JP2006226371A - Fluid shut-off device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid shut-off device capable of enhancing sealing function by enhancing adhesion of a balloon to inner wall surface of a duct. <P>SOLUTION: The fluid shut-off device is provided with a bag-like balloon 2 capable of expanding until it contacts to the inner wall surface 100a of the duct 100 within the duct 100 through which fluid 101 flows and an expansion regulation member 8 which restricts to expand the balloon 2 in the direction of the duct and at the same time allows in the radial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、流体が流れる管路内で、その流体の流れを遮断する流体遮断装置に係り、特に、各種の工業用炉での管路の一部を熱間補修する際に、補修が必要な箇所を熱ガスから遮蔽し、補修が必要でない部分の温度低下を極力防止する、工業用炉の熱間補修工程に好適に用い得る流体遮断装置に関する。   The present invention relates to a fluid shut-off device that shuts off the flow of fluid in a pipeline through which fluid flows, and in particular, when a part of a pipeline in various industrial furnaces is hot repaired, repair is necessary. The present invention relates to a fluid shut-off device that can be suitably used in a hot repair process of an industrial furnace, which shields a hot spot from hot gas and prevents a temperature drop in a portion where repair is not necessary.

流体が流れる管路内で、その流体の流れを遮断する流体遮断装置としては、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の技術では、管路の内壁面に接触するまで膨張可能な袋状のバルーンを備える流体遮断装置が開示されている。このバルーンは、流体が流れる管路内で、コンプレッサなどで発生させた圧力空気を圧送管を介して袋状の内部に封入することにより膨張可能になっている。なお、この例は、工業用炉の熱間補修作業で用いるものである。そのため、バルーンは耐熱クロスを縫製して形成されている。このような耐熱クロスは織り目を有するが、この流体遮断装置では、この織り目からの圧送した空気の漏れを抑制するために、空気と共に粉体をバルーン内に供給することで織り目を目詰まりさせるようにしている。 For example, a technique disclosed in Patent Document 1 is known as a fluid shut-off device that shuts off the flow of the fluid in a conduit through which the fluid flows.
In the technique described in Patent Document 1, a fluid blocking device including a bag-like balloon that is inflatable until it comes into contact with the inner wall surface of a pipeline is disclosed. This balloon can be inflated by enclosing compressed air generated by a compressor or the like in a bag-like interior through a pressure feed pipe in a conduit through which fluid flows. This example is used in the hot repair work of an industrial furnace. Therefore, the balloon is formed by sewing a heat resistant cloth. Such a heat-resistant cloth has a texture, but in this fluid shut-off device, in order to suppress the leakage of the pumped air from the texture, the texture is clogged by supplying powder together with air into the balloon. I have to.

この流体遮断装置によれば、まず、遮断しようとする流体が流れる管路内の所定箇所にバルーンを挿入し、次いで、圧力空気をバルーン内に供給してバルーンを膨張させ、その膨張によってバルーンの外周面を管路の内壁面に接触させるとともに、両者間の摩擦力によって所定箇所に位置決めして前記流体の流れを遮断することができる。
特に、この流体遮断装置では、バルーンを膨張させる際に、空気と共に粉体を供給することで耐熱クロスの織り目を目詰まりさせている。そのため、織り目を目詰まりさせて隙間を塞ぐことによってバルーンの内圧低下を抑制して、バルーンを管路の内壁面に強い力で密着させてシール機能を発揮させることができる。したがって、流体の遮断効果を高めることができる。
特開２００２−２１３８８１号公報 According to this fluid shut-off device, first, the balloon is inserted into a predetermined location in the pipeline through which the fluid to be shut off flows, and then the balloon is inflated by supplying pressurized air into the balloon. While making an outer peripheral surface contact the inner wall surface of a pipe line, it can position at a predetermined location with the frictional force between both, and can interrupt the flow of the fluid.
In particular, in this fluid shut-off device, when the balloon is inflated, the powder of the heat-resistant cloth is clogged by supplying powder together with air. Therefore, by clogging the texture and closing the gap, it is possible to suppress a decrease in the internal pressure of the balloon, and to bring the balloon into close contact with the inner wall surface of the duct with a strong force, thereby exhibiting a sealing function. Therefore, the fluid blocking effect can be enhanced.
JP 2002-213881 A

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術のようなバルーンを、管路内で膨張させる構成では、バルーンの外周面が管路の内壁面に接触した後は、バルーンが管路の径方向にそれ以上膨張できなくなる。そのため、バルーンの内圧は管路に沿った方向に逃げようとする。一方、バルーンの管路に沿った方向は、特許文献１に記載の技術では粉体をバルーン内に供給して耐熱クロスの織り目を目詰まりさせてはいるものの管路の径方向に比べて耐圧性は低い。そのため、バルーンを管路の内壁面に密着させる力は管路に沿った方向に逃げてしまうことになる。このように、特許文献１に記載の技術では、流体の遮断効果をより高める上で未だ検討の余地がある。   However, in the configuration in which the balloon as in the technique described in Patent Document 1 is inflated in the pipeline, after the outer peripheral surface of the balloon contacts the inner wall surface of the pipeline, the balloon moves in the radial direction of the pipeline. No more expansion. Therefore, the internal pressure of the balloon tends to escape in a direction along the pipe line. On the other hand, the direction along the pipeline of the balloon is higher than the radial direction of the pipeline although the technology described in Patent Document 1 supplies powder into the balloon to clog the texture of the heat-resistant cloth. The nature is low. Therefore, the force for bringing the balloon into close contact with the inner wall surface of the pipe escapes in the direction along the pipe. As described above, the technique described in Patent Document 1 still has room for examination in order to further enhance the fluid blocking effect.

また、特許文献１に記載の流体遮断装置は、粉体で耐熱クロスを目詰まりさせてシール機能を向上させるものであるため、粉体の一部は、バルーン内から織り目の隙間を通り抜けて外側に出てしまう。そのため、例えば、クリーンな環境が必要な場合や、製品への付着が問題となるような場合には、適用することが難しい。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、例えばクリーンな環境が必要な場合でも適用可能としつつ、管路の内壁面へのバルーンの密着性を高めシール機能を向上させ得る流体遮断装置を提供することを目的としている。 In addition, since the fluid shutoff device described in Patent Document 1 improves the sealing function by clogging the heat-resistant cloth with powder, a part of the powder passes through the gap of the weave from the inside of the balloon to the outside. It will come out. Therefore, for example, when a clean environment is required or when adhesion to a product becomes a problem, it is difficult to apply.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such problems, and for example, can be applied even when a clean environment is required, while improving the adhesion of the balloon to the inner wall surface of the pipe line and sealing. It aims at providing the fluid cutoff device which can improve a function.

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、流体遮断装置であって、流体が流れる管路内で、その管路の内壁面に接触するまで膨張可能な袋状のバルーンと、該バルーンの膨張を、管路に沿った方向では抑制するとともに管路の径方向では許容する膨張規制部材と、を備えていることを特徴としている。
請求項１に記載の発明によれば、膨張規制部材は、バルーンを膨らませたとき、その膨張を、管路に沿った方向では抑制し、径方向では許容することができる。そのため、膨張したバルーンと管路の内壁面との間の押圧力をより効果的に作用させることができる。したがって、両者間の摩擦力をより高めるとともに、管路の内壁面にさらに強い力でバルーンを密着させてシール機能をより好適に発揮させることができる。なお、本発明は、上記のような粉体等を用いる構成を必要としないから、例えばクリーンな環境が必要な場合でも適用可能である。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present invention is a fluid shut-off device, and is a bag that can be inflated in a pipeline through which fluid flows until it contacts the inner wall surface of the pipeline. And an expansion regulating member that suppresses expansion of the balloon in the direction along the pipe line and allows it in the radial direction of the pipe line.
According to the first aspect of the present invention, when the balloon is inflated, the expansion regulating member can suppress the expansion in the direction along the duct and allow it in the radial direction. Therefore, the pressing force between the inflated balloon and the inner wall surface of the conduit can be more effectively applied. Accordingly, the frictional force between the two can be further increased, and the balloon can be brought into close contact with the inner wall surface of the pipe line with a stronger force, so that the sealing function can be more suitably exhibited. In addition, since this invention does not require the structure using the above powders etc., it is applicable, for example, when a clean environment is required.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の流体遮断装置であって、前記膨張規制部材は、前記バルーンに対し前記管路に沿った方向の両側になる位置にそれぞれ設けられるとともに相対向する一対の抑え板と、該各抑え板を相互に連結する補強棒と、を備えて構成されていることを特徴としている。
請求項２に記載の発明によれば、膨張規制部材は、一対の抑え板をバルーンの両側になる位置に設けているから、管路内でのバルーンの姿勢を規制する上で好適である。すなわち、このように構成された膨張規制部材によれば、管路に対し予め設定されたバルーンの軸線方向と管路に沿った方向とを容易に位置合わせして、バルーンを管路に沿った方向に好適に向けられる。そのため、管路の内形形状に倣わせるようにバルーンを膨張させる上で好ましい。 The invention according to claim 2 is the fluid shut-off device according to claim 1, wherein the expansion regulating member is provided at a position on both sides in the direction along the duct with respect to the balloon. And a pair of pressing plates facing each other and a reinforcing bar for connecting the pressing plates to each other.
According to the second aspect of the present invention, since the expansion regulating member is provided with the pair of holding plates at the positions on both sides of the balloon, it is suitable for regulating the posture of the balloon in the pipeline. That is, according to the expansion regulating member configured in this way, the balloon axial direction is easily aligned with the axial direction of the balloon set in advance with respect to the pipeline and the direction along the pipeline. It is suitably oriented in the direction. Therefore, it is preferable when the balloon is inflated so as to follow the inner shape of the duct.

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の流体遮断装置であって、前記バルーンは、耐熱材料から形成されていることを特徴としている。
請求項３に記載の発明によれば、前記流体として熱ガスに適用して、その熱ガスの流れを遮断する工程で好適に用いることができる。例えば、各種の工業用炉での管路の一部を熱間補修する際に、補修が必要な箇所を熱ガスから遮蔽し、補修が必要でない部分の温度低下を極力防止する、工業用炉の熱間補修工程に好適に用いることができる流体遮断装置として提供することができる。 The invention described in claim 3 is the fluid blocking device according to claim 1 or 2, wherein the balloon is formed of a heat-resistant material.
According to invention of Claim 3, it can apply suitably to a hot gas as said fluid, and can use it suitably at the process of interrupting | blocking the flow of the hot gas. For example, when hot repairing a part of pipes in various industrial furnaces, industrial furnaces that shield the parts that need repair from hot gas and prevent the temperature drop of parts that do not need repair as much as possible It can be provided as a fluid shut-off device that can be suitably used in the hot repair process.

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の流体遮断装置であって、前記バルーンは、前記耐熱材料の表面に耐熱性のシリコーン皮膜を有することを特徴としている。
請求項４に記載の発明によれば、耐熱性のシリコーン皮膜をさらに備えているから、前記流体として熱ガスに適用して、その熱ガスの流れを遮断する工程でより好適に用いることができる。 According to a fourth aspect of the invention, there is provided the fluid shut-off device according to the third aspect, wherein the balloon has a heat-resistant silicone film on the surface of the heat-resistant material.
According to the invention described in claim 4, since it further comprises a heat-resistant silicone film, it can be more suitably used in the step of applying the hot gas as the fluid and blocking the flow of the hot gas. .

また、請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の流体遮断装置であって、前記バルーンは、その周囲を巻回する耐熱性のチューブを、当該バルーンが管路の内壁面に接触する面に有することを特徴としている。
請求項５に記載の発明によれば、バルーンが膨張し、管路の内壁面に接触するとき、バルーンが管路の内壁面に接触する面に設けられたチューブは、さらに強い力で管路の内壁面に弾性的に密着して高いシール機能を発揮することができる。そのため、流体の遮断効果をより向上させることができる。 The invention according to claim 5 is the fluid shut-off device according to claim 3 or 4, wherein the balloon is a heat-resistant tube wound around the periphery, and the balloon is an inner wall surface of the conduit. It is characterized by having on the surface in contact with.
According to the fifth aspect of the present invention, when the balloon is inflated and contacts the inner wall surface of the conduit, the tube provided on the surface where the balloon contacts the inner wall surface of the conduit is It is possible to exert a high sealing function by elastically adhering to the inner wall surface. Therefore, the fluid blocking effect can be further improved.

本発明によれば、例えばクリーンな環境が必要な場合でも適用可能としつつ、管路の内壁面へのバルーンの密着性を高めシール機能を向上させ得る流体遮断装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluid interruption | blocking apparatus which can make it applicable even when a clean environment is required, for example, can improve the adhesiveness of the balloon to the inner wall face of a pipe line, and can improve a sealing function can be provided.

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
本実施形態は、本発明に係る流体遮断装置を、各種の工業用炉での熱風管等の管路の一部を熱間補修する際に、補修が必要な箇所を熱ガスから遮蔽し、補修が必要でない部分の温度低下を極力防止する、工業用炉の熱間補修工程に用いた例である。
図１は、本発明の一実施形態に係る流体遮断装置の概略構成を示す説明図である。なお、同図は、本発明に係る流体遮断装置を、熱風管等の管路の補修の必要な箇所の近くに設置し、補修箇所を輻射熱から遮蔽して熱間での補修作業を安全に実施可能にする例である。ここで、「工業用炉」及び「炉」の用語は、煙道や熱風管等の付属設備を含めた意味で用いる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
In this embodiment, when a part of a pipe line such as a hot air pipe in various industrial furnaces is hot repaired, the fluid blocking device according to the present invention is shielded from a hot gas at a place where repair is necessary, It is an example used for the hot repair process of an industrial furnace that prevents the temperature drop in a part that does not require repair as much as possible.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a fluid cutoff device according to an embodiment of the present invention. The figure shows that the fluid shut-off device according to the present invention is installed near a place requiring repair of a pipe line such as a hot air pipe, and the repair place is shielded from radiant heat, so that the hot repair work can be performed safely. This is an example of enabling implementation. Here, the terms “industrial furnace” and “furnace” are used to include auxiliary equipment such as flues and hot air tubes.

この流体遮断装置１は、同図に示すように、熱ガス等の流体１０１が流れる熱風管等の管路１００内で用いるものであり、袋状のバルーン２と、そのバルーンの膨張を規制する膨張規制部材８と、シリコーンチューブ３とを備えて構成されている。
膨張規制部材８は、適用する管路１００に沿った方向の両側になる位置に、管路１００に沿った方向で相対向する一対の抑え板４を有している。この一対の抑え板４は、金属製であり、管路１００内壁の内径Ｄ１００より小さい径の円盤状に形成されている。そして、各抑え板４は、上記バルーン２内を管路方向に貫通する金属製の補強棒５によって相互に連結されている。詳しくは、各抑え板４は、各抑え板４の面を管路１００に沿った方向に向けてその中心部がそれぞれ溶接で補強棒５の両端に取り付けられて一体になっており、いわばバルーン２を管路１００に沿った方向の両端から一対の抑え板４で挟み込んだ構成になっている。これにより、膨張規制部材８は、上記一対の抑え板４と補強棒５とによって、バルーン２が膨張する際に、その膨張を管路１００に沿った方向では抑制し、管路１００の径方向では許容可能になっている。 As shown in the figure, the fluid shut-off device 1 is used in a conduit 100 such as a hot air pipe through which a fluid 101 such as a hot gas flows, and regulates the bag-like balloon 2 and the expansion of the balloon. The expansion regulating member 8 and the silicone tube 3 are provided.
The expansion regulating member 8 has a pair of holding plates 4 facing each other in the direction along the pipe line 100 at positions on both sides in the direction along the pipe line 100 to be applied. The pair of holding plates 4 is made of metal and is formed in a disk shape having a diameter smaller than the inner diameter D100 of the inner wall of the pipe 100. The holding plates 4 are connected to each other by metal reinforcing bars 5 that pass through the balloon 2 in the pipe line direction. More specifically, each pressing plate 4 is integrated with the center portion of each pressing plate 4 being attached to both ends of the reinforcing bar 5 by welding with the surface of each pressing plate 4 directed in the direction along the pipe line 100, so to speak, a balloon. 2 is sandwiched between a pair of holding plates 4 from both ends in the direction along the pipe line 100. Thereby, when the balloon 2 is inflated by the pair of holding plates 4 and the reinforcing rod 5, the expansion regulating member 8 suppresses the expansion in the direction along the pipe line 100, and the radial direction of the pipe line 100. Then it is acceptable.

さらに、一対の抑え板４のうち流体供給方向の下流側（同図での右側）の抑え板４には、バルーン２内に空気を注入可能なようにカプラ１０ａやホース１０ｂ等が連結されており、送風機１０から袋状の内部に空気を注入して風船のように膨らませて、圧抜きバルブ２０と不図示の流量計とにより空気注入量を調節してバルーン２の膨らみ具合を適正な膨張状態に維持可能になっている。   Furthermore, a coupler 10a, a hose 10b, and the like are connected to the holding plate 4 on the downstream side (right side in the figure) of the pair of holding plates 4 so that air can be injected into the balloon 2. Then, air is injected from the blower 10 into the bag-shaped interior to inflate like a balloon, and the amount of air injection is adjusted by the pressure release valve 20 and a flow meter (not shown) to properly inflate the balloon 2. The state can be maintained.

また、この膨張規制部材８は、補強棒５の略中央部分に、袋状のバルーン２内に配置される補助リング６をさらに備えている。この補助リング６は、金属線材から溶接によって形成されており、円環状のリング本体６ｂと、そのリング本体６ｂを補強棒５に繋ぐ複数の支持棒６ｃとから構成されている。リング本体６ｂの径は、抑え板４の外径より大きく、適用する管路１００の内径Ｄ１００より小さい。各支持棒６ｃは、補強棒５を中心とし、リング本体６ｂに向けて放射状且つ周方向に向けて等間隔に配置されている。そして、その一端側を基端６ａとして、この基端６ａが補強棒５に溶接され、他端側がリング本体６ｂに溶接されている。これにより、この補助リング６は、袋状のバルーン２が折りたたまれた際の形態を規制するとともに、膨張する際にはその膨張姿勢を補助可能になっている。   The expansion regulating member 8 further includes an auxiliary ring 6 disposed in the bag-like balloon 2 at a substantially central portion of the reinforcing bar 5. The auxiliary ring 6 is formed of a metal wire by welding, and includes an annular ring main body 6b and a plurality of support bars 6c that connect the ring main body 6b to the reinforcing bar 5. The diameter of the ring body 6b is larger than the outer diameter of the holding plate 4 and smaller than the inner diameter D100 of the pipe line 100 to be applied. The support bars 6c are arranged at equal intervals radially and circumferentially toward the ring body 6b with the reinforcing bar 5 as the center. And the one end side is made into the base end 6a, this base end 6a is welded to the reinforcing rod 5, and the other end side is welded to the ring main body 6b. As a result, the auxiliary ring 6 regulates the form when the bag-like balloon 2 is folded, and can assist the inflated posture when inflated.

バルーン２は、耐熱材料である耐熱クロスから袋状に形成され、その袋を折りたたんで管路１００内に設置可能なように縫製加工されている。さらに、この耐熱クロスの表面には、耐熱性のシリコーンを塗布することによりシリコーン皮膜が形成されている。そして、その耐熱クロスに対して上記一対の抑え板４がそれぞれ接着によって取り付けられている。なお、バルーン２を構成する耐熱クロスとしては、耐火繊維製のものであれば特に制限されないが、シリカやアルミナ製の耐熱クロスが好適に使用できる。また、耐熱クロスは１枚でも良いが、複数枚を重ねて用いることが好ましい。   The balloon 2 is formed in a bag shape from a heat-resistant cloth, which is a heat-resistant material, and is sewn so that the bag can be folded and installed in the pipe line 100. Further, a silicone film is formed on the surface of the heat resistant cloth by applying heat resistant silicone. The pair of holding plates 4 are attached to the heat-resistant cloth by bonding. The heat-resistant cloth constituting the balloon 2 is not particularly limited as long as it is made of fire-resistant fiber, but heat-resistant cloth made of silica or alumina can be suitably used. Further, although one heat resistant cloth may be used, it is preferable to use a plurality of heat resistant cloths.

そして、膨張状態でのバルーン２の形状は、同図に示すように、管路１００に沿った方向の略中央から流体供給方向の上流部２ａが、略円筒状に形成されており、その内径Ｄ２は、管路１００の内径Ｄ１００より大きい径に縫製されている。その大きさの程度は、適用する管路の大きさによって異なるが、少なくともその管路の内壁面に接触するまで膨張可能な径であればよい。また、管路１００に沿った方向の略中央から流体供給方向の下流側では、略円筒状の上流部２ａの端部２ｃから下流側に向かって外形が縮径する略円錐台状の筒になっており、下流部２ｂが上記下流側の抑え板４に繋がっている。   The shape of the balloon 2 in the inflated state is such that, as shown in the figure, the upstream portion 2a in the fluid supply direction from the approximate center in the direction along the duct 100 is formed in a substantially cylindrical shape. D2 is sewn to a diameter larger than the inner diameter D100 of the pipe line 100. Although the magnitude | size degree changes with the magnitude | sizes of the pipe line to apply, it should just be a diameter which can expand | swell until it contacts the inner wall surface of the pipe line at least. Further, on the downstream side in the fluid supply direction from the approximate center in the direction along the pipe line 100, the cylindrical shape has a substantially truncated cone shape whose outer diameter decreases from the end 2 c of the substantially cylindrical upstream portion 2 a toward the downstream side. The downstream portion 2b is connected to the downstream holding plate 4.

シリコーンチューブ３は、耐熱性のシリコーン素材からなり、横断面が円環状をなす中空のチューブである。そして、このシリコーンチューブ３は、同図に示すように、バルーン２が管路の内壁面に接触する面２ｆに、バルーン２の周囲をその軸方向（管路１００に沿った方向）に適当間隔を隔てて巻回して設けられている。なお、このシリコーンチューブ３としては、外径が３０ｍｍのものを使用した。また、バルーン２周囲への巻回数は３回巻きとした。   The silicone tube 3 is a hollow tube made of a heat-resistant silicone material and having a circular cross section. Then, as shown in the figure, the silicone tube 3 has a space 2f where the balloon 2 comes into contact with the inner wall surface of the pipe line, and an appropriate interval around the balloon 2 in the axial direction (direction along the pipe line 100). It is provided by winding it apart. As the silicone tube 3, one having an outer diameter of 30 mm was used. The number of windings around the balloon 2 was three.

次に、この流体遮断装置１の作用・効果について説明する。
ところで、鉄鋼業をはじめとする各種産業分野において使用されている高炉、加熱炉、均熱炉、熱処理炉、及びその煙道や熱風管等の付属設備を含めた工業用炉には、耐火物やセラミックファイバー等の断熱材がライニングされている。しかし、これらの断熱材は使用中に部分的な損傷が生じるため、損傷箇所を補修する必要がある。そこで、従来は、例えば、熱風炉からの高温の空気、つまり熱ガス（流体）を高炉に送風するための熱風管（管路）を補修する際には、熱風弁を取り外して外壁を開口し、開口部を耐熱カーテンにより閉鎖するといった流体遮断方法によって熱風管内からの輻射熱を防御し、断熱カーテンの間からキャスタブルの吹き付け装置に連結したパイプを差込んで、キャスタブルを吹き付けて補修していた。なお、このような工業用炉の熱風管（管路）は、その内径が数メートルのものであり、管路内部に作業者が直接入って損傷箇所を補修する。 Next, the operation and effect of the fluid shutoff device 1 will be described.
By the way, refractories are used in industrial furnaces, including blast furnaces, heating furnaces, soaking furnaces, heat treatment furnaces, and attached equipment such as flues and hot air tubes used in various industrial fields including the steel industry. Heat insulation material such as ceramic fiber is lined. However, since these heat insulating materials are partially damaged during use, it is necessary to repair the damaged portions. Therefore, conventionally, for example, when repairing a hot air pipe (pipe) for blowing hot air from a hot stove, that is, hot gas (fluid), to the blast furnace, the hot air valve is removed and the outer wall is opened. The radiant heat from the inside of the hot air tube was protected by a fluid blocking method such as closing the opening with a heat-resistant curtain, and a pipe connected to a castable spraying device was inserted between the heat insulating curtains, and repaired by spraying the castable. In addition, the hot air pipe (pipe) of such an industrial furnace has an inner diameter of several meters, and an operator directly enters the inside of the pipe to repair a damaged portion.

しかしながら、このような耐熱カーテンによる流体遮断方法では、作業者が輻射熱を完全に避ける上では不十分であった。そのため、輻射熱を避けるための装備を別途に必要としたり、そのための特段の手番を要するといった問題があった。また、このような流体遮断方法では、キャスタブルの吹き付け方向が熱風弁側からに限定されるため、補修の必要な箇所が熱風弁から遠い場合などにはキャスタブルが十分に届かない等、作業の効率の点で改良の余地があった。一方、熱風管を冷却して補修することも考えられるが、熱風管を冷却するためには炉の長期操業休止が必要となり、操業上及びエネルギー上からも極めて損失が大きいという問題がある。   However, such a fluid blocking method using a heat-resistant curtain is not sufficient for an operator to completely avoid radiant heat. For this reason, there is a problem that a separate equipment for avoiding radiant heat is required and a special number is required for that purpose. In addition, in such a fluid shutoff method, the castable blowing direction is limited to the hot air valve side, so that the castable does not reach enough when the place requiring repair is far from the hot air valve. There was room for improvement. On the other hand, it is conceivable to cool and repair the hot air tube, but in order to cool the hot air tube, it is necessary to stop the furnace for a long period of time, and there is a problem that the loss is extremely large in terms of operation and energy.

これに対し、上記流体遮断装置１によれば、まず、袋を折りたたんだ状態で、空気を注入するためのカプラ１０ａを取り付け、ホース１０ｂを介して送風機１０に接続したバルーン２を熱風炉の管路１００（熱風管）内に配置する。次いで、送風機１０からバルーン２内に空気を注入し、空気注入量を圧抜きバルブ２０と流量計とにより調節しながら、バルーン２の膨らみ具合を調整して、図１に示すように、適正な膨張状態を維持する。そして、この適正な膨張状態のバルーン２を熱遮蔽壁とすることによって熱風炉からの熱ガスの流れを遮断して輻射熱を遮蔽することができる。これにより、管路１００内の補修箇所（不図示）に作業者が入り込んで、輻射熱を避けつつ、熱間補修作業を効率良く行なうことができる。   On the other hand, according to the fluid shut-off device 1, first, a coupler 10a for injecting air is attached with the bag folded, and the balloon 2 connected to the blower 10 through the hose 10b is connected to the tube of the hot stove. It arrange | positions in the path | route 100 (hot air pipe). Next, air is injected into the balloon 2 from the blower 10, and the amount of air injection is adjusted by the pressure relief valve 20 and the flow meter, while adjusting the degree of swelling of the balloon 2, as shown in FIG. Maintain the expanded state. Then, by using the balloon 2 in an appropriate inflated state as a heat shielding wall, the flow of hot gas from the hot stove can be blocked to shield the radiant heat. Thereby, an operator enters a repair location (not shown) in the pipe line 100 and can efficiently perform hot repair work while avoiding radiant heat.

特に、この流体遮断装置１によれば、補強棒５と、その両端に設けられた一対の抑え板４とを有する膨張規制部材８を備えている。これにより、バルーン２の膨張を好ましい状態に規制することができる。すなわち、バルーン２内部に空気を注入して膨らませたとき、バルーン２の膨張する方向を、管路１００に沿った方向では抑制し、管路１００の径方向では許容することができる。そのため、膨張したバルーン２と管路１００の内壁面１００ａとの間に押圧力をより効果的に作用させることができる。したがって、両者間の摩擦力をより高め、管路１００の内壁面１００ａにさらに強い力でバルーン２を密着させてシール機能をより好適に発揮させることができる。   In particular, according to the fluid shut-off device 1, the expansion regulating member 8 having the reinforcing rod 5 and the pair of holding plates 4 provided at both ends thereof is provided. Thereby, expansion | swelling of the balloon 2 can be controlled in a preferable state. That is, when the balloon 2 is inflated by injecting air, the direction in which the balloon 2 expands can be suppressed in the direction along the pipe line 100 and allowed in the radial direction of the pipe line 100. Therefore, a pressing force can be applied more effectively between the inflated balloon 2 and the inner wall surface 100a of the conduit 100. Therefore, the frictional force between the two can be further increased, and the balloon 2 can be brought into close contact with the inner wall surface 100a of the conduit 100 with a stronger force, so that the sealing function can be more suitably exhibited.

ここで、適用する管路形状が、例えば図２（ａ）に示すように、矩形断面あるいは鋭角をもつ四角形断面等の管路の場合には、バルーン２と管路１００の内壁面１００ａとの間の隙間、つまり、この例では各隅部１００ｃに遮断が不十分な領域が生じ、各隅部１００ｃのその隙間から流体１０１の漏れが生じるおそれがある。
しかし、この流体遮断装置１によれば、膨張規制部材８は、管路１００に沿った方向で相対向する一対の抑え板４をバルーン２に対しその両側になる位置に設けている。これにより、図３（ａ）に示すように、管路１００内でバルーン２の姿勢をより好適に規制することができる。すなわち、管路１００に対し予め設定されたバルーン２の軸線方向と管路１００に沿った方向とを容易に位置合わせして、バルーン２を管路１００に沿った方向に好適に向けられる。そのため、図３（ｂ）に示すように、管路１００の内形形状に倣わせるようにバルーン２を容易に膨張させることができる。 Here, when the pipe shape to be applied is a pipe having a rectangular cross section or a quadrangular cross section having an acute angle as shown in FIG. 2A, for example, the balloon 2 and the inner wall surface 100a of the pipe 100 are There is a possibility that a gap between them, that is, in this example, an area that is not sufficiently cut off at each corner 100c, and the fluid 101 leaks from the gap at each corner 100c.
However, according to the fluid blocking device 1, the expansion regulating member 8 is provided with a pair of holding plates 4 facing each other in the direction along the pipe line 100 at positions on both sides of the balloon 2. Thereby, as shown to Fig.3 (a), the attitude | position of the balloon 2 can be more suitably controlled within the pipe line 100. FIG. That is, the axial direction of the balloon 2 set in advance with respect to the pipe line 100 and the direction along the pipe line 100 are easily aligned, and the balloon 2 is suitably oriented in the direction along the pipe line 100. Therefore, as shown in FIG. 3B, the balloon 2 can be easily inflated so as to follow the inner shape of the conduit 100.

そして、この流体遮断装置１では、バルーン２が管路１００の内壁面１００ａに接触する面には、その周囲をその軸方向に適当間隔を隔てて巻回する耐熱性のシリコーンチューブ３をさらに備えた構成になっている。すなわち、このシリコーンチューブ３は、その横断面が円環状をなす中空のチューブである。そのため、図２（ｂ）に示すように、バルーン２の内圧によって管路１００の内壁面１００ａに強い力で押圧されている箇所では、中空のチューブが潰れることにより弾性的に変形し、内壁面１００ａに密着して高いシール機能を発揮することができる。さらに、各隅部１００ｃ等での遮断が不十分な領域では、同図に示すように、中空のチューブ３ｐがそれほど潰されないので管路の径方向に向けてシリコーンチューブ３の高さを維持する。そのため、各隅部１００ｃ等での流体の遮断効果を向上させることができる。したがって、図３（ｂ）に示すように、このシリコーンチューブ３によって、バルーン２による遮断が不十分な領域（この例では、図２での各隅部１００ｃ）での流体１０１の漏れを抑制することができる。   In the fluid shut-off device 1, the surface of the balloon 2 that contacts the inner wall surface 100 a of the conduit 100 is further provided with a heat-resistant silicone tube 3 that is wound around the periphery thereof at an appropriate interval in the axial direction. It has a configuration. That is, the silicone tube 3 is a hollow tube having a circular cross section. Therefore, as shown in FIG. 2 (b), in a place where the inner pressure of the balloon 2 is pressed against the inner wall surface 100a of the pipe line 100 with a strong force, the hollow tube is crushed and deformed elastically. A high sealing function can be exerted in close contact with 100a. Further, in the region where the interception at each corner 100c and the like is insufficient, as shown in the figure, the hollow tube 3p is not crushed so much that the height of the silicone tube 3 is maintained in the radial direction of the pipe line. . Therefore, the fluid blocking effect at each corner 100c and the like can be improved. Therefore, as shown in FIG. 3B, the silicone tube 3 suppresses the leakage of the fluid 101 in the region (in this example, each corner 100c in FIG. 2) that is not sufficiently blocked by the balloon 2. be able to.

ここで、流体遮断装置通過後の熱ガスの流量を調べた。この調査は、バルーンのみをもつ従来の流体遮断装置と、バルーン２、膨張規制部材８およびシリコーンチューブ３を備えた本実施形態の流体遮断装置１とを比較することで行なった。なお、評価の指標として、従来の流体遮断装置を通過後の熱ガスの流量を１００とした。その結果、本実施形態の流体遮断装置１では、通過後の熱ガスの流量を、２０にまで減らすことができた。これにより、この流体遮断装置１によれば、遮断が不十分な領域での熱ガスの流れをさらに遮断して、より好適に輻射熱を遮蔽できることが確認された。   Here, the flow rate of the hot gas after passing through the fluid shutoff device was examined. This investigation was performed by comparing a conventional fluid blocking device having only a balloon with the fluid blocking device 1 of the present embodiment including the balloon 2, the expansion regulating member 8, and the silicone tube 3. As an evaluation index, the flow rate of the hot gas after passing through the conventional fluid shut-off device was set to 100. As a result, in the fluid cutoff device 1 of the present embodiment, the flow rate of the hot gas after passing could be reduced to 20. Thereby, according to this fluid interruption | blocking apparatus 1, it was confirmed that the flow of the hot gas in the area | region where interruption | blocking is inadequate can be further interrupted | blocked, and a radiant heat can be shielded more suitably.

以上説明したように、この流体遮断装置１によれば、管路の内壁面へのバルーンの密着性を高めシール機能を向上させることができる。また、管路１００が矩形断面等の場合であっても、遮断が不十分な領域での流体１０１の流れを抑制することができる。
特に、この流体遮断装置１によれば、バルーン２を膨張させて形成した熱遮蔽壁によって熱風及び輻射熱を好適に遮断することができる。したがって、工業用炉の操業を停止することなく炉内の損傷部を効率良く熱間補修することができる。また、この流体遮断装置１によれば、効率良く熱間補修作業を行なうことができるだけでなく、補修完了後にはバルーン２を再びしぼませて簡単に撤去することが可能である。そのため、補修箇所以外の温度低下が少ないことと相俟って、より短時間で補修作業を完了して通常の炉操業状態に戻すことが可能となり、炉の操業上も極めて有利である。 As described above, according to the fluid shut-off device 1, the adhesion of the balloon to the inner wall surface of the pipe line can be increased and the sealing function can be improved. Moreover, even when the pipe line 100 has a rectangular cross section or the like, the flow of the fluid 101 in a region where blocking is insufficient can be suppressed.
In particular, according to the fluid shut-off device 1, hot air and radiant heat can be suitably shut off by the heat shielding wall formed by inflating the balloon 2. Therefore, the damaged part in the furnace can be efficiently repaired hot without stopping the operation of the industrial furnace. Further, according to the fluid shut-off device 1, not only can the hot repair work be performed efficiently, but also the balloon 2 can be deflated again and easily removed after the repair is completed. For this reason, coupled with the fact that there is little decrease in temperature other than at the repair location, it is possible to complete the repair operation in a shorter time and return to the normal furnace operation state, which is extremely advantageous in terms of furnace operation.

なお、本発明に係る流体遮断装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明に係る流体遮断装置を、各種の工業用炉での熱風管等の管路の一部を熱間補修する際に、補修が必要な箇所を熱ガスから遮蔽し、補修が必要でない部分の温度低下を極力防止する、工業用炉の熱間補修工程に用いた例で説明したが、これに限定されず、流体が流れる管路内で、その流体の流れを遮断する用途であれば、本発明に係る流体遮断装置を好適に使用することができる。 The fluid shutoff device according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, when a part of a pipe line such as a hot air pipe in various industrial furnaces is hot repaired in the above-described fluid shutoff device, a portion requiring repair is shielded from the hot gas. However, the example used in the hot repair process of the industrial furnace to prevent the temperature drop of the part that does not require repair as much as possible has been explained, but the present invention is not limited to this. If it is the use which interrupts | blocks, the fluid interruption | blocking apparatus which concerns on this invention can be used conveniently.

また、上記実施形態では、耐熱クロスの表面には、耐熱性のシリコーンを塗布することによりシリコーン皮膜を形成した例で説明したが、これに限定されず、このようなシリコーン皮膜を形成しない構成とすることもできる。そして、耐熱クロスは、その織り目から空気が僅かに漏れるものであってもよい。例えば上記実施形態のように、バルーン２を熱遮蔽壁とする場合には、織り目から空気が漏れるものを意図的に用いて、上記圧抜きバルブ２０と不図示の流量計とにより空気注入量を調節するといった使い方も可能である。このような構成であれば、熱遮蔽壁を好適に冷却することができるという効果がある。   Moreover, in the said embodiment, although the example which formed the silicone membrane | film | coat by apply | coating a heat resistant silicone on the surface of the heat-resistant cloth was demonstrated, it is not limited to this, The structure which does not form such a silicone membrane | film | coat You can also The heat resistant cloth may be one in which air slightly leaks from the weave. For example, in the case where the balloon 2 is a heat shielding wall as in the above embodiment, the air injection amount is controlled by the pressure release valve 20 and a flow meter (not shown) intentionally using a material that leaks air from the texture. It is also possible to adjust it. With such a configuration, there is an effect that the heat shielding wall can be suitably cooled.

また、上記実施形態では、流体として熱ガスに適用した例で説明したが、これに限定されず、種々の流体に対し適用可能である。例えば、流体として、各種の液体、気体、粉体等であっても本発明に係る流体遮断装置を使用することができる。
また、上記実施形態では、バルーン２に対しシリコーンチューブ３を設ける例で説明したが、これに限定されず、シリコーンチューブ３を設けない構成としてもよい。しかし、バルーンが膨張し、管路の内壁面に接触するとき、シール機能をより高く発揮することができる構成とする上では、バルーン２に対し上記実施形態のようにシリコーンチューブ３を設けることが好ましい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated in the example applied to the hot gas as a fluid, it is not limited to this, It can apply with respect to various fluids. For example, the fluid blocking device according to the present invention can be used even if the fluid is various liquids, gases, powders, and the like.
Moreover, although the example which provides the silicone tube 3 with respect to the balloon 2 demonstrated in the said embodiment, it is not limited to this, It is good also as a structure which does not provide the silicone tube 3. FIG. However, when the balloon is inflated and comes into contact with the inner wall surface of the conduit, the silicone tube 3 can be provided on the balloon 2 as in the above embodiment in order to achieve a higher sealing function. preferable.

なお、上記実施形態では、シリコーンチューブ３は、外径が３０ｍｍのものを使用し、また、バルーン２周囲への巻回数は３回巻き付けた例で説明したが、これに限定されず、本実施形態のような用途において、外径は５〜３０ｍｍ程度のものを好適に使用することができる。また、バルーン２周囲への巻回数は、１〜３回程度巻き付ける構成とすることができる。このような構成であっても、バルーン２と管路１００の内壁面１００ａとの間に介装されるシリコーンチューブ３として内壁面１００ａへの密着性を良くし、熱ガス等の流体１０１を遮断する上で好適に使用可能である。   In the above embodiment, the silicone tube 3 having an outer diameter of 30 mm is used and the number of windings around the balloon 2 is described as an example of winding three times. However, the present invention is not limited to this. In applications such as the form, those having an outer diameter of about 5 to 30 mm can be suitably used. Moreover, the number of windings around the balloon 2 can be configured to be wound about 1 to 3 times. Even in such a configuration, the silicone tube 3 interposed between the balloon 2 and the inner wall surface 100a of the conduit 100 improves the adhesion to the inner wall surface 100a and blocks the fluid 101 such as hot gas. Therefore, it can be suitably used.

本発明の一実施形態に係る流体遮断装置の概略構成を示す説明図であり、同図では、流体遮断装置を管路に沿った方向でその軸線を含む断面にて示している。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the fluid interruption | blocking apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, In this figure, the fluid interruption | blocking apparatus is shown with the cross section containing the axis line in the direction along a pipe line. 本発明の一実施形態に係る流体遮断装置の作用を説明する図である。なお、同図（ａ）は、矩形断面の管路形状の断面図を示している。また、同図（ｂ）は、同図（ａ）での符号Ｚ部分（バルーンによる遮断が不十分な領域である隅部１００ｃ）を拡大して示している。It is a figure explaining the effect | action of the fluid interruption | blocking apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. In addition, the same figure (a) has shown sectional drawing of the pipe shape of a rectangular cross section. Further, FIG. 7B shows an enlarged view of the Z portion (the corner 100c, which is an area where the balloon is not sufficiently blocked) in FIG. 本発明の一実施形態に係る流体遮断装置の作用を説明する図である。なお、同図（ａ）は、バルーンが管路内で広がるイメージを示しており、また、同図（ｂ）は、適正な膨張状態のバルーンでの遮断が不十分な領域を、シリコーンチューブがさらに塞いで、流体の流れを抑制するイメージを示している。It is a figure explaining the effect | action of the fluid interruption | blocking apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. FIG. 4A shows an image in which the balloon spreads in the pipeline, and FIG. 2B shows an area where the silicone tube is not sufficiently blocked by the balloon in an appropriate inflated state. Furthermore, it shows an image of blocking and suppressing the flow of fluid.

符号の説明Explanation of symbols

１ 流体遮断装置
２ バルーン
３ シリコーンチューブ
４ 抑え板
５ 補強棒
６ 補助リング
８ 膨張規制部材
１０ 送風機
２０ 圧抜きバルブ
１００ 管路
１０１ 流体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluid blocker 2 Balloon 3 Silicone tube 4 Restraining plate 5 Reinforcing bar 6 Auxiliary ring 8 Expansion regulating member 10 Blower 20 Pressure release valve 100 Pipe line 101 Fluid

Claims (5)

流体が流れる管路内で、その管路の内壁面に接触するまで膨張可能な袋状のバルーンと、該バルーンの膨張を、管路に沿った方向では抑制するとともに管路の径方向では許容する膨張規制部材と、を備えていることを特徴とする流体遮断装置。   In a pipeline through which fluid flows, a bag-like balloon that can be inflated until it contacts the inner wall surface of the pipeline, and expansion of the balloon is suppressed in the direction along the pipeline and allowed in the radial direction of the pipeline A fluid blocking device. 前記膨張規制部材は、前記バルーンに対し前記管路に沿った方向の両側になる位置にそれぞれ設けられるとともに相対向する一対の抑え板と、該各抑え板を相互に連結する補強棒と、を備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体遮断装置。   The expansion regulating members are provided at positions on both sides in the direction along the pipe line with respect to the balloon, and a pair of holding plates facing each other, and reinforcing bars for connecting the holding plates to each other, The fluid cutoff device according to claim 1, wherein the fluid cutoff device is provided. 前記バルーンは、耐熱材料から形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流体遮断装置。   The fluid barrier device according to claim 1, wherein the balloon is made of a heat resistant material. 前記バルーンは、前記耐熱材料の表面に耐熱性のシリコーン皮膜を有することを特徴とする請求項３に記載の流体遮断装置。   The fluid barrier device according to claim 3, wherein the balloon has a heat-resistant silicone film on a surface of the heat-resistant material. 前記バルーンは、その周囲を巻回する耐熱性のチューブを、当該バルーンが管路の内壁面に接触する面に有することを特徴とする請求項３または４に記載の流体遮断装置。   The fluid barrier device according to claim 3 or 4, wherein the balloon has a heat-resistant tube wound around the balloon on a surface where the balloon contacts an inner wall surface of the pipe line.

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