(57)【要約】【課題】流体が流通している配管から分岐された配管の分岐部付近にてアイスプラグを形成する場合において、短時間で効率良くアイスプラグを形成することのできるアイスプラグの施工方法を提供すること。【解決手段】内部に流体が流通している第１配管１から分岐部１０にて分岐され、流体の流通が停止している第２配管２に冷却装置５および補助冷却装置６を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、分岐部１０の近傍の第２配管２に補助冷却装置６を装着し、分岐部１０から補助冷却装置６が装着された位置よりさらに離間した位置に冷却装置５を装着し、補助冷却装置６によって第２配管２の一部を冷却すると同時、もしくはその後に、冷却装置５によって第２配管２の全周を冷却することを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004084757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体が流通している第１配管から分岐部にて分岐され、流体の流通が停止している第２配管に冷却装置および補助冷却装置を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、
前記分岐部近傍の前記第２配管の内部の一部に氷堰を形成する前記補助冷却装置を該第２配管の管壁に装着し、該分岐部から該補助冷却装置が装着された位置よりさらに離間した位置の該第２配管の内部にアイスプラグを形成する前記冷却装置を該第２配管の管壁に装着し、
前記補助冷却装置によって前記第２配管の一部を冷却すると同時、もしくはその後に、前記冷却装置によって前記第２配管の全周を冷却することを特徴とするアイスプラグ施工方法。
【請求項２】
請求項１に記載のアイスプラグ施工方法において、
前記第２配管は水平方向に延在し、該第２配管の上方側の管壁に前記補助冷却装置を装着し、該補助冷却装置によって該第２配管の内部の上方に氷堰を形成することを特徴とするアイスプラグ施工方法。
【請求項３】
請求項１に記載のアイスプラグ施工方法において、
前記第２配管は水平方向に延在し、該第２配管の下方側の管壁に前記補助冷却装置を装着し、該補助冷却装置によって該第２配管の内部の下方に氷堰を形成することを特徴とするアイスプラグ施工方法。
【請求項４】
請求項１に記載のアイスプラグ施工方法において、
前記第２配管は鉛直方向上方に延在し、前記第１配管の流れに対向する側の該第２配管の管壁に前記補助冷却装置を装着し、該補助冷却装置によって該第２配管の内部の側方に氷堰を形成することを特徴とするアイスプラグ施工方法。
【請求項５】
内部に流体が流通している第１配管から分岐部にて分岐され、水平方向に延在し、流体の流通が停止している第２配管に冷却装置および補助冷却装置を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、
前記分岐部近傍の該第２配管を冷却する前記補助冷却装置を該第２配管の管壁に装着し、該分岐部から該補助冷却装置が装着された位置よりさらに離間した位置の該第２配管の内部にアイスプラグを形成する前記冷却装置を該第２配管の管壁に装着し、
前記補助冷却装置によって冷却することで前記第２配管の内部の該補助冷却装置から前記冷却装置に達する手前で折り返される自然対流を形成させると同時、もしくはその後に、該冷却装置によって該第２配管の全周を冷却することを特徴とするアイスプラグ施工方法。
【請求項６】
内部に流体が流通している第１配管から分岐部にて分岐され、上方に伸び、さらに湾曲部によって流路方向が変更されて水平方向に延在し、流体の流通が停止している第２配管に冷却装置および補助冷却装置を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、
前記第２配管の内部の一部に氷堰を形成する前記補助冷却装置を前記湾曲部近傍の水平方向に延在する該第２配管の上部に装着し、該第２配管の内部にアイスプラグを形成する前記冷却装置を該湾曲部から該補助冷却装置の装着された位置よりさらに離間した位置の該第２配管に装着し、
前記補助冷却装置によって前記第２配管の内部の上方を冷却すると同時、もしくはその後に、前記冷却装置によって該第２配管の全周を冷却することを特徴とするアイスプラグ施工方法。
【請求項７】
内部に流体が流通している第１配管から分岐部にて分岐され、上方に伸び、さらに湾曲部によって流路方向が変更されて水平方向に延在し、流体の流通が停止している第２配管に冷却装置および補助冷却装置を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、
前記第２配管を冷却する前記補助冷却装置を前記湾曲部近傍の水平方向に延在する該第２配管に装着し、該第２配管の内部にアイスプラグを形成する前記冷却装置を該湾曲部から該補助冷却装置の装着された位置よりさらに離間した位置の該第２配管に装着し、
前記補助冷却装置によって冷却することで前記第２配管の内部の該補助冷却装置から前記冷却装置に達する手前で折り返される自然対流を形成させると同時、もしくはその後に、前記冷却装置によって前記第２配管の全周を冷却することを特徴とするアイスプラグ施工方法。
【請求項８】
内部に流体が流通している第１配管から分岐部にて分岐され、水平方向に延在し、流体の流通が停止している第２配管に冷却装置および補助加熱装置を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、
前記分岐部近傍の該第２配管の下部を加熱する前記補助加熱装置を該第２配管に装着し、該第２配管の内部にアイスプラグを形成する前記冷却装置を該分岐部から該補助加熱装置の装着された位置よりさらに離間した位置の該第２配管に装着し、
前記補助加熱装置による加熱によって、前記第２配管の内部の該補助加熱装置が装着されている箇所の近傍に自然対流を形成すると同時、もしくはその後に、前記冷却装置によって前記第２配管の全周を冷却することを特徴とするアイスプラグ施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種プラントなど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すなわちアイスプラグを形成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、各種プラントにおいて、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、流体の送給されている配管から補修部への流体流通を遮断するためアイスプラグ法が施工されている。これは、補修部近傍の配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。このような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に、機械的な遮断弁を多数配置することも考えられるが、構造を複雑化すると共に費用的にも負担が大きいという欠点がある。これに反し、アイスプラグ法は配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。
【０００３】
このようなアイスプラグ法の一般的な施工方法を図９を参照して説明すると、配管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配管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、配管６１の内部の液体を冷却して凍結させアイスプラグを形成する。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。また、施工効率を向上させるために、冷却ジャケット６３の近接する位置に予冷ジャケット（図示せず）を取り付けて、施工箇所およびその近接箇所を冷却させ、アイスプラグの形成を促進させることが試みられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記アイスプラグの施工方法において、流体が流通している配管から分岐された配管の分岐部付近にてアイスプラグを形成する場合、流体が流通している配管から施工箇所に流体が流れ込んでしまい、アイスプラグの形成が遅延してしまうという問題があった。つまり、冷却されることにより密度が高くなった流体が、施工箇所において沈下する流れを形成することで、施工箇所の上方に周囲の流体が引き込まれるという対流が形成され、そこに流体が流通している配管から流体が流れ込むのである。さらに、プラントの運転中の施工であるので流通している配管の流体は高温で、この流体が施工箇所に流れ込むことで、冷却が阻害されてしまうのである。また、冷却ジャケットの近接する位置に予冷ジャケットを取り付けた場合においても上記対流が形成され、有効な効果を得ることができなかった。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、流体が流通している配管から分岐された配管の分岐部付近にてアイスプラグを形成する場合において、短時間で効率良くアイスプラグを形成することのできるアイスプラグの施工方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るアイスプラグの施工方法は、内部に流体が流通している第１配管から分岐部にて分岐され、流体の流通が停止している第２配管に冷却装置および補助冷却装置を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、前記分岐部近傍の前記第２配管の内部の一部に氷堰を形成する前記補助冷却装置を該第２配管の管壁に装着し、該分岐部から該補助冷却装置が装着された位置よりさらに離間した位置の該第２配管の内部にアイスプラグを形成する前記冷却装置を該第２配管の管壁に装着し、前記補助冷却装置によって前記第２配管の一部を冷却すると同時、もしくはその後に、前記冷却装置によって前記第２配管の全周を冷却することを特徴とする。
【０００７】
この発明のアイスプラグの施工方法によれば、分岐部の近傍の第２配管の管壁に補助冷却装置を装着し、補助冷却装置から離間した位置の第２配管の管壁に冷却装置を装着し、補助冷却装置による冷却によって第２配管の内部の一部に氷堰を形成すると同時、もしくはその後に、冷却装置によって前記第２配管の全周を冷却してアイスプラグを形成するので、アイスプラグの施工箇所への第１配管からの流体の流れ込みが氷堰によって抑止され、冷却装置が装着された箇所の第２配管の内部に短時間でアイスプラグが形成される。つまり、氷堰によって第２配管の流路面積が縮小されることにより、第１配管から流体が流れ込みにくくなるのである。これにより、アイスプラグの施工を効率良く行うことができ、結果として、プラントのメンテナンスを順調に行うことができる。
【０００８】
また、本発明に係るアイスプラグの施工方法は、上述したアイスプラグの施工方法において、前記第２配管は水平方向に延在し、該第２配管の上方側の管壁に前記補助冷却装置を装着し、該補助冷却装置によって該第２配管の内部の上方に氷堰を形成することを特徴とする。
【０００９】
この発明のアイスプラグの施工方法によれば、水平方向に延在して配置されている第２配管の上方側の管壁に補助冷却装置を装着し、補助冷却装置が装着された箇所の第２配管の内部の上方に氷堰を形成するので、第１配管から施工箇所の上方に引き込まれるという対流の形成が抑止される。つまり、氷堰によって第２配管の内部の上方の流体の流れが阻害されることにより、高温の流体が施工箇所に流れ込みにくくなるのである。これにより、冷却装置によって第２配管の内部にアイスプラグを短時間で効率良く形成することができる。
【００１０】
また、本発明に係るアイスプラグの施工方法は、上述したアイスプラグの施工方法において、前記第２配管は水平方向に延在し、該第２配管の下方側の管壁に前記補助冷却装置を装着し、該補助冷却装置によって該第２配管の内部の下方に氷堰を形成することを特徴とする。
【００１１】
この発明のアイスプラグの施工方法によれば、水平方向に延在して配置されている第２配管の下方側の管壁に補助冷却装置を装着し、補助冷却装置が装着された箇所の第２配管の内部の下方に氷堰を形成するので、冷却された流体が施工箇所の下方から第１配管に向けて流れ出るという対流の形成が抑止される。つまり、氷堰によって第２配管の内部の下方の流体の流れが阻害されることにより、冷却された流体が施工箇所から流れ出にくくなるのである。これにより、冷却装置によって第２配管の内部にアイスプラグを短時間で効率良く形成することができる。
【００１２】
また、本発明に係るアイスプラグの施工方法は、上述したアイスプラグの施工方法において、前記第２配管は鉛直方向上方に延在し、前記第１配管の流れに対向する側の該第２配管の管壁に前記補助冷却装置を装着し、該補助冷却装置によって該第２配管の内部の側方に氷堰を形成することを特徴とする。
【００１３】
この発明のアイスプラグの施工方法によれば、第２配管は鉛直方向上方に延在して配置されており、第１配管の流れに対向する側の第２配管の管壁に補助冷却装置を装着し、補助冷却装置によって第２配管の内部の側方に氷堰を形成するので、補助冷却装置によって分岐部の近傍に形成された氷堰によってアイスプラグの施工箇所への第１配管からの流体の流れ込みが抑止される。これにより、短時間で効率良くアイスプラグを形成することができる。
【００１４】
また、本発明に係るアイスプラグの施工方法は、内部に流体が流通している第１配管から分岐部にて分岐され、水平方向に延在し、流体の流通が停止している第２配管に冷却装置および補助冷却装置を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、前記分岐部近傍の該第２配管を冷却する前記補助冷却装置を該第２配管の管壁に装着し、該分岐部から該補助冷却装置が装着された位置よりさらに離間した位置の該第２配管の内部にアイスプラグを形成する前記冷却装置を該第２配管の管壁に装着し、前記補助冷却装置によって冷却することで前記第２配管の内部の該補助冷却装置から前記冷却装置に達する手前で折り返される自然対流を形成させると同時、もしくはその後に、該冷却装置によって該第２配管の全周を冷却することを特徴とする。
【００１５】
この発明のアイスプラグの施工方法によれば、分岐部の近傍の水平方向に延在して配置されている第２配管の管壁に補助冷却装置を装着し、補助冷却装置から離間した位置の第２配管の管壁に冷却装置を装着し、第２配管の内部に補助冷却装置によって、補助冷却装置から冷却装置に達する手前で折り返される自然対流を形成させると同時、もしくはその後に、冷却装置によって第２配管の全周を冷却してアイスプラグを形成するので、この対流によってアイスプラグの施工箇所への第１配管からの流体の流れ込みが抑止され、短時間でアイスプラグが形成される。つまり、補助冷却装置および冷却装置の箇所において冷却された流体による下降流が形成され、補助冷却装置と冷却装置との間において外気によって暖められた流体による上昇流が形成され、この上昇流と下降流とにより形成された対流によって第１配管から高温の流体が施工箇所に流れ込みにくくなるのである。これにより、短時間で効率良くアイスプラグを形成することができる。
【００１６】
また、本発明に係るアイスプラグの施工方法は、内部に流体が流通している第１配管から分岐部にて分岐され、上方に伸び、さらに湾曲部によって流路方向が変更されて水平方向に延在し、流体の流通が停止している第２配管に冷却装置および補助冷却装置を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、前記第２配管の内部の一部に氷堰を形成する前記補助冷却装置を前記湾曲部近傍の水平方向に延在する該第２配管の上部に装着し、該第２配管の内部にアイスプラグを形成する前記冷却装置を該湾曲部から該補助冷却装置の装着された位置よりさらに離間した位置の該第２配管に装着し、前記補助冷却装置によって前記第２配管の内部の上方を冷却すると同時、もしくはその後に、前記冷却装置によって該第２配管の全周を冷却することを特徴とする。
【００１７】
この発明のアイスプラグの施工方法によれば、分岐部から分岐して上方に伸び、さらに湾曲部によって流路方向が変更されて水平方向に延在して配置されている第２配管の湾曲部の近傍において、水平方向に延在する箇所の上部に補助冷却装置を装着し、補助冷却装置から離間した位置の第２配管に冷却装置を装着し、補助冷却装置の装着された箇所の内部の上方に氷堰を形成すると同時、もしくはその後に、冷却装置によって第２配管の全周を冷却してアイスプラグを形成するので、第１配管から湾曲部を通過して施工箇所の上方に引き込まれるという対流の形成が抑止され、短時間でアイスプラグが形成される。つまり、氷堰によって第２配管の内部の上方の流体の流れが阻害されることにより、高温の流体が施工箇所に流れ込みにくくなるのである。これにより、冷却装置によって第２配管の内部にアイスプラグを短時間で効率良く形成することができる。
【００１８】
また、本発明に係るアイスプラグの施工方法は、内部に流体が流通している第１配管から分岐部にて分岐され、上方に伸び、さらに湾曲部によって流路方向が変更されて水平方向に延在し、流体の流通が停止している第２配管に冷却装置および補助冷却装置を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、前記第２配管を冷却する前記補助冷却装置を前記湾曲部近傍の水平方向に延在する該第２配管に装着し、該第２配管の内部にアイスプラグを形成する前記冷却装置を該湾曲部から該補助冷却装置の装着された位置よりさらに離間した位置の該第２配管に装着し、前記補助冷却装置によって冷却することで前記第２配管の内部の該補助冷却装置から前記冷却装置に達する手前で折り返される自然対流を形成させると同時、もしくはその後に、前記冷却装置によって前記第２配管の全周を冷却することを特徴とする。
【００１９】
この発明のアイスプラグの施工方法によれば、分岐部から分岐して上方に伸び、さらに湾曲部によって流路方向が変更されて水平方向に延在して配置されている第２配管の湾曲部の近傍において、水平方向に延在する箇所に補助冷却装置を装着し、補助冷却装置から離間した位置の第２配管に冷却装置を装着し、補助冷却装置による冷却によって、補助冷却装置から冷却装置に達する手前で折り返される自然対流を第２配管の内部に形成させると同時、もしくはその後に、冷却装置によって第２配管の全周を冷却してアイスプラグを形成するので、対流によってアイスプラグの施工箇所への第１配管からの流体の流れ込みが抑止され、短時間でアイスプラグが形成される。つまり、補助冷却装置および冷却装置の箇所において冷却された流体による下降流が形成され、補助冷却装置と冷却装置との間において外気によって暖められた流体による上昇流が形成され、この上昇流と下降流とにより形成された対流によって、第１配管から高温の流体が施工箇所に流れ込みにくくなるのである。これにより、短時間で効率良くアイスプラグを形成することができる。
【００２０】
また、本発明に係るアイスプラグの施工方法は、内部に流体が流通している第１配管から分岐部にて分岐され、水平方向に延在し、流体の流通が停止している第２配管に冷却装置および補助加熱装置を用いてアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法において、前記分岐部近傍の該第２配管の下部を加熱する前記補助加熱装置を該第２配管に装着し、該第２配管の内部にアイスプラグを形成する前記冷却装置を該分岐部から該補助加熱装置の装着された位置よりさらに離間した位置の該第２配管に装着し、前記補助加熱装置による加熱によって、前記第２配管の内部の該補助加熱装置が装着されている箇所の近傍に自然対流を形成すると同時、もしくはその後に、前記冷却装置によって前記第２配管の全周を冷却することを特徴とする。
【００２１】
この発明のアイスプラグの施工方法によれば、水平方向に延在して配置されている第２配管の下方側の管壁を加熱するように補助加熱装置を装着し、加熱することによって、補助加熱装置が装着されている箇所の近傍に自然対流を形成させると同時、もしくはその後に、冷却装置によって第２配管の全周を冷却してアイスプラグを形成するので、対流によってアイスプラグの施工箇所への第１配管からの流体の流れ込みが抑止され、短時間でアイスプラグが形成される。つまり、補助加熱装置によって加熱された流体が積極的に対流を形成することにより、第１配管から高温の流体が施工箇所に流れ込みにくくなるのである。これにより、短時間で効率良くアイスプラグを形成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１に、第１の実施形態である補助冷却装置を用いて配管の内部の上方に氷堰を形成し、冷却装置によって配管の内部にアイスプラグを形成するアイスプラグ施工方法の概略説明図を示す。図は、プラントなどの配管が「Ｔ」字状に分岐している箇所を示し、分岐部１０から鉛直方向下方に第１配管１が延在し、水平左方向に第２配管２が延在し、水平右方向に第３配管３が延在して配置されている。プラントの通常運転時において、第１配管１の下方から上方に向けて流れている冷却水などの流体は分岐部１０において左右に分岐され、第２配管２と第３配管３とに流れる。そして、第２配管２の下流側（図において図示しないさらに左側）の点検・補修時において、第２配管２の流れが止められ、第１配管１から第３配管３の方向（図１の矢印ａ方向）へ流体を流通させておくことで、プラントの運転を停止することなく点検・補修を行うことができる。
【００２３】
このとき、第２配管２の分岐部１０の近傍にアイスプラグ施工装置４を設置して、第２配管２の内部にアイスプラグを形成させて止水を行う。アイスプラグ施工装置４は、アイスプラグを形成する冷却装置５と、冷却装置５による冷却効率を向上させるための補助冷却装置６とを有している。分岐部１０の近傍に効率良くアイスプラグを形成するためにアイスプラグ施工装置４が配置される位置は、第２配管２の直径Ｄによって異なるが、第１配管１から補助冷却装置６までの距離Ｌ１が５Ｄ〜１０Ｄの範囲とされ、第１配管１から冷却装置５までの距離Ｌ２が１５Ｄ〜３０Ｄの範囲となる位置で配置されることが好ましい。
【００２４】
冷却装置５は、従来より使用されている冷却ジャケットを用いた冷却装置と同様に、第２配管２を囲繞して取り付けられている断面半円筒状の冷却ジャケットに冷却媒体ＬＮ２を供給することでアイスプラグを形成する構成とされている。補助冷却装置６は、第２配管２の上方半分を覆うように取り付けられるジャケット１１を有して構成されており、固定バンド１２によって第２配管２に固定される構成とされている。図２に示す断面形状のようにジャケット１１は、第２配管２に密着する半径で形成された円弧状の内壁１３と、内壁１３より大きな半径で形成された外壁１４と、内壁１３の周方向の両端部と外壁１４周方向の両端部とを連結するように設けられた一対の側壁１５とを有しており、外壁１４の上方に向けて開口するように供給口１６が設けられている。また、外壁１４には排出口１７が設けられており、供給口１６より排出口１７が分岐部１０側となるように、ジャケット１１は第２配管２に取り付けられている。
【００２５】
上述したようなアイスプラグ施工装置４を用いてアイスプラグ施工を行う場合には、第２配管２の内部の流体が停止している状態において冷却装置５および補助冷却装置６に冷却媒体ＬＮ２の供給を行う。補助冷却装置６のジャケット１１には、冷却媒体ＬＮ２の矢印の向きに供給が行われ、供給口１６から供給された冷却媒体ＬＮ２は、上述した壁に囲まれた空間を通過して外壁１４に設けられた排出口１７から排出される。アイスプラグおよび氷堰を形成するための冷却媒体ＬＮ２としては、−１９０℃程度の温度を有する液体窒素が用いられる。これにより、第２配管２の内部の流体が氷結されて、第２配管２の内部の上方に氷堰２０が形成される。このとき、プラントは運転中であり、矢印ａ方向へ流体が流されており、この分岐部１０の管壁に衝突する流れによって第２配管２の方向、つまり矢印ｂ方向へ流れが形成される。しかし、矢印ｂ方向へ流れは氷堰２０によって阻害され、第３配管３の方向への流れとなるか、分岐部１０と氷堰２０との間で渦を形成することとなる。
【００２６】
上述したように、第１の実施形態のアイスプラグ施工方法を行うことにより、第２配管２の内部の上方に氷堰２０を形成することができ、この氷堰２０によってプラント運転中の高温の流体が、冷却装置５の装着箇所、つまりアイスプラグの形成箇所に流れ込むことを防止することができる。これにより、アイスプラグの施工を効率良く行うことができ、結果として、プラントのメンテナンスを順調に行うことができる。
【００２７】
つぎに、図３を用いて、第２の実施の形態について説明する。本実施形態において、第１配管１、第２配管２、第３配管３、冷却装置５、および補助冷却装置６の配置位置について、第１の実施形態と同様で、補助冷却装置６の構成要素も同様であるが、補助冷却装置６のジャケット１１が第２配管２の下方半分を覆うように装着されていることが異なっている。このように補助冷却装置６を装着したアイスプラグ施工装置４を用いてアイスプラグ施工を行うと、第２配管２の内部の下方に氷堰２１が形成されるとともに、冷却装置５によって冷却され密度が高くなった流体が、下方に降下する流れを形成する。この冷却による流れは、分岐部１０の方向への流れとなるが、氷堰２１によって流れが阻害されて冷却装置５と補助冷却装置６との間に冷却された流体が溜まることになる。
【００２８】
上述したように、第２の実施形態のアイスプラグ施工方法を行うことにより、第２配管２の内部の下方に氷堰２１を形成することができ、この氷堰２０によって冷却装置５が冷却した流体の流出を防止することができる。これにより、プラント運転中の高温の流体が、アイスプラグの形成箇所に流れ込むことを防止することができ、アイスプラグの施工を効率良く行うことができる。
【００２９】
つぎに、図４を用いて、第３の実施の形態について説明する。図において、第１配管１は水平方向に延在するように設けられており、分岐部１０において鉛直方向上方に延在する第２配管２と、鉛直方向下方に延在する第３配管３とに分岐する配管配置とされている。冷却装置５および補助冷却装置６の構成要素は第１の実施形態と同様である。補助冷却装置６のジャケット１１は、第１配管１の流体の流れに対向する側の第２配管２の管壁、つまり第１配管１を流れる流体が衝突する分岐部１０の管壁の上方に位置する第２配管２の管壁の側方半分を覆うように装着されている。また、冷却装置５は補助冷却装置６より上方に装着されている。
【００３０】
このような補助冷却装置６を装着したアイスプラグ施工装置４を用いてアイスプラグ施工を行うと、第２配管２の内部の側方に氷堰２２が形成される。このとき、分岐部１０の管壁に衝突する流れによって第２配管２の方向、つまり矢印ｄ方向へ流れが形成される。しかし、矢印ｄ方向へ流れは氷堰２２によって阻害され、第３配管３の方向への流れとなるか、分岐部１０と氷堰２２との間で渦を形成することとなる。このようにプラント運転中の高温の流体が、アイスプラグの形成箇所に流れ込むことを防止することができる。
【００３１】
上述したように、第３の実施形態のアイスプラグ施工方法を行うことにより、第２配管２の内部の側方に氷堰２２を形成することができ、この氷堰２２によってプラント運転中の高温の流体が、冷却装置５の装着箇所、つまりアイスプラグの形成箇所に流れ込むことを防止することができる。これにより、アイスプラグの施工を効率良く行うことができる。
【００３２】
つぎに、図５を用いて、第４の実施の形態について説明する。本実施形態において、第１配管１、第２配管２、第３配管３、および冷却装置５の配置位置について、第１の実施形態と同様で、補助冷却装置６が配置されている位置に補助冷却装置６Ａが配置される構成とされている。補助冷却装置６Ａは、第２配管２を囲繞して取り付けられる２個のジャケット２５Ａ，２５Ｂとを有しており、ジャケット２５Ａ，２５Ｂは互いに隣接して、ジャケット２５Ｂが分岐部１０側となるように装着されている。ジャケット２５Ａ，２５Ｂには、それぞれ供給口２６および排出口２７が設けられ、ジャケット２５Ａの排出口２７がジャケット２５Ｂの供給口２６に連結されており、ジャケット２５Ａの供給口２６から供給された冷却媒体ＥＧがジャケット２５Ｂの排出口２７から排出される構成とされている。また、冷却媒体ＥＧには、−４０℃以上のエチレングリコールが用いられる。
【００３３】
このような補助冷却装置６Ａを有するアイスプラグ施工装置４Ａを用いてアイスプラグ施工を行うと、冷却装置５および補助冷却装置６Ａによって冷却された流体は図に示す矢印ｅ、矢印ｆ、および矢印ｇの向きとなるような自然対流を形成する。つまり、冷却装置５と補助冷却装置６Ａとの間が外気によって温められることによって、第２配管２の内部の冷却装置５と補助冷却装置６Ａとの間において上昇する流れが形成され、冷却装置５と補助冷却装置６Ａとの間で対向する一対の対流（矢印ｅ、矢印ｆ）が形成されるのである。そして、第１配管１を流れて分岐部１０の管壁に衝突することにより、第２配管２の方向に向けて形成される流れは、補助冷却装置６Ａによって冷却されて降下し、分岐部１０と補助冷却装置６Ａとの間で対流（矢印ｇ）を形成する。
【００３４】
上述したように、第４の実施形態のアイスプラグ施工方法を行うことにより、第２配管２の内部の冷却装置５と補助冷却装置６Ａとの間において対流（矢印ｅ、矢印ｆ）を形成することができ、この対流によってプラント運転中の高温の流体が、冷却装置５の装着箇所、つまりアイスプラグの形成箇所に流れ込むことを防止することができる。これにより、アイスプラグの施工を効率良く行うことができ、結果として、プラントのメンテナンスを順調に行うことができる。また、第２配管２が炭素鋼管で構成されている場合、補助冷却装置６Ａの冷却媒体ＥＧに−４０℃以上のエチレングリコールを使用しているので、低温脆化を防止することができる。
【００３５】
つぎに、図６を用いて、第５の実施形態について説明する。第１配管１’は水平方向に延在するように配置されており、分岐部１０’において鉛直方向上方に第２配管２’が分岐されており、第２配管２’は湾曲部３０において水平方向に延在するように配置されている。プラントの通常運転時において、第１配管１’の右側から左側に向かう方向（図の矢印ｈの方向）に流体が流れていると共に、分岐部１０’から鉛直方向上方に向けて分岐された流れが第２配管２’を流れている。そして、点検・補修時においては、第２配管２’の流れが止められ、第１配管１’のみに流体が流されている。
【００３６】
このような配置の配管において、湾曲部３０の近傍の水平に延在する第２配管２’に第１の実施形態と同様のアイスプラグ施工装置４を用いてアイスプラグ施工を行う場合、効率良くアイスプラグを形成するために、第２配管２’の直径Ｄ’によって、冷却装置５および補助冷却装置６の配置が決められる。このとき、湾曲部３０から補助冷却装置６までの距離Ｌ３は３Ｄ’〜５Ｄ’の範囲とされ、湾曲部３０から冷却装置５までの距離Ｌ４は１０Ｄ’〜３０Ｄ’の範囲となる位置で配置されることが好ましい。また、補助冷却装置６は、第２配管２’の上方半分を覆うように装着されている。
【００３７】
このように補助冷却装置６を装着したアイスプラグ施工装置４を用いてアイスプラグ施工を行うと、補助冷却装置６が装着されている箇所の第２配管２’の内部の上方に氷堰２３が形成されると共に、氷結されず密度の高くなった流体は沈下して鉛直に延在する第２配管２’の下方（矢印ｉの方向）に流れを形成する。これにより、分岐部１０’から鉛直方向上方（矢印ｊの方向）に向けて第１配管１’の流れ分岐されるが、この流れは氷堰２３によって阻害されて折り返され、氷堰２３と分岐部１０’との間に循環する流れが形成される。
【００３８】
上述したように、第５の実施形態のアイスプラグ施工方法を行うことにより、第２配管２’の内部の上方に氷堰２３を形成することができ、この氷堰２３によって氷堰２３と分岐部１０’との間に循環する流れを形成することができる。これにより、プラント運転中の高温の流体が、アイスプラグの形成箇所に流れ込むことを防止することができ、アイスプラグの施工を効率良く行うことができる。
【００３９】
つぎに、図７を用いて、第６の実施形態について説明する。本実施形態において、第１配管１’、第２配管２’、および冷却装置５の配置位置について、第５の実施形態と同様で、補助冷却装置６が配置されている位置に第４の実施形態と同様の補助冷却装置６Ａが配置される構成とされている。また、図において、冷却装置５によるアイスプラグの形成箇所は図示しないが、第２配管２’のさらに右側に冷却装置５は配置されている。このようにジャケット２５Ａ，２５Ｂを有する補助冷却装置６を装着してアイスプラグ施工を行うと、補助冷却装置６Ａによって冷却された流体によって補助冷却装置６Ａと分岐部１０’との間に循環する流れ（矢印ｋの方向）が形成される。また、冷却装置５と補助冷却装置６Ａとの間には第４の実施形態で示したような一対の対流（図示せず）が形成される。
【００４０】
上述したように、第６の実施形態のアイスプラグ施工方法を行うことにより、第２配管２’の内部の補助冷却装置６Ａと分岐部１０’との間に循環する流れを形成することができ、プラント運転中の高温の流体が、アイスプラグの形成箇所に流れ込むことを防止することができる。また、第２配管２’が炭素鋼管で構成されている場合、補助冷却装置６Ａの冷却媒体ＥＧに−４０℃以上のエチレングリコールを使用しているので、低温脆化を防止することができる。
【００４１】
つぎに、図８を用いて、第７の実施の形態について説明する。本実施形態において、第１配管１、第２配管２、第３配管３、および冷却装置５の配置位置について、第１の実施形態と同様で、補助冷却装置６が配置されている位置に補助加熱装置６Ｂが配置される構成とされている。補助加熱装置６Ｂは、第２配管２の下方半分を覆うように装着されているヒーター部２８を備えて構成されており、固定バンド１２によって第２配管２に固定される構成とされている。
【００４２】
このような補助加熱装置６Ｂを有するアイスプラグ施工装置４Ｂを用いてアイスプラグ施工を行うと、ヒーター部２８によって暖められた流体によって対流（矢印ｍ、矢印ｎ）が形成される。この対流によって、分岐部１０の管壁に衝突した第１配管１の流れは、補助加熱装置６Ｂと分岐部１０との間で対流（矢印ｌ）を形成すると共に、冷却装置５と補助加熱装置６Ｂとの間に複数の対流（矢印ｏ、矢印ｐ）が形成される。
【００４３】
上述したように、第７の実施形態のアイスプラグ施工方法を行うことにより、第２配管２の内部の補助加熱装置６Ｂと冷却装置５との間に複数の対流を形成することができる。これにより、プラント運転中の高温の流体、および補助加熱装置６Ｂによって加熱された流体が、アイスプラグの形成箇所に流れ込むことを防止することができる。
【００４４】
なお、第１の実施形態において、補助冷却装置６のジャケット１１は、第２配管２の上方に装着されて用いられているが、ジャケット１１が第２配管２に装着されて氷堰を形成することによって、第２配管２の流路面積を縮小させて高温の流体の流れを抑止することができれば、ジャケット１１が装着される方向は限定しなくてもよい。また、第４および第６の実施形態において、補助冷却装置６Ａはジャケット２５Ａ，２５Ｂを用いて広い範囲において冷却を行う構成とされているが、１つのジャケットを用いて冷却を行う構成とされていてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のアイスプラグ施工方法によれば、分岐部の近傍に装着された補助冷却装置によって第２配管の内部の一部に氷堰を形成し、第２配管の流路面積を縮小させるので、第１配管からの流体の流れ込みを氷堰によって抑止することができ、冷却装置によって効率良く第２配管の内部にアイスプラグを形成することができる。これにより、アイスプラグの施工を短時間に行うことができ、結果として、プラントのメンテナンスを順調に行うことができる。
【００４６】
とくに、第２配管が水平方向に延在して配置されている場合、第２配管内の上方に氷堰を形成することにより、効果的に高温の流体が施工箇所に流れ込みにくくすることができる。また、第２配管内の下方に氷堰を形成することにより、アイスプラグの形成箇所において冷却された流体が流出することを抑止することができる。また、第２配管が鉛直方向に延在して配置されている場合、第１配管の流れに対向する側の第２配管内の管壁に氷堰を形成することにより、第１配管からの流体の流れ込みを氷堰によって抑止することができる。これにより、短時間で効率良くアイスプラグを形成することができる。
【００４７】
また、第２配管が水平方向に延在して配置されている場合、分岐部の近傍に装着された補助冷却装置と、補助冷却装置から離間して装着された冷却装置とによって、補助冷却装置と冷却装置との間で折り返される自然対流を形成することができるので、対流によって施工箇所への第１配管からの流体の流れ込みを抑止することができる。これにより、効率良くアイスプラグを形成することができる。
【００４８】
また、分岐部から分岐して上方に伸び、さらに湾曲部によって流路方向が変更されて水平方向に延在して第２配管が配置されている場合、湾曲部の近傍に装着された補助冷却装置によって第２配管の上方に氷堰を形成することにより、効果的に高温の流体を施工箇所に流れ込みにくくすることができる。また、補助冷却装置と冷却装置との間で折り返される自然対流を形成することによって、施工箇所への第１配管からの流体の流れ込みを抑止することができる。これにより、短時間で効率良くアイスプラグを形成することができる。
【００４９】
また、第２配管が水平方向に延在して配置されている場合、分岐部の近傍に装着された補助加熱装置によって対流を形成させ、対流によって施工箇所への第１配管からの流体の流れ込みを抑止することができる。これにより、効率良くアイスプラグを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるアイスプラグ施工方法を示す概略構成図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるアイスプラグ施工方法を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第３の実施形態におけるアイスプラグ施工方法を示す概略構成図である。
【図５】本発明の第４の実施形態におけるアイスプラグ施工方法を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第５の実施形態におけるアイスプラグ施工方法を示す概略構成図である。
【図７】本発明の第６の実施形態におけるアイスプラグ施工方法を示す概略構成図である。
【図８】本発明の第７の実施形態におけるアイスプラグ施工方法を示す概略構成図である。
【図９】従来のアイスプラグ施工方法を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１，１’　第１配管
２，２’　第２配管
５　冷却装置
６，６Ａ　補助冷却装置
１０，１０’　分岐部
２０〜２３　氷堰
３０　湾曲部
２８　補助加熱装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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