JP6999201B1 - 気密試験方法及びそれを用いた気密試験装置 - Google Patents
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Abstract
Description
PJ=ΔP×T+PM ・・・・(式1)
算出されたPJの値により、例えば、PJ≧0の場合は、「漏れ無し」と判定し、PJ<0の場合は「漏れ有り」と判定している。
従来の気密試験では、上記式1に示したように、圧力降下(PJ<0)で漏れの有無を判別するため、配管や配管を取り囲む環境の温度変化の影響を受け易い。また、温度影響を受ける場合は温度補正を行う必要性が法律・基準等に定められている。この場合、時間に対する圧力変化のグラフや、現在の圧力値を確認するだけでは、漏れの有無を判定することが難しい。そのため、特許文献1に記載の技術を使用して、温度補正を行うことが望ましい。
温度変化の影響を示す圧力変化量(温度影響による圧力変化の傾き)Δpは、例えば、以下の式2で算出される。
Δp=(Δp1+Δp2)/2 ・・・・(式2)
ここで、Δp1及びΔp2は、前半及び後半の「温度影響傾き」を示す。式2を用いて、判定値PJを算出すると、以下の式3で表すことができる。なお、式1と同様に、T:気密試験時間,ΔP:気密試験傾き,PM:許容誤差である。
PJ=(ΔP-Δp)×T+PM ・・・・(式3)
ここで、例えば、PJ≧0の場合は、「漏れ無し」と判定され、PJ<0の場合は、「漏れ有り」と判定される。
(1) 配管内の気密状況を評価する気密試験方法において、該配管内を加圧し、該配管の外部の圧力と異なる圧力に設定する加圧工程と、該加圧工程の後、該配管を気密状態にし、該配管内の圧力を予め設定された時間(T)に亘り測定する、気密試験工程と、該気密試験工程で、所定時間(Δt)当たりの該配管内の圧力変化量(ΔP)として該気密試験工程の開始時刻から該所定時間(Δt)が経過するまでの間に変化した圧力量の平均変化量を用い、該圧力変化量(ΔP)が予め設定された基準圧力変化量(ΔP0)より低い場合には、前記設定された時間(T)の経過前に、該気密試験工程を中断又は警告表示を行うことを特徴とする。
本発明の主な特徴は、図5及び図9に示すように、配管内の気密状況を評価する気密試験方法において、気密試験工程中に、漏れ有り等の異常状態と判断される場合には、気密試験工程において予め設定された時間(T,例えば5分以上)の経過を待たずに、気密試験工程を中断又は警告表示を行うことである。
この構成により、異常状態と判断された場合には、速やかに気密試験を中止して、漏れ箇所の特定・修繕作業に着手することを可能として、全体作業を高効率化することが可能となる。
気密試験方法では、バルブ5を閉じ、かつバルブ4を開いた状態で加圧手段2を用いて配管内を所定圧力まで加圧する。これにより、配管の外部の圧力と異なる圧力に配管内の圧力を設定する加圧工程が実行される。加圧工程の後の気密試験工程では、バルブ4を閉じ、配管を気密状態にし、配管内の圧力を予め設定された時間(T)に亘り測定する。気密試験工程が終了した後は、試験で判定した結果を表示手段で表示し、判定結果が漏れ無しの場合は、試験結果を記憶手段に保存する。他方、判定結果が漏れ有の場合は、漏れ箇所の特定及び修繕を指示する表示を、表示手段に明示する。
図6は、気密試験を行う期間中の配管内の圧力Pの変化を示す。時間t1~t2の期間で加圧工程が行われ、t2~t3は、加圧工程の影響で圧力が変動し、徐々に安定化する期間であり、次の工程の待機時間となる。t3~t4は気密試験工程であり、試験時間Tは、例えば5分というように、予め設定されている。試験終了後t4~t5で減圧し、気密試験が終了する。
気密試験開始時間t3からの圧力測定P1を行い、時刻t3からの経過時間Δtn(nは自然数で、n番目のΔtを意味する。)毎に、圧力変化量ΔP[Pa/s]を測定する。圧力変化量ΔP(Δtn)は、時刻t3を起点として、経過時間Δtnの間に変化した圧力量の平均変化量であり、図8(a)又は(b)の一点鎖線で表示される直線の傾きと同じである。
一方、ΔP(Δtn)がΔP0より低い場合(傾きとしては、ΔP0よりも傾斜が強い場合)は、気密試験期間Tの間に圧力P1が点線A1を下回る可能性が高いため、「漏れ有り」と判断される。
以上のように、図8(a)及び(b)の場合でも、時間Tが経過する前に、判断予測を行うことが可能となる。
図9は、気密試験方法のフローチャートであり、2つの温度影響計測工程が組み込まれている。温度影響計測工程は、気密試験工程のための加圧工程の前に、少なくとも実施される。当然、気密試験工程の後に温度影響計測工程を組み込むことも可能である。温度影響計測工程は、図1のバルブ5を開き(図10のt1)、配管内の圧力を配管の外部の圧力と同じに設定した後、バルブ5を閉じ(t2)、配管内を気密状態にする。待機時間(1分程度。t2~t3)の後、配管内の圧力変化量(Δp1)を測定する(t3~t4)。図10のΔp1は、測定時間t3~t4で測定された温度影響による圧力変化量(Δp)である。
試験で判定した結果を表示手段で表示し、判定結果が漏れ無しの場合は、試験結果を記憶手段に保存する。他方、判定結果が漏れ有の場合は、漏れ箇所の特定及び修繕を指示する表示を、表示手段に明示する。
気密試験方法における漏洩の判定については、従来と同様に、式2及び3により判定される。
図10は、上述したように、図9の気密試験を行う期間中の配管内の圧力Pの変化を示している。図11は、図10の気密試験期間中であるt6~t7の期間を抜き出したグラフである。漏洩がある場合は圧力Pは時間と共に減少するため、符号P1のようなグラフを描く。また、配管等の内部の温度が上昇している場合は、グラフP2のように上昇傾向を示す。
P1’=P1-Δp1×Δtn ・・・・式4
なお、nは自然数であり、Δtnは、時刻t6からの経過時間を示す。
A1’=A1-Δp1×Δtn ・・・・式5
図8の説明と同様に、図11の点B1で漏れを判断するのではなく、判断予測を用いて、図8の点Bで「漏れ有り」を判断することが可能である。具体的には、測定圧力P1’の時刻t6からの経過時間Δtn(nは自然数で、n番目のΔtを意味する。)毎に、圧力変化量ΔP[Pa/s]を測定する。圧力変化量ΔP(Δtn)は、時刻t6を起点として、経過時間Δtnの間に変化した圧力量の平均変化量であり、図8の一点鎖線で表示される直線の傾きと同じである。
一方、ΔP(Δtn)がΔP0’より低い場合(傾きとしては、ΔP0’よりも傾斜が強い場合)は、気密試験期間Tの間に圧力P1’が点線A1を下回る可能性が高いため、「漏れ有り」と判断される。
このような「測定予測」を用いた気密試験方法では、より漏洩の判断を早めるため、作業効率を高めることが可能となる。
図11の測定圧力P1について、温度影響の圧力変化量Δp(Δp=Δp1)の寄与を除いたグラフP1’を、図8を用いて示した。これと同様に、図11の測定圧力P2について、温度影響の圧力変化量Δp1の寄与を除いたグラフP2’を、図12に示す。
具体的には、図12の圧力P2’はP2’=P2-Δp1×Δtnで変換され、温度異常の判断の境界値である境界値A2’もA2’=A2-Δp1×Δtnで示される。ここで、A2は図11の傾き(Δp1)を持った点線A2のグラフを意味する。
温度変化の異常であっても、図9に示すように、温度影響計測工程(前半)に戻り、再度、温度影響による圧力変化量Δp1が測定され、気密試験工程における配管等の温度変化により近い値を提供することが可能となる。
当然、PJがPJ≧0の場合は、「漏れ無し」と判定され、PJ<0の場合は、「漏れ有り」と判定される。
図13(b)では、気密試験結果を表示させている。正常に気密試験工程等が終了し、測定結果をメッセージや得られた数値として表示している。画面に計測結果を登録するためのボタンを設けることも可能である。なお、中断した場合でも、その結果を保存するように設定することも可能である。
また、判定予測の表示・警告については、上述の画面表示だけでなく、経過時間や判断圧力を設定して、自動的に中止する機能を設けて、所定条件を満たした際にブザーや画面表示点滅にて作業者に警告する機能を実現することも可能である。
2 加圧手段(ポンプ)
3 圧力センサ
4,5 バルブ
Claims (5)
- 配管内の気密状況を評価する気密試験方法において、
該配管内を加圧し、該配管の外部の圧力と異なる圧力に設定する加圧工程と、
該加圧工程の後、該配管を気密状態にし、該配管内の圧力を予め設定された時間(T)に亘り測定する、気密試験工程と、
該気密試験工程で、所定時間(Δt)当たりの該配管内の圧力変化量(ΔP)として該気密試験工程の開始時刻から該所定時間(Δt)が経過するまでの間に変化した圧力量の平均変化量を用い、該圧力変化量(ΔP)が予め設定された基準圧力変化量(ΔP0)より低い場合には、前記設定された時間(T)の経過前に、該気密試験工程を中断又は警告表示を行うことを特徴とする気密試験方法。 - 請求項1に記載の気密試験方法において、
該配管内の圧力を該配管の外部の圧力と同じに設定した後、該配管を気密状態にし、該配管内の圧力変化量(Δp)を測定する、温度影響計測工程を備え、
該温度影響計測工程は、少なくとも該加圧工程の前又は後に行われることを特徴とする気密試験方法。 - 請求項2に記載の気密試験方法において、
該基準圧力変化量(ΔP0)は、該温度影響測定工程で測定した圧力変化量(Δp)に基づき設定されることを特徴とする気密試験方法。 - 請求項3に記載の気密試験方法において、
該圧力変化量(ΔP)が、予め設定された他の基準圧力変化量(ΔP1)より高い場合には、該気密試験工程を中断し、再度、該温度影響計測工程を行うことを特徴とする気密試験方法。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の気密試験方法を用いた気密試験装置において、前記の気密試験工程が中断、又は警告表示を行う際に、その状態を表示する表示手段を備えることを特徴とする気密試験装置。
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