JP4047221B2 - Auxiliary equipment for high pressure gas container pressure test - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮ガス、液化ガス等の高圧ガス容器の耐圧試験装置に関し、詳しくは、耐圧試験の注水工程、耐圧試験工程及び排水乾燥工程の各作業が容易、かつ能率良く行なえる高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種、高圧ガス容器の耐圧試験を自動化した高圧ガス容器耐圧試験は知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−235411号公報(第3頁〜第5頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の高圧ガス容器耐圧試験装置では、注水工程、耐圧試験工程及び排水乾燥工程に用いる各接続金具はそれぞれ、高圧ガス容器の口金にねじ継ぎ手を介して、または直接挿入して装着しているが、前記口金の雌ねじを損傷しないようにするため前記各接続金具の挿入速度を極端に遅くする必要があり、特に高圧ガス容器がアルミニウム合金製である場合には、前記口金が軟らかいので特に注意する必要があり、このため処理能力が低下するという問題があった。
【0005】
近年、アルミニウム合金製の高圧ガス容器やアルミニウム合金製のライナーにガラス繊維やカーボン繊維を巻きつけた複合材料性高圧ガス容器が増加し、このような高圧ガス容器の耐圧試験の作業時間短縮と自動化が望まれている。
【0006】
また、耐圧試験工程において、高圧ガス容器を水槽に入れて蓋をし、加圧した容器の膨張量を測定する試験では、耐圧試験金具を高圧ガス容器の口金にねじ込んだねじ継ぎ手に被せて上から加圧し、50MPaの高圧で耐圧試験をするので、前記蓋に数10KNもの力がかかり、試験中に蓋が下方向に移動して測定値が大きくなり測定精度が下がるという問題がある。また、高圧ガス容器に圧力をかける試験の場合も、前記ねじ継ぎ手に耐圧試験金具を被せて加圧すると、同じように高圧ガス容器に数10KNもの力がかかり、正確な耐圧測定ができない。
【0007】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、高圧ガス容器耐圧試験の各作業工程が、容器の口金を傷めることなく、容易、かつ能率良く行なえ、特に口金の軟かい高圧ガス容器や口金の直径が小さい高圧ガス容器の耐圧試験を自動化できる高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置を提供することを目的とする。
【0008】
また、本発明は、耐圧試験工程において、耐圧試験金具を軸方向へ移動させる大きな力がかからず、高い測定精度が得られる高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の接続作業補助装置は、高圧ガス容器の口金にねじ嵌合して装着される継ぎ手と、注水、耐圧試験及び排水乾燥の各作業工程に個別に配設され、前記継ぎ手に着脱自在で、かつ水密及び気密状態に被嵌される注水金具、耐圧試験金具及び排水乾燥金具とから構成され、前記継ぎ手は、前記口金の雌ねじにねじ込まれる雄ねじ部を有する軸状本体に軸方向に延びる注入孔と排出孔が設けられていて、前記注入孔及び排出孔の一方の開口は前記口金を通じて前記高圧ガス容器に連通し、他方の開口は前記軸状本体の外側面に軸方向へ位置をずらせて設けられており、前記注水金具は、前記継ぎ手の前記注入孔に連通する注水孔と、前記排出孔に連通する排気孔とを有し、前記耐圧試験金具は、前記継ぎ手の前記注入孔又は排出孔の一方に連通する加圧孔を有し、かつ、他方を密封するように構成されており、前記排水乾燥金具は、前記継ぎ手の前記注入孔に連通する乾燥用空気又は蒸気注入孔と、前記排出孔に連通する排水及び排気孔とを有していることを特徴とする。
【0010】
前記継ぎ手の注入孔の前記高圧ガス容器に連通する前記一方の開口(下端開口)は、前記排出孔の前記一方の開口(下端開口)より前記高圧ガス容器の内方へ延びていることが好ましい。一方、前記軸状本体の側面に設けられた前記注入孔及び排出孔の前記他方の開口は、前記軸状本体の外周面に設けた環状通路に連通する構成とすることが好ましい。
【0011】
また、前記継ぎ手の前記軸状本体に被嵌した前記耐圧試験金具と前記軸状本体の外周面との間に介装したシールリングにより、前記軸状本体の側面に開口する前記注入孔及び排出孔が大気から密封され、かつ、前記シールリングを介装した前記軸状本体部分の断面積がほぼ同一である構成にすると、高圧による耐圧試験中に、前記耐圧試験金具を前記継ぎ手に対して軸方向へ移動させる力が作用しないので、測定精度を高めることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1は、本発明装置を用いた高圧ガス容器耐圧試験における給水工程を示す縦断正面図、図2は同耐圧試験工程を示す縦断正面図、図3は同排水乾燥工程を示す縦断正面図である。
【0014】
本発明装置では、上記した三工程に共用される継ぎ手10を使用する。該継ぎ手10は、図4に示すように、軸状本体11の下端部に高圧ガス容器1(図5参照)の口金2に設けられている雌ねじ3にねじ嵌合する雄ねじ部12を有し、該雄ねじ部12の上端に隣接してフランジ部13が連設されている。軸状本体11の上端部は、後述する各作業工程の接続金具が容易に被嵌できるように先細のテーパ部14に形成されている。該軸状本体11には軸方向へ延びる注入孔15と排出孔16が設けられている。注入孔15及び排出孔16の一方の開口(下端開口)15a及び16aは軸状本体11の下端面に開口し、雄ねじ部12を高圧ガス容器1の口金2にねじ嵌合したとき、口金2を通じて高圧ガス容器1内に連通するようになっている。図示の実施例では注入孔15の下端開口15aにノズル17が接続されていて、口金2に軸状本体11を装着したとき、その開口端15a′が排出孔16の下端開口16aより容器1の内方へ延びるように構成されている。この構成は、容器1内の空気又は水が容易、かつ完全に排出できるように採用されているものである。注入孔15及び排出孔16の他方の開口(上端開口)15b及び16bは軸状本体11の上部外側面に軸方向へ位置をずらせて開口しており、各開口15b及び16bが開口する軸状本体11の外周面に環状溝通路18及び19が設けられている。
【0015】
上記構成を有する継ぎ手10は、雄ねじ部12を口金2の雌ねじ3にねじ嵌合して高圧ガス容器1に装着するが、フランジ部13が当接する口金2の上端開口部にシールパッキン4を介装して口金2に対して水密及び気密状態に接続される。このように継ぎ手10を口金2に装着した高圧ガス容器1の耐圧試験は、図1ないし図3に示した工程順に行なわれる。
【0016】
まず、図1に示す給水工程について説明する。この工程で使用する給水金具20は、継ぎ手10の軸状本体11に密接状態に嵌め合わされる嵌合穴21を有するキャップ状体に構成され、注入孔15に連通する給水孔22と、排出孔16に連通する排気孔23が外側面から嵌合穴21まで横方向に貫通して設けられている。また、嵌合穴21の内壁面には給水孔22と排気孔23との間と大気から密封する3つのシールリング24,25及び26が嵌装されている。嵌合穴21を軸状本体11に嵌め合わせて給水金具20を継ぎ手10に被嵌装着すると、給水孔22が環状溝通路18を介し開口15bを経て注入孔15に連通すると共に、排気孔23が環状溝通路19を介し開口16bを経て排出孔16に連通するので、嵌合穴21は単に軸状本体11に嵌め合わせるだけでよく、位置決め作業を必要としない。したがって、継ぎ手10に対する給水金具20の装着作業はきわめて簡単で、作業者が手作業で容易に行なえる。また、自動化も容易である。なお、給水金具20の給水孔22の接続口22aは図示しない給水パイプが接続され、排気孔23の接続口23aには図示しない排気パイプが接続されている。
【0017】
給水孔22を通じて供給される水が注入孔15及びノズル17を経て容器1内に注入されると、容器1内の空気は排出孔16から排気孔23を通じて排出される。この際、注入孔15の下端開口15aに接続したノズル17の開口端15a′が排出孔16の下端開口16aより容器1内で下方に延びているので、容器1内の空気は排出孔16を通じて完全に排出させることができ、容器1には満水になるまで水が注入される。容器1に水が注入されると、給水金具20を継ぎ手10から取り外し、満水の高圧ガス容器1は継ぎ手10を装着したまま、耐圧試験工程に搬送される。
【0018】
次に、図2に示す耐圧試験工程について説明する。この工程で使用する耐圧試験金具30は、給水金具20と同様に継ぎ手10の軸状本体11に密接状態に嵌め合わされる嵌合穴31を有するキャップ状体に構成され、注入孔15に連通する加圧孔32が外側面から嵌合穴31まで横方向に貫通して設けられているけれども、排出孔16は嵌合穴31の内壁面により密閉されるようになっている。また、嵌合穴31の内壁面には、注入孔15と排出孔16を大気から密閉する2つのシールリング33,34が嵌装されている。嵌合穴31を軸状本体11に嵌め合わせて耐圧試験金具30を継ぎ手10に被嵌装着すると、加圧孔32が環状溝通路18を介し上端開口15bを経て注入孔15に連通し、排出孔16の上端開口16bは嵌合穴31の内壁面で密閉される。しかし、排出孔16の下端開口16aは容器1内において注入孔15及び加圧孔32と連通している。なお、加圧孔32を軸状本体11の排出孔16に連通させ、注入孔15の上端開口15bを嵌合穴31の内壁面で密閉するようにしてもよい。
【0019】
上記した耐圧試験金具30の場合も、給水金具20と同様に嵌合穴31は単に軸状本体11に嵌め合わせるだけでよく、位置決め作業を必要としない。したがって、継ぎ手10に対する耐圧試験金具30の装着作業はきわめて簡単で、自動化も容易に行なえる。加圧孔32の接続口32aには図示しない加圧水供給パイプが接続されている。
【0020】
上記のように耐圧試験金具30を継ぎ手10に被嵌装着した状態で、図示しない耐圧試験機により加圧孔32を通じて圧力をかけたり抜いたりして容器1の耐圧試験を行なう。このとき、継ぎ手10の注入孔15だけではなく排出孔16にも圧力がかかるが、シールリング33,34により密封されている軸状本体11部分の断面積が同一であるから、耐圧試験金具30を継ぎ手10の軸方向に移動させる負荷はかからない。したがって、正確な測定データが得られる。
【0021】
耐圧試験が終了すると、耐圧試験金具30を継ぎ手10から取り外し、継ぎ手10を装着したまま排水乾燥工程に搬送される。
【0022】
次に、図3に示す排水乾燥工程について説明する。この工程で使用する排水乾燥金具40は、給水金具20と同様に継ぎ手10の軸状本体11に密接状態に嵌め合わされる嵌合穴41を有するキャップ状体に構成され、注入孔15に連通する注入孔42と、排出孔16に連通する排水及び排気孔43が外側面から嵌合穴41まで横方向に貫通して設けられている。また、嵌合穴41の内壁面には注入孔42と排水及び排気孔43との間と大気から密封する3つのシールリング44,45及び46が嵌装されている。嵌合穴41を軸状本体11に嵌め合わせて排水乾燥金具40を継ぎ手10に被嵌装着すると、注入孔42が環状溝通路18を介し開口15bを経て注入孔15に連通すると共に、排水孔43が環状溝通路19を介し開口16bを経て排出孔16に連通するので、給水金具20と同様に嵌合穴41は単に軸状本体11に嵌め合わせるだけでよく、位置決め作業を必要としない。なお、注入孔42の接続口42aに図示しない圧送用空気・蒸気供給パイプが接続され、排水及び排気孔43の接続口43aには図示しない排水・排気パイプが接続されている。
【0023】
上記のように排水乾燥金具40を継ぎ手10に被嵌装着したのち、図3に示すように、高圧ガス容器1を反転させた状態において、注入孔42を通じて圧送用空気を供給すると、容器1内の水が排出孔16から排水孔43を通じて排出される。続いて、注入孔42を通じて蒸気を供給し、排水された容器1内を乾燥する。乾燥に使用された蒸気も排出孔16から排水孔43を通じて排出される。
【0024】
上記した三工程によって、耐圧試験は終了する。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、耐圧試験する高圧ガス容器の口金にあらかじめねじ嵌合した一つの継ぎ手を、注水、耐圧試験、排水乾燥の三工程に共用するので、容器の口金を傷めることなく、各作業工程が容易、かつ能率良く行なえる。しかも、各工程に用いる注水金具、耐圧試験金具、排水乾燥金具の構造が簡単になり、着脱作業も容易であるから、耐圧試験を容易に自動化することができる。特に、口金の軟らかい高圧ガス容器や口金の直径が小さい高圧ガス容器の耐圧試験を自動化することが可能である。
【0026】
また、請求項4に係る発明によれば、耐圧試験工程において、耐圧試験金具を軸方向へ移動させる大きな力がかからないので、精度の高い耐圧測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る接続作業補助装置を用いた高圧ガス容器耐圧試験の注水工程を示す一部切欠き縦断正面図である。
【図2】同上耐圧試験工程を示す一部切欠き縦断正面図である。
【図3】同上排水乾燥工程を示す一部切欠き縦断正面図である。
【図4】本発明に係る接続作業補助装置の主要部を構成する継ぎ手を示し、(a)は正面図、(b)は中央縦断正面図である。
【図5】高圧ガス容器の一例を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
1 高圧ガス容器
2 口金
3 雌ねじ
10 継ぎ手
11 軸状本体
12 雄ねじ
14 テーパ部
15 注入孔
15a 注入孔15の一方の開口(下端開口)
15b 注入孔15の他方の開口(上端開口)
16 排出孔
16a 排出孔16の一方の開口(下端開口)
16b 排出孔16の他方の開口(上端開口)
17 ノズル
18,19 環状溝通路
20 注水金具
21 嵌合穴
22 給水孔
23 排気孔
24〜26 シールリング
30 耐圧試験金具
31 嵌合穴
32 加圧孔
33、34 シールリング
40 排水乾燥金具
41 嵌合穴
42 注入孔
43 排水及び排気孔
44〜46 シールリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pressure test apparatus for high pressure gas containers such as compressed gas and liquefied gas, and more specifically, a high pressure gas container capable of easily and efficiently performing each of a water injection process, a pressure test process and a drainage drying process of a pressure test. The present invention relates to a connection work auxiliary device for a pressure test.
[0002]
[Prior art]
A high-pressure gas container pressure test is known in which this type of high-pressure gas container pressure test is automated (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-235411 A (
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional high pressure gas container pressure test apparatus, each connection fitting used in the water injection process, pressure test process and drainage drying process is attached to the base of the high pressure gas container through a screw joint or directly inserted. However, in order not to damage the female screw of the base, it is necessary to extremely slow the insertion speed of each connection fitting, and particularly when the high-pressure gas container is made of an aluminum alloy, the base is soft. As a result, there is a problem that the processing capacity is lowered.
[0005]
In recent years, the number of high pressure gas containers made of aluminum alloy and composite material high pressure gas containers in which glass fiber or carbon fiber is wrapped around an aluminum alloy liner has increased, and the working time and pressure of such high pressure gas containers have been shortened and automated. Is desired.
[0006]
Also, in the pressure test process, in a test where the high pressure gas container is put in a water tank and covered, and the amount of expansion of the pressurized container is measured, the pressure test fitting is put on a screw joint screwed into the base of the high pressure gas container. Since a pressure test is performed at a pressure of 50 MPa and a pressure test is performed at a high pressure of 50 MPa, a force of several tens of KN is applied to the lid, and there is a problem that the lid moves downward during the test and the measured value increases and the measurement accuracy decreases. Also, in the case of a test in which pressure is applied to a high-pressure gas container, if the pressure joint is put on the screw joint and pressurized, a force of several tens of kilometres is applied to the high-pressure gas container, and accurate pressure resistance measurement cannot be performed.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and each work process of the high-pressure gas container pressure test can be performed easily and efficiently without damaging the container base, and particularly high pressure with a soft base. An object of the present invention is to provide a high pressure gas container pressure test connection work auxiliary device capable of automating a pressure test of a high pressure gas container having a small diameter of a gas container or a base.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a high pressure gas container pressure test connection assisting device that does not require a large force to move the pressure test fitting in the axial direction in the pressure test process and that provides high measurement accuracy. To do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the connection work auxiliary device of the present invention is individually disposed in a joint that is screwed into a base of a high-pressure gas container and installed in each work process of water injection, pressure test, and drainage drying. A water injection fitting that is detachably attached to the joint and is fitted in a watertight and airtight state, a pressure test fitting, and a drainage drying fitting, and the joint has a male screw portion that is screwed into the female screw of the base. An injection hole and a discharge hole extending in the axial direction are provided in the cylindrical body, and one opening of the injection hole and the discharge hole communicates with the high-pressure gas container through the base, and the other opening is outside the shaft-shaped main body. The water injection fitting has a water injection hole that communicates with the injection hole of the joint and an exhaust hole that communicates with the discharge hole. The joint The drainage metal fitting has a pressurizing hole that communicates with one of the inlet hole or the outlet hole and seals the other, and the drainage drying metal fitting is air or steam for drying that communicates with the injection hole of the joint It has an injection hole and drainage and exhaust holes communicating with the discharge hole.
[0010]
The one opening (lower end opening) communicating with the high pressure gas container of the joint injection hole preferably extends inward of the high pressure gas container from the one opening (lower end opening) of the discharge hole. . On the other hand, it is preferable that the other opening of the injection hole and the discharge hole provided on the side surface of the shaft-shaped main body communicate with an annular passage provided on the outer peripheral surface of the shaft-shaped main body.
[0011]
In addition, the injection hole and the discharge opening on the side surface of the shaft-shaped main body are provided by a seal ring interposed between the pressure-resistant test fitting fitted on the shaft-shaped main body of the joint and the outer peripheral surface of the shaft-shaped main body. When the hole is sealed from the atmosphere, and the cross-sectional area of the shaft-like main body portion with the seal ring interposed is substantially the same, the pressure-resistant test fitting is attached to the joint during a pressure test under high pressure. Since the force to move in the axial direction does not act, the measurement accuracy can be increased.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
1 is a longitudinal front view showing a water supply process in a high pressure gas container pressure test using the apparatus of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal front view showing the pressure test process, and FIG. 3 is a longitudinal front view showing the drainage drying process. is there.
[0014]
In the apparatus of the present invention, the
[0015]
In the
[0016]
First, the water supply process shown in FIG. 1 will be described. The water supply fitting 20 used in this step is configured as a cap-like body having a
[0017]
When water supplied through the
[0018]
Next, the pressure resistance test process shown in FIG. 2 will be described. The pressure-resistant test fitting 30 used in this step is configured as a cap-like body having a fitting hole 31 fitted in close contact with the shaft-like
[0019]
In the case of the above-described pressure-resistant test fitting 30 as well as the
[0020]
With the pressure test fitting 30 fitted and attached to the joint 10 as described above, the pressure test of the
[0021]
When the pressure test is completed, the pressure test fitting 30 is removed from the joint 10 and conveyed to the drainage drying process with the joint 10 attached.
[0022]
Next, the drainage drying process shown in FIG. 3 will be described. The drainage drying metal fitting 40 used in this step is configured as a cap-like body having a
[0023]
After fitting the drainage drying fitting 40 onto the joint 10 as described above, when the high
[0024]
With the above three steps, the pressure resistance test is completed.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since one joint screw-fitted in advance to the base of a high pressure gas container to be pressure tested is shared in three steps of water injection, pressure test, and drainage drying, the container base is used. Each work process can be performed easily and efficiently without being damaged. In addition, the structure of the water injection fitting, pressure-resistant test fitting, and drainage drying fitting used in each process is simplified and the attachment / detachment work is easy, so that the pressure-resistant test can be easily automated. In particular, it is possible to automate the pressure test of a high-pressure gas container with a soft base and a high-pressure gas container with a small base diameter.
[0026]
According to the fourth aspect of the present invention, since a large force for moving the pressure-resistant test fitting in the axial direction is not applied in the pressure-resistant test step, it is possible to measure the pressure resistance with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cut-away longitudinal front view showing a water injection process of a high-pressure gas container pressure test using a connection assisting device according to the present invention.
FIG. 2 is a partially cut-away front view showing the pressure resistance test process of the above.
FIG. 3 is a partially cutaway longitudinal front view showing the drainage drying process.
4A and 4B show joints constituting the main part of the connection work assisting device according to the present invention, wherein FIG. 4A is a front view, and FIG. 4B is a central longitudinal front view.
FIG. 5 is a longitudinal front view showing an example of a high-pressure gas container.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
15b The other opening (upper end opening) of the
16
16b The other opening (upper end opening) of the
17
Claims (4)
前記継ぎ手は、前記口金の雌ねじにねじ込まれる雄ねじ部を有する軸状本体に軸方向に延びる注入孔と排出孔が設けられていて、前記注入孔及び排出孔の一方の開口は前記口金を通じて前記高圧ガス容器に連通し、他方の開口は前記軸状本体の外側面に軸方向へ位置をずらせて設けられており、
前記注水金具は、前記継ぎ手の前記注入孔に連通する注水孔と、前記排出孔に連通する排気孔とを有し、
前記耐圧試験金具は、前記継ぎ手の前記注入孔又は排出孔の一方に連通する加圧孔を有し、かつ、他方を密封するように構成されており、
前記排水乾燥金具は、前記継ぎ手の前記注入孔に連通する乾燥用空気又は蒸気注入孔と、前記排出孔に連通する排水及び排気孔とを有していること
を特徴とする高圧ガス容器耐圧試験の接続作業補助装置。A joint that is screwed into the base of the high-pressure gas container and is installed separately for each of the water injection, pressure test, and drainage drying operations, and is detachable from the joint and fitted in a watertight and airtight state. Consists of a water injection fitting, a pressure test fitting and a drainage drying fitting,
The joint is provided with an axially extending injection hole and a discharge hole in a shaft-like main body having a male thread portion that is screwed into the female screw of the base, and one opening of the injection hole and the discharge hole is formed through the base into the high pressure Communicated with the gas container, and the other opening is provided on the outer surface of the shaft-shaped main body while being shifted in the axial direction;
The water injection fitting has a water injection hole communicating with the injection hole of the joint, and an exhaust hole communicating with the discharge hole,
The pressure-resistant test fitting has a pressure hole communicating with one of the injection hole or the discharge hole of the joint, and is configured to seal the other,
The drainage metal fitting has a drying air or steam injection hole communicating with the injection hole of the joint, and a drainage and exhaust hole communicating with the discharge hole. Connecting work auxiliary device.
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