JP2014112042A

JP2014112042A - 熱交換器の伝熱管漏洩検査治具

Info

Publication number: JP2014112042A
Application number: JP2012266131A
Authority: JP
Inventors: Masaru Sato; 大佐藤; Yoshihiro Noguchi; 芳宏野口; Yasuhiko Nishimura; 保彦西村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2014-06-19
Anticipated expiration: 2032-12-05
Also published as: JP6000096B2

Abstract

【課題】構成が単純で、しかも、簡単な操作で伝熱管の漏洩検査を行うことができる。
【解決手段】伝熱管漏洩検査治具は、伝熱管１１の一端の延長線上に位置するヘッドカバー上のアクセスネジ孔１６ｂに第一栓支持プラグ３０を螺合させたときに伝熱管１１の一端の開口を塞ぐ第一封止栓４０と、伝熱管１１の他端の延長線上に位置するヘッドカバー上のアクセスネジ孔１４ｂに第二栓支持プラグ５０を螺合させたときに伝熱管１１の他端の開口を塞ぐ第二封止栓６０と、第一栓支持プラグ３０及び第一封止栓４０を貫通し、伝熱管１１内に臨む一端が伝熱管１１内に連通し、第一栓支持プラグ３０から熱交換器の外部に導出された部位には圧力計８３及び気体供給装置８１が取り付けられる検査気体供給管７０と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、多管式熱交換器の伝熱管漏洩検査治具に関する。

伝熱管の内外を流される流体相互間で熱交換を行わせる多管式の熱交換器では、伝熱管における漏洩事故を未然に防ぐために、伝熱管における漏洩の有無を検査する漏洩検査が実施される。
一般に、１つの熱交換器に組み込まれる伝熱管の漏洩検査には、専用の治具が使われる。

このような伝熱管の漏洩検査に使う伝熱管漏洩検査治具の一例として、例えば、以下の特許文献１に開示されているものがある。
特許文献１に開示の伝熱管漏洩検査治具は、伝熱管の端部の開口に接続されて伝熱管内と連通した第一の気密室と、この第一の気密室の周囲を囲う第二の気密室とを画成するキャップと、第一の気密室及び第二の気密室に所定圧の検査ガスを供給するためのガス供給用配管と、このガス供給用配管の端部に接続されて所定圧の検査ガスを第一の気密室及び第二の気密室に圧送するガス供給装置と、各気密室に連通しているガス供給用配管を検査ガスの供給後に閉じて前記第一の気密室及び第二の気密室を互いに独立した気密空間にする開閉弁と、この開閉弁によって互いに独立した気密空間となっている第一の気密室と第二の気密室との間の差圧を検出する差圧計と、を備えている。

特許文献１におけるキャップは、伝熱管の端部の外周を気密に支持する熱交換器の管板に取り付けられる。この管板は、その外側に気密に取り付けられるヘッドカバーとの協働で、伝熱管内に連通する気室を画成する。

また、特許文献１におけるキャップは、管板の外面に開口する伝熱管の開口を覆うように管板に取り付けられて前記第一の気密室を画成する内側キャップと、この内側キャップとの間に第二の気密室を画成する外側キャップと、を備えた二重構造に形成されている。

特許文献１に開示の伝熱管漏洩検査治具は、第一の気密室内と第二の気密室内とを検査ガスで同一気圧に設定したあと、差圧計を監視する。伝熱管に漏洩が発生している場合には、第一の気密室内の圧力が第二の気密室内の圧力よりも低下するため、差圧計が差圧を検知することになる。

特開２０００−１４６４５９号公報

上記特許文献１に記載されている伝熱管漏洩検査治具では、治具を構成する部品点数が多く、構成が複雑になる。また、この伝熱管漏洩検査治具の場合、漏洩検査を行う際には、治具の構成部品の組み付けや、検査中における開閉弁の開閉操作など、多くの操作が必要になる。特に、キャップを管板に取り付けるため、熱交換器からヘッドカバーを取り外す大がかりな操作も必要となる。従って、この伝熱管漏洩検査治具では、漏洩検査を行う際の操作が多く、多くの手間が掛かってしまう。

そこで、本発明は、比較的簡易な構成で、伝熱管の漏洩検査を容易に行うことができる熱交換器の伝熱管漏洩検査治具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための発明の一態様としての熱交換器の伝熱管漏洩検査治具は、
複数の伝熱管と、複数の前記伝熱管の一方の端部が嵌入している第一管板と、複数の前記伝熱管の他方の端部が嵌入している第二管板と、前記第一管板と対向する第一対向壁を有し、複数の前記伝熱管の一方の端部の開口を介して複数の該伝熱管内に連通する第一管内流体室を形成する第一ヘッドカバーと、前記第二管板と対向する第二対向壁を有し、複数の前記伝熱管の他方の端部の開口を介して複数の該伝熱管内に連通する第二管内流体室を形成する第二ヘッドカバーと、複数の前記伝熱管の一方の端部のそれぞれの延長線上で前記第一対向壁を貫通している第一アクセスネジ孔に螺合しているアクセスプラグと、複数の前記伝熱管の他方の端部のそれぞれの延長線上で前記第二対向壁を貫通している第二アクセスネジ孔に螺合しているアクセスプラグと、を備えている熱交換器の伝熱管漏洩検査治具において、
前記第一アクセスネジ孔と前記第二アクセスネジ孔とのうちの一方のアクセスネジ孔に螺合する第一栓支持プラグと、前記第一栓支持プラグが前記一方のアクセスネジ孔に螺合すると、前記一方のアクセスネジ孔と対向している前記伝熱管の開口を塞ぐ第一封止栓と、前記第一アクセスネジ孔と前記第二アクセスネジ孔とのうちの他方のアクセスネジ孔に螺合する第二栓支持プラグと、前記第二栓支持プラグが前記他方のアクセスネジ孔に螺合すると、前記他方のアクセスネジ孔と対向している前記伝熱管の開口を塞ぐ第二封止栓と、前記第一栓支持プラグ及び第一封止栓を貫通し、前記第一封止栓から前記伝熱管内に臨む一方の端部は前記伝熱管内に連通し、前記第一栓支持プラグから前記熱交換器の外部に導出された部位には圧力計及び気体供給装置が取り付けられる検査気体供給管と、を備えていることを特徴とする。

当該伝熱管漏洩検査治具は、検査する伝熱管の両端の開口を第一封止栓と第二封止栓で塞いで、伝熱管内空間を、第一封止栓を貫通する検査気体供給管のみに連通した閉空間にする。そのため、例えば、検査気体供給管を介して伝熱管内に検査ガスを圧送して、伝熱管内が所定の検査気圧に到達したら検査気体供給管を閉じて、その後、伝熱管内の気圧が低下するか否かを圧力計で監視することで、又は漏れ音の有無を確認することで、伝熱管における漏洩の有無を検知することができる。

そして、第一封止栓や第二封止栓は、いずれも、栓支持プラグに接続されている。また、第一封止栓や第二封止栓が接続される栓支持プラグは、伝熱管の端部が嵌入している管板に対向配置されたヘッドカバーの対向壁上のアクセスネジ孔に、螺合可能である。また、各対向壁上のアクセスネジ孔は、管板上の伝熱管の延長線上に設けられていて、それぞれの栓支持プラグをアクセスネジ孔に螺合させることで、それぞれの栓支持プラグに接続されている封止栓が、アクセスネジ穴に対向している伝熱管の開口を塞いだ状態になる。

すなわち、当該伝熱管漏洩検査治具は、第一封止栓と、この第一封止栓が接続される第一栓支持プラグと、第二封止栓と、この第二封止栓が接続される第二栓支持プラグと、第一栓支持プラグ及び第一封止栓を貫通して伝熱管内に連通する検査気体供給管と、の少ない構成部品で、伝熱管内に検査ガスを封入可能な状況を設定することができる。従って、伝熱管漏洩検査治具としての構成が比較的簡易な構成となる。
また、構成部品が少ない分、伝熱管の漏洩検査を行う際の組み付け等の操作も少なくて済む。しかも、各封止栓による伝熱管の開口の封止は、各封止栓が接続されている栓支持プラグを熱交換器のヘッドカバー上のアクセスネジ孔に、これらのヘッドカバーの外部から螺合させることで可能である。そのため、大型部品である熱交換器のヘッドカバーを取り外す操作も必要無い。従って、伝熱管の漏洩検査を行う際の作業が容易になる。

また、前記熱交換器における伝熱管漏洩検査治具において、前記気体供給装置は、前記検査気体供給管の前記第一栓支持プラグから前記熱交換器の外部に導出された他方の端部に接続され、前記検査気体供給管を介して前記伝熱管内に検査用ガスを圧送し、前記圧力計は、前記気体供給装置と前記熱交換器との間において前記検査気体供給管に接続されて前記伝熱管内の圧力を検出してもよい。

当該熱交換器における伝熱管漏洩検査治具の場合、伝熱管内に連通する検査気体供給管の端部に気体供給装置が接続されているため、第一封止栓及び第二封止栓により両端の開口を封止した伝熱管内に簡単に検査用ガスを供給することができ、伝熱管内を簡単に規定の検査気圧に設定することができる。
また、検査気体供給管には、伝熱管内の圧力を検出する圧力計が装備されているため、伝熱管内を規定の検査気圧に設定した後、圧力計を監視し、圧力の降下の有無を確認することで、簡単に伝熱管における漏洩の有無を検知することができる。
さらに、気体供給装置や圧力計が熱交換器の外部に導出した検査気体供給管に接続される構成のため、検査気体供給管へのこれらの気体供給装置や圧力計の接続作業も容易になる。

また、以上のいずれかの前記熱交換器における伝熱管漏洩検査治具において、前記第一栓支持プラグ及び前記第二栓支持プラグは、前記アクセスネジ孔に螺合する雄ねじが外周に形成された筒状構造で内周には前記雄ねじと同心に雌ねじが形成された栓支持プラグ本体と、前記栓支持プラグ本体の中心軸上を進退可能に前記栓支持プラグ本体の前記雌ねじに螺合すると共に、該雌ねじへの螺合により該栓支持プラグ本体を貫通し前記熱交換器内に臨む先端面が前記第一封止栓又は前記第二封止栓に当接して、前記第一封止栓又は前記第二封止栓と前記栓支持プラグ本体との間の距離を調節する栓位置調整ネジ軸と、を備えていてもよい。

当該熱交換器における伝熱管漏洩検査治具の場合、第一栓支持プラグ及び第二栓支持プラグに接続される第一封止栓又は第二封止栓の位置は、栓支持プラグ本体に対して栓位置調整ネジ軸を時計方向又は反時計方向に回動させることで、自由に調整することができる。そのため、組立誤差等で、ヘッドカバーのアクセスネジ孔と伝熱管の開口端との間の離間距離がばらつく場合でも、栓支持プラグをアクセスネジ孔に螺合させたときに、封止栓が伝熱管の開口を塞ぐように、簡単に封止栓の位置を修正することができ、第一封止栓及び第二封止栓によって伝熱管の両端を確実に封止することが可能になる。

本発明によれば、比較的簡易な構成で、しかも伝熱管の漏洩検査を容易に行うことができる。

本発明に係る一実施形態における伝熱管漏洩検査治具が適用される熱交換器の概略構成を示す縦断面図である。本発明の一実施形態の伝熱管漏洩検査治具が熱交換器に取り付けられる前の状態を示す模式図である。本発明の一実施形態の伝熱管漏洩検査治具が熱交換器に取り付けられた状態の模式図である。本発明の一実施形態の伝熱管漏洩検査治具における第一封止栓及び第一栓支持プラグを含む検査用ガスの供給側の側面図である。本発明の一実施形態の伝熱管漏洩検査治具における第一封止栓及び第一栓支持プラグを熱交換器に取り付けるときの形態の説明図である。本発明の一実施形態の伝熱管漏洩検査治具における第二封止栓及び第二栓支持プラグの側面図である。

以下、本発明に係る熱交換器における伝熱管漏洩検査治具の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態の伝熱管漏洩検査治具によって伝熱管の漏洩検査が実施される熱交換器１０を示している。

この熱交換器１０は、複数の伝熱管１１と、複数の伝熱管１１の一方の端部（図１では、左側の端部）が嵌入している第一管板１２と、複数の伝熱管１１の他方の端部（図１では、右側の端部）が嵌入している第二管板１３と、第一管板１２と対向する第一対向壁１４ａを有して第一管板１２との間に第一管内流体室１５を形成する第一ヘッドカバー１４と、第二管板１３と対向する第二対向壁１６ａを有して第二管板１３との間に第二管内流体室１７を形成する第二ヘッドカバー１６と、第一対向壁１４ａを貫通している第一アクセスネジ孔１４ｂに螺合しているアクセスプラグ１８と、第二対向壁１６ａを貫通している第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合しているアクセスプラグ１８と、第一管板１２と第二管板１３とに両端を支持された複数の伝熱管１１の外周を囲って管外流体室１９を画成した胴筒部２０と、を備えている。

第一管板１２及び第二管板１３において、伝熱管１１の端部が嵌入する孔は、伝熱管１１の端部の外周面と気密に嵌合する。

第一ヘッドカバー１４は、前述の第一対向壁１４ａと、第一対向壁１４ａの外周部から延出して第一管板１２の外周部に気密に接続される第一周壁１４ｃと、を有している。この第一ヘッドカバー１４が第一管板１２との間に形成する第一管内流体室１５は、複数の伝熱管１１の一方の端部の開口を介して複数の伝熱管１１内に連通する。

第一対向壁１４ａに貫通形成される第一アクセスネジ孔１４ｂは、第一管内流体室１５内に臨む複数の伝熱管１１の一方の端部のそれぞれの延長線上で、第一対向壁１４ａを貫通している。この第一アクセスネジ孔１４ｂは、後述するように、第一管内流体室１５に連通する伝熱管１１に対して、漏洩検査等の保守作業するために使用される。

第二ヘッドカバー１６は、前述の第二対向壁１６ａと、第二対向壁１６ａの外周部から延出して第一管板１２の外周部に気密に接続される第二周壁１６ｃと、を有している。この第二ヘッドカバー１６が第二管板１３との間に形成する第二管内流体室１７は、第二管内流体室１７内を伝熱管１１の延在方向に沿って横断する仕切り板２２によって、入側第二管内流体室１７ａと出側第二管内流体室１７ｂとに分割されている。入側第二管内流体室１７ａは、入側第二管内流体室１７ａ内に臨む複数の伝熱管１１の他方の端部の開口を介して、これらの複数の伝熱管１１内に連通する。また、出側第二管内流体室１７ｂは、出側第二管内流体室１７ｂ内に臨む複数の伝熱管１１の他方の端部の開口を介して、これらの複数の伝熱管１１内に連通する。

第二対向壁１６ａに貫通形成される第二アクセスネジ孔１６ｂは、第二管内流体室１７内に臨む複数の伝熱管１１の他方の端部のそれぞれの延長線上で、第二対向壁１６ａを貫通している。この第二アクセスネジ孔１６ｂは、後述するように、第二管内流体室１７に連通する伝熱管１１に対して、漏洩検査等の保守作業するために使用される。
第一アクセスネジ孔１４ｂと第二アクセスネジ孔１６ｂは、同一寸法のネジ孔（テーパネジ孔）で、後述するように、伝熱管１１の開口を封止する封止栓が挿通できるように、内径が伝熱管１１の外径よりも大きく設定されている。

入側第二管内流体室１７ａの外周壁となっている第二周壁１６ｃには、この入側第二管内流体室１７ａ内に第一の熱交換用ガスを供給する第一ガス供給口１６ｅが設けられている。第一ガス供給口１６ｅから入側第二管内流体室１７ａに供給された第一の熱交換用ガスは、入側第二管内流体室１７ａに連通している伝熱管１１内を通って第一管内流体室１５に流れる。そして、第一管内流体室１５から出側第二管内流体室１７ｂに連通している伝熱管１１を通って、出側第二管内流体室１７ｂに流れる。

また、出側第二管内流体室１７ｂの外周壁となっている第二周壁１６ｃには、第一管内流体室１５から伝熱管１１を通って出側第二管内流体室１７ｂに流入してきた第一の熱交換用ガスを排出する第一ガス排出口１６ｆが設けられている。

即ち、この熱交換器１０において、伝熱管１１内に流される第一の熱交換用ガスは、第一ガス供給口１６ｅから入側第二管内流体室１７ａに流入し、入側第二管内流体室１７ａに連通している複数の伝熱管１１を通って第一管内流体室１５に流れる。そして、第一管内流体室１５から出側第二管内流体室１７ｂに連通している複数の伝熱管１１を通って出側第二管内流体室１７ｂに流れ、出側第二管内流体室１７ｂから熱交換器１０の外部に流出する。

アクセスプラグ１８は、第一アクセスネジ孔１４ｂや第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合して、これらのアクセスネジ孔を気密に塞ぐ。アクセスプラグ１８は、伝熱管１１の漏洩検査等の保守作業を行う際に、各ネジ孔から取り外すことで、第一ヘッドカバー１４や第二ヘッドカバー１６の取り外しをせずに、各伝熱管１１にアクセス可能になる。

胴筒部２０は、第一管板１２と第二管板１３との間において、これらの管板に嵌入されている複数の伝熱管１１の外側を気密に囲って、管外流体室１９を画成している。管外流体室１９は、第二の熱交換用ガスを流す空間である。胴筒部２０には、管外流体室１９内に第二の熱交換用ガスを供給するための第二ガス供給口２０ｅと、管外流体室１９内の第二の熱交換用ガスを排出するための第二ガス排出口２０ｆと、が設けられている。
第二ガス供給口２０ｅと第二ガス排出口２０ｆとは、管外流体室１９内に第二の熱交換用ガスの滞流域ができることを避けるために、管外流体室１９の略対角上に離れた位置に設けられている。

熱交換器１０において、第二ガス供給口２０ｅから管外流体室１９に供給された第二の熱交換用ガスは、管外流体室１９内を第二ガス排出口２０ｆに向かって流れる際に、伝熱管１１の外周面と接触して、伝熱管１１の周壁を介して、伝熱管１１内を流れる第一の熱交換用ガスとの熱交換を行う。

本実施形態における伝熱管漏洩検査治具は、図２及び図３に示すように、第一アクセスネジ孔１４ｂと第二アクセスネジ孔１６ｂとのうちの何れか一方のアクセスネジ孔に螺合により接続される第一栓支持プラグ３０と、第一栓支持プラグ３０に接続される第一封止栓４０と、第一アクセスネジ孔１４ｂと第二アクセスネジ孔１６ｂとのうちの他方のアクセスネジ孔に螺合により接続される第二栓支持プラグ５０と、第二栓支持プラグ５０に接続される第二封止栓６０と、第一栓支持プラグ３０及び第一封止栓４０を貫通して設けられた検査気体供給管７０と、検査気体供給管７０を介して伝熱管１１内に検査用ガスを圧送可能な気体供給装置８１と、検査気体供給管７０に接続されて検査気体供給管７０が連通する伝熱管１１内の圧力を検出する圧力計８３と、を備えている。

本実施形態の第一栓支持プラグ３０は、図４に示すように、栓支持プラグ本体３１と、この栓支持プラグ本体３１の内側に螺合により接続される栓位置調整ネジ軸３２と、を備えている。

栓支持プラグ本体３１は、第一アクセスネジ孔１４ｂ又は第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合する雄ねじ３１１が外周に形成された筒状構造で、内周には雄ねじ３１１と同心に雌ねじ３１２が形成されている。また、雄ねじ３１１の基端側には、第一対向壁１４ａ又は第二対向壁１６ａに当接させる鍔部３１３と、当該栓支持プラグ本体３１を回転操作する際の把持部３１４と、を備えている。把持部３１４は、外周面が六角形状に面取りされている。

栓位置調整ネジ軸３２は、外周面が栓支持プラグ本体３１の雌ねじ３１２に螺合する雄ねじ３２２に形成された筒状の軸である。この栓位置調整ネジ軸３２は、雄ねじ３２２と雌ねじ３１２との螺合によって、第一栓支持プラグ３０の中心軸上を進退可能に、栓支持プラグ本体３１に接続される。

この栓位置調整ネジ軸３２は、基端（図４では、右端）側に、回転操作する際の把持部となる面取り部３２３が形成されている。また、栓位置調整ネジ軸３２の中心軸上を貫通した中空部３２４は、検査気体供給管７０が挿通される貫通孔である。この中空部３２４の内径は、該中空部３２４を挿通する検査気体供給管７０が挿通方向（図４の矢印Ｘ１方向）に移動可能なように、検査気体供給管７０の外径よりも僅かに大きく設定されている。

また、栓位置調整ネジ軸３２は、栓支持プラグ本体３１を挿通して熱交換器１０内に臨む先端面３２６が、図５に示すように第一封止栓４０に当接して、この第一封止栓４０と栓支持プラグ本体３１の鍔部３１３との間の離間距離Ｌ１を決定する。この離間距離Ｌ１は、栓支持プラグ本体３１に対して栓位置調整ネジ軸３２を時計方向又は反時計方向に相対回転させることで、任意に調整することが可能である。離間距離Ｌ１は、第一栓支持プラグ３０を第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合させたときに、栓位置調整ネジ軸３２の先端に当接している第一封止栓４０が伝熱管１１の開口端を塞ぐように、予め栓位置調整ネジ軸３２のねじ込み量が調整される。また、先端面３２６を第一封止栓４０に当接させた状態では、第一封止栓４０と栓位置調整ネジ軸３２との間が気密に接続された状態になる。

また、栓位置調整ネジ軸３２は、栓支持プラグ本体３１を第一アクセスネジ孔１４ｂ又は第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合させる際に、その先端部が第一封止栓４０を伝熱管１１の開口に押し込む押し込み棒としても機能する。
なお、第一封止栓４０は、接着剤等により栓位置調整ネジ軸３２の先端面３２６に気密に固着させても良い。

第一封止栓４０は、合成ゴム材料等の弾性材で截頭円錐形に形成された栓で、図３に示すように、外周面４１を伝熱管１１の開口に緊密嵌合させることにより、伝熱管１１の開口を塞ぐ。
第一封止栓４０は、中心軸に沿って、検査気体供給管７０を挿通させる管挿通孔４２が貫通形成されている。管挿通孔４２は、内径が、検査気体供給管７０の外径よりも僅かに大きく設定されている。また、栓位置調整ネジ軸３２の先端面３２６に対向する第一封止栓４０の基端面４０ｂは、先端面３２６と当接した際に弾性変形して先端面３２６に密着する。

第一栓支持プラグ３０は、図２に示すように、栓位置調整ネジ軸３２の先端部に第一封止栓４０が当接した状態で、第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合させられる。第一封止栓４０は、図２及び図３に示すように、第一栓支持プラグ３０が第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合すると、第二アクセスネジ孔１６ｂと対向している伝熱管１１の開口に緊密嵌合して、伝熱管１１の開口を塞ぐ。

本実施形態の第二栓支持プラグ５０は、図６に示すように、第一栓支持プラグ３０と共通部品である栓支持プラグ本体３１と、この栓支持プラグ本体３１の内側に螺合により接続される栓位置調整ネジ軸３２Ａと、を備えている。

栓位置調整ネジ軸３２Ａは、第一栓支持プラグ３０における栓位置調整ネジ軸３２を中実軸に変更したもので、中実にした以外は、栓位置調整ネジ軸３２と共通の構成でよい。この栓位置調整ネジ軸３２Ａは、雄ねじ３２２と雌ねじ３１２との螺合によって、第二栓支持プラグ５０の中心軸上を進退可能に、栓支持プラグ本体３１に接続される。

また、栓位置調整ネジ軸３２Ａは、栓支持プラグ本体３１を挿通して熱交換器１０内に臨む先端面３２６が、図６に示すように第二封止栓６０に当接して、この第二封止栓６０と栓支持プラグ本体３１の鍔部３１３との間の離間距離Ｌ２を決定する。この離間距離Ｌ２は、栓支持プラグ本体３１に対して栓位置調整ネジ軸３２Ａを時計方向又は反時計方向に相対回転させることで、任意に調整することが可能である。離間距離Ｌ２は、第二栓支持プラグ５０を第一アクセスネジ孔１４ｂに螺合させたときに、栓位置調整ネジ軸３２Ａの先端に当接している第二封止栓６０が伝熱管１１の開口端を塞ぐように、予め栓位置調整ネジ軸３２Ａのねじ込み量が調整される。また、先端面３２６を第二封止栓６０に当接させた状態では、第二封止栓６０と栓位置調整ネジ軸３２Ａとの間が気密に接続された状態になる。

この栓位置調整ネジ軸３２Ａは、第一栓支持プラグ３０における栓位置調整ネジ軸３２の場合と同様に、栓支持プラグ本体３１を第一アクセスネジ孔１４ｂ又は第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合させる際に、その先端部が第二封止栓６０を伝熱管１１の開口に押し込む押し込み棒としても機能する。

第二封止栓６０は、合成ゴム材料等の弾性材で截頭円錐形に形成された栓で、図３に示すように、外周面６１を伝熱管１１の開口に緊密嵌合させることにより、伝熱管１１の開口を塞ぐ。第二封止栓６０は、第一封止栓４０を中実構造に変更したもの、つまり、第一封止栓４０のような管挿通孔４２が形成されていないものである。

第二栓支持プラグ５０は、図２に示すように、栓位置調整ネジ軸３２Ａの先端部に第二封止栓６０が当接した状態で、第一アクセスネジ孔１４ｂに螺合させられる。第二封止栓６０は、図２及び図３に示すように、第二栓支持プラグ５０が第一アクセスネジ孔１４ｂに螺合すると、第一アクセスネジ孔１４ｂと対向している伝熱管１１の開口に緊密嵌合して、この伝熱管１１の開口を塞ぐ。

第二封止栓６０は、接着剤等により栓位置調整ネジ軸３２Ａの先端面に気密に固着させてもよい。

なお、本実施形態の場合、第一栓支持プラグ３０が第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合により接続され、第二栓支持プラグ５０が第一アクセスネジ孔１４ｂに螺合により接続される場合を示している。しかし、第一栓支持プラグ３０を第一アクセスネジ孔１４ｂに螺合により接続し、第二栓支持プラグ５０を第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合により接続するようにしても良い。

検査気体供給管７０は、合成ゴム材料等の弾性材で形成された可撓性を有する管である。この検査気体供給管７０は、図４に示すように、第一栓支持プラグ３０及び第一封止栓４０を貫通し、第一封止栓４０から突出した一方の端部７０ａの外周には、抜け止めリング７２が気密に固着されている。
また、検査気体供給管７０は、図３に示すように、第一封止栓４０が伝熱管１１の開口に嵌合した時に、一方の端部７０ａが伝熱管１１内に臨んで、伝熱管１１内に連通する。

また、図３に示すように、検査気体供給管７０の第一栓支持プラグ３０から熱交換器１０の外部に導出された部位には、気体供給装置８１及び圧力計８３が取り付けられる。

検査気体供給管７０の一方の端部７０ａに固着された抜け止めリング７２は、図４に示すように、外径が、第一封止栓４０の管挿通孔４２よりも大きく、且つ第一封止栓４０の先端面４０ａの外径よりも小さい範囲に設定されている。この抜け止めリング７２は、検査気体供給管７０を栓位置調整ネジ軸３２の中空部３２４から引き抜く方向に引いて、図５に示すように、第一封止栓４０の先端面４０ａに着座すると、検査気体供給管７０の引き抜き方向の移動を規制する。また、抜け止めリング７２は、図５に示すように第一封止栓４０の先端面４０ａに着座した状態では、先端面４０ａの弾性変形により先端面４０ａに気密に密着する。

気体供給装置８１は、検査気体供給管７０を介して伝熱管１１内に検査用ガスを圧送する装置である。この気体供給装置８１は、図３に示すように、検査気体供給管７０の第一栓支持プラグ３０から熱交換器１０の外部に導出された他方の端部７０ｂに接続されている。

本実施形態における気体供給装置８１は、検査気体供給管７０を介して伝熱管１１内に検査用ガスを圧送し、伝熱管１１内の圧力が規定の検査気圧に達すると、検査気体供給管７０の流路を閉状態にする弁機能部を内蔵している。
しかし、気体供給装置８１とは別体に、気体供給装置８１と圧力計８３との間の検査気体供給管７０に流路を開閉する開閉弁を装備するようにしてもよい。

圧力計８３は、図３に示すように、気体供給装置８１と熱交換器１０との間において検査気体供給管７０に接続されていて、検査気体供給管７０が連通している伝熱管１１内の圧力を検出する。

以上に説明した本実施形態の熱交換器における伝熱管漏洩検査治具は、図３に示すように、漏洩検査をする伝熱管１１の開口に対向する第二アクセスネジ孔１６ｂに、第一栓支持プラグ３０を螺合させることにより、第一封止栓４０が漏洩検査をする伝熱管１１の一方の開口を塞ぐことができる。そして、一方の開口を塞いだ伝熱管１１の他方の開口に対向する第一アクセスネジ孔１４ｂに、第二栓支持プラグ５０を螺合させることにより、第二封止栓６０が漏洩検査をする伝熱管１１の他方の開口を塞ぐことができる。このように、漏洩検査する伝熱管１１の両端の開口を第一封止栓４０と第二封止栓６０で塞ぐことで、伝熱管１１内を第一封止栓４０を貫通する検査気体供給管７０のみに連通した閉空間にする。この状態において、検査気体供給管７０を介して閉空間の伝熱管１１内に検査用ガスを圧送して、伝熱管１１内が所定の検査気圧に到達したら検査気体供給管７０を閉じる。その後、伝熱管１１内の気圧が低下するか否かを圧力計８３で監視することで、伝熱管１１における漏洩の有無を検知することができる。あるいは、伝熱管１１から検査用ガスが漏洩しているときに発生する漏れ音により、伝熱管１１における漏洩の有無を検知することができる。

このように、熱交換器１０における伝熱管漏洩検査治具は、第一封止栓４０と、第一栓支持プラグ３０と、第二封止栓６０と、第二栓支持プラグ５０と、第一栓支持プラグ３０及び第一封止栓４０を貫通して伝熱管１１内に連通する検査気体供給管７０と、の少ない構成部品で、伝熱管１１内に検査ガスを封入可能な状況を設定することができる。従って、伝熱管漏洩検査治具としての構成が比較的簡易な構成となる。

また、構成部品が少ない分、伝熱管１１の漏洩検査を行う際の組み付け等の作業も少なくて済む。しかも、第一封止栓４０及び第二封止栓６０による伝熱管１１の開口の封止は、第一栓支持プラグ３０を熱交換器１０を第二アクセスネジ孔１６ｂに螺合させ、第二栓支持プラグ５０を熱交換器１０の第一アクセスネジ孔１４ｂに螺合させること可能である。そのため、大型部品である熱交換器１０の第一ヘッドカバー１４や第二ヘッドカバー１６を取り外す操作も必要無い。従って、伝熱管１１の漏洩検査を行う際の作業が容易になる。

また、本実施形態の伝熱管漏洩検査治具の場合、伝熱管１１内に連通する検査気体供給管７０の端部に気体供給装置８１が接続されているため、第一封止栓４０及び第二封止栓６０により両端の開口を封止した伝熱管１１内に検査用ガスを供給することが容易になり、伝熱管１１内を簡単に規定の検査気圧に設定することができる。
更に、本実施形態の伝熱管漏洩検査治具の場合、検査気体供給管７０には、伝熱管１１内の圧力を検出する圧力計８３が装備されているため、伝熱管１１内を規定の検査気圧に設定した後、圧力計８３を監視し、圧力の降下の有無や漏れ音の有無を確認することで、簡単に伝熱管１１における漏洩の有無を検知することができる。
更に、本実施形態の伝熱管漏洩検査治具の場合、気体供給装置８１や圧力計８３が熱交換器１０の外部に導出した検査気体供給管７０に接続される構成のため、検査気体供給管７０へのこれらの気体供給装置８１や圧力計８３の接続作業も容易になる。

また、本実施形態の伝熱管漏洩検査治具の場合、第一栓支持プラグ３０及び第二栓支持プラグ５０の第一封止栓４０又は第二封止栓６０の位置は、栓支持プラグ本体３１に対して栓位置調整ネジ軸３２，３２Ａを時計方向又は反時計方向に回動させることで、自由に調整することができる。そのため、組立誤差等で、第一アクセスネジ孔１４ｂや第二アクセスネジ孔１６ｂと伝熱管１１の開口端との間の離間距離がばらつく場合でも、栓支持プラグ３０，５０をアクセスネジ孔１４ｂ，１６ｂに螺合させたときに、第一封止栓４０や第二封止栓６０の位置を修正することができ、第一封止栓４０及び第二封止栓６０によって伝熱管１１の両端を確実に封止することが可能になる。

なお、本発明の熱交換器における伝熱管漏洩検査治具は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、第二栓支持プラグ５０において、栓支持プラグ本体３１に螺合する栓位置調整ネジ軸３２Ａは、中実のネジ軸であったが、第一栓支持プラグ３０で使用されている筒状の栓位置調整ネジ軸３２を共用することも可能である。その場合、第二栓支持プラグ５０に接続される第二封止栓６０を、接着剤等により栓位置調整ネジ軸３２の先端面３２６に気密に固定するとよい。

また、以上の実施形態では、直管を伝熱管とした多管式熱交換器に検査治具を適用した例であるが、本発明は、これに限定させず、Ｕチューブを伝熱管とした多管式熱交換器に適用してもよい。

１０：熱交換器、１１：伝熱管、１２：第一管板、１３：第二管板、１４：第一ヘッドカバー、１４ｂ：第一アクセスネジ孔（アクセスネジ孔）、１５：第一管内流体室、１６：第二ヘッドカバー、１６ｂ：第二アクセスネジ孔（アクセスネジ孔）、１７：第二管内流体室、１８：アクセスプラグ、３０：伝熱管漏洩検査治具、３１：栓支持プラグ本体、３２：栓位置調整ネジ軸、４０：第一封止栓、５０：第二栓支持プラグ、６０：第二封止栓、７０：検査気体供給管、８１：気体供給装置、８３：圧力計、３１１：雄ねじ、３１２：雌ねじ

Claims

複数の伝熱管と、
複数の前記伝熱管の一方の端部が嵌入している第一管板と、
複数の前記伝熱管の他方の端部が嵌入している第二管板と、
前記第一管板と対向する第一対向壁を有し、複数の前記伝熱管の一方の端部の開口を介して複数の該伝熱管内に連通する第一管内流体室を形成する第一ヘッドカバーと、
前記第二管板と対向する第二対向壁を有し、複数の前記伝熱管の他方の端部の開口を介して複数の該伝熱管内に連通する第二管内流体室を形成する第二ヘッドカバーと、
複数の前記伝熱管の一方の端部のそれぞれの延長線上で前記第一対向壁を貫通している第一アクセスネジ孔に螺合しているアクセスプラグと、
複数の前記伝熱管の他方の端部のそれぞれの延長線上で前記第二対向壁を貫通している第二アクセスネジ孔に螺合しているアクセスプラグと、
を備えている熱交換器の伝熱管漏洩検査治具において、
前記第一アクセスネジ孔と前記第二アクセスネジ孔とのうちの一方のアクセスネジ孔に螺合する第一栓支持プラグと、
前記第一栓支持プラグが前記一方のアクセスネジ孔に螺合すると、前記一方のアクセスネジ孔と対向している前記伝熱管の開口を塞ぐ第一封止栓と、
前記第一アクセスネジ孔と前記第二アクセスネジ孔とのうちの他方のアクセスネジ孔に螺合する第二栓支持プラグと、
前記第二栓支持プラグが前記他方のアクセスネジ孔に螺合すると、前記他方のアクセスネジ孔と対向している前記伝熱管の開口を塞ぐ第二封止栓と、
前記第一栓支持プラグ及び第一封止栓を貫通し、前記第一封止栓から前記伝熱管内に臨む一方の端部は前記伝熱管内に連通し、前記第一栓支持プラグから前記熱交換器の外部に導出された部位には圧力計及び気体供給装置が取り付けられる検査気体供給管と、
を備えていることを特徴とする熱交換器の伝熱管漏洩検査治具。
請求項１に記載の熱交換器の伝熱管漏洩検査治具において、
前記気体供給装置は、前記検査気体供給管の前記第一栓支持プラグから前記熱交換器の外部に導出された他方の端部に接続され、前記検査気体供給管を介して前記伝熱管内に検査用ガスを圧送し、
前記圧力計は、前記気体供給装置と前記熱交換器との間において前記検査気体供給管に接続されて前記伝熱管内の圧力を検出する、
を備えていることを特徴とする熱交換器の伝熱管漏洩検査治具。
請求項１又は２に記載の熱交換器の伝熱管漏洩検査治具において、
前記第一栓支持プラグ及び前記第二栓支持プラグは、
前記アクセスネジ孔に螺合する雄ねじが外周に形成された筒状構造で内周には前記雄ねじと同心に雌ねじが形成された栓支持プラグ本体と、
前記栓支持プラグ本体の中心軸上を進退可能に前記栓支持プラグ本体の前記雌ねじに螺合すると共に、該雌ねじへの螺合により該栓支持プラグ本体を貫通し前記熱交換器内に臨む先端面が前記第一封止栓又は前記第二封止栓に当接して、前記第一封止栓又は前記第二封止栓と前記栓支持プラグ本体との間の距離を調節する栓位置調整ネジ軸と、
を備えたことを特徴とする熱交換器の伝熱管漏洩検査治具。