(57)【要約】 【課題】  清掃時、管内の塗装面に傷をつけずに効率良く清掃を行うこと。【解決手段】  清掃ピグ１が管Ｐ内を移動することで管Ｐ内の清掃を行う方法である。管Ｐ内壁と非接触の受圧板２を備えたピグ本体５に車輪３を設けた清掃ピグ１を、管Ｐ内を流れる気流によって走行させる。気流が清掃ピグ１を追い越していく時に発生する、受圧板２と管Ｐ内壁との隙間を流れる高速気流によって管Ｐ内を清掃する。【効果】  管内を流れる気流が清掃ピグを追い越していく時に発生する、受圧板と管内壁との隙間を流れる高速気流によって管内を清掃するので、清掃ピグが管内壁と接触せず、管内の塗装面に傷をつけることがない。【選択図】  図１
2006026559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
清掃ピグが管内を移動することで管内の清掃を行う方法であって、
管内壁と非接触の受圧板を備えたピグ本体に車輪を設けた清掃ピグを、管内を流れる気流によって移動させることで、前記気流が前記清掃ピグを追い越していく時に発生する、前記受圧板と管内壁との隙間を流れる高速気流によって管内を清掃することを特徴とする管内清掃方法。
【請求項２】
前記清掃ピグが前記気流による移動が可能な範囲で、車輪を介して管内壁に対して管半径方向の荷重をさらに作用させることを特徴とする請求項１に記載の管内清掃方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の管内清掃方法を実施する清掃ピグであって、
清掃すべき管の内断面より小さい受圧板を備えたピグ本体と、
前記受圧板より外周側に突出して前記管内に挿入したピグ本体の軸心を管軸心に可及的に一致させるとともに、前記受圧板が管内を流れる気流を受けて、前記ピグ本体が管内を移動可能なように、前記ピグ本体に回転自在に取り付けられた車輪を有することを特徴とする清掃ピグ。
【請求項４】
前記車輪を近接配置したことを特徴とする請求項３に記載の清掃ピグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管内の塗装面に可及的に傷をつけることなく管内清掃を行う方法、及び、その清掃ピグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パイプライン完成後の管内清掃において、パイプラインの内面に塗装が施されている場合には、塗装面を傷つけることなく清掃することのニーズが高まっている。
【０００３】
しかしながら、従来は、略砲弾状の弾性体やその弾性体にブラシを取り付けた清掃ピグを管内に挿入してコンプレッサで圧送することで、管内に残置された塵埃や固形物を管外に押し出す方法が主流であった。
【特許文献１】実開平６−６４７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１で開示された技術では、清掃ピグが管内壁と摺接しながら移動するので、管内の塗装面に傷をつける恐れがあった。
【０００５】
解決しようとする問題点は、管内壁と接触する清掃ピグを使用する従来の管内清掃技術では、清掃時、管内の塗装面に傷をつける恐れがあるという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の管内清掃方法は、
清掃ピグが管内を移動することで管内清掃を行うに際し、清掃時、管内の塗装面に傷をつけることがないようにするため、
管内壁と非接触の受圧板を備えたピグ本体に車輪を設けた清掃ピグを、管内を流れる気流によって移動させることで、前記気流が前記清掃ピグを追い越していく時に発生する、前記受圧板と管内壁との隙間を流れる高速気流によって管内を清掃する点を最も主要な特徴としている。
【０００７】
上記の本発明の管内清掃方法は、
清掃すべき管の内断面より小さい受圧板を備えたピグ本体と、
前記受圧板より外周側に突出して前記管内に挿入したピグ本体の軸心を管軸心に可及的に一致させるとともに、前記受圧板が管内を流れる気流を受けて、前記ピグ本体が管内を移動可能なように、前記ピグ本体に回転自在に取り付けられた車輪を有する清掃ピグを採用することによって実施できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、管内を流れる気流が清掃ピグを追い越していく時に発生する、受圧板と管内壁との隙間を流れる高速気流によって管内を清掃するので、清掃ピグが管内壁と接触せず、管内の塗装面に傷をつけることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を用いて説明する。
図１は本発明の清掃ピグの最良の形態を示した概略図で、本発明の清掃ピグ１は管Ｐ内を流す低圧の気流によって、管Ｐ内を移動させることにより、管Ｐ内を清掃するものである。これは、パイプラインによる物資輸送に用いられている空気カプセル輸送と同様の移動原理によるもので、以後、本発明の清掃ピグ１をカプセル式ピグ１という。
【００１０】
２はカプセル式ピグ１を構成する受圧板であり、管Ｐの扁平や曲管の存在、あるいは、後述する車輪３の撓みなどによる変位があっても管壁に接触しないように、清掃すべき管Ｐの内断面より若干小さい相似形となされている。図１に示した例では、受圧板２は所定の間隔を存して２枚配置され、これら２枚の受圧板２を連結部材４によって一体化することでピグ本体５を形成したものを示している。
【００１１】
３は前記ピグ本体５の前後方向に、回転が自在なようにたとえば円周方向に放射状に取り付けられた複数の車輪たとえばタイヤであり、これらのタイヤ３を前記受圧板２より外周側に突出して設置することで、管Ｐ内に挿入したピグ本体５の軸心を管軸心に可及的に位置させるとともに、前記受圧板２が管Ｐ内を流れる気流を受けて、カプセル式ピグ１が管Ｐ内を移動するようになっている。
【００１２】
ところで、前後のタイヤ３の間隔Ｌが長い、カプセル式ピグ１が曲率半径の小さい曲管Ｐ2を通過する時には、図２に示すように、受圧板２が曲管Ｐ2の内周側の管壁に接触する可能性が高くなる。
【００１３】
したがって、図１に示した例では、２枚の受圧板２の間に前後のタイヤ３を近接して配置することで、前後のタイヤ３の間隔Ｌを最小化し、曲率半径の小さい曲管Ｐ2を通過する際にも、受圧板２が曲管Ｐ2の内周側の管壁に接触しないようにしたものを示している。
【００１４】
本発明の管内清掃方法は、たとえば前述のカプセル式ピグ１を用いて実施するものである。本発明では、カプセル式ピグ１が管Ｐ内を移動する速度は、当然ながら、駆動媒体である気流の平均速度より若干遅くなる。すなわち、管Ｐ内を流れる気流は、カプセル式ピグ１を若干早い平均速度で追い越していくが、カプセル式ピグ１の受圧板２部分を追い越す気流は、受圧板２と管Ｐ内壁との隙間を通過するために高速となる。
【００１５】
このため、管Ｐ内に残置されたダストや固形物は、この高速気流でカプセル式ピグ１の移動方向前方に吹き飛ばされることになる。すなわち、カプセル式ピグ１が移動するにつれてその通過した管Ｐ内にあったダストや固形物はその前方に吹き飛ばされることになる。こうしてカプセル式ピグ１がパイプライン内を移動することによりパイプライン内が清掃されることになる。そして、本発明では、かかる清掃に際し、カプセル式ピグ１が管Ｐの内壁と接触しないので、管Ｐの内壁に施された塗装面に傷をつけることもない。
【００１６】
以下、管内径が２００ｍｍのパイプラインを想定した場合における、本発明の定量的なイメージを、図３を用いて説明する。図３は両受圧板２の外側に車輪３を有する本発明のカプセル式ピグ１を用いて説明したものであり、パイプラインに曲率半径の小さい曲管Ｐ2がない場合には、このようなカプセル式ピグ１でも良い。
【００１７】
管Ｐの扁平率を１％、タイヤ３の撓みを２％、曲管通過時の余裕として５％を見込むと、受圧板２の径ｄは、
ｄ＝２００mm×（１−０．０１−０．０２−０．０５）＝１８４mm
となる。
【００１８】
そして、この受圧板２を備えた本発明のカプセル式ピグ１を管Ｐ内に挿入したときの、管Ｐの内壁と受圧板２の隙間からの気流の漏れ率Ｃ1は、
Ｃ1＝０．５×｛（Ｄ／ｄ）2−１｝＝０．０９１
となる。
【００１９】
一方、カプセル式ピグ１の重量を２０kg、車輪３の転がり抵抗係数を０．０１、気流の平均速度ｕを１１．０m/sとすると、
管Ｐの水平部では、カプセル式ピグ１の前後の差圧Ｄpcは、
Ｄpc＝（０．０１×２０kg）／｛（π／４）×０．１８４2m2｝＝７．５kg/m2
となり、カプセル式ピグ１の速度ｖは、
ｖ＝ｕ−Ｃ1×｛（２ｇ／Ｇm）×Ｄpc｝0.5
＝１１．０m/s−０．０９１×｛（２×９．８m/s2／１．２kg/m3）×７．５kg/m2｝0.5
＝１０．０m/s
となるので、受圧板２の近傍での気流速度ｕａは、
ｕａ＝｛ｕ−（ｄ／Ｄ）2×ｖ｝／｛１−（ｄ／Ｄ）2｝＝１６．５m/s
となる。
【００２０】
また、管Ｐの鉛直部では、カプセル式ピグ１の前後の差圧Ｄpcは、
Ｄpc＝２０kg／｛（π／４）×０．１８４2m2｝＝７５２kg/m2
となり、カプセル式ピグ１の速度ｖは、
ｖ＝ｕ−Ｃ1×｛（２ｇ／Ｇm）×Ｄpc｝0.5
＝１１．０m/s−０．０９１×｛（２×９．８m/s2／１．２kg/m3）×７５２kg/m2｝0.5
＝１．０m/s
となるので、受圧板２の近傍での気流速度ｕａは、
ｕａ＝｛ｕ−（ｄ／Ｄ）2×ｖ｝／｛１−（ｄ／Ｄ）2｝＝５９．６m/s
となる。
【００２１】
このように、本発明では、管Ｐ内を流れる気流が、カプセル式ピグ１の受圧板２を追い越すときの高速気流は、水平部では１６．５m/s、鉛直部では５９．６m/sとなり、ダストや固形物を吹き飛ばすには充分な速度が得られることが分かる。
【００２２】
この際、車輪３を介して更に４０kgの荷重を、管Ｐの内壁に対して管Ｐの半径方向に加えると、管Ｐの水平部では、カプセル式ピグ１の前後の差圧Ｄpcは、
Ｄpc＝（０．０１×６０kg）／｛（π／４）×０．１８４2m2｝＝２２．６kg/m2
となり、カプセル式ピグ１の速度ｖは、
ｖ＝ｕ−Ｃ1×｛（２ｇ／Ｇm）×Ｄpc｝0.5
＝１１．０m/s
−０．０９１×｛（２×９．８m/s2／１．２kg/m3）×２２．６kg/m2｝0.5
＝９．３m/s
となるので、受圧板２の近傍での気流速度ｕａは、
ｕａ＝｛ｕ−（ｄ／Ｄ）2×ｖ｝／｛１−（ｄ／Ｄ）2｝＝２０．４m/s
となる。
【００２３】
また、管Ｐの鉛直部では、カプセル式ピグ１の前後の差圧Ｄpcは、
Ｄpc＝（２０kg＋０．０１×４０kg）／｛（π／４）×０．１８４2m2｝
＝７６７kg/m2
となり、カプセル式ピグ１の速度ｖは、
ｖ＝ｕ−Ｃ1×｛（２ｇ／Ｇm）×Ｄpc｝0.5
＝１１．０m/s−０．０９１×｛（２×９．８m/s2／１．２kg/m3）×７６７kg/m2｝0.5  ＝０．８m/s
となるので、受圧板２の近傍での気流速度ｕａは、
ｕａ＝｛ｕ−（ｄ／Ｄ）2×ｖ｝／｛１−（ｄ／Ｄ）2｝＝６７．２m/s
となる。
【００２４】
このように、カプセル式ピグ１が気流による走行が可能な範囲で、タイヤ３を介して管Ｐの内壁に対して管Ｐの半径方向の荷重をさらに作用させた場合には、管Ｐの鉛直部に比べて清掃効果の小さい管Ｐの水平部における気流速度ｕａを、さらに荷重を作用させない場合の１６．５m/sから２０．４m/sに大きくすることができ、管内の清掃効果を向上することができるようになる。
【００２５】
本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範囲内で、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。たとえば図１〜図３に示した例では受圧板２は前後方向に２枚配置したものを示したが、図４に示したように受圧板２を１枚だけとしたものでも良い。
【００２６】
この場合、図４（ａ）に示したように、受圧板２を挟んで両側に車輪３を近接配置したものでも、また、図４（ｂ）に示したように、図１に示した構成において気流の上流側の受圧板２を取り外し、気流の下流側のみに受圧板２を配置したものでも良いが、高速気流が流れる受圧板２の下流側に車輪３が存在しない図４（ｂ）の例の方が、管内の清掃効率の点からは好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上の本発明は、内面に塗装を施したパイプライン以外の清掃にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の清掃ピグの最良の形態を説明する概略図である。
【図２】車輪の前後間隔が長い場合に曲率半径の小さい曲管を通過する際の問題を説明する図である。
【図３】本発明のイメージを説明する図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は本発明の清掃ピグの他の形態を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    清掃ピグ（カプセル式ピグ）
２    受圧板
３    車輪（タイヤ）
５    ピグ本体
Ｐ    管
【図１】
2006026559.tif 000003
【図２】
2006026559.tif 000004
【図３】
2006026559.tif 000005
【図４】
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