(57)【要約】【課題】  配管ラインの状態を変更せず、フランジ接続部にある一部のボルトを取り外すだけで、簡単、迅速、かつ安価に配管ラインの気密漏洩試験を行うことができると共に、試験用治具の連絡孔内の目詰まりも効果的に抑制されて、凹部から試験流体の十分な流量が得られ、さらに、試験用治具の強度も十分確保され、試験配管の管末同士であっても気密漏洩試験を行うこともできる気密漏洩試験用治具及びこれを用いた気密漏洩試験方法を提供する。【解決手段】  凹部６を有する円形状部２と、円形状部２と一体化した一又は複数のリブ部３と、リブ部３に接合される突起部４とからなり、フランジ接続部の中間に介装され、円形状部２及びリブ部３の内部には、凹部６と突起部４とを接続するスリット状の連絡孔５が設けられている板状の気密漏洩検査用治具１などにより課題を達成した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する円形状部と、該円形状部に一体化した一つのリブ部と、該リブ部に接合される突起部とからなり、フランジ接続部の中間に介装される板状の気密漏洩試験用治具であって、
前記円形状部及び前記リブ部の内部には、前記凹部と前記突起部とを接続するスリット状の連絡孔が設けられていることを特徴とする気密漏洩試験用治具。
【請求項２】
凹部を有する円形状部と、該円形状部に一体化した複数のリブ部と、該リブ部に接合される突起部とからなり、フランジ接続部の中間に介装される板状の気密漏洩試験用治具であって、
前記円形状部及び前記リブ部の内部には、前記凹部と前記突起部とを接続するスリット状の連絡孔が設けられていることを特徴とする気密漏洩試験用治具。
【請求項３】
前記凹部は、前記円形状部の片側のみに設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の気密漏洩試験用治具。
【請求項４】
前記凹部は、その内径が、前記連絡孔におけるスリット状の幅方向の長さより大きく、前記フランジ接続部を介して設置された配管の内径より小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つの項に記載の気密漏洩試験用治具。
【請求項５】
前記突起部は、円筒状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つの項に記載の気密漏洩試験用治具。
【請求項６】
前記複数のリブ部は、一端に位置するリブ部における幅方向の中心線と他端に位置するリブ部における幅方向の中心線のなす角度が１８０度未満となるように、前記円形状部に一体化されていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一つの項に記載の気密漏洩試験用治具。
【請求項７】
前記円形状部と、前記リブ部と、前記突起部は、一体成形により形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つの項に記載の気密漏洩試験用治具。
【請求項８】
前記円形状部及び前記リブ部は、二枚の板状体を張り合わせることにより形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つの項に記載の気密漏洩試験用治具。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一つの項に記載の気密漏洩試験用治具を用いた気密漏洩試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管ラインの気密漏洩試験を行う場合に用いる気密漏洩試験用治具及びこれを用いた気密漏洩試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、配管ラインの気密漏洩試験を行うときは、一方に配管内の流れを遮断する蓋（例えば、差蓋）を装着して、他方を気密漏洩試験の試験媒体の取入口とする場合がほとんどであったが、この場合には、配管ライン内のバルブが閉まっていたり、バルブの養成テープが取り外されていなかったりすると、気密漏洩試験において、漏れなどを発見することはできなかった。
【０００３】
そこで、例えば、差蓋を圧力計の取入口とすることが考えられるが、この場合には、配管の方向を変えたり、下流側のバルブ等を取り外したりしなければならないため、配管ラインの気密漏洩試験が煩雑で非常に手間がかかり、試験時間や試験のコストもかかってしまうだけでなく、流量計等の試験圧力の適応が不可能である機器部分の気密漏洩試験ができないという問題がある。
【０００４】
このような状況下で、特許文献１には、柄付円板の板厚部に、外周より内方に設けられた第一の連絡孔の外端に第一の外部測定管を接続すると共に、第一の連絡孔の内端付近と板の片側を結ぶ第一の連絡穴を設け、外周より内方に設けられた第二の連絡孔の外端に第二の外部測定管を接続すると共に、第二の連絡孔の内端付近と板のもう一方の片側を結ぶ第二の連絡穴を設け、一枚の板に二つの測定機構を持ち、板外側に突出部のない弁の漏れ測定板が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、一端側がフランジ接続部を介したうえで第１のガス配管と、また、他端側がフランジ接続された遮断弁を介したうえで第２のガス配管と互いに連結された第３のガス配管のガス漏れ検査用治具であって、第１のガス配管及び第３のガス配管それぞれの端部に固定されてフランジ接続部を構成するフランジ同士の間に介装される遮断板を備えており、この遮断板の第３のガス配管に向かう表面上には当該ガス配管の内径と略対応する直径の凹部が形成されるとともに、その周縁部内には凹部と外部との間を連通接続するガス導入・導出孔が半径方向に沿って形成されているガス漏れ検査用治具が開示されている。
【特許文献１】実開昭５８−１２０９４７号公報
【特許文献２】実開平６−７８８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された弁の漏れ測定板は、第一の外部測定管と第二の外部測定管とのなす角度が１８０度であることなどの構造から、この弁の漏れ測定板をフランジ接続部の中間に配置するためには、フランジ接続部にあるすべてのボルトを取り外す必要があるため、依然として、配管ラインの気密漏洩試験が煩雑となるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１に記載された弁の漏れ測定板は、連絡孔がスリット状になっていないため、使用の際、目詰まりが発生する可能性も高く、試験媒体の十分な流量が得られないという問題がある。
【０００８】
さらに、特許文献１に記載された弁の漏れ測定板は、連絡穴の直径が連絡孔の幅と同じであるため、十分な流量が得られないことがあり、板の両面に連絡穴が設けられているため、測定板の強度がどうしても不十分になってしまうという問題がある。
【０００９】
一方、特許文献２に記載されたガス漏れ検査用治具では、凹部の直径がガス配管の内径と同じであるため、検査用治具の強度が十分であるとはいえず、特に加圧の状況下においては使用に耐えることができないという問題があり、ガス導入・導出孔がスリット状になっていないため、使用の際、目詰まりが発生する可能性も高く、試験媒体の十分な流量が得られないという問題があり、ガス漏れ検査の際には、遮断弁を閉操作しなければならないという問題もある。
【００１０】
本発明の目的とするところは、配管ラインの状態を変更せず、フランジ接続部にある一部のボルトを取り外すだけで、簡単、迅速、かつ安価に配管ラインの気密漏洩試験を行うことができると共に、試験用治具の連絡孔内の目詰まりが効果的に抑制されて、凹部から試験媒体の十分な流量も得られ、さらに、試験用治具の強度も十分確保され、試験配管の管末同士であっても気密漏洩試験を行うこともできる気密漏洩試験用治具及びこれを用いた気密漏洩試験方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、前記課題を解決するため、様々な検討を重ねた結果、凹部を有する円形状部と、円形状部に一体化した一又は複数のリブ部と、リブ部に接合される突起部とからなり、円形状部及びリブ部の内部には、前記凹部と前記突起部とを接続するスリット状の連絡孔が設けられている気密漏洩試験用治具及びこれを用いた気密漏洩試験方法が上記目的を達成することを見出し、本発明をするに至った。
【００１２】
即ち、本発明の第一の気密漏洩試験用治具は、凹部を有する円形状部と、該円形状部に一体化した一つのリブ部と、該リブ部に接合される突起部とからなり、フランジ接続部の中間に介装される板状の気密漏洩試験用治具であって、前記円形状部及び前記リブ部の内部には、前記凹部と前記突起部とを接続するスリット状の連絡孔が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
この特徴により、配管ラインの状態を変更せず、フランジ接続部にある一部のボルトを取り外すだけで、簡単、迅速、かつ安価に配管ラインの気密漏洩試験を行うことができると共に、試験用治具の連絡孔内の目詰まりも効果的に抑制されて、凹部から十分な流量が得られるようになる。
【００１４】
また、本発明の第二の気密漏洩試験用治具は、凹部を有する円形状部と、該円形状部に一体化した複数のリブ部と、該リブ部に接合される突起部とからなり、フランジ接続部の中間に介装される板状の気密漏洩試験用治具であって、前記円形状部及び前記リブ部の内部には、前記凹部と前記突起部とを接続するスリット状の連絡孔が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
この特徴により、上述した事項に加え、一つのリブ部から試験媒体を流した場合に比べてより多くの試験媒体を流すことができると共に、気密漏洩試験の作業性も向上させることができるようになる。
【００１６】
本発明の気密漏洩試験用治具において、前記凹部は、前記円形状部の片側のみに設けられているという構成にすることができる。この構成により、気密漏洩試験用治具の強度の向上を図ることができるようになる。
【００１７】
本発明の気密漏洩試験用治具において、前記凹部は、その内径が、前記連絡孔におけるスリット状の幅方向の長さより大きく、前記フランジ接続部を介して設置された配管の内径より小さいという構成にすることができる。この構成により、リブ部からの試験媒体の流入量をより多くすることができると共に、気密漏洩試験用治具の強度も十分に確保することができるようになる。
【００１８】
本発明の気密漏洩試験用治具において、前記突起部は、円筒状であるという構成にすることができる。この構成により、圧力計やバイパスチューブなどの取り付けが容易になる。
【００１９】
本発明の気密漏洩試験用治具において、前記複数のリブ部は、一端に位置するリブ部における幅方向の中心線と他端に位置するリブ部における幅方向の中心線のなす角度が１８０度未満となるように、前記円形状部に一体化されているという構成にすることができる。この構成により、リブ部を複数設けた場合であっても、気密漏洩試験用治具を介装するフランジ接続部にあるすべてのボルトを取り外す必要がなくなる。
【００２０】
本発明の気密漏洩試験用治具において、前記円形状部と、前記リブ部と、前記突起部は、一体成形により形成されたものであるという構成にすることができる。この構成により、耐薬品性が必要な場合や価格対策に応じ、材質に樹脂などを選択した場合であっても、気密漏洩試験用治具の製造が可能となる。
【００２１】
本発明の気密漏洩試験用治具において、前記円形状部及び前記リブ部は、二枚の板状体を張り合わせることにより形成されたものであるという構成にすることができる。この構成により、機械的性能が満たされる素材の組み合わせが広がることになる。
【００２２】
本発明の気密漏洩試験方法は、前記気密漏洩試験用治具を用いた気密漏洩試験方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の気密漏洩試験用治具を用いることにより、配管ラインの状態を変更せず、フランジ接続部にある一部のボルトを取り外すだけで、配管ラインの最上流から最下流までの気密漏洩試験を行うことができるため、配管ラインの気密漏洩試験が簡素化され、従来よりも、短時間で配管ラインの気密漏洩試験を行うことができ、配管ラインの気密漏洩試験にかかる費用の削減にも寄与する。
【００２４】
本発明の気密漏洩試験用治具を用いた場合、複雑な配管ラインになればなるほど、従来方法に比べて気密漏洩試験治具設置箇所数の削減ができる、という理由から、上述した効果が発揮されることになる。
【００２５】
本発明の気密漏洩試験用治具を用いることにより、既に設置されたフランジ接合部分のフランジ間への治具設置により気密試験を行う事ができる、という理由から、気密漏洩試験に要する配管を仮組みする箇所が減るため、気密漏洩試験で仮組みした部分を元に戻した際に生ずる漏れの危険性がなくなり、配管の漏れ箇所も格段に減少させることができるようになる。
【００２６】
本発明の気密漏洩試験用治具は、試験用治具の連絡孔内の目詰まりも効果的に抑制されて、凹部から十分な流量が得られる。
【００２７】
本発明の気密漏洩試験用治具は、試験用治具の強度も十分確保され、加圧しても目立った変形が認められない。
【００２８】
本発明の気密漏洩試験用治具を用いることにより、治具を設置するスペースが治具自身の容積を必要とするだけでよいという理由から、試験配管の管末同士であっても気密漏洩試験を行うこともできるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。まず、本発明における第一の気密漏洩試験用治具の一実施形態を説明する。
【００３０】
図１において、気密漏洩検査用治具１は、板状の円形状部２と、板状のリブ部３と、円筒状の突起部４とから構成されている。円形状部２とリブ部３は一体化した状態になっている。円形状部２及びリブ部３の厚みは、薄ければ薄い程、フランジ接続部の中間に介装しやすく、製作コストの点でも有利であるが、試験媒体の流量や強度などの性能と反比例するため、作業性、製作コスト及び性能のバランスをとると、約３ｍｍ〜約１０ｍｍ程度がよいと考えられる。なお、試験圧力が高い場合や材質が樹脂の場合には、円形状部２及びリブ部３の厚みは約１０ｍｍより厚い方がよいが、今後の新材料などの登場により、より薄く、軽く、安価になる可能性もある。
【００３１】
円形状部２は、フランジ接続部の中間に介装される部分である。本発明の気密漏洩試験用治具は、上述したように、円形状部２の厚さが非常に薄いため、配管ラインの状態を変更せず、フランジ接続部にある一部のボルトを取り外すだけで、気密漏洩検査用治具をフランジ接続部に介装することができる。
【００３２】
円形状部２の片側中心部には、凹部６が設けられている。本発明において、凹部６の内径は、連絡孔５におけるスリット状の幅方向の長さと同じであってもよく、異なっていてもよいが、連絡孔５におけるスリット状の幅方向の長さより大きく、フランジ接続部を介して設置された配管の内径より小さいのが好ましい。凹部６の内径は、大きくなればなる程、試験媒体の流入効率はよくなるが、逆に、治具の強度が損なわれるからである。なお、本発明の効果をより発揮するという点から、本発明における凹部６の内径は、連絡孔５におけるスリット状の幅方向の長さを１とした場合、２〜５であるのが、さらに好ましい。例えば、円形状部２の外径が１９０ｍｍであった場合には、凹部６の内径が４０ｍｍ、スリットの幅方向の長さを１０ｍｍとするのが好ましい。
【００３３】
リブ部３は、長方形状であり、円形状部２がフランジ接続部の中間に介装されると、フランジ接続部から突き出た状態となる。リブ部３の幅方向の長さは、規格サイズによってさまざまな値を採用することが可能ではあるが、製品の梱包管理、製造の簡素化、製品の製作コストの削減、製品の性能検査の面からも、さまざまな値が混在するよりも、統一可能である部分は統一させた方が好ましく、平均的に３５ｍｍ程度がよいと考えられる。
【００３４】
円形状部２及びリブ部３の内部には、円形状部２にある凹部６とリブ部３に接合された突起部４とを接続するスリット状の連絡孔５が設けられている。気密漏洩試験用治具１の円形状部２及びリブ部３は、作業効率の面からいえば、薄ければ薄い程よいが、板状の円形状部２及びリブ部３に連絡孔５を設ける際、孔自身は小さくなるため、試験媒体の流入効率を向上するためには、孔に幅を持たせることが必要となる。ここで、小さな孔をたくさん設けるのも一つの方法ではあるが、製品の製作コストの面からは懸念され、小さな孔では、試験媒体に混入されている可能性がある異物が詰まりやすいことも想像される。そこで、これらを考慮した結果、本発明においては、円形状部２にある凹部６とリブ部３に接合された突起部４とを接続する連絡孔５は、幅のある孔、つまりスリット状とした。
【００３５】
なお、試験媒体の流量をできるだけ多く確保するためには、決められたリブ部３の幅方向の長さで、可能な限り長く取ることが好ましいが、二枚の板状体を張り合わせることにより円形状部２及びリブ部３を形成する場合には、互いを接合させるための溶接しろや接合しろが必要となる。接合しろとしては、周溶接加工と圧着接合加工には１０ｍｍ程度の接合しろが必要となるため、スリット状の連絡孔５の幅方向長さは１０ｍｍ前後となる。スリット状の連絡孔５からの試験媒体の流入を促進させるためには、試験媒体の出口部分、つまり円形状部２にある凹部６の内径を大きくした方がよい。
【００３６】
突起部４は、リブ部３に接合されている。突起部４は、図２のように、リブ部３の板状平面の上に立設させてもよく、図３のように、リブ部３の先端側面に立設させてもよい。突起部４は、圧力計やバイパスチューブの取り付けが可能な状態に加工されており、突起部から、試験媒体を取り入れたり、抜き出したりすることもできるようになっている。
【００３７】
本発明の気密漏洩試験用治具においては、図２のように、円形状部２とリブ部３とを二枚の板状体を張り合わせることにより形成してもよく、図３のように、円形状部２とリブ部３と突起部４とを一体成形により形成してもよい。
【００３８】
図２のように、円形状部２とリブ部３とを二枚の板状体を張り合わせることにより形成する場合における材質としては、例えば、ＳＳ鋼材各種、ＳＵＳ鋼材各種、真鍮（ロウ付け加工）等、溶接やロウ付け加工が可能な一般市販材金属種が挙げられる。
【００３９】
ここで、二枚の板状体を張り合わせる方法としては、気密漏洩検査用治具の機械的強度が満たされれば特に限定されないが、例えば、レーザー溶接、圧着加工、接着剤の使用、ロウ付け加工、機械的組合せ接合加工などを例示することができる。
【００４０】
図３のように、円形状部２とリブ部３と突起部４とを一体成形により形成する場合における材質としては、例えば、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）、強化プラスチック、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂などの樹脂、アルミニウムなどの金属（鋳物）、セラミックなどの非金属が挙げられる。
【００４１】
本発明の気密漏洩試験用治具は、気体の気密漏洩試験と液体の気密漏洩試験のいずれにも用いることができる。
【００４２】
本発明の気密漏洩試験用治具の円形状部を、フランジ接続部におけるフランジの間に介装すると、配管ラインが閉空間となる。そこで、例えば、気密漏洩試験の対象となる配管ラインの入口と出口のフランジ接続部のそれぞれに、本発明の気密漏洩試験用治具を介装し、突起部から試験媒体を導入した後、放置することにより、気密漏洩試験を実施することができる。
【００４３】
また、本発明の気密漏洩試験用治具は、流量計などの気密漏洩試験を行うことができない部分の両側にあるフランジ接続部のそれぞれに介装し、２つの気密漏洩試験用治具にある突起部同士をバイパスチューブで結ぶことにより、バイパスラインができるため、流量計などを取り外して仮配管を設ける必要がなくなることから、気密漏洩試験で仮組みした部分を元に戻した際に生ずる漏れの危険性がなくなる。
【００４４】
次に、本発明における第二の気密漏洩試験用治具の一実施形態を説明する。なお、上述した第一の気密漏洩検査用治具と同様の事項については、記載を省略する。
【００４５】
図４において、気密漏洩検査用治具１１は、板状の円形状部１２と、複数の板状のリブ部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、複数の板状のリブ部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄそれぞれに接合されている円筒状の突起部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとから構成されている。
【００４６】
円形状部１２と複数のリブ部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄはそれぞれ一体化した状態になっている。一端に位置するリブ部１３ａにおける幅方向の中心線と他端に位置するリブ部１３ｄにおける幅方向の中心線のなす角度は、約１３５度であり、１８０度未満であるため、フランジ接続部１７にある一部のボルト１８ａ，１８ｂ，１８ｃを取り外すだけで、気密漏洩検査用治具１１をフランジ接続部１７に介装することが可能である。
【００４７】
凹部１６は、円形状部１２の片側中心部にのみ設けられている。円形状部１２及び各方向のリブ部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの内部には、凹部１６と突起部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとを接続するスリット状の連絡孔部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが設けられている。
【００４８】
各方向のリブ部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからの試験媒体の流入量を多くした場合には、各方向のリブ部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄから流れてきた試験媒体が円形状部１２の中心部に設けられた凹部１６で干渉を起こすため、凹部１６の内径は、一つのリブ部３から構成されている場合と比べて大きくなる。しかしながら、上述したように、凹部１６の内径が大きくなればなる程、治具の強度が低下するため、凹部１６の内径は、必要とされる強度を下回らないように定めなければならない。
【００４９】
なお、例えば、各方向のリブ部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからの試験媒体が合流する凹部１６の内径を４０ｍｍ程度とすることにより、各方向のリブ部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄからの試験媒体の流入をスムーズに行うことができる。
【００５０】
本発明の気密漏洩試験用治具を用いて行われる気密漏洩試験の手順の一例を以下に説明する。
【００５１】
まず、配管工事の施工が完了した後、配管ラインの最上流側にある機器取り合いフランジ接合部に、本発明の気密漏洩試験治具を設置すると共に、配管ラインの最下流側の機器取り合いフランジ接合部にも、本発明の気密漏洩試験治具を設置する。配管ライン中に試験圧力を加えることができない機器、又は測定機具が存在する場合には、機器の上流側と下流側のそれぞれのフランジ接合部に本発明の気密漏洩試験治具を取り付け、それぞれの治具の突起部をバイパスチューブで接続して、気密試験媒体の機器に対するバイパスを設ける。
【００５２】
次に、配管ラインの最下流側に取り付けた気密漏洩試験治具の突起部へ圧力指示計を取り付け、その後、配管ラインの最上流側に取り付けた機密漏洩試験治具の突起部に、気密試験媒体を流入させて、試験圧力まで加圧する。配管内部の圧力が試験圧力まで加圧されたことを、最下流側へ取り付けた圧力指示計により確認した後、試験媒体取入口にあらかじめ設置しておいた弁を閉め、配管ライン内部の圧力を保持する。
【００５３】
ここで、配管ライン中に漏洩箇所があった場合には、圧力指示計の値が変化するため、漏洩箇所を確認することができる。
【００５４】
配管ラインに漏洩問題がなければ、最下流側に取り付けた機密漏洩試験治具から気密試験媒体を取り出した後、それぞれの箇所に取り付けた機密漏洩試験治具を取り外して、フランジ接合部の締付確認を行い、一連の機密漏洩試験作業を終了する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第一の気密漏洩試験用治具における一実施形態を現す概略図であり、（ａ）は、正面の状態、（ｂ）は、右側面の状態を示す。
【図２】本発明の第一の気密漏洩試験用治具における他の一実施形態の製造過程の一例を説明する概略斜視図である。
【図３】本発明の第一の気密漏洩試験用治具における他の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の第二の気密漏洩試験用治具における一実施形態を示す概略正面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１，１１    気密漏洩検査用治具
２，１２    円形状部
２ａ    上側円形状部
２ｂ    下側円形状部
３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ    リブ部
３ａ    上側リブ部
３ｂ    下側リブ部
４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ    突起部
５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ    連絡孔
６，１６    凹部
１７    フランジ接続部
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ    ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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