JPH0741476B2 - 複重管分離方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は各種の用途に用いられる二重管等の複重管の
配管のメンテナンス等の処理技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は、例えば、炭素鋼製の外層管
とステンレス鋼製の内層管を相対重層させて素管と成
し、該外層管の外側、或は、内層管の内側に加熱、冷却
を含む熱作用を旋回状態等にして付与し、素管の軸方向
に相対的に所定速度で移動や回転をするようにして外層
管、及び、内層管の重層状態を変化させて両者の緊結し
た二重管の複重管の各層管を分離する方法に関する発明
であり、特に、複重管の外層管の外側、或は、内層管の
内側に加熱装置等による環状加熱作用を、そして、素管
の軸方向前後に水道水によるシャワーリング等の冷却作
用を前後のいづれか一方、或は、双方に付与し、該環状
加熱、冷却を軸方向に素管と相対移動させ、更には周方
向変形量を少くさせるべく回転させて押え曲げモーメン
ト、或は、反り曲りモーメントにより外層管の膨径と内
層管の縮径を行って各層間を剥離するようにした複重管
の分離方法に係る発明である。

〈従来の技術〉 周知の如く、配管は気体や液体等の輸送用の始原的な用
途ばかりでなく、近時は建築物や機械装置の強度部材等
の力学的構造物やエアシュータ、ケーブル、被包材等の
情報伝達手段としても各方面に多岐に亘って用いられる
ようになり、したがって、その使用状態や稼動条件によ
り単なる輸送機能ばかりでなく、可撓性、耐熱性、耐蝕
性、耐摩耗性等の複雑な機能要素が、しかも、相互に重
複して競合する状態で強く求められるようになり、その
うえ、一旦敷設した後に半永久的に敷設状態を保持する
場合もあるが、各種の保守点検整備等のメンテナンスを
求められる場も多く、これらの全ての条件を１つの材質
によって満足させられるような配管は現段階の科学技術
に基づく素材では得られていないのが実状であり、これ
に対処するに、例えば、外層管に対し耐圧、耐熱性を持
たせ、内層管には耐蝕性や耐摩耗性を付与し、更にはそ
れらの間に中層管を介設する等二重管や三重管等の複重
管が設けられており、一般の直管部分のみならず、連結
部の曲り管部分にも用いられるようにされている。

而して、敷設する配管に於けるこれらの二重管等で、一
般に稼動状態の機能を設計通りに満足するためには外層
管と内層管等の相対ずれ等が生じないような緊結状態が
強く求められるにもかかわらず、上記保守点検整備等の
際や稼動条件変更等により内外層管の経時的変化状態を
観察分析したり、場合によってはこれらの間に充填剤を
圧入したり、ガスリークを検出したりする必要から、出
来れば外層管と内層管、更には中間層を剥離して分離状
態にすることが求められるような場合もあるようにな
り、該種緊結と剥離分離等のお互いに相反する条件が外
層管と内層管等に求められ、一方の緊結の強い要求は後
の剥離を阻害する等の不都合さがあった。

〈発明が解決しようとする課題〉 而して、二重管等の製造においては外層管と内層管を相
対重層した後、焼嵌め法や冷し嵌め法等の手段やクラッ
ド等の手段等多くの結合技術があるが、上述した如く、
敷設後の外層管と内層管の相互の剥離等は一般には到底
期待されず、そのため、初期設計には稼動時以降の分離
や剥離が取り入られておらず、緊結手段のみが発達し、
したがって、緊結と剥離の前者を生かすと、後者は犠牲
にされる等の不都合さがあった。

そして、嵌合二重管等に於て補修、検査、再生等のため
に内外管を分離して取り出すには切断、切削等の機械的
加工手段しかなく、長尺管や曲折管等に対しては機械加
工適用には限度があり、取り出す管以外はスクラップと
なり、再生が効かず資源的にもマイナスであった。

特に、原子力プラント、或は、重化学工業や化学工業等
の工場施設等に於いては、周辺機器施設との取合いや狭
隘な敷地条件等により直管のみの取合いによる配管は実
質的には不可能であり、連結部にベント管等の曲り管を
用いる場合が多く、したがって、上記剥離による分離技
術は益々そのニーズが高まるにもかかわらず、その実施
は困難を極めるという難点があり、一旦敷設した配管は
コストの面から容易には廃棄交換等が出来ず、これに対
処する本来的な分離剥離技術の出現が強く求められてい
た。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく素材開発
の現状技術による二重管等の複重管の製造から稼動中、
及び、その後のメンテナンスにおける外層管と内層管の
分離剥離不可能の問題点を解決すべき技術的課題とし、
製造時の外層管と内層管の緊結が直管部、或は、曲り管
部に於いても在来態様同様に自在に行え、しかも、稼動
中における緊結状態が確実に保持出来、それでありなが
ら、稼動後のメンテナンス時期等における外層管と内層
管、更には中間層の剥離も自在に行えるようにして各種
産業における配管技術利用分野に益する優れた複重管の
分離方法を提供せんとするものである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、炭沿鋼製
等の外層管とステンレス製等の内層管を態様によっては
セラミックス等の中層管等を介して相対重層して素管と
なし、外層管の外側や内層管の内側に高周波誘導加熱装
置等により環状加熱を付与すると共に、相対重層した素
管の軸方向前後に一対の水道水シャワーリング等の環状
冷却装置を付設して素管の軸方向に相対移動し、設計に
よっては相対回転して周方向変形量を抑えるようにし、
その際、環状加熱を素管の軸方向加熱幅を広くして外管
の膨径を行ったり、又、環状加熱装置の素管の軸方向前
後の少くとも一方側にのみ環状冷却装置を付与してその
軸方向の加熱幅を狭くすることにより内層管を縮径させ
たり、外層管を内層管に対し膨径したり、内層管を外層
管に対し縮径したりして外層管と内層管を剥離して分離
して所定の検査やメンテナンスが可能であるようにする
等自在に行えるようにした技術的手段を構じたものであ
る。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を図面に従って説明すれ
ば以下の通りである。

まず、第１〜４図に示す態様は内層管に対する外層管の
縮径による緊結二重管の製造の態様であり、次述分離剥
離の前提として示すもので、第１図に示す様に、例え
ば、炭素鋼製の外層管１に対し、ステンレス製の内層管
２を相対重層して予め素管３と成し、次いで、第２図に
示す様に、外層管１の軸方向所定部位にその外側に高周
波誘導加熱装置等の適宜の環状加熱装置４をセットし、
更に、該環状加熱装置４の軸方向前後に所定間隔を介し
水道水のシャワーリングによる冷却装置を環状冷却装置
５としてセットし、これらの環状加熱装置４と環状冷却
装置５を適宜のブラケット等を介して一体化すると共に
所定の駆動装置により素管３と軸方向に相対移動を行う
と共に周方向に回転させる。

而して、当該態様において、環状加熱装置４に対応する
外層管１の部分が所定長さの短円筒状であってその前後
の端部が自由端である場合には、当該短円筒状部分の外
管１は自在に環状加熱作用により膨径しようとするが、
その前後の環状冷却装置５の水道水のシャワーリングに
より冷却作用が付与されているために、その膨径は拘束
され、次第に塑性変形し、遂には降状し、第３図に示す
様に、該外層管１の膨径に対しては押え曲げモーメント
Ｆが付与されて内層管２側に押え込むように働き、しか
も、環状加熱装置４と環状冷却装置５が素管３に対し相
対的に移動されることにより、かかる熱作用による熱履
歴は素管３の全領域に及び、したがって、環状加熱の前
後の環状冷却により外層管１は第４図に示す様に、結果
的に、縮径して内層管２に嵌着緊結され、実質的に緊結
二重管６が得られる。

尚、この場合、環状加熱装置４による素管３に対する軸
方向加熱幅が狭くした方が環状冷却装置５による冷却履
歴が長くとれて緊結による嵌着代を大きく取ることが出
来る。

このようにして複重管としての緊結二重管６が得られ
る。

次に、第５〜７図に示すこの出願の発明の要旨の中心と
なる実施例は外層管１の膨径による二重管６の外層管１
と内層管２の剥離による相対分離の態様であり、前述第
４図に示した様に、炭素鋼製の外層管１に対し、ステン
レス製の内管２が相対重層された素管３が複重管の緊結
状態の二重管６である場合において、かかる第５図の緊
結二重管６の外層管１の所定部位の外側に前述同様に高
周波誘導加熱装置としての環状加熱装置４をセットし、
素管３の軸方向一方側にのみ水道水シャワーリング装置
の環状冷却装置５を設けて該環状加熱装置４と環状冷却
装置５とを適宜のブラケット等により連結一体化し、素
管３と軸方向相対に設定速度で移動すると共に、周方向
に回転させて周方向の温度ムラにより生じる変形量を抑
えるようにすることにより環状加熱装置４の外層管１の
外側に於いて相対通過する前、或は、後の環状冷却装置
５による環状冷却作用により外層管１と内層管２が予め
当接して緊結状態にあることから、膨径すべき環状加熱
装置４側の外層管１には、内層管２側に対する押え力が
作用しており、これに対し、環状加熱装置４側では膨径
作用が付与されるために次第に塑性変形し、遂には降状
し両者相俟って外層管１には第６図に示す様に、反り曲
りモーメントＦ′が作用し、更に環状加熱装置４、及
び、環状冷却装置５の素管３に対する軸方向相対移動に
より、かかる反り曲りモーメントＦ′は外層管１の全領
域に及び、その結果、第７図に示す様に、環状加熱装置
４、環状冷却装置５の素管３に対する通過に伴い外層管
１は膨径して内層管２に対し剥離作用が行われる。

このようにして、外層管１は内層管２に対し剥離（分
離）作用がなされ、両者間に形成された間隙に適宜の充
填剤を圧入したりエアリーク検査や分離後の外層管１や
内層管２の表面検査をすること等が可能となる。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、外層管と内層管の
分離については前述第５〜７図に示した外層管１の膨径
による剥離ばかりでなく、第１〜４図に示す縮径作用を
内層管２側に付与し、即ち、環状加熱装置４、及び、環
状冷却装置５を内層管２の内側に適宜にセットして素管
３に相対移動、及び、回転させることにより内層管２の
内側への縮径を介し外層管１の内側から剥離することも
出来、又、逆に二重管６の外層管１と内層管２の剥離に
ついては内層管側に縮径作用を、即ち、第１〜４図に示
す態様を内層管２側に付与することにより、該内層管２
を外層管１側に対し縮径し、外層管１を膨径して両者の
作用を相伴わさせて剥離することにより分離することも
出来、更には、中層管に対する外層管１の膨径と内層管
２の縮径による三層の分離状態を現出したりすることが
出来ることは勿論のことである等種々の態様が採用可能
である。

而して、実験によれば、剥離分離については環状加熱の
軸方向加熱幅を広くすることが効果的であることが分っ
た。

そして、数値解析データ的には外径φ165.2mm,肉厚5.5m
mの炭素鋼管に対し環状加熱の軸方向昇温幅が長い程縮
径がされ難くなり、例えば、昇温幅が8mmの場合は縮径
率は0.3％であるのに対し、昇温幅を20mmとすると同じ
0.03％の縮径効果しか得られないことが分った。

尚、この出願の発明の対象とする外層管、内層管、更に
は中層管は炭素鋼製、ステンレス製ばかりでなくセラミ
ックス管、合成樹脂管等他の種々の材質製の管が採用出
来ることは勿論のことである。

又、対象管体は直管ばかりでなく曲り管等にも適用可能
であることは勿論ことである。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に炭素鋼製の外
層管やステンレス製の内層管をセラミックス製の中層管
等を介して相対重層した二重管等の複重管において、外
層管の外側、或は、内層管の内側所定部位に高周波誘導
加熱等の環状加熱を、又、その軸方向前後の少くとも一
方に水道水によるシャワーリング等の環状冷却装置等を
セットし、複重管との軸方向相対移動、更には回転作用
を付与して周方向の温度ムラにより生じる変形量を抑え
るようにすることにより、押え曲げモーメントを介し外
層管を膨径させて外層管と内層管との強固な緊結状態を
両管を相対剥離させて剥離させたり、又、環状加熱装置
の軸方向前後一方側に環状冷却装置をセットさせること
により、反り曲りモーメントを介し内層管を縮径させて
外層管から剥離（分離）させることが出来、更には、こ
れらの環状加熱、及び、環状冷却による押え曲げモーメ
ント、及び、反り曲りモーメントを介しての外層管に対
する内層管の縮径を介しての緊結を解除し内層管に対す
る外層管の膨径を介しての両管の剥離を行ったり、これ
らを中層管に対して行い、確実に緊結からの分離を促進
したり、剥離を促進したりすることにより、確実な充分
な嵌合代を有する緊結二重管の外層管と内層管の相対剥
離を行って両者の境界面の処理や充填剤の圧入やガスリ
ーク検査等を行ったりすることが自在に行えるという優
れた効果が奏される。

したがって、従来の如く、緊結二重管の製造時の条件の
みを有し、稼動中や事後メンテナンス等に対処が出来な
いという不都合さがなくなり、製造時はもとより、稼動
中のメンテナンス時も所望の各層管の分離処理が出来る
という優れた効果が奏される。

しかも、これらの処理は相対重層した外層管と内層管、
更には中層管に対する熱履歴により適宜選択的に行うこ
とが出来るために、設計、及び、施工の自由度が著しく
向上するという効果があり、又、熱履歴は外層管と内層
管の材質にそれ程影響されないために、材料選択の自由
度も増すという効果も奏される。

したがって、在来態様の如く、配管の用途によるメンテ
ナンス稼動条件が拘束されるという不都合さもなく、終
始配管の敷設、保守点検が自由に行えるという優れた効
果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の実施例の説明図であり、第１〜
４図は縮径による緊結二重管の態様図であり、第１図は
外層管と内層管との相対重層断面図、第２図は熱履歴付
与断面図、第３図は押え曲げモーメントの模式斜視図、
第４図は緊結現出断面図、第５〜７図は外層管の膨径に
よる剥離の実施例であり、第５図は熱履歴付与の部分断
面図、第６図は反り曲りモーメントの模式斜視図、第７
図は処理後の外層管と内層管が相対重層された二重管の
素管の部分断面図である。 １……外層管、２……内層管 ３……素管、４……環状加熱装置 ５……環状冷却装置、６……二重管 Ｆ……押え曲げモーメント Ｆ′……反り曲りモーメント

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外管層と内管層を有する複重管の各層管を
   離隔して複重管を分離する方法において、上記外層管を
   重層状態から膨径させることと内層管を重層状態から縮
   径させることの少くともいづれか一方の処理を行うよう
   にしたことを特徴とする複重管分離方法。
2. 【請求項２】上記内層管の縮径を管内壁に対する環状加
   熱とその軸方向の前後の少くともいづれかでの環状冷却
   によって行うようにすることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の複重管分離方法。
3. 【請求項３】上記環状加熱と環状冷却を周方向に回転さ
   せると共に軸方向に移動させて行うようにすることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の複重管分離方法。
4. 【請求項４】上記外層管の膨径を環状加熱とその軸方向
   前後いづれかでの環状冷却によって行うようにすること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複重管分離方
   法。
5. 【請求項５】上記環状加熱と環状冷却を周方向に回転さ
   せると共に軸方向に移動させて行うようにすることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の複重管分離方法。
6. 【請求項６】上記複重管が外層管と内層管と両管内に中
   層管を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の複重管分離方法。
7. 【請求項７】上記複重管が外層管と内層管の二重管から
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複重
   管分離方法。
8. 【請求項８】上記複重管が緊結管であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の複重管分離方法。