JPH11230441A - 漏れ止め用密封シール治具とその密封シール方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧、高低温条件下においても優れた密封シ
ール性を発揮し、作業性が良好であるばかりでなく、確
実に密封シールした安全性の高い漏れ止め用密封シール
治具とその密封シール方法を提供する。 【解決手段】 流体管等の被シール体Ｆの流体漏洩位置
を囲繞部材１で囲繞して漏れ止めをするようにした密封
シール治具において、この囲繞部材１と被シール体Ｆと
の間にシール材１０を圧入充填すると共に、囲繞部材１
に環状の突条部１ｄを形成し、この突条部１ｄを被シー
ル体Ｆの外周囲に食い込ませて密封シールさせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、石油精製
や化学装置等のプラント設備分野において用いられる漏
れ止め用密封シール治具とその密封シール方法に関し、
特に高圧、高温、低温流体の流体管等の被シール体の漏
れ止めを金属圧着式シール構造で確実に密封する漏れ止
め用密封シール治具とその密封シール方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】石油精製プラントや化学プラントなどで
は、既知のとおり、一旦稼動すると部分停止することが
できなくなり、漏洩個所によっては全体を停止すること
になる。仮に全装置を停止して生産をストップすると、
大きな被害が発生するため、通常は、シール治具を取り
付けて、運転を継続したまま次の定期修理の時までシー
ル治具により流体管からの流体洩れの拡散を防止してい
る。

【０００３】このように、従来より、稼動状態のままシ
ール治具を取り付けて補修をしているが、必ずしも満足
したシール治具でない。即ち、この種の補修は、高圧、
高温下において行われるので、あらゆる条件を備えたシ
ール治具の開発を必要としていた。

【０００４】ところで、この種の治具の提案品は極めて
少ないが、給水管等のように通常圧の条件で補修するも
のは多数提案されている。例えば、実公平３−２５５０
８号及び実開昭６４−３６７９３号公報などに開示され
ているように、周方向に２分割されたカバー部材の分割
面間及び各カバー部材と流体管との当接周面間にそれぞ
れ適宜のシール部材を介装してカバー部材を略筒状に締
結し、流体管の流体漏洩個所をカバー部材で囲繞密閉す
るものや、特開昭５１−１２９９２８号、特開平４−１
０７３９５号及び実公昭５２−４０４３４号などに開示
されているように、カバー部材の分割面間及びカバー部
材と流体管との当接周面間に形成された空間や、カバー
部材の内周面と流体管の外周面との間に形成された筒状
空間部に液状シール材を圧入、固化させて流体管の流体
漏洩個所をカバー部材で囲繞密閉するものなどがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のシール治具では、シール部材又は固化したシー
ル材の耐久性とシール性を高圧、高低温条件等の下で両
立させることは難しいうえに、中心軸が一致していない
状態で連結された流体管や、寸法誤差、腐食、変形など
により外径が漏洩個所を挟んで異なる流体管にカバー部
材を固定する場合、カバー部材と流体管との当接周面間
の一部に隙間が生じてしまい、シール部材を必要量圧縮
できなかったり、シール材が漏れたりするなどして、シ
ール性の低い部分ができてしまうおそれがあった。

【０００６】本発明者は、従来の課題点に鑑みて鋭意研
究の結果開発に至ったものであり、その目的とするとこ
ろは、高圧、高低温条件下においても優れた密封シール
性を発揮し、作業性が良好であるばかりでなく、確実に
密封シールした安全性の高い漏れ止め用密封シール治具
とその密封シール方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、流体管等の被シール体の流体漏洩位置を
囲繞部材で囲繞して漏れ止めをするようにした密封シー
ル治具において、この囲繞部材と被シール体との間にシ
ール材を圧入充填すると共に、囲繞部材に環状の突条部
を形成し、この突条部を被シール体の外周囲に食い込ま
せて密封シールさせたので、金属圧着式シールと弾性体
による密封シールを併用した極めてシール性の高い密封
シールが可能である。

【０００８】この場合、囲繞部材の外方内端位置に環状
の突条部を外向き又は内向きに突設形成し、この突条部
を金属製の被シール体に金属圧着式に食い込ませるのが
好ましい。また、囲繞部材の分割突合わせ面及び被シー
ル体包囲面の溝に、シール材を圧入充填するのが良い。
さらに、囲繞部材の内周面と被シール体との間に形成し
た空間部にシール材を圧入充填し、被シール体の漏洩個
所をシール材で閉塞するようにしても良い。

【０００９】また、流体管等の被シール体の漏洩位置を
分割した囲繞部材で囲繞し、分割囲繞部材のフランジを
ボルトで挾圧固定し、突条部を変形させながら被シール
体に食い込ませ、囲繞部材の外部より囲繞部材と被シー
ル体との間にシール材を圧入充填し、漏洩部を完全に密
封シールすると良い。

【００１０】そして、流体管等の被シール体の漏洩位置
を分割した囲繞部材で囲繞し、分割囲繞部材のフランジ
をボルトで挾圧固定し、囲繞部材に設けた突条部を変形
させながら被シール体に食い込ませ、その後、囲繞部材
の外部より囲繞部材と被シール体との間にシール材を圧
入充填して、被シール体の漏洩部を完全に密封シールす
るようにすると良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の漏れ
止め用密封シール治具の実施形態を説明する。図１乃至
図８に示す密封シール治具は、フランジ接続した流体管
Ｐのフランジ継手部Ｆ間の流体漏れを止めるためのもの
で、図において、１はこの密封シール治具の外郭を成す
囲繞部材で、半割環状部１ａの両端に、ボルト貫通孔１
ｆを有する方形板状のフランジ１ｂが外方に向かって突
設され、流動性の弾性材から成るシール材１０を圧入す
るための注入孔２が半割環状部１ａの中間部分に複数
（図においては３孔）放射方向に沿って形成され、半割
環状部１ａの外周面に各注入孔２と中心を一致させてナ
ット部３が溶接固定され、更に、外方内端位置、即ちフ
ランジ継手部Ｆを包囲する半割環状部１ａの被シール体
包囲面１ｃの半円弧状の両縁部に、断面略楔状の環状突
条部１ｄが形成されている。また、４はボルト、５はナ
ットであり、囲繞部材１同士を結合する際に、対向する
フランジ１ｂ同士を締結する。

【００１２】囲繞部材１の突条部１ｄは、図３の（ａ）
に示すように、半割環状部１ａの被シール体包囲面１ｃ
より内方に突出し、かつ、外側に向かって形成されてい
る。このため、囲繞部材１をフランジ継手部Ｆの外周囲
に固定したとき、突条部１ｄがフランジ継手部Ｆの外周
囲に押されて図３の（ｂ）に示すように変形する。この
とき突条部１ｄの先端はフランジ継手部Ｆの外周囲に食
い込み、囲繞部材１の被シール体包囲面１ｃとフランジ
継手部Ｆの外周囲との間を確実に密封シールする。ま
た、この突条部１ｄは、囲繞部材１の被シール体包囲面
１ｃ及び端面をかしめることなどにより、容易に囲繞部
材１に一体に形成することができる。なお、突条部１ｄ
の形状や傾斜方向はこれに限定されない。

【００１３】フランジ継手部Ｆ間の漏れを止める場合、
囲繞部材でフランジ継手部Ｆ間を囲繞し、囲繞部材１の
フランジ１ｂをボルト４で挾圧固定し、突条部１ｄを変
形させながらフランジ継手部Ｆの外周囲に食い込ませ、
フランジ継手部Ｆ間を囲繞部材１の注入孔２を除いて密
閉し、囲繞部材１とフランジ継手部Ｆとの間に略環状の
空間部６を形成する。このとき、図４に示すように、フ
ランジ継手部Ｆ間のパッキン７の一部から漏れ出た流体
は、囲繞部材１に設けた注入孔２及びナット部３を介し
て空間部６から排出される。

【００１４】そして、図５に示すように、囲繞部材１に
設けたナット部３のうち、漏れ個所に近い位置のナット
部３に安全バルブ８を螺合して取り付け、これと反対側
に位置するナット部３にシール材１０を圧入するための
注入ガン９を固定して、空間部６にシール材１０を圧入
する。このときの空間部６内の圧力は、シール材１０を
圧入しても複数のナット部３が開放されているため大気
圧程度であり、フランジ継手部Ｆや囲繞部材１に負荷は
かからない。なお、空間部６内に漏れ出た流体は、注入
ガン９を螺合したナット部３以外のナット部３から適宜
外部に排出される。

【００１５】更に、図６，図７に示すように、順次、安
全バルブ８を取り付けていないナット部３に注入ガン９
を螺合し、シール材１０を適当量圧入していき空間部６
内にエア溜り１１が残らないようにする。次いで、シー
ル材１０を圧入したナット部３にプラグ１２を螺合し
て、注入したシール材１０が流出しないようにする。

【００１６】最後に、図８に示すように、安全バルブ８
に注入ガン９を固定してシール材１０を注入する。全て
のナット部３が塞がれた状態では空間部６内の圧力が上
昇するので、これに抗して更にシール材１０を圧入して
いき、空間部６内にシール材１０を隙間無く充填し漏れ
を止めると共に、空間部６内を所定の圧力まで高める。
安全バルブ８は、空間部６内の過度の圧力上昇を防止す
ると共に、注入ガン９を取り外した際にシール材１０が
逆流しないようにして空間部６内の圧力を維持してい
る。

【００１７】また、図９乃至図１１には他の密封シール
治具を示しており、この密封シール治具は、流体管の溶
接連結部又は流体管の途中からの流体漏れを止めるもの
である。図において、２１はこのシール治具の外郭を成
す囲繞部材で、半割筒状部２１ａの長手方向に沿った両
端部に、方形板状のフランジ２１ｂが外方に向かってそ
れぞれ突設され、さらに、流体管Ｐとの被シール体包囲
面２１ｃ及び囲繞部材２１の分割突合わせ面２１ｅに
は、図１１及び図１２に示すように、半割筒状部２１ａ
の内周面に形成した凹部２４を囲むようにして、シール
材（図示せず）を充填するための溝２５が形成されてい
る。

【００１８】フランジ２１ｂには、ボルト貫通孔２１ｆ
が複数（図においては４孔）流路方向に沿って略等間隔
に並べて穿孔されると共に、ボルト貫通孔２１ｆ間にシ
ール材を圧入するための注入孔２２がフランジ２１ｂの
分割突合わせ面２１ｅに形成した溝２５に連通するよう
に穿孔され、更に表面に各注入孔２２と中心を一致させ
てナット部２３が溶接固定されている。

【００１９】また、結合し合う一対の囲繞部材２１のう
ち少なくとも一方には、半割筒状部２１ａの頂部２個所
に、シール材を圧入するための注入孔２２が、半割筒状
部２１ａの被シール体包囲面２１ｃに形成した溝２５に
連通するように穿孔され、更に表面にこれらの注入孔２
２と中心を一致させてナット部２３がそれぞれ溶接固定
されている。なお、図示しないが、両方の囲繞部材２１
の半割筒状部２１ａそれぞれにシール材を圧入するため
の注入孔を少なくとも１個以上設け、両側からシール材
を圧入できるようにしても良い。また、半割筒状部２１
ａに形成した凹部２４に連通するように注入孔を設け、
半割筒状部２１ａと流体管Ｐとの間に形成される空間部
２６にもシール材を圧入できるようにしても良い。

【００２０】さらに、被シール体包囲面２１ｃの半円弧
状の外方縁部には、断面略楔状の環状突条部２１ｄが形
成されている。この突条部２１ｄも、図３の（ａ）に示
すように、被シール体包囲面２１ｃより内方に突出し、
かつ、外側に向かって形成されている。また、突条部２
１ｄの形成方法も同様で、半円弧状の外方縁部を挟ん
で、被シール体包囲面２１ｃと、流体管Ｐが交差する端
面とをかしめることにより囲繞部材２１に一体に形成さ
れる。

【００２１】流体管Ｐの溶接部等からの漏れを止める場
合、図９に示すように、囲繞部材２１で流体管Ｐの漏洩
個所を囲繞し、囲繞部材２１のフランジ２１ｂをボルト
２８及びナット（図示せず）で挾圧して、突条部２１ｄ
を変形させながら流体管Ｐの外周囲に食い込ませると共
に、フランジ２１ｂの分割突合わせ面２１ｅ同士を金属
圧着させて、分割囲繞部材２１同士を接合し、流体管Ｐ
の漏洩個所を完全に密封囲繞する。このとき、流体管Ｐ
と囲繞部材２１との間に円筒状の空間部２６が形成され
ると共に、分割突合わせ面２１ｅに設けた溝２５同士が
対向して細長の空間部２７が形成される。

【００２２】そして、囲繞部材２１に設けたナット部２
３の一つに安全バルブ２９を螺合し、それ以外のナット
部２３に順次シール材を適当量圧入し、シール材を適当
量圧入し終えたナット部２３には図示しないプラグを螺
合して塞いで、溝２５によって形成した細長の空間部２
７内にエア溜りが残らないようにシール材を充填し、最
後に、安全バルブ２９を通してシール材を注入する。他
のナット部２３が塞がれた状態では空間部２７内の圧力
が上昇するので、これに抗して更にシール材を圧入して
いき、空間部２７内にシール材を隙間無く充填すると共
に、空間部２７内を所定の圧力まで高める。

【００２３】これにより、囲繞部材２１と流体管Ｐおよ
び囲繞部材２１同士の間が確実に密封シールされるの
で、円筒状の空間部２６内に漏れ出た流体が外部に漏れ
ることはない。この場合、シール材を圧入する細長の空
間部２７は、漏れ出た流体が貯留される円筒状の空間部
２６と完全に隔離されているので、流体管Ｐ内の圧力に
関係無く内部の圧力を高めることができる。このため、
流体管Ｐ内の圧力が低圧であっても、細長の空間部２７
内を高圧にすることができる。しかも、シール材が漏れ
出た流体とは直接接触しないので、流体がシール材のシ
ール性能に与える影響が小さく、シール性を安定させる
ことができ、しかも、適用流体に制限がなくなる。

【００２４】なお、囲繞部材２１の形状は上記形状に限
定されず、エルボ、チーズ、その他複雑な形状の流体管
にも対応可能である。

【００２５】また、図１２には、上記の突条部１ｄ，２
１ｄの他の実施例を示しており、この突条部３１ｄは、
被シール体包囲面３１ｃより内方に突出し、かつ、内側
に向かって突設形成されている。このため、フランジ継
手部Ｆに固定した囲繞部材３１内の空間部３６の内圧
が、流体の漏洩やシール材の圧入により上昇した際に、
突条部３１ｄが外側に拡がってフランジ継手部Ｆへの食
い込み力が増加して、シール性が更に高められる。

【００２６】次に、上記シール治具の作用を説明する。
突条部１ｄ，２１ｄ，３１ｄを囲繞部材１，２１，３１
の被シール体包囲面１ｃ，２１ｃ，３１ｃに対して傾斜
させ、かつ、変形可能に形成しているので、フランジ継
手部Ｆや流体管Ｐ（以下、被シール体という）に囲繞部
材１，２１，３１を固定したときに突条部１ｄ，２１
ｄ，３１ｄが更に傾斜変形する。このため、被シール体
Ｆ，Ｐの中心軸がずれていたり、各被シール体Ｆ，Ｐの
外径寸法の誤差等により外周が同心円でない場合でも、
被シール体Ｆ，Ｐの外周囲と囲繞部材１，２１，３１の
被シール体包囲面１ｃ，２１ｃ，３１ｃとの離間距離に
応じて突条部１ｄ，２１ｄ，３１ｄが傾斜変形するの
で、突条部１ｄ，２１ｄ，３１ｄと被シール体Ｆ，Ｐの
外周囲との間に隙間が生じることが無く、金属圧着式の
シールを確実に行なうことができる。

【００２７】しかも、分割した囲繞部材１，２１，３１
をボルトを用いて挾圧接合して、突条部１ｄ，２１ｄ，
３１ｄを被シール体Ｆ，Ｐの外周囲に押圧して、外周囲
に食い込ませているので、被シール体包括面１ｃ，２１
ｃ，３１ｃと被シール体Ｆ，Ｐとの間を確実に密封シー
ルすることができる。そのうえ、突条部１ｄ，２１ｄ，
３１ｄは、断面略楔状に形成されているので、先端部が
外周囲に食い込みやすい。更に、被シール体Ｆ，Ｐの外
周囲が腐食して凸凹になっている場合でも、突条部１
ｄ，２１ｄ，３１ｄが外周囲に食い込むため両者の間に
隙間が生じることが無い。更に、図１２に示す突条部３
１ｄは、空間部３６の内圧が上昇すると、外側に拡がり
更に被シール体Ｆの外周囲に食い込み圧接するので、シ
ール性が更に高まる。従って、被シール体Ｆ，Ｐに対す
る囲繞部材１，２１，３１の寸法精度をそれ程上げる必
要が無くなり、製造コストを抑えることができる。

【００２８】さらに、金属同士を圧接させることにより
空間部６，２７，３６を密閉しているため、空間部６，
２７，３６内の圧力を高圧にすることができ、流体圧が
高圧であってもこれに抗して空間部６，２７，３６内に
シール材を圧入することができる。実際、これまでに流
体圧１２０ｋｇ／ｃｍ²という高圧の条件下においても
流体管の漏れを止めた実績がある。

【００２９】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
は、高圧、高低温条件下においても優れたシール性を発
揮し得るうえに、連結した被シール体の中心軸がずれて
いたり、各被シール体の外径寸法の誤差等により外周が
同心円でない場合であっても、必ず突条部が流体管等の
被シール体の外周囲に食い込んで密封シールするので、
高温、高圧下の石油精製や化学装置等のプラント設備を
稼動したまま確実に密封シールできると共に、その作業
性と安全性が極めて高い等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の漏れ止め用密封シール治具の一実施形
態を示す斜視図である。

【図２】図１に示す漏れ止め用密封シール治具の使用状
態の部分拡大断面図である。

【図３】上記漏れ止め用密封シール治具の突条部を示す
部分拡大断面端面図であって、（ａ）は使用前の状態を
示す部分拡大断面端面図、（ｂ）は使用後の状態を示す
部分拡大断面端面図である。

【図４】上記漏れ止め用密封シール治具の使用状態を示
す説明図である。

【図５】上記漏れ止め用密封シール治具の使用状態を示
す説明図である。

【図６】上記漏れ止め用密封シール治具の使用状態を示
す説明図である。

【図７】上記漏れ止め用密封シール治具の使用状態を示
す説明図である。

【図８】上記漏れ止め用密封シール治具の使用状態を示
す説明図である。

【図９】本発明の漏れ止め用密封シール治具の他の実施
形態を示す斜視図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図である。

【図１１】図９のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１２】本発明の漏れ止め用密封シール治具の突条部
の他の実施形態を示す部分断面模式図である。

【符号の説明】

Ｆ フランジ継手部（被シール体） Ｐ 流体管（被シール体） １，２１，３１ 囲繞部材 １ｂ，２１ｂ フランジ １ｃ，２１ｃ，３１ｃ 被シール体包囲面 １ｄ，２１ｄ，３１ｄ 突条部 ４，２８ ボルト ６，２６，２７，３６ 空間部 １０ シール材 ２１ｅ 分割突合わせ面 ２５ 溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体管等の被シール体の流体漏洩位置を
   囲繞部材で囲繞して漏れ止めをするようにした密封シー
   ル治具において、この囲繞部材と被シール体との間にシ
   ール材を圧入充填すると共に、囲繞部材に環状の突条部
   を形成し、この突条部を被シール体の外周囲に食い込ま
   せて密封シールさせたことを特徴とする漏れ止め用密封
   シール治具。
2. 【請求項２】 囲繞部材の外方内端位置に環状の突条部
   を外向き又は内向きに突設形成し、この突条部を金属製
   の被シール体に金属圧着式に食い込ませた請求項１記載
   の漏れ止め用密封シール治具。
3. 【請求項３】 囲繞部材の分割突合わせ面及び被シール
   体包囲面の溝に、シール材を圧入充填した請求項１又は
   ２記載の漏れ止め用密封シール治具。
4. 【請求項４】 囲繞部材の内周面と被シール体との間に
   形成した空間部にシール材を圧入充填した請求項１乃至
   ３の何れか１項に記載の漏れ止め用密封シール治具。
5. 【請求項５】 流体管等の被シール体の漏洩位置を分割
   した囲繞部材で囲繞し、分割囲繞部材のフランジをボル
   トで挾圧固定し、囲繞部材に設けた突条部を変形させな
   がら被シール体に食い込ませ、その後、囲繞部材の外部
   より囲繞部材と被シール体との間にシール材を圧入充填
   して、被シール体の漏洩部を完全に密封シールするよう
   にしたことを特徴とする密封シール治具の密封シール方
   法。