JPH08170787A - 流体封入圧力比例シールピグ - Google Patents
流体封入圧力比例シールピグInfo
- Publication number
- JPH08170787A JPH08170787A JP7032893A JP3289395A JPH08170787A JP H08170787 A JPH08170787 A JP H08170787A JP 7032893 A JP7032893 A JP 7032893A JP 3289395 A JP3289395 A JP 3289395A JP H08170787 A JPH08170787 A JP H08170787A
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- JP
- Japan
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- pig
- pipe
- fluid
- pressure
- seal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大きい配管内径変動にも対応し、小さい曲率
半径の配管曲がり部でもシ−ル性を保ち、配管内の流体
圧力によるシ−ル性への影響が少なく、余り柔らかくな
い耐摩耗性の高いゴム弾性体を使用しても低いピグ推進
圧力で移動し、シ−ル部の摩耗が少なく寿命の長いピグ
を提供することを目的とする。 【構成】 円筒形弾性体ピグ本体（１）の内側にコイル
スプリング材（３）を位置させ、両端をピグ端部ヘツド
（２）にて封止し内部に外界より遮断された空間部
（４）を形成し、内部に圧縮性流体及び非圧縮性流体を
封入したピグ。
半径の配管曲がり部でもシ−ル性を保ち、配管内の流体
圧力によるシ−ル性への影響が少なく、余り柔らかくな
い耐摩耗性の高いゴム弾性体を使用しても低いピグ推進
圧力で移動し、シ−ル部の摩耗が少なく寿命の長いピグ
を提供することを目的とする。 【構成】 円筒形弾性体ピグ本体（１）の内側にコイル
スプリング材（３）を位置させ、両端をピグ端部ヘツド
（２）にて封止し内部に外界より遮断された空間部
（４）を形成し、内部に圧縮性流体及び非圧縮性流体を
封入したピグ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は配管内の残液の払い出
し、２種の液を交互に配管内を送る場合の液の切り離
し、混合防止、配管内の清掃等に使用されるピグに関す
る。
し、２種の液を交互に配管内を送る場合の液の切り離
し、混合防止、配管内の清掃等に使用されるピグに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来知られているピグにあつては、その
構造上配管自体の持つ内径のばらつき及び配管の曲がり
部、バルブ、サイトグラス等における内径の変動に自在
に対応することができず、また、これを対応させるには
種々の困難があった。すなわち小さなピグ推進圧力で、
ピグ背圧が前方へ漏洩するのを防ぎながら配管内を滑ら
かに移動するためには、ピグの構造体としては柔らかな
ゴム弾性を有する材料を使用する必要がある。このほか
鉄球等の上に柔らかな弾体部分を形成たボ−ルピグ、ウ
レタンゴム等を発泡成型し本体とした発泡ピグ、ゴム弾
性材をカップ状に成型しピグの背圧がピグ内側に導入さ
れ背圧によりカップ状のリムが管内壁に押しつけられる
ように意図したカップ状成型ピグ等が使用されている。
構造上配管自体の持つ内径のばらつき及び配管の曲がり
部、バルブ、サイトグラス等における内径の変動に自在
に対応することができず、また、これを対応させるには
種々の困難があった。すなわち小さなピグ推進圧力で、
ピグ背圧が前方へ漏洩するのを防ぎながら配管内を滑ら
かに移動するためには、ピグの構造体としては柔らかな
ゴム弾性を有する材料を使用する必要がある。このほか
鉄球等の上に柔らかな弾体部分を形成たボ−ルピグ、ウ
レタンゴム等を発泡成型し本体とした発泡ピグ、ゴム弾
性材をカップ状に成型しピグの背圧がピグ内側に導入さ
れ背圧によりカップ状のリムが管内壁に押しつけられる
ように意図したカップ状成型ピグ等が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようする課題】一般に配管中を移動する
ピグは、1.5 Ｄエルボ−等の急激な配管の曲がり部では
ボ−ルピグを除き通過時にピグに横方向の曲げの力が加
わり、配管の曲率半径内側には圧縮の応力、外側には引
張りの応力が加わり、その断面形状は外側がつぶれた、
つまり、円形よりはずれた、異型となり、そのピグ外周
と配管内周との透き間より背圧の漏れが起こる。
ピグは、1.5 Ｄエルボ−等の急激な配管の曲がり部では
ボ−ルピグを除き通過時にピグに横方向の曲げの力が加
わり、配管の曲率半径内側には圧縮の応力、外側には引
張りの応力が加わり、その断面形状は外側がつぶれた、
つまり、円形よりはずれた、異型となり、そのピグ外周
と配管内周との透き間より背圧の漏れが起こる。
【０００４】ボ−ルピグは配管の曲がり部ではスム−ス
な曲がりをするが、Ｔ字管を通過できずＴ字管のある配
管には使用できない欠点が有る。
な曲がりをするが、Ｔ字管を通過できずＴ字管のある配
管には使用できない欠点が有る。
【０００５】また高粘性流体の払い出し等管内圧力が高
くピグの移動速度が低い範囲で使用する場合、この高い
管内圧力によりピグ本体及びシ−ル弾性体自体が収縮
し、管内壁との間に透き間ができ、ピグ推進に必要な流
体が前方に漏れ、流体がピグを管内途中に残したまま前
方に漏れてしまうなどピグ本来の目的を達成しない問題
点がある。
くピグの移動速度が低い範囲で使用する場合、この高い
管内圧力によりピグ本体及びシ−ル弾性体自体が収縮
し、管内壁との間に透き間ができ、ピグ推進に必要な流
体が前方に漏れ、流体がピグを管内途中に残したまま前
方に漏れてしまうなどピグ本来の目的を達成しない問題
点がある。
【０００６】また、シ−ル弾性体及びピグ本体の構造を
ピグの使用範囲での最高管内圧力に対応する高硬度の弾
性体を用いて作成すると、配管の曲がり部におけるピグ
の曲げ抵抗及びシ−ル抵抗が大きくなり、この抵抗に抗
してピグを推進するためには高圧のピグ推進流体が必要
になり、結果としてシ−ル弾性体の摩耗が早くなる。更
に、高硬度の弾性体であるため変位の幅が狭くなって大
きい管内径変動のある配管には使用できず、また、エル
ボ−部での曲げによる断面変形が大きくなるために３Ｄ
等の大きな曲率半径のエルボ−にしか使用できない問題
点があった。
ピグの使用範囲での最高管内圧力に対応する高硬度の弾
性体を用いて作成すると、配管の曲がり部におけるピグ
の曲げ抵抗及びシ−ル抵抗が大きくなり、この抵抗に抗
してピグを推進するためには高圧のピグ推進流体が必要
になり、結果としてシ−ル弾性体の摩耗が早くなる。更
に、高硬度の弾性体であるため変位の幅が狭くなって大
きい管内径変動のある配管には使用できず、また、エル
ボ−部での曲げによる断面変形が大きくなるために３Ｄ
等の大きな曲率半径のエルボ−にしか使用できない問題
点があった。
【０００７】本発明は大きい管内径変動にも対応し、小
さい曲率半径を持つ配管の曲がり部でもシ−ル性を保
ち、配管内の圧力にシ−ル性が影響を受けず、低いピグ
推進圧力で移動し、さらにシ−ル部の摩耗の少ない、従
って寿命の長いピグを提供することを目的とする。
さい曲率半径を持つ配管の曲がり部でもシ−ル性を保
ち、配管内の圧力にシ−ル性が影響を受けず、低いピグ
推進圧力で移動し、さらにシ−ル部の摩耗の少ない、従
って寿命の長いピグを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】複数のシ−ル部を持つゴ
ム弾性体より成型された円筒形弾性体ピグ本体（１）を
有し、該本体（１）の内側にコイルスプリング材（３）
を位置させ該本体（１）の両端をピグ端部ヘッド（２）
にて嵌合封止し、ピグ本体内部に外界より遮断された空
間部（４）を作り、その内部に非圧縮性流体（５）を適
切量充填できる構造とした。
ム弾性体より成型された円筒形弾性体ピグ本体（１）を
有し、該本体（１）の内側にコイルスプリング材（３）
を位置させ該本体（１）の両端をピグ端部ヘッド（２）
にて嵌合封止し、ピグ本体内部に外界より遮断された空
間部（４）を作り、その内部に非圧縮性流体（５）を適
切量充填できる構造とした。
【０００９】実施例を図面を参考に説明すると、ピグの
構造は図１に示すように複数のシ−ル部を持つゴム弾性
体より成型された円筒形弾性体ピグ本体（１）の内側に
コイルスプリング材（３）を位置させ、その両端をピグ
端部ヘッド（２）にて嵌合封止しピグ内部に外界より遮
断された空間部（４）を作り、その空間部（４）の内部
に非圧縮性流体（５）及び圧縮性流体（６、図６参照）
を適切量充填する。
構造は図１に示すように複数のシ−ル部を持つゴム弾性
体より成型された円筒形弾性体ピグ本体（１）の内側に
コイルスプリング材（３）を位置させ、その両端をピグ
端部ヘッド（２）にて嵌合封止しピグ内部に外界より遮
断された空間部（４）を作り、その空間部（４）の内部
に非圧縮性流体（５）及び圧縮性流体（６、図６参照）
を適切量充填する。
【００１０】大きい管内径変動に対応するためには、図
４に示すように、配管内径の変動により起こる円筒形弾
性体ピグ本体（１）の径の変動をコイルスプリング材
（３）の管軸方向への伸び縮み、すなわちコイルスプリ
ング材径方向（Ｄｓ）とル−プ方向（Ｌ）との角度
（θ）の増減と、円筒形弾性体ピグ本体（１）の管軸方
向の厚み（Ｔ）の伸縮とによって吸収させる。
４に示すように、配管内径の変動により起こる円筒形弾
性体ピグ本体（１）の径の変動をコイルスプリング材
（３）の管軸方向への伸び縮み、すなわちコイルスプリ
ング材径方向（Ｄｓ）とル−プ方向（Ｌ）との角度
（θ）の増減と、円筒形弾性体ピグ本体（１）の管軸方
向の厚み（Ｔ）の伸縮とによって吸収させる。
【００１１】また、管内の圧力がシ−ル性に与える影響
を防ぐためには、図２、図３、図４に示すようにコイル
スプリング材（３）の持つ特性がθが小さい範囲では管
径方向よりの力に対しては変位が少なく（ｃｏｓθに逆
比例）、管軸方向よりの力に対しては変位が大きい（ｓ
ｉｎθに逆比例）ことを利用し、管内の圧力上昇による
管軸方向の縮みにより図４に示す（Ｄｓ＝Ｌｃｏｓθ）
θを小さくし、コイルスプリング材の外形（Ｄｓ）を大
きくし、コイルスプリング材（３）の上に位置する円筒
形弾性体ピグ本体（１）の厚み（Ｔ）の収縮を補完し、
円筒形弾性ピグ本体（１）のピグシ−ル部外径（Ｄｐ）
を一定に保ち、管壁への接触圧力の変動を少なくする。
を防ぐためには、図２、図３、図４に示すようにコイル
スプリング材（３）の持つ特性がθが小さい範囲では管
径方向よりの力に対しては変位が少なく（ｃｏｓθに逆
比例）、管軸方向よりの力に対しては変位が大きい（ｓ
ｉｎθに逆比例）ことを利用し、管内の圧力上昇による
管軸方向の縮みにより図４に示す（Ｄｓ＝Ｌｃｏｓθ）
θを小さくし、コイルスプリング材の外形（Ｄｓ）を大
きくし、コイルスプリング材（３）の上に位置する円筒
形弾性体ピグ本体（１）の厚み（Ｔ）の収縮を補完し、
円筒形弾性ピグ本体（１）のピグシ−ル部外径（Ｄｐ）
を一定に保ち、管壁への接触圧力の変動を少なくする。
【００１２】小さい曲率半径を持つ配管の曲がり部でも
シ−ル性を保つようにする為には、横方向よりの力に対
しては容易に曲るがその場合でもその断面形状は常に円
形を保つ特性を持つコイルスプリング材（３）を内側に
位置させた、円筒形弾性体ピグ本体（１）とし、管の曲
がり部においてピグ本体が横方向へ折曲げられても断面
形状を円形を保ち、背圧が漏洩することを防止する。
シ−ル性を保つようにする為には、横方向よりの力に対
しては容易に曲るがその場合でもその断面形状は常に円
形を保つ特性を持つコイルスプリング材（３）を内側に
位置させた、円筒形弾性体ピグ本体（１）とし、管の曲
がり部においてピグ本体が横方向へ折曲げられても断面
形状を円形を保ち、背圧が漏洩することを防止する。
【００１３】他の実施例としては、小さい曲率半径を持
つ配管の曲がり部でもシ−ル性を保つようにする為に
は、コイルスプリング材（３）を個々に独立した円形リ
ング（７）とすることもできる。
つ配管の曲がり部でもシ−ル性を保つようにする為に
は、コイルスプリング材（３）を個々に独立した円形リ
ング（７）とすることもできる。
【００１４】管内圧力が高かったり、高粘性流体の払い
出し等、ピグ推進に高い圧力が必要な場合、本発明のご
とき、内部に外界より遮断された空間を持つピグは、均
一な流体圧力が加わる時はその圧力に耐えその形状を保
ちながら圧縮されるが、配管内を移動する時などには配
管とのシ−ル抵抗、接触抵抗など不均一な力を一偏に偏
って受けると、コイルスプリング材（３）のル−プ方向
の形状は円形を保ちながら高い圧力により斜め方向に倒
れる形で押しつぶされる変形を起こす。この現象を防ぐ
為に内部の外界より遮断された空間（４）に非圧縮性流
体（５）を充填し、コイルスプリング材（３）により保
持さた円筒形弾性体ピグ本体（１）に加わる力を充填さ
れた非圧縮性流体（５）に負わせている。また、この非
圧縮性流体（５）、例えば水、溶媒液、管内製品液等と
圧縮性流体（６）、例えば空気、炭酸ガス、窒素ガス等
の量を調整することにより、簡単にピグの耐圧力特性及
びピグ全体の弾性特性を調整することが可能である。
出し等、ピグ推進に高い圧力が必要な場合、本発明のご
とき、内部に外界より遮断された空間を持つピグは、均
一な流体圧力が加わる時はその圧力に耐えその形状を保
ちながら圧縮されるが、配管内を移動する時などには配
管とのシ−ル抵抗、接触抵抗など不均一な力を一偏に偏
って受けると、コイルスプリング材（３）のル−プ方向
の形状は円形を保ちながら高い圧力により斜め方向に倒
れる形で押しつぶされる変形を起こす。この現象を防ぐ
為に内部の外界より遮断された空間（４）に非圧縮性流
体（５）を充填し、コイルスプリング材（３）により保
持さた円筒形弾性体ピグ本体（１）に加わる力を充填さ
れた非圧縮性流体（５）に負わせている。また、この非
圧縮性流体（５）、例えば水、溶媒液、管内製品液等と
圧縮性流体（６）、例えば空気、炭酸ガス、窒素ガス等
の量を調整することにより、簡単にピグの耐圧力特性及
びピグ全体の弾性特性を調整することが可能である。
【００１５】以上のごとく本発明の流体封入圧力比例シ
−ルピグにおいては、ピグシ−ル部弾性体に対し設計上
大きいシ−ル圧力、弾性変位等を与えておく必要がな
く、結果として低いピグ推進圧力で移動し、シ−ル部の
摩耗の少ない、従って寿命の長いピグを提供することが
できる。
−ルピグにおいては、ピグシ−ル部弾性体に対し設計上
大きいシ−ル圧力、弾性変位等を与えておく必要がな
く、結果として低いピグ推進圧力で移動し、シ−ル部の
摩耗の少ない、従って寿命の長いピグを提供することが
できる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。
【００１７】より柔らかく弾力性に富んだ材料を使用で
きるので、大きい内径の変動があり、曲がり部での断面
変化の大きい配管にも使用できる。
きるので、大きい内径の変動があり、曲がり部での断面
変化の大きい配管にも使用できる。
【００１８】また、逆に対摩耗性の高い、余り弾力性に
富まない弾性体を使用しても、ピグ本体の径の変動はシ
−ル弾性体の変位として残りはコイルスプリングの伸縮
として保存されるので、高いシ−ル圧力を必要とせず、
従つて低いピグ推進圧力で移動し、シ−ル部の摩耗の少
なく、寿命の長いピグを提供することができる。
富まない弾性体を使用しても、ピグ本体の径の変動はシ
−ル弾性体の変位として残りはコイルスプリングの伸縮
として保存されるので、高いシ−ル圧力を必要とせず、
従つて低いピグ推進圧力で移動し、シ−ル部の摩耗の少
なく、寿命の長いピグを提供することができる。
【００１９】曲率半径の小さい曲がり部を持つ配管でも
漏れることが無いピグとなる。
漏れることが無いピグとなる。
【００２０】管内圧力がシ−ル圧力、シ−ル特性に与え
る影響が小く、管内圧力が高くなる流体摩擦係数の大き
い高粘度流体の払い出し等にも使用可能である。
る影響が小く、管内圧力が高くなる流体摩擦係数の大き
い高粘度流体の払い出し等にも使用可能である。
【００２１】外界より遮断された空間部に充填する非圧
縮性流体の量を調整することにより簡単にピグの耐圧力
特性及び全体的な弾性特性を決定できる。
縮性流体の量を調整することにより簡単にピグの耐圧力
特性及び全体的な弾性特性を決定できる。
【図１】流体封入圧力比例シ−ルピグの断面構造図であ
る。
る。
【図２】管内圧力が高くピグが管軸方向に収縮した状態
を示す図である。コイルスプリング材（３）の径は増
加。円筒形弾性体ピグ本体（１）の厚み（Ｔ）は減少。
を示す図である。コイルスプリング材（３）の径は増
加。円筒形弾性体ピグ本体（１）の厚み（Ｔ）は減少。
【図３】管内圧力が低くピグが管軸方向に伸長た状態を
示す図である。コイルスプリング材（３）の径は減少。
円筒形弾性体ピグ本体（１）の厚み（Ｔ）は増加。図２
のθ１が図３のθ２より小さくなっているが円筒形弾性
体ピグ本体の外形Ｄ１とＤ２はほとんど等しい。
示す図である。コイルスプリング材（３）の径は減少。
円筒形弾性体ピグ本体（１）の厚み（Ｔ）は増加。図２
のθ１が図３のθ２より小さくなっているが円筒形弾性
体ピグ本体の外形Ｄ１とＤ２はほとんど等しい。
【図４】コイルスプリング材径とル−プ方向径（Ｌ）と
の角度を示す図である。
の角度を示す図である。
【図５】コイルスプリング材（３）を円筒形弾性体ピグ
本体（１）にモ−ルド埋込成型により位置させる構造を
有するピグの断面構造図。
本体（１）にモ−ルド埋込成型により位置させる構造を
有するピグの断面構造図。
【図６】コイルスプリング材（３）を個々に独立した円
形リング（７）とし、円筒形弾性体ピグ本体（１）にモ
−ルド埋込成型により位置させる構造を有するピグの断
面構造図。
形リング（７）とし、円筒形弾性体ピグ本体（１）にモ
−ルド埋込成型により位置させる構造を有するピグの断
面構造図。
１ 円筒形弾性体ピグ本体 ２ ピグ端部ヘッド ３ コイルスプリング材 ４ 外界より遮断された空間部 ５ 空間部に充填された非圧縮性流体 ６ 空間部に充填された圧縮性流体 ７ 円形リング Ｄｐ ピグシ−ル部外径 Ｄｓ コイルスプリング材の外径 Ｔ 円筒形弾性体ピグ本体の厚み Ｌ コイルスプリング材ル−プ方向径 θ コイルスプリング材径とル−プ方向との角度 θ１ 管内圧力下でのコイルスプリング材径とル−
プ方向との角度 θ２ 管内圧力大気圧下でのコイルスプリング材径
とル−プ方向（７）との角度 Ｄ１ 管内圧力下での円筒形弾性体ピグ本体の外径 Ｄ２ 管内圧力大気圧下での円筒形弾性体ピグ本体
の外径
プ方向との角度 θ２ 管内圧力大気圧下でのコイルスプリング材径
とル−プ方向（７）との角度 Ｄ１ 管内圧力下での円筒形弾性体ピグ本体の外径 Ｄ２ 管内圧力大気圧下での円筒形弾性体ピグ本体
の外径
Claims (4)
- 【請求項１】複数のシ−ル部を持つゴム弾性体にて成型
された円筒形弾性体ピグ本体の内側にスプリング材を位
置させ、該本体の両端をピグ端部ヘッドにて嵌合封止
し、内部に外界より遮断された空間部を形成する構造を
有することを特徴とする流体封入圧力比例シ−ルピグ - 【請求項２】外界より遮断された空間部に非圧縮性流体
を充填する請求項１記載の流体封入圧力比例シ−ルピグ - 【請求項３】スプリング材をコイルスプリングとし、円
筒形弾性体ピグ本体にモ−ルド埋込成型させる構造を有
する請求項１又は請求項２に記載の流体封入圧力比例シ
−ルピグ - 【請求項４】スプリング材を複数の円形リングとし、円
筒形弾性体ピグ本体にモ−ルド埋込成型させる構造を有
する請求項１又は請求項２に記載の流体封入圧力比例シ
−ルピグ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7032893A JPH08170787A (ja) | 1994-10-18 | 1995-01-31 | 流体封入圧力比例シールピグ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-277254 | 1994-10-18 | ||
| JP27725494 | 1994-10-18 | ||
| JP7032893A JPH08170787A (ja) | 1994-10-18 | 1995-01-31 | 流体封入圧力比例シールピグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08170787A true JPH08170787A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=26371491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7032893A Pending JPH08170787A (ja) | 1994-10-18 | 1995-01-31 | 流体封入圧力比例シールピグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08170787A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2280211A1 (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-02 | Petróleo Brasileiro S.A. Petrobras | Multi-diameter elastic sealing module for pigs |
| KR20150024061A (ko) * | 2013-08-26 | 2015-03-06 | 대우조선해양 주식회사 | 피그 장치 |
| RU176512U1 (ru) * | 2017-06-29 | 2018-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ХимМонтажНаладка" | Устройство для очистки внутренней поверхности змеевиков трубчатых печей |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP7032893A patent/JPH08170787A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2280211A1 (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-02 | Petróleo Brasileiro S.A. Petrobras | Multi-diameter elastic sealing module for pigs |
| KR20150024061A (ko) * | 2013-08-26 | 2015-03-06 | 대우조선해양 주식회사 | 피그 장치 |
| RU176512U1 (ru) * | 2017-06-29 | 2018-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ХимМонтажНаладка" | Устройство для очистки внутренней поверхности змеевиков трубчатых печей |
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