JP2024078225A

JP2024078225A - Deterioration diagnosis system and deterioration diagnosis method

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Publication number: JP2024078225A
Application number: JP2022190636A
Authority: JP
Inventors: 優治杉谷; 亮久保田; 翔太種村; 通明黒崎; 賢司小野寺
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2022-11-29
Filing date: 2022-11-29
Publication date: 2024-06-10

Abstract

【課題】シール材の劣化に関する評価を容易に行えるようにした劣化診断システム等を提供する。【解決手段】劣化診断システムは、ボルト５１の締込みで圧縮されるガスケット４０の劣化を評価する制御部を備え、制御部は、ボルト５１の締込みに伴うボルト５１の伸びの値に基づいて、ガスケット４０の劣化を評価する。制御部は、ガスケット４０の面圧の履歴データと、ボルト５１の今回の締込みに伴うガスケット４０の面圧と、に基づくガスケット４０の余寿命を表示装置に表示させる。【選択図】図３[Problem] To provide a deterioration diagnosis system etc. that allows easy evaluation of deterioration of a sealing material. [Solution] The deterioration diagnosis system includes a control unit that evaluates the deterioration of a gasket 40 that is compressed by tightening a bolt 51, and the control unit evaluates the deterioration of the gasket 40 based on the elongation value of the bolt 51 associated with tightening the bolt 51. The control unit displays on a display device the remaining life of the gasket 40 based on the history data of the surface pressure of the gasket 40 and the surface pressure of the gasket 40 associated with the current tightening of the bolt 51. [Selected Figure] Figure 3

Description

本発明は、劣化診断システム等に関する。 The present invention relates to a deterioration diagnosis system, etc.

配管の継ぎ目や弁に設けられるシール材の劣化診断に関して、例えば、特許文献１，２に記載の技術が知られている。すなわち、特許文献１には、「弁に装着されたガスケットの面圧を時間の経過に伴なって複数回検出し、・・・ガスケットの面圧が設定値まで低下する第１のメンテナンス時期を予測」することが記載されている。
また、特許文献２には、「締結された対向するフランジ間にガスケットが挟み込まれた配管接続部に対して、前記フランジ表面からガスケットに向けて超音波を複数回発信し、・・・ガスケットの予測交換時期を算出する」ことが記載されている。 Regarding deterioration diagnosis of sealing materials provided at pipe joints and valves, for example, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 are known. That is, Patent Document 1 describes "detecting the surface pressure of a gasket attached to a valve multiple times over time, and predicting the first maintenance timing when the surface pressure of the gasket will drop to a set value."
Furthermore, Patent Document 2 describes how "ultrasonic waves are emitted multiple times from the surfaces of opposing fastened flanges toward a gasket at a piping connection portion where a gasket is sandwiched between the flanges, and a predicted replacement time for the gasket is calculated."

特開２００２－３１０３３３号公報JP 2002-310333 A 特開２０１０－１９６８３４号公報JP 2010-196834 A

特許文献１の技術では、ガスケットの面圧の検出に用いられる歪センサが弁に内蔵された構成であるため、歪センサの設置に手間やコストがかかる。また、特許文献２の技術では、配管のフランジの表面から発信された超音波がガスケットを透過するようにしているため、フランジにガスケットが重なることが前提になっている。そうすると、例えば、配管のフランジよりも内側にガスケット（シール材）が設けられるような場合には、特許文献２の技術を用いることが困難になるため、改善の余地がある。 In the technology of Patent Document 1, the strain sensor used to detect the surface pressure of the gasket is built into the valve, so installing the strain sensor is time-consuming and costly. In addition, in the technology of Patent Document 2, ultrasonic waves emitted from the surface of the flange of the pipe are designed to pass through the gasket, so it is assumed that the gasket overlaps the flange. As a result, for example, in cases where the gasket (sealing material) is installed inside the flange of the pipe, it becomes difficult to use the technology of Patent Document 2, so there is room for improvement.

そこで、本発明は、シール材の劣化に関する評価を容易に行えるようにした劣化診断システム等を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a deterioration diagnosis system that makes it easy to evaluate the deterioration of sealing materials.

前記した課題を解決するために、本発明に係る劣化診断システムは、ボルトの締込みで圧縮されるシール材の劣化を評価する制御部を備え、前記制御部は、前記ボルトの締込みに伴う前記ボルトの伸びの値に基づいて、前記シール材の劣化を評価することとした。 To solve the above-mentioned problems, the deterioration diagnosis system according to the present invention includes a control unit that evaluates the deterioration of a sealing material that is compressed when the bolt is tightened, and the control unit evaluates the deterioration of the sealing material based on the elongation value of the bolt caused by tightening the bolt.

本発明によれば、シール材の劣化に関する評価を容易に行えるようにした劣化診断システム等を提供できる。 The present invention provides a deterioration diagnosis system that makes it easy to evaluate the deterioration of sealing materials.

第１実施形態に係る劣化診断システムで用いられる超音波送受信機を含む斜視図である。1 is a perspective view including an ultrasonic transmitter/receiver used in the degradation diagnosis system according to the first embodiment. FIG. 第１実施形態に係る劣化診断システムの対象であるガスケットを含む分解斜視図である。1 is an exploded perspective view including a gasket that is a target of the deterioration diagnosis system according to a first embodiment. FIG. 第１実施形態に係る劣化診断システムの対象であるガスケットを含む断面図である。1 is a cross-sectional view including a gasket that is a target of the deterioration diagnosis system according to a first embodiment. 第１実施形態に係る劣化診断システムの機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of a degradation diagnosis system according to a first embodiment. FIG. 第１実施形態に係る劣化診断システムにおいて、ガスケットの面圧及び厚さの変化を示す説明図である。5 is an explanatory diagram showing changes in surface pressure and thickness of a gasket in the deterioration diagnosis system according to the first embodiment. FIG. 第１実施形態に係る劣化診断システムの制御部の処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing the processing of a control unit of the degradation diagnosis system according to the first embodiment. 第１実施形態に係る劣化診断システムにおいて、ガスケットの面圧の変化の別の例を示す説明図である。13 is an explanatory diagram showing another example of a change in surface pressure of a gasket in the deterioration diagnosis system according to the first embodiment. FIG. 第２実施形態に係る劣化診断システムの対象であるガスケットを含む断面図である。11 is a cross-sectional view including a gasket that is a target of a deterioration diagnosis system according to a second embodiment. FIG. 第２実施形態に係る劣化診断システムの制御部の処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the processing of a control unit of the degradation diagnosis system according to the second embodiment. 第２実施形態に係る劣化診断システムにおけるガスケットの質量の変化を示す説明図である。13 is an explanatory diagram showing the change in mass of a gasket in the degradation diagnosis system according to the second embodiment. FIG. 第３実施形態に係る劣化診断システムの対象であるガスケットやパッキンを含む弁の断面図である。11 is a cross-sectional view of a valve including a gasket or packing that is the target of a deterioration diagnosis system according to a third embodiment. FIG. 第１の変形例に係る劣化診断システムにおいて、ガスケットの面圧の変化を示す説明図である。13 is an explanatory diagram showing a change in surface pressure of a gasket in the degradation diagnosis system according to the first modified example. FIG. 第２の変形例に係る劣化診断システムにおいて、ガスケットの面圧の変化を示す説明図である。13 is an explanatory diagram showing a change in surface pressure of a gasket in a deterioration diagnosis system according to a second modified example. FIG.

≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態に係る劣化診断システムで用いられる超音波送受信機１０を含む斜視図である。
劣化診断システム１００（図４参照）は、シール材であるガスケット４０（図２参照）の劣化診断を行うシステムである。以下では、まず、図１に示す配管３１，３２の他、図２に示すガスケット４０について簡単に説明した後、劣化診断システム１００（図４参照）について詳細に説明する。 First Embodiment
FIG. 1 is a perspective view including an ultrasonic transmitter/receiver 10 used in the degradation diagnosis system according to the first embodiment.
Degradation diagnosis system 100 (see FIG. 4) is a system that performs degradation diagnosis of gasket 40 (see FIG. 2), which is a sealing material. In the following, first, pipes 31, 32 shown in FIG. 1 and gasket 40 shown in FIG. 2 will be briefly described, and then degradation diagnosis system 100 (see FIG. 4) will be described in detail.

図１に示す配管３１は、筒状部３１ａと、この筒状部３１ａの端部から径方向外側に延びるフランジ部３１ｂと、を備えている。フランジ部３１ｂには、ボルト５１の挿通孔Ｈ１（図２参照）が複数（図２の例では４つ）設けられている。また、他方の配管３２も同様の構成になっている。なお、配管３１，３２が設けられる設備は、例えば、原子力発電所等の発電設備の他、化学プラント、製造プラント、水処理プラントであってもよいし、また、ガス設備や水道設備の他、航空機や船舶、鉄道車両であってもよい。 The pipe 31 shown in FIG. 1 has a cylindrical portion 31a and a flange portion 31b extending radially outward from the end of the cylindrical portion 31a. The flange portion 31b has a plurality of insertion holes H1 (see FIG. 2) for the bolts 51 (four in the example of FIG. 2). The other pipe 32 has a similar configuration. The facilities in which the pipes 31 and 32 are installed may be, for example, power generation facilities such as nuclear power plants, chemical plants, manufacturing plants, water treatment plants, gas facilities, water facilities, aircraft, ships, and railroad cars.

図１に示すように、配管３１のフランジ部３１ｂと、配管３２のフランジ部３２ｂと、の間にガスケット４０（図２参照）を挟み込んだ状態で、それぞれの挿通孔Ｈ１の一方側から金属製のボルト５１が挿通され、さらに、他方側において金属製のナット５２に締結されている。以下では、ボルト５１に対してナット５２を締め込む場合でも、「ボルト５１を締め込む」ということがあるものとする。 As shown in FIG. 1, with a gasket 40 (see FIG. 2) sandwiched between the flange portion 31b of the pipe 31 and the flange portion 32b of the pipe 32, a metal bolt 51 is inserted from one side of each insertion hole H1 and is further fastened to a metal nut 52 on the other side. In the following, "tightening the bolt 51" may be used to mean tightening the nut 52 onto the bolt 51.

図１に示すトルクレンチ６０（所定の工具）は、ボルト５１を所定のトルクで締め付けるための工具である。トルクレンチ６０は、棒状の本体部６１と、この本体部６１の一方側に設けられるグリップ６２と、本体部６１の他方側に設けられるヘッド６３と、ヘッド６３に設置される着脱自在のソケット６４と、を備えている。ソケット６４は、ボルト５１及びナット５２に対応した形状になっている。なお、トルクレンチ６０に設置される超音波送受信機１０（第１測定器）については後記する。 The torque wrench 60 (predetermined tool) shown in FIG. 1 is a tool for tightening a bolt 51 with a predetermined torque. The torque wrench 60 comprises a rod-shaped main body 61, a grip 62 provided on one side of the main body 61, a head 63 provided on the other side of the main body 61, and a detachable socket 64 attached to the head 63. The socket 64 has a shape corresponding to the bolt 51 and the nut 52. The ultrasonic transceiver 10 (first measuring device) attached to the torque wrench 60 will be described later.

図２は、劣化診断システムの対象であるガスケット４０を含む分解斜視図である。
図２に示すガスケット４０は、気密性や液密性を高めるための環状のシール材であり、フランジ部３１ｂ，３２ｂの間に挟み込まれている。このようなガスケット４０をボルト５１の締結箇所に設けることで、配管３１，３２の継ぎ目から所定の流体が漏れ出すことを防止できる。なお、ガスケット４０の種類として、例えば、膨張黒鉛ガスケットやゴムガスケットの他、合成樹脂ガスケットやジョイントガスケット、うず巻きガスケット、金属板入りシートガスケット、メタルソリッドガスケットが挙げられるが、これに限定されるものではない。また、ガスケット４０に代えて、所定のパッキン（シール材）が用いられることもある。 FIG. 2 is an exploded perspective view including a gasket 40 which is the subject of the deterioration diagnosis system.
The gasket 40 shown in Fig. 2 is an annular sealing material for improving airtightness and liquid tightness, and is sandwiched between the flanges 31b and 32b. By providing such a gasket 40 at the fastening point of the bolt 51, it is possible to prevent a predetermined fluid from leaking from the joint of the pipes 31 and 32. Note that, as the types of the gasket 40, for example, in addition to an expanded graphite gasket and a rubber gasket, a synthetic resin gasket, a joint gasket, a spiral gasket, a sheet gasket containing a metal plate, and a metal solid gasket can be mentioned, but are not limited thereto. Also, a predetermined packing (sealing material) may be used instead of the gasket 40.

図３は、劣化診断システムの対象であるガスケット４０を含む断面図である。
図３に示す超音波送受信機１０（第１測定器）は、ボルト５１の軸方向の長さを超音波で測定する機器であり、トルクレンチ６０に対して着脱自在になっている。このような超音波送受信機１０として、例えば、超音波軸力計が用いられる。図３の例では、トルクレンチ６０のヘッド６３に所定の孔Ｈ２が上下方向に設けられている。また、ヘッド６３の下側に装着されるソケット６４にも、所定の孔Ｈ３が上下方向に設けられている。これらの孔Ｈ２，Ｈ３の中心軸線は、外形円筒状のソケット６４の中心軸線と略同一になっている。 FIG. 3 is a cross-sectional view including a gasket 40 which is the subject of the deterioration diagnosis system.
The ultrasonic transceiver 10 (first measuring device) shown in Fig. 3 is an instrument that uses ultrasonic waves to measure the axial length of a bolt 51, and is detachable from a torque wrench 60. For example, an ultrasonic axial force meter is used as such an ultrasonic transceiver 10. In the example of Fig. 3, a predetermined hole H2 is provided in the vertical direction in the head 63 of the torque wrench 60. Also, a predetermined hole H3 is provided in the vertical direction in the socket 64 attached to the underside of the head 63. The central axes of these holes H2, H3 are substantially the same as the central axis of the socket 64, which has a cylindrical outer shape.

ヘッド６３の孔Ｈ２の径は、ソケット６４の外径に対応している。ソケット６４の孔Ｈ３の上部は超音波送受信機１０の外径に対応した径であり、また、この孔Ｈ３の下部はボルト５１のねじ部５１ａが挿通できる程度の径になっている。そして、ソケット６４の孔Ｈ３を介して、超音波送受信機１０が嵌め込まれている。また、トルクレンチ６０を用いてボルト５１及びナット５２が締結されるときには、ボルト５１のねじ部５１ａの先端（図３ではねじ部５１ａの上端）が超音波送受信機１０に接触又は近接した状態になる。そして、超音波送受信機１０からボルト５１に対して、このボルト５１の軸方向に超音波が照射されるようになっている。 The diameter of the hole H2 of the head 63 corresponds to the outer diameter of the socket 64. The upper part of the hole H3 of the socket 64 has a diameter corresponding to the outer diameter of the ultrasonic transceiver 10, and the lower part of the hole H3 has a diameter that allows the threaded portion 51a of the bolt 51 to pass through. The ultrasonic transceiver 10 is fitted through the hole H3 of the socket 64. When the bolt 51 and the nut 52 are fastened using the torque wrench 60, the tip of the threaded portion 51a of the bolt 51 (the upper end of the threaded portion 51a in FIG. 3) is in contact with or close to the ultrasonic transceiver 10. Ultrasonic waves are then irradiated from the ultrasonic transceiver 10 to the bolt 51 in the axial direction of the bolt 51.

なお、図３では見やすさを考慮して、超音波を示す下向きの破線矢印をボルト５１の頭部５１ｂよりも下側まで図示しているが、実際には、ボルト５１のねじ部５１ａを介して下向きに伝播した超音波は、ボルト５１の頭部５１ｂの下面（空気との間の界面）で折り返すように反射し、ボルト５１のねじ部５１ａを介して上向きに伝播する。このようにボルト５１を介して上向きに伝播した超音波は、超音波送受信機１０で受信される。 In FIG. 3, for ease of viewing, the downward dashed arrow indicating the ultrasonic waves is illustrated below the head 51b of the bolt 51. In reality, however, the ultrasonic waves propagating downward through the threaded portion 51a of the bolt 51 are reflected back at the underside (interface with the air) of the head 51b of the bolt 51, and then propagate upward through the threaded portion 51a of the bolt 51. The ultrasonic waves propagating upward through the bolt 51 in this way are received by the ultrasonic transceiver 10.

そして、超音波の送信から受信までに要した時間に基づいて、超音波送受信機１０がボルト５１の軸方向の長さをリアルタイムで測定するようになっている。例えば、作業員がトルクレンチ６０を用いてボルト５１の締結等を行う過程で、所定時間ごとの時々刻々のボルト５１の長さが測定される。超音波送受信機１０の測定結果は、次に説明するコンピュータ２０（図４参照）に送信される。なお、図３に示す超音波送受信機１０やトルクレンチ６０の構成は一例であり、これに限定されるものではない。 The ultrasonic transceiver 10 measures the axial length of the bolt 51 in real time based on the time required from transmission to reception of the ultrasonic wave. For example, while a worker is using a torque wrench 60 to tighten the bolt 51, the length of the bolt 51 is measured every given time. The measurement results of the ultrasonic transceiver 10 are sent to the computer 20 (see Figure 4), which will be described next. Note that the configurations of the ultrasonic transceiver 10 and torque wrench 60 shown in Figure 3 are merely examples, and are not limited to these.

図４は、劣化診断システム１００の機能ブロック図である。
図４に示す劣化診断システム１００は、ガスケット４０（図３参照）の劣化診断を行うシステムであり、超音波送受信機１０と、コンピュータ２０と、表示装置３０と、を含んで構成されている。超音波送受信機１０は、前記したように、ボルト５１（図３参照）の長さを測定する機器であり、トルクレンチ６０（図３参照）に設置される。 FIG. 4 is a functional block diagram of the degradation diagnosis system 100.
The deterioration diagnosis system 100 shown in Fig. 4 is a system for diagnosing deterioration of the gasket 40 (see Fig. 3), and is configured to include an ultrasonic transmitter/receiver 10, a computer 20, and a display device 30. As described above, the ultrasonic transmitter/receiver 10 is an instrument for measuring the length of the bolt 51 (see Fig. 3), and is installed in the torque wrench 60 (see Fig. 3).

コンピュータ２０は、超音波送受信機１０の測定結果に基づいて、ガスケット４０（図３参照）の劣化診断を行う機器である。図４に示すように、コンピュータ２０は、通信部２１と、記憶部２２と、制御部２３と、を備えている。通信部２１は、超音波送受信機１０に有線又は無線で接続され、超音波送受信機１０との間で所定に通信を行う。 The computer 20 is a device that performs a deterioration diagnosis of the gasket 40 (see FIG. 3) based on the measurement results of the ultrasonic transceiver 10. As shown in FIG. 4, the computer 20 includes a communication unit 21, a storage unit 22, and a control unit 23. The communication unit 21 is connected to the ultrasonic transceiver 10 by wire or wirelessly, and performs predetermined communication with the ultrasonic transceiver 10.

記憶部２２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性メモリと、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタ等の揮発性メモリと、を含んで構成されている。記憶部２２には、制御部２３が実行するプログラムの他、所定のデータが格納されている。所定のデータには、ガスケット４０（図３参照）の面圧等の履歴データや、ガスケット４０の面圧の標準的な低下傾向の他、ガスケット４０の形状・質量、ガスケット４０が取り付けられる部分（フランジ部３１ｂ，３２ｂ：図３参照）の形状を示すデータが含まれている。なお、前記したデータの一部又は全部が外部のサーバ（図示せず）から提供されるようにしてもよい。 The memory unit 22 is configured to include non-volatile memory such as a ROM (Read Only Memory) or a HDD (Hard Disk Drive), and volatile memory such as a RAM (Random Access Memory) or a register. In addition to the program executed by the control unit 23, the memory unit 22 stores predetermined data. The predetermined data includes historical data such as the surface pressure of the gasket 40 (see FIG. 3), a standard decrease in the surface pressure of the gasket 40, the shape and mass of the gasket 40, and data indicating the shape of the portion to which the gasket 40 is attached (flange portions 31b, 32b: see FIG. 3). Note that some or all of the above data may be provided from an external server (not shown).

制御部２３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部２２に格納されたプログラムを読み出して、所定の処理を実行する。第１実施形態では、ボルト５１（図３参照）の締込みで圧縮されるガスケット４０（シール材：図３参照）の劣化を制御部２３が評価するようにしている。図４に示すように、制御部２３は、分析部２３ａと、評価部２３ｂと、を備えている。分析部２３ａは、超音波送受信機１０の測定結果に基づいて、ボルト５１（図３参照）の軸力やガスケット４０（図３参照）の面圧を算出する。評価部２３ｂは、分析部２３ａの算出結果に基づいて、ガスケット４０の劣化を評価する。 The control unit 23 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), and reads out a program stored in the storage unit 22 and executes a predetermined process. In the first embodiment, the control unit 23 evaluates the deterioration of the gasket 40 (sealing material: see FIG. 3) that is compressed by tightening the bolt 51 (see FIG. 3). As shown in FIG. 4, the control unit 23 includes an analysis unit 23a and an evaluation unit 23b. The analysis unit 23a calculates the axial force of the bolt 51 (see FIG. 3) and the surface pressure of the gasket 40 (see FIG. 3) based on the measurement results of the ultrasonic transceiver 10. The evaluation unit 23b evaluates the deterioration of the gasket 40 based on the calculation results of the analysis unit 23a.

表示装置３０は、評価部２３ｂの評価結果を所定に表示する。このような表示装置３０は、コンピュータ２０に接続されるディスプレイであってもよいし、携帯電話やスマートフォン、タブレット等の携帯端末であってもよい。 The display device 30 displays the evaluation results of the evaluation unit 23b in a predetermined manner. Such a display device 30 may be a display connected to the computer 20, or may be a mobile terminal such as a mobile phone, smartphone, or tablet.

図５は、ガスケットの面圧及び厚さの変化を示す説明図である（適宜、図３も参照）。
なお、図５の横軸は、日付（時間）である。図５の縦軸はガスケット４０の面圧、及びガスケット４０の軸方向の厚さである。図５に示す太い実線は、ガスケット４０の面圧の変化を示す曲線である。ここで、ガスケット４０の「面圧」とは、ガスケット４０の単位面積当たりに作用する圧力である。また、図５に示す階段状の一点鎖線は、ガスケット４０の軸方向の厚さの変化を示している。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing changes in surface pressure and thickness of a gasket (also refer to FIG. 3 as appropriate).
The horizontal axis of Fig. 5 represents date (time). The vertical axis of Fig. 5 represents the surface pressure of the gasket 40 and the axial thickness of the gasket 40. The thick solid line shown in Fig. 5 is a curve showing the change in surface pressure of the gasket 40. Here, the "surface pressure" of the gasket 40 is the pressure acting per unit area of the gasket 40. The stepped dashed line shown in Fig. 5 represents the change in the axial thickness of the gasket 40.

図５に示す日付ｔ０では、ガスケット４０が新品の状態であるものとする。トルクレンチ６０を使ってボルト５１にナット５２が螺合されると、ボルト５１の軸力（軸方向の力）がガスケット４０に作用し、ガスケット４０の面圧が急激に高くなる。その後、トルクレンチ６０が外されると、ガスケット４０の面圧が所定に下がった後、時間の経過とともに面圧（残留応力）が緩やかに低下する。 At date t0 shown in FIG. 5, the gasket 40 is in a brand new state. When the nut 52 is screwed onto the bolt 51 using the torque wrench 60, the axial force (force in the axial direction) of the bolt 51 acts on the gasket 40, causing the surface pressure of the gasket 40 to increase rapidly. When the torque wrench 60 is then removed, the surface pressure of the gasket 40 drops to a predetermined level, and the surface pressure (residual stress) then gradually decreases over time.

仮に、このままの状態で長期間に亘って放置されると（破線の曲線Ｃ１を参照）、ガスケット４０の張りが徐々になくなってシール性能が低下し、図５の例では、日付ｔ２にガスケット４０の面圧が所定の閾値Ｐ２まで低下する。そこで、通常は、ボルト５１の初回の締結時から２４時間が経過した後、作業員がトルクレンチ６０を使って増し締めを行うようにしている。なお、「増し締め」とは、既に締まっているボルト５１をさらに締め込む作業のことである。このような増し締めによって、ボルト５１の軸力でガスケット４０がさらに圧縮されるため、ガスケット４０に作用する面圧も大きくなる。 If the gasket 40 is left in this state for a long period of time (see dashed curve C1), the gasket 40 will gradually lose tension and its sealing performance will deteriorate. In the example of FIG. 5, the surface pressure of the gasket 40 will drop to a predetermined threshold value P2 on date t2. For this reason, typically, after 24 hours have passed since the bolts 51 were initially tightened, an operator will use a torque wrench 60 to retighten the bolts 51. Note that "retightening" refers to the process of further tightening the already-tightened bolts 51. Such retightening further compresses the gasket 40 due to the axial force of the bolts 51, and the surface pressure acting on the gasket 40 will also increase.

なお、増し締めによってガスケット４０の面圧はいったん上昇するが、その後は面圧が徐々に低下する。したがって、所定の期間が経過するたびに作業員が増し締めを行って、ガスケット４０の面圧を高めるようにすることが多い。以下では、一例として、ボルト５１の増し締め時に劣化診断システム１００（図４参照）がガスケット４０の劣化診断を行う場合について説明する。 Note that although the surface pressure of the gasket 40 increases once due to retightening, the surface pressure then gradually decreases. Therefore, workers often retighten the bolts every time a specified period of time has passed, thereby increasing the surface pressure of the gasket 40. As an example, the following describes a case in which the deterioration diagnosis system 100 (see FIG. 4) performs a deterioration diagnosis of the gasket 40 when the bolts 51 are retightened.

図６は、劣化診断システムの制御部の処理を示すフローチャートである（適宜、図３、図４も参照）。
なお、ボルト５１の増し締めが行われる前（直前）のボルト５１の長さについては、既に測定されているものとする。また、図６の「ＳＴＡＲＴ」時には、ボルト５１の増し締めが行われた後（直後）のボルト５１の長さの測定値が、超音波送受信機１０からコンピュータ２０に送信されるものとする。 FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the control unit of the degradation diagnosis system (also see FIGS. 3 and 4 as appropriate).
It is assumed that the length of the bolt 51 has already been measured before (just before) the bolt 51 is retightened. Also, at the time of "START" in Fig. 6, it is assumed that the measured value of the length of the bolt 51 after (just after) the bolt 51 is retightened is transmitted from the ultrasonic transceiver 10 to the computer 20.

ステップＳ１０１において制御部２３は、分析部２３ａによって、ボルト５１の伸びを算出する。すなわち、制御部２３は、増し締め後におけるボルト５１の長さの今回の測定値と、増し締め前におけるボルト５１の長さの前回の測定値と、の間の差に基づいて、ボルト５１の軸方向の伸びを算出する。なお、ボルト５１の軸力が大きいほど、フランジ部３１ｂ，３２ｂからボルト５１への反力も大きくなるため、ボルト５１の軸方向の伸びが長くなる。 In step S101, the control unit 23 calculates the elongation of the bolt 51 by the analysis unit 23a. That is, the control unit 23 calculates the axial elongation of the bolt 51 based on the difference between the current measurement value of the length of the bolt 51 after retightening and the previous measurement value of the length of the bolt 51 before retightening. Note that the greater the axial force of the bolt 51, the greater the reaction force from the flange portions 31b and 32b to the bolt 51, and therefore the longer the axial elongation of the bolt 51.

ステップＳ１０２において制御部２３は、分析部２３ａによって、ボルト５１の軸力を算出する。すなわち、制御部２３は、以下の式（１）に基づいて、ボルト５１の軸力Ｆを算出する。なお、式（１）に含まれるε１はボルト５１の伸びであり、Ｅ１はボルト５１の縦弾性係数である。また、式（１）に含まれるＡ１はボルト５１の断面積である。このような断面積Ａ１は、例えば、ボルト５１の谷径（ねじ山の谷に接する仮想的な円筒の半径）に基づいて算出される。 In step S102, the control unit 23 calculates the axial force of the bolt 51 by the analysis unit 23a. That is, the control unit 23 calculates the axial force F of the bolt 51 based on the following formula (1). Note that ε1 included in formula (1) is the elongation of the bolt 51, and E1 is the modulus of longitudinal elasticity of the bolt 51. Furthermore, A1 included in formula (1) is the cross-sectional area of the bolt 51. Such a cross-sectional area A1 is calculated, for example, based on the root diameter of the bolt 51 (the radius of an imaginary cylinder that contacts the root of the thread).

ステップＳ１０３において制御部２３は、分析部２３ａによって、ガスケット４０の面圧を算出する。すなわち、制御部２３は、以下の式（２）に基づき、ガスケット４０の面圧Ｐを算出する。なお、式（２）に含まれるｎは、ガスケット４０を圧縮しているボルト５１に対応している。また、式（２）に含まれるＡ２は、ガスケット４０の軸方向に対して垂直な所定平面でガスケット４０を切断した場合の断面積である。 In step S103, the control unit 23 calculates the surface pressure of the gasket 40 by the analysis unit 23a. That is, the control unit 23 calculates the surface pressure P of the gasket 40 based on the following formula (2). Note that n included in formula (2) corresponds to the bolt 51 compressing the gasket 40. Also, A2 included in formula (2) is the cross-sectional area when the gasket 40 is cut at a specified plane perpendicular to the axial direction of the gasket 40.

次に、ステップＳ１０４において制御部２３は、評価部２３ｂによって、ガスケット４０の漏洩リスクを評価する。例えば、制御部２３は、ガスケット４０の面圧Ｐと所定の閾値Ｐ２（図５参照）との間の差に基づいて、面圧Ｐが閾値Ｐ２に対してどの程度余裕があるかを評価する。なお、閾値Ｐ２（図５参照）は、流体の漏れが生じる程度までガスケット４０が劣化したか否かの判定基準となる面圧の閾値であり、予め設定されている。具体的には、配管３１，３２の内部を通流する流体の圧力や、予め定められた締付トルクの他、フランジ部３１ｂ，３２ｂのレーティング（呼び圧力）に基づいて、閾値Ｐ２が設定されている。 Next, in step S104, the control unit 23 evaluates the risk of leakage from the gasket 40 by the evaluation unit 23b. For example, the control unit 23 evaluates the margin of the surface pressure P relative to a predetermined threshold value P2 (see FIG. 5) based on the difference between the surface pressure P of the gasket 40 and the threshold value P2. Note that the threshold value P2 (see FIG. 5) is a surface pressure threshold value that is a criterion for determining whether the gasket 40 has deteriorated to the extent that fluid leakage occurs, and is set in advance. Specifically, the threshold value P2 is set based on the pressure of the fluid flowing inside the pipes 31 and 32, a predetermined tightening torque, and the rating (nominal pressure) of the flange portions 31b and 32b.

ステップＳ１０５において制御部２３は、評価部２３ｂによって、ガスケット４０の余寿命を算出する。なお、「余寿命」とは、その後にボルト５１の増し締めを行わないと仮定した場合のガスケット４０の残りの寿命である。例えば、制御部２３は、ボルト５１の増し締めを行わないと仮定した場合において、ガスケット４０の面圧の予測値（図５の破線の曲線Ｃ１）が所定の閾値Ｐ２まで低下するまでの時間の長さをガスケット４０の余寿命として算出する。すなわち、制御部２３は、ガスケット４０（シール材）の面圧の履歴データと、ボルト５１の今回の締込みに伴うガスケット４０の面圧と、に基づいて、ガスケット４０の余寿命を算出する。なお、図５に示す破線の曲線Ｃ１は、記憶部２２に格納されているガスケット４０の面圧の履歴データに基づいて推定される。 In step S105, the control unit 23 calculates the remaining life of the gasket 40 by the evaluation unit 23b. The "remaining life" is the remaining life of the gasket 40 when it is assumed that the bolts 51 will not be retightened thereafter. For example, the control unit 23 calculates the length of time until the predicted value of the surface pressure of the gasket 40 (the dashed curve C1 in FIG. 5) falls to a predetermined threshold value P2 when it is assumed that the bolts 51 will not be retightened as the remaining life of the gasket 40. That is, the control unit 23 calculates the remaining life of the gasket 40 based on the history data of the surface pressure of the gasket 40 (sealing material) and the surface pressure of the gasket 40 associated with the current tightening of the bolts 51. The dashed curve C1 shown in FIG. 5 is estimated based on the history data of the surface pressure of the gasket 40 stored in the memory unit 22.

ステップＳ１０６において制御部２３は、評価部２３ｂによって、メンテナンスの方法・時期を決定する。例えば、制御部２３は、ガスケット４０（シール材）の面圧の予測値（図５の破線の曲線Ｃ１）が閾値Ｐ１（所定値）まで低下する時期をボルト５１の次回の増し締めの時期とする。前記した閾値Ｐ１（図５参照）は、次回の増し締めを行うタイミングを特定するためのガスケット４０の面圧の閾値であり、前記した閾値Ｐ２（図５参照）よりも高い値として予め設定されている。このように、制御部２３は、ボルト５１の締込みに伴うボルト５１の伸びの値に基づいて、ガスケット４０（シール材）の劣化を評価する。 In step S106, the control unit 23 determines the method and timing of maintenance using the evaluation unit 23b. For example, the control unit 23 determines the timing for the next retightening of the bolt 51 to be the time when the predicted value of the surface pressure of the gasket 40 (sealing material) (the dashed curve C1 in FIG. 5) falls to a threshold value P1 (a predetermined value). The threshold value P1 (see FIG. 5) is a threshold value of the surface pressure of the gasket 40 for identifying the timing for the next retightening, and is preset as a value higher than the threshold value P2 (see FIG. 5). In this way, the control unit 23 evaluates the deterioration of the gasket 40 (sealing material) based on the value of the elongation of the bolt 51 caused by tightening the bolt 51.

図７は、ガスケットの面圧の変化の別の例を示す説明図である（適宜、図３も参照）。
なお、図７の横軸は日付であり、縦軸はガスケット４０の面圧である。例えば、ガスケット４０の劣化が進むと、図７の直線Ｌ１に示すように、ガスケット４０の面圧が急激に低下することが多い。図７の例では、日付ｔ１１からガスケット４０の面圧が急激に低下している。このような場合にボルト５１の増し締めを行っても、ガスケット４０の面圧が回復しないことが多い。したがって、制御部２３（図４参照）は、ガスケット４０（シール材）の面圧の低下速度の絶対値が所定値以上である場合、ガスケット４０の交換を要すると判定する。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing another example of changes in the surface pressure of the gasket (also see FIG. 3 as appropriate).
In addition, the horizontal axis of Fig. 7 is the date, and the vertical axis is the surface pressure of the gasket 40. For example, as the deterioration of the gasket 40 progresses, the surface pressure of the gasket 40 often drops suddenly, as shown by the straight line L1 in Fig. 7. In the example of Fig. 7, the surface pressure of the gasket 40 drops suddenly from date t11. In such a case, even if the bolts 51 are retightened, the surface pressure of the gasket 40 often does not recover. Therefore, the control unit 23 (see Fig. 4) determines that the gasket 40 needs to be replaced when the absolute value of the rate of drop in the surface pressure of the gasket 40 (sealing material) is equal to or greater than a predetermined value.

ステップＳ１０７において制御部２３は、ガスケット４０の余寿命の他、メンテナンスの方法・時期を表示装置３０に表示させる。これによって、ボルト５１の増し締めを行う作業員がガスケット４０の余寿命を把握できるとともに、次回のガスケット４０のメンテナンスの方法・時期を把握できる。なお、ガスケット４０の余寿命の算出の他、メンテナンスの方法・時期の決定もガスケット４０の劣化の評価に含まれる。 In step S107, the control unit 23 causes the display device 30 to display the remaining life of the gasket 40 as well as the method and timing of maintenance. This allows the worker who tightens the bolts 51 to know the remaining life of the gasket 40 and the method and timing of the next maintenance of the gasket 40. Note that the calculation of the remaining life of the gasket 40 as well as the determination of the method and timing of maintenance are also included in the evaluation of the deterioration of the gasket 40.

メンテナンスの種類には、ボルト５１の増し締めと、ガスケット４０の交換と、が含まれる。例えば、ガスケット４０の交換を特に要しない場合、制御部２３は、次回のボルト５１の増し締めの時期を表示装置３０に表示させる。また、ガスケット４０の交換を要する場合には、制御部２３は、ガスケット４０を新品のものに交換すべき旨を表示装置３０に表示させる他、ガスケット４０の交換時期を表示装置３０に表示させる。ガスケット４０の交換時期は、ガスケット４０の面圧の履歴データの他、今回の増し締めに伴うガスケット４０の面圧等に基づいて、適宜に設定させる。これによって作業員は、いつまでにガスケット４０を新品のものに交換すべきかを把握できる。 Types of maintenance include retightening the bolts 51 and replacing the gasket 40. For example, if there is no particular need to replace the gasket 40, the control unit 23 causes the display device 30 to display the next time to retighten the bolts 51. If the gasket 40 needs to be replaced, the control unit 23 causes the display device 30 to display a message indicating that the gasket 40 should be replaced with a new one, and also causes the display device 30 to display the time to replace the gasket 40. The time to replace the gasket 40 is appropriately set based on the history data of the surface pressure of the gasket 40, as well as the surface pressure of the gasket 40 resulting from the current retightening. This allows the worker to know by when the gasket 40 should be replaced with a new one.

なお、ガスケット４０のメンテナンスとして、次回の増し締めの時期が表示された場合には、その時期になったときにボルト５１の増し締めが再び行われる。そして、次回の増し締めの際にも、図６のフローチャートと同様の処理が行われ、ガスケット４０の劣化診断が行われる。 When the time for the next retightening is displayed as part of the maintenance of the gasket 40, the bolts 51 are retightened again when that time arrives. When the next retightening is performed, the same process as in the flowchart of FIG. 6 is performed, and a deterioration diagnosis of the gasket 40 is performed.

＜効果＞
第１実施形態よれば、超音波送受信機１０の測定結果に基づいて、制御部２３がガスケット４０の劣化診断を行うようにしている。このような構成によれば、作業員が定期点検やボルト５１の増し締めを行ったときに、ガスケット４０の劣化診断の結果が所定に表示される。したがって、作業員が配管３１，３２の分解等の作業を追加で行う必要が特になく、作業員の負担を軽減できる。＜Effects＞
According to the first embodiment, the control unit 23 performs a deterioration diagnosis of the gasket 40 based on the measurement results of the ultrasonic transceiver 10. With this configuration, the results of the deterioration diagnosis of the gasket 40 are displayed in a predetermined manner when an operator performs a regular inspection or retightens the bolts 51. Therefore, there is no particular need for the operator to perform additional work such as disassembling the pipes 31, 32, and the burden on the operator can be reduced.

また、ボルト５１の伸びの値に基づいて、ガスケット４０の劣化診断が行われるため、例えば、配管３１，３２のフランジ部３１ｂ，３２ｂの径方向内側にガスケット４０が設けられるような構成でも、ガスケット４０の劣化診断を容易に行うことができる。また、配管３１，３２のフランジ部３１ｂ，３２ｂに所定のセンサ（図示せず）を埋め込む必要が特にないため、既設の設備をそのまま用いることができる。このように、第１実施形態によれば、ガスケット４０の劣化に関する評価を容易に行うことができる。 In addition, because the deterioration diagnosis of the gasket 40 is performed based on the elongation value of the bolt 51, the deterioration diagnosis of the gasket 40 can be easily performed even in a configuration in which the gasket 40 is provided radially inside the flange portions 31b, 32b of the pipes 31, 32. In addition, since there is no particular need to embed a specified sensor (not shown) in the flange portions 31b, 32b of the pipes 31, 32, the existing equipment can be used as is. In this way, according to the first embodiment, the deterioration of the gasket 40 can be easily evaluated.

また、第１実施形態によれば、ボルト５１の伸びの値に基づいて、ガスケット４０の交換時期が決定される。したがって、ガスケット４０の製造メーカが推奨する交換時期に基づいて、ガスケット４０の交換周期が一律に決定される場合に比べて、ガスケット４０の点検や交換を適切な時期に行うことができる。これによって、ガスケット４０の管理に要する手間やコストを削減できる。 In addition, according to the first embodiment, the replacement timing of the gasket 40 is determined based on the elongation value of the bolt 51. Therefore, compared to a case where the replacement period of the gasket 40 is uniformly determined based on the replacement timing recommended by the manufacturer of the gasket 40, the gasket 40 can be inspected and replaced at an appropriate time. This reduces the effort and cost required for managing the gasket 40.

≪第２実施形態≫
第２実施形態は、トルクレンチ６０Ａ（図８参照）に超音波送受信機１０（図８参照）及び隙間測定器７０（図８参照）が設置される点が第１実施形態とは異なっている。また、第２実施形態は、ガスケット４０の質量減量率に基づいてガスケット４０の劣化診断が行われる点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他（劣化診断システム１００の構成等：図４参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。 Second Embodiment
The second embodiment differs from the first embodiment in that an ultrasonic transceiver 10 (see FIG. 8) and a gap measuring device 70 (see FIG. 8) are installed on a torque wrench 60A (see FIG. 8). The second embodiment also differs from the first embodiment in that a deterioration diagnosis of the gasket 40 is performed based on the mass loss rate of the gasket 40. The rest of the second embodiment (such as the configuration of the deterioration diagnosis system 100: see FIG. 4) is the same as the first embodiment. Therefore, only the parts that differ from the first embodiment will be described, and a description of the overlapping parts will be omitted.

図８は、第２実施形態に係る劣化診断システムの対象であるガスケットを含む断面図である。
図８に示すように、トルクレンチ６０Ａのヘッド６３に超音波送受信機１０が設置されるとともに、トルクレンチ６０の本体部６１に隙間測定器７０（第２測定器）が設置されている。隙間測定器７０は、ボルト５１の「締め代」をレーザで測定する機器であり、トルクレンチ６０に対して着脱自在になっている。このような隙間測定器７０の測定値は、超音波送受信機１０の測定値とともに、コンピュータ２０（図４参照）に送信される。 FIG. 8 is a cross-sectional view including a gasket that is a target of the degradation diagnosis system according to the second embodiment.
As shown in Fig. 8, an ultrasonic transmitter/receiver 10 is installed in the head 63 of a torque wrench 60A, and a gap meter 70 (second measuring device) is installed in the main body 61 of the torque wrench 60. The gap meter 70 is a device that uses a laser to measure the "tightening margin" of the bolt 51, and is detachable from the torque wrench 60. The measurement values of this gap meter 70 are transmitted to the computer 20 (see Fig. 4) together with the measurement values of the ultrasonic transmitter/receiver 10.

なお、ボルト５１の「締め代」とは、ボルト５１の締込み（増し締めも含む）に伴って、ボルト５１のねじ部５１ａが軸方向に進む距離である。また、ボルト５１の「締め代」の値は、ボルト５１の締め込みに伴って、ガスケット４０が直近の状態から軸方向に追加的に圧縮される長さに等しくなる。 The "tightening margin" of the bolt 51 is the distance that the threaded portion 51a of the bolt 51 advances in the axial direction as the bolt 51 is tightened (including further tightening). The value of the "tightening margin" of the bolt 51 is equal to the length by which the gasket 40 is additionally compressed in the axial direction from its most recent state as the bolt 51 is tightened.

第２実施形態では、フランジ部３１ｂ，３２ｂの間の隙間の長さ（ボルト５１の軸方向に平行な長さ）を隙間測定器７０で測定し、その測定値の変化量に基づいて、ボルト５１の締め代を制御部２３（図４参照）が算出するようにしている。以下では、一例として、ボルト５１の増し締め時に劣化診断システム１００（図４参照）がガスケット４０の劣化診断を行う場合について説明する。 In the second embodiment, the length of the gap between the flange portions 31b, 32b (the length parallel to the axial direction of the bolt 51) is measured by a gap measuring device 70, and the control unit 23 (see FIG. 4) calculates the tightening margin of the bolt 51 based on the change in the measured value. Below, as an example, a case will be described in which the deterioration diagnosis system 100 (see FIG. 4) performs a deterioration diagnosis of the gasket 40 when the bolt 51 is retightened.

図９は、劣化診断システムの制御部の処理を示すフローチャートである（適宜、図４、図８も参照）。
ステップＳ２０１において制御部２３は、分析部２３ａによって、ボルト５１の伸び及び締め代を算出する。ボルト５１の伸びについては、第１実施形態（図６参照）のステップＳ１０１と同様に、超音波送受信機１０の測定結果に基づいて算出される。また、ボルト５１の締め代は、隙間測定器７０の測定結果に基づいて算出される。すなわち、制御部２３は、ボルト５１の増し締め前におけるフランジ部３１ｂ，３２ｂの隙間の長さ（つまり、ガスケット４０の厚さ）から、ボルト５１の増し締め後におけるフランジ部３１ｂ，３２ｂの隙間の長さを減算することで、ボルト５１の締め代を算出する。前記したように、ボルト５１の締め代は、ガスケット４０の厚さの減少量に等しくなる。 FIG. 9 is a flowchart showing the processing of the control unit of the degradation diagnosis system (also see FIGS. 4 and 8 as appropriate).
In step S201, the control unit 23 calculates the elongation and tightening of the bolt 51 by the analysis unit 23a. The elongation of the bolt 51 is calculated based on the measurement result of the ultrasonic transceiver 10, as in step S101 of the first embodiment (see FIG. 6). The tightening of the bolt 51 is calculated based on the measurement result of the gap measuring device 70. That is, the control unit 23 calculates the tightening of the bolt 51 by subtracting the length of the gap between the flange parts 31b and 32b after the bolt 51 is retightened from the length of the gap between the flange parts 31b and 32b before the bolt 51 is retightened (i.e., the thickness of the gasket 40). As described above, the tightening of the bolt 51 is equal to the reduction in the thickness of the gasket 40.

ステップＳ２０２において制御部２３は、分析部２３ａによって、ガスケット４０の体積変化を算出する。まず、制御部２３は、ガスケット４０の面圧Ｐと、ガスケット４０の弾性係数Ｅ２と、に基づくガスケット４０の「締め代」の推定値ε２^＊を、以下の式（３）で算出する。なお、ガスケット４０の「締め代」とは、ボルト５１の締込みに伴ってガスケット４０が追加的に圧縮された場合のガスケット４０の厚さの減少量である。 In step S202, the control unit 23 uses the analysis unit 23a to calculate the volume change of the gasket 40. First, the control unit 23 calculates an estimated value ε2 ^* of the "tightening margin" of the gasket 40 based on the surface pressure P of the gasket 40 and the elastic coefficient E2 of the gasket 40 using the following formula (3). Note that the "tightening margin" of the gasket 40 is the amount of reduction in the thickness of the gasket 40 when the gasket 40 is additionally compressed as the bolts 51 are tightened.

次に、制御部２３は、以下の式（４）に基づいて、ガスケット４０の実際の締め代ε２と、締め代の推定値ε２^＊との間の差分Δε２を算出する。なお、ガスケット４０の実際の締め代ε２の値は、ボルト５１の実際の締め代の値に等しくなる。式（４）に示す差分Δε２は、圧縮に伴うガスケット４０の厚さの減少量に関して、ガスケット４０の面圧から推定された値よりも実際の方がどれだけ圧縮されたかを示している。 Next, the control unit 23 calculates the difference Δε2 between the actual tightening margin ε2 of the gasket 40 and the estimated tightening margin ε2 ^* based on the following formula (4). The value of the actual tightening margin ε2 of the gasket 40 is equal to the value of the actual tightening margin of the bolt 51. The difference Δε2 shown in formula (4) indicates how much the actual amount of compression is greater than the value estimated from the surface pressure of the gasket 40, with respect to the amount of reduction in the thickness of the gasket 40 due to compression.

以下の式（５）に示すように、ガスケット４０の締め代の差分Δε２は、ガスケット４０の体積変化率（ΔＶ／Ｖ）に等しくなるともに、ガスケット４０の質量減量率（Δｍ／ｍ）にも等しくなる。なお、式（５）に含まれるＶはガスケット４０の初期状態の体積であり、ΔＶはガスケット４０の体積の減少量である。また、式（５）に含まれるｍはガスケット４０の初期状態の質量であり、Δｍはガスケット４０の質量の減少量である。ちなみに、所定の面圧が作用した場合のガスケット４０の軸方向断面積や密度は一定であると仮定している。 As shown in the following formula (5), the difference Δε2 in the tightening margin of the gasket 40 is equal to the volume change rate (ΔV/V) of the gasket 40 and also equal to the mass reduction rate (Δm/m) of the gasket 40. Note that V in formula (5) is the initial volume of the gasket 40, and ΔV is the amount of reduction in the volume of the gasket 40. Also, m in formula (5) is the initial mass of the gasket 40, and Δm is the amount of reduction in the mass of the gasket 40. It is assumed that the axial cross-sectional area and density of the gasket 40 are constant when a specified surface pressure is applied.

このように、制御部２３は、ボルト５１の締込みに伴うボルト５１の伸びの値及びボルト５１の締め代に基づいて、ガスケット４０（シール材）の質量減量率を算出する。 In this way, the control unit 23 calculates the mass reduction rate of the gasket 40 (sealing material) based on the elongation value of the bolt 51 caused by tightening the bolt 51 and the tightening margin of the bolt 51.

図１０は、ガスケットの質量の変化を示す説明図である。
なお、図１０の横軸は日付であり、縦軸はガスケット４０の質量である。図１０の例では、曲線Ｃ２に示すように、ガスケット４０の使用開始（日付ｔ０）からの日数が経過するにつれてガスケット４０の質量が徐々に低下し、日付ｔ２１には所定の閾値Ｍ１まで低下している。この閾値Ｍ１に対応する日付ｔ２１は、ガスケット４０の交換すべき時期を示している。特に高温環境下ではガスケット４０の密度が低下しやすいため、面圧Ｐに基づくガスケット４０の締め代の推定値ε２^＊よりも実際の締め代ε２の方が小さくなる傾向がある。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing the change in mass of the gasket.
In addition, the horizontal axis of Fig. 10 is the date, and the vertical axis is the mass of the gasket 40. In the example of Fig. 10, as shown by curve C2, the mass of the gasket 40 gradually decreases as the number of days elapses from the start of use of the gasket 40 (date t0), and decreases to a predetermined threshold value M1 on date t21. The date t21 corresponding to this threshold value M1 indicates the time when the gasket 40 should be replaced. Since the density of the gasket 40 is likely to decrease especially in a high temperature environment, the actual tightening margin ε2 tends to be smaller than the estimated value ε2 ^* of the tightening margin of the gasket 40 based on the surface pressure P.

次に、図９のステップＳ２０４において制御部２３は、評価部２３ｂによって、ガスケット４０の漏洩リスクを評価する。例えば、制御部２３は、ガスケット４０の質量減量率（つまり、差分Δε２の値）と所定の閾値と差に基づいて、この閾値に対してどの程度余裕があるかを評価する。なお、前記した閾値は、流体の漏れが生じる程度までガスケット４０が劣化したか否かの判定基準となる質量減量率の閾値であり、予め設定されている。 Next, in step S204 of FIG. 9, the control unit 23 evaluates the leakage risk of the gasket 40 by the evaluation unit 23b. For example, the control unit 23 evaluates the extent to which there is a margin for a predetermined threshold based on the difference between the mass loss rate of the gasket 40 (i.e., the value of the difference Δε2) and this threshold. Note that the threshold is a threshold for the mass loss rate that is a criterion for determining whether or not the gasket 40 has deteriorated to the extent that fluid leakage occurs, and is set in advance.

ステップＳ２０５において制御部２３は、評価部２３ｂによって、ガスケット４０の余寿命を算出する。例えば、制御部２３は、ボルト５１の今回の締込みに伴うガスケット４０（シール材）の質量減量率に基づいて、ガスケット４０の余寿命を算出する。 In step S205, the control unit 23 calculates the remaining life of the gasket 40 by the evaluation unit 23b. For example, the control unit 23 calculates the remaining life of the gasket 40 based on the mass loss rate of the gasket 40 (sealing material) associated with the current tightening of the bolt 51.

ステップＳ２０６において制御部２３は、評価部２３ｂによって、メンテナンスの方法・時期を決定する。例えば、ガスケット４０（シール材）の質量減量率が所定値以下である場合、制御部２３は、ガスケット４０の交換を行うべきであると判定する。前記した第所定値は、ガスケット４０を交換すべきか否かの判定基準となる質量減量率の閾値であり、予め設定されている。なお、ガスケット４０の次回の増し締めの時期についても、質量減量率の値に基づいて推定することが可能である。 In step S206, the control unit 23 determines the method and timing of maintenance using the evaluation unit 23b. For example, if the mass loss rate of the gasket 40 (sealing material) is equal to or less than a predetermined value, the control unit 23 determines that the gasket 40 should be replaced. The aforementioned first predetermined value is a threshold value of the mass loss rate that is the criterion for determining whether or not the gasket 40 should be replaced, and is set in advance. It is also possible to estimate the timing of the next retightening of the gasket 40 based on the value of the mass loss rate.

ステップＳ２０７において制御部２３は、ガスケット４０の余寿命の他、メンテナンスの方法・時期を表示装置３０に表示させる。これによって、ボルト５１の増し締めを行っている作業員は、ガスケット４０の余寿命を把握できるとともに、次回のガスケット４０のメンテナンスの方法・時期を把握できる。また、ガスケット４０の質量減量率が所定値以下である場合には、ガスケット４０を交換すべき旨が表示装置３０に表示される。これによって、作業員は、ガスケット４０を早めに交換したほうがよいことを把握できる。 In step S207, the control unit 23 causes the display device 30 to display the remaining life of the gasket 40 as well as the method and timing of maintenance. This allows the worker tightening the bolts 51 to know the remaining life of the gasket 40, as well as the method and timing of the next maintenance of the gasket 40. Furthermore, if the mass loss rate of the gasket 40 is equal to or less than a predetermined value, a message is displayed on the display device 30 indicating that the gasket 40 should be replaced. This allows the worker to know that it would be better to replace the gasket 40 sooner.

なお、ガスケット４０の余寿命やメンテナンスの方法・時期の他、ガスケット４０の質量減量率が表示装置３０に表示されるようにしてもよい。これによって、ガスケット４０の質量減量率の値を作業員が把握した上で点検等を行うことができる。なお、図８では、フランジ部３１ｂ，３２ｂの間の隙間をガスケット４０で封止する構成について説明したが、ガスケット４０に代えて、パッキン（図示せず）を用いるようにしてもよい。 The remaining life of the gasket 40, the method and timing of maintenance, and the mass loss rate of the gasket 40 may be displayed on the display device 30. This allows the worker to understand the value of the mass loss rate of the gasket 40 before carrying out inspections. Although FIG. 8 illustrates a configuration in which the gap between the flange portions 31b and 32b is sealed with the gasket 40, a packing (not shown) may be used instead of the gasket 40.

＜効果＞
第２実施形態よれば、超音波送受信機１０（図８参照）や隙間測定器７０（図８参照）の測定結果に基づいて、制御部２３（図４参照）がガスケット４０の劣化診断を行う。これによって、ガスケット４０の余寿命や交換時期を作業員が容易に把握できる。また、ガスケット４０の物性変化に伴う密度の低下度合いが質量減量率として算出されるため、ガスケット４０の劣化診断を高精度に行うことができる。＜Effects＞
According to the second embodiment, the control unit 23 (see FIG. 4) performs a deterioration diagnosis of the gasket 40 based on the measurement results of the ultrasonic transceiver 10 (see FIG. 8) and the gap measuring device 70 (see FIG. 8). This allows an operator to easily grasp the remaining life and replacement time of the gasket 40. In addition, since the degree of density reduction accompanying the change in the physical properties of the gasket 40 is calculated as a mass loss rate, the deterioration diagnosis of the gasket 40 can be performed with high accuracy.

≪第３実施形態≫
第３実施形態は、弁８０（図１１参照）のフランジ部８１ｂ，８５ａで挟み込まれるガスケット８６の他、弁８０の収容部（グランド部）８５ｂに設けられるパッキン８７が劣化診断の対象である点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他（劣化診断システム１００の構成等：図４参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。 Third Embodiment
The third embodiment differs from the first embodiment in that the gasket 86 sandwiched between the flanges 81b, 85a of the valve 80 (see FIG. 11) and the packing 87 provided in the housing portion (gland portion) 85b of the valve 80 are the targets of degradation diagnosis. Note that the rest (such as the configuration of the degradation diagnosis system 100: see FIG. 4) are the same as those of the first embodiment. Therefore, only the parts that differ from the first embodiment will be described, and the explanation of the overlapping parts will be omitted.

図１１は、第３実施形態に係る劣化診断システムの対象であるガスケットやパッキンを含む弁の断面図である。
図１１に示す弁８０は、流体の流量を調節したり、流体の通流又は遮断を切り替えたりするものである。図１１に示すように、弁８０は、弁箱８１と、弁体８２と、弁棒８３と、弁座８４と、弁ふた８５と、ガスケット８６（シール材）と、パッキン８７（シール材）と、パッキン押え８８と、ハンドル８９と、を備えている。 FIG. 11 is a cross-sectional view of a valve including a gasket or packing that is the subject of the deterioration diagnosis system according to the third embodiment.
The valve 80 shown in Fig. 11 adjusts the flow rate of a fluid and switches between flow and blocking of the fluid. As shown in Fig. 11, the valve 80 includes a valve box 81, a valve body 82, a valve stem 83, a valve seat 84, a valve lid 85, a gasket 86 (sealing material), a packing 87 (sealing material), a packing retainer 88, and a handle 89.

弁箱８１は、所定の流体が通流する際の流路Ｋ１が形成された筒状部８１ａと、筒状部８１ａから径方向外側に突出しているフランジ部８１ｂと、を備えている。フランジ部８１ｂには、弁体８２を進退させるための所定の空間が設けられている。弁体８２は、弁棒８３を介して所定に進退することで、流路Ｋ１の流路面積を調整するものである。弁棒８３は、流路Ｋ１に対して弁体８２を進退させるための棒状部材である。弁座８４は、弁体８２を受けるための部材であり、弁箱８１に設置されている。 The valve box 81 has a cylindrical portion 81a in which a flow path K1 is formed when a predetermined fluid flows, and a flange portion 81b protruding radially outward from the cylindrical portion 81a. The flange portion 81b is provided with a predetermined space for moving the valve element 82 back and forth. The valve element 82 adjusts the flow path area of the flow path K1 by moving back and forth in a predetermined manner via the valve rod 83. The valve rod 83 is a rod-shaped member for moving the valve element 82 back and forth relative to the flow path K1. The valve seat 84 is a member for receiving the valve element 82, and is installed in the valve box 81.

弁ふた８５は、フランジ部８１ｂの開口を塞ぐものである。図１１に示すように、弁ふた８５は、弁箱８１のフランジ部８１ｂに対向するように配置されるフランジ部８５ａと、このフランジ部８５ａから上側に突出している円筒状の収容部（グランド部）８５ｂと、を備えている。ガスケット８６は、弁箱８１と弁ふた８５との間の隙間を封止するためのシール材であり、フランジ部８１ｂ，８５ａの間に挟み込まれている。そして、ボルト９１及びナット９２の締込みでガスケット８６が圧縮されるようになっている。 The valve cover 85 closes the opening of the flange portion 81b. As shown in FIG. 11, the valve cover 85 has a flange portion 85a arranged to face the flange portion 81b of the valve box 81, and a cylindrical housing portion (gland portion) 85b protruding upward from the flange portion 85a. The gasket 86 is a sealing material for sealing the gap between the valve box 81 and the valve cover 85, and is sandwiched between the flange portions 81b and 85a. The gasket 86 is compressed by tightening the bolts 91 and nuts 92.

パッキン８７（グランドパッキンともいう）は、弁棒８３と弁ふた８５との間の隙間を介した流体の漏れを防止するためのシール材であり、収容部（グランド部）８５ｂに設置されている。例えば、円筒状のパッキン８７が弁棒８３の周囲に複数層に重ねられている。パッキン押え８８は、パッキン８７を弁箱８１に向けて下向きに押圧するための部材である。パッキン押え８８によってパッキン８７が弁棒８３の軸方向に圧縮されることで、パッキン８７が押しつぶされて径方向に広がるため、弁棒８３と収容部（グランド部）８５ｂとの間の隙間が封止される。ハンドル８９は、作業員によって所定に回転操作されることで、弁棒８３を軸方向に進退させる部材である。 The packing 87 (also called gland packing) is a sealing material for preventing leakage of fluid through the gap between the valve stem 83 and the valve lid 85, and is installed in the accommodation section (gland section) 85b. For example, cylindrical packing 87 is stacked in multiple layers around the valve stem 83. The packing guard 88 is a member for pressing the packing 87 downward toward the valve box 81. The packing guard 88 compresses the packing 87 in the axial direction of the valve stem 83, crushing the packing 87 and expanding in the radial direction, thereby sealing the gap between the valve stem 83 and the accommodation section (gland section) 85b. The handle 89 is a member that moves the valve stem 83 forward and backward in the axial direction when rotated by an operator in a predetermined manner.

図１１に示すボルト９１（フランジボルトともいう）及びナット９２（フランジナットともいう）は、フランジ部８１ｂ，８５ａに所定の軸力を作用させることで、ボルト９１の軸方向にガスケット８６を圧縮するものである。
図１１に示すボルト９３（パッキン押えボルトともいう）及びナット９４（パッキン押えナットともいう）は、パッキン押え８８に所定の軸力を作用させることで、ボルト９３の軸方向にパッキン８７を圧縮するものである。図１１の例では、パッキン押え８８の孔（符号は図示せず）に挿通されたボルト９３がナット９４に締結されている。なお、ボルト９３の先端付近は、弁ふた８５における支持部８５ｃに螺合されている。 The bolt 91 (also referred to as a flange bolt) and nut 92 (also referred to as a flange nut) shown in FIG. 11 compress the gasket 86 in the axial direction of the bolt 91 by applying a predetermined axial force to the flange portions 81b, 85a.
A bolt 93 (also referred to as a packing gland bolt) and a nut 94 (also referred to as a packing gland nut) shown in Fig. 11 apply a predetermined axial force to a packing gland 88, thereby compressing a packing 87 in the axial direction of the bolt 93. In the example of Fig. 11, the bolt 93 inserted into a hole (reference number not shown) of the packing gland 88 is fastened to the nut 94. The vicinity of the tip of the bolt 93 is screwed into a support portion 85c of the valve lid 85.

図１１では、トルクレンチ６０を用いてナット９４が締め込まれる際の状態を図示しているが、ガスケット８６の圧縮に用いられるナット９２の締込みについても同様にトルクレンチ６０が用いられる。また、図１１は一例であり、弁８０の構成はこれに限定されるものではない。 Figure 11 illustrates the state in which the nut 94 is tightened using a torque wrench 60, but the torque wrench 60 is also used to tighten the nut 92 used to compress the gasket 86. Also, Figure 11 is just one example, and the configuration of the valve 80 is not limited to this.

このような構成において、図４に示す劣化診断システム１００の制御部２３は、シール材であるガスケット８６やパッキン８７の劣化を評価する。なお、制御部２３の処理内容については、第１実施形態（図６参照）と同様であるから、その説明を省略する。なお、パッキン８７において径方向に作用する面圧が算出される際には、パッキン８７のポアソン比の他、パッキン８７が圧縮される際の損失に伴う所定の係数も考慮される。 In this configuration, the control unit 23 of the deterioration diagnosis system 100 shown in FIG. 4 evaluates the deterioration of the gasket 86 and packing 87, which are sealing materials. The processing contents of the control unit 23 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 6), so a description thereof will be omitted. When calculating the surface pressure acting in the radial direction on the packing 87, in addition to the Poisson's ratio of the packing 87, a predetermined coefficient associated with the loss when the packing 87 is compressed is also taken into account.

＜効果＞
第３実施形態によれば、作業員が弁８０の分解等の追加の現場作業を特に行うことなく、ガスケット８６やパッキン８７の劣化診断を行うことができるため、作業員の負担を軽減できる。＜Effects＞
According to the third embodiment, the worker can perform deterioration diagnosis of the gasket 86 and the packing 87 without having to perform additional on-site work such as disassembling the valve 80, thereby reducing the burden on the worker.

≪変形例≫
以上、本発明に係る劣化診断システム１００等について各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第１実施形態では、ガスケット４０の面圧の変化に基づいて、制御部２３がガスケット４０の余寿命等を算出する処理について説明したが、これに限らない。すなわち、次に説明するように、ガスケット４０の面圧の変化に基づいて、ガスケット４０の劣化に関する環境要因を制御部２３が推定するようにしてもよい。 <<Variations>>
Although the degradation diagnosis system 100 according to the present invention has been described in each embodiment, the present invention is not limited to these descriptions and various modifications can be made.
For example, in the first embodiment, the control unit 23 calculates the remaining life of the gasket 40 based on the change in the contact pressure of the gasket 40, but the present invention is not limited to this. That is, as will be described next, the control unit 23 may estimate environmental factors related to the deterioration of the gasket 40 based on the change in the contact pressure of the gasket 40.

図１２は、第１の変形例に係る劣化診断システムにおいて、ガスケットの面圧の変化を示す説明図である（適宜、図３、図４も参照）。
なお、図１２の横軸は日付であり、縦軸はガスケット４０の面圧である。
図１２に示す実線の曲線Ｃ３は、ガスケット４０の面圧の標準的な低下傾向を示している。また、破線の曲線Ｃ４は、ガスケット４０の使用温度等の環境要因を反映した場合のガスケット４０の面圧の低下傾向を示している。また、一点鎖線の曲線Ｃ５は、ガスケット４０の温度変化に伴う面圧の変化を示している。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing changes in surface pressure of a gasket in a deterioration diagnosis system according to a first modified example (also see FIGS. 3 and 4 as appropriate).
In addition, the horizontal axis of FIG. 12 indicates the date, and the vertical axis indicates the surface pressure of the gasket 40 .
12 indicates a standard decreasing trend of the surface pressure of the gasket 40. The dashed curve C4 indicates a decreasing trend of the surface pressure of the gasket 40 when environmental factors such as the operating temperature of the gasket 40 are reflected. The dashed curve C5 indicates a change in the surface pressure of the gasket 40 with a change in temperature.

例えば、ガスケット４０（シール材）の面圧の標準的な低下傾向と、ガスケット４０の面圧の実際の低下傾向と、の比較に基づいて、制御部２３が、ガスケット４０の劣化に関する環境要因の種類を表示装置３０に表示させるようにしてもよい。図１２の曲線Ｃ４に示すように、ガスケット４０の増し締め後の面圧の低下速度の絶対値が標準よりも速い場合には、制御部２３は、高温環境下でのガスケット４０の使用に伴う劣化であると判定する。また、曲線Ｃ５のように、ガスケット４０の面圧の低下・上昇が所定に繰り返された場合には、制御部２３は、一時的な温度変化によるものであると判定する。これによって、点検作業を行っている作業員がガスケット４０の劣化要因を把握できる。なお、ガスケット４０に代えて、パッキン（図示せず）が用いられてもよい。 For example, the control unit 23 may display the type of environmental factor related to the deterioration of the gasket 40 on the display device 30 based on a comparison between the standard decrease trend of the surface pressure of the gasket 40 (sealing material) and the actual decrease trend of the surface pressure of the gasket 40. As shown by the curve C4 in FIG. 12, when the absolute value of the decrease speed of the surface pressure after the gasket 40 is tightened is faster than the standard, the control unit 23 determines that the deterioration is due to the use of the gasket 40 in a high-temperature environment. Also, as shown by the curve C5, when the decrease and increase of the surface pressure of the gasket 40 are repeated a predetermined number of times, the control unit 23 determines that the deterioration is due to a temporary temperature change. This allows the worker performing the inspection work to understand the cause of the deterioration of the gasket 40. Note that a packing (not shown) may be used instead of the gasket 40.

図１３は、第２の変形例に係る劣化診断システムにおいて、ガスケットの面圧の変化を示す説明図である（適宜、図３、図４も参照）。
なお、図１３の横軸は日付であり、縦軸はガスケット４０の面圧である。
図１３に示す実線の曲線Ｃ６は、ガスケット４０の面圧の標準的な変化を示している。また、破線の曲線Ｃ７は、放射線等の影響でガスケット４０の硬化が生じた場合の面圧の変化を示している。また、一点鎖線の曲線Ｃ８は、ガスケット４０に腐食が生じた場合の面圧の変化を示している。 FIG. 13 is an explanatory diagram showing changes in surface pressure of a gasket in a deterioration diagnosis system according to a second modified example (also see FIGS. 3 and 4 as appropriate).
In addition, the horizontal axis of FIG. 13 indicates the date, and the vertical axis indicates the surface pressure of the gasket 40.
13, a solid curve C6 indicates a standard change in the surface pressure of the gasket 40. A dashed curve C7 indicates a change in the surface pressure when the gasket 40 hardens due to the effects of radiation or the like. A dashed curve C8 indicates a change in the surface pressure when the gasket 40 corrodes.

例えば、放射線等の影響でガスケット４０の硬化が生じた場合には、図１３の曲線Ｃ７に示すように、ボルト５１の増し締めが行われた日付ｔ３１の後、ガスケット４０の面圧が急低下した後、標準（曲線Ｃ６）に比べて面圧が低い状態が継続している。
また、ガスケット４０に腐食が生じた場合には、図１３の曲線Ｃ８に示すように、ボルト５１の増し締めを行っても所定の面圧が生じないことが多い。このように、ガスケット４０の面圧の標準的な低下傾向（曲線Ｃ６）と、実際の低下傾向（曲線Ｃ７，Ｃ８）と、の比較に基づいて、制御部２３がガスケット４０の劣化の環境要因を特定するようにしてもよい。これによって、ガスケット４０の劣化に関する環境要因を作業員が把握できる。 For example, when the gasket 40 hardens due to the effects of radiation or the like, as shown by curve C7 in FIG. 13, after date t31 when the bolts 51 are retightened, the surface pressure of the gasket 40 drops suddenly, and the surface pressure remains lower than the standard (curve C6).
Furthermore, when corrosion occurs in the gasket 40, the specified surface pressure is often not generated even if the bolts 51 are retightened, as shown by the curve C8 in Fig. 13. In this manner, the control unit 23 may identify the environmental factors of the deterioration of the gasket 40 based on a comparison between the standard decrease trend (curve C6) of the surface pressure of the gasket 40 and the actual decrease trend (curves C7 and C8). This allows the worker to grasp the environmental factors related to the deterioration of the gasket 40.

また、第１実施形態では、ボルト５１等の増し締めを行う際、制御部２３がガスケット４０の劣化診断を行う場合について説明したが、これに限らない。例えば、トルクレンチ６０を用いたボルト５１の締結作業（増し締めを含む）が特に行われていない期間において、第１の時点でのボルト５１の長さと、その後の第２の時点でのボルト５１の長さと、の間の差に基づいて、制御部２３がボルト５１の伸びを算出するようにしてもよい。このような処理でも、第１実施形態と同様の効果が奏される。
また、ボルト５１の増し締めの途中における第１の時点でのボルト５１の長さと、この増し締めの途中において、第１の時点よりも後の第２の時点でのボルト５１の長さとの間の差に基づいて、制御部２３がボルト５１の伸びを算出するようにしてもよい。このような処理でも、第１実施形態と同様の効果が奏される。 In the first embodiment, the controller 23 performs a deterioration diagnosis of the gasket 40 when the bolts 51, etc. are retightened. However, the present invention is not limited to this. For example, during a period in which the tightening operation (including retightening) of the bolts 51 using the torque wrench 60 is not particularly performed, the controller 23 may calculate the elongation of the bolts 51 based on the difference between the length of the bolts 51 at a first point in time and the length of the bolts 51 at a second point in time thereafter. With this type of processing, the same effect as in the first embodiment can be achieved.
Furthermore, the control unit 23 may calculate the elongation of the bolt 51 based on the difference between the length of the bolt 51 at a first point in time during the retightening of the bolt 51 and the length of the bolt 51 at a second point in time after the first point in time during the retightening. With such processing, the same effect as in the first embodiment can be achieved.

また、第１実施形態では、超音波送受信機１０の測定値に基づいて、ボルト５１の軸力が算出される場合について説明したが、これに限らない。例えば、トルクレンチ６０を操作する際の回転角に基づいて、ボルト５１の軸力が算出されるようにしてもよい。また、トルクレンチ６０に代えて、他の所定の工具が用いられてもよい。
また、第２実施形態では、レーザを用いた隙間測定器７０でボルト５１の締め代が測定される場合について説明したが、隙間ケージ等の他の種類の測定器が用いられてもよい。 In the first embodiment, the axial force of the bolt 51 is calculated based on the measurement value of the ultrasonic transceiver 10, but this is not limiting. For example, the axial force of the bolt 51 may be calculated based on the rotation angle when the torque wrench 60 is operated. In addition, another predetermined tool may be used instead of the torque wrench 60.
In the second embodiment, the case where the tightening of the bolt 51 is measured by a gap measuring device 70 using a laser is described, but other types of measuring devices such as a gap gauge may also be used.

また、第３実施形態では、パッキン８７としてグランドパッキンが用いられる場合について説明したが、これに限らない。例えば、メカニカルシールやＣ字状のオイルシール、Ｏリングといったさまざまな種類のパッキンを用いることも可能である。また、「シール材」の種類は、ガスケットやパッキンに限定されるものではなく、他の種類のシール材にも各実施形態を適用できる。 In the third embodiment, a gland packing is used as the packing 87, but this is not limited to this. For example, various types of packing such as a mechanical seal, a C-shaped oil seal, or an O-ring can also be used. In addition, the type of "sealing material" is not limited to a gasket or packing, and each embodiment can be applied to other types of sealing materials.

また、各実施形態では、ボルトにナットが締結される場合について説明したが、これに限らない。例えば、ナットに代えて、所定の固定部材にボルトが締結されるようにしてもよい。
また、各実施形態では、配管３１，３２のフランジ部３１ｂ，３２ｂの他、弁８０のフランジ部８１ｂ，８５ａや収容部（グランド部）８５ｂに所定のシール材が設置される場合について説明したが、これに限らない。例えば、配管や弁においてボルトの締結で所定のシール材が圧縮される他の箇所にも各実施形態を適用できる。また、配管や弁以外の所定部材にも各実施形態を適用できる。 In addition, in each embodiment, a case where a nut is fastened to a bolt has been described, but this is not limiting. For example, instead of a nut, a bolt may be fastened to a predetermined fixing member.
In addition, in each embodiment, a case has been described in which a predetermined seal material is provided on the flange portions 31b and 32b of the pipes 31 and 32, as well as the flange portions 81b and 85a of the valve 80 and the housing portion (gland portion) 85b, but this is not limiting. For example, each embodiment can be applied to other portions of the pipes and valves where a predetermined seal material is compressed by fastening bolts. Furthermore, each embodiment can be applied to predetermined members other than the pipes and valves.

また、第１実施形態では、超音波送受信機１０がトルクレンチ６０に対して着脱自在である構成について説明したが、これに限らない。例えば、超音波送受信機１０がトルクレンチ６０に固定されるようにしてもよい。なお、第２実施形態の隙間測定器７０についても同様のことがいえる。 In addition, in the first embodiment, the ultrasonic transceiver 10 is described as being detachable from the torque wrench 60, but this is not limited thereto. For example, the ultrasonic transceiver 10 may be fixed to the torque wrench 60. The same can be said about the gap measurement device 70 of the second embodiment.

また、配管に流れる流体の温度に基づいて、制御部２３がボルト５１の軸力を補正するようにしてもよい。温度が高いほど、ボルト５１が熱膨張して軸方向の長さが長くなりやすく、結果的にボルト５１の軸力が大きくなる傾向がある。 The control unit 23 may also correct the axial force of the bolt 51 based on the temperature of the fluid flowing through the piping. The higher the temperature, the more likely it is that the bolt 51 will thermally expand and its axial length will increase, resulting in a tendency for the axial force of the bolt 51 to increase.

また、各実施形態は、適宜に組み合わせることができる。例えば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせ、制御部２３が、ガスケット４０の応力緩和の劣化診断（図６のフローチャート）を行うとともに、ガスケット４０の密度変化の劣化診断（図９のフローチャート）を行うようにしてもよい。この場合において制御部２３は、各診断結果に基づくガスケット４０の余寿命のうちの短い方を表示装置３０に表示させる。また、制御部２３は、各診断結果に基づくボルト５１の次回の増し締めの時期のうちの早い方を表示装置３０に表示させる。これによって、ガスケット４０の劣化診断における信頼性が高められる。なお、弁８０のガスケット８６やパッキン８７の劣化診断についても同様の処理を行うことが可能である。 The embodiments can be combined as appropriate. For example, the first and second embodiments can be combined, and the control unit 23 can perform a deterioration diagnosis of the stress relaxation of the gasket 40 (flowchart in FIG. 6) and a deterioration diagnosis of the density change of the gasket 40 (flowchart in FIG. 9). In this case, the control unit 23 causes the display device 30 to display the shorter of the remaining lifespans of the gasket 40 based on each diagnosis result. The control unit 23 also causes the display device 30 to display the earlier of the next retightening times of the bolts 51 based on each diagnosis result. This increases the reliability of the deterioration diagnosis of the gasket 40. Note that the same process can be performed for the deterioration diagnosis of the gasket 86 and packing 87 of the valve 80.

また、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせ、制御部２３が、ガスケット４０の使用開始時からの第１の期間（例えば、前半の数カ月間）では、ガスケット４０の応力緩和の劣化診断（図６のフローチャート）を行い、第１の期間の後の第２の期間では、ガスケット４０の密度変化の劣化診断（図９のフローチャート）を行うようにしてもよい。ガスケット４０の使用開始からの第１の期間では、ガスケット４０の応力緩和の影響が比較的大きく、また、その後の第２の期間では、ガスケット４０の密度変化の影響が比較的大きくなる傾向があるからである。 The first and second embodiments may be combined, and the control unit 23 may perform a deterioration diagnosis of the stress relaxation of the gasket 40 (flowchart in FIG. 6) during a first period (e.g., the first few months) from the start of use of the gasket 40, and perform a deterioration diagnosis of the density change of the gasket 40 (flowchart in FIG. 9) during a second period after the first period. This is because the influence of the stress relaxation of the gasket 40 tends to be relatively large during the first period from the start of use of the gasket 40, and the influence of the density change of the gasket 40 tends to be relatively large during the second period thereafter.

また、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせ、制御部２３が、弁８０のガスケット８６及びパッキン８７の各シール材について（第３実施形態）、これらのシール材の密度変化の劣化診断を行うようにしてもよい（第２実施形態）。このような構成でも、ガスケット８６やパッキン８７の劣化を容易かつ高精度に診断できる。 The second and third embodiments may be combined so that the control unit 23 performs deterioration diagnosis of the density change of each of the sealing materials of the gasket 86 and the packing 87 of the valve 80 (third embodiment) (second embodiment). Even with this configuration, deterioration of the gasket 86 and the packing 87 can be diagnosed easily and with high accuracy.

また、各実施形態で説明した制御部２３の処理（シール材の劣化を評価する処理を含む劣化診断方法等）を実行するプログラムの全部又は一部を、一つ又は複数のコンピュータ（図示せず）が実行するようにしてもよい。前記したプログラムは、通信回線を介して提供することもできる他、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。 In addition, all or part of the program that executes the processing of the control unit 23 described in each embodiment (such as a deterioration diagnosis method including a process for evaluating deterioration of a sealing material) may be executed by one or more computers (not shown). The above-mentioned program may be provided via a communication line, or may be written to a recording medium such as a CD-ROM and distributed.

また、実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。 In addition, the embodiment has been described in detail to clearly explain the present invention, and is not necessarily limited to having all of the configurations described. In addition, it is possible to add, delete, or replace part of the configuration of the embodiment with other configurations.
Furthermore, the mechanisms and configurations described above are those considered necessary for the explanation, and do not necessarily show all mechanisms and configurations of the product.

１０超音波送受信機（第１測定器）
２０コンピュータ
２１通信部
２２記憶部
２３制御部
２３ａ分析部
２３ｂ評価部
３０表示装置
３１，３２配管
４０ガスケット（シール材）
５１ボルト
５２ナット
６０，６０Ａトルクレンチ（工具）
７０隙間測定器（第２測定器）
８０弁
８６ガスケット（シール材）
８７パッキン（シール材）
９１，９３ボルト
９２，９４ナット
１００劣化診断システム 10 Ultrasonic transmitter/receiver (first measuring device)
20 Computer 21 Communication unit 22 Memory unit 23 Control unit 23a Analysis unit 23b Evaluation unit 30 Display device 31, 32 Pipe 40 Gasket (sealing material)
51 Bolt 52 Nut 60, 60A Torque wrench (tool)
70 Gap measuring instrument (second measuring instrument)
80 Valve 86 Gasket (sealing material)
87 Packing (sealing material)
91, 93 Bolt 92, 94 Nut 100 Deterioration diagnosis system

Claims

A control unit is provided for evaluating deterioration of a sealing material compressed by tightening a bolt,
The control unit evaluates deterioration of the sealing material based on a value of elongation of the bolt caused by tightening of the bolt.

The deterioration diagnosis system according to claim 1, wherein the control unit causes a display device to display the remaining life of the sealing material based on historical data of the surface pressure of the sealing material and the surface pressure of the sealing material associated with the current tightening of the bolt.

The deterioration diagnosis system according to claim 1 , wherein the control unit causes a display device to display the time when a predicted value of the surface pressure of the sealing material will drop to a predetermined value as the time for the next retightening of the bolt.

The deterioration diagnosis system according to claim 1 , wherein the control unit causes a display device to display a message indicating that the sealant should be replaced when an absolute value of a rate of decrease in the surface pressure of the sealant is equal to or greater than a predetermined value.

The deterioration diagnosis system of claim 1, wherein the control unit causes a display device to display the type of environmental factor related to deterioration of the sealing material based on a comparison between a standard decrease trend of the surface pressure of the sealing material and an actual decrease trend of the surface pressure of the sealing material.

2. The deterioration diagnosis system according to claim 1, further comprising a first measuring device that is attached to a predetermined tool used to tighten the bolt and that measures the axial length of the bolt using ultrasonic waves.

2. The deterioration diagnosis system according to claim 1, wherein the control unit causes a display device to display a mass reduction rate of the sealing material based on a value of the bolt elongation and a tightening margin of the bolt.

The deterioration diagnosis system according to claim 7 , wherein the control unit causes the display device to display a remaining life of the sealing material based on a mass loss rate of the sealing material.

8. The degradation diagnosis system according to claim 7, wherein the control unit causes the display device to display a message indicating that the sealant should be replaced when a mass loss rate of the sealant is equal to or less than a predetermined value.

2. The deterioration diagnosis system according to claim 1, further comprising a second measuring device that is installed on a predetermined tool used to tighten the bolt and that measures the tightening margin of the bolt with a laser.

This includes a process to evaluate the deterioration of the sealing material that is compressed by tightening the bolts.
The process includes evaluating deterioration of the sealing material based on an elongation value of the bolt caused by tightening the bolt, the deterioration diagnosis method.