JP4092751B2

JP4092751B2 - 配管のフランジ継手部のフランジ面シール方法及び装置

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Publication number: JP4092751B2
Application number: JP29182997A
Authority: JP
Inventors: 達夫辻
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2017-10-09
Also published as: JPH11108285A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は低温タンクに接続されている配管やフランジ継手部を点検する際等に用いる配管のフランジ継手部のフランジ面シール方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
低温液化ガスプラントにおいて、既設の低温タンクに接続されている配管やフランジ継手部に何らかの不具合が生じたときには、その部分の点検、修理等を行う必要がある。
【０００３】
たとえば、低温タンクに接続されている配管の途中のフランジ継手部の個所を点検しようとする場合、従来では、点検個所の上流側と下流側にある弁を閉じる等して運転を一旦停止させた後、配管内の液を抜いて、ガスパージを行い、しかる後、点検個所の保冷材を取り除いてからフランジ継手部のボルトを取り外してフランジ面の点検修理や配管の修理等を行うようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来方式では、低温タンクの運転を一旦停止した後に配管内の液抜き、ガスパージ後でなければ修理等の作業を行うことができないので、多くの時間を必要とする問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、液やガスが流れている運転中にフランジを簡単にシールできて、配管やフランジ継手部の点検、修理等を行うことができるような配管のフランジ継手部のフランジ面シール方法及び装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、上流側配管と下流側配管のフランジ継手部を囲むように上流側配管と下流側配管に気密状態にシールカバーを嵌着させ、該シールカバー内に上記配管内の圧力より高い圧力で不活性ガスを注入しながら、ボックススパナを用いて上記シールカバーの外部からフランジ継手のボルトの取外しを行った後、フランジ間を広くし、次いで、上記シールカバーの上部カバー体内に収納しておいた仮閉止板を下降させて上流側配管のフランジ面に位置させ、該仮閉止板に設けたねじ孔を利用して仮閉止板を上流側配管のフランジ面に固定して上流側配管を閉塞させるようにし、しかる後、上記シールカバーを撤去するようにさせる配管のフランジ継手部のフランジ面シール方法とする。
【０００７】
又、配管のフランジ継手部を挟んで上流側と下流側の配管の外周にシール材を介して嵌着できるようにしたボックス状のシールカバー本体の上部に、上流側配管のフランジ面をシールするための仮閉止板を収納させておくための収納部を設け、又、上記シールカバー本体の下部に、フランジ間のガスケットを受けて収容するための収容部を設けてなるシールカバーを、上部カバー体と下部カバー体とに２分割して分割部を気密に保持できるようにし、且つ上記シールカバー本体の前面部及び後面部に、外部からの操作でフランジのボルトの取り付け、取り外しをするためのボックススパナを各々フランジのボルト孔に合わせて組み付け、上記上部カバー体に不活性ガス導管を接続すると共に、上記下部カバー体の下端にドレン管を接続し、更に、上記仮閉止板の外周縁部に、フランジのボルト孔に合わせてねじ孔を設け、フランジ継手部のボルトを取り外した後に該仮閉止板を下降させて上流側配管のフランジ面に取り付けるようにした構成を有する配管のフランジ継手部のフランジ面シール装置とする。
【０００８】
点検修理等が必要な個所のフランジ継手部にシールカバーを気密状態に取り付けた後、シールカバー内に不活性ガスを注入して配管内の圧力以上の圧力を掛けた状態で、配管フランジを連結しているボルトをボックススパナで取り外した後、フランジ間に隙間を形成させて、上流側配管のフランジの表面に仮閉止板を合わせ、ボックススパナを用いて仮閉止板をボルトで取り付けて、上流側配管のフランジ面をシールする。フランジ間に隙間が形成されたとき、液がシールカバー内に流出するが、不活性ガスの圧力によって最少限に抑えられる。流出したガスはドレン管を通して回収されるため、外部への液、ガスの漏れは防止される。
【０００９】
又、仮閉止板の上縁部及び左右両縁部の片面側に、上流側配管のフランジへの位置決め用リブを突設した構成とすることにより、仮閉止板を収納部内から下降させるだけでフランジに対して確実に位置決めされる。
【００１０】
更に、仮閉止板の前面部に、該仮閉止板の後面側からの操作によりシールリングを拡径させて配管の内周面に圧着させるようにしてなる２次シールを取り付けた構成とすると、より確実なシール性が得られる。
【００１１】
一方、シールカバーを、収納部と収容部がＬ字状となるように変形させた形状とした構成とすることによって、管継手の下側に作業スペースがない場合でも適用できることになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１乃至図３は本発明の実施の一形態を示すもので、上流側配管１のフランジ１ａと下流側配管２のフランジ２ａとをガスケット３を挟んでボルト４にて連結してなるフランジ継手部５に、本発明の特徴をなすシールカバー６を気密に取り付けて、該シールカバー６内に不活性ガスを注入して高圧に保ちながらフランジ継手部５を分解して仮閉止板１１を上流側配管１のフランジ１ａに取り付けシールさせるようにする。
【００１４】
詳述すると、上記シールカバー６は、上流側配管１と下流側配管２のフランジ継手部５を取り囲むようにする円筒ボックス状のシールカバー本体９と、配管１，２の外周にシール材を介して嵌着できるようにシールカバー本体９の前部及び後部の中央に連設した円筒状の嵌着部１０ａ及び１０ｂと、上流側配管１のフランジ１ａ面を塞ぐための仮閉止板１１を収納させておくために上記シールカバー本体９の上部に連設した収納部１２と、フランジ１ａ，２ａ間のガスケット３を受けて収容するために上記シールカバー本体９の下部に連設した収容部１３とからなり、且つフランジ継手部５を挟んで上流側配管１と下流側配管２に上下から装着できるように、管軸心を通る位置にて上部カバー体６Ａと下部カバー体６Ｂとに分割して互いの分割縁部７をシール材を介してビス止めすることにより気密状態で一体化できるようにしてある。
【００１５】
又、上記シールカバー本体９の前面部と後面部には、フランジ継手部５のボルト孔に合わせた位置に、グランドパッキンを内装したスリーブ１４をそれぞれ貫通設置すると共に、該各スリーブ１４を通してシールカバー本体９内に位置するように磁着力を有するボックススパナ１５ａと１５ｂを対向させて組み付ける。
【００１６】
更に、上記前部嵌着部１０ａの内周には、上流側配管１の外周面に取り付けるようにしたシール材としてのスライドシート１６に対して、管軸心方向へシール状態を維持してスライドできるようにしたシール材としてのスライドシート１７を取り付け、又、後部嵌着部１０ｂの内周には、下流側配管２の外周面に接触させるようにしたシール材としてのシートパッキン１８を取り付ける。
【００１７】
上記上部カバー体６Ａ側の収納部１２内に収納させる仮閉止板１１は、図３に示す如く、外周縁部に、フランジ継手部５のボルト孔に合わせてねじ孔１９を設け、前面部にガスケット８を貼り付け、上縁部と左右縁部にフランジ１ａへの位置決め用リブ２０を突設し、収納部１２の上端部を貫通する上下方向のロッド２１の下端にアイボルト２２を介して吊られるようにしてある。なお、収納部１２のロッド２１貫通部には、グランドパッキンを内装したスリーブ２３が設けてあり、このスリーブ２３内をロッド２１が貫通するようにしてある。
【００１８】
又、上記シールカバー本体９には、Ｎ₂ガスの如き不活性ガスを注入するための不活性ガス導管２４を接続し、且つ該不活性ガスの注入圧力を検出するための圧力計２５を設置し、一方、下部カバー体６Ｂ側の収容部１３の下端部には、配管内から漏れた液やガスを回収するためのドレン管２６が接続してある。
【００１９】
なお、図１において、２７は収納部１２内を覗くための窓、２８は減圧弁を示し、又、図２において、２９は仮閉止板１１の収納部１２内での位置を固定するための固定用クリップを示す。
【００２０】
今、図４に示す如き低温タンク３０に、図１に示す如きフランジ継手部５により一体化された配管１，２が接続されている状態において、配管２の点検を行う必要が生じた際には、フランジ継手部５の部分を分解するようにさせるが、この場合、以下に示すような手順にて行うようにする。
【００２１】
先ず、図５に示す如く、上流側配管１の端部外周に、２つ割りとしておいたスライドシート１６をコーキング剤を用いて張り付けるようにし、且つこの際、スライドシート１６同士の突き合わせ部を止め金具により止め、隙間をコーキング剤によって埋めておくようにする。
【００２２】
一方、フランジ継手部５を形成しているフランジ１ａ，２ａの連結用のボルト４を、たとえば、１２本の場合には１本置きに６本を抜き取り、且つ残りの６本も、スタッドボルトからマシンボルトに取り替ておくようにする。
【００２３】
又、シールカバー６を構成する上部カバー体６Ａには、図２に示す如く、ロッド２１下端のアイボルト２２に仮閉止板１１を取り付け、該仮閉止板１１を収納部１２内に引き上げて、その状態を固定用クリップ２９を用いて保持させておくようにする。
【００２４】
上記の状態において、図６に示す如く、配管１，２の端部を、たとえば、チェーンブロック３１により仮り受けさせるようにした後、上部カバー体６Ａと下部カバー体６Ｂをフランジ継手部５の周囲に上下からセットし、シールカバー６として一体化させる。この際、前部嵌着部１０ａのスライドシート１７が上流側配管１上のスライドシート１６上に接触位置し、後部嵌着部１０ｂのシートパッキン１８が下流側配管２上に密着位置するようにする。又、シールカバー６は後工程で配管２と一緒に下流側へ移動させるが、その分の移動量を見込んで仮閉止板１１とフランジ１ａの端面との間に予めずれ量ΔＥを設定しておくようにする。
【００２５】
シールカバー６をセットすると、次に、シールカバー６に、不活性ガス導管２４、圧力計２５、ドレン管２６等を接続設置し、不活性ガス導管２４を通しシールカバー６内に不活性ガスとしてのＮ₂ガスを注入する。この際、Ｎ₂ガスの注入圧力は配管１，２内を流れる液の圧力よりも若干高くなるよう調節する。したがって、この場合、低温タンク３０内の液レベルをなるべく低下させておくことが望ましい。
【００２６】
しかる後、シールカバー本体９に組み付けてあるボックススパナ１５ａ，１５ｂを用いて、フランジ１ａ，２ａを連結しているボルト４（及びナット４ａ）を取り外すようにする。
【００２７】
次に、図７に示す如く、下流側配管２を吊っているチェーンブロック３１の操作により、下流側配管２を下流側へ移動させてフランジ１ａ，２ａ間に隙間を形成させるようにする。この場合、下流側配管２を移動させると、シールカバー６も一体に移動するが、上流側配管１に対する変位はスライドシート１６，１７間のスライドにより吸収されるため、シール状態は保持されている。なお、この際、下流側配管２にアンカーがある場合は、アンカーを一時撤去させるようにする。
【００２８】
上述した如く、配管１，２のフランジ１ａ，２ａ間に隙間が形成されると、この隙間を通して配管１，２内の液にＮ₂ガスの圧力が作用するので、配管１，２内からの液の流出が抑えられるが、配管１，２の端部付近の液は一部流出することになるので、この液はドレン管２６にて回収させるようにする。
【００２９】
次いで、図８に示す如く、収納部１２内に待機させておいた仮閉止板１１をロッド２１の操作で押し下げると、フランジ１ａ，２ａ間に挟持されていたガスケット３が下側の収容部１３内に落下収容させられることになる。この際、仮閉止板１１には、上縁部と左右両縁部に位置決め用リブ２０が張り出ているので、仮閉止板１１の下降動作に伴いこのリブ２０がフランジ１ａの外周部に係合させられることになって、仮閉止板１１の位置が自動的に確実にセットされる（図９参照）。
【００３０】
仮閉止板１１の位置がセットされると、図９に示す如く、フランジ１ａ，２ａから取り外しておいたボルト４を、ボックススパナ１５ａを用いて仮閉止板１１に取り付ける。この際、仮閉止板１１の外周部にはねじ孔１９が設けられているので、ボルト４を、フランジ１ａのボルト孔を通してねじ孔１９に挿入し、回転することにより、仮閉止板１１はフランジ１ａ面に引き寄せられ、前面のガスケット８がフランジ１ａ面に密着させられる。これにより、上流側配管１のフランジ１ａ面をシールすることができる。又、この操作を行っている間に、Ｎ₂ガスの注入を続行させるようにしておくことにより、下流側配管２内の液は下流側へ運ばれることになって下流側配管２内を空にすることができる。
【００３１】
したがって、上流側配管１のフランジ１ａを仮閉止板１１にてシールし、下流側配管２内の液を下流へ送って下流側配管２の下流の弁を閉じると、配管１，２からの液の漏れをなくすことができるので、ガス検を行い、更に、仮閉止板１１よりロッド２１を取り外した後、シールカバー６を上下に分割して撤去すると、図１０に示すように、配管１と２を分離させることができ、これにより、低温タンク３０の運転を全面的に停止することなく、配管２自体やフランジ２ａの点検、修理を実施することができる。
【００３２】
なお、上記において、上流側配管１を仮閉止板１１でシールした後、シールカバー６内を減圧し、下流側配管２内に残っている液、ガスをドレン管２６を通して抜くようにし、ガス検を行ってからシールカバー６を取り外すようにしてもよい。
【００３３】
下流側配管２側の点検、修理等が終了した後、フランジ継手部５を復旧させる場合には、先ず、図１１に示す如く、下流側配管２のフランジ２ａ面に、接着剤等を用いた固定方式により新しいガスケット３をセットしておき、且つフランジ２ａのボルト孔の背面にナット４ａを仮り付けセットしておくようにする。
【００３４】
上記の状態において、図１２に示すように、フランジ１ａ，２ａの外周部にシールカバー６をセットした後、仮閉止板１１を収納部１２内に回収するために、収納部１２の窓２７（図１参照）から収納部１２内を見ながら、ロッド２１の下端のアイボルト２２（図２、３参照）を仮閉止板１１の上端部にねじ込むようにする。なお、仮閉止板１１を回収するために、ロッド２１を用いることに代えて、収納部１２のスリーブ２３を通したワイヤを仮閉止板１１に係止させておくようにしてもよい。
【００３５】
次に、シールカバー６内に不活性ガスとしてのＮ₂ガスを注入し、所定の圧力まで上げて保持させるようにした後、図１３に示す如く、シールカバー本体９に組み付けてあるボックススパナ１５ａを用いて、仮閉止板１１に螺着させてあるボルト４を仮閉止板１１から抜き取り、その直後に、仮閉止板１１をロッド２１により引き上げて収納部１２内に回収させる。
【００３６】
次いで、図１４に示す如く、下流側配管２を吊っているチェーンブロック３１の操作により、下流側配管２を上流側へ移動させてフランジ１ａ，２ａを突き合わせると共に、シールカバー６もスライドシート１６，１７の部分で上流側へ移動させ、続いて、図１５に示す如く、ボックススパナ１５ａ，１５ｂを用いて、フランジ１ａ，２ａをボルト４とナット４ａにより締め付け、これにより、配管１，２を一体化させる。
【００３７】
しかる後、Ｎ₂ガスを抜き、シールカバー６を取り外し、ボルト４をマシンボルトからスタッドボルトに取り換えてトルク管理を行い、フランジ面のガス検を行うようにして、復旧を完了させる。
【００３８】
次に、図１６は本発明の他の実施の形態を示すもので、仮閉止板１１の前面部に配管１の内周面に圧着させるようにした２次シール３２を取り付けたものである。該２次シール３２は、仮閉止板１１の中央部前面に、ビス３３止めした固定円板３４と、仮閉止板１１の後面の複数個所から仮閉止板１１及び固定円板３４を貫通させて配置した操作用ボルト３７の回転により固定円板３４に対し近接、離反するようにした可動円板３５と、該固定円板３４と可動円板３５の外周対向面に形成したテーパ面部３４ａ，３５ａ間に介在させた楔状のシールリング３６とからなり、可動円板３５を固定円板３４側に引き寄せることによりシールリング３６を径方向外方へ押し出して配管１の内周面に圧着させることができるようにしてある。なお、３８は仮閉止板１１の中心部に貫通螺着させたプラグであり、該プラグ３８を取り外した後、この孔からガス検を行うことにより、２次シール３２の効果を確認することができる。
【００３９】
図１６に示す２次シール３２を仮閉止板１１に併用すると、配管１からの液の漏れをより確実に防ぐことができる。
【００４０】
次いで、図１７は本発明の変形例を示すもので、仮閉止板１１の収納部１２とガスケット３の収容部１３とがＬ字状になるようにシールカバー６を構成し、且つ上記収容部１３内に、端部を貫通させて操作ロッド３９を挿入位置させ、該操作ロッド３９の先端部に、ガスケット３を収容部１３内に引き寄せるための引き寄せ治具４０を取り付けたものである。なお、図示してないが、図１７のシールカバー６は、収容部１３を水平に横切る線の位置、又は、収納部１２と収容部１３の境界を斜めに通る線の位置で２分割構造としてある。
【００４１】
図１７に示すようにすると、フランジ継手部５の下側の作業スペースが限定されるような施工場所での使用に有利である。
【００４２】
なお、上記実施の形態では、上流側配管１にスライドシート１６を、又、シールカバー６の前部嵌着部１０ａにスライドシート１７をそれぞれ取り付けて、下流側配管２の移動と一体にシールカバー６を移動させるようにした場合を示したが、逆に、下流側配管２にスライドシート１６を、又、後部嵌着部１０ｂにスライドシート１７をそれぞれ取り付け、シールカバー６を取り残して下流側配管２のみを移動させるようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
(1) 配管のフランジ継手部を挟んで上流側と下流側の配管の外周にシール材を介して嵌着できるようにしたボックス状のシールカバー本体の上部に、上流側配管のフランジ面をシールするための仮閉止板を収納させておくための収納部を設け、又、上記シールカバー本体の下部に、フランジ間のガスケットを受けて収容するための収容部を設けてなるシールカバーを、上部カバー体と下部カバー体とに２分割して分割部を気密に保持できるようにし、且つ上記シールカバー本体の前面部及び後面部に、外部からの操作でフランジのボルトの取り付け、取り外しをするためのボックススパナを各々フランジのボルト孔に合わせて組み付け、上記上部カバー体に不活性ガス導管を接続すると共に、上記下部カバー体の下端にドレン管を接続し、更に、上記仮閉止板の外周縁部に、フランジのボルト孔に合わせてねじ孔を設け、フランジ継手部のボルトを取り外した後に該仮閉止板を下降させて上流側配管のフランジ面に取り付けるようにした構成としてあるので、低温タンクに接続されている配管系に採用することにより、配管内の液やガスを外部に漏らすことなく上流側配管のフランジ面を仮閉止板でシールすることができ、したがって、低温タンクの運転を一時停止することなく下流側の配管やフランジの点検、修理等を実施することができる。
(2) 仮閉止板の上縁部及び左右両縁部の片面側に、上流側配管のフランジへの位置決め用リブを突設した構成とすることにより、仮閉止板をフランジへ取り付ける際の位置決めを容易に且つ正確に行うことができる。
(3) 仮閉止板の前面部に、該仮閉止板の後面側からの操作によりシールリングを拡径させて配管の内周面に圧着させるようにしてなる２次シールを取り付けた構成とすることにより、上流側配管からの液漏れをより確実に防ぐことができる。(4) シールカバーを、収納部と収容部がＬ字状となるように変形させた形状とした構成とすることにより、管継手の下流の作業スペースが限定されるような場合に有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配管のフランジ継手部のフランジ面シール装置の実施の一形態を示す外観図である。
【図２】詳細を示す切断側面図である。
【図３】仮閉止板の構造を示す斜視図である。
【図４】適用する配管系の概略図である。
【図５】使用時の前段取りを示す概略図である。
【図６】使用状態を示すもので、シールカバーを取り付けた状態の概略図である。
【図７】使用状態を示すもので、フランジの間に隙間を形成させた状態の概略図である。
【図８】使用状態を示すもので、仮閉止板を位置決めした状態の概略図である。
【図９】使用状態を示すもので、仮閉止板を取り付けた状態の部分拡大断面図である。
【図１０】シールカバーを撤去した状態の概略図である。
【図１１】復旧時の前段取りを示す概略図である。
【図１２】復旧状態を示すもので、シールカバーをセットした状態の概略図である。
【図１３】復旧状態を示すもので、仮閉止板を回収した状態の概略図である。
【図１４】復旧状態を示すもので、フランジ面を突き合わせた状態の概略図である。
【図１５】復旧状態を示すもので、フランジをボルトで締め付けた状態の概略図である。
【図１６】本発明の装置の他の実施の形態を示す仮閉止板部分の拡大断面図である。
【図１７】本発明の装置の変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
１上流側配管
１ａフランジ
２下流側配管
２ａフランジ
３ガスケット
４ボルト
５フランジ継手部
６シールカバー
６Ａ上部カバー体
６Ｂ下部カバー体
９シールカバー本体
１１仮閉止板
１２収納部
１３収容部
１５ａ，１５ｂボックススパナ
１６，１７スライドシート（シール材）
１８シートパッキン（シール材）
１９ねじ孔
２０位置決め用リブ
２４不活性ガス導管
２６ドレン管
３２２次シール

Claims

上流側配管と下流側配管のフランジ継手部を囲むように上流側配管と下流側配管に気密状態にシールカバーを嵌着させ、該シールカバー内に上記配管内の圧力より高い圧力で不活性ガスを注入しながら、ボックススパナを用いて上記シールカバーの外部からフランジ継手のボルトの取外しを行った後、フランジ間を広くし、次いで、上記シールカバーの上部カバー体内に収納しておいた仮閉止板を下降させて上流側配管のフランジ面に位置させ、該仮閉止板に設けたねじ孔を利用して仮閉止板を上流側配管のフランジ面に固定して上流側配管を閉塞させるようにし、しかる後、上記シールカバーを撤去することを特徴とする配管のフランジ継手部のフランジ面シール方法。
配管のフランジ継手部を挟んで上流側と下流側の配管の外周にシール材を介して嵌着できるようにしたボックス状のシールカバー本体の上部に、上流側配管のフランジ面をシールするための仮閉止板を収納させておくための収納部を設け、又、上記シールカバー本体の下部に、フランジ間のガスケットを受けて収容するための収容部を設けてなるシールカバーを、上部カバー体と下部カバー体とに２分割して分割部を気密に保持できるようにし、且つ上記シールカバー本体の前面部及び後面部に、外部からの操作でフランジのボルトの取り付け、取り外しをするためのボックススパナを各々フランジのボルト孔に合わせて組み付け、上記上部カバー体に不活性ガス導管を接続すると共に、上記下部カバー体の下端にドレン管を接続し、更に、上記仮閉止板の外周縁部に、フランジのボルト孔に合わせてねじ孔を設け、フランジ継手部のボルトを取り外した後に該仮閉止板を下降させて上流側配管のフランジ面に取り付けるようにした構成を有することを特徴とする配管のフランジ継手部のフランジ面シール装置。
仮閉止板の上縁部及び左右両縁部の片面側に、上流側配管のフランジへの位置決め用リブを突設した請求項２記載の配管のフランジ継手部のフランジ面シール装置。
仮閉止板の前面部に、該仮閉止板の後面側からの操作によりシールリングを拡径させて配管の内周面に圧着させるようにしてなる２次シールを取り付けた請求項２又は３記載の配管のフランジ継手部のフランジ面シール装置。
シールカバーを、収納部と収容部がＬ字状となるように変形させた形状とした請求項２、３又は４記載の配管のフランジ継手部のフランジ面シール装置。