JP5146676B2 - ソケット溶接ギャップセット用装置 - Google Patents

Description

本発明はソケット溶接ギャップセット用装置に係り、特に圧力配管、高圧配管、高温配管、合金鋼配管、ステンレス鋼配管、及び低温配管等に差込み溶接によって取り付ける鋼製の継目無し管継手であるソケットに、配管を所定のギャップを介して挿入し該配管とソケットとを溶接するための前記ギャップを確認するソケット溶接ギャップセット用装置に関する。

ＪＩＳＢ２３１６の規格は、主として圧力配管、高圧配管、高温配管、合金鋼配管、ステンレス鋼配管及び低温配管に差込み溶接によって取り付ける鋼製の継目無し管継手（ソケット）について規定したものである。

ソケットに配管を溶接する場合、配管をソケットに挿入し、配管の端部をソケットのストッパ端部に当接して溶接すると、溶接時の伸びにより溶接部に歪みが発生して溶接部が破損する場合がある。このため特許文献１では、配管の端部をソケットのストッパ端部から所定のギャップをもって離間させた状態で配管をソケットに溶接している。

このギャップの確認は、ソケット種類ごとに設定さられたギャップをスケールやノギス等の測定具によって計測し、配管にケガキ線を入れ、また、その数値を記録するようにしている。具体的には、配管の端部をソケットのストッパ端部に当接したときに、ソケット開口端に位置する配管の外周面にケガキ線を入れ、この後、指定されたギャップ分だけ配管を抜き方向に移動し、前記ケガキ線からソケット開口端までの寸法をノギスによって測定し、その寸法がギャップの寸法になったところで配管とソケットを溶接している。
実開平７−１５８７７８号公報

しかしながら、従来のケガキ線によるギャップ管理では、作業者の熟練度によってソケット溶接時に配管の差し込み深さが深過ぎたり浅過ぎたりする場合があった。すなわち、ケガキ線の入れ、記録の際に発生する測定ミス、記載ミス、計算ミスが発生する場合があった。よって、ギャップ管理においては、差し込み深さを適切に行い、かつ客観的に見て正しい手順で行われることを示す必要があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ソケットに対する配管の差し込み深さを適切に行うことができるソケット溶接ギャップセット用装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、配管の端部をソケットに挿入し、該配管の端部を該ソケットのストッパ端部から所定のギャップをもって離間させた状態で配管をソケットに溶接するための前記ギャップを確認するソケット溶接ギャップセット用装置であって、配管を保持する保持部、該保持部に保持された配管の端部から所定の寸法（Ｌ寸法）位置にケガキ線を入れる刃部を備えたマーカー部材と、ソケットの深さ寸法（ｂ寸法）、及び前記配管が前記ギャップを確保した後の前記ケガキ線のソケット開口端からの長さ寸法（ｅ寸法）を計測する寸法計測治具と、前記寸法計測治具が連結されるとともに、前記配管を保持する保持部、該保持部の端部を前記ソケットの開口端に当接して前記配管の端部を前記ソケットに挿入し前記寸法計測治具が前記寸法（ｅ寸法）を計測した際の前記配管を前記保持部に仮固定する仮固定手段を備え、前記保持部の端部には、前記配管をソケットに仮付溶着する隙間が形成されたフィットアップ治具と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、まず、マーカー部材の保持部に配管を保持させ、この保持部に保持された配管の端部から所定の寸法（Ｌ寸法）位置に刃部によってケガキ線を入れるとともに寸法（Ｌ寸法）を記録する。次に、寸法計測治具によって、ソケットの深さ寸法（ｂ寸法）を測定するとともに寸法（ｂ寸法）を記録する。次いで、寸法計測治具をフィットアップ治具に連結し、フィットアップ治具の保持部によって配管を保持する。そして、この保持部の端部をソケットの開口端に当接して配管の端部をソケットに挿入し、配管がギャップを確保した後の前記ケガキ線のソケット開口端からの長さ寸法（ｅ寸法）を、寸法計測治具が計測した際の配管を保持部に仮固定手段によって仮固定するとともに寸法（ｅ寸法）を記録する。これにより、配管はソケットに対して所定のギャップをもって挿入される。この後、フィットアップ治具の保持部の端部に形成された隙間を利用して配管をソケットに仮付溶着する。

したがって、本発明によれば、マーカー部材、寸法計測治具、及びフィットアップ治具を組み合わせて使用することにより、ケガキ線の位置の測定ミスや記録の際の記載ミス、計算ミスが無くなるので、ソケットに対する配管の差し込み深さを適切に行うことができる。

また、本発明によれば、前記配管の前記ケガキ線から、配管の端部に向いた位置であって前記ソケットの深さ寸法（ｂ寸法）を前記所定の寸法（Ｌ寸法）から差し引いた寸法（ｃ寸法）位置にケガキ線を入れるケガキ手段を備えることが好ましい。

これにより、本発明によれば、配管に必要な位置（Ｌ寸法位置・ｃ寸法位置）にケガキ線を入れることができるとともに、必要な寸法（ｂ寸法、ｃ寸法、ｅ寸法）を記録することができる。すなわち、本発明によれば、公差内のケガキが実施でき、記録すべき数値を直読できる。

本発明に係るソケット溶接ギャップセット用装置によれば、マーカー部材、寸法計測治具、及びフィットアップ治具を組み合わせて使用することにより、ケガキ線の位置の測定ミスや記録の際の記載ミス、計算ミスが無くなり、配管に必要な位置（Ｌ寸法位置・ｃ寸法位置）にケガキ線を入れることができるとともに、必要な寸法（ｂ寸法、ｃ寸法、ｅ寸法）を記録することができる。よって、本発明によれば、ソケットに対する配管の差し込み深さを適切に行うことができる。

以下添付図面に従って、本発明に係るソケット溶接ギャップセット用装置の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、ソケット１０と配管１２との寸法関係を示した断面図であり、以下に各々寸法と名称を説明する。

ａ：配管１２の厚さ（設計指示）
ｂ：ソケット１０の深さ（１０ｍｍ：ソケット１０の開放端１０Ａからストッパ端１０Ｂまでの寸法）
ｆ：ケガキ線
Ｌ：配管１２のケガキ長さ（９０ｍｍ）
ｃ：ギャップ確保前のケガキ長さ（Ｌ（９０ｍｍ）−ｂ（１０ｍｍ）＝８０ｍｍ）
ｄ：ソケット開先ギャップ（２ｍｍ：指定寸法）
ｅ：ギャップ確保後のケガキ長さ（ｃ（８０ｍｍ）＋ｄ（２ｍｍ）＝８２ｍｍ）
Ｈ：ソケット差込深さ（ｂ（１０ｍｍ）−ｄ（２ｍｍ）＝８ｍｍ）
ｉ：溶接部
次に、実施の形態のソケット溶接ギャップセット用装置について説明する。

このソケット溶接ギャップセット用装置は、図２に示すＬマーカー（マーカー部材）１４、図３〜図７に示す寸法計測治具３０、及びフィットアップ治具３６から構成される。

まず、Ｌマーカー１４について説明する。

Ｌマーカー１４は、保持部１６と刃部１８とから構成されている。保持部１６は、対象とする配管１２の外径より大きい内径の筒型の形状をしており、片側開口部１６Ａより配管１２を挿入し任意の位置で停止させるためのストッパ２０、２０が取り付けられている。ストッパ２０は、保持部１６に貫通形成されたねじ孔（不図示）に螺入されたねじであり、ねじ孔に螺入されたねじに、配管１２の端部１２Ａが当接することにより配管１２が保持部１６に対して停止される。

なお、ここで任意の位置とは配管１２ごとに規定されているＬ寸法である。ストッパ２０は複数設置し各種の規定寸法に対応できるものとされている。また、ストッパ２０は出し入れ自由な構造とされ、ある規定寸法のストッパ２０を選択した場合、他のストッパ２０は引き抜き邪魔とならない構造とすることが好ましい。

保持部１６の片側開口部１６Ａの近傍には、刃部１８が設けられている。この刃部１８は、レバー２２の内側縁部に形成されており、レバー２２の基端部は、保持部１６の外周面に取り付けられた軸受部２４に回動自在に支持されている。したがって、レバー２２の先端に形成されたツマミ２６を利用してレバー２２を保持部１６の片側開口部１６Ａに向けて回動することにより、保持部１６に保持された配管１２の外周面に刃部１８が当接され、この状態で保持部１６と配管１２とを相対的に回転することにより、配管１２にケガキ線ｆが入れられる。

なお、配管１２にソケット１０を差し込み、ケガキ線Ｋをケガキ手段２８によって入れる。このケガキ線Ｋはフィットアップ時の合わせ用目安線として使用する。

次に、寸法計測治具３０及びフィットアップ治具３６について説明する。

図３は、寸法計測治具３０によってソケット１０の深さｂ寸法を測定している状態を示す説明図である。寸法計測治具３０は、本体部３２とスケール部３４とから構成される。

図４は、寸法計測治具３０とフィットアップ治具３６とが示されており、図５は、寸法計測治具３０をフィットアップ治具３６に連結する前状態が示され、図６は、寸法計測治具３０をフィットアップ治具３６に連結した状態が示されている。また、図７は、寸法計測治具３０とフィットアップ治具３６とによってギャップを確認している状態が示されている。

寸法計測治具３０の本体部３２は、その中央部に溝３２Ａが形成されており、この溝３２Ａには図４、図５に示すように、矩形の板状のスケール部３４が摺動自在に嵌合される。また、溝３２Ａにはねじ孔３４Ｂが形成されている。

一方、スケール部３４には、その摺動方向に長径を有する長孔３４Ａが形成され、この長孔３４Ａを介して蝶ねじ３８が挿入されてねじ孔３４Ｂに螺入されることにより、本体部３２にスケール部３４が固定される。

スケール部３４には二つの目盛りが付されており、５〜３０の一つの目盛りは、図３の如くスケール部３４の先端部（ソケット１０の内径より小さい先端部）３４Ｂがソケット１０のストッパ端１０Ｂに接触する際にソケットの深さｂ寸法を計測するための目盛りである。このとき、本体部３２の前端面３２Ｃがソケット１０の開放端１０Ａに当接されている。また、図３では、深さｂ寸法が１０ｍｍであることを示している。この状態でスケール部３４が蝶ねじ３８によって本体部３２に固定される。そして、６０〜８５の他方の目盛りは、図６の如く、寸法計測治具３０がフィットアップ治具３６に連結された際にギャップ確保後のカゲキ長さｅ寸法を計測する目盛りである。図３では、ｅ寸法が８２ｍｍであることを示している。すなわち、ソケット深さｂ寸法を測定した位置で寸法計測治具３０をフィットアップ治具３６に蝶ねじ４０によって連結することでｅ寸法が得られるようになっている。蝶ねじ４０は、スケール部３４に形成された長孔３４Ｂを介して、フィットアップ治具３６の保持部４２の上面に形成されたねじ孔４２Ａに螺合される。このねじ孔４２Ａの周りには、スケール部３４を嵌合する溝４２Ｃが形成されている。

また、スケール部３４の後端部には、プレート４４が取り付けられており、このプレート４４の下端エッジ部４４Ａに、フィットアップ治具３８の保持部４２に保持された配管１２のケガキ線ｆを図７の如く合わせることにより、配管１２の端部１２Ａとソケット１０のストッパ端１０Ｂとの間に指定したギャップ（２ｍｍ）が生じるようになっている。また、このとき、フィットアップ治具３６の保持部４２の前端部４２Ｅは、ソケット１０の開放端１０Ａに当接されている。また、ソケット１０の開放端１０Ａからケガキ線ｋが目視で２ｍｍフィットアップ治具３６側に寄っていることも確認できる。

フィットアップ治具３６の保持部４２は、その先端が二股形状に形成され、その二股の２本のテーパ状脚部４２Ｃ、４２Ｃとの間に、配管１２をソケット１０に仮付溶着する隙間が形成される。また、保持部４２に保持された配管１２は、保持部４２の側面に貫通形成されたねじ孔４２Ｄに螺入される蝶ねじ４６によって保持部４２に固定される。

次に、前記の如く構成されたソケット溶接ギャップセット用装置の取り扱い方法について説明する。

（１）配管１２をＬマーカー１４に図２の如く差し込む。

（２）Ｌマーカー１４の刃部１８を配管１２に押し当てＬマーカー１４を回転することで、配管１２の先端１２Ａから９０ｍｍの位置にケガキ線ｆを入れるとともに９０ｍｍを記録する。

（３）寸法計測治具３０によって図３の如くソケット深さｂ寸法（１０ｍｍ）を測定するとともにそのｂ寸法（１０ｍｍ）を記録する。

（４）寸法計測治具３０をソケット１０内のストッパ端１０Ｂに当たるまで差し込み、この後、蝶ねじ３８を締め付けて本体部３２とスケール部３４とを固定し、差込深さ（１０ｍｍ）を測定して記録する。

（５）ソケット１０に配管１２を差し込み、ソケット１０の開放端１０Ａとケガキ線ｆの位置を測定（８０ｍｍ）して確認する。

（６）寸法計測治具３０をフィットアップ治具３６に取り付ける。

（７）配管１２をフィットアップ治具３６に装着し、配管１２のケガキ線ｆの位置に寸法計測治具３０のプレート４４のエッジ部４４Ａを一致させる。この後、フィットアップ治具３６の蝶ねじ４６を締め付けて配管１２にフィットアップ治具３６の保持部４２を固定する。

（８）フィットアップ治具３６のテーパ状脚部４２Ｃ、４２Ｃ側にソケット１０を差し込む。

（９）ソケット１０と配管１２とを、テーパ状脚部４２Ｃ、４２Ｃとの間の隙間を利用して仮付溶着する。仮付け後、ソケット１０の開放端１０Ａとケガキ線ｆとの間を測定し、寸法計測治具３０の目盛り値８２ｍｍ（２ｍｍのギャップの値）の±１．０ｍｍ以内であることを確認し記録する。

境界の位置で寸法計測治具３０の目盛りを利用して読み取り記録する。すなわち、測定用ギャップ確保後ケガキ長さ（８２ｍｍ）を読み取り記録する。

以上の如く、計算不要で指定寸法であるｅ寸法（８２ｍｍ）で施工ができる。

したがって、実施の形態のソケット溶接ギャップセット用装置によれば、Ｌマーカー１４、寸法計測治具３０、及びフィットアップ治具３６を組み合わせて使用することにより、ケガキ線の位置の測定ミスや記録の際の記載ミス、計算ミスが無くなり、配管に必要な位置（Ｌ寸法位置・ｃ寸法位置）にケガキ線を入れることができるとともに、必要な寸法（ｂ寸法、ｃ寸法、ｅ寸法）を記録することができる。よって、実施の形態のソケット溶接ギャップセット用装置を使用することにより、ソケット１０に対する配管１２の差し込み深さを適切に行うことができる。

ソケットと配管との寸法関係を示した断面図 実施の形態のＬマーカーの構成を示した斜視図 実施の形態の寸法計測治具によってソケットの深さｂ寸法を測定している状態を示した説明図 実施の形態の寸法計測治具とフィットアップ治具とを示した斜視図 実施の形態の寸法計測治具をフィットアップ治具に連結する前状態を示した斜視図 実施の形態の寸法計測治具をフィットアップ治具に連結した状態を示した斜視図 実施の形態の寸法計測治具とフィットアップ治具とによってギャップを確認している状態を示した側面図

符号の説明

１０…ソケット、１２…配管、１４…Ｌマーカー、１６…保持部、１８…刃部、２０…ストッパ、２２…レバー、２４…軸受部、２６…ツマミ、２８…ケガキ手段、３０…寸法計測治具、３２…本体部、３４…スケール部、３６…フィットアップ治具、３８…蝶ねじ、４０…蝶ねじ、４２…保持部、４４…プレート、４６…蝶ねじ

Claims (2)

1. 配管の端部をソケットに挿入し、該配管の端部を該ソケットのストッパ端部から所定のギャップをもって離間させた状態で配管をソケットに溶接するための前記ギャップを確認するソケット溶接ギャップセット用装置であって、
   配管を保持する保持部、該保持部に保持された配管の端部から所定の寸法（Ｌ寸法）位置にケガキ線を入れる刃部を備えたマーカー部材と、
   ソケットの深さ寸法（ｂ寸法）、及び前記配管が前記ギャップを確保した後の前記ケガキ線のソケット開口端からの長さ寸法（ｅ寸法）を計測する寸法計測治具と、
   前記寸法計測治具が連結されるとともに、前記配管を保持する保持部、該保持部の端部を前記ソケットの開口端に当接して前記配管の端部を前記ソケットに挿入し前記寸法計測治具が前記寸法（ｅ寸法）を計測した際の前記配管を前記保持部に仮固定する仮固定手段を備え、前記保持部の端部には、前記配管をソケットに仮付溶着する隙間が形成されたフィットアップ治具と、
   を有することを特徴とするソケット溶接ギャップセット用装置。
2. 前記配管の前記ケガキ線から、配管の端部に向いた位置であって前記ソケットの深さ寸法（ｂ寸法）を前記所定の寸法（Ｌ寸法）から差し引いた寸法（ｃ寸法）位置にケガキ線を入れるケガキ手段を備えた請求項１に記載のソケット溶接ギャップセット用装置。
   
   

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