JP2015203678A - 管漏洩検査装置及び管漏洩検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】管の全長に亘り検査不能となる範囲が無く、管端部を含めた管全長に亘って漏洩を検出することができ、閉止装置の取り付け、取り外しが容易に行える管漏洩検査装置、管漏洩検査方法を提供する。
【解決手段】管１１の端部側をクランプ１２で把持し、ガイドロッド２１の一端部に設けた掛止部２４をクランプ１２に掛止可能な位置に配設する。ネジ棒１７を回転させて、ネジ棒１７の先端部１７ａで可動閉止部２０をガイドロッド２１に沿って直線摺動させることで、可動閉止部２０の閉塞面２３に設けたシール部２６に管１１の端面１１ａを当接させ、シール部２６を圧縮変形させることで管１１の閉止を行う。
【選択図】 図４

Description

本発明の実施形態は、管漏洩検査装置及び管漏洩検査方法に関する。

一般に蒸気タービンを用いた発電設備としては、ボイラーに供給した水を加熱して高温・高圧の蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービンに供給することで蒸気タービンを駆動している。蒸気タービンの駆動力によって発電機を回転させ、発電を行っている。

ボイラーに供給する水を予め加熱しておくことにより、発電効率を高めることができる。そのため、ボイラーに供給する水を予め加熱する装置として、給水加熱器がボイラーの上流側に設けられている。給水加熱器の構成としては、管の中に給水用の水を通し、水が流通している管の外側に蒸気タービンで仕事を終えた蒸気を供給することで、管内の水を加熱する構成になっている。このように、ボイラーに供給する水を予め加熱しておくことにより、発電効率を高めることができる。

給水加熱器の構成部品である管（溶接管）は、管を製造するときに微小欠陥が生じることがある。管の製造時には、渦流探傷検査や超音波探傷検査が行われており、管における微小欠陥の有無を検査している。しかし、極めて小さな欠陥の場合には検出されないことがある。

給水系統（管内側）と加熱蒸気系統（管外側）は別系統として構成されているので、仮に、微小欠陥が管の製造段階において発見されず、そのまま発電設備に装備されて運転が行われた場合には、給水加熱器内に供給された水が、給水加熱器内の管から管を加熱している加熱蒸気側へ漏洩してしまうことが予想される。このような場合には、発電設備におけるプラント効率が低下するだけでなく、最悪の場合には、管が破断してしまう事故を引き起し兼ねない。

また、給水加熱器を製造する最終検査である耐圧試験時において、微小欠陥が発見されたとしても、管を新たに製造し直す等の作業が行われることになり、作業工程の後戻り等が行われて大きな影響を及ぼすことになる。このため、発電設備の機器製造時には、管を給水加熱器内に挿入して設置する前に、管の健全性が保証されていることが重要になる。

管からの漏洩につながる管の内外面間を貫通した欠陥が無いことを保証する為には、漏洩検査を実施する必要がある。漏洩検査としては、対象となる管を外部から密閉した状態で、管内部を一定圧に保持した上で一定時間後の累積圧力変化を観察する検査方法が採用されている。

累積圧力変化を観察した結果、圧力変化が規定値を越えている場合には、管に漏洩が生じていると判断する。具体的な判定基準としては、管の内容積が2.26Ｌに対して、試験圧力として0.65ＭＰａの圧力を管に加え、120秒の保持時間の間における累積圧力の変化を検出する。累積圧力変化の判定基準値としては、累積圧力変化が20Ｐａ以内に収まっている場合には、漏洩が生じていないものと判断できることが設定されている。

この判定基準を用いると、1.0×10^-3ｍｌ／秒の漏洩を検出可能であり、直径が0.01ｍｍの貫通した微小の欠陥を検出することが可能となる。この漏洩検査を実施するためには、管内部を密閉状態にしておくことが必要になり、このための装置として管を閉止する装置が用いられている。従来から用いられている管漏洩検査装置としては、管端部を凹型の管漏洩検査装置内に挿し込み、管の外周面をゴムやテフロン（登録商標）からなるシール部材を介して把持することで、管端部側を閉止する構成であった。

従来から用いられている管漏洩検査装置の構成について、図７を用いて詳しく説明する。管漏洩検査装置５０は、管受側ボルト５２と、管受側ボルト５２に螺合する締付ナット５４と、管受側ボルト５２と締付ナット５４との間で挟持される環状のシール部５３と、から構成されている。

管受側ボルト５２は、頭部が六角形形状に構成され、ネジ軸部５５には雄ネジ５５ａが形成されている。シール部５３は、クサビ型の断面を持つリング状のテフロン材によって構成されており、管５１の外周面とネジ軸部５５の内面に形成した円錐状の傾斜面との間で押圧挟持される構成になっている。

即ち、締付ナット５４の雌ネジ５４ａをネジ軸部５５の雄ネジ５５ａに螺合させた状態で、捻じ込んで行くことにより、管５１の管端面５１ａ（即ち、管５１の端部開口）を管受側ボルト５２の頭部で閉止することができる。同時に、シール部５３は、ネジ軸部５５の内面形状に沿って内側に押圧されて塑性変形を行う。そして、管５１の外周面に押し付けられたシール部５３によって、管受側ボルト５２と管５１の間の隙間を閉止することができる。

このように構成されているので、管５１の両端部にこの管漏洩検査装置５０を取り付ければ、管５１の内部は外気から完全に密封されることになる。そして、一方の管端部に取り付けた管漏洩検査装置５０の管受側ボルト５２に空気導入孔５７を形成しておけば、空気導入孔５７から空気を導入して管５１内の空気圧を一定に保持させておくことができる。そのうえで、管５１内での圧力変化を、空気導入孔５７を介して接続した差圧計（不図示）で累積的に検出することにより、管５１からの漏洩を検知できる。

特開２００７−２２５５１６号公報

しかし、管５１の両端部を閉止するためには、シール部５３とネジ軸部５５を設置しておくための領域が必要になる。そして、この領域内における管５１の部位は、外部に露出しない部位になっている。そのため、この外部に露出しない管５１の部位に関しては、管漏洩検査装置５０を用いても、漏洩検査が行えない検査不能範囲Ｌとして存在することになる。仮に、検査不能範囲Ｌ内における管５１の部位に欠陥が存在していた場合には、欠陥を検知できない状態になり、欠陥の存在を見逃したときの影響は非常に大きなものがある。

また、管受側ボルト５２に締付ナット５４を締め付ける構成であるので、管漏洩検査装置５０を管５１に取り付け、取り外し作業を行うためにはスパナ等の工具が必要となる。しかも、管漏洩検査装置５０の付け替えの度ごとに２本のスパナで取り付け、取り外し作業を行うことが必要になり、取り付け、取り外し作業にはわずらわしいものがあった。

また、テフロン製のシール部５３は、塑性変形を起こすことによって管閉止を行っているので、繰り返し塑性変形が行われるとシール性が低下してしまう問題が生じる。シール性を維持しておくためには、漏洩検査を行う２５回に１回の割合で新しいシール部５３に交換することが必要になる。

更に、管漏洩検査装置５０を素手で締め付けた場合には、把持力が全く足らなくなり、管漏洩検査装置５０の密封が十分に行われずに漏洩が生じたり、漏洩検査の空気圧によって管漏洩検査装置５０が管５１から外れて飛んでしまったりした。

本発明が解決しようとする課題は、管の全長に亘り検査不能となる範囲が無く、管端部を含めた管全長に亘って漏洩を検出することができ、管への取り付け、取り外しが容易に行える管漏洩検査装置、この管漏洩検査装置を用いた管漏洩検査方法を提供することである。

本発明の実施形態に係る管漏洩検査装置は、管の外周面を把持可能なクランプと、前記管の端部開口を閉止する可動閉止部と、前記可動閉止部の直線摺動を案内するガイドロッドと、前記可動閉止部に対して直線摺動を与える駆動部と、を有し、前記可動閉止部は、前記管の端面に密接するシール部と、前記シール部を保持して前記端部開口を閉止する閉塞面と、複数本の前記ガイドロッドがそれぞれ平行に挿入される複数個の貫通孔と、が設けられ、前記各ガイドロッドは、一端部側に前記クランプに掛止可能な掛止部が設けられ、他端部側に前記各ガイドロッド間を固定する固定板が設けられ、前記固定板は、ネジ孔が形成され、前記駆動部は、前記ネジ孔に螺合して、前記可動閉止部を押圧するネジ棒が設けられていることを特徴としている。

また、本発明の実施形態に係る管漏洩検査方法は、実施形態に係る管漏洩検査装置を用いた管漏洩検査方法であって、管の両端部側の外周面をクランプでそれぞれ把持する段階と、前記管を把持している前記各クランプにそれぞれ前記掛止部を掛止させる段階と、前記ネジ棒を回転させて、前記管の端面に前記シール部を密接させる段階と、前記管の一端部開口を閉止する前記可動閉止部に形成した検査孔を介して、検査用の検査流体を管内に供給し、管漏洩の検査を行う段階と、を備えたことを特徴としている。

本発明の実施形態によって、管の全長に亘り検査不能となる範囲を無くすことができ、管端部を含めた管全長に亘って漏洩を検出することができる。また、管漏洩検査装置の管への取り付け、取り外しを容易に行うことができる。

管漏洩検査装置の正面図（ａ）、側面図（ｂ）、上面図（ｃ）である。（実施形態） クランプの正面図（ａ）、側面図（ｂ）である。（実施形態） 管に管漏洩検査装置を装着したときの組立図の正面図である。（実施形態） 管に管漏洩検査装置を装着したときの組立図の側面図である。（実施形態） 管に管漏洩検査装置を装着したときの組立図の上面図である。（実施形態） 管漏洩検査方法の構成を示す説明図である。（実施形態） 管漏洩検査装置の正面図（ａ）、側面図である。（従来例）

以下、本発明に係る管漏洩検査装置および管漏洩検査方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
（管漏洩検査装置）
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、管漏洩検査装置１０は、図３〜図５に示す管１１の外周面を把持可能なクランプ１２（図２〜図５参照）と、管１１の端部開口１１ｂを閉止する可動閉止部２０と、可動閉止部２０の直線摺動を案内する複数本のガイドロッド２１と、可動閉止部２０に対して直線摺動を与える駆動部１６と、を有した構成になっている。

図１（ａ）に示すように、可動閉止部２０は、２本のガイドロッド２１をそれぞれ挿通させる貫通孔２２と、環状のシール部２６と、シール部２６を保持してシール部２６に当接した管１１の端部開口１１ｂを閉止する閉塞面２３と、管１１の端面１１ａをシール部２６に向けて案内する案内ガイド２５と、が設けられている。

シール部２６としては、ゴムパッキンやシリコンを用いることも考えられるが、実験の結果ゴムパッキンは割れや劣化が生じ易く、シリコンは管端角部による切断が発生し易くなる。そのため、使用回数の１０回に１回の割合で頻繁な交換が必要であった。シール部２６として、Ｏリングを用いた場合には、１００回以上の使用によっても、優れた管閉止効果を発揮することができる。そのため、シール部２６としては、Ｏリングを用いることが望ましい構成になる。

図示例では、シール部２６として、環状のシール部を用いた構成を示しているが、シール部２６の形状としては、板状、例えば、円板状に形成しておくこともできる。板状に形成したとしても、後述する可動閉止部２０に形成した検査孔２９を塞がない孔が、板状部に形成されていることが必要な構成になる。

図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、案内ガイド２５の内周面径は、管１１の外径よりも多少大きく形成されており、管端部の漏洩検査を妨げない構造になっている。更に、管１１の一端部側を閉止する可動閉止部２０には、検査孔２９が形成されており、検査孔２９は、閉塞面２３において環状のシール部２６で囲まれた領域内に形成した開口と、前記可動閉止部２０の外面側に形成した開口との間を連通している。管１１の他端部側を閉止する可動閉止部２０には、検査孔２９が形成されていない。

ガイドロッド２１の配設本数を２本とした構成例について説明を行うが、ガイドロッド２１の配設本数としては２本に限定されるものではなく、２本以上の本数で構成しておくことができる。

各ガイドロッド２１の一端部には、管１１を把持したクランプ１２（図２〜図５参照）に対して掛止可能な掛止部２４が設けられており、他端部には、各ガイドロッド２１間を固定する固定板２７が設けられている。固定板２７によって、各ガイドロッド２１の他端部が全て固定されている。固定板２７には、駆動部１６のネジ棒１７を螺合させるネジ孔２８が形成されている。

ネジ孔２８としては、駆動部１６としてネジ棒１７を１本用いた構成の場合には、固定板２７に固定した各ガイドロッド２１の固定箇所の中心部に形成しておくことができる。可動閉止部２０に当接するネジ棒１７の先端部１７ａは、球面形状に形成されている。

先端部１７ａを球面形状に形成しておくことにより、点接触状態で可動閉止部２０を押圧することができ、管端面１１ａに傾斜があっても傾斜に合わせて可動閉止部２０を傾けることができ、管端面１１ａに対してシール部２６を密着させることができる。そして、管１１の端部開口１１ｂを確実に閉止できる。可動閉止部２０の傾きを許容するため、可動閉止部２０の貫通孔２２とガイドロッド２１の間には組立裕度が設けられている。

ネジ棒１７の設置本数として複数用いた構成のときは、各ガイドロッド２１の固定箇所の中心部を中心とした円周上に、各ネジ棒１７が等間隔に配される構成にしておくことができる。そして、各ガイドロッド２１の固定箇所の中心部に駆動歯車を配設し、駆動歯車に各ネジ棒１７に設けた歯車を噛合させた構成にしておくことができる。更に、駆動歯車の回転軸に図１（ｂ）に示すようなハンドル１８を設けておくことができる。ハンドル１８を回転させることにより各ネジ棒１７を連動させて同時に同じ移動量だけ前進・後進を行わせることができる。

また、ネジ棒１７の配設本数が偶数本の場合には、歯車が噛合して隣接しているネジ棒１７のネジの向きを逆向きに形成しておき、全てのネジ棒１７が連動して同時に同じ移動量だけ、前進又は後進が行えるように構成しておくことができる。更に、ネジ棒１７の配設本数が奇数本である場合には、一つの歯車に噛合する隣接する歯車の個数を一つに構成しておき、一つの歯車の回転が連続して隣接する歯車に次から次へと伝達されるように構成しておくことができる。そして、全てのネジ棒１７が連動して同時に同じ移動量だけ、前進又は後進が行えるように構成しておくことができる。
このように駆動部１６を構成しておくことにより、可動閉止部２０に対して直線摺動を行わせることができる。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、クランプ１２は、管１１を挿入する開口が形成されており、開口の周囲には、開口内に挿入された管１１の外周面を把持する管締付部１４が構成されている。ハンドル１３を一つの方向に回すことにより、管締付部１４は図２（ａ）における左右上下斜めの８方向から管１１を締め付けて、管１１を把持することができる。他方向にハンドル１３を回すと、把持していた管１１の把持状態を解除することができる。

管締付部１４は金属接触による把持構造を有し、ハンドル１３を回すことで管１１を把持することができる。そして、強くハンドル１３を締め付けても管１１に対して傷がほとんど付かない構成になっており、製品の品質に影響を与えることがないクランプ１２として構成されている。そして、金属接触により強固に管１１を把持することができるので、ハンドル１３を締め付けた後は、人手では動かない程に強力な把持力を発揮する。

図に示したクランプ１２は、市販されているものであり、特に図示した構成に限定されるものではないが、後述するように管１１を把持した段階でガイドロッド２１の掛止部２４を引掛けておくことができる構成であれば、他の公知のクランプを用いることができる。

（管漏洩検査装置の取り付け）
図３〜図５を用いて、管漏洩検査装置１０を管１１に取り付ける構成について説明する。管漏洩検査装置１０は、クランプ１２とガイドロッド２１、固定板２７、可動閉止部２０と駆動部１６から構成されている。最初に、図２に示したクランプ１２の開口に管１１を挿入し、管端部から離れた所定の位置においてハンドル１３を回して管１１の把持を行う。このとき、管１１は図示せぬ作業台等によって保持されている。

次に、ガイドロッド２１等を管１１に取り付ける。ガイドロッド２１等の取り付けの手順は次の通りである。案内ガイド２５に沿って管１１の管端部が挿入されるようにして、管１１の端面１１ａがシール部２６を介して可動閉止部２０の閉塞面２３に当接させる。このとき、図３〜図５に示すように、ガイドロッド２１に設けた掛止部２４をクランプ１２に掛止可能な位置に配置する。

図４、図５に示す状態から、ハンドル１８を回すことで、ネジ棒１７の先端部１７ａによって可動閉止部２０が押される。これによって、ガイドロッド２１の他端部に固定した固定板２７は、可動閉止部２０から離間する方向に移動する。そして、固定板２７の移動に伴って、ガイドロッド２１の掛止部２４がクランプ１２に掛止されると、今度は、ネジ棒１７からの押圧力によって、可動閉止部２０が管１１の端面１１ａ側に押し付けられていき、シール部２６を押し潰していく。そして、管１１の端面１１ａのみがシール部２６によって密接した状態になり、管１１の端部開口１１ｂを閉止することができる。

あるいは、図４、図５に示す状態から、ガイドロッド２１及び固定板２７を図の右方向に移動させることで、掛止部２４をクランプ１２に掛止させることができる。この状態から、ハンドル１８を回すことで、可動閉止部２０を管１１の端面１１ａに近接するように直線摺動させる。可動閉止部２０の直線摺動はガイドロッド２１により案内される。

可動閉止部２０に設けたシール部２６が管１１の端面１１ａに当接し、更に可動閉止部２０がネジ棒１７によって管１１の端面１１ａ側に押圧前進させられると、シール部２６を押し潰していく。そして、管１１の端面１１ａのみがシール部２６によって密接した状態になり、管１１の端部開口１１ｂを閉止することができる。
このようにして、管１１の両端部に可動閉止部２０を押圧していくことで、管１１の両端部開口１１ｂを閉止できる。

（管漏洩検査装置を用いた管閉止による効果）
案内ガイド２５における最小の内径は、管１１の外径よりも若干大きな径として構成され、管１１の外径との間には隙間が形成されることになるので、案内ガイド２５によって管１１を支えることはなく、管１１は端面１１ａのみが可動閉止部２０に接触している。

そのため、管１１の端部側の外周面は、隙間を介して外気に露出した状態になっており、管端部における漏洩検査を妨げることがない。これによって、漏洩検査不能範囲を作らずに管１１の全長を検査することができる。

また、可動閉止部２０の貫通孔２２とガイドロッド２１との間には組立裕度の隙間を設けて構成されており、しかもネジ棒１７の先端部１７ａは球面形状に形成されているので、管１１の端面１１ａが傾斜した構成であっても、この端面１１ａの傾斜に合わせて可動閉止部２０は隙間の分だけ傾斜することができ、傾斜した端面１１ａに密着した状態で管１１を密閉状態で閉止することができる。

本実施形態に係る管漏洩検査装置１０では、可動閉止部２０を管１１に対して回転させずに直線摺動させることで、シール部２６として用いたＯリングを管１１の端面１１ａと可動閉止部２０の閉塞面２３との間で押し潰した状態にしている。Ｏリングが押し潰されることで、端部開口１１ｂを密閉状態に閉止することができる。このように構成されているので、Ｏリングを捩ることなく押し潰すことができる。

仮に、管１１の端部１１ａに可動閉止部２０を回転させながら前進させて、Ｏリングを押し付ける構成にした場合には、端部１１ａと可動閉止部２０との間に生じる回転力やせん断力によって、Ｏリングには捩れが生じる。この捩れ力の影響によって、実験したところＯリングは、数回の使用で損傷が生じてしまうことが分かった。これに対して、Ｏリングを捩ることなく押し潰した場合には、実験したところ１００回以上の使用に耐え得ることができた。このように、本実施形態では、Ｏリングの耐久性を大幅に向上させることができる。

また、シール部２６として、ゴムパッキンやシリコン材を用いることも考えることができるが、実験したところ、ゴムパッキンを用いた場合には割れや劣化が生じることが認められ、シリコン材を用いた場合には管１１の端部のエッジによる切断が発生することが認められた。そのため、使用回数１０回に１回の割合で、頻繁なシール部２６の交換が必要であった。

また、図７を用いて説明した、従来の管漏洩検査装置の構成では、テフロン５３を塑性変形させて管５１を把持する構成になっているが、テフロンを本実施形態のシール部２６として使用した場合の実験を行ったところ、繰り返して使用しているとテフロンは塑性変形の状態から復帰することができなく、塑性変形で変形した状態のままになってしまいシールとして機能しなくなった。そのため、２５回に１回の割合での交換が必要であった。

これに対して、Ｏリングを用いた場合には、１００回以上使っても優れた管閉止効果を発揮することが認められた。加えて、テフロンは１個２００円の単価であるが、Ｏリングは１個１０円の単価であり、ランニングコストにも大きな差が出る。そのため、本実施形態の管漏洩検査装置では、シール部２６としてＯリングを使用することが望ましい構成になる。

本実施形態では、管漏洩検査装置１０を管１１に取り付けることが容易な構成になっているので、クランプ１２を管１１に取り付けた後に掛止部２４をクランプ１２に掛止させて、ネジ棒１７を捻じ込むことにより、管漏洩検査装置１０を簡単に管１１に取り付けることができる。しかも、ネジ棒１７を逆方向に回すことにより、管１１からの取り外しも簡単に行うことができる。

クランプ１２の管１１への取り付け作業は、管１１をクランプ１２の管締付部１４に挿入し、ハンドル１３を手で回すことにより容易に行える。クランプ１２の管締付部１４は金属接触による把持で管１１を強固に把持する構成になっているが、強くハンドル１３を締め付けても管１１に対してほとんど傷を付けず、製品としての品質に影響を与えることがない。また、金属接触による把持で強固に管１１を把持することができるので、ハンドル１３を締め付けた後は、人手では動かない程に強力な把持力を発揮する。

また、クランプ１２にはハンドル１３が設けられており、また、可動閉止部２０に直線摺動を与えるネジ棒１７にはハンドル１８が設けられているので、手で簡単に締め付けたり緩めたりすることが可能である。しかも、漏洩検査を行うために管１１内に供給される空気圧に対して十分耐える把持力や閉止力を発揮することができる。

（管漏洩検査装置を用いた管漏洩検査方法）
図６を用いて、管１１の全長について検査可能な管漏洩検査方法について説明する。上述したように、管１１の両端に管漏洩検査装置１０を取り付ける。このとき、一方の端部に取り付けた管漏洩検査装置１０には、空気導入用の検査孔２９（図１参照）を具備した可動閉止部２０を用いておき、他方の端部に取り付けた管漏洩検査装置１０には、検査孔２９を具備しない可動閉止部２０を用いておく。

そして、検査用の空気３５を、差圧計３０を介して検査孔２９に供給する。管１１内に加圧した空気を供給し、その後、供給を止めて、供給側からの圧力漏れが生じないように保持して、管１１内の圧力変化を差圧計３０で検出する。差圧計３０で検出された管１１内の圧力変化は、制御装置３１に送られて記録される。

管漏洩検査装置１０を用いることによって、管１１を端面１１ａで閉止する構成のため管端部において検査不能範囲を生じない。ただし、クランプ１２が管１１を把持している部分は、管１１の外周面にクランプ１２の管締付部１４が接触するので、管締付部１４が接触している領域は、検査不能範囲となる。

しかし、クランプ１２は異なる任意の位置において管１１を把持することが可能であるので、異なる重複しない２つのクランプ位置において管１１をクランプ１２で把持して、この状態で管１１の漏洩検査を行えば、管１１の全長全ての範囲に亘って漏洩検査を行うことができる。

（管漏洩検査方法による効果）
本実施形態によれば、検査不能となる範囲が無く、管端部を含めた管全長の漏洩を検出することができる。しかも、管を端面のみで密閉し、管の端部における外周面を外気に露出させた構成の管漏洩検査装置は、これまで存在していなかった。本発明の実施形態によって初めて実現させることができた。

本実施形態における管漏洩検査装置１０の端部開口１１ｂを閉止する能力目標としては、漏洩判定基準として、累積圧力変化の値が判定基準値である20Ｐａ内に収まっているのか否かを判断している。漏洩判定基準としては、管の内容積が2.26Ｌに対して、試験圧力として0.65ＭＰａの圧力を管に加え、120秒の保持時間の間における累積圧力変化を検出して、累積圧力変化の値が判定基準値である20Ｐａ内に収まっているのか否かを判断することにより行われている。

本実施形態では、試験圧力として0.8ＭＰａの加圧空気を管１１内に供給し、保持時間120秒後における累積圧力変化が、20Ｐａ以内に収まっているか否かを判断した。管閉止能力を判定するための目標値をこの様に設定した理由は、漏洩を詳細に観察した場合には、漏洩はゼロでなく、また、漏洩検出のための差圧計の検出限界が0.1Ｐａ／秒程度であることからして、ある程度の検出誤差を許容する必要があるためである。

本実施形態に係る管漏洩検査装置１０を用いたところ、管閉止能力としては当初の目標を満足し、累積圧力変化が20Ｐａ以内を達成した。この管閉止能力によれば、試験圧力 0.65ＭＰａにおいて1.0×10^-3ｍｌ／秒の漏洩を検出することが可能であり、直径0.01ｍｍの貫通した微小欠陥を検出することが可能である。

この閉止能力は、図７に示したような従来の管漏洩検査装置５０と同等の検出能力を有し、管１１の端面１１ａにおけるわずかな接触面積で、従来の管漏洩検査装置５０と同等の閉止能力を発揮した。しかも、従来の管漏洩検査装置５０では、管全長に亘って漏洩検査を行うことができないが、本実施形態の管漏洩検査装置１０を用いれば、管全長に亘って漏洩検査を行うことができる。

また、金属接触による把持で強固な把持力を持つクランプ１２を使用したことで、管漏洩検査装置１０からの強力な引っ張り力にも耐えることができ、管１１の端面１１ａと可動閉止部２０との間に挟まれるシール部２６を強力に潰すことで高い閉止効果が得られる。これにより、管全長に亘って検査不能範囲が無く、管全長の漏洩検査を行うことが可能となり、漏洩の未然防止に寄与する。

また、クランプ１２の把持はハンドル１８を回すだけで簡単に行うことができ、ハンドル１８を回すことにより、ネジ棒１７の推進力で可動閉止部２０の移動も簡単に行うことができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、組み合わせ、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

また、本発明は、給水加熱器内に配される管１１の漏洩を検出するための管漏洩検査装置１０、管漏洩検査方法について説明を行ったが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、プラント等で使用される管の全般に対する管漏洩検査装置、管漏洩検査方法として適用することも、更には管の端部に対する閉止装置としても、本発明を適用することができる。

１０…管漏洩検査装置、１１…管、１１ａ…管端面、１２…クランプ、１４…管締付部、１６…駆動部、１７…ネジ棒、２０…可動閉止部、２１…ガイドロッド、２４…掛止部、２５…案内ガイド、２６…シール部、２７…固定板、２９…検査孔、３０…差圧計、３１…制御装置、３５…空気、５０…管漏洩検査装置、５１… 管、５２…管受側ボルト、５３…シール部、５４…締付ナット、５４ａ…雌ネジ、５５ａ…雄ネジ、５７…空気導入孔、Ｌ…検査不能範囲。

Claims (6)

1. 管の外周面を把持可能なクランプと、
   前記管の端部開口を閉止する可動閉止部と、
   前記可動閉止部の直線摺動を案内するガイドロッドと、
   前記可動閉止部に対して直線摺動を与える駆動部と、を有し、
   前記可動閉止部は、前記管の端面に密接するシール部と、前記シール部を保持して前記端部開口を閉止する閉塞面と、複数本の前記ガイドロッドがそれぞれ平行に挿入される複数個の貫通孔と、が設けられ、
   前記各ガイドロッドは、一端部側に前記クランプに掛止可能な掛止部が設けられ、他端部側に前記各ガイドロッド間を固定する固定板が設けられ、
   前記固定板は、ネジ孔が形成され、
   前記駆動部は、前記ネジ孔に螺合して、前記可動閉止部を押圧するネジ棒が設けられていることを特徴とする管漏洩検査装置。
2. 前記可動閉止部は、前記管の端面を前記シール部に案内し、前記管の外径との間に隙間が形成される案内面を有する案内ガイドが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の管漏洩検査装置。
3. 前記管の一端部開口を閉止する前記可動閉止部は、前記閉塞面に開口した検査孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の管漏洩検査装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の管漏洩検査装置を用いた管漏洩検査方法であって、
   管の両端部側の外周面をクランプでそれぞれ把持する段階と、
   前記管を把持している前記各クランプにそれぞれ前記掛止部を掛止させる段階と、
   前記ネジ棒を回転させて、前記管の端面に前記シール部を密接させる段階と、
   前記管の一端部開口を閉止する前記可動閉止部に形成した検査孔を介して、検査用の検査流体を管内に供給し、管漏洩の検査を行う段階と、
   を備えたことを特徴とする管漏洩検査方法。
5. 前記シール部としてＯリングを用いて、前記管の端面を前記Ｏリングに密接させ、
   前記クランプとして、金属接触によるクランプを用い、
   前記管の端面に前記シール部を密接させる段階が、前記Ｏリングを前記管端面と前記閉塞面との間で圧縮変形させる段階であることを特徴とする請求項４に記載の管漏洩検査方法。
6. 前記管の両端部側において、前記クランプで把持する位置を異ならせた複数の位置において、管漏洩の検査を行う段階を備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の管漏洩検査方法。
   
   

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