JP2007044753A - 管体封止装置及び溶接部の気密試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
簡単に管体封止装置の設置が行え、而も溶接後も管体外からの作業で管体封止装置の設置を可能とする。
【解決手段】
弾性材料により形成された中空ドーナツ状の膨縮チューブ１２と、該膨縮チューブの開口部を閉塞する様に前記膨縮チューブに一体に設けられた隔壁１６とを有し、前記膨縮チューブを膨張させて管体２５内周面に押圧させ、管体断面を封止する様構成した。
【選択図】 図３

Description

本発明は管体を不活性ガスシールド溶接により全周溶接する場合に用いられる管体封止装置及び溶接部の気密試験方法に関するものである。

ステンレス鋼板、アルミニウム板等の溶接で、酸化膜が溶接品質に影響を及ぼす様な金属の溶接、或は空気中の酸素、窒素が溶接金属中に浸入して金属の性質を劣化させる場合には、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接等の不活性ガスシールド溶接法が用いられ、更に片面溶接する場合には溶接面の裏面側を不活性ガスシールドするバックシールド法が用いられる。

例えば、管体を突合わせ全周溶接する場合は、溶接部分を含む管内部をアルゴンガス等の不活性ガスを充満させて不活性ガス雰囲気としてバックシールドしている。管体等の様に両端、又は一端が開放されているものについては、溶接部分を含む空間を閉鎖し、該空間に不活性ガスを充満する必要があり、閉鎖する治具として管体封止装置が用いられる。

従来、管体封止装置としては特許文献１に示されるものがあり、図４、図５に於いて略述する。尚、図４、図５はマンホールの溶接を示している。

弾性材からなるリング状のチューブ１と周辺部が管体２の内周面に当接する様に湾曲されたシート材３から構成されている。前記チューブ１に空気供給用ホース４が取付けられ、前記シート材３にはシート取出し用の紐５が係着されている。

前記シート材３を溶接部７の近傍に保持し、前記チューブ１に空気を充填して、該チューブ１の外周部が前記シート材３の内側に当接する様に膨張させる。前記チューブ１の膨張により前記シート材３の湾曲部が前記管体２の内面に押圧され、前記チューブ１と前記管体２との間に挾持されることで前記シート材３が保持され、該シート材３により前記管体２の断面が閉鎖される。

前記溶接部７を挾んで両側の断面を閉鎖する必要がある場合は、もう１組の管体封止装置を対称に取付ける。

前記溶接部７を含む空間が閉鎖されると、閉鎖された空間にアルゴンガス等の不活性ガスを充満させることで、溶接部がバックシールドされる。

溶接が完了すると、前記チューブ１から空気が抜かれ、該チューブ１が収縮し、マンホールのノズル６から前記空気供給用ホース４を引張り前記チューブ１が引出され、又前記紐５を引張り前記シート材３が引出される。

上記した従来の管体封止装置では、管体封止装置を設置する場合、前記シート材３と前記チューブ１とを個別にセットしなければならないので、作業性が悪い。又、溶接部の気密試験を実施する場合には、溶接部分を含む空間を閉鎖し、該空間に検査ガスを充満し、溶接部から検査ガスが漏出するかどうかが調べられる。この為、気密試験を行う場合は、溶接部分を含む空間を再び閉鎖する必要があるが、従来の管体封止装置では管体の中側から前記チューブ１、前記シート材３をセットする必要がある為、使用することができない、等の問題があった。

特開２００４−３４４９３８号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、簡単に管体封止装置の設置が行え、而も溶接後も管体外からの作業で管体封止装置の設置を可能とするものである。

本発明は、弾性材料により形成された中空ドーナツ状の膨縮チューブと、該膨縮チューブの開口部を閉塞する様に前記膨縮チューブに一体に設けられた隔壁とを有し、前記膨縮チューブを膨張させて管体内周面に押圧させ、管体断面を封止する様構成した管体封止装置に係るものである。

又本発明は、前記膨縮チューブの外周にシール材が設けられた管体封止装置に係るものである。

又本発明は、前記膨縮チューブが円周所要等分されたチューブ分体を接合して形成された管体封止装置に係るものであり、又前記チューブ分体は円筒形状を有する管体封止装置に係るものである。

又本発明は、前記膨縮チューブの上面に耐熱カバーが一体に設けられた管体封止装置に係るものである。

又本発明は、管体封止装置取出し用の少なくとも１本の補助紐を有する管体封止装置に係るものである。

更に又本発明は、溶接後、溶接部の気密試験を行う溶接部の気密試験方法に於いて、弾性材料により形成された中空ドーナツ状の膨縮チューブと、該膨縮チューブの開口部を閉塞する様に前記膨縮チューブに一体に設けられた隔壁とを有し、前記膨縮チューブを膨張させて管体内周面に押圧させ、管体断面を封止することで溶接部を含む封止空間を形成し、該封止空間に試験ガスを導入して封止空間を陽圧にし、前記溶接部の試験ガスの漏出を検出する様にした溶接部の気密試験方法に係るものである。

本発明によれば、弾性材料により形成された中空ドーナツ状の膨縮チューブと、該膨縮チューブの開口部を閉塞する様に前記膨縮チューブに一体に設けられた隔壁とを有し、前記膨縮チューブを膨張させて管体内周面に押圧させ、管体断面を封止する様構成したので、管体封止装置は一体構成で取扱いが容易である。

又本発明によれば、前記膨縮チューブの外周にシール材が設けられたので、シール性が向上する。

又本発明によれば、前記膨縮チューブが円周所要等分されたチューブ分体を接合して形成されたので、チューブを製作する為の製作型が小さくてよく、製作コストが低減し、又膨縮チューブの外径の変更にも容易に対応できる。

又本発明によれば、前記チューブ分体は円筒形状を有するので、チューブを製作する為の製作型が小さくてよく、又単純な形状であるので製作コストが低減し、又膨縮チューブの外径の変更にも容易に対応できる。

又本発明によれば、前記膨縮チューブの上面に耐熱カバーが一体に設けられたので、溶接時に発生する溶融金属による焼損が防止できる。

又本発明によれば、管体封止装置取出し用の少なくとも１本の補助紐を有するので、マンホールの溶接等でも小さな孔から管体封止装置を取出すことができる。

更に又本発明によれば、溶接後、溶接部の気密試験を行う溶接部の気密試験方法に於いて、弾性材料により形成された中空ドーナツ状の膨縮チューブと、該膨縮チューブの開口部を閉塞する様に前記膨縮チューブに一体に設けられた隔壁とを有し、前記膨縮チューブを膨張させて管体内周面に押圧させ、管体断面を封止することで溶接部を含む封止空間を形成し、該封止空間に試験ガスを導入して封止空間を陽圧にし、前記溶接部の試験ガスの漏出を検出する様にしたので、管体の溶接部の気密試験が容易に実施できる等の優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

図１、図２は本実施の形態に係る管体封止装置１１を示しており、図中、１２は弾性材、例えばナイロン布等を芯材として補強したクロロプレンゴムからなる中空ドーナツ状の膨縮チューブを示している。該膨縮チューブ１２は円周所要等分（図示では１６等分）されたチューブ分体１３を接合して構成されており、各該チューブ分体１３は円筒形状であり、両端面が円周の分割数に対応して傾斜している。又、前記チューブ分体１３の１つには空気注入口１４が設けられている。

又、前記膨縮チューブ１２の外周には全周に亘り連続したシール材１５が設けられ、該シール材１５は前記膨縮チューブ１２に気密に溶着、又は接着されている。前記シール材１５は、高弾性材料、例えば耐熱スポンジゴム、好ましくはシリコンスポンジ製であり、断面は縦長の矩形断面となっている。前記膨縮チューブ１２の底面には屈撓自在の隔壁１６が溶着、又は接着により気密に設けられており、前記膨縮チューブ１２の開口部を閉塞している。

前記膨縮チューブ１２の上面には耐熱難燃性屈撓材料（例えばポリエステル、ナイロン、ポリアミド、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール等を材質としたシート、或はこれらを材質とした織布）である耐熱カバー１７が溶着、又は接着されている。該耐熱カバー１７は、少なくとも前記膨縮チューブ１２の全体、好ましくは前記シール材１５を含む全体を覆う様になっている。

前記耐熱カバー１７を通して空気注入チューブ１８が前記空気注入口１４に接続され、又前記耐熱カバー１７を通して補助紐１９が前記膨縮チューブ１２に取付けられている。尚、前記補助紐１９は補助紐係着部材２１に縫付けられる等して係着され、該補助紐係着部材２１が前記膨縮チューブ１２の内周面に接着されている。尚、前記補助紐係着部材２１は１本でもよいが、例えば円周３等分した３カ所にそれぞれ設けられてもよい。

前記管体封止装置１１を用いて、管体を溶接する場合を図３により説明する。

図３中、２３は圧力容器等の容器、２４は該容器２３に設けられるマンホールであり、該マンホール２４は前記容器２３に溶接により気密に設けられる管体２５、該管体２５の上端に溶接により気密に設けられるマンホール鏡２６によって形成され、該マンホール鏡２６にはガンマホール２７が設けられる。

本発明は、前記管体２５と前記マンホール鏡２６とを溶接する場合に適用される。

該マンホール鏡２６を前記管体２５の上端に設置する前、該管体２５が開放された状態で、前記管体封止装置１１が設置される。

前記空気注入チューブ１８、前記補助紐１９を予め前記ガンマホール２７に挿通しておき、前記管体封止装置１１を前記管体２５の上端より所要距離下がった位置に保持し、前記空気注入チューブ１８より空気を前記膨縮チューブ１２内に供給し、該膨縮チューブ１２を膨張させる。

該膨縮チューブ１２が膨張することで、前記シール材１５が前記管体２５の内周面に押圧される。前記シール材１５は高弾性材料であるので、前記膨縮チューブ１２の真円に対する凹凸を変形により吸収し、前記管体２５の内周面に密着する。更に、前記シール材１５の断面は矩形であり、前記管体２５に対する前記シール材１５の接触面は大きく、シール性が高い。前記管体封止装置１１が設置されることで、該管体封止装置１１の下方に対して封止された空間２８が形成される。

前記管体封止装置１１の設置が完了すると、前記マンホール鏡２６を前記管体２５の上端に載置し、芯合せを行い、前記ガンマホール２７より不活性ガスを前記空間２８に供給し、空気を不活性ガスに置換すると共に前記空間２８を不活性ガスにより充満させる。

前記管体２５と前記マンホール鏡２６との接合部を不活性ガスシールド溶接により、全周突合わせ溶接を行う。

溶接時、溶接部裏面より溶融金属が前記管体封止装置１１上に落下することが考えられるが、前記膨縮チューブ１２の上面には前記耐熱カバー１７が設けられているので、前記膨縮チューブ１２を焼損させることはない。

溶接が完了すると、前記空気注入チューブ１８から前記膨縮チューブ１２内の空気を抜き、該膨縮チューブ１２を収縮させ、前記補助紐１９を引張って、前記管体封止装置１１を前記ガンマホール２７から取出す。

尚、引続き溶接部の気密試験を行う場合は、前記管体封止装置１１を設置した状態を維持し、前記空間２８に試験ガス、例えばヘリウムを充満させ、該空間２８内部を陽圧にして、溶接部から試験ガスが漏洩するかどうかを検出する。

気密試験が、後で実施される場合は、前記管体封止装置１１を取出さないで空気のみを抜き、前記空間２８内に吊下げた状態としておき、気密試験を実施する場合に、再び前記膨縮チューブ１２に空気を供給して前記管体封止装置１１を設置する。該管体封止装置１１に対して、前記隔壁１６、前記耐熱カバー１７は一体であるので、前記膨縮チューブ１２が収縮した状態でも、前記隔壁１６、前記耐熱カバー１７が離反して落下することはない。

尚、後で気密試験を実施する場合、前記管体封止装置１１を前記ガンマホール２７から前記空間２８に挿入し、前記膨縮チューブ１２に空気を供給して膨張させ設置してもよい。

更に、前記補助紐１９を円周３等分した位置に３本取付けておくと、前記管体封止装置１１を後で設置する場合の、該管体封止装置１１の水平の調整が可能となる。又、３本の前記補助紐１９の同じ長さの位置に印を付けておくことにより、前記補助紐１９の前記ガンマホール２７から延出した部分の紐の長さを確認でき、延出した部分の紐の長さで前記管体封止装置１１の水平の調整が可能となる。

尚、前記補助紐１９は前記膨縮チューブ１２ではなく、前記耐熱カバー１７に係着してもよい。又、前記管体封止装置１１による封止は、前記マンホール２４だけではなく断面が円形のものには全て実施可能である。又、前記隔壁１６は前記膨縮チューブ１２の内周部に掛渡して設けられてもよく、又上面に設けられてもよい。尚、上面に設ける場合は、前記隔壁１６を耐熱材料とし、前記耐熱カバー１７を省略してもよい。更に、前記膨縮チューブ１２に充満するものは空気以外の気体、或は水等の液体であってもよい。

本発明の実施の形態を示す平面図であり、図２のＢ−Ｂ矢視図である。 本発明の実施の形態を示す断面図であり、図１のＡ矢視図である。 本発明の実施状態を示す説明図である。 従来の管体封止装置を示す斜視図である。 従来の実施状態を示す説明図である。

符号の説明

１１ 管体封止装置
１２ 膨縮チューブ
１３ チューブ分体
１４ 空気注入口
１５ シール材
１６ 隔壁
１７ 耐熱カバー
１８ 空気注入チューブ
１９ 補助紐
２１ 補助紐係着部材
２３ 容器
２４ マンホール
２５ 管体
２６ マンホール鏡
２７ ガンマホール

Claims (7)

1. 弾性材料により形成された中空ドーナツ状の膨縮チューブと、該膨縮チューブの開口部を閉塞する様に前記膨縮チューブに一体に設けられた隔壁とを有し、前記膨縮チューブを膨張させて管体内周面に押圧させ、管体断面を封止する様構成したことを特徴とする管体封止装置。
2. 前記膨縮チューブの外周にシール材が設けられた請求項１の管体封止装置。
3. 前記膨縮チューブが円周所要等分されたチューブ分体を接合して形成された請求項１の管体封止装置。
4. 前記チューブ分体は円筒形状を有する請求項３の管体封止装置。
5. 前記膨縮チューブの上面に耐熱カバーが一体に設けられた請求項１の管体封止装置。
6. 管体封止装置取出し用の少なくとも１本の補助紐を有する請求項１の管体封止装置。
7. 溶接後、溶接部の気密試験を行う溶接部の気密試験方法に於いて、弾性材料により形成された中空ドーナツ状の膨縮チューブと、該膨縮チューブの開口部を閉塞する様に前記膨縮チューブに一体に設けられた隔壁とを有し、前記膨縮チューブを膨張させて管体内周面に押圧させ、管体断面を封止することで溶接部を含む封止空間を形成し、該封止空間に試験ガスを導入して封止空間を陽圧にし、前記溶接部の試験ガスの漏出を検出する様にしたことを特徴とする溶接部の気密試験方法。

Images