JPH0492189A - パイプラインの補修方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、パイプラインの補修方法及びその装置に関し
、特に海底に敷設された比較的大径のパイプラインの補
修方法及びその装置に関するものである。

［従来の技術］ 原油・天然ガス等の長距離輸送方法として、パイプライ
ンが経済的に優れた輸送手段として重用されており、そ
の安全運転の維持・確保のために、各種のパイプライン
の検査装置が開発されている。

例えば超音波法の原理を用いて、パイプラインの管壁の
平面画像や断面画像のデータを処理して溶接近傍の腐食
の検出が行われている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の検査装置は、海底のパイプラ
インの検査はできるが、ただ検査できるだけで補修の施
工ができないという重大な欠点がある。特に海底に敷設
されたパイプラインを補修するためには原油等を全ライ
ンに渡って抜き取らなければならないが、原油を抜くと
パイプラインが水圧で変形し、また浮力により浮き上り
破損するという問題も生じる。

したがって、本発明は、特に海底のような大きな圧力が
作用する所に敷設されたパイプラインを変形させること
なく、検査できることは勿論のこと補修できるパイプラ
インの補修方法及びその装置を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、請求項１記載の局部気中方
式の発明は、管内に水を充填し、該管内に挿入したピグ
により両端部を閉鎖し、閉鎖された空間を排水して空気
と置換した後に、該管壁の検査・溶接等の処理を実施す
るように構成される。

また、請求項２記載の局部気中方式の装置発明は、管の
長手方向に移動自在に設置される本体と、該本体の両端
部の外周に設けられている原級・収縮可能なパッカとか
らなり、前記パッカ間には管壁を検査するためのセンサ
、補修するためのグラインダ、溶接機等と共に内部を空
気と置換するための排水ポンプも備えている。

さらに圧気式の方法の発明は、管内に圧縮空気を充填し
て、管の内圧を高めると共に、補修する部分を常圧にし
て補修するように構成され、その装置に関する請求項４
記載の発明は、外周に原級・収縮可能なパッカを備えた
移動式の第１、第２の２個の隔壁装置からなり、前記第
１の隔壁装置は、排気手段と共に少なくとも自動溶接機
を備え、前記第２の隔壁装置は、少なくともエアロツク
手段を備えている。

［作用］ 請求項２記載の発明は、本体の長手方向の両端部にはパ
ッカを備えているので、これらのパッカを例えば空気に
より原級させる。そうすると、パイプラインは２箇所で
遮断されることになる。そこで排水ポンプでパッカ間の
水を排水する。そうすると、内部は空気と置換される。

勿論本体には、給・排気管が接続されているので、排水
と共に空気が導入される。

本装置は、更に検査装置としてのセンサ、補修装置の−
っである溶接機を備えているので、空気と置換された部
分の壁面を遠隔的に検査・溶接等の補修をする。

また請求項４記載の圧気方式の装置発明は、第１と第２
の移動式隔壁装置を備えているので、バイブライン全体
が圧力空気と置換され、その圧が加圧されているが、こ
れらの隔壁装置のパッヵを原級させて、管内を遮断する
。モしてパッヵ間で挟まれた空間を排気して常圧にする
。また第２の隔壁装置は、エアロツク装置も備えている
ので、これを介して人間が入り、検査結果に基づき、必
要箇所に溶接機をセットして管壁を補修する。

「実施例コ 以下本発明の局部気中方式の実施例から説明する。

本実施例においては、パッカを有する装置本体は溶接用
トレイン隔壁装ＮＹと、前処理用のトレイン隔壁装置Ｍ
とで実施した例が示されている。

さて、第１図を参照すると、パイプラインＰには溶接用
と前処理用の各トレイン隔壁装置Ｙ、　Ｍが牽引ワイヤ
３０で移動自在に設けられているということが、−見し
て理解される。

これらの隔壁装置は、構造的には同じであるので、溶接
用のトレイン隔壁装置について主として説明すると、こ
の隔壁装置Ｙは、軸方向に所定長さの筒部を有し、全体
として筒状を呈している。

そしてその両端部には、原級すると管壁２を遮断するこ
とのてきるパッヵ３．３・−・が原級・縮小可能に設け
られている。

本体の図において右方部分は装置ピグ部４となっていて
、この中に検査センサとしての超音波センサ、排水と走
行用のポンプ等が設けられている。

また中央部分は作業部５となっていて、この部分に溶接
機、テレビカメラ等が収められ、またこの部分は空気と
置換される部分でもある。隔壁装置Ｙの図において左方
部分は、ロック部６となっている。そしてこのロック部
には排水ポンプも設けられ、作業員も搭乗可能となって
いる。

前処理用のトレイン隔壁装置Ｍは、作業部５−に研磨用
のグラインダ装置、テレビカメラ等を備えている。

上記した隔壁装置ＹＳＭは、走行用のポンプも備えてい
るので、その吐出力の作用で自走することもできるが、
ワイヤ３０で牽引されるようになっている。そしてこの
ワイヤには給排気ホース、動力・通信ケーブル等も一体
的に束ねられてケーブル３１となっている。

ケーブル３］か長くなると、管壁２との摩擦力も大きく
なるので、これを避けるために、ケーブル中継装置３２
が所定間隔毎に設けられる。この装置は図示されている
ように、中心部分にはケーブル３１を挿すことのできる
孔３３か設けられている。そして外周部には管壁と接し
たとき回転するローラ３４．３４・・・が複数個放射状
に設けられている。また、これらのローラ間には円板状
の鍔３５．３５が、その面が管に対して垂直になるよう
に設けられている。

次に上記実施例の作用を説明する。

発射及び回収時のみ使用されるピグランチャ−兼キャッ
チャ４０を、第１図及び第２図に示されているようにセ
ットする。このランチャ−兼キャッチャ４０は、第２図
に示されているように、例えば海上側にセットし、陸上
側に注入口４１を設ける。

まず、管内を清掃し、水を置換する（第２図）。

そしてピグを発射する。すなわち第３図に示されている
ように、前処理用のトレイン隔壁装置Ｍと、溶接用のト
レイン隔壁装置ＹをパイプラインＰに通す。吸水及び排
水しながら隔壁装置Ｙ、Ｍを移動させる（第４図）。こ
のときはパッカ３．３は縮小せさておく。ケーブル３１
が所定量繰り出される毎に、例えば２０〜３０ｍ毎に中
継装置３２を設けていく　（第５図）。

次に前処理を実施する。すなわち前処理用のトレイン隔
壁装ａＭが所定位置に達したら、パッヵ３．３・・・を
膨脹させて、装置本体を固定すると共に管壁２を遮断す
る。そして排水ポンプを起動して作業部５の水を抜くと
共に、ケーブル３１がら空気を供給する。

作業部がドライになったら、テレビカメラで確認しなが
ら検査・グラインダ処理等を行う。そして前述した要領
で隔壁装置Ｍを移動させ、同様に前処理を実施する（第
６図）。

次に、溶接等の補修作業を行う。すなわち前処理された
箇所へ溶接用トレイン隔壁装置Ｙを移動させ、そしてパ
ッカ３．３・・・を膨脹させ、装置本体を固定すると共
に管を遮断する。そして作業部５を空気と置換し、テレ
ビで確認しながら例えば自動溶接機で溶接する。

溶接作業が終了したら、スラグを除去し、溶接箇所を再
検査し、補修は終了する。そして次の箇所へ移動し、同
様な処理を行う（第７図）。

上記のようにして、全パイプラインＰの補修が完了した
ら、前処理用のトレイン隔壁装置Ｍと溶接用のトレイン
隔壁装置Ｙを回収する。

本実施例によると、パイプラインには水が充填された状
態で実施されるので、管が浮力で浮き上がることもなく
、また海水圧で変形することもない。しかも、前処理と
溶接などの本作業は、空気中で行われるので、検査及び
補修は完全なものとなる。　次に第８図ないし第１９図
によって圧気方式の実施例について説明する。本実施例
によると、第１の隔壁装置は、自動溶接機付きのムーバ
ブルバルクヘッド２０で、また第２の隔壁装置は、エア
ロツク付きのムーバブルバルクヘッド５ｏとして実施し
た例が示されている。

すなわち、第８図、第９図に示されているように、自動
溶接機付きのムーバブルバルクヘッド２０は、全体は円
筒状を呈し、その外周部には複数のパッカ２１．２１・
・・を備えている。そしてこれらのパッカも前述したパ
ッヵと同様に例えば空気を供給すると膨脹して管を遮断
し、空気を抜くと縮小して移動自在となる。

ムーバブルバルクヘッド２ｏの、前方すなわち第８図に
おいて左方端部には、パッカ２１が縮小されて移動され
るときに管壁２に接して回転するローラ２２．２２・・
・が放射状に複数個設けられ、更にその端部には給排水
端子２３が設けられている。この端子はムーバブルバル
クヘッド２０を貫通し、端子２３には陸上まで延在した
耐圧ホース２４が接続されている。

パッカ２１とパッカ２１との間には、図示はされていな
いが溶接機本体と、バルブユニット等を内蔵している。

そして溶接機本体の後方には自動溶接機付きヘッド６０
が接続されようになっている。

自動溶接機付きヘッド６０は、第９図に示されているよ
うに、本体部分にはパッカ６Ｌ６１を備えている。そし
て本体の前方には溶接機本体に接続するだめのジヨイン
ト部６２を有する。自動溶接機付きヘッド６０は、中心
部材６３を有するが、この中心部材から伸縮自在に自動
溶接ガイトロ４．６４・・・が複数個放射方向に設けら
れ、軸方向にはワイヤドラム６５、溶接ホルダ部６６、
自動溶接ガイドレール６７等も備えている。また自動溶
接機付きヘッド６０の前後端部にはムーバブルバルクヘ
ッド２０と同様に放射状に複数個のローラ６８．６９・
・・が回転自在に設けられている。

エアロツク付きのムーバブルバルクヘッド５０も、外部
構造は、前述の溶接機付きのムーバブルバルクヘッド２
０と同様で、外周部には膨張可能なパッカ５１．５１を
複数個備えている。そして外周部には直接的に管壁と接
触するとき転動するローラ５２．５２が複数個設けられ
ている。エアロツク付きのムーバブルバルクヘッド５０
は、中に作業員が時期できる大きさを有し、その端部に
はエアロツクドア５３が枢着５４されている。そしてド
アの中心部は受圧部５５となっている。

第１０図は、加圧方式によってパイプラインＰを補修し
ている状態を示す図であるが、同図に示されているよう
に、パイプラインは立ち上り部を有し、中間部分は海底
に没している。そして両端部は、例えば陸上基地Ｇと海
上作業台Ｓに開口し、この開口部に作業員と資材兼用の
エアロツク装置７０．７０が設けられている。また陸上
基地と海上作業台には排気調圧装置７１と給気調圧装置
７２が設けられ、これらの装置から給排気管７３が延び
、そして耐圧ホース２４に接続されている。

この給排気管７３は全パイプラインＰに継ぎ足し自在に
設けられ、ムーバブルバルクヘッド２０゜５０が位置す
る部分は取り外されている。また、この給排気管には、
パイプラインＰに開放するためのバルブ７４が適用に設
けられている。したがって作業員Ｎが必要なときはこの
バルブ７４を開いて局部換気ができるようになっている
。なお給排気管７３には、付属して動カケープル、通信
ケーブル等が設けられ、また立ち上り部には梯子７５．
７５も設けられている。その他の第１０図の符号７６は
検査、工具、人員等の搬送台車を、そして、７７は溶接
機、人員搬送用の台車をそれぞれ示している。

次に、上記実施例の作用を主として第１１図〜第１９図
によって説明する。

圧気方式は、全パイプラインの水を抜いて補修施工する
方式であるので、第１１図に示すようにまず浮き上り防
止の施工をする。例えばコンクリ−ｈｃでパイプライン
Ｐを押える。

次に排水ポンプＰ１、Ｐｌを水平管部まで沈めて排水す
る。排水すると水圧によってパイプラインＰが変形する
ので、海水に並行してコンプッサＣＰで管内を加圧する
（第１２図）。

排水及び加圧が終了したら第１３図に示すように、給排
気管７３、ケーブル等を敷設し、そして検査用台車７８
で管壁を検査する。

次に第１４図に示されているように、陸側の基地Ｇから
、溶接機付きおよびエアロツク付きのムーバブルバルク
ヘッド２０．５〇−式をエアロツク装置７０から管内へ
挿入する。

これらのムーバブルバルクヘッドの管内の移動は、次よ
うにして行う。すなわち溶接機付きのバルクヘッド２０
を、第１５図において左方へ移動させるときは、エアロ
ツク付きのムーバブルバルクヘッド５０のパッカ５１．
５１を膨張させて、このヘッドを固定すると共に管を遮
断する。そして、移動させる溶接機付きのムーバブルバ
ルクヘッド２０のバッカ２１．２１を縮小し、両ヘッド
間に給排気管７３によって空気を供給する。そうすると
圧気によってヘッド２０が図において左方へ移動するこ
とになる。

次にエアロツク付きのムーバブルバルクヘッド５０を移
動させるときは、溶接機付きのムーバブルバルクヘッド
２０のパッカ２１を膨脹させて固定し、移動させるヘッ
ド５０のパッヵ５１．５１を縮小する。そして両ヘッド
間の空気を給排気管７３から排出する。そうすると、エ
アロツク付きのムーバブルバルクヘッド５０は、第１６
図において左方へ移動することになる。

上記のようにして、パイプラインＰ中を、ヘッド５０．
５０を移動させて、検査・補修することになる。

次に本溶接に入る前に、段取りを実施する。すなわち第
１７図に示すように、補修箇所Ｈを溶接機付きのムーバ
ブルバルクヘッド２ｏと、エアロツク付きのムーバブル
バルクヘッド５ｏとで挟み、これらのヘッドのパッカ２
１．５１を膨脹させて、遮断固定する。そしてエアロツ
ク付きのバルクヘッド５０から、作業員が補修エリアＡ
Ｒに入り、ムーバブルバルクヘッド２０．５０をジヨイ
ント５６でセットする。次に補修エリア内の気圧を給排
気管７３を介して大気圧まで下げる。上記段取りの外に
ガウジング当て板の仮付は等の段取りも作業員Ｎが実施
する。

段取りの一種として、自動溶接機付きヘッド６０を作業
員はエアロツク付きのムーバブルバルクヘッド５０に待
期した状態で溶接位置まで移動させる。自動溶接機付き
ヘッド６０をパッヵ６１．６１（第９図に示す）によっ
て固定する。そして溶接箇所Ｈを大気圧にする。次に自
動溶接機をムーバブルバルクヘッドから切り離し、単独
に固定し、作業員は自動溶接機にティチイン後エアロツ
ク付きのムーバブルバルクヘッド５ｏ内に待期する（第
１８図）。

本溶接は、第１９図に示されているように、エアロツク
付きのムーバブルバルクヘッド５０を移動させて、溶接
機付きのムーバブルバルクヘッド２０と接続後、補修箇
所を大気圧にする。そしてエアロツク付きのヘッド５０
を固定して自動溶接をする。

［発明の効果］ 以上詳述したように、局部気中方式の発明によると、パ
イプライン中には、例えば水を充填した状態で検査・補
修できるので、パイプラインの浮き上り・変形防止のた
めの手段を講する必要がないという利点がある。また補
修箇所は空気と置換して実施されるので、溶接などの処
理は完全なものとなる。しかも遠隔的に操作できるので
作業員の安全を確保できる効果もある。

また圧気方式の発明によると、パイプラインの浮き上り
防止のための処置は必要とするが、管の水圧による変形
は空気圧で防止され、しかも作業員が直接パイプライン
の中に入って検査・補修ができる利点が得られる。した
がって検査・補修はより完全なものとなる。更に補修す
る部分は常圧にして実施されるので、溶接等の補修は、
従来の技術がそのまま適用できるメリットもある。

【図面の簡単な説明】

第１図は局部気中方式の実施例を示す斜視図、第２図〜
第７図は各段階におけるその作用を説明するための模式
的断面、第８図は圧気方式の発明の実施例を示す要部の
一部破断斜視図、第９図は第８図において矢視Ａで見た
斜視図、第１０図は全体を示す模式的一部破断斜視図、
第１１図〜第１９図は本実施例の作用を説明するための
、各段階における模式的な断面図である。 Ｍ・・・前処理用のトレイン隔壁装置　　Ｙ・・・溶接
用トレイン隔壁装置　　Ｐ・・・パイプライン　　２・
・・管壁　　３・・・バッカ４・・・装置ピグ部　　２
０・・・溶接機付きのムーバブルバルクヘッド（第１の
隔壁装置）２１・・・パッカ　５０・・・エアロツク付
きのムーバブルバルクヘッド（第２の隔壁装置）５１・
・・パッカ　　７３・・・給排気管第１５図 第１６図 第１７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）管内に水を充填し、該管内に挿入したピグにより
   両端部を閉鎖し、閉鎖された空間を排水して空気と置換
   した後に、該管壁の検査・溶接等の処理を実施すること
   を特徴とする局部気中方式のパイプラインの補修方法。
2. （２）管の長手方向に移動自在に設置される本体と、該
   本体の両端部の外周に設けられている膨脹・収縮可能な
   パッカとからなり、前記パッカ間には管壁を検査するた
   めのセンサ、補修するためのグラインダ、溶接機等と共
   に内部を空気と置換するための排水ポンプも備えている
   ことを特徴とする局部気中方式のパイプラインの補修装
   置。
3. （３）管内に圧縮空気を充填して、管の内圧を高めると
   共に、補修する部分を常圧にして補修することを特徴と
   する圧気方式のパイプラインの補修方法。
4. （４）外周に膨脹・収縮可能なパッカを備えた移動式の
   第１、第２の２個の隔壁装置からなり、前記第１の隔壁
   装置は、排気手段と共に少なくとも自動溶接機を備え、
   前記第２の隔壁装置は、少なくともエアロック手段を備
   えていることを特徴とする圧気方式のパイプラインの補
   修装置。