JPH0611092A - パイプラインの局部損傷を修理する方法 - Google Patents

パイプラインの局部損傷を修理する方法

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JPH0611092A
JPH0611092A JP5082491A JP8249193A JPH0611092A JP H0611092 A JPH0611092 A JP H0611092A JP 5082491 A JP5082491 A JP 5082491A JP 8249193 A JP8249193 A JP 8249193A JP H0611092 A JPH0611092 A JP H0611092A
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pipeline
cup
resin
repairing
injection
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JP5082491A
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Alfeo Goglio
アルフェオ・ゴグリオ
Valentino Pistone
バレンチーノ・ピストーネ
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SnamProgetti SpA
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
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  • Insulated Conductors (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パイプラインの損傷箇所の修理をパイプライ
ンを休止させることなく、簡便に行なうこと。 【構成】 パイプライン（１）の損傷箇所（２）の外側
からふたつの半円筒形のハーフシェル（３，４）を当て
てその縁部同志を溶接して、パイプラインのまわりにす
きまを残して円筒形のカップを形成し、このカップの円
形縁部に対してガスケット（９）を押し付けることで前
記すきまを密封し、その後前記すきま内に樹脂を高圧で
注入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、たとえば民生および産業用の用
途の水、ガス、オイルまたはその他のもののパイプライ
ンのような流体輸送パイプラインの修理に関する。
【０００２】このようなパイプラインは一般に、或る長
さの金属パイプをいくつも溶接することによって形成さ
れている。このようにして組立てられた連続的なパイプ
ラインは、一般に充分に深いトレンチのようなその最終
的な配置場所に敷設され、このトレンチを覆土して、ト
レンチを掘る前の環境を再構成せしめる。このようにす
れば地表における人間の活動を妨げることがない。
【０００３】組立てられた連続的なパイプラインには、
この埋設されたパイプラインの存する環境が鉄系の材料
に対して非常に攻撃的な環境であるので湿食に対する防
護を施している。この湿食防護は一般に保護被覆を設け
ることと、電気防食を行なうことである。電気防食には
監視回路を設けてひんぱんに点検する。パイプラインの
全運用寿命中このパイプラインを完全な状態に維持する
ことはきわめて重要である。これはパイプラインの建造
コストが高いからであるばかりでなく、危険な事態や汚
染事故または需用者に対して重大な不便を惹き起すこと
がないようにするためである。
【０００４】しかし、このような防護手段は、以下に述
べる理由から地下のパイプラインを所要の期間保護する
のに不充分であることが屡々である。すなわち、被覆材
料は或る程度の多孔性を免れ得るものではなく、しかも
時間の経過と共に劣化する。また被覆を施す際やパイプ
ラインを埋設する際に、この被覆にわずかな損傷が与え
られたり被覆がはがれたりすることがあり得る。こうな
ると、相当の期間を経た後にもコロージョン現象が生ず
ることとなる。さらに、たとえば地震、陥没、地すべり
のような自然現象または地表における人間活動に由来す
る偶発的な出来事がパイプラインを局所的に損傷させる
ことがある。
【０００５】このようにして損傷した箇所を修理する様
々な方法が従来から提案されかつ実行されている。
【０００６】最も根本的な修理方法は、損傷した金属パ
イプ部分を除去して、そこに新たなパイプ部分を挿置す
るという損傷部分交換法である。これは基本的にはパイ
プライン建造工程を再び行なうことである。この方法
は、非常に困難でコスト高につくこと、および相当に長
時間パイプライン全体を運転休止としなければならない
ことという大きな欠点を有している。これよりも余り根
本的でなく若干疑点のある方法としてだが、損傷箇所と
同じ形状の金属板を溶接で外側に取付けて補強すると
か、または損傷領域内に新しい材料を直接に挿置してパ
イプラインの厚さを回復させるとかで、修理を行なうこ
とが提案されている。
【０００７】さらに他の手軽で一層普及されている修理
方法としては、パイプラインの損傷部分の外側にふたつ
の半円筒形の鋼製のハーフシェルをかぶせて、これをそ
の母線に沿って溶接してしまい、損傷箇所のまわりに金
属シェルを形成してしまうことがあげられる。パイプラ
インとクラッディングとして知られるこのふたつのハー
フシェルの間のすきまはモルタルを両端部に充填するこ
とで密封される。モルタルが硬化した後、ひとつまたは
それ以上の成分を有する樹脂材料をパイプラインと溶接
クラッディングとの間に残る円環状断面のすきま内に注
入し、このすきま内で硬化せしめて、内側の損傷パイプ
部分と外側のシェルとの間を連結するシースを形成させ
て、パイプライン内圧に由来する力をこのシェルに伝達
させるのである。
【０００８】この方法は、モルタルが固まるまでの待ち
時間を要すること、および密封にモルタルを用いるため
に樹脂が高圧で注入できないことの両方の理由で相当な
欠点がある。樹脂を高圧で注入すれば、モルタルの密封
はその位置にとどまっておらず外方へ押し出されるの
で、注入した樹脂が逃げてしまう。不充分な圧力で樹脂
を注入することはすきまを充分に埋めることができない
こととなる。これに加えて、この方法では、たとえ不活
性充填材を添加したとしても樹脂は一般にその重合硬化
中に収縮するので、損傷箇所と外側のシェルとの間の連
続性に信頼性がない。このことは、パイプライン内の圧
力に由来する力がシェルに完全に釈放されないこととな
る。このシェルと樹脂シースとの間の不連続性は収縮現
象によることは明かである。
【０００９】本発明によるパイプライン修理方法は、パ
イプラインに溶接してない外側クラッディングを用いる
という原則に依然として基くものの、従来のようなパイ
プラインとクラッディングとの間の不連続性に由来する
問題を回避するものである。
【００１０】以下本発明を添付図面に例示したその好適
かつ非限定的な実施例について詳述する。
【００１１】たとえば保護被覆の下へのしみ込みによっ
て生じたコロージョンクレータのような局部的な損傷箇
所２を包含するパイプライン１を、そのまわりの覆土を
取り除いて露出させ、保護被覆を修理に必要限度におい
てはがす。パイプラインの表面を清掃して脱脂処理しサ
ンドブラントして裸の金属面を出す。これは樹脂の接着
をよくするためである。次いで、ふたつの半円筒形の鋼
製のハーフシェルを、好適には損傷箇所２を中心として
配置する。
【００１２】これらハーフシェルの内径は、たとえば２
０ｍｍないし５０ｍｍだけパイプラインの外径よりも大
きいものとする。これによって１０ｍｍないし２５ｍｍ
の厚さの樹脂シースが形成可能となる。ふたつのハーフ
シェルすなわちクラッディングの内面はパイプラインの
外面と同じように処理して、樹脂と金属との間で同じよ
うな良好な接着が果たされるようにする。次いでふたつ
のハーフシェルを、それらの縁部に沿って一緒に結合せ
しめてパイプのまわりに円筒形のカップを形成せしめ
る。この結合はたとえばスタッドとナットを用いた機械
的に着脱できる型式のものとすることができる。しかし
一般にはここに非限定的な実施例として記述するように
恒久的な溶接結合が用いられる。下部のハーフシェル３
は図示してない支持部材によって支持されており、上部
のハーフシェル４はその水平縁部を下部のハーフシェル
３の水平縁部と互いに接触せしめて配置し、両者を溶接
する。これらの水平縁部は溶接金属を用いる溶着継目を
収容するように形成されている。ふたつの次いでハーフ
シェルを互いに溶接して、パイプを中心とする円筒形の
金属カップを形成せしめる。それからこのパイプとシェ
ルとのすきまを圧縮空気の吹き付けで清掃する。この準
備工程は従来技術による方法と同じである。
【００１３】本発明の好適な実施例によれば、ねじ孔５
がふたつのハーフシェルの表面に分布しており、パイプ
を中心としてカップを心決めするためのボルト６を挿入
することを可能にしている。このボルトの挿入はカップ
とパイプとの間のすきまを均一の厚さとすることにあ
る。ふたつの半円形のハーフリング７を図２に示すよう
にふたつのハーフシェルの端部に対応してこれらハーフ
シェル３および４の内部に溶接する。その外面８は、ふ
たつのハーフシェル３および４で形成されたカップの内
部に向けて円錐形をなして傾斜している。
【００１４】カップの両端部には、ふたつのハーフリン
グ７で形成されたリングに対向してガスケット９が配設
してあり、少なくともこのガスケット９の前記リングに
対向する面は外面８に合うように円錐形に傾斜してい
る。このガスケット９は好適にはゴムまたはその他の弾
性材料の棒から作られる。この棒をパイプライン１のま
わりに半分巻き付ける寸法に切断し、次いでその端部同
志を接着剤で結合させて、外面８に押し当てるのであ
る。ガスケットの密封を改善するために、樹脂の薄い層
を、このガスケットを配置するパイプライン１の表面に
施しておくのがよい。
【００１５】図２および図３に示すような、パイプライ
ン１よりもわずかに大径のふたつのフランジ１０がカッ
プの両端部に配設される。これらのフランジはそれぞれ
ふたつの半フランジ１１から成る。ふたつの半フランジ
１１はパイプラインを中心としてジョーのように閉じら
れ、端孔１２に通したボルトで一緒に連結され、ナット
および鎖錠ナットで鎖錠せしめられる。
【００１６】これらの外部のフランジ１０にはその突出
縁部１５に複数個の孔１４が設けてあり、これにタイバ
ー１６を挿置する。フランジ１０には円形のくぼみ１７
が設けてある。このくぼみ１７の内面はカップの縁部に
対応する位置となるようにしてあり、また反対側の面に
心決めリング１８が設けてある。
【００１７】ふたつのフランジ１０を装架した後、好適
には動力スパナを用いて引張りの力をバランスさせなが
らナット１９をバー１６に締め付けてゆきふたつのガス
ケット９をクランプ止めする。これによりフランジは常
時パイプラインの軸線に垂直な方向において維持され
る。この締付けの作用でガスケット９は外面８に対し、
またパイプライン１に対して、その傾角の効果で圧縮さ
れ押し付けられる。これによる密封は、前述のようにパ
イプラインとガスケットの間に薄い樹脂の層を介在さ
せ、締付け後にパイプラインとガスケットの内面とにこ
の樹脂を固着させることによって改善せしめ得る。
【００１８】図４はガスケット９の締付け装置の別の実
施例を示す。この実施例は長目のカップを必要とするパ
イプライン部分の修理または曲っているパイプライン部
分の修理に好適である。ハーフシェル３および４は、外
側のフランジ１０の孔に対応する通孔を包含する半円形
のバッキングフランジ２０をその端部近くにそなえてい
る。フランジとバッキングフランジとの間には短いねじ
付のバーがあり、これに締付けナットがねじ込まれる。
【００１９】締付け後、心決めボルト６を取り外し、孔
５をねじ付プラグで閉じると、カップは樹脂シースの注
入ができるようになる。樹脂の注入に先立って、たとえ
ば０．５ないし１．５ＭＰａの圧力の圧縮空気ですきま
の密封を点検する。もしも洩れが生じたら、ねじ付のタ
イバー１６をさらに締付けて、ガスケットを一層圧迫す
る。
【００２０】下部のハーフシェル３の最下部部分には弁
接続部２１がある。この弁接続部２１はたとえば孔５と
同様なねじ孔に連結させてあり、図示していない樹脂混
合物注入ポンプに接続されている。この注入ポンプはた
とえば注入の瞬間に混合すべき樹脂成分を収容する複数
の容器をそなえている。上部のハーフシェル４の最上部
部分にはたとえば注入した樹脂によって排除された空気
を逃すための弁接続部２２がある。これらの弁接続部２
１および２２は、あらかじめすきまの密封を試験するの
にも用いることができる。
【００２１】本発明方法の特徴部分を構成している樹脂
注入は次の工程を包含している。
【００２２】各種の種類の市販の樹脂をこの目的に使う
ことができる。たとえば次に述べる市販の樹脂を用い得
る。すなわち、好適にはアミン型硬化剤と組合せて用い
る液状のエポキシ樹脂、および遊離基を生ずることがで
き通常すきま内で重合を生ずる有機パーカーボネート、
パーオキサイドおよびハイドロパーオキサイドから選ん
だ重合触媒と組合せて用いるアクリル、ビニルまたはア
ルリル液状モノマーなどである。本発明の好適な実施例
によれば、成形した重合体シースの収縮を制限する、ま
たは機械的特性を改善するために、たとえば大理石粉末
のような細かく粉砕した不活性の無機材料を樹脂混合物
に添加することができる。
【００２３】注入作業の開始に当って、注入ポンプの容
器には樹脂混合物を形成する製品を入れておく。この注
入ポンプを下部の弁接続部２１に連結する。
【００２４】現場での作業に当っては、注入ポンプは普
通、自動車修理工場で変えるモータ駆動のコンプレッサ
で発生させる圧縮空気によって作動せしめられる。上部
の弁接続部２２の逃し弁は開放しておき、注入ポンプに
より樹脂混合物の注入を開始する。この注入した樹脂が
逃し弁からあふれ出始めた時、この逃し弁を閉じる。樹
脂の注入は注入ポンプまたは密封したカップに設けた圧
力計の圧力が、２０ないし６０バール程度、好適には３
０ないし４５バールに達するまで続行する。この圧力は
樹脂シースの正しい形成にとって非常に重要である。す
きまの完全充填を行なうに加えてこの圧力上昇の手段に
より、カップの壁は実質的な張力を加えた状態に置か
れ、パイプラインの壁は圧縮下の状態となる。樹脂の硬
化中その収縮はカップの張力およびパイプラインの圧縮
応力の釈放によって適宜補償され、これらの部分はその
当初の形状に復帰し、カップおよびパイプラインの同軸
金属面は常に硬化中の樹脂シースと接触を維持する。こ
のため硬化が完了した時外側のカップとパイプラインと
の間に完全な一体性が得られるのである。
【００２５】所要のゲージ圧力に達した後、注入ポンプ
を停止し、下部の弁接続部２１の弁を閉じる。注入ポン
プは取外して清掃する。注入された樹脂は所定の時間で
硬化する。
【００２６】樹脂が硬化した後、ねじ付プラグで孔を塞
ぎコネクタを取外し、フランジ１０とタイバー１６を分
解して取外す。後には、修理したパイプライン１の上
に、溶接したハーフシェル３および４と樹脂によって保
持されたガスケット９とから成るカップが残る。このパ
イプラインに新たな保護被覆を施して、再び覆土する。
【００２７】このように取付けたカップはパイプライン
の電気防食系統に接続しなければならない。本発明の好
適な実施例によれば、カップとパイプラインとの間に連
結ボルトが用いられるが、これらのボルトは樹脂注入前
に心決め孔５のいくつかに挿通して残しておく。パイプ
ラインに接触するボルトの端部には、アルミ板のような
電気的接続の良好な端子を嵌めておく。
【００２８】本発明の他の利点としては、パイプライン
が、その正常の作動を中断させることなく、また実際の
パイプラインに溶接をすることなく、短時間で修理でき
ることがあげられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の好適な１実施例を説明する図で、
パイプライン損傷部分とこれに覆せるふたつのハーフシ
ェルを示す斜視図である。
【図２】ハーフシェルの一端部とパイプライン損傷部分
との拡大軸線方向断面図である。
【図３】ハーフフランジの端面図である。
【図４】図２と同様な断面図である。
【符号の説明】
１ パイプライン ２ 損傷箇所 ３ ハーフシェル ４ ハーフシェル ５ 孔 ６ ボルト ７ ハーフリング ８ 外面 ９ ガスケット １０ フランジ １１ 半フランジ １２ 端孔 １４ 孔 １５ 突出縁部 １６ タイバー １７ くぼみ １８ 心決めリング １９ ナット ２０ バッキングフランジ ２１ 弁接続部 ２２ 弁接続部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】パイプラインの外側からふたつの円筒形の
    ハーフシェル（３，４）を当て、これらハーフシェルを
    その縁部に沿って結合させてパイプラインのまわりに円
    筒形のカップを形成する、保護シースを介挿したクラッ
    ディングまたはカップを施すことによってパイプライン
    の局部損傷を修理する方法において、前記カップの端部
    の内方に設けた円形の突起（７）に対応して前記カップ
    の両端部のそれぞれに円形のガスケット（９）をまず配
    置し、好適には前記突起（７）の表面に整合する傾斜し
    た支承面を有する前記ふたつのガスケット（９）を、前
    記カップの両端部に設けたフランジ（１０）に取付けた
    タイバー（１６）によって、前記突起（７）に対してま
    たパイプラインの外壁に対して押し付けてパイプライン
    の損傷部分のまわりに圧力に強いすきまを形成し、この
    すきま内に樹脂混合物を注入してここを完全に満たすよ
    うにし、このすきまから排除された空気は逃し弁を介し
    て追い出し、次いでこの逃し弁を閉じるが前記樹脂混合
    物の注入は前記すきまに実質的なゲージ圧力が得られる
    まで続行して前記カップは実質的な張力状態に前記パイ
    プラインは圧縮状態になるようにし、最後に前記樹脂混
    合物の注入弁を閉じて注入した樹脂混合物を自然に硬化
    させるが、この際前記カップおよび前記パイプライン壁
    に誘起された応力が釈放されて硬化中の樹脂混合物の収
    縮を補償せしめて、前記カップ、硬化して出来た樹脂シ
    ースおよび前記パイプラインの間に連続性を与えるよう
    にしたことを特徴とする、パイプラインの局部損傷を修
    理する方法。
  2. 【請求項２】請求項１記載の方法において、前記注入の
    ゲージ圧力が２０ないし６０バール、好適には３０ない
    し４５バールであることを特徴とする、パイプラインの
    局部損傷を修理する方法。
  3. 【請求項３】請求項１記載の方法において、前記ガスケ
    ット（９）を、前記カップの両端部にあるふたつの前記
    フランジ（１０）を連結するねじ付バー（１６）を締め
    ることによって圧縮することを特徴とする、パイプライ
    ンの局部損傷を修理する方法。
  4. 【請求項４】請求項１記載の方法において、前記ガスケ
    ット（９）を、前記カップの両端部に設けたバッキング
    フランジ（２０）へ前記カップの対応端部の前記ふたつ
    のフランジ（１０）を連結するねじ付バー（１６）を締
    めることによって圧縮することを特徴とする、パイプラ
    インの局部損傷を修理する方法。
  5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の方法
    において、注入に用いる樹脂が硬化剤、好適にはアミン
    型の硬化剤と共に用いるエポキシ樹脂であることを特徴
    とする、パイプラインの局部損傷を修理する方法。
  6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の方法
    において、注入に用いる樹脂が、前記すきま内で重合す
    るものであって、有機パーカーボネート、パーオキサイ
    ドまたはハイドロパーオキサイドから成り遊離基を発生
    できる触媒と共に用いるアクリル、ビニルまたはアルリ
    ル液状モノマーから成ることを特徴とする、パイプライ
    ンの局部損傷を修理する方法。
JP5082491A 1992-03-18 1993-03-18 パイプラインの局部損傷を修理する方法 Pending JPH0611092A (ja)

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