JPS5916157B2 - 密封方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一対の対向する管フランジの間からの漏洩を密
封する方法に関する。

前記フランジは通常漏洩を防止するために中介ガスケッ
トを使用して相互にボルト止めされる。

該フランジが相互にボルト止めされると、環状シール形
式のガスケットは通常ボルトの半径方向内方にフランジ
間で挟圧される。

もし、例えば腐蝕流体に長期間作用されガスケットに欠
陥が生じると、該ガスケットを通して漏洩が発生し、フ
ランジ間で流体を解放してしまう。

もし流体供給を便宜的に停止することができないとすれ
ば、管中にまだ流体が入っている間に、かつ恒久な修理
ができるまでに流体漏洩を停止する手段を講じねばなら
ぬだろう。

前記のような漏洩を停止する１つの通常の方法はフラン
ジの対向する外縁間の環状空隙に展延性の針金を打込む
ことであり、次いで該縁部は広がって該針金を所定位置
に保持する。

次いで少なくともフランジの一方を通して該針金と既存
の漏洩しているガスケットとの間の空隙へ孔を穿設ある
いはタップ切りし、これらの孔へ密封材を噴射してその
空隙を充てんし同時に漏洩を停止する。

この針金でコーキングし続いて穿孔し密封材を噴射する
方法は極めて専門的な技術であって、安全、かつ効果的
に行うには著しい技術と訓練を特徴とする特に、もし管
が潜在的に爆発性の流体を搬送している場合穿孔作業に
は多大の注意を払わねばならない。

本発明は典型的に、例えば水、蒸気、酸、種々のガス、
炭化水素、圧縮空気あるいは油を含む工業プロセス用の
高圧配管におけるフランジ接続での漏洩に関係する。

これらに含まれる危険の種類については自明であろう。

本発明に使用されるクランプの一例としては、一対の対
向する管フランジの周りに位置するリングを備え、該リ
ングはその内面に円周方向の内方に向いた溝を有し、該
溝に受入れられるインサートを備え、該インサートは圧
力によって変形可能な材料で成り、且つ該リングの該溝
内に受入れられる外方の面と、はぼ対称のテーパ状の内
方の面とを有しており、また、前記フランジの周りに前
記リングを該インサートと一諸に締付ける装置を備え、
前記リングが使用時締付けられたとき、前記インサート
のテーパ状の内方の面が、前記対向するフランジの間に
”画定される環状の空隙の対向する縁部と密封状態に係
合するようになっており、また、前記リングを貫通して
少なくとも１個の予め穿設した孔が、該溝の中心線に沿
って、あるいは該溝の中心線に近接して、半径方向内方
に向いて備えられていることを特徴とするものがある。

このクランプは先に述べた方法に使用する針金コーキン
グを代替し、かつこのクランプの使用は比較的簡単で未
熟な機械工でも実行できる。

インサートと、フランジ間の所定位置に既存しているガ
スケットとの間に閉鎖された環状空間かつ（り出され、
その後この空間へ密封材を噴射できる。

インサートのテーパ付きの面がインサートをかなり正確
に位置決めすることにより、クランプはフランジ間の空
隙に関して概ね対称的に自動整合し、リングに形成され
た円周状溝がインサートを所定位置にしっかりと保持す
る。

インサートは鉛より形成するのが好ましいが、その他の
ある種の圧力変形の展延性金属、天然または合成ゴム、
あ仝いは展延性プラスチック材でつくってもよい。

好ましい形態においては、リングに形成した内方に向け
た溝はＵ字形断面で；側部が真直（即ち断面が四角ある
いは長方形）であることが好ましい。

しかしながらリング中の溝は断面を円弧状に形成するこ
とも可能である。

後者の場合、インサートの接触部も円状、あるいは、部
分円状断面にできる。

事実インサートの外方に向けた面は、リングの溝にどの
ような形状を採用しようとも曲形にしてもよい。

しかしながら、一般にはインサートの内方に向けた面は
先のとがった（テーパ状の）形成とすることによりイン
サートをフランジ間の空隙を画定する縁部に向って確実
に案内して係合させることが好ましい。

このリングのくぼみに展延性の、形状をつけたインサー
トを組合せることが、使用時偶発的なブローによってク
ランプが側方へ移動する危険を極めて少な（、あるいは
、皆無にするために重要である。

管の軸線方向のフランジ厚さとは無関係に確実な位置決
めが達成されるので本クランプは所与のフランジ径に対
しても万能の応用性がある。

リング自体は固定用ボルトを貫通させリングをフランジ
に対し締付ける整合孔を備えた一体の突起を有する２個
の半円状部分体の形式である。

代替的に、リングは一端で相互に蝶番止めされ、他端に
は一体の突起を有し、該突起を通して整合孔が貫きリン
グをフランジに対し締付けるボルトを受入れできる２個
の半円状部分体の形式にもできる。

本クランプの特に有利な特徴は予めリングに１個あるい
はそれ以上の孔をリングのくぼみ、即ち溝の中心線に沿
って、あるいは近接してリングの半径方向内方にリング
を貫通して穿設できる点である。

そうすれば、リングとインサートとがフランジの周りで
固定されると、必要な残りの唯一の穿孔作業はインサー
トを形成する変形可能材料を通して既設の穿孔をなぞっ
てい（ことである。

はとんどのインサート材に対して、この作業には大きな
抵抗はなく、したがって好ましくない加熱の危険性およ
び（または）金属対金属の接触による火花の可能性を排
除するか、あるいは、少なくとも大いに減少させる。

このことは漏洩流体が可燃性あるいは爆発性の場合極め
て重要である。

予め穿設した孔は密封材の噴射口を構成し、さもなげれ
ばフランジ自体に穿孔しなければならない孔を代替する
ものである。

本発明によれば、一対の対向する管フランジの間からの
漏洩を密封する方法であって、円周方向の内方に向いた
溝を有していて該溝の内面には圧力によって変形可能な
材料で形成されたインサートが備えられているリングを
該フランジの周りに配置して該インサートの内方に向い
た面が該フランジ間に画成される環状の空間の縁部と係
合するようにし、次に、該フランジの周りに前記リング
を締付けて該インサートを前記縁部に密封状態に係合さ
せるように変形させ、前記リングに予め穿設された孔に
連続して該インサートの材料を貫通する孔を穿設し、そ
の後前記の穿設された孔を通して前記フランジ間の空間
へ密封材を噴射することを特徴とする密封方法が提供さ
れる。

上記した密封方法は、前記密封材の噴射の後に、穿設さ
れた孔に栓をして密封材の押出しを防止するようにする
工程を更に具備せしめることもできる。

本発明の好ましい実施例を添付図面を参照し実施例によ
り以下説明する。

第１図と第２図に示すクランプは一体の突起２を備えた
一対の半円状のリング半体１を含み、各半休のリングに
はその内面に環状で、長方形断面の溝３が形成され、該
溝は鉛で形成したインサート４（第２図）を受入れる。

第２図から判るように、該インサートの断面形状はリン
グの溝３に嵌合する半径方向の最外側の面５と、テーパ
形状、断面の内方に向げた面６とを提供しインサートを
一対の対向フランジ間で画定される空隙内に正確に位置
させる。

対向する円状フランジ８で終っている２倍の管部分を含
む配管部分を第３図に示し、第３図に第１図と第２図で
示すクランプの使用位置を示す。

管部分７にある対向する管７ランジ８は該フランジを貫
通したボルト９により相互に保持され、該フランジ８間
でガスケット１０に対し該フランジを締付けている。

ガスケット１０がこわれ、管７が搬送する加圧された流
体が該ガスケットを通ってフランジ８間の空隙中へと逃
げると想定すれば、恒久的修理をなしうるまで該漏洩を
停止する何らかの方法を見出す必要がある。

時にはガスケットを直ちに取出し、取替えることが不可
能である。

何故なら、そうするには配管から流体を排出しフランジ
継手を分解せねばならぬからである。

好ましい、基本的な漏洩停止機能は部材１と４とにより
提供されるクランプにより得られる。

リングの２個の半休は７ランジ８０周りに位置され、イ
ンサート４のテーパ付き面６が７ランジ８間の空隙を画
定する縁部と係合し、クランプ全体をこの空隙の中心線
の周りで求心させる。

リング１の２個の半休はその突起２にある孔１１（第１
図と第２図に示す）を貫通するボルト（図示なし）によ
り相互に締付けられる。

このため密封インサートはフランジ８間の空隙の中へ、
かつ同時にフランジ８とリング１の隣接部分に対し側方
へと撓む。

このことによりインサート４と既存の漏洩しているガス
ケット１０との間で閉鎖された環状空間１２を画定する
。

リングには第１図と第３図に示すように孔１３を予め設
けておく。

これらの孔は第３図に示すように鉛製インサート４を貫
通して穿設し空間１２と連通させ、次いで破孔１３を通
して密封材を空間１２へ噴射し補助的な密封を完成させ
ることができる。

前記噴射は本技術分野で通常使用されているグリースガ
ン形式の工具を用いて行うことができる。

前記孔１３は噴射抜栓ができるようねじを切ってもよく
、あるいは例えばグリースニップルのような一方向弁を
嵌入してもよい。

鉛の溶融点は純粋の状態で３２７℃であるので、配管組
立体を続いて加熱したり、操作する条件は鉛の物性なら
びに密封材の選択により制限されることは明らかである
。

２５０℃までの作業温度が許容されるものと考えられる
。

鉛インサートのサンプルを変形状態、非変形状態で行っ
た簡単な試験から、７ランジの空隙で鉛インサートを変
形させるには３５２ｋｇ／ｃｉ（５０００１ｂｆ ／
Ｉｎ２）以上の圧力が必要と想定される。

少量の密封材がフランジのボルト孔の近くやそれに沿っ
て、かつ突起２０間の面から逃げようとして、若干の圧
力解放を起因させる傾向があるので、上記圧力は密封材
噴射に通常使用するものより大巾に上廻った高さである
。

インサートのテーパ部分６は７ランジ８間の空隙の中心
線の中央にクランプを自動的に正確に求心させる意図の
ものであるが、若干の非整合も許容されうる。

これは、もし２個のフランジ８が若干偏心しており第４
図に示すようわずかなオーバラップがある場合に発生す
る。

しかし、たとえクランプの中心線が第４図に示す形状の
ように２個のクランプ８間の中心線と整合していなくと
も、鉛インサート４を貫通する穿孔１３がまだ空間１２
と連通しているので絶対的に問題ではない。

もし穿孔が一方のフランジ８と接触するとすれば、穿孔
がインサート４を完全に通過してしまうまでは、フラン
ジの側部を下方へ撓もうとする。

別の可能性としてはリングの２個の半休がフランジの周
りで締付けられるにつれて、第５図に示すようにクラン
プの周囲の少なくとも一部の周りでインサートがある程
度非整合になることである。

例えば幅が０．６ ｍｍのフランジ間空隙に対しては、
密封クランプの最大偏心は０．３ ｍｒｔｔまでは構わ
ない。

リングとインサートの代替的な形状を第６図と第８図に
示す。

これらの配置の各々にもリングに溝があり、該溝がイン
サートを位置づけ、密封リングに対して側方へ摺動しな
いようにしている。

このように、第２図と第７図に示す長方形の溝の方が好
ましいが、第６図と第８図に示すような曲形の溝も、本
目的に対して十分である。

さらに、もし第７図と第８図に示すようにインサートの
内方に向いた面が凸形であるとしてもフランジ８間の空
隙中でインサートを満足に求心させることができる。

もつとも、再度言うがほとんどの目的に対して、第２図
と第６図に示す先のとがった（テーパ付きの）面の方が
、流体の漏洩で可視性が最低の最低の場合の実験の漏洩
に対して使用するのに最も便利なものとして好ましいと
いえる。

インサート４は鉛より形成するものと説明したが、その
他の展延性、あるいは変形可能の材料からつくってもよ
い。

銅あるいは黄銅にその可能性があるが、これは鉛に比べ
て必要な変形をつ（るに十分な展延性をもたず、穿孔が
より困難で（かつ、勿論初期形状に成型するのも困難）
であることが判るであろう。

また展延性のあるプラスチック材も可能ではあるが、配
管中に介在するかあるいはそこから漏洩してくる可能性
のあるいずれの化学薬品に対しても不活性であるものを
慎重に選択する必要がある。

該化学薬品の成分の温度についても同様に考慮する必要
がある。

いかなる状況においても使用される密封材に関しては、
室温で硬化する（ＲＴＶ）もの、あるいは熱硬化性ゴム
、熱固定プラスチックやその類似物、あるいは例えば繊
維のような補強光てん材の有無などに基いて多（の合成
材が商業的に入手可能である。

通常遭遇する漏洩流体のほとんどに対して、合成材が入
手可能であり、該合成材の選択は当然漏洩に対応する技
術者の問題である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクランプの一部を形成するリング
の端面図；第２図は第１図の線２−２よりみた断面図で
、かつ第１図に示すリングと共に使用するインサートの
断面図；第３図は２個の管部分の端部における一対の対
向したフランジの周りに位置されたときのクランプ全体
を第１図の線３−３よりみた断面図；第４図は密封イン
サートの変形の修正形態を断面にして示し；第５図は変
形後の密封インサートの断面図；第６図から第８図は本
発明によるクランプの修正形態の部分の断面図である。 図において、１：リング半休、２：突起、３：溝、４：
インサート、５：インサートの外面、６二インサートの
内方面、７：管、８：管フランジ、１１：孔、１２：環
状空間、１３：孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一対の対向する管フランジの間からの漏洩を密封す
   る方法であって、円周方向の内方に向いた溝を有してい
   た該溝の内面には圧力によって変形可能な材料で形成さ
   れたインサートが備えられているリングを該フランジの
   周りに配置して該インサートの内方に向いた面が該フラ
   ンジ間に画成される環状の空間の縁部と係合するように
   し、次に、該フランジの周りに前記リングを締付けて該
   インサートを前記縁部に密封状態に係合させるように変
   形させ、前記リングに予め穿設された孔に連続して該イ
   ンサートの材料を貫通する孔を穿設し、その後前記の穿
   設された孔を通して前記フランジ間の空間へ密封材を噴
   射することを特徴とする密封方法。