JPH05296898A - 管体の耐水圧試験方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な操作で安全に且つ短時間に行うことが
でき、しかも正確な試験データが得られる管体の耐水圧
試験方法及び装置を提供する。 【構成】 筒状体１の一端に供試管の装着部２が設けら
れた中子３に、一端外周面に、シール材４を備え、他端
内周面にシール材５を備えた供試管Ｐをその一端側より
挿入して、中子３と供試管Ｐとの間に形成れれた空洞部
９を、上記シール材により密にシールした後、供試管Ｐ
と中子３の両端より、当て板６、７を当て、ボルト・ナ
ット８、８・・により軸方向に押圧力を加えた状態で、
空洞部９に水圧を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として繊維強化合成
樹脂からなる管体の耐水圧試験方法及びその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、繊維強化合成樹脂等からなる管体
の耐水圧試験を行うには、図３（イ）に示すような試験
装置Ｔが用いられた。この試験装置Ｔは、左右に設置さ
れたブラケットｂ、ｂと、これらブラケットｂ、ｂの内
側に設けられた接続用フランジｃ、ｃと、このブラケッ
トｂ、ｂ及びフランジｃ、ｃを貫通するボルトｄ及びナ
ットｅと、このブラケットｂ及びフランジｃに貫設さ
れ、フランジｃ、ｃ間に装着される供試管内に連通する
ようにした、図示しない試験用流体の流通路と、該流通
路に連結された、同じく図示しない水圧ポンプ、バルブ
及び圧力ゲージ類からなっている。

【０００３】水圧試験に際しては、先ずナットｅを緩め
て、ボルトｄをブラケットｂ、ｂ及びフランジｃ、ｃか
ら抜き取り、受口部で接続された供試管Ｐの管端をフラ
ンジｃ、ｃ間に装着する。このとき、同図（ロ）に拡大
して示すように、供試管Ｐの管端をフランジｃの面板ｃ
１の取り付け口ｆに嵌挿し、断面がほぼ直角三角形の環
状のシールゴムｇを面板ｃ１と締めつけリングｃ２の間
に挟み、ボルト孔ｈ、ｈを用いて図示しないボルトによ
り緊締して、供試管Ｐをシールする。次いで、ボルトｄ
を貫通させナットｅを締めつけて準備が完了する。な
お、ボルトｄと、各ブラケットｂ及びフランジｃとは、
図示しないパッキングによりシールされ、かくして、供
試管Ｐは密にシールされる。

【０００４】次に、供試管Ｐ内に徐々に水圧をかけてい
き、破裂する時点での水圧を圧力ゲージで読み取るので
ある。尚、同図では、長さ約２メートルの２本の管体
の、受け口と差し口とで接続部を形成した供試管Ｐを試
験する場合を示したが、直管（約４メートル）の場合も
全く同様にして試験するのである。

【０００５】このときの水圧は高水圧であって、例え
ば、内圧１種管（JIS A 5350で規定する管体の呼称）
で、管の呼び径が１０００ｍｍのものは、通常２７Kgf/
cm² の水圧が負荷される。従って、上記シールゴムｇの
ところでは、この水圧に耐える為に、両方のフランジ
ｃ、ｃに合計数十本のボルトを用いて緊締し、シールゴ
ムｇを均一に圧縮する方法を採っていた。

【０００６】

【本発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来
技術の場合は、フランジｃ、ｃにおけるボルトの緊締作
業は、ボルト一本毎に行うので、厚手のシールゴムｇの
円周方向のどの部分を採っても均一な締めつけを行うこ
とは至難であり、試験中の漏水を防ぐ為に、その締めつ
け操作は各ボルトにおいて正確に均一でなければなら
ず、従って作業は熟練が要求される。また、供試管Ｐ内
に多量の水を充満させる必要があるので、一回のテスト
に要する時間も長時間を必要とする。また、テスト時の
水圧は、例えば、上記内圧１種管では、上記２７Kgf/cm
² の水圧が負荷されたとき、両サイドのフランジｃ、ｃ
の各面板ｃ１にかかる内圧は、２１２トンに達する。従
って、試験装置自体が大型で且つ重くなり、試験の作業
性が悪く危険性も孕むという問題があった。

【０００７】本発明は、上述の如き従来技術の欠点を解
消し、誰もが簡単な操作で、安全に且つ短時間に行うこ
とができ、しかも正確な試験データーが得られる管体の
耐水圧試験方法及び装置を提供することを目的としてな
されたものである。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】請求項１記載の発明は、
「供試管の内径よりも小径の外径を有する筒状体と、そ
の一端縁を外側への折り返し方向に延設して形成した供
試管の装着部とからなる中子に、一端外周面もしくは内
周面と、他端内周面とにシール材を備えた供試管を、そ
の一端側より挿入して、中子と供試管との間に形成され
た空洞部を、中子の装着部と供試管の一端、及び供試管
の他端と中子の他端との間で密にシールした後、供試管
及び中子の両端より、軸方向に押圧力を加えた状態で該
空洞部に水圧をかけることを特徴とする管体の耐水圧試
験方法」をその要旨とするものであり、請求項２記載の
発明は、「管体両端の内周面もしくは外周面にシール材
を備え、且つ中程に接続部を有する供試管の各端部に、
供試管の内径よりも小径の外径を有する筒状体と、その
一端縁を外側への折り返し方向に延設して形成した供試
管の装着部とからなる中子の、該装着部をそれぞれ嵌入
するとともに中子の他端同士を接合し、中子と供試管と
の間に形成された空洞部を、前記供試管の両端に具備さ
れたシール材で密にシールした後、供試管及び中子の両
端より、軸方向に押圧力を加えた状態で該空洞部に水圧
をかけることを特徴とする管体の耐水圧試験方法」をそ
の要旨とするものであり、請求項３記載の発明は、「供
試管の内径よりも小径の外径を有する筒状体と、その一
端縁が外側の折り返し方向に延設されて形成された供試
管の装着部とからなる中子と、装着部に挿入される供試
管の両端周縁に予め装着され、供試管と中子との間隙を
密にシールするシール材と、供試管が装着された中子の
両端から、その軸方向に緊締力を加えることの可能な当
て板と、中子の壁部に設けられた試験用流体の出入り口
とを有することを特徴とする管体の耐水圧試験装置」を
その要旨とするものである。

【０００９】即ち、上記請求項１〜３記載の発明は、中
子に供試管を装着することにより、供試管の内容積を節
約して試験に要する水量と試験時に負荷される水圧とを
減らし、且つ供試管に予めシール材を装着して、水圧試
験準備段階でのシール作業の簡素化と正確性向上を図る
ことを狙いとしたものである。

【００１０】本発明の、管体の耐水圧試験方法及び装置
の対称となる供試管は、通常、円管体であるが、卵形管
のようなほぼ楕円状の管体、円形に近い多角形管体等の
各種管体がその対称となる。しかし、その他の断面形状
を有する管体の採用を妨げるものではない。また、本発
明に用いる中子は、供試管の形状にそれぞれ対応した形
状のものが用いられる。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明は１個の中子を使用し、ま
た請求項２記載の発明は２個の中子を使用して、それぞ
れこの中子に供試管を装着するので、供試管内の実質的
な内容積が減少し、試験に要する水量が少なくて済み、
試験装置にかかる水圧も軽減され、試験装置自体も軽量
化できる。

【００１２】請求項３記載の発明は、中子の装着部に挿
入される供試管の両端周縁に、予めシール材を装着して
おくという操作だけで、試験装置における供試管の正確
なシール機構を簡単に形成することができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。図１は、請求項１記載の発明の試験方
法に用いて好適な、請求項３記載の発明の試験装置の一
例を、その実施態様と共に示す正断面図である。

【００１４】図１において、１は、供試管Ｐの内径より
も小径の外径を有する材質がSS41の鉄製筒状体であっ
て、その一端縁（図面では下端）は、外側への折り返し
方向にほぼＬ字状に延設され、更にその先端はやや末広
がりに拡径されて供試管の装着部２が形成され、この筒
状体１と装着部２とで中子３を形成している。

【００１５】４は、供試管Ｐの一端外周面に予め装着さ
れたゴム製の環状シール材であり、該供試管Ｐが装着部
２の環状凹部に挿入されたとき、その挿入操作と同時に
装着部２の外側壁面の内周面と供試管Ｐの外周面との間
を密にシールできるような寸法になされている。また、
このシール材４は、供試管Ｐの一端内周面に装着するよ
うにしてもよい。

【００１６】５は、供試管Ｐの一端内周面に予め装着さ
れたゴム製の環状シール材であり、該供試管Ｐが装着部
２の環状凹部に挿入されると、その挿入操作とほぼ同時
に中子３の外周面と供試管Ｐの内周面との間を密にシー
ルできるような寸法になされている。

【００１７】６及び７は、供試管Ｐが装着された中子３
の上下両端から、中子３及び供試管Ｐの軸方向に緊締力
を加えることのできる上下の当て板であり、中央部に丸
孔が設けられたほぼ円板状の丸板からなり、その外周縁
には締め付け具であるボルト・ナット８、８・・が円周
方向等間隔に複数本設けられ、中子３に供試管Ｐを装着
した後に、これら中子３及び供試管Ｐを保持し、水圧に
耐え得るようにする為のものである。

【００１８】９は、中子３と供試管Ｐとの間に形成され
る空洞部であって、中子３の壁部中程には、試験用流体
の入口１０及び出口１１が開口され、入口１０には試験
用流体の送入管路１２が接続され、出口１１には試験用
流体の流出管路１３が接続されている。なお、１４は圧
力ゲージ、１５、１５はバルブである。

【００１９】なお、供試管Ｐは、芯材としてレジンコン
クリート層を配したガラス繊維強化ポリエステル樹脂複
合管（ＦＲＰＭ）である。また、中子は、供試管の各種
サイズに対応して、必要種類の径のものが用意される。

【００２０】上記請求項３記載の発明装置を用いて、請
求項１記載の発明方法を実施するには、先ず、ボルト・
ナット８のナットを取って上側の当て板６を外し、中子
３に、シール材４及び５を装着した供試管Ｐを、その一
端を下側にして装着部２に挿入し、上側の当て板６を再
びセットして全てのボルト・ナット８、８を締めつけ
る。かくして形成された空洞部９内に、試験用流体を図
示しないポンプを用いてその送入管路１２から送り込
み、徐々に水圧を上げてその破壊の瞬間の水圧を読み取
るのである。

【００２１】図１に示す上記実施例では、供試管Ｐとし
て直管を用いた例を示したが、例えば、中程に接続部を
形成した供試管を採用することもできる。図２は、請求
項２記載の発明の試験方法に用いて好適な、請求項３記
載の発明試験装置の他の一例を、その実施態様と共に示
す正断面図である。

【００２２】図２に於いて、３′は、中子３とほぼ同形
の中子であって、これら中子３、３′の二個を装着部を
持たない方の端面同士を突き合わせた状態で接合されて
いる。なお図示していないが、好ましくは、この接合面
は適当な弾性体等でシールされる。

【００２３】供試管Ｐ′の両端外周面にシール材４、５
を装着し、試験用流体の入口１０は上側の中子３′に設
けるとともに、出口１１は下側の中子３に設けられてい
る。なお、シール材４、５は供試管Ｐ′の端部外周面、
内周面のいずれに装着されてもよい。また、供試管Ｐ′
は中程に接続部が形成されたものが装着されているが、
この試験装置の場合も、直管の試験用として用いること
ができる。

【００２４】図２に示す請求項３記載の発明装置を用い
て、請求項２記載の発明方法を実施する要領は、上記請
求項１記載の発明方法の場合とほぼ同様であり、上側の
当て板６を再びセットする場合に、中子３′を装着部
２′に嵌入した後になる点が異なるのみである。

【００２５】請求項１または２記載の発明において、中
子の装着部に挿入される供試管の端部に用いるシール材
は、中子と供試管との間に設けてもよいが、水圧が直接
シール材にかかるので、寧ろ装着部内周面と供試管外周
面との間に設けるのが好ましい。

【００２６】次に、図１に示す装置を用いて、各種呼び
径の上記繊維強化合成樹脂管の水圧試験を行った。その
結果を、図３に示す従来装置を用いた場合と比較して表
１に示す。

【００２７】尚、表１中のＤ１＝装着部の内径、Ｄ２＝
筒状体の外径、Ｌ１＝上側の当て板の下面から装着部上
面迄の寸法、Ｌ２＝シールゴムの高さを表す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】請求項１及び２記載の発明は、中子に供
試管を装着するので、供試管内の実質的な内容積が減少
し、試験に要する水量が少なくて済み（例えば１０００
ｍｍの場合、従来例に比し約１／５００に減少）、試験
装置（中子外周面と供試管内周面）にかかる水圧も軽減
され（例えば１０００ｍｍの場合、従来例に比し約１／
３５に減少）、試験装置自体の重量も従来装置に比し約
１／３００に軽量化できる。

【００３０】従って、試験の所要時間が短縮され、試験
の作業性も改善され、製造工程全体のスピードアップを
図ることができ（試験作業工数は、例えば１０００ｍｍ
の場合、従来例に比し約１／８に短縮できる）、作業員
の安全も確保できる。

【００３１】請求項３記載の発明は、中子の装着部に挿
入される供試管の両端内周面または外周面に、予めシー
ル材を装着しておくという簡単な操作だけで、試験装置
における供試管の正確なシール機構を形成することがで
きる。

【００３２】従って、試験の準備段階での所要時間が短
縮され、上記請求項１及び２記載の発明の効果をより助
長するとともに、未熟な者でも簡単に試験操作ができ、
試験要員の確保が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の試験方法に用いて好適な、請求
項３記載の試験装置の一例を、その実施態様と共に示す
正断面図である。

【図２】請求項２記載の試験方法に用いて好適な、請求
項３記載の試験装置の他の一例を、その実施態様と共に
示す正断面図である。

【図３】従来の試験方法に用いる装置の一例を示す一部
切欠断面図であって、同図（イ）はその全体図、同図
（ロ）は要部の拡大断面図である。

【符号の説明】

Ｐ、Ｐ′供試管 １ 筒状体 ２ 装着部 ３、３′中子 ４ シール材 ５ シール材 ６ 上側の当て板 ７ 下側の当て板 ８ ボルト・ナット ９ 空洞部 10 試験用流体の入口 11 試験用流体の出口 12 試験用流体の送入管路 13 試験用流体の流出管路 14 圧力ゲージ 15 バルブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供試管の内径よりも小径の外径を有する
   筒状体と、その一端縁を外側への折り返し方向に延設し
   て形成した供試管の装着部とからなる中子に、一端外周
   面もしくは内周面と、他端内周面とにシール材を備えた
   供試管を、その一端側より挿入して、中子と供試管との
   間に形成された空洞部を、中子の装着部と供試管の一
   端、及び供試管の他端と中子の他端との間で密にシール
   した後、供試管及び中子の両端より、軸方向に押圧力を
   加えた状態で該空洞部に水圧をかけることを特徴とする
   管体の耐水圧試験方法。
2. 【請求項２】 管体両端の内周面もしくは外周面にシー
   ル材を備え、且つ中程に接続部を有する供試管の各端部
   に、供試管の内径よりも小径の外径を有する筒状体と、
   その一端縁を外側への折り返し方向に延設して形成した
   供試管の装着部とからなる中子の、該装着部をそれぞれ
   嵌入するとともに中子の他端同士を接合し、中子と供試
   管との間に形成された空洞部を、前記供試管の両端に具
   備されたシール材で密にシールした後、供試管及び中子
   の両端より、軸方向に押圧力を加えた状態で該空洞部に
   水圧をかけることを特徴とする管体の耐水圧試験方法。
3. 【請求項３】 供試管の内径よりも小径の外径を有する
   筒状体と、その一端縁が外側の折り返し方向に延設され
   て形成された供試管の装着部とからなる中子と、装着部
   に挿入される供試管の両端周縁に予め装着され、供試管
   と中子との間隙を密にシールするシール材と、供試管が
   装着された中子の両端から、その軸方向に緊締力を加え
   ることの可能な当て板と、中子の壁部に設けられた試験
   用流体の出入り口とを有することを特徴とする管体の耐
   水圧試験装置。