(57)【要約】【課題】複数の管状部材の内圧試験を一度に行う際に、１つの管状部材が破損しても他の管状部材の内圧試験を適切に継続することができる。【解決手段】内圧試験体１０は、一方の端部２２及び他方の端部２４が開口する第１管状部材２０と、一方の端部３２及び他方の端部３４が開口する第２管状部材３０と、第１管状部材２０の一方の端部２２に取付けられ、開口部４６を有する開口蓋部４０と、第１管状部材２０と第２管状部材３０とを接続し、第１管状部材２０と第２管状部材３０とを連通する連通穴５６が開口する接続部５０と、開口蓋部４０の開口部４６に一方の端部７２が取り付けられる管であって、一方の端部７２から開口部４６を介して第１管状部材２０の内部に圧力媒体を供給し、第１管状部材２０の内部の圧力媒体を、接続部５０の連通穴５６を介して第２管状部材３０の内部に供給する供給管７０と、を有する。【選択図】図２
2018112431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端部及び他方の端部が開口する第１管状部材と、
一方の端部及び他方の端部が開口する第２管状部材と、
前記第１管状部材の一方の端部に取付けられ、前記第１管状部材側の一方の表面から、他方の表面まで貫通する開口部を有する開口蓋部と、
前記第１管状部材の他方の端部と前記第２管状部材の一方の端部とを接続し、前記第１管状部材の他方の端部と前記第２管状部材の一方の端部とを連通する連通穴が開口する接続部と、
前記開口蓋部の前記開口部に一方の端部が取り付けられる管であって、前記一方の端部から前記開口部を介して前記第１管状部材の内部に圧力媒体を供給し、前記第１管状部材の内部の前記圧力媒体を、前記接続部の連通穴を介して前記第２管状部材の内部に供給する供給管と、
を有する内圧試験体。
【請求項２】
前記第２管状部材の他方の端部に取付けられ、前記第２管状部材の他方の端部を閉塞する閉塞蓋部を更に有する、請求項１に記載の内圧試験体。
【請求項３】
前記接続部の連通穴は、前記供給管の一方の端部が取り付け可能な形状となっている、請求項１又は請求項２に記載の内圧試験体。
【請求項４】
前記接続部の連通穴と、前記開口蓋部の前記開口部とは、同じ内径のねじ穴であり、前記供給管の一方の端部の外周は、前記ねじ穴にねじ込み可能なおねじとなっている、請求項３に記載の内圧試験体。
【請求項５】
前記第１管状部材及び前記第２管状部材の内部に配設される中子を更に有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内圧試験体。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の内圧試験体を用いて前記第１管状部材及び前記第２管状部材の内圧試験を実施する、内圧試験方法。
【請求項７】
前記供給管に前記圧力媒体を供給することで、前記開口蓋部の開口部を介して前記第１管状部材の内部に圧力媒体を供給し、前記第１管状部材の内部の前記圧力媒体を、前記接続部の連通穴を介して前記第２管状部材の内部に供給する第１圧力供給ステップと、
前記供給管を前記開口蓋部から取り外す供給管取外しステップと、
前記接続部から前記第１管状部材を取り外す第１管状部材取外しステップと、
前記接続部の連通穴に、前記供給管の一方の端部を取り付ける供給管取付けステップと、
前記接続部の連通穴に取付けた前記供給管に前記圧力媒体を供給することで、前記連通穴を介して前記第２管状部材の内部に前記圧力媒体を供給する第２圧力供給ステップと、
を有する請求項６に記載の内圧試験方法。
【請求項８】
前記供給管に前記圧力媒体を供給することで、前記開口蓋部の開口部を介して前記第１管状部材の内部に圧力媒体を供給し、前記第１管状部材の内部の前記圧力媒体を、前記接続部の連通穴を介して前記第２管状部材の内部に供給する第１圧力供給ステップと、
前記接続部から前記第２管状部材を取り外す第２管状部材取外しステップと、
前記接続部の連通穴を閉塞する閉塞ステップと、
前記供給管に前記圧力媒体を供給することで、前記開口蓋部の開口部を介して前記第１管状部材の内部に圧力媒体を供給する第２圧力供給ステップと、
を有する請求項６に記載の内圧試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内圧試験体及び内圧試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
管状部材の強度を評価するため、管状部材の内部に圧力を加える内圧試験が行われる場合がある。特に、高温高圧下で使用されるボイラなどの管状部材を評価するためには、内圧クリープ試験が行われる。内圧クリープ試験は、閉塞した管状部材の内部に圧力媒体を供給して内圧を加えつつ、管状部材を加熱することによって行われる。このように、内圧クリープ試験は、内圧を加えつつ加熱する必要があるため、試験装置が大規模なものとなる。また、一般的に、この内圧クリープ試験は、管状部材がクリープ破断するまで行われるため、終了までに長時間を要する。従って、一つの管状部材の内圧クリープ試験を行うためには、大規模な試験装置を長時間使用する必要があり、試験コストが高くなる。
【０００３】
特許文献１には、試験コストを抑えるために、１つの試験装置を用いて複数の管状部材の試験を一度に行う方法が記載されている。具体的には、特許文献１には、複数の管状部材を溶接により接続した試験片を作成し、この試験片に内圧を加えることで、複数の管状部材の内圧クリープ試験を一度で実施する旨が記載されている。この試験片は、直列に連結した複数の管状部材のそれぞれに、圧力媒体を供給するための管を接続している。この管は、圧力媒体を供給する管状部材に接続するために、他の管状部材の内部を挿通されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭和５９−１７５１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内圧クリープ試験は、管状部材の内部に高圧の圧力媒体を供給しているため、管状部材がクリープ破断した際に、高圧が解放されて衝撃が発生する場合がある。この場合、特許文献１の試験片は、管状部材が破断した際の衝撃が、その管状部材の内部に挿通されていた管におよび、この管が破損するおそれがある。この管が破損した場合、その管に圧力媒体を供給されていた管状部材に圧力媒体を供給することができなくなる。従って、この管状部材がまだクリープ破断していない場合は、この管状部材のクリープ試験を続けることができなくなる。また、特許文献１では、管状部材の内部に管が挿通されているため、管状部材の内部に中子を入れることができず、破断の際の衝撃が強くなる可能性もある。また、特許文献１では、管状部材の内部に管を挿通しつつ、この管を溶接させているなど、形状が複雑であり、製造が困難である。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、複数の管状部材の内圧試験を一度に行う際に、１つの管状部材が破損しても他の管状部材の内圧試験を適切に継続することができる内圧試験体及び内圧試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の内圧試験体は、一方の端部及び他方の端部が開口する第１管状部材と、一方の端部及び他方の端部が開口する第２管状部材と、前記第１管状部材の一方の端部に取付けられ、前記第１管状部材側の一方の表面から、他方の表面まで貫通する開口部を有する開口蓋部と、前記第１管状部材の他方の端部と前記第２管状部材の一方の端部とを接続し、前記第１管状部材の他方の端部と前記第２管状部材の一方の端部とを連通する連通穴が開口する接続部と、前記開口蓋部の前記開口部に一方の端部が取り付けられる管であって、前記一方の端部から前記開口部を介して前記第１管状部材の内部に圧力媒体を供給し、前記第１管状部材の内部の前記圧力媒体を、前記接続部の連通穴を介して前記第２管状部材の内部に供給する供給管と、を有する。
【０００８】
前記内圧試験体は、前記第２管状部材の他方の端部に取付けられ、前記第２管状部材の他方の端部を閉塞する閉塞蓋部を更に有することが好ましい。
【０００９】
前記内圧試験体において、前記接続部の連通穴は、前記供給管の一方の端部が取り付け可能な形状となっていることが好ましい。
【００１０】
前記内圧試験体において、接続部の連通穴と、前記開口蓋部の前記開口部とは、同じ内径のねじ穴であり、前記供給管の一方の端部の外周は、前記ねじ穴にねじ込み可能なおねじとなっていることが好ましい。
【００１１】
前記内圧試験体は、前記第１管状部材及び前記第２管状部材の内部に配設される中子を更に有することが好ましい。
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の内圧試験方法は、前記内圧試験体を用いて前記第１管状部材及び前記第２管状部材の内圧試験を実施する。
【００１３】
前記内圧試験方法は、前記供給管に前記圧力媒体を供給することで、前記開口蓋部の開口部を介して前記第１管状部材の内部に圧力媒体を供給し、前記第１管状部材の内部の前記圧力媒体を、前記接続部の連通穴を介して前記第２管状部材の内部に供給する第１圧力供給ステップと、前記供給管を前記開口蓋部から取り外す供給管取外しステップと、前記接続部から前記第１管状部材を取り外す第１管状部材取外しステップと、前記接続部の連通穴に、前記供給管の一方の端部を取り付ける供給管取付けステップと、前記接続部の連通穴に取付けた前記供給管に前記圧力媒体を供給することで、前記連通穴を介して前記第２管状部材の内部に前記圧力媒体を供給する第２圧力供給ステップと、を有することが好ましい。
【００１４】
前記内圧試験方法は、前記供給管に前記圧力媒体を供給することで、前記開口蓋部の開口部を介して前記第１管状部材の内部に圧力媒体を供給し、前記第１管状部材の内部の前記圧力媒体を、前記接続部の連通穴を介して前記第２管状部材の内部に供給する第１圧力供給ステップと、前記接続部から前記第２管状部材を取り外す第２管状部材取外しステップと、前記接続部の連通穴を閉塞する閉塞ステップと、前記供給管に前記圧力媒体を供給することで、前記開口蓋部の開口部を介して前記第１管状部材の内部に圧力媒体を供給する第２圧力供給ステップと、を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の管状部材の内圧試験を一度に行う際に、１つの管状部材が破損しても他の管状部材の内圧試験を適切に継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態に係る内圧試験システムの模式図である。
【図２】図２は、内圧試験体の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、第１管状部材が先に破損した場合の内圧クリープ試験の実施方法を説明する説明図である。
【図４】図４は、第２管状部材が先に破損した場合の内圧クリープ試験の実施方法を説明する説明図である。
【図５】図５は、本実施形態の他の例に係る内圧試験体の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００１８】
（内圧試験システムの構成）
図１は、本実施形態に係る内圧試験システムの模式図である。本実施形態に係る内圧試験システム１は、複数の管状部材、ここでは第１管状部材２０と第２管状部材３０とに内圧を加えて試験を行うシステムである。本実施形態では、内圧試験システム１は、第１管状部材２０と第２管状部材３０とに内圧を加えた上で加熱して、内圧クリープ試験を行う。ただし、内圧試験システム１は、第１管状部材２０と第２管状部材３０とに内圧を加える内圧試験を行うものであれば、加熱を伴う内圧クリープ試験以外の試験を行うものであってもよい。図１に示すように、内圧試験システム１は、内圧試験体１０と、圧力媒体供給装置１２と、加熱器１４と、を有する。
【００１９】
内圧試験体１０は、内圧クリープ試験が実施される試験対象である第１管状部材２０と第２管状部材３０とを有している。圧力媒体供給装置１２は、供給管７０を介して、内圧試験体１０、すなわち第１管状部材２０と第２管状部材３０とに圧力媒体を供給する装置である。圧力媒体供給装置１２は、圧力媒体として、アルゴンなどの不活性ガスを用いるが、圧力媒体は、水蒸気など任意の媒体であってよい。圧力媒体は、加熱器１４による加熱下で気体状であることが好ましいが、液体状であってもよい。圧力媒体供給装置１２は、第１管状部材２０と第２管状部材３０とに圧力媒体を高圧で供給することで、第１管状部材２０と第２管状部材３０とに高圧を加える。
【００２０】
加熱器１４は、例えば電気炉であり、内部に内圧試験体１０、すなわち第１管状部材２０と第２管状部材３０とを収納して、内圧試験体１０を加熱する。このように、内圧試験システム１は、圧力媒体供給装置１２で内圧試験体１０に高圧を加え、加熱器１４で内圧試験体１０を加熱することで、第１管状部材２０と第２管状部材３０との内圧クリープ試験を行う。
【００２１】
（内圧試験体の構成）
図２は、内圧試験体の構成を示す模式図である。図２に示すように、内圧試験体１０は、第１管状部材２０と、第２管状部材３０と、開口蓋部４０と、接続部５０と、閉塞蓋部６０と、供給管７０と、を有する。
【００２２】
図２に示す第１管状部材２０は、方向Ｘに沿って延在する管状の部材である。第１管状部材２０は、方向Ｘに沿った一方の端部２２と他方の端部２４とが開口している。第１管状部材２０は、内部が中空の円形の管状部材であるため、一方の端部２２から他方の端部２４まで連通している。第１管状部材２０は、内圧クリープ試験が行われる試験対象物であり、試験を実施したい材料を用いて製造される。第１管状部材２０の肉厚も、試験を実施したい形状に応じた厚みとなっている。
【００２３】
図２に示す第２管状部材３０は、方向Ｘに沿って延在する管状の部材である。第２管状部材３０は、方向Ｘに沿った一方の端部３２と他方の端部３４とが開口している。第２管状部材３０は、内部が中空の管状部材であるため、一方の端部３２から他方の端部３４まで連通している。第２管状部材３０は、内圧クリープ試験が行われる試験対象物であり、試験を実施したい材料を用いて製造される。第２管状部材３０の肉厚も、試験を実施したい形状に応じた厚みとなっている。内圧試験システム１は、複数の試験対象の内圧クリープ試験を一度に行うものである。従って、第２管状部材３０は、第１管状部材２０とは異なる材料、又は肉厚となっている。ただし、第２管状部材３０は、第１管状部材２０と同じ材料及び肉厚であってもよく、この場合、一度の試験により、同じ試験対象でのサンプル数を増加させることができる。
【００２４】
図２に示す開口蓋部４０は、第１管状部材２０の一方の端部２２に取付けられる蓋である。開口蓋部４０は、フランジ部４２と突起部４４とを有する。フランジ部４２は、第１管状部材２０の内径より外径が大きい。フランジ部４２は、表面４２Ａの中央部に突起部４４が設けられている。突起部４４は、方向Ｘに沿って延在する円柱状の部材である。突起部４４は、外径が、フランジ部４２の外径より小さく、かつ、第１管状部材２０の内径よりわずかに小さいため、第１管状部材２０に挿入可能となっている。開口蓋部４０は、例えばステンレス製であるが、その材質は任意である。ただし、開口蓋部４０は、第１管状部材２０及び第２管状部材３０よりも、内圧クリープへの耐性が高い材料であることが好ましい。
【００２５】
開口蓋部４０は、開口部４６が設けられている。開口部４６は、開口蓋部４０の一方の表面４８から他方の表面４７まで貫通する穴である。一方の表面４８は、突起部４４の、フランジ部４２とは反対側の端面である。他方の表面４７は、フランジ部４２の表面４２Ａと反対側の表面である。開口部４６は、内周部にねじ加工がされており、ねじ穴となっている。
【００２６】
開口蓋部４０は、突起部４４が第１管状部材２０の内部に挿入されることで、第１管状部材２０の一方の端部２２に取付けられている。具体的には、開口蓋部４０は、突起部４４が、第１管状部材２０の一方の端部２２から第１管状部材２０の内部に挿入されている。そして、開口蓋部４０は、フランジ部４２の表面４２Ａの突起部４４より外側の面が、第１管状部材２０の一方の端面２２Ａと対向接触している。そして、開口蓋部４０は、フランジ部４２の外周部と第１管状部材２０の外周部とが溶接されて溶接部Ｗを形成し、第１管状部材２０の一方の端部２２に取付けられた状態で固定されている。なお、第１管状部材２０の一方の端面２２Ａとは、第１管状部材２０の開口部である一方の端部２２よりも外側の端面である。
【００２７】
開口蓋部４０は、第１管状部材２０に取付けられた状態で、開口部４６が、第１管状部材２０の一方の端部２２、すなわち第１管状部材２０の内部と連通している。すなわち、開口蓋部４０は、第１管状部材２０の内部を、開口部４６を介して外部に連通可能としている。ただし、開口蓋部４０は、開口部４６以外の領域、より詳しくは一方の表面４８の開口部４６以外の領域においては、第１管状部材２０の内部を閉塞し、第１管状部材２０の内部と外部との連通を遮断している。
【００２８】
図２に示す接続部５０は、第１管状部材２０の他方の端部２４と第２管状部材３０の一方の端部３２とを接続する部材である。接続部５０は、フランジ部５１と、突起部５２、５３とを有する。フランジ部５１は、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の内径より外径が大きい。突起部５２は、フランジ部５１の一方の表面５１Ａの中央部に設けられている。突起部５２は、方向Ｘに沿って延在する円柱状の部材である。突起部５２は、外径が、フランジ部５１の外径より小さく、かつ、第１管状部材２０の内径よりわずかに小さいため、第１管状部材２０に挿入可能となっている。突起部５３は、フランジ部５１の他方の表面５１Ｂの中央部に設けられている。突起部５３は、方向Ｘに沿って突起部５２と反対方向に延在する円柱状の部材である。突起部５３は、外径が、フランジ部５１の外径より小さく、かつ、第２管状部材３０の内径よりわずかに小さいため、第２管状部材３０に挿入可能となっている。接続部５０は、開口蓋部４０と同じ材質であるが、その材質は任意である。ただし、接続部５０は、第１管状部材２０及び第２管状部材３０よりも、内圧クリープへの耐性が高い材料であることが好ましい。
【００２９】
接続部５０は、連通穴５６が設けられている。連通穴５６は、接続部５０の一方の表面５７から他方の表面５８まで貫通する穴である。一方の表面５７は、突起部５２の、フランジ部５１とは反対側の端面である。他方の表面５８は、突起部５３の、フランジ部５１とは反対側の端面である。連通穴５６は、内周部にねじ加工がされており、ねじ穴となっている。より詳しくは、連通穴５６は、開口蓋部４０の開口部４６と同じ内径及びピッチのねじ穴である。
【００３０】
接続部５０は、突起部５２が第１管状部材２０の内部に挿入されて、突起部５３が第２管状部材３０の内部に挿入されることで、第１管状部材２０と第２管状部材３０とを接続する。接続部５０は、第１管状部材２０の他方の端部２４と第２管状部材３０の一方の端部３２とが方向Ｘに沿って対向するように、互いを接続している。具体的には、接続部５０は、突起部５２が、第１管状部材２０の他方の端部２４から第１管状部材２０の内部に挿入されている。接続部５０は、フランジ部５１の一方の表面５１Ａの突起部５２より外側の面が、第１管状部材２０の他方の端面２４Ａと対向接触している。そして、接続部５０は、フランジ部５１の外周部と第１管状部材２０の外周部とが溶接されて溶接部Ｗを形成し、第１管状部材２０の他方の端部２４に取付けられた状態で固定されている。なお、第１管状部材２０の他方の端面２４Ａとは、第１管状部材２０の開口部である他方の端部２４よりも外側の端面である。
【００３１】
また、接続部５０は、突起部５３が、第２管状部材３０の一方の端部３２から第２管状部材３０の内部に挿入されている。接続部５０は、フランジ部５１の他方の表面５１Ｂの突起部５３より外側の面が、第２管状部材３０の一方の端面３２Ａと対向接触している。そして、接続部５０は、フランジ部５１の外周部と第２管状部材３０の外周部とが溶接されて溶接部Ｗを形成し、第２管状部材３０の一方の端部３２に取付けられた状態で固定されている。なお、第２管状部材３０の一方の端面３２Ａとは、第２管状部材３０の開口部である一方の端部３２よりも外側の端面である。
【００３２】
接続部５０は、第１管状部材２０に取付けられた状態で、連通穴５６が第１管状部材２０の他方の端部２４、すなわち第１管状部材２０の内部と連通している。また、接続部５０は、第２管状部材３０に取付けられた状態で、連通穴５６が第２管状部材３０の一方の端部３２、すなわち第２管状部材３０の内部と連通している。従って、連通穴５６は、第１管状部材２０の他方の端部２４と第２管状部材３０の一方の端部３２とを、すなわち、第１管状部材２０の内部と第２管状部材３０の内部とを連通している。ただし、接続部５０は、連通穴５６以外の領域、より詳しくは一方の表面５７及び他方の表面５８の連通穴５６以外の領域においては、第１管状部材２０の内部と第２管状部材３０との連通を遮断している。また、接続部５０は、第１管状部材２０の他方の端部２４を外部から閉塞し、第２管状部材３０の一方の端部３２を外部から閉塞している。
【００３３】
図２に示す閉塞蓋部６０は、第２管状部材３０の他方の端部３４に取付けられ、第２管状部材３０の他方の端部３４を閉塞する。閉塞蓋部６０は、フランジ部６２と突起部６４とを有する。フランジ部６２は、第２管状部材３０の内径より外径が大きい。フランジ部６２は、表面６２Ａの中央部に突起部６４が設けられている。突起部６４は、方向Ｘに沿って延在する円柱状の部材である。突起部６４は、外径が、フランジ部６２の外径より小さく、かつ、第２管状部材３０の内径よりわずかに小さいため、第２管状部材３０に挿入可能となっている。閉塞蓋部６０は、開口蓋部４０とは異なり、一方の表面６７から他方の表面６８を貫通する開口が設けられていない。なお、閉塞蓋部６０は、開口蓋部４０と同じ材質であるが、その材質は任意である。ただし、閉塞蓋部６０は、第１管状部材２０及び第２管状部材３０よりも、内圧クリープへの耐性が高い材料であることが好ましい。
【００３４】
閉塞蓋部６０は、突起部６４が第２管状部材３０の内部に挿入されることで、第２管状部材３０の他方の端部３４に取付けられている。具体的には、閉塞蓋部６０は、突起部６４が、第２管状部材３０の他方の端部３４から第２管状部材３０の内部に挿入されている。そして、閉塞蓋部６０は、フランジ部６２の表面６２Ａの突起部６４より外側の面が、第２管状部材３０の他方の端面３４Ａと対向接触している。そして、閉塞蓋部６０は、フランジ部６２の外周部と第２管状部材３０の外周部とが溶接されて溶接部Ｗを形成し、第２管状部材３０の他方の端部３４に取付けられた状態で固定されている。なお、第２管状部材３０の他方の端面３４Ａとは、第２管状部材３０の開口部である他方の端部３４よりも外側の端面である。
【００３５】
閉塞蓋部６０は、第２管状部材３０に取付けられた状態で、第２管状部材３０の他方の端部３４を閉塞している。
【００３６】
図２に示す供給管７０は、開口蓋部４０の開口部４６に一方の端部７２が取り付けられる管である。供給管７０は、図示しない他方の端部が、圧力媒体供給装置１２に取付けられており、圧力媒体供給装置１２からの圧力媒体が、他方の端部から内部に供給される。供給管７０は、内部に供給された圧力媒体を、一方の端部７２から開口蓋部４０の開口部４６を介して、第１管状部材２０の内部に供給する。また、供給管７０は、第１管状部材２０の内部に供給した圧力媒体を、接続部５０の連通穴５６を介して、第２管状部材３０の内部に供給する。
【００３７】
供給管７０は、一方の端部７２の外周がねじ加工されており、おねじを形成している。供給管７０の一方の端部７２は、開口蓋部４０の開口部４６にねじ込み（螺合）可能な形状、すなわち外径及びピッチとなっている。
【００３８】
供給管７０は、一方の端部７２が開口蓋部４０の開口部４６にねじ込まれることにより、一方の端部７２が開口蓋部４０の開口部４６に取付けられている。さらに詳しくは、供給管７０は、一方の端部７２が、開口部４６の内部に位置しており、第１管状部材２０の内部まで侵入していない。すなわち、供給管７０は、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の内部に挿入されておらず、第１管状部材２０及び第２管状部材３０から外側に設置されている。供給管７０は、一方の端部７２が開口蓋部４０の開口部４６に取付けられることで、開口部４６を閉塞し、開口部４６から圧力媒体が外部に流出することを抑制している。本実施形態では、供給管７０の一方の端部７２を開口部４６にねじ込むことで、開口部４６を閉塞しているが、供給管７０の外周と開口蓋部４０の他方の表面４７とを溶接して、さらに密閉精度を上げてもよい。
【００３９】
また、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の内部には、中子７８がそれぞれ設けられている。中子７８は、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の内部の空間の一部を占めることで、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の内部の空間の圧力媒体が充填される空間体積を小さくしている。
【００４０】
内圧試験体１０は、以上説明した構成となっている。以下、内圧試験システム１による内圧試験（内圧クリープ試験）の方法を説明する。内圧試験システム１は、内圧試験体１０を用いることで、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の両方の内圧クリープ試験を同時に行う。そして、内圧試験システム１は、第１管状部材２０及び第２管状部材３０のいずれか一方がクリープ破損しても、破損していない他方の内圧クリープ試験を継続して実行することができる。
【００４１】
図３は、第１管状部材が先に破損した場合の内圧クリープ試験の実施方法を説明する説明図である。図３のステップＳ１０は、第１圧力供給ステップを示している。ステップＳ１０に示すように、内圧試験システム１は、供給管７０に圧力媒体Ｐを供給する。供給管７０内の圧力媒体Ｐは、供給管７０の一方の端部７２から、開口蓋部４０の開口部４６を介して、第１管状部材２０の内部に供給される。また、第１管状部材２０の内部と第２管状部材３０の内部とは、接続部５０の連通穴５６を介して連通している。従って、第１管状部材２０の内部に供給された圧力媒体Ｐは、連通穴５６を介して、第２管状部材３０の内部に浸入する。言い換えれば、供給管７０は、第１圧力供給ステップにおいて、一方の端部７２から開口部４６を介して第１管状部材２０の内部に圧力媒体Ｐを供給し、第１管状部材２０の内部の圧力媒体Ｐを、連通穴５６を介して第２管状部材３０の内部に供給する。このようにして、内圧試験システム１は、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の両方に圧力媒体Ｐを供給して、所定の内圧を加える。また、内圧試験システム１は、加熱器１４により、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の両方を、内圧が加えられた状態で加熱する。
【００４２】
第１圧力供給ステップを続けることで第１管状部材２０が破損したら、圧力媒体Ｐの供給を停止して内圧クリープ試験を中断して、供給管取外しステップを実行する（ステップＳ１２）。供給管取外しステップは、図３に示すように、供給管７０を開口蓋部４０から取り外す工程であり、供給管７０のねじ込みを解除することで、供給管７０の一方の端部７２と開口蓋部４０の開口部４６との接続を解除する。供給管取外しステップの後は、第１管状部材取外しステップを実行する（ステップＳ１４）。第１管状部材取外しステップは、図３に示すように、供給管７０が取り外された第１管状部材２０を、接続部５０から取り外す工程である。第１管状部材取外しステップは、例えば、フランジ部５１の外周部と第１管状部材２０の外周部との溶接部Ｗを除去することで、第１管状部材２０を、接続部５０から取り外す。なお、ステップＳ１４は、ステップＳ１２より前に行われてもよい。
【００４３】
第１管状部材取外しステップの後は、供給管取付けステップを実行する（ステップＳ１６）。第１管状部材２０が接続部５０から取り外されると、接続部５０の連通穴５６は、外部に露出する。供給管取付けステップは、接続部５０の連通穴５６に、供給管取外しステップで取り外された供給管７０を取り付けるステップである。上述のように、連通穴５６は、開口蓋部４０の開口部４６と同じ形状のねじ穴であるため、供給管７０の一方の端部７２をねじ込む（螺合する）ことが可能となっている。そのため、供給管取付けステップは、接続部５０の連通穴５６に、突起部５２側（第２管状部材３０と反対側）から、供給管７０の一方の端部７２を取り付ける（ねじ込む）。一方の端部７２は、連通穴５６の内部に位置して、第２管状部材３０の内部に挿入されず、第２管状部材３０の外部に留まっている。このように連通穴５６に供給管７０の一方の端部７２を取り付けることで、供給管７０の内部が、連通穴５６を介して、第２管状部材３０の内部に連通する。また、連通穴５６は、供給管７０に閉塞されて、第２管状部材３０の内部の圧力媒体が外部に流出することが抑制される。なお、供給管取付けステップは、このねじ込みに加えて、供給管７０の外周と接続部５０の一方の表面５７とを溶接してもよい。
【００４４】
供給管取付けステップを実行した後、第２圧力供給ステップを実施して、内圧クリープ試験を再開する(ステップＳ１８)。第２圧力供給ステップは、第２管状部材３０に取付けられた供給管７０に圧力媒体Ｐを供給する。供給管７０は、連通穴５６を介して第２管状部材３０の内部に圧力媒体Ｐを供給する。そして、内圧試験システム１は、加熱器１４により、第２管状部材３０を、内圧が加えられた状態で加熱する。
【００４５】
このように、本実施形態に係る内圧試験システム１は、内圧クリープ試験で第１管状部材２０が先に破損した場合、第１管状部材２０を接続部５０から取り外し、供給管７０を接続部５０に接続し直すことで、第２管状部材３０に圧力媒体Ｐを加えることが可能となる。そのため、内圧試験システム１は、内圧クリープ試験で第１管状部材２０が先に破損しても、第２管状部材３０の試験を続けることができる。
【００４６】
図４は、第２管状部材が先に破損した場合の内圧クリープ試験の実施方法を説明する説明図である。図４のステップＳ２０は、第１圧力供給ステップを示しており、図３のステップＳ１０の第１圧力供給ステップと同内容である。
【００４７】
第１圧力供給ステップを続けることで第２管状部材３０が破損したら、圧力媒体Ｐの供給を停止して内圧クリープ試験を中断して、第２管状部材取外しステップを実行する（ステップＳ２２）。第２管状部材取外しステップは、図４に示すように、第２管状部材３０を、接続部５０から取り外す工程である。第２管状部材取外しステップは、例えば、フランジ部５１の外周部と第２管状部材３０の外周部との溶接部Ｗを除去することで、第２管状部材３０を、接続部５０から取り外す。
【００４８】
第２管状部材取外しステップの後は、閉塞ステップを実行する（ステップＳ２４）。第２管状部材３０が接続部５０から取り外されると、接続部５０の連通穴５６は、外部に露出（連通）する。そのため、接続部５０が取り付けられている第１管状部材２０も、外部に連通する。閉塞ステップは、連通穴５６の、取り外された第２管状部材３０が接続されていた側を閉塞することで、第１管状部材２０の内部を閉塞するステップである。閉塞ステップは、蓋部８０を連通穴５６に取付けるステップである。図４のステップＳ２４に示すように、蓋部８０は、フランジ部８２と突起部８４とを有する。突起部８４は、フランジ部８２から延在する突起であり、外周に供給管７０の一方の端部７２と同形状のおねじ加工がなされている。閉塞ステップは、接続部５０の連通穴５６に、第１管状部材２０と反対側から、蓋部８０の突起部８４を取り付け（ねじ込み）、フランジ部８２と接続部５０とを対向接触させる。これにより、閉塞ステップは、連通穴５６を閉塞して、第１管状部材２０の内部から圧力媒体Ｐが流出することを抑制する。
【００４９】
閉塞ステップを実行した後、第２圧力供給ステップを実施して、内圧クリープ試験を再開する(ステップＳ２６)。第１管状部材２０は、供給管７０に取付けられたままとなっている。従って、第２圧力供給ステップは、第１管状部材２０に取付けられた供給管７０に圧力媒体Ｐを供給する。供給管７０は、開口蓋部４０の開口部４６を介して、第１管状部材２０の内部に圧力媒体Ｐを供給する。そして、内圧試験システム１は、加熱器１４により、第１管状部材２０を、内圧が加えられた状態で加熱する。
【００５０】
このように、本実施形態に係る内圧試験システム１は、内圧クリープ試験で第２管状部材３０が先に破損した場合、第２管状部材３０を接続部５０から取り外し、接続部５０の連通穴５６を閉塞することで、第１管状部材２０に圧力媒体Ｐを加えることが可能となる。そのため、内圧試験システム１は、内圧クリープ試験で第２管状部材３０が先に破損しても、第１管状部材２０の試験を続けることができる。
【００５１】
なお、以上の説明では、開口蓋部４０の開口部４６と、接続部５０の連通穴５６とは、同形状のねじ穴であり、供給管７０の一方の端部７２の外周は、これらのねじ穴に螺合可能なおねじであった。ただし、開口蓋部４０の開口部４６が供給管７０の一方の端部７２に取り付け可能であれば、開口部４６はねじ穴でなくてもよく、一方の端部７２の外周はおねじでなくてもよい。また、同様に、接続部５０の連通穴５６は、供給管７０の一方の端部７２に取り付け可能であれば、ねじ穴でなくてもよい。連通穴５６は、どのような形状であっても、供給管７０の一方の端部７２が取り付け可能な形状となっていることが好ましい。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態に係る内圧試験体１０は、第１管状部材２０と、第２管状部材３０と、開口蓋部４０と、接続部５０と、供給管７０と、を有する。第１管状部材２０は、一方の端部２２及び他方の端部２４が開口する管状部材である。第２管状部材３０は、一方の端部３２及び他方の端部３４が開口する管状部材である。開口蓋部４０は、第１管状部材２０の一方の端部２２に取付けられる。開口蓋部４０は、第１管状部材２０側の一方の表面４８から、他方の表面４７まで貫通する開口部４６を有する。接続部５０は、第１管状部材２０の他方の端部２４と第２管状部材３０の一方の端部３２とを接続する。接続部５０は、第１管状部材２０の他方の端部２４と第２管状部材３０の一方の端部３２とを連通する連通穴５６が開口する。供給管７０は、開口蓋部４０の開口部４６に一方の端部７２が取り付けられる管であり、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の両方に供給する圧力媒体Ｐが供給される。供給管７０は、一方の端部７２から開口部４６を介して第１管状部材２０の内部に圧力媒体Ｐを供給し、第１管状部材２０の内部の圧力媒体Ｐを、接続部５０の連通穴５６を介して第２管状部材３０の内部に供給する。
【００５３】
この内圧試験体１０は、第１管状部材２０と第２管状部材３０とが接続部５０で接続されており、連通穴５６により、第１管状部材２０と第２管状部材３０とが連通している。そして、第１管状部材２０には、開口蓋部４０を介して供給管７０が接続されている。この内圧試験体１０は、供給管７０から、開口蓋部４０の開口部４６を介して、第１管状部材２０の内部に圧力媒体Ｐが供給される。そして、第１管状部材２０の内部に供給された供給管７０からの圧力媒体Ｐは、連通穴５６を介して第２管状部材３０の内部にも供給される。従って、この内圧試験体１０を用いると、第１管状部材２０と第２管状部材３０との内圧試験を、一度に実施することができる。
【００５４】
また、供給管７０は、開口蓋部４０に一方の端部７２が取り付けられており、開口部４６を介して第１管状部材２０に圧力媒体Ｐを供給している。すなわち、この供給管７０は、開口蓋部４０に取付けられているものであり、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の内部に挿入されていない。従って、例え第１管状部材２０及び第２管状部材３０のいずれかが破損した場合でも、その破損の衝撃が供給管７０に伝わることが抑制され、同じ供給管７０を用いて、破損していない管状部材の内圧試験を続けることができる。
【００５５】
また、この接続部５０は、連通穴５６を有している。内圧試験体１０は、第１管状部材２０が先に破損した場合には、第１管状部材２０を取り外して、この連通穴５６に供給管７０を接続し直すことで、第２管状部材３０への内圧試験を続けることができる。さらに、内圧試験体１０は、第２管状部材３０が先に破損した場合には、第２管状部材３０を取り外して、この連通穴５６を閉塞することで、第１管状部材２０への内圧試験を続けることができる。このように、本実施形態の内圧試験体１０は、複数の管状部材の内圧試験を一度に行う際に、１つの管状部材が破損しても他の管状部材の内圧試験を適切に継続することができる。
【００５６】
また、内圧試験体１０は、第２管状部材３０の他方の端部３４に取付けられ、第２管状部材３０の他方の端部３４を閉塞する閉塞蓋部６０を更に有する。この内圧試験体１０は、閉塞蓋部６０で第２管状部材３０を閉塞することで、第２管状部材３０に適切に内圧を印加することが可能となる。
【００５７】
また、接続部５０の連通穴５６は、供給管７０の一方の端部７２が取り付け可能な形状となっている。連通穴５６が供給管７０の一方の端部７２を取り付け可能な形状となっていることで、内圧試験体１０は、第１管状部材２０が先に破損した場合に、この連通穴５６への供給管７０の接続を容易にすることができる。従って、この内圧試験体１０は、１つの管状部材が破損しても他の管状部材の内圧試験を適切に継続することができる。
【００５８】
また、接続部５０の連通穴５６と、開口蓋部４０の開口部４６とは、同じ内径のねじ穴であり、供給管７０の一方の端部７２の外周は、ねじ穴にねじ込み可能なおねじとなっている。内圧試験体１０は、接続箇所がこのようなねじ形状となっていることで、第１管状部材２０が先に破損した場合に、この連通穴５６への供給管７０の接続を容易にすることができる。従って、この内圧試験体１０は、１つの管状部材が破損しても他の管状部材の内圧試験を適切に継続することができる。
【００５９】
また、内圧試験体１０は、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の内部に配設される中子７８を更に有する。内圧試験体１０は、中子７８により、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の内部の圧力媒体Ｐが充填される空間を小さくしている。これにより、内圧試験体１０は、管状部材が破損した際の衝撃を小さくして供給管７０及び加熱器１４の破損を抑制し、他の管状部材の内圧試験を適切に継続することができる。
【００６０】
また、本実施形態における内圧試験方法は、内圧試験体１０を用いるものであるため、複数の管状部材の内圧試験を一度に行う際に、１つの管状部材が破損しても他の管状部材の内圧試験を適切に継続することができる。
【００６１】
そして、本実施形態における内圧試験方法は、第１圧力供給ステップと、供給管取外しステップと、第１管状部材取外しステップと、供給管取付けステップと、第２圧力供給ステップと、を有する。第１圧力供給ステップは、供給管７０に圧力媒体Ｐを供給することで、開口蓋部４０の開口部４６を介して第１管状部材２０の内部に圧力媒体Ｐを供給し、第１管状部材２０の内部の圧力媒体Ｐを、接続部５０の連通穴５６を介して第２管状部材３０の内部に供給する。供給管取外しステップは、供給管７０を開口蓋部４０から取り外す。第１管状部材取外しステップは、接続部５０から第１管状部材２０を取り外す。供給管取付けステップは、接続部５０の連通穴５６に、供給管７０の一方の端部７２を取り付ける。第２圧力供給ステップは、連通穴５６に取付けた供給管７０に圧力媒体Ｐを供給することで、連通穴５６を介して第２管状部材３０の内部に圧力媒体Ｐを供給する。この内圧試験方法は、第１管状部材２０が先に破損した場合、第１管状部材２０を接続部５０から取り外し、供給管７０を接続部５０に接続し直すことで、第２管状部材３０に圧力媒体Ｐを加えることが可能となる。そのため、この内圧試験方法は、第１管状部材２０が先に破損しても、第２管状部材３０の試験を続けることができる。
【００６２】
また、本実施形態における内圧試験方法は、第１圧力供給ステップと、第２管状部材取外しステップと、閉塞ステップと、第２圧力供給ステップと、を有する。第２管状部材取外しステップは、接続部５０から第２管状部材３０を取り外す。閉塞ステップは、接続部５０の連通穴５６を閉塞する。第２圧力供給ステップは、供給管７０に圧力媒体Ｐを供給することで、開口蓋部４０の開口部４６を介して第１管状部材２０の内部に圧力媒体Ｐを供給する。この内圧試験方法は、第２管状部材３０が先に破損した場合、第２管状部材３０を接続部５０から取り外し、接続部５０の連通穴５６を閉塞することで、第１管状部材２０に圧力媒体Ｐを加えることが可能となる。そのため、この内圧試験方法は内圧クリープ試験で第２管状部材３０が先に破損しても、第１管状部材２０の試験を続けることができる。
【００６３】
図５は、本実施形態の他の例に係る内圧試験体の構成を示す模式図である。以上の説明では、内圧試験体１０は、第１管状部材２０及び第２管状部材３０の２つの管状部材を有していたが、３つ以上の管状部材を有していてもよい。図５は、本実施形態の他の例の内圧試験体１０ａが、第１管状部材２０、第２管状部材３０、及び第３管状部材９０の３つの管状部材を有している場合を示している。内圧試験体１０ａにおいて、第１管状部材２０は、開口蓋部４０及び接続部５０ａが取り付けられている。また、第３管状部材９０は、一方の端部に接続部５０ａが取り付けられ、この接続部５０ａを介して第１管状部材２０と接続されている。また、第３管状部材９０は、第１管状部材２０側とは反対側の端部に、接続部５０ｂが取り付けられている。第２管状部材３０は、一方の端部に接続部５０ｂが取り付けられ、接続部５０ｂにより、第３管状部材９０（及び第１管状部材２０）と接続されている。第２管状部材３０は、第３管状部材９０側とは反対側の端部に、閉塞蓋部６０が取り付けられている。なお、接続部５０ａ、５０ｂは、接続部５０と同じものである。
【００６４】
このように、内圧試験体１０ａは、第１管状部材２０、第２管状部材３０、及び第３管状部材９０が、接続部５０ａ、５０ｂを介して接続されているため、内圧試験体１０と同様に、複数の管状部材の内圧試験を一度に行うことができ、１つの管状部材が破損しても他の管状部材の内圧試験を適切に継続することができる。例えば第１管状部材２０が破損した際、内圧試験体１０ａは、接続部５０ａに供給管７０を接続し直して試験を継続する。また、第２管状部材３０が破損した際、内圧試験体１０ａは、接続部５０ｂの連結穴５６を閉塞して、試験を継続する。また、第３管状部材９０が破損した際、内圧試験体１０ａは、第３管状部材９０を接続部５０ａ、５０ｂから取り外し、接続部５０ａ、５０ｂの連通穴を、例えば別の管で接続し直すことで、試験を継続する。図５の例では、管状部材が３つの例を説明したが、４つ以上の場合でも、第３管状部材９０と同じように接続することで、同様に試験を継続する構成とすることができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これら実施形態の内容によりこの発明が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  内圧試験システム
１０  内圧試験体
１２  圧力媒体供給装置
１４  加熱器
２０  第１管状部材
２２、３２  一方の端部
２４、３４  他方の端部
３０  第２管状部材
４０  開口蓋部
４６  開口部
５０  接続部
５６  連通穴
６０  閉塞蓋部
７０  供給管
７２  一方の端部
Ｐ  圧力媒体
【図１】
2018112431.tif 000003
【図２】
2018112431.tif 000004
【図３】
2018112431.tif 000005
【図４】
2018112431.tif 000006
【図５】
2018112431.tif 000007