JPH0639317Y2 - フランジ管接合部の耐圧試験装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、接合部の局所に限定
して耐圧試験を行ない得る接合部の耐圧試験装置に関
し、さらに詳しくは、管体にフランジが接合されたフラ
ンジ管の当該接合部の耐圧試験装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、配管や貯槽において、円形断
面の管同士、または管とフランジとが熔接、螺合、接着
等の各種接合手段によって接合されている。これら接合
部が不完全であると、漏水を生起し強度の低下を来たす
ものであり、接合部を持つ機器は、配管とか貯槽に限ら
ず漏れ試験・耐圧試験を行い、漏れの有無を確認する必
要がある。

【０００３】試験の対象となる接合部を持つ機器は、内
容積の大きいものが多く、また大きいものは試験の対象
としても重要であり、全機器が対象となる。試験方法と
しては、たとえば、機器の開放口すべてをメクラ蓋で閉
鎖して、中に気体または液体を充填して漏れ試験と耐圧
試験を行うのが一般である。

【０００４】この場合、流体の充填および放出に長時間
を要し、また、圧縮空気にしろ、水にしろ排出放棄する
無駄を伴うものである。また、水を使うと材質によって
は錆の原因となり、全容積にわたり錆の発生を生起し、
その除去・清掃に多くの工費を浪費することになる。ま
た、嫌水性材料を扱う機器では完全に乾燥する必要があ
る。

【０００５】なお、気体を用いる機器類においては、気
密試験が必要であるが、試験圧力が高いと、大容量の場
合、危険を伴うためやむ無く水密試験で代用している場
合が多い。しかし、水で漏れなくても気体では漏れるこ
とがあるので完全な試験とはならない。因って、どうし
ても大容量機器類での高圧気密試験を実行しようとすれ
ば、大部分の容積を液体で充填し、漏れを確認するに必
要な接合部の一部分に気体を用いることがある。

【０００６】この場合は、気体と液体の比重差があり、
必要な小部分にのみ気体を密閉することは容易ではな
い。また、水密試験をする場合でも、内部にある大気を
完全に液体に置換することも困難なことである。

【０００７】大容量の機器類の漏れ試験の場合でも、接
合部の極く限られた部分に限定しうる方法、すなわち、
大容量の機器類の大部分の容積は大気圧のままの開放状
態において、試験の対象となる接合部の限定部分をテス
トするためには、その限定部分に、試験のための加圧流
体を封入する小容量のテストスペース部を形成する必要
がある。また、この限定されたテストスペースを密閉す
るためのシール機構が必要である。この場合、管体など
の内径は、かなり大きな寸法公差があるので、それに対
応するシール機構が必要となる。また、充分な耐圧試験
が得られるシール機構が必要である。

【０００８】管体相互間の接合部の試験装置としては、
実公昭５４−４２９５５号公報、実公昭４８−２４７７
５号公報などに、その一例が開示されている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、実公昭
５４−４２９５５号公報に記載のように、ゴム状弾性体
のみからなるパッキング形態のシール機構を採用した方
式では、圧接面が可塑性変形を生起し、高い圧接力は得
られない。ましてや、上記公報に図示されているよう
に、リング状鍔を設けて膨脹を抑制している場合は、よ
り一層高いシール性は得られない。

【００１０】また、実公昭４８−２４７７５号公報に記
載のように、織布にゴム引き加工を施した断面円形状体
のシール材を使用したものは、空気袋的な一定の膨脹し
か得られない膨脹抑制方式であり、一定の大きさ以上に
膨脹しないような補強によって線条的接触によってシー
ルするものであり、また、横方向の応力が掛かった場
合、変形は比較的自由性があり且つシール性の強力な増
大は期待できないものである。

【００１１】また、ゴム状弾性体のみからなるシール方
式では、粘弾性体であるゴム系の特性上、高度の耐圧性
が得られない。すなわち、粘弾性体の特性として、一定
応力の下において、最初の弾性変形に時間の経過と共に
付加される変形すなわちクリープとして現われるもので
あり、また自由状態の部分は、一定の応力を加えたとき
緩慢な永久変形を持続するものであり、接触面において
は応力の減衰として現われるものである。因って、ゴム
系素材をシール材として使用する場合、このようなクリ
ープ現象や応力の減衰を招くゴム系の粘弾性体の特性を
勘案し、適当な補強構造を必要とする。

【００１２】また、上記従来例はいずれも管体相互間の
接合部分における漏れ試験、耐圧試験装置を開示してい
るものであり、フランジが接合されたフランジ管の当該
接合部の漏れ試験、耐圧試験については、これまで適当
な試験装置が提供されていない。

【００１３】そこで、この考案の目的とするところは、
テストに関連する占有体積が小さく、安全で、しかもテ
ストの簡易性、迅速性が得られる構成であり、特に、被
耐圧試験管体へのシールリング機構において、沿接性の
良好なゴム状弾性体をシール材として用いるとともに、
その耐久性並びに密接力と耐圧度を高め、高圧テストを
可能となし、しかも従来提供されていなかったフランジ
管における接合部の漏れ試験、耐圧試験に最適の試験装
置を提供するところにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、考案者らは、まず、ゴム系の粘弾性体に適応した
強力なシール性を常に保持できるシール機構としての補
強可動シールリングを開発したもので、環状体の外周面
上に、突縁によって溝状に形成した加圧式シールスペー
ス部に補強可動シールリングを挿入し、下部から加圧流
体を導入して強力なシール性を発揮させるものである。

【００１５】この補強可動シールリングは、ゴム状弾性
体からなる断面角状のリングで、該リングは内径側にシ
ールリップを有し、リングの外径方向の円周部内部に
は、被圧接体に圧接力がフルに作動するように、シール
リングの作動を抑制することのないように様に補強する
ものである。

【００１６】すなわち、この考案の補強可動シールリン
グは、織布のように縦横連係組織によって全体の変動を
抑制する補強構造とは異なるもので、タイヤコードの様
な補強コードをシールリングの外径方向の円周部内部
に、コード方向を横方向に向けて、それぞれ独立したコ
ードを並列して埋設補強するものである。

【００１７】従って、加圧式シールスペース部に圧力流
体を導入すると、コード間のゴムはコードによって作動
を抑制されることなくアコーディオンの様に容易に外径
方向に伸張し強力に圧接力が働く。圧力を受けて溝状の
シールスペース部から突出した部分がゴム状弾性体のみ
からなる場合は、ゴムは粘弾性体のため、容易に可塑性
変形を生起し、しかも時間の経過と共に変形を増大する
ものであり、高圧を支持することができないものである
が、上記のような補強可動シールリングは、特殊な補強
構成のためシール面においては横方向への強力な変形防
止力を発揮するため、ゴム面の外径方向への力は増大さ
れ強力な耐圧力が得られるのである。

【００１８】このような補強可動シールリングを使用し
て管体とフランジとの接合部の耐圧テストを実施する耐
圧試験装置は、次のように構成される。

【００１９】すなわち、管体にフランジが接合されたフ
ランジ管の当該接合部の耐圧試験装置において、一方端
にフランジ対接板を有する環状体の外周面に、一対の突
縁によって溝状に形成され、フランジ対接板との間にお
いて接合部のテストスペース部を区画する加圧式シール
スペース部を設け、フランジ対接板のシール溝に固定シ
ールリングを装着して締具にてフランジ面に締め付け固
定可能となし、加圧式シールスペース部にはゴム状弾性
体からなる断面角状をしたリングの内径側の両側にシー
ルリップを有し、リングの外径方向の円周部内部には、
補強コードを幅方向に向けてそれぞれ独立したコードを
並列状態に埋設して、外径方向には容易に膨脹するが、
横方向には容易に変形しないように補強した補強可動シ
ールリングを挿入するとともに、環状体の周壁部にテス
トスペース部および加圧式シールスペース部に加圧流体
を導入する導入口を設けてなるフランジ管接合部の耐圧
試験装置である。

【００２０】

【作用】したがってこの耐圧試験装置は、管体のフラン
ジとフランジ対接板間で固定シールリングによって密封
シール状態を得ながら固定することができ、別途環状体
の外周面に設けた加圧式シールスペース部と上記シール
リングとの間で接合部のテストスペース部を区画したも
ので、加圧式シールスペース部に加圧流体を導入して補
強可動シールリングと管体内面との圧接シール状態を得
れば、密閉状態に区画されたテストスペース部を形成す
ることができ、このテストスペース部に所要の圧力流体
を導入することによって所望とするフランジと管との接
合部の耐圧試験を行い得るものである。

【００２１】補強可動シールリングは、ゴム状弾性体の
断面角状のリングを使用し、かつ特殊な補強構造を施し
た補強可動シールリングとしたので、自由に外径方向に
は膨脹するが、断面角状のシール面においては横方向の
変形が抑制されるため、圧接面における可塑性変形が防
止され圧接力の低下を防ぐことができる。また、ゴム状
弾性体に見られるクリープ現象や応力の減衰が抑制され
安定した確実な高圧シール性が確保されるとともに、横
方向の変形が抑制されたことによって外径方向への力は
増大され強力なシール圧力が得られる。したがって横方
向から掛かる試験圧力を増大しても変形、漏れの恐れが
なく、高圧の耐圧試験を実施することができる。

【００２２】また、可動シールリングは横方向への変形
が防止されているため、耐圧試験終了後においては容易
に突縁間に復帰するので、装置の取り外しに支障がな
く、また繰り返し使用にも適している。

【００２３】もち論テストスペース部は極少とすること
ができるばかりでなく、時間並びに流体のロスが極めて
少なく、簡易に、迅速に、安価にテストができ、また、
圧縮気体が自由に使用できるため、安全な漏れまたは耐
圧試験が実施されると共に試験の安全性が確保される。

【００２４】

【実施例】以下、この考案に係るフランジ管接合部の耐
圧試験装置の実施の一例について例示の図面に基づいて
詳述する。

【００２５】図１は、管体１０にフランジ１２が熔接さ
れたフランジ管の当該接合部１１の耐圧試験装置ＴＥ
を、その使用状態において示している。試験装置ＴＥ
は、内径ｄと外径Ｄからなる環状体７の一方端にフラン
ジ対接板７ａを有している。フランジ対接板７ａには円
形のシール溝１３が形成され、この溝に挿入した固定シ
ールリング１４をフランジ１２に圧接して、ボルトなど
の締具１５によって締め付けて固定されている。

【００２６】環状体７の外周面には、一対の突縁５、６
によって溝状に形成され、フランジ対接板７ａとの間に
おいて接合部１１のテストスペース部１を区画する加圧
式シールスペース部３が設けられている。８は、加圧式
シールスペース部３に挿入されるゴム又はプラスチック
等の弾性高分子物質のゴム状弾性体からなる補強可動シ
ールリングで、断面角状をしたリングの内径側の両側に
シールリップ８ａを有し、リングの外径方向の円周部内
部には、補強コード９を幅方向に向けてそれぞれ独立し
て並列状態に埋設して、外径方向には容易に膨脹する
が、横方向には容易に変形しないように補強されてい
る。

【００２７】２は環状体７に設けられたテスト用加圧流
体導入口、４はシール用加圧流体導入口であり、加圧式
シールスペース部３に加圧流体を導入して補強可動シー
ルリング８のシール面８ｂと管体１０内面との圧接シー
ル状態を得れば、密閉状態に区画されたテストスペース
部１を形成することができる。したがって、このテスト
スペース部１に所要の圧力流体を導入すればフランジと
管との接合部の漏れおよび耐圧試験を行い得るものであ
る。

【００２８】本例は管体１０が環状をした一例を示した
ものであるが、楕円形その他変形に対しては、この装置
の環状体７の形状を沿接するように変形することによっ
て同様に実施可能である。

【００２９】なお、固定シールリングの代わりに、加圧
式シールスペース部が使用されうる構成も可能である。

【００３０】図２は、補強可動シールリング８の断面形
状を示した拡大断面図であり、ゴム状弾性体からなるこ
の補強可動シールリングは、図に示すように、内径側の
両側にセルフシール用のシールリップ８ａを両側にはみ
出して形成し、シールリングの外径方向の円周部内部に
は、織り組織でないタイヤコードのような独立した補強
コード９を、コード方向を幅方向に向けて、それぞれ独
立して並列状態で埋設補強するものである。

【００３１】すなわち、この独立した補強コード９間
は、ゴム状弾性体のみにて連結されているものであり、
自由性を有するが、横方向は、コードの埋設によって伸
びが防止される。また、粘弾性体であるゴム状弾性体の
横方向への可塑性変形が防止されるため耐久性も増大さ
れる。このように補強することによって補強可動シール
リング８は加圧によって、外径方向にはアコーディオン
の様に自由に拡大することができるが、幅方向（軸線方
向）の強度が増大され、横方向への変形を強力に支持す
ることができ、加圧式シールスペース部３の加圧の増大
によって、ますます被試験体への強力な圧接力が生起さ
れる反面、そのシール部のゴム状弾性体は、試験圧力に
よる横方向への圧力を阻止する強度の封止機能を保持す
ることができるので高い耐圧テストを可能とするもので
ある。

【００３２】なお、この補強可動シールリング８は、圧
接面の状態に応じて外周のシール面に溝を形成すること
によって、被圧接面との一層の高度の圧接面を得ること
ができるが、広い圧接面にて強力に圧接されるため、補
強構造と相俟って高圧力が保持されるものである。

【００３３】図３は、図１の部分拡大断面で、加圧式シ
ールスペース部３に補強可動シールリング８を挿入する
と、シールリップ８ａは、外側の突縁５と内側の突縁６
とによって押し込められ、両壁との間に接触圧が発生す
るものであるが、さらに、シール用加圧流体導入口４か
ら加圧流体を圧入すると、補強可動シールリング８は、
外径方向へ自由に容易に拡大し、軸線方向への変形を阻
止する機能を有するため、角状のシール面８ｂが測定対
象部の円形体の内面に強力に接触してシール性を発揮す
ると共にシールリップ８ａは、加圧流体自身の圧力で、
両突縁の壁面に強く押し付けられ、さらに強力なセルフ
シールを発揮するものである。

【００３４】すなわち、この加圧式シール方式は、寸法
公差に関係なく自由にシール機能を発揮することができ
るものであり、さらに、加圧によりシール機能を自由に
変化することができるため、接触面の状態の変化にも対
応できるばかりでなく、確実な安定したシール性が得ら
れるものである。

【００３５】

【考案の効果】この考案は、上記の通り、従来その例を
見ないフランジ管接合部の耐圧試験装置を提供し得たの
であり、テストスペース部を極小とできるばかりか、管
体内面との間においてシール機能を発揮する加圧式シー
ルスペース部の補強可動シールリングが、外径方向には
容易に膨脹するが、横方向には容易に変形しないような
補強構造を有するため、管体内面に対する有効な、安定
したかつ確実な圧接力が得られ、良好なシール性が確保
されるもので、従来の構成には得られない高圧テストが
容易に実施され、完全なテストを容易に安価に行なうこ
とができ、しかも、テストの簡易性、迅速性並びに安全
性が得られる特徴を有するものである。

【００３６】また、可動シールリングは横方向への変形
が防止されているため、耐圧試験終了後においては容易
に突縁間に復帰するので、装置の取り外しに支障がな
く、また繰り返し使用にも適しており、実用性、信頼性
に富んだ試験装置を提供し得たのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る耐圧試験装置の一例を使用状態
において示す断面図、

【図２】同装置に使用される補強可動シールリングの拡
大断面図、

【図３】図１の要部拡大断面図。

【符号の説明】

１…テストスペース部 ２…テスト用加圧流体
導入口 ３…加圧式シールスペース部 ４…シール用加圧流体
導入口 ５、６…突縁 ７…環状体 ７ａ…フランジ対接板８ …補強可動シールリング ８ａ…シールリップ
８ｂ…シール面 ９…補強コード １０…管体 １１…接合部 １
２…フランジ １３…シール溝 １４…固定シールリング １５…
締具 ＴＥ…耐圧試験装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 西村 信男 兵庫県神戸市灘区桜口町５ー２ー22

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 管体１０にフランジ１２が接合されたフ
   ランジ管の当該接合部の耐圧試験装置において、一方端
   にフランジ対接板７ａを有する環状体７の外周面に、一
   対の突縁５、６によって溝状に形成され、フランジ対接
   板との間において接合部のテストスペース部１を区画す
   る加圧式シールスペース部３を設け、フランジ対接板７
   ａのシール溝に固定シールリング１４を装着して締具に
   てフランジ面に締め付け固定可能となし、加圧式シール
   スペース部３にはゴム状弾性体からなる断面角状をした
   リングの内径側の両側にシールリップ８ａを有し、リン
   グの外径方向の円周部内部には、補強コード９を幅方向
   に向けてそれぞれ独立したコードを並列状態に埋設し
   て、外径方向には容易に膨脹するが、横方向には容易に
   変形しないように補強した補強可動シールリング８を挿
   入するとともに、環状体７の周壁部にテストスペース部
   １および加圧式シールスペース部３に加圧流体を導入す
   る導入口を設けてなるフランジ管接合部の耐圧試験装
   置。