JP2012173097A - シール材診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＪＩＳ規格に定めた測定時間が経過した後においても、シール材の圧縮永久歪み率を規格に基づく評価指標としてシール材を診断できるシール材診断方法を提供することである。
【解決手段】シール材で気密性や水密性を確保した構造物の使用後シール材を取得した後の経過時間を関数とした圧縮永久歪み率変化量の特性曲線を予め作成しておき、使用後シール材の取得後の経過時間が３０分経過後のときは、圧縮永久歪み率変化量の特性曲線に基づいて使用後シール材の厚さを測定したときのシール材の圧縮永久歪み率変化量を求め、圧縮永久歪み率の計算式により算出した使用後シール材の圧縮永久歪み率からシール材の圧縮永久歪み率変化量を減算して換算圧縮永久歪み率を算出し、算出した換算圧縮永久歪み率に基づいてシール材を診断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、気密性や水密性を確保した構造物のシール材の圧縮永久歪み率によりシール材の余寿命を診断するシール材診断方法に関する。

変圧器やガス絶縁開閉機器などの電気機器や蒸気配管など配管設備においては、接合部にはシール材が間挿されて密閉する構造が採用され、気密性や水密性を確保している。シール材のうち、固定用シール材はガスケットと呼ばれ、運動用シール材はパッキンと呼ばれる。

シール材の気密性の性能指標として圧縮永久歪み率が用いられている。圧縮永久歪み率ＣＳは、シール材の初期厚さをＴ０、使用後シール材の厚さをＴ１、使用中シール材の厚さをＴ２としたとき、（１）式で示される。

［数１］
ＣＳ＝｛（Ｔ０−Ｔ１）／（Ｔ０−Ｔ２）｝×１００［％］ …（１）
例えば、ガスケットの圧縮永久歪み率ＣＳについては、現状、ＪＩＳにおいてフランジ部など閉止部分の開放後３０分以内に使用後シール材の厚さＴ１を測定して、その性能を確認することが規定されている。

ここで、ガスケットの圧縮永久ひずみ率を求めて、ガスケットの劣化度を診断するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、現地の対象機器からガスケットの劣化度の診断試料を採取して圧縮弾性率を求め、予め把握された圧縮弾性率と圧縮永久ひずみ率との関係から、圧縮永久ひずみ率を求めて、ガスケットの劣化度を診断するようにしたものである。

特開平１０−６２４１０号公報

しかし、ＪＩＳに規定の確認方法で圧縮永久歪み率を求めようとした場合、工事などに伴い構造物の開放作業が実施された箇所の使用後シール材の厚さＴ１の測定は、３０分以内の測定が困難となる場合がある。

これは、工事などに伴い構造物の開放作業が実施される箇所の使用後シール材については、長期にわたって密閉されていたために取得に時間を要する場合があり、また、現地にて、使用後シール材の測定員を確保できない場合などがあるからである。そのような場合には、使用後ガスケットの厚さＴ１の測定を３０分以内に測定することが困難となる。

本発明の目的は、ＪＩＳ規格に定めた測定時間が経過した後においても、シール材の圧縮永久歪み率を規格に基づく評価指標としてシール材を診断できるシール材診断方法を提供することである。

請求項１の発明に係るシール材診断方法は、シール材で気密性や水密性を確保した構造物の使用中のシール材厚さを測定し、前記構造物を開放して取得した使用後シール材の厚さを取得後３０分以内に測定し、圧縮永久歪み率をＣＳ、前記シール材の初期厚さをＴ０、前記使用後シール材の厚さをＴ１、前記使用中シール材の厚さをＴ２としたとき、ＣＳ＝｛（Ｔ０−Ｔ１）／（Ｔ０−Ｔ２）｝×１００［％］の計算式により圧縮永久歪み率を求め、この圧縮永久歪み率により前記シール材を診断するシール材診断方法において、前記使用後シール材を取得した後の経過時間を関数とした圧縮永久歪み率変化量の特性曲線を予め作成しておき、前記使用後シール材を取得したときは前記使用後シール材の取得後の経過時間を計測し、前記使用後シール材の厚さを測定し、測定した前記使用後シール材の厚さを用いて前記計算式より前記使用後シール材の圧縮永久歪み率を算出し、前記使用後シール材の厚さを測定したのは前記シール材の取得後３０分経過以内か否かを判定し、前記使用後シール材の取得後の経過時間が３０分経過以内のときは前記算出した使用後シール材の圧縮永久歪み率に基づいて前記シール材を診断し、前記使用後シール材の取得後の経過時間が３０分経過後であるときは前記特性曲線に基づいて前記使用後シール材の厚さを測定したときの前記シール材の圧縮永久歪み率変化量を求め、前記算出した使用後シール材の圧縮永久歪み率から前記圧縮永久歪み率変化量を減算して換算圧縮永久歪み率を算出し、前記算出した前記換算圧縮永久歪み率に基づいて前記シール材を診断することを特徴とする。

請求項２の発明に係るシール材診断方法は、請求項１の発明において、前記シール材の経年数、材質、形状毎に、前記圧縮永久歪み率変化量を測定し、前記シール材の経年数、材質、形状毎の複数の特性曲線を作成することを特徴とする。

本発明によれば、使用後シール材を取得した後の経過時間を関数とした圧縮永久歪み率変化量の特性曲線を予め作成しておき、圧縮永久歪み率の計算式より使用後シール材の取得後３０分経過後の圧縮永久歪み率を、その特性曲線を用いて、使用後シール材の取得後３０分経過以内の圧縮永久歪み率に換算するので、ＪＩＳ規格に定めた測定時間が経過した後においても、ＪＩＳ規格に定めた圧縮永久歪み率を評価指標としてシール材を診断できる。従って、長期にわたって密閉されていたために使用後シール材の取得に時間を要する場合や、現地にて使用後シール材の測定員を確保できない場合であっても、ＪＩＳ規格に定めたシール材の圧縮永久歪み率によりシール材を診断できる。

本発明の実施形態に係るシール材診断方法の内容を示すフローチャート。 各種の使用後シール材の圧縮永久歪み率変化量の特性曲線の一例を示すグラフ。

以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態に係るシール材診断方法の内容を示すフローチャートである。

まず、各種の使用後シール材の圧縮永久歪み率変化量の特性曲線を予め作成する（Ｓ１）。図２は各種の使用後シール材ａ〜ｄの圧縮永久歪み率変化量の特性曲線の一例を示すグラフである。

各種の使用後シール材ａ〜ｄの圧縮永久歪み率変化量の特性曲線は、構造物の使用後の各種シール材を取得した後の経過時間を関数とした使用後シール材の圧縮永久歪み率変化量の特性曲線である。例えば、図２において、特性曲線Ａ〜Ｄはある構造物に使用されているシール材ａ〜ｄの特性曲線であり、縦軸を圧縮永久歪み率変化量［％］、横軸をシール材取得後の経過時間としたグラフである。

シール材ａ〜ｄは、各種構造物を開放してその構造物に使用されていたシール材であり、そのシール材を取得して、その使用後シール材の厚さを所定の時間間隔（例えば、４時間間隔）で４６０時間に渡って測定する。そして、所定の時間間隔毎の圧縮永久歪み率を求め、構造物の開放後３０分以内の圧縮永久歪み率との差分を求め、その差分を構造物の開放後３０分以内の圧縮永久歪み率で除算して、シール材ａ〜ｄの圧縮永久歪み率変化量［％］を求める。

シール材ａ〜ｄの圧縮永久歪みは時間が経過するにつれて回復するので、シール材ａ〜ｄの圧縮永久歪み率変化量［％］はマイナス極性となり、使用後シール材を取得した後の経過時間が大きくなるほどその絶対値が大きくなる。このように、図２に示したシール材ａ〜ｄの特性曲線は、実際のシール材の実績値から求めた特性曲線である。従って、同じ時期に、同じ材質で、同じ形状のシール材を使用した別の構造物のシーズ材に対してこの特性曲線が適用可能となる。

また、同じ材質及び同じ形状のシール材であっても、シール材の経年数によって特性曲線は変化し、同じ経年数及び同じ材質のシール材であってもシール材の形状で特性曲線は変化し、同じ経年数及び同じ形状のシール材であってもシール材の材質で特性曲線は変化する。そこで、必要に応じて、シール材の経年数、材質、形状毎に、圧縮永久歪み率変化量を測定し、シール材の経年数、材質、形状毎の複数の特性曲線を用意する。これにより、様々なシール材に対応できる。このようにして、様々なシール材について圧縮永久歪み率変化量の特性曲線を予め作成しておく。

次に、構造物を開放し使用後シール材を取得し（Ｓ２）、使用後シールの取得後の経過時間を計測する（Ｓ３）。これは、構造物の開放後３０分以内に使用後シールの厚さを測定してシール材の圧縮永久歪みを求めなければならないが、構造物の開放後３０分以上を経過した場合であっても、使用後シールの厚さを測定して圧縮永久歪み率変化量の特性曲線を用いて、構造物の開放後３０分以内の圧縮永久歪み率を計算できるようにするためである。

そして、使用後シール材の厚さを測定し（Ｓ４）、測定した使用後シール材の厚さを用いて、（１）式の計算式より使用後シール材の圧縮永久歪み率ＣＳを算出する（Ｓ５）。圧縮永久歪み率ＣＳが算出されると、使用後シール材の厚さを測定したのはシール材の取得後３０分経過以内か否かを判定し（Ｓ６）、使用後シール材の取得後の経過時間が３０分経過以内のときは、算出した使用後シール材の圧縮永久歪み率に基づいてシール材を診断する（Ｓ７）。

一方、使用後シール材の取得後の経過時間が３０分経過後であるときは、圧縮永久歪み率変化量の特性曲線に基づいて使用後シール材の厚さを測定したときのシール材の圧縮永久歪み率変化量を求める（Ｓ８）。例えば、特性曲線Ａのシール材ａのように、シール材の取得後の経過時間が２００時間であるときは、図２の横軸２００時間より特性曲線Ａの縦軸の圧縮永久歪み率変化量は、約−９．９％となる。

次に、ステップＳ５で算出した使用後シール材の圧縮永久歪み率からステップＳ８で求めた圧縮永久歪み率変化量を減算して換算圧縮永久歪み率を求める（Ｓ９）。いま、ステップＳ５で算出した使用後シール材の圧縮永久歪み率ＣＳが４０［％］であったとすると、その圧縮永久歪み率４０％から圧縮永久歪み率変化量（−９．９％）を減算して、換算圧縮永久歪み率４９．９［％］を得る。この換算圧縮永久歪み率は、使用後シール材の取得後の経過時間が３０分以内の圧縮永久歪み率に相当する値である。そして、ステップＳ９で求めた換算圧縮永久歪み率に基づいてシール材を診断する（Ｓ１０）。

このように、使用後シール材の取得後３０分以上の時間が経過している使用後シール材については、測定した実績データ（経年数，材質，形状などをデータベース化）を基に作成した図２に示す特性曲線により、取得直後（３０分以内）の圧縮永久歪み率に換算することでＪＩＳ規格で定める３０分以内での圧縮永久歪み率を推定するので、ＪＩＳ規格に定めた測定時間が経過した後においても、ＪＩＳ規格に定めた圧縮永久歪み率を評価指標としてシール材を診断できる。

これにより、長期にわたって密閉されていたために使用後シール材の取得に時間を要する場合や、現地にて使用後シール材の測定員を確保できない場合であっても、ＪＩＳ規格に定めたシール材の圧縮永久歪み率によりシール材を診断できる。

Claims (2)

1. シール材で気密性や水密性を確保した構造物の使用中のシール材厚さを測定し、前記構造物を開放して取得した使用後シール材の厚さを取得後３０分以内に測定し、圧縮永久歪み率をＣＳ、前記シール材の初期厚さをＴ０、前記使用後シール材の厚さをＴ１、前記使用中シール材の厚さをＴ２としたとき、ＣＳ＝｛（Ｔ０−Ｔ１）／（Ｔ０−Ｔ２）｝×１００［％］の計算式により圧縮永久歪み率を求め、この圧縮永久歪み率により前記シール材を診断するシール材診断方法において、
   前記使用後シール材を取得した後の経過時間を関数とした圧縮永久歪み率変化量の特性曲線を予め作成しておき、
   前記使用後シール材を取得したときは前記使用後シール材の取得後の経過時間を計測し、
   前記使用後シール材の厚さを測定し、
   測定した前記使用後シール材の厚さを用いて前記計算式より前記使用後シール材の圧縮永久歪み率を算出し、
   前記使用後シール材の厚さを測定したのは前記シール材の取得後３０分経過以内か否かを判定し、
   前記使用後シール材の取得後の経過時間が３０分経過以内のときは前記算出した使用後シール材の圧縮永久歪み率に基づいて前記シール材を診断し、
   前記使用後シール材の取得後の経過時間が３０分経過後であるときは前記特性曲線に基づいて前記使用後シール材の厚さを測定したときの前記シール材の圧縮永久歪み率変化量を求め、
   前記算出した使用後シール材の圧縮永久歪み率から前記圧縮永久歪み率変化量を減算して換算圧縮永久歪み率を算出し、
   前記算出した前記換算圧縮永久歪み率に基づいて前記シール材を診断することを特徴とするシール材診断方法。
2. 前記シール材の経年数、材質、形状毎に、前記圧縮永久歪み率変化量を測定し、前記シール材の経年数、材質、形状毎の複数の特性曲線を作成することを特徴とする請求項１記載のシール材診断方法。

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