JP7466505B2

JP7466505B2 - パージ配管器具

Info

Publication number: JP7466505B2
Application number: JP2021121905A
Authority: JP
Inventors: 慶藤井; 琢磨平岡; 則和山口
Original assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Current assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority date: 2021-07-26
Filing date: 2021-07-26
Publication date: 2024-04-12
Anticipated expiration: 2041-07-26
Also published as: JP2023017561A

Description

本発明は、パージ配管器具に関し、詳しくはガス供給配管施工工事におけるパージ作業用のパージ配管器具に関する。

ガス供給配管の配管工事は、一定の長さの配管基材を溶接してつなぐことで、供給元からユースポイントまでを施工する。このようにして施工した配管は、端面の加工による金属くずの除去、溶接箇所の気密試験、空気の追い出しなどの様々な工程において、窒素などの不活性ガスを用いたパージ作業を行う必要がある。上記工程を行う上で、配管工事においては、施工途中で、配管が長くなる前に部分的なパージ作業を行うことが望ましい。部分的にパージ作業を行うことで、一定区間の品質を確認し、引き続き配管を溶接した後に再度パージ作業を行うことを繰り返すことで、全体の品質を確保していくことができる。

パージ作業を行う際には、配管端面にガスを供給するため、当該端面を封じきったり、供給されたガスを抜いたりするための器具を接続しなければならない。そのため、施工途中の部分検査では、配管端面に器具を接続するための工夫が必要である。施工途中の多岐にわたる部分に、フランジなどを溶接し、ネジ止めを複数用いれば強固に器具を接続できるが、検査を実施するまでの工程が多く、効率が悪い。特に半導体生産工場では長蛇の配管接続は溶接が基本となり、パージ作業のために溶接したフランジを後にすべて取り除き、場合によっては取り除いたフランジ部分の配管端面の再加工をして、次の配管の接続を溶接により施工をするといった工程が必要となってしまう。そこで、より簡便で取り外しの効く接続器具が望まれている。なお、特許文献１には配管同士を簡便に接続できる、カップリング式管継手が開示されている。

特開２０１９－１９０５２９号公報

しかしながら、上記特許文献１に見られるような管継手は、高い引き抜き阻止力（継手が外れないように抗する力）を有するものの、そのために取り付けに要する力がとても大きく、配管外面に加わる力が配管内面の変形を引き起こすことがあった。また、場合によっては、圧力に耐えられずに継手が外れることもあり、特に窒素など不活性ガスを流している場合には、継手が外れてしまうと窒息などの危険があった。そこで、更に高い引き抜き阻止力を有した簡便な継手器具が求められていた。

以上の点に鑑みて、本発明は、引き抜き阻止力が高くかつ比較的簡便な、ガス供給配管施工工事におけるパージ配管器具を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の第１の発明は、ガス供給配管をパージ作業を行う際に用いられるパージ配管器具であって、ガス供給配管の端部開口部を覆うように設けられるパージ作業配管と、前記ガス供給配管の開口部と前記パージ作業配管の開口部とを覆って接続するカップリング式継手と、前記ガス供給配管と前記パージ作業配管の両方に設けられる穴部を有するリブと、前記リブの穴部に装着され、前記ガス供給配管と前記パージ作業配管とを接続する接続部材と、前記パージ作業配管から延びるガス放出配管と、前記ガス放出配管に設けられるガス放出弁と、前記ガス放出配管を前記ガス供給配管のスタンションに固定する支持部材と、を有することを特徴としている。

また、本発明の第２の発明は、前記第１の発明において、前記接続部材の両端がねじ切りされており、当該ねじ切りされた両端において前記ガス供給配管と前記パージ作業配管とをそれぞれ前記リブの穴部において固定するためのナットを有することを特徴としている。

また、本発明の第３の発明は、前記第１の発明において、前記接続部材は、一端のみがねじ切りされており、他端には頭部が構成されており、前記ねじ切りされた一端において前記ガス供給配管と前記パージ作業配管とを固定するためのナットを有することを特徴としている。

また、本発明の第４の発明は、前記第１～第３の発明のいずれかにおいて、前記ガス放出弁のガス放出側にサイレンサーを有することを特徴としている。

本発明のパージ配管器具によれば、大きな圧力がかかっても外れることのないような高い引き抜き阻止力を有しており、また、従来と比べて、カップリング式継手と接続部材及びリブを用いて接続するという、構成が比較的簡便なものとなっており、配管への最小限の加工でパージ作業を行うことができる。

本発明の一形態例であるパージ配管器具を接続したガス供給配管を示す図である。

図１は、本発明の一形態例であるパージ配管器具１を接続したガス供給配管２を示す。当該パージ配管器具１は、パージ作業配管３、ガス放出配管４、カップリング式継手５、接続部材６、リブ７、支持部材８、ガス放出弁９、圧力計１０、サイレンサー１１から概略構成されている。

パージ作業配管３は、ガス供給配管施工工事の施工中のガス供給配管２の端部開口部を覆うように設けられる配管であり、パージガスが流通されるものである。パージガスは、窒素などの不活性流体であって、図示しないパージガス供給源から供給される。上記形態例において、当該パージ作業配管３はドーム形状に作られている。また、ガス供給配管２は、既存のスタンション（支持構造）１２によって周囲から支持されている。

ガス放出配管４は、前記パージ作業配管３に流通されたパージガスを外部へ放出するための配管であり、後述するガス放出弁９や圧力計１０と接続されている。また、ガス供給配管２の既存のスタンション１２とは、後述する支持部材８をもって接続されている。

カップリング式継手５は、ガス供給配管２とパージ作業配管３とを接続する部材であり、特許文献１などにも見られるような、幅広のリング状部材を締結部材で締め付ける構成となっている公知のカップリング式継手である。

接続部材６は、ガス供給配管２とパージ作業配管３とを接続する際に用いられる棒状の部品であり、上記形態例においては寸切ボルトが用いられる。当該寸切ボルトは、両端がねじ切りされているものが用いられている。

リブ７は、前記接続部材６を穴部において締結するために用いられる部材であり、ガス供給配管２とパージ作業配管３の両方に、周方向に等間隔で４箇所溶接されて設けられている。当該リブ７が配管側面にスポット溶接によって設けられていることで、ガス供給配管２とパージ作業配管３のそれぞれの配管への加工（配管内面への影響）を最小限にしてパージ作業を行うことができ、パージ作業後の継続する配管接続に影響を及ぼさないようになっている。また、当該リブ７が設けられる場所の中間点にはマーキング１４が設けられており、当該マーキング１４を利用してカップリング式継手５の長さを計測し、ガス供給配管２とパージ作業配管３とが離間していないことを確認することができるようになっている。

上記形態例においては、当該リブ７の穴部に上記接続部材６である寸切ボルトを通して両端をナットで固定することでガス供給配管２とパージ工程配管３とが固定される。ガス供給配管２とパージ作業配管３との接続には、接続部材６及びリブ７も用いられている。

支持部材８は、ガス供給配管２の既存のスタンション（支持構造）１２とガス放出配管４とを接続する部材である。本形態例において当該支持部材８は、前記ガス放出配管４との接続部を有するＺ字状の板状部材８ａと、当該板状部材８ａと上記スタンション１２とを接続する配管支持材８ｂから構成されている。

ガス放出弁９は、前記ガス放出配管４に接続される弁であり、パージガスを配管内から外部に放出する際に用いられる。

圧力計１０は、前記ガス放出配管４に弁１３を介して接続されており、パージガスの圧力を計測しガス放出時の圧力を監視するために用いられる。

サイレンサー１１は、前記ガス放出弁９のガス放出側に接続されており、パージガスの排出時に生じる騒音を軽減するために用いられる。

以上のように構成されたパージ配管器具１を、ガス供給配管２に接続する方法については、以下のようにして行われる。

まず、パージ作業配管３に、ガス放出配管４、ガス放出弁９、圧力計１０、サイレンサー１１、弁１３を取り付ける。その後、ガス供給配管２の端部開口部に、パージ作業配管３の開口部を合わせ、その合わされた部分を、カップリング式継手５で覆うように締結する。その際、ガス供給配管２とパージ作業配管３の各々に設けられたリブ７の位置を合わせる。その後、当該リブ７の穴部に接続部材６である寸切ボルトを通して、ガス供給配管２とパージ作業配管３の両方の端部においてナットで固定する。

このようにしてガス供給配管２とパージ作業配管３とを固定すると、両者にリブ７を溶接して設けるのみという比較的簡便な手法で、両者を固定することができるようになる。そのため、カップリング式継手５の取り付け力を軽減できるので、配管の変形を防ぐことができる。また、寸切ボルトとナットでの固定により、引き抜き阻止力の高い固定を行うことができる。また、パージ作業後は、パージ作業配管３を外して検査を終了し、リブ７の配管からの突出量がわずかであることから、ガス供給配管２にリブ７を残したまま、当該検査の終了したガス供給配管２に新たな配管を接続してガス供給配管工事を継続することができるので、従来のように検査後にフランジの除去や端面加工等の工程が必要でなく、全体的な作業効率が良い。

ガス供給配管２とパージ作業配管３とを固定した後は、ガス放出配管４と既存のスタンション１２とを、支持部材８を用いて位置合わせを行って固定する。まず、支持部材８の板状部材８ａをガス放出配管４に固定した後、配管支持材８ｂとスタンション１２の位置を合わせて、ボルトナットを用いて固定する。この様にすると、パージガスの放出時において、各部がガスの圧力を受けても、支持部材８によって固定されているので、高い引き抜き阻止力を発揮することができる。

上記の接続方法によって接続されたパージ配管器具１を用いて、実際にパージ作業を行う際には、ガス供給配管２とパージ作業配管３とを接続部材６で接続した後にパージ作業を行う。パージされたガスについては、パージ作業配管３から、ガス放出配管４及びガス放出弁９、サイレンサー１１を経て外部に放出されるようになっている。その際の放出圧力は、圧力計１０によって、構成部品の破損や変形などが起こらないように監視される。

なお、上記形態例において、接続部材に両端がねじ切りされている寸切ボルトを用いてリブ７の両端でナットを用いてガス供給配管２とパージ作業配管３の両方をナットで締結する構成としたが、上記寸切ボルトについては、一端のみがねじ切りされていて、他端に頭部が設けられている寸切ボルトを用いてもよい。その場合には、一端のみにおいてガス供給配管２とパージ作業配管３のどちらか一方をナットで締結する構成とすることも可能である。

また、上記形態例において、サイレンサー１１は必須の構成ではなく、周囲の状況に応じて、騒音軽減効果が必要とされる場合にのみ設けられる。また、リブ７について、上記形態例においては各配管に４箇所設けているが、配管の大きさなどを勘案して、４箇所以外の数としてもよい。また、板状部材８ａの形状は、必ずしもＺ字状でなくとも、スタンション１２とガス放出配管４とが固定されるものであれば、どのような形状でもよい。

１・・・パージ配管器具、２・・・ガス供給配管、３・・・パージ作業配管、４・・・ガス放出配管、５・・・カップリング式継手、６・・・接続部材、７・・・リブ、８・・・支持部材、８ａ・・・板状部材、８ｂ・・・配管支持材、９・・・ガス放出弁、１０・・・圧力計、１１・・・サイレンサー、１２・・・スタンション（支持構造）、１３・・・弁、１４・・・マーキング

Claims

ガス供給配管にパージ作業を行う際に用いられるパージ配管器具であって、
ガス供給配管の端部開口部を覆うように設けられる取り外し可能なパージ作業配管と、
前記ガス供給配管の開口部と前記パージ作業配管の開口部とを覆って接続するカップリング式継手と、
前記ガス供給配管と前記パージ作業配管の両方に設けられる穴部を有するリブと、
前記リブの穴部に装着され、前記ガス供給配管と前記パージ作業配管とを接続する接続部材と、
前記パージ作業配管から延びるガス放出配管と、
前記ガス放出配管に設けられるガス放出弁と、
前記ガス放出配管を前記ガス供給配管のスタンションに固定する支持部材と、
を有し、
前記ガス供給配管が施工途中のガス供給配管であり、
施工途中のガス供給配管の品質の確認を行うことを特徴とするパージ配管器具。
前記接続部材の両端がねじ切りされており、当該ねじ切りされた両端において前記ガス供給配管と前記パージ作業配管とをそれぞれ前記リブの穴部において固定するためのナットを有することを特徴とする請求項１記載のパージ配管器具。
前記接続部材は、一端のみがねじ切りされており、他端には頭部が構成されており、前記ねじ切りされた一端において前記ガス供給配管と前記パージ作業配管のどちらか一方を前記リブの穴部において固定するためのナットを有することを特徴とする請求項１記載のパージ配管器具。
前記ガス放出弁のガス放出側にサイレンサーを有することを特徴とする請求項１～３いずれか１項記載のパージ配管器具。