JP7386712B2 - パイプラインの絶縁ケーシングとその取り付け方法。 - Google Patents
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Description
発明のグループは、パイプラインと機器の分野に関連し、さまざまな技術分野で使用できる：原子力施設、火力工学、機械工学、石油化学、水道、化学および航空宇宙産業、およびその他の技術分野。
パイプ断熱材は、断熱ケーシングの耐久性の向上や、運転中のパイプラインからの漏れを検出および制御する機能と組み合わせて、要件が増加する。この目的のために、単一要素のゾーンにある断熱材の電気抵抗を監視する可能性を備えた導電性材料のパイプラインの要素を実行することができる。この場合、要素の十分な接続強度を確保しながら、電気絶縁材料の要素間を接続する必要がある。
断熱材の金属ケーシングの既知の設計。縦方向に切断された要素に分割され、クリップ付きの連結カラーの形の固定手段を含む。（発明のソ連の特許SU 617024、IPC：F16L59/12、優先度09/08/1973、公開。1978年7月25日、「絶縁セクション」）。
断熱の金属ケーシングのこの設計は、十分な信頼性を持たず、金属ケーシングの要素を互いに電気的に分離しない。
断熱ケーシングの既知の設計は、片側に長方形の穴、もう一方に穴を含む曲げ花びらを備えた90°の角度で外側に曲げられた縦方向の曲げを備えたパイプ半分の金属製円筒シェルの形で作られている。（ソ連邦著作権証明書SU 1149099、IPC：F16L 59/14優先度25.02.1983、公開。04/ 07/1985、「保護シェル」）。
断熱の金属ケーシングのこの設計により、断熱構造の全体寸法が増加する。 曲がった花びらを使用した設計の信頼性は高くない。 何らかの理由でケーシングを繰り返し取り付けたり取り外したりしなければならない場合、これらの花びらは強度を失い、破損する可能性があり、それ以上の使用が不可能になる可能性がある。さらに、この設計では、金属ケーシングの要素を互いに電気的に分離しない。
金属円筒シェルの形で作られた絶縁ケーシングの既知の設計は、その反対側の端を重ねることによって閉じられ、端の1つに花びらが提供され、シェルの母線を横切ってペアで曲げられ、花びらの各ペアの反対側のもう一方の端にはベルトが欠けているスロットが装備されている。（ソ連著作権証明書SU 1476237、IPC：F16L 59/14、優先度02/26/1987、公開04/30/1989、「断熱用保護コーティング」）。
断熱材の金属ケーシングのこの設計には、製造時に高い精度が必要である（花びらはそれらのスロットに正確に収まる必要がある）。したがって、花びらを備えたケーシングの設置は、かなり面倒な手順に変わる。何らかの理由でケーシングを何度も取り付けたり分解したりする必要がある場合、ケーシングの一部である花びらは強度を失い、破損する可能性があり、それ以上使用できない場合がある。さらに、この設計では、金属ケーシングの要素を互いに電気的に分離しない。
また、断熱層に設置され、シリンダー（母線に沿って1つのコネクタを備えた）または半シリンダー（2つのコネクタを備えた）の形で作られた断熱材のケーシング（カバー）の設計も知られている。そして横の縫い目に沿って。（GFクズネツォフ "断熱" ED GFクズネツォフ（ビルダーハンドブック） - 4-ED、改訂および拡大-... M：Stroyizdat、1985 - 421）
この技術的ソリューションの基本的な特徴は、まず、断熱層に設置された金属コーティングが、シリンダー（母線に沿って1つのコネクタを備えた）または半シリンダー（2つのコネクタを備えた）の形で作られることである。ハーフシリンダーは、大径パイプラインなどの断熱材を覆うために使用される。この場合、シリンダー（シェル）は、絶縁サークルの長さと等しい長さのシートでできており、30～50mmの余裕を持って縦方向の継ぎ目に重なる。ハーフシリンダー-シートから、その長さは断熱材の半円の長さと等しく、縦方向の縫い目は二重に許容される。どちらの場合も、製品の長さは、製造元のシートのサイズによって決まる。第二に、金属板ケーシングの設計は、セルフタッピングねじで固定する水平パイプラインに使用されるが、セルフタッピングねじは縦と横の継ぎ目に沿って取り付けられる。
この技術的ソリューションの基本的な特徴は、まず、断熱層に設置された金属コーティングが、シリンダー（母線に沿って1つのコネクタを備えた）または半シリンダー（2つのコネクタを備えた）の形で作られることである。ハーフシリンダーは、大径パイプラインなどの断熱材を覆うために使用される。この場合、シリンダー（シェル）は、絶縁サークルの長さと等しい長さのシートでできており、30～50mmの余裕を持って縦方向の継ぎ目に重なる。ハーフシリンダー-シートから、その長さは断熱材の半円の長さと等しく、縦方向の縫い目は二重に許容される。どちらの場合も、製品の長さは、製造元のシートのサイズによって決まる。第二に、金属板ケーシングの設計は、セルフタッピングねじで固定する水平パイプラインに使用されるが、セルフタッピングねじは縦と横の継ぎ目に沿って取り付けられる。
GFクズネツォフ "断熱" ED GFクズネツォフ（ビルダーハンドブック） - 4-ED、改訂および拡大-... M：Stroyizdat、1985 - 421）
この技術的解決策の欠点は、断熱ケーシングの構造を形成する隣接する金属シートの接触、および横方向の継ぎ目に沿って取り付けられたセルフタッピングねじの使用により、ケーシングの個々の要素を互いに電気的に分離できないことである。
断熱材を適用してパイプラインに断熱ケーシングを取り付けるためのさまざまな方法も知られている。 たとえば、空気、表面、および地下敷設用のパイプの断熱方法が知られている（2009年11月20日に公開された発明のRF特許第2386076号、IPC F16L 59/14、F16L 59/10）、薄い圧延圧延金属シェルのプレハブセクションが断熱パイプに対して同心円状に設置され、フォームの機能と断熱の保護コーティングを同時に実行し、パイプとシェルの間の環状空洞をシェルの縦方向ジョイントを介して充填マークのポリウレタンフォームで満たし、シェルの縦方向ジョイントを閉じるという事実が特徴です断熱材の構造化のために、エッジが重なり、時間に耐える。この方法では、現場のパイプラインの断熱を保護できますが、多くの同様の方法と同様に、パイプラインのケーシングの要素の信頼性の高い電気絶縁は提供されない。
提案された装置と方法に最も近い技術的解決策は、パイプラインの漏れを検出する装置である。（発明のRF特許番号2599403、2016年10月10日公開、IPC F17D 5/04、G01M 3/16）これには、金属パイプの環状ギャップと同軸に取り付けられた金属保護ケース、金属保護ケースの電気接点、および金属パイプと金属保護ケースの電気接点に接続され、環状ギャップ内の媒体の電気抵抗を決定する導電体を備えた測定装置が含まれる。パイプの漏れの場所を決定する精度を向上させるために、保護ケーシングは弓形の湾曲した複合材で作られています金属シートパイプをフランジ付きエッジで先細にし、そのストレートエッジは、絶縁ガスケットと溝が作られたリングによって相互接続され、シートの各円弧状エッジの反対側の溝には、シートの円弧状エッジを固定する電気コネクタ、および金属保護ケーシングの電気接点が取り付けられますリングの外面に取り付けられ、各電気コネクタに個別に接続されている。そのようなケーシングの組立は、ケーシング要素を次のように順次取り付けることにより実行される。誘電体リングがパイプに取り付けられています。第１の湾曲シートの湾曲した縁部は、誘電体リングの環状溝に導入される。シートの真っ直ぐな端に2つの誘電体スペーサーが置かれ、そのために両側に溝がある。次の隣接するシートは、取り付けられた誘電体リングとガスケットに挿入される。次の誘電体スペーサーと次の金属シートが、このシートの自由でまっすぐな端に置かれる。最後の閉曲面シートが誘電体スペーサーの残りの2つの空きスロットに挿入されるまで、このプロセスが繰り返される。その後、閉じた湾曲シートは、その縁が既に取り付けられている誘電体リングの環状溝に落ちるまで、誘電体ガスケットの直線溝に沿ってパイプに沿って移動する。その後、次の誘電体リングがパイプに取り付けられ、その環状溝が既に取り付けられたシートの自由な湾曲した縁に摩耗し、ケーシングが完全に取り付けられるまで全プロセスが繰り返される。
このソリューションを使用すると、隣接する弓形の曲がった金属シートを電気的に分離できるため、パイプラインでの漏れ検出が可能になりますが、その欠点は次のとおりである。
1.多数の電気絶縁接続要素（誘電体リングとガスケット）とパイプ全体に湾曲したフランジ付き金属シートから組み立てられるケーシング設計の複雑さ。これにより、ケーシング構造とケーシングアセンブリの個々の部品（特に 円周方向）、およびそのような設計の取り付けの複雑さ。
2.隣接するシートのアーチ型の縁を誘電体リングとガスケットの溝に固定する信頼性が不十分であり、このセクションで漏れを制御および検出することができないため、隣接する金属シートが切断され、パイプラインの動作の安全性が損なわれる可能性がある。
このグループの発明の目的は、金属要素で構成されるパイプラインの断熱用のケーシングと、その設置方法を作成し、要素を互いに確実に電気的に分離することである。
このグループの発明の技術的結果は、絶縁ケーシングの隣接する円筒形金属要素の信頼性の高い固定と電気絶縁によって提供される、パイプラインの漏れを検出するデバイスの信頼性の高い動作を確保することにより、パイプラインの安全性を高めることである。
技術的な結果は、電気絶縁ガスケットによって互いに直列に接続された円筒形状の金属要素の形で作られたパイプラインの断熱のよく知られているケーシングでは、金属要素の接続が相互に重なり合って行われるという事実によって達成される。
オーバーラップゾーンでは、金属要素に絶縁ガスケットが配置された穴が設けられ、後続の圧縮中にオーバーラップする金属要素のゾーンの穴を埋める可能性がある。
弾性、弾塑性、またはプラスチック材料の絶縁ガスケットを作ることが好ましい。
粘性の完全または部分的に硬化した材料からガスケットを電気的に絶縁することを勧める。
接着剤の層を電気絶縁ガスケットの表面に合理的に塗布する。
両面接着テープの電気絶縁ガスケットを実行することが好ましい。
接触面から離れる方向にフランジを向けて、重なり合う金属要素の領域に穴を開けることは合理的である。
パイプ全体で弓形に湾曲したシートの形で金属要素を実行することを勧める。
シートの真っ直ぐな端をセルフタッピングねじで互いに接続することを勧める。
技術的結果は、パイプラインの絶縁用ケーシングを取り付ける既知の方法では、円筒形の金属要素がパイプに連続して設置され、それらを絶縁ガスケットで接続し、金属要素が重複して設置され、重複領域の金属要素に穴が開けられることを特徴とするという事実によっても達成されます。穴を埋める可能性がある絶縁ガスケットの重なり部分の金属要素間に金属要素の圧縮のインストールは、ワイヤまたはクランプで締めてセルフタッピングねじで固定することによって行われるが、金属要素の圧縮パイプの取り付けは、セルフタッピングねじで相互接続されている金属シートのパイプパイプ全体で弓状に湾曲した形で金属要素を作成することが好ましい。
弾性材料から電気絶縁ガスケットを実行することは合理的である。
電気絶縁ガスケットは弾塑性材料で作成することを勧める。
プラスチック材料の電気絶縁ガスケットを実行することを勧める。
粘性の完全または部分的に硬化した材料から電気絶縁ガスケットを作ることは合理的である。
両面粘着テープの形で電気絶縁ガスケットを実行することが好ましい。
部分的または完全な重合の可能性があるシーラントで作られた電気絶縁ガスケットを実行することを勧める。
以下は、パイプラインの断熱のケーシングを実行するための多くのオプションのうちの1つであり、オプションは、以下の発明グループの式に示されるように、単一の発明概念の対象となる。
説明および添付図面は、発明のグループの例示であり、発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
発明のグループの包括的な理解を促進するために、さまざまな特定の詳細が説明されている。ただし、場合によっては、説明が煩雑にならないように、よく知られているパーツまたは従来使用されているパーツは説明されていない。
別段の指定がない限り、本説明で使用されるすべての技術用語および科学用語は、この発明グループが属する技術分野の専門家の間で受け入れられている意味を持っている。
発明のグループは、図面によって示されている。
図１は、好ましい実施形態におけるパイプ断熱ケーシングの２つの突出部の図を示す。
図2は、好ましい実施形態におけるパイプ断熱ケーシングの隣接する金属要素の接続の全体図を示す。
図３は、好ましい実施形態におけるパイプ断熱材のケーシングの隣接する金属要素の接続部の横方向の継ぎ目に沿った断面図である。
図４は、フランジを備えた穿孔穴とキャップを備えたピンの断面図である。
好ましい実施形態におけるパイプラインの断熱材のケーシングは、断熱材２で被覆されたパイプ１の上部に取り付けられた金属要素３からなる。セルフタッピングねじ５は、縦継手７に沿って金属要素を構成する金属シートを接続する。横方向の縫い目８に沿った重なり合う領域には、穿孔穴６がある。重なり合う領域の横方向の縫い目８では、ケーシングの隣接する金属要素３は、電気絶縁ガスケット４によって分離されている。
圧縮を取り付けると、穴の穴６は、ケーシングの金属要素３の表面を越えて突出する絶縁ガスケット４の材料で満たされる。この場合、キャップ９は突出材料から形成することができ、これにより、絶縁ガスケット４は、ケーシングの隣接する金属要素３を電気的に絶縁するだけでなく、それらを機械的に接続する。絶縁ガスケット4の材料からキャップ9を形成すると、横方向の継ぎ目8に沿った金属要素3の接続の信頼性が向上する。さらに、パイプラインへの外部の機械的影響により、絶縁ケーシングは、組み立てプロセス中に獲得する構造剛性により絶縁2を保護する。
したがって、断熱ケースの設計は、互いに確実に電気的に絶縁された個々の要素で構成されており、断熱材の電気抵抗を監視することでパイプラインの漏れを検索するときに使用できる。
パイプラインの断熱材のケーシングの組み立ては、パイプ1への設置中に実行される。この場合、金属要素3は、断熱材2で包んだ後、パイプ1に順次取り付けられる。ケーシングの金属要素3は金属シートで作られており、セルフタッピングねじ5がオーバーラップゾーンの縦シーム7に沿って接続されているため、閉じたシリンダー（円筒シェル）になると最終的な構造形状と剛性が得られる。パイプ絶縁ケーシングの横方向のシームに沿って重なり合うゾーン8に貫通孔6を持つ隣接する金属要素3同士は、電気絶縁ガスケット4によって接続され、貫通孔6に多数のピンジョイントを形成する。これを行うために、金属要素３のパイプ１に取り付けられた重複領域８に、プレス時に重複領域８の穿孔６の穴を埋める可能性のあるガスケット材料が適用される。本発明の様々な実施形態では、この材料は、弾性、弾塑性、プラスチック材料、両面接着テープの形態、または好ましい実施形態では、粘性の完全または部分硬化材料の形態で作ることができる。このように、金属要素3に（パイプ1に取り付ける前に）絶縁ガスケット4を元の形で適用し、次に、次の金属要素3をパイプ1に取り付けて、その重なりゾーン8を適用した前の金属要素3の重なりゾーン8に取り付ける ガスケット4。次に、重なり合うゾーン8に沿って完全な接触を確保し、隣接する金属要素3の重なり合うゾーン8の重なり合うゾーン6の貫通穴6のガスケット4を充填するように、金属要素3のアセンブリクリンピングが（たとえば、ワイヤまたはクランプで、続いてセルフタッピングねじ5で固定）実行される。金属要素3のオーバーラップゾーン8にピン接続が形成された電気絶縁ガスケット4
この場合、穴６を充填するときのガスケット４の絶縁材料は、金属要素のフランジ加工のための追加の固定を備えたキャップ９を形成する。このように形成された電気絶縁ガスケット４は、隣接する金属要素３を互いに確実に分離することを可能にし、同時に、相互の信頼できる機械的接続を保証する。その後、次の金属要素３は、そのオーバーラップゾーン８が前の金属要素３のオーバーラップゾーン８上に設置され、その上に絶縁ガスケット４が堆積され、その設置圧縮を行うように設置される。断熱カバーが完全に取り付けられるまで、上記のすべての手順が繰り返される。
この場合、穴６を充填するときのガスケット４の絶縁材料は、金属要素のフランジ加工のための追加の固定を備えたキャップ９を形成する。このように形成された電気絶縁ガスケット４は、隣接する金属要素３を互いに確実に分離することを可能にし、同時に、相互の信頼できる機械的接続を保証する。その後、次の金属要素３は、そのオーバーラップゾーン８が前の金属要素３のオーバーラップゾーン８上に設置され、その上に絶縁ガスケット４が堆積され、その設置圧縮を行うように設置される。断熱カバーが完全に取り付けられるまで、上記のすべての手順が繰り返される。
電気絶縁ストリップ４を形成するための弾性、弾塑性またはプラスチック材料の例として、対応する特性を持つポリマー材料を使用することができる。
発明のグループの一実施形態では、絶縁ガスケット４は、外側から重複ゾーンに接着される厚い（例えば、２ｍｍから５ｍｍの）両面接着テープ（例えば、両面に接着層を
有する接着テープ）の形態で作ることができる。その後、次の金属要素３が取り付けられると、その重複領域８でこの電気絶縁ガスケット４の外側に既に接着されている。絶縁ストリップ4の形成のための粘性の完全または部分硬化材料として、液体シーラントを適用できます。その層は金属要素3のオーバーラップゾーン8に適用され、その後、この層は部分的（または完全）に重合され、ガスケット4を形成する。その後、次の金属要素シーラント層の重合の結果として形成されたこの電気絶縁ガスケット４上に、図３に示された電気絶縁ガスケット４が外側に取り付けられている。などなど。このようなシーラントの例として、サイロターム EP-6およびサイロターム EP-71難燃性の中性シリコーンシーラントを使用できる。
有する接着テープ）の形態で作ることができる。その後、次の金属要素３が取り付けられると、その重複領域８でこの電気絶縁ガスケット４の外側に既に接着されている。絶縁ストリップ4の形成のための粘性の完全または部分硬化材料として、液体シーラントを適用できます。その層は金属要素3のオーバーラップゾーン8に適用され、その後、この層は部分的（または完全）に重合され、ガスケット4を形成する。その後、次の金属要素シーラント層の重合の結果として形成されたこの電気絶縁ガスケット４上に、図３に示された電気絶縁ガスケット４が外側に取り付けられている。などなど。このようなシーラントの例として、サイロターム EP-6およびサイロターム EP-71難燃性の中性シリコーンシーラントを使用できる。
パイプラインの断熱材のケーシングとその設置方法は、断熱材を備えたパイプラインの動作の安全性を向上させることができ、原子力エネルギー、火力工学、機械工学、石油化学、水道、化学および航空宇宙産業、およびその他の技術分野で使用できる。
Claims (13)
- パイプラインの絶縁ケーシングであって、
直列に接続された複数の円筒形の金属要素が前記パイプラインの外周に取り付けられ、
金属要素の縁部は、相互に重なり合って設置され、相互に重なり合う領域に貫通穴が開けられ、金属要素は、重なり合う領域において、電気絶縁ガスケットを介して互いに接続され、
パイプラインに対して金属要素がプレスされることにより、前記電気絶縁ガスケットにより、前記貫通穴が埋められる
ことを特徴とする絶縁ケーシング。 - 前記電気絶縁ガスケットが、弾性材料、弾塑性材料、またはプラスチック材料で作られている
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁ケーシング。 - 電気絶縁ガスケットが粘性の完全に硬化した材料で作られている
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁ケーシング。 - 接着層が電気絶縁ガスケットの表面に塗布される
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁ケーシング。 - 電気絶縁ガスケットが両面接着テープで作られている
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁ケーシング。 - 前記金属要素の相互に重なり合う領域の前記貫通穴の周縁部は、電気絶縁ガスケットとの接触面から離れる方向に向けて突出している
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁ケーシング。 - 前記金属要素は、パイプラインの軸を横切って弓形に湾曲した湾曲シートの形態で作られ、前記湾曲シートの直線状の両縁部はねじによって接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁ケーシング。 - 前記湾曲シートの直線状の両縁部が、セルフタッピングねじによって互いに固定されている
ことを特徴とする請求項７に記載の絶縁ケーシング。 - パイプラインの外周に、一の円筒形の金属要素を取り付け、
前記一の円筒形の金属要素の縁部に、電気絶縁ガスケットを取り付け、
取り付けた電気絶縁ガスケットの外周に、他の円筒形の金属要素の縁部が重なるように、当該他の円筒形の金属要素を取り付け、
金属要素の縁部が相互に重なり合う領域に貫通穴を開け、
パイプラインに対して金属要素をプレスし、
重なり合う領域に設けられた電気絶縁ガスケットにより前記貫通穴が埋められ、
前記電気絶縁ガスケットは、弾性材料、弾塑性材料またはプラスチック材料で作られている
ことを特徴とするパイプラインの絶縁ケーシングの取り付け方法。 - 前記電気絶縁ガスケットが粘性の完全に硬化した材料で作られている
ことを特徴とする請求項９に記載の取り付け方法。 - パイプラインに対して金属要素をプレスする前に、接着層が、電気絶縁ガスケットの表面に塗布される
ことを特徴とする請求項９に記載の取り付け方法。 - 前記電気絶縁ガスケットは、両面接着テープからなる
ことを特徴とする請求項９に記載の取り付け方法。 - 前記金属要素は、パイプラインの軸を横切って弓形に湾曲した湾曲シートの形態で作られ、湾曲シートの直線状の両縁部はセルフタッピングねじによって相互接続され、金属要素のプレスは、ワイヤまたはクランプによる締め付け、続いてセルフタッピングねじによる固定により、行われる
ことを特徴とする請求項９に記載の取り付け方法。
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