JPS6124919Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、腐食性流体がその壁面、特にその
内壁面に接する管材の応力腐食割れ試験を実際の
使用条件、例えばH₂S（硫化水素），CO₂（炭酸
ガス）等を含む、いわゆるサワーガス油田におい
て鋼管を使用する場合などにおける条件とほぼ同
一の条件で行ない、腐食性の流体環境と応力の存
在とのもとに管材に生ずる応力腐食割れを実管の
状態で調べる管状試験片の腐食試験装置に関する
ものである。

管状材料の腐食試験を、黒皮のままの実際に使
用される管体実物を試験材として行なおうとする
場合、その腐食流体のシール方法が技術的に難し
い。すなわち、試験管体の端部に心金体を挿入固
定し、その管体の端部外面をチヤツクによつて試
験機に把持して、例えば引張り腐食割れ試験を行
なう場合、黒皮のままの実物管体ではその肌面が
粗いため、従来一般に使用されているようなＯリ
ング等のシール部材によつて腐食流体を管体内に
シールしようとしてもそのシールが不完全とな
り、腐食流体の漏れを生ずるという問題がある。
ところが応力腐食割れ試験においては、試験機に
装着された試験管体内に送給される腐触性流体の
流出はもとより、H₂S等の人体に極めて有毒なガ
スの漏洩は完全に防止されることが安全衛生上必
須の要件であり、このため黒皮のままの実物管体
については、その管体端部に心金体を挿入固定す
るといつた方法により応力腐食割れ試験を行なう
といつたことは従来実施されていなかつた。尚、
管体端部外面にねじ（おねじ）加工を施し、それ
と螺合するめねじが刻まれたキヤツプによつて端
部開口部を封止して応力腐食割れ試験を行なうと
いつた方法があるが、このような方法では管体の
ねじ加工部分の強度低下を防ぐため管体両端部を
アプセツト加工などによつて増厚しなければなら
ず、その加工に手間がかかる。

この考案は、特に黒皮のままの実物管体を試験
材とし、その管体の両端部にそれぞれ心金体を挿
入固定して応力腐食試験を行なう場合における上
記問題点を解決するためになされたものであつ
て、この考案は腐食性流体がその内外壁に常時接
するような用途に使われる応力腐食割れ試験をそ
の実際使用条件とほぼ同一条件、ばあいによつて
はより加速した試験のための苛酷な条件で、腐食
流体をたとえば温度，圧力，PHなど腐食性に関す
る因子を一定に保ちながら応力腐食割れ試験を行
うものであり、腐食流体のシールを簡単な機構で
確実に行い、操作も容易でかつ操作者への危険を
防止したシール機構を提供しようとするものであ
る。

すなわちこの考案は、環状のゴムパツキング材
の試験管体の内外壁面に圧接しシールするにあた
つて、内面では、たがいに開閉駆動される対向円
錐状斜面を設け、その間隔部に環状ゴムパツキン
グ材を設置し、斜面の閉駆動によつてパツキング
材を締めつけるようにし、その斜面機構の駆動桿
を利用して腐食流体の給排を行うようにたくみに
構成したものであり、試験管体の端部に挿入固定
するようにされ、外径が試験管体の内径に近似し
た値とされ、軸心部に貫通孔をもち、前端部にお
いて突出円錐形斜面部を有する心金体と、先端部
において前記とは逆方向への突出円錐形斜面部を
もつ鍔が固定され、軸心部に管通孔に有し、外部
から進退駆動操作されるようにされ、前記心金の
貫通孔内にそれを貫通して設置される操作桿体
と、前記の対向する両円錐形斜面部の間隔部に設
置され断面Ｕ字形でその開放面側が試験管体内壁
面に対向する環状ゴムパツキング材と、前記操作
桿体の貫通孔を通じて腐食流体を給排する機構と
からなる管状試験片の応力腐食割れ試験装置にか
かるものである。このように本考案は、心金体の
前端部に形成された突出円錐形斜面部と、操作桿
体の先端部に固定された鍔に形成された、前記と
は逆方向への突出円錐形斜面部と、この両円錐形
斜面部の間隔部に設置された断面Ｕ字形の環状ゴ
ムパツキング材とによつてシール機構を構成した
ことを重要な特徴部分とする。

この考案においては、試験管体の端部に、外径
が試験管体の内径に近似した心金体が挿入固定さ
れるので、試験管体の端部外側を引張り試験機な
どのチヤツクにより把持して試験を行う際、心金
体が試験管体をその内部からバツクアツプし、チ
ヤツクの分力による管体の変形を防止しながら、
かつ強い力で確実に試験管体は試験機に把持され
る。そして上記のようにシール機構が構成されて
おり、心金体の貫通孔内に配設された操作桿体を
外方向へ引つ張ることにより操作桿体の先端部に
固定された鍔が心金体方向へ引き寄せられ、環状
ゴムパツキング材は心金体及び鍔に形成された両
斜面で挾持圧縮されてその分力に基づくゴム弾性
力により試験管体の内壁面に強く圧着され、試験
管体内部の腐食流体を完全に封止する。また環状
ゴムパツキング材は、その断面がＵ字形であるの
で二重にシールすることとなり、このため必要以
上の過大な締付け力は不要となる。しかも環状ゴ
ムパツキング材の大きな弾性により、例えば引張
絞りによる管径変化などに対してもそれに十分追
随しながらシール効果を維持する。一方腐食流体
は、操作桿体の軸心部に配設された貫通孔を介し
て試験管体内部に簡便に給排される。

また外面シールにあたつては、内壁面に使用す
る環状ゴムパツキングと同様のシール機構を持つ
環状ゴムパツキングを以下のように設置し、管体
外面のシールを完全にする。すなわち、断面Ｕ字
形で、その開放面側が試験管体外壁面に対向する
環状ゴムパツキング材を所定の試験管体位置に設
置し、さらに環状ゴムパツキングの外円周上に剛
性のある円筒環体をかぶせる。この環状ゴムパツ
キングをその両側面に、環状ゴムパツキングを試
験管体外面に確実に密着するための斜面部材と、
それらを保持する固定フランジおよび可動フラン
ジがこれらを締め付けるボルトおよびナツトによ
つて環状ゴムパツキングが圧縮される。この圧縮
によつて、環状ゴムパツキングの外面がふくれる
のをその外表円周上に設けた円筒環体によつて阻
止され、それによつて試験管外壁面に環状ゴムパ
ツキングの内面が確実に密着されるような機構を
持つている。

つぎに実施例を図面によつて説明する。

図において１は試験管体でその端部外側におい
て引張り試験機などのチヤツク２によつて試験機
に把持され試験が行われる。２′はチヤツクのく
さび刃を示している。管体のそのような試験を行
う場合チヤツクくさび刃の分力による管体の変形
を防止するために通常心金体３を挿入する。この
心金体３の外径は試験管体１の内径とほぼ同じと
され試験管体を内部からバツクアツプする。この
心金体３の軸心部には貫通孔４が穿孔されてい
る。またこの心金体３の前端部には、突出円錐形
斜面部５が構成される。この斜面部は心金体３そ
のものの前端部を斜面にしてもよいし、斜面部材
を本体に取付けるようにしてもよい。なお６は心
金体３が試験管体１の内部へ没入するのを防ぐ鍔
である。

つぎに１１は操作桿体であつて、前記心金体３
の貫通孔４を貫通して設置されており、その前端
部の鍔部１２が固定される。この鍔部１２の後端
部は前記突出円錐形斜面部５とは逆方向の突出円
錐形斜面部１３が設けられ、前端部はシール空間
室内壁をなしている。操作桿体１１の後端部には
図示しないがこの桿を試験管体１に対して進退駆
動する駆動機構が付せられる。この操作桿体１１
の軸心部には貫通孔が設けられ、この貫通孔は腐
食流体の給排パイプ１４となり外部の腐食流体源
に連絡される。この操作桿体１１を外側へ白矢印
で示すように退出せしめた位置においてタテ割り
溝付のくさび体１５とナツト１６とによつて心金
体３に固定する。

つぎに２１は断面Ｕ字形の環状ゴムパツキング
材であつて、前記円錐斜面部５と円錐斜面部１３
との対向面間の間隔部に配設される。前記操作桿
体１１を外側へ引張り駆動するとこのパツキング
材２１は両斜面で挾持圧縮されその分力によつて
強く試験管体１の内壁面に圧着される。この状態
で、前記したようにくさび体１５と締付けナツト
１６とにより操作桿体１１を心金体３に固定す
る。図において試験管体１の内面と前記鍔部１２
の前面とこのゴムパツキング材表面とでなす室３
１が腐食流体の収容室となる。図においては試験
管体１の右端部分のもを示したが左端部分にも図
と同様な機構が対称的に設けられ、これらを併せ
て腐食流体収容室をなすのである。もつとも図示
を省略した左端部は腐食流体給排パイプはこれを
省略することができることはいうまでもない。腐
食流体はこのようにして試験管体の内部に完全に
封止密封されて、試験管体内面に腐食反応をおこ
させる。腐食流体はたとえばH₂S（硫化水素）を
含む0.5％CH₃COOH（酢酸）水溶液であり、ゴ
ムパツキング材はたとえばネオプレンと称される
クロロプレンゴムであり、温度の制御，濃度の制
御，液の飽和度，PH，溶存酸素などの制御が行わ
れる。

つぎに試験管体外側面に対する腐食流体の接触
方法については、図に示すように環状ゴムパツキ
ング材５１とその外表円周上に剛性のある環体５
１′を有し、環状ゴムパツキング材５１を保持
し、かつ管体外表方向に対してそれを圧接するた
めの斜面部材５２，５３、それらを保持する固定
フランジ５４と可動フランジ５５、それらを締め
つけるボルト５６およびナツト５７、ならびにそ
の固定フランジに接合される外壁体５８とからな
る腐食流体収容室５９によつてそれが行われる。
なお図中６０はベローズのような伸縮可能部材で
あり、これによつて試験管破断時の腐食流体飛散
を防止する。

試験管体の内外側における腐食流体接触室はこ
れを対応位置に設ける。環状ゴムパツキング材２
１ならびに５１はそれぞれ管内外面の対応個所に
設ける。図示しない管体左端部においても同様で
ある。このようにすると試験管体の引張応力腐食
割れ試験による破断時管内に収容した腐食流体
は、管外側の室壁によつて封止せられ外部に飛散
することがない。また内部については上記シール
機構に変化はないから内部から端部へ流出するこ
ともなく、操作者にとつて安全であり、また作業
環境，他の機器を汚損することもない。

この考案は以上のように構成されているので、
管体の応力腐食割れ試験を行う場合において、試
験管体の端部外側を把持するチヤツクの分力によ
つて管体に変形を生じさせることなく、試験管体
を試験機に確実に把持しつつ試験を実施すること
ができる。そして試験管体内に還流する腐食流体
を簡単な操作で確実にシールすることができ、試
験管体の内部壁に対して腐食流体を接触させる場
合における環境の設定を簡単な機構で、確実に行
うことができ、その操作も簡易であるほか管外の
対応部分の腐食流体のシール機構の付加によつて
試験破断時の腐食流体の飛散，流出を防止し安全
衛生上も適確な処置がとられた状態での試験を行
うことができる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の装置の縦断面図である。 １……試験管体、３……心金体、４……心金体
貫通孔、５……突出円錐形斜面部、１１……操作
桿体、１２……鍔、１３……鍔の突出円錐形斜面
部、１４……操作桿体の貫通孔（腐食流体給排パ
イプ）、２１……ゴムパツキング材、３１……内
部腐触流体室、５１……外部ゴムパツキング、５
１′……剛性環体、５９……外部腐食流体室、６
０……伸縮部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 試験管体の端部に挿入固定するようにされ、
   外径が試験管体の内径に近似した値とされ、軸
   心部に貫通孔をもち、前端部において突出円錐
   形斜面部を有する心金体と、先端部において前
   記とは逆方向への突出円錐形斜面部をもつ鍔が
   固定され、軸心部に管通孔を有し、外部から進
   退駆動操作されるようにされ前記心金体の貫通
   孔内にそれを貫通して設置される操作桿体と、
   前記の対向する両円錐形斜面部の間隔部に設置
   され断面Ｕ字形でその開放面側が試験管体内壁
   面に対向する環状ゴムパツキング材と、前記操
   作桿体の貫通孔を通じて腐食流体を給排する機
   構と、を備えてなる管状試験片の腐食試験装
   置。 ２ 試験管体の内壁面において環状ゴムパツキン
   グ材がシールする腐食流体封入室に対応する試
   験管体の外側部分において、断面Ｕ字形で、そ
   の開放面側が試験管体外壁面に対向する環状ゴ
   ムパツキング材を内部シール部に対応する位置
   に設置し、この環状ゴムパツキング材の外側に
   さらに剛性のある円筒状の環体を付帯させると
   ともに、前記環状ゴムパツキング材をその両側
   面から保持し、かつ試験管体外壁表面方向に対
   して圧接するための一対の斜面部材と、この一
   対の斜面部材を保持する固定フランジおよび可
   動フランジと、この両フランジを締め付けるボ
   ルトおよびナツトとを付設して外部シール部を
   構成し、この外部シール部、前記固定フランジ
   に接合された外壁体ならびにこの外壁体に連設
   された伸縮部材と試験管体外壁面とで囲まれた
   空間を外部腐食流体収容室としてなる実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の管状試験片の腐食
   試験装置。