JPH04190871A - パイプライニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はパイプライニング装置に関する。

〔従来の技術〕

腐食や摩擦、あるいは年数などの理由から、パイプある
いはパイプラインは一定の期間をおいて修理する必要が
ある。この修理は通常パイプ内部のリライニング（ｒｅ
ｆｉｎｉｎｇ）すなわち再度ライナを形成することであ
る。また、新しいパイプの中にそことによってパイプの
内部をシールしたり保護したりこともしばしば必要とな
る。

ライナやライナを取り付ける方法としては様々なものが
存在し、その一つとしてウッド（Ｗｏｏｄ）の米国特許
第４．１３５．９５８号に開示されているような、パイ
プの長手方向に沿ってほどかれた、すなわち裏返された
（ｕｎｒｏｌｌｅｄｏｒ　１ｎｖｅ「ｔｅｄ）膜を使用
したものもある。もっと−射的なのは、パイプの内側表
面に対して広げて注入された流体性ライニング材がの場
でライナ（１１ｎｅ＋）を形成するらなるライナである
。ライナ材料がコーティングの形で付けられるこうした
システムの例としては、以下のような特許が挙げられる
。

ウィーμ（Ｗｅａｖｅ「）の米国特許第３．　Ｉｌｌ、
　４３１３１号ツユイスマンｕｉ＋ｍａｎ）の米国特許
第３．１２２．７１１６号 マスニ（Ｍａｔｈｅｎｙ）他の米国特許第３．３３３．
３１１号フォン・アークス（Ｙｏｎ　ＡＩ！＋の米国特
許第３．８８５．５２１号 ムタ（Ｍｌａ）他の米国特許第４．３０８．８２４号流
体性ライニング材が有する顕著な利点を利用できる一方
において、分配装置が前方へ走行して、ライニング材料
を直接支える状態から移動してしまうときに、ライニン
グ材料を硬化させてこの材料が形状保持性のライナを形
成するようにさせることがしばしば困難になる。

ウッドの特許は列になった放射源（ａ　ｂａｎｋ　ｏｆ
ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　「ａｄｉａｔｉｏ
ｎ　＋ｏｕ＋ｃｅｓ）を使用している。ライナ材料が解
かれて通路表面に係合されたあと、放射源は管状のライ
ナ材料の樹脂を硬化させる。放射源の列はライナ設置装
置の後ろを走行するが、必要ならばホイールの上を走行
するようにしてもよい。

〔発明の概要〕

この発明のパイプライニング装置あるいはバイプリライ
ニング装置は、装置がパイプに沿って走行するときにパ
イプの内部周囲に流体性ライニング材を密着した状態に
取り付ける。ライニング材自身が有する特性だけを利用
するかあるいはライニング材を設置するための装置の後
ろに続く装置を用いることによってライニング材を硬化
させるまで、広げて設置されたライニング材料自身を支
えるために、材料の安定性に頼るのではなく、この発明
においてはライナ形成用のプラテン自身の中に設けられ
た装置を利用していて、ライナを最初に形成すると同時
にライニング材を硬化させるかあるいは硬化を加速する
ための放射エネルギをライニング材へ照射するようにな
っている。従って、材料を敷設する装置が通過する前に
効果的な硬化が行われる。

この発明の装置は基本的に先頭のシールと、それと離間
して後ろに続くスプレッダからなる。このシールとスプ
レッダはその間に流体性ライニング材を受容するチャン
バを形成している。ライナを形成するプラテンはスプレ
ッダと係合し、すぐ後ろに続いてコンパートメントを形
成している。

プラテンは一般に円筒形状を有し、パイプ内部と相補的
な形にパイプから内側へ離間した状態で設置される。前
述のコンパートメントにはその周囲に放射エネルギを透
過する壁が設けられている。

この壁はライニング材料に対する外側表面を形成する。

この発明の詳細な構造や利点及び特徴は、以下で添付図
面を参照して説明する実施例から明かとなろう。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。

第１図はパイプ１２の中において動作状態にあるパイプ
ライニング装置１０を示している。図面に示されたパイ
プ１２の内側表面１４はライニングされている状態にあ
る。

パイプライニング装置１０は中空で円筒形状の本体１６
を有する。本体１６には前端壁１８が設けられている。

前端壁１８と離間した後方において、本体１６は外側へ
拡大するように斜めに広がるスプレッダ２０を有する。

スプレッダ２０の断面は弓形形状を有し、以下で説明す
るようにライニング材料を外側へ広げるようになってい
る。スプレッダ２０のすぐ後ろには中空で円筒形のプラ
テン２２が設けられている。プラテン２２はスブレッグ
２０′の最後尾の外側と一体に連結される後部連結部を
形成している。図かられかるように、斜めに傾斜したス
プレッダ２０のすぐ後方に本体１６の壁はリセス２４を
有し、円筒形状のプラテン２２の先端を収容できるよう
になっている。この結果、円筒形状のプラテン２２の外
側表面はスプレッダ２０の表面と滑らかにつながってい
る。

第１図かられかるように、プラテン２２の直径はプラテ
ン２２とそれを囲むパイプの内側表面１４との間に環状
のスペースが形成されるように決められている。このス
ペースは形成されるライナ２６の所望の厚さに対応する
。

エラストマゴム製あるいはプラスチック製の円盤からな
る径の大きい円形のシール２８が本体１６の前端壁１８
の航面に取り付けられており、本体１６の周辺において
本体１６を越えて半径方向外側へ延びている。円形のシ
ール２８の直径はパイプ１２の内径よりも大きい。従っ
て、パイプ１２の内側でパイプライニング装置１０を前
方へ引くと、シール２８の周辺端部は後方へ曲がりシー
ルが本来有する弾性によってカップのような形状を呈し
、このシール２８の周辺端部はパイプ１２の内側表面１
４と密着した状態で係合する。図のように、エラストマ
からなる円形のシール２８は外側端部に向かうにつれて
徐々に薄くなっており、その部分における柔軟性が大き
くなってパイプの内側表面との係合性が高められるよう
になっている。

前部のシール２８とそれに続くスプレッダ２０との間に
は、本体１６の周囲に環状のチャンバ３０が形成される
。チャンバ３０には適当な導管３４を介して加圧状態の
流体性ライニング材３２か受容される。導管３４はシー
ル２８及び前端壁１８の中を通して中空の本体１６の中
へ係合された一つあるいは複数の供給チューブからなり
、本体１６の壁を介して直接に、あるいはマニホールド
ユニット（図示されていない）を介して横方向へ排出し
、環状のチャンバ３０をいっばいに充填しやすいように
なっている。加圧状態にある流体性ライニング材３２を
流入させることによって、本体１６はパイプの中の中央
部に配置されやすくなる。また、後方へ向いたシール２
８周辺部に圧力が加わり、そこでのパイプ内部とのシー
ル係合が強められる。

流体性ライニング材の実際の流入は、パイプの中でパイ
プライニング装置を前方へ引くのと同時に行われる。こ
のとき、前方への移動と流体性ライニング材３２の圧力
によって、シール２８はカップ形状に維持され、パイプ
の内側表面１４との密着したシール係合が所望どおり維
持される。

パイプライニング装置１０は牽引用のケーブル３６によ
って前方へ移動される。牽引用のケーブル３６はシール
２８を介して本体１６の前端壁１８にボルト止めされて
おり、離れた場所において適当なウィンチ機構（図示さ
れていない）の上に巻かれている。

流体性ライニング材３２を硬化させるため、あるいは硬
化を促進させるために、円筒形状のプラテン２２の中空
内部に放射エネルギ源３８が直接（ｄ　ｉ　ｔ　ｅ　ｃ
　ｔ　ｌ　７）取り付けられている。放射エネルギ源３
８は任意の適当な支持装置によって（図においては支持
スパイダ４０によって）中空内部に設置されている。放
射エネルギは紫外線や、ＲＦ、あるいはマイクロ波の放
射を用いることかでき、また電熱装置のような装置から
の熱放射でもよい。

放射エネルギ源３８の特性はおおよそライニング材料自
身の性質に依存する。特に紫外線なとを利用する場合に
は、プラテン２２は透明で（ｃｌｅａｎ）堅固なプラス
チックあるいは強固なガラスからなり、中を硬化用の放
射エネルギが妨げなく伝達されるようになっている。放
射エネルギ源が硬化媒体あるいは硬化促進媒体として単
に熱だけを放射する場合には、プラテン２２はそれが“
放射エネルギ透過性”である限り、半透明あるいは不透
明であってもよい。

放射エネルギ源３８に対するエネルギは、本体１６の前
端壁１８及びシール２８を貫いて係合された細長い導管
あるいはケーブル４２を介して供給することができる。

また、主要な硬化作用は中に収容された放射エネ！しギ
源３８を利用してプラテン２２において直接的に行われ
るが、第１図の電源接続ケーブル４４によって示されて
いるように補助放射源（図示されていない）をプラテン
２２の後ろに配置してもよい。

使用時には、バイプライニング装置はまずライニング作
業を始める箇所までパイプ１２の中へ挿入される。流体
性ライニング材３２は単一あるいは複数の導管３４を介
して加圧状態でチャンバ３０の中に圧送される。この結
果、シール２８はパイプ１２の内側表面１４へ密着し、
流体は絶えず加圧状態となり、流体性ライニング材３２
はプラテン２２とパイプの内側表面１４との間で後方に
押される。プラテン２２のすぐ前方のスプレッダ２０は
、後方へ押される流体性ライニング材３２をプラテン周
囲に均一に（ｅｑｕａｌｌｙ）分布させ、−定の厚さの
ライナ２６を形成する。必要な場合には、プラテン２２
に適当な周辺支持装置を設けることによって、プラテン
２２をパイプ１２の中で共軸移動させてもよい。

装置全体は離れた場所に配置されたウィンチ（図示され
ていない）に係合されたケーブル３６によってパイプの
中を前方へ引かれる。流体の導管３４及び電源接続ケー
ブル４２もその前方への動きを妨害することなくパイプ
ライニング装置１０自身へ供給を続けられるような方法
によって同様に前方へ引かれる。流体性ライニング材が
走行するプラテン２２の周囲に形成されるとき、プラテ
ン２２が前方へ移動する以前かつ形成されたライナ２６
から直接支持装置を取り外す以前に、ライニング材は直
接かつ同時に硬化用あるいは硬化促進用の放射エネルギ
の照射をプラテン自身を通して受け、その強度と安定性
を壜す。

第２図の実施例は第１図の実施例と類似しており、類似
した部材には似たような参照番号が付けられている。第
２図の実施例における大きな違いは前部の膨張可能なシ
ール４６にある。シール４６は、スプレッダ２０の前方
に位置する若干後方へ曲がった周辺端部ウェル（ｙｅｌ
ｌ）のかわりに、後方へ引きずられた形の端部４８を有
する。端部４８はスプレッダ２０を越えてプラテン２２
の長手方向全体の大部分に沿って後方へ延び、深いカッ
プ形状を形成している。この細長いシールは特にパイプ
の劣化がひどい領域で使用される。十分に硬化が行われ
、装置が前方へ移動してもライナが自分で位置を保持で
きるようになるまで、シールはパイプの中の破れた開口
部５０を覆う。

第３図はさらに別の実施例を示している。流体性ライニ
ング材５４を受容するチャンバ５２は、前方の膨張可能
なシール５６とそれに続く膨張張可能なユニット５８と
の間に形成される。ユニット５８は前方に向いたスプレ
ッダ６０とそのすぐ後ろの円筒形状のプラテン６２を有
する。プラテン６２は放射エネルギを透過させる材料か
ら形成されている。

先頭のユニットすなわちシール５６とそれに続くユニッ
ト５８は圧縮空気によって膨張させられる。圧縮空気は
適当な供給源（図示されていない）から主供給導管６４
及びユニット間に設けられた接続用導管６６を通して供
給される。主供給導管６４は可撓性を有していて、パイ
プライニング装置の移動に対応できるようになっている
。

膨張すると、シール５６はパイプ７０の内側表面６８と
摺動可能なシール係合を行い、流体性ライニング材５４
か前方へ排出されないようになっている。

後ろに続くユニット５８の膨張は堅固なプラテン６２に
よって制御され、パイプ７０の内径よりも小さい径を有
する円筒形状を形成する。プラテン６２は前方を向いた
若干弓形形状のスプレッダ６０を有する。プラテン６２
とパイプ７０の内径との間には隙間が形成されるように
なっている。

図面かられかるように、スプレッダ６０のほかにユニッ
ト５８はシールされた後壁７２を有する。

スプレッダ６０と後壁７２はエラストマから形成された
半球状部を有する。ユニット５８のシールされた後壁７
２はサーモスタットによって制御された排出用バルブ７
４を有し、内部の空気圧を制御する。

流体性ライニング材はシール５６とユニット５８のスプ
レッダ６０との間へ導管７６を介して流入される。導管
７６の終端部は、チャンバ５２の中に設けられた供給用
ノズル７８を形成している。

ライニングを行うときに、パイプライニング装置をパイ
プの中で移動させるために、適当なウィンチケーブルシ
ステム８０と、ユニット間の連結装置８２とを必要に応
じて設けることもできる。

前述した更施例と同様に、適当な放射エネルギ源かプラ
テンに取り付けられている。プラテンは適当な放射エネ
ルギ透過性材料から形成されており−、ライニング材が
プラテンによって所定の位置にモールドされるとき、プ
ラテンが通過する前にライニング材を硬化させるかある
いは硬化を促進させるようになっている。

前述した実施例と同様に、プラテン６２の透明性は放射
エネルギ源によって規定される。例えばこの実施例にお
いては放射エネルギ源は紫外線を放射し、プラテンは透
明で堅固なテフロンから形成されている。テフロンはポ
リテトラフルオロエチレンに対するデュポン（Ｄｕ　Ｐ
ｏ＊ｔ）の商標であり、放射エネルギを約９７％透過さ
せることができる。

図かられかるように、様々な導管やダクトがシールユニ
ットやプラテンニットを貫いて中へ延びているため、そ
れぞれは適当な方法で気密性か保たれており、ユニット
の中へ漏れたりユニットから外へ漏れたりしないように
なっている。

前述した実施例の各々において、放射エネルギ源を周囲
のプラテンの中に直接に、これと協働するように取り付
けるために特別な工夫がなされている。この結果、ライ
ナか形成されると同時に放射エネルギによって硬化、あ
るいは硬化促進が行われ、従ってプラテンが通過すると
硬化ライナか形成され、補助硬化装置あるいは後続の硬
化装置が不要になる。

上述した実施例は単に説明のためのものであり、発明を
制限するものではない。従って、この発明によるパイプ
ライニング装置は発明の精神及び範囲を逸脱しない限り
いかなる形によっても実現が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示しており、策１図はパイプ
ライニング装置の断面図、第２図は別の実施例に対する
、第１図と類似の断面図、第３図はさらに別の実施例の
断面図である。 １２・・パイプ ２０・・・スプレッダ ２２・・・プラテン ３０・・・チャンバ ３２・・・流体性ライニング材 ３８・・・放射エネルギ源 ５２・・・チャンバ ５４・・・流体性ライニング材 ６０・・・スプレッダ ６２・・・プラテン ７０・・・パイプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、前部のシールとそれに続く円筒形状のプラテンとを
   有していてそれらの間にチャンバを形成しておりパイプ
   の中に収容されて前方へ走行するようになった装置を利
   用するパイプライニング方法であって、 放射エネルギ透過性材料からできていて内部に放射エネ
   ルギ源を備えているプラテンを形成する段階と、 前記チャンバの中に流体性ライニング材を流入する段階
   と、 前記円筒形状のプラテンとパイプとの間において前記プ
   ラテンに沿ったその周囲に形成される環状のスペースに
   前記流体性ライニング材を供給して一定の厚さのライナ
   を形成し、前記装置が前方へ走行するときに前記プラテ
   ンによって前記スペースの中に前記流体性ライニング材
   を保持してパイプと密着したライナを形成する段階と、 前記流体性ライニング材が前記プラテンによって保持さ
   れているときに、前記流体性ライニング材に前記プラテ
   ンを介して放射エネルギを当てて、前記流体性ライニン
   グ材を硬化させるか、あるいは硬化を加速する段階と、 を有するパイプライニング方法。 ２、紫外線放射によって前記放射エネルギを得る段階が
   設けられた特許請求の範囲第１項記載のパイプライニン
   グ方法。 ３、前記ライニング材が十分に硬化して形状保持性が得
   られるようになるまで、前記プラテンの外側にそれを囲
   むように離間された支持装置をライニング材に対して設
   ける段階を有する特許請求の範囲第１項記載のパイプの
   ライニング方法。 ４、ライニングを行うときにパイプの中を前方へ走行す
   るように設計され、その場で硬化する流体性ライニング
   材を用いているパイプライニング装置であって、 先頭のシール及びそれに続くスプレッダと、前記スプレ
   ッダのすぐ後ろに続く円筒形状のプラテンと、 エネルギ放射装置と、 を有し、前記シールと前記スプレッダが互いに長手方向
   に離間されていてその間に流体性ライニング材を受容す
   るためのチャンバを形成し、前記プラテンが周囲のパイ
   プとの間に環状のスペースを形成するような径を有して
   いて前記流体性ライニング材を広げてこれを周囲のパイ
   プと密着した状態でライニング係合させると共にこの形
   成されたライニング材を保持し、前記広がった流体性ラ
   イニング材がパイプとライニング係合されこのライニン
   グ材が前記プラテンによって保持されているときに、前
   記エネルギ放射装置が前記環状のスペースの中で前記流
   体性ライニング材を硬化させるか、あるいは硬化を促進
   させ、前記エネルギ放射装置が前記プラテンの中に収容
   されていてそれと共に前方へ走行し、前記プラテンが放
   射エネルギ透過性材料から形成されているパイプライニ
   ング装置。 ５、前記エネルギ放射装置が紫外線を出す紫外線放射源
   からなり、前記プラテンが透明で堅固な材料から形成さ
   れている特許請求の範囲第４項記載のパイプライニング
   装置。 ６、前記プラテンがポリテトラフルオロエチレンから形
   成されている特許請求の範囲第５項記載のパイプライニ
   ング装置。 ７、前記シールが後方へ引きずられるように曲がる周辺
   端部を有し、前記流体性ライニング材を流入すると前記
   周辺端部が周囲のパイプと係合する特許請求の範囲第４
   項記載のパイプライニング装置。 ８、前記シールが膨張可能なユニットであり、空気で膨
   張してパイプとシール係合する特許請求の範囲第４項記
   載のパイプライニング装置。 ９、前記円筒形状のプラテンに対してシールされた前部
   及び後部の一般に半球状のエラストマ部材が設けられて
   いて第２の膨張可能なユニットを形成し、前記プラテン
   が堅固であって前記第２の膨張可能なユニットを一般に
   半球形状に保持し、前記前部のエラストマ部材が前記ス
   プレッダを形成し、前記膨張可能なユニットの両方へ圧
   縮空気を流入させるための装置が設けられ、前記エネル
   ギ放射装置が前記第２のユニットの中に完全に収容され
   ている特許請求の範囲第８項記載のパイプライニング装
   置。 １０、ライニングを行うときにパイプの中を前方へ走行
   するように設計され、その場で硬化する流体性ライニン
   グ材を用いているパイプライニング装置であって、 先頭のシール及びそれに続くスプレッダと、前記スプレ
   ッダのすぐ後ろに続くプラテンと、エネルギ放射装置と
   、 を有し、前記シールと前記スプレッダが互いに長手方向
   に離間されていてその間に流体性ライニング材を受容す
   るためのチャンバを形成し、前記プラテンが広げられた
   流体性ライニング材を周囲のパイプへ密着した状態でラ
   イニング係合させ、前記エネルギ放射装置が前記流体性
   ライニング材を硬化させるかあるいはその硬化を促進し
   、前記エネルギ放射装置が前記プラテンの中に収容され
   ていてそれと共に前方へ走行し、前記プラテンが放射エ
   ネルギ透過性材料から形成され、前記シールが前記流体
   性ライニング材が流入されると、後方へ引きずられるよ
   うに曲がる周辺端部を有し、前記シールの前記周辺端部
   が前記シールから前記チャンバ及びスプレッダのまわり
   、そして少なくとも前記プラテンのまわりを外側へ離間
   した状態で後方へ延びていて流体性ライニング材をその
   間に閉じ込めライニング材の安定性を高めるように設定
   されているパイプライニング装置。