配管閉止治具、及び耐圧試験方法
【課題】構造が単純であり、また配管への取り付け作業性に優れる耐圧試験用治具を提供する。
【解決手段】配管７０を閉止する配管閉止治具１０であって、前記配管７０に設けられたフランジ８０のうちシール面側となる一方側の端面８１に対向する第一フレーム２１と、前記フランジ８０の他方側の端面８５に対向する第二フレーム２５と、前記第一フレーム２１に設けられた螺子孔２３Ａに螺合し前記第一フレーム２１の板面に直交する直交方向Ｌに変位する螺子軸３０と、前記螺子軸３０に取り付けられ、前記フランジ８０の一方側の端面８１の中央部に開口する配管出口７１を閉止する閉止部５０を備える。
【解決手段】配管７０を閉止する配管閉止治具１０であって、前記配管７０に設けられたフランジ８０のうちシール面側となる一方側の端面８１に対向する第一フレーム２１と、前記フランジ８０の他方側の端面８５に対向する第二フレーム２５と、前記第一フレーム２１に設けられた螺子孔２３Ａに螺合し前記第一フレーム２１の板面に直交する直交方向Ｌに変位する螺子軸３０と、前記螺子軸３０に取り付けられ、前記フランジ８０の一方側の端面８１の中央部に開口する配管出口７１を閉止する閉止部５０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐圧試験に使用される配管閉止治具とそれを用いた耐圧試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種プラントの機器、配管などの耐圧性や気密性の試験に使用する配管閉止治具に次のものがある（特許文献１）。特許文献１の治具は、配管の管端フランジ部に密閉用フランジ部材をガスケットを介してボルト止めするが、フランジ部材中心部に貫通しナットで止着された連結軸は管内に挿入され、その軸先端には押さえ板が螺着される。連結軸にはこれを外装するよう円筒材が配置されフランジ部材内面に溶接にて立設してあり、円筒材の押さえ板側にはピストン部材がＯリングを介在させて摺動可能に外嵌挿され、また、円筒材に溶接されたストッパーでフランジ部材側への移動を規制してあり、ピストン部材の外周面にはパッキンが外嵌挿してあり、かかるピストン部材は円筒材外周面と配管内面との間に形成されるシリンダ内に嵌入される。押さえ板には外周端面にカラーが周設してあり、カラー端面は前記パッキン端面に当接するよう位置決めしてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１４００３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の治具は、構造が複雑である。また、配管への取り付けはボルト止めであり、作業性が悪い。というのも、ボルト止めは通常１つの治具で４箇所程度行う必要があるため、耐圧試験の実施にあたり、耐圧試験用治具の使用個数が多い場合には、ボルト止め作業を膨大な回数行う必要があるからである。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、構造が単純であり、また配管への取り付け作業性に優れる耐圧試験用治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、配管を閉止する配管閉止治具であって、前記配管に設けられたフランジのうちガスケットの装着面側となる一方側の端面に対向する第一フレームと、前記フランジの他方側の端面に対向する第二フレームと、前記第一フレームに取り付けられた螺子部に螺合し、前記第一フレームの板面に直交する直交方向に変位する螺子軸と、前記螺子軸に取り付けられ、前記フランジの一方側の端面の中央部に開口する配管出口を閉止する閉止部とを備えたところに特徴を有する。
【０００６】
尚、「配管」は流体を通過させる管状をなすものであって、相手側とフランジ結合できるものであればよく、管軸の両側にフランジを形成した単体の配管以外にも、タンクなどの容器に形成された入口配管や、出口配管を含むものとする。
【０００７】
この発明では、配管のフランジに配管用閉止治具を装着した後、ハンドル等を操作して螺子軸を回転させ、フランジの端面に向けて閉止部を締めてゆくと、やがて、フランジの端面に閉止部が密着して配管出口を閉止する。そして、配管出口が閉止された状態では、閉止部が第二フレームと共にフランジを両側から挟持した状態になるので、配管用閉止治具は配管のフランジに自ずと固定される。このように、本配管閉止治具は、１回の螺子込み操作により、配管閉止治具をフランジに固定できるから、配管への組み付け作業性がよい。
【０００８】
この発明の実施態様として、以下の構成が好ましい。
・前記閉止部を、前記螺子軸に対して球状継手を介して取り付ける構造にする。このようにすることで、フランジの端面に閉止部が片当たりした状態で締め付けられることがなく、フランジに密着させた状態で閉止部を締め付けられる。そのため、フランジの配管出口を閉止部により確実に閉止できる。
【０００９】
・前記閉止部に、前記配管に対して流体を出入させる流体通路を形成する。このようにすれば、流体通路を通じて配管に流体を出入させることが可能となる。
【００１０】
本発明は、プラントに使用される配管の耐圧試験方法であって、前記配管の一方側の端部を請求項１又は請求項２に記載の配管閉止治具により閉止する閉止ステップと、前記配管に他方側の端部から不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、その後、充填した不活性ガスのガス圧を計測する計測ステップと、を含むところに特徴を有する。
【００１１】
本発明は、プラントに使用される配管の耐圧試験方法であって、前記配管の一方側の端部を請求項１又は請求項２に記載の配管閉止治具により閉止すると共に、前記配管の他方側の端部を請求項３に記載の配管閉止治具により閉止する閉止ステップと、前記他方側を閉止する配管閉止治具の前記流体通路から前記配管内へ不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、その後、充填した不活性ガスのガス圧を計測する計測ステップと、を含むところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の配管閉止治具は、従来に比べて構造が単純であり、更に配管への組み付け作業性がよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１における配管閉止治具の斜視図
【図２】配管閉止治具の平面図
【図３】配管のフランジに配管閉止治具を組み付けた状態を示す斜視図
【図４】配管閉止治具の分解斜視図
【図５】配管閉止治具の断面図
【図６】Ｏリングの取り付け構造を示す断面図
【図７】螺子軸に対する閉止部の連結構造を示す拡大図
【図８】配管のフランジに対する配管閉止治具の組み付け作業の手順を示す断面図
【図９】同じく配管のフランジに対する配管閉止治具の組み付け作業の手順を示す断面図
【図１０】同じく配管のフランジに対する配管閉止治具の組み付け作業の手順を示す断面図
【図１１】ガスタービンの側面図
【図１２】マニホールドの耐圧試験方法を説明する図
【図１３】燃料配管の耐圧試験方法を説明する図
【図１４】実施形態２における配管閉止治具の正面図
【図１５】配管閉止治具の平面図
【図１６】配管閉止治具の側面図
【図１７】治具フレームの斜視図
【図１８】配管閉止治具の断面図（図１５のＡ−Ａ線断面図）
【図１９】実施形態３における配管閉止治具の正面図
【図２０】配管閉止治具の断面図
【図２１】配管を配管閉止治具により閉止した状態を示す断面図
【図２２】閉止部に接続金具を装着した状態を示す断面図
【図２３】耐圧試験方法の説明図
【図２４】耐圧試験方法の説明図
【図２５】実施形態４におけるタンクの正面図（出入口配管を配管閉止治具で閉止した状態を示す）
【図２６】タンクの断面図（図２５のＢ−Ｂ線断面図）
【図２７】入口配管を配管閉止治具で閉止した状態を示す断面図（図２６の拡大図）
【図２８】出口配管を配管閉止治具で閉止した状態を示す断面図（図２６の拡大図）
【図２９】配管閉止治具の変形例を示す断面図（リングプレートを廃止した例）
【図３０】配管閉止治具の変形例を示す断面図（リングプレートを廃止した例）
【図３１】配管閉止治具の変形例を示す正面図（接続金具をコック付きにした例）
【図３２】配管閉止治具の変形例を示す側面図（接続金具をコック付きにした例）
【図３３】配管閉止治具の変形例を示す断面図（接続金具をコック付きにした例）
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１３によって説明する。
１．配管閉止治具１０の説明
配管閉止治具１０は、治具フレーム２０と、螺子軸３０と、ハンドル４０と、閉止部５０とを備えてなる。治具フレーム２０は、金属製の第一フレーム２１と、金属製の第二フレーム２５とを備える。
【００１５】
第一フレーム２１は、配管７０のフランジ８０の外形と同じ大きさの円板から外縁部をカットしたものであり、半円よりやや大きな円形状（一部切欠円形状）をしている。そして円の中心部には、螺子部であるボス部２３が溶接により固定されている。このボス部２３の中央部には、螺子孔２３Ａが形成されており、そこに後述する螺子軸３０が螺合している。
【００１６】
第二フレーム２５は、配管７０のフランジ８０の外形と同じ大きさの円板から外縁部と中央部をカットしたものであり、半円よりやや大きな円弧形状（一部切欠円弧形状）をしている。
【００１７】
第一フレーム２１と第二フレーム２５は、図１に示すように切欠縁２１Ａ、２５Ａを前側に揃えた状態で、周方向の３箇所を連結板２７により連結している。より具体的に言えば、両フレーム２１、２５は３枚の連結板２７により、図１、図３のＬ方向（配管の軸線方向）に一定距離離間した状態で連結（固定）されている。尚、これら３枚の連結板２７は、治具フレーム２０の中心にフランジ８０をセンタリングする位置決め壁としての役目も果たすようになっている。
【００１８】
治具フレーム２０のうち、切欠縁２１Ａ、２５Ａが形成された前側は、配管（鋼管）７０をフレーム内に出入りさせる出入り口２０Ａとして作用する。そして、出入り口２０Ａを配管７０のフランジ８０に向けつつ、治具フレーム２０を側方からフランジ８０に装着すると、フランジ８０が出入り口２０Ａを通って治具フレーム２０に収まって、第一フレーム２１側が、配管７０のフランジ８０の表面（本発明の「一方側の端面」に相当）８１に対向し、第二フレーム２５側がフランジ８０の裏面（本発明の「他方側の端面」に相当）８５に対向する関係になっている。
【００１９】
螺子軸３０は、第一フレーム２１の板面に直交する直交方向（図１、図３のＬ方向）に沿っており、上端にはハンドル４０が固定される一方、下端には球状継手６０を介して閉止部５０が取り付けられている。そして、螺子軸３０は第一フレーム２１に固定されたボス部２３の螺子孔２３Ａに螺合していることから、ハンドル４０を回転操作すると、螺子軸３０が上下に移動して、閉止部５０を両フレーム２１、２５間にて上下動させる。
【００２０】
閉止部５０は、図４に示すように閉止板５１と、Ｏリング５５と、リングプレート５７と、抜け止め板５９とから構成されていており、後述するガスケット座面８２より一回り大きな円盤型をしている。
【００２１】
閉止板５１は概ね円盤状をしている。閉止板５１の下面の外縁部は、段差状をした取付部５２が形成されていて、リングプレート５７が固定されている。リングプレート５７の内壁５７Ａは、図６に示すように、取付部５２の内壁５２Ａとの間に断面逆三角型の取付溝５６を形成していて、係る取付溝５６内にＯリング５５が抜け止めされた状態で装着されている。Ｏリング５５はゴム製であって、図６に示すように、閉止板５１の下面から先端を下方に突出させている。
【００２２】
また、閉止板５１の上面中央部には、収容凹部５３が形成されている。図７に示すように、収容凹部５３は上面側が開口していて、内部に螺子軸３０の下端に形成された結合部３３を収容する構成となっている。結合部３３は、螺子軸３０より一回り大きな形状をしていて、閉止板５１の上面に取り付けられた抜け止め板５９によって抜け止めされている。
【００２３】
そして、結合部３３の先端（下端）には、球状凸面３３Ａが形成されている。その一方、収容凹部５３の底面には、円錐状の円錐凹面５３Ａが形成されていて、球状凸面３３Ａと円錐凹面５３Ａが球面嵌合する球状継手６０を構成している。このような構成とすることで、図５にてＲ矢印で示すように、螺子軸３０に対して閉止部５０が自在に動き得る。
【００２４】
次に、配管閉止治具１０の使い方の説明を行う。配管７０を閉止するには、まず、図８に示すように、ハンドル４０を開き方向に回して、閉止部５０を第一フレーム２１の下面に突き当たる上限位置に位置させておく。その後、配管７０のフランジ８０に対して治具フレーム２０を被せ付けるようにして装着する。これにより、図９に示すように、第一フレーム２１と第二フレーム２５の間にフランジ８０が収まり、更には、フランジ８０に対してその上方に閉止部５０が向かい合った状態になる。尚、このとき、フランジ８０は３枚の連結板２７に突き当たることで、治具フレーム２０の中心に概ねセンタリングされた状態となる。
【００２５】
あとは、ハンドル４０を締め込み方向に回すと、螺子軸３０と共に閉止部５０が下降し、やがて、閉止部５０は、図１０にて示すようにフランジ上面８１のガスケット座面８２に当接して配管出口７１を閉止する。そして、ガスケット座面８２への当接後、ハンドル４０を更に半回転〜１回転程度回して締めこむと、閉止部５０は更に下降する。これにより、ガスケット座面８２に対してＯリング５５が全周に渡って弾性的に密着した状態となり、配管出口７１はほぼ完全に密閉される。
【００２６】
そして、図１０に示すように、ハンドル４０の回転操作後には、閉止部５０が第二フレーム２５と共に、配管７０のフランジ８０を上下に挟み込んだ状態になることから、配管閉止治具１０は配管７０のフランジ８０に対して固定された状態となる。
【００２７】
以上説明したように、配管閉止治具１０は、ハンドル４０の回転操作だけで配管７０に取り付けできる。そのため、配管７０への取り付け作業性が極めてよい。また、配管閉止治具１０は、治具フレーム２０と、螺子軸３０と、ハンドル４０と、閉止部５０のわずか５パーツから構成されているので、構造が極めてシンプルであり、コストメリットが高い。
【００２８】
また、本実施形態では、螺子軸３０に対し球状継手６０を介して閉止部５０を連結していることから、フランジ上面８１に片当たりした状態のまま閉止部５０が締まることがなく、フランジ上面８１に密着させた状態で閉止部５０を締められる。そのため、フランジ８０の配管出口７１を閉止部５０により確実に閉止できる。
【００２９】
また、本実施形態では、Ｏリング５５を取り付ける取付溝５６の一部をリングプレート５７が構成していることから、閉止板５１からリングプレート５７を取り外せば、Ｏリング５５を簡単に交換できる。そのため、メンテナンス性がよい。
【００３０】
２．試験方法の説明
次に、発電プラントのガスタービンＧの燃焼器１００に対して燃料（例えば、天然ガス）を供給する燃料配管１４０の耐圧試験方法について説明する。耐圧試験方法の説明に先立って、図１１を参照して燃焼器１００に対する燃料の供給経路を簡単に説明する。
【００３１】
図１１に示すように、燃焼器１００は、ガスタービンＧの外周に沿って複数個取り付けられている。そして、燃焼器１００の前側（図１１の左側）にはマニホールド１２０が取り付けられている。マニホールド１２０は円環状をしていて、ガスタービンＧの外周側に取り付けられている。
【００３２】
そして、マニホールド１２０に形成された複数個の分岐配管１３０が、燃料配管（ステンレス製のフレキシブル配管）１４０を介して燃焼器１００側に配管接続されている。以上のことから、マニホールド１２０に供給された燃料は各分岐配管１３０、燃料配管１４０を介して各燃焼器１００に分岐して供給される構成となっている。尚、図１１の例では、１２０Ａ〜１２０Ｃの３本のマニホールドが設けられている。
【００３３】
また、マニホールド１２０（１２０Ａ〜１２０Ｃの総称）はいずれも円環を上下２つに割った２分割構造となっていて、半円環状をなす。
【００３４】
以下、燃料配管１４０の耐圧試験の試験手順を説明する。まず、ガスタービンＧから、上下２分割になっている上側のマニホールド１２０Ｕを、各燃料配管１４０が接続された状態のまま取り外す。次に、ガスタービンＧに固定された下側のマニホールド１２０から各燃料配管１４０Ｂを取り外す。その後、図１２にて示すように、上側のマニホールド１２０Ｕに接続されている１つの燃料配管１４０Ａ（図１２では、右端の燃料配管）に対して、下側のマニホールド１２０から取り外した各燃料配管１４０Ｂを全て接続する（直列接続する）。
【００３５】
その後、図１２に示すように、上側のマニホールド１２０Ｕの両端のフランジ部１５０と、上側のマニホールド１２０に接続された各燃料配管１４０の端部に配管閉止治具１０をそれぞれ取り付けて、上側のマニホールド１２０の両端と、各燃料配管１４０の先端をそれぞれ閉止する（閉止ステップ）。ただし、下側のマニホールド１２０から取り外した燃料配管１４０Ｂの先端部には、配管閉止治具１０を装着せず、そのまま残しておく。
【００３６】
あとは、下側のマニホールド１２０から取り外した燃料配管１４０Ｂの先端部に、継手２００を介してガス源Ｊを接続する。そしてガス源Ｊを接続することが出来たら、圧力調整弁２２０にて圧力調整しつつ、ガス源Ｊからマニホールド１２０Ｕ及びそれに接続された各燃料配管１４０、１４０Ｂに対して不活性ガス（窒素ガス）を耐圧試験圧力（一例として、０．８Ｍｐａ）になるまで充填し、不活性ガスの供給を停止する。そして、不活性ガスの供給を停止してから一定時間後（一例として、３０分）に、充填した不活性ガスの圧力を、圧力計２１０にて読み取ることで、各燃料配管１４０、１４０Ｂのリークの有無を検査できる（計測ステップ）。
【００３７】
すなわち、圧力計２１０の読み取り値（不活性ガスの圧力）が、耐圧試験圧力から低下した場合には、マニホールド１２０に接続された燃料配管１４０のいずれかにリーク（気密漏れ）があると判断できる。そして耐圧試験が終了したら、バルブ２３０を開けてやれば、マニホールド１２０に充填された不活性ガスを大気開放できる。
【００３８】
また、燃料配管１４０の耐圧試験は、上記したようにマニホールド１２０を利用する方法の他にも、図１３に示すように、マニホールド１２０から取り外した各燃料配管１４０を直列に接続して行うことも可能である。すなわち、燃料配管１４０を直列に接続した後、一方側の端部に配管閉止治具１０を取り付けて、燃料配管１４０の一方側の端部をまず閉止する（閉止ステップ）。
【００３９】
あとは、燃料配管１４０の他方側の端部に継手２００を介してガス源Ｊを接続する。そしてガス源Ｊを接続することが出来たら、圧力調整弁２２０にて圧力調整しつつ、ガス源Ｊから不活性ガス（窒素ガス）を燃料配管１４０に耐圧試験圧力になるまで充填し、不活性ガスの供給を停止する。そして、不活性ガスの供給を停止してから、一定時間後に充填した不活性ガスの圧力を、圧力計２１０にて読み取ることで燃料配管１４０のリークの有無を検査できる（計測ステップ）。
【００４０】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図１４ないし図１８によって説明する。実施形態２の配管閉止治具３１０は実施形態１の配管閉止治具１０に対して治具フレームの構成を変更したものであり、治具フレーム３２０を、金属製の第一フレーム３２１と、金属製の第二フレーム３２５と、これら両フレーム３２１、３２５を連結する連結部材３２７により構成している。
【００４１】
実施形態２では、実施形態１に対して、第一フレーム３２１を小型しており、形状は左右に長い長方形型としている。一方、第二フレーム３２５は、実施形態１と同様、配管７０のフランジ８０の外形と同じ大きさの円板から外縁部と中央部をカットしたものであり、半円よりやや大きな円弧形状（一部切欠円弧形状）をしている。第二フレーム３２５のうち、後部にあたる図１６の右端部には、位置決めピン３２６が取り付けられている。位置決めピン３２６は、配管７０のフランジ８０を治具フレーム３２０に対して位置決め（前後方向の位置決め）する機能を担うものである。すなわち、治具フレーム３２０をフランジ８０に組み付けると、位置決めピン３２６がフランジ８０に当接することにより、治具フレーム３２０に対してフランジ８０を前後方向に位置決めすることが出来る。
【００４２】
連結部材３２７は、金属製の第二フレーム３２５の左右両端に取り付けられた一対の縦壁３２８Ａ、３２８Ｂを、前後一対の横壁３２９Ａ、３２９Ｂにより橋渡した構造となっている。一対の横壁３２９Ａ、３２９Ｂは板面を上下に向けつつ前後方向に向かい合っていて、左右の端面を左右の横壁３２９Ａ、３２９Ｂの内側の面にそれぞれ固定している。
【００４３】
そして、一対の横壁３２９Ａ、３２９Ｂのうち、上側端面の中央部には、プレート３２４が固定されている。一方、一対の横壁３２９Ａ、３２９Ｂのうち、下側端面の中央部には、プレート３２４の下方に位置して第一フレーム３２１が固定されている。第一フレーム３２１の中心部には、実施形態１と同様、螺子部であるボス部３２３が溶接により固定されている。このボス部３２３の中央部には、螺子孔が形成されている。螺子孔には螺子軸３３０が螺合している。
【００４４】
螺子軸３３０はプレート３２４に形成された挿通孔を上下に貫通しており、上端にはハンドル３４０が固定される一方、下端には球状継手３６０を介して閉止部３５０が取り付けられている。そのため、ハンドル３４０を回転操作すると、螺子軸３０が上下に移動して、閉止部３５０が両フレーム３２１、３２５間にて上下動する。
【００４５】
従って、実施形態１と同様、両フレーム３２１、３２５間にフランジ８０をセットした後、ハンドル３４０を締め込み方向に回すことで、配管７０の配管出口７１を閉止部３５０により密閉できる。そして、実施形態２では、第二フレーム３２５に対して２枚の横壁３２９Ａ、３２９Ｂを橋渡すように固定している。そのため、実施形態１のように、２枚のフレーム間を３枚の連結板２７によって連結する場合に比べてフレームの剛性が高くできる。尚、この実施形態２の配管閉止治具３１０は、大型配管など高いフレーム剛性が求められる場合に適している。
【００４６】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を図１９ないし図２４によって説明する。実施形態３の配管閉止治具４１０は、閉止部４５０に対して流体通路Ｕを追加したものである。
【００４７】
具体的に説明すると、実施形態３の配管閉止治具４１０では、閉止部４５０を、実施形態１と同様、閉止板４５１と、Ｏリング４５５と、リングプレート４５７と、抜け止め板４５９とから構成している。
【００４８】
閉止板４５１は実施形態１の閉止板５１に対して板厚を増した形状をしており、第一孔４５２と第二孔４５３とからなる流体通路Ｕを設けている。
【００４９】
第一孔４５２は、図１９に示すように閉止板４５１の外周面に開口しつつ、図２０に示すように閉止板４５１の中央に向って水平に延びている。第二孔４５３は、閉止板４５１の下面中央（Ｏリング４５５の内側）に開口している。第二孔４５３は、上方向に延びていて、高さ方向の概ね半分の高さに達している。
【００５０】
そして、第一孔４５２は第二孔４５３の上端に達していて、両孔４５２、４５３は互いに連通している。以上のことから、図２１に示すように、ガスケット座面８２に対してＯリング５５が全周に渡って密着し、閉止部４５０により配管出口７１を閉止された配管７０に対して、不活性ガスなどの流体を流体通路Ｕを介して出入りさせることが可能となる。
【００５１】
尚、第一孔４５２の内周側には螺子が形成されていて、不活性ガスなどの流体を導入するホースＢを取り付けるための接続金具４７０を装着することが出来る構造となっている（図２２参照）。
【００５２】
図２３には、配管閉止治具４１０を配管７０の耐圧試験（配管製作時の耐圧試験）に適用した例が示されている。具体的に説明すると、試験対象となる配管７０のうち、図２３に示す右端のフランジ８０Ａに対して実施形態１の配管閉止治具１０を取り付けると共に、図２３に左端側のフランジに実施形態３の配管閉止治具４１０を取り付ける。これにて、配管７０の右側の配管出口７１が配管閉止治具１０にて閉止され、配管７０の左側の配管出口７１が配管閉止治具４１０にて閉止された状態となる。
【００５３】
あとは、配管閉止治具４１０の閉止部４５０に取り付けられた接続金具４７０を、ホースＢを介してガス源Ｊに接続する。その後、圧力調整弁２２０にて圧力調整しつつ、ガス源ＪからホースＢ、接続金具４７０、流体通路Ｕを介して、配管７０内に、不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、不活性ガスの供給を停止する。
【００５４】
そして、不活性ガスの供給を停止してから一定時間後に、充填した不活性ガスの圧力を、圧力計２１０にて読み取ることで、配管７０のリークの有無を検査できる。すなわち、圧力計２１０の読み取り値（不活性ガスの圧力）が、耐圧試験圧力から低下した場合には、配管７０はリーク（気密漏れ）していると判断できる。そして耐圧試験が終了したら、バルブ２３０を開けてやれば、配管７０に充填された不活性ガスを大気開放することが出来る。
【００５５】
尚、上記ではガス源Ｊに対して配管７０を１本だけ接続した例を示したが、例えば、図２４に示すように、ガス源Ｊに対して複数本の配管７０を並列接続すれば、これら複数本の配管７０のリークチェックを複数本同時に一括して行うことが可能である。
【００５６】
すなわち、ガス源Ｊから各接続金具４７０を介して、各配管７０内に不活性ガスを同時供給する。そして、不活性ガスの供給を停止してから一定時間後に、充填した不活性ガスの圧力を、圧力計２１０にて読み取ることで、並列接続された各配管７０のリークの有無を検査できる。具体的には、圧力計２１０の読み取り値（不活性ガスの圧力）が、耐圧試験圧力から低下した場合には、並列接続された配管７０のいずれかが、リーク（気密漏れ）していると判断できる。
【００５７】
以上説明したように、配管閉止治具４１０は、配管出口７１を閉止する閉止部４５０に対して流体通路Ｕを設けたので、単に配管７０を閉止するだけでなく、閉止した配管７０に流体を出入りさせることが出来る。
【００５８】
＜実施形態４＞
本発明の実施形態４を図２５ないし図２８によって説明する。実施形態５はタンク５００に形成された入口配管５１０、出口配管５２０の閉止に配管閉止治具１０、３１０を用いたものである。
【００５９】
具体的に説明すると、タンク５００には、天井壁側に入口配管５１０が形成され、外周壁の下部に出口配管５２０が形成されている。入口配管５１０と出口配管５２０は、タンク５００に一体形成された管部５１１、５２１の先端にフランジ５１５、５２５を設けた構造となっていて、相手配管（図略）をフランジ結合できる構成となっている。そして、相手配管、入口配管５１０を通じて、例えば燃料などをタンク５００内に導入することができる。また、タンク５００内の燃料を、出口配管５２０、相手配管を通じて排出することが出来る。
【００６０】
タンク５００の未使用時には、入口配管５１０や出口配管５２０を閉止して、タンク５００を密閉しておく必要がある。この実施形態では、入口配管５１０のフランジ５１５に配管閉止治具３１０を取り付けて入口配管５１０の配管出口５１０Ａを閉止部３５０にて閉止（図２７参照）すると共に、出口配管５２０のフランジ５２５に配管閉止治具１０を取り付けて出口配管５２０の配管出口５２０Ａを閉止部５０にて閉止している（図２８参照）。
【００６１】
このように実施形態１や実施形態２で説明した配管閉止治具１０、３１０は、タンク５００に形成された入口配管５１０や出口配管５２０を閉止する用途に使用することが可能である。
【００６２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６３】
（１）上記実施形態１では、マニホールド１２０や燃料配管１４０をガスタービンＧから取り外して耐圧試験を行った例を説明したが、マニホールド１２０や燃料配管１４０をガスタービンＧに取り付けた状態のまま耐圧試験を行ってもよい。この場合、燃料配管１４０のうち各燃焼器１００に接続された端末部を各燃焼器１００からそれぞれ取り外し、その後、取り外した各燃料配管１４０の端末部に配管閉止治具１０を取り付けて各燃料配管１４０の端末部を閉止する。そして、端末部を閉止することが出来たら、次に、マニホールド１２０に燃料を供給する供給元側から燃料に替えて不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、不活性ガスの供給を停止する。そして、不活性ガスの供給を停止してから、一定時間後に、充填した不活性ガスの圧力を、圧力計にて読み取ることで、マニホールド１２０、燃料配管１４０からなる燃料供給系統のリーク検査を行うことが出来る。
【００６４】
（２）上記実施形態１では、プラントに使用される配管の耐圧試験の一例として、発電プラントのガスタービンに使用される燃料配管１４０の耐圧試験を例示した。本発明は実施形態で挙げた燃料配管の耐圧試験の他にも、蒸気配管や水道配管等に広く適用することが可能である。
【００６５】
また、プラントに使用される配管の耐圧試験には、配管製作時の耐圧試験が含まれる。
【００６６】
（３）上記実施形態１では、閉止板５１とは、別にリングプレート５７を設けた例を示した。リングプレート５７は必ずしも必要な部材ではなく、例えば、図２９に示すように、リングプレート５７を別体として分割せず、閉止板６５１だけの構成としてもよい。この場合、閉止部６５０を構成する閉止板６５１の底面に取付溝６５６を形成し、そこに、Ｏリング５５を直接嵌め込むようにすればよい。尚、Ｏリング５５を取り付ける取付溝６５５の形状は、図２９に示すような両アリ溝以外にも、図３０に示すような片あり溝にすることが可能である。
【００６７】
（４）上記実施形態３では、閉止部４５０に、第一孔４５２と第二孔４５３とからなる流体通路Ｕを形成したものを示した。流体通路Ｕの第一孔４５２に取り付ける接続金具４７０は、実施形態３で使用した接続金具の他にも、例えば、図３１〜図３３に示すにコック付きの接続金具７７０を取り付けて使用出来る。この場合、配管７０に対する流体の出入口となる流体通路Ｕを、コック７８０の操作により、簡単に開閉できる。尚、接続金具７７０はＬ字型をしていて、図３２に示すように、ホースＢが図中の左側より接続される構成となっている。
【符号の説明】
【００６８】
１０…配管閉止治具
２０…治具フレーム
２１…第一フレーム
２３Ａ…螺子孔
２５…第二フレーム
３０…螺子軸
４０…ハンドル
５０…閉止部
７０…配管
８０…フランジ
８２…ガスケット座面
１２０…マニホールド
１３０…分岐管
１４０…燃料配管
Ｇ…ガスタービン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐圧試験に使用される配管閉止治具とそれを用いた耐圧試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種プラントの機器、配管などの耐圧性や気密性の試験に使用する配管閉止治具に次のものがある（特許文献１）。特許文献１の治具は、配管の管端フランジ部に密閉用フランジ部材をガスケットを介してボルト止めするが、フランジ部材中心部に貫通しナットで止着された連結軸は管内に挿入され、その軸先端には押さえ板が螺着される。連結軸にはこれを外装するよう円筒材が配置されフランジ部材内面に溶接にて立設してあり、円筒材の押さえ板側にはピストン部材がＯリングを介在させて摺動可能に外嵌挿され、また、円筒材に溶接されたストッパーでフランジ部材側への移動を規制してあり、ピストン部材の外周面にはパッキンが外嵌挿してあり、かかるピストン部材は円筒材外周面と配管内面との間に形成されるシリンダ内に嵌入される。押さえ板には外周端面にカラーが周設してあり、カラー端面は前記パッキン端面に当接するよう位置決めしてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１４００３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の治具は、構造が複雑である。また、配管への取り付けはボルト止めであり、作業性が悪い。というのも、ボルト止めは通常１つの治具で４箇所程度行う必要があるため、耐圧試験の実施にあたり、耐圧試験用治具の使用個数が多い場合には、ボルト止め作業を膨大な回数行う必要があるからである。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、構造が単純であり、また配管への取り付け作業性に優れる耐圧試験用治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、配管を閉止する配管閉止治具であって、前記配管に設けられたフランジのうちガスケットの装着面側となる一方側の端面に対向する第一フレームと、前記フランジの他方側の端面に対向する第二フレームと、前記第一フレームに取り付けられた螺子部に螺合し、前記第一フレームの板面に直交する直交方向に変位する螺子軸と、前記螺子軸に取り付けられ、前記フランジの一方側の端面の中央部に開口する配管出口を閉止する閉止部とを備えたところに特徴を有する。
【０００６】
尚、「配管」は流体を通過させる管状をなすものであって、相手側とフランジ結合できるものであればよく、管軸の両側にフランジを形成した単体の配管以外にも、タンクなどの容器に形成された入口配管や、出口配管を含むものとする。
【０００７】
この発明では、配管のフランジに配管用閉止治具を装着した後、ハンドル等を操作して螺子軸を回転させ、フランジの端面に向けて閉止部を締めてゆくと、やがて、フランジの端面に閉止部が密着して配管出口を閉止する。そして、配管出口が閉止された状態では、閉止部が第二フレームと共にフランジを両側から挟持した状態になるので、配管用閉止治具は配管のフランジに自ずと固定される。このように、本配管閉止治具は、１回の螺子込み操作により、配管閉止治具をフランジに固定できるから、配管への組み付け作業性がよい。
【０００８】
この発明の実施態様として、以下の構成が好ましい。
・前記閉止部を、前記螺子軸に対して球状継手を介して取り付ける構造にする。このようにすることで、フランジの端面に閉止部が片当たりした状態で締め付けられることがなく、フランジに密着させた状態で閉止部を締め付けられる。そのため、フランジの配管出口を閉止部により確実に閉止できる。
【０００９】
・前記閉止部に、前記配管に対して流体を出入させる流体通路を形成する。このようにすれば、流体通路を通じて配管に流体を出入させることが可能となる。
【００１０】
本発明は、プラントに使用される配管の耐圧試験方法であって、前記配管の一方側の端部を請求項１又は請求項２に記載の配管閉止治具により閉止する閉止ステップと、前記配管に他方側の端部から不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、その後、充填した不活性ガスのガス圧を計測する計測ステップと、を含むところに特徴を有する。
【００１１】
本発明は、プラントに使用される配管の耐圧試験方法であって、前記配管の一方側の端部を請求項１又は請求項２に記載の配管閉止治具により閉止すると共に、前記配管の他方側の端部を請求項３に記載の配管閉止治具により閉止する閉止ステップと、前記他方側を閉止する配管閉止治具の前記流体通路から前記配管内へ不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、その後、充填した不活性ガスのガス圧を計測する計測ステップと、を含むところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の配管閉止治具は、従来に比べて構造が単純であり、更に配管への組み付け作業性がよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１における配管閉止治具の斜視図
【図２】配管閉止治具の平面図
【図３】配管のフランジに配管閉止治具を組み付けた状態を示す斜視図
【図４】配管閉止治具の分解斜視図
【図５】配管閉止治具の断面図
【図６】Ｏリングの取り付け構造を示す断面図
【図７】螺子軸に対する閉止部の連結構造を示す拡大図
【図８】配管のフランジに対する配管閉止治具の組み付け作業の手順を示す断面図
【図９】同じく配管のフランジに対する配管閉止治具の組み付け作業の手順を示す断面図
【図１０】同じく配管のフランジに対する配管閉止治具の組み付け作業の手順を示す断面図
【図１１】ガスタービンの側面図
【図１２】マニホールドの耐圧試験方法を説明する図
【図１３】燃料配管の耐圧試験方法を説明する図
【図１４】実施形態２における配管閉止治具の正面図
【図１５】配管閉止治具の平面図
【図１６】配管閉止治具の側面図
【図１７】治具フレームの斜視図
【図１８】配管閉止治具の断面図（図１５のＡ−Ａ線断面図）
【図１９】実施形態３における配管閉止治具の正面図
【図２０】配管閉止治具の断面図
【図２１】配管を配管閉止治具により閉止した状態を示す断面図
【図２２】閉止部に接続金具を装着した状態を示す断面図
【図２３】耐圧試験方法の説明図
【図２４】耐圧試験方法の説明図
【図２５】実施形態４におけるタンクの正面図（出入口配管を配管閉止治具で閉止した状態を示す）
【図２６】タンクの断面図（図２５のＢ−Ｂ線断面図）
【図２７】入口配管を配管閉止治具で閉止した状態を示す断面図（図２６の拡大図）
【図２８】出口配管を配管閉止治具で閉止した状態を示す断面図（図２６の拡大図）
【図２９】配管閉止治具の変形例を示す断面図（リングプレートを廃止した例）
【図３０】配管閉止治具の変形例を示す断面図（リングプレートを廃止した例）
【図３１】配管閉止治具の変形例を示す正面図（接続金具をコック付きにした例）
【図３２】配管閉止治具の変形例を示す側面図（接続金具をコック付きにした例）
【図３３】配管閉止治具の変形例を示す断面図（接続金具をコック付きにした例）
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１３によって説明する。
１．配管閉止治具１０の説明
配管閉止治具１０は、治具フレーム２０と、螺子軸３０と、ハンドル４０と、閉止部５０とを備えてなる。治具フレーム２０は、金属製の第一フレーム２１と、金属製の第二フレーム２５とを備える。
【００１５】
第一フレーム２１は、配管７０のフランジ８０の外形と同じ大きさの円板から外縁部をカットしたものであり、半円よりやや大きな円形状（一部切欠円形状）をしている。そして円の中心部には、螺子部であるボス部２３が溶接により固定されている。このボス部２３の中央部には、螺子孔２３Ａが形成されており、そこに後述する螺子軸３０が螺合している。
【００１６】
第二フレーム２５は、配管７０のフランジ８０の外形と同じ大きさの円板から外縁部と中央部をカットしたものであり、半円よりやや大きな円弧形状（一部切欠円弧形状）をしている。
【００１７】
第一フレーム２１と第二フレーム２５は、図１に示すように切欠縁２１Ａ、２５Ａを前側に揃えた状態で、周方向の３箇所を連結板２７により連結している。より具体的に言えば、両フレーム２１、２５は３枚の連結板２７により、図１、図３のＬ方向（配管の軸線方向）に一定距離離間した状態で連結（固定）されている。尚、これら３枚の連結板２７は、治具フレーム２０の中心にフランジ８０をセンタリングする位置決め壁としての役目も果たすようになっている。
【００１８】
治具フレーム２０のうち、切欠縁２１Ａ、２５Ａが形成された前側は、配管（鋼管）７０をフレーム内に出入りさせる出入り口２０Ａとして作用する。そして、出入り口２０Ａを配管７０のフランジ８０に向けつつ、治具フレーム２０を側方からフランジ８０に装着すると、フランジ８０が出入り口２０Ａを通って治具フレーム２０に収まって、第一フレーム２１側が、配管７０のフランジ８０の表面（本発明の「一方側の端面」に相当）８１に対向し、第二フレーム２５側がフランジ８０の裏面（本発明の「他方側の端面」に相当）８５に対向する関係になっている。
【００１９】
螺子軸３０は、第一フレーム２１の板面に直交する直交方向（図１、図３のＬ方向）に沿っており、上端にはハンドル４０が固定される一方、下端には球状継手６０を介して閉止部５０が取り付けられている。そして、螺子軸３０は第一フレーム２１に固定されたボス部２３の螺子孔２３Ａに螺合していることから、ハンドル４０を回転操作すると、螺子軸３０が上下に移動して、閉止部５０を両フレーム２１、２５間にて上下動させる。
【００２０】
閉止部５０は、図４に示すように閉止板５１と、Ｏリング５５と、リングプレート５７と、抜け止め板５９とから構成されていており、後述するガスケット座面８２より一回り大きな円盤型をしている。
【００２１】
閉止板５１は概ね円盤状をしている。閉止板５１の下面の外縁部は、段差状をした取付部５２が形成されていて、リングプレート５７が固定されている。リングプレート５７の内壁５７Ａは、図６に示すように、取付部５２の内壁５２Ａとの間に断面逆三角型の取付溝５６を形成していて、係る取付溝５６内にＯリング５５が抜け止めされた状態で装着されている。Ｏリング５５はゴム製であって、図６に示すように、閉止板５１の下面から先端を下方に突出させている。
【００２２】
また、閉止板５１の上面中央部には、収容凹部５３が形成されている。図７に示すように、収容凹部５３は上面側が開口していて、内部に螺子軸３０の下端に形成された結合部３３を収容する構成となっている。結合部３３は、螺子軸３０より一回り大きな形状をしていて、閉止板５１の上面に取り付けられた抜け止め板５９によって抜け止めされている。
【００２３】
そして、結合部３３の先端（下端）には、球状凸面３３Ａが形成されている。その一方、収容凹部５３の底面には、円錐状の円錐凹面５３Ａが形成されていて、球状凸面３３Ａと円錐凹面５３Ａが球面嵌合する球状継手６０を構成している。このような構成とすることで、図５にてＲ矢印で示すように、螺子軸３０に対して閉止部５０が自在に動き得る。
【００２４】
次に、配管閉止治具１０の使い方の説明を行う。配管７０を閉止するには、まず、図８に示すように、ハンドル４０を開き方向に回して、閉止部５０を第一フレーム２１の下面に突き当たる上限位置に位置させておく。その後、配管７０のフランジ８０に対して治具フレーム２０を被せ付けるようにして装着する。これにより、図９に示すように、第一フレーム２１と第二フレーム２５の間にフランジ８０が収まり、更には、フランジ８０に対してその上方に閉止部５０が向かい合った状態になる。尚、このとき、フランジ８０は３枚の連結板２７に突き当たることで、治具フレーム２０の中心に概ねセンタリングされた状態となる。
【００２５】
あとは、ハンドル４０を締め込み方向に回すと、螺子軸３０と共に閉止部５０が下降し、やがて、閉止部５０は、図１０にて示すようにフランジ上面８１のガスケット座面８２に当接して配管出口７１を閉止する。そして、ガスケット座面８２への当接後、ハンドル４０を更に半回転〜１回転程度回して締めこむと、閉止部５０は更に下降する。これにより、ガスケット座面８２に対してＯリング５５が全周に渡って弾性的に密着した状態となり、配管出口７１はほぼ完全に密閉される。
【００２６】
そして、図１０に示すように、ハンドル４０の回転操作後には、閉止部５０が第二フレーム２５と共に、配管７０のフランジ８０を上下に挟み込んだ状態になることから、配管閉止治具１０は配管７０のフランジ８０に対して固定された状態となる。
【００２７】
以上説明したように、配管閉止治具１０は、ハンドル４０の回転操作だけで配管７０に取り付けできる。そのため、配管７０への取り付け作業性が極めてよい。また、配管閉止治具１０は、治具フレーム２０と、螺子軸３０と、ハンドル４０と、閉止部５０のわずか５パーツから構成されているので、構造が極めてシンプルであり、コストメリットが高い。
【００２８】
また、本実施形態では、螺子軸３０に対し球状継手６０を介して閉止部５０を連結していることから、フランジ上面８１に片当たりした状態のまま閉止部５０が締まることがなく、フランジ上面８１に密着させた状態で閉止部５０を締められる。そのため、フランジ８０の配管出口７１を閉止部５０により確実に閉止できる。
【００２９】
また、本実施形態では、Ｏリング５５を取り付ける取付溝５６の一部をリングプレート５７が構成していることから、閉止板５１からリングプレート５７を取り外せば、Ｏリング５５を簡単に交換できる。そのため、メンテナンス性がよい。
【００３０】
２．試験方法の説明
次に、発電プラントのガスタービンＧの燃焼器１００に対して燃料（例えば、天然ガス）を供給する燃料配管１４０の耐圧試験方法について説明する。耐圧試験方法の説明に先立って、図１１を参照して燃焼器１００に対する燃料の供給経路を簡単に説明する。
【００３１】
図１１に示すように、燃焼器１００は、ガスタービンＧの外周に沿って複数個取り付けられている。そして、燃焼器１００の前側（図１１の左側）にはマニホールド１２０が取り付けられている。マニホールド１２０は円環状をしていて、ガスタービンＧの外周側に取り付けられている。
【００３２】
そして、マニホールド１２０に形成された複数個の分岐配管１３０が、燃料配管（ステンレス製のフレキシブル配管）１４０を介して燃焼器１００側に配管接続されている。以上のことから、マニホールド１２０に供給された燃料は各分岐配管１３０、燃料配管１４０を介して各燃焼器１００に分岐して供給される構成となっている。尚、図１１の例では、１２０Ａ〜１２０Ｃの３本のマニホールドが設けられている。
【００３３】
また、マニホールド１２０（１２０Ａ〜１２０Ｃの総称）はいずれも円環を上下２つに割った２分割構造となっていて、半円環状をなす。
【００３４】
以下、燃料配管１４０の耐圧試験の試験手順を説明する。まず、ガスタービンＧから、上下２分割になっている上側のマニホールド１２０Ｕを、各燃料配管１４０が接続された状態のまま取り外す。次に、ガスタービンＧに固定された下側のマニホールド１２０から各燃料配管１４０Ｂを取り外す。その後、図１２にて示すように、上側のマニホールド１２０Ｕに接続されている１つの燃料配管１４０Ａ（図１２では、右端の燃料配管）に対して、下側のマニホールド１２０から取り外した各燃料配管１４０Ｂを全て接続する（直列接続する）。
【００３５】
その後、図１２に示すように、上側のマニホールド１２０Ｕの両端のフランジ部１５０と、上側のマニホールド１２０に接続された各燃料配管１４０の端部に配管閉止治具１０をそれぞれ取り付けて、上側のマニホールド１２０の両端と、各燃料配管１４０の先端をそれぞれ閉止する（閉止ステップ）。ただし、下側のマニホールド１２０から取り外した燃料配管１４０Ｂの先端部には、配管閉止治具１０を装着せず、そのまま残しておく。
【００３６】
あとは、下側のマニホールド１２０から取り外した燃料配管１４０Ｂの先端部に、継手２００を介してガス源Ｊを接続する。そしてガス源Ｊを接続することが出来たら、圧力調整弁２２０にて圧力調整しつつ、ガス源Ｊからマニホールド１２０Ｕ及びそれに接続された各燃料配管１４０、１４０Ｂに対して不活性ガス（窒素ガス）を耐圧試験圧力（一例として、０．８Ｍｐａ）になるまで充填し、不活性ガスの供給を停止する。そして、不活性ガスの供給を停止してから一定時間後（一例として、３０分）に、充填した不活性ガスの圧力を、圧力計２１０にて読み取ることで、各燃料配管１４０、１４０Ｂのリークの有無を検査できる（計測ステップ）。
【００３７】
すなわち、圧力計２１０の読み取り値（不活性ガスの圧力）が、耐圧試験圧力から低下した場合には、マニホールド１２０に接続された燃料配管１４０のいずれかにリーク（気密漏れ）があると判断できる。そして耐圧試験が終了したら、バルブ２３０を開けてやれば、マニホールド１２０に充填された不活性ガスを大気開放できる。
【００３８】
また、燃料配管１４０の耐圧試験は、上記したようにマニホールド１２０を利用する方法の他にも、図１３に示すように、マニホールド１２０から取り外した各燃料配管１４０を直列に接続して行うことも可能である。すなわち、燃料配管１４０を直列に接続した後、一方側の端部に配管閉止治具１０を取り付けて、燃料配管１４０の一方側の端部をまず閉止する（閉止ステップ）。
【００３９】
あとは、燃料配管１４０の他方側の端部に継手２００を介してガス源Ｊを接続する。そしてガス源Ｊを接続することが出来たら、圧力調整弁２２０にて圧力調整しつつ、ガス源Ｊから不活性ガス（窒素ガス）を燃料配管１４０に耐圧試験圧力になるまで充填し、不活性ガスの供給を停止する。そして、不活性ガスの供給を停止してから、一定時間後に充填した不活性ガスの圧力を、圧力計２１０にて読み取ることで燃料配管１４０のリークの有無を検査できる（計測ステップ）。
【００４０】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図１４ないし図１８によって説明する。実施形態２の配管閉止治具３１０は実施形態１の配管閉止治具１０に対して治具フレームの構成を変更したものであり、治具フレーム３２０を、金属製の第一フレーム３２１と、金属製の第二フレーム３２５と、これら両フレーム３２１、３２５を連結する連結部材３２７により構成している。
【００４１】
実施形態２では、実施形態１に対して、第一フレーム３２１を小型しており、形状は左右に長い長方形型としている。一方、第二フレーム３２５は、実施形態１と同様、配管７０のフランジ８０の外形と同じ大きさの円板から外縁部と中央部をカットしたものであり、半円よりやや大きな円弧形状（一部切欠円弧形状）をしている。第二フレーム３２５のうち、後部にあたる図１６の右端部には、位置決めピン３２６が取り付けられている。位置決めピン３２６は、配管７０のフランジ８０を治具フレーム３２０に対して位置決め（前後方向の位置決め）する機能を担うものである。すなわち、治具フレーム３２０をフランジ８０に組み付けると、位置決めピン３２６がフランジ８０に当接することにより、治具フレーム３２０に対してフランジ８０を前後方向に位置決めすることが出来る。
【００４２】
連結部材３２７は、金属製の第二フレーム３２５の左右両端に取り付けられた一対の縦壁３２８Ａ、３２８Ｂを、前後一対の横壁３２９Ａ、３２９Ｂにより橋渡した構造となっている。一対の横壁３２９Ａ、３２９Ｂは板面を上下に向けつつ前後方向に向かい合っていて、左右の端面を左右の横壁３２９Ａ、３２９Ｂの内側の面にそれぞれ固定している。
【００４３】
そして、一対の横壁３２９Ａ、３２９Ｂのうち、上側端面の中央部には、プレート３２４が固定されている。一方、一対の横壁３２９Ａ、３２９Ｂのうち、下側端面の中央部には、プレート３２４の下方に位置して第一フレーム３２１が固定されている。第一フレーム３２１の中心部には、実施形態１と同様、螺子部であるボス部３２３が溶接により固定されている。このボス部３２３の中央部には、螺子孔が形成されている。螺子孔には螺子軸３３０が螺合している。
【００４４】
螺子軸３３０はプレート３２４に形成された挿通孔を上下に貫通しており、上端にはハンドル３４０が固定される一方、下端には球状継手３６０を介して閉止部３５０が取り付けられている。そのため、ハンドル３４０を回転操作すると、螺子軸３０が上下に移動して、閉止部３５０が両フレーム３２１、３２５間にて上下動する。
【００４５】
従って、実施形態１と同様、両フレーム３２１、３２５間にフランジ８０をセットした後、ハンドル３４０を締め込み方向に回すことで、配管７０の配管出口７１を閉止部３５０により密閉できる。そして、実施形態２では、第二フレーム３２５に対して２枚の横壁３２９Ａ、３２９Ｂを橋渡すように固定している。そのため、実施形態１のように、２枚のフレーム間を３枚の連結板２７によって連結する場合に比べてフレームの剛性が高くできる。尚、この実施形態２の配管閉止治具３１０は、大型配管など高いフレーム剛性が求められる場合に適している。
【００４６】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を図１９ないし図２４によって説明する。実施形態３の配管閉止治具４１０は、閉止部４５０に対して流体通路Ｕを追加したものである。
【００４７】
具体的に説明すると、実施形態３の配管閉止治具４１０では、閉止部４５０を、実施形態１と同様、閉止板４５１と、Ｏリング４５５と、リングプレート４５７と、抜け止め板４５９とから構成している。
【００４８】
閉止板４５１は実施形態１の閉止板５１に対して板厚を増した形状をしており、第一孔４５２と第二孔４５３とからなる流体通路Ｕを設けている。
【００４９】
第一孔４５２は、図１９に示すように閉止板４５１の外周面に開口しつつ、図２０に示すように閉止板４５１の中央に向って水平に延びている。第二孔４５３は、閉止板４５１の下面中央（Ｏリング４５５の内側）に開口している。第二孔４５３は、上方向に延びていて、高さ方向の概ね半分の高さに達している。
【００５０】
そして、第一孔４５２は第二孔４５３の上端に達していて、両孔４５２、４５３は互いに連通している。以上のことから、図２１に示すように、ガスケット座面８２に対してＯリング５５が全周に渡って密着し、閉止部４５０により配管出口７１を閉止された配管７０に対して、不活性ガスなどの流体を流体通路Ｕを介して出入りさせることが可能となる。
【００５１】
尚、第一孔４５２の内周側には螺子が形成されていて、不活性ガスなどの流体を導入するホースＢを取り付けるための接続金具４７０を装着することが出来る構造となっている（図２２参照）。
【００５２】
図２３には、配管閉止治具４１０を配管７０の耐圧試験（配管製作時の耐圧試験）に適用した例が示されている。具体的に説明すると、試験対象となる配管７０のうち、図２３に示す右端のフランジ８０Ａに対して実施形態１の配管閉止治具１０を取り付けると共に、図２３に左端側のフランジに実施形態３の配管閉止治具４１０を取り付ける。これにて、配管７０の右側の配管出口７１が配管閉止治具１０にて閉止され、配管７０の左側の配管出口７１が配管閉止治具４１０にて閉止された状態となる。
【００５３】
あとは、配管閉止治具４１０の閉止部４５０に取り付けられた接続金具４７０を、ホースＢを介してガス源Ｊに接続する。その後、圧力調整弁２２０にて圧力調整しつつ、ガス源ＪからホースＢ、接続金具４７０、流体通路Ｕを介して、配管７０内に、不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、不活性ガスの供給を停止する。
【００５４】
そして、不活性ガスの供給を停止してから一定時間後に、充填した不活性ガスの圧力を、圧力計２１０にて読み取ることで、配管７０のリークの有無を検査できる。すなわち、圧力計２１０の読み取り値（不活性ガスの圧力）が、耐圧試験圧力から低下した場合には、配管７０はリーク（気密漏れ）していると判断できる。そして耐圧試験が終了したら、バルブ２３０を開けてやれば、配管７０に充填された不活性ガスを大気開放することが出来る。
【００５５】
尚、上記ではガス源Ｊに対して配管７０を１本だけ接続した例を示したが、例えば、図２４に示すように、ガス源Ｊに対して複数本の配管７０を並列接続すれば、これら複数本の配管７０のリークチェックを複数本同時に一括して行うことが可能である。
【００５６】
すなわち、ガス源Ｊから各接続金具４７０を介して、各配管７０内に不活性ガスを同時供給する。そして、不活性ガスの供給を停止してから一定時間後に、充填した不活性ガスの圧力を、圧力計２１０にて読み取ることで、並列接続された各配管７０のリークの有無を検査できる。具体的には、圧力計２１０の読み取り値（不活性ガスの圧力）が、耐圧試験圧力から低下した場合には、並列接続された配管７０のいずれかが、リーク（気密漏れ）していると判断できる。
【００５７】
以上説明したように、配管閉止治具４１０は、配管出口７１を閉止する閉止部４５０に対して流体通路Ｕを設けたので、単に配管７０を閉止するだけでなく、閉止した配管７０に流体を出入りさせることが出来る。
【００５８】
＜実施形態４＞
本発明の実施形態４を図２５ないし図２８によって説明する。実施形態５はタンク５００に形成された入口配管５１０、出口配管５２０の閉止に配管閉止治具１０、３１０を用いたものである。
【００５９】
具体的に説明すると、タンク５００には、天井壁側に入口配管５１０が形成され、外周壁の下部に出口配管５２０が形成されている。入口配管５１０と出口配管５２０は、タンク５００に一体形成された管部５１１、５２１の先端にフランジ５１５、５２５を設けた構造となっていて、相手配管（図略）をフランジ結合できる構成となっている。そして、相手配管、入口配管５１０を通じて、例えば燃料などをタンク５００内に導入することができる。また、タンク５００内の燃料を、出口配管５２０、相手配管を通じて排出することが出来る。
【００６０】
タンク５００の未使用時には、入口配管５１０や出口配管５２０を閉止して、タンク５００を密閉しておく必要がある。この実施形態では、入口配管５１０のフランジ５１５に配管閉止治具３１０を取り付けて入口配管５１０の配管出口５１０Ａを閉止部３５０にて閉止（図２７参照）すると共に、出口配管５２０のフランジ５２５に配管閉止治具１０を取り付けて出口配管５２０の配管出口５２０Ａを閉止部５０にて閉止している（図２８参照）。
【００６１】
このように実施形態１や実施形態２で説明した配管閉止治具１０、３１０は、タンク５００に形成された入口配管５１０や出口配管５２０を閉止する用途に使用することが可能である。
【００６２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６３】
（１）上記実施形態１では、マニホールド１２０や燃料配管１４０をガスタービンＧから取り外して耐圧試験を行った例を説明したが、マニホールド１２０や燃料配管１４０をガスタービンＧに取り付けた状態のまま耐圧試験を行ってもよい。この場合、燃料配管１４０のうち各燃焼器１００に接続された端末部を各燃焼器１００からそれぞれ取り外し、その後、取り外した各燃料配管１４０の端末部に配管閉止治具１０を取り付けて各燃料配管１４０の端末部を閉止する。そして、端末部を閉止することが出来たら、次に、マニホールド１２０に燃料を供給する供給元側から燃料に替えて不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、不活性ガスの供給を停止する。そして、不活性ガスの供給を停止してから、一定時間後に、充填した不活性ガスの圧力を、圧力計にて読み取ることで、マニホールド１２０、燃料配管１４０からなる燃料供給系統のリーク検査を行うことが出来る。
【００６４】
（２）上記実施形態１では、プラントに使用される配管の耐圧試験の一例として、発電プラントのガスタービンに使用される燃料配管１４０の耐圧試験を例示した。本発明は実施形態で挙げた燃料配管の耐圧試験の他にも、蒸気配管や水道配管等に広く適用することが可能である。
【００６５】
また、プラントに使用される配管の耐圧試験には、配管製作時の耐圧試験が含まれる。
【００６６】
（３）上記実施形態１では、閉止板５１とは、別にリングプレート５７を設けた例を示した。リングプレート５７は必ずしも必要な部材ではなく、例えば、図２９に示すように、リングプレート５７を別体として分割せず、閉止板６５１だけの構成としてもよい。この場合、閉止部６５０を構成する閉止板６５１の底面に取付溝６５６を形成し、そこに、Ｏリング５５を直接嵌め込むようにすればよい。尚、Ｏリング５５を取り付ける取付溝６５５の形状は、図２９に示すような両アリ溝以外にも、図３０に示すような片あり溝にすることが可能である。
【００６７】
（４）上記実施形態３では、閉止部４５０に、第一孔４５２と第二孔４５３とからなる流体通路Ｕを形成したものを示した。流体通路Ｕの第一孔４５２に取り付ける接続金具４７０は、実施形態３で使用した接続金具の他にも、例えば、図３１〜図３３に示すにコック付きの接続金具７７０を取り付けて使用出来る。この場合、配管７０に対する流体の出入口となる流体通路Ｕを、コック７８０の操作により、簡単に開閉できる。尚、接続金具７７０はＬ字型をしていて、図３２に示すように、ホースＢが図中の左側より接続される構成となっている。
【符号の説明】
【００６８】
１０…配管閉止治具
２０…治具フレーム
２１…第一フレーム
２３Ａ…螺子孔
２５…第二フレーム
３０…螺子軸
４０…ハンドル
５０…閉止部
７０…配管
８０…フランジ
８２…ガスケット座面
１２０…マニホールド
１３０…分岐管
１４０…燃料配管
Ｇ…ガスタービン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管を閉止する配管閉止治具であって、
前記配管に設けられたフランジのうちガスケットの装着面側となる一方側の端面に対向する第一フレームと、
前記フランジの他方側の端面に対向する第二フレームと、
前記第一フレームに設けられた螺子孔に螺合し、前記第一フレームの板面に直交する直交方向に変位する螺子軸と、
前記螺子軸に取り付けられ、前記フランジの一方側の端面の中央部に開口する配管出口を閉止する閉止部とを備えたことを特徴とする配管閉止治具。
【請求項２】
前記閉止部は、前記螺子軸に対して球状継手を介して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の配管閉止治具。
【請求項３】
前記閉止部に、前記配管に対して流体を出入させる流体通路を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の配管閉止治具。
【請求項４】
プラントに使用される配管の耐圧試験方法であって、
前記配管の一方側の端部を請求項１又は請求項２に記載の配管閉止治具により閉止する閉止ステップと、
前記配管に他方側の端部から不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、その後、充填した不活性ガスのガス圧を計測する計測ステップと、を含むことを特徴とする耐圧試験方法。
【請求項５】
プラントに使用される配管の耐圧試験方法であって、
前記配管の一方側の端部を請求項１又は請求項２に記載の配管閉止治具により閉止すると共に、前記配管の他方側の端部を請求項３に記載の配管閉止治具により閉止する閉止ステップと、
前記他方側を閉止する配管閉止治具の前記流体通路から前記配管内へ不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、その後、充填した不活性ガスのガス圧を計測する計測ステップと、を含むことを特徴とする耐圧試験方法。
【請求項１】
配管を閉止する配管閉止治具であって、
前記配管に設けられたフランジのうちガスケットの装着面側となる一方側の端面に対向する第一フレームと、
前記フランジの他方側の端面に対向する第二フレームと、
前記第一フレームに設けられた螺子孔に螺合し、前記第一フレームの板面に直交する直交方向に変位する螺子軸と、
前記螺子軸に取り付けられ、前記フランジの一方側の端面の中央部に開口する配管出口を閉止する閉止部とを備えたことを特徴とする配管閉止治具。
【請求項２】
前記閉止部は、前記螺子軸に対して球状継手を介して取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の配管閉止治具。
【請求項３】
前記閉止部に、前記配管に対して流体を出入させる流体通路を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の配管閉止治具。
【請求項４】
プラントに使用される配管の耐圧試験方法であって、
前記配管の一方側の端部を請求項１又は請求項２に記載の配管閉止治具により閉止する閉止ステップと、
前記配管に他方側の端部から不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、その後、充填した不活性ガスのガス圧を計測する計測ステップと、を含むことを特徴とする耐圧試験方法。
【請求項５】
プラントに使用される配管の耐圧試験方法であって、
前記配管の一方側の端部を請求項１又は請求項２に記載の配管閉止治具により閉止すると共に、前記配管の他方側の端部を請求項３に記載の配管閉止治具により閉止する閉止ステップと、
前記他方側を閉止する配管閉止治具の前記流体通路から前記配管内へ不活性ガスを耐圧試験圧力になるまで充填し、その後、充填した不活性ガスのガス圧を計測する計測ステップと、を含むことを特徴とする耐圧試験方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１２−２２５８９９（Ｐ２０１２−２２５８９９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８３５９３（Ｐ２０１１−２８３５９３）
【出願日】平成２３年１２月２６日（２０１１．１２．２６）
【出願人】（３９１０１９６５８）株式会社中部プラントサービス (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２６日（２０１１．１２．２６）
【出願人】（３９１０１９６５８）株式会社中部プラントサービス (28)
【Ｆターム（参考）】
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