JP3665020B2 - 分岐用継手をパイプラインに連結する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、Ｔ字型継手又は分岐用継手をパイプラインに連結する方法に関し、更に詳細には、Ｔ字型継手又は分岐用継手組立体をガス本管または水道本管等のパイプラインに連結する方法に関する。
【０００２】
損傷を受けたスチール製パイプラインを補修する既存の技術は、基本的には、２つのハーフシェルを使用するものであり、これらのハーフシェルを互いに固着させ、パイプラインとの間に環状空間を残してパイプラインを包囲するシェル組立体を形成し、シェル組立体とパイプライン壁とを結合させるグラウト(grout)を環状空間に充填する。かくして、エポキシグラウトが損傷領域を充たし且つ包囲し、損傷を受けたパイプライン壁を支持する。
【０００３】
本発明の目的は、Ｔ字型継手又は分岐用継手連結体をパイプラインに固着させる方法を提供することにある。
本発明により、分岐用継手が延びるべきパイプライン側部から遠隔のパイプライン側部に位置する第１部品と、分岐用継手を備えた第２部品とを有する分岐用継手組立体をパイプラインに固着させる方法であって、分岐用継手が延びるべき領域を包囲する閉込めリングをパイプラインの所要位置に且つパイプラインの上に配置する段階と、環状シールを、その全体が閉込めリングの半径方向内方に位置するようにパイプラインの上に配置する段階と、分岐用継手組立体の第２部品を環状シールの上に配置する段階と、分岐用継手組立体の第１部品をパイプライン上に配置し、第１部品と第２部品とを互いに固着させて、環状シールを圧縮し、第１部品及び第２部品とパイプラインの外面との間に環状空間を残す段階と、環状空間からグラウトが漏れ出るのを実質的に防止するシーリング手段を設ける段階と、グラウトを環状空間に注入し、グラウトを硬化させ、分岐用継手組立体をパイプラインの所定位置に結合させる段階と、を有することを特徴とする方法を提供する。
【０００４】
分岐用継手組立体をパイプラインに結合させたのに引き続いて、パイプラインの「活き(live)」状態の下、切取り部を分岐用継手の中を通る通路からパイプラインの外に切除するための既知の手順を行なうことができることが理解されよう。
【０００５】
また、環状シールは、作業圧力を超えるパイプラインの作動中、閉込めリングの管路圧力に耐えかつ該管路圧力を閉じ込めるのに十分に圧縮可能であり且つ十分に頑丈でなくてはならないことも理解されよう。
【０００６】
グラウトを、例えば、ウレタン、ポリエステル、アクリル、エポキシおよびセメント質配合物の範囲から選択するのが良い。各材料を、作動温度、湿度および異なる適用例について異なる接着強度を与える硬化速度を満たすように選択すべきことが理解されよう。異なるグラウト材料は、取付け後の体積変化を決定する異なる発熱反応を呈する。グラウト内の内部応力系を最小にするようにエポキシグラウトの体積変化を最適化すべきことも理解されよう。
【０００７】
分岐用継手組立体をパイプラインに取り付ける前、グラウトに確実に且つ良好に馴染むようにするため、パイプラインの外面、分岐用継手組立体の第１部品及び第２部品の内面にドレスアップ処理又はグリットブラスト処理を施すのが良い。
【０００８】
第１部品及び第２部品をパイプライン上に互いに固着させたとき、第１部品をパイプラインから間隔を隔てるジャッキ手段を使用するのが便利である。
【０００９】
ジャッキ手段は油圧駆動されるのが良い。例えば、ジャッキ手段は、第１部品の孔内に摺動可能に取り付けられた複数のジャッキ部材と、第１部品に対してジャッキ部材の後方に取り付けられた圧力付与手段とを有し、この圧力付与手段は、油圧下で、第１部品をパイプラインから間隔を隔てる位置にジャッキ部材を推進させるように、ジャッキ部材をパイプラインに向けて推進可能である。
【００１０】
ジャッキ部材は、第１部品に固着又は固定されたボス等の中に摺動可能に取り付けられ、ボス等の中には、圧力付与部材も摺動可能に取り付けられるのが便利である。
【００１１】
第１部品をパイプラインから隔てて間隔をおいた位置にジャッキ部材があるとき、ストップ手段が、ジャッキ部材がパイプラインから離れる方向に移動するのを防止する第１部品に対する位置に固定される。
【００１２】
圧力付与手段は、第１部品に対して着脱可能に取り付けられるのが有利であり、圧力付与手段を取り外して、圧力付与手段が占めていた位置をストップ手段が占めるようにする。
【００１３】
ストップ手段は、第１部品に固定されたねじ付支持部材内で所定位置にねじ込まれる。
【００１４】
第１部品をパイプラインから隔てて間隔をおいた位置にジャッキ部材があるときに加えられる荷重を分散させるために、１又は２以上の荷重支持部材がパイプラインとジャッキ部材との間に配置されるのが便利である。
【００１５】
荷重支持部材は、ジャッキ部材に設けられた拡張足部の形態をなしているのが良く、拡張足部の表面は、パイプラインの輪郭にほぼ一致しているのが良い。変形例として、荷重支持部材は、それらにジャッキ部材が係合すなわち接触する位置にパイプラインに固着されていても良い。
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明を例示としてのみ説明する。
図１を参照すれば、分岐用継手組立体１が示されており、この分岐用継手組立体１は、上側部品を形成する第１部品２と、下側部品を形成する第２部品３とを有している。
【００１７】
分岐用継手組立体１の上側部品２及び下側部品３は、炭素鋼で作られ、それぞれ、ほぼ円筒形の一部をなす部分４、５を有しており、上側部品２及び下側部品３は、図３に明瞭に示すように、上側部品及び下側部品の両側部に沿って長手方向に延びているフランジ７、８を介してパイプライン６の回りに互いに固着されている。
【００１８】
上側部品２のフランジ７は、孔９を有し、この孔９は、下側部品３のフランジ８の孔１０と整合するようになっており、これらの孔に、上側部品２及び下側部品３をパイプライン上に互いに固着する固着ボルト１１(図３および図４参照)が通されている。
【００１９】
上側部品の部分的な円筒形部分４は、孔あき部分１２を有し、この孔あき部分１２から短い分岐パイプ１３が延びて環状フランジ１４で終わっている。分岐用継手組立体１をパイプライン６にしっかりと結合させた後、端フランジを備えた分岐側パイプラインが既知の仕方(図示せず)で環状フランジ１４に連結される。
【００２０】
本発明の例示として、Ｔ字型継手組立体１をスチール製パイプラインに固着させる方法を以下に説明する。
最初に、分岐用継手組立体１を固着すべきパイプラインの外面領域をグリットブラスト処理し(図示せず)、同様に、分岐用継手組立体の上側部品及び下側部品の部分的な円筒形部分４、５の内面もグリットブラスト処理する。
【００２１】
スチールで作られ且つパイプラインの形状に一致するように形作られた閉込めリング１６を、分岐用継手組立体の分岐パイプ１３が延びるべき領域６ａの周りに且つパイプライン６の上に配置する。
【００２２】
次いで、例えばゴム又はポリマーと金属とで作られ且つ閉込めリング１６よりも厚い厚さを有する環状シール１７を閉込めリング１６の内側に配置して、パイプライン６の形状に実質的に一致させる(図２参照)。
【００２３】
分岐パイプ１３のボア１３ａをシール１７及び閉込めリング１６によって包囲された領域６ａに対して心出しし、分岐用継手組立体の上側部品２をシール１７の上に下降させ、下側部品３をパイプライン上の所定位置に移動させ、フランジ７、８の整合孔９、１０に使用するボルト１１によって、分岐用継手組立体の上側部品２及び下側部品３を互いに固着させる(図３及び図４参照)。
【００２４】
分岐用継手組立体の下側部品３の壁に、ジャッキボルト１８を取り付ける。これらのジャッキボルト１８は、下側部品３の壁を貫通してパイプライン６の表面に係合すなわち当接しており、パイプラインの壁に対して緩めたり締め付けたりするように分岐用継手組立体の外部から回転させることができる。ジャッキボルト１８を調整して、環状シール１７を、エポキシグラウトの注入前に適当なシールを形成するように十分圧縮する。
【００２５】
いったんＴ字型継手組立体１をパイプライン６上の所定位置に配置すると、上側部品２及び下側部品３とパイプライン６の外面との間に、ほぼ円筒形のすなわち環状の空間すなわちギャップ１９が形成される。
【００２６】
環状空間１９の境界は、分岐用継手組立体の両端部において分岐用継手組立体とパイプラインとの間に配置される適当なパテのようなシーリング手段２０と、環状シール１７とによって定められる。
【００２７】
次に、分岐用継手組立体の下側部品３の底部に向って配置された注入開口２１を介して、グラウトを環状空間１９に注入し、環状空間１９をグラウトで充填する。分岐用継手組立体の上側部品２には、押出される空気及び過剰に注入されたグラウトのための出口開口２２が設けられている。環状空間１９にグラウトを充填した後、グラウトを硬化させ、それにより、上側部品２及び下側部品３、従って分岐用継手組立体１をパイプライン６に結合させる。
【００２８】
分岐用継手組立体をグラウトによってパイプラインにしっかりと結合させたら、任意であるが、ジャッキボルト１８を完全に緩めて、グラウトによる荷重がパイプライン上に公平に即ちより均一に分配されることを確保するのが良い。
【００２９】
図５及び図６に、変形例のジャッキ方法を示す。下側部品３は、孔２３を有し、この孔２３内にジャッキ部材２４が摺動可能に取り付けられており、各ジャッキ部材２４は、パイプラインの輪郭と一致し且つパイプラインの表面と係合すなわち接触するようになっている拡張足部２５を支持している。貫通ボア２７を備えたボス２６が下側部品３に固着されている。貫通ボア２７は、ジャッキ部材２４の自由外端部を摺動可能に受け入れるようになっている。ボス２６には、シリンダ手段２９を備えた油圧作動手段２８が取り付けられる。各シリンダ手段２９は、シリンダ３０と、ピストンの形態をなす圧力付与手段３１とを有し、ピストン３１は、シリンダ３０内に摺動可能に取り付けられている。シリンダ３０はそれぞれ、各ボス２６のボア２７と整合している。ピストン３１はまた、ボス２６のボア２７内に摺動可能に取り付けられる。油圧源３６に連結された共通本管ライン３５からライン３２、３３、３４を介して、それぞれのシリンダ３０に油圧が供給される。シリンダ３０に適当な油圧を加えると、ピストン３はジャッキ部材２４に推進され、ジャッキ部材２４をパイプライン６に推進させ、その結果、前述のように、環状シール１７が圧縮され、ほぼ環状の空間すなわちギャップ１９が形成される。
【００３０】
拡張足部２５は、ジャッキ部材２４を介してパイプライン６に加えられる荷重を分散させる荷重支持部材として役立つ。
前述のように、グラウトを環状空間１９に注入し、それを硬化させた後、ピストン３１を含むシリンダ手段２９をボス２６から取り外し、ボス２６内にストップ３７(図６参照)を挿入し、ストップ３７をジャッキ部材２４の後端部に当接する所定位置、従って、ピストンが以前に占めていた位置に固定して、ジャッキ部材がパイプラインから離れる方向に移動するのを防止する。ストップ３７は、雄ねじ３７ａを有し、それに対応する雌ねじ２６ａを有するボス２６にねじ込まれる。固定式ストップ３７を設けることにより、拡張足部２５の背後で硬化したグラウトの連続一体性に頼るのをやめ、パイプライン６から離れる方向へのジャッキ部材２４の好ましくない移動を防止できる。従って、拡張足部２５の背後で硬化したグラウトが劣化および分解すなわち「破壊」するようなことがあっても、ストップ３７が、パイプラインをシェル組立体に対する所定位置に保持することができる。
【００３１】
変形実施形態（図示せず）では、ジャッキ部材の拡張足部を、ジャッキ部材が係合または接触するようにパイプラインに適所に固定された荷重支持部材で置換しても良い。
【００３２】
分岐用継手組立体をパイプラインにしっかりと結合させたら、パイプライン６の領域６ａから切り取り部を切除し、分岐側パイプライン(図示せず)を分岐パイプ１３を介して分岐用継手に結合する既知の「活き」状態での手順を遂行できる。このような既知の手順は、ここでは説明しない。
【００３３】
上記本発明による方法は、溶接技術を用いることなく分岐用継手組立体をパイプラインに接合できる。これは、特に、高流量の流体がパイプラインを通って流れる「活き」状態のパイプラインを含む場合に特に有効である。本発明の方法を使用する他の長所として、パイプラインの不必要な圧力低下を最小にできること、および設置コストを低減できること等がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の方法に使用される分岐用継手組立体の上側部品及び下側部品を概略的に示す図面である。
【図２】 分岐用継手組立体の上側部品を受け入れるパイプラインを用意する場合に、閉込めリングおよび環状シールリングが配置されるパイプラインの部分を示す平面図である。
【図３】 分岐用継手組立体の上側部品及び下側部品が互いに固着されたパイプラインを示す概略側面図である。
【図４】 図３を矢印Ａの方向から見た概略図である。
【図５】 ジャッキ手段が油圧作動される変形例を示す、図４と同様の図面である。
【図６】 図５の圧力付与手段が以前に占めていた位置と同じ位置を占めているストップ手段を示す、図５と同様の図面である。

Claims (15)

1. 分岐用継手が延びるべきパイプライン側部から遠隔のパイプライン側部に位置する第１部品と、前記分岐用継手を備えた第２部品とを有する分岐用継手組立体をパイプラインに固着させる方法であって、
   前記分岐用継手が延びるべき領域を包囲する閉込めリングをパイプラインの所要位置に且つパイプラインの上に配置する段階と、
   環状シールを、その全体が前記閉込めリングの半径方向内方に位置するようにパイプラインの上に配置する段階と、
   前記分岐用継手組立体の第２部品を前記環状シールの上に配置する段階と、
   前記分岐用継手組立体の第１部品をパイプライン上に配置し、前記第１部品と前記第２部品とを互いに固着させて、前記環状シールを圧縮し、前記第１部品及び前記第２部品とパイプラインの外面との間に環状空間を残す段階と、
   前記環状空間からグラウトが漏れ出るのを実質的に防止するシーリング手段を設ける段階と、グラウトを前記環状空間に注入し、グラウトを硬化させ、前記分岐用継手組立体をパイプラインの所定位置に結合させる段階と、を有することを特徴とする方法。
2. 前記第１部品は、前記分岐用継手組立体の下側部品を形成し、前記第２部品は、前記分岐用継手組立体の上側部品を形成する、請求項１に記載の方法。
3. 前記環状シールは、ゴム又はポリマーと金属との複合体により作られている、請求項１又は２に記載の方法。
4. グラウトは、前記第１部品及び前記第２部品とパイプラインの外面との間の前記環状空間内に注入される、請求項１〜３の何れか１項に記載の方法。
5. 前記第１部品及び前記第２部品をパイプライン上に互いに固着させるときに前記第１部品をパイプラインから隔てて間隔をおくようにするジャッキ手段を採用する、請求項１〜４の何れか１項に記載の方法。
6. 前記ジャッキ手段は油圧作動式である、請求項５に記載の方法。
7. 前記ジャッキ手段は、前記第１部品の孔内に摺動可能に取り付けられた複数のジャッキ部材と、前記第１部品に対して且つ前記ジャッキ部材の後方に取り付けられた圧力付与手段とを有し、この圧力付与手段は、油圧下で、前記第１部品を前記パイプラインから隔てて間隔をおいた位置に前記ジャッキ部材を前記パイプラインに向けて推進させるように、前記ジャッキ部材を推進可能である、請求項６に記載の方法。
8. 前記ジャッキ部材は、前記第１部品に固着又は固定されたボス等内に摺動可能に取り付けられ、前記圧力付与部材も、前記ボス等内に摺動可能に取り付けられる、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１部品をパイプラインから隔てて間隔をおいた位置に前記ジャッキ部材があるとき、ストップ手段が、ジャッキ部材がパイプラインから離れる方向に移動することを防止する第１部品に対する位置に固定される、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記圧力付与手段は、前記第１部品に対して取外し可能に取り付けられ、前記圧力付与手段を取外して、前記圧力付与手段が占めていた位置を前記ストップ手段が占めるようにする、請求項７乃至９の何れか１項に記載の方法。
11. 前記ストップ手段は、前記第１部品に固定されたねじ付支持部材内で所定位置にねじ込まれる、請求項１０に記載の方法。
12. １つ以上の荷重支持部材がパイプラインと前記ジャッキ部材との間に配置され、前記第１部品をパイプラインから隔てて間隔をおいた位置に前記ジャッキ部材があるときに加えられる荷重を分散させる、請求項７乃至１１の何れか１項に記載の方法。
13. 前記荷重支持部材は、前記ジャッキ部材に設けられた拡張足部の形態をなしている、請求項１２に記載の方法。
14. 前記拡張足部の表面は、パイプラインの外形にほぼ一致している、請求項１３に記載の方法。
15. 前記荷重支持部材は、前記ジャッキ部材と係合すなわち接触するように適所にパイプラインに固着される、請求項１２に記載の方法。

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