JP7374576B2 - 水密テスト機および検査方法 - Google Patents

Description

この発明は、複数の管を接続してなる配管における管どうしの継手部の水密性の検査に関する。

中口径管よりなる配水管等の配管の水密テスト機、すなわち、管どうしの継手部の水密性の検査を行うための装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１記載のテスト機は、一対のチューブリングを水圧で拡径させて、検査領域を密閉して、継手部の水密性の検査を行う。検査対象となる配水管内径の大きさは、複数種ある。そこで、前記先行例はチューブリングの側面を支持する一対のフランジおよびチューブリングを交換可能とすることで、内径の大きさの変化に対応することを狙っている。

特開 ２０１７－４９２４１（フロントページ）

しかし、チューブリングに内圧を加えて拡径する場合に、ゴムの弾性のみで拡径すると、拡径できる倍率は小さい。そのため、テスト機のフランジの外径や拡径前のチューブリングの外径が大きく、したがって、テスト機が大型化し、作業性が低下する。

また、配水管の内径に応じてテスト機を組み替えるのは面倒で、手間がかかり、作業性が悪い。

したがって、本発明の目的の一つは、コンパクトで、かつ、配水管の内径が若干異なる場合にも対応でき、作業性に優れた水密テスト機を提供することである。

また、本発明の別の目的は、継手部の水密性の検査において、作業性を向上させる検査方法を提供することである。

本発明の水密テスト機は、配管に内圧を加えるテスト水Ｗｔにより前記配管の継手部５３の水密性を検査する水密テスト機であって、
前記配管内に入り込みテスト水Ｗｔの外圧を受ける筒状の本体２と、
前記本体２の軸方向Ｓの中間の検査領域αの両端に設けられ前記配管の内面に接してテスト水Ｗｔを止水する一対の止水部３とを備え、前記各止水部３は、それぞれ、
前記本体２の径方向Ｄに延びる一対の平板状のフランジ３１，３２と、
前記一対のフランジ３１，３２の間に装着され、加圧水Ｗｐにより径方向Ｄに拡径して前記配管の内面に接するゴム様の弾性を有するゴム様リング１とを備え、前記ゴム様リング１は、
前記配管の内面に接する円環部１０と、
前記円環部１０に連らなり、前記一対のフランジ３１，３２に対面し、前記フランジ３１，３２に沿って延びる一対の側板部１１とを備え、
ここにおいて、前記側板部１１は、
前記加圧水Ｗｐによる水圧が負荷されていない無負荷において前記フランジ３１，３２との間に空間Δができるように湾曲し、一方、前記加圧水Ｗｐによる水圧が負荷された加圧下において平板状に変形して前記拡径を助長する助長部１３を備える。

この場合、ゴム様リング１が加圧水Ｗｐにより拡径する際に、側板部の助長部１３が湾曲した状態から平板状に変形して、拡径が助長される。そのため、加圧水Ｗｐの圧力で円環部１０が容易に拡径して配管の内面に接する。

かかるテスト機は拡径前のゴム様リング１の外径が小さく、取り扱い易くなり、検査時の作業性が著しく向上する。

第１の発明方法は、配管に内圧を加えるテスト水Ｗｔにより前記配管の継手部５３の水密性を検査する水密テスト機を用いた検査方法であって、
前記水密テスト機は、
前記配管内に入り込みテスト水Ｗｔの外圧を受ける筒状の本体２と、
前記本体２の軸方向Ｓの中間の検査領域αの両端に設けられ加圧水Ｗｐにより拡径することで前記配管の内面に接して前記テスト水Ｗｔを止水する一対の止水部３とを備え、
前記検査方法は、
第１の配管材５１の内部に前記一対の止水部３の一方が挿入された状態で前記一方の止水部３を拡径して前記水密テスト機を設置する工程と、
前記一対の止水部３が前記継手部５３を股ぐような状態となるように前記第１の配管材５１に第２の配管材５２を接合した後に、前記一対の止水部３の他方を拡径させる工程と、
前記拡径した一対の止水部３の間の前記検査領域αにテスト水Ｗｔを供給して、水密テストを行う工程とを備える。

この第１の発明方法では、一対の止水部３が継手部５３を股ぐような状態となるように第１の配管材５１に第２の配管材５２を接合し、この接合後に、一対の止水部３のうちの他方を拡径させる。そのため、長い第２の配管材５２内をテスト機が走行する必要がなく、作業性が向上する。

第２の発明方法は、配管に内圧を加えるテスト水Ｗｔにより前記配管の継手部５３の水密性を検査する水密テスト機を用いた検査方法であって、
前記水密テスト機は、
前記配管内に入り込みテスト水Ｗｔの外圧を受ける筒状の本体２と、
前記本体２の軸方向Ｓの中間の検査領域αの両端に設けられ加圧水Ｗｐにより拡径することで前記配管の内面に接して前記テスト水Ｗｔを止水する一対の止水部３とを備え、
前記検査方法は、
第１の配管材５１の内部に前記水密テスト機を挿入する工程と、
前記第１の配管材５１に第２の配管材５２を接合した後に、前記第１の配管材５１の内部の前記水密テスト機を、前記一対の止水部３が前記継手部５３を股ぐように前記テスト機を前記第２の配管材５２に向って引っ張って移動する工程と、
前記移動後に一対の止水部３を拡径させる工程と、
前記拡径した一対の止水部３の間にテスト水Ｗｔを供給して、水密テストを行う工程とを備える。

この第２の発明方法では、予め第１の配管材５１の内部に挿入したテスト機を、一対の止水部３が継手部５３を股ぐようにテスト機を第２の配管材５２に向って引っ張って移動する。そのため、長い第２の配管材５２内をテスト機が走行する必要がなく、作業性が向上する。

これらの発明方法において、好ましくは、前記各止水部３は、それぞれ、
前記本体２の径方向Ｄに延びる一対の平板状のフランジ３１，３２と、
前記一対のフランジ３１，３２の間に装着され、加圧水Ｗｐにより径方向Ｄに拡径して前記配管の内面に接するゴム様の弾性を有するゴム様リング１とを備え、前記ゴム様リング１は、
前記配管の内面に接する円環部１０と、
前記円環部１０に連らなり、前記一対のフランジ３１，３２に対面し、前記フランジ３１，３２に沿って延びる一対の側板部１１とを備え、
ここにおいて、前記側板部１１は、
前記加圧水Ｗｐによる水圧が負荷されていない無負荷において前記フランジ３１，３２との間に空間Δができるように湾曲し、一方、前記加圧水Ｗｐによる水圧が負荷された加圧下において平板状に変形して前記拡径を助長する助長部１３を備え、
ここにおいて、前記各止水部３が拡径する際に、前記加圧水Ｗｐの水圧により前記助長部１３が湾曲した形状から平板状に変形することにより拡径を助長する工程を更に備える。

この場合、前述のように、拡径前のゴム様リング１の外径が小さく、更に作業性が向上する。

テスト機において、好ましくは、前記各側板部１１の助長部１３は、前記フランジ３１，３２に対面する外側面Ｆ１と前記外側面Ｆ１の反対側の面である内側面Ｆ２とで定義され、
前記フランジ３１，３２との間に空間Δができるように前記外側面Ｆ１が湾曲し、前記無負荷において前記外側面Ｆ１は前記助長部１３において全周にわたって連らなる溝状の凹溝１４を形成している。

このように全周にわたる溝状の凹溝１４が形成されている場合、側板部１１の変形が全周にわたって均等となり、円環部１０が配管の内面に密着し易い。その結果、水密性が良い。

更に好ましくは、前記側板部１１の肉厚Ｔが前記助長部１３から前記円環部１０に近づくに従い大きくなるように前記内側面Ｆ２が湾曲している。

円環部１０の近傍の側板部１１は拡径時にフランジ３１，３２から突出する。この場合において、突出した部位の側板部１１の肉厚が大きいことにより、側板部１１の不用意な変形を防止することができ、水密性が向上する。

本発明の第１実施例にかかるテスト機を加圧前の状態で示す縦断面図である。 図１のＡ－Ａ，Ｂ－ＢおよびＣ－Ｃ線断面図である。 同テスト機を加圧後の状態で示す縦断面図である。 加圧前と加圧後のゴム様リングを示す拡大断面図である。 第１の発明方法にかかる実施例の検査方法を示す断面図である。 第２実施例にかかるテスト機を加圧前の状態で示す縦断面図である。 同テスト機を加圧後の状態で示す縦断面図である。 第２の発明方法にかかる実施例の検査方法を示す断面図である。 第１の発明方法にかかる他の実施例の検査方法を示す断面図である。

図面を見易くするために、図１、図３、図４、図６および図７において、ゴム様リングにのみハッチングを施し、断面にはハッチングを施していない。

１つの前記各実施態様または下記の実施例に関連して説明および／または図示した特徴は、１つまたはそれ以上の他の実施態様または他の実施例において同一または類似な形で、および／または他の実施態様または他の実施例の特徴と組み合わせて、または、その代わりに利用することができる。

本発明は、添付の書類を参考にした以下の好適な実施例の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかし、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は請求の範囲によってのみ定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。

以下、本発明の実施例１が図面にしたがって説明される。
図１～図４は実施例１を示す。

図３において、水密テスト機は、配管に内圧を加えるテスト水Ｗｔにより前記配管の継手部５３の水密性を検査するためのものである。テスト機は、前記配管内に入り込みテスト水Ｗｔの外圧を受ける筒状の本体２と、前記本体２の軸方向Ｓの中間の検査領域αの両端に設けられ前記配管の内面に接してテスト水Ｗｔを止水する一対の止水部３とを備える。

本例の場合、第１の配管材５１の受け口部に第２の配管材５２の挿し口部が挿入されて継手部５３が構成されている。なお、継手部５３には、図示しない水道用ゴムリングが装着され管材５１，５２同士の止水が図られる。

図３の各止水部３は、前記本体２の径方向Ｄに延びる一対の平板状のフランジ３１，３２と、 前記一対のフランジ３１，３２の間に装着され、加圧水Ｗｐにより径方向Ｄに拡径して前記配管の内面に接するゴム様の弾性を有するゴム様リング（チューブ状リング）１とを備える。各ゴム様リング１は円環状に形成され、加圧水Ｗｐにより膨張するチューブ状のリングである。

図４において、各ゴム様リング１は、前記配管の内面に接する円環部１０と、前記円環部１０に連らなり、前記一対のフランジ３１，３２に対面し、前記フランジ３１，３２に沿って延びる一対の側板部１１とを備える。

図４の前記側板部１１は、図４（ａ）に示すように、前記加圧水Ｗｐによる水圧が負荷されていない無負荷において前記フランジ３１，３２との間に空間Δができるように湾曲し、一方、図４（ｂ）に示すように、前記加圧水Ｗｐによる水圧が負荷された加圧下において平板状に変形して前記拡径を助長する助長部１３を備える。

図４（ａ）において前記各側板部１１の助長部１３は、前記フランジ３１，３２に対面する外側面Ｆ１と前記外側面Ｆ１の反対側の面である内側面Ｆ２とで定義される。前記助長部１３は、前記フランジ３１，３２との間に空間Δができるように前記外側面Ｆ１が湾曲し、前記無負荷において前記外側面Ｆ１は前記助長部１３において全周にわたって連らなる溝状の凹溝１４を形成している。

図４（ａ）の前記側板部１１の肉厚Ｔは前記助長部１３から前記円環部１０に近づくに従い大きくなるように内側面Ｆ２が湾曲している。

図３のように拡径した左右一対のゴム様リング１とゴム様リング１との間の検査領域αには、加圧状態のテスト水Ｗｔが充填され、水密テストが可能となる。

つぎに、本テスト機の更に詳しい構造について説明する。

図１のゴム様リング１内には、第１の通水管Ｗ１を経て第１ノズルＮ１から図３の加圧水Ｗｐが供給される。これにより、ゴム様リング１は膨らみ、止水部３が止水機能を発揮する。

この際、図４（ａ）の湾曲した助長部１３が図４（ｂ）のように平板状に伸びる。そのため、ゴム様リング１が容易に大きく拡径する。したがって、図１の拡径前の止水部３がコンパクトになり、テスト機の取り扱いが容易になり作業性が向上する。

なお、図１に示すように、ゴム様リング１内のエアは第１開口Ｏ１から第１の通気管Ａ１を介して系外に排気される。

一方、図３の検査領域αには、第２の通水管Ｗ２を経て第２ノズルＮ２からテスト水Ｗｔが供給される。このテスト水Ｗｔが継手部５３から漏れないことを確認する水密（水圧）テストが実行される。

なお、図３の検査領域α内のエアは第２開口Ｏ２から第２の通気管Ａ２を介して系外に排気される。

以上の構造の更に詳細は、特開２０１７－４９２４１の図２等に開示されており、ここに、その記述の全てが組み込まれる。

なお、図２のＲは移動のためのローラである。

つぎに、検査（テスト）方法の実施例１を図５に従って説明する。
本テスト方法は図３の配管に内圧を加えるテスト水Ｗｔにより前記配管の継手部５３の水密性を検査する水密テスト機を用いた検査方法である。

図５（ａ）に示すように、第１の配管材５１の内部にテスト機の一方の止水部３を挿入する。この状態から、つまり、第１の配管材５１の内部に前記一対の止水部３の一方が挿入された状態で、図５（ｂ）のように、前記一方の止水部３のみを拡径して前記水密テスト機を設置する。

なお、この際、通水管や通気管のジョイントＪを結合する。また引抜き用のロープ６をテスト機につなぐ。

その後、図５（ｃ）のように、前記継手部５３を前記一対の止水部３が股ぐように、前記第１の配管材５１に第２の配管材５２を接合する。接合後、図５（ｄ）のように、前記一対の止水部３の他方を拡径させる。
ここにおいて、図４の前記各止水部３が拡径する際に、前記加圧水Ｗｐの水圧により前記助長部１３が湾曲した形状から平板状に変形することにより拡径が助長される。

図５（ｄ）の前記拡径した一対の止水部３の間にテスト水Ｗｔを供給して、水密テストを行う。
すなわち、図３のように、継手部５３を含む検査領域αは、筒状の本体２と拡径した一対のゴム様リング１により密閉される。この検査領域αには、第２の通水管Ｗ２を経て第２ノズルＮ２からテスト水Ｗｔが充填され、所定の水圧が負荷される。この状態で目視等により継手部５３から水漏れがないか等の漏水検査を行う。

なお、検査後、ゴム様リング１を縮径させて、テスト機を管路から引き出し、次の継手部のテストに備える。

図６～図８は実施例２を示す。
図６および図７に示すように、ローラＲの数や配置は適宜に設定される。また、継手部５３の形式は種々のものに対応し得る。

図８（ａ）に示すように、本実施例２の方法においては、第１の配管材５１の内部にテスト機の全体を挿入する。この際、第２の配管材５２の接合の邪魔にならぬように、テスト機を第１の配管材５１の受口部よりも奥まで挿入する。

この挿入後、図８（ｂ）のように、ジョイントＪを結合すると共にロープ６を継ぐ。この後、図８（ｃ）のように、第１の配管材５１の受口部に継手部５３の挿し口部を挿入して、第１の配管材５１に第２の配管材５２を接続する。

前記接続後、つまり、前記第１の配管材５１に第２の配管材５２を接続した後に、図８（ｄ）のように、前記第１の配管材５１の内部の前記水密テスト機を、前記一対の止水部３が前記継手部５３を股ぐように前記テスト機を前記第２の配管材５２に向って引っ張って移動する。

前記移動後に一対の止水部３を拡径させる。前記拡径した一対の止水部３の間にテスト水Ｗｔを供給して、水密テストを行う。

なお、実施例２のその他の構成や方法は実施例１と同様であり、その説明を省略する。

図９は実施例３を示す。
図９（ａ）に示すように、第１の配管材５１の内部にテスト機の一方の止水部３を挿入する。なお、この際、通水管や通気管のジョイントＪを結合する。また引抜き用のロープ６をテスト機につなぐ。この状態から、つまり、第１の配管材５１の内部に前記一対の止水部３の一方が挿入された状態で、図９（ｂ）のように、前記一方の止水部３のみを拡径して前記水密テスト機を設置する。

その後、図９（ｃ）のように、前記継手部５３を前記一対の止水部３が股ぐように、前記第１の配管材５１に第２の配管材５２を接合する。接合後、図９（ｄ）のように、前記一対の止水部３の他方を拡径させる。

図９（ｄ）の前記拡径した一対の止水部３の間にテスト水Ｗｔを供給して、水密テストを行う。
すなわち、図３のように、継手部５３を含む検査領域αは、筒状の本体２と拡径した一対のゴム様リング１により密閉される。この検査領域αには、第２の通水管Ｗ２を経て第２ノズルＮ２からテスト水Ｗｔが充填され、所定の水圧が負荷される。この状態で目視等により継手部５３から水漏れがないか等の漏水検査を行う。

なお、検査後、ゴム様リング１を縮径させて、テスト機を管路から引き出し、次の継手部のテストに備える。

ここで、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、新設の第１の配管材５１の直管状の挿口側にテスト機を挿入して、固定するのが望ましい。

この場合、テスト機のセット時や挿入時の芯出しが容易で、また、全てを吊り上げたまま作業ができるなどのメリットがある。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、ゴム様リングの素材はゴムでもよいし、ゴム弾性を呈するものであれば熱可塑性エラストマーなどでもよい。また、対象となる配管は水道だけでなくガスなどであってもよい。
したがって、以上のような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲のものと解釈される。

本発明は複数の管を接続してなる配管における管どうしの継手部の水密性の検査に利用することができる。

１：ゴム様リング（チューブ状リング） １０：円環部 １１：側板部
１３：助長部 １４：凹溝
Ｆ１：外側面 Ｆ２：内側面
２：（筒状の）本体
３：止水部 ３１，３２：フランジ
Ｄ：径方向 Ｓ：軸方向 Ｔ：肉厚
α：検査領域 Δ：空間
５１：第１の配管材 ５２：第２の配管材 ５３：継手部 ６：ロープ
Ｗｔ：テスト水 Ｗｐ：加圧水
Ｗ１：第１の通水管 Ｗ２：第２の通水管
Ａ１：第１の通気管 Ａ２：第２の通気管
Ｎ１：第１ノズル Ｎ２：第２ノズル
Ｏ１：第１開口 Ｏ２：第２開口
Ｒ：ローラ

Claims (3)

1. 配管に内圧を加えるテスト水Ｗｔにより前記配管の継手部５３の水密性を検査する水密テスト機を用いた検査方法であって、
   前記水密テスト機は、
   前記配管内に入り込みテスト水Ｗｔの外圧を受ける筒状の本体２と、
   前記本体２の軸方向Ｓの中間の検査領域αの両端に設けられ加圧水Ｗｐにより拡径することで前記配管の内面に接して前記テスト水Ｗｔを止水する一対の止水部３とを備え、
   前記検査方法は、
   第１の配管材５１の内部に前記一対の止水部３の一方が挿入された状態で前記一方の止水部３を拡径して前記水密テスト機を設置する工程と、
   前記一対の止水部３が前記継手部５３を股ぐような状態となるように前記第１の配管材５１に第２の配管材５２を接合した後に、前記一対の止水部３の他方を拡径させる工程と、
   前記拡径した一対の止水部３の間の前記検査領域αにテスト水Ｗｔを供給して、水密テストを行う工程とを備える、検査方法。
2. 配管に内圧を加えるテスト水Ｗｔにより前記配管の継手部５３の水密性を検査する水密テスト機を用いた検査方法であって、
   前記水密テスト機は、
   前記配管内に入り込みテスト水Ｗｔの外圧を受ける筒状の本体２と、
   前記本体２の軸方向Ｓの中間の検査領域αの両端に設けられ加圧水Ｗｐにより拡径することで前記配管の内面に接して前記テスト水Ｗｔを止水する一対の止水部３とを備え、
   前記検査方法は、
   第１の配管材５１に第２の配管材５２を接合する前に、前記第１の配管材５１の内部に前記水密テスト機を挿入する工程と、
   前記第１の配管材５１に前記第２の配管材５２を接合した後に、前記第１の配管材５１の内部の前記水密テスト機を、前記一対の止水部３が前記継手部５３を股ぐように前記テスト機を前記第２の配管材５２に向って引っ張って移動する工程と、
   前記移動後に一対の止水部３を拡径させる工程と、
   前記拡径した一対の止水部３の間にテスト水Ｗｔを供給して、水密テストを行う工程とを備える、検査方法。
3. 請求項１もしくは２において、
   前記各止水部３は、それぞれ、
   前記本体２の径方向Ｄに延びる一対の平板状のフランジ３１，３２と、
   前記一対のフランジ３１，３２の間に装着され、加圧水Ｗｐにより径方向Ｄに拡径して前記配管の内面に接するゴム様の弾性を有するゴム様リング１とを備え、前記ゴム様リング１は、
   前記配管の内面に接する円環部１０と、
   前記円環部１０に連らなり、前記一対のフランジ３１，３２に対面し、前記フランジ３１，３２に沿って延びる一対の側板部１１とを備え、
   ここにおいて、前記側板部１１は、
   前記加圧水Ｗｐによる水圧が負荷されていない無負荷において前記フランジ３１，３２との間に空間Δができるように湾曲し、一方、前記加圧水Ｗｐによる水圧が負荷された加圧下において平板状に変形して前記拡径を助長する助長部１３を備え、
   ここにおいて、前記各止水部３が拡径する際に、前記加圧水Ｗｐの水圧により前記助長部１３が湾曲した形状から平板状に変形することにより拡径を助長する工程を更に備える、検査方法。