蒸気漏れ量測定装置
【目的】蒸気タービン用の蒸気弁が持つ弁棒に対し備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る蒸気量の定量的評価用の測定装置の提供。
【構成】この発明の蒸気漏れ量測定装置１は、円形状の外面２１ａを持つモデル弁棒２１，円形状の内面２２ａを持つ筒状体のケーシング２２，加圧体２３，固定用ブッシュ２４などを有する測定装置本体部２、圧力計６２，流量計６３を持つ供給側流体用計測部６Ａ、圧力計６６，流量計６７を持つ排出側流体用計測部６Ｂを備え、内面２２ａと外面２１ａとで仕切られて円筒状の収納用空間２９が形成されている。収納用空間２９内には固定用ブッシュ２４側から、加圧力センサ２８，パッキン体２７，排出側ブッシュ２５Ｂ，スペーサ２６，８個のパッキン片８６が積層された測定対象であるシールパッキン８５，スペーサ２６，供給側ブッシュ２５Ａ，パッキン体２７が順次積層されている。
【構成】この発明の蒸気漏れ量測定装置１は、円形状の外面２１ａを持つモデル弁棒２１，円形状の内面２２ａを持つ筒状体のケーシング２２，加圧体２３，固定用ブッシュ２４などを有する測定装置本体部２、圧力計６２，流量計６３を持つ供給側流体用計測部６Ａ、圧力計６６，流量計６７を持つ排出側流体用計測部６Ｂを備え、内面２２ａと外面２１ａとで仕切られて円筒状の収納用空間２９が形成されている。収納用空間２９内には固定用ブッシュ２４側から、加圧力センサ２８，パッキン体２７，排出側ブッシュ２５Ｂ，スペーサ２６，８個のパッキン片８６が積層された測定対象であるシールパッキン８５，スペーサ２６，供給側ブッシュ２５Ａ，パッキン体２７が順次積層されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蒸気タービンに配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンからの蒸気の漏れ量の度合いを定量的に評価するための測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンでは、蒸気タービンへの蒸気の通流・遮断あるいは蒸気タービンへ通流させる蒸気量の加減などの蒸気量制御を行う蒸気弁として蒸気止め弁や蒸気加減弁が用いられている。これ等の蒸気弁ではその弁体は棒状をした弁棒に保持されており、蒸気弁による蒸気量制御に際しては、この弁棒をその軸長方向に所定距離だけ直進移動させたり、所定角度だけ回動動作させたりされることが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
弁棒をその軸長方向に所定距離だけ直進移動させる構造形式の蒸気弁に代表させて、蒸気タービンで使用されている蒸気弁の概略構造について図７を用いて説明する。ここで図７は、参考例の蒸気弁の概略構造を示すその要部の断面図である。図７において、８は、弁ケーシング８１、弁棒８４に保持された弁体８２、弁棒８４と弁ケーシング８１の貫通孔８１４との間の間隙をシールするシールパッキン８５、弁棒８４の駆動用の操作機構部８８、操作機構部８８を弁ケーシング８１に装着するための架台８９を備える蒸気弁である。
【０００４】
この蒸気弁８の持つ弁棒８４とその周辺部の構造は、蒸気止め弁の場合および蒸気加減弁の場合のいずれに対しても適用されている。弁ケーシング８１は、蒸気弁８への蒸気９の入口である蒸気入口８１１、蒸気弁８からの蒸気９の出口である蒸気出口８１２、弁体８２に対向させて設けられる弁座８３、弁棒８４用の貫通孔８１４を持つ。蒸気出口８１２を出た蒸気９は、不図示の蒸気タービンに供給される。この事例の場合には、シールパッキン８５が装着される部位の弁棒８４は円柱状の外面８４ａを持ち、また、弁ケーシング８１の貫通孔８１４の断面形状は円形をしており、弁棒８４の外面８４ａと同心になるように配設されている。これにより、弁棒８４が弁ケーシング８１を貫通する部位には、弁ケーシング８１の貫通孔８１４と弁棒８４の外面８４ａとによって仕切られることで、円筒状をした収納用空間８７が形成されていることになる。そうして、シールパッキン８５は、長方形断面の円環状をなすパッキン片８６を、弁棒８４の軸長方向に沿って多数積層することで前記収納用空間８７内に配設されている。
【特許文献１】特開昭６０−８１４０４号公報（第２，３頁、第１，３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
蒸気タービン用の場合には、例えば前記参考例において、シールパッキン８５は５００℃以上の高温の蒸気９に晒されることが多いために、パッキン片８６には耐熱性に優れた素材が用いられてきている。このシールパッキン８５は、不図示の加圧体によって、例えば、弁棒８４の軸長方向に沿って加圧され、その内径面および外径面が弁棒８４の外面８４ａおよび貫通孔８１４にそれぞれ押し付けられることで、弁棒８４が弁ケーシング８１を貫通する部位からの蒸気９の漏れ出しをシールする。そうして、加圧体によってシールパッキン８５に与えられる加圧力が強過ぎると、シールパッキン８５が弁棒８４の外面８４ａおよび弁ケーシング８１の貫通孔８１４と接する部位に働く摩擦抵抗が過大になることで、弁棒８４の駆動が困難になったり、パッキン片８６に塑性変形が生じるなどの問題が発生する。
【０００６】
また、これとは逆に加圧体によるシールパッキン８５に与えられる加圧力が弱過ぎると、シールパッキン８５の部位からの蒸気９の漏れ出しが発生してしまう。したがって、加圧体によってシールパッキン８５に与えられる加圧力は、適正な値に設定される必要がある。なお、これまでの参考例の蒸気弁８についての説明では、蒸気弁８による蒸気量制御に際し、弁棒８４は軸長方向に所定距離だけ直進移動動作を行うとしてきた。しかし、蒸気タービンに現用されている蒸気弁には、例えば、バタフライ弁と呼ばれる形式の弁のように、蒸気弁の蒸気量制御時に弁棒を所定角度だけ回動動作させる形式のものも有り、この場合にも、弁棒の貫通部からの蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンは、蒸気弁８のシールパッキン８５と同等の構成のものが用いられている。
【０００７】
ところで、蒸気弁８におけるパッキン片８６の材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せや、このパッキン片８６の蒸気弁８への配設状態などにより、シールパッキン８５に対する適正な加圧条件は異なるものである。そのため、シールパッキン８５の加圧条件が適正か否かの判定は、個別の蒸気弁８に対してその蒸気弁８の設置のたびに行われている。しかしながら、その判定方法は、加圧体によるシールパッキン８５の加圧後に弁棒８４を引き抜いて、弁棒８４の抜け方によって適正か否かを判断するという判定者個人の経験に頼る方法によって行われており、このために、客観的な判定が可能な判定方法が望まれている。
【０００８】
また、パッキン片８６を弁棒８４の軸長方向に沿って多数積層するという、図７に例示した複数のパッキン片８６を積層する構成を持つシールパッキン８５では、それぞれのパッキン片８６の弁棒８４の外面８４ａおよび弁ケーシング８１の貫通孔８１４と接する部位には、その部位での摩擦抵抗に基因する摩擦力が働くために、加圧体によりシールパッキン８５に与えられた加圧力は、加圧体から離れた位置に配設されるパッキン片８６ほど、その加圧力が減損されることになる。したがって、シールパッキン８５では、蒸気９の漏れ出しをシールするシール性能は、個々のパッキン片８６により異なることになる。このために、複数のパッキン片８６を積層する構成を持つシールパッキン８５における、個別のパッキン片８６のシール性能を測定できる測定方法が求められるようになってきている。
【０００９】
さらにまた、蒸気弁８は不図示の蒸気タービンのケーシングに装着されることが一般的であるが、その場合、蒸気タービンでは運転時に機械的振動が発生することは避けられないために、この機械的振動が蒸気弁８に伝達され、弁棒８４が弁ケーシング８１に対して機械的に振動することになる。このために、この弁棒８４の弁ケーシング８１に対する振動時における、シールパッキン８５のシール性能を測定できる測定方法が求められるようになってきている。したがってこの発明の目的は、蒸気タービン用の蒸気弁が持つ弁棒に対し備えるシールパッキンの配設部から漏れ出る蒸気に関する客観的評価に使用できる測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明では前述の目的は、
１）蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものである円柱状の外面を持つ軸状のモデル弁棒と，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する一方の端部となる部位の前記収納用空間に配設されて前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体を前記シールパッキンの配設部に与えるための供給側ブッシュと，前記収納用空間の前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する他方の端部となる部位に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記供給側ブッシュに供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えること、または、
２）蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものである円柱状の外面と中空空間とを持つ軸状のモデル弁棒を有するとともに，このモデル弁棒は前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体をこの中空空間に受け入れるようにするための試験用流体受け入れ部と前記シールパッキンが配設される部位に形成されて前記試験用流体を前記中空空間を介して前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に与えるようにするための供給用貫通孔とを持ち，さらに，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する両方の端部となるそれぞれの部位の前記収納用空間に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記モデル弁棒を前記ケーシングに対してその軸長方向に移動させて前記モデル弁棒の供給用貫通孔を前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に対向させるようにするモデル弁棒移動機構体と、前記モデル弁棒の中空空間に供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記それぞれの排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えること、または、
３）蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものであり円筒状部と平板状の隔壁とを有してこの隔壁によってこの弁棒の径方向に気密にほぼ２等分されると共にこの隔壁を対称面として互いに面対称の関係に形成された１対の中空空間を持つ軸状のモデル弁棒を有するとともに，前記隔壁は前記円筒状部の内面の直径にほぼ相等する部位に円筒状部の軸長方向に沿って配設されたものであり，このモデル弁棒は前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体を前記１対の中空空間のそれぞれに別個に受け入れるようにするための試験用流体受け入れ部と前記シールパッキンが配設される部位に形成されて前記蒸気または試験用流体をそれぞれの前記中空空間を介して前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片にそれぞれに与えるようにするための供給用貫通孔とを持ち，さらに，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する両方の端部となるそれぞれの部位の前記収納用空間に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記モデル弁棒を前記ケーシングに対してその軸長方向に移動させて前記モデル弁棒のそれぞれの供給用貫通孔を前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に対向させるようにするモデル弁棒移動機構体と、前記モデル弁棒をその軸長方向の端部で前記平板状の隔壁の持つ平面に対してほぼ直交する方向から加振する加振装置と、前記モデル弁棒の前記それぞれの中空空間に供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記それぞれの排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えること、または、
４）前記３項に記載の手段において、前記モデル弁棒が前記加振装置により加振されることにより前記シールパッキンのパッキン片に生じた変形が原因で発生するモデル弁棒の所定部位での変位量を測定する変位量計測装置を備えること、さらにまたは
５）前記１項から４項までのいずれか１項に記載の手段において、前記加圧体は前記モデル弁棒を挿入できる筒状部を有し、この筒状部の外面には前記ケーシングの円柱状の内面部に形成された雌ねじと嵌め合わせることができる雄ねじを備え、この加圧体を前記ケーシングにねじ込んで前記供給側ブッシュおよび／または前記排出側ブッシュを介して前記シールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧するものであることにより達成される。
【発明の効果】
【００１１】
この発明による蒸気漏れ量測定装置では、前記課題を解決するための手段の項で述べた構成とすることで次記の効果を得られる。
（イ）前記課題を解決するための手段の項の第（１）項および第（５）項による構成とされたこの発明による蒸気漏れ量測定装置を適用することで、シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサの計測値、前記漏れ出した試験用流体の圧力などの状態量の計測値、および、供給側における試験用流体の圧力などの状態量の計測値が得られ、また、試験用流体の漏れ出しが発生し始める加圧力（以降、最小適正加圧力と記述する。）の値の計測値が得られる。シールパッキンに用いるパッキン片の決定に際しての材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片の中からのパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンを加圧する加圧体によりシールパッキンに与える加圧力値の設定などに際し、この発明による蒸気漏れ量測定装置により得られた前記計測値を基にして、最適なパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンに与える加圧力の適正値の設定などを、客観的かつ的確に行うことが可能になる。また、
（ロ）前記課題を解決するための手段の項の第（２）項および第（５）項による構成とされたこの発明による蒸気漏れ量測定装置を適用することで、シールパッキンを構成する適宜の個別のパッキン片に向け試験用流体を与えた状態で、前記加圧力センサの計測値、前記漏れ出した試験用流体の圧力などの状態量の計測値、および、前記供給側における試験用流体の圧力などの状態量の計測値が得られ、また、前記最小適正加圧力値の計測値が得られる。これ等の計測値に基づいて、個別のパッキン片のシール性能、そのシール性能の減損（パッキン片の弁棒の外面およびケーシングの内面と接する部位に働く摩擦力に基因してシールパッキンには加圧力の減損が生じる。この加圧力の減損が基因してシールパッキンのシール性能の減損が生じる。）の度合いに関する定量的なデータを得ることができる。シールパッキンに用いるパッキン片の決定に際しての材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片の中からのパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンを加圧する加圧体によりシールパッキンに与える加圧力値の設定などに際し、この発明による蒸気漏れ量測定装置により得られた前記計測値を基にして、最適なパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンに与える加圧力の適正値の決定などを、客観的かつ的確に行うことが可能になる。また、
（ハ）前記課題を解決するための手段の項の第（３）項および第（５）項による構成とされたこの発明による蒸気漏れ量測定装置を適用することで、モデル弁棒の端部に加振力を印加した，または，印加しない状態のそれぞれにおいて、シールパッキンを構成する適宜の個別のパッキン片に向け試験用流体を与える状態で、前記加圧力センサの計測値、前記漏れ出した試験用流体の圧力などの状態量の計測値、および、前記供給側における試験用流体の圧力などの状態量の計測値が得られ、また、前記最小適正加圧力値の計測値が得られる。これ等の計測値の内、モデル弁棒の端部に加振力を印加しない状態において得られる計測値は前記（ロ）項の場合と同一であるので、これにより得られる効果は前記（ロ）項の場合と同一である。前記計測値の内、モデル弁棒の端部に加振力を印加した状態において得られる計測値は、モデル弁棒が加振力を受けるとパッキン片がモデル弁棒の外面を押し付ける力が部分的に減損されることにより、パッキン片により得られるシール性能の減損が発生する。そうして、この発明による蒸気漏れ量測定装置を適用すると、モデル弁棒の加振時および非加振時における前記計測値に基づいて、加振時における個別のパッキン片のシール性能、加振によるシール性能の減損の度合いの定量的なデータを得ることができる。加振を受けるシールパッキンに用いるパッキン片の決定に際しての材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片の中からのパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンを加圧する加圧体によりシールパッキンに与える加圧力値の設定などに際し、この発明による蒸気漏れ量測定装置により得られた前記計測値を基にして、最適なパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンに与える加圧力の適正値の決定などを、客観的かつ的確に行うことが可能になる。
【００１２】
（ニ）前記加振装置により前記測定装置本体部のモデル弁棒に加振力が長時間与えられた場合などには、そのシールパッキンのパッキン片に塑性変形が生じることで、前記加振装置と前記モデル弁棒との間の締結が解除された状態においても、その中心軸線が前記測定装置本体部のケーシングの中心軸線の位置に復帰できないことで、軸心が移動した状態を呈することになる。そうして、パッキン片に塑性変形が生じたモデル弁棒では、その軸心の移動が、例えば、モデル弁棒の外径位置の変位として観測されることになる。
【００１３】
このような場合に、前記課題を解決するための手段の項の第（３）項から第（５）項による構成とされたこの発明による蒸気漏れ量測定装置を適用することで、パッキン片に塑性変形が発生したことが原因でモデル弁棒の端部などの外径位置に発生した変位の定量的なデータを得ることが可能になる。また、パッキン片に発生した塑性変形が過大になると試験用流体の漏れ出しが発生することになるが、この試験用流体の漏れ出しが発生するようになる状態の場合におけるモデル弁棒の端部などの外径位置の変位の定量的なデータを得ることも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下この発明を実施するための最良の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、図７に示した参考例の蒸気弁と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
『実施の形態１』図１は、この発明の実施の形態の一例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図であり、図２は、図１に象徴的に示した試験用流体生成装置の構成例を示すその説明図である。図１において、１は、例えば、測定装置本体部２、供給側流体用計測部６Ａ、排出側流体用計測部６Ｂを備えたこの発明による蒸気漏れ量測定装置である。測定装置本体部２は、モデル弁棒２１、ケーシング２２、シールパッキン８５、加圧体２３、固定用ブッシュ２４、供給側ブッシュ２５Ａ，排出側ブッシュ２５Ｂ、スペーサ２６，２６、パッキン体２７，２７、加圧力センサ２８を備える。モデル弁棒２１は、円形状の外面２１ａを持つ、例えば、中実軸状体，中空軸状体あるいは筒状軸状体である。
【００１５】
シールパッキン８５は、蒸気タービン用の場合には、前述のように、５００℃以上の高温の蒸気に晒されることが多いために、シールパッキン８５を構成するパッキン片８６には例えば黒鉛、炭素繊維、炭素焼結体などの耐熱性に優れた素材が用いられる。なお、この発明の適用対象となるパッキン片の素材は、前記素材に限定されるものではない。
ケーシング２２は、不図示の蒸気タービンに供給される蒸気９（前記図７を用いて説明した参考例の蒸気弁８が取り扱う蒸気であり、蒸気タービンへ供給されるものであるから、高温・高圧の蒸気である。）の持つ高圧に耐える圧力容器であり、モデル弁棒２１の外面２１ａに対して同心に配設される円形状の内面２２ａを有する、例えば、筒状体である。このケーシング２２は、内面２２ａの軸長方向の両端部のそれぞれには、加圧体２３，固定用ブッシュ２４をねじ込むための雌ねじ２２１が形成され、その外面の一方の端部には、例えば、フランジ部２２２が設けられ、また、供給側ブッシュ２５Ａおよび排出側ブッシュ２５Ｂのそれぞれと対向する部位には貫通孔２２３，２２４が形成されている。加圧体２３は、例えば、軸長方向の一方の端部に六角頭状などの形状を持つフランジ部２３１を有する筒状体であり、モデル弁棒２１の外面２１ａに移動自在に嵌り合える内径寸法を有し、フランジ部２３１を除いた部分の外径部にはケーシング２２の雌ねじ２２１にねじ込むことができる雄ねじ２３２が形成されている。
【００１６】
固定用ブッシュ２４は、この事例の場合には、加圧体２３と同様に軸長方向の一方の端部に六角頭状などの形状を持つフランジ部２３１を有する筒状体であり、加圧体２３と対比するとその軸長方向寸法が短いことのみが異なっている。このため、固定用ブッシュ２４の持つケーシング２２の雌ねじ２２１にねじ込むことができる雄ねじ２４２部の長さは、加圧体２３の雄ねじ２３２部の長さよりも短小とされている。供給側ブッシュ２５Ａおよび排出側ブッシュ２５Ｂは、この事例の場合には同一の形状・寸法とされており、例えば、長方形断面の円環状をなし、その内径部および外径部のそれぞれには、凹溝２５１，２５２が共に円環状に形成され、また、凹溝２５１および凹溝２５２に連通する貫通孔２５３が設けられている。
【００１７】
スペーサ２６はシールパッキン８５と供給側ブッシュ２５Ａ，排出側ブッシュ２５Ｂとの間のそれぞれに介挿されており、例えば、長方形断面の円環状をなして、シールパッキン８５のパッキン片８６とほぼ同等の径方向寸法を有する。このスペーサ２６は、その内径面とモデル弁棒２１の外面２１ａとの間、および、その外径面とケーシング２２の内面２２ａとの間には若干の間隙が形成されるように配慮されており、パッキン片８６よりも若干硬い材質の素材が使用されている。パッキン体２７は加圧体２３と供給側ブッシュ２５Ａの間、および、固定用ブッシュ２４と排出側ブッシュ２５Ｂとの間に介挿されており、例えば、長方形断面の円環状をなして、パッキン片８６とほぼ同等の断面寸法を有すると共に、パッキン片８６と同様のシール性に優れた素材が使用されている。加圧力センサ２８は、例えば、ストレインゲージを用いて加圧体２３によりシールパッキン８５に与えられる加圧力の値を検出するセンサであり、長方形断面の円環状をなしパッキン片８６とほぼ同等の径方向寸法を有しており、この事例の場合にはパッキン体２７と固定用ブッシュ２４との間にのみ介挿されている。
【００１８】
前記構成内容を持つ測定装置本体部２は、シールパッキン８５からの蒸気の漏れ量の度合いを定量的に評価するための測定装置に特有の部品を除いた、モデル弁棒２１，ケーシング２２については、前述の参考例の蒸気弁８の、弁棒８４が貫通していてシールパッキン８５が装着される部位の弁ケーシング８１と弁棒８４との相互関係に相等する構成にされていることになる。そうして、測定装置本体部２には、ケーシング２２の内面２２ａとモデル弁棒２１の外面２１ａとにより仕切られることで、円筒状をした収納用空間２９が形成されることになる。この収納用空間２９のモデル弁棒２１の軸長方向の端部は、ケーシング２２のフランジ部２２２側の端部については加圧体２３の雄ねじ２３２形成側の端面であり、ケーシング２２の反フランジ部２２２側の端部については固定用ブッシュ２４の雄ねじ２４２形成側の端面である。
【００１９】
供給側流体用計測部６Ａは、例えば、配管６１、圧力計６２、流量計６３を備えている。配管６１は、試験用流体生成装置７で生成された試験用流体９Ａを測定装置本体部２の供給側ブッシュ２５Ａに供給するために配設される。この配管６１は、ケーシング２２の貫通孔２２３に、試験用流体９Ａの持つ高圧に耐えるように気密に装着される。圧力計６２，流量計６３は、供給側ブッシュ２５Ａに供給される試験用流体９Ａの状態量である圧力，流量を計測するために、配管６１の適所に配設されている。排出側流体用計測部６Ｂは、例えば、配管６５、圧力計６６、流量計６７を備えている。配管６５は、測定装置本体部２の排出側ブッシュ２５Ｂに漏れ出した試験用流体９Ａを排出側ブッシュ２５Ｂから排出させるために配設されており、ケーシング２２の貫通孔２２４に気密に装着される。圧力計６６，流量計６７は、排出側ブッシュ２５Ｂに漏れ出した試験用流体９Ａの状態量である圧力，流量を計測するために、配管６５の適所に配設されている。また、流量計６２，６７には、例えば、公知の質量流量計を使用できる。
【００２０】
試験用流体生成装置７は、図２も併せ用いて説明すると、この事例の場合には圧縮空気のみ，または圧縮空気と水蒸気との混合流体である前記試験用流体９Ａを生成する装置である。この試験用流体生成装置７は、例えば、供給水タンク７２，供給水加熱装置７３を持つ蒸気発生装置７１、コンプレッサ７５，圧縮空気加熱装置７６を持つ圧縮空気発生装置７４、温度センサ７７、圧力調整装置７８を備える。温度センサ７７には例えばサーミスタが用いられる。供給水加熱装置７３は、温度センサ７７から出力された温度信号により発熱量を制御される，例えばシーズヒータなどの電熱源によって供給水タンク７２から供給される水を加熱して試験用水蒸気を生成する装置である。また、圧縮空気加熱装置７６は、温度センサ７７から出力された温度信号により発熱量を制御される，例えばシーズヒータなどの電熱源によってコンプレッサ７５から供給される圧縮空気を加熱する装置である。
【００２１】
供給水加熱装置７３および圧縮空気加熱装置７６は温度センサ７７からの温度信号を用いて温度調整制御を行うので、蒸気発生装置７１から供給される試験用水蒸気および圧縮空気発生装置７４から供給される試験用圧縮空気、したがって、試験用流体９Ａの温度を所要値にすることができる。また、圧力調整装置７８は、コンプレッサ７５の吐出側圧力値よりも数倍高い圧力値までの範囲内で、任意の圧力値を持つ試験用流体９Ａを得るために備えられている。この事例の場合の圧力調整装置７８には、公知の増圧弁とエアタンクとが組み合わされた、例えば、日精機工株式会社製の装置であり、増圧弁にはＶＢＡシリーズ品を、エアタンクにはＶＢＡＴシリーズ品を用いることができる。
【００２２】
試験用流体生成装置７で生成される試験用流体９Ａは、圧縮空気発生装置７４から供給される試験用圧縮空気のみの場合と、この試験用圧縮空気に蒸気発生装置７１から供給された試験用水蒸気が混合された混合流体の場合とを選択することができる。試験用流体９Ａの温度は、供給水加熱装置７３および圧縮空気加熱装置７６により所要の範囲に調整され、また、試験用流体９Ａの圧力は、圧力調整装置７８により圧力値を調整することで、所要の範囲に調整できる。試験用流体生成装置７で生成された試験用流体９Ａは、蒸気９に類似した流体として、この発明の蒸気漏れ量測定装置１などにおけるシールパッキン８５の配設部からの試験用流体９Ａの漏れ出しの開始点、あるいは、漏れ出る試験用流体９Ａの漏洩量などを定量的に評価するために使用される。
【００２３】
前記構造を持つ測定装置本体部２は、例えば、配管６１，配管６５が予め装着されたケーシング２２を用意し、その反フランジ部２２２側の端部に固定用ブッシュ２４を、その雄ねじ２４２を反フランジ部２２２側の雌ねじ２２１にしっかりとねじ込むことで強固に装着する。この状態のケーシング２２に、図１に示された測定装置本体部２の残りの各部品の内、まず、モデル弁棒２１を除く部品を、加圧力センサ２８から順次組み込み、加圧体２３の雄ねじ２３２はケーシング２２のフランジ部２２２側の端部の雌ねじ２２１に軽くねじ込んでおく。次に、この状態でモデル弁棒２１を挿入して保持し、加圧力センサ２８からの加圧力信号を確認しつつ加圧体２３をケーシング２２に締め込んで行く。加圧体２３をケーシング２２に締め込んで行くと、加圧体２３の雄ねじ２３２形成側の端面はモデル弁棒２１の軸長方向に対して平行に移動し、パッキン体２７をモデル弁棒２１の軸長方向に沿って加圧する。
【００２４】
この加圧力がパッキン体２７→供給側ブッシュ２５Ａ→スペーサ２６と互いに隣接し合う部品に順次伝達されて行き、スペーサ２６からシールパッキン８５に伝達されることで、シールパッキン８５が加圧されることになり、最終的には加圧力センサ２８にも加圧力が伝達されることになる。加圧体２３をケーシング２２に締め込むことで得られた加圧力により加圧されたシールパッキン８５は、参考例の蒸気弁８の場合と同様に、その内径面および外径面がモデル弁棒２１の外面２１ａおよびケーシング２２の内面２２ａにそれぞれ押し付けられることで、モデル弁棒２１がケーシング２２を貫通する部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しをシールできることになる。そうして、加圧力センサ２８の加圧力信号により加圧力が所定値になったことが確認されたら加圧体２３の締め込み作業を終了とし、シールパッキン８５の配設部から漏れ出る蒸気の漏れに関する定量的な評価のための試験段階に移行できることになる。
【００２５】
蒸気漏れ量測定装置１による、蒸気の漏れに関する定量的な評価試験は、例えば、前記状態の測定装置本体部２に圧力計６２，流量計６３，圧力計６６，流量計６７を接続した上で、試験用流体生成装置７を組み込むことで実施可能になる。試験用流体生成装置７で生成された所定の温度・圧力の試験用流体９Ａは配管６１から測定装置本体部２に供給される。配管６１から測定装置本体部２に流入した試験用流体９Ａは、まず、供給側ブッシュ２５Ａの凹溝２５２に入り、貫通孔２５３から凹溝２５１にも流れ込んで、供給側ブッシュ２５Ａの両凹溝２５１，２５２に試験用流体９Ａが充満される。加圧体２３側にパッキン体２７が配設されてシールされていることで、供給側ブッシュ２５Ａに充満された試験用流体９Ａの圧力は、スペーサ２６とケーシング２２の内面２２ａおよびスペーサ２６とモデル弁棒２１の外面２１ａとの隙間を経てシールパッキン８５に印加される。
【００２６】
前記したように、加圧体２３をケーシング２２に締め込むことで生じる加圧力によりシールパッキン８５が加圧されていることで、シールパッキン８５が配設された部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しがシールされている。したがって、シールパッキン８５に与えられる加圧力が適正な値であるならば、蒸気漏れ量測定装置１の測定装置本体部２には試験用流体９Ａの漏れ出しは発生せず、このために、圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、流量計６３，圧力計６６および流量計６７の指示値はいずれも零であることになる。しかしながら、例えば、シールパッキン８５に与えられる加圧力が弱過ぎると、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しが発生することになる。
【００２７】
この場合には、シールパッキン８５の部位から漏れ出した試験用流体９Ａは、排出側ブッシュ２５Ｂの凹溝２５１，２５２に流入することになるが、凹溝２５１に流入した試験用流体９Ａは貫通孔２５３から凹溝２５２に流れ込むことになる。排出側ブッシュ２５Ｂの凹溝２５１，２５２に流入した試験用流体９Ａは、固定用ブッシュ２４側にパッキン体２７が配設されてシールされていることで、凹溝２５２から配管６５を経て蒸気漏れ量測定装置１から排出され、例えば、大気中への放散など適切に処理される。そうしてこの場合には、圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、圧力計６６は蒸気漏れ量測定装置１のシールパッキン８５から漏れて排出される試験用流体９Ａの圧力値を指示し、流量計６３は蒸気漏れ量測定装置１に供給される試験用流体９Ａの流量を指示し、流量計６７は蒸気漏れ量測定装置１のシールパッキン８５から漏れて排出される試験用流体９Ａの漏洩量である流量を指示することになる。そうして、蒸気漏れ量測定装置１を用いて各種のパッキン片８６の評価を行う場合には、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるが、この場合には、試験用流体９Ａの流出量は極めて微量であるので、圧力計６６の指示値の監視が肝要である。
【００２８】
材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片８６の中からの最適なパッキン片８６の選定、あるいは、このパッキン片８６の蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）への配設状態の決定などに際し、前述した構成・機能を備えるこの発明の蒸気漏れ量測定装置１を用い、パッキン片８６をこの装置に組み込んで試験することで、その判定を客観的に行うことができる。すなわち、例えば、前記最小適正加圧力値の小さいパッキン片８６を選定しようとする場合には、選定対象のパッキン片８６が組み込まれた蒸気漏れ量測定装置１について、加圧体２３の締め込み量を調整して加圧力センサ２８が出力する加圧力信号により最小適正加圧力値を測定する。
【００２９】
この最小適正加圧力値を選定対象の全てのパッキン片について求めれば、例えば、最小適正加圧力値の最も小さいものが最適のパッキン片８６であるとして客観的に判定することができる。なお、蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）におけるシールパッキン８５に与える加圧力値は、所要の安全度を見込んで最小適正加圧力値よりも大きな値に設定することが適切であろう。また、前記したように、蒸気漏れ量測定装置１を用いることで、前記各種のパッキン片８６を用いたシールパッキン８５に漏れ出しが発生した場合の試験用流体９Ａの漏洩量なども定量的に求めることができることは勿論のことである。
【００３０】
『実施の形態２』図３は、この発明の実施の形態の異なる例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図であり、図４は、図３に示した蒸気漏れ量測定装置が備える測定装置本体部の断面図である。なお、以下の説明においては、図１に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１および図２に示した試験用流体生成装置７と同一部分には同じ符号を付しその説明を省略する。また、以後の説明に用いる図中には、図１，図２で付した符号については、極力代表的な符号のみを記すようにしている。図３，図４において、１Ａは、例えば、測定装置本体部２Ａ、供給側流体用計測部６Ｃ、２組の排出側流体用計測部６Ｂ、モデル弁棒移動機構などが付属した架台３を備えるようにしたこの発明による蒸気漏れ量測定装置である。
【００３１】
測定装置本体部２Ａは、図１に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１が備える測定装置本体部２に対して、モデル弁棒２１に替えてモデル弁棒２１Ａを備えるようにしたことが大きな相異点である。測定装置本体部２Ａが有するモデル弁棒２１Ａは中空軸状体であり、例えば、円形状の外面２１ａを持つ円筒状部２１１と、円筒状部２１１の両端部のそれぞれに気密に装着された円形状の外面２１ａを持つ蓋体部２１２，２１３とによってその外壁部が形成され、その内部には中空空間２１９が形成されている。この円筒状部２１１には、例えば、この場合の試験用流体受け入れ部である受け入れ用貫通孔２１５と合計２個の供給用貫通孔２１６，２１６および貫通孔２１７が形成されている。
【００３２】
受け入れ用貫通孔２１５は、試験用流体生成装置７で生成された試験用流体９Ａを中空空間２１９に受け入れるようにするために、モデル弁棒２１Ａのシールパッキン８５，排出側ブッシュ２５Ｂ，加圧体２３などが配設されないことで円形状の外面２１ａが露出される部位の加圧体２３が配設される側の端部部分に、中空空間２１９に連通されて形成されている。また、合計２個の供給用貫通孔２１６，２１６は、試験用流体９Ａをシールパッキン８５の適宜の個別のパッキン片８６に与えるようにするために、モデル弁棒２１Ａのシールパッキン８５が配設される部位に中空空間２１９に連通させて、この事例の場合には、モデル弁棒２１Ａの中心軸線Ｘ−Ｘ（図４に一点鎖線で示す。）を含む平面に関して互いに面対称となる位置関係で形成されている。また、貫通孔２１７は受け入れ用貫通孔２１５の近傍に形成されている。また、モデル弁棒２１Ａが持つ蓋体部２１３は、蓋体部２１２と対比すると、架台３に備えられる後記するモデル弁棒移動機構部３７が有する締結体３７ｂの装着に用いるための、例えば、雄ねじ２１３ａが、その外周部に形成されていることが異なっている。
【００３３】
測定装置本体部２Ａは、図１により説明した前記測定装置本体部２と対比すると、モデル弁棒２１Ａを用いることの他に、試験用流体９Ａを流入させる部位および排出させる部位の構成も異なっている。すなわち、試験用流体９Ａの測定装置本体部２Ａへの流入部位はモデル弁棒２１Ａの受け入れ用貫通孔２１５である。そうして、測定装置本体部２Ａでは、配管６９，圧力計６２と流量計６３とを有する供給側流体用計測部６Ｃが備えられ、この配管６９は試験用流体９Ａを中空空間２１９に供給するために配設され、モデル弁棒２１Ａの受け入れ用貫通孔２１５に、試験用流体９Ａの持つ高圧に耐えるように気密に装着される。また、試験用流体９Ａの測定装置本体部２Ａにおける排出部位としては、２個の排出側ブッシュ２５Ｂが配設されている。
【００３４】
それぞれの排出側ブッシュ２５Ｂの内の一方は、固定用ブッシュ２４の近傍の収納用空間２９内に配設されており、これについては前記測定装置本体部２における排出側ブッシュ２５Ｂの配設部位と同じである。しかし、測定装置本体部２Ａの排出側ブッシュ２５Ｂの内の他方は、加圧体２３の近傍の収納用空間２９内に配設されており、これについては前記測定装置本体部２の場合には供給側ブッシュ２５Ａが配設されている部位である。また、この測定装置本体部２Ａの場合にも、他方の排出側ブッシュ２５Ｂと対向する部位のケーシング２２には、貫通孔２２３が形成されている。そうして、測定装置本体部２Ａの場合には、貫通孔２２３，２２４のそれぞれには、配管６５、圧力計６６、流量計６７を有する排出側流体用計測部６Ｂの配管６５が気密に装着される。この配管６５は、測定装置本体部２Ａのそれぞれの排出側ブッシュ２５Ｂに漏れ出した試験用流体９Ａをこれらの排出側ブッシュ２５Ｂから排出させるためのものである。
【００３５】
架台３は、例えば、直方体状の基台３１、測定装置本体部２Ａのケーシング２２を基台３１に固定して支持する支持台３３、測定装置本体部２Ａのモデル弁棒２１Ａをケーシング２２に対してその軸長方向に移動させるモデル弁棒移動機構部３７を備える。支持台３３は前記ケーシング２２をそのフランジ部２２２で固定して保持する保持部３４と、保持部３４を基台３１に固定する脚部３５を有する。モデル弁棒移動機構部３７は、例えば、公知の直動シリンダーであり、図３中に白抜きの矢印で示したような直進動作を行うアクチュエータ部３７ａを備えており、アクチュエータ部３７ａの先端部には、モデル弁棒２１Ａとの締結に用いられる締結体３７ｂを有している。この締結体３７ｂは、例えば、六角袋ナットである。このモデル弁棒移動機構部３７には、適宜の移動位置に停止したアクチュエータ部３７ａをロックしてその停止位置に保持する不図示のロック機構が必要に応じて備えられている。
【００３６】
そうして、この事例の場合には、測定装置本体部２Ａは、架台３の支持台３３を介してモデル弁棒移動機構部３７を保持している基台３１に固定され、モデル弁棒２１Ａの蓋体部２１３の雄ねじ２１３ａにモデル弁棒移動機構部３７の締結体３７ｂが締結されることで、モデル弁棒２１Ａとモデル弁棒移動機構部３７のアクチュエータ部３７ａとが接続されることになる。
【００３７】
蒸気漏れ量測定装置１Ａが持つ前記構造は、図１に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１が持つ構造と対比すると、架台３を除いた部分については、測定装置本体部２Ａに中空軸状構造のモデル弁棒２１Ａが用いられていることと、測定装置本体部２Ａへの試験用流体９Ａの供給先がモデル弁棒２１Ａであり、この供給流体の状態量を計測するものに供給側流体用計測部６Ｃが用いられ、また、排出側ブッシュ２５Ｂが２個に増え、これに伴って排出側流体用計測部６Ｂの設置台数も２組に増えていることである。したがって、架台３を除く蒸気漏れ量測定装置１Ａの組立手順は、図１に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１の場合とほとんど同様の手順で行えるので、重複を避けてその説明を省略する。
【００３８】
蒸気漏れ量測定装置１Ａによる、蒸気の漏れに関する定量的な評価試験では、架台３に保持されたモデル弁棒移動機構部３７のアクチュエータ部３７ａを駆動し、モデル弁棒２１Ａを図３の紙面における上下方向に移動させ、供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させるようにする。そうして、この状態で、例えば、試験用流体生成装置７で生成された所定の温度・圧力の試験用流体９Ａを配管６９から測定装置本体部２Ａに供給する。配管６９から測定装置本体部２Ａのモデル弁棒２１Ａの中空空間２１９に流入した試験用流体９Ａは、貫通孔２１６，２１６からシールパッキン８５に噴出される。シールパッキン８５に与えられている加圧力が適正な値で、しかも、シールパッキン８５を構成する複数のパッキン片８６に適正な加圧力が加わっている場合には、蒸気漏れ量測定装置１Ａの測定装置本体部２Ａには試験用流体９Ａの漏れ出しは発生せず、このために、圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、圧力計６６および流量計６７の指示値はいずれも零であることになる。
【００３９】
しかしながら、例えば、シールパッキン８５に与えられる加圧力が弱過ぎると、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しが発生することになる。この場合には、シールパッキン８５の部位から漏れ出した試験用流体９Ａは、２個が設けられた排出側ブッシュ２５Ｂの両方，もしくはいずれか一方の凹溝２５１，２５２に流入することになるが、凹溝２５１に流入した試験用流体９Ａは貫通孔２５３から凹溝２５２に流れ込むことになる。排出側ブッシュ２５Ｂの凹溝２５１，２５２に流入した試験用流体９Ａは、シールパッキン８５が配設されている側に対して反対となる側にはパッキン体２７が配設されてシールされていることで、凹溝２５２から２組が設けられていることによる両方，もしくはいずれか一方の排出側流体用計測部６Ｂの配管６５を経て蒸気漏れ量測定装置１Ａから排出され、例えば、大気中への放散など適切に処理される。そうしてこの場合には、圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、それぞれ圧力計６６は蒸気漏れ量測定装置１Ａのシールパッキン８５から漏れていずれかの排出側流体用計測部６Ｂから排出される試験用流体９Ａの圧力値を指示し、流量計６３は蒸気漏れ量測定装置１Ａに供給される試験用流体９Ａの流量を指示し、それぞれの流量計６７は蒸気漏れ量測定装置１Ａのシールパッキン８５から漏れていずれかの排出側流体用計測部６Ｂから排出される試験用流体９Ａの漏洩量である流量を指示することになる。そうして、蒸気漏れ量測定装置１Ａを用いて各種のパッキン片８６の評価を行う場合には、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるが、この場合には、試験用流体９Ａの流出量は極めて微量であるので、圧力計６６の指示値の監視が肝要である。
【００４０】
ところで、『実施の形態１』の項で説明した測定装置本体部２および、この『実施の形態２』の項で説明している測定装置本体部２Ａが共に持つシールパッキン８５の構成では、図７を用いて先に説明した参考例の蒸気弁８の場合と同様に、シールパッキン８５に与えられている加圧力が適正な値とされる場合であっても、それぞれのパッキン片８６のモデル弁棒２１，２１Ａの外面２１ａおよびケーシング２２の内面２２ａと接する部位には、その部位の摩擦抵抗に基因する摩擦力が働くことで、加圧体２３によりシールパッキン８５に与えられた加圧力は、加圧体２３から離れた位置に配設されるパッキン片８６ほど、その加圧力が減損される可能性を持つ。このため、測定装置本体部２、２Ａの場合のようなシールパッキン８５では、蒸気９の漏れ出しをシールするシール性能は、個々のパッキン片８６により異なり、加圧体２３から離れた位置に配設されるパッキン片８６ほど、そのシール性能が減損される可能性があることになる。
【００４１】
蒸気漏れ量測定装置１Ａでは、前述したように、架台３のモデル弁棒移動機構部３７のアクチュエータ部３７ａを駆動し、モデル弁棒２１Ａの供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させることができる。これにより、加圧力センサ２８の加圧力信号により確認された適宜の加圧力において、シールパッキン８５を構成するそれぞれのパッキン片８６に供給用貫通孔２１６，２１６を対向させた場合の、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しの発生の有無、あるいは、前記最小適正加圧力値を求めることができる。なお、この最小適正加圧力値を求める場合には、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるので、先に述べたように圧力計６６の指示値の監視が肝要である。そうして、この蒸気漏れ量測定装置１Ａを用いることで、シールパッキン８５を構成している複数のパッキン片８６の内の、個々のパッキン片８６に対する最小適正加圧力値の測定データも求めることができることになるので、シールパッキン８５を構成している個々のパッキン片８６が持つ最小適正加圧力値がどのように変化しているかの測定データも得ることができる。
【００４２】
材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片８６の中からの最適なパッキン片８６の選定、あるいは、このパッキン片８６の蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）への配設状態の決定などに際し、前述した構成・機能を備えるこの発明の蒸気漏れ量測定装置１Ａを用い、パッキン片８６をこの装置に組み込んで試験することで、その判定を客観的に行うことができる。またこれ等のことと共に、例えば、パッキン片８６がモデル弁棒２１Ａの外面２１ａなどに接する部位に働く前記摩擦力に基因する加圧力の減損量の少ないパッキン片８６の的確な選定を行うことも可能になる。なお、蒸気漏れ量測定装置１Ａを用いることで、前記各種のパッキン片８６を用いたシールパッキン８５に漏れ出しが発生した場合の試験用流体９Ａの漏れ量なども定量的に求めることができることは勿論のことである。
【００４３】
『実施の形態３』図５は、この発明の実施の形態のさらに異なる例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図であり、図６は、図５に示した蒸気漏れ量測定装置が備える測定装置本体部の断面図である。図５，図６において、１Ｂは、例えば、測定装置本体部２Ｂ、２組の供給側流体用計測部６Ｃ、２組の排出側流体用計測部６Ｂ、モデル弁棒の加振装置，移動機構などが付属した架台４を備えるようにしたこの発明による蒸気漏れ量測定装置である。なお、以下の説明においては、図３，図４に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａと同一部分には同じ符号を付しその説明を省略する。
【００４４】
測定装置本体部２Ｂは、図３，図４に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａが備える測定装置本体部２Ａに対して、モデル弁棒２１Ａに替えてモデル弁棒２１Ｂを備えるようにしたことが大きな相異点である。そうして、モデル弁棒２１Ｂはモデル弁棒２１Ａに対して、平板状の隔壁２１４を追加して備えると共に、この場合の試験用流体受け入れ部である受け入れ用貫通孔２１５および貫通孔２１７の形成個数をそれぞれ２個に増加させていることも相異点である。モデル弁棒２１Ｂの隔壁２１４は、円形状の外側面２１ａを持つ円筒状部２１１をその軸長方向の端面側から見た場合に、円筒状部２１１の内面の直径に相等する部位に気密に配設される。換言すると、隔壁２１４は例えば、モデル弁棒２１Ｂの中心軸線Ｘ−Ｘ（図６に一点鎖線で示す。）を含む平面に合致させて円筒状部２１１および蓋体部２１２，２１３Ｂに対して気密に配設されることになる。
【００４５】
円筒状部２１１と蓋体部２１２，２１３Ｂとによって外壁部が形成されているモデル弁棒２１Ｂの内部の中空空間には、隔壁２１４が前記のように配設されることによって、隔壁２１４を対称面とする面対称の関係となる１対の中空空間２１９Ａおよび中空空間２１９Ｂが互いに独立された関係として形成されることになる。このモデル弁棒２１Ｂでは、この事例の場合には、それぞれが２カ所の、受け入れ用貫通孔２１５，供給用貫通孔２１６および貫通孔２１７は、隔壁２１４のモデル弁棒２１Ｂの軸長方向に沿う中心線（この事例の場合には、中心軸線Ｘ−Ｘに合致する。）と対向し合う位置に形成されることで、それぞれの中空空間２１９Ａおよび中空空間２１９Ｂに連通されて、中空空間２１９Ａ，２１９Ｂ毎に各１個の受け入れ用貫通孔２１５，供給用貫通孔２１６および貫通孔２１７が配設されることになる。
【００４６】
また、モデル弁棒２１Ｂが持つ蓋体部２１３Ｂは、図３，図４に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａの場合のモデル弁棒２１Ａが持つ蓋体部２１３と対比すると、その外周部への雄ねじ２１３ａの形成を止めると共に、後記する加振装置４６の不図示のアクチュエータに装着される連結体４６１の先端部４６１ａをモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａに締結させるためのものとして、この事例の場合には、貫通孔２１３ｂが、前記隔壁２１４が持つ平面に対してほぼ直交する関係で形成されていることが異なっている。
【００４７】
測定装置本体部２Ｂは、図４により説明した前記測定装置本体部２Ａと対比すると、モデル弁棒２１Ｂを用いることの他に、試験用流体９Ａを流入させる部位の構成も異なっている。すなわち、試験用流体９Ａの測定装置本体部２Ｂへの流入部位はモデル弁棒２１Ｂに形成された合計２個の受け入れ用貫通孔２１５である。測定装置本体部２Ｂでは測定装置本体部２Ａの場合と同様に、配管６９，圧力計６２と流量計６３とを有する供給側流体用計測部６Ｃが備えられている。しかし、それぞれに２個が形成されている受け入れ用貫通孔２１５および貫通孔２１７が、中空空間２１９Ａ，２１９Ｂに関して前述のように形成されていることによって、測定装置本体部２Ｂでは、供給側流体用計測部６Ｃはそれぞれの中空空間２１９Ａおよび中空空間２１９Ｂごとに配設されていることになる。
【００４８】
また、測定装置本体部２Ｂでも、それぞれの中空空間２１９Ａ，中空空間２１９Ｂに連通されて形成されている供給用貫通孔２１６，２１６から試験用流体９Ａをシールパッキン８５の適宜の個別のパッキン片８６に与えることができるのであるが、この試験用流体９Ａがシールパッキン８５の配設部位から漏れ出した場合には、漏れ出た試験用流体９Ａは、中空空間２１９Ａから供給されたものも、また、中空空間２１９Ｂから供給されたものも、２個が設けられた排出側ブッシュ２５Ｂの両方，もしくはいずれか一方の排出側ブッシュ２５Ｂを経由して、測定装置本体部２Ａの場合と同様にそれぞれの排出側流体用計測部６Ｂの配管６５から排出される。
【００４９】
架台４は、この事例の場合には、直方体状の基台４１、測定装置本体部２Ｂのケーシング２２を基台４１に固定して支持する支持台３３、測定装置本体部２Ｂのモデル弁棒２１Ｂを蓋体部２１３Ｂの部位で加振する加振装置４６、加振装置４６を支持すると共に，モデル弁棒２１Ｂを加振装置４６を介して支持する支持台４４、および、支持台４４をケーシング２２に関してその軸長方向にほぼ沿わせて移動させるための駆動装置４７を備え、また、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量を計測するための変位量計測装置４８を必要に応じて備える。基台４１には、例えば、そのそれぞれの角部付近に円柱状のガイドピン４２が配設されている。支持台４４には、例えば、ガイドピン４２と対向し合う部位のそれぞれにガイドピン４２と移動自在に嵌り合う貫通孔４４１が形成され、また駆動装置４７のアクチュエータ部４７ａが当接される部位には有底穴４４２が必要に応じて形成されている。
【００５０】
加振装置４６は、この事例の場合には、モデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂの部位にモデル弁棒２１Ｂの隔壁２１４の平面にほぼ直交する方向の往復動振動（図５中に左右方向の往復動を示す白抜きの矢印で示す。）を与えるようにするための装置であり、例えば、ラボワークス社（米国）製のＬＷシリーズの電磁式加振装置を使用することができる。加振装置４６が持つ不図示のアクチュエータで発生した往復動振動をモデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂの部位に与えるために、この架台４の場合では、前記アクチュエータに装着される棒状の連結体４６１と、ボルト４６２とが備えられている。そうして、連結体４６１はその先端部４６１ａの部位で蓋体部２１３Ｂの円形状の外側面２１ａに当接され、また、ボルト４６２は、蓋体部２１３Ｂに形成された前記貫通孔２１３ｂに装填され、連結体４６１の先端部４６１ａに形成された雌ねじ穴にねじ込まれることで、加振装置４６のアクチュエータと、モデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂとの締結が行われる。なお、蒸気漏れ量測定装置１Ｂにおいて、加振装置４６にラボワークス社（米国）製のＬＷシリーズの電磁式加振装置が用いられた場合には、加振装置４６への通電を停止すると、加振装置４６が発生する前記往復動振動は零になるので、モデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂに架台４側から与えられる外力は実質的に零になる。
【００５１】
加振装置４６を駆動すると、加振装置４６で発生した往復動振動は連結体４６１を図５中に左右方向の往復動を示す白抜きの矢印で示した水平方向に往復振動させる。連結体４６１のこの水平方向振動が連結体４６１を介して蓋体部２１３Ｂに伝達され、モデル弁棒２１Ｂに対し、図５の紙面における左右方向の往復振動を与える。このために、加振装置４６を駆動させると、モデル弁棒２１Ｂは蓋体部２１３Ｂに隔壁２１４の平面にほぼ直交する方向の所要の振幅の往復動の機械振動を受けることになる。なお、蒸気漏れ量測定装置１Ｂにおいては、加振装置４６で発生させる往復動振動の周波数・振幅・振動波形などは、例えば、不図示の蒸気タービンのケーシングに装着される前記蒸気弁８等の蒸気弁に与えられる、蒸気タービンが発生源となって伝達される機械的振動の主な周波数・振幅・振動波形などにほぼ合致させることが好ましい。
【００５２】
駆動装置４７は、例えば、公知の直動シリンダーであり、図５中に上下方向の移動を示す白抜きの矢印で示したような直進動作を行うアクチュエータ部４７ａを備えている。この駆動装置４７には、適宜の移動位置に停止したアクチュエータ部４７ａをロックしてその停止位置に保持する不図示のロック機構が必要に応じて備えられている。駆動装置４７のアクチュエータ部４７ａを駆動すると、アクチュエータ部４７ａの移動量がアクチュエータ部４７ａ→支持台４４→加振装置４６→連結体４６１→モデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂと伝達されて、モデル弁棒２１Ｂを図５の紙面における上下方向に移動させ、供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させるようにする。
【００５３】
加振装置４６を駆動してモデル弁棒２１Ｂが前記のような機械振動を受けると、この機械振動によってモデル弁棒２１Ｂの軸心は振動することになるので、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａには変位が観測されるようになる。また、この機械振動を長時間受けた場合には、シールパッキン８５のパッキン片８６に塑性変形が生じることにより、モデル弁棒２１Ｂでは、この塑性変形が原因で生じた軸心の移動がモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位として観測されるようになる。変位量計測装置４８は、このようなモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量を計測するための装置であり、この事例の場合には、公知の変位センサ（例えば、株式会社キーエンス製の差動トランス方式のＡＴシリーズの接触式変位センサ）４８１と、変位センサ４８１を支持台４４に保持する変位センサ用の保持体４８２とでなる。なお、変位センサ４８１が接触式変位センサの場合には、その接触子をモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａに接触させるようにして、変位センサ４８１を保持する必要がある。保持体４８２は、支持台４４への保持部と、この保持部に変位センサ４８１を固定する固定部とを少なくとも有する。
【００５４】
蒸気漏れ量測定装置１Ｂが持つ前記構造は、図３，４に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａが持つ構造と対比すると、架台４を除いた部分については、測定装置本体部２Ｂに測定装置本体部２Ａと同様の中空軸状構造のモデル弁棒２１Ｂが用いられていることもあり、測定装置本体部２Ｂへの試験用流体９Ａの供給先は測定装置本体部２Ａの場合と同様にモデル弁棒であり、また、この供給流体の状態量を計測するのに用いられる供給側流体用計測部は、測定装置本体部２Ａと同一の供給側流体用計測部６Ｃである。したがって、架台４を除く蒸気漏れ量測定装置１Ａの組立手順は、図３，４に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａの場合とほとんど同様の手順で行えるので、重複を避けてその説明を省略する。
【００５５】
蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いて行う測定装置本体部２Ｂに対する評価試験には、加振装置４６に関連しては、加振装置４６を駆動させて行う場合と加振装置４６を駆動させないで行う場合との２つのケースが有り得る。また、変位量計測装置４８の使用が必須条件になる試験としては、加振装置４６を駆動させて行う蒸気の漏れに関する定量的な評価試験と、加振装置４６を長時間駆動させることでシールパッキン８５のパッキン片８６に強制的に塑性変形を生じさせる場合のモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量の実際値を主体とする評価試験との２つのケースが有り得て、いずれも、加振装置４６の駆動が前提になる。以降で、これ等の評価試験に関して順次説明する。
【００５６】
まず、加振装置４６を駆動させないで行う場合について説明する。この場合には、変位量計測装置４８の設置は必須条件にはならない。そうして、評価試験としては、架台４に装着された駆動装置４７を駆動し、モデル弁棒２１Ｂを図５の紙面における上下方向に移動させ、供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させるようにする。この状態で、例えば、試験用流体生成装置７で生成された所定の温度・圧力の試験用流体９Ａをそれぞれの配管６９から測定装置本体部２Ｂに供給する。それぞれの配管６９から測定装置本体部２Ｂのモデル弁棒２１Ｂの中空空間２１９Ａおよび中空空間２１９Ｂにそれぞれに流入した試験用流体９Ａは、それぞれの貫通孔２１６からシールパッキン８５に噴出される。シールパッキン８５に与えられている加圧力が適正な値で、しかも、シールパッキン８５を構成する複数のパッキン片８６に適正な加圧力が加わっている場合には、蒸気漏れ量測定装置１Ｂの測定装置本体部２Ｂには試験用流体９Ａの漏れ出しは発生せず、このために、それぞれの圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、圧力計６６および流量計６７の指示値はいずれも零であることになる。
【００５７】
しかしながら、例えば、シールパッキン８５に与えられる加圧力が弱過ぎると、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しが発生することになる。この場合には、前記『実施の形態２』の項で説明したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａの場合と同様に、シールパッキン８５の部位から漏れ出した試験用流体９Ａは、２個が設けられた排出側ブッシュ２５Ｂの両方，もしくはいずれか一方の凹溝２５１，２５２に流入することになるが、凹溝２５１に流入した試験用流体９Ａは貫通孔２５３から凹溝２５２に流れ込むことになる。排出側ブッシュ２５Ｂの凹溝２５１，２５２に流入した試験用流体９Ａは、シールパッキン８５が配設されている側に対して反対となる側にはパッキン体２７が配設されてシールされていることで、凹溝２５２から２組が設けられていることによる両方，もしくはいずれか一方の排出側流体用計測部６Ｂの配管６５を経て蒸気漏れ量測定装置１Ｂから排出され、例えば、大気中への放散など適切に処理される。そうしてこの場合には、圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、それぞれ圧力計６６は蒸気漏れ量測定装置１Ｂのシールパッキン８５から漏れていずれかの排出側流体用計測部６Ｂから排出される試験用流体９Ａの圧力値を指示し、流量計６３は蒸気漏れ量測定装置１Ｂに供給される試験用流体９Ａの流量を指示し、それぞれの流量計６７は蒸気漏れ量測定装置１Ｂのシールパッキン８５から漏れていずれかの排出側流体用計測部６Ｂから排出される試験用流体９Ａの漏洩量である流量を指示することになる。そうして、蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いて各種のパッキン片８６の評価を行う場合には、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるが、この場合には、試験用流体９Ａの流出量は極めて微量であるので、圧力計６６の指示値の監視が、前記蒸気漏れ量測定装置１Ａの場合と同様に肝要である。
【００５８】
ところで、『実施の形態２』の項で既に説明していることであるが、この『実施の形態３』の項で説明している測定装置本体部２Ｂが持つシールパッキン８５の構成では、蒸気９の漏れ出しをシールするシール性能は、個々のパッキン片８６により異なり、加圧体２３から離れた位置に配設されるパッキン片８６ほど、そのシール性能が減損される可能性がある。
【００５９】
蒸気漏れ量測定装置１Ｂでは、前述したように、架台４の駆動装置４７のアクチュエータ部４７ａを駆動し、モデル弁棒２１Ｂの供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させることができる。これにより、加圧力センサ２８の加圧力信号により確認された適宜の加圧力において、シールパッキン８５を構成するそれぞれのパッキン片８６に供給用貫通孔２１６，２１６を対向させた場合の、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しの発生の有無、あるいは、前記最小適正加圧力値を求めることができる。
【００６０】
なお、この最小適正加圧力値を求める場合には、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるので、先に述べたように圧力計６６の指示値の監視が肝要である。そうして、この蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いることで、シールパッキン８５を構成している複数のパッキン片８６の内の、個々のパッキン片８６に対する最小適正加圧力値の測定データも求めることができることになるので、シールパッキン８５を構成している個々のパッキン片８６が持つ最小適正加圧力値がどのように変化しているかの測定データも得ることができる。
【００６１】
そうして、蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いることで、前記のようにして得られた個別のパッキン片８６のシール性能に関する客観的データを基にして、材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片８６の中からの最適なパッキン片８６の選定、あるいは、このパッキン片８６の蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）への配設状態の決定などに際し、例えば、シール性能の減損度合いの少ないパッキン片８６の的確な選定を行うことができることになる。なお、蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いることで、前記各種のパッキン片８６を用いたシールパッキン８５に漏れ出しが発生した場合の試験用流体９Ａの漏れ量なども定量的に求めることができることは前記蒸気漏れ量測定装置１Ａの場合と同様である。
【００６２】
次に、蒸気漏れ量測定装置１Ｂを、加振装置４６を駆動させた状態で蒸気の漏れに関する定量的な評価試験を行う場合について説明する。この場合には、変位量計測装置４８が設置される。そうして、例えば、まず、モデル弁棒２１Ｂを図５の紙面における上下方向に移動させて、供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させた上で、所定の温度・圧力の試験用流体９Ａを配管６９から測定装置本体部２Ｂに供給する状態にする。この状態で加振装置４６の不図示のアクチュエータを連結体４６１が図５に白抜きの矢印で示した水平方向に往復動するように駆動させる。加振装置４６のアクチュエータは連結体４６１の先端部４６１ａの部位で、図５に例示されているような状態にモデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂに締結されている。このために、加振装置４６のアクチュエータが振動すると、モデル弁棒２１Ｂは蓋体部２１３Ｂに隔壁２１４の平面に直交する方向の所要の振幅の往復動の振動を受けることになる。
【００６３】
モデル弁棒２１Ｂは、すでに述べたように、加圧体２３をケーシング２２に締め込むことで得られた加圧力により加圧されたシールパッキン８５がその外側面２１ａに押し付けられることによって保持されている。したがって、加振装置４６の駆動によりモデル弁棒２１Ｂが振動すると、モデル弁棒２１Ｂの振動に伴う押圧を受ける部位とは反対側となる部位のパッキン片８６は、加圧体２３による加圧力により得られているモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａを押し付ける力が減損することになる。この結果、加振装置４６の駆動による振動によって前記押し付ける力の減損を強く受ける部位のパッキン片８６ほど、そのシール性能が減損される可能性があることになる。
【００６４】
蒸気漏れ量測定装置１Ｂでは、前述した加振装置４６を駆動させない状態での蒸気の漏れに関する定量的な評価試験の場合と同様の方法により、モデル弁棒２１Ｂに加振装置４６の駆動による往復動を与えた場合の振動の振幅・周波数などに応じた、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しの発生の有無，最小適正加圧力値，漏れ出し発生時の試験用流体９Ａの漏れ量などを求めることができる。蒸気漏れ量測定装置１Ｂのモデル弁棒２１Ｂが持つ中空空間２１９Ａと中空空間２１９Ｂとは、前記したように互いに独立した関係の中空空間として形成されているので、試験用流体９Ａの中空空間２１９Ａからの漏れ出し状況と，中空空間２１９Ｂからの漏れ出し状況とは影響し合うことはない。このことによって、蒸気漏れ量測定装置１Ｂの場合には、加振時の試験用流体９Ａの漏れ量を加振周期の各半サイクル毎に計測することができる。また、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量を変位量計測装置４８による測定データとして求める（この場合には、加振装置４６への通電を一時的に停止した状態にすることを要する。）ことができることで、加振時の試験用流体９Ａの漏れ量が加振周期の各半サイクル毎で異なる場合には、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量である変位センサ４８１の測定データを合わせて総合的に検討することで、例えば、シールパッキン８５のシール性能に前記往復振動が与える影響度を，必要に応じて個別のパッキン片８６毎に求めることができる。
【００６５】
そうして、前記のようにして得られた個別のパッキン片８６のシール性能に関する客観的データを基にして、材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片８６の中からの最適なパッキン片８６の選定、あるいは、このパッキン片８６の蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）への配設状態の決定などに際し、例えば、機械振動の影響を受け難いパッキン片８６の的確な選定を行うことができることになる。
【００６６】
最後に、蒸気漏れ量測定装置１Ｂの加振装置４６を長時間駆動させることで測定装置本体部２Ｂのシールパッキン８５のパッキン片８６に強制的に塑性変形を生じさせる場合の、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量の実際値を主体とする評価試験を行う場合について説明する。変位量計測装置４８の設置はこの評価試験の場合では必須条件である。この場合の試験の手順は、加振装置４６を駆動させる時間が長いことを除いては、前記した蒸気漏れ量測定装置１Ｂについて、加振装置４６を駆動させた状態で蒸気の漏れに関する定量的な評価試験を行う場合とほとんど同一であるので、同一の内容は重複を避けてその説明を省略する。そうして、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量の実際値を主体とする評価試験を行う場合には、加振装置４６により測定装置本体部２Ｂに与える加振時間として所要の長時間を得られるように、測定装置本体部２Ｂのシールパッキン８５に与える加圧力値が設定されていることが前提となる。また、この試験の場合も、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるが、この場合においても、試験用流体９Ａの流出量は極めて微量であるので、圧力計６６の指示値の監視が肝要である。
【００６７】
さて、この試験では、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しが発生した場合には、前記した最小適正加圧力値，圧力計６６の指示値，試験用流体９Ａの漏れ量などと共に、加振装置４６への通電を一時的に停止した状態においての，モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量である変位センサ４８１の測定データの取得が肝要となる。そうして、この試験における加振装置４６の駆動を開始してから，試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しが発生するまでの全駆動時間の中で、適当な時間間隔でモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量の測定データを求めておくことで、この試験に際してのパッキン片８６に生じた塑性変形の時間的推移のデータを得ることができる。これ等のモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量の測定データは、不図示の蒸気タービンのケーシングに装着される前記蒸気弁８等の蒸気弁における保守作業おいて、その蒸気弁のシールパッキンの交換を要するか否かの判断を的確に行えるようになることで、有用なデータとなりえるものである。
【００６８】
そうして、蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いて長時間加振試験を行うことで前記のようにして得られたパッキン片８６の塑性変形に対する耐久性能に関する客観的データを基にすることで、材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片８６の中からの最適なパッキン片８６の選定、あるいは、このパッキン片８６の蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）への配設状態の決定などに際し、例えば、塑性変形に対する耐久性能に優れたパッキン片８６の的確な選定を行うことができることになる。
【００６９】
前述の説明では、測定装置本体部２、測定装置本体部２Ａおよび測定装置本体部２Ｂのそれぞれに備えられて、シールパッキン８５をモデル弁棒２１，２１Ａ，２１Ｂの軸長方向にほぼ平行する方向に加圧する加圧体は、いずれも加圧体２３であるとしてきたが、これに限定されるものではなく、例えば、各種の蒸気タービンにおいて、この蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁でそのシールパッキンの加圧用に採用されている適宜の加圧体であってもよい。また、前述の説明では、それぞれの測定装置本体部２，２Ａ，２Ｂが備える加圧力センサ２８は、パッキン体２７と固定用ブッシュ２４との間にのみ介挿されるとしてきたが、これに限定されるものではなく、例えば、パッキン体２７と加圧体２３との間にも介挿させて合計２個の加圧力センサ２８を備えるようにしてもよい。
【００７０】
さらにまた、蒸気漏れ量測定装置１Ｂの架台４が備える加振装置４６と変位センサ４８１は、加振装置４６にはラボワークス社（米国）製のＬＷシリーズの電磁式加振装置を使用することができ、また、変位センサ４８１は、例えば、株式会社キーエンス製の差動トランス方式のＡＴシリーズの接触式変位センサであるとしてきたが、これに限定されるものではなく、それぞれの装置はその設置目的を果たせるものであるならば、どのような原理のものであっても使用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施の形態の一例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図である。
【図２】図１に示した試験用流体生成装置の構成例を示すその説明図である。
【図３】この発明の実施の形態の異なる例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図である。
【図４】図３に示した蒸気漏れ量測定装置が備える測定装置本体部の断面図である。
【図５】この発明の実施の形態のさらに異なる例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図である。
【図６】図５に示した蒸気漏れ量測定装置が備える測定装置本体部の断面図である。
【図７】参考例の蒸気弁の概略構造を示すその要部の断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 蒸気漏れ量測定装置
２ 測定装置本体部
２１ モデル弁棒
２１ａ 外面
２２ ケーシング
２２ａ 内面
２３ 加圧体
２４ 固定用ブッシュ
２５Ａ 供給側ブッシュ
２５Ｂ 排出側ブッシュ
２６ スペーサ
２７ パッキン体
２８ 加圧力センサ
２９ 収納用空間
６Ａ 供給側流体用計測部
６２ 圧力計
６３ 流量計
６Ｂ 排出側流体用計測部
６６ 圧力計
６７ 流量計
８５ シールパッキン
８６ パッキン片
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蒸気タービンに配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンからの蒸気の漏れ量の度合いを定量的に評価するための測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンでは、蒸気タービンへの蒸気の通流・遮断あるいは蒸気タービンへ通流させる蒸気量の加減などの蒸気量制御を行う蒸気弁として蒸気止め弁や蒸気加減弁が用いられている。これ等の蒸気弁ではその弁体は棒状をした弁棒に保持されており、蒸気弁による蒸気量制御に際しては、この弁棒をその軸長方向に所定距離だけ直進移動させたり、所定角度だけ回動動作させたりされることが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
弁棒をその軸長方向に所定距離だけ直進移動させる構造形式の蒸気弁に代表させて、蒸気タービンで使用されている蒸気弁の概略構造について図７を用いて説明する。ここで図７は、参考例の蒸気弁の概略構造を示すその要部の断面図である。図７において、８は、弁ケーシング８１、弁棒８４に保持された弁体８２、弁棒８４と弁ケーシング８１の貫通孔８１４との間の間隙をシールするシールパッキン８５、弁棒８４の駆動用の操作機構部８８、操作機構部８８を弁ケーシング８１に装着するための架台８９を備える蒸気弁である。
【０００４】
この蒸気弁８の持つ弁棒８４とその周辺部の構造は、蒸気止め弁の場合および蒸気加減弁の場合のいずれに対しても適用されている。弁ケーシング８１は、蒸気弁８への蒸気９の入口である蒸気入口８１１、蒸気弁８からの蒸気９の出口である蒸気出口８１２、弁体８２に対向させて設けられる弁座８３、弁棒８４用の貫通孔８１４を持つ。蒸気出口８１２を出た蒸気９は、不図示の蒸気タービンに供給される。この事例の場合には、シールパッキン８５が装着される部位の弁棒８４は円柱状の外面８４ａを持ち、また、弁ケーシング８１の貫通孔８１４の断面形状は円形をしており、弁棒８４の外面８４ａと同心になるように配設されている。これにより、弁棒８４が弁ケーシング８１を貫通する部位には、弁ケーシング８１の貫通孔８１４と弁棒８４の外面８４ａとによって仕切られることで、円筒状をした収納用空間８７が形成されていることになる。そうして、シールパッキン８５は、長方形断面の円環状をなすパッキン片８６を、弁棒８４の軸長方向に沿って多数積層することで前記収納用空間８７内に配設されている。
【特許文献１】特開昭６０−８１４０４号公報（第２，３頁、第１，３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
蒸気タービン用の場合には、例えば前記参考例において、シールパッキン８５は５００℃以上の高温の蒸気９に晒されることが多いために、パッキン片８６には耐熱性に優れた素材が用いられてきている。このシールパッキン８５は、不図示の加圧体によって、例えば、弁棒８４の軸長方向に沿って加圧され、その内径面および外径面が弁棒８４の外面８４ａおよび貫通孔８１４にそれぞれ押し付けられることで、弁棒８４が弁ケーシング８１を貫通する部位からの蒸気９の漏れ出しをシールする。そうして、加圧体によってシールパッキン８５に与えられる加圧力が強過ぎると、シールパッキン８５が弁棒８４の外面８４ａおよび弁ケーシング８１の貫通孔８１４と接する部位に働く摩擦抵抗が過大になることで、弁棒８４の駆動が困難になったり、パッキン片８６に塑性変形が生じるなどの問題が発生する。
【０００６】
また、これとは逆に加圧体によるシールパッキン８５に与えられる加圧力が弱過ぎると、シールパッキン８５の部位からの蒸気９の漏れ出しが発生してしまう。したがって、加圧体によってシールパッキン８５に与えられる加圧力は、適正な値に設定される必要がある。なお、これまでの参考例の蒸気弁８についての説明では、蒸気弁８による蒸気量制御に際し、弁棒８４は軸長方向に所定距離だけ直進移動動作を行うとしてきた。しかし、蒸気タービンに現用されている蒸気弁には、例えば、バタフライ弁と呼ばれる形式の弁のように、蒸気弁の蒸気量制御時に弁棒を所定角度だけ回動動作させる形式のものも有り、この場合にも、弁棒の貫通部からの蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンは、蒸気弁８のシールパッキン８５と同等の構成のものが用いられている。
【０００７】
ところで、蒸気弁８におけるパッキン片８６の材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せや、このパッキン片８６の蒸気弁８への配設状態などにより、シールパッキン８５に対する適正な加圧条件は異なるものである。そのため、シールパッキン８５の加圧条件が適正か否かの判定は、個別の蒸気弁８に対してその蒸気弁８の設置のたびに行われている。しかしながら、その判定方法は、加圧体によるシールパッキン８５の加圧後に弁棒８４を引き抜いて、弁棒８４の抜け方によって適正か否かを判断するという判定者個人の経験に頼る方法によって行われており、このために、客観的な判定が可能な判定方法が望まれている。
【０００８】
また、パッキン片８６を弁棒８４の軸長方向に沿って多数積層するという、図７に例示した複数のパッキン片８６を積層する構成を持つシールパッキン８５では、それぞれのパッキン片８６の弁棒８４の外面８４ａおよび弁ケーシング８１の貫通孔８１４と接する部位には、その部位での摩擦抵抗に基因する摩擦力が働くために、加圧体によりシールパッキン８５に与えられた加圧力は、加圧体から離れた位置に配設されるパッキン片８６ほど、その加圧力が減損されることになる。したがって、シールパッキン８５では、蒸気９の漏れ出しをシールするシール性能は、個々のパッキン片８６により異なることになる。このために、複数のパッキン片８６を積層する構成を持つシールパッキン８５における、個別のパッキン片８６のシール性能を測定できる測定方法が求められるようになってきている。
【０００９】
さらにまた、蒸気弁８は不図示の蒸気タービンのケーシングに装着されることが一般的であるが、その場合、蒸気タービンでは運転時に機械的振動が発生することは避けられないために、この機械的振動が蒸気弁８に伝達され、弁棒８４が弁ケーシング８１に対して機械的に振動することになる。このために、この弁棒８４の弁ケーシング８１に対する振動時における、シールパッキン８５のシール性能を測定できる測定方法が求められるようになってきている。したがってこの発明の目的は、蒸気タービン用の蒸気弁が持つ弁棒に対し備えるシールパッキンの配設部から漏れ出る蒸気に関する客観的評価に使用できる測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明では前述の目的は、
１）蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものである円柱状の外面を持つ軸状のモデル弁棒と，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する一方の端部となる部位の前記収納用空間に配設されて前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体を前記シールパッキンの配設部に与えるための供給側ブッシュと，前記収納用空間の前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する他方の端部となる部位に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記供給側ブッシュに供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えること、または、
２）蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものである円柱状の外面と中空空間とを持つ軸状のモデル弁棒を有するとともに，このモデル弁棒は前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体をこの中空空間に受け入れるようにするための試験用流体受け入れ部と前記シールパッキンが配設される部位に形成されて前記試験用流体を前記中空空間を介して前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に与えるようにするための供給用貫通孔とを持ち，さらに，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する両方の端部となるそれぞれの部位の前記収納用空間に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記モデル弁棒を前記ケーシングに対してその軸長方向に移動させて前記モデル弁棒の供給用貫通孔を前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に対向させるようにするモデル弁棒移動機構体と、前記モデル弁棒の中空空間に供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記それぞれの排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えること、または、
３）蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものであり円筒状部と平板状の隔壁とを有してこの隔壁によってこの弁棒の径方向に気密にほぼ２等分されると共にこの隔壁を対称面として互いに面対称の関係に形成された１対の中空空間を持つ軸状のモデル弁棒を有するとともに，前記隔壁は前記円筒状部の内面の直径にほぼ相等する部位に円筒状部の軸長方向に沿って配設されたものであり，このモデル弁棒は前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体を前記１対の中空空間のそれぞれに別個に受け入れるようにするための試験用流体受け入れ部と前記シールパッキンが配設される部位に形成されて前記蒸気または試験用流体をそれぞれの前記中空空間を介して前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片にそれぞれに与えるようにするための供給用貫通孔とを持ち，さらに，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する両方の端部となるそれぞれの部位の前記収納用空間に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記モデル弁棒を前記ケーシングに対してその軸長方向に移動させて前記モデル弁棒のそれぞれの供給用貫通孔を前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に対向させるようにするモデル弁棒移動機構体と、前記モデル弁棒をその軸長方向の端部で前記平板状の隔壁の持つ平面に対してほぼ直交する方向から加振する加振装置と、前記モデル弁棒の前記それぞれの中空空間に供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記それぞれの排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えること、または、
４）前記３項に記載の手段において、前記モデル弁棒が前記加振装置により加振されることにより前記シールパッキンのパッキン片に生じた変形が原因で発生するモデル弁棒の所定部位での変位量を測定する変位量計測装置を備えること、さらにまたは
５）前記１項から４項までのいずれか１項に記載の手段において、前記加圧体は前記モデル弁棒を挿入できる筒状部を有し、この筒状部の外面には前記ケーシングの円柱状の内面部に形成された雌ねじと嵌め合わせることができる雄ねじを備え、この加圧体を前記ケーシングにねじ込んで前記供給側ブッシュおよび／または前記排出側ブッシュを介して前記シールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧するものであることにより達成される。
【発明の効果】
【００１１】
この発明による蒸気漏れ量測定装置では、前記課題を解決するための手段の項で述べた構成とすることで次記の効果を得られる。
（イ）前記課題を解決するための手段の項の第（１）項および第（５）項による構成とされたこの発明による蒸気漏れ量測定装置を適用することで、シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサの計測値、前記漏れ出した試験用流体の圧力などの状態量の計測値、および、供給側における試験用流体の圧力などの状態量の計測値が得られ、また、試験用流体の漏れ出しが発生し始める加圧力（以降、最小適正加圧力と記述する。）の値の計測値が得られる。シールパッキンに用いるパッキン片の決定に際しての材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片の中からのパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンを加圧する加圧体によりシールパッキンに与える加圧力値の設定などに際し、この発明による蒸気漏れ量測定装置により得られた前記計測値を基にして、最適なパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンに与える加圧力の適正値の設定などを、客観的かつ的確に行うことが可能になる。また、
（ロ）前記課題を解決するための手段の項の第（２）項および第（５）項による構成とされたこの発明による蒸気漏れ量測定装置を適用することで、シールパッキンを構成する適宜の個別のパッキン片に向け試験用流体を与えた状態で、前記加圧力センサの計測値、前記漏れ出した試験用流体の圧力などの状態量の計測値、および、前記供給側における試験用流体の圧力などの状態量の計測値が得られ、また、前記最小適正加圧力値の計測値が得られる。これ等の計測値に基づいて、個別のパッキン片のシール性能、そのシール性能の減損（パッキン片の弁棒の外面およびケーシングの内面と接する部位に働く摩擦力に基因してシールパッキンには加圧力の減損が生じる。この加圧力の減損が基因してシールパッキンのシール性能の減損が生じる。）の度合いに関する定量的なデータを得ることができる。シールパッキンに用いるパッキン片の決定に際しての材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片の中からのパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンを加圧する加圧体によりシールパッキンに与える加圧力値の設定などに際し、この発明による蒸気漏れ量測定装置により得られた前記計測値を基にして、最適なパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンに与える加圧力の適正値の決定などを、客観的かつ的確に行うことが可能になる。また、
（ハ）前記課題を解決するための手段の項の第（３）項および第（５）項による構成とされたこの発明による蒸気漏れ量測定装置を適用することで、モデル弁棒の端部に加振力を印加した，または，印加しない状態のそれぞれにおいて、シールパッキンを構成する適宜の個別のパッキン片に向け試験用流体を与える状態で、前記加圧力センサの計測値、前記漏れ出した試験用流体の圧力などの状態量の計測値、および、前記供給側における試験用流体の圧力などの状態量の計測値が得られ、また、前記最小適正加圧力値の計測値が得られる。これ等の計測値の内、モデル弁棒の端部に加振力を印加しない状態において得られる計測値は前記（ロ）項の場合と同一であるので、これにより得られる効果は前記（ロ）項の場合と同一である。前記計測値の内、モデル弁棒の端部に加振力を印加した状態において得られる計測値は、モデル弁棒が加振力を受けるとパッキン片がモデル弁棒の外面を押し付ける力が部分的に減損されることにより、パッキン片により得られるシール性能の減損が発生する。そうして、この発明による蒸気漏れ量測定装置を適用すると、モデル弁棒の加振時および非加振時における前記計測値に基づいて、加振時における個別のパッキン片のシール性能、加振によるシール性能の減損の度合いの定量的なデータを得ることができる。加振を受けるシールパッキンに用いるパッキン片の決定に際しての材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片の中からのパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンを加圧する加圧体によりシールパッキンに与える加圧力値の設定などに際し、この発明による蒸気漏れ量測定装置により得られた前記計測値を基にして、最適なパッキン片の選定、あるいは、シールパッキンに与える加圧力の適正値の決定などを、客観的かつ的確に行うことが可能になる。
【００１２】
（ニ）前記加振装置により前記測定装置本体部のモデル弁棒に加振力が長時間与えられた場合などには、そのシールパッキンのパッキン片に塑性変形が生じることで、前記加振装置と前記モデル弁棒との間の締結が解除された状態においても、その中心軸線が前記測定装置本体部のケーシングの中心軸線の位置に復帰できないことで、軸心が移動した状態を呈することになる。そうして、パッキン片に塑性変形が生じたモデル弁棒では、その軸心の移動が、例えば、モデル弁棒の外径位置の変位として観測されることになる。
【００１３】
このような場合に、前記課題を解決するための手段の項の第（３）項から第（５）項による構成とされたこの発明による蒸気漏れ量測定装置を適用することで、パッキン片に塑性変形が発生したことが原因でモデル弁棒の端部などの外径位置に発生した変位の定量的なデータを得ることが可能になる。また、パッキン片に発生した塑性変形が過大になると試験用流体の漏れ出しが発生することになるが、この試験用流体の漏れ出しが発生するようになる状態の場合におけるモデル弁棒の端部などの外径位置の変位の定量的なデータを得ることも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下この発明を実施するための最良の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、図７に示した参考例の蒸気弁と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
『実施の形態１』図１は、この発明の実施の形態の一例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図であり、図２は、図１に象徴的に示した試験用流体生成装置の構成例を示すその説明図である。図１において、１は、例えば、測定装置本体部２、供給側流体用計測部６Ａ、排出側流体用計測部６Ｂを備えたこの発明による蒸気漏れ量測定装置である。測定装置本体部２は、モデル弁棒２１、ケーシング２２、シールパッキン８５、加圧体２３、固定用ブッシュ２４、供給側ブッシュ２５Ａ，排出側ブッシュ２５Ｂ、スペーサ２６，２６、パッキン体２７，２７、加圧力センサ２８を備える。モデル弁棒２１は、円形状の外面２１ａを持つ、例えば、中実軸状体，中空軸状体あるいは筒状軸状体である。
【００１５】
シールパッキン８５は、蒸気タービン用の場合には、前述のように、５００℃以上の高温の蒸気に晒されることが多いために、シールパッキン８５を構成するパッキン片８６には例えば黒鉛、炭素繊維、炭素焼結体などの耐熱性に優れた素材が用いられる。なお、この発明の適用対象となるパッキン片の素材は、前記素材に限定されるものではない。
ケーシング２２は、不図示の蒸気タービンに供給される蒸気９（前記図７を用いて説明した参考例の蒸気弁８が取り扱う蒸気であり、蒸気タービンへ供給されるものであるから、高温・高圧の蒸気である。）の持つ高圧に耐える圧力容器であり、モデル弁棒２１の外面２１ａに対して同心に配設される円形状の内面２２ａを有する、例えば、筒状体である。このケーシング２２は、内面２２ａの軸長方向の両端部のそれぞれには、加圧体２３，固定用ブッシュ２４をねじ込むための雌ねじ２２１が形成され、その外面の一方の端部には、例えば、フランジ部２２２が設けられ、また、供給側ブッシュ２５Ａおよび排出側ブッシュ２５Ｂのそれぞれと対向する部位には貫通孔２２３，２２４が形成されている。加圧体２３は、例えば、軸長方向の一方の端部に六角頭状などの形状を持つフランジ部２３１を有する筒状体であり、モデル弁棒２１の外面２１ａに移動自在に嵌り合える内径寸法を有し、フランジ部２３１を除いた部分の外径部にはケーシング２２の雌ねじ２２１にねじ込むことができる雄ねじ２３２が形成されている。
【００１６】
固定用ブッシュ２４は、この事例の場合には、加圧体２３と同様に軸長方向の一方の端部に六角頭状などの形状を持つフランジ部２３１を有する筒状体であり、加圧体２３と対比するとその軸長方向寸法が短いことのみが異なっている。このため、固定用ブッシュ２４の持つケーシング２２の雌ねじ２２１にねじ込むことができる雄ねじ２４２部の長さは、加圧体２３の雄ねじ２３２部の長さよりも短小とされている。供給側ブッシュ２５Ａおよび排出側ブッシュ２５Ｂは、この事例の場合には同一の形状・寸法とされており、例えば、長方形断面の円環状をなし、その内径部および外径部のそれぞれには、凹溝２５１，２５２が共に円環状に形成され、また、凹溝２５１および凹溝２５２に連通する貫通孔２５３が設けられている。
【００１７】
スペーサ２６はシールパッキン８５と供給側ブッシュ２５Ａ，排出側ブッシュ２５Ｂとの間のそれぞれに介挿されており、例えば、長方形断面の円環状をなして、シールパッキン８５のパッキン片８６とほぼ同等の径方向寸法を有する。このスペーサ２６は、その内径面とモデル弁棒２１の外面２１ａとの間、および、その外径面とケーシング２２の内面２２ａとの間には若干の間隙が形成されるように配慮されており、パッキン片８６よりも若干硬い材質の素材が使用されている。パッキン体２７は加圧体２３と供給側ブッシュ２５Ａの間、および、固定用ブッシュ２４と排出側ブッシュ２５Ｂとの間に介挿されており、例えば、長方形断面の円環状をなして、パッキン片８６とほぼ同等の断面寸法を有すると共に、パッキン片８６と同様のシール性に優れた素材が使用されている。加圧力センサ２８は、例えば、ストレインゲージを用いて加圧体２３によりシールパッキン８５に与えられる加圧力の値を検出するセンサであり、長方形断面の円環状をなしパッキン片８６とほぼ同等の径方向寸法を有しており、この事例の場合にはパッキン体２７と固定用ブッシュ２４との間にのみ介挿されている。
【００１８】
前記構成内容を持つ測定装置本体部２は、シールパッキン８５からの蒸気の漏れ量の度合いを定量的に評価するための測定装置に特有の部品を除いた、モデル弁棒２１，ケーシング２２については、前述の参考例の蒸気弁８の、弁棒８４が貫通していてシールパッキン８５が装着される部位の弁ケーシング８１と弁棒８４との相互関係に相等する構成にされていることになる。そうして、測定装置本体部２には、ケーシング２２の内面２２ａとモデル弁棒２１の外面２１ａとにより仕切られることで、円筒状をした収納用空間２９が形成されることになる。この収納用空間２９のモデル弁棒２１の軸長方向の端部は、ケーシング２２のフランジ部２２２側の端部については加圧体２３の雄ねじ２３２形成側の端面であり、ケーシング２２の反フランジ部２２２側の端部については固定用ブッシュ２４の雄ねじ２４２形成側の端面である。
【００１９】
供給側流体用計測部６Ａは、例えば、配管６１、圧力計６２、流量計６３を備えている。配管６１は、試験用流体生成装置７で生成された試験用流体９Ａを測定装置本体部２の供給側ブッシュ２５Ａに供給するために配設される。この配管６１は、ケーシング２２の貫通孔２２３に、試験用流体９Ａの持つ高圧に耐えるように気密に装着される。圧力計６２，流量計６３は、供給側ブッシュ２５Ａに供給される試験用流体９Ａの状態量である圧力，流量を計測するために、配管６１の適所に配設されている。排出側流体用計測部６Ｂは、例えば、配管６５、圧力計６６、流量計６７を備えている。配管６５は、測定装置本体部２の排出側ブッシュ２５Ｂに漏れ出した試験用流体９Ａを排出側ブッシュ２５Ｂから排出させるために配設されており、ケーシング２２の貫通孔２２４に気密に装着される。圧力計６６，流量計６７は、排出側ブッシュ２５Ｂに漏れ出した試験用流体９Ａの状態量である圧力，流量を計測するために、配管６５の適所に配設されている。また、流量計６２，６７には、例えば、公知の質量流量計を使用できる。
【００２０】
試験用流体生成装置７は、図２も併せ用いて説明すると、この事例の場合には圧縮空気のみ，または圧縮空気と水蒸気との混合流体である前記試験用流体９Ａを生成する装置である。この試験用流体生成装置７は、例えば、供給水タンク７２，供給水加熱装置７３を持つ蒸気発生装置７１、コンプレッサ７５，圧縮空気加熱装置７６を持つ圧縮空気発生装置７４、温度センサ７７、圧力調整装置７８を備える。温度センサ７７には例えばサーミスタが用いられる。供給水加熱装置７３は、温度センサ７７から出力された温度信号により発熱量を制御される，例えばシーズヒータなどの電熱源によって供給水タンク７２から供給される水を加熱して試験用水蒸気を生成する装置である。また、圧縮空気加熱装置７６は、温度センサ７７から出力された温度信号により発熱量を制御される，例えばシーズヒータなどの電熱源によってコンプレッサ７５から供給される圧縮空気を加熱する装置である。
【００２１】
供給水加熱装置７３および圧縮空気加熱装置７６は温度センサ７７からの温度信号を用いて温度調整制御を行うので、蒸気発生装置７１から供給される試験用水蒸気および圧縮空気発生装置７４から供給される試験用圧縮空気、したがって、試験用流体９Ａの温度を所要値にすることができる。また、圧力調整装置７８は、コンプレッサ７５の吐出側圧力値よりも数倍高い圧力値までの範囲内で、任意の圧力値を持つ試験用流体９Ａを得るために備えられている。この事例の場合の圧力調整装置７８には、公知の増圧弁とエアタンクとが組み合わされた、例えば、日精機工株式会社製の装置であり、増圧弁にはＶＢＡシリーズ品を、エアタンクにはＶＢＡＴシリーズ品を用いることができる。
【００２２】
試験用流体生成装置７で生成される試験用流体９Ａは、圧縮空気発生装置７４から供給される試験用圧縮空気のみの場合と、この試験用圧縮空気に蒸気発生装置７１から供給された試験用水蒸気が混合された混合流体の場合とを選択することができる。試験用流体９Ａの温度は、供給水加熱装置７３および圧縮空気加熱装置７６により所要の範囲に調整され、また、試験用流体９Ａの圧力は、圧力調整装置７８により圧力値を調整することで、所要の範囲に調整できる。試験用流体生成装置７で生成された試験用流体９Ａは、蒸気９に類似した流体として、この発明の蒸気漏れ量測定装置１などにおけるシールパッキン８５の配設部からの試験用流体９Ａの漏れ出しの開始点、あるいは、漏れ出る試験用流体９Ａの漏洩量などを定量的に評価するために使用される。
【００２３】
前記構造を持つ測定装置本体部２は、例えば、配管６１，配管６５が予め装着されたケーシング２２を用意し、その反フランジ部２２２側の端部に固定用ブッシュ２４を、その雄ねじ２４２を反フランジ部２２２側の雌ねじ２２１にしっかりとねじ込むことで強固に装着する。この状態のケーシング２２に、図１に示された測定装置本体部２の残りの各部品の内、まず、モデル弁棒２１を除く部品を、加圧力センサ２８から順次組み込み、加圧体２３の雄ねじ２３２はケーシング２２のフランジ部２２２側の端部の雌ねじ２２１に軽くねじ込んでおく。次に、この状態でモデル弁棒２１を挿入して保持し、加圧力センサ２８からの加圧力信号を確認しつつ加圧体２３をケーシング２２に締め込んで行く。加圧体２３をケーシング２２に締め込んで行くと、加圧体２３の雄ねじ２３２形成側の端面はモデル弁棒２１の軸長方向に対して平行に移動し、パッキン体２７をモデル弁棒２１の軸長方向に沿って加圧する。
【００２４】
この加圧力がパッキン体２７→供給側ブッシュ２５Ａ→スペーサ２６と互いに隣接し合う部品に順次伝達されて行き、スペーサ２６からシールパッキン８５に伝達されることで、シールパッキン８５が加圧されることになり、最終的には加圧力センサ２８にも加圧力が伝達されることになる。加圧体２３をケーシング２２に締め込むことで得られた加圧力により加圧されたシールパッキン８５は、参考例の蒸気弁８の場合と同様に、その内径面および外径面がモデル弁棒２１の外面２１ａおよびケーシング２２の内面２２ａにそれぞれ押し付けられることで、モデル弁棒２１がケーシング２２を貫通する部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しをシールできることになる。そうして、加圧力センサ２８の加圧力信号により加圧力が所定値になったことが確認されたら加圧体２３の締め込み作業を終了とし、シールパッキン８５の配設部から漏れ出る蒸気の漏れに関する定量的な評価のための試験段階に移行できることになる。
【００２５】
蒸気漏れ量測定装置１による、蒸気の漏れに関する定量的な評価試験は、例えば、前記状態の測定装置本体部２に圧力計６２，流量計６３，圧力計６６，流量計６７を接続した上で、試験用流体生成装置７を組み込むことで実施可能になる。試験用流体生成装置７で生成された所定の温度・圧力の試験用流体９Ａは配管６１から測定装置本体部２に供給される。配管６１から測定装置本体部２に流入した試験用流体９Ａは、まず、供給側ブッシュ２５Ａの凹溝２５２に入り、貫通孔２５３から凹溝２５１にも流れ込んで、供給側ブッシュ２５Ａの両凹溝２５１，２５２に試験用流体９Ａが充満される。加圧体２３側にパッキン体２７が配設されてシールされていることで、供給側ブッシュ２５Ａに充満された試験用流体９Ａの圧力は、スペーサ２６とケーシング２２の内面２２ａおよびスペーサ２６とモデル弁棒２１の外面２１ａとの隙間を経てシールパッキン８５に印加される。
【００２６】
前記したように、加圧体２３をケーシング２２に締め込むことで生じる加圧力によりシールパッキン８５が加圧されていることで、シールパッキン８５が配設された部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しがシールされている。したがって、シールパッキン８５に与えられる加圧力が適正な値であるならば、蒸気漏れ量測定装置１の測定装置本体部２には試験用流体９Ａの漏れ出しは発生せず、このために、圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、流量計６３，圧力計６６および流量計６７の指示値はいずれも零であることになる。しかしながら、例えば、シールパッキン８５に与えられる加圧力が弱過ぎると、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しが発生することになる。
【００２７】
この場合には、シールパッキン８５の部位から漏れ出した試験用流体９Ａは、排出側ブッシュ２５Ｂの凹溝２５１，２５２に流入することになるが、凹溝２５１に流入した試験用流体９Ａは貫通孔２５３から凹溝２５２に流れ込むことになる。排出側ブッシュ２５Ｂの凹溝２５１，２５２に流入した試験用流体９Ａは、固定用ブッシュ２４側にパッキン体２７が配設されてシールされていることで、凹溝２５２から配管６５を経て蒸気漏れ量測定装置１から排出され、例えば、大気中への放散など適切に処理される。そうしてこの場合には、圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、圧力計６６は蒸気漏れ量測定装置１のシールパッキン８５から漏れて排出される試験用流体９Ａの圧力値を指示し、流量計６３は蒸気漏れ量測定装置１に供給される試験用流体９Ａの流量を指示し、流量計６７は蒸気漏れ量測定装置１のシールパッキン８５から漏れて排出される試験用流体９Ａの漏洩量である流量を指示することになる。そうして、蒸気漏れ量測定装置１を用いて各種のパッキン片８６の評価を行う場合には、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるが、この場合には、試験用流体９Ａの流出量は極めて微量であるので、圧力計６６の指示値の監視が肝要である。
【００２８】
材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片８６の中からの最適なパッキン片８６の選定、あるいは、このパッキン片８６の蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）への配設状態の決定などに際し、前述した構成・機能を備えるこの発明の蒸気漏れ量測定装置１を用い、パッキン片８６をこの装置に組み込んで試験することで、その判定を客観的に行うことができる。すなわち、例えば、前記最小適正加圧力値の小さいパッキン片８６を選定しようとする場合には、選定対象のパッキン片８６が組み込まれた蒸気漏れ量測定装置１について、加圧体２３の締め込み量を調整して加圧力センサ２８が出力する加圧力信号により最小適正加圧力値を測定する。
【００２９】
この最小適正加圧力値を選定対象の全てのパッキン片について求めれば、例えば、最小適正加圧力値の最も小さいものが最適のパッキン片８６であるとして客観的に判定することができる。なお、蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）におけるシールパッキン８５に与える加圧力値は、所要の安全度を見込んで最小適正加圧力値よりも大きな値に設定することが適切であろう。また、前記したように、蒸気漏れ量測定装置１を用いることで、前記各種のパッキン片８６を用いたシールパッキン８５に漏れ出しが発生した場合の試験用流体９Ａの漏洩量なども定量的に求めることができることは勿論のことである。
【００３０】
『実施の形態２』図３は、この発明の実施の形態の異なる例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図であり、図４は、図３に示した蒸気漏れ量測定装置が備える測定装置本体部の断面図である。なお、以下の説明においては、図１に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１および図２に示した試験用流体生成装置７と同一部分には同じ符号を付しその説明を省略する。また、以後の説明に用いる図中には、図１，図２で付した符号については、極力代表的な符号のみを記すようにしている。図３，図４において、１Ａは、例えば、測定装置本体部２Ａ、供給側流体用計測部６Ｃ、２組の排出側流体用計測部６Ｂ、モデル弁棒移動機構などが付属した架台３を備えるようにしたこの発明による蒸気漏れ量測定装置である。
【００３１】
測定装置本体部２Ａは、図１に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１が備える測定装置本体部２に対して、モデル弁棒２１に替えてモデル弁棒２１Ａを備えるようにしたことが大きな相異点である。測定装置本体部２Ａが有するモデル弁棒２１Ａは中空軸状体であり、例えば、円形状の外面２１ａを持つ円筒状部２１１と、円筒状部２１１の両端部のそれぞれに気密に装着された円形状の外面２１ａを持つ蓋体部２１２，２１３とによってその外壁部が形成され、その内部には中空空間２１９が形成されている。この円筒状部２１１には、例えば、この場合の試験用流体受け入れ部である受け入れ用貫通孔２１５と合計２個の供給用貫通孔２１６，２１６および貫通孔２１７が形成されている。
【００３２】
受け入れ用貫通孔２１５は、試験用流体生成装置７で生成された試験用流体９Ａを中空空間２１９に受け入れるようにするために、モデル弁棒２１Ａのシールパッキン８５，排出側ブッシュ２５Ｂ，加圧体２３などが配設されないことで円形状の外面２１ａが露出される部位の加圧体２３が配設される側の端部部分に、中空空間２１９に連通されて形成されている。また、合計２個の供給用貫通孔２１６，２１６は、試験用流体９Ａをシールパッキン８５の適宜の個別のパッキン片８６に与えるようにするために、モデル弁棒２１Ａのシールパッキン８５が配設される部位に中空空間２１９に連通させて、この事例の場合には、モデル弁棒２１Ａの中心軸線Ｘ−Ｘ（図４に一点鎖線で示す。）を含む平面に関して互いに面対称となる位置関係で形成されている。また、貫通孔２１７は受け入れ用貫通孔２１５の近傍に形成されている。また、モデル弁棒２１Ａが持つ蓋体部２１３は、蓋体部２１２と対比すると、架台３に備えられる後記するモデル弁棒移動機構部３７が有する締結体３７ｂの装着に用いるための、例えば、雄ねじ２１３ａが、その外周部に形成されていることが異なっている。
【００３３】
測定装置本体部２Ａは、図１により説明した前記測定装置本体部２と対比すると、モデル弁棒２１Ａを用いることの他に、試験用流体９Ａを流入させる部位および排出させる部位の構成も異なっている。すなわち、試験用流体９Ａの測定装置本体部２Ａへの流入部位はモデル弁棒２１Ａの受け入れ用貫通孔２１５である。そうして、測定装置本体部２Ａでは、配管６９，圧力計６２と流量計６３とを有する供給側流体用計測部６Ｃが備えられ、この配管６９は試験用流体９Ａを中空空間２１９に供給するために配設され、モデル弁棒２１Ａの受け入れ用貫通孔２１５に、試験用流体９Ａの持つ高圧に耐えるように気密に装着される。また、試験用流体９Ａの測定装置本体部２Ａにおける排出部位としては、２個の排出側ブッシュ２５Ｂが配設されている。
【００３４】
それぞれの排出側ブッシュ２５Ｂの内の一方は、固定用ブッシュ２４の近傍の収納用空間２９内に配設されており、これについては前記測定装置本体部２における排出側ブッシュ２５Ｂの配設部位と同じである。しかし、測定装置本体部２Ａの排出側ブッシュ２５Ｂの内の他方は、加圧体２３の近傍の収納用空間２９内に配設されており、これについては前記測定装置本体部２の場合には供給側ブッシュ２５Ａが配設されている部位である。また、この測定装置本体部２Ａの場合にも、他方の排出側ブッシュ２５Ｂと対向する部位のケーシング２２には、貫通孔２２３が形成されている。そうして、測定装置本体部２Ａの場合には、貫通孔２２３，２２４のそれぞれには、配管６５、圧力計６６、流量計６７を有する排出側流体用計測部６Ｂの配管６５が気密に装着される。この配管６５は、測定装置本体部２Ａのそれぞれの排出側ブッシュ２５Ｂに漏れ出した試験用流体９Ａをこれらの排出側ブッシュ２５Ｂから排出させるためのものである。
【００３５】
架台３は、例えば、直方体状の基台３１、測定装置本体部２Ａのケーシング２２を基台３１に固定して支持する支持台３３、測定装置本体部２Ａのモデル弁棒２１Ａをケーシング２２に対してその軸長方向に移動させるモデル弁棒移動機構部３７を備える。支持台３３は前記ケーシング２２をそのフランジ部２２２で固定して保持する保持部３４と、保持部３４を基台３１に固定する脚部３５を有する。モデル弁棒移動機構部３７は、例えば、公知の直動シリンダーであり、図３中に白抜きの矢印で示したような直進動作を行うアクチュエータ部３７ａを備えており、アクチュエータ部３７ａの先端部には、モデル弁棒２１Ａとの締結に用いられる締結体３７ｂを有している。この締結体３７ｂは、例えば、六角袋ナットである。このモデル弁棒移動機構部３７には、適宜の移動位置に停止したアクチュエータ部３７ａをロックしてその停止位置に保持する不図示のロック機構が必要に応じて備えられている。
【００３６】
そうして、この事例の場合には、測定装置本体部２Ａは、架台３の支持台３３を介してモデル弁棒移動機構部３７を保持している基台３１に固定され、モデル弁棒２１Ａの蓋体部２１３の雄ねじ２１３ａにモデル弁棒移動機構部３７の締結体３７ｂが締結されることで、モデル弁棒２１Ａとモデル弁棒移動機構部３７のアクチュエータ部３７ａとが接続されることになる。
【００３７】
蒸気漏れ量測定装置１Ａが持つ前記構造は、図１に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１が持つ構造と対比すると、架台３を除いた部分については、測定装置本体部２Ａに中空軸状構造のモデル弁棒２１Ａが用いられていることと、測定装置本体部２Ａへの試験用流体９Ａの供給先がモデル弁棒２１Ａであり、この供給流体の状態量を計測するものに供給側流体用計測部６Ｃが用いられ、また、排出側ブッシュ２５Ｂが２個に増え、これに伴って排出側流体用計測部６Ｂの設置台数も２組に増えていることである。したがって、架台３を除く蒸気漏れ量測定装置１Ａの組立手順は、図１に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１の場合とほとんど同様の手順で行えるので、重複を避けてその説明を省略する。
【００３８】
蒸気漏れ量測定装置１Ａによる、蒸気の漏れに関する定量的な評価試験では、架台３に保持されたモデル弁棒移動機構部３７のアクチュエータ部３７ａを駆動し、モデル弁棒２１Ａを図３の紙面における上下方向に移動させ、供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させるようにする。そうして、この状態で、例えば、試験用流体生成装置７で生成された所定の温度・圧力の試験用流体９Ａを配管６９から測定装置本体部２Ａに供給する。配管６９から測定装置本体部２Ａのモデル弁棒２１Ａの中空空間２１９に流入した試験用流体９Ａは、貫通孔２１６，２１６からシールパッキン８５に噴出される。シールパッキン８５に与えられている加圧力が適正な値で、しかも、シールパッキン８５を構成する複数のパッキン片８６に適正な加圧力が加わっている場合には、蒸気漏れ量測定装置１Ａの測定装置本体部２Ａには試験用流体９Ａの漏れ出しは発生せず、このために、圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、圧力計６６および流量計６７の指示値はいずれも零であることになる。
【００３９】
しかしながら、例えば、シールパッキン８５に与えられる加圧力が弱過ぎると、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しが発生することになる。この場合には、シールパッキン８５の部位から漏れ出した試験用流体９Ａは、２個が設けられた排出側ブッシュ２５Ｂの両方，もしくはいずれか一方の凹溝２５１，２５２に流入することになるが、凹溝２５１に流入した試験用流体９Ａは貫通孔２５３から凹溝２５２に流れ込むことになる。排出側ブッシュ２５Ｂの凹溝２５１，２５２に流入した試験用流体９Ａは、シールパッキン８５が配設されている側に対して反対となる側にはパッキン体２７が配設されてシールされていることで、凹溝２５２から２組が設けられていることによる両方，もしくはいずれか一方の排出側流体用計測部６Ｂの配管６５を経て蒸気漏れ量測定装置１Ａから排出され、例えば、大気中への放散など適切に処理される。そうしてこの場合には、圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、それぞれ圧力計６６は蒸気漏れ量測定装置１Ａのシールパッキン８５から漏れていずれかの排出側流体用計測部６Ｂから排出される試験用流体９Ａの圧力値を指示し、流量計６３は蒸気漏れ量測定装置１Ａに供給される試験用流体９Ａの流量を指示し、それぞれの流量計６７は蒸気漏れ量測定装置１Ａのシールパッキン８５から漏れていずれかの排出側流体用計測部６Ｂから排出される試験用流体９Ａの漏洩量である流量を指示することになる。そうして、蒸気漏れ量測定装置１Ａを用いて各種のパッキン片８６の評価を行う場合には、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるが、この場合には、試験用流体９Ａの流出量は極めて微量であるので、圧力計６６の指示値の監視が肝要である。
【００４０】
ところで、『実施の形態１』の項で説明した測定装置本体部２および、この『実施の形態２』の項で説明している測定装置本体部２Ａが共に持つシールパッキン８５の構成では、図７を用いて先に説明した参考例の蒸気弁８の場合と同様に、シールパッキン８５に与えられている加圧力が適正な値とされる場合であっても、それぞれのパッキン片８６のモデル弁棒２１，２１Ａの外面２１ａおよびケーシング２２の内面２２ａと接する部位には、その部位の摩擦抵抗に基因する摩擦力が働くことで、加圧体２３によりシールパッキン８５に与えられた加圧力は、加圧体２３から離れた位置に配設されるパッキン片８６ほど、その加圧力が減損される可能性を持つ。このため、測定装置本体部２、２Ａの場合のようなシールパッキン８５では、蒸気９の漏れ出しをシールするシール性能は、個々のパッキン片８６により異なり、加圧体２３から離れた位置に配設されるパッキン片８６ほど、そのシール性能が減損される可能性があることになる。
【００４１】
蒸気漏れ量測定装置１Ａでは、前述したように、架台３のモデル弁棒移動機構部３７のアクチュエータ部３７ａを駆動し、モデル弁棒２１Ａの供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させることができる。これにより、加圧力センサ２８の加圧力信号により確認された適宜の加圧力において、シールパッキン８５を構成するそれぞれのパッキン片８６に供給用貫通孔２１６，２１６を対向させた場合の、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しの発生の有無、あるいは、前記最小適正加圧力値を求めることができる。なお、この最小適正加圧力値を求める場合には、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるので、先に述べたように圧力計６６の指示値の監視が肝要である。そうして、この蒸気漏れ量測定装置１Ａを用いることで、シールパッキン８５を構成している複数のパッキン片８６の内の、個々のパッキン片８６に対する最小適正加圧力値の測定データも求めることができることになるので、シールパッキン８５を構成している個々のパッキン片８６が持つ最小適正加圧力値がどのように変化しているかの測定データも得ることができる。
【００４２】
材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片８６の中からの最適なパッキン片８６の選定、あるいは、このパッキン片８６の蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）への配設状態の決定などに際し、前述した構成・機能を備えるこの発明の蒸気漏れ量測定装置１Ａを用い、パッキン片８６をこの装置に組み込んで試験することで、その判定を客観的に行うことができる。またこれ等のことと共に、例えば、パッキン片８６がモデル弁棒２１Ａの外面２１ａなどに接する部位に働く前記摩擦力に基因する加圧力の減損量の少ないパッキン片８６の的確な選定を行うことも可能になる。なお、蒸気漏れ量測定装置１Ａを用いることで、前記各種のパッキン片８６を用いたシールパッキン８５に漏れ出しが発生した場合の試験用流体９Ａの漏れ量なども定量的に求めることができることは勿論のことである。
【００４３】
『実施の形態３』図５は、この発明の実施の形態のさらに異なる例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図であり、図６は、図５に示した蒸気漏れ量測定装置が備える測定装置本体部の断面図である。図５，図６において、１Ｂは、例えば、測定装置本体部２Ｂ、２組の供給側流体用計測部６Ｃ、２組の排出側流体用計測部６Ｂ、モデル弁棒の加振装置，移動機構などが付属した架台４を備えるようにしたこの発明による蒸気漏れ量測定装置である。なお、以下の説明においては、図３，図４に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａと同一部分には同じ符号を付しその説明を省略する。
【００４４】
測定装置本体部２Ｂは、図３，図４に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａが備える測定装置本体部２Ａに対して、モデル弁棒２１Ａに替えてモデル弁棒２１Ｂを備えるようにしたことが大きな相異点である。そうして、モデル弁棒２１Ｂはモデル弁棒２１Ａに対して、平板状の隔壁２１４を追加して備えると共に、この場合の試験用流体受け入れ部である受け入れ用貫通孔２１５および貫通孔２１７の形成個数をそれぞれ２個に増加させていることも相異点である。モデル弁棒２１Ｂの隔壁２１４は、円形状の外側面２１ａを持つ円筒状部２１１をその軸長方向の端面側から見た場合に、円筒状部２１１の内面の直径に相等する部位に気密に配設される。換言すると、隔壁２１４は例えば、モデル弁棒２１Ｂの中心軸線Ｘ−Ｘ（図６に一点鎖線で示す。）を含む平面に合致させて円筒状部２１１および蓋体部２１２，２１３Ｂに対して気密に配設されることになる。
【００４５】
円筒状部２１１と蓋体部２１２，２１３Ｂとによって外壁部が形成されているモデル弁棒２１Ｂの内部の中空空間には、隔壁２１４が前記のように配設されることによって、隔壁２１４を対称面とする面対称の関係となる１対の中空空間２１９Ａおよび中空空間２１９Ｂが互いに独立された関係として形成されることになる。このモデル弁棒２１Ｂでは、この事例の場合には、それぞれが２カ所の、受け入れ用貫通孔２１５，供給用貫通孔２１６および貫通孔２１７は、隔壁２１４のモデル弁棒２１Ｂの軸長方向に沿う中心線（この事例の場合には、中心軸線Ｘ−Ｘに合致する。）と対向し合う位置に形成されることで、それぞれの中空空間２１９Ａおよび中空空間２１９Ｂに連通されて、中空空間２１９Ａ，２１９Ｂ毎に各１個の受け入れ用貫通孔２１５，供給用貫通孔２１６および貫通孔２１７が配設されることになる。
【００４６】
また、モデル弁棒２１Ｂが持つ蓋体部２１３Ｂは、図３，図４に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａの場合のモデル弁棒２１Ａが持つ蓋体部２１３と対比すると、その外周部への雄ねじ２１３ａの形成を止めると共に、後記する加振装置４６の不図示のアクチュエータに装着される連結体４６１の先端部４６１ａをモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａに締結させるためのものとして、この事例の場合には、貫通孔２１３ｂが、前記隔壁２１４が持つ平面に対してほぼ直交する関係で形成されていることが異なっている。
【００４７】
測定装置本体部２Ｂは、図４により説明した前記測定装置本体部２Ａと対比すると、モデル弁棒２１Ｂを用いることの他に、試験用流体９Ａを流入させる部位の構成も異なっている。すなわち、試験用流体９Ａの測定装置本体部２Ｂへの流入部位はモデル弁棒２１Ｂに形成された合計２個の受け入れ用貫通孔２１５である。測定装置本体部２Ｂでは測定装置本体部２Ａの場合と同様に、配管６９，圧力計６２と流量計６３とを有する供給側流体用計測部６Ｃが備えられている。しかし、それぞれに２個が形成されている受け入れ用貫通孔２１５および貫通孔２１７が、中空空間２１９Ａ，２１９Ｂに関して前述のように形成されていることによって、測定装置本体部２Ｂでは、供給側流体用計測部６Ｃはそれぞれの中空空間２１９Ａおよび中空空間２１９Ｂごとに配設されていることになる。
【００４８】
また、測定装置本体部２Ｂでも、それぞれの中空空間２１９Ａ，中空空間２１９Ｂに連通されて形成されている供給用貫通孔２１６，２１６から試験用流体９Ａをシールパッキン８５の適宜の個別のパッキン片８６に与えることができるのであるが、この試験用流体９Ａがシールパッキン８５の配設部位から漏れ出した場合には、漏れ出た試験用流体９Ａは、中空空間２１９Ａから供給されたものも、また、中空空間２１９Ｂから供給されたものも、２個が設けられた排出側ブッシュ２５Ｂの両方，もしくはいずれか一方の排出側ブッシュ２５Ｂを経由して、測定装置本体部２Ａの場合と同様にそれぞれの排出側流体用計測部６Ｂの配管６５から排出される。
【００４９】
架台４は、この事例の場合には、直方体状の基台４１、測定装置本体部２Ｂのケーシング２２を基台４１に固定して支持する支持台３３、測定装置本体部２Ｂのモデル弁棒２１Ｂを蓋体部２１３Ｂの部位で加振する加振装置４６、加振装置４６を支持すると共に，モデル弁棒２１Ｂを加振装置４６を介して支持する支持台４４、および、支持台４４をケーシング２２に関してその軸長方向にほぼ沿わせて移動させるための駆動装置４７を備え、また、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量を計測するための変位量計測装置４８を必要に応じて備える。基台４１には、例えば、そのそれぞれの角部付近に円柱状のガイドピン４２が配設されている。支持台４４には、例えば、ガイドピン４２と対向し合う部位のそれぞれにガイドピン４２と移動自在に嵌り合う貫通孔４４１が形成され、また駆動装置４７のアクチュエータ部４７ａが当接される部位には有底穴４４２が必要に応じて形成されている。
【００５０】
加振装置４６は、この事例の場合には、モデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂの部位にモデル弁棒２１Ｂの隔壁２１４の平面にほぼ直交する方向の往復動振動（図５中に左右方向の往復動を示す白抜きの矢印で示す。）を与えるようにするための装置であり、例えば、ラボワークス社（米国）製のＬＷシリーズの電磁式加振装置を使用することができる。加振装置４６が持つ不図示のアクチュエータで発生した往復動振動をモデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂの部位に与えるために、この架台４の場合では、前記アクチュエータに装着される棒状の連結体４６１と、ボルト４６２とが備えられている。そうして、連結体４６１はその先端部４６１ａの部位で蓋体部２１３Ｂの円形状の外側面２１ａに当接され、また、ボルト４６２は、蓋体部２１３Ｂに形成された前記貫通孔２１３ｂに装填され、連結体４６１の先端部４６１ａに形成された雌ねじ穴にねじ込まれることで、加振装置４６のアクチュエータと、モデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂとの締結が行われる。なお、蒸気漏れ量測定装置１Ｂにおいて、加振装置４６にラボワークス社（米国）製のＬＷシリーズの電磁式加振装置が用いられた場合には、加振装置４６への通電を停止すると、加振装置４６が発生する前記往復動振動は零になるので、モデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂに架台４側から与えられる外力は実質的に零になる。
【００５１】
加振装置４６を駆動すると、加振装置４６で発生した往復動振動は連結体４６１を図５中に左右方向の往復動を示す白抜きの矢印で示した水平方向に往復振動させる。連結体４６１のこの水平方向振動が連結体４６１を介して蓋体部２１３Ｂに伝達され、モデル弁棒２１Ｂに対し、図５の紙面における左右方向の往復振動を与える。このために、加振装置４６を駆動させると、モデル弁棒２１Ｂは蓋体部２１３Ｂに隔壁２１４の平面にほぼ直交する方向の所要の振幅の往復動の機械振動を受けることになる。なお、蒸気漏れ量測定装置１Ｂにおいては、加振装置４６で発生させる往復動振動の周波数・振幅・振動波形などは、例えば、不図示の蒸気タービンのケーシングに装着される前記蒸気弁８等の蒸気弁に与えられる、蒸気タービンが発生源となって伝達される機械的振動の主な周波数・振幅・振動波形などにほぼ合致させることが好ましい。
【００５２】
駆動装置４７は、例えば、公知の直動シリンダーであり、図５中に上下方向の移動を示す白抜きの矢印で示したような直進動作を行うアクチュエータ部４７ａを備えている。この駆動装置４７には、適宜の移動位置に停止したアクチュエータ部４７ａをロックしてその停止位置に保持する不図示のロック機構が必要に応じて備えられている。駆動装置４７のアクチュエータ部４７ａを駆動すると、アクチュエータ部４７ａの移動量がアクチュエータ部４７ａ→支持台４４→加振装置４６→連結体４６１→モデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂと伝達されて、モデル弁棒２１Ｂを図５の紙面における上下方向に移動させ、供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させるようにする。
【００５３】
加振装置４６を駆動してモデル弁棒２１Ｂが前記のような機械振動を受けると、この機械振動によってモデル弁棒２１Ｂの軸心は振動することになるので、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａには変位が観測されるようになる。また、この機械振動を長時間受けた場合には、シールパッキン８５のパッキン片８６に塑性変形が生じることにより、モデル弁棒２１Ｂでは、この塑性変形が原因で生じた軸心の移動がモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位として観測されるようになる。変位量計測装置４８は、このようなモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量を計測するための装置であり、この事例の場合には、公知の変位センサ（例えば、株式会社キーエンス製の差動トランス方式のＡＴシリーズの接触式変位センサ）４８１と、変位センサ４８１を支持台４４に保持する変位センサ用の保持体４８２とでなる。なお、変位センサ４８１が接触式変位センサの場合には、その接触子をモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａに接触させるようにして、変位センサ４８１を保持する必要がある。保持体４８２は、支持台４４への保持部と、この保持部に変位センサ４８１を固定する固定部とを少なくとも有する。
【００５４】
蒸気漏れ量測定装置１Ｂが持つ前記構造は、図３，４に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａが持つ構造と対比すると、架台４を除いた部分については、測定装置本体部２Ｂに測定装置本体部２Ａと同様の中空軸状構造のモデル弁棒２１Ｂが用いられていることもあり、測定装置本体部２Ｂへの試験用流体９Ａの供給先は測定装置本体部２Ａの場合と同様にモデル弁棒であり、また、この供給流体の状態量を計測するのに用いられる供給側流体用計測部は、測定装置本体部２Ａと同一の供給側流体用計測部６Ｃである。したがって、架台４を除く蒸気漏れ量測定装置１Ａの組立手順は、図３，４に示したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａの場合とほとんど同様の手順で行えるので、重複を避けてその説明を省略する。
【００５５】
蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いて行う測定装置本体部２Ｂに対する評価試験には、加振装置４６に関連しては、加振装置４６を駆動させて行う場合と加振装置４６を駆動させないで行う場合との２つのケースが有り得る。また、変位量計測装置４８の使用が必須条件になる試験としては、加振装置４６を駆動させて行う蒸気の漏れに関する定量的な評価試験と、加振装置４６を長時間駆動させることでシールパッキン８５のパッキン片８６に強制的に塑性変形を生じさせる場合のモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量の実際値を主体とする評価試験との２つのケースが有り得て、いずれも、加振装置４６の駆動が前提になる。以降で、これ等の評価試験に関して順次説明する。
【００５６】
まず、加振装置４６を駆動させないで行う場合について説明する。この場合には、変位量計測装置４８の設置は必須条件にはならない。そうして、評価試験としては、架台４に装着された駆動装置４７を駆動し、モデル弁棒２１Ｂを図５の紙面における上下方向に移動させ、供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させるようにする。この状態で、例えば、試験用流体生成装置７で生成された所定の温度・圧力の試験用流体９Ａをそれぞれの配管６９から測定装置本体部２Ｂに供給する。それぞれの配管６９から測定装置本体部２Ｂのモデル弁棒２１Ｂの中空空間２１９Ａおよび中空空間２１９Ｂにそれぞれに流入した試験用流体９Ａは、それぞれの貫通孔２１６からシールパッキン８５に噴出される。シールパッキン８５に与えられている加圧力が適正な値で、しかも、シールパッキン８５を構成する複数のパッキン片８６に適正な加圧力が加わっている場合には、蒸気漏れ量測定装置１Ｂの測定装置本体部２Ｂには試験用流体９Ａの漏れ出しは発生せず、このために、それぞれの圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、圧力計６６および流量計６７の指示値はいずれも零であることになる。
【００５７】
しかしながら、例えば、シールパッキン８５に与えられる加圧力が弱過ぎると、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しが発生することになる。この場合には、前記『実施の形態２』の項で説明したこの発明による蒸気漏れ量測定装置１Ａの場合と同様に、シールパッキン８５の部位から漏れ出した試験用流体９Ａは、２個が設けられた排出側ブッシュ２５Ｂの両方，もしくはいずれか一方の凹溝２５１，２５２に流入することになるが、凹溝２５１に流入した試験用流体９Ａは貫通孔２５３から凹溝２５２に流れ込むことになる。排出側ブッシュ２５Ｂの凹溝２５１，２５２に流入した試験用流体９Ａは、シールパッキン８５が配設されている側に対して反対となる側にはパッキン体２７が配設されてシールされていることで、凹溝２５２から２組が設けられていることによる両方，もしくはいずれか一方の排出側流体用計測部６Ｂの配管６５を経て蒸気漏れ量測定装置１Ｂから排出され、例えば、大気中への放散など適切に処理される。そうしてこの場合には、圧力計６２は試験用流体生成装置７から供給された試験用流体９Ａの圧力値を指示し、それぞれ圧力計６６は蒸気漏れ量測定装置１Ｂのシールパッキン８５から漏れていずれかの排出側流体用計測部６Ｂから排出される試験用流体９Ａの圧力値を指示し、流量計６３は蒸気漏れ量測定装置１Ｂに供給される試験用流体９Ａの流量を指示し、それぞれの流量計６７は蒸気漏れ量測定装置１Ｂのシールパッキン８５から漏れていずれかの排出側流体用計測部６Ｂから排出される試験用流体９Ａの漏洩量である流量を指示することになる。そうして、蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いて各種のパッキン片８６の評価を行う場合には、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるが、この場合には、試験用流体９Ａの流出量は極めて微量であるので、圧力計６６の指示値の監視が、前記蒸気漏れ量測定装置１Ａの場合と同様に肝要である。
【００５８】
ところで、『実施の形態２』の項で既に説明していることであるが、この『実施の形態３』の項で説明している測定装置本体部２Ｂが持つシールパッキン８５の構成では、蒸気９の漏れ出しをシールするシール性能は、個々のパッキン片８６により異なり、加圧体２３から離れた位置に配設されるパッキン片８６ほど、そのシール性能が減損される可能性がある。
【００５９】
蒸気漏れ量測定装置１Ｂでは、前述したように、架台４の駆動装置４７のアクチュエータ部４７ａを駆動し、モデル弁棒２１Ｂの供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させることができる。これにより、加圧力センサ２８の加圧力信号により確認された適宜の加圧力において、シールパッキン８５を構成するそれぞれのパッキン片８６に供給用貫通孔２１６，２１６を対向させた場合の、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しの発生の有無、あるいは、前記最小適正加圧力値を求めることができる。
【００６０】
なお、この最小適正加圧力値を求める場合には、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるので、先に述べたように圧力計６６の指示値の監視が肝要である。そうして、この蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いることで、シールパッキン８５を構成している複数のパッキン片８６の内の、個々のパッキン片８６に対する最小適正加圧力値の測定データも求めることができることになるので、シールパッキン８５を構成している個々のパッキン片８６が持つ最小適正加圧力値がどのように変化しているかの測定データも得ることができる。
【００６１】
そうして、蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いることで、前記のようにして得られた個別のパッキン片８６のシール性能に関する客観的データを基にして、材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片８６の中からの最適なパッキン片８６の選定、あるいは、このパッキン片８６の蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）への配設状態の決定などに際し、例えば、シール性能の減損度合いの少ないパッキン片８６の的確な選定を行うことができることになる。なお、蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いることで、前記各種のパッキン片８６を用いたシールパッキン８５に漏れ出しが発生した場合の試験用流体９Ａの漏れ量なども定量的に求めることができることは前記蒸気漏れ量測定装置１Ａの場合と同様である。
【００６２】
次に、蒸気漏れ量測定装置１Ｂを、加振装置４６を駆動させた状態で蒸気の漏れに関する定量的な評価試験を行う場合について説明する。この場合には、変位量計測装置４８が設置される。そうして、例えば、まず、モデル弁棒２１Ｂを図５の紙面における上下方向に移動させて、供給用貫通孔２１６，２１６をシールパッキン８５の測定対象の個別のパッキン片８６に対向させた上で、所定の温度・圧力の試験用流体９Ａを配管６９から測定装置本体部２Ｂに供給する状態にする。この状態で加振装置４６の不図示のアクチュエータを連結体４６１が図５に白抜きの矢印で示した水平方向に往復動するように駆動させる。加振装置４６のアクチュエータは連結体４６１の先端部４６１ａの部位で、図５に例示されているような状態にモデル弁棒２１Ｂの蓋体部２１３Ｂに締結されている。このために、加振装置４６のアクチュエータが振動すると、モデル弁棒２１Ｂは蓋体部２１３Ｂに隔壁２１４の平面に直交する方向の所要の振幅の往復動の振動を受けることになる。
【００６３】
モデル弁棒２１Ｂは、すでに述べたように、加圧体２３をケーシング２２に締め込むことで得られた加圧力により加圧されたシールパッキン８５がその外側面２１ａに押し付けられることによって保持されている。したがって、加振装置４６の駆動によりモデル弁棒２１Ｂが振動すると、モデル弁棒２１Ｂの振動に伴う押圧を受ける部位とは反対側となる部位のパッキン片８６は、加圧体２３による加圧力により得られているモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａを押し付ける力が減損することになる。この結果、加振装置４６の駆動による振動によって前記押し付ける力の減損を強く受ける部位のパッキン片８６ほど、そのシール性能が減損される可能性があることになる。
【００６４】
蒸気漏れ量測定装置１Ｂでは、前述した加振装置４６を駆動させない状態での蒸気の漏れに関する定量的な評価試験の場合と同様の方法により、モデル弁棒２１Ｂに加振装置４６の駆動による往復動を与えた場合の振動の振幅・周波数などに応じた、シールパッキン８５の部位からの試験用流体９Ａの漏れ出しの発生の有無，最小適正加圧力値，漏れ出し発生時の試験用流体９Ａの漏れ量などを求めることができる。蒸気漏れ量測定装置１Ｂのモデル弁棒２１Ｂが持つ中空空間２１９Ａと中空空間２１９Ｂとは、前記したように互いに独立した関係の中空空間として形成されているので、試験用流体９Ａの中空空間２１９Ａからの漏れ出し状況と，中空空間２１９Ｂからの漏れ出し状況とは影響し合うことはない。このことによって、蒸気漏れ量測定装置１Ｂの場合には、加振時の試験用流体９Ａの漏れ量を加振周期の各半サイクル毎に計測することができる。また、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量を変位量計測装置４８による測定データとして求める（この場合には、加振装置４６への通電を一時的に停止した状態にすることを要する。）ことができることで、加振時の試験用流体９Ａの漏れ量が加振周期の各半サイクル毎で異なる場合には、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量である変位センサ４８１の測定データを合わせて総合的に検討することで、例えば、シールパッキン８５のシール性能に前記往復振動が与える影響度を，必要に応じて個別のパッキン片８６毎に求めることができる。
【００６５】
そうして、前記のようにして得られた個別のパッキン片８６のシール性能に関する客観的データを基にして、材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片８６の中からの最適なパッキン片８６の選定、あるいは、このパッキン片８６の蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）への配設状態の決定などに際し、例えば、機械振動の影響を受け難いパッキン片８６の的確な選定を行うことができることになる。
【００６６】
最後に、蒸気漏れ量測定装置１Ｂの加振装置４６を長時間駆動させることで測定装置本体部２Ｂのシールパッキン８５のパッキン片８６に強制的に塑性変形を生じさせる場合の、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量の実際値を主体とする評価試験を行う場合について説明する。変位量計測装置４８の設置はこの評価試験の場合では必須条件である。この場合の試験の手順は、加振装置４６を駆動させる時間が長いことを除いては、前記した蒸気漏れ量測定装置１Ｂについて、加振装置４６を駆動させた状態で蒸気の漏れに関する定量的な評価試験を行う場合とほとんど同一であるので、同一の内容は重複を避けてその説明を省略する。そうして、モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量の実際値を主体とする評価試験を行う場合には、加振装置４６により測定装置本体部２Ｂに与える加振時間として所要の長時間を得られるように、測定装置本体部２Ｂのシールパッキン８５に与える加圧力値が設定されていることが前提となる。また、この試験の場合も、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しの発生の捕捉が重要ポイントになるが、この場合においても、試験用流体９Ａの流出量は極めて微量であるので、圧力計６６の指示値の監視が肝要である。
【００６７】
さて、この試験では、試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しが発生した場合には、前記した最小適正加圧力値，圧力計６６の指示値，試験用流体９Ａの漏れ量などと共に、加振装置４６への通電を一時的に停止した状態においての，モデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量である変位センサ４８１の測定データの取得が肝要となる。そうして、この試験における加振装置４６の駆動を開始してから，試験用流体９Ａの配管６５からの漏れ出しが発生するまでの全駆動時間の中で、適当な時間間隔でモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量の測定データを求めておくことで、この試験に際してのパッキン片８６に生じた塑性変形の時間的推移のデータを得ることができる。これ等のモデル弁棒２１Ｂの外側面２１ａの変位量の測定データは、不図示の蒸気タービンのケーシングに装着される前記蒸気弁８等の蒸気弁における保守作業おいて、その蒸気弁のシールパッキンの交換を要するか否かの判断を的確に行えるようになることで、有用なデータとなりえるものである。
【００６８】
そうして、蒸気漏れ量測定装置１Ｂを用いて長時間加振試験を行うことで前記のようにして得られたパッキン片８６の塑性変形に対する耐久性能に関する客観的データを基にすることで、材料、製法、断面形状、積層枚数などの内容の組合せが異なる各種のパッキン片８６の中からの最適なパッキン片８６の選定、あるいは、このパッキン片８６の蒸気弁（例えば、前記蒸気弁８）への配設状態の決定などに際し、例えば、塑性変形に対する耐久性能に優れたパッキン片８６の的確な選定を行うことができることになる。
【００６９】
前述の説明では、測定装置本体部２、測定装置本体部２Ａおよび測定装置本体部２Ｂのそれぞれに備えられて、シールパッキン８５をモデル弁棒２１，２１Ａ，２１Ｂの軸長方向にほぼ平行する方向に加圧する加圧体は、いずれも加圧体２３であるとしてきたが、これに限定されるものではなく、例えば、各種の蒸気タービンにおいて、この蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁でそのシールパッキンの加圧用に採用されている適宜の加圧体であってもよい。また、前述の説明では、それぞれの測定装置本体部２，２Ａ，２Ｂが備える加圧力センサ２８は、パッキン体２７と固定用ブッシュ２４との間にのみ介挿されるとしてきたが、これに限定されるものではなく、例えば、パッキン体２７と加圧体２３との間にも介挿させて合計２個の加圧力センサ２８を備えるようにしてもよい。
【００７０】
さらにまた、蒸気漏れ量測定装置１Ｂの架台４が備える加振装置４６と変位センサ４８１は、加振装置４６にはラボワークス社（米国）製のＬＷシリーズの電磁式加振装置を使用することができ、また、変位センサ４８１は、例えば、株式会社キーエンス製の差動トランス方式のＡＴシリーズの接触式変位センサであるとしてきたが、これに限定されるものではなく、それぞれの装置はその設置目的を果たせるものであるならば、どのような原理のものであっても使用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施の形態の一例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図である。
【図２】図１に示した試験用流体生成装置の構成例を示すその説明図である。
【図３】この発明の実施の形態の異なる例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図である。
【図４】図３に示した蒸気漏れ量測定装置が備える測定装置本体部の断面図である。
【図５】この発明の実施の形態のさらに異なる例による蒸気漏れ量測定装置を関連装置と共に示すその説明図である。
【図６】図５に示した蒸気漏れ量測定装置が備える測定装置本体部の断面図である。
【図７】参考例の蒸気弁の概略構造を示すその要部の断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 蒸気漏れ量測定装置
２ 測定装置本体部
２１ モデル弁棒
２１ａ 外面
２２ ケーシング
２２ａ 内面
２３ 加圧体
２４ 固定用ブッシュ
２５Ａ 供給側ブッシュ
２５Ｂ 排出側ブッシュ
２６ スペーサ
２７ パッキン体
２８ 加圧力センサ
２９ 収納用空間
６Ａ 供給側流体用計測部
６２ 圧力計
６３ 流量計
６Ｂ 排出側流体用計測部
６６ 圧力計
６７ 流量計
８５ シールパッキン
８６ パッキン片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものである円柱状の外面を持つ軸状のモデル弁棒と，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する一方の端部となる部位の前記収納用空間に配設されて前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体を前記シールパッキンの配設部に与えるための供給側ブッシュと，前記収納用空間の前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する他方の端部となる部位に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記供給側ブッシュに供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えることを特徴とする蒸気漏れ量測定装置。
【請求項２】
蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものである円柱状の外面と中空空間とを持つ軸状のモデル弁棒を有するとともに，このモデル弁棒は前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体をこの中空空間に受け入れるようにするための試験用流体受け入れ部と前記シールパッキンが配設される部位に形成されて前記試験用流体を前記中空空間を介して前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に与えるようにするための供給用貫通孔とを持ち，さらに，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する両方の端部となるそれぞれの部位の前記収納用空間に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記モデル弁棒を前記ケーシングに対してその軸長方向に移動させて前記モデル弁棒の供給用貫通孔を前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に対向させるようにするモデル弁棒移動機構体と、前記モデル弁棒の中空空間に供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記それぞれの排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えることを特徴とする蒸気漏れ量測定装置。
【請求項３】
蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものであり円筒状部と平板状の隔壁とを有してこの隔壁によってこの弁棒の径方向に気密にほぼ２等分されると共にこの隔壁を対称面として互いに面対称の関係に形成された１対の中空空間を持つ軸状のモデル弁棒を有するとともに，前記隔壁は前記円筒状部の内面の直径にほぼ相等する部位に円筒状部の軸長方向に沿って配設されたものであり，このモデル弁棒は前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体を前記１対の中空空間のそれぞれに別個に受け入れるようにするための試験用流体受け入れ部と前記シールパッキンが配設される部位に形成されて前記試験用流体をそれぞれの前記中空空間を介して前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片にそれぞれに与えるようにするための供給用貫通孔とを持ち，さらに，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する両方の端部となるそれぞれの部位の前記収納用空間に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記モデル弁棒を前記ケーシングに対してその軸長方向に移動させて前記モデル弁棒のそれぞれの供給用貫通孔を前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に対向させるようにするモデル弁棒移動機構体と、前記モデル弁棒をその軸長方向の端部で前記平板状の隔壁の持つ平面に対してほぼ直交する方向から加振する加振装置と、前記モデル弁棒の前記それぞれの中空空間に供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記それぞれの排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えることを特徴とする蒸気漏れ量測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の蒸気漏れ量測定装置において、前記モデル弁棒が前記加振装置により加振されることにより前記シールパッキンのパッキン片に生じた変形が原因で発生するモデル弁棒の所定部位での変位量を測定する変位量計測装置を備えることを特徴とする蒸気漏れ量測定装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の蒸気漏れ量測定装置において、前記加圧体は前記モデル弁棒を挿入できる筒状部を有し、この筒状部の外面には前記ケーシングの円柱状の内面部に形成された雌ねじと嵌め合わせることができる雄ねじを備え、この加圧体を前記ケーシングにねじ込んで前記供給側ブッシュおよび／または前記排出側ブッシュを介して前記シールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧するものであることを特徴とする蒸気漏れ量測定装置。
【請求項１】
蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものである円柱状の外面を持つ軸状のモデル弁棒と，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する一方の端部となる部位の前記収納用空間に配設されて前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体を前記シールパッキンの配設部に与えるための供給側ブッシュと，前記収納用空間の前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する他方の端部となる部位に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記供給側ブッシュに供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えることを特徴とする蒸気漏れ量測定装置。
【請求項２】
蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものである円柱状の外面と中空空間とを持つ軸状のモデル弁棒を有するとともに，このモデル弁棒は前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体をこの中空空間に受け入れるようにするための試験用流体受け入れ部と前記シールパッキンが配設される部位に形成されて前記試験用流体を前記中空空間を介して前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に与えるようにするための供給用貫通孔とを持ち，さらに，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する両方の端部となるそれぞれの部位の前記収納用空間に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記モデル弁棒を前記ケーシングに対してその軸長方向に移動させて前記モデル弁棒の供給用貫通孔を前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に対向させるようにするモデル弁棒移動機構体と、前記モデル弁棒の中空空間に供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記それぞれの排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えることを特徴とする蒸気漏れ量測定装置。
【請求項３】
蒸気タービンに供給する蒸気の流路に配設される蒸気弁が有する弁棒の貫通部からの前記蒸気の漏れ出しをシールするために備えられるシールパッキンの配設部から漏れ出る前記蒸気の漏れに関する定量的な評価を行うための測定装置であって、前記シールパッキンは長方形断面の円環状をなすパッキン片を前記弁棒の円柱状の外面を持つ部位にその軸長方向に沿って多数積層してなるものであり、前記弁棒をモデル化したものであり円筒状部と平板状の隔壁とを有してこの隔壁によってこの弁棒の径方向に気密にほぼ２等分されると共にこの隔壁を対称面として互いに面対称の関係に形成された１対の中空空間を持つ軸状のモデル弁棒を有するとともに，前記隔壁は前記円筒状部の内面の直径にほぼ相等する部位に円筒状部の軸長方向に沿って配設されたものであり，このモデル弁棒は前記蒸気の漏れ量の定量的評価用の試験用流体を前記１対の中空空間のそれぞれに別個に受け入れるようにするための試験用流体受け入れ部と前記シールパッキンが配設される部位に形成されて前記試験用流体をそれぞれの前記中空空間を介して前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片にそれぞれに与えるようにするための供給用貫通孔とを持ち，さらに，このモデル弁棒の円柱状の外面とほぼ同心に配設される円柱状の内面を有する筒状のケーシングと，このケーシングの前記内面と前記モデル弁棒の前記外面とによって仕切られることで形成される円筒状の収納用空間に挿入された測定対象物である前記シールパッキンと，このシールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧する加圧体と，前記シールパッキンのパッキン片の積層方向に関する両方の端部となるそれぞれの部位の前記収納用空間に配設されて前記シールパッキンの配設部から漏れ出た前記試験用流体を取り出すための排出側ブッシュと，前記収納用空間内に配設されて前記加圧体により加圧されることで前記シールパッキンが受ける加圧力を計測する加圧力センサとを有する測定装置本体部と、前記モデル弁棒を前記ケーシングに対してその軸長方向に移動させて前記モデル弁棒のそれぞれの供給用貫通孔を前記シールパッキンの適宜の個別のパッキン片に対向させるようにするモデル弁棒移動機構体と、前記モデル弁棒をその軸長方向の端部で前記平板状の隔壁の持つ平面に対してほぼ直交する方向から加振する加振装置と、前記モデル弁棒の前記それぞれの中空空間に供給される前記試験用流体の状態量を計測する供給側流体用計測部と、前記それぞれの排出側ブッシュから取り出された前記試験用流体の状態量を計測する排出側流体用計測部とを備えることを特徴とする蒸気漏れ量測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の蒸気漏れ量測定装置において、前記モデル弁棒が前記加振装置により加振されることにより前記シールパッキンのパッキン片に生じた変形が原因で発生するモデル弁棒の所定部位での変位量を測定する変位量計測装置を備えることを特徴とする蒸気漏れ量測定装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の蒸気漏れ量測定装置において、前記加圧体は前記モデル弁棒を挿入できる筒状部を有し、この筒状部の外面には前記ケーシングの円柱状の内面部に形成された雌ねじと嵌め合わせることができる雄ねじを備え、この加圧体を前記ケーシングにねじ込んで前記供給側ブッシュおよび／または前記排出側ブッシュを介して前記シールパッキンを前記モデル弁棒の軸長方向に対してほぼ平行する方向に加圧するものであることを特徴とする蒸気漏れ量測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−９０８０１（Ｐ２０１０−９０８０１Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６１３０２（Ｐ２００８−２６１３０２）
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（５９１０８３２４４）富士電機システムズ株式会社 (1,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（５９１０８３２４４）富士電機システムズ株式会社 (1,717)
【Ｆターム（参考）】
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