(57)【要約】【課題】配管フランジ部から漏れ出した漏洩流体に対する補修において、外部への漏出を確実に防止できる配管フランジ部の補修用具を提供する。【解決手段】配管における連結部である配管フランジ部５１を被覆する内側ハウジング１と、この内側ハウジング１を被覆する外側ハウジング２と、配管における基部である管体部５０の外周面、内側ハウジング１の外面、及び外側ハウジング２の内面で形成される閉空間に充填されて硬化した充填剤３と、よりなっている。【選択図】      図１
2004225845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を流通する配管における連結部である配管フランジ部において、前記流体のうち漏れ出した漏洩流体を封入することにより前記配管フランジ部を補修する補修用具であって、
前記配管フランジ部を被覆する内側ハウジングと、この内側ハウジングを被覆する外側ハウジングと、前記配管における基部である管体部の外周面、前記内側ハウジングの外面、及び前記外側ハウジングの内面で形成される閉空間に充填されて硬化した充填剤と、よりなることを特徴とする補修用具。
【請求項２】
前記内側ハウジング及び前記外側ハウジングは、前記配管に同軸状の円筒状部材であって、円周方向で均等に分割された複数の部材が組み合わされてなることを特徴とする請求項１に記載の補修用具。
【請求項３】
前記閉空間において、前記管体部の外周面及び前記内側ハウジングの外面で形成される隅部にグランドパッキンを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の補修用具。
【請求項４】
前記流体が高温であって、前記内側ハウジング及び前記外側ハウジングが熱伝導性の高い金属で成形されており、前記充填剤が熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の補修用具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水や油や蒸気等の流体を流通する配管における連結部である配管フランジ部において、漏れ出した漏洩流体を封入して外部への漏出を防止するための配管フランジ部を補修する補修用具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に配管そのものは、図７に示すように、基部である管体部５０と、この管体部５０の端部に形成された連結部となる配管フランジ部５１とから構成されており、配管フランジ部５１同士が複数のボルト５２及び各ボルト５２に螺合するナット５３で締結されることにより連結されている。そして、この配管内には、水や油といった液体、或いは蒸気やガスといった気体等の流体が流通せられる。
【０００３】
また、配管フランジ部５１においては、相互の対向面の間に、金属やゴム製のＯリング、或いはグランドパッキン等のガスケット５４が介装されており、このガスケット５４により配管が密封され、配管内を流通する流体の漏出が防止されている。ここでガスケット５４は、配管フランジ部５１の各対向面から圧縮力や振動が付与されるだけでなく、配管内の流体と接触することから、その圧縮力や振動、流通対象となる流体、或いはその流体の流通時の温度や圧力といった使用状況に適合するよう、耐久性や耐腐食性や耐熱性等の特性を踏まえた材質ものが選定される。
【０００４】
しかし、こうしたガスケット５４をもってしても、これ自体の経時的な特性劣化や破損は避けることができず、その劣化や破損が著しくなると、配管における流体に対する封止機能が損なわれることから、結果として、配管フランジ部５１相互の対向面の間から流体が漏れ出すことになる。そのため一般には、配管が用いられるプラントの継続的な稼動に際し、ガスケット５４の経時的な特性劣化や破損による流体の漏出を未然に防止する観点から、プラントの稼動停止を伴う計画的な保全修理時に、配管フランジ部５１同士を締結する各ボルト５２を増し締めしたり、場合によっては、ガスケット５４更には配管そのものを交換したりするという補修がなされる。
【０００５】
ところが、流体の漏洩を引き起こすガスケット５４の経時的な特性劣化や破損は、ある程度は予測できるものの、配管フランジ部５１同士を締結する各ボルト５２の締付け度合いや、配管そのものに生じる不測の振動や、使用環境等によっては、予測からはるかにかけ離れる場合が多い。この場合、プラントの稼動中にもかかわらず、配管の配管フランジ部５１から流体が漏れ出すという予定しない事態が生じてしまい、上記したような補修が急遽必要となる。但し、この突発的な補修は、上記した保全修理時とは異なり、プラントを稼動しながら、すなわち配管内に流体を流通しながらなされる必要がある。何故ならば、計画していないプラントの稼動停止は、莫大なコストが発生するからである。
【０００６】
このような突発的な補修において、各ボルト５２の増し締めのみで対処できれば簡単であるが、これだけでは流体の漏出が収まらない場合は、何らかの処置を施さなければならない。この処置である従来の補修としては、配管フランジ部５１相互の対向面の間に樹脂等を注入して硬化させたり、或いは、図８に示すように、配管フランジ部５１を被覆するカバー６０を、管体部５０の外周面との間にリング状のパッキン６１を介在させて気密に取り付けたりしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
従って、前者では、硬化した樹脂等によって配管フランジ部５１相互の対向面の間が密封されるため、配管フランジ部５１から直接漏れ出す漏洩流体が封止される。他方後者では、配管フランジ部５１から漏れ出した漏洩流体がカバー６０内に溜まりながらパッキン６１によって封止され、最終的にカバー６０内に封入される。このようにして、流体が外部に漏出するのを抑えるわけである。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２３８８号公報（第１−７頁、第１−８図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した両者とも、外部への流体漏出の防止に対する確実性に課題が残る。その理由を以下に述べる。先ず前者では、将に流体が漏出している配管フランジ部５１相互の対向面の間に樹脂等を注入することになるため、その注入される対向面の間に存する漏洩流体によって樹脂等の注入が阻害される。つまり、樹脂等の注入量が不足するだけでなく、その樹脂等の多くは硬化する前に漏洩流体とともにその対向面の間から排出されてしまう。そのために、硬化が完了した後の樹脂等による密封状態は不完全となり、結果として流体が少なからず外部に漏出してしまうからである。特に、配管内に流通する流体が高圧である場合に顕著である。
【００１０】
他方後者では、漏洩流体がカバー６０内に溜まっていって最終的に充満することになるが、その際カバー６０の内部圧力は徐々に高まり、最終的に配管内に流通する流体の圧力と同等になる。そのため、特に、その流体の圧力が高圧である場合、パッキン６１及びこれをバックアップするカバー６０だけでは、到底カバー６０の内部圧力に耐えることが困難となり、結果として配管フランジ部５０からの漏洩流体がカバー６０の外部に漏出してしまうからである。
【００１１】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、配管フランジ部から漏れ出した漏洩流体に対する補修において、外部への漏出を確実に防止できる配管フランジ部の補修用具を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、流体を流通する配管における連結部である配管フランジ部において、前記流体のうち漏れ出した漏洩流体を封入することにより前記配管フランジ部を補修する補修用具であって、前記配管フランジ部を被覆する内側ハウジングと、この内側ハウジングを被覆する外側ハウジングと、前記配管における基部である管体部の外周面、前記内側ハウジングの外面、及び前記外側ハウジングの内面で形成される閉空間に充填されて硬化した充填剤と、よりなっている。
【００１３】
これにより、内側ハウジングと充填剤と外側ハウジングとは、硬化した充填剤によって強固に一体化されたものとなっており、配管フランジ部から漏れ出した漏洩流体は、その内側ハウジング内に溜まっていって最終的に充満するが、一体化された内側ハウジングと充填剤と外側ハウジングとによって封入されることになる。その際、内側ハウジング内に充満した漏洩流体からの内部圧力は、内側ハウジングと外側ハウジングとによってバックアップされた硬化の充填剤で十分に受け止められるため、仮にその内部圧力が高圧であったとしても、その漏洩流体が外部に漏出することはない。なお、閉空間への充填剤の充填や硬化は、漏洩流体が内側ハウジング内に溜まっていく時間を活用してなされるため、その漏洩流体によって阻害されることはなく、完全な密封状態なものとなる。
【００１４】
ここで、実用的な構造としては、前記内側ハウジング及び前記外側ハウジングは、前記配管に同軸状の円筒状部材であって、円周方向で均等に分割された複数の部材が組み合わされてなることが好ましい。
【００１５】
また、より耐久性の高い密封状態を得る観点から、前記閉空間において、前記管体部の外周面及び前記内側ハウジングの外面で形成される隅部にグランドパッキンを設けることが好ましい。
【００１６】
また、充填剤の硬化を簡単に行う目的で、前記流体が高温であって、前記内側ハウジング及び前記外側ハウジングが熱伝導性の高い金属で成形されており、前記充填剤が熱硬化性樹脂であるとよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第１実施形態である配管フランジ部の補修用具について説明する。図１は第１実施形態の補修用具の構成を示す図、図２はその補修用具の分解斜視図、図３はその補修用具の取付け手順を示す図である。但し、図１及び図３では、縦断面とともに外観（一部では透視）を合わせて図示している。なお、図中で図７及び図８と同じ名称の部分には同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本実施形態の補修用具は、配管内の流体が漏れ出した配管フランジ部５１及びこれに連続する管体部５０の一部に取り付けられるものであって、大きくは、配管フランジ部５１を被覆する内側ハウジング１と、この内側ハウジング１を被覆する外側ハウジング２と、管体部５０の外周面、内側ハウジング１の外面、及び外側ハウジング２の内面で形成される閉空間に充填されて硬化した充填剤３と、より構成される。なお、実際には、外側ハウジング２の両端部には、充填剤３が充填される際にこれを封止する封止部材４が、複数の締結用ボルト５で締結されており、この封止部材４の端面が、上記の閉空間を形成する外側ハウジング２の内面の一部を画成する。
【００１９】
より具体的には、簡単に取付けが行えるように実用性を考慮して、内側ハウジング１は、配管すなわち管体部５０及び配管フランジ部５１に同軸状の円筒状部材であって、円周方向で均等に２分割された２つの部材が組み合わされてなるものである。この内側ハウジング１の両端部は、縮径されて管体部５０の外周面と接している。
【００２０】
外側ハウジング２は、内側ハウジング１と同じく配管に同軸状で、内側ハウジング１よりも若干径の大きくこれと略相似形の円筒状部材であって、円周方向で均等に２分割された２つの部材が組み合わされて、複数の締結用ボルト６で締結されてなる。この外側ハウジング２の両端部は、縮径されて封止部材４と接している。また、この外側ハウジング２の内面には、内側ハウジング１が位置ずれしないように支持する突起２ａが複数形成されている（図２参照）。
【００２１】
なお、封止部材４も、内側ハウジング１及び外側ハウジング２と同様、円周方向で２分割された２つの部材が組み合わされてなるものである。
【００２２】
ここで本実施形態では、配管内に流通する流体として高圧（１６０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２程度）の油を想定しており、内側ハウジング１及び外側ハウジング２（封止部材４も含む）は、強度が高く耐腐食性に富むステンレス等の金属で形成されることが好ましい。更に、流体が高温であることも想定して、これらの内側ハウジング１等は、高い熱伝導性を合わせ持つことが好ましい。何故ならば、本実施形態では充填剤３として熱硬化性樹脂が適用されることから、詳細は後述するが、閉空間に充填されたその充填剤３の硬化を簡単に行うためである。
【００２３】
引き続き、このような補修用具の取付け手順について、図３を参照しながら説明する。図３（ａ）に示すように、配管フランジ部５１から配管内の流体が漏れ出した際、先ず図３（ｂ）に示すように、配管フランジ部５１全体を覆うように内側ハウジング１を装着する。次に図３（ｃ）に示すように、内側ハウジング１全体を覆うように外側ハウジング２を装着するとともに、この外側ハウジング２の両端部に封止部材４を装着し、締結用ボルト５、６により締結して固定する。これにより、管体部５０の外周面、内側ハウジング１の外面、及び外側ハウジング２の内面で形成される閉空間が画成される。
【００２４】
続いて図３（ｄ）に示すように、この閉空間に、例えば外側ハウジング２に形成された不図示の開口から液状の充填剤３を強圧注入して充填する。そして、閉空間内に充填された液状の充填剤３は、配管内に流通する高温の流体が熱源となって、その熱が内側ハウジング１及び外側ハウジング２を伝導することにより、全体的に加熱されて均一に硬化する。つまり、充填剤３の硬化は、特段熱源を設けることなく簡単に行われる。その際、配管フランジ部５１から漏れ出した漏洩流体は、内側ハウジング１内に許容されながら徐々に溜まっていく。これで補修用具の取付けが完了する。
【００２５】
このようにして取付けが完了した補修用具においては、内側ハウジング１と充填剤３と外側ハウジング２とは、硬化した充填剤３によって強固に一体化されたものとなる。従って、配管フランジ部５１から漏れ出した漏洩流体は、内側ハウジング１内に溜まっていって最終的に充満するが、一体化された内側ハウジング１と充填剤３と外側ハウジング２とによって封入されることになる。その際、内側ハウジング１内の内部圧力は徐々に高まり、最終的に配管内に流通する流体の圧力と同等になるが、内側ハウジング１と外側ハウジング２とによってバックアップされた硬化の充填剤３で十分に受け止められるため、仮にその内部圧力が高圧であったとしても、その漏洩流体が外部に漏出することはなく、外部への漏出を確実に防止できる。また、閉空間への充填剤３の充填や硬化は、漏洩流体が内側ハウジング１内に溜まっていく時間を活用してなされるため、その漏洩流体によって阻害されることはなく、完全な密封状態なものとなっている。
【００２６】
次に、本発明の第２実施形態である配管フランジ部の補修用具について、図４〜図６を参照しながら説明する。本第２実施形態の特徴は、第１実施形態の補修用具をより耐久性の高いものに変形した点にある。図４は第２実施形態の補修用具の構成を示す図、図５はその補修用具の分解斜視図、図６はその補修用具の取付け手順を示す図である。但し、図４及び図６では、縦断面とともに外観（一部では透視）を合わせて図示している。なお、図中で図１〜図３と同じ名称の部分には同一の符号を付しており、ここでは相違する点についてのみ説明する。
【００２７】
図４〜図６に示すように、本実施形態の補修用具では、管体部５０の外周面、内側ハウジング１の外面、及び外側ハウジング２の内面で形成される閉空間において、管体部５０の外周面及び内側ハウジング１の外面で形成される隅部に、一般の流体ポンプに用いられるようなシール性の高いグランドパッキン７を設けている。なおこれらの図では、グランドパッキン７は、閉空間における管体部５０の外周面全域に亘って設けられ、封止部材４で支持された態様を図示している。特に本実施形態では、このグランドパッキン７は、取付けの容易性を考慮し、バイアスカットされて拡幅変形が自在なリング状のものを適用している。
【００２８】
このようなグランドパッキン７を含む補修用具の取付け手順は、第１実施形態とほぼ同様であるが、途中グランドパッキン７の装着が追加された点で異なる。つまり、図６（ｂ）に示すように、配管フランジ部５１全体を覆うように内側ハウジング１を装着した後、図６（ｃ）に示すように、内側ハウジング１の両端部各々及び管体部５０の外周面に接するようにグランドパッキン７を装着し、次いで、このグランドパッキン７を含めて内側ハウジング１全体を覆うように外側ハウジング２を装着するとともに、この外側ハウジング２の両端部に封止部材４を装着し、締結用ボルト５、６により締結して固定する。続いて図６（ｄ）に示すように、第１実施形態と同様、液状の充填剤３を強圧注入して充填し、この充填剤３が硬化して、補修用具の取付けが完了する。
【００２９】
このようにして取付けが完了した補修用具においては、内側ハウジング１と充填剤３とグランドパッキン７と外側ハウジング２とは、硬化した充填剤３によって強固に一体化されたものとなる。従って、配管フランジ部５１から漏れ出した漏洩流体は、一体化された内側ハウジング１と充填剤３とグランドパッキン７と外側ハウジング２とによって封入されるため、内側ハウジング１と外側ハウジング２とによってバックアップされた硬化の充填剤３とともにグランドパッキン７により、内側ハウジング１内に充満した漏洩流体からの内部圧力を受け止めることができる。つまり、より耐久性の高い密封状態を得ることが可能となる。
【００３０】
その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、内側ハウジング１及び外側ハウジング２については、取付けの容易性を考慮して組み合わせてなる限り、２分割以上に分割された部材から構成されてもよいし、組み合わされた形状が円筒状以外のものであってもよい。また、充填剤３を硬化させるための熱源が、別に付与されても構わない。勿論、高温高圧の油以外の他の流体に対しても有効である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、流体を流通する配管における連結部である配管フランジ部において、前記流体のうち漏れ出した漏洩流体を封入することにより前記配管フランジ部を補修する補修用具であって、前記配管フランジ部を被覆する内側ハウジングと、この内側ハウジングを被覆する外側ハウジングと、前記配管における基部である管体部の外周面、前記内側ハウジングの外面、及び前記外側ハウジングの内面で形成される閉空間に充填されて硬化した充填剤と、よりなっているので、内側ハウジングと充填剤と外側ハウジングとは、硬化した充填剤によって強固に一体化されたものとなる。
【００３２】
従って、配管フランジ部から漏れ出した漏洩流体は、その内側ハウジング内に溜まっていって最終的に充満するが、一体化された内側ハウジングと充填剤と外側ハウジングとによって、その漏洩流体を封入することが可能となる。その際、内側ハウジング内に充満した漏洩流体からの内部圧力は、内側ハウジングと外側ハウジングとによってバックアップされた硬化の充填剤で十分に受け止められるため、仮にその内部圧力が高圧であったとしても、その漏洩流体が外部に漏出することはなく、外部への漏出を確実に防止できる。
【００３３】
ここで、前記内側ハウジング及び前記外側ハウジングは、前記配管に同軸状の円筒状部材であって、円周方向で均等に分割された複数の部材が組み合わされてなると、簡単に取付けが行えるため、実用的である。
【００３４】
また、前記閉空間において、前記管体部の外周面及び前記内側ハウジングの外面で形成される隅部にグランドパッキンを設けると、硬化した充填剤とともにこのグランドパッキンにより、内側ハウジング内に充満した漏洩流体からの内部圧力を受け止めることができるため、より耐久性の高い密封状態を得ることが可能となる。
【００３５】
また、前記流体が高温であって、前記内側ハウジング及び前記外側ハウジングが熱伝導性の高い金属で成形されており、前記充填剤が熱硬化性樹脂であると、配管内に流通する高温の流体が熱源となって、その熱が内側ハウジング及び外側ハウジングを伝導するため、その熱によって充填剤の硬化を簡単に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である配管フランジ部の補修用具の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の補修用具の分解斜視図である。
【図３】第１実施形態の補修用具の取付け手順を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態である配管フランジ部の補修用具の構成を示す図である。
【図５】第２実施形態の補修用具の分解斜視図である。
【図６】第２実施形態の補修用具の取付け手順を示す図である。
【図７】一般的な配管の構成を示す図である。
【図８】従来の配管フランジ部の補修用具の構成を示す図である。
【符号の説明】
１    内側ハウジング
２    外側ハウジング
３    充填剤
４    封止部材
７    グランドパッキン
５０    管体部
５１    配管フランジ部
【図１】
2004225845.tif 000003
【図２】
2004225845.tif 000004
【図３】
2004225845.tif 000005
【図４】
2004225845.tif 000006
【図５】
2004225845.tif 000007
【図６】
2004225845.tif 000008
【図７】
2004225845.tif 000009
【図８】
2004225845.tif 000010