CN109416890A - 密封施工的实习装置和实习方法 - Google Patents

Abstract

提供能够与真机同样地、且安全地进行热交换器的组装及其构造、凸缘构造、密封构造、基于多个螺栓和螺母的紧固构造、紧固过程等的实习的设备和方法。所述设备具有：壳部(42)；管板部(固定管板44)，其具有管(96)；通道部(46)，其具有隔板；螺栓(54)和螺母(56)，它们将壳凸缘(82)和通道凸缘(114)固定在一起；以及可移动支承机构(8‑1、8‑2)，其将管板部支承为能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动，并将通道部支承为能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动。

Description

密封施工的实习装置和实习方法

技术领域

本发明涉及在例如热交换器等的密封施工的实习等中使用的实习装置及实习方法。

背景技术

热交换器在数百度的废热流体的热回收和热利用中被使用。该热交换器采用浮头式热交换器、固定管板式热交换器、U形管式热交换器等壳管式热交换器。在这种热交换器中，多个器体部具有凸缘，在凸缘之间以夹入的方式组装有多个垫片，在凸缘之间的紧固中使用螺栓和螺母。

关于该螺栓和螺母的紧固，公知有如下的螺栓紧固实习装置：其对施加于螺栓和螺母的紧固扭矩、与施加于垫片的紧固力之间的关系进行实习(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-215473号公报

发明内容

发明要解决的课题

另外，在该热交换器的施工中，要求熟知热交换器的组装及其构造、凸缘构造、密封构造、基于多个螺栓和螺母的紧固构造、紧固过程等。仅通过一般的讲座教学的话并不够，此外，仅使用螺栓紧固实习装置(专利文献1)进行螺栓紧固的实习的话，对热交换器的密封施工来说并不够，使用真机的学习不可或缺。

对于学习高级的密封施工等来说，使用真机的施工实习是有效的，但是，使用在工厂中设置的真机且假定了事故的密封施工实习并不优选，使工厂停工来进行实习则无法熟悉现场，而且也不现实。因此，如果在使用真机来学习大型的热交换器的组装时无法重复实习其组装、分解，则高级的密封施工的机会被浪费。

即使使用真机的施工实习对高级的密封施工等的学习有效，设置有热交换器的现场也不适合实习。在实习中存在真机的组装、分解、垫片配置等多个实习要素，需要通过目视从多个方面来确认这些实习要素并且实际进行触摸，但在狭小空间等中，受训人员由于移动的范围和触摸的范围有限而无法充分地进行培训，并且也必须确保受训人员的安全性。

因此，鉴于上述课题，本发明的目的在于，提供能够与真机相同地且安全地进行热交换器的组装及其构造、凸缘构造、密封构造、基于多个螺栓和螺母的紧固构造、以及紧固过程等的实习的设备和方法。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，根据本发明的密封施工实习装置的一个方式，其具有：壳部；管板部，其具有能够相对于所述壳部进行插拔的多个管；通道部，其具有与所述壳部的壳凸缘对应的通道凸缘，并且具有与所述管板部的槽部卡合的隔板；螺栓和螺母，它们将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起；以及可移动支承机构，其将所述管板部支承为能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动，或者将所述通道部支承为能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动，所述密封施工实习装置能够执行如下操作：所述螺栓和所述螺母针对所述壳凸缘和所述通道凸缘的紧固及该紧固的解除；操作所述可移动支承机构，使所述管板部的位置和所述通道凸缘的位置对准于所述壳凸缘、或者使所述管板部的位置与所述隔板的位置对准；以及，在所述管板部与所述壳凸缘之间、以及在所述管板部与所述通道凸缘之间分别装卸垫片。

为了达成上述目的，根据本发明的密封施工实习装置的一个方式，其具有：壳部；管板部，其具有能够相对于所述壳部进行插拔的多个管；通道部，其具有与所述壳部的壳凸缘对应的通道凸缘，并且具有与所述管板部的槽部卡合的隔板；螺栓和螺母，它们将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起；以及第一可移动支承机构或第二可移动支承机构，该第一可移动支承机构将所述管板部支承为能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动，该第二可移动支承机构将所述通道部支承为能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动，所述密封施工实习装置能够执行如下操作：所述螺栓和所述螺母针对所述壳凸缘和所述通道凸缘的紧固及该紧固的解除；操作所述第一可移动支承机构和所述第二可移动支承机构中的一方，使所述管板部的位置和所述通道凸缘的位置对准于所述壳凸缘、或者使所述管板部的位置与所述隔板的位置对准；以及，在所述管板部与所述壳凸缘之间、以及在所述管板部与所述通道凸缘之间分别装卸垫片。

为了达成上述目的，根据本发明的密封施工实习装置的一个方式，其具有：壳部；管板部，其具有能够相对于所述壳部进行插拔的多个管；通道部，其具有与所述壳部的壳凸缘对应的通道凸缘，并且具有与所述管板部的槽部卡合的隔板；螺栓和螺母，它们将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起；第一可移动支承机构，其将所述管板部以能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动的方式支承于架台部；以及第二可移动支承机构，其相对于所述第一可移动支承机构独立地将所述通道部以能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动的方式支承于所述架台部，所述密封施工实习装置能够执行如下操作：所述螺栓和所述螺母针对所述壳凸缘和所述通道凸缘的紧固及该紧固的解除；操作所述第一可移动支承机构和所述第二可移动支承机构中的一方或双方，使所述管板部的位置和所述通道凸缘的位置对准于所述壳凸缘、或者使所述管板部的位置与所述隔板的位置对准；以及，在所述管板部与所述壳凸缘之间、以及在所述管板部与所述通道凸缘之间分别装卸垫片。

在上述密封施工实习装置中，也可以是，所述密封施工实习装置具有：传感器，其检测将所述通道凸缘固定于所述壳凸缘的所述螺栓的轴向力；处理单元，其根据所述传感器的输出来计算所述螺栓的轴向力分布；以及显示单元，其一起显示所述螺栓的位置和所述轴向力的分布图形。

在上述密封施工实习装置中，也可以是，所述密封施工实习装置具有：摄像单元，其至少拍摄所述螺栓的紧固状况；编辑单元，其按照每个摄像对象或者按照时间顺序来编辑通过所述摄像单元取得的图像；显示单元，其显示通过所述编辑单元取得的图像群；以及记录单元，其记录通过所述摄像单元取得的图像和通过所述编辑单元编辑出的编辑图像中的任意一方或双方。

为了达成上述目，根据本发明的密封施工的实习方法的一个方式，其包含以下工序：将管板部所具备的管在壳部中插拔；将垫片配置于所述管板部与壳凸缘之间，或者将处于所述管板部与所述壳凸缘之间的所述垫片拆除；将通道部内所具备的隔板与所述管板部的槽部卡合或者解除该卡合；使所述管板部在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动；使所述通道部在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动；将通道凸缘隔着所述管板部定位于所述壳凸缘或者解除该定位；以及使用螺栓和螺母将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起或者解除该固定。

为了达成上述目的，根据本发明的密封施工的实习方法的一个方式，其包含以下工序：将管板部所具备的管在壳部中插拔；将垫片配置于所述管板部与壳凸缘之间，或者将处于所述管板部与所述壳凸缘之间的所述垫片拆除；将通道部内所具备的隔板与所述管板部的槽部卡合或者解除该卡合；通过第一可移动支承机构将所述管板部支承于架台部，并通过所述第一可移动支承机构使所述管板部在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动；通过第二可移动支承机构将所述通道部支承于所述架台部，并通过所述第二可移动支承机构使所述通道部在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动；将通道凸缘隔着所述管板部定位于所述壳凸缘或者解除该定位；以及使用螺栓和螺母将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起或者解除该固定。

在上述密封施工的实习方法中，也可以是，所述密封施工的实习方法还包含以下工序：在使所述壳凸缘与所述通道凸缘脱离时，在所述壳凸缘或所述通道凸缘上标注标记，所述标记用于提示所述壳凸缘和所述通道凸缘的轴心的一致、或者所述隔板与所述管板部的所述槽部的卡合。

在上述密封施工的实习方法中，也可以是，所述密封施工的实习方法还包含以下工序：从第一口将加压气体注入到所述通道部的被所述隔板间隔出的一个空间部内，并维持通过所述管而流入到所述通道部的另一个空间部内的所述加压气体；和观测所述加压气体从所述通道部与所述管板部之间、或者从所述壳部与所述管板部之间的泄漏。

在上述密封施工的实习方法中，也可以是，所述密封施工的实习方法包含以下工序：检测将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起的所述螺栓的轴向力；根据传感器输出来计算所述螺栓的轴向力分布；以及一起显示所述螺栓的位置和所述轴向力的分布图形。

在上述密封施工的实习方法中，也可以是，所述密封施工的实习方法包含以下工序：至少拍摄所述螺栓的紧固状况；按照每个摄像对象或者按照时间顺序来编辑通过摄像单元取得的图像；显示通过编辑单元取得的图像群；以及记录通过所述摄像单元取得的图像和通过所述编辑单元编辑出的编辑图像中的任意一方或双方。

发明效果

根据本发明，能够获得以下的任意效果。

(1)实习装置具有与真机相同的结构，能够实习与真机等同的组装、分解、密封施工、对心、螺栓和螺母的紧固以及其紧固过程，能够进行与真机现场等同甚至超过真机现场的密封施工的培训，能够获得培训效果。

(2)能够模拟即使假定了不可避的事态、真机也无法将其实现的事态，能够实习假定了难以预测的事态下的组装、对心、螺栓和螺母的紧固，能够进行垫片的破坏状态等宛如真机一般的体验式培训。

(3)能够进行假定了垫片的紧固不均匀状态下的对心、螺栓和螺母的紧固过程、以及增减轴向力的培训。

(4)能够使受训人员体会螺栓和螺母的紧固、凸缘的弹性相互作用所引起的轴向力变化和偏差的产生、该不良情况以及避免该不良情况的技术。

(5)能够确认热交换器特有的由偏心引起的不良情况，并且培训避免该不良情况的技术。

(6)能够选择多种工具来确认每种工具的密封施工和密封结果。

附图说明

图1是示出第一实施方式的密封施工实习装置的图。

图2是将装置主体部放大的、示出密封施工实习装置的一部分的图。

图3是分解示出装置主体部的立体图。

图4的A是从背面侧示出拆卸了管后的固定管板的立体图，图4的B是从背面侧示出通道部的立体图，图4的C是从背面侧示出通道罩的立体图。

图5是示出装置主体部的纵截面的图。

图6是示出实习工序的流程图。

图7的A是用于对垫片接触部的表面状态进行说明的图，图7的B是示出表面状态和修补基准的图。

图8的A、B以及C是示出壳凸缘、固定管板以及通道凸缘的标记的图。

图9的A是示出垫片相对于壳凸缘的安装的图，图9的B是示出管和固定管板相对于壳部的安装的图。

图10的A是示出垫片相对于固定管板的安装的图，图10的B是示出通道部相对于壳部和固定管板的安装的图。

图11的A是示出壳凸缘、固定管板以及通道凸缘的正常状态的局部剖视图，

图11的B和C是示出壳凸缘、固定管板或通道凸缘的偏心状态的图。

图12的A是示出固定管板相对于壳凸缘的对心的图，图12的B是示出通道凸缘相对于壳凸缘的对心的图。

图13是示出螺栓的紧固过程的图。

图14是示出第二实施方式的密封施工实习装置的图。

图15是示出螺栓和轴向力传感器的图。

图16是示出监视部的结构例的图。

图17是示出轴向力的分布图形的生成处理的流程图。

图18是示出检测轴向力和比较轴向力的分布图形的图。

图19是示出轴向力的分布图形的图。

图20是用于对弹性相互作用进行说明的图。

图21是示出弹性相互作用前后的分布图形的图。

图22是示出2个螺栓的同时紧固的紧固过程的图。

图23是用于对单个螺栓的紧固进行说明的图。

图24是用于对多个螺栓的紧固进行说明的图。

图25是示出表示螺栓的紧固结果的分布图形的图。

图26是示出监视的处理过程的流程图。

图27是示出环绕圈数管理的处理过程的流程图。

图28是示出第三实施方式的密封施工实习装置的图。

图29是示出其他实施方式的螺栓的紧固过程的图。

图30是示出其他实施方式的壳凸缘或通道凸缘的垫片接触部的剖视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

图1示出了第一实施方式的密封施工实习装置。图1所示的结构是一例，本发明不限于该结构。

该密封施工实习装置(以下，简称为“实习装置”)2-1具有架台部4、装置主体部6、第一可移动支承机构8-1、第二可移动支承机构8-2。

架台部4是可移动框体，被固定于在密封施工实习中所使用的培训室等的地面上。该架台部4在前表面侧具备一对支柱部件10且在背面侧具备一对支柱部件12来作为垂直地竖立设置的多个支柱，并且该架台部4在前表面侧的支柱部件10之间的座面侧和底面侧分别具备支承部件14，在背面侧的支柱部件12之间的座面侧和底面侧具备支承部件16，在支柱部件10、12之间的座面侧和底面侧具备支承部件18、20。通过这样的框架构造，在架台部4中形成了长方体状的空间部22。

在该架台部4的座面侧的支承部件14、16的下表面上配置有多组脚轮24和止动件26。因此，架台部4能够借助脚轮24而移动到期望的位置，并且借助止动件26而以静止状态被固定在规定的位置。

在该架台部4的顶侧配置有由支承部件18、20支承的轨道部28，该轨道部28向架台部4的支承部件18的侧表面侧突出。在该轨道部28上具备对装置主体部6的一部分或全部进行支承的第一和第二可移动支承机构8-1、8-2。可移动支承机构8-1具有悬挂部30和升降部32。悬挂部30是被轨道部28支承的部件。升降部32只要由在上下方向(Y轴方向)上进行升降的、例如链块构成即可。可移动支承机构8-2具有滑动部34和升降部36-1、36-2。滑动部34具有在轨道部28上滑动的多个辊子38，滑动部34能够在轨道部28上沿前后方向(X轴方向)移动。升降部36-1、36-2只要由在上下方向(Y轴方向)上独立地进行升降的多个例如链块构成即可。只要由在上下方向(Y轴方向)上进行升降的例如链块构成即可。因此，各可移动支承机构8-1、8-2独立地分别被轨道部28支承，能够独立地移动。

装置主体部6例如具有壳管式热交换器(以下，简称为“热交换器”)的模拟结构。该装置主体部6可拆卸地安装于设置在支柱部件10、12之间的支承部件40上。

＜装置主体部6＞

图2放大示出了装置主体部6。该装置主体部6具有壳部42、固定管板44和通道部46，作为与热交换器相同的结构部件。

壳部42相当于热交换器的壳，且形成为比真机短的壳长。在该壳部42中，由于壳长较短，因此容易维持升压状态，很安全。在该壳部42中，在下侧表面部的中间部具备支承腿部48，该支承腿部48被螺栓50和螺母52固定于支承部件40。

通道部46通过多个螺栓54和螺母56以夹着固定管板44的方式被固定于壳部42，通过多个螺栓60和螺母62而将通道罩58固定于该通道部46。钩66钩挂于固定管板44的钩挂部64，从而将固定管板44悬挂于可移动支承机构8-1的升降部32。升降部36-1的钩70经由悬挂件72、73而卡挂于通道部46的钩挂部68，从而将通道部46悬挂于可移动支承机构8-2。升降部36-2的钩76经由悬挂件78而卡挂于通道罩58的钩挂部74，从而将通道罩58悬挂于可移动支承机构8-2。

图3分解示出了装置主体部6。壳部42具有筒部80和壳凸缘82作为与热交换器的壳相同的部件。筒部80与真机的壳不同，形成得较短，在背面侧具备壳罩84。

在壳凸缘82上，在筒部80的开口部侧具有环状的垫片接触部88，在该垫片接触部88的周围部，以规定的角度间隔具有多个螺栓贯穿插入孔90，在外周部具有钩挂部92。垫片接触部88供圆环状的垫片94-1设置。

固定管板44是管板部的一例。该固定管板44是对多个管96进行固定的固定部件，以把持状态被固定在壳凸缘82与通道部46之间。管96是供被加热流体流动的热交换管的一例。在固定管板44上设置有入侧管组96-1和出侧管组96-2作为多个管96的集合体。入侧管组96-1相对于位于通道部46侧的隔板98配置在下方，出侧管组96-2相对于隔板98配置在上方。各管96借助固定管板44和支承板100而维持为平行。该支承板100相当于真机的折流板。在真机中，各管96构成在入侧管组96-1和出侧管组96-2中连续的闭合管路，与此相对，在该实习装置2-1中，各管96的终端侧开口，与壳部42的内空间连通。

在固定管板44的前表面侧具备与通道部46侧嵌合的嵌合凸部102-1、102-2。各嵌合凸部102-1、102-2形成为半圆状，在固定管板44的中心侧形成有与隔板98嵌合的嵌合槽104。如图4的A所示，在固定管板44的背面侧具备与壳部42侧嵌合的嵌合凸部102。该嵌合凸部102呈圆状，形成有供管96贯穿的多个管孔106。

在这些嵌合凸部102、102-1、102-2的周围形成有垫片接触部108。在固定管板44的前表面侧的垫片接触部108上，以包围各嵌合凸部102-1、102-2的形状具备环状部和桥接部。与此相对，固定管板44的背面侧的垫片接触部108(图4的A)呈包围嵌合凸部102的圆环状。

通道部46具备与壳部42同径的筒部112，并且隔着该筒部112具备通道凸缘114、116。筒部112具有入侧口118-1(图4的B)、出侧口118-2、上述的钩挂部68。在筒部112的内部设置有将内空间划分为两部分的上述的隔板98。

通道凸缘114具备钩挂部120和与螺栓54对应的螺栓贯穿插入孔122，通道凸缘116具备钩挂部124和与螺栓60对应的螺栓贯穿插入孔126。

各通道凸缘114、116具备垫片接触部128。如图3和图4的B所示，隔板98的端面部与各垫片接触部128一致，构成共同的垫片接触面。在固定管板44的垫片接触部108与通道凸缘114的垫片接触部128之间设置有垫片94-2。

通道罩58是通道部46的封闭部件，将通道部46的开口部封闭。在该通道罩58上具有钩挂部74和供螺栓60贯穿插入的多个螺栓贯穿插入孔130。如图4的C所示，在该通道罩58的背面侧具有与通道部46的筒部112和隔板98嵌合的嵌合凸部132-1、32-2。各嵌合凸部132-1、132-2形成为半圆状，从而形成有与隔板98嵌合的嵌合槽134。

图5示出了该装置主体部6的纵截面。在该装置主体部6中，在壳部42中形成有由固定管板44和垫片94-1、94-2间隔出的空间部136，在壳罩84与支承板100之间形成有空间部138。此外，在通道部46中，通过隔板98而形成了入侧空间部140和出侧空间部142作为两个空间。入侧空间部140与空间部138通过入侧管组96-1而连通，出侧空间部142与空间部138通过出侧管组96-2而连通，在入侧空间部140具备入侧口118-1，在出侧空间部142具备出侧口118-2。因此，如果使加压流体从入侧口118-1流入，则该加压流体能够从入侧空间部140经由入侧管组96-1流到空间部138，再从该空间部138经由出侧管组96-2流到出侧空间部142，并从出侧口118-2流出。此外，如果使加压流体从出侧口118-2流入，则也能够使该加压流体从入侧口118-1流出。

＜密封施工的实习过程＞

图6示出了密封施工的实习过程。在该例子中，使用预先在通道凸缘116侧设置有通道罩58的通道部46。

在该实习过程中包含有确认凸缘面的工序(S11)、标记工序(S12)，安装垫片94-1的工序(S13)、安装固定管板44的工序(S14)、安装垫片94-2的工序(S15)、安装通道凸缘114的工序(S16)、螺栓临时固定及对心工序(S17)、螺栓紧固工序(S18)、评价工序(S19)。

A)确认凸缘面的工序(S11)

在确认凸缘面的工序(S11)中，针对壳凸缘82的垫片接触部88、固定管板44的垫片接触部108、通道凸缘114的垫片接触部128等，确认各凸缘面，并确认该壳部42、固定管板44以及通道凸缘114的垫片设置面的腐蚀(锈)、伤痕、撞击痕或者使用后的垫片的清理状态(S11)。在该确认后，如果垫片94-1、94-2的设置不适当，则进行垫片设置面的修复等。

图7的A示出了壳凸缘82的垫片接触部88的表面状态作为一例。在该例中，在壳凸缘82上存在多处腐蚀/撞击痕144-1、144-2以及多处伤痕146-1、146-2、146-3、146-4、146-5。伤痕146-1、146-2在垫片接触部88的宽度方向上延伸，与此相对，伤痕146-3、146-4、146-5在垫片接触部88的长度方向上延伸。伤痕146-3存在于垫片接触部88的长度方向上，不会对垫片94-1的密封功能造成影响。伤痕146-4、146-5存在于垫片接触部88的外部，因此不会对垫片94-1的密封功能造成影响，因此没问题。

设垫片接触部88的宽度为W、设宽度W内的腐蚀/撞击痕144和伤痕146在与宽度W相同的方向上的宽度为rd，则腐蚀/撞击痕144或伤痕146的宽度rd与垫片接触部88的垫片抵接面148的宽度W之比(＝rd/W)及该腐蚀/撞击痕144或伤痕146的深度v成为问题。

在该例中，示出了壳凸缘82的垫片接触部88的表面状态，在固定管板44、通道部46的通道凸缘114、116的各垫片接触部108、128中也相同。

图7的B针对每个垫片而示出了rd/W及深度v的允许值、以及是否需要修补。k1、k2、k3、k4是深度v的基准值，其大小为k1＞k2＞k3＞k4。即，根据该表，当rd/W＝1/4以下时，在软垫片的情况下，如果v＝k1以下，则不需要修复，在半金属垫片和金属垫片的情况下，如果v＝k2以下，则不需要修复。当rd/W＝1/2～3/4时，在软垫片的情况下，如果v＝k4以下，则不需要修补，在半金属垫片和金属垫片的情况下，需要修补。

B)标记工序(S12)

在标记工序(S12)中，对壳凸缘82、固定管板44以及通道凸缘114进行标记，来作为各部件的定位(S12)。

图8的A和B示出了分解前的装置主体部6的壳凸缘82、固定管板44以及通道凸缘114。在装置主体部6分解前，横跨壳凸缘82、固定管板44以及通道凸缘114来标记对准标记150。该对准标记150只要包含例如与固定管板44的中心轴平行的直线部150-1、在壳凸缘82和通道凸缘114上的与该直线部150-1相同的位置处垂直地立起的直线部150-2、150-3即可。关于该对准标记150，只要以相同的形态在壳凸缘82、固定管板44以及通道凸缘114的多处部位、例如相对于中心轴以90(度)的角度间隔设定四处左右的形成位置即可。

只要标记多处这样的对准标记150，则即使像图8的C所示那样将装置主体部6分解，也能够将壳凸缘82、固定管板44以及通道凸缘114配置到分解前的位置。

C)安装垫片94-1的工序(S13)

在安装垫片94-1的工序(S13)中，在安装固定管板44之前，如图9的A所示，将垫片94-1安装于壳部42的垫片接触部88。在安装该垫片94-1时，在确认了垫片接触部88上的腐蚀/撞击痕以及伤痕的基础上，对垫片94-1进行定位、安装。在发现了垫片接触部88上的腐蚀/撞击痕或伤痕的情况下，确认是否进行修复，根据需要进行修复。

D)安装固定管板44的工序(S14)

在安装固定管板44的工序(S14)中，如图9的B所示，将入侧管组96-1、出侧管组96-2以及支承板100插入于安装了垫片94-1后的壳部42中，隔着垫片94-1将固定管板44安装于壳凸缘82(S14)。一边将固定管板44悬挂于可移动支承机构8-1并且保持在与壳部42的位置一致的位置，一边从壳凸缘82的垫片94-1的上方将固定管板44设置于壳凸缘82。

E)安装垫片94-2的工序(S15)

在安装垫片94-2的工序(S15)中，如图10的A所示，向安装于壳部42上的固定管板44的垫片接触部108安装垫片94-2(S15)。在安装该垫片94-2时，在确认了固定管板44的垫片接触部108上的腐蚀/撞击痕144以及伤痕146的基础上，对垫片94-2进行定位、安装。在发现了垫片接触部108上的腐蚀/撞击痕或伤痕的情况下，确认是否需要修复，根据需要而进行修复。

F)安装通道凸缘114的工序(S16)

在安装通道凸缘114的工序(S16)中，如图10的B所示，隔着固定管板44将通道部46的通道凸缘114安装于壳凸缘82(S16)。在该安装中，当通道部46移动时，需要进行谨慎的操作，例如避免通道部46与固定管板44和壳部42发生碰撞等。

G)螺栓临时固定及对心工序(S17)

在螺栓临时固定及对心工序(S17)中，将作为临时固定对象的螺栓54和螺母56安装于壳凸缘82和通道凸缘114，进行壳凸缘82、固定管板44以及通道凸缘114的对心(S17)。

在螺栓54和螺母56的临时固定中，例如，以壳凸缘82和通道凸缘114的中心轴为中心具有90(度)间隔地、即在对角四点处选择螺栓54和螺母56作为临时固定对象螺栓，进行阶段性地紧固对角方向的螺栓54和螺母56的对角固定。在该临时固定中，也通过阶段性的对角紧固来防止紧固不均匀。

在对心中，将分解前标注在多处的上述的对准标记150作为根据以使各对准标记150一致，从而使壳凸缘82、固定管板44以及通道凸缘114的位置一致。

如果壳凸缘82、固定管板44以及通道凸缘114被维持为正常的对心状态，则如图11的A所示，隔板98的端部会插入于固定管板44的嵌合槽104中，成为正常的组装状态。即，通过螺栓临时固定及对心工序，避免了隔板98的由偏心引起的触礁(乗り上げ)状态。

如果固定管板44和通道部46双方相对于壳凸缘82产生偏心，则如图11的B所示，隔板98不会插入到固定管板44的嵌合槽104中，而是搭在嵌合槽104外的固定管板44上，成为异常的组装状态。在该状态下，无法获得垫片94-1、94-2的功能。

即使固定管板44相对于壳凸缘82进行了正常的对心，当通道部46相对于壳凸缘82产生偏心时，如图11的C所示，隔板98也不会插入到固定管板44的嵌合槽104中，而是搭在嵌合槽104外的固定管板44上，成为异常的组装状态。在该状态下，无法获得垫片94-2的功能。

要想对这样的搭在固定管板44上的情况进行修正，只要像图12的A所示那样借助升降装置152从下侧将固定管板44上抬来进行对心即可。只要在将固定管板44载置在升降装置152的柱塞154上的状态下通过目视来确认壳凸缘82与固定管板44之间产生的间隙的大小，并且通过升降装置152的柱塞154来调整固定管板44的高度即可。接着，只要如图12的B所示那样将升降装置152配置于通道凸缘114的下侧，在将固定管板44载置于该柱塞154上的状态下，通过目视来确认壳凸缘82与固定管板44之间产生的间隙的大小，并通过使升降装置152的柱塞154进退来调整通道凸缘114的高度即可。

能够通过这样的高度调整来进行壳凸缘82、固定管板44以及通道凸缘114的对心。

H)螺栓紧固工序(S18)

在该螺栓紧固工序中，包含有无紧固管理、紧固工具、临时紧固及正式紧固、以及紧固过程的实习。

在存在紧固管理的情况下，根据紧固扭矩的指示，使用适当的工具并按照适当的过程来对密封所需的紧固力进行管理。在该情况下，对于紧固工具，只要使用能够进行紧固力的管理的例如扭力扳手即可，对密封所需的紧固力进行管理。在存在紧固管理的情况下，能够使用适当的工具、按照正确的过程紧固出密封所需的紧固力。在不存在紧固管理的情况下，虽然存在紧固扭矩的指示，但将紧固力的管理委托给实习人员。对于紧固工具，使用能够按照实习生的感觉来执行密封所需的紧固力的手动扳手等工具。在密封施工的实习中，只要能够实现存在紧固管理、没有紧固管理双方即可。

紧固工具包含能够进行紧固管理的棘轮扭力扳手、数字扭力扳手、螺栓拉伸器、液压扳手等，也包含难以进行紧固管理的棘轮扳手、手动扳手、梅花扳手、敲击梅花扳手等。对于小径凸缘，使用螺栓尺寸小于1(英寸)的螺栓。在该螺栓的紧固中使用扭力扳手、棘轮扳手、小扳手(spanner)、梅花扳手。关于该扭力扳手，容易进行扭矩的紧固管理，作为代表性的使用部位，能够在中压/中温、可燃性流体、有毒流体等危险流体中使用，但要想产生大扭矩，需要确保长度，因此需要较大的作业空间。关于棘轮扳手、小扳手、梅花扳手，紧固力的调整依赖于施工人员的感觉，因此紧固作业需要熟练的技术，代表性的使用部位扩展至低压/低温，是实用工具等。

对于大径凸缘，使用螺栓尺寸＝1(英寸)以上的螺栓。在该螺栓的紧固中使用液压扳手、螺栓拉伸器、敲击梅花扳手。关于该液压扳手，容易进行紧固管理，能够产生较大的紧固力，能够一次进行多个螺栓的紧固，使用部位扩展到中温/中压，能够在易燃性流体、有毒流体等危险流体中使用。螺栓拉伸器能够进行基于轴向力的紧固管理，能够产生较大的紧固力，使用部位扩展到高压/高温，能够在易燃性流体、有毒流体等危险流体中使用。敲击梅花扳手进行基于敲击的紧固，因此偏差较大，难以进行紧固管理。

临时紧固和正式紧固是以高效且准确地达到目标载荷为目的的紧固方法。临时紧固在正式紧固之前进行。临时紧固是仅对对象螺栓阶段性地进行对角紧固。由此，防止了紧固不均匀。在正式紧固中，对所有螺栓进行环绕紧固以达成目标的紧固力。环绕紧固与编号相结合，使得移动距离较短，实现了紧固错误的防止和紧固力的均匀化，能够使紧固作业高效化。

图13的A示出了16根螺栓的临时紧固的紧固过程。该过程是存在紧固管理并且对单个螺栓进行紧固的情况。(1)至(16)是螺栓编号。

在该临时紧固中，紧固工具采用扭力扳手，紧固过程采用对角紧固。在图13的A中，对于螺栓编号(1)至(16)，添加在箭头处的编号表示紧固顺序。只要阶段性地增加紧固扭矩、第一次为10(％)、第二次为20(％)、第三次为60(％)、第四次为110(％)即可。然后，在各次结束之后，使用测量设备对壳凸缘82与通道凸缘114的间隔的几个部位、例如4个部位进行测量。关于测量设备，例如使用游标卡尺即可。一次就使用较大的紧固力进行紧固是紧固不均匀的原因，但通过阶段性的紧固，能够防止紧固不均匀。另外，具有16根螺栓的通道凸缘114相当于大径凸缘，因此无需对所有螺栓进行临时紧固。

接下来，图13的B示出了16根螺栓的正式紧固的紧固过程。

在该正式紧固中，紧固工具使用扭力扳手，紧固过程采用环绕紧固。在图13的B中，对于螺栓编号(1)至(16)，环绕的箭头表示紧固顺序。只要阶段性地增加紧固扭矩以设为110(％)即可。如果是8根以上螺栓的话，则采用顺时针或逆时针中的任意进行环绕。在凸缘直径较小的情况下(小于250(A))，环绕圈数采用4圈，在凸缘直径较大的情况下(250(A)以上)，环绕圈数采用6圈。在正式紧固结束后，使用测量设备对壳凸缘82与通道凸缘114之间的间隔的几处例如4处进行测量。

关于正式紧固的环绕圈数，只要重复4圈至6圈左右即可，但是，对于并列设置有2片垫片94-1、94-2的固定管板44，增加环绕圈数进行紧固，直至达到所有螺母无法旋转的状态为止。只要这样增加环绕圈数，就能够避免由于弹性相互作用的影响而导致紧固力下降的情况。弹性相互作用是指与进行紧固的螺栓相邻的螺栓的轴向力降低的现象。

这样，通过环绕紧固，能够迅速地达到紧固力的均匀化，紧固用的移动距离较短，能够利用编号来防止紧固错误等，从而能够使紧固作业高效化。这包含了紧固过程的实习。

I)评价工序(S19)

该评价工序针对组装起来的装置主体部6主要验证、评价密封性。例如，如果将出侧口118-2封闭、将压缩机与入侧口118-1连接起来并使加压气体流入，则能够将入侧空间部140、入侧管组96-1、空间部138、出侧管组96-2以及出侧空间部142一体地维持为加压状态，从而能够确认作为密封部件的垫片94-1、94-2、94-3的气密状态。在该气密试验中，例如使肥皂水膜附着于密封部，只要根据由泄漏引起的肥皂水气泡的生成及该气泡的膨胀状态来确认泄漏状态即可。

＜第一实施方式的效果＞

(1)能够使用实习装置2-1来实习例如与大型的热交换器相同的组装、分解、密封施工、对心、螺栓和螺母的紧固、及其紧固过程，能够进行与真机现场等同甚至超过真机现场的密封施工的培训，能够获得培训效果。

(2)由于壳部42具有与真机相等的口径并且被设定得较短，因此能够缩短使加压流体流入并升压至规定的压力为止的时间，并且，即使维持为升压状态，也与真机不同，能够确保安全性、提高实习人员的安全性。

(3)能够对假定了“即使能够在真机中假定但在真机中也无法实践的事态或难以预测的事态”的组装、对心、螺栓和螺母的紧固进行实习，能够进行垫片的破坏状态等宛如真机一样的体验式培训。

(4)能够日常性地进行基于下述因素的培训：假定了垫片的紧固不均匀状态的对心、螺栓和螺母的紧固过程、轴向力的增减。

(5)能够进行如下的培训：确认热交换器特有的由偏心引起的不良情况，并且体验避免该不良情况的技术等。

(6)能够选择多种工具并进行每种工具的实践培训。

(第二实施方式)

图14示出了第二实施方式的实习装置(密封施工实习装置)2-2。该实习装置2-2具有实习装置2-1和监视部162。监视部162是对实习装置2-1的实习状况进行监视的单元，作为其一例，其检测实习装置2-1的螺栓54的轴向力，通过检测轴向力而生成分布图形，从而监视施工状态。

实习装置2-1像上述那样具有热交换器的模拟结构，由于已在第一实施方式中进行了详细描述，因此省略其说明。

监视部162具有传感器组164、数据记录器166、个人计算机(PC)168以及监视器170。

传感器组164具有检测实习装置2-1的例如16根螺栓的轴向力的多个传感器164-1、164-2...164-16，单独地检测各螺栓54的轴向力。各传感器164-1、164-2...164-16只要采用以电信号输出轴向力F的传感器即可，可以使用压力传感器、应变计、位移计、载荷计等中的任意装置，也可以是直接检测垫片8的紧固力的传感器。

传感器组164的各传感器输出被取入并累积到数据记录器166中。各检测轴向力例如是电信号，以电的方式累积于数据记录器166中。数据记录器166是数据累积部的一例，可以由计算机构成，也可以用PC 168来替代。

各检测轴向力在规定的时机被从数据记录器166取入到PC 168中。该PC 168是信息生成部的一例。该PC 168将各检测轴向力数字化后取入，执行用于生成检测到的轴向力的分布图形的信息处理。

在该信息处理中包含有以下等处理：

a)取入和存储各检测轴向力；

b)生成表示各检测轴向力的位置信息和检测轴向力的分布的制图信息；

c)生成将轴向力分布展开的坐标；

d)生成与检测轴向力对应的比较轴向力的制图信息。

在该例中，检测轴向力与固定管板44对应，因此使用通常的凸缘处的轴向力信息作为比较轴向力。

通过该信息处理而取得的坐标和制图信息被提供给监视器170。监视器170是提示轴向力的分布图形的信息提示单元的一例，在该监视器170上，在画面上提示了坐标和轴向力图形。监视器170只要以有线或无线的形式与PC 168连接即可，也可以使用PC的显示器。

＜各传感器164-1、164-2...164-16＞

图15示出了具有传感器164-1的螺栓54。在各螺栓54的内部配置有检测轴向力的传感器164-1。该传感器164-1例如使用应变计。传感器164-1检测由对螺母56施加的扭矩T而引起的螺栓54的变形，该变形是轴向力F。传感器164-1与缆线172连接，通过该缆线172将检测轴向力F作为传感器输出而取出。对于其他的传感器164-2...164-16也是同样的，在该例中，16组的螺栓54的各轴向力被从传感器组164作为传感器输出而取出。

＜PC 168＞

如图16所示，PC 168具有处理器174、存储部176、输入输出部(I/O)178、通信部180、操作输入部182。

处理器174执行位于存储部176中的OS(Operating System：操作系统)或施工监视程序等各种计算机程序等的信息处理。在该信息处理中，除了包含上述的处理a)至e)在内的处理之外，也包含计算紧固力、记录施工历史、控制监视器170、监视施工甚至是施工管理等、能够由计算机执行的各种处理。

存储部176具有例如ROM(Read-Only Memory：只读存储器)和RAM(Random-AccessMemory：随机存取存储器)作为存储设备，在ROM中保存有OS和监视程序。在该存储部176中构建有保存检测信息和制图信息等的数据库(DB)184，在DB 184中保存有从数据记录器166取入的检测信息。在检测信息中包含有从传感器组164取得的各传感器输出。

I/O 178用于与监视器170之间收发图像数据。通信部180通过缆线186而与数据记录器166连接。

操作输入部182例如由键盘和鼠标等输入设备构成，用于画面操作和信息输入。

＜监视处理＞

图17示出了对检测轴向力进行监视的处理过程。该处理过程是本发明的施工实习程序的一例。

在该处理过程中，判断是不是螺栓54的紧固(S101)，如果是紧固(S101的“是”)，则从传感器组164将各传感器输出取入到数据记录器166中，累积检测轴向力(S102)。该累积相当于上述的信息处理的a)取入和存储各检测轴向力。

进行检测轴向力和比较轴向力的制图处理(S103)。在该处理中包含有上述的：b)生成表示各检测轴向力的位置信息和检测轴向力的分布的制图信息；c)生成将轴向力分布展开的坐标；d)使用比较轴向力和位置信息来生成表示比较轴向力的分布的制图信息。

在该制图处理之后，在坐标上使检测轴向力和比较轴向力的分布图形显示于监视器170(S104)。

在该显示中，监视检测轴向力的变化，判断螺栓54的紧固是否完成(S105)。如果是螺栓54的紧固完成之前(S105的“否”)，则继续S102～S105的处理。由此，检测轴向力的变化被反映到在监视器170上显示的分布图形中，检测轴向力作为分布图形的变化而动态地显示。

如果螺栓54的紧固完成(S105的“是”)，则在紧固完成时的坐标上显示检测轴向力和比较轴向力的分布图形(S106)，该施工监视处理完成。作为检测轴向力与比较轴向力的比较，能够识别出固定管板44的情况和通常的凸缘的情况在轴向力分布上的不同。

＜分布图形显示＞

图18示出了在监视器170的画面上生成的提示图像。在该提示图像188上显示有坐标190，在该坐标190上显示有检测轴向力的分布图形192和比较轴向力的分布图形194。

在坐标190中，在中心取0点，呈放射状地以θ＝22.5度的角度间隔设定有多个坐标轴y1、y2...y16。(1)、(2)...(16)是螺栓编号，坐标轴y1、y2...y16与多个螺栓54的配置对应。该例是与螺栓数即16对应的坐标轴数，但只要对应于所配置的螺栓数来设定坐标轴y的数量即可。在各坐标轴y1、y2...y16上，在远离0点的方向上具有表示正轴向力级别的标尺196。能够通过该标尺和检测轴向力的标绘点来视觉确认检测轴向力的大小、其变化以及轴向力值。

分布图形192是通过标绘各螺栓54的检测轴向力F1、F2...F16并且用直线将相邻的标绘点之间连结起来而形成的。分布图形194通过标绘推荐轴向力Fref1、Fref2...Fref16作为比较轴向力并且用直线将相邻的标绘点之间连结起来而形成的。该推荐轴向力Fref1、Fref2...Fref16是螺栓54的正式紧固4圈时的轴向力值。

只要对分布图形192、194进行对比，就能够容易地视觉确认出检测轴向力的值相对于比较轴向力的盈亏。在该例中，在螺栓编号(16)处，检测轴向力F16与推荐轴向力Fref16大致一致，因此达到推荐值，与此相对于，其他的检测轴向力F1...F15没有达到推荐轴向力Fref1...Fref15，因此判断为必须增加轴向力。

图19的A示出了不存在紧固管理的情况下的分布图形的显示。在不存在紧固管理的情况下，由实习人员自由进行紧固，因此检测轴向力的分布图形192-1相对于比较轴向力的分布图形194-1产生较大的偏差。

图19的B示出了存在紧固管理的情况下的分布图形的显示。在没有紧固管理的情况下，紧固被管理为适当值，其结果为，检测轴向力的分布图形192-2相对于比较轴向力的分布图形194-2没有产生较大的偏差，能够视觉确认为获得了几乎一致的施工状态。在该情况下，示出了正式紧固6圈的检测轴向力和比较轴向力的分布图形192-2、194-2。

＜弹性相互作用＞

实习装置2-1模拟了热交换器，如果将垫片94-1、94-2的紧固部分提取出来示出，则如图20的A所示，在壳凸缘82与通道凸缘114之间夹着固定管板44，在固定管板44的背面侧设置有垫片94-1，在固定管板44的前表面侧设置有垫片94-2，它们被螺栓54和螺母56紧固在一起。

为了进行说明，设中央的螺栓54为螺栓54N，设左侧的螺栓54为螺栓54S。当对螺栓54N的螺母56施加紧固扭矩τ时，如图20的B所示，壳凸缘82、通道凸缘114、固定管板44以及垫片94-1、94-2以该螺栓54N为中心被紧固。此时，在螺栓54N中产生与紧固扭矩τ相对应的轴向力F。设该轴向力F为F1。

在该状态下，当对螺栓54S的螺母56施加紧固扭矩τ时，如图20的C所示，壳凸缘82、通道凸缘114、固定管板44以及垫片94-1、94-2以该螺栓54S为中心被紧固。与螺栓54N同样地，在螺栓54S中产生与紧固扭矩τ相对应的轴向力F。

此时，在与螺栓54S相邻的中央的螺栓54N中，由于固定管板44、壳凸缘82、通道凸缘114的弹性相互作用的影响，施加给螺栓54N的轴向力F1降低至轴向力F2。即，通过对螺栓54S施加了轴向力F，由此，由于固定管板44、壳凸缘82、通道凸缘114的弹性相互作用，对螺栓54N施加的轴向力F1降低至轴向力F2，如式子(1)所示，向负方向变化了轴向力-ΔF的量。

F2-F1＝-ΔF...(1)

与单纯的凸缘接头的紧固相比，该轴向力变化较大。在壳凸缘82与通道凸缘114之间具有固定管板44的构造中，弹性相互作用的影响大，容易产生紧固力的偏差。在该情况下，如果向螺栓54N施加用于对负方向的轴向力ΔF进行补充的轴向力，则该影响会影响到螺栓54S，需要再次进行补充，从而需要这样的多次的补充紧固。

＜弹性相互作用的可视化＞

图21的A示出了坐标190的检测轴向力的分布图形192。为了便于说明，分布图形192示出了轴向力F1的理想的轴向力分布。

在该状态下，如果对螺栓编号(1)的螺栓54从轴向力F1增加至轴向力F2，则如图21的B所示，相邻的螺栓编号(2)、(16)的螺栓54的轴向力F1会由于上述的弹性相互作用而降低至轴向力F3、F4。能够以图形变化的形式来视觉确认因这样的弹性相互作用所引起的轴向力变化。

＜单独紧固和多根紧固＞

壳凸缘82与通道凸缘114之间的螺栓54和螺母56的紧固即可以是单独紧固，也可以是多根紧固。单独紧固是指一次进行紧固的螺栓54和螺母56为单个的情况，与此相对，多根紧固是指一次进行紧固的螺栓54和螺母56为2根等多根的情况。

图22的A至D示出了基于紧固管理而同时对2根螺栓54和螺母56进行紧固的步骤1a、1b、1c以及步骤2。在步骤1a中，如图22的A所示，选择对置的螺栓编号(1)和(9)这2根螺栓54和螺母56，以相同的扭矩τ＝30(％)同时进行紧固，接着，同时以扭矩τ＝30(％)对与螺栓编号(1)和(9)这2根螺栓54和螺母56垂直的螺栓编号(5)和(13)这2根螺栓54和螺母56进行紧固。

接着，在步骤1b中，如图22的B所示，返回到螺栓编号(1)和(9)这2根螺栓54和螺母56，同时以扭矩τ＝70(％)进行紧固，然后转移到螺栓编号(5)和(13)这2根螺栓54和螺母56，同时以扭矩τ＝70(％)进行紧固。

接着，在步骤1c中，如图22的C所示，返回到螺栓编号(1)和(9)这2根螺栓54和螺母56，同时以扭矩τ＝100(％)进行紧固，然后转移到螺栓编号(5)和(13)这2根螺栓54和螺母56，同时以扭矩τ＝100(％)进行紧固。

然后，在步骤2中，如图22的D所示，以螺栓编号(1)和(9)这2根螺栓54和螺母56为起点，针对螺栓编号(2)-(10)、(3)-(11)...(9)-(1)的螺栓54和螺母56，按照箭头所示的环绕方向顺序进行紧固，直至到达目标紧固扭矩τ＝100(％)而使得螺栓停止旋转为止。在该例中，例示了顺时针方向的环绕顺序，但只要是相同方向，则也可以是逆时针方向。

图23的A和B概略地示出了如下的情况：针对将壳凸缘82与通道凸缘114之间的垫片94-1紧固的螺栓54和螺母56进行单独紧固。为了使上述的16根螺栓54的轴向力均匀化，需要较多的紧固次数。即，如图23的A所示，当对螺栓54L施加轴向力F1时，从壳凸缘82和通道凸缘114为平行的状态起，通道凸缘114相对于壳凸缘82倾斜，由此在螺栓54R侧产生轴向力ΔF2的轴向力变化。此外，当对螺栓54R施加轴向力F2时，通道凸缘114倾斜，由此在螺栓54L侧产生轴向力ΔF1的轴向力变化。因此，容易产生紧固不均匀，为了使各螺栓54之间的轴向力均匀化，需要较多的紧固次数。

与此相对，图24的A和B概略地示出了如下的情况：针对将壳凸缘82与通道凸缘114之间的垫片94-1紧固的螺栓54和螺母56，同时进行多根例如2根的紧固。如图24的A所示，当同时对螺栓54L、54R施加轴向力F1时，其结果为：在螺栓54L、54R上成为共同的轴向力F1，壳凸缘82与通道凸缘114的凸缘间倾斜减小。即，在多根同时紧固的情况下，具有紧固次数少、不容易产生紧固不均匀这样的优点。

图25的A示出了单独紧固的检测轴向力和比较轴向力的分布图形192-3、194-3。分布图形192-3表示单独紧固、正式紧固6圈后的检测轴向力，分布图形194-3表示推荐紧固轴向力。在该情况下，相对于分布图形194-3的轴向力分布，在单独紧固的分布图形192-3中，能够看出检测轴向力存在偏差。紧固需要40分钟左右的时间，进行16次临时紧固、96次正式紧固，1次紧固需要20秒左右的时间。

与此相对，图25的B示出了多根紧固的检测轴向力和比较轴向力的分布图形192-4、194-4。分布图形192-4表示2根紧固、正式紧固2圈后的检测轴向力，分布图形194-4表示推荐紧固轴向力。在该情况下，相对于分布图形194-4的轴向力分布，在多根紧固的分布图形192-4中，检测轴向力的偏差是能够忽视的程度。紧固缩短为15分左右，进行6次临时紧固、16次正式紧固，1次紧固需要40秒左右的时间。多根紧固能够实现紧固次数大幅减少和时间缩短。

＜紧固管理的有无和监视＞

图26示出了螺栓54和螺母56的紧固过程。在紧固之前，选择并输入施工条件(S301)。该施工条件是垫片94-1、94-2的选择和紧固力的大小这样的前提信息。

选定与该施工条件一致的垫片94-1、94-2(S302)。该垫片94-1、94-2的选定是指选定与壳凸缘82、通道凸缘114之间的密封的目标一致的垫片94-1、94-2，如果在垫片选定中发生错误，则即使紧固过程和校准适当，也无法获得适当的密封状态。

选择有无紧固管理(S303)。紧固管理是指对紧固工具、要赋予的紧固力、紧固的过程进行管理。具体而言，至少需要：

h)选定适当的紧固工具；

i)使用适当的紧固工具来取得密封所需的紧固力；

j)按照正确的过程进行紧固。

因此，在将紧固管理设为“有”的情况下，要满足这些条件，在将紧固管理设为“无”的情况下，不满足这些或者由施工人员自由进行。

在存在紧固管理(S303的“是”)的情况下，计算与施工条件相对应的紧固力(S304)。关于该紧固力，只要使用垫片紧固力(总载荷)、紧固扭矩、螺栓直径、推荐紧固面压、垫片接触面积、扭矩系数、螺栓根数等来计算即可。

设垫片紧固力为Wg、推荐紧固面压为σg、垫片接触面积为Ag，则垫片紧固力Wg为，

Wg＝σg×Ag...(2)。

关于垫片94-1的垫片接触面积Ag1，根据垫片94-1的接触外径和接触内径，为

Ag1＝(π/4)×{(接触外径)²-(接触内径)²}...(3)。

此外，关于垫片94-2的垫片接触面积Ag2，根据垫片94-2的接触外径、接触内径以及隔板98的宽度和长度(端面面积)，为

Ag2＝(π/4)×{(接触外径)²-(接触内径)²-(隔板98的宽度×长度)}...(4)。

设垫片紧固力为Wg、紧固扭矩为T(N·m)、扭矩系数(0.2)为k、外螺纹的外径(m)为d、螺栓根数为bn，则紧固扭矩T按照下式给出：

T＝k×Wg×d÷bn...(5)。

关于扭矩系数k，在普通机械用油脂例如主轴油、机油、涡轮机油的情况下，为0.14～0.20～0.26即可，在二硫化钼等低摩擦用油脂的情况下，为0.10～0.15～0.20即可，在无润滑的情况下，为0.25～0.55即可。

在该计算结果之后，指定紧固工具和紧固过程(S305)，按照所指定的紧固工具和紧固过程来进行紧固(S306)。该紧固可以是规定的紧固过程，例如是遵照JIS(JapaneseIndustrial Standards：日本工业标准)或ASME(American Society of MechanicalEngineers：美国机械工程师学会)的标准的紧固过程，在该步骤中包含有紧固顺序的环绕方向、环绕圈数以及使用游标卡尺对凸缘之间的测量等。

使紧固工具接触临时固定于各螺栓54的螺母56，从紧固工具赋予扭矩T从而施加适当的紧固力。该紧固力从各螺栓54传递给壳凸缘82、通道凸缘114。

由于各螺栓54的轴向力F，在固定管板44、壳凸缘82、通道凸缘114中产生弹性相互作用。弹性相互作用是如下的现象：例如对螺栓54进行紧固时，在隔着该螺栓54而相邻的各螺栓54中产生松动，从而导致各螺栓54之间的紧固力降低。

在该紧固中，进行施工监视处理(S307)。在该施工监视处理中，在坐标上动态地显示检测轴向力的分布图形。

在施工监视处理中，判断紧固是否完成(S308)。在继续进行紧固的情况下(S308的“否”)，重复S306至S308的步骤，如果紧固完成(S308的“是”)，则该处理结束。

在S303中，如果“没有”紧固管理(S303的“否”)，则成为代替S304～S308的施工。即，由实习人员自由进行施工，依赖于实习人员的直觉通过任意的紧固工具和紧固过程进行紧固(S309)。与S307同样地对该紧固状态执行施工监视(S310)，并按照实习人员的意思而结束施工。

＜环绕管理＞

图27示出了图26的流程图中的S307、S310的监视处理的处理过程。该处理过程是由计算机执行的程序的执行过程的一例。

在该监视中包含了临时紧固和正式紧固的工序。临时紧固是在正式紧固之前执行的处理，包含有螺母56相对于各螺栓54的安装、校准调整、螺母56的正式紧固之前的紧固等。在校准调整中包含垫片94-1、94-2和螺栓54的位置设定。在正式紧固中使用紧固工具将扭矩T赋予螺栓54并且阶段性地到达比较轴向力(目标紧固力)。

在该施工监视的处理中，处理器62通过程序的执行而从传感器组164取入各检测轴向力(S401)，进行检测轴向力F和比较轴向力Fref的图形化处理(S402)。

通过处理器174的控制，在监视器170上，在坐标上动态地显示检测轴向力F的分布图形192和比较轴向力Fref的分布图形194(S403)。

在该检测轴向力等的图形化处理和紧固施工中，监视紧固处理是否达到规定的环绕圈数(S404)。如果没有达到规定的环绕圈数、例如4圈～6圈(S404的“否”)，则继续执行S401～S404。而且，如果紧固处理达到规定的环绕圈数(S404的“是”)，则密封施工完成(S405)，结束该处理。

＜第二实施方式的效果＞

(1)能够使受训人员掌握螺栓和螺母的紧固、轴向力变化和偏差的产生、该不良情况以及避免该不良情况的技术。

(2)能够同时显示检测轴向力的分布图形、表示目标轴向力或推荐轴向力的比较轴向力的分布图形，来进行实习。

(3)能够验证由弹性相互作用引起的紧固不均匀和泄露等，并且以分布图形的变化的形式认识其修复，从而提高螺栓紧固的技能。

(4)关于紧固工具，例如存在棘轮扭力扳手、数字扭力扳手、螺栓拉伸器、棘轮扳手、小扳手、梅花扳手、敲击扳手等。以分布图形的形式对使用这些工具的紧固结果进行比较，能够取得在选定对高质量的密封施工来说适当的工具时的选定信息。

(5)能够通过一边比较位于共同的坐标上的检测轴向力和比较轴向力的分布图形一边使检测轴向力达到比较轴向力这样的操作，来实现理想的密封状态。

(6)能够对应于检测轴向力来识别分布图形的变化，能够容易地识别凸缘所具有的弹性相互作用的影响，能够赋予基于弹性相互作用的影响的紧固力，并且能够提高紧固作业的技能。

(第三实施方式)

图28示出了第三实施方式的实习装置(密封施工实习装置)2-3。该实习装置2-3具有实习装置2-1和监视部198。监视部198是监视实习装置2-1的实习状况的单元，作为其一例，拍摄实习装置2-1的实习内容，通过实习影像来监视施工状态。

实习装置2-1像上述那样具有热交换器的模拟结构，由于已在第一实施方式中进行了详细描述，因此省略其说明。

监视部198具有多个照相机200-1、200-2...200-N、图像取入部202、PC 204、存储部206以及监视器208-1、208-2...208-N。

照相机200-1、200-2...200-N是从期望的部位拍摄实习内容的摄像单元的一例。各照相机200-1、200-2...200-N从全景、实习人员、装置主体部6、壳部42、固定管板44、通道部46、垫片94-1、94-、94-3、螺栓54和螺母56等的整体拍摄个别部位，至少拍摄螺栓54的紧固状况、垫片94-1、94-2、94-3的压缩状况等。各照相机200-1、200-2...200-N的光学系统可以具有变焦镜头、微距镜头等。各照相机200-1、200-2...200-N例如采用连续拍摄状态，各拍摄输出被取入到图像取入部202中。

图像取入部202由PC 204控制，以规定的时间间隔或以连续的时间取入各照相机200-1、200-2...200-N的拍摄输出的全部或个别。

PC 204是图像处理单元的一例，从被取入到图像取入部202中的图像输出进行所需的图像的选择和编辑。即，PC 204被用作如下这样的编辑单元：按照每个拍摄对象或按照时间系列，对从照相机200-1、200-2...200-N中的任意照相机或多个照相机取得的图像进行编辑。该PC 204也可以兼作第二实施方式的PC 168。

通过PC 204处理后的图像被保存在存储部206中，被数据库化。即，只要与实习人员相关联地保存编辑图像、并通过在实习后进行图像重现来用于实习内容的验证或评价即可。

监视器208-1、208-2...208-N是显示多个不同的图像的图像显示单元的一例。该监视器208-1、208-2...208-N的设置数量可以与照相机200-1、200-2...200-N对应，但不是必须使两者一致，监视器208-1、208-2...208-N不应解释为由多个监视器构成。即，也可以将单个监视器画面分割为多个图像显示区域，此外，也可以通过分时而使单个画面实现与多个监视器208-1、208-2...208-N相同的功能。此外，监视器208-1、208-2...208-N也可以兼作第二实施方式的监视器170。

＜第三实施方式的效果＞

(1)能够通过图像来确认实习人员的实习内容、垫片94-1、94-2等的状况。

(2)监督人员能够离开实习人员而通过图像来确认实习内容，从而能够提高实习人员在操作上的自由度，并且能够使实习管理容易化。

(3)实习人员能够参照记录图像来客观地验证、评价自己的实习内容，因此能够提高实习效果和密封施工的精度，有助于可靠性的提高。

(其他的实施方式)

(1)关于螺栓的紧固过程：在存在紧固管理的情况下，当对单个螺栓进行紧固时，作为高效并且准确地达到目标载荷的紧固方法，在临时紧固中仅对对象螺栓阶段性地进行对角紧固，在正式紧固中进行所有螺栓的环绕紧固。作为紧固对象，壳凸缘82和通道凸缘114根据大小而使得螺栓根数不同，螺栓根数为8根以下的小径凸缘、与螺栓根数超过8根的大径凸缘的紧固过程不同。在螺栓根数为4根的小径凸缘的情况下，如图29的A所示，只要按照给螺栓标记的编号对所有螺栓进行紧固即可。在螺栓根数为8根的小径凸缘的情况下，如图29的B所示，只要按照给螺柱标记的编号的顺序而对所有螺栓进行紧固即可。在螺栓根数为12根～24根的大径凸缘或者螺栓根数超过24根的大径凸缘的情况下，如图29的C、D所示，只要按照给螺栓标记的编号的顺序对4根或8根的等间隔螺栓进行紧固即可。在大径凸缘的情况下，无需对所有螺栓进行临时紧固。

(2)关于壳凸缘82的垫片接触部88、通道凸缘114的垫片接触部128：在第一实施方式中，如图11和图12所示，使垫片接触部88从壳凸缘82的前表面突出，同样地使垫片接触部128从通道凸缘114的前表面突出，但是，也可以像图30所示那样采用从壳凸缘82、通道凸缘114的前表面后退从而由凸缘侧周缘部件包围垫片接触部88、128的形态，但作为实习装置，优选是使垫片94-1、94-2、94-3的周缘露出以能够确认实习状态的形态。

(3)在上述实施方式中，具有第一可移动支承机构8-1、第二可移动支承机构8-2，但也可以构成具有第一可移动支承机构8-1的功能、第二可移动支承机构8-2的功能中的任意一方或双方的单个可移动支承机构。

(4)第一可移动支承机构8-1和第二可移动支承机构8-2采用架台部作为支承单元，但作为支承单元，也可以采用架台部以外的机构作为支承单元。

像以上所说明那样，对本发明的最优选的实施方式和实施例进行了说明。本发明不限于上述记载。本领域技术人员能够根据在权利要求书中记载的或在具体实施方式或实施例中公开的发明的内容而进行各种变形和变更。该变形和变更当然也包含于本发明的范围内。

产业上的可利用性

根据本发明的密封施工的实习装置和实习方法，能够使用与作为真机的热交换器等同的构造来进行与真机相同的实习，并且也能够假定难以使用真机进行实习的事态来进行实习，能够提高实习人员的技能，提高密封施工的精度，有助于可靠性的提高。

标号说明

2-1、2-2、2-3：密封施工实习装置；4：架台部；6：装置主体部；8-1：第一可移动支承机构；8-2：第二可移动支承机构；10、12、14、16、18、20：支柱部件；22：空间部；24：脚轮；26：止动件；28：轨道部；30：悬挂部；32：升降部；34：滑动部；36-1、36-2：升降部；38：辊子；40：支承部件；42：壳部；44：固定管板；46：通道部；48：支承腿部；50：螺栓；52：螺母；54：螺栓；56：螺母；58：通道罩；60：螺栓；62：螺母；64：钩挂部；66：钩；68：钩挂部；70：钩；72：悬挂件；73：悬挂件；74：钩挂部；76：钩；78：悬挂件；80：筒部；82：壳凸缘；84：壳罩；88：垫片接触部；90：螺栓贯穿插入孔；92：钩挂部；94-1、94-2、94-3：垫片；96：管；96-1：入侧管组；96-2：出侧管组；98：隔板；100：支承板；102、102-1、102-2：嵌合凸部；104：嵌合槽；106：管孔；108：垫片接触部；112：筒部；114、116：通道凸缘；118-1：入侧口；118-2：出侧口；120：钩挂部；122：螺栓贯穿插入孔；124：钩挂部；126：螺栓贯穿插入孔；128：垫片接触部；130：螺栓贯穿插入孔；132-1、132-2：嵌合凸部；134：嵌合槽；136：空间部；138：空间部；140：入侧空间部；142：出侧空间部；144-1、144-2：腐蚀/撞击痕；146-1、146-2、146-3、146-4、146-5：伤痕；148：垫片抵接面；150：标记；150-1、150-2、150-3：直线部；152：升降装置；154：柱塞；160：实习系统；162-1、162-2：监视部；164：传感器组；164-1、164-2...164-16：传感器；166：数据记录器；168：PC；170：监视器；172：缆线；174：处理器；176：存储部；178：输入输出部(I/O)；180：通信部；182：操作输入部；184：DB；186：缆线；188：提示图像；190：坐标；192：检测轴向力的分布图形；194：比较轴向力的分布图形；196：标尺；198：监视部；200-1、200-2...200-N：照相机；202：图像取入部；204：PC；206：存储部；208-1、208-2...208-N：监视器。

Claims (11)

1.一种密封施工实习装置，其具有：

壳部；

管板部，其具有能够相对于所述壳部进行插拔的多个管；

通道部，其具有与所述壳部的壳凸缘对应的通道凸缘，并且具有与所述管板部的槽部卡合的隔板；

螺栓和螺母，它们将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起；以及

可移动支承机构，其将所述管板部支承为能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动，或者将所述通道部支承为能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动，

所述密封施工实习装置能够执行如下操作：所述螺栓和所述螺母针对所述壳凸缘和所述通道凸缘的紧固及该紧固的解除；操作所述可移动支承机构，使所述管板部的位置和所述通道凸缘的位置对准于所述壳凸缘、或者使所述管板部的位置与所述隔板的位置对准；以及，在所述管板部与所述壳凸缘之间、以及在所述管板部与所述通道凸缘之间分别装卸垫片。

2.一种密封施工实习装置，其具有：

壳部；

管板部，其具有能够相对于所述壳部进行插拔的多个管；

通道部，其具有与所述壳部的壳凸缘对应的通道凸缘，并且具有与所述管板部的槽部卡合的隔板；

螺栓和螺母，它们将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起；以及

第一可移动支承机构或第二可移动支承机构，该第一可移动支承机构将所述管板部支承为能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动，该第二可移动支承机构将所述通道部支承为能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动，

所述密封施工实习装置能够执行如下操作：所述螺栓和所述螺母针对所述壳凸缘和所述通道凸缘的紧固及该紧固的解除；操作所述第一可移动支承机构和所述第二可移动支承机构中的一方，使所述管板部的位置和所述通道凸缘的位置对准于所述壳凸缘、或者使所述管板部的位置与所述隔板的位置对准；以及，在所述管板部与所述壳凸缘之间、以及在所述管板部与所述通道凸缘之间分别装卸垫片。

3.一种密封施工实习装置，其具有：

壳部；

管板部，其具有能够相对于所述壳部进行插拔的多个管；

通道部，其具有与所述壳部的壳凸缘对应的通道凸缘，并且具有与所述管板部的槽部卡合的隔板；

螺栓和螺母，它们将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起；

第一可移动支承机构，其将所述管板部以能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动的方式支承于架台部；以及

第二可移动支承机构，其相对于所述第一可移动支承机构独立地将所述通道部以能够在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动的方式支承于所述架台部，

所述密封施工实习装置能够执行如下操作：所述螺栓和所述螺母针对所述壳凸缘和所述通道凸缘的紧固及该紧固的解除；操作所述第一可移动支承机构和所述第二可移动支承机构中的一方或双方，使所述管板部的位置和所述通道凸缘的位置对准于所述壳凸缘、或者使所述管板部的位置与所述隔板的位置对准；以及，在所述管板部与所述壳凸缘之间、以及在所述管板部与所述通道凸缘之间分别装卸垫片。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的密封施工实习装置，其中，

所述密封施工实习装置具有：

传感器，其检测将所述通道凸缘固定于所述壳凸缘的所述螺栓的轴向力；

处理单元，其根据所述传感器的输出来计算所述螺栓的轴向力分布；以及

显示单元，其一起显示所述螺栓的位置和所述轴向力的分布图形。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的密封施工实习装置，其中，

所述密封施工实习装置具有：

摄像单元，其至少拍摄所述螺栓的紧固状况；

编辑单元，其按照每个摄像对象或者按照时间顺序来编辑通过所述摄像单元取得的图像；

显示单元，其显示通过所述编辑单元取得的图像群；以及

记录单元，其记录通过所述摄像单元取得的图像和通过所述编辑单元编辑出的编辑图像中的任意一方或双方。

6.一种密封施工的实习方法，其包含以下工序：

将管板部所具备的管在壳部中插拔；

将垫片配置于所述管板部与壳凸缘之间，或者将处于所述管板部与所述壳凸缘之间的所述垫片拆除；

将通道部内所具备的隔板与所述管板部的槽部卡合或者解除该卡合；

使所述管板部在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动；

使所述通道部在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动；

将通道凸缘隔着所述管板部定位于所述壳凸缘或者解除该定位；以及

使用螺栓和螺母将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起或者解除该固定。

7.一种密封施工的实习方法，其包含以下工序：

将管板部所具备的管在壳部中插拔；

将垫片配置于所述管板部与壳凸缘之间，或者将处于所述管板部与所述壳凸缘之间的所述垫片拆除；

将通道部内所具备的隔板与所述管板部的槽部卡合或者解除该卡合；

通过第一可移动支承机构将所述管板部支承于架台部，并通过所述第一可移动支承机构使所述管板部在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动；

通过第二可移动支承机构将所述通道部支承于所述架台部，并通过所述第二可移动支承机构使所述通道部在前后方向、上下方向或者与前后方向交叉的方向上移动；

将通道凸缘隔着所述管板部定位于所述壳凸缘或者解除该定位；以及

使用螺栓和螺母将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起或者解除该固定。

8.根据权利要求6或7所述的密封施工的实习方法，其中，

所述密封施工的实习方法还包含以下工序：在使所述壳凸缘与所述通道凸缘脱离时，在所述壳凸缘或所述通道凸缘上标注标记，所述标记用于提示所述壳凸缘和所述通道凸缘的轴心的一致、或者所述隔板与所述管板部的所述槽部的卡合。

9.根据权利要求6至8中的任意一项所述的密封施工的实习方法，其中，

所述密封施工的实习方法还包含以下工序：

从第一口将加压气体注入到所述通道部的被所述隔板间隔出的一个空间部内，并维持通过所述管而流入到所述通道部的另一个空间部内的所述加压气体；和

观测所述加压气体从所述通道部与所述管板部之间、或者从所述壳部与所述管板部之间的泄漏。

10.根据权利要求6至9中的任意一项所述的密封施工的实习方法，其中，

所述密封施工的实习方法包含以下工序：

检测将所述壳凸缘和所述通道凸缘固定在一起的所述螺栓的轴向力；

根据传感器输出来计算所述螺栓的轴向力分布；以及

一起显示所述螺栓的位置和所述轴向力的分布图形。

11.根据权利要求6至10中的任意一项所述的密封施工的实习方法，其中，

所述密封施工的实习方法包含以下工序：

至少拍摄所述螺栓的紧固状况；

按照每个摄像对象或者按照时间顺序来编辑通过摄像单元取得的图像；

显示通过编辑单元取得的图像群；以及

记录通过所述摄像单元取得的图像和通过所述编辑单元编辑出的编辑图像中的任意一方或双方。