JPH05507998A - 現存のパイプラインにインナチューブを装着する方法および装置並びにその中に装着された熱可塑性の伸張されたインナチューブを有するパイプライン - 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】 発明の名称 現存のパイプラインにインナチューブを装着する方法および装置並びにその中に 装着された熱可塑性の伸張されたインナチューブを有するパイプライン 本発明は、現存のパイプライン内へその内径よりも小さい外径を有する熱可塑性 材料のインナチューブを導入し、インナチューブがパイプラインの内壁面に緊密 に係合するまでインナチューブの直径を半径方向に拡大させることによってパイ プラインにインナチューブを装着する方法に関する。

現存のパイプラインの表面の浸蝕、腐蝕および固形物の堆積を防ぎかつパイプラ インを不透過性にするためのこの種の方法は、米国特許第２．７９４．７５８号 で公知である。

この方法では、挿入する特にポリエチレンのインナチューブは、パイプラインの 内径よりも約５〜ｂ径を有する。インナチューブは、圧力流体によって膨らませ てパイプラインの内面に緊密に係合させる。

一方、現存の低圧パイプラインおよび高圧パイプラインにプラスチック製ライニ ングを装着すべく、非常に高い分子量を有するポリエチレンで作ったインナチュ ーブをパイプラインに嵌合し、熱い加圧流体を用いてインナチューブを直径方向 に約６％拡大することも、米国特許第４．８１８．３１４号で公知である。

これら両方法は、インナチューブの外径とパイプラインの内径の差が非常に小さ く、インナチューブの挿入が難しいという欠点を有する。したがって、たとえば 、鋭角の湾曲部を有するパイプラインや未知の局部的な狭窄部があるかも知れな いパイプラインにこの方法でインナチューブを装着することはできない。

したがって、これらの方法は、小さい直径で多数の湾曲部があり、ロボットを用 いて内部から点検を行うこともできない古いガス管あるいは特に水道管の場合に 良い解決策とは言えない。

この欠点を解消すべく、米国特許第３．２９４．１２１号によれば、い（らか小 さい直径を有するインナチューブをパイプライン内に嵌合するが、インナチュー ブの両端のみを伸張によって固定する試みがなされている。もちろん、これによ れば、直径差が大きいためにパイプの容量が多少とも減少する。さらに、この方 法では、パイプラインにわたってより高い圧力降下が必要であり、多くの場合、 これは不可能である。

本発明の目的は、現存のパイプラインにインナチューブを挿入する方法であって 、直径の減少がほんの少しであり、特に（といってこれに限るわけではないが） 湾曲部、狭窄部などを持つ小さいパイプに適した方法を提供することにある。

この目的は、本発明によれば、インナチューブを伸張させ、挿入中に、インナチ ューブの端まで、インナチューブの外径対パイプラインの内径の比が０．６未満 とすることによって達成される。

上述したようにインナチューブを用いる場合、特に、比が約０．５５であるイン ナチューブを用いる場合、現存のパイプライン内に容易に挿入することができ、 圧力流体によってパイプラインの内壁面に押圧することができる。

本発明の方法は、特に、チューブを通して輸送される媒質内に成る種の望ましく ない物質を放出する可能性のあるパイプラインの内部ライニングとしての利点を 有する。これは、特に、機械的になお良好な状態にあるが、飲料水に鉛を放出す るという欠点を有する鉛製の給水パイプラインの場合に当てはまる。

特に、引き込み管、すなわち、本管からユーザの所有地あるいは水量計までの引 き込み管においては、通常は歩道、植栽、舗装に著しい損傷を与えるので、引き 込み管を掘り起こすのは非常に難しい。

容易に半径方向に伸張できる普通の熱可塑性材料、たとえばポリ塩化ビニル、ポ リエチレン、ポリプロピレンをインナチューブの材料として使用できるが、イン ナチューブが熱可塑性ポリエステル、特にポリエチレン・テレフタレートからな ると有利である。

上記の材料は、正しい状態の下では非常に容易に半径方向に伸張でき、伸張後、 ＩＩＩＩｌより薄い、好ましくは０．４−１より薄い非常に薄い壁でも亀裂が発 生することはない。

これにより、出発材料として、さらに挿入が容易な薄肉インナチューブの使用が 可能となる。

特に有利には、インナチューブは、半径方向の伸張中に加熱する。所望に応じて 、インナチューブは、挿入中にガラス転移温度まで加熱して材料の可撓性をさら に向上させることができるが、この材料はインナチューブが挿入中に軸線方向に 延びるほど温度が高くないとよい。

材料の温度は、伸張後に最適な特性を得るために結晶融点より低くなっていなけ ればならない。

明らかに、薄肉インナチューブを使用する場合、最終的なインナチューブは、現 存のパイプラインの内壁面の成る種のライニングとしてのみ役立ち、バイブライ ンの機械的強度になんら貢献しないか貢献するとしてもその程度が小さい内側ラ イニングを形成する。しかしながら、改善した物理的特性、たとえば耐応力腐食 性の利点は伸張で利用される。

もちろん、機械的な欠陥を持つバイブライン、たとえば腐食を受けた鋼製パイプ ラインまたは下水管にこの方法を用いることもできる。この場合、壁厚の大きい インナチューブを出発材料として用いなければならない。そうすると、伸張後、 インナチューブは、バイブラインを通して輸送される媒質の全内圧に耐えること ができる。

この場合、インナチューブ材料の機械的特性を最適な状態で使用し、それを伸張 によってかなり改善することができる。

ここで、熱可塑性材料で作ったチューブの多（の物理的および機械的特性を伸張 によって多少とも改善することは知られているが、この種の方法は工業的な環境 で正確に制御した条件の下に伸張したチューブを製作するのに役立つが、現存の バイブラインの内部ライニングについては役立たないことを指摘したい。

本発明は、また、内壁面に緊密に係合するプラスチック・インナチューブを有す る、媒質を輸送するためのバイブラインであって、バイブラインを通って流れる 媒質に放出され得る材料からなり、インナチューブがバイブラインの内径のせい ぜい０．６倍である外径を有するインナチューブの半径方向伸張によって得られ ることを特徴とするバイブラインにも関する。

最後に、本発明は、また、現存のバイブラインにインナチューブを装着する装置 であって、バイブラインに取り外し自在に固定することができかつそこにインナ チューブを通すことのできる継手片を包含する装置において、この継手片が、未 伸張インナチューブの外径にほぼ同じ内径を有し、また、現存パイプラインへの 連結部から離れる側でインナチューブを耐引張歪性を持つように固定するための 固定手段を備え、さらに、インナチューブ内へ加熱流体または圧力流体あるいは これら両方を流入させるための流体入口手段を備えることを特徴とする装置にも 関する。この装置は、使用する継手片が規格製品でもよく、やや改造することに よって、種々のサイズのインナチューブに使用でき、さらに、軟質の半径方向に 伸張するインナチューブの場合でも良好な耐引張歪性を有する良好な密封接続を 可能とするという利点を有する。

継手片は、バイブラインの内面とインナチューブの外面との間のスペースから空 気を除くことができるようにした通気手段を備えると有利である。

非常に有利には、継手片は、未伸張インナチューブの外径とほぼ同じ内径を有す るゆるいインナブツシュを備える。これによれば、出発器具として標準の継手を 用い、必要なサイズのインナチューブにのみ適したインナブツシュを得ることが 可能となる。

非常に有利には、継手片の、バイブラインおよびインナチューブへの連結は、耐 引張歪性のあるスイベルジヨイントとして実行される。

以下、本発明を図面を参照しながら実施例によって説明する。

図面において： 第１図は、現存パイプラインとそこに装着するインナチューブの伸張前の横断面 を示す。

第２図は、同じバイブラインとそこに装着した伸張済みのインナチューブとを示 す。

第３図は、現存パイプライン内にインナチューブを装着する装置であり、バイブ ライン、インナチューブおよび加熱流体または圧力流体あるいはこれら両方を連 結する継手片を包含する装置を示す。

第１図は、鉛チューブ１で作ったバイブラインを示しており、このバイブライン は、２２ｍｍの外径と１９ｍｍの内径を有する。

ポリエチレン・テレフタレートの９．５　Ｘ　Ｏ，ｈａインナチューブは、５０ ℃に予熱した後、約６メートルの長さを有する鉛チューブ１内に嵌合する。

インナチューブ２は、次に熱水を用いて９０℃まで加熱し、５バールの圧縮空気 を用いて膨張させる。

インナチューブ２は、均一に半径方向に伸張させ、インナチューブ・ライニング ２′として鉛チューブ１の内壁面に対して緊密に係合させる。

同様にして、直径１２．８ｍｍ、厚さ１．０Ｉ１ｍのポリエチレン・テレフタレ ートのインナチューブを２８−１の直径まで伸張し、小さい４　Ｘ　Ｏ，５ｍｌ １１チユーブをｌｈｍの直径ま犬伸張する。

これらのポリエチレン・テレフタレート製インナチューブの場合、材料を軸線方 向に伸張させないか、または、軸線方向に伸張させたとしてもほんの少しだけと し、その後に、半径方向に伸張させることが重要であることがわかった。これは 、軸線方向にチューブが伸びていると、半径方向に膨張させるには硬すぎること になるからである。

ポリエチレン・テレフタレートの場合、当初の直径の２〜３倍の半径方向の伸張 が非常に容易に行えることがわかった。

もちろん、銅で作ったパイプラインまたはこの目的にとって普通の材料で作った 下水管を加工することも可能である。

第３図には、現存パイプラインにインナチューブを装着する装置が示してあり、 また、継手片３も示しである。

この継手片３は、そのハウジング５上で継手ナツト６を回転させることによって 現存のパイプライン１に連結する。パイプライン１上の切断リング４を用いて、 継手片を耐引張歪性を与えながらパイプラインに取り外し自在に固定することが できる。

継手片３は通気ロアを備える。ゆるいインナブツシュ８を継手片３内に置（。

このためには、普通の丁字形片を用いることができる。

前記インナブツシュは、継手片の、パイプラインから離れる方向に面し、ゴムリ ング１２によってシールされた側でチャンバ１０内に拡大部を入れて設置する。

インナブツシュ８の外径は、継手片３のハウジング５の内径よりも小さく、その 結果、パイプライン１の内面とインナチューブ２の外面との間の、通気ロアに通 じるスペースから空気を取り出すことができる。

インナチューブ２は、インナブツシュ８を通して押し込まれるものであり、端に 係合ブツシュ１４を備える。円錐形の締め付はリング１３がインナチューブ２の 端まわりに嵌合される。継手ナツト６′を回転させて締め付はリング１３に円錐 形リング１５を固着することによって、インナチューブ２は、耐引張歪性を持っ て、継手片３に連結される。ゴム製の締め付はリング１３を用いる場合、この締 め付はリングは固定と密封を同時に行う。係合ブツシュ１４は、インナチューブ ２の変形、したがって、不適切な固定または密封あるいはこれら両方を防ぐ。

加熱流体（たとえば水蒸気）または圧力流体（圧縮空気）あるいはこれら両方を 供給するのに役立つ連結部１６を円錐形リング１５に嵌合する。

１つの伸張方法は次の通りである。インナチューブ２を挿入したパイプラインの いずれかの側に継手片３を嵌合した後、まずインナチューブが充分に加熱される まで熱い流体（水蒸気）を通し、次に連結部１６を片側で閉ざし、反対側で圧縮 空気を流入させることによって、インナチューブ２を伸張してパイプライン１の 内面に緊密に係合させる。伸張中、パイプライン１の内面とインナチューブ２の 外面の間に存在する空気は、インナブツシュ８と継手片３のハウジング５の間の スペースを経て通気ロアに逃げることができる。

継手片３を次に取り出し、インナチューブ２の、パイプライン１の外に突出する 部分を除去し、パイプライン１を、パイプ・システムの、このパイプライン１が 一部を構成している他の部分に再び連結する。

要　約　書 現存のパイプライン（１）を再内張すするために、熱可塑性材料、好ましくはポ リエチレン・テレフタレートのインナチューブ（２）を導入し、その直径を拡大 してインナチューブ（２）をパイプライン（１）の内壁面に緊密に係合させる。

インナチューブ（２）の導入中、インナチューブ（２）の外径対パイプラインの 内径の比は０．６未満である。この方法は、特に、中を通して輸送される媒質中 に放出され得る物質を壁内に含む現存のパイプライン、たとえば飲料水を輸送す るための鉛のパイプラインを再内張すするのに適している。インナチューブ（２ ）をパイプライン（１）内に導入する装置は、加圧流体のための入口（１６）と 通気口（７）を有する継手片（３）と、インナチューブ（２）を固定するための ブツシュ（１４）とを包含する。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年１月５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．現存のパイプライン内へこのパイプラインの内径よりも小さい外径を有する 熱可塑性材料のインナチューブを導入し、このインナチューブの直径を半径方向 に拡大し、インナチューブをパイプラインの内壁面と緊密に係合させることによ って現存のパイプラインにインナチューブを装着する方法において、インナチュ ーブを伸張させ、挿入中に、インナチューブの端まで、インナチューブの外径対 パイプラインの内径の比を０．６未満とすることを特徴とする方法。 ２．請求項１記載の方法において、前記比が０．２より大きく、好ましくは、０ ．５２〜０．５６の間にあることを特徴とする方法。 ３．請求項１または２記載の方法において、インナチューブを半径方向に伸張し ているときに加熱することを特徴とする方法。 ４．請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法において、挿入中、インナチュー ブを、プラスチックのガラス転移温度より高く、結晶融点より低い温度まで加熱 することを特徴とする方法。 ５．請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法において、インナチューブが熱可 塑性ポリエステル、好ましくはポリエチレン・テレフタレートからなることを特 徴とする方法。 ６．請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法において、半径方向の伸張後、イ ンナチューブが１ｍｍ未満、好ましくは０．５ｍｍ未満の壁厚を有するか、また は、半径方向の伸張後、インナチューブが１バールより高い圧力に耐えることの できる壁厚を有することを特徴とする方法。 ７．請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法において、現存パイプラインが、 壁内に、このパイプラインを通して輸送される媒質内に放出され得る物質を有す るチューブ、好ましくは鉛チューブからなることを特徴とする方法。 ８．媒質を輸送するパイプラインであり、内壁面に緊密に係合するプラスチック 製インナチューブを有するパイプラインにおいて、それを通して流れる媒質内に 放出され得る材料からなり、インナチューブが、パイプラインの内径のせいぜい ０．６倍である外径を有するインナチューブを半径方向に伸張させることによっ て得られることを特徴とするパイプライン。 ９．請求項８記載のパイプラインにおいて、このパイプラインが飲料水を輸送す るための鉛チューブからなり、インナチューブが、パイプラインの内径の０．２ 〜０．５倍の初期外径を有するインナチューブを伸張させることによって得られ た伸張熱可塑性ポリエステルからなることを特徴とするパイプライン。 １０．現存のパイプラインにインナチューブを装着する装置であって、現存のパ イプラインに取り外し自在に固定し得る継手片を包含し、この継手片を通してイ ンナチューブを導入するようになっている装置において、継手片（３）が、未伸 張インナチューブ（２）の外径とほぼ同じ内径を有し、また、現存パイプライン （１）への連結部から離れる方向に面した側でインナチューブ（２）を耐引張歪 性を持つように固定する固定手段を備え、さらに、加熱流体または圧力流体ある いはこれら両方を流入させるための流体入口手段（１６）を備えることを特徴と する方法。 １１．請求項１０記載の装置において、継手片（３）が、パイプライン（１）の 内面とインナチューブ（２）の外面の間のスペースから空気を取り出すための通 気手段（７）を構えるか、および／または継手片（３）が、未伸張インナチュー ブ（２）の外径とほぼ同じ内径を有するゆるいインナブッシュ（８）を備えるか 、および／または、継手片（３）の、パイプライン（１）およびインナチューブ （２）への連結が耐引張歪性を持つスイベルジョイントとして実行されることを 特徴とする装置。