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技術 配管の耐圧試験方法

出願人 中国電力株式会社
発明者 赤澤克宜
出願日 2008年12月10日 (12年0ヶ月経過) 出願番号 2008-314862
公開日 2010年6月24日 (10年6ヶ月経過) 公開番号 2010-139328
状態 特許登録済
技術分野 耐候試験、機械的方法による材料調査 機械的応力負荷による材料の強さの調査 気密性の調査・試験
主要キーワード 検出座 耐圧試験用 空気抜弁 グローブ弁 耐圧検査 ダミープラグ アングル弁 加圧弁
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年6月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

調整弁上流及び下流側の配管溶接箇所耐圧検査を、一系統加圧装置耐圧試験を行うことができるようにする。

解決手段

内部空間が開口120Aを有する仕切板120により上流側及び下流側の空間140、150に仕切られた本体部100と、開口120Aを弁体250により開閉する調整機構200とからなる調整弁20を有する配管構造において、調整弁20の調整機構200を取り外し、加圧装置を接続するための加圧弁310を有する耐圧試験冶具300を取付け、内部空間から配管40内に満たされた流体加圧する。この際、調整弁20の下流の溶接箇所の耐圧試験を行う場合には、開口120Aを開放した状態とし、調整弁20の下流の溶接箇所の耐圧試験を行う場合には、ダミープラグにより開口120Aを閉鎖し、下流側の内部空間150の流体を加圧する。

概要

背景

従来より、蒸気配管給水用配管などの大きな圧力が作用する配管修繕などを行い、配管を溶接接続した場合には、溶接部耐圧試験を行う必要がある。このように耐圧試験を行う際に、配管に給水ポンプが接続されている場合には、この給水ポンプにより配管内に加圧流体流し込み、耐圧試験を行っている。また、計器検出座が設けられている場合には、計器用検出座から仮設ポンプを用いて加圧し、耐圧試験を行っている。また、耐圧試験の対象となる配管に給水ポンプや計器用検出座が設けられていないような場合には、配管内を加圧することができないため、例えば、特許文献1に記載されているような超音波などを用いた非破壊検査により検査を行っている。

しかしながら、このような非破壊検査を行う場合には、超音波装置などを用いなければならず、コスト高になるという問題がある。また、非破壊検査は代替措置であるため、より確実性の高い耐圧試験を行うことが望まれている。そこで、例えば、特許文献2には、内部が上流側及び下流側の空間に、開口を有する仕切板により仕切られ、この開口を圧力に応じて弁体により開閉することにより配管内の圧力を調整する調整弁において、調整弁の弁体を駆動させる駆動部を取り外し、開口を閉塞する冶具取付けるとともに、その上流側又は下流側の弁を閉止することで、閉鎖空間を形成し、この閉鎖空間内を加圧することにより耐圧試験を行う方法が記載されている。
特開2004−294128号公報
特開昭58−71427号公報

概要

調整弁の上流及び下流側の配管の溶接箇所耐圧検査を、一系統加圧装置で耐圧試験を行うことができるようにする。内部空間が開口120Aを有する仕切板120により上流側及び下流側の空間140、150に仕切られた本体部100と、開口120Aを弁体250により開閉する調整機構200とからなる調整弁20を有する配管構造において、調整弁20の調整機構200を取り外し、加圧装置を接続するための加圧弁310を有する耐圧試験冶具300を取付け、内部空間から配管40内に満たされた流体を加圧する。この際、調整弁20の下流の溶接箇所の耐圧試験を行う場合には、開口120Aを開放した状態とし、調整弁20の下流の溶接箇所の耐圧試験を行う場合には、ダミープラグにより開口120Aを閉鎖し、下流側の内部空間150の流体を加圧する。

目的

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、調整弁の上流及び下流側の配管の溶接箇所の耐圧試験を、一系統の加圧装置で行うことができるようにすることである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の管体溶接部で接続されてなる配管であって、第1の開口を有する仕切板により、内部空間が上流側又は下流側の一方の配管の内部と連通する第1の空間と、上流側又は下流側の他方の配管と連通する第2の空間とに仕切られ、前記第1の空間の上部に第2の開口を有する本体部と、前記第2の開口を塞ぐように前記本体部に固定される台座部と、先端に弁体が接続され、前記弁体により前記第1の開口を閉鎖又は開放する調整機構と、からなる弁機構と、当該配管における前記弁機構よりも前記第1の空間側及び第2の空間側に夫々設けられた第1及び第2の閉止弁と、を備える配管において、前記弁機構の調整機構を取り外し、加圧装置を接続するための加圧弁を有する耐圧試験用冶具を、前記第2の開口を塞ぐように取り付けた状態で、前記加圧弁に加圧装置を接続して前記本体部の内部空間から前記配管内に満たされた流体加圧することにより、前記溶接部の耐圧試験を行う方法であって、前記溶接部が前記弁機構と上流側の閉止弁との間及び前記弁機構と下流側の閉止弁との間にある場合には、前記上流側及び下流側の閉止弁を閉止状態とし、前記第1の開口を開放した状態で前記流体を加圧し、前記溶接部が前記第1の閉止弁と前記弁機構との間にある場合には、前記第1の閉止弁を閉止状態とし、前記第1の開口を閉塞する仕切プラグを前記本体部内に設置した状態で前記流体を加圧し、前記溶接部が前記第2の閉止弁と前記弁機構との間にある場合には、前記第2の閉止弁を閉止状態とし、前記第1の空間内を前記第1の開口を通じて前記第2の空間と連通する部分とそれ以外の部分とに仕切る仕切プラグを設置した状態で、前記流体を加圧することを特徴とする配管の耐圧試験方法

請求項2

請求項1記載の配管の耐圧試験方法であって、前記弁機構は調整弁であることを特徴とする配管の耐圧試験方法。

技術分野

0001

本発明は、配管溶接部における耐圧試験方法に関する。

背景技術

0002

従来より、蒸気配管給水用配管などの大きな圧力が作用する配管の修繕などを行い、配管を溶接接続した場合には、溶接部の耐圧試験を行う必要がある。このように耐圧試験を行う際に、配管に給水ポンプが接続されている場合には、この給水ポンプにより配管内に加圧流体流し込み、耐圧試験を行っている。また、計器検出座が設けられている場合には、計器用検出座から仮設ポンプを用いて加圧し、耐圧試験を行っている。また、耐圧試験の対象となる配管に給水ポンプや計器用検出座が設けられていないような場合には、配管内を加圧することができないため、例えば、特許文献1に記載されているような超音波などを用いた非破壊検査により検査を行っている。

0003

しかしながら、このような非破壊検査を行う場合には、超音波装置などを用いなければならず、コスト高になるという問題がある。また、非破壊検査は代替措置であるため、より確実性の高い耐圧試験を行うことが望まれている。そこで、例えば、特許文献2には、内部が上流側及び下流側の空間に、開口を有する仕切板により仕切られ、この開口を圧力に応じて弁体により開閉することにより配管内の圧力を調整する調整弁において、調整弁の弁体を駆動させる駆動部を取り外し、開口を閉塞する冶具取付けるとともに、その上流側又は下流側の弁を閉止することで、閉鎖空間を形成し、この閉鎖空間内を加圧することにより耐圧試験を行う方法が記載されている。
特開2004−294128号公報
特開昭58−71427号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、特許文献2記載の方法では、調整弁の上流側及び下流側の両側の配管について耐圧試験を行う場合には、上流側及び下流側の閉鎖空間を加圧するための加圧装置を夫々設けなければならないという問題がある。

0005

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、調整弁の上流及び下流側の配管の溶接箇所の耐圧試験を、一系統の加圧装置で行うことができるようにすることである。

課題を解決するための手段

0006

本発明の配管の耐圧試験方法は、複数の管体が溶接部で接続されてなる配管であって、第1の開口を有する仕切板により、内部空間が上流側又は下流側の一方の配管の内部と連通する第1の空間と、上流側又は下流側の他方の配管と連通する第2の空間とに仕切られ、前記第1の空間の上部に第2の開口を有する本体部と、前記第2の開口を塞ぐように前記本体部に固定される台座部と、先端に弁体が接続され、前記弁体により前記第1の開口を閉鎖又は開放する調整機構と、からなる弁機構と、当該配管における前記弁機構よりも前記第1の空間側及び第2の空間側に夫々設けられた第1及び第2の閉止弁と、を備える配管において、前記弁機構の調整機構を取り外し、加圧装置を接続するための加圧弁を有する耐圧試験用冶具を、前記第2の開口を塞ぐように取り付けた状態で、前記加圧弁に加圧装置を接続して前記本体部の内部空間から前記配管内に満たされた流体を加圧することにより、前記溶接部の耐圧試験を行う方法であって、前記溶接部が前記弁機構と上流側の閉止弁との間及び前記弁機構と下流側の閉止弁との間にある場合には、前記上流側及び下流側の閉止弁を閉止状態とし、前記第1の開口を開放した状態で前記流体を加圧し、前記溶接部が前記第1の閉止弁と前記弁機構との間にある場合には、前記第1の閉止弁を閉止状態とし、前記第1の開口を閉塞する仕切プラグを前記本体部内に設置した状態で前記流体を加圧し、前記溶接部が前記第2の閉止弁と前記弁機構との間にある場合には、前記第2の閉止弁を閉止状態とし、前記第1の空間内を前記第1の開口を通じて前記第2の空間と連通する部分とそれ以外の部分とに仕切る仕切プラグを設置した状態で、前記流体を加圧することを特徴とする。
上記の配管の耐圧試験方法において、前記弁機構は調整弁であってもよい。

発明の効果

0007

本発明によれば、上流及び下流側の両側の配管の溶接部の耐圧検査を行う場合には、弁機構の内部空間を仕切る仕切板の開口が開放した状態で加圧を行うことで、一系統の加圧装置で耐圧試験を行うことができ、また、仕切プラグを用いることで上流又は下流側の何れか一方の溶接部の耐圧試験を行うこともできる。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下、本発明の耐圧試験方法の一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、耐圧試験の対象となる配管構造10を示す構成図である。同図に示すように、耐圧試験の対象となる配管構造10は、配管40が溶接箇所50において溶接接続されてなり、配管40に調整弁20が取り付けられているとともに、調整弁20の上流側及び下流側の溶接箇所50を超える位置に、夫々閉止弁30が取り付けられている。配管構造10は、例えば、各種設備保温のための蒸気を供給するための補助蒸気系統であり、常設ポンプ等が設けられていない。

0009

図2は、調整弁20の構成を示す鉛直断面図である。同図に示すように、調整弁20は、配管構造10を構成する配管40の間に介装された本体部100と、本体部100にボルトにより固定された調整機構200とからなる。

0010

本体部100は、上部に開口部110Aが形成された円筒状の胴体部110と、胴体部110の内部を上流側空間140と下流側空間150とに仕切る、円形の開口部120Aが形成された仕切板120と、仕切板120の開口部120Aに取り付けられた円環状のシートリング130とを備える。上流側の配管40から上流側空間140内に流れ込んだ蒸気は、仕切板120の開口部120Aを通って下流側空間150から下流側の配管40へと流れる。

0011

調整機構200は、胴体部110の開口部110Aに取り付けられる台座部230と、台座部230を貫通し、図中上下方向に進退可能なロッド220と、ロッド220を進退させるためのシリンダ210と、ロッド220の先端に取り付けられた弁体250とを備える。本体部100内の蒸気圧に応じて、シリンダ210が進退することで、弁体250が仕切板120の開口部120Aを開閉することとなる。これにより、配管40の上流側から開口部120Aを通って、下流側へ流れる蒸気の圧力を調整することができる。

0012

従来技術の欄に記載したように、かかる配管構造10において、溶接箇所50の耐圧試験を行う場合に、常設ポンプによる配管を行うことができないため、耐圧試験に代えて非破壊検査を行っていた。しかしながら、非破壊検査を行うためには、超音波による検査装置が必要となる。

0013

そこで、本実施形態では、かかる配管構造10における溶接箇所50の耐圧試験を、以下に説明する耐圧試験冶具を用いて、調整弁20において行うこととした。図3は、本実施形態の耐圧試験冶具300を調整弁20の本体部100に取り付けた状態を示す鉛直断面図である。同図に示すように、本実施形態の耐圧試験冶具300は、調整弁20の調整機構200を撤去した後、本体部100にボルト340により固定されて用いられる。

0014

耐圧試験冶具300は、台座部330と、台座部330に取り付けられた空気抜弁320と、加圧弁310と、圧力計360とにより構成される。
台座部330は、調整機構200の台座部230と同様の部材からなり、本体部100の開口部110Aにボルト340により固定される。

0015

加圧弁310は、外部の加圧装置と接続可能であり、加圧装置により下流側空間150内の水を加圧することができる。
空気抜弁320は、加圧弁310により下流側空間150内の水を加圧する際に、開くことで下流側空間150内に溜まった空気を外部へ排出するための弁である。
圧力計360は、下流側空間150内に通じており、下流側空間150内の圧力を測定する。

0016

以下、上記の耐圧試験冶具300を用いた配管構造10における溶接箇所50の耐圧試験方法を説明する。なお、以下の説明では、調整弁20の上流側及び下流側の溶接箇所50の耐圧試験を行う場合について説明する。
まず、溶接箇所50の上流及び下流側の閉止弁30を閉止する。
次に、調整弁20の調整機構200を本体部100から取外し、開口部110Aから内部に水を流し込む

0017

次に、図3を参照して説明したように、耐圧試験冶具300の台座部330が本体部100の開口部110Aに固定する。

0018

次に、加圧弁310に加圧装置を接続し、圧力計360により下流側空間350内の圧力を確認しながら、加圧装置により内部の圧力が所定の試験用の圧力に到達するまで、加圧弁310を通して下流側空間150内の水を加圧する。この際、下流側空間150の内部に空気が残存してしまうと、試験障害となるため、空気抜弁320を開放することにより下流側空間150内の空気を外部に放出する。このようにして内部の水の圧力が所定の圧力に達することで、溶接箇所50に所定の圧力を加えることができる。これにより、溶接箇所50の耐圧性を検査できる。

0019

なお、上記の実施例では、調整弁20の上流側及び下流側の溶接箇所50の耐圧試験を行う場合について説明したが、本実施形態の耐圧試験冶具300を用いて、上流側の溶接箇所50のみ、又は、下流側の溶接箇所50のみについて耐圧試験を行うことも可能である。

0020

図4は、上流側の溶接箇所50の耐圧試験を行う様子を示す鉛直断面図である。同図に示すように、上流側の溶接箇所50のみの耐圧試験を行う場合には、耐圧試験冶具300を本体部100に取り付ける前に、本体部100の下流側空間150内に円筒状の第1のダミープラグ400を挿入する。第1のダミープラグ400は、仕切板120の開口部120Aに嵌め込むことができる大きさに形成されており、開口部120Aに耐圧試験冶具300を取り付けた状態で、上面が耐圧試験冶具300の台座部330の下面に当接するような長さを有する。

0021

このように第1のダミープラグ400を下流側空間150内に挿入することで、下流側空間150と下流側に接続された配管40とが第1のダミープラグ400により仕切られるため、耐圧試験冶具300の加圧弁310から加えられた圧力は、上流側空間140へのみ伝わることとなる。これにより、配管構造10の調整弁20の上流側の配管40における溶接箇所50の耐圧試験を行うことができる。なお、このように調整弁20の上流側の配管40の溶接箇所50の検査を行う場合には、上流側のみの閉止弁30を閉止すればよい。

0022

また、図5は、下流側の溶接箇所50の耐圧試験を行う様子を示す鉛直断面図である。同図に示すように、下流側の溶接箇所50の耐圧試験を行う場合には、耐圧試験冶具300を本体部100に取り付ける前に、開口部110Aを通して、第2のダミープラグ410を下流側空間150内に挿入する。第2のダミープラグ410は、円筒状に形成された側面部411と、側面部411の下部を閉塞する底面部412とを備えてなる。側面部411は、仕切板120の開口部120Aを閉塞可能な大きさに形成されており、複数の開口411Aが形成されている。また、側面部411は、第2のダミープラグ410を挿入し、開口部120Aに耐圧試験冶具300を取り付けた状態で、上面が台座部330の下面に当接するような長さを有する。

0023

このように第2のダミープラグ410を下流側空間150内に挿入することで、底面部412が仕切板120の開口部120Aを閉塞するため、耐圧試験冶具300の加圧弁310から加えられた圧力は、上流側の配管40へ伝わることはなく、側面部411に形成された開口411Aを下流側の配管40へのみ伝わることとなる。これにより、配管構造10の調整弁20の下流側の配管40における溶接箇所の耐圧試験を行うことができる。なお、このように調整弁20の上流側の配管40の溶接箇所50の耐圧試験を行う場合には、下流側のみの閉止弁30を閉止すればよい。

0024

以上説明したように、本実施形態によれば、仕切板120の開口部120Aを開放した状態で耐圧試験を行うことにより、一系統の加圧装置により調整弁20の上流側及び下流側の溶接箇所50の耐圧試験を一度に行うことができる。このため、試験に必要な手間を削減することができる。

0025

また、第1及び第2のダミープラグ400、410を用いることで、調整弁20の上流側の配管40の溶接箇所50と、下流側の配管40の溶接箇所50とについて別個に耐圧試験を行うことができる。

0026

なお、本実施形態では、調整弁20を利用して、耐圧試験冶具300を用いて耐圧試験を行う場合について説明したが、これに限らず、単座弁複座弁ケージ弁アングル弁グローブ弁ゲート弁などにも適用可能である。

図面の簡単な説明

0027

耐圧試験の対象となる配管構造を示す構成図である。
調整弁の構成を示す鉛直断面図である。
本実施形態の耐圧試験冶具を調整弁の本体部に取り付けた状態を示す鉛直断面図である。
上流側の溶接箇所の耐圧試験を行う様子を示す鉛直断面図である。
下流側の溶接箇所の耐圧試験を行う様子を示す鉛直断面図である。

符号の説明

0028

10配管構造20調整弁
30閉止弁40配管
50溶接箇所
100 本体部 110胴体部
110A 開口部 120仕切板
120A 開口部 130シートリング
140上流側空間150下流側空間
200調整機構210シリンダ
220ロッド230台座部
250弁体
300耐圧試験冶具310加圧弁
320空気抜弁330 台座部
340ボルト360圧力計
400 第1のダミープラグ410 第2のダミープラグ

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