JP2017192874A - 清掃治具 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によって、配管からのガス漏れを抑制しつつ、ガス配管内の滓を剥離させることが可能な清掃治具を提供する。
【解決手段】清掃治具１は、軸方向に貫通する貫通穴１０ａ、１０ｃを有し該貫通穴１０ａ、１０ｃにおける軸方向所定位置に球面状の球面接触面１０ａが形成されて外輪を構成するプラグ部１０と、球面接触面１０ａに球面接触して内輪を構成するボール部１１とを有する球面滑り軸受部品と、貫通穴１０ａ、１０ｃ内を通過可能な位置で、ボール部１１を貫通する棒状の掻き取り治具１２と、を備える。プラグ部１０の外周面１０ｂは、開口部を閉塞可能な形状となっており、掻き取り治具１２は、ボール部１１に対し軸方向に摺動可能に取り付けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コークス炉における、石炭乾留時に発生するコークス炉ガスを集気するガス配管内の下部に堆積した不純物を除去するための清掃治具に関する。

コークス炉の上昇管に接続するガス配管内には、ガスに含まれる不純物（以下、滓とも呼ぶ）などが配管下部に堆積する場合がある。
従来、このような滓を除去する際には、配管の点検口を開放して、作業員が、その点検口から配管内部に、棒状の掻き取り治具を差し込み、掻き取り治具で堆積している滓を掻き取って、滓を配管壁面から剥離することで清掃を実施していた。

ここで、コークス炉の配管内の滓を剥離するための治具として、本発明に近似の治具は確認出来なかった。
ただし、平面状の被処理対象物に付着した滓を除去する清掃治具としては、例えば特許文献１に記載の治具がある。
特許文献１に記載の治具は、清掃対象となる平らな面にカップをバキューム吸引させた状態で、カップ内に高圧水を吹き付けて滓を剥離する。

実用新案登録第３０８６０４３号公報

しかしながら、特許文献１では、高圧ウォータージェットを想定しており、本発明におけるバールなどの物理的な処理を想定していない。
また、コークス炉の配管内のタール滓除去に、高圧ジェットを用いると管内の安水とタール滓が混合してしまい、下流方向のバンパーなどで固着を引き起こす可能性があるため、コークス炉の配管内の滓除去に適さない。

また、前述の清掃方法、すなわち、ガスの点検口を開放して、その点検口から、作業員が、棒状部を有する掻き取り治具を差し込んで、堆積している滓を掻き取って配管壁面から剥離する際に、点検口と掻き取り治具との間隙からのガス漏れによって、作業員がガス酔いなどを起こす場合があった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、簡易な構成によって、配管からのガス漏れを抑制しつつ、ガス配管内の滓を剥離させることが可能な清掃治具を提供することを目的としている。

課題を解決するために、本発明の一態様は、コークス炉における、石炭乾留時に発生するコークス炉ガスを集気するガス配管であって、点検口及びセンサが着脱可能に取り付けられる取付け口の少なくとも一方からなる１以上の開口部が壁面に形成されたガス配管内に堆積した不純物を除去するための清掃治具であって、
軸方向に貫通する貫通穴を有し該貫通穴における軸方向所定位置に球面状の球面接触面が形成されて外輪を構成するプラグ部と、上記球面接触面に球面接触して内輪を構成するボール部とを有する球面滑り軸受部品と、上記貫通穴内を通過可能な位置で、上記ボール部を貫通する掻き取り治具と、を備え、上記プラグ部の外周面は、上記開口部を閉塞可能な形状となっており、上記掻き取り治具は、上記ボール部に対し、軸方向に摺動可能に取り付けられている。

本発明の態様によれば、簡易な構成によって、配管からのガス漏れを抑制しつつ、ガス配管内の滓を剥離させることが可能となる。これによって、作業員は、簡易な操作でガス酔いを回避しつつガス配管内の滓除去が可能となる。
また、球面滑り軸受の構造を採用すると共にその回転中心が配管壁面近傍となり、更に、掻き取り治具が軸方向に摺動可能、つまり軸方向へ進退可能となっていることから、掻き取り治具先端部の可動領域が大きい。このため、プラグ部で閉塞する開口部が小さくても、滓の掻き取り範囲を大きく設定出来る。

本発明に基づく実施形態に係る清掃治具を示す部分断面図である。 清掃治具の使用を説明する概念図である。 本発明に基づく実施形態に係る清掃治具を使用する箇所の例を示す図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の清掃治具は、コークス炉における、石炭乾留時に発生するコークス炉ガスを集気するガス配管であって、配管の上側に、点検口及びセンサが着脱可能に取り付けられる取付け口の少なくとも一方からなる１以上の開口部が壁面に形成された当該ガス配管内に堆積した不純物を除去するための清掃治具である。この清掃治具は、作業員が掻き取り治具の上部側を操作することで、配管内部に堆積した滓を除去するために使用される。

（構成）
本実施形態の清掃治具１は、図１に示すように、球面滑り軸受部品１０，１１と掻き取り治具１２とを備える。球面滑り軸受部品は、外輪を構成するプラグ部１０および内輪を構成するボール部１１を備える。
プラグ部１０の外周面１０ｂは、下側に行くほど径が小さくなる円錐台などの錐台形状となっていて、下部の径が開口部の径よりも小さく且つ上部の径が開口部の径よりも大きく設定されている。開口部の断面形状が円形であれば、プラグ部１０の外周面１０ｂの形状を円錐台形状とすればよい。

プラグ部１０の外周面１０ｂにオーリングなどのシール材を設けておいても良い。
なお、開口部がセンサ取付け部であれば、センサ取付け用に、開口部の内面に雌ねじなどが形成されているが、プラグ部１０の外周面１０ｂの形状に必ずしも雄ねじを設ける必要はない。もっとも、プラグ部１０での閉塞する開口部が特定の開口部であって、雌ねじが形成されている場合に、プラグ部１０の外周面１０ｂは、その雌ねじに螺合可能な雄ねじが形成され且つ該開口部の断面に沿ったプロフィール形状となっていても良い。

プラグ部１０の中央部には、軸方向（上下方向）に貫通する貫通穴１０ａ、１０ｃが開口している。貫通穴１０ａ、１０ｃは、軸方向所定位置（図１では上部側周全周）に球面状の球面接触面１０ａが形成されている。貫通穴の下部１０ｃは、上部に比べ大きな空間が形成されていることで、掻き取り治具１２におけるボール部１１よりも下方位置について、横方向への旋回可能な範囲を大きく設定されている。図１では、貫通穴の下部１０ｃ（ボール部１１の下部位置よりも下側）は、下方に向かうにつれて径が大きくなる円錐台形状の空間に形成されている。その円錐部分の勾配は４５度以上好ましくは６０度以上である。

ボール部１１は、その側周面がプラグ部１０の球面接触面１０ａに球面接触可能な球面の一部から構成されて、ボール部１１は、球面接触面１０ａに対して摺動可能に接触している。球面接触面１０ａとボール部１１の側周面との間には潤滑油を介在させる方が好ましい。潤滑油を介在させることで、プラグ部１０に対するボール部１１の動きが滑らかになると共に、両者１０ａ、１１の間の隙間をより一層、封止可能となる。

ボール部１１の中央部には軸方向（上下方向）に貫通する上下穴１１ａが開口している。上下穴１１ａは、貫通穴１０ａ、１０ｃ内を通過可能な位置に形成されている。
掻き取り治具１２は、開口部に遊挿可能な径の棒状の部材である。掻き取り治具１２の中途部（棒状部）は、ボール部１１の上下穴１１ａに対し、軸方向に摺動可能に取り付けられている。

掻き取り治具１２の先端部は、図１に示すような形状に限定されず、ベロ状や錐台状などであっても良い。逆に、掻き取り治具１２の先端部を硬質ゴムなどから構成して、配管への擦り傷発生などを抑制するようにしても良い。
ここで、プラグ部１０は、軸受鋼などの鉄製からなり、耐久性を有する重量物からなる。プラグ部１０は、鉄製に限定されず、プラスチック製でも良いが、所要以上の重量物の方が取付け性の点で好ましい。

（使用例その他）
ガス配管２に設けられた、配管２内を点検するための点検口２ａを開口部とする例で説明する。
定期的なメンテナンス時等に、点検口２ａのキャップを外して点検口２ａを開放し、その点検口２ａに、図２のようにプラグ部１０を上側から載せる。本実施形態では、プラグ部１０が鋼その他の鉄製であるため、点検口２ａにプラグ部１０を載せるだけで、プラグ部１０の重量によって点検口２ａをプラグ部１０が閉塞した状態に位置決めされる。

この状態で、作業員がプラグ部１０よりも上方に位置する掻き取り治具１２を把持し、その掻き取り治具１２を、下方に移動させた後に、適宜上下に移動させながら旋回させるように掻き回すなどによって、配管２内の下部に堆積していた滓３を配管２壁面から引きはがす。場合によっては、適宜、一時的にプラグ部１０を持ち上げて滓３の状態を確認する。

剥離した滓３は、ガス流によって配管２の下流に移動する。
ここで、図２の符号２６はダンパを表している。ダンパ２６近傍で堆積した滓３が増えて、ダンパ２６の変位を阻害するように堆積した場合、ダンパ２６の作動が堆積した滓３によって制限される可能がある。このため、図２のように、ダンパ２６近傍に堆積した滓３を除去する必要がある。

図３に、本実施形態の清掃治具１を使用する配管場所の例を示す。
符号２０はコークス炉の炭化室を表し、その炭化室２０から立ち上がった上昇管２１にドライメン２２の配管が接続し、そのドライメン２２とサクションメン２４とがオフテークメンを構成するガス配管２３内の滓３除去に対し清掃治具１が使用可能である。符号２５はセンサであって、このダンパ２６に一番近い位置にあるセンサ２５を取り外して、そのセンサ２５の取付け口である開口部２３ａに清掃治具１のプラグ部１０を一時的に取り付け、図２のようにして滓除去を実施する。

このように、ガスに含まれる不純物（滓３）などがガス配管下部に堆積しても、本実施形態の清掃治具によれば、ガス洩れ防止のプラグの役割を担いつつ、掻き取り治具１２を全方向に動かせることから、ガス洩れを防ぎ、かつ、清掃範囲の制限を最小限に留めることが可能となる。
以上のように、本実施形態によれば、簡易な構成によって、配管からのガス漏れを抑制しつつ、ガス配管内の滓３を剥離させることが可能となる。これによって、作業員は、簡易な操作でガス酔いを回避しつつガス配管内の滓３除去が可能となる。

このとき、球面滑り軸受の構造を採用すると共にその回転中心を配管壁面近傍となり、更に、掻き取り治具１２が軸方向に摺動可能、つまり軸方向へ進退可能となっていることから、掻き取り治具１２先端部の可動領域が大きいため、プラグ部１０で閉塞する開口部が小さくても、滓３の掻き取り範囲を大きく設定出来る。

１ 清掃治具
２ 配管
２ａ 点検口（開口部）
３ 滓
１０ プラグ部
１０，１１ 軸受部品
１０ａ、１０ｃ 貫通穴
１０ａ 球面接触面
１０ｂ 外周面
１０ｃ 下部
１１ ボール部
１１ａ 上下穴
１２ 掻き取り治具
２０ 炭化室
２１ 上昇管
２２ ドライメン
２３ 配管
２３ａ 開口部
２４ サクションメン
２６ ダンパ

Claims (3)

1. コークス炉における、石炭乾留時に発生するコークス炉ガスを集気するガス配管であって、点検口及びセンサが着脱可能に取り付けられる取付け口の少なくとも一方からなる１以上の開口部が壁面に形成されたガス配管内に堆積した不純物を除去するための清掃治具であって、
   軸方向に貫通する貫通穴を有し該貫通穴における軸方向所定位置に球面状の球面接触面が形成されて外輪を構成するプラグ部と、上記球面接触面に球面接触して内輪を構成するボール部とを有する球面滑り軸受部品と、
   上記貫通穴内を通過可能な位置で、上記ボール部を貫通する掻き取り治具と、を備え、
   上記プラグ部の外周面は、上記開口部を閉塞可能な形状となっており、
   上記掻き取り治具は、上記ボール部に対し、軸方向に摺動可能に取り付けられていることを特徴とする清掃治具。
2. 配管内にダンパが設けられている上記ガス配管内に堆積した不純物を除去するための清掃治具であって、
   上記プラグ部の外周面は、上記ダンパ位置よりも上流側であって、当該ダンパに一番近い開口部を閉塞可能な形状となっていることを特徴とする請求項１に記載した清掃治具。
3. 上記開口部が配管の上側に位置する上記ガス配管内に堆積した不純物を除去するための清掃治具であって、
   上記プラグ部が鋼その他の鉄製であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した清掃治具。

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