KR102089205B1 - 시일 시공의 실습 장치 및 실습 방법 - Google Patents

Abstract

열 교환기의 조직 및 그 구조, 플랜지 구조, 시일 구조, 복수의 볼트 및 너트에 의한 체결 구조, 체결 순서 등을 실기와 동일하게 게다가 안전하게 실시할 수 있는 기기 및 방법의 제공에 있다.
셸부 (42) 와, 튜브 (96) 를 구비하는 관판부 (고정 관판 (44)) 와, 구획판을 구비하는 채널부 (46) 와, 셸 플랜지 (82) 및 채널 플랜지 (114) 를 고정시키는 볼트 (54) 및 너트 (56) 와, 관판부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 지지하고, 채널부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 지지하는 가반 지지 기구 (8-1, 8-2) 를 구비한다.

Description

시일 시공의 실습 장치 및 실습 방법

본 발명은 예를 들어, 열 교환기 등의 시일 시공의 실습 등에 사용하는 실습 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

수백 도의 배열 유체의 열 회수나 열 이용에 열 교환기가 사용된다. 이 열 교환기에는 부동두식 (浮動頭式) 열 교환기, 고정 관판식 열 교환기, U 튜브식 열 교환기 등, 셸 ＆ 튜브식 열 교환기가 사용된다. 이러한 종류의 열 교환기에서는 복수의 기체부에 플랜지가 구비되고, 플랜지 사이에 복수의 개스킷을 끼워 조립되고, 플랜지 사이의 체결에는 볼트 및 너트가 사용되고 있다.

이러한 볼트 및 너트의 체결에 관하여, 볼트 및 너트에 가해지는 체결 토크와, 개스킷에 가해지는 체결력의 관계를 실습시키는 볼트 체결 실습 장치가 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1).

일본 공개특허공보 2015-215473호

그런데, 이러한 열 교환기의 시공에는, 열 교환기의 조직 및 그 구조, 플랜지 구조, 시일 구조, 복수의 볼트 및 너트에 의한 체결 구조, 체결 순서 등을 숙지할 것이 요구된다. 일반적인 좌학 (座學) 의 강습만으로는 불충분하고, 또, 볼트 체결 실습 장치 (특허문헌 1) 에 의한 볼트 체결의 실습만으로는 열 교환기의 시일 시공에서는 불충분하여, 실기 (實機) 에 의한 습득이 불가결하다.

고도의 시일 시공 등의 습득에는 실기에 의한 시공 실습이 유효하지만, 플랜트에 설치된 실기로 사고를 상정한 시일 시공 실습은 바람직한 것이 아니고, 플랜트의 가동을 정지시키고 실습을 실시하는 것은 현장에 익숙해지지 않으며, 현실적이지도 않다. 이 때문에, 대형의 열 교환기의 조직을 실기로 습득하고, 그 조립, 분해의 반복 실습을 할 수 없다면, 고도의 시일 시공의 기회가 저해된다.

고도의 시일 시공 등의 습득에 실기에 의한 시공 실습이 유효하다 하더라도, 열 교환기가 설치된 현장이 실습에 적절하다고는 할 수 없다. 실습에서는 실기의 조립, 분해, 개스킷 배치 등, 복수의 실습 요소가 존재하고 있고, 이것들을 다면적으로 육안에 의해 확인하고, 실제로 접하는 것이 필요한데, 협소 공간 등에서는 연수자가 이동 범위나 접하는 범위가 한정되어, 충분히 연수할 수 없고, 연수자의 안전성도 확보되어야 한다.

그래서, 본 발명의 목적은 상기 과제를 감안하여, 열 교환기의 조직 및 그 구조, 플랜지 구조, 시일 구조, 복수의 볼트 및 너트에 의한 체결 구조, 체결 순서 등을 실기와 동일하게 게다가 안전하게 실시할 수 있는 기기 및 방법의 제공에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공 실습 장치의 일 측면에 의하면, 셸부와, 상기 셸부에 삽입 발출 가능한 복수의 튜브를 구비하는 관판부와, 상기 셸부의 셸 플랜지에 대응하는 채널 플랜지를 구비하고, 상기 관판부의 홈부에 걸어 맞추는 구획판을 구비하는 채널부와, 상기 셸 플랜지와 상기 채널 플랜지를 고정시키는 볼트 및 너트와, 상기 관판부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 지지하거나, 또는 상기 채널부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 지지하는 가반 (可搬) 지지 기구를 구비하고, 상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지에 대한 상기 볼트 및 상기 너트의 체결, 그 해제, 상기 가반 지지 기구를 조작하여 상기 셸 플랜지에 상기 관판부와 상기 채널 플랜지의 위치, 또는 상기 관판부와 상기 구획판의 위치를 맞추고, 상기 관판부와 상기 셸 플랜지 사이, 상기 관판부와 상기 채널 플랜지 사이의 각각에 개스킷의 착탈을 실시한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공 실습 장치의 일 측면에 의하면, 셸부와, 상기 셸부에 삽입 발출 가능한 복수의 튜브를 구비하는 관판부와, 상기 셸부의 셸 플랜지에 대응하는 채널 플랜지를 구비하고, 상기 관판부의 홈부에 걸어 맞추는 구획판을 구비하는 채널부와, 상기 셸 플랜지와 상기 채널 플랜지를 고정시키는 볼트 및 너트와, 상기 관판부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 지지하는 제 1 가반 지지 기구, 또는 상기 채널부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 지지하는 제 2 가반 지지 기구를 구비하고, 상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지에 대한 상기 볼트 및 상기 너트의 체결, 그 해제, 상기 제 1 가반 지지 기구 또는 상기 제 2 가반 지지 기구의 일방을 조작하여 상기 셸 플랜지에 상기 관판부와 상기 채널 플랜지의 위치, 또는 상기 관판부와 상기 구획판의 위치를 맞추고, 상기 관판부와 상기 셸 플랜지 사이, 상기 관판부와 상기 채널 플랜지 사이의 각각에 개스킷의 착탈을 실시한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공 실습 장치의 일 측면에 의하면, 셸부와, 상기 셸부에 삽입 발출 가능한 복수의 튜브를 구비하는 관판부와, 상기 셸부의 셸 플랜지에 대응하는 채널 플랜지를 구비하고, 상기 관판부의 홈부에 걸어 맞추는 구획판을 구비하는 채널부와, 상기 셸 플랜지와 상기 채널 플랜지를 고정시키는 볼트 및 너트와, 상기 관판부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 가대부에 지지시키는 제 1 가반 지지 기구와, 상기 제 1 가반 지지 기구와 독립적으로 상기 채널부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 상기 가대부에 지지시키는 제 2 가반 지지 기구를 구비하고, 상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지에 대한 상기 볼트 및 상기 너트의 체결, 그 해제, 상기 제 1 가반 지지 기구 또는 상기 제 2 가반 지지 기구의 일방 또는 쌍방을 조작하여 상기 셸 플랜지에 상기 관판부와 상기 채널 플랜지의 위치, 또는 상기 관판부와 상기 구획판의 위치를 맞추고, 상기 관판부와 상기 셸 플랜지 사이, 상기 관판부와 상기 채널 플랜지 사이의 각각에 개스킷의 착탈을 실시한다.

상기 시일 시공 실습 장치에 있어서, 상기 셸 플랜지에 상기 채널 플랜지를 고정시킨 상기 볼트의 축력을 검출하는 센서와, 상기 센서의 출력에 의해 상기 볼트의 축력 분포를 산출하는 처리 수단과, 상기 볼트의 위치와 함께 상기 축력의 분포 도형을 표시하는 표시 수단을 구비해도 된다.

상기 시일 시공 실습 장치에 있어서, 적어도 상기 볼트의 체결 상황을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단으로 얻어진 화상을 촬상 대상마다 또는 시계열로 편집하는 편집 수단과, 상기 편집 수단으로 얻어진 화상군을 표시하는 표시 수단과, 상기 촬상 수단으로 얻어진 화상, 상기 편집 수단으로 편집된 편집 화상의 어느 일방 또는 쌍방을 기록하는 기록 수단을 구비해도 된다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공의 실습 방법의 일 측면에 의하면, 관판부에 구비하는 튜브를 셸부에 삽입 발출시키는 공정과, 상기 관판부와 셸 플랜지 사이에 개스킷을 배치하거나, 또는 상기 관판부와 상기 셸 플랜지 사이에 있는 상기 개스킷을 제거하는 공정과, 채널부 내에 구비하는 구획판과 상기 관판부의 홈부의 걸어 맞춤 또는 그 걸어 맞춤의 해제를 실시하는 공정과, 상기 관판부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동시키는 공정과, 상기 채널부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동시키는 공정과, 상기 셸 플랜지에 상기 관판부를 사이에 두고 채널 플랜지를 위치 결정하거나, 또는 그 위치 결정을 해제하는 공정과, 상기 셸 플랜지와 상기 채널 플랜지를 볼트 및 너트로 고정시키거나, 또는 그 고정을 해제하는 공정을 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 시일 시공의 실습 방법의 일 측면에 의하면, 관판부에 구비하는 튜브를 셸부에 삽입 발출시키는 공정과, 상기 관판부와 셸 플랜지 사이에 개스킷을 배치하거나, 또는 상기 관판부와 상기 셸 플랜지 사이에 있는 상기 개스킷을 제거하는 공정과, 채널부 내에 구비하는 구획판과 상기 관판부의 홈부의 걸어 맞춤 또는 그 걸어 맞춤의 해제를 실시하는 공정과, 제 1 가반 지지 기구를 통해 가대부에 상기 관판부를 지지시키고, 상기 제 1 가반 지지 기구에 의해 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 상기 관판부를 이동시키는 공정과, 제 2 가반 지지 기구를 통해 상기 가대부에 상기 채널부를 지지시키고, 상기 제 2 가반 지지 기구에 의해 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 상기 채널부를 이동시키는 공정과, 상기 셸 플랜지에 상기 관판부를 사이에 두고 채널 플랜지를 위치 결정하거나, 또는 그 위치 결정을 해제하는 공정과, 상기 셸 플랜지와 상기 채널 플랜지를 볼트 및 너트로 고정시키거나, 또는 그 고정을 해제하는 공정을 포함한다.

상기 시일 시공의 실습 방법에 있어서, 추가로, 상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지의 이탈시에, 상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지의 축심의 일치, 또는 상기 구획판과 상기 관판부의 상기 홈부의 걸어 맞춤을 시사하는 마킹을 상기 셸 플랜지 또는 상기 채널 플랜지에 부여하는 공정을 포함해도 된다.

상기 시일 시공의 실습 방법에 있어서, 추가로, 상기 구획판으로 구획된 상기 채널부의 일방의 공간부에 제 1 포트로부터 가압 기체를 주입하고, 상기 튜브를 통과하여 상기 채널부의 타방의 공간부에 유입되는 상기 가압 기체를 유지시키는 공정과, 상기 채널부와 상기 관판부 사이 또는 상기 셸부와 상기 관판부 사이로부터의 상기 가압 기체의 누설을 관측하는 공정을 포함해도 된다.

상기 시일 시공의 실습 방법에 있어서, 상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지를 고정시킨 상기 볼트의 축력을 검출하는 공정과, 센서 출력에 의해 상기 볼트의 축력 분포를 산출하는 공정과, 상기 볼트의 위치와 함께 상기 축력의 분포 도형을 표시하는 공정을 포함해도 된다.

상기 시일 시공의 실습 방법에 있어서, 적어도 상기 볼트의 체결 상황을 촬상하는 공정과, 촬상 수단으로 얻어진 화상을 촬상 대상마다 또는 시계열로 편집하는 공정과, 편집 수단으로 얻어진 화상군을 표시하는 공정과, 상기 촬상 수단으로 얻어진 화상, 상기 편집 수단으로 편집된 편집 화상의 어느 일방 또는 쌍방을 기록하는 공정을 포함해도 된다.

본 발명에 의하면, 다음 중 어느 효과가 얻어진다.

(1) 실습 장치의 실기와 동일한 조직을 구비하여 실기와 동등한 조립, 분해, 시일 시공, 심 맞춤, 볼트 및 너트의 체결 및 그 체결 순서를 실습할 수 있고, 실기 현장과 동등 내지 실기 현장을 넘어서는 시일 시공의 연수를 할 수 있어, 연수 효과를 얻을 수 있다.

(2) 불가피적 사태를 상정해도, 실기로는 그것을 실현할 수 없는 사태를 모의할 수 있고, 예측하기 어려운 사태를 상정한 조립, 심 맞춤, 볼트 및 너트의 체결을 실습할 수 있고, 개스킷의 파괴 상태 등, 실기와 흡사한 체험적인 연수를 실시할 수 있다.

(3) 개스킷의 불균일 체결 상태를 상정한 심 맞춤, 볼트 및 너트의 체결 순서, 축력의 가감에 의한 연수를 실시할 수 있다.

(4) 볼트 및 너트의 체결과, 플랜지의 탄성 상호 작용에 의한 축력 변화나 편향의 발생, 그 문제 및 그 회피 기술을 연수자에게 체득시킬 수 있다.

(5) 열 교환기 특유의 심 어긋남에 의한 문제를 확인하고, 그 회피 기술을 연수할 수 있다.

(6) 복수 종의 공구를 선택하고, 각 공구마다의 시일 시공 및 시일 결과를 확인할 수 있다.

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 시일 시공 실습 장치를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 장치 본체부를 확대한 시일 시공 실습 장치의 일부를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 장치 본체부를 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 4 의 A 는, 튜브를 제거한 고정 관판을 배면측으로부터 나타내는 사시도, B 는, 채널부를 배면측으로부터 나타내는 사시도, C 는, 채널 커버를 이면측으로부터 나타내는 사시도이다.
도 5 는, 장치 본체부의 종단면을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 실습 공정을 나타내는 플로 차트이다.
도 7 의 A 는, 개스킷 접촉부의 표면 상태를 설명하기 위한 도면, B 는, 표면 상태와 보수 기준을 나타내는 도면이다.
도 8 의 A, B 및 C 는, 셸 플랜지, 고정 관판 및 채널 플랜지의 마킹을 나타내는 도면이다.
도 9 의 A 는, 셸 플랜지에 대한 개스킷의 장착을 나타내는 도면, B 는, 셸부에 대한 튜브 및 고정 관판의 장착을 나타내는 도면이다.
도 10 의 A 는, 고정 관판에 대한 개스킷의 장착을 나타내는 도면, B 는, 셸부 및 고정 관판에 대한 채널부의 장착을 나타내는 도면이다.
도 11 의 A 는, 셸 플랜지, 고정 관판 및 채널 플랜지의 정상 상태를 나타내는 부분 단면도, B 및 C 는, 셸 플랜지, 고정 관판 또는 채널 플랜지의 심 어긋남 상태를 나타내는 도면이다.
도 12 의 A 는, 셸 플랜지에 대한 고정 관판의 심 맞춤을 나타내는 도면, B 는, 셸 플랜지에 대한 채널 플랜지의 심 맞춤을 나타내는 도면이다.
도 13 은, 볼트의 체결 순서를 나타내는 도면이다.
도 14 는, 제 2 실시형태에 관련된 시일 시공 실습 장치를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 볼트 및 축력 센서를 나타내는 도면이다.
도 16 은, 모니터링부의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 17 은, 축력의 분포 도형의 생성 처리를 나타내는 플로 차트이다.
도 18 은, 검출 축력 및 비교 축력의 분포 도형을 나타내는 도면이다.
도 19 는, 축력의 분포 도형을 나타내는 도면이다.
도 20 은, 탄성 상호 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 21 은, 탄성 상호 작용의 전후에 있어서의 분포 도형을 나타내는 도면이다.
도 22 는, 볼트 2 개의 동시 체결의 체결 순서를 나타내는 도면이다.
도 23 은, 단독 볼트의 체결을 설명하기 위한 도면이다.
도 24 는, 복수 개의 볼트의 체결을 설명하기 위한 도면이다.
도 25 는, 볼트의 체결 결과를 나타내는 분포 도형을 나타내는 도면이다.
도 26 은, 모니터링의 처리 순서를 나타내는 플로 차트이다.
도 27 은, 주회수 (周回數) 관리의 처리 순서를 나타내는 플로 차트이다.
도 28 은, 제 3 실시형태에 관련된 시일 시공 실습 장치를 나타내는 도면이다.
도 29 는, 다른 실시형태에 관련된 볼트의 체결 순서를 나타내는 도면이다.
도 30 은, 다른 실시형태에 관련된 셸 플랜지 또는 채널 플랜지의 개스킷 접촉부를 나타내는 단면도이다.

[제 1 실시형태]

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 시일 시공 실습 장치를 나타내고 있다. 도 1 에 나타내는 구성은 일례이고, 이러한 구성에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

이 시일 시공 실습 장치 (이하, 간단히 「실습 장치」라고 칭한다) (2-1) 에는 가대부 (4), 장치 본체부 (6), 제 1 가반 지지 기구 (8-1), 제 2 가반 지지 기구 (8-2) 가 구비된다.

가대부 (4) 는 가반 케이스로서, 시일 시공 실습에 사용되는 연수실 등의 바닥면에 고정된다. 이 가대부 (4) 에는, 수직으로 세워 형성된 복수의 지주로서, 전면측에 1 쌍의 지주 부재 (10), 배면측에 1 쌍의 지주 부재 (12), 전면측의 지주 부재 (10) 사이의 좌면측 (座面側) 및 바닥면측의 각각에 지지 부재 (14), 배면측의 지주 부재 (12) 사이의 좌면측 및 바닥면측에 지지 부재 (16), 지주 부재 (10, 12) 사이의 좌면측 및 바닥면측에 지지 부재 (18, 20) 가 구비된다. 이와 같은 축조 (軸組) 구조에 의해, 가대부 (4) 에는 직방체상의 공간부 (22) 가 형성되어 있다.

이 가대부 (4) 의 좌면측의 지지 부재 (14, 16) 의 하면에는 복수 세트의 캐스터 (24) 및 스토퍼 (26) 가 구비된다. 따라서, 가대부 (4) 는, 캐스터 (24) 에 의해 원하는 위치로 이동 가능함과 함께, 스토퍼 (26) 에 의해 소정의 위치에 정지 상태로 고정된다.

이 가대부 (4) 의 천정측에는 지지 부재 (18, 20) 로 지지된 레일부 (28) 가 구비되고, 가대부 (4) 의 지지 부재 (18) 의 측면측으로 돌출시켜져 있다. 이 레일부 (28) 에는, 장치 본체부 (6) 의 일부 또는 전부를 지지시키는 제 1 및 제 2 가반 지지 기구 (8-1, 8-2) 가 구비된다. 가반 지지 기구 (8-1) 에는, 매달림부 (30) 및 승강부 (32) 가 구비된다. 매달림부 (30) 는 레일부 (28) 에 지지하는 부재이다. 승강부 (32) 는, 상하 방향 (Y 축 방향) 으로 승강시키는 예를 들어, 체인 블록으로 구성하면 된다. 가반 지지 기구 (8-2) 에는, 슬라이딩부 (34) 및 승강부 (36-1, 36-2) 가 구비된다. 슬라이딩부 (34) 는 레일부 (28) 를 슬라이딩하는 복수의 롤러 (38) 를 구비하고, 레일부 (28) 를 전후 방향 (X 축 방향) 으로 이동 가능하다. 승강부 (36-1, 36-2) 는, 상하 방향 (Y 축 방향) 으로 독립적으로 승강시키는 복수의 예를 들어, 체인 블록으로 구성하면 된다. 상하 방향 (Y 축 방향) 으로 승강시키는 예를 들어, 체인 블록으로 구성하면 된다. 따라서, 각 가반 지지 기구 (8-1, 8-2) 는 독립적으로 개별로 레일부 (28) 에 지지되고, 독립적으로 이동 가능하다.

장치 본체부 (6) 는 예를 들어, 셸 ＆ 튜브식 열 교환기 (이하, 간단히 「열 교환기」라고 칭한다) 의 모의 구성을 구비한다. 이 장치 본체부 (6) 는, 지주 부재 (10, 12) 사이에 설치된 지지 부재 (40) 에 탈착 가능하게 장착되어 있다.

<장치 본체부 (6)>

도 2 는, 장치 본체부 (6) 를 확대하여 나타내고 있다. 이 장치 본체부 (6) 에는 열 교환기와 동일한 구성 부재로서 셸부 (42), 고정 관판 (44) 및 채널부 (46) 가 구비된다.

셸부 (42) 는 열 교환기의 셸에 상당하지만, 실기보다 짧은 셸 길이로 형성되어 있다. 이 셸부 (42) 에서는, 셸 길이가 짧기 때문에, 승압 상태의 유지가 용이하고, 안전하다. 이 셸부 (42) 에는 하측면부의 중간부에 지지 다리부 (48) 가 구비되고, 이 지지 다리부 (48) 가 볼트 (50) 및 너트 (52) 에 의해 지지 부재 (40) 에 고정되어 있다.

셸부 (42) 에는 고정 관판 (44) 을 사이에 두고 채널부 (46) 가 복수의 볼트 (54) 및 너트 (56) 에 의해 고정되고, 이 채널부 (46) 에는 채널 커버 (58) 가 복수의 볼트 (60) 및 너트 (62) 에 의해 고정된다. 고정 관판 (44) 의 후크 걸림부 (64) 에는 후크 (66) 가 걸리고, 고정 관판 (44) 이 가반 지지 기구 (8-1) 의 승강부 (32) 에 매달려 있다. 채널부 (46) 의 후크 걸림부 (68) 에는 승강부 (36-1) 의 후크 (70) 가 매달림구 (72, 73) 를 통해 걸리고, 채널부 (46) 가 가반 지지 기구 (8-2) 에 매달려 있다. 채널 커버 (58) 의 후크 걸림부 (74) 에는 승강부 (36-2) 의 후크 (76) 가 매달림구 (78) 를 통해 걸리고, 채널 커버 (58) 가 가반 지지 기구 (8-2) 에 매달린다.

도 3 은, 장치 본체부 (6) 를 분해하여 나타내고 있다. 셸부 (42) 에는, 열 교환기의 셸과 동일한 부재로서 통부 (80) 및 셸 플랜지 (82) 가 구비된다. 통부 (80) 는 실기의 셸과 달리 짧게 형성되어 있고, 배면측에 셸 커버 (84) 가 구비된다.

셸 플랜지 (82) 에는, 통부 (80) 의 개구부측에 환상의 개스킷 접촉부 (88), 이 개스킷 접촉부 (88) 의 주위부에 소정의 각도 간격으로 복수의 볼트 삽입 통과공 (90), 외주부에 후크 걸림부 (92) 가 구비된다. 개스킷 접촉부 (88) 에는, 원환상의 개스킷 (94-1) 이 설치된다.

고정 관판 (44) 은 관판부의 일례이다. 이 고정 관판 (44) 은 복수의 튜브 (96) 를 고정시키는 고정 부재로서, 셸 플랜지 (82) 와 채널부 (46) 사이에 파지 상태로 고정된다. 튜브 (96) 는 피가열 유체를 흘리는 열 교환 관의 일례이다. 고정 관판 (44) 에는 복수의 튜브 (96) 의 집합체로서 입측 튜브군 (96-1) 과 출측 튜브군 (96-2) 이 설치되어 있다. 입측 튜브군 (96-1) 은 채널부 (46) 측에 있는 구획판 (98) 에 대하여 하방에 배치되고, 출측 튜브군 (96-2) 은 구획판 (98) 에 대하여 상방에 배치된다. 각 튜브 (96) 는, 고정 관판 (44) 과 지지판 (100) 에 의해 평행으로 유지되어 있다. 이 지지판 (100) 은, 실기의 배플에 상당한다. 실기에서는 각 튜브 (96) 가 입측 튜브군 (96-1) 및 출측 튜브군 (96-2) 으로 연속한 폐관로를 구성하는 것에 대하여, 이 실습 장치 (2-1) 에서는 각 튜브 (96) 는 종단측이 개구되어 셸부 (42) 의 내공간에 연통시키고 있다.

고정 관판 (44) 의 전면측에는, 채널부 (46) 측에 끼워 맞추는 끼워맞춤 볼록부 (102-1, 102-2) 가 구비된다. 각 끼워맞춤 볼록부 (102-1, 102-2) 는 반원상으로 형성되고, 고정 관판 (44) 의 중심측에 구획판 (98) 과 끼워 맞추는 끼워맞춤 홈 (104) 이 형성되어 있다. 고정 관판 (44) 의 배면측에는 도 4 의 A 에 나타내는 바와 같이, 셸부 (42) 측과 끼워 맞추는 끼워맞춤 볼록부 (102) 가 구비된다. 이 끼워맞춤 볼록부 (102) 는 원상이고, 튜브 (96) 를 관통시키는 복수의 튜브공 (106) 이 형성되어 있다.

이들 끼워맞춤 볼록부 (102, 102-1, 102-2) 의 주위에는 개스킷 접촉부 (108) 가 형성되어 있다. 고정 관판 (44) 의 전면측의 개스킷 접촉부 (108) 에는, 각 끼워맞춤 볼록부 (102-1, 102-2) 를 포위하는 형상으로서 환상부 및 교락부 (橋絡部) 가 구비된다. 이에 대하여, 고정 관판 (44) 의 배면측의 개스킷 접촉부 (108) (도 4 의 A) 는 끼워맞춤 볼록부 (102) 를 포위하는 원환상이다.

채널부 (46) 에는, 셸부 (42) 와 동 직경의 통부 (112) 와, 이 통부 (112) 를 사이에 두고 채널 플랜지 (114, 116) 가 구비된다. 통부 (112) 에는 입측 포트 (118-1) (도 4 의 B), 출측 포트 (118-2), 상기 서술한 후크 걸림부 (68) 가 구비된다. 통부 (112) 의 내부에는 내공간을 이분하는 상기 서술한 구획판 (98) 이 설치된다.

채널 플랜지 (114) 에는 후크 걸림부 (120), 볼트 (54) 에 대응하는 볼트 삽입 통과공 (122) 이 구비되고, 채널 플랜지 (116) 에는 후크 걸림부 (124), 볼트 (60) 에 대응하는 볼트 삽입 통과공 (126) 이 구비된다.

각 채널 플랜지 (114, 116) 에는 개스킷 접촉부 (128) 가 구비된다. 도 3 및 도 4 의 B 에 나타내는 바와 같이, 구획판 (98) 의 단면부 (端面部) 가 각 개스킷 접촉부 (128) 에 일치하고, 공통의 개스킷 접촉면을 구성한다. 고정 관판 (44) 의 개스킷 접촉부 (108) 와 채널 플랜지 (114) 의 개스킷 접촉부 (128) 사이에는 개스킷 (94-2) 이 설치된다.

채널 커버 (58) 는 채널부 (46) 의 폐색 부재이고, 그 개구부를 폐색한다. 이 채널 커버 (58) 에는 후크 걸림부 (74), 볼트 (60) 를 삽입 통과시키는 복수의 볼트 삽입 통과공 (130) 이 구비된다. 이 채널 커버 (58) 의 배면측에는 도 4 의 C 에 나타내는 바와 같이, 채널부 (46) 의 통부 (112) 및 구획판 (98) 과 끼워 맞추는 끼워맞춤 볼록부 (132-1, 132-2) 가 구비된다. 각 끼워맞춤 볼록부 (132-1, 132-2) 는 반원상으로 형성되고, 구획판 (98) 과 끼워 맞추는 끼워맞춤 홈 (134) 이 형성되어 있다.

도 5 는, 이 장치 본체부 (6) 의 종단면을 나타내고 있다. 이 장치 본체부 (6) 에 있어서, 셸부 (42) 에는 고정 관판 (44) 및 개스킷 (94-1, 94-2) 으로 구획된 공간부 (136) 가 형성되고, 셸 커버 (84) 와 지지판 (100) 사이에 공간부 (138) 가 형성된다. 또, 채널부 (46) 에는 구획판 (98) 에 의해 2 개의 공간으로서 입측 공간부 (140) 및 출측 공간부 (142) 가 형성된다. 입측 공간부 (140) 와 공간부 (138) 는 입측 튜브군 (96-1) 으로 연통하고, 출측 공간부 (142) 와 공간부 (138) 는 출측 튜브군 (96-2) 으로 연통하고, 입측 공간부 (140) 에는 입측 포트 (118-1), 출측 공간부 (142) 에는 출측 포트 (118-2) 가 구비된다. 따라서, 입측 포트 (118-1) 로부터 가압 유체를 유입시키면, 입측 공간부 (140) 로부터 입측 튜브군 (96-1) 을 통해 공간부 (138) 로 흐르고, 이 공간부 (138) 로부터 출측 튜브군 (96-2) 을 통해 출측 공간부 (142) 로 흘러, 출측 포트 (118-2) 로부터 유출시킬 수 있다. 또, 출측 포트 (118-2) 로부터 가압 유체를 유입시키면, 입측 포트 (118-1) 로부터 유출시킬 수도 있다.

<시일 시공의 실습 순서>

도 6 은, 시일 시공의 실습 순서를 나타내고 있다. 이 예에서는, 미리 채널 플랜지 (116) 측에 채널 커버 (58) 를 설치한 채널부 (46) 를 사용하고 있다.

이 실습 순서에서는, 플랜지면의 확인 공정 (S11), 마킹 공정 (S12), 개스킷 (94-1) 의 장착 공정 (S13), 고정 관판 (44) 의 장착 공정 (S14), 개스킷 (94-2) 의 장착 공정 (S15), 채널 플랜지 (114) 의 장착 공정 (S16), 볼트 임시 고정 및 심 맞춤 공정 (S17), 볼트 체결 공정 (S18), 평가 공정 (S19) 이 포함된다.

A) 플랜지면의 확인 공정 (S11)

플랜지면의 확인 공정 (S11) 에서는, 셸 플랜지 (82) 의 개스킷 접촉부 (88), 고정 관판 (44) 의 개스킷 접촉부 (108), 채널 플랜지 (114) 의 개스킷 접촉부 (128) 등에 대하여, 각 플랜지면을 확인하고, 이 셸부 (42), 고정 관판 (44) 및 채널 플랜지 (114) 의 개스킷 설치면의 부식 (녹), 흠집, 타흔 또는 사용 후의 개스킷의 청소 상태를 확인한다 (S11). 이 확인 후, 개스킷 (94-1, 94-2) 의 설치에 부적합하면, 개스킷 설치면의 수복 등을 실시한다.

도 7 의 A 는, 일례로서 셸 플랜지 (82) 의 개스킷 접촉부 (88) 의 표면 상태를 나타내고 있다. 이 예에서는, 셸 플랜지 (82) 에 복수의 부식·타흔 (144-1, 144-2) 및 복수의 흠집 (146-1, 146-2, 146-3, 146-4, 146-5) 이 존재하고 있다. 흠집 (146-1, 146-2) 은 개스킷 접촉부 (88) 의 폭 방향으로 연장되어 있는 것에 대하여, 흠집 (146-3, 146-4, 146-5) 은 개스킷 접촉부 (88) 의 길이 방향으로 연장되어 있다. 흠집 (146-3) 에서는, 개스킷 접촉부 (88) 의 길이 방향으로 존재하고 있어, 개스킷 (94-1) 의 시일 기능에 영향을 주지 않는다. 흠집 (146-4, 146-5) 은 개스킷 접촉부 (88) 의 외부에 존재하기 때문에 개스킷 (94-1) 의 시일 기능에 영향을 주지 않기 때문에, 문제는 없다.

개스킷 접촉부 (88) 의 폭을 W, 폭 (W) 과 동 방향에서 폭 (W) 내의 부식·타흔 (144) 및 흠집 (146-1) 의 폭을 rd 로 하면, 개스킷 접촉부 (88) 의 개스킷 맞닿음면 (148) 의 폭 (W) 에 대한 부식·타흔 (144) 또는 흠집 (146-1) 의 폭 (rd) (＝ rd/W) 및 그 깊이 (ｖ) 가 문제가 된다.

이 예에서는, 셸 플랜지 (82) 의 개스킷 접촉부 (88) 의 표면 상태를 나타내고 있지만, 고정 관판 (44), 채널부 (46) 의 채널 플랜지 (114, 116) 의 각 개스킷 접촉부 (108, 128) 에 있어서도 동일하다.

도 7 의 B 는, rd/W 및 깊이 (ｖ) 의 허용치 및 보수의 필요 여부를 개스킷마다 나타내고 있다. k1, k2, k3, k4 는 깊이 (ｖ) 의 기준치이고, 그 크기는, k1 ＞ k2 ＞ k3 ＞ k4 이다. 요컨대, 이 테이블에 의하면, rd/W ＝ 1/4 까지이면, 소프트 개스킷의 경우, ｖ ＝ k1 이하이면 수복 불요, 세미메탈릭 메탈 개스킷의 경우, ｖ ＝ k2 이하이면 수복 불요이다. rd/W ＝ 1/2 ∼ 3/4 이면, 소프트 개스킷의 경우, ｖ ＝ k4 이하이면 보수 불요, 세미메탈릭 메탈 개스킷의 경우, 보수 필요이다.

B) 마킹 공정 (S12)

마킹 공정 (S12) 에서는, 각 부재의 위치 결정으로서, 셸 플랜지 (82), 고정 관판 (44) 및 채널 플랜지 (114) 에 마킹을 실시한다 (S12).

도 8 의 A 및 B 는, 분해 전의 장치 본체부 (6) 의 셸 플랜지 (82), 고정 관판 (44) 및 채널 플랜지 (114) 를 나타내고 있다. 장치 본체부 (6) 의 분해 전에 있어서, 셸 플랜지 (82), 고정 관판 (44) 및 채널 플랜지 (114) 에 걸쳐 매칭 마크 (150) 를 부여한다. 이 매칭 마크 (150) 는 예를 들어, 고정 관판 (44) 의 중심축에 평행인 직선부 (150-1), 이 직선부 (150-1) 와 동 위치에서 셸 플랜지 (82) 및 채널 플랜지 (114) 에 직각으로 상승하는 직선부 (150-2, 150-3) 를 포함하면 된다. 이 매칭 마크 (150) 는 동일한 형태로, 셸 플랜지 (82), 고정 관판 (44) 및 채널 플랜지 (114) 의 복수 지점 예를 들어, 중심축에 대하여 90 [도] 의 각도 간격으로 4 개 지점 정도의 형성 위치를 설정하면 된다.

이와 같은 매칭 마크 (150) 를 복수 지점에 부여하면, 도 8 의 C 에 나타내는 바와 같이, 장치 본체부 (6) 를 분해해도, 셸 플랜지 (82), 고정 관판 (44) 및 채널 플랜지 (114) 를 분해 전의 위치에 배치할 수 있다.

C) 개스킷 (94-1) 의 장착 공정 (S13)

개스킷 (94-1) 의 장착 공정 (S13) 에서는 고정 관판 (44) 의 장착 전에, 도 9 의 A 에 나타내는 바와 같이, 셸부 (42) 의 개스킷 접촉부 (88) 에 개스킷 (94-1) 을 장착한다. 이 개스킷 (94-1) 의 장착시에는, 개스킷 접촉부 (88) 에 있어서의 부식·타흔 및 흠집을 확인한 후에, 개스킷 (94-1) 을 위치 결정하고, 장착한다. 개스킷 접촉부 (88) 에 있어서의 부식·타흔 또는 흠집을 발견한 경우에는, 수복의 필요 여부를 확인하고, 필요에 따라 수복을 실시한다.

D) 고정 관판 (44) 의 장착 공정 (S14)

고정 관판 (44) 의 장착 공정 (S14) 에서는, 도 9 의 B 에 나타내는 바와 같이, 개스킷 (94-1) 이 장착된 셸부 (42) 에 입측 튜브군 (96-1), 출측 튜브군 (96-2) 및 지지판 (100) 을 삽입하고, 개스킷 (94-1) 을 사이에 두고 셸 플랜지 (82) 에 고정 관판 (44) 을 장착한다 (S14). 고정 관판 (44) 은, 가반 지지 기구 (8-1) 에 매달고, 셸부 (42) 의 위치와 합치되는 위치에 유지하면서, 셸 플랜지 (82) 의 개스킷 (94-1) 상으로부터 고정 관판 (44) 을 셸 플랜지 (82) 에 설치한다.

E) 개스킷 (94-2) 의 장착 공정 (S15)

개스킷 (94-2) 의 장착 공정 (S15) 에서는, 도 10 의 A 에 나타내는 바와 같이, 셸부 (42) 에 장착된 고정 관판 (44) 의 개스킷 접촉부 (108) 에 개스킷 (94-2) 을 장착한다 (S15). 이 개스킷 (94-2) 의 장착시에는, 고정 관판 (44) 의 개스킷 접촉부 (108) 에 있어서의 부식·타흔 (144) 및 흠집 (146) 을 확인한 후에, 개스킷 (94-2) 을 위치 결정하고, 장착한다. 개스킷 접촉부 (108) 에 있어서의 부식·타흔 또는 흠집을 발견한 경우에는, 수복의 필요 여부를 확인하고, 필요에 따라 수복을 실시한다.

F) 채널 플랜지 (114) 의 장착 공정 (S16)

채널 플랜지 (114) 의 장착 공정 (S16) 에서는, 도 10 의 B 에 나타내는 바와 같이, 고정 관판 (44) 을 사이에 두고, 셸 플랜지 (82) 에 채널부 (46) 의 채널 플랜지 (114) 를 장착한다 (S16). 이 장착에는 채널부 (46) 의 이동시, 채널부 (46) 와 고정 관판 (44) 이나 셸부 (42) 와의 충돌을 회피하는 등, 신중한 조작이 필요하다.

G) 볼트 임시 고정 및 심 맞춤 공정 (S17)

볼트 임시 고정 및 심 맞춤 공정 (S17) 에서는, 셸 플랜지 (82) 와 채널 플랜지 (114) 에 임시 고정 대상의 볼트 (54) 및 너트 (56) 를 장착하고, 셸 플랜지 (82), 고정 관판 (44) 및 채널 플랜지 (114) 의 심 맞춤을 실시한다 (S17).

볼트 (54) 및 너트 (56) 의 임시 고정에서는, 임시 고정 대상 볼트로서 예를 들어, 셸 플랜지 (82) 와 채널 플랜지 (114) 의 중심축을 중심으로 90 [도] 간격, 요컨대, 대각 4 점에서 볼트 (54) 및 너트 (56) 를 선택하고, 대각 방향의 볼트 (54) 및 너트 (56) 를 단계적으로 체결하는 대각 고정을 실시한다. 이 임시 고정에 있어서도 단계적인 대각 체결로 불균일 체결 방지를 도모하다.

심 맞춤에서는, 분해 전에 복수 지점에 부여한 상기 서술한 매칭 마크 (150) 를 단서로 하여, 각 매칭 마크 (150) 를 일치시킴으로써, 셸 플랜지 (82), 고정 관판 (44) 및 채널 플랜지 (114) 의 위치를 합치시킨다.

셸 플랜지 (82), 고정 관판 (44) 및 채널 플랜지 (114) 가 정상적인 심 맞춤 상태로 유지되면, 도 11 의 A 에 나타내는 바와 같이, 구획판 (98) 의 단부가 고정 관판 (44) 의 끼워맞춤 홈 (104) 에 삽입되고, 정상적인 조립 상태가 된다. 요컨대, 볼트 임시 고정 및 심 맞춤 공정에서, 심 어긋남에 의한 구획판 (98) 의 올라탐 상태가 회피된다.

셸 플랜지 (82) 에 대하여, 고정 관판 (44) 및 채널부 (46) 의 쌍방에 심 어긋남이 생기면, 도 11 의 B 에 나타내는 바와 같이, 구획판 (98) 이 고정 관판 (44) 의 끼워맞춤 홈 (104) 에 삽입되지 않고, 끼워맞춤 홈 (104) 밖의 고정 관판 (44) 상으로 올라타, 비정상적인 조립 상태가 된다. 이 상태에서는, 개스킷 (94-1, 94-2) 의 기능이 얻어지지 않는다.

셸 플랜지 (82) 에 고정 관판 (44) 의 정상적인 심 맞춤이 실시되어 있더라도, 셸 플랜지 (82) 에 대하여 채널부 (46) 에 심 어긋남이 생기면, 도 11 의 C 에 나타내는 바와 같이, 구획판 (98) 이 고정 관판 (44) 의 끼워맞춤 홈 (104) 에 삽입되지 않고, 끼워맞춤 홈 (104) 밖의 고정 관판 (44) 상으로 올라타, 비정상적인 조립 상태가 된다. 이 상태에서는, 개스킷 (94-2) 의 기능이 얻어지지 않는다.

이와 같은 고정 관판 (44) 의 올라탐의 수정에는, 도 12 의 A 에 나타내는 바와 같이, 고정 관판 (44) 을 하측으로부터 승강 장치 (152) 로 밀어 올려 심 맞춤을 실시하면 된다. 승강 장치 (152) 의 플런저 (154) 에 고정 관판 (44) 을 태운 상태에서, 셸 플랜지 (82) 와 고정 관판 (44) 에 생겨 있는 간극의 다소를 육안으로 확인하고, 승강 장치 (152) 의 플런저 (154) 에 의해 고정 관판 (44) 의 높이를 조정하면 된다. 계속해서, 도 12 의 B 에 나타내는 바와 같이, 채널 플랜지 (114) 의 하측에 승강 장치 (152) 를 배치하고, 그 플런저 (154) 에 채널 플랜지 (114) 을 태운 상태에서, 셸 플랜지 (82) 와 고정 관판 (44) 에 생겨 있는 간극의 다소를 육안으로 확인하고, 승강 장치 (152) 의 플런저 (154) 를 진퇴시켜 채널 플랜지 (114) 의 높이를 조정하면 된다.

이와 같은 높이 조정에 의해, 셸 플랜지 (82), 고정 관판 (44) 및 채널 플랜지 (114) 의 심 맞춤을 실시할 수 있다.

H) 볼트 체결 공정 (S18)

이 볼트 체결 공정에는, 체결 관리의 유무, 체결 공구, 임시 체결 및 본체결, 체결 순서의 실습이 포함된다.

체결 관리가 있는 경우에는, 체결 토크의 지시와 함께 적절한 공구에 의해 적정한 순서로 시일에 필요한 체결력을 관리한다. 이 경우, 체결 공구에는 체결력의 관리가 가능한 예를 들어, 토크 렌치를 사용하면 되고, 시일에 필요한 체결력을 관리한다. 체결 관리가 있는 경우에는, 시일에 필요한 체결력을 적정한 공구에 의해 올바른 순서로 체결을 실시할 수 있다. 체결 관리가 없는 경우에는, 체결 토크의 지시는 있지만, 체결력의 관리를 실습자에게 맡긴다. 체결 공구에는, 시일에 필요한 체결력을 실습자의 감각으로 실시할 수 있는 핸드 스패너 등의 공구가 사용된다. 시일 시공의 실습에서는 체결 관리 있음, 체결 관리 없음의 쌍방을 실시하면 된다.

체결 공구에는, 체결 관리가 가능한 래칫 토크 렌치, 디지털 토크 렌치, 볼트 텐셔너, 유압 렌치 등이 포함되고, 체결 관리가 곤란한 래칫 렌치, 핸드 스패너, 안경 렌치, 타격 안경 렌치 등도 포함된다. 소직경 플랜지에는, 볼트 치수 ＝ 1 [인치] 미만의 볼트가 사용된다. 이 볼트의 체결에는 토크 렌치, 래칫 렌치, 스패너, 안경 렌치가 사용된다. 이 토크 렌치에서는, 토크에 의한 체결 관리가 용이하고, 대표적인 사용 지점으로서, 중압·중온, 가연성 유체, 독성 유체 등의 위험 유체에 사용 가능하지만, 대 (大) 토크를 발생시키려면 길이를 확보하기 위해, 큰 작업 스페이스가 필요하다. 래칫 렌치, 스패너, 안경 렌치에서는, 체결력의 조정을 시공자의 감각에 맡기기 때문에, 체결 작업에 숙련을 필요로 하고, 대표적인 사용 지점은, 저압·저온까지이고, 유틸리티 등이다.

대직경 플랜지에는 볼트 치수 ＝ 1 [인치] 이상의 볼트가 사용된다. 이 볼트의 체결에는 유압 렌치, 볼트 텐셔너, 타격 안경 렌치가 사용된다. 이 유압 렌치에서는, 체결 관리가 용이하고, 큰 체결력을 발생시킬 수 있고, 한 번에 복수의 볼트 체결이 가능하고, 사용 지점은 중온·중압까지, 가연성 유체, 독성 유체 등의 위험 유체에 사용 가능하다. 볼트 텐셔너는 축력에 의한 체결 관리가 가능하고, 큰 체결력을 발생시킬 수 있고, 사용 지점은 고압·고온까지, 가연성 유체, 독성 유체 등의 위험 유체에 사용 가능하다. 타격 안경 렌치는 타격에 의한 체결을 실시하기 때문에, 편차가 크고 체결 관리가 곤란하다.

임시 체결 및 본체결은 효율적으로 또한 정확하게 목표 하중에 도달시키는 것을 목적으로 한 체결 방법이다. 임시 체결은 본체결 전에 실시한다. 임시 체결은 대상 볼트만, 단계적으로 대각 체결을 실시한다. 이로써 불균일 체결을 방지한다. 본체결은 전체 볼트에 대하여 주회 체결을 실시하고, 목표의 체결력을 달성한다. 주회 체결은, 번호 부여와 아울러, 이동 거리가 짧고, 체결 실수의 방지나 체결력의 균일화를 도모할 수 있고, 체결 작업을 효율화할 수 있다.

도 13 의 A 는, 볼트 16 개의 임시 체결의 체결 순서를 나타내고 있다. 이 순서는, 체결 관리 있음이고, 단독 볼트를 체결하는 경우이다. [1] 내지 [16] 은 볼트 번호이다.

이 임시 체결에는 체결 공구에 토크 렌치를 사용하고, 체결 순서는 대각 체결로 한다. 도 13 의 A 에 있어서, 볼트 번호 [1] 내지 [16] 에 대하여, 화살표에 부여한 번호는 체결 순서를 나타내고 있다. 체결 토크는 단계적으로 증가시키고, 1 회째는 10 [％], 2 회째는 20 [％], 3 회째는 60 [％], 4 회째는 110 [％] 로 하면 된다. 그리고, 각 회의 종료 후, 셸 플랜지 (82) 와 채널 플랜지 (114) 의 간격의 수 지점 예를 들어, 4 개 지점을 측정 기기로 측정한다. 측정기에는 예를 들어, 노기스를 사용하면 된다. 한 번에 큰 체결력으로 체결하면 불균일 체결의 원인이 되지만, 단계적인 체결에 의해, 불균일 체결을 방지할 수 있다. 또한, 볼트 16 개를 구비하는 채널 플랜지 (114) 에서는 대직경 플랜지에 상당하기 때문에, 볼트 모두를 임시 체결할 필요는 없다.

다음으로, 도 13 의 B 는, 볼트 16 개의 본체결의 체결 순서를 나타내고 있다.

이 본체결에는 체결 공구에 토크 렌치를 사용하고, 체결 순서는 주회 체결로 한다. 도 13 의 B 에 있어서, 볼트 번호 [1] 내지 [16] 에 대하여, 주회하는 화살표는 체결순을 나타내고 있다. 체결 토크는 단계적으로 증가시키고, 110 [％] 로 하면 된다. 볼트 8 개 이상에서는 시계 방향 또는 반시계 방향의 어느 쪽인가의 주회로 한다. 주회수는 플랜지 직경이 작은 경우 (250 [A] 미만) 에는 4 주, 플랜지 직경이 큰 경우 (250 [A] 이상) 에는 6 주로 한다. 본체결 종료 후, 셸 플랜지 (82) 와 채널 플랜지 (114) 의 간격의 수 지점 예를 들어, 4 개 지점을 측정 기기로 측정한다.

본체결의 주회수는 4 주 내지 6 주 정도를 반복하면 되는데, 2 장의 개스킷 (94-1, 94-2) 이 병설된 고정 관판 (44) 에서는 주회수를 많게 하고, 모든 너트가 선회할 수 없는 상태에 도달할 때까지 체결을 실시한다. 이와 같이 주회수를 증가시키면, 탄성 상호 작용의 영향으로 체결력이 저하되는 것을 회피할 수 있다. 탄성 상호 작용은, 체결한 볼트에 인접하는 볼트의 축력이 저하되는 현상이다.

이와 같이, 주회 체결에 의하면, 체결력의 균일화에의 도달을 신속화할 수 있고, 체결을 위한 이동 거리가 짧고, 번호 부여에 의한 체결 실수를 방지할 수 있는 등, 체결 작업을 효율화할 수 있다. 체결 순서의 실습이 포함된다.

I) 평가 공정 (S19)

이 평가 공정은, 조립된 장치 본체부 (6) 의 주로 시일성을 검증하고, 평가한다. 예를 들어, 출측 포트 (118-2) 를 폐색하고, 입측 포트 (118-1) 에 컴프레서를 접속하여 가압 기체를 유입시키면, 입측 공간부 (140), 입측 튜브군 (96-1), 공간부 (138), 출측 튜브군 (96-2) 및 출측 공간부 (142) 를 일체로 가압 상태로 유지할 수 있고, 시일 부재인 개스킷 (94-1, 94-2, 94-3) 의 기밀 상태를 확인할 수 있다. 이 기밀 시험에는 예를 들어, 시일부에 비눗물 막을 부착시키고, 누설에 의한 비눗물 기포의 생성이나 그 팽창 상태에 의해 누설 상태를 확인하면 된다.

<제 1 실시형태의 효과>

(1) 실습 장치 (2-1) 를 사용하여 예를 들어, 대형의 열 교환기와 동일한 조립, 분해, 시일 시공, 심 맞춤, 볼트 및 너트의 체결 및 그 체결 순서를 실습할 수 있고, 실기 현장과 동등 내지 실기 현장을 넘어서는 시일 시공의 연수를 할 수 있어, 연수 효과를 얻을 수 있다.

(2) 셸부 (42) 가 실기와 동등한 구경을 가지면서 짧게 설정되어 있기 때문에, 가압 유체를 유입시키고, 소정 가압으로 승압할 때까지의 시간을 단축할 수 있고, 승압 상태로 유지하더라도, 실기와 달리, 안전성을 확보할 수 있고, 실습자의 안전성이 높아진다.

(3) 실기로 상정할 수 있더라도, 실기로는 실천해서는 안되는 사태나 예측하기 어려운 사태를 상정한 조립, 심 맞춤, 볼트 및 너트의 체결을 실습할 수 있고, 개스킷의 파괴 상태 등, 실기와 흡사한 체험적인 연수를 실시할 수 있다.

(4) 개스킷의 불균일 체결 상태를 상정한 심 맞춤, 볼트 및 너트의 체결 순서, 축력의 가감에 의한 연수를 일상적으로 실시할 수 있다.

(5) 열 교환기 특유의 심 어긋남에 의한 문제를 확인하면서, 그 회피 기술을 체득할 수 있는 등의 연수를 실시할 수 있다.

(6) 복수 종의 공구를 선택하고, 각 공구마다의 실천적인 연수를 실시할 수 있다.

[제 2 실시형태]

도 14 는, 제 2 실시형태에 관련된 실습 장치 (시일 시공 실습 장치) (2-2) 를 나타내고 있다. 이 실습 장치 (2-2) 에는, 실습 장치 (2-1) 및 모니터링부 (162) 가 구비된다. 모니터링부 (162) 는, 실습 장치 (2-1) 의 실습 상황을 모니터링하는 수단이고, 그 일례로서 실습 장치 (2-1) 의 볼트 (54) 의 축력을 검출하고, 검출 축력에 의해 분포 도형을 생성함으로써 시공 상태를 모니터링한다.

실습 장치 (2-1) 는, 상기 서술한 바와 같이 열 교환기의 모의 구성을 구비한 것이고, 제 1 실시형태에서 상세히 서술하였기 때문에, 그 설명을 생략한다.

모니터링부 (162) 에는 센서군 (164), 데이터 로거 (166), 퍼스널 컴퓨터 (PC) (168) 및 모니터 (170) 가 구비된다.

센서군 (164) 은 실습 장치 (2-1) 의 예를 들어, 16 개의 볼트의 축력을 검출하는 복수의 센서 (164-1, 164-2···164-16) 가 구비되고, 각 볼트 (54) 의 축력을 개별로 검출한다. 각 센서 (164-1, 164-2···164-16) 에는 축력 (F) 을 전기 신호로 출력하는 센서를 사용하면 되고, 압력 센서, 변형 게이지, 변이계 (變移計), 하중계 등의 어느 것을 사용해도 되고, 개스킷 (8) 의 체결력을 직접 검출하는 센서여도 된다.

센서군 (164) 의 각 센서 출력은 데이터 로거 (166) 에 취득되어 집적된다. 각 검출 축력은 예를 들어, 전기 신호이고, 데이터 로거 (166) 에 전기적으로 집적된다. 데이터 로거 (166) 는 데이터 집적부의 일례이고, 컴퓨터로 구성해도 되고, PC (168) 로 대용해도 된다.

각 검출 축력은 데이터 로거 (166) 로부터 소정 타이밍에서 PC (168) 에 취득된다. 이 PC (168) 는 정보 생성부의 일례이다. 이 PC (168) 는, 각 검출 축력을 디지털화하여 취득하고, 검출한 축력의 분포 도형을 작성하기 위한 정보 처리를 실행한다.

이 정보 처리에는

a) 각 검출 축력의 취득 및 기억

b) 각 검출 축력의 위치 정보와, 검출 축력의 분포를 나타내는 작도 정보의 생성

c) 축력 분포를 전개하는 좌표의 생성

d) 검출 축력에 대응하는 비교 축력의 작도 정보의 생성

등의 처리가 포함된다. 이 예에서는, 검출 축력이 고정 관판 (44) 에 대응하고 있기 때문에, 비교 축력으로서 통상적인 플랜지에 의한 축력 정보를 사용한다.

이 정보 처리로 얻어지는 좌표 및 작도 정보는 모니터 (170) 에 제공된다. 모니터 (170) 는 축력의 분포 도형을 제시하는 정보 제시 수단의 일례이고, 이 모니터 (170) 에는, 화면 상에 좌표와 함께 축력 도형이 제시된다. 모니터 (170) 는 PC (168) 에 유선 또는 무선으로 접속하면 되고, PC 의 디스플레이를 사용해도 된다.

<각 센서 (164-1, 164-2···164-16)>

도 15 는, 센서 (164-1) 를 구비하는 볼트 (54) 를 나타내고 있다. 각 볼트 (54) 의 내부에는 축력을 검출하는 센서 (164-1) 가 구비된다. 이 센서 (164-1) 에는 예를 들어, 변형 게이지가 사용된다. 센서 (164-1) 는, 너트 (56) 에 가해지는 토크 (T) 에 의한 볼트 (54) 의 변형을 검출하고, 이 변형이 축력 (F) 이다. 센서 (164-1) 에는 케이블 (172) 이 접속되고, 이 케이블 (172) 을 통해 검출 축력 (F) 이 센서 출력으로서 취출된다. 다른 센서 (164-2···164-16) 에 대해서도 동일하고, 이 예에서는, 16 세트의 볼트 (54) 의 각 축력이 센서군 (164) 으로부터 센서 출력으로서 취출된다.

<PC (168)>

PC (168) 는 도 16 에 나타내는 바와 같이, 프로세서 (174), 기억부 (176), 입출력부 (I/O) (178), 통신부 (180), 조작 입력부 (182) 가 구비된다.

프로세서 (174) 는, 기억부 (176) 에 있는 OS (Operating System) 나 시공 모니터링 프로그램 등의 각종 컴퓨터 프로그램 등의 정보 처리를 실행한다. 이 정보 처리에는 상기 서술한 처리 a) 내지 d) 를 포함하는 처리 외에, 체결력의 연산, 시공 이력의 기록, 모니터 (170) 의 제어, 시공의 모니터링 내지 시공 관리 등, 컴퓨터에서의 가능한 각종 처리가 포함된다.

기억부 (176) 에는 기억 디바이스로서 예를 들어, ROM (Read-Only Memory) 및 RAM (Random-Access Memory) 이 구비되고, ROM 에는 OS 나 모니터링 프로그램이 격납된다. 이 기억부 (176) 에는 검출 정보나 작도 정보 등을 격납하는 데이터베이스 (DB) (184) 가 구축되고, DB (184) 에는 데이터 로거 (166) 로부터 취득되는 검출 정보가 격납된다. 검출 정보에는, 센서군 (164) 으로부터 얻어지는 각 센서 출력이 포함된다.

I/O (178) 는 모니터 (170) 와의 화상 데이터의 송수에 사용된다. 통신부 (180) 에는 케이블 (186) 에 의해 데이터 로거 (166) 가 접속되어 있다.

조작 입력부 (182) 는 예를 들어, 키보드나 마우스 등의 입력 기기로 구성되고, 화면 조작이나 정보 입력에 사용된다.

<모니터링 처리>

도 17 은, 검출 축력의 모니터링의 처리 순서를 나타내고 있다. 이 처리 순서는, 본 발명의 시공 실습 프로그램의 일례이다.

이 처리 순서는, 볼트 (54) 의 체결인지를 판단하고 (S101), 체결이면 (S101 의 YES), 센서군 (164) 으로부터 데이터 로거 (166) 에 각 센서 출력을 취득하고, 검출 축력을 집적시킨다 (S102). 이 집적에는, 상기 서술한 정보 처리의 a) 각 검출 축력의 취득 및 기억에 상당한다.

검출 축력이나 비교 축력의 작도 처리를 실시한다 (S103). 이 처리에는 상기 서술한 b) 각 검출 축력의 위치 정보와, 검출 축력의 분포를 나타내는 작도 정보의 생성, c) 축력 분포를 전개하는 좌표의 생성, d) 비교 축력과 위치 정보를 사용하여 비교 축력의 분포를 나타내는 작도 정보의 생성이 포함된다.

이 작도 처리 후, 좌표 상에 검출 축력 및 비교 축력의 분포 도형을 모니터 (170) 에 표시한다 (S104).

이 표시 중, 검출 축력의 변화를 감시하고, 볼트 (54) 의 체결은 완료인지의 판단을 실시한다 (S105). 볼트 (54) 의 체결 완료 전이면 (S105 의 NO), S102 ∼ S105 의 처리를 계속한다. 이로써, 검출 축력의 변화가 모니터 (170) 에 표시되어 있는 분포 도형에 반영되고, 검출 축력이 분포 도형의 변화로서 동적으로 표시된다.

볼트 (54) 의 체결이 완료되면 (S105 의 YES), 체결 완료시의 좌표 상에 검출 축력 및 비교 축력의 분포 도형이 표시되고 (S106), 이 시공 모니터링 처리를 완료한다. 검출 축력과 비교 축력의 비교로서, 고정 관판 (44) 의 경우와 통상적인 플랜지의 경우의 축력 분포상의 차이를 인식할 수 있다.

<분포 도형 표시>

도 18 은, 모니터 (170) 의 화면에 생성되는 제시 화상을 나타내고 있다. 이 제시 화상 (188) 에는 좌표 (190) 가 표시되고, 이 좌표 (190) 상에 검출 축력의 분포 도형 (192) 및 비교 축력의 분포 도형 (194) 이 표시되어 있다.

좌표 (190) 에는 중심에 0 점을 취하여 방사상으로 θ ＝ 22.5 도의 각도 간격에 의해 복수의 좌표축 (y1, y2···y16) 이 설정되어 있다. [1], [2]···[16] 은 볼트 번호이고, 좌표축 (y1, y2···y16) 은 복수의 볼트 (54) 의 배치에 대응하고 있다. 이 예는, 볼트수 16 에 대응한 좌표축수이지만, 배치하는 볼트수에 맞추어 좌표축 (y) 의 수를 설정하면 된다. 각 좌표축 (y1, y2···y16) 에는 0 점으로부터 떨어지는 방향으로 정 (正) 의 축력 레벨을 나타내는 스케일 (196) 이 구비된다. 이 스케일과 검출 축력의 플롯점에 의해 검출 축력의 크기, 그 변화나 축력치를 시인할 수 있다.

분포 도형 (192) 은, 각 볼트 (54) 의 검출 축력 (F1, F2···F16) 을 플롯함과 함께, 인접하는 플롯점 사이를 직선으로 연결함으로써 형성된다. 분포 도형 (194) 은, 비교 축력으로서 추천 축력 (Fref1, Fref2···Fref16) 을 플롯하고, 인접하는 플롯점 사이를 직선으로 연결함으로써 형성된다. 이 추천 축력 (Fref1, Fref2···Fref16) 은 볼트 (54) 의 본체결 4 주에 있어서의 축력치이다.

분포 도형 (192, 194) 을 대비하면, 비교 축력에 대하여 검출 축력의 값의 과부족을 용이하게 시인할 수 있다. 이 예에서는, 볼트 번호 [16] 에서는 검출 축력 (F16) 이 추천 축력 (Fref16) 에 거의 합치되어 있기 때문에, 추천치에 도달되어 있는 것에 대하여, 다른 검출 축력 (F1···F15) 이 추천 축력 (Fref1···Fref15) 에 도달되어 있지 않기 때문에, 축력을 증가시켜야 하는 것을 알 수 있다.

도 19 의 A 는, 체결 관리 없음의 경우의 분포 도형의 표시를 나타내고 있다. 체결 관리 없음에서는, 체결을 실습자의 자유에 맡기기 때문에, 검출 축력의 분포 도형 (192-1) 은, 비교 축력의 분포 도형 (194-1) 에 대하여 큰 어긋남이 생겨 있다.

도 19 의 B 는, 체결 관리 있음의 경우의 분포 도형의 표시를 나타내고 있다. 체결 관리 있음에서는, 체결이 적정치로 관리되는 결과, 검출 축력의 분포 도형 (192-2) 은, 비교 축력의 분포 도형 (194-2) 에 대하여 큰 어긋남이 없고, 거의 일치된 시공 상태가 얻어지는 것을 시인할 수 있다. 이 경우, 본체결 6 주의 검출 축력 및 비교 축력의 분포 도형 (192-2, 194-2) 을 나타내고 있다.

<탄성 상호 작용>

실습 장치 (2-1) 는 열 교환기를 모의하고 있고, 개스킷 (94-1, 94-2) 의 체결 부분을 적출하여 나타내면, 도 20 의 A 에 나타내는 바와 같이, 셸 플랜지 (82) 와 채널 플랜지 (114) 사이에 고정 관판 (44) 을 개재시키고, 고정 관판 (44) 의 배면측에 개스킷 (94-1), 그 전면측에 개스킷 (94-2) 이 설치되고, 이들이 볼트 (54) 및 너트 (56) 에 의해 체결된다.

설명을 위해, 중앙의 볼트 (54) 를 볼트 (54N), 좌측의 볼트 (54) 를 볼트 (54S) 로 한다. 볼트 (54N) 의 너트 (56) 에 체결 토크 (τ) 를 가하면, 도 20 의 B 에 나타내는 바와 같이, 이 볼트 (54N) 를 중심으로 셸 플랜지 (82), 채널 플랜지 (114), 고정 관판 (44) 및 개스킷 (94-1, 94-2) 이 체결된다. 이 때, 볼트 (54N) 에는 체결 토크 (τ) 에 따른 축력 (F) 이 생긴다. 이 축력 (F) 을 F1 로 한다.

이 상태에 있어서, 볼트 (54S) 의 너트 (56) 에 체결 토크 (τ) 를 가하면, 도 20 의 C 에 나타내는 바와 같이, 이 볼트 (54S) 를 중심으로 셸 플랜지 (82), 채널 플랜지 (114), 고정 관판 (44) 및 개스킷 (94-1, 94-2) 이 체결된다. 볼트 (54N) 와 동일하게, 볼트 (54S) 에는 체결 토크 (τ) 에 따른 축력 (F) 이 생긴다.

이 때, 볼트 (54S) 에 인접하는 중앙의 볼트 (54N) 에는, 고정 관판 (44), 셸 플랜지 (82), 채널 플랜지 (114) 의 탄성 상호 작용의 영향에 의해, 볼트 (54N) 에 가해지고 있던 축력 (F1) 은, 축력 (F2) 으로 저하된다. 요컨대, 볼트 (54S) 에 축력 (F) 이 가해진 것에 의해, 고정 관판 (44), 셸 플랜지 (82), 채널 플랜지 (114) 의 탄성 상호 작용에 의해, 볼트 (54N) 에 가해지고 있던 축력 (F1) 은 축력 (F2) 으로 저하되고, 식 (1) 에 나타내는 바와 같이, 부 (負) 방향으로 축력 -ΔF 만큼 변화한다.

F2 － F1 ＝ -ΔF ··· (1)

이 축력 변화는 단순한 플랜지 이음매의 체결에 비교하여 크다. 셸 플랜지 (82) 와 채널 플랜지 (114) 사이에 고정 관판 (44) 을 구비하는 구조에서는, 탄성 상호 작용의 영향이 커, 체결력의 편차가 생기기 쉽다. 이 경우, 부방향의 축력 (ΔF) 을 보완하는 축력을 볼트 (54N) 에 가하면, 그 영향이 볼트 (54S) 에 영향을 주고, 다시 보완할 필요를 발생시키는 등의 복수 회의 보완적인 체결이 필요해진다.

<탄성 상호 작용의 가시화>

도 21 의 A 는, 좌표 (190) 의 검출 축력의 분포 도형 (192) 을 나타내고 있다. 설명을 용이하게 하기 위해, 분포 도형 (192) 은 축력 (F1) 의 이상적인 축력 분포를 나타내고 있다.

이 상태에 있어서, 볼트 번호 [1] 의 볼트 (54) 에 축력 (F1) 으로부터 축력 (F2) 으로 증가시키면, 도 21 의 B 에 나타내는 바와 같이, 인접하는 볼트 번호 [2], [16] 의 볼트 (54) 의 축력 (F1) 은 상기 서술한 탄성 상호 작용에 의해 축력 (F3, F4) 으로 저하된다. 이와 같은 탄성 상호 작용에 의한 축력 변화를 도형 변화로서 시인할 수 있다.

<단독 체결과 복수 본체결>

셸 플랜지 (82) 와 채널 플랜지 (114) 사이의 볼트 (54) 및 너트 (56) 의 체결은 단독 체결 또는 복수 본체결의 어느 것이어도 된다. 단독 체결은 한 번에 체결하는 볼트 (54) 및 너트 (56) 가 단독의 경우인 것에 대하여, 복수 본체결은 한 번에 체결하는 볼트 (54) 및 너트 (56) 가 2 개 등 복수의 경우이다.

도 22 의 A 내지 D 는, 체결 관리하에서, 2 개의 볼트 (54) 및 너트 (56) 를 동시에 체결하는 스텝 1a, 1b, 1c 및 스텝 2 를 나타내고 있다. 스텝 1a 에서는, 도 22 의 A 에 나타내는 바와 같이, 대향하는 볼트 번호 [1] 및 [9] 의 2 개의 볼트 (54) 및 너트 (56) 를 선택하고, 동일한 토크 (τ) ＝ 30 [％] 로 동시에 체결하고, 다음으로, 볼트 번호 [1] 및 [9] 의 2 개의 볼트 (54) 및 너트 (56) 와 직교하는 볼트 번호 [5] 및 [13] 의 2 개의 볼트 (54) 및 너트 (56) 를 동시에 토크 (τ) ＝ 30 [％] 로 체결한다.

다음으로 스텝 1b 에서는, 도 22 의 B 에 나타내는 바와 같이, 볼트 번호 [1] 및 [9] 의 2 개의 볼트 (54) 및 너트 (56) 로 되돌아가, 동시에 토크 (τ) ＝ 70 [％] 로 체결하고, 볼트 번호 [5] 및 [13] 의 2 개의 볼트 (54) 및 너트 (56) 로 이행하여, 동시에 토크 (τ) ＝ 70 [％] 로 체결한다.

다음으로 스텝 1c 에서는, 도 22 의 C 에 나타내는 바와 같이, 볼트 번호 [1] 및 [9] 의 2 개의 볼트 (54) 및 너트 (56) 로 되돌아가, 동시에 토크 (τ) ＝ 100 [％] 로 체결하고, 볼트 번호 [5] 및 [13] 의 2 개의 볼트 (54) 및 너트 (56) 로 이행하여, 동시에 토크 (τ) ＝ 100 [％] 로 체결한다.

그리고, 스텝 2 에서는, 도 22 의 D 에 나타내는 바와 같이, 볼트 번호 [1] 및 [9] 의 2 개의 볼트 (54) 및 너트 (56) 를 기점으로 볼트 번호 [2]-[10], [3]-[11]···[9]-[1] 의 볼트 (54) 및 너트 (56) 에 대하여, 화살표로 나타내는 주회 방향순으로 목표 체결 토크 (τ) ＝ 100 [％] 에 도달하고, 볼트 회전이 정지할 때까지 체결을 실시한다. 이 예에서는, 시계 방향의 주회순을 예시하고 있지만, 동일 방향이면 반시계 방향이어도 된다.

도 23 의 A 및 B 는, 셸 플랜지 (82) 와 채널 플랜지 (114) 사이의 개스킷 (94-1) 을 체결하는 볼트 (54) 및 너트 (56) 에 대하여, 단독 체결을 실시한 경우를 개략적으로 나타내고 있다. 상기 서술한 16 개의 볼트 (54) 의 축력을 균등화하려면, 많은 체결 횟수가 필요하다. 요컨대, 도 23 의 A 에 나타내는 바와 같이, 볼트 (54L) 에 축력 (F1) 을 가하면, 셸 플랜지 (82) 및 채널 플랜지 (114) 가 평행 상태로부터, 셸 플랜지 (82) 에 대하여 채널 플랜지 (114) 가 기울어짐으로써, 볼트 (54R) 측에는 축력 (ΔF2) 의 축력 변화가 생긴다. 또, 볼트 (54R) 에 축력 (F2) 을 가하면, 채널 플랜지 (114) 가 기울어짐으로써 볼트 (54L) 측에는 축력 (ΔF1) 만큼 축력 변화를 발생시킨다. 이 때문에, 불균일 체결이 생기기 쉽고, 각 볼트 (54) 사이의 축력을 균일화하려면, 많은 체결 횟수가 필요해진다.

이에 대하여, 도 24 의 A 및 B 는, 셸 플랜지 (82) 와 채널 플랜지 (114) 사이의 개스킷 (94-1) 을 체결하는 볼트 (54) 및 너트 (56) 에 대하여, 동시에 복수 개 예를 들어, 2 개의 체결을 실시한 경우를 개략적으로 나타내고 있다. 도 24 의 A 에 나타내는 바와 같이, 볼트 (54L, 54R) 에 축력 (F1) 을 동시에 가하면, 볼트 (54L, 54R) 에 공통의 축력 (F1) 이 되고, 셸 플랜지 (82) 와 채널 플랜지 (114) 의 플랜지 사이의 기울기가 감소하는 결과가 된다. 요컨대, 복수 개의 동시 체결에서는 체결 횟수가 적고, 불균일 체결이 잘 생기지 않는다는 이점이 있다.

도 25 의 A 는, 단독 체결의 검출 축력 및 비교 축력의 분포 도형 (192-3, 194-3) 을 나타내고 있다. 분포 도형 (192-3) 은 단독 체결, 본체결 6 주 후의 검출 축력을 나타내고, 분포 도형 (194-3) 은 추천 체결 축력을 나타내고 있다. 이 경우, 분포 도형 (194-3) 의 축력 분포에 대하여, 단독 체결의 분포 도형 (192-3) 에서는 검출 축력에 편차가 보인다. 체결에는 40 분 정도의 시간을 필요로 하고, 임시 체결 16 회, 본체결 96 회이고, 1 회의 체결에 20 초 정도의 시간이 필요하다.

이에 대하여, 도 25 의 B 는, 복수 본체결의 검출 축력 및 비교 축력의 분포 도형 (192-4, 194-4) 을 나타내고 있다. 분포 도형 (192-4) 은 2 개 체결, 본체결 2 주 후의 검출 축력을 나타내고, 분포 도형 (194-4) 은 추천 체결 축력을 나타내고 있다. 이 경우, 분포 도형 (194-4) 의 축력 분포에 대하여, 복수 본체결의 분포 도형 (192-4) 에서는 검출 축력의 편차는 무시할 수 있는 정도이다. 체결은 15 분 정도로 단축되고, 임시 체결 6 회, 본체결 16 회이고, 1 회의 체결에 40 초 정도의 시간을 필요로 하고 있다. 복수 본체결은, 체결 횟수의 대폭적인 감소와, 시간 단축을 도모할 수 있다.

<체결 관리의 유무 및 모니터링>

도 26 은, 볼트 (54) 및 너트 (56) 의 체결 순서를 나타내고 있다. 체결에 앞서, 시공 조건을 선택하고, 입력한다 (S301). 이 시공 조건은 개스킷 (94-1, 94-2) 의 선택이나 체결력의 크기의 전제 정보이다.

이 시공 조건에 합치되는 개스킷 (94-1, 94-2) 의 선정을 실시한다 (S302). 이 개스킷 (94-1, 94-2) 의 선정은, 셸 플랜지 (82), 채널 플랜지 (114) 사이의 시일의 목표에 합치되는 개스킷 (94-1, 94-2) 을 선정하는 것이고, 개스킷 선정에 실수를 일으키면, 체결 순서나 얼라인먼트가 적정하더라도, 적정한 시일 상태가 얻어지지 않는다.

체결 관리의 유무를 선택한다 (S303). 체결 관리는, 체결 공구, 부여하는 체결력, 체결의 순서를 관리하는 것이다. 구체적으로는, 적어도,

h) 적정한 체결 공구를 선정하는 것

i) 적정한 체결 공구로 시일에 필요한 체결력을 얻는 것

j) 올바른 순서로 체결을 실시하는 것

이 필요하다. 따라서, 체결 관리를 「있음」으로 하는 경우에는 이들을 충족시키고, 체결 관리의 「없음」은 이들을 충족하지 않거나 또는 시공자의 자유에 맡기는 것이다.

체결 관리 있음 (S303 의 YES) 에서는, 시공 조건에 따른 체결력의 계산을 실시한다 (S304). 이 체결력은, 개스킷 체결력 (전하중), 체결 토크, 볼트 직경, 추천 체결 면압, 개스킷 접촉 면적, 토크 계수, 볼트 개수 등을 사용하여 계산하면 된다.

개스킷 체결력을 Wg, 추천 체결 면압을 σg, 개스킷 접촉 면적을 Ag 로 하면, 개스킷 체결력 (Wg) 은,

Wg ＝ σg × Ag ··· (2)

가 된다. 개스킷 (94-1) 의 개스킷 접촉 면적 (Ag1) 은, 개스킷 (94-1) 의 접촉 외경 및 접촉 내경으로부터,

Ag1 ＝ (π/4) ×｛(접촉 외경)² － (접촉 내경)²｝ ··· (3)

이다.

또, 개스킷 (94-2) 의 개스킷 접촉 면적 (Ag2) 은, 개스킷 (94-2) 의 접촉 외경, 접촉 내경 및 구획판 (98) 의 폭 및 길이 (단면 (端面) 면적) 로부터,

Ag2 ＝ (π/4) ×｛(접촉 외경)² － (접촉 내경)² － (구획판 (98) 의 폭 × 길이)｝ ··· (4)

이다.

개스킷 체결력 (Wg), 체결 토크를 T [N·m], 토크 계수 (0.2) 를 k, 수나사의 외경 (m) 을 d, 볼트 개수를 bn 으로 하면, 체결 토크 (T) 는,

T ＝ k × Wg × d ÷ bn ··· (5)

로 부여된다. 토크 계수 (k) 는, 일반 기계용 유지 예를 들어, 스핀들유, 머신유, 터빈유에서는 0.14 ∼ 0.20 ∼ 0.26, 이황화몰리브덴 등의 저마찰용 유지에서는 0.10 ∼ 0.15 ∼ 0.20, 무윤활에서는 0.25 ∼ 0.55 로 하면 된다.

이러한 계산 결과 후, 체결 공구나 체결 순서의 지정을 실시하고 (S305), 지정된 체결 공구 및 체결 순서에 의해 체결을 실시한다 (S306). 이 체결은 소정의 체결 순서, 예를 들어 JIS (Japanese Industrial Standards : 일본 공업 규격) 나, ASME (American Society of Mechanical Engineers : 미국 기계 학회) 의 규격에 준거한 체결 순서면 되고, 이 순서에는 체결 순서의 주회 방향, 주회수 및 플랜지 사이의 노기스에 의한 계측 등이 포함된다.

각 볼트 (54) 에 임시 체결된 너트 (56) 에 체결 공구를 대고, 체결 공구로부터 토크 (T) 를 부여하여 적정한 체결력을 가한다. 이 체결력은, 각 볼트 (54) 로부터 셸 플랜지 (82), 채널 플랜지 (114) 에 전달된다.

각 볼트 (54) 의 축력 (F) 에 의해, 고정 관판 (44), 셸 플랜지 (82), 채널 플랜지 (114) 에는 탄성 상호 작용을 일으킨다. 탄성 상호 작용은, 예를 들어, 볼트 (54) 를 체결하면, 이 볼트 (54) 를 사이에 두고 인접하는 각 볼트 (54) 에 헐거움이 생기고, 각 볼트 (54) 사이의 체결력이 저하되는 현상이다.

이 체결 중, 시공 모니터링 처리가 실시된다 (S307). 이 시공 모니터링 처리에서는 좌표 상에 검출 축력의 분포 도형이 동적으로 표시된다.

시공 모니터링 처리에 있어서, 체결이 완료되었는지가 판단된다 (S308). 체결을 계속하는 경우에는 (S308 의 NO), S306 내지 S308 의 스텝이 반복되고, 체결 완료이면 (S308 의 YES), 이 처리가 종료된다.

S303 에 있어서, 체결 관리가 「없음」이면 (S303 의 NO), S304 ∼ S308 에 대체되는 시공이 된다. 요컨대, 시공을 실습자의 자유에 맡기고, 실습자의 감에 의지하여 임의의 체결 공구 및 체결 순서에 의해 체결을 실시한다 (S309). 이 체결 상태는, S307 과 동일하게 시공 모니터링이 실행되고 (S310), 실습자의 의사로 시공 종료가 된다.

<주회 관리>

도 27 은, 도 26 의 플로 차트에 있어서의 S307, S310 의 모니터링 처리의 처리 순서를 나타내고 있다. 이 처리 순서는, 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 실행 순서의 일례이다.

이 모니터링에는 임시 체결 및 본체결의 공정이 포함된다. 임시 체결은 본체결의 전에 실행되는 처리이고, 각 볼트 (54) 에 대한 너트 (56) 의 장착, 얼라인먼트 조정, 너트 (56) 의 본체결 전의 체결 등이 포함된다. 얼라인먼트 조정에는 개스킷 (94-1, 94-2) 이나 볼트 (54) 의 위치 설정이 포함된다. 본체결은, 체결 공구에 의해 토크 (T) 를 볼트 (54) 에 부여하여 단계적으로 비교 축력 (목표 체결력) 에 도달시킨다.

이 시공 모니터링의 처리에서는, 프로세서 (174) 가 프로그램의 실행에 의해, 센서군 (164) 으로부터 각 검출 축력을 취득하고 (S401), 검출 축력 (F) 및 비교 축력 (Fref) 의 도형화 처리를 실시한다 (S402).

프로세서 (174) 의 제어에 의해, 모니터 (170) 에는 좌표 상에 검출 축력 (F) 의 분포 도형 (192) 과 함께 비교 축력 (Fref) 의 분포 도형 (194) 을 동적으로 표시한다 (S403).

이 검출 축력 등의 도형화 처리 및 체결 시공 중, 체결 처리가 소정의 주회수에 도달했는지를 감시한다 (S404). 소정의 주회수 예를 들어, 주회수 4 ∼ 6 에 도달되어 있지 않으면 (S404 의 NO), S401 ∼ S404 를 계속적으로 실행한다. 그리고, 체결 처리가 소정의 주회수에 도달하면 (S404 의 YES), 시일 시공의 완료로 하고 (S405), 이 처리를 종료한다.

<제 2 실시형태의 효과>

(1) 볼트 및 너트의 체결과, 축력 변화나 편향의 발생, 그 문제 및 그 회피 기술을 연수자에게 체득시킬 수 있다.

(2) 검출 축력의 분포 도형, 목표 축력이나 추천 축력을 나타내는 비교 축력의 분포 도형을 동시에 표시하여 실습을 실시할 수 있다.

(3) 탄성 상호 작용에 의한 불균일 체결이나 누설 등을 검증하면서, 그 수복을 분포 도형의 변화로서 인식시킬 수 있고, 볼트 체결의 스킬을 높일 수 있다.

(4) 체결 공구에는 예를 들어, 래칫 토크 렌치, 디지털 토크 렌치, 볼트 텐셔너, 래칫 렌치, 스패너, 안경 렌치, 타격 렌치 등이 존재하고 있다. 이들 공구에 의한 체결 결과를 분포 도형으로 비교하여, 퀄리티가 높은 시일 시공에 대하여 적정한 공구를 선정할 때의 선정 정보를 얻을 수 있다.

(5) 공통의 좌표 상에 있는 검출 축력 및 비교 축력의 분포 도형을 비교하면서, 비교 축력에 검출 축력을 도달시키는 조작으로, 이상적인 시일 상태를 실현할 수 있다.

(6) 검출 축력에 따라 분포 도형의 변화를 인식할 수 있고, 플랜지가 갖는 탄성 상호 작용의 영향을 용이하게 인식할 수 있고, 탄성 상호 작용의 영향에 입각한 체결력을 부여할 수 있고, 체결 작업의 스킬을 향상시킬 수 있다.

[제 3 실시형태]

도 28 은, 제 3 실시형태에 관련된 실습 장치 (시일 시공 실습 장치) (2-3) 를 나타내고 있다. 이 실습 장치 (2-3) 에는, 실습 장치 (2-1) 및 모니터링부 (198) 가 구비된다. 모니터링부 (198) 는, 실습 장치 (2-1) 의 실습 상황을 모니터링하는 수단이고, 그 일례로서 실습 장치 (2-1) 의 실습 내용을 촬영하고, 실습 영상으로 시공 상태를 모니터링한다.

실습 장치 (2-1) 는, 상기 서술한 바와 같이 열 교환기의 모의 구성을 구비한 것이고, 제 1 실시형태에서 상세히 서술하였기 때문에, 그 설명을 생략한다.

모니터링부 (198) 에는 복수의 카메라 (200-1, 200-2···200-N), 화상 취득부 (202), PC (204), 메모리부 (206) 및 모니터 (208-1, 208-2···208-N) 가 구비된다.

카메라 (200-1, 200-2···200-N) 는 실습 내용을 원하는 부위로부터 촬영하는 촬상 수단의 일례이다. 각 카메라 (200-1, 200-2···200-N) 에는 전경, 실습자, 장치 본체부 (6), 셸부 (42), 고정 관판 (44), 채널부 (46), 개스킷 (94-1, 94-2, 94-3), 볼트 (54) 및 너트 (56) 등의 전체로부터 개별 부위를 촬영하고, 적어도 볼트 (54) 의 체결 상황, 개스킷 (94-1, 94-2, 94-3) 의 압축 상황 등을 촬영한다. 각 카메라 (200-1, 200-2···200-N) 의 광학계에는 줌 렌즈, 매크로 렌즈 등을 구비해도 된다. 각 카메라 (200-1, 200-2···200-N) 는 예를 들어, 연속 촬영 상태로 하고, 각 촬상 출력이 화상 취득부 (202) 에 취득된다.

화상 취득부 (202) 는, PC (204) 에 의해 제어되고, 각 카메라 (200-1, 200-2···200-N) 의 촬상 출력의 전부 또는 개별로 소정의 시간 간격 또는 연속 시간으로 취득한다.

PC (204) 는 화상 처리 수단의 일례이고, 화상 취득부 (202) 에 취득되는 화상 출력으로부터 필요한 화상의 선택이나 편집을 실시한다. 요컨대, PC (204) 는, 카메라 (200-1, 200-2···200-N) 의 어느 하나 또는 복수로부터 얻어지는 화상을 촬상 대상마다 또는 시계열로 편집하는 편집 수단으로서 사용된다. 이 PC (204) 에는 제 2 실시형태의 PC (168) 를 겸용시켜도 된다.

PC (204) 로 처리된 화상은 메모리부 (206) 에 격납되고, 데이터베이스화된다. 요컨대, 편집 화상은 실습자에 관계지어져 격납되고, 실습 후, 화상 재생을 실시함으로써 실습 내용의 검증이나 평가에 사용하면 된다.

모니터 (208-1, 208-2···208-N) 는 복수의 상이한 화상을 표시하는 화상 표시 수단의 일례이다. 이들 모니터 (208-1, 208-2···208-N) 의 설치수는 카메라 (200-1, 200-2···200-N) 에 대응시켜도 되지만, 반드시 양자를 일치시킬 필요는 없고, 모니터 (208-1, 208-2···208-N) 는 복수의 모니터로 구성하는 것으로 해석해서는 안된다. 요컨대, 단일의 모니터 화면을 복수의 화상 표시 에어리어로 분할해도 되고, 또, 타임 셰어링에 의해 단일의 화면을 복수의 모니터 (208-1, 208-2···208-N) 와 동일한 기능을 실현해도 된다. 또, 모니터 (208-1, 208-2···208-N) 에는, 제 2 실시형태의 모니터 (170) 를 겸용시켜도 된다.

<제 3 실시형태의 효과>

(1) 실습자의 실습 내용, 개스킷 (94-1, 94-2) 등의 상황을 화상으로 확인할 수 있다.

(2) 감독자가 실습자로부터 떨어져 실습 내용을 화상에 의해 확인할 수 있고, 실습자의 조작상의 자유도를 높일 수 있고, 실습 관리를 용이화할 수 있다.

(3) 기록 화상을 참조하여, 실습자가 자기의 실습 내용을 객관적으로 검증하고, 평가할 수 있기 때문에, 실습 효과나, 시일 시공의 정밀도를 높이고, 신뢰성 향상에 기여할 수 있다.

[다른 실시형태]

(1) 볼트의 체결 순서에 대하여 : 체결 관리가 있는 경우에서, 단독 볼트를 체결하는 경우에는, 효율적으로 또한 정확하게 목표 하중에 도달시키는 체결 방법으로서, 임시 체결에서는 대상 볼트만 단계적으로 대각 체결을 실시하고, 본체결에서는 전체 볼트의 주회 체결을 실시한다. 체결 대상으로서 셸 플랜지 (82) 및 채널 플랜지 (114) 는, 크기에 따라 볼트 개수가 상이하고, 볼트 개수가 8 개 이하인 소직경 플랜지와, 볼트 개수가 8 개를 초과하는 대직경 플랜지에서는 체결 순서가 상이하다. 볼트 개수 4 개의 소직경 플랜지에서는, 도 29 의 A 에 나타내는 바와 같이, 모든 볼트를 볼트에 부여한 번호순으로 체결하면 된다. 볼트 개수 8 개의 소직경 플랜지에서는, 도 29 의 B 에 나타내는 바와 같이, 모든 볼트를 볼트에 부여한 번호순으로 체결하면 된다. 볼트 개수 12 개 ∼ 24 개의 대직경 플랜지, 또는 볼트 개수 24 개를 초과하는 대직경 플랜지에서는, 도 29 의 C, D 에 나타내는 바와 같이, 4 개 또는 8 개의 등간격 볼트를 볼트에 부여한 번호순으로 체결하면 된다. 대직경 플랜지에서는 모든 볼트를 임시 체결할 필요는 없다.

(2) 셸 플랜지 (82) 의 개스킷 접촉부 (88), 채널 플랜지 (114) 의 개스킷 접촉부 (128) 에 대하여 : 제 1 실시형태에서는, 도 11 및 도 12 에 나타내는 바와 같이, 개스킷 접촉부 (88) 를 셸 플랜지 (82) 의 전면보다 돌출시키고, 동일하게, 개스킷 접촉부 (128) 를 채널 플랜지 (114) 의 전면보다 돌출시키고 있지만, 도 30 에 나타내는 바와 같이, 셸 플랜지 (82), 채널 플랜지 (114) 의 전면보다 후퇴시키고, 플랜지측 둘레 가장자리 부재로 개스킷 접촉부 (88, 128) 를 포위하는 형태로 해도 되지만, 실습 장치로서는 개스킷 (94-1, 94-2, 94-3) 의 둘레 가장자리를 노출시키고, 실습 상태를 확인할 수 있는 형태가 바람직하다.

(3) 상기 실시형태에서는, 제 1 가반 지지 기구 (8-1), 제 2 가반 지지 기구 (8-2) 를 구비하고 있지만, 제 1 가반 지지 기구 (8-1) 의 기능, 제 2 가반 지지 기구 (8-2) 의 기능의 어느 일방 또는 쌍방을 구비하는 단일의 가반 지지 기구를 구성해도 된다.

(4) 제 1 가반 지지 기구 (8-1) 및 제 2 가반 지지 기구 (8-2) 는, 가대부를 지지 수단으로 하고 있지만, 지지 수단으로서 가대부 이외를 지지 수단으로 해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 가장 바람직한 실시형태나 실시예에 대하여 설명하였다. 본 발명은 상기 기재에 한정되는 것은 아니다. 청구범위에 기재되거나, 또는 발명을 실시하기 위한 형태 또는 실시예에 개시된 발명의 요지에 기초하여, 당업자에 있어서 여러가지 변형이나 변경이 가능하다. 이러한 변형이나 변경이, 본 발명의 범위에 포함되는 것은 말할 필요도 없다.

산업상 이용가능성

본 발명의 시일 시공의 실습 장치 및 실습 방법에 의하면, 실기인 열 교환기와 동등한 구조를 사용하여 실기와 동일한 실습을 할 수 있음과 함께, 실기로는 실습 곤란한 사태도 상정하여 실습할 수 있고, 실습자의 스킬을 높이고, 시일 시공의 정밀도를 높이고, 신뢰성 향상에 기여할 수 있다.

2-1, 2-2, 2-3 : 시일 시공 실습 장치
4 : 가대부
6 : 장치 본체부
8-1 : 제 1 가반 지지 기구
8-2 : 제 2 가반 지지 기구
10, 12 : 지주 부재
14, 16, 18, 20 : 지지 부재
22 : 공간부
24 : 캐스터
26 : 스토퍼
28 : 레일부
30 : 매달림부
32 : 승강부
34 : 슬라이딩부
36-1, 36-2 : 승강부
38 : 롤러
40 : 지지 부재
42 : 셸부
44 : 고정 관판
46 : 채널부
48 : 지지 다리부
50 : 볼트
52 : 너트
54 : 볼트
56 : 너트
58 : 채널 커버
60 : 볼트
62 : 너트
64 : 후크 걸림부
66 : 후크
68 : 후크 걸림부
70 : 후크
72 : 매달림구
73 : 매달림구
74 : 후크 걸림부
76 : 후크
78 : 매달림구
80 : 통부
82 : 셸 플랜지
84 : 셸 커버
88 : 개스킷 접촉부
90 : 볼트 삽입 통과공
92 : 후크 걸림부
94-1, 94-2, 94-3 : 개스킷
96 : 튜브
96-1 : 입측 튜브군
96-2 : 출측 튜브군
98 : 구획판
100 : 지지판
102, 102-1, 102-2 : 끼워맞춤 볼록부
104 : 끼워맞춤 홈
106 : 튜브공
108 : 개스킷 접촉부
112 : 통부
114, 116 : 채널 플랜지
118-1 : 입측 포트
118-2 : 출측 포트
120 : 후크 걸림부
122 : 볼트 삽입 통과공
124 : 후크 걸림부
126 : 볼트 삽입 통과공
128 : 개스킷 접촉부
130 : 볼트 삽입 통과공
132-1, 132-2 : 끼워맞춤 볼록부
134 : 끼워맞춤 홈
136 : 공간부
138 : 공간부
140 : 입측 공간부
142 : 출측 공간부
144-1, 144-2 : 부식·타흔
146-1, 146-2, 146-3, 146-4, 146-5 : 흠집
148 : 개스킷 맞닿음면
150 : 마크
150-1, 150-2, 150-3 : 직선부
152 : 승강 장치
154 : 플런저
160 : 실습 시스템
162-1, 162-2 : 모니터링부
164 : 센서군
164-1, 164-2···164-16 : 센서
166 : 데이터 로거
168 : PC
170 : 모니터
172 : 케이블
174 : 프로세서
176 : 기억부
178 : 입출력부 (I/O)
180 : 통신부
182 : 조작 입력부
184 : DB
186 : 케이블
188 : 제시 화상
190 : 좌표
192 : 검출 축력의 분포 도형
194 : 비교 축력의 분포 도형
196 : 스케일
198 : 모니터링부
200-1, 200-2···200-N : 카메라
202 : 화상 취득부
204 : PC
206 : 메모리부
208-1, 208-2···208-N : 모니터

Claims (11)

1. 셸부와,
   상기 셸부에 삽입 발출 가능한 복수의 튜브를 구비하는 관판부와,
   상기 셸부의 셸 플랜지에 대응하는 채널 플랜지를 구비하고, 상기 관판부의 홈부에 걸어 맞추는 구획판을 구비하는 채널부와,
   상기 셸 플랜지와 상기 채널 플랜지를 고정시키는 볼트 및 너트와,
   상기 관판부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 지지하거나, 또는 상기 채널부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 지지하는 가반 (可搬) 지지 기구를 구비하고,
   상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지에 대한 상기 볼트 및 상기 너트의 체결, 그 해제, 상기 가반 지지 기구를 조작하여 상기 셸 플랜지에 상기 관판부와 상기 채널 플랜지의 위치, 또는 상기 관판부와 상기 구획판의 위치를 맞추고, 상기 관판부와 상기 셸 플랜지 사이, 상기 관판부와 상기 채널 플랜지 사이의 각각에 개스킷의 착탈을 실시할 수 있는, 시일 시공 실습 장치.
2. 셸부와,
   상기 셸부에 삽입 발출 가능한 복수의 튜브를 구비하는 관판부와,
   상기 셸부의 셸 플랜지에 대응하는 채널 플랜지를 구비하고, 상기 관판부의 홈부에 걸어 맞추는 구획판을 구비하는 채널부와,
   상기 셸 플랜지와 상기 채널 플랜지를 고정시키는 볼트 및 너트와,
   상기 관판부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 지지하는 제 1 가반 지지 기구, 또는 상기 채널부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 지지하는 제 2 가반 지지 기구를 구비하고,
   상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지에 대한 상기 볼트 및 상기 너트의 체결, 그 해제, 상기 제 1 가반 지지 기구 또는 상기 제 2 가반 지지 기구의 일방을 조작하여 상기 셸 플랜지에 상기 관판부와 상기 채널 플랜지의 위치, 또는 상기 관판부와 상기 구획판의 위치를 맞추고, 상기 관판부와 상기 셸 플랜지 사이, 상기 관판부와 상기 채널 플랜지 사이의 각각에 개스킷의 착탈을 실시할 수 있는, 시일 시공 실습 장치.
3. 셸부와,
   상기 셸부에 삽입 발출 가능한 복수의 튜브를 구비하는 관판부와,
   상기 셸부의 셸 플랜지에 대응하는 채널 플랜지를 구비하고, 상기 관판부의 홈부에 걸어 맞추는 구획판을 구비하는 채널부와,
   상기 셸 플랜지와 상기 채널 플랜지를 고정시키는 볼트 및 너트와,
   상기 관판부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 가대부에 지지시키는 제 1 가반 지지 기구와,
   상기 제 1 가반 지지 기구와 독립적으로 상기 채널부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동 가능하게 상기 가대부에 지지시키는 제 2 가반 지지 기구를 구비하고,
   상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지에 대한 상기 볼트 및 상기 너트의 체결, 그 해제, 상기 제 1 가반 지지 기구 또는 상기 제 2 가반 지지 기구의 일방 또는 쌍방을 조작하여 상기 셸 플랜지에 상기 관판부와 상기 채널 플랜지의 위치, 또는 상기 관판부와 상기 구획판의 위치를 맞추고, 상기 관판부와 상기 셸 플랜지 사이, 상기 관판부와 상기 채널 플랜지 사이의 각각에 개스킷의 착탈을 실시할 수 있는, 시일 시공 실습 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 셸 플랜지에 상기 채널 플랜지를 고정시킨 상기 볼트의 축력을 검출하는 센서와,
   상기 센서의 출력에 의해 상기 볼트의 축력 분포를 산출하는 처리 수단과,
   상기 볼트의 위치와 함께 상기 축력의 분포 도형을 표시하는 표시 수단을 구비하는, 시일 시공 실습 장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 상기 볼트의 체결 상황을 촬상하는 촬상 수단과,
   상기 촬상 수단으로 얻어진 화상을 촬상 대상마다 또는 시계열로 편집하는 편집 수단과,
   상기 편집 수단으로 얻어진 화상군을 표시하는 표시 수단과,
   상기 촬상 수단으로 얻어진 화상, 상기 편집 수단으로 편집된 편집 화상의 어느 일방 또는 쌍방을 기록하는 기록 수단을 구비하는, 시일 시공 실습 장치.
6. 관판부에 구비하는 튜브를 셸부에 삽입 발출시키는 공정과,
   상기 관판부와 셸 플랜지 사이에 개스킷을 배치하거나, 또는 상기 관판부와 상기 셸 플랜지 사이에 있는 상기 개스킷을 제거하는 공정과,
   채널부 내에 구비하는 구획판과 상기 관판부의 홈부의 걸어 맞춤 또는 그 걸어 맞춤의 해제를 실시하는 공정과,
   상기 관판부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동시키는 공정과,
   상기 채널부를 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 이동시키는 공정과,
   상기 셸 플랜지에 상기 관판부를 사이에 두고 채널 플랜지를 위치 결정하거나, 또는 그 위치 결정을 해제하는 공정과,
   상기 셸 플랜지와 상기 채널 플랜지를 볼트 및 너트로 고정시키거나, 또는 그 고정을 해제하는 공정을 포함하는, 시일 시공의 실습 방법.
7. 관판부에 구비하는 튜브를 셸부에 삽입 발출시키는 공정과,
   상기 관판부와 셸 플랜지 사이에 개스킷을 배치하거나, 또는 상기 관판부와 상기 셸 플랜지 사이에 있는 상기 개스킷을 제거하는 공정과,
   채널부 내에 구비하는 구획판과 상기 관판부의 홈부의 걸어 맞춤 또는 그 걸어 맞춤의 해제를 실시하는 공정과,
   제 1 가반 지지 기구를 통해 가대부에 상기 관판부를 지지시키고, 상기 제 1 가반 지지 기구에 의해 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 상기 관판부를 이동시키는 공정과,
   제 2 가반 지지 기구를 통해 상기 가대부에 상기 채널부를 지지시키고, 상기 제 2 가반 지지 기구에 의해 전후 방향, 상하 방향 또는 전후 방향과 교차 방향으로 상기 채널부를 이동시키는 공정과,
   상기 셸 플랜지에 상기 관판부를 사이에 두고 채널 플랜지를 위치 결정하거나, 또는 그 위치 결정을 해제하는 공정과,
   상기 셸 플랜지와 상기 채널 플랜지를 볼트 및 너트로 고정시키거나, 또는 그 고정을 해제하는 공정을 포함하는, 시일 시공의 실습 방법.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   추가로, 상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지의 이탈시에, 상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지의 축심의 일치, 또는 상기 구획판과 상기 관판부의 상기 홈부의 걸어 맞춤을 시사하는 마킹을 상기 셸 플랜지 또는 상기 채널 플랜지에 부여하는 공정을 포함하는, 시일 시공의 실습 방법.
9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   추가로, 상기 구획판으로 구획된 상기 채널부의 일방의 공간부에 제 1 포트로부터 가압 기체를 주입하고, 상기 튜브를 통과하여 상기 채널부의 타방의 공간부에 유입되는 상기 가압 기체를 유지시키는 공정과,
   상기 채널부와 상기 관판부 사이 또는 상기 셸부와 상기 관판부 사이로부터의 상기 가압 기체의 누설을 관측하는 공정을 포함하는, 시일 시공의 실습 방법.
10. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 셸 플랜지 및 상기 채널 플랜지를 고정시킨 상기 볼트의 축력을 검출하는 공정과,
    센서 출력에 의해 상기 볼트의 축력 분포를 산출하는 공정과,
    상기 볼트의 위치와 함께 상기 축력의 분포 도형을 표시하는 공정을 포함하는, 시일 시공의 실습 방법.
11. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    적어도 상기 볼트의 체결 상황을 촬상하는 공정과,
    촬상 수단으로 얻어진 화상을 촬상 대상마다 또는 시계열로 편집하는 공정과,
    편집 수단으로 얻어진 화상군을 표시하는 공정과,
    상기 촬상 수단으로 얻어진 화상, 상기 편집 수단으로 편집된 편집 화상의 어느 일방 또는 쌍방을 기록하는 공정을 포함하는, 시일 시공의 실습 방법.

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