装置
２Ｅ 撮像装置
２Ｇ 制御装置
３ 操作装置
４ 空気供給装置
５ 内部圧力測定装置
６ 外部圧力測定装置
１１ 配管施栓プラグ
１１Ａ 栓部材
１１Ｂ シール部
１１Ｃ 固定機構
１２ 配管施栓プラグ
１２Ａ 栓部材
１２Ｂ 包囲部
１２Ｂｂ 傾斜面
１２Ｃ 突片
１２Ｅ 締付部
１００ 配管
１００Ａ 内壁
１００Ｂ 開口部
１００Ｃ 外壁

Claims (17)

1. 配管を施栓するための配管施栓プラグと、
   遠隔操作により移動が可能であり前記配管施栓プラグを把持したり離したりするとともに、前記配管施栓プラグによる前記配管の施栓を有効化または無効化させることのできる配管施栓プラグ取扱装置と、
   前記配管施栓プラグ取扱装置を遠隔操作により操作する操作装置と、
   を備える、配管施栓システム。
2. 前記配管施栓プラグは、前記配管の中に配置される栓部材と、前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、空気の供給により前記配管の径方向に膨出して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、を備え、
   前記シール部に空気を供給する空気供給装置をさらに備える、請求項１に記載の配管施栓システム。
3. 前記シール部の内部の圧力を計測する内部圧力測定装置をさらに備え、
   前記内部圧力測定装置が計測した圧力に基づいて前記空気供給装置により前記シール部に空気を供給する、請求項２に記載の配管施栓システム。
4. 前記配管施栓プラグは、前記シール部が複数設けられており、
   各前記シール部の間の圧力を計測する外部圧力測定装置をさらに備え、
   前記外部圧力測定装置が計測した圧力に基づいて前記空気供給装置により前記シール部に空気を供給する、請求項２に記載の配管施栓システム。
5. 前記配管施栓プラグは、前記配管の中に配置される栓部材と、
   前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、圧縮により前記配管の径方向に弾性変形して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、
   を備える、請求項１に記載の配管施栓システム。
6. 前記配管施栓プラグは、前記配管の開口部を覆う栓部材、および筒状に形成された一端に前記栓部材が一体に設けられて前記配管の外壁の周囲を取り巻く変形可能な包囲部と、
   前記栓部材が前記配管の開口部を覆った状態で、前記包囲部を前記配管の外壁に対して締め付ける締付部と、
   を備える、請求項１に記載の配管施栓システム。
7. 配管の中に配置される栓部材と、
   前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、空気の供給により前記配管の径方向に膨出して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、
   を備え、配管施栓プラグ取扱装置によって把持したり離したりされることのできる、配管施栓プラグ。
8. 配管の中に配置される栓部材と、
   前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、圧縮により前記配管の径方向に弾性変形して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、
   を備え、配管施栓プラグ取扱装置によって把持したり離したりされることのできる、配管施栓プラグ。
9. 前記栓部材を前記配管の中で固定する固定機構をさらに備える、請求項７または８に記載の配管施栓プラグ。
10. 配管の開口部を覆う栓部材、および筒状に形成された一端に前記栓部材が一体に設けられて前記配管の外壁を周方向に連続して取り巻く変形可能な包囲部と、
    前記栓部材が前記配管の開口部を覆った状態で、前記包囲部を前記配管の外壁に対して締め付ける締付部と、
    を備え、配管施栓プラグ取扱装置によって把持したり離したりされることのできる、配管施栓プラグ。
11. 前記包囲部の内面に、筒状の他端から一端に向かって内径が小さくなる傾斜面が形成されている、請求項１０に記載の配管施栓プラグ。
12. 前記包囲部の外側に、突片が形成されている、請求項１０または１１に記載の配管施栓プラグ。
13. 移動装置と、
    前記移動装置に搭載され、配管を施栓するための配管施栓プラグを把持したり離したりする把持装置と、
    前記移動装置に搭載され、前記配管施栓プラグによる前記配管の施栓を有効化または無効化させる作動装置と、
    遠隔操作により前記移動装置、前記把持装置および前記作動装置を制御する制御装置と、
    を備える、配管施栓プラグ取扱装置。
14. 前記移動装置に搭載され、前記把持装置の姿勢を変える位置調整装置をさらに備え、
    前記制御装置は、遠隔操作により前記位置調整装置を制御する、請求項１３に記載の配管施栓プラグ取扱装置。
15. 前記移動装置に搭載された撮像装置をさらに備える、請求項１３または１４に記載の配管施栓プラグ取扱装置。
16. 遠隔操作により移動が可能な配管施栓プラグ取扱装置に対し配管を施栓するための配管施栓プラグを把持させる工程と、
    前記配管施栓プラグ取扱装置を遠隔操作により前記配管の位置に移動させ、前記配管施栓プラグを前記配管に設置して施栓する工程と、
    を含み、
    前記配管施栓プラグは、前記配管の中に配置される栓部材と、前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、空気の供給により前記配管の径方向に膨出して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、前記栓部材を前記配管の中で固定する固定機構と、を備えており、
    前記配管施栓プラグを前記配管に設置して施栓する工程は、前記シール部に空気を供給した後、前記固定機構により前記栓部材を前記配管の中で固定する、配管施栓方法。
17. 遠隔操作により移動が可能な配管施栓プラグ取扱装置に対し配管を施栓するための配管施栓プラグを把持させる工程と、
    前記配管施栓プラグ取扱装置を遠隔操作により前記配管の位置に移動させ、前記配管施栓プラグを前記配管に設置して施栓する工程と、
    を含み、
    前記配管施栓プラグは、前記配管の中に配置される栓部材と、前記栓部材が前記配管の中に配置された状態で、圧縮により前記配管の径方向に弾性変形して前記配管の内壁に周方向に連続して当接するシール部と、前記栓部材を前記配管の中で固定する固定機構と、を備えており、
    前記配管施栓プラグを前記配管に設置して施栓する工程は、前記固定機構により前記栓部材を前記配管の中で固定した後、前記シール部を弾性変形する、配管施栓方法。

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