(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の挿口の外周に形成された突部に管軸方向の力を作用させてその強度を検査するに際し、前記突部における周方向に沿った一部分に所要の荷重を印加してその部分の強度を検査することを、前記突部における周方向に沿った複数の位置で行うことを特徴とする管の挿口突部の強度検査方法。
【請求項２】
管の挿口の外周に形成された突部における周方向に沿った一部分にその部分の強度を検査するための管軸方向の所要の荷重を印加させる手段を有して、前記突部における周方向に沿った複数の位置でその部分の強度を検査できるように構成したことを特徴とする管の挿口突部の強度検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管の挿口突部の強度検査方法およびそのための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
耐震管継手に使用される管として、その挿口の外周に、耐震作用をなすための部材としての突部が形成されたものがある。この突部は、所要の耐震性能を発揮するために、管軸方向の荷重に対し所定の強度を備えていることが必要である。一般には、管の口径をＤ（ｍｍ）として、０．３Ｄ（ｔｏｎｆ）の荷重に耐えることが必要であるとされている。たとえば、管の口径Ｄが１０００ｍｍの場合には、突部の全周に対し管軸方向に３００ｔｏｎｆの荷重が印加した場合にも問題が生じない程度の強度を有していることが必要であるとされている。
【０００３】
この挿口突部の強度を検査するために、従来は、図３に示すような装置を用いた検査が行われている。
この図３において、１は耐震管継手を構成するための鋳鉄製の管で、その一端に受口２が形成されるとともに、その他端に挿口３が形成されている。このような構成の一対の管１、１における一方の管の受口２の内部に他方の管の挿口３が挿入されることで、耐震管継手が構成される。挿口３の外周には、突部４が全周にわたって形成されている。この突部４は、たとえば挿口３に環状体を外ばめしてその全周に溶接することによって形成されている。突部４は、たとえば図示のように挿口３の先端側の端部にテーパ面５が形成されるとともに、反対側の端部に管径方向の端面６が形成された構成であるのが一般的である。
【０００４】
また図３において、１１は従来の検査装置であり、管１に外ばめされる周方向二つ割りの板状の治具１２、１２を有し、この治具１２、１２は、管１に外ばめされたときに突部４の端面６に係り合い可能である。１３は荷重発生用のシリンダ装置で、その伸縮端に面板１４が取り付けられている。
このような構成において、突部４の強度を検査する際には、図示のように治具１２、１２を管１に外ばめさせて突部４の端面６に係り合わせた状態で固定し、そしてシリンダ装置１３を管軸方向に伸長させて面板１４を挿口３の端面７の全面に押し当てる。すると、その押圧力にもとづき治具１２から突部４の全周に管軸方向の力が作用するので、シリンダ装置１３による面板１４を介した押圧力を変化させることで、突部４の強度を検査することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のものでは、管１の口径が大きくなった場合にそれに応じてシリンダ装置１３により発生させる力も大きくする必要がある。たとえば上記のように管１の口径が１０００ｍｍである場合にはシリンダ装置１３によって３００ｔｏｎｆの荷重を印加させなければならず、このため検査装置１１を大形にしなければならないという問題点がある。
【０００６】
そこで本発明は、このような問題点を解決して、管の挿口の外周に形成された突部の強度を小形の装置によって検査できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明の検査方法は、管の挿口の外周に形成された突部に管軸方向の力を作用させてその強度を検査するに際し、前記突部における周方向に沿った一部分に所要の荷重を印加してその部分の強度を検査することを、前記突部における周方向に沿った複数の位置で行うものである。
【０００８】
また本発明の検査装置は、管の挿口の外周に形成された突部における周方向に沿った一部分にその部分の強度を検査するための管軸方向の所要の荷重を印加させる手段を有して、前記突部における周方向に沿った複数の位置でその部分の強度を検査できるように構成したものである。
このように本発明によると、挿口の突部の検査を全周にわたって一度に行うのではなく、周方向に沿った一部分ごとに、周方向に沿った複数の位置で検査を行うため、この周方向に沿った一部分に印加させる荷重は、全周にわたって一度に印加させる場合に比べて少なくて済み、したがって小形の装置によって突部の強度を検査するとが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１において、１は管であるが、図３に示されたたものと同様の構成であるため、同一の部材には同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。
２１は本発明にもとづく検査装置であり、定置式のフレーム２２を有する。このフレーム２２には、治具２３とシリンダ装置２４とが設けられている。管１は、フレーム２２に沿って水平方向に支持され、かつ管軸心まわりに回転可能とされる。治具２３は、このような水平方向の管１の底部における突部４の端面６の周方向の一部分に係り合うことができる大きさで形成されている。シリンダ装置２４の伸縮端の面板２５は、管１の周方向における治具２３に対応した範囲の位置で、挿口３の端面７を管軸方向に押圧できるように構成されている。
【００１０】
このような構成において、管１の挿口３の突部４の強度を検査する際には、図示のようにこの管の底部における突部４の端面６の周方向に沿った一部分に治具２３を係り合わせ、かつシリンダ装置２４の面板２５を挿口３の端面７に作用させる。シリンダ装置２４によって印加する荷重の大きさは次式の通りとする。
【００１１】
【数１】
0003599610.tif 000002
これによって、周方向に沿ったその部位の強度を検査することができる。次に、管１を軸心まわりに少し回転させて、再び荷重を印加する。この操作を繰り返すことで、全周にわたって、あるいは全周のうちの数カ所について、突部４の強度を検査することができる。
【００１２】
このようにすると、上式から明らかなように、印加する荷重は全周に印加する場合に比べてはるかに小さくて済む。たとえば管１の口径が１０００ｍｍであり、治具２３および面板２５の長さが１００ｍｍである場合には、上述のように全周に印加すべき荷重が３００ｔｏｎｆであるのに対し、治具２３および面板２５によって印加すべき荷重は、上式より約９．６ｔｏｎｆで済む。このため、従来のものに比べて検査装置２１を格段に小形化することができる。
【００１３】
なお、検査に際しては、所定の荷重を印加したときに突部４に損傷などが生じないか否かを調べるのであるが、実際には余裕を見て上述の０．３Ｄ（ｔｏｎｆ）を越える荷重を印加する。たとえば上述の場合には、９．６ｔｏｎｆではなく０．３５Ｄ（ｔｏｎｆ）に相当する１０．７ｔｏｎｆの荷重を加えて、異常が無い場合を合格とする。
【００１４】
【実施例】
図２に示すように、管１の挿口３の外周に環状体を溶接することによって、突部４を形成した。図２において、８はその溶接部を示す。管１は、口径Ｄが１０００ｍｍのダクタイル鋳鉄管であった。この管１を図示のように周方向に沿ってＸ、Ａ、Ｙ、Ｂ、Ｚ、Ｃの六か所に分け、Ｘ、Ｙ、Ｚはそれぞれ周方向に沿った長さが１００ｍｍになるようにし、その他の部分を周方向に均等な長さでＡ、Ｂ、Ｃとなるようにした。
【００１５】
溶接部８を形成するための適正な溶接条件は、電流が３４０〜４００Ａ、電圧が３０〜３４Ｖであったが、Ａ、Ｂ、Ｃの領域は表１に示すように適正な電流・電圧値で溶接を行い、これに対しＸ、Ｙ、Ｚの領域は表１に示すような適正範囲外の電流・電圧値で溶接を行った。そして、図１の検査装置を用いて突部４の強度を調査した。
【００１６】
すなわち、ここではシリンダ装置２４および治具２３によって突部４における検査部位が破損するまで荷重を印加し、その破損時の最大荷重から突部４の強度を次式によって求め、これを管１の口径Ｄを用いてＤｔｏｎｆで表した。
【００１７】
【数２】
0003599610.tif 000003
【００１８】
【表１】
0003599610.tif 000004
表１から明らかなように、適正範囲外の電流・電圧値で溶接を行った領域Ｘ、Ｙ、Ｚでは突部４の強度が低く、また適正な電流・電圧値で溶接を行った領域Ａ、Ｂ、Ｃでは突部４は所要の強度を有していることを、本発明の方法および装置によって明確に確認することができた。印加荷重は８．０〜１５．６ｔｏｎｆであり、全周に印加する場合に比べて著しく小さな値であった。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、突部における周方向に沿った一部分に所要の荷重を印加してその部分の強度を検査することを、前記突部における周方向に沿った複数の位置で行うため、また管の挿口の外周に形成された突部における周方向に沿った一部分にその部分の強度を検査するための管軸方向の所要の荷重を印加させる手段を有して、前記突部における周方向に沿った複数の位置でその部分の強度を検査できるように構成したため、すなわち、挿口の突部の検査を全周にわたって一度に行うのではなく、周方向に沿った一部分ごとに、周方向に沿った複数の位置で検査を行うため、この周方向に沿った一部分に印加させる荷重を、全周にわたって一度に印加させる場合に比べて少なくすることができ、したがって小形の装置によって突部の強度を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の管の挿口突部の強度検査装置およびこの装置を用いた検査方法を説明するための図である。
【図２】本発明の実施例を説明するための図である。
【図３】従来の管の挿口突部の強度検査について説明するための図である。
【符号の説明】
１    管
４    突部
２１    検査装置
２３    治具
２４    シリンダ装置
【図１】
0003599610.tif 000005
【図２】
0003599610.tif 000006
【図３】
0003599610.tif 000007