| 【発明の名称】 |
ラインパイプのライニング構造およびライニングの取外し方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】竹井 典夫
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| 【要約】 |
【課題】ラインパイプの耐用年数の永久化の目的の下で、ライニングチューブのコストの低減をもたらして経済性を高める。
【解決手段】パイプの内周面に沿わせて配設するライニングチューブ１の肉厚を、それの周方向で、輸送流体による摩耗量に応じて厚くする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 パイプの内周面に沿わせてライニングチューブを配設してなるラインパイプにおいて、ライニングチューブの肉厚を、それの周方向で、輸送流体による、 摩耗量に応じて厚くしてなるラインパイプのライニング構造。
【請求項２】 ライニングチューブの周方向の肉厚を、ライニングチューブのないパイプの周方向における摩耗率に比例して変化させてなる請求項１に記載のラインパイプのライニング構造。
【請求項３】 軟質ゴムからなるライニングチューブの外周面に、ライニングチューブとは異なった色を付したウレタンゴム層を設けてなる請求項１もしくは２に記載のラインパイプのライニング構造。
【請求項４】 ウレタンゴム層の厚みを約１mmとしてなる請求項３に記載のラインパイプのライニング構造。
【請求項５】 パイプの内周面に沿わせて配設し、両端部分をパイプの内周面に粘着させたライニングチューブを有するラインパイプの、そのライニングチューブをパイプから取外すに当り、ライニングチューブの両端部分をパイプから引き剥すとともに、それらの端部分内に挿入したそれぞれの負圧吸引管に前記端部分を緊締し、次いで、負圧吸引管を経てライニングチューブ内の空気を吸引除去して、ライニングチューブとパイプとの間へ大気圧を導入することで、ライニングチューブをその全長にわたってパイプから離隔させる工程を含んでなるラインパイプのライニングの取外し方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、土砂、石炭や鉱石の粉粒などを含む摩耗性流体を輸送するパイプラインに適用して好適なラインパイプのライニング構造および、摩耗等したライニングを交換するに際してのそのライニングの取外し方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、水力発電において、貯水池に流下した土砂、有機物等をも水とともに導水管によって吸引して送給することで、貯水池への土砂、有機物等の堆積を防止する発明者の先の提案技術にあっては（特開平３−１４０５１７号公報参照）、径が３００mm程度の岩石が導水管内を、約１０ｍ／secの速度で移動することになるので、導水管の底部の摩耗量が頂部のそれに比して５倍にも達することになる。従って、鋼管の内面にタールエポキシ樹脂で防食塗装を施した在来管を導水管として用いた場合には、約半年間の使用で底部が摩滅することになる。これはすなわち、導水管の摩耗は一般に、流速の二乗に比例して増加し、また、粒径が大きいほど頂底部の摩耗量の差が大きくなることによるものである。
【０００３】また、粒径が0.2 〜0.5mm 程度の石炭粉粒を含む石炭スラリーを３〜４ｍ／secの流速で輸送する場合には、底部の摩耗量は頂部の約４倍であり、導水管の耐用年数は約２０年である。そして、土砂の混入率の小さい灌漑用では、導水管底部の摩耗量は頂部の約２倍であって、耐用年数は約４０年である。
【０００４】このように、導水管の摩耗量、ひいては、耐用年数および、頂底部の摩耗量の差は、流速および粒径のみならず、粉流体の比重、混入率等によってもまた大きく影響されることになるも、近年の省資源、省エネルギー化の要請に加え、水力発電、石炭スラリー輸送、砂漠緑化等の事業の事業収益性の向上のためには、導水管の耐用年数の延長が極めて重要な課題となっている。
【０００５】そこで発明者は、ラインパイプ、ひいては、パイプラインの耐用年数の永久化を目的として、特開平１−３０７５９７号に係る発明を提案した。これは、パイプをライニングチューブをもってライニングすることとし、ライニングチューブが摩耗したときの交換性を高めるため、パイプの内面とライニングチューブとの密着を、乾燥固化する接着剤を使用することなく、それらの両端部分だけを粘着剤にて接合し、それ以外の部分では、ライニングチューブとパイプとの間の空気を除去して、ライニングチューブを大気圧の作用下でパイプ周面に圧着させることにより実現し、この一方で、ライニングチューブの取外しを、パイプとライニングチューブとの間への空気の圧入によるライニングチューブのパイプからの引き剥しに基いて行い、その後、古いライニングチューブのパイプからの引き出しと、新しいライニングチューブのそこへの引込みとを行うものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、発明者の上記提案技術に、以下の観点から一層の改善を加えたものであり、とくに、ライニングチューブのコストを有利に低減させて経済性を高めるとともに、そのライニングチューブの取外し作業の効率を高め、また好適には、ライニングチューブの摩耗寿命の予測を可能にして、事前の準備を容易ならしめるものである。
【０００７】■粒体の比重、粒径、粒体の混入率などによって、周方向の摩耗量が大きく異なるので、その摩耗量に合わせてライニングチューブの周方向の厚みを変化させることがチューブコストを低減できてより経済的である。
■砂漠緑化、石炭スラリー輸送用のパイプライン長さは数百キロメートルから千キロメートルを越える場合があり、かかる長い距離にわたって摩耗したライニングチューブを短期間に引き剥さなければならない。水力発電の導水管の場合も同様に長さは数十キロメートルになり、発電停止時間を短縮するため、より一層、短時間の引き剥しが求められるところ、空気圧入方式の引き剥しでは時間がかかり過ぎる。
■ライニングが摩滅して取換え時期がくる前に、使用者に、たとえば、一年後の取換えが必要であることが容易に判るようにしておけば、使用者はその間に新しいライニングチューブを製作者に依頼することで、取換え準備を容易に行うことができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明のラインパイプのライニング構造は、パイプの内周面に沿わせてライニングチューブを配設してなるラインパイプにおいて、ライニングチューブの肉厚を、それの周方向で、 輸送流体による、摩耗量に応じて厚くして、摩耗量の多い部分は肉厚に、少ない部分は薄肉にしたものである。
【０００９】これによれば、ラインパイプを一定期間使用した後の、ライニングチューブの摩耗末期に至って、それの周方向の残存肉厚を周方向の全体にわたって実質的に均一ならしめることができ、これにより、ライニングチューブの特定部分に余剰の肉厚が残存することがないので、ライニングチューブコストの低減、原材料歩留りの向上等の下で経済性を有利に向上させることができる。
【００１０】そしてこのことは、ライニングチューブの周方向の肉厚を、ライニングチューブのないパイプの周方向における各部の摩耗率に比例して変化させて、ライニングチューブの周方向における残存肉厚を一層均一化した場合にとくに顕著である。
【００１１】ここで好ましくは、軟質ゴムからなるライニングチューブの外周面に、ライニングチューブとは異なった色を付したウレタンゴム層を設け、より好ましくは、そのウレタンゴム層の厚みを約１mmとする。これによれば、ライニングチューブの完全な摩滅をウレタンゴム層の露出によって確認することができ、特定の厚みのそのウレタンゴム層の摩耗予測をもって、ライニングの交換時期を簡単かつ容易に、しかも正確に予想することができる。
【００１２】また、この発明の、ラインパイプのライニングの取外し方法は、パイプの内周面に沿わせて配設し、両端部分をパイプの内周面に粘着させたライニングチューブを有するラインパイプの、そのライニングチューブをパイプから取外すに当り、 ライニングチューブの両端部分をパイプから引き剥すとともに、それらの端部分内に挿入したそれぞれの負圧吸引管に前記端部分を緊締し、次いで、負圧吸引管を経てライニングチューブ内の空気を吸引除去して、ライニングチューブとパイプとの間へ大気圧を導入することで、ライニングチューブをその全長にわたってパイプから離隔させる工程を含むものである。
【００１３】この方法では、ライニングチューブの両端部分のパイプからの引き剥しは、粘着剤に抗して行うだけであるので比較的容易であり、しかも、ライニングチューブ内の空気の排出除去は、ライニングチューブとパイプとの間への空気の圧入に比してより簡単にかつ短時間のうちに行うことができるので、ライニングの取外し作業を能率良く行うことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基いて説明する。図１はこの発明に係るライニング構造を、最外側のラインパイプを除いた横断面で示す実施形態であり、図中１はライニングチューブを示す。軟質ゴムからなるこのライニングチューブ１は、上部から下部に向けて肉厚が次第に厚くなる円管形状をなす。このようなライニングチューブ１の製造は、たとえば、摩耗した在来鋼管の横断面内で周方向の各部の壁厚を測定して求めた、周方向における摩耗比率と比例するようにライニングチューブ１の周方向の肉厚を特定し、これに基いて製造した押出し型を用いて、軟質ゴムを、通常は２Kmの長さに押出し成形し、それを連続的に加硫硬化させることによって行うことができる。
【００１５】そして好ましくは、このようなライニングチューブ１の外周に、均一厚み、たとえば１mmの厚みの、ライニングチューブ１とは異なった色を付したウレタンゴム層２を、好ましくはチューブ外周面に接着させて設ける。このウレタンゴム層２は、ライニングチューブ１との共押出しによって形成し得ることはもちろんであるが、ライニングチューブ１の加硫硬化後に事後的に付設することもできる。
【００１６】この場合、プライマー処理を施したライニングチューブ１の中心軸線を上下方向に向けて、それの肉厚形状を維持しつつ、外周面に着色ウレタンゴムを塗布することが、ライニングチューブ１の上下および側面での膜厚むらを防ぐ上で好ましく、ウレタンゴムの余分な垂れ落ちは拭い取って後、ウレタンゴムを加硫硬化させることで、図１に示すように、ライニングチューブ１の外周面に、その全周にわたって、ウレタンゴム層２をほぼ均一厚さで接合させることができる。
【００１７】なおここでより好ましくは、図１に仮想線で示すように、ウレタンゴム層２のさらに外周面を補強シート３で補強して、ライニングチューブ１の内周側および外周側からの外力の作用に対して、それの周方向および軸線方向の変形を十分に拘束し、併せて、そのライニングチューブ１のパイプ内周面に対する擦れを有効に防止する。
【００１８】このような構成のライニングを有するラインパイプにおいて、対象とする特定の摩耗性流体を輸送した場合には、ライニングチューブ１は一定の使用期間中に、それの周方向肉厚に応じた量の摩耗を受けることになる。この場合において、ライニングチューブ１がその全周にわたって実質的に均等に摩滅したときは、通常は黒色とされるそのライニングチューブ１に代わって、たとえば淡紅色としたウレタンゴム層２が内周面に露出することになるので、この事実を、監視用枝管からの定期的な内視鏡検査等によって確認することで、ラインパイプのライナの交換時期が近づいたことを明確に認識することができる。
【００１９】ところで、ウレタンゴムは耐摩耗性に優れており、ウレタンゴム層２の厚みを１mmとした場合には、それが露出してなお１〜２年の間使用を継続することができるので、その猶予期間中に新しいライニングチューブ１を製造等することで、ライニングチューブ１の更新を簡単かつ確実に準備することができる。
【００２０】このようにして新たなライニングチューブ１の準備が完了して、摩耗したライニングチューブ１をラインパイプから取外すに至った場合には、はじめに粘着剤をもってラインパイプ４の内周面に両端部分を粘着させたライニングチューブ１、より正確には、ライニングチューブ１が摩滅してなお残存する、図２に示すようなウレタンゴム層２および補強シート３からなるライニング４を、パイプ５の両端のフランジ位置から、粘着剤の粘着力に抗してパイプ周面より引き剥し、次いで、それらの各端部分を、そこへ挿入した負圧吸引管６に、たとえば紐７によって気密に緊締し、そして、それぞれの負圧吸引管６に接続した、たとえば真空ポンプ８をもってライニング４内の空気を吸引除去して、パイプ５とライニング４との間へ大気圧を導入することで、そのライニング４をそれの全長にわたって圧潰させて、パイプ内周面から離隔させる。
【００２１】これによれば、真空ポンプ８の能力を十分に確保することで、ライニング４とパイプ５との間に空気を圧入する場合に比してはるかに簡単に、かつ短時間のうちにライニング４をパイプ５から完全に離隔することができる。
【００２２】その後は、使用済みのライニング４をパイプ５の一方側へ引き出し、この一方で、新たなライニングチューブ１をパイプ内に引き込むことになるも、使用済みライニング４の補強シート３は、摩耗等の実質的な損傷を受けることがないので、繰返しの使用が可能である。
【００２３】
【発明の効果】かくして、この発明によれば、以下のような顕著な効果を奏することができる。
(1) ライニングチューブの肉厚を周方向に変化させることで、ライニングチューブそれ自体のコストを低減して経済性を高めることができる。
(2) ライニングチューブの取替え時期の接近が容易に発見できる。すなわち、ライニングチューブの円周方向の厚さは、摩耗性流体による周方向の摩耗率に合わせてあるので、軟質ゴムからなるライニングチューブが摩滅してなくなってウレタンゴム層が露出するのは、周方向で差がなく、ほとんど同時期になる。従ってウレタンゴム層が露出する時は、円周方向の広い範囲が露出し、発見が容易である。パイプラインの適当な位置に設置された監視用枝管から定期的に内視鏡で管内をチェックしておれば多くは、黒色のライニングチューブに対し、異色のウレタンゴム層の露出は容易に発見できるので、見落とすことはない。
(3) ライニングチューブの取替え時期を事前に予告してくれるので、新しいライニングチューブの製作等の十分な準備が容易である。
(4) 取替え時は、ライニングチューブは摩耗し尽くされ、好適には、ウレタンゴム層と補強シートだけが残存するが、補強シートはほとんど摩耗等されていないので、再使用が可能である。
(5) この方法に従って、ライニングチューブの取替えをすれば、パイプ内面は全く摩耗しないので、パイプの耐用年数は永久的である。
(6) 摩耗したライニングの引き剥し方法について、在来方法によってパイプ端から圧搾空気をパイプとライニングチューブとの間に吹き込んでそのチューブを押し潰す方法は、ライニングチューブ内に滞留している空気を追い出しながら押し潰すので時間がかかったが、この発明では強力な真空ポンプでライニングチューブ内を真空にすれば、ライニングチューブの全長が同時かつ迅速に真空になり、外周全長に大気圧が作用して急速に押し潰されるので、短時間の取替えが可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１０４９８３９
【氏名又は名称】株式会社ワモンド
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| 【出願日】 |
平成１１年３月３０日（１９９９．３．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０６８７
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 順三 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３３８３（Ｐ２０００−２８３３８３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８９０５８ |
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