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アイスピギングとは、氷スラリーをパイプに送り込み、不要な堆積物を強制的に除去してパイプを清潔に保つプロセスです。[1]水道、下水道、食品産業など、多くの分野で応用されています。[2]アイスピギングは、ブリストル大学のジョー・クアリニ教授によって発明され、初めて特許を取得しました。[3]
プロセス
アイスピギングは配管洗浄に用いられる技術で、従来のピギングとは異なり、固体ではなく氷でできた半固体の「ピッグ」を使用します。このアイスピッグは、流体のような性質を持つため、バルブなどの障害物や配管径のばらつきを回避しながら配管内を移動することができます。このプロセスでは、小径の継手を用いてアイスピッグの挿入と排出が可能であり、様々な配管システムへの適応性を高めています。
このプロセスは、最も一般的な管材で作られた管、直径8mmから600mm、長さ数kmの管に適用できます。アイスピギングプロセスは、従来の地下管用ピギング工法よりも短時間で、より少ない人員で作業できます。[4]
アイスピッグの挿入と取り外しには最小限の作業しか必要としません。[5]これにより、給水が中断されることが減ります。
あらゆる水フラッシング方法（一方向フラッシング、空気/水フラッシング、または閉ループ式フラッシングと副流ろ過）は、配管表面に形成される低速流の境界層によって、配管を通る液体の流量に制限されます。この境界層により、高流量時でも壁面せん断力は無視できるほど小さくなります。アイスピッグは配管内を固体のように移動するため、動きは配管壁面に集中し、0.2 m/秒という低速時でも大きな壁せん断力が発生します。
このプロセスは、従来のピギングに比べて、パイプ洗浄のリスクが低いソリューションを提供します。氷が詰まる可能性は低いですが、氷を溶かしてから洗い流すことができます。
環境への影響
アイスピギングは、従来のフラッシングや地下パイプピギング技術に比べて、使用する水が少なく、清掃も少なくて済みます。[6] [7]氷スラリーの製造には、かなりの量のエネルギーが必要です。
研究開発
ブリストル大学は、「水道業界のための革新的なピギング技術の調査と開発」と題する論文を発表し、同大学が実施した研究の詳細を明らかにしています。特に、氷の分率や粒子状物質の負荷レベルの違いがアイスピッグの特性にどのような影響を与えるか、また、せん断強度、粘度、熱伝達特性の影響についても考察しています。[8]
プロセス
- 氷スラリーは既存の小径継手を介してパイプに挿入されます
- ピグはパイプ1本分の水だけを使ってパイプに押し込まれ、その後パイプは短時間洗浄され、通常はパイプの容量の1/4から1/2の水を使用して水質が通常の限度に戻ります。[9]したがって、総水使用量は通常、洗浄するパイプの容量の1.5倍になります。
- アイスピギングプロセスは、あらゆる材質のパイプに使用でき、パイプの内部構造を損傷しません。
- アイスピギング法は、地下パイプの従来のピギング方法よりも時間がかからず、より少ない人数で作業できるため、人件費を削減できます。[4]
- アイスピギングはリスクの低い技術であり、氷の挿入と除去には最小限の準備作業しか必要としません。[5]
- 製造業におけるアイスピギングは、水洗浄に比べて排水コストを削減し、製品回収の利点をもたらす。[10]
参考文献
- ^ 「アイスピギング：氷スラリーを使用した効果的かつ低リスクのパイプライン洗浄」アイスピギング。
- ^ “Systems Centre”. 2013年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年5月20日閲覧。
- ^ 「アイスピギング | 研究 | ブリストル大学」www.bristol.ac.uk . 2022年2月15日閲覧。
- ^ ab “Ice Pigging”. 2012年12月3日. 2013年5月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年5月20日閲覧。
- ^ ab “Process & Production: Breaking the ice for cleaner pipes”. 2009年12月7日. 2013年7月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ http://info.ncsafewater.org/Shared%20Documents/Web%20Site%20Documents/Spring%20Conference/SC13_Abstracts/Water/TuesWater6-IcePigging-Abstract_RMoore-IcePigging.pdf [永久リンク切れ]
- ^ ムーア、ランディ (2013). 「アイスピギングは持続可能なメイン洗浄技術を提供する」 . Opflow . 39 (3): 14– 16. Bibcode :2013Opflo..39c..14M. doi :10.5991/OPF.2013.39.0013.
- ^ 「アーカイブコピー」（PDF） 。 2016年3月4日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2013年5月20日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク) - ^ 「アイスピギングの利点」2011年10月10日。2013年3月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ “Ice Pigging Videos | Zap Ice Pigging”. 2013年12月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年10月8日閲覧。
さらに読む
- GSF Shire、GL Quarini、TDLRhys、TS Evans (2008).「狭窄部を流れる氷スラリーの異常な圧力降下挙動」
- GL Quarini (2011).「狭管内アイスピギングの熱水力学的性能」
- GL Quarini、E. Ainslie、M. Herbert、T. Deans、Dom Ash、TDL Rhys、N. Haskins、G. Norton、S. Andrews、M. Smith。「水道業界向け革新的なピギング技術の調査と開発」
- JWMeewisseとCAInfante Ferreira。「各種氷スラリーの凝固点降下」Wayback Machineに2016年3月5日アーカイブ。
- J. Bellas, I. Chaer, SA Tassou (2002). 「プレート式熱交換器における氷スラリーの熱伝達と圧力降下」[永久リンク切れ]
