(57)【要約】【課題】配管を簡易かつ強固に接続可能な配管接続装置および配管接続方法を提供する。【解決手段】洗浄液を供給するための仮設配管２０が挿通支持される挿通孔を有し、洗浄対象の開放端部１１に装着される装着部３を有するジョイント部材２と、ジョイント部材２に設けられ、開放端部１１にジョイント部材２を吸着固定する電磁石手段８と、挿通孔の孔縁に設けられ、挿通孔を通じて開放端部１１の内側に挿入された仮設配管２０の端部外周面に係止されて、仮設配管２０がジョイント部材２から外れる方向に移動するのを規制する移動規制手段と、を備える構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液を供給するための仮設配管が挿通支持される挿通孔を有し、洗浄対象の開放端部に装着される装着部を有するジョイント部材と、
前記ジョイント部材に設けられ、前記開放端部に前記ジョイント部材を吸着固定する電磁石手段と、
前記挿通孔の孔縁に設けられ、前記挿通孔を通じて前記開放端部の内側に挿入された前記仮設配管の端部外周面に係止されて、前記仮設配管が前記ジョイント部材から外れる方向に移動するのを規制する移動規制手段と、を備えることを特徴とする配管接続装置。
【請求項２】
前記装着部は、口径の異なる複数種類の前記開放端部が当接可能な段付き外周面を有していることを特徴とする請求項１に記載の配管接続装置。
【請求項３】
前記ジョイント部材には、前記仮設配管を液密に支持するシール部材が設けられており、前記シール部材は、少なくとも前記仮設配管との接触部分が前記仮設配管の挿入方向へ弾性変形することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配管接続装置。
【請求項４】
洗浄液を供給するための仮設配管が挿通支持される挿通孔を有し、洗浄対象の開放端部に装着される装着部を有するジョイント部材を、前記装着部を介して前記開放端部に装着するとともに、前記ジョイント部材に設けられた電磁石手段により前記開放端部に前記ジョイント部材を吸着固定する装着工程と、
前記挿通孔を通じて前記開放端部の内側に前記仮設配管を挿入する挿入工程と、
前記挿通孔の孔縁に設けられ、前記挿通孔から外れる方向の前記仮設配管の移動を規制する移動規制手段を、前記仮設配管の端部外周面に係止する係止工程と、
を有することを特徴とする配管接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラントの配管の洗浄作業時における仮設配管の接続に用いられる配管接続装置および配管接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子力発電プラントや火力発電プラント等において、建設時や運転点検時に配管の洗浄作業が行われている。配管の洗浄作業は、配管や機器等の中に混入してしまった異物や不純物等により機器等が破損するのを防止する目的で行われ、これらを除去して配管清浄度を確保するものである。配管の洗浄作業としては、本設配管に仮設配管を接続し、仮設配管から本設配管に水を注入して本設配管を洗浄する方法が知られている。
【０００３】
従来、配管同士の接続方法として特許文献１〜３に記載された方法が開示されている。特許文献１に記載された接続方法は、一方の配管の開放端部に、他方の配管の内面を嵌合し、これらを突き合わせ溶接にて接続するものである。
また、特許文献２に記載された接続方法は、接続部に、環状の厚肉段差部と薄肉円筒部を設け、管の先端部を厚肉段差部の内端部に当接し、ついで管と相手部品の薄肉円筒部とに同時に軸方向の圧縮力を加え、管と薄肉円筒部を座屈変形により一体的に接続するものである。
また、特許文献３に記載された接続方法は、接続時に、本管の爪部が被接続管の外周面に押圧され、爪部が被接続配管を圧接するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４８５７０号公報
【特許文献２】特開平９−１３７８８６号公報
【特許文献３】特開２００３−１６１３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１の接続方法は、溶接作業により発生する熱で配管に変形が生じるおそれがあった。また、建設現場における溶接作業は、時間がかかり作業性が低下するという問題があった。
また、前記特許文献２の接続方法は、仮設配管の接続に適用した場合に撤去作業が非常に難しく、切断等の作業が必要である等、時間がかかり作業性が低下するという問題があった。
また、前記特許文献３の接続方法は、簡易に接続することが可能であるが、接続の固定が難しく外れるおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、本設配管に仮設配管を簡易に、しかも強固に接続することができる配管接続装置および配管接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、洗浄液を供給するための仮設配管が挿通支持される挿通孔を有し、本設配管の開放端部に装着される装着部を有するジョイント部材と、前記ジョイント部材に設けられ、前記開放端部に前記ジョイント部材を吸着固定する電磁石手段と、前記挿通孔の孔縁に設けられ、前記挿通孔を通じて前記開放端部の内側に挿入された前記仮設配管の端部外周面に係止されて、前記移動規制手段と、を備えることを特徴とする。
ここで、洗浄対象の開放端部としては、プラント等に設置される本設配管の開放端部（開口端）や、タンク類に設けられた開放端部（開口端）が含まれる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、本設配管に仮設配管を簡易に、しかも強固に接続することができる配管接続装置および配管接続方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る配管接続装置を示した斜視図である。
【図２】配管接続装置を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】（ａ）は本設配管に配管接続装置を装着する際の様子を示す説明図、（ｂ）は本設配管に配管接続装置を装着した状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）は配管接続装置を通じて仮設配管を本設配管内に挿入した状態を示す説明図、（ｂ）は仮設配管の先端部周りの様子を示す拡大図である。
【図５】（ａ）は仮設配管を本設配管内にさらに挿入した状態を示す説明図、（ｂ）は仮設配管の先端部周りの様子を示す拡大図である。
【図６】（ａ）は仮設配管の係止受部に係止部が挿入される状態を示す説明図、（ｂ）はこのときの仮設配管の先端部周りの様子を示す拡大図である。
【図７】（ａ）は仮設配管の係止受部に係止部が係止された状態を示す説明図、（ｂ）はこのときの様子を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る配管接続装置の実施形態について図面を参照して説明する。ここで、以下の説明において、「前後」を言うときは、図１に示した方向を基準とする。また、本設配管が設けられる設備として原子力発電プラントを例示するが、本実施形態の配管接続装置が適用される設備を限定する趣旨ではない。
また、本発明で対象とする洗浄作業は、プラント建設時に行われる配管の洗浄作業や、運転後の定期点検時等に行われる配管の洗浄作業等が含まれる。
【００１１】
図１に示すように、配管接続装置１は、洗浄対象の本設配管１０の開放端部１１に装着されるものであり、洗浄水を送出する仮設配管２０が後側から挿通されて保持され、本設配管１０に仮設配管を接続する役割をなす。
【００１２】
配管接続装置１は、図２（ｂ）に示すように、基体となるジョイント部材２に、装着部３と、移動規制手段としての複数の係止片５およびストッパ６と、シール部材７と、電磁石手段８とが設けられている。
ジョイント部材２は、前端部へ向けて窄まる略円錐筒状を呈しており、鋼板等の金属製の材料からなる。ジョイント部材２の後端部は、大径とされて大きく開口しており、これとは反対側となる前端部には、小径の開口部（挿通孔）４ａが形成されている。後端部の開口の内側には、ジョイント部材２の図示しない軸周りに、周状の支持枠２ａが形成されている。
前端部の開口部４ａは、仮設配管２０の外径よりも幾分大きな内径を有しており、仮設配管２０を挿通支持する。
【００１３】
装着部３は、ジョイント部材２の前部外周面に設けられている。装着部３は、使用時には、本設配管１０の開放端部１１に対向され、口径の異なる複数種類の本設配管１０の開放端部１１が当接可能な段付き外周面（段付きの周面）３１〜３４を有している。段付き外周面３１〜３４は、側壁３１ａ〜３４ａで仕切られてなり、ジョイント部材２のテーパーに対応して、ジョイント部材２の後部側から前部側に向けて順次縮径している。
なお、段付き外周面３１〜３４には、本設配管１０の開放端部１１が液密状態で当接するように、図示しないシール部材が配設されている。
【００１４】
ジョイント部材２の内面において、段付き外周面３１〜３４の内側には、図２（ｂ）に示すように、電磁石手段８が取り付けられる。電磁石手段８は、図３（ｂ）に示すように、本設配管１０の開放端部１１が当接される段付き外周面３１〜３４の内側（ここでは段付き外周面３１の軸方向内側）に配置され、図示しないハーネスにより供給される電力により磁力を生じて、段付き外周面３１〜３４に当接される本設配管１０の開放端部１１を吸着する。配管接続装置１は、この吸着によって本設配管１０の開放端部１１に固定されるようになっている。
なお、電磁石手段８は、防水構造とされた周知の電磁石構造を有しており、周方向に一体（周方向に連続状）とされたものでもよく、また、周方向に間隔を空けて複数個配置されるものでもよい。なお、いずれの構成によっても電磁石手段８は、本設配管１０の開放端部１１を段付き外周面３１を挟んで吸着し、開放端部１１に配管接続装置１を固定することが可能な磁力を有したものとなっている。
【００１５】
複数の係止片５は、略三角形状を呈する鉄製等の金属片であり、ジョイント部材２の開口部４ａの開口縁（孔縁）４に配置され、開口縁４からジョイント部材２の前方へ向けて延設されている。本実施形態では、複数の係止片５がジョイント部材２に一体的に設けられている。各係止片５は、弾力性を有しており、開口部４ａを通じて挿通された仮設配管２０によって内側から押されることで、仮設配管２０の外面（外周面）に沿って弾性的に押し開かれるようになっている。
各係止片５の先端部には、ストッパ６が取り付けられている。ストッパ６は、例えば合成ゴム等の弾性を有する材料を用いて形成され、ジョイント部材２の径方向に弾性変形可能となっている。ストッパ６は、仮設配管２０の前端外周に設けられた後記する係止受部２２に挿入されて係止される。
【００１６】
ストッパ６は、図４（ｂ）に示すように、前部６ａと、後部６ｃと、後部６ｃから前部６ａに向けて窄まる方向に傾斜する傾斜部６ｂと、仮設配管２０の外面に当接する当接部６ｄとを有している。ここで、係止受部２２は、仮設配管２０の前端外周において、図４（ｂ）に示すように、前端に向けて湾曲凹状に窄まる凹部２１内に設けられている。係止受部２２は、断面鉤形形状を呈しており、前壁２２ａと、周壁２２ｂと、後壁２２ｃとを有し、内側にストッパ６を収容可能な収容部Ｓを備えている。
ストッパ６の前部６ａは、係止受部２２の収容部Ｓの入口となる間隙Ｃに挿入可能な大きさに形成されている。後部６ｃは、間隙Ｃよりも大きく形成されており、係止受部２２の収容部Ｓ内にストッパ６が収容された状態で、後壁２２ｃの内面に後部６ｃの上部が当接して係止されるようになっている。
なお、当接部６ｄは、平らな面としたが、前部６ａに向けて窄まる方向に傾斜させてもよい。
また、ストッパ６は、一体的に形成してもよく、また、複数の合成ゴム成形品を重ね合わせる等して形成してもよい。また、合成ゴム等の材料に代えて弾性変形可能な金属片や合成樹脂成形部材でストッパ６を構成してもよい。
【００１７】
シール部材７は、合成ゴム等により形成され、リング状を呈している。シール部材７は、図２（ｂ）に示すように、ジョイント部材２の後端内面の支持枠２ａに支持されている。シール部材７の内周面７ａの内径は、仮設配管２０（図１参照）の外径よりも幾分小さく形成されており、仮設配管２０（図１参照）の外周面に密着する。内周面７ａには、複数の周溝７ｂが形成されている。この周溝７ｂにより、仮設配管２０（図１参照）の外周面に対する内周面７ａの密着性が高くなっている。また、仮設配管２０との接触部分となる内周面７ａ周りの開口縁部は、仮設配管２０の挿入方向へ弾性変形可能である。
【００１８】
次に、本実施形態の配管接続装置１を用いた仮設配管２０の接続手順について説明する。
初めに、図３（ａ）に示すように、配管接続装置１のジョイント部材２の装着部３を本設配管１０の開放端部１１に近付け、開放端部１１にジョイント部材２を装着する。このとき、装着部３の段付き外周面３１〜３４のうち、開放端部１１の口径にあう外周面（ここでは段付き外周面３１）を開放端部１１に当接する（図３（ｂ）参照）。
【００１９】
その後、ジョイント部材２の内側から段付き外周面３１の内側に電磁石手段８を配置し、電磁石手段８に通電する（装着工程）。
そうすると、段付き外周面３１を介して本設配管１０の開放端部１１が電磁石手段８に吸着され、開放端部１１にジョイント部材２が固定される。
【００２０】
続いて、図３（ｂ）に示すように、ジョイント部材２の後部側に仮設配管２０を近付け、シール部材７の内周面７ａに仮設配管２０を挿入する（挿入工程）。
その後、図４（ａ）に示すように、ジョイント部材２内に仮設配管２０をさらに挿入し、ジョイント部材２の前端部の開口部４ａに仮設配管２０を挿入する。そうすると、仮設配管２０の前端部が各係止片５の内側に当接して、各係止片５が弾性的に押し開かれ、図４（ｂ）に示すように、ストッパ６が係止受部２２の周壁２２ｂに乗り上げる。
【００２１】
その後、さらに仮設配管２０を押し込むと、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ストッパ６が係止受部２２の周壁２２ｂから外れ、各係止片５の先端部が弾性力により窄まって、ストッパ６が凹部２１の上面２１ａに当接する。
【００２２】
その後、仮設配管２０を後方に引き戻す操作を行う。そうすると、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ストッパ６が凹部２１の上面２１ａに沿って係止受部２２に近付き、係止受部２２の間隙Ｃを通じて係止受部２２の前部６ａが収容部Ｓ内に挿入される。間隙Ｃを通過する際にストッパ６は、図６（ｂ）に示すように、ジョイント部材２の径方向に弾性変形して圧縮された状態となる。
【００２３】
その後、さらに仮設配管２０を後方に引き戻す操作を行うと、図７（ａ）（ｂ）に示すように、ストッパ６の全体が係止受部２２の収容部Ｓ内に挿入される。これによりストッパ６が元の形状に戻り、後壁２２ｃの内面に後部６ｃの上部が当接して係止される状態となる（係止工程）。これにより、係止受部２２にストッパ６が抜け止め係止され、ジョイント部材２に仮設配管２０が抜け止め保持される。これにより、配管接続装置１を介して本設配管１０に仮設配管２０が接続される。
【００２４】
接続後、仮設配管２０から洗浄水を導入する。仮設配管２０の先端部は本設配管１０の内側に位置しているので、仮設配管２０から導入された洗浄水が本設配管１０に好適に導入され、本設配管１０が洗浄水により好適に洗浄される。
なお、シール部材７の内周面７ａ周りの開口縁部は、仮設配管２０の挿入時にジョイント部材２の前端側へ押し込まれて接触部分（内周面７ａ）が若干変形する状態となっているので、本設配管１０を水が逆流してジョイント部材２の内側に流入してきたときには、開口縁部を仮設配管２０へ押し付けるように水の圧力がかかり、シール部材７によるシール性が増すように作用する。これにより、水漏れが好適に防止される。
【００２５】
配管接続装置１を取り外す場合は、電磁石手段８への通電を遮断し、本設配管１０の開放端部１１に対する電磁石の吸着を解除して、仮設配管２０が接続された状態のまま配管接続装置１と取り外す。
【００２６】
以上説明した本実施形態の配管接続装置１によれば、本設配管１０の開放端部１１にジョイント部材２の装着部３を当接させて、電磁石手段８により吸着することで、配管接続装置１を開放端部１１に簡単に固定することができる。
【００２７】
また、ジョイント部材２に対する仮設配管２０の取り付けは、ジョイント部材２に対して仮設配管２０を挿入し、その後、挿入方向と反対方向に仮設配管２０を引き戻す操作を行うだけでよいので、仮設配管２０の固定が簡単である。
また、係止片５にストッパ６を設けるという簡単な構成で移動規制手段がなるので、コストの低減を図ることができる。
【００２８】
また、係止受部２２にストッパ６が抜け止め係止されている移動規制手段により、仮設配管２０がジョイント部材２から外れる方向に移動することが規制され、ジョイント部材２に仮設配管２０が抜け止め保持されるようになっているので、仮設配管２０を簡易に接続することができる構成でありながら、仮設配管２０を本設配管１０に強固に接続することができる。したがって、接続後に本設配管１０から仮設配管２０が外れ難く、洗浄作業の作業性が向上する。
【００２９】
配管接続装置１の撤去は、電磁石手段８の通電を遮断するだけでよいので、撤去作業が簡単であり、時間の短縮を図れるとともに作業性が向上する。
また、配管接続装置１は、撤去後に仮設配管２０を取り外すことで、繰り返し使用することができ、経済的である。つまり、一つの配管接続装置１によって、プラント内の複数箇所の洗浄作業を行うことができる。
【００３０】
装着部３は、口径の異なる複数種類の開放端部１１が当接可能な段付き外周面３１〜３４を有しているので、口径の異なる複数種類の本設配管１０やタンク類に設けられた開放端部（開口端）に配管接続装置１を介して仮設配管２０を簡単に、しかも強固に固定することができる。
【００３１】
また、シール部材７の内周面７ａ周りの開口縁部は、ジョイント部材２の内側に流入した水の圧力によって、仮設配管２０へ密着するので、水漏れがより好適に防止される。
【００３２】
前記実施形態では、ジョイント部材２が円錐筒状を呈するものを例示したが、これに限られることはなく、円筒状のものや種々の形状とされたものを採用することができる。
また、係止片５を別部材で設け、ヒンジ等により開口縁４に取り付けてもよい。この場合に、ヒンジ周りに付勢手段を介設して、各係止片５が窄まる方向に付勢される構成とすることができる。
また、シール部材７は、ジョイント部材２の軸方向に複数配置してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１      配管接続装置
２      ジョイント部材
３      装着部
５      係止片（移動規制手段）
６      ストッパ（移動規制手段）
７      シール部材
８      電磁石手段
１０    本設配管
２０    仮設配管
１１    開放端部
３１〜３４    段付き外周面
【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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