JP2005227254A

JP2005227254A - 高圧ガス容器再検査の耐圧膨張試験時に生ずる、外気温に起因する検査データ誤差の温度補償方法

Info

Publication number: JP2005227254A
Application number: JP2004071715A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Takeda; 真一竹田
Original assignee: KAKIUCHI CO Ltd; KAKIUCHI KK
Current assignee: KAKIUCHI CO Ltd; KAKIUCHI KK
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2004-02-13
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】高圧ガス容器の耐圧膨張試験において、水と被検査容器それぞれ熱膨張係数にしたがって容積変化をするが、それぞれの熱膨張係数が異なるため、水と被検査容器に相対的な容積差が生じる。この問題を解決し、検査データの精度を向上させる。
【解決手段】現検査システムに被検査容器の周囲温度計測を追加して、水温と周囲温度に温度差が生じた場合、水および被検査容器材質の熱伝達率、熱膨張率などは既知であるため、それらを用いて検査時間内に生ずる、水と被検査容器との相対的な容積差を計算上で求めることができる。計測した被検査容器への流入水量の値から計算上で求めた容積差の値を差し引くことにより補正をかけ、計測データから誤差成分を取り除き正確な恒久増加量をもとめる。
【選択図】図１

Description

本発明は高圧ガス保安法令の容器保安規則に定められた容器再検査の耐圧膨張試験に用いる非水槽式検査機の、検査データをより正確に得るための技術分野に属する。

非水槽式検査機は被検査容器に予め水温を計測した水を満たしておき、密閉後プランジャーポンプで水を圧入することで被検査容器内の圧力を上げ耐圧膨張試験を行い、圧入水量を計測し、水温を考慮した所定の計算式に当てはめ全増加量を、加圧後、加圧前の圧力まで減圧した時に、プランジャーポンプに戻った水量を計測し、送り込んだ水量との差を恒久増加量として求める方式をとっている。

高圧ガス容器の耐圧膨張試験において、検査媒体として使用する水の水温と、検査機の周囲温度に温度差が生じた場合、水を満たした被検査容器へ熱量の移動が始まり、水温が周囲温度と同じになるまで続く。この過程で、水と被検査容器それぞれ熱膨張係数にしたがって容積変化をするが、それぞれの熱膨張係数が異なるため、水と被検査容器に相対的な容積差が生じる。

被検査容器に流入した水量を計測することにより、全増加量や恒久増加量を求める場合、この水量には前述の相対的な容量差を相殺する分も含まれるため、それが誤差成分と成り正確な全増加量、及び恒久増加量を計測していないことになる。とくに恒久増加量は耐圧膨張試験の最終段階で計測されることと、それ自体の値が相対的な容量差に近い数値である為、外気温の影響を無視することができなくなる。

計測した検査データは、温度差が無い時の検査データと比較した場合、外囲気温が低い時は、多めに、外気温が高い時は少なめになり、極端な場合マイナス値を示すことがある。本発明は、検査データから外気温の影響を受けた成分を取り除き、正確な値を求めることを目的とする。

上記課題を解決する為に、検査機内に外気温を計測する為の外気温測温体を設置し、被検査容器及び内封された水と外気との温度差を計測する事により、それぞれの熱伝達率をもとに、被検査容器に流入あるいは流出する熱量ｄＱをもとめ、それによって変わる被検査容器及び、内封された水の温度変化量を導き、その時の被検査容器と内封された水の材質による熱膨張率の差に起因する容積変化分の相対的な差ｄＶｔ（以下ｄＶｔ）を算出する。この時、被検査容器内の圧力を一定に保つためにはｄＶｔの正負によって被検査容器内へのｄＶｔに相当する水の補給、あるいは除去を行わなければならない。

非水漕式検査機では恒久増加量は、容器加圧の為に送り込んだ圧入水量ｄＶｉ（以下ｄＶｉ）と、加圧後、加圧前の圧力まで、減圧する為に被検査容器から戻した戻し水量（以下ｄＶｏ）との差ｄＶｗ（以下ｄＶｗ）を計測することにより求めているが、被検査容器及び内封された水と外気温に差がある場合、この時のｄＶｗには耐圧膨張試験とはまったく無関係な要因で生ずるｄＶｔを含んでいることになる。

以上の結果から被検査容器に加圧することで生ずる恒久増加量を得るために、数式１に示すように水量差ｄＶｗからｄＶｔを差し引いた、外気温度補償を加えた値ｄＶを、恒久増加量の検査データとして採用することにした。

数１

恒久増加量＝ｄＶ＝ｄＶｗ−ｄＶｔ

発明の効果

検査データから外気温の影響による誤差成分を除去する事が出来、検査データの信頼性を向上させることになる。また、これまで原因が説明できなかった夏期におけるマイナス値の恒久増加量データ出現、夏期の検査データの平均値が小さく、冬期の検査データの平均値が大きくなるという不自然な状態の解消ができる。

発明を実施するため最良の形態

以下、本発明の実施の形態として一実施例を図１に基づいて説明する。図１において、給水工程上設置された被検査容器１９に給水ヘッド８を装着した後、給水配管６を経由して給水し水を満たす。その際給水配管６の径路上に設置された水温用測温体１で水の温度を計測する。同容器を検査工程に移し検査ヘッドを装着した後、通水弁１３、大気開放弁１４、排水弁１５を開き、検査水配管７より通水して、被検査容器１８内のエアパージを行う。次に、通水弁１３、大気開放弁１４、排水弁１５を閉じ、サーボモータ１２駆動のプランジャーポンプ１６で被検査容器１８へ水を圧入することで３ＭＰａ加圧する。その時の圧入水量をサーボモータ１２の回転数を計測することで求める。同圧力を３０秒間保持した後、サーボモータ１２を逆回転させ、被検査容器１８内の水をプランジャーポンプ１６へ戻すことで減圧し、加圧前の圧力まで下げるのに要した戻し水量をサーボモータ１２の逆回転数を計測する事で求める。

「課題を解決するための手段」で述べたｄＶｔを求めるために必要な外気温は、検査機入口部に設置された外気温用測温体２で、検査機が設置されている場所の外気温度を計測する。それら計測データを制御盤３内に設置されたシーケンサ４経由で、検査用コンピュータ５に送り、「課題を解決するための手段」で述べた外気温度補償を加えた内部演算を行い、プリンタ１８に検査データを出力する。

高圧ガス保安法令の容器保安規則に定められた容器再検査の耐圧膨張試験に用いる非水槽式検査機の他、任意の圧力容器の耐圧膨張試験に適応できる。

検査システム構成図（給水、検査工程）

符号の説明

１・・・水温測温体
２・・・外気温測温体
３・・・制御盤
４・・・シーケンサ
５・・・コンピュータ
６・・・給水配管
７・・・検査水配管
８・・・給水ヘッド
９・・・水ポンプ
１０・・・圧力センサ
１１・・・検査ヘッド
１２・・・サーボモータ
１３・・・通水弁
１４・・・大気開放弁
１５・・・排水弁
１６・・・プランジャーポンプ
１７・・・プリンタ
１８・・・被検査容器

Claims

水で満たされ密閉された高圧ガス容器に水を圧入することで高圧ガス容器内を所定圧まで加圧し、その後、高圧ガス容器内の水を排出することで除圧して注入量と排出量の差を計測することで恒久増加量求める、非水槽式高圧ガス容器検査機（以下非水槽式検査機）の検査方式において、高圧ガス容器外から、流入、流出する熱量によって、生ずる検査データへの誤差要素である、計測データに含まれる高圧ガス容器とその内部に封入された水の熱膨張率の差に起因する容積変化分の差を、封入する水の温度と高圧ガス容器外の温度を計測し、計算上で求め計測データから除外したものを、恒久増加量のデータとして採用することにより、検査データの精度を向上させる方法。
任意の液体（以下液体）で満たされ密閉された圧力容器に液体を圧入することで圧力容器内を所定圧まで加圧し、その後、圧力容器内の液体を排出することで除圧して注入量と排出量の差を計測することで残留歪を求める、非水槽式圧力容器検査機の検査方式において、圧力容器外から、流入、流出する熱量によって、生ずる検査データへの誤差要素である、計測データに含まれる圧力容器とその内部に封入された液体の熱膨張率の差に起因する容積変化分の差を、封入する液体の温度と圧力容器外の温度を計測し、計算上で求め計測データから除外したものを、残留歪のデータとして採用することにより、検査データの精度を向上させる方法。