(57)【要約】【課題】フランジ継手のシート面とは反対側の面の切削補修を効率化及び高精度化する。【解決手段】フランジ継手補修装置３０１は、環状のフランジ継手補修装置３０１に対して設けられる。基部３０２は、盤状をなし、フランジ継手５０１のシート面５０３に平行に対面して配置される。延出部３０３は、基部３０２から延び、フランジ継手５０１の外側周面５０５の近傍を経由して、管体５０２が延出するフランジ継手５０１の反対面５０４に対面する位置まで迫り出す。バイド３０４は、延出部３０３において反対面５０４に対面する箇所に設けられる。バイド３０４は、反対面５０４に対し近接離反させて反対面５０４に接触した状態に位置づけられる。基部３０２は、駆動部３０６の駆動によりを管体５０２の軸回り方向に回転し、バイド３０４をフランジ継手５０１の反対面５０４に摺動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート面と、管体が延出する反対面と、前記シート面と前記反対面とを連絡する外側周面と、を形成する環状のフランジ継手に対して設けられ、
盤状をなし前記シート面に平行に対面する基部と、
前記基部から延び、前記外側周面の近傍を経由し、前記反対面に対面する位置まで迫り出す延出部と、
前記延出部で前記反対面に対面する箇所に設けられるバイドと、
前記バイドを前記反対面に対し近接離反させる調整部と、
前記基部を前記管体の軸周りに回転させる駆動部と、
を備える、フランジ継手補修装置。
【請求項２】
前記駆動部は、
前記基部に取り付けられ、前記管体の軸を中心とする円形状に延びる第１歯車部と、
前記フランジ継手に対して固定的に設けられ、前記第１歯車部に噛み合う第２歯車部と、
前記第２歯車部を回転するモータと、
を含む、
請求項１記載のフランジ継手補修装置。
【請求項３】
前記フランジ継手に対して固定的に設けられるブラケット部と、
前記ブラケット部に取り付けられ、前記基部を挟む第１規制部と、
前記ブラケット部に取り付けられ、前記フランジ継手を挟む第２規制部と、
をさらに備える、請求項１又は２記載のフランジ継手補修装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ継手において、シート面とは反対側に位置し管体が延出する面を切削するフランジ継手補修装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所や化学プラントに導入されているタービン、ボイラー、反応器等の配管を構成する管体の端部には、管体同士を連結するためのフランジ継手が設けられる。フランジ継手は、長期間の使用により腐食し劣化する。フランジ継手の腐食は、互いに当接するシール面のみならず、シート面に切削形成されガスケットが装着されるガスケット面、フランジ継手の外側周面、シート面とは反対側で管体が延出する面にも及ぶ。腐食が進行すると、管体を連結する際のフランジ継手でのシール性能が低下する等の種々の障害が発生する。
【０００３】
腐食したフランジ継手の表面を切削して補修するための装置の一例として、特許文献１に記載のフランジ面切削装置がある。このフランジ面切削装置は、基体２と、この基体２に取り外し可能でアーム部材３２を有する切削本体２０と、切削本体２０の先端に設けられたバイド８１と、を備える。そして、フランジ８６がなす円形形状の中心位置に基体２を固定し、フランジ８６のシート面や内側面、外側周面にバイド８１を当接させ、基体２を中心にアーム部材３２を回転させて、フランジ８６の表面を切削し補修する。ここで、特許文献１には、フランジ８６がなす円形形状の中心位置に基体２を固定する方法の例が記載されている。
【０００４】
第一の例では、特許文献１の図１及び図２にあるように、フランジ面切削装置の基体２には、伸縮自在な複数の突っ張りジャッキ（伸縮脚）６が放射状に設けられる。そして、フランジ８６に接続された円筒状部材８８（管体）の内壁９１に突っ張りジャッキ（伸縮脚）６の先端を当接させて、基体２をフランジ８６に対し固定する。
【０００５】
第二の例では、特許文献１の図９、図１０及び図１１にあるように、フランジ８６には、このフランジ８６の内側を覆う平坦な多孔板９７が接続される。この多孔板９７には、伝熱管９９が接続される。そして、基板１５、固定金具１０１及びアンカーボルト１０２を介して、基体２をシート面８７ａ側から伝熱管９９に固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１６２４０５号公報（図１、図２、図６、図９〜図１１）
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】″工事写真集  建設、保全、補修  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ,  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，  Ｒｅｐａｉｒ  ｗｏｒｋ″、最右列で上から４番目の画像、［online］、２００７年１０月３１日１０：５７：３２（サイトの更新日時）、三重機械鉄工株式会社ウェブサイト内、［２０１０年３月４日検索］、インターネット〈URL：http://www.miekikai.co.jp/GalleryKOUJI.html〉
【非特許文献２】″ＴＵＢＥ−ＳＨＥＥＴ  ＦＡＣＩＮＧ  （２）既設熱交換器  管板ガスケット当面  機械加工  （２−５）現地  機械加工例″、一番上の画像及びこれに付された説明、［online］、２００１年１２月７日１８：５６：０４（サイトの更新日時）、興和機工株式会社ウェブサイト内、［２０１０年３月４日検索］、インターネット〈URL：http://www.h2.dion.ne.jp/~kowakiko/tube-sheet-facing.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図５は、フランジ継手のシート面とは反対側の面に対し切削を施した管体を保護体で覆った状態の模式的な側面図である。図５に示すように、フランジ継手のシート面とは反対側の面に対し切削を行うことがある。図５に示す例では、フランジ継手９０１のシート面９０２とは反対側の面（以下、９０３という符号を付して「反対面」と呼ぶことがある）から延出する管体９０４を筒状の保護体９０５で覆って保護し、この反対面９０３にガスケット溝９０６を設けてそこにガスケット９０７を取り付け、ガスケット９０７により反対面９０３と保護体９０５の端面９０８とを塞いでいる。この場合、反対面９０３から管体９０４が延びているため、特許文献１に記載のフランジ面切削装置をこの反対面９０３に位置づけて反対面９０３の切削を行うことができない。そこで、現状としては、非特許文献１や非特許文献２に記載のように、フランジ継手のシート面側でフランジ継手がなす円形形状の中心位置に基体を固定し、この基体からアームをフランジ継手の径方向に延ばし、さらにこのアームをフランジ継手の外側周面よりも外側で反対面に向けて迫り出させ、アームの先端にバイドを設けてこのバイドをフランジ継手の反対面に当接させることが行われている。ところが、この場合、アームがフランジ継手の円形形状の中心位置からその外縁まで延びているため、バイドが振動しやすく、反対面の切削補修の精度が悪くなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、フランジ継手のシート面とは反対側の面の切削補修を効率化及び高精度化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のフランジ継手補修装置は、シート面と、管体が延出する反対面と、前記シート面と前記反対面とを連絡する外側周面と、を形成する環状のフランジ継手に対して設けられ、盤状をなし前記シート面に平行に対面する基部と、前記基部から延び、前記外側周面の近傍を経由し、前記反対面に対面する位置まで迫り出す延出部と、前記延出部で前記反対面に対面する箇所に設けられるバイドと、前記バイドを前記反対面に対し近接離反させる調整部と、前記基部を前記管体の軸周りに回転させる駆動部と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基部が盤状をなしていてフランジ継手のシート面に平行に対面配置され、この基部から延出する延出部にバイドが取り付けられているので、延出部が短くなってバイドが振動しにくくなる。また、この基部は、フランジ継手に取り付けられるものではないので、切削補修のためにフランジ継手に機器を取り付ける必要もない。したがって、フランジ継手のシート面とは反対側の面の切削補修を効率化及び高精度化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】フランジ継手に取り付けられたフランジ継手補修装置を管体側から見た斜視図である。
【図２】基部、延出部、バイド及び調整部の側面図である。
【図３】駆動部の側面図である。
【図４】ブラケット部、第１規制部及び第２規制部の側面図である。
【図５】フランジ継手のシート面とは反対側の面に対し切削を施した管体を保護体で覆った状態の模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の一形態を、図１ないし図４に基づいて説明する。図１は、フランジ継手５０１に取り付けられたフランジ継手補修装置３０１を管体５０２側から見た斜視図である。フランジ継手５０１は、発電所や化学プラントに導入されているタービン、ボイラー、反応器等の配管を構成する管体５０２の端部に設けられている。フランジ継手５０１は、管体同士を連結する際に用いられる。
【００１４】
フランジ継手５０１は、円環状をなしている。フランジ継手５０１は、シート面５０３（図２参照）と、反対面５０４と、外側周面５０５と、を形成する。シート面５０３は、リング状の平面をなし、他のフランジ継手５０１のシート面５０３とともにガスケット（図示せず）を挟み込み、配管同士を連結する際の連結箇所となる。このとき、ガスケットは、この連結箇所を密閉する。また、反対面５０４は、フランジ継手５０１において反対面５０４と反対側に向くリング状の平面であり、シート面５０３と平行に延びている。反対面５０４からは、この反対面５０４に直交して管体５０２が延びている。そして、外側周面５０５は、フランジ継手５０１における筒状の側面であり、シート面５０３と反対面５０４とを連絡するよう管体５０２と同じ方向に延びている。このようなフランジ継手５０１は、管体５０２を水平方向に向け、シート面５０３を鉛直方向に向けて、予め固定されている。
【００１５】
フランジ継手補修装置３０１は、基部３０２と、延出部３０３と、バイド３０４と、調整部３０５と、駆動部３０６と、ブラケット部３０７と、第１規制部３０８と、第２規制部３０９と、を備える。
【００１６】
図２は、基部３０２、延出部３０３、バイド３０４及び調整部３０５の側面図である。図１及び図２に基づいて、基部３０２、延出部３０３、バイド３０４及び調整部３０５について説明する。基部３０２は、盤状の金属部材であり、リング形状に形成されている。基部３０２は、互いに相反する向きに向く第１平面３０２ａと第２平面３０２ｂとを形成する。第１平面３０２ａは、フランジ継手５０１のシート面５０３に平行に対面する。基部３０２は、その外側周面３０２ｃを第３ローラ３０８ｃ（図４に基づいて後述）に、その内側周面３０２ｄを受けローラ３１２ｅ（図３に基づいて後述）にそれぞれ支持されて、第１平面３０２ａ及び第２平面３０２ｂを鉛直方向に向けて配置され、この基部３０２のなす円形形状の中心が管体５０２の軸心上に位置づけられる。
【００１７】
延出部３０３は、基部３０２から延びるアーム状の金属部材であり。Ｌ字部３０３ａと、取付部３０３ｂと、鉛直固定レール部３０３ｃと、鉛直可動レール部３０３ｄと、水平固定レール部３０３ｅと、水平可動レール部３０３ｆと、を含む。Ｌ字部３０３ａは、基部３０２の径方向に延びる第１部分３０３ａａと、この第１部分３０３ａａに直交して基部３０２の外側周面３０２方向に延びる第２部分３０３ａｂとを有する。取付部３０３ｂは、基部３０２の第２平面３０２ｂから垂直に延びＬ字部３０３ａの第１部分３０３ａａに接続する。鉛直固定レール部３０３ｃは、取付部３０３ｂにおける管体５０２側の端部に取り付けられる。鉛直可動レール部３０３ｄは、鉛直固定レール部３０３ｃにスライド自在に連結する。水平固定レール部３０３ｅは、鉛直可動レール部３０３ｄの下端部に取り付けられる。水平可動レール部３０３ｆは、水平固定レール部３０３ｅにスライド自在に連結する。
【００１８】
バイド３０４は、水平可動レール部３０３ｆにおいてフランジ継手５０１の反対面５０４に対面する箇所に設けられる。このバイド３０４は、調整部３０５（次に詳しく述べる）によって、フランジ継手５０１の反対面５０４における所望の場所に位置づけて固定することができるようになっている。
【００１９】
調整部３０５は、バイド３０４を反対面に対し近接離反させるもので、第１操作部３０５ａと、第２操作部３０５ｂと、を含む。第１操作部３０５ａは、鉛直固定レール部３０３ｃとともに鉛直可動レール部３０３ｄを挟む。そして、第１操作部３０５ａはハンドル部３０５ａａを有し、このハンドル部３０５ａａの回転に応じて鉛直固定レール部３０３ｃに対して鉛直可動レール部３０３ｄを固定させたりスライド自在にしたりする。第２操作部３０５ｂは、水平可動レール部３０３ｆにおいてバイド３０４とは反対側の側面から延出する雄ネジ部３０５ｂａと、この雄ネジ部３０５ｂａの先端に取り付けられるハンドル部３０５ｂｂと、を有する。雄ネジ部３０５ｂａは、水平固定レール部３０３ｅに取り付けられた雌ネジ板３０３ｅａに螺合し、ハンドル部３０５ｂｂの回転に応じて水平可動レール部３０３ｆをスライド移動させる。
【００２０】
このような基部３０２、延出部３０３、バイド３０４及び調整部３０５はユニット化されていて、基部３０２の円周方向に１８０度間隔、つまり、管体５０２を挟んで基部３０２の直径方向に並ぶように計２箇所に配置される。
【００２１】
図３は、駆動部３０６の側面図である。図１及び図３に基づいて、駆動部３０６について説明する。駆動部３０６は、基部３０２を管体５０２の軸周りに回転させるもので、第１歯車部３１０と、第２歯車部３１１と、モータ３１２と、を含む。
【００２２】
第１歯車部３１０は、リング形状の内歯歯車３１０ａに設けられる。この内歯歯車３１０ａは、基部３０２の第２平面３０２ｂに対面配置され、取付部材３１０ｂによりこの第１歯車部３１０に連結される。このとき、内歯歯車３１０ａのなす円形中心は、基部３０２のなす円形中心と同様に、円形形状の中心が管体５０２の軸心上に位置づけられる。第１歯車部３１０は、このような内歯歯車３１０ａの内側周面に配置される。なお、図３に示すように、第１歯車部３１０のなす円形は、基部３０２の内側周面３０２ｄがなす円形よりも若干小さい。
【００２３】
第２歯車部３１１は、フランジ継手５０１に対して固定的に設けられ、第１歯車部３１０に噛み合う平歯車である。この第２歯車部３１１は、モータ３１２（次に詳しく述べる）により軸回り方向に回転する軸体３１２ａの外周に取り付けられており、モータ３１２の駆動に応じて第２歯車部３１１を回転させる。
【００２４】
モータ３１２は、第２歯車部３１１を回転させるための動力源である。モータ３１２は、軸体３１２ａと本体部３１２ｂとを有する。本体部３１２ｂは、フランジ継手５０１に対して固定的に設けられる腕木３１２ｃに取り付けられている。軸体３１２ａは、このような本体部３１２ｂから延出し、管体５０２と平行に延びている。また、軸体３１２ａは、その軸回り方向に回転自在に、腕木３１２ｃから延出する第１コ字部材３１２ｄに保持される。この第１コ字部材３１２ｄの開口側には、基部３０２と内歯歯車３１０ａとが入り込んでいる。そして、軸体３１２ａにおいて第１コ字部材３１２ｄ内に位置する部分の外周には、前述した第２歯車部３１１と、受けローラ３１２ｅとが取り付けられている。受けローラ３１２ｅは、軸体３１２ａに対して摺動自在となっていて、軸体３１２ａとは別個独立に軸体３１２ａの軸回り方向に回転できるようになっている。この受けローラ３１２ｅは、基部３０２の自重によって下方に移動しようとする基部３０２を受け止める。
【００２５】
このような駆動部３０６は、基部３０２の円周方向に９０度間隔に並んで計４箇所に配置される。ここで、駆動部３０６は、管体５０２の側から見たときに基部３０２に重なるように配置されても良いし、重ならないで基部３０２と互い違いに並んでも良い。
【００２６】
図４は、ブラケット部３０７、第１規制部３０８及び第２規制部３０９の側面図である。図１及び図４に基づいて、ブラケット部３０７、第１規制部３０８及び第２規制部３０９について説明する。
【００２７】
ブラケット部３０７は、第１コ字部材３１２ｄから延出する金属部材であって、フランジ継手５０１に対して固定的に設けられる。このブラケット部３０７は、腕木３１２ｃから基部３０２の第１平面３０２ａ側に沿って基部３０２の外側周面３０２ｃよりも外側まで延びる第１アーム部３０７ａと、この第１アーム部３０７ａの先端から管体５０２の延びる方向及びこれと反対方向のいずれにも延びる第２アーム部３０７ｂと、を含む。
【００２８】
第１規制部３０８は、ブラケット部３０７において第１アーム部３０７ａよりも基部３０２側に取り付けられ、基部３０２を挟む。第１規制部３０８は、基部３０２の第１平面３０２ａに接触する第１ローラ３０８ａと、基部３０２の第２平面３０２ｂに接触する第２ローラ３０８ｂと、基部３０２の外側周面３０２ｃに接触する第３ローラ３０８ｃとを含む。第３ローラ３０８ｃは、回転することによって浮き上がろうとする基部３０２を上方から抑える。
【００２９】
第２規制部３０９は、ブラケット部３０７において第１アーム部３０７ａよりも管体５０２側に取り付けられ、フランジ継手５０１を挟む。第２規制部３０９は、第１ピンポルト３０９ａと、第２ピンボルト３０９ｂと、第２コ字部材３０９ｃと、を含む。第２コ字部材３０９ｃは、第２アーム部３０７ｂに保持されてフランジ継手５０１の外側周面５０５に向けて延びる。この第２コ字部材３０９ｃの先端がコ字形状に開き、そこには、フランジ継手５０１が入り込む。第１ピンポルト３０９ａは、フランジ継手５０１のシート面５０３に対して進退自在となるよう、第２コ字部材３０９ｃに螺合する。第２ピンボルト３０９ｂは、フランジ継手５０１の反対面５０４に対して進退自在となるよう、第２コ字部材３０９ｃに螺合する。
【００３０】
このような基部３０２、ブラケット部３０７、第１規制部３０８及び第２規制部３０９はユニット化されていて、基部３０２の円周方向に４５度間隔に並んで計８箇所に配置される。ここで、ブラケット部３０７を含むこのユニットは、管体５０２の側から見たときに基部３０２や駆動部３０６に重なるように配置されても良いし、重ならないで基部３０２や駆動部３０６と互い違いに並んでも良い。
【００３１】
図２、図３及び図４を参照する。このように構成されるフランジ継手補修装置３０１を用いてフランジ継手５０１の反対面５０４に対し切削を行う場合、作業者は、基部３０２の第１平面３０２ａをフランジ継手５０１のシート面５０３に平行に対面させ、バイド３０４をフランジ継手５０１の反対面５０４に対面させつつ、管体５０２の軸心上に基部３０２のなす円形形状の中心を位置づける。そして、基部３０２の外側周面３０２ｃに第３ローラ３０８を接触させ、さらに、基部３０２の内側周面３０２ｄに受けローラ３１２ｅに接触させる。これにより、基部３０２のなす円形形状の中心が管体５０２の軸心上から外れることがなくなる。
【００３２】
続けて、作業者は、基部３０２の外側周面３０２ｃ側に第３ローラ３０８ｃを接触させ、第２コ字部材３０９ｃの開口側にフランジ継手５０１を入り込ませる。これにより、第１ローラ３０８ａと第２ローラ３０８ｂとは、基部３０２が回転する際に、基部３０２がフランジ継手５０１に対し近づいたり遠ざかったり傾いたりすることを防ぐ。
【００３３】
続けて、作業者は、第２コ字部材３０９ｃに螺合する第１ピンポルト３０９ａと第２ピンボルト３０９ｂとを調整し、第１ピンポルト３０９ａ及び第２ピンボルト３０９ｂのそれぞれの先端をフランジ継手５０１のシート面５０３及び反対面５０４に近づける。さらに、作業者は、第１操作部３０５ａ及び第２操作部３０５ｂを調整し、バイド３０４をフランジ継手５０１の外側周面５０５に接触させる。
【００３４】
この状態で、作業者は、モータ３１２を駆動する。モータ３１２が駆動すると、第２歯車部３１１が軸体３１２ａの軸回りに回転する。これにより、第２歯車部３１１に噛合する内歯歯車３１０ａが回転し、これに伴って基部３０２も回転する。このとき、基部３０２は、受けローラ３１２ｅと第１ローラ３０８ａと第２ローラ３０８ｂと第３ローラ３０８ｃとによって動きを規制され、管体５０２の軸回り方向にのみ回転する。そして、バイド３０４は基部３０２とともに管体５０２の軸回り方向に回転し、フランジ継手５０１の反対面５０４を摺動して切削する。必要に応じて、作業者はモータ３１２の駆動を停止させ、第２操作部３０５ｂを操作しバイド３０４をフランジ継手５０１の反対面５０４に一層深く接触させ、その後にモータ３１２を再び駆動させる。これにより、フランジ継手５０１の反対面５０４は切削補修される。この切削補修により、例えば、表面精度の高い所望の深さのガスケット溝が形成される。
【００３５】
ここで、本実施の形態のフランジ継手補修装置３０１では、基部３０２が盤状をなしていてフランジ継手５０１のシート面５０３に平行に対面配置される。そして、この基部３０２から延出する延出部３０３の先端部分にバイド３０４が取り付けられる。このため、基部３０２は、特許文献１や非特許文献１、非特許文献２に記載の装置に備わるアームよりも遥かに短くなってバイド３０４が振動しにくくなる。したがって、フランジ継手５０１の反対面５０４の切削補修を高精度化できる。
【００３６】
さらに、本実施の形態のフランジ継手補修装置３０１では、バイド３０４の先端、第１ピンポルト３０９ａの先端及び第２ピンボルト３０９ｂの先端のみがフランジ継手５０１に接触する。このため、フランジ継手５０１に対してフランジ継手補修装置３０１を設置する際の手間がかからず、フランジ継手５０１の反対面５０４の切削補修を効率化でき、フランジ継手補修装置３０１での基部３０２の回転によってフランジ継手５０１の表面が意図せず損傷が軽減されることがなくなる。
【００３７】
さらに、本実施の形態のフランジ継手補修装置３０１では、管体５０２が回転するのではなく、フランジ継手補修装置３０１側で基部３０２が回転するのみであり、しかもその駆動源はモータ３１２のみである。このため、少ないエネルギーでフランジ継手５０１の反対面５０４の切削補修を実現できる。
【００３８】
さらに、本実施の形態のフランジ継手補修装置３０１では、第１規制部３０８と第２規制部３０９とによって、基部３０２とフランジ継手５０１との平行が維持される。したがって、フランジ継手５０１の反対面５０４の、一層高精度な切削補修が実現される。
【符号の説明】
【００３９】
３０１    フランジ継手補修装置
３０２    基部
３０３    延出部
３０４    バイド
３０５    調整部
３０６    駆動部
３０７    ブラケット部
３０８    第１規制部
３０９    第２規制部
５０１    フランジ継手
５０２    管体
５０３    シート面
５０４    反対面
５０５    外側周面
【図１】
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【図２】
2011189474.tif 000004
【図３】
2011189474.tif 000005
【図４】
2011189474.tif 000006
【図５】
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