JPS5853729A - 管の外周断熱層の性能検査方法 - 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】 本発明は温度保持の丸めの断熱層をもつノ（イブライン
ユニットの断熱性能検査方法１ｃｌｌするものである。

常温より低温である冷媒、又は高温であるスチーム、燃
料重油のような流体を輸送する）（イブラインに社通常
その外層に発泡ポリウレタンのような保冷、又は保温の
ための断熱材を用いる。そしてとれらパイプラインのユ
ニットは、例えば輸送鋼管の普通の標準長である１０〜
１５ｍずつ、組立工場にてプレハブされる。

このような場合、断熱材であるポリウレタンは輸送鋼管
と、ポリウレタンを保−するためのポリエチレン、また
株スパイラル鋼管との間の必要とされる厚さの間隙にお
いて発泡される。

この際前記間隙においてなるべくすき間（空！Ｉ）のな
いポリウレタン発泡層を形成させるため、予め必要とす
るポリウレタン原液量よシやや多めの量を前記間隙に注
入している。しかし、それでもポリウレタンが不均一に
発泡して部分的に空隙を作り断熱効果が均一とはならず
、流体輸送パイプラインの°運転に支障を来たすこと社
現場においてしばしば経験されるところである。

このような断熱効果の不均一は単にポリウレタンの発泡
の際のみならず、他の成形保温材でも経験するところで
ある。

そこで前記保温層の不均一を検査する必要があるが、従
来その有効な方法は無かった。例えば断熱材のカバーを
できるだけ薄く透明に近いるとか、プレハブされたユニ
ットパイプをサンプル的に抜堰ト切断して発泡の模様を
検査すゐ方法が採用されたが、何れも完全ではなく、さ
らに金敷を全面にわたってＸ線検査することも考えられ
るがｘｔｓｏ操作には特別の注意と技術、設備を必要と
し、長距離パイプラインでは実用し難い。

本発明の目的は、断熱層のカバーが不透明であっても、
一旦形成された断熱層をこわさず、簡便に実施しうる検
査方法を提供することである。

本発明は外周に断熱層を持つ電導性榊属管又紘外周に断
熱層を持つ管に沿いかつ該断熱層の内側に置かれた電導
性金属管の中に電線を通し、この電線を交流電源に接続
して１次回路とし、前記金属管を２次誘導回路となし発
熱昇温させ、この昇温の影響が前記断熱層の外面に表わ
れるような時間経過後、断熱層外表両の温度を、前記金
属管の長さ方向に沿って、赤外線放射温度計のような非
接触温度針で測定し、この温度のばらつきを知って前記
断熱層の断熱性のばらつ導性金属である場合この輸送管
の中に電線を通し、この電線を交流電源に接続して１次
回路とし、輸送管がｆ次誘導回路になるようにすると、
１次回路には１次電流１ｈが、２次回路に紘雪次誘導電
流ｉｎが流れ、この！！次誘導電流によって輸送管は発
熱する。

輸送管の肉厚ｔ（１）が充分大きい場合この２次誘導電
流が輸送管内に流れる範囲はよく知られているように近
似的に交流電流の表皮ｐ像さｓ＜ａｍ＞と呼ばれる範囲
で＃）〉、このＳはＰ（Ωｃ１１）を輸送管材質の電気
抵抗率、μを比透磁率、ｆを交流電流の周波数（Ｈｚ）
とするとである。

し九がって２次誘導回路を流れる電流すは、輸送管Ｏ肉
厚ｔの範■で閉回路を作るからｔ≧２８　　　　　　（
り で紘殆んど一定で、１１≠ｌ：となシ輸送管表面積単位
蟲ｇｏ発熱も一定となる。

そしてこの発熱線輸送管自身を加熱するのみならず、輸
送管を職巻く断熱層を時間と共に通過し、断熱層表両か
らの放熱とバランスして定常的な温度分布となる。

輸送管の前記発熱は、輸送管の全面にわたって一定であ
るとして良いので、もし断熱層が均一にできておシ、輸
送管両端部からの放熱を無視すれば、゛断熱層表面温度
は一定となる筈であるが、もし断熱層が不均一であると
その効果は均一でなく、従って表面温度は一定値でな（
ばらつ１１が出てくる筈である。

通常この表面温度は周囲の大気温（室温）Ｋ対し、数度
内至は十数度高くなる。そして断熱効果に１０〜！Ｏ％
以上のばらつきが出ると、その表面温度のばらつき社数
度（’Ｃ）　ｔでとなる。

本実ｉｊｉ社この表面温１０ばらつきを一定して断熱効
果のばらつきを知ろうとするものである。

ζＯ表面温度のばらつ電線、通常、標準温度（これはし
ばしば設計計算値として算出される）からのばらつきと
して求められる。そしてその表両温度の一定を、温度セ
ンナを被置度渕定表面に直［１１触させて一定するので
はなく、温度源からの赤外線放射を利用する放射温度針
などを利用して遠隔より、断熱層の全外周又状その一部
を測定できるようＫしたもＯである。

以上は、輸送管の材質が導電性金属であ）、この管に誘
導電流を通し発熱させる場合について説明したが、輸送
管の材質が導電性金属で参れ、プラスチックのような絶
縁体であれ、仁の管に沿いかつこの管ｑ外周に設けられ
た断熱層の内側にあって皺断熱層に熱を伝導する位ｔＫ
金属管が設けられているときは、この金属管に前起電線
を貫通し、銹導発熱させ、同様にして輸送管外周の断熱
層の検査をすることができる。

このような、輸送管とは別の金属管を設ける価管中Ｏ＃
１体を加熱する九めの発熱体である場合であ）、４１に
表皮電流発熱管を構成するための強ａｍ体の管である場
合である。

以上な図画によって説明するに、第１図は輸送管の発熱
回路の原理図、第２図は本発明検出方法を説明するため
Ｏ鳥緻図である。

さて第１，２図Ｋｋ−いて使用した記号は岡じもＯを表
わすが、まず第１ｍ１発熱回路原履図では、第２図に示
したその性能を検出しようとする断熱層ｌは省略しであ
る。

第１１１Ｋ＞いて１１次−導電流ｉｔｅｍす輸送管（又
は輸送管に沿設され良導電性金属管）で、通常鋼管が多
い、Ｓは交流電源で４は１次崗路を作シ、１次電流１１
を流す電線である６両端の鍔１２は輸送管意の端部から
の放熱を補償する丸めの８次発熱回路で、電流１ｓが流
れて発熱するが、もし予め輸送管の長さ方向の標準的な
温度分布が判明しておれば省略も可能である。

８次発熱回路電Ｊｉｍ　ｂも、もし鍔１１が（１）、１
）式Ｏ関係を満足するならば、ｂｙ’ｂとなる。そして
ｂ−１ｓはそれぞれ管＝、１２の周方向に９って一様に
分布すれば管２．１冨の単位藺積轟たルの発熱、は一様
となる。

もつとも電流を一様に分布させるためにはもし輸送管２
．鍔１２が強磁性体鋼管でできていれば１次回路である
電線４は管断面の任意０点を通して良いが、非磁性管の
ときはできるだけ管の中央を真直に通すのが良い。

第２図は、本発明のための鳥緻図であ〉、その発熱の原
理は既に第１図を利用してのべた。

第２図においてｌは断熱層で、常温よシ流体温度が高い
時は保温材、低い時は保冷材が豊川される。６は断熱層
を外傷、湿水分等から保護するためのカバー、６は例え
ば赤外線放射温度針で、その測定範囲を示す角度０はプ
レハブされた断熱層の全長を力／（−できるものでなけ
ればなら危い、。

７．７′はプレノーブされ九ユニット輸送゛管を毫−タ
ー８によって回転で龜るようにした胃−ツーと考え・て
よい。

嘗は電ｌｌＩ４を接続するための接続器である。

１次電流１１は輸送１ｒ’ｏ　＊　＊　、断熱層の厚さ
、材質等によりても異なるが通常数１０〜数１００アン
ペアであるから、接続器９も大電流に対して接続が簡便
なものでなければならぬが、近時はその目的のものが市
販されている。ｌＯは例えば表皮電流発熱管（電気工学
ハンドブック、１９７８年版１！Ｓ７８買参照）に用い
られる強磁性管例えば鋼管であシ、輸送管２が非磁性管
で、この強磁性管をもち、電源が商用周波数である１、
とき社この管１０に電線４を通して誘導発１１に利用す
ることも可能であることを示した。

１１ｄもし断熱層のカバー６がアルン二エーム板中ＮＩ
Ｉｋ鍍鋼板のように放射率が低くて正確な温度測定が困
−な場合に必要となる放射率の高い塗料を塗り九部分を
表わす、１１は全体の支持台で本発明と社直接関係ない
。

第１．２図で１次回路を作る電線４社１本で１１１巻き
として−るが、この巻き数をｎｉｌきとすれば、１次電
流１１拡ｉｌ／ｎとな夛−電源畠Ｏ電圧はｎ倍となる。

この電圧ｔｉｌｉｉで輸送管Ｏ長さが１０ｊｌｌ程度の
とき２〜桑ｖ１！度でＴｏ〉、この半分が輸送管２の外
表面に表われる電圧となる。従って輸送管２の外表面よ
３１　ｈがこれに接す今電気導体に流出しないために紘
適蟲な絶縁に対する考慮が必要になるが、前記のように
低い電圧でありさらに鍔１２社その電流路の長さが短い
ので電圧はさらに低いから絶縁は簡単で、常識的な方法
で解決できるので記述し壜い。

さて以上のべたように構成し、モーター８によって、プ
レハブされ九瓢ニットパイプを微速−ｔｃ回転させなが
ら、放射温度計６によ２て断熱層ｌのカバー５の表面温
度を、カバーの食真菌に亘って走査測定する時開拡通常
６分以内である。

もつとも発熱源として表皮電流発熱管１０によるときは
、モーター８による１方向全回転は困難であるから前後
回転がよいかもしれ１ｋｉ。

一方ユニットパイプを昇温する時間は通常こ０時間よ〉
長く１時に杜数１０分に１にることもあるＯで、予熱を
第１図で示したと同様な別回路を使用して行ってもよい
。

本発明方法のこれらの時間は或い紘長く見えるかも知れ
ないが具エツトパイプの断熱層構成の丸めには数１）分
内至数時間かかるので１全体から見れば僅かの必要時−
〇増加である。

なお放射温度針は、断熱層の厚さ一温度針と断熱層とＯ
距離にもよるが、−遊が数ａＯ−７ＩさＯ方＊ｏｓｔｏ
新熱層真菌積０平均値を示す。

しかしこの値は通常の断熱層をもクバイグツインで杜十
分な精度であると−える。

近時正確な温度保持を長距離にわ九って必要とするパイ
プツインが増加しえ。例えば溶融硫黄のパイプツイン輸
送Ｏため温度範囲は下限と杜、輸送時はともかく、輸送
停止し、加熱する場合に唸保温性能が一定であることが
非常に大切である。

本発明によればこの様な場合の要求Ｋ、経済的に正確に
、迅速に対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる管外周断熱層の性能検査方法に
使用する基本的発熱回路Ｏ略図であり・第鵞図社この検
査方法の概念を説明するための鳥緻図である。 これらの図画において数字は次のものを表わす。 ｌ：金属管２の断熱層、８：交流電源、４＝１次回路、
５：断熱層カバー、６：非接触蓋温度針、７：回転の丸
めのロー？−、８：駆動モーター、９：１次回路の接続
器、１０：表皮電流発熱管、１１：放射率を高める丸め
の塗装。 １２：金属製鍔、１８：装電の台 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　外周に断熱層をもつ電導性金属管又状外周に
   断熱層を持つ管に沿設され皺断熱層の内側に置かれ九電
   導性金属管の中に電線を通し、この電線を交流電源に接
   続して１次回路とし、前記金属管を２次誘導回路となし
   発熱昇温させ、この外温の影響が前記断熱層の外資に表
   われるような時間経過後、断熱層外表両の一部又ａ＊＊
   を、赤外線放射温度計のような非接一温度針をもりて温
   度測定し、この温度のばらつきを知って前記断熱層の断
   熱性能のばらつきを検出することを特徴とする管の外周
   断熱層ＯＩ＆能検査方法。 （２）　　前記金属管の両端に、端部よ）の放熱を補償
   するための８次発熱回路をもつことを特徴とにし専一（
   １）項又は第（２）項記載の方法。 （−）　　外周に断熱層を持り電導性金属管に電線を通
   し誘電発熱させることを特徴とする露（１）項な−し第
   （３）項記載の方法・ （６）　　外周に断熱層を持つ管に沿設され、蚊断熱層
   の内側に置かれた電導性金属管に電線を通し誘導発熱さ
   せる仁とを特徴とする第（１）項ないし第（３）項記載
   の方法。 （６）　　前記電線が通される電導性金属管が強磁性材
   料で作られていることを特徴とする第（１）項ないし第
   （６）項記載の方法。