JP5684322B2 - Valve seat tilt detection method and valve seat tilt detection device - Google Patents
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Description
本発明は、弁の弁座傾斜検出方法および弁座傾斜検出装置に関する。更に詳述すると、本発明は、ボイラの圧力容器に設けられている安全弁等の弁の弁座の傾斜、例えば設計値からの傾きや凹凸等を現場検査で検出できる弁の弁座傾斜検出方法および弁座傾斜検出装置に関する。 The present invention relates to a valve seat tilt detection method and a valve seat tilt detection device. More specifically, the present invention relates to a valve seat tilt detection method capable of detecting a tilt of a valve seat of a safety valve or the like provided in a pressure vessel of a boiler, for example, a tilt or unevenness from a design value by an on-site inspection. And a valve seat inclination detection device.
弁座面の平坦度測定装置として、例えば特許文献1に開示されたものがある。この平坦度測定装置は、変位計が取り付けられたベースプレートを使用済み核燃料再処理工場内の弁装置のハウジング内に挿入し、弁座面に変位計を対向させて弁座面の変位を検出する専用装置である。したがって、この平坦度測定装置は構造が複雑であり、大掛かりで高価な装置となるため、簡易なボイラの圧力容器の安全弁の弁座の傾斜の検査に流用することはできない。
As an apparatus for measuring the flatness of a valve seat surface, for example, there is one disclosed in
一方、例えばボイラの圧力容器の安全弁については、圧力漏れ等の異常発生時や定期検査等ではその弁座の傾斜(凹凸や設計値からの傾き等)を検査することが求められる。この弁座の検査は、安全弁の弁本体から弁座を取り外して単体で検査するのは困難であることから、ボイラが設置されている現場で行われる。この様子を図4および図5に示す。弁座101は弁本体102内の流路103途中に設けられており、弁体を挿入する開口104から目視することができるので、弁体を外して開口104を露出させた状態で弁座101の検査が行われる。
On the other hand, for example, for a safety valve of a pressure vessel of a boiler, it is required to inspect the inclination (unevenness, inclination from a design value, etc.) of the valve seat when an abnormality such as a pressure leak occurs or during periodic inspection. This inspection of the valve seat is performed at the site where the boiler is installed because it is difficult to remove the valve seat from the valve main body of the safety valve and perform a single inspection. This is shown in FIG. 4 and FIG. Since the
弁座101の検査は、弁座101にベースプレート105を載せ、ベースプレート105から垂直に延びる支柱106に水平アーム107を連結し、水平アーム107に取り付けたダイヤルゲージ108で開口104の印籠部109との距離を測定することで行われる。測定は、水平アーム107の向きを変えてダイヤルゲージ108による測定位置110を周方向にずらし、複数の測定位置について行われる。
The
弁座101に傾きや凹凸等の異常傾斜がある場合には、弁座101上のベースプレート105が傾いて支柱105が傾斜するので、周方向にずれた各測定位置110での測定値にばらつきが生じる。したがって、各測定値のばらつきに基づいて弁座101の傾きや凹凸等の異常傾斜を検出することができる。
When the
しかしながら、上記の検査方法では、本来の検査対象が弁座101であるにもかかわらず、直接的には開口104の印籠部109を測定対象としているため、検査結果の信頼性に劣る。また、弁座101全体にベースプレート105を載せて測定を行うので、弁座101の部分的な凹凸を検出することはできない。
However, in the above-described inspection method, although the original inspection object is the
本発明は、弁座を直接の測定対象にすることが可能で、部分的な異常の検出が可能な安全弁等の弁の弁座傾斜検出方法および弁座傾斜検出装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a valve seat tilt detection method and a valve seat tilt detection device for a valve such as a safety valve capable of directly measuring a valve seat and detecting a partial abnormality. To do.
かかる目的を達成知るために請求項1記載の発明は、弁本体の開口の奥に当該開口の印籠部と平行に弁座が設けられている弁の弁座傾斜検出方法において、印籠部にブリッジを架け渡して弁座までの距離を非接触で測定する測定器を弁座に対向させた状態で支持し、ブリッジと測定器との位置関係を同一に維持したままブリッジを印籠部の周方向に回転させて複数の位置で測定器から弁座までの距離を測定し、各位置の測定値のばらつきに基づいて弁座の傾斜を検出するものである。
In order to achieve this object, the invention according to
また、請求項2記載の発明は、弁本体の開口の奥に当該開口の印籠部と平行に弁座が設けられている弁の弁座傾斜検出装置において、印籠部に架け渡され、架け渡される向きを印籠部の周方向に変えることができるブリッジと、弁座までの距離を非接触で測定する測定器と、ブリッジに取り付けられ、測定器を弁座に対向した状態で支持すると共に、測定器とブリッジとの位置関係を一定に維持可能な支持手段とを備え、測定器はブリッジの向きが変えられるのに応じて周方向に異なる位置で弁座までの距離を測定するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the valve seat inclination detecting device for a valve in which the valve seat is provided in the back of the opening of the valve body in parallel with the stamping part of the opening, A bridge that can change the direction of the seal to the circumferential direction of the stamping part, a measuring instrument that measures the distance to the valve seat in a non-contact manner, and is attached to the bridge and supports the measuring instrument in a state facing the valve seat, Supporting means capable of maintaining the positional relationship between the measuring instrument and the bridge constant, and the measuring instrument measures the distance to the valve seat at different positions in the circumferential direction as the direction of the bridge is changed. .
本発明では、弁座を直接の測定対象にしているので、印籠部を直接の測定対象にする場合に比べて異常傾斜検出の信頼性を向上させることができる。また、測定器によって弁座との距離を測定するので、全体的な傾斜は勿論のこと、部分的な凹凸も検出することができる。さらに、一般的に高精度に加工されている印籠部を基準に測定を行うので、弁座の傾きや凹凸等の異常傾斜をより高精度に検出することができる。 In the present invention, since the valve seat is the direct measurement object, the reliability of the abnormal inclination detection can be improved as compared with the case where the stamping part is the direct measurement object. Further, since the distance from the valve seat is measured by the measuring instrument, not only the overall inclination but also the partial unevenness can be detected. Furthermore, since the measurement is performed based on the stamped part that is generally processed with high accuracy, it is possible to detect the abnormal inclination such as the inclination and unevenness of the valve seat with higher accuracy.
以下、本発明の構成を図面に示す形態に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態では安全弁に適用した場合について説明するが、適用の対象は安全弁に限られず、弁本体の開口の奥に当該開口の印籠部と平行に弁座が設けられている弁であれば適用可能である。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on the form shown in the drawings. In this embodiment, the case where the present invention is applied to a safety valve will be described. However, the object of application is not limited to a safety valve, and may be a valve provided with a valve seat in the back of the opening of the valve body in parallel with the stamping portion of the opening. If applicable.
図1〜図3に本発明の弁の弁座傾斜検出装置の実施形態の一例を示す。先ず最初に、検査対象の安全弁について説明する。安全弁1は例えばボイラの圧力容器に設けられているものであり、入口部2a及び出口部2bが形成されている弁本体2内の流路3の途中には弁座(バルブシート)4が設けられている。また、弁本体2の弁座4に対向する位置には、弁体(バルブ)5を挿入するための開口2cが設けられており、開口2cの周囲のフランジ2dには弁体5を弁座4に押し付けるスプリング6を収容する保護筒7が接続されている。弁本体2と保護筒7の間には、弁本体2内をシールするパッキン8と、弁体5を案内するガイド9と、弁体5のステー5aを案内するホルダ10が挟み込まれており、ガイド9のガイドスリーブ9aと弁体5との間は図示しないOリングによってシールされている。弁体5はガイドスリーブ9aに沿って移動する。開口2cの周囲にはパッキン8を挟み込む印籠部2eが設けられており、弁座4は印籠部2eに対して平行に設けられている。弁座4および印籠部2eは円環状を成している。また、本実施形態の弁座4は印籠部2eに対して同軸上に設けられている。
1 to 3 show an example of an embodiment of a valve seat inclination detecting device for a valve of the present invention. First, the safety valve to be inspected will be described. The
本実施形態の安全弁1は弁座4が水平になるように設けられており、弁体5の移動方向を鉛直方向にしているが、安全弁1の向きはこれに限られない。
Although the
また、適用可能な安全弁1としてはボイラの圧力容器に設けられている安全弁1に限られず、弁本体2の開口2cの奥に当該開口2cの印籠部2eと平行に弁座4が設けられている安全弁であれば適用可能である。
The
本発明の安全弁1の弁座傾斜検出装置(以下、単に弁座傾斜検査装置という)は、弁本体2の開口2cの奥に当該開口2cの印籠部2eと平行に弁座4が設けられている安全弁1の弁座4の傾斜を検出するものであって、印籠部2eに架け渡され、架け渡される向きを印籠部2eの周方向に変えることができるブリッジ11と、弁座4までの距離を非接触で測定する測定器12と、ブリッジ11に取り付けられ、測定器12を弁座4に対向した状態で支持すると共に、測定器12とブリッジ11との位置関係を一定に維持可能な支持手段13とを備え、測定器12はブリッジ11の向きが変えられるのに応じて周方向に異なる位置で弁座4までの距離を測定するものである。
The valve seat inclination detection device (hereinafter simply referred to as a valve seat inclination inspection device) of the
弁座傾斜検査装置は、弁本体2から保護筒7、弁体5、パッキン8、ガイド9、ホルダ10を取り外して開口2cを露出させた状態で使用される。ブリッジ11を弁本体2の開口2cの印籠部2eに架け渡すようにして載せると、測定器12が弁座4に所定の間隔をあけて対向する。
The valve seat inclination inspection device is used in a state in which the
ブリッジ11は弁本体2の開口2cの印籠部2eに架け渡されるもので、測定器12および支持手段13を載せても撓み難いものの使用が好ましい。本実施形態は、ブリッジ11として厚さ12mmのステンレス鋼製の板材を使用しているが、これに限られない。また、ブリッジ11の表面は平坦であることが好ましく、例えば平面度:3/100以下であることが好ましい。ブリッジ11の長さは印籠部2eの外径とほぼ同じであり、両端を印籠部2eに載せることで開口2cの中心を通過するように架け渡される。また、ブリッジ11は印籠部2eに載せているだけであり、係止等はしていないので、ブリッジ11を持ち上げることで簡単に向きを変えることができる。
The
測定器12は弁座4との距離を非接触で測定するもので、本実施形態ではレーザー距離計を使用しているが、非接触で測定可能なものであればこれに限られない。非接触の測定器12を使用しているので、弁座4を傷つけることがない。測定器12は支持手段13を使用してブリッジ11に取り付けられている。
The measuring
本実施形態では、支持手段13として保持アーム付きのマグネットベース(以下、単にマグネットベース13という)を使用しているが、これに限られない。マグネットベース13の保持アームの長さや角度は、ブリッジ11を印籠部2eに載せると測定器12が弁座4に所定間隔をあけて対向するように調整されている。本実施形態の弁座4と印籠部2eは同軸上に設けられているので、ブリッジ11の上面の中央にマグネットベース13を取り付けることで、ブリッジ11を回転させて向きを変えても測定器12を円環状の弁座4に常に対向させることができる。
In this embodiment, a magnet base with a holding arm (hereinafter simply referred to as a magnet base 13) is used as the support means 13, but the present invention is not limited to this. The length and angle of the holding arm of the
次に、本発明の安全弁1の弁座傾斜検出方法(以下、単に弁座傾斜検出方法という)について説明する。弁座傾斜検出方法は、弁本体2の開口2cの奥に当該開口2cの印籠部2eと平行に弁座4が設けられている安全弁1の弁座4の弁座の傾斜を検出するものであって、印籠部2eにブリッジ11を架け渡して弁座4までの距離を非接触で測定する測定器12を弁座4に対向させた状態で支持し、ブリッジ11と測定器12との位置関係を同一に維持したままブリッジ11を印籠部2eの周方向に回転させて複数の位置14で測定器12から弁座4までの距離を測定し、各位置14の測定値のばらつきに基づいて弁座4の傾斜を検出するものである。
Next, a valve seat tilt detection method (hereinafter simply referred to as a valve seat tilt detection method) of the
安全弁1の弁座4の傾斜の測定は、弁本体2から保護筒7、弁体5、パッキン8、ガイド9、ホルダ10を取り外して開口2cを露出させ、開口2cから弁座4を目視できる状態で行われる。開口2cの印籠部2eに弁座傾斜検出装置のブリッジ11を架け渡たすようにして載せ、マグネットベース13の保持アームを調整して測定器12を弁座4に対向させる。この状態で測定器12によって弁座4までの距離を測定する。
The inclination of the
次に、ブリッジ11の向きを変え、弁座4の測定位置を周方向にずらしながら複数箇所で測定を行う(図2)。本実施形態では測定位置14を90度ずつずらしながら合計4箇所で測定を行う。ただし、測定位置14の数は4箇所に限られず、2箇所でも3箇所でも良く、5箇所以上でも良い。また、ずらす角度は精確である必要はなく、概ねの角度でも良い。
Next, the direction of the
全測定を通してブリッジ11と測定器12との位置関係はマグネットベース13によって一定に維持されている。そのため、弁座4に設計値からの傾きや凹凸等の異常傾斜があると、各測定値にばらつきが生じる。したがって、各測定値のばらつきに基づいて弁座4の異常傾斜を検出することができる。
The positional relationship between the
本発明では、弁座4を直接の測定対象としているので、図4に示すように印籠部104を直接の測定対象にする場合に比べて検出の信頼性に優れている。
In the present invention, since the
また、測定器12によって弁座4との距離を測定するので、部分的な凹凸を検出することができる。
Further, since the distance from the
また、ブリッジ11を印籠部2eに載せ、ブリッジ11との位置関係が固定された測定器12によって弁座4を測定しているので、印籠部2eを基準面とし、この基準面と弁座4との軸方向の距離のばらつきを測定している。基準面となる印籠部2eはパッキン8のシート面であり、高精度に加工されている。この精度面(印籠部2e)を基準に測定を行うので、弁座4の異常傾斜を精確に検出することができる。
Further, the
また、保持アーム付きマグネットベース13やレーザー距離計として広く普及している市販品をそのまま使用することができるので、弁座傾斜検出装置を安価に製造することができ、低コストで測定を行うことができる。
In addition, since a commercially available product widely used as a
また、本実施形態では、ブリッジ11の長さを印籠部2eの外径とほぼ同じ長さにしているので、測定器12の位置合わせが容易である。即ち、ブリッジ11の長さを印籠部2eの外径とほぼ同じ長さにすることで、ブリッジ11の向きを変えても開口2cの中心を通過させることができ、ブリッジ11の上面の中央に取り付けられているマグネットベース13を常に開口2cの中心に配置することができる。そのため、ブリッジ11を回転させて向きを変えても測定器12が常に円環状の弁座4に対向することになり、測定器12を弁座4に対向させるための特別の位置調整が不要で作業性に優れている。
In the present embodiment, since the length of the
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の説明では、開口2cの印籠部2eに対して同軸上に設けられている弁座4を対象にしていたが、ブリッジ11を移動させることで測定器12を複数箇所で弁座4に対向させることが可能であれば、弁座4が印籠部2eに対して同軸上でなくても良い。
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above description, the
また、上述の説明では、ブリッジ11の長さを印籠部2eの外径とほぼ同じにしているが、印籠部2eに架け渡すことができれば短くても良い。この場合には、ブリッジ11が開口2cの中心からずれる(直径から外れる)こともあるが、ブリッジ11の位置を調節して測定器12を弁座4に対向させれば良い。
In the above description, the length of the
1 安全弁
2 弁本体
2c 開口
2e 印籠部
4 弁座
11 ブリッジ
12 測定器
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