JPH1038181A - 鉛直管用アイスプラグ形成装置 - Google Patents
鉛直管用アイスプラグ形成装置Info
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- JPH1038181A JPH1038181A JP8196459A JP19645996A JPH1038181A JP H1038181 A JPH1038181 A JP H1038181A JP 8196459 A JP8196459 A JP 8196459A JP 19645996 A JP19645996 A JP 19645996A JP H1038181 A JPH1038181 A JP H1038181A
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- Japan
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- ice plug
- pipe
- cooling
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- branch pipe
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- 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
- F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 上下方向に延びる鉛直管にアイスプラグを形
成するに際し、対流現象によるプラグ形成の遅延を防止
する。 【解決手段】 下方に位置する本管１に連通した鉛直な
支管３にアイスプラグを形成する装置は、支管３を取り
囲んで装着される冷却ジャケット１１を含む冷却装置１
０と、冷却ジャケット１１より本管１寄りの支管３を取
り囲んで装着される冷却ジャケット５１を含む予冷却装
置５０と、２個の冷却ジャケット１１，５１との間の支
管３に設けられる熱電対５６及びこれに連絡した温度監
視装置５７とから構成される。
成するに際し、対流現象によるプラグ形成の遅延を防止
する。 【解決手段】 下方に位置する本管１に連通した鉛直な
支管３にアイスプラグを形成する装置は、支管３を取り
囲んで装着される冷却ジャケット１１を含む冷却装置１
０と、冷却ジャケット１１より本管１寄りの支管３を取
り囲んで装着される冷却ジャケット５１を含む予冷却装
置５０と、２個の冷却ジャケット１１，５１との間の支
管３に設けられる熱電対５６及びこれに連絡した温度監
視装置５７とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種プラント等に
おける配管系統の点検補修技術に関し、特に配管を冷却
して内部に氷の止栓即ちアイスプラグを形成する装置に
関する。
おける配管系統の点検補修技術に関し、特に配管を冷却
して内部に氷の止栓即ちアイスプラグを形成する装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】各種プラントにおいて、大流量の本管乃
至容器等に接続した支管である計装配管や冷却水配管等
の付属設備に修理、取替え等の補修の必要が生じたとき
に、プラントの運転を停止すること無くその補修を実施
する目的で、補修部を本管等から流体的に分離するため
アイスプラグ法が施工されている。これは、補修部近傍
の支管の管外面を冷却し、管内部の液体を凍結させて流
体の流通を断つもので、凍結により形成された氷の塊が
止栓（プラグ）の機能を呈することからそう呼ばれてい
る。アイスプラグは機械的な遮断弁の機能を持つもので
あるが、例えば、流体流通を遮断して補修部への液体の
流れ込みを防止するため、機械的な遮断弁を多数配置す
ることは配管の構造を複雑化すると共に費用的にも負担
が大きい。これに反し、アイスプラグ法は管を部分的に
冷却するだけで配管の任意の箇所に遮断弁の機能を有す
るプラグを形成でき、溶かせば無くなるから非常に有用
なものである。このようなアイスプラグ法の一般的な施
工方法を図４を参照して説明すると、支管６１に冷却ジ
ャケット６３を取り付ける。冷却ジャケット６３は２個
の半円管状ケーシングにより支管６１を挟み込み、冷却
用媒体を流す密閉流路を内部に形成するものである。こ
の冷却ジャケット６３の内部に液体窒素ボンベ６５から
導管６７を通して液体窒素を供給し、支管６１の内部の
液体を冷却して凍結する。昇温して気化した窒素ガス
は、導管６９を通して回収容器７１に回収される。
至容器等に接続した支管である計装配管や冷却水配管等
の付属設備に修理、取替え等の補修の必要が生じたとき
に、プラントの運転を停止すること無くその補修を実施
する目的で、補修部を本管等から流体的に分離するため
アイスプラグ法が施工されている。これは、補修部近傍
の支管の管外面を冷却し、管内部の液体を凍結させて流
体の流通を断つもので、凍結により形成された氷の塊が
止栓（プラグ）の機能を呈することからそう呼ばれてい
る。アイスプラグは機械的な遮断弁の機能を持つもので
あるが、例えば、流体流通を遮断して補修部への液体の
流れ込みを防止するため、機械的な遮断弁を多数配置す
ることは配管の構造を複雑化すると共に費用的にも負担
が大きい。これに反し、アイスプラグ法は管を部分的に
冷却するだけで配管の任意の箇所に遮断弁の機能を有す
るプラグを形成でき、溶かせば無くなるから非常に有用
なものである。このようなアイスプラグ法の一般的な施
工方法を図４を参照して説明すると、支管６１に冷却ジ
ャケット６３を取り付ける。冷却ジャケット６３は２個
の半円管状ケーシングにより支管６１を挟み込み、冷却
用媒体を流す密閉流路を内部に形成するものである。こ
の冷却ジャケット６３の内部に液体窒素ボンベ６５から
導管６７を通して液体窒素を供給し、支管６１の内部の
液体を冷却して凍結する。昇温して気化した窒素ガス
は、導管６９を通して回収容器７１に回収される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】而して、アイスプラグ
を形成しようとする支管乃至管が上下方向に延びる所謂
鉛直管であって、下方にある本管乃至容器に接続してい
る場合、この本管等の内部流体は熱源として作用する。
即ち支管にアイスプラグを形成しようとして冷却すると
被冷却部分は低温になっていくが、プラントの運転が続
行されている場合本管等の内部の液体は運転状態に維持
されているから相対的に高温のままである。このような
状態では、鉛直な被冷却管内の低温液体は下降して本管
へ向かい、本管内の高温液体は上昇して自然対流が発生
する。このような自然対流が発生すると、被冷却部に上
昇液体流により次々と熱が搬入されるので、被冷却部の
液体の温度低下は緩慢になり、アイスプラグ形成に長い
時間を要することになる。このため、補修作業に入る準
備時間が長くなり、補修に多大の時間を要すると共にア
イスプラグ形成に要する液体窒素の消費量が過大になる
といった問題点が発生する。従って、本発明は、アイス
プラグを形成すべき管が鉛直管であっても、液体窒素の
消費量が少なく且つ短時間でアイスプラグを形成し得る
鉛直管用アイスプラグ形成装置を提供することを課題と
する。
を形成しようとする支管乃至管が上下方向に延びる所謂
鉛直管であって、下方にある本管乃至容器に接続してい
る場合、この本管等の内部流体は熱源として作用する。
即ち支管にアイスプラグを形成しようとして冷却すると
被冷却部分は低温になっていくが、プラントの運転が続
行されている場合本管等の内部の液体は運転状態に維持
されているから相対的に高温のままである。このような
状態では、鉛直な被冷却管内の低温液体は下降して本管
へ向かい、本管内の高温液体は上昇して自然対流が発生
する。このような自然対流が発生すると、被冷却部に上
昇液体流により次々と熱が搬入されるので、被冷却部の
液体の温度低下は緩慢になり、アイスプラグ形成に長い
時間を要することになる。このため、補修作業に入る準
備時間が長くなり、補修に多大の時間を要すると共にア
イスプラグ形成に要する液体窒素の消費量が過大になる
といった問題点が発生する。従って、本発明は、アイス
プラグを形成すべき管が鉛直管であっても、液体窒素の
消費量が少なく且つ短時間でアイスプラグを形成し得る
鉛直管用アイスプラグ形成装置を提供することを課題と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、下方に位置する熱源管又容器に連
通した鉛直管にアイスプラグを形成する装置は、前記鉛
直管を取り囲んで装着される第１の冷却ジャケットを含
む冷却装置と、前記第１の冷却ジャケットより前記熱源
管寄りの前記鉛直管を取り囲んで装着される第２の冷却
ジャケットを含む予冷却装置と、前記第１及び第２の冷
却ジャケットとの間の前記鉛直管に設けられる温度検出
端子を含む温度監視装置とから構成される。鉛直管内に
ある液体は、一般的には水を主体としたものが多いが、
この場合には温度監視装置により検出される鉛直管内温
度が摂氏約４度に維持されるように前記予冷却装置を運
転するのが、冷却装置によってアイスプラグを形成する
上で好適である。
め、本発明によれば、下方に位置する熱源管又容器に連
通した鉛直管にアイスプラグを形成する装置は、前記鉛
直管を取り囲んで装着される第１の冷却ジャケットを含
む冷却装置と、前記第１の冷却ジャケットより前記熱源
管寄りの前記鉛直管を取り囲んで装着される第２の冷却
ジャケットを含む予冷却装置と、前記第１及び第２の冷
却ジャケットとの間の前記鉛直管に設けられる温度検出
端子を含む温度監視装置とから構成される。鉛直管内に
ある液体は、一般的には水を主体としたものが多いが、
この場合には温度監視装置により検出される鉛直管内温
度が摂氏約４度に維持されるように前記予冷却装置を運
転するのが、冷却装置によってアイスプラグを形成する
上で好適である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。先ず図１を参照するに内部を熱
水が流れる本管１から上方に支管３が延出している。こ
の支管３は上方に延出しているので、所謂鉛直管であり
これにアイスプラグを形成する装置を説明する。主たる
冷却装置１０は、支管３を囲繞して取り付けられる冷却
ジャケット１１と、これに導管を介して連絡した冷熱源
１３から構成されている。冷熱源１３は例えば液体窒素
供給源である。冷却ジャケット１１は、図２に示すよう
に支管３を挟んで半円筒形のケーシング１５，１７とを
対向して配設し、その軸方向フランジ１９，２１をボル
ト２３及びナット２４により締め付け、固定して構成さ
れている。図３に示されるようにフランジ１９，２１と
の間にはパッキン２２が介装され、更にケーシング１
５，１７のボス部２５，２７にはグランドパッキン２９
が充填されて、ケーシング１５，１７の内側に支管３の
外面に接して液体窒素の密閉流路３１が形成される。グ
ランドパッキン２９は、締付けボルト３３により支持さ
れたパッキン押さえ３５により外方から支持されてい
る。この締付けボルト３３の締め込み長さを調整するこ
とにより適切なパッキン圧が得られる。一方のケーシン
グ１７には、入口管台３７及び出口管台３９が取り付け
られ、それぞれに液体窒素導入管４１及び窒素ガス導出
管４３が接続されている。そして導入管４１から密閉流
路３１に流入した液体窒素は、支管３の外面に接触して
流れ、これを冷却する。支管３及びその内部の水の熱を
奪って気化した窒素は導出管４３から流出し、冷熱源１
３へ戻る。
の実施形態を説明する。先ず図１を参照するに内部を熱
水が流れる本管１から上方に支管３が延出している。こ
の支管３は上方に延出しているので、所謂鉛直管であり
これにアイスプラグを形成する装置を説明する。主たる
冷却装置１０は、支管３を囲繞して取り付けられる冷却
ジャケット１１と、これに導管を介して連絡した冷熱源
１３から構成されている。冷熱源１３は例えば液体窒素
供給源である。冷却ジャケット１１は、図２に示すよう
に支管３を挟んで半円筒形のケーシング１５，１７とを
対向して配設し、その軸方向フランジ１９，２１をボル
ト２３及びナット２４により締め付け、固定して構成さ
れている。図３に示されるようにフランジ１９，２１と
の間にはパッキン２２が介装され、更にケーシング１
５，１７のボス部２５，２７にはグランドパッキン２９
が充填されて、ケーシング１５，１７の内側に支管３の
外面に接して液体窒素の密閉流路３１が形成される。グ
ランドパッキン２９は、締付けボルト３３により支持さ
れたパッキン押さえ３５により外方から支持されてい
る。この締付けボルト３３の締め込み長さを調整するこ
とにより適切なパッキン圧が得られる。一方のケーシン
グ１７には、入口管台３７及び出口管台３９が取り付け
られ、それぞれに液体窒素導入管４１及び窒素ガス導出
管４３が接続されている。そして導入管４１から密閉流
路３１に流入した液体窒素は、支管３の外面に接触して
流れ、これを冷却する。支管３及びその内部の水の熱を
奪って気化した窒素は導出管４３から流出し、冷熱源１
３へ戻る。
【０００６】再び図１を参照するに、支管３には本管１
寄りに予冷却装置５０の冷却ジャケット５１が囲装され
ている。この冷却ジャケット５１の機械的構造は、前述
した冷却ジャケット１１と殆ど同じであり、冷熱源５３
も冷熱源１３と同様のものである。更にはその機能乃至
作用も、被冷却水温度が約摂氏４度になる以外冷却装置
１０の冷却ジャケット１１とほぼ同じである。そして、
冷却ジャケット１１，５１に挟まれた支管３に温度検出
端子である熱電対５６が配設され、これがリード線を介
して温度監視装置５７に接続し、支管３の特にその内部
の温度を監視できるようになっている。
寄りに予冷却装置５０の冷却ジャケット５１が囲装され
ている。この冷却ジャケット５１の機械的構造は、前述
した冷却ジャケット１１と殆ど同じであり、冷熱源５３
も冷熱源１３と同様のものである。更にはその機能乃至
作用も、被冷却水温度が約摂氏４度になる以外冷却装置
１０の冷却ジャケット１１とほぼ同じである。そして、
冷却ジャケット１１，５１に挟まれた支管３に温度検出
端子である熱電対５６が配設され、これがリード線を介
して温度監視装置５７に接続し、支管３の特にその内部
の温度を監視できるようになっている。
【０００７】以上の構成のアイスプラグ形成装置によれ
ば、予冷却装置５０により冷却ジャケット５１が取付け
られた支管３の内部水の温度を約４℃になるように冷却
する。そうすると鉛直管である支管３と本管１との間で
自然対流が図１に矢印で示すように発生し、上昇流はこ
の部分で止る。水の比重は約４℃で最大になるからであ
る。。並行し、或いは若干遅らせて起動した冷却装置１
０により支管３の内部水を十分な強度のアイスプラグを
形成するまで冷却する。温度監視装置５７は、熱電対５
６によりアイスプラグ形成部分の隣接部の内部温度を監
視し、温度が約４℃を越えるようであれば、予冷却装置
５０を作動するよう操作員に情報を提供する。
ば、予冷却装置５０により冷却ジャケット５１が取付け
られた支管３の内部水の温度を約４℃になるように冷却
する。そうすると鉛直管である支管３と本管１との間で
自然対流が図１に矢印で示すように発生し、上昇流はこ
の部分で止る。水の比重は約４℃で最大になるからであ
る。。並行し、或いは若干遅らせて起動した冷却装置１
０により支管３の内部水を十分な強度のアイスプラグを
形成するまで冷却する。温度監視装置５７は、熱電対５
６によりアイスプラグ形成部分の隣接部の内部温度を監
視し、温度が約４℃を越えるようであれば、予冷却装置
５０を作動するよう操作員に情報を提供する。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば冷
却装置によりアイスプラグが形成される部分を予冷却装
置により対流発生部から隔離したので、対流による本管
部からの熱搬入が阻止され、短時間で良質のアイスプラ
グを形成することができる。予冷却装置は、氷点でなく
約４℃に冷却するだけであるので、それほど大きな冷却
能力を必要としないから、これがない従来のアイスプラ
グ形成装置に比し全体として必要エネルギを最小限にす
ることができる。
却装置によりアイスプラグが形成される部分を予冷却装
置により対流発生部から隔離したので、対流による本管
部からの熱搬入が阻止され、短時間で良質のアイスプラ
グを形成することができる。予冷却装置は、氷点でなく
約４℃に冷却するだけであるので、それほど大きな冷却
能力を必要としないから、これがない従来のアイスプラ
グ形成装置に比し全体として必要エネルギを最小限にす
ることができる。
【図１】本発明の実施形態の全体構造を示す系統図であ
る。
る。
【図２】図１の部分構造を示す一部切欠部分側面図であ
る。
る。
【図３】図２のIII-III 線に沿う平断面図である。
【図４】従来の装置の全体概念図である。
１ 本管 ３ 支管 １０ 冷却装置 １１ 冷却ジャケット １３ 冷熱源 １５、１７ ケーシング １９、２１ フランジ ２２ パッキン ２３ ボルト ２４ ナット ２５、２７ ボス部 ２９ グランドパッキン ３１ 密閉流路 ３３ 締付けボルト ３５ パッキン押さえ ３７ 入口管台 ３９ 出口管台 ４１ 導入管 ４３ 導出管 ５０ 予冷却装置 ５１ 冷却ジャケット ５３ 冷熱源 ５６ 熱電対 ５７ 温度監視装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大崎 徹 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 中西 徹 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内
Claims (2)
- 【請求項１】 下方に位置する熱源管又容器に連通した
鉛直管にアイスプラグを形成する装置において、前記鉛
直管を取り囲んで装着される第１の冷却ジャケットを含
む冷却装置と、前記第１の冷却ジャケットより前記熱源
管寄りの前記鉛直管を取り囲んで装着される第２の冷却
ジャケットを含む予冷却装置と、前記第１及び第２の冷
却ジャケットとの間の前記鉛直管に設けられる温度検出
端子を含む温度監視装置とを有してなることを特徴とす
る鉛直管用アイスプラグ形成装置。 - 【請求項２】 前記温度監視装置により検出される前記
鉛直管内温度が摂氏約４度に維持されるように前記予冷
却装置が運転されることを特徴とする請求項１記載の鉛
直管用アイスプラグ形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19645996A JP3540512B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 鉛直管用アイスプラグ形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19645996A JP3540512B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 鉛直管用アイスプラグ形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038181A true JPH1038181A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3540512B2 JP3540512B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=16358166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19645996A Expired - Fee Related JP3540512B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | 鉛直管用アイスプラグ形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3540512B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007327662A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Hitachi Building Systems Co Ltd | 吸収式冷凍機のメンテナンス方法及び冷却凍結装置 |
| JP2009243545A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 配管のき裂進展抑止方法 |
| CN109524133A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-26 | 江苏核电有限公司 | 一种核电厂液氮冰塞装置及其冰塞控制方法 |
| CN110763273A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-07 | 无锡纽思铁科能源科技有限公司 | 一种冰塞形成过程检测装置 |
| JP2020076469A (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | Ｓ．Ｐ．エンジニアリング株式会社 | 液体配管用凍結栓形成装置及び液体配管への凍結栓形成方法 |
| JP2021067345A (ja) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 凍結工法における凍結判断方法 |
| CN114754219A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-07-15 | 浙江工业大学 | 一种用于不同管径的新型冰塞夹套装置 |
-
1996
- 1996-07-25 JP JP19645996A patent/JP3540512B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007327662A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Hitachi Building Systems Co Ltd | 吸収式冷凍機のメンテナンス方法及び冷却凍結装置 |
| JP2009243545A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 配管のき裂進展抑止方法 |
| JP2020076469A (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | Ｓ．Ｐ．エンジニアリング株式会社 | 液体配管用凍結栓形成装置及び液体配管への凍結栓形成方法 |
| CN109524133A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-26 | 江苏核电有限公司 | 一种核电厂液氮冰塞装置及其冰塞控制方法 |
| JP2021067345A (ja) * | 2019-10-28 | 2021-04-30 | 東京電力ホールディングス株式会社 | 凍結工法における凍結判断方法 |
| CN110763273A (zh) * | 2019-10-30 | 2020-02-07 | 无锡纽思铁科能源科技有限公司 | 一种冰塞形成过程检测装置 |
| CN114754219A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-07-15 | 浙江工业大学 | 一种用于不同管径的新型冰塞夹套装置 |
| CN114754219B (zh) * | 2022-04-22 | 2023-11-10 | 浙江工业大学 | 一种用于不同管径的新型冰塞夹套装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3540512B2 (ja) | 2004-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031209 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040206 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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