(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレート上の外周部に所要高さを有する円筒状のシールドフレームを立設し、該シールドフレームの上端開口部に蓋を着脱可能に取り付け、上記シールドフレームの内側に位置するベースプレート上に、円筒状部品の下端部を着脱可能に取り付けるための固定リングを設置し、上記蓋の下面に、円筒状部品とほぼ同径のサポートリングの上端を固定して、該サポートリングの下端部に、円筒状部品の上端部に着脱可能に取り付けるためのダミーケーシングを、Ｏリングを介して円筒状部品の軸心方向へ摺動自在に嵌合させ、上記ベースプレート、固定リング、円筒状部品、ダミーケーシング、サポートリング及び蓋により囲まれる部分に密閉された内側耐圧試験空間を形成させるようにした構成を有することを特徴とする円筒状部品の耐圧試験用固定装置。
【請求項２】
内側耐圧試験空間の外側で、シールドフレームとベースプレートと蓋により囲まれる部分に、密閉された外側耐圧試験空間を形成させるようにした請求項１記載の円筒状部品の耐圧試験用固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は軸方向引張荷重が作用しない円筒状部品に対して耐圧試験を実施するときに用いる固定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種の圧力容器において、該圧力容器の外壁部が円筒状部品によって構成される場合、通常は、該円筒状部品の耐圧強度を確認すべく、耐圧試験が実施される。
【０００３】
図２は一般的に実施されている円筒状部品の耐圧試験要領を示すもので、円筒状部品ａの軸方向両端の開口を蓋ｂとｃで塞いで密閉容器構造とし、かかる状態において、円筒状部品ａの内部に圧力Ｐを負荷することにより、耐圧試験を実施するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図２に示すような耐圧試験では、密閉容器構造内に作用する膨張荷重により、円筒状部品ａに軸方向の引張荷重Ｔが作用するため、円筒状部品ａが、たとえば、ガスタービンのケーシングである場合には、正確な耐圧荷重をかけることができないという問題がある。
【０００５】
すなわち、ガスタービンのケーシングの場合、前後には、ケーシング内部の圧力を増すための圧縮機翼や、内部の圧力を用いて仕事をするタービン翼などが存在し、これらはシャフトを介して前後方向に結合されていて、ケーシングには直接結合されておらず、圧縮機翼とタービン翼に働く圧力によって生ずる軸方向引張荷重はシャフトで受けるようになっている。したがって、ケーシングには軸方向引張荷重は作用しないので、図２に示したような要領で耐圧試験を実施すると、ケーシングにとって過剰な荷重が加わった試験となり、適正な耐圧試験とはならない。
【０００６】
そこで、本発明は、軸方向引張荷重が作用しない円筒状部品に対して耐圧試験を実施するのに好適な円筒状部品の耐圧試験用固定装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、ベースプレート上の外周部に所要高さを有する円筒状のシールドフレームを立設し、該シールドフレームの上端開口部に蓋を着脱可能に取り付け、上記シールドフレームの内側に位置するベースプレート上に、円筒状部品の下端部を着脱可能に取り付けるための固定リングを設置し、上記蓋の下面に、円筒状部品とほぼ同径のサポートリングの上端を固定して、該サポートリングの下端部に、円筒状部品の上端部に着脱可能に取り付けるためのダミーケーシングを、Ｏリングを介して円筒状部品の軸心方向へ摺動自在に嵌合させ、上記ベースプレート、固定リング、円筒状部品、ダミーケーシング、サポートリング及び蓋により囲まれる部分に密閉された内側耐圧試験空間を形成させるようにした構成とする。
【０００８】
内側耐圧試験空間に内圧力を作用させると、膨張荷重に基づく軸方向の伸び力がダミーケーシングとサポートリングとの軸方向の相対摺動変位で吸収されるため、円筒状部品には軸方向の引張荷重が作用せず、径方向の膨張荷重のみが作用することになる。
【０００９】
又、内側耐圧試験空間の外側で、シールドフレームとベースプレートと蓋により囲まれる部分に、密閉された外側耐圧試験空間を形成させるようにした構成とした場合は、円筒状部品の耐圧試験を外圧力により実施することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１（イ）（ロ）は本発明の実施の一形態を示すもので、円筒状部品として、ガスタービンのケーシング１を対象とした場合について示す。すなわち、円形のベースプレート２上の中央部に、所要の高さを有する円形の架台３を設置して、該架台３上の外周部に、ケーシング１の径に対応する径を有し且つ上端部外周に取付フランジ４ａを設けた背丈の低い固定リング４を設置し、上下両端部外周に取付フランジ１ａ，１ｂを設けておいたケーシング１を、固定リング４上に載置して、取付フランジ１ｂと４ａをシール材５を挟持させてボルト６で結合することにより固定リング４上にケーシング１を固定できるようにし、又、上記ベースプレート２上の外周部に、上記架台３上の固定リング４上に配置されたケーシング１の高さ位置よりも更に上方の位置まで達する高さとした円筒状のシールドフレーム７を立設し、該シールドフレーム７の上端開口部に、上記ケーシング１の径よりも大きい開口８ａを中心部に形成したリング状の外側蓋８の外周部を取り付けると共に、該リング状の外側蓋８の開口８ａ部上に、円形の中央蓋９を、ボルト１０により着脱可能に取り付け、且つ該中央蓋９の下面に、下端が上記ケーシング１の上端付近まで延びるようにした円筒状のサポートリング１１を、上端のフランジ１１ａを蓋８，９間に挟み込ませるようにして固定し、更に、下端部外周にケーシング１の上端部の取付フランジ１ａに対応する取付フランジ１２ａを設けたダミーケーシング１２を、ケーシング１上に載置して、取付フランジ１ａと１２ａをシール材５を挟持させてボルト６で結合し、更に、ダミーケーシング１２の上端部の内周面と上記サポートリング１１の下端部外周面との間に、Ｏリング１３を介在させて、ケーシング１の軸心方向となる上下方向へ摺動自在に嵌合する。
【００１２】
上記構成において、架台３がベースプレート２及び固定リング４に接する部分、サポートリング１１のフランジ１１ａが外側蓋８及び中央蓋９に接する部分、シールドフレーム７がベースプレート２及び外側蓋８に接する部分には、図示してないが、それぞれシール材を介在させるようにしてあり、これにより、架台３と中央蓋９との間で固定リング４、ケーシング１、ダミーケーシング１２、サポートリング１１に囲まれる部分に密閉された内側耐圧試験空間１４ａが形成され、その外側でベースプレート２とシールドフレーム７と外側蓋８により囲まれる部分に密閉された外側耐圧試験空間１４ｂが形成されるようにする。又、上記内側耐圧試験空間１４ａに耐圧試験用の圧力流体を供給するための圧力流体配管１５ａを、ベースプレート２の下方から、ベースプレート２の架台３下部位置を貫通させて架台３に設けた圧力流体供給口１６に導設すると共に、該圧力流体配管１５ａのベースプレート２貫通部には、着脱プラグ１７を設け、一方、ベースプレート２の外側耐圧試験空間１４ｂに対応する位置には、着脱プラグ１８を備えた圧力流体供給口１９を設けて、圧力流体配管１５ｂを着脱プラグ１８に導設する。
【００１３】
なお、図１（イ）において、２０はそれぞれ圧力計を示す。
【００１４】
タービンのケーシング１の耐圧試験を内圧力により実施する場合には、中央蓋９、サポートリング１１、外側蓋８及びシールドフレーム７を取り外した状態にしておいて、予め、上端部の取付フランジ１ａ上に取付フランジ１２ａを介してダミーケーシング１２をボルト６で取り付けた状態のケーシング１を、下端部の取付フランジ１ｂを架台３上の固定リング４の上端部の取付フランジ４ａにボルト６により取り付けて、ケーシング１を架台３上に固定リング４を介して固定配置した状態とする。
【００１５】
次に、シールドフレーム７をベースプレート２に取り付け、シールドフレーム７の上端部に外側蓋８を固定する。
【００１６】
次いで、取り外しておいた中央蓋９を外側蓋８の開口８ａ部上に載せてボルト１０により取り付けるようにし、このとき、中央蓋９の下面に固定してあるサポートリング１１の下端部をダミーケーシング１２の内周部に嵌装させるようにする。これにより、架台３の上方にケーシング１の内側耐圧試験空間１４ａが形成されることになる。
【００１７】
かかる状態とした後、圧力流体配管１５ａを通して導いた圧力流体（水や空気）を、架台３の圧力流体供給口１６から内側耐圧試験空間１４ａに供給し、たとえば、８〜１０ＭＰａの圧力を負荷するようにする。
【００１８】
上記において、内側耐圧試験空間１４ａを形成している部材には、内圧力により、ケーシング１の軸方向に沿う膨張荷重や径方向の膨張荷重が作用するが、サポートリング１１とダミーケーシング１２が軸方向に摺動自在に嵌合しているため、軸方向の膨張荷重による伸び力は、サポートリング１１とダミーケーシング１２との軸方向の相対摺動変位によって吸収されることになる。この際、嵌合状態にあるサポートリング１１の下端部外周面とダミーケーシング１２の内周面との間にはＯリング１３が介在しているため、両者の間から圧力流体が漏れることはなく、したがって、ケーシング１には、径方向の膨張荷重は作用するが軸方向の引張荷重は作用せず、過剰な荷重が加わることがないので、適正な荷重による耐圧試験を行うことができる。
【００１９】
次に、ケーシング１の耐圧試験を外圧力により実施する必要がある場合には、外側耐圧試験空間１４ｂに、圧力流体配管１５ｂを通して圧力流体を供給し、たとえば、１ＭＰａ程度の圧力を負荷するようにする。なお、この際、中央蓋９は取り外しておくようにしてもよい。
【００２０】
この場合も、ケーシング１の軸方向に沿う伸び力は、内圧試験時と同様に、サポートリング１１とダミーケーシング１２とのＯリング１３を介しての軸方向の相対摺動変位によって吸収されるため、ケーシング１には軸方向の引張荷重が作用することはなく、適正な圧力荷重で耐圧試験を行うことができる。
【００２１】
なお、シールドフレーム７の上端開口部に取り付ける蓋は、必ずしも外側蓋８と中央蓋９とに別体化する必要はなく、一体のものであってもよいこと、又、サポートリング１１とダミーケーシング１２との内外の配置関係は逆であってもよいこと、更に、タービンケーシング１以外の円筒状部品についても同様に実施できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の円筒状部品の耐圧試験用固定装置によれば、ベースプレート上の外周部に所要高さを有する円筒状のシールドフレームを立設し、該シールドフレームの上端開口部に蓋を着脱可能に取り付け、上記シールドフレームの内側に位置するベースプレート上に、円筒状部品の下端部を着脱可能に取り付けるための固定リングを設置し、上記蓋の下面に、円筒状部品とほぼ同径のサポートリングの上端を固定して、該サポートリングの下端部に、円筒状部品の上端部に着脱可能に取り付けるためのダミーケーシングを、Ｏリングを介して円筒状部品の軸心方向へ摺動自在に嵌合させ、上記ベースプレート、固定リング、円筒状部品、ダミーケーシング、サポートリング及び蓋により囲まれる部分に密閉された内側耐圧試験空間を形成させるようにした構成としてあるので、内側耐圧試験空間に内圧力が作用すると、円筒状部品の軸方向に沿う膨張荷重による伸び力をダミーケーシングとサポートリングとの軸方向の相対摺動変位によって吸収することができて、円筒状部品には軸方向の引張荷重を作用させることがなく、これにより、円筒状部品に対して適正な荷重による耐圧試験を実施することができ、又、内側耐圧試験空間の外側で、シールドフレームとベースプレートと蓋により囲まれる部分に、密閉された外側耐圧試験空間を形成させるようにした構成とすることにより、円筒状部品に対し、外圧による耐圧試験を適正な荷重によって実施することができる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の円筒状部品の耐圧試験用固定装置の実施の一形態を示すもので、（イ）は切断側面図、（ロ）は（イ）のＡ部拡大図である。
【図２】従来における円筒状部品の耐圧試験要領を示す概要図である。
【符号の説明】
１  ケーシング（円筒状部品）
２  ベースプレート
３  架台
４  固定リング
７  シールドフレーム
８  外側蓋（蓋）
９  中央蓋（蓋）
１１  サポートリング
１２  ダミーケーシング
１３  Ｏリング
１４ａ  内側耐圧試験空間
１４ｂ  外側耐圧試験空間
【図１】
0004380064.tif 000002
【図２】
0004380064.tif 000003