(57)【要約】【課題】振動状態下において配管どうしを接続する継手部での漏れ試験方法とその試験装置を提供する。【解決手段】一端側にフランジ１，１を有する２本の配管２，２のフランジ１，１どうしを、ガスケット３を介して互いに対向させボルト４、ナット５を用いて接続することにより継手部を形成し、この配管内部に流体を封入すると共に両配管の他端部側をいずれも上下に振動可能に保持し、両配管の他端部側をそれぞれ上下に振動させた際に、両配管の他端部側とフランジ１との間の所定位置を２箇所の支持部７により夫々接当可能にし、両配管の他端部側を上下に振動させて支持部７に配管を接当させることにより、継手部にモーメントを負荷させると共に配管内部に封入された流体の漏れを測定する流体漏れ試験方法とその試験装置。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側にフランジを有する２本の配管のフランジどうしを、シール材を介して互いに対向させ固着具を用いて接続することにより継手部を形成し、この配管内部に流体を封入すると共に前記両配管の他端部側をいずれも上下に振動可能に保持し、前記両配管の他端部側をそれぞれ上下に振動させた際に、前記両配管の他端部側と前記フランジとの間の所定位置を支持部により夫々接当可能にし、前記配管の他端部側を上下に振動させて前記支持部に前記配管を接当させることにより、前記継手部にモーメントを負荷させると共に前記配管内部に封入された流体の漏れを測定する流体漏れ試験方法。
【請求項２】
前記配管を、流体を封入する筒状部とこの筒状部に接続するより細径の棒状部とから構成し、この棒状部の自由端側を保持して上下に振動する請求項１の流体漏れ試験方法。
【請求項３】
前記継手部の接続に用いた前記固着具のゆるみ量を測定する請求項１又は２の流体漏れ試験方法。
【請求項４】
一端側にフランジを有する２本の配管のフランジどうしを、シール材を介して互いに対向させ固着具を用いて接続することにより形成した継手部から、前記配管内部に封入された流体の漏れを検出可能な流体漏れ試験装置であって、前記両配管の他端部側をいずれも保持して上下に振動可能な振動部と、この振動部の振動により前記両配管の、前記フランジと他端部側間の途中位置が接当して前記継手部にモーメントを負荷可能にする支持部と、を備えることを特徴とする流体漏れ試験装置。
【請求項５】
前記配管が、流体を封入する筒状部とこの筒状部に接続するより細径の棒状部とから構成されていて、この棒状部の自由端側が前記振動部により保持されて上下に振動する請求項４の流体漏れ試験装置。
【請求項６】
前記継手部の接続に用いた前記固着具のゆるみ量を測定する測定手段が設けられている請求項４又は５の流体漏れ試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体漏れ試験方法とその試験装置に関し、詳しくは、配管どうしを接続する継手部での内部流体の漏れ試験方法とその試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体を内部に通流している配管どうしの継手部は、各配管端部にフランジが形成されていると共に、互いに対向するフランジ部の内側にはシール性のよいガスケットが配置されて、ボルトとナットのような組み合わせ治具などを用いて、堅く締結されるようになっている。この場合、どのようなガスケットを選択するか、あるいはどのような締結治具を用いるか、等を定めるための漏れ試験が予め行われることが多い。そのような漏れ試験は、従来、継手部を有する配管の静止状態での漏れ試験を行うことが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、工場内などに配置される配管は、付近の装置の稼働状況や、重量車体の通過などに起因して振動をうけているのが常態であり、特に、配管径の細い配管どうしの継手部の場合には、振動が継手部に与える影響は相対的に大きいものがあるにも拘わらず、かかる振動状態下での漏れ試験方法は実施されておらず、その試験装置も開発されていない。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、振動状態下において配管どうしを接続する継手部での漏れ試験方法とその試験装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る流体漏れ試験方法の特徴構成は、一端側にフランジを有する２本の配管のフランジどうしを、シール材を介して互いに対向させ固着具を用いて接続することにより継手部を形成し、この配管内部に流体を封入すると共に前記両配管の他端部側をいずれも上下に振動可能に保持し、前記両配管の他端部側をそれぞれ上下に振動させた際に、前記両配管の他端部側と前記フランジとの間の所定位置を支持部により夫々接当可能にし、前記配管の他端部側を上下に振動させて前記支持部に前記配管を接当させることにより、前記継手部にモーメントを負荷させると共に前記配管内部に封入された流体の漏れを測定することにある。
【０００６】
この構成によれば、継手部でのシール材の適性試験を、封入された空気などの流体の漏れを測定することにより実際に配置された配管での状況に極めて近い状態で行うことが可能になり、配管の形状などに応じて、最適のシール材や固着具を選定することができるようになる。そして、細管の継手箇所の設計を最適の状態になるようにできるので、耐久性が高く、メンテナンスに要する労力を少なくできる配管接続を実現できることになる。流体の漏れ度合いは、配管内部の圧力変化を検出することにより容易に測定することができ、配管内部の圧力変化は圧力計を配管に接続する方法などにより容易に検出できる。その結果、振動状態下において配管どうしを接続する継手部での漏れ試験方法を提供することができた。
【０００７】
前記配管を、流体を封入する筒状部とこの筒状部に接続するより細径の棒状部とから構成し、この棒状部の自由端側を保持して上下に振動することが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、振動箇所の剛性を低くして継手部のモーメントを負荷しやすくできて、装置全体をコンパクトにできる。
【０００９】
前記継手部の接続に用いた前記固着具のゆるみ量を測定することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、ガスケットの選定に加えて、ボルト等の固着具の選定や締め付け力を適正に設定することが容易となり、配管の継手箇所の設計をより適した状態になるようにできて、一層耐久性の高い配管接続を実現できることになる。
【００１１】
又、本発明に係る流体漏れ試験装置の特徴構成は、一端側にフランジを有する２本の配管のフランジどうしを、シール材を介して互いに対向させ固着具を用いて接続することにより形成した継手部から、前記配管内部に封入された流体の漏れを検出可能な流体漏れ試験装置であって、前記両配管の他端部側をいずれも保持して上下に振動可能な振動部と、この振動部の振動により前記両配管の、前記フランジと他端部側間の途中位置が接当して前記継手部にモーメントを負荷可能にする支持部と、を備えることにある。
【００１２】
この構成によれば、実際に施工された配管どうしの継手部にかかる振動状態に極めて近い状況での、配管内部の流体の漏れを検出できて、配管のサイズに応じて、最適のシール材を選定することができるようになる。その結果、振動状態下において配管どうしを接続する継手部での漏れ試験装置を提供することができた。
【００１３】
前記配管が、流体を封入する筒状部とこの筒状部に接続するより細径の棒状部とから構成されていて、この棒状部の自由端側が前記振動部により保持されて上下に振動することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、装置全体をコンパクトにできる。
【００１５】
前記継手部の接続に用いた前記固着具のゆるみ量を測定する測定手段が設けられていることが好ましい。
【００１６】
固着具のゆるみ量を測定する測定手段としては、例えばひずみケージ等を用いることができ、これを固着具内部に貼着して振動によるひずみ量の変化を検出することにより、容易に固着具のゆるみ量を測定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る漏れ試験装置Ａの全体構造を示す。この漏れ試験装置Ａは、一端側にフランジ１を有する２本の円筒状配管２のフランジ１，１どうしを、シール材である円環状のガスケット３を介して互いに対向させ、ボルト４、ナット５の組み合わせ等の固着具を用いて接続することにより形成した継手部から、配管内部に封入された流体の漏れを検出可能になっている。配管２の他端部側は、より細径の長い棒状の擬似配管８が気密に接続されている。配管２の他端部側と擬似配管８との接続は、溶接などの方法により気密に接続することが好ましい。このように、擬似配管８を配管２に接続するようにすると、振動箇所の剛性を低くして継手部のモーメントを負荷しやすくできて、装置全体をコンパクトにできて都合がよい。
【００１８】
そして、漏れ試験装置Ａは、両配管２，２に接続された擬似配管８，８の他端部側（自由端）を把持して上下に振動可能な振動部６と、この振動部の振動により両擬似配管８，８の、フランジ１，１と他端部間の途中箇所が接当して、継手部にモーメントを負荷可能にする支持部７とを備える。
【００１９】
すなわち、擬似配管８の自由端側の他端部８ａ，８ａは、夫々振動部６の立ち上がりアーム部６ａと接続している。この場合、擬似配管８の他端部８ａ，８ａの内、いずれか一方は移動不能に固着されているが、他方は横移動可能に保持されている。このように構成することにより、振動により継手部でゆるみが生じた場合にも、擬似配管８の自由端側の他端部８ａ，８ａを振動部６と接続したことによる拘束力を排除して、継手部のボルト、ナットのゆるみをそのまま維持して測定感度を低下させることがない。
【００２０】
振動部６の中央下部は、油圧振動を起こさせる振動発生装置９が接続されている。この振動発生装置９により、配管および継手部に対して所定の振幅で必要な振動数の振動を付与するようにして、その間に生じる配管内部の圧力変化を配管に装着した圧力計１０により検出し、時間変化を外部記録装置（図示略）に記録するようにする。振動発生装置としては、種々の装置を選択することができ、もとより油圧振動装置に限定されるものではない。
【００２１】
更に、継手部から夫々等距離に位置する擬似配管８，８の途中を、下方から接当・支持する支持部７を有して、振動発生装置９による振動部６の上下動により、擬似配管８，８の下方が支持部７に接当し、その結果、擬似配管８，８と支持部７との接当箇所を支点とするモーメントが継手部に負荷されることになる。
【００２２】
この支持部７は、図１に示すように、アーム７ａの下方先端部に、ボルト状の支持具７ｂが高さ調整可能に突出・装着されていて、この支持具７ｂの上部と擬似配管８，８の途中２箇所が接当して、擬似配管８，８を支持可能になっている。接当高さの調整は、予めアーム７ａの下方先端部近傍の縦方向に複数個形成されている貫通孔（図示略）に支持具７ｂを挿入して、ナット等で締め付けネジ止めすることにより行う。もっとも、高さ調整はこの方式に限られるものではなく、複数の貫通孔に代えて長孔を形成しておき、支持具７ｂを長孔に沿ってスライドさせるようにし、ナット等で固着するようにして行ってもよく、種々な方式を採用できる。又、垂下している両アーム７ａの間隔を変更して、接当・支持箇所を変更可能にしてもよい。この場合、両アーム７ａの間隔は互いに等距離だけ変更させるようにする。
【００２３】
更に、継手部のボルト４内には、ひずみケージ（図示略）が埋設されていて、ボルト４、ナット５の締め付け量を測定できるようになっている。ボルト４とナット５による締め付け量は、ひずみケージからのひずみ量を電気信号として取り出し、ひずみケージに接続されている記録計（図示略）に表示させることにより容易に検出できる。ガスケット１の厚み、幅、材質など形状を変化させると共に、ボルト締め付け力を変化させ、振動試験を行うことにより、適正なガスケットの選定や、ガスケットに応じたボルト数、ボルト形状、ボルト締め付け力などを決定することができる。
【００２４】
【実施例】
図１に示す流体漏れ試験装置を用いて実施した試験結果を、以下に説明する。まず、アスベストシートガスケット（ＪＩＳ　１０Ｋ２５Ａ）を配管（内径２７．２ｍｍ）の両フランジ間に介在させて、これら両フランジに対しボルト４本を用いて締め付け固着した。配管内部には、圧力０．８ＭＰａの空気を封入すると共に、個々のボルトには締め付け力を変化させて固着したが、ボルト４本の締め付け力の総計は１９．６Ｎであった。締め付け力は、ＪＩＳ　Ｂ８２７３に準拠して表示するため、ボルト内部にひずみゲージを埋設して測定し、配管の内部圧力は圧力計により測定した。
【００２５】
振動は油圧振動方式を採用し、擬似配管の自由端部での振幅を０．２ｍｍとすると共に、振動数を１Ｈｚとして、約２時間（初期ガスケットクリープ時間の１５分を除く）試験した。その結果を図２に示す。
【００２６】
図２より、締め付け力を変えたボルト４本は、夫々時間経過に従って異なる締め付け力の低下変化を示す。また、内部圧力が低下しているが、これは内部の空気が漏れているためである。
【００２７】
ボルト４本の締め付け力の合計を３９．２ｋＮとし、配管内部に圧力０．７７ＭＰａの空気を封入し、自由端部での振幅を０．１ｍｍ，０．２ｍｍ，０．４ｍｍとする以外は上記と同様にして試験を行った結果を、図３に示す。なお、この試験は３回づつ行った。振幅が異なると内部圧力の減少量が異なり、内部の空気の漏れ量は振幅によって異なることが分かる。
【００２８】
このように、本実施形態の試験装置を用いて試験することが、振動環境下での漏れ試験に有効であることが分かる。かかる測定データを参考にして、ガスケットの材質、形状、サイズ等、及びボルトとナットの選定、締め付け力などをより適切にすべく検討することができる。
【００２９】
〔別実施の形態〕
（１）上記実施形態では、流体として空気を採用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の気体を通流させた配管の漏れ試験に適用してもよく、更には水、その他の液体を通流させた配管の漏れ試験に適用してもよい。
【００３０】
（２）上記実施形態では、円筒状配管２の他端部から棒状の擬似配管８を接続し、擬似配管８に支持部７を接当するようにしていたが、もとより棒状の擬似配管に代えて全体を円筒状配管とし、円筒状配管に支持部を接当するようにしてもよい。
【００３１】
（３）上記実施形態では、固着具としてボルト、ナットの組み合わせを例に挙げて説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、クランプ等、他の形態の固着具を用いた配管の継手部での流体漏れ試験に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る漏れ試験装置の概略全体構成図
【図２】漏れ試験結果を示すグラフ
【図３】漏れ試験結果を示すグラフ
【符号の説明】
１　　　　　フランジ
２　　　　　配管
３　　　　　シール材
６　　　　　振動部
７　　　　　支持部
【図１】
2004101321.tif 000003
【図２】
2004101321.tif 000004
【図３】
2004101321.tif 000005