(57)【要約】【課題】熟練した作業者を必要とせずに、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける作業を実習させることができるフランジ締付け実習システムを提供する。【解決手段】配管同士の接続部のフランジを締付ける際に適切な締付けを実習させるためのフランジ締付け実習システムであって、フランジＡ４と、フランジＢ５と、フランジＡ４とフランジＢ５とを締付けるためのボルト６を有し、当該ボルト６を締付ける際に発生する歪を検知するための歪センサー７が当該ボルト６に配設されているフランジ締付け練習手段１と、当該フランジ締付け練習手段１の各ボルト６を締付けることによって発生した各ボルト６の歪をデータ化させるための演算手段２と、当該演算手段２でデータ化されたデータを視認化させるための表示手段３とを備えていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける際に適切な締付けを実習させるためのフランジ締付け実習システムであって、フランジＡと、フランジＢと、フランジＡとフランジＢとを締付けるためのボルトとを有し、当該ボルトを締付ける際に発生する歪を検知するための歪センサーが当該ボルトに配設されているフランジ締付け練習手段と、当該フランジ締付け練習手段の各ボルトを締付けることによって発生した各ボルトの歪をデータ化させるための演算手段と、当該演算手段でデータ化されたデータを視認化させるための表示手段とを備えていることを特徴とするフランジ締付け実習システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジ締付け実習システムに関する。さらに詳しくは、本発明は、配管同士の接続部のフランジを締付ける際に適切なボルトの締付けを実習することができるフランジ締付け実習システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
配管同士のフランジをボルトで締付ける作業は、フランジ間に使用されるガスケットの機能を十分に発現させるために非常に重要な作業である。
【０００３】
従来、配管同士のフランジのボルトによる締付けは、多くの場合、現場の作業者の感覚で行なわれており、配管内に高圧の流体を使用するときや危険性が高い流体を使用するときには、トルクレンチでボルトを締付ける際のトルク値を確認しながら行なわれている（例えば、特許文献１の段落［００３５］、特許文献２の段落［００１８］、特許文献３の段落［００１２］、特許文献４の段落［００３２］などを参照）。しかし、配管同士のフランジをボルトで締付けた場合、その締付け力は、使用されるガスケットの種類や環境温度などによって異なるとともに、例えば、環境温度変化などによって経時とともに低下する傾向があることから、当該ボルトを締め付けには、かなりの熟練した技術が要求される。
【０００４】
また、トルクレンチでボルトの締付けを適切に行なった場合であっても、少なく見積もっても±１７％程度の締付け力のバラツキが生じることがあり、配管同士のフランジにボルトを締付ける順序を誤った場合には、ミスアライメントが発生し、配管不良によって配管内の内容物がフランジ部分から漏出するおそれがあることから、作業者は、ボルトの締付け力を適切に調整することができる技術を身につける必要がある。
【０００５】
したがって、配管同士のフランジをボルトで締付ける作業を学習するためには、熟練した作業者の指導のもとで実際に配管同士のフランジをボルトで締付ける作業を行なうことが望まれる。しかし、近年、配管同士のフランジのボルトによる締付けに熟練している技術者の減少傾向にあることから、熟練した作業者の指導のもとで学習することが困難になりつつあるため、熟練した作業者が不在であっても配管同士のフランジのボルトによる締付け作業を実習することができるフランジ締付け実習システムの開発が急務となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２１９９３２９号公報
【特許文献２】特開２０１３−０２０４７１３号公報
【特許文献３】特開２０１３−０２２１５７７号公報
【特許文献４】特開２０１３−０２４１９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、熟練した作業者を必要とせずに、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける作業を実習させることができるフランジ締付け実習システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける際に適切な締付けを実習させるためのフランジ締付け実習システムであって、フランジＡと、フランジＢと、フランジＡとフランジＢとを締付けるためのボルトとを有し、当該ボルトを締付ける際に発生する歪を検知するための歪センサーが当該ボルトに配設されているフランジ締付け練習手段と、当該フランジ締付け練習手段の各ボルトを締付けることによって発生した各ボルトの歪をデータ化させるための演算手段と、当該演算手段でデータ化されたデータを視認化させるための表示手段とを備えていることを特徴とするフランジ締付け実習システムに関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のフランジ締付け実習システムによれば、熟練した作業者を必要とせずに、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける作業を実習することができるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のフランジ締付け実習システムの一実施態様を示す概略説明図である。
【図２】本発明のフランジ締付け実習システムに用いられるボルトに歪センサーが配設されているときのボルトの概略説明図である。
【図３】本発明のフランジ締付け実習システムを用いてフランジＡとフランジＢとをボルトで締付ける実習を行なうときのフローチャートである。
【図４】本発明のフランジ締付け実習システムを用いてフランジＡとフランジＢとをボルトで締付ける際に発生した歪を視認化させたときの画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のフランジ締付け実習システムは、前記したように、配管同士の接続部のフランジを締付ける際に適切な締付けを実習させるためのフランジ締付け実習システムであり、フランジＡと、フランジＢと、フランジＡとフランジＢとを締付けるためのボルトとを有し、当該ボルトを締付ける際に発生する歪を検知するための歪センサーが当該ボルトに配設されているフランジ締付け練習手段と、当該フランジ締付け練習手段の各ボルトを締付けることによって発生した各ボルトの歪をデータ化させるための演算手段と、当該演算手段でデータ化されたデータを視認化させるための表示手段とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明のフランジ締付け実習システムは前記構成を有するので、当該フランジ締付け実習システムを用いることにより、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける際に必要な技術を実習者に実習させることができる。また、本発明のフランジ締付け実習システムを用いることにより、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付けているときに、実際のフランジの締付け現場では目視することができない各ボルトの軸力を各ボルトの歪を通じて視覚によって認識することができる。
【００１３】
したがって、本発明のフランジ締付け実習システムを用いることにより、熟練した作業者がいなくても配管同士のフランジをボルトで締付ける作業を容易に学習することができるのみならず、フランジに取り付けられるボルトの締め付け力のバラツキに起因して突発的に配管不良などが発生したとき、当該ボルトの締付けには熟練したスキルを必要とするが、当該熟練したスキルを実習者の身につけさせることができる。
【００１４】
さらに、配管同士のフランジをボルトで締付けた場合、その締付け力は、例えば、環境温度の変化などによって経時とともに低下する傾向があるが、本発明のフランジ締付け実習システムを用いることにより、最初の締付けを正確に行なう技術の習得のみならず、締付け力の低下による応力緩和量の経時変化を把握することができることから、実習者は、増し締めのタイミングを習得することができる。
【００１５】
以下に本発明のフランジ締付け実習システムを図面に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる図面に記載の実施態様のみに限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明のフランジ締付け実習システムの一実施態様を示す概略説明図である。
図１に示されるフランジ締付け実習システムは、主として、フランジ締付け練習手段１と演算手段２と表示手段３とによって構成されている。
【００１７】
フランジ締付け練習手段１には、フランジＡ４と、フランジＢ５と、フランジＡ４とフランジＢ５とを締付けるためのボルト６とが設けられている。フランジＡ４とフランジＢ５とを強固に締付けるために、複数のボルト６がフランジＡ４およびフランジＢ５に配設されている貫通孔（図示せず）に挿入されている。フランジＡ４およびフランジＢ５の種類には特に限定がなく、例えば、ＪＩＳ  Ｂ２２９０に規定されているフランジを用いることができる。また、フランジＡ４とフランジＢ５とを締付けるためのボルト６に関しても特に限定がなく、フランジＡ４およびフランジＢ５に適したボルトを適宜選択して用いることが好ましい。
【００１８】
フランジ締付け練習手段１では、実際に実習者によってフランジの取り付け作業が行なわれる。実習者がフランジＡ４とフランジＢ５とを各ボルトで締付ける際には、各ボルト６に歪が発生する。当該歪は、ボルト６の締め付けによって発生するボルト６の軸力と比例関係にあることから、例えば、図２に示されるように、ボルト６のねじ山面に歪センサ７を取り付け、ボルト６の締め付けによって発生した歪を当該歪センサ７で測定することにより、ボルト６の軸力を間接的に求めることができる。
【００１９】
なお、図２は、本発明のフランジ締付け実習システムに用いられるボルト６に歪センサー７が配設されているときのボルト６の概略説明図である。
【００２０】
各ボルト６を締付けることによって発生した歪は、歪センサー７で検知され、歪センサー７で検知された歪は、電気信号として配線８を介して演算手段２に送られる。
【００２１】
演算手段２は、各ボルト６を締付けることによって発生した歪をデータ化させるための手段である。演算手段２では、フランジ締付け練習手段１で各ボルト６を締付けることによって発生した各ボルト６の歪がデータ化される。演算手段２としては、例えば、パーソナルコンピュータなどのコンピュータを用いることができる。
【００２２】
演算手段２でデータ化されたデータを視認化させるために、演算手段２でデータ化されたデータは、電子データとして配線９を介して表示手段３に送られる。
【００２３】
表示手段３は、演算手段２でデータ化されたデータを視認化させるための手段であり、当該表示手段３として、例えば液晶モニタなどのモニタを用いることができる。
【００２４】
以上のように構成される本発明のフランジ締付け実習システムを用いることにより、実習者は、まずフランジＡ４とフランジＢ５とにボルト６を締付ける順序を学習することができる。
【００２５】
また、実習者は、フランジ締付け練習手段１で、フランジＡ４とフランジＢ５とをボルト６で適切に締付ける技術を実習することができる。そのときのフローチャートを図３に示す。
【００２６】
図３は、実習者が本発明のフランジ締付け実習システムを用いてフランジＡ４とフランジＢ５とを締付ける実習を行なうときのフローチャートである。
【００２７】
図３の「フランジ締付け練習」に記載されているように、実習者は、フランジ締付け練習手段１でトルクレンチ（図示せず）などを用いてフランジＡとフランジＢとのフランジ締付け練習を行なう。そのときに発生した歪は、図２に示されるようにボルト６に配設された歪センサー７で検出される。
【００２８】
フランジ締付け練習手段１の各ボルト６を締付けることによって発生した各ボルト６の歪は、図３に記載の「ボルトの歪のデータ化」に記載されているように演算手段２でデータ化される。
【００２９】
次に、演算手段２でデータ化されたデータは、図３の「データの視認化」に記載されているように、表示手段３によって視認化される。表示手段３に表示された歪は、例えば、図４に示されるように画像で表示することができ、当該画像により、例えば、トルクレンチなどでは十分に把握することができない微妙な締付け力の変化による歪の変化を視覚によって認識し、把握することができる。
【００３０】
図４は、本発明のフランジ締付け実習システムを用いてボルト６を締付ける際に発生した歪を視認化させたときの画像の一例を示す。図４に示されている画像では、使用されているボルト６の数は８本であり、時計回りに１〜８の符号が記載されている。
【００３１】
図４に示された結果から、符号７および８が付されている歪が小さいことから、符号７および８におけるボルトの締付け力が小さいことがわかる。したがって、実習者は、図３に示されるように、「データの視認化」によって確認された歪データに基づいて、例えば、表示手段３を見ながら「フランジ締付け練習」にて再度、符号７および８におけるボルトの歪が他のボルトの歪と同等となるように、締付け力を適宜微調整することができる技術を実体験に基づいて身につけることができる。
【００３２】
このように、本発明のフランジ締付け実習システムを用いることにより、実習者は、歪データを介してフランジＡ４とフランジＢ５とを締付ける際の技術をリアルタイムに把握することができるので、熟練した作業者がいなくても、表示装置３の表示画面を見ながら実習を通じてボルト６を適切に締付けるために必要な技術を身につけることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  フランジ締付け練習手段
２  演算手段
３  表示手段
４  フランジＡ
５  フランジＢ
６  ボルト
７  歪センサ
８  配線
９  配線
【図１】
2015141345.tif 000003
【図２】
2015141345.tif 000004
【図３】
2015141345.tif 000005
【図４】
2015141345.tif 000006