JPH0829581A - 圧力容器開口密閉装置 - Google Patents

圧力容器開口密閉装置

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JPH0829581A
JPH0829581A JP6166469A JP16646994A JPH0829581A JP H0829581 A JPH0829581 A JP H0829581A JP 6166469 A JP6166469 A JP 6166469A JP 16646994 A JP16646994 A JP 16646994A JP H0829581 A JPH0829581 A JP H0829581A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】圧力容器への着脱が容易であって、かつ耐圧試
験におけるシール性を良好に保つことのできる圧力容器
開口密閉装置を提供する。 【構成】スピンドル21は一端にピン22まで連結され
るレバー23を有する。レバー23は容器本体1内面に
当てる係止部24を形成する。また、スピンドル21は
他端に固定される中空のスリーブ25を有する。スリー
ブ25の外側にアウタディスク28とインナディスク2
9とを設け、シールリング30をこのアウタディスク2
8とインナディスク29との間に装着する。さらに、ス
リーブ25のねじ部27aにロックナット31を設け
る。ロックナット31を締め上げると、シールリング3
0はアウタディスク28とインナディスク29とによっ
て半径方向外側に押圧される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱交換器、配管および弁
装置等において耐圧試験を実施する場合にその開口部に
装着して内部流体が漏洩するのを防止するために用いる
圧力容器開口密閉装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、熱交換器、配管、弁装置等の高
圧流体を扱う圧力容器では実使用圧力の1.5倍程度の
試験圧力を作用させて内部流体の漏洩の有無を確かめる
耐圧試験を行うことが機器の安全性上の配慮のために必
要とされている。こうした試験のためには機器のすべて
の開口部を何らかの手段で密閉する必要があり、従来か
ら様々な密閉装置を使用することが試みられている。
【0003】圧力容器が密閉装置を取付けるのに支障の
ない構造のものであれば、問題は少ないが、密閉装置の
取付けに悩まされるものもある。簡易な取付け方は図8
(a)に示すように、容器本体1の内側より支持板2を
介してボルト3等の連結部材を延ばして外側の開口端部
に平板状の密閉体4をナット5で固定するものである。
この方式を長尺の配管に使用するとき、配管本体の内側
から外側の開口端部にかけて連結部材を延ばせないこと
があり、この場合、図8(b)に示すように容器本体1
の開口端部の近くに支持板6を溶接で固定し、そこから
幾つかのボルト7を延ばして開口端部に密閉体8をナッ
ト9で固定することになる。なお、耐圧試験終了後にこ
の密閉装置は切断して除去する必要がある。
【0004】しかしながら、流体圧力が高くなると、こ
うしたやり方はいずれも好ましくなく、別の方式が使用
される。これは、たとえば、図9(a)(b)(c)に
示すように、密閉キャップや密閉プラグ等を装着するや
り方となる。すなわち、図9(a)のものは開口端をす
べて覆い尽くす密閉キャップ9を溶接で固定することで
高圧に耐える強固な密閉装置を構成したものであり、図
9(b)のものは開口内に入り込む密閉プラグ10を溶
接で開口端に固定して同様に強固に構成したものであ
り、図9(c)のものは開口端に予め内側につばを設け
た部材11を溶接しておき、内側に内部密閉体12、外
側に外部密閉体13を取付けてその間をボルト14等の
連結部材で連結し、ナット15で固定して同様に強固に
構成したものである。
【0005】これらの密閉装置は耐圧試験完了後にそれ
ぞれ図9に矢印で関係づけて示すように、すべてが容器
本体1の一部と共に切断され、そこに改めて溶接開先を
形成する仕上加工が施されることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の密閉装置に使用
される、たとえば支持板6、密閉キャップ9、密閉プラ
グ10等は溶接で容器本体1に固定されることになる
が、これらの溶接中、特にシール溶接には多くの時間を
費やすことになり、また、溶接に伴なう過大な入熱が接
合部付近に加えられ、溶接割れを引き起こすなど好まし
くない影響が生じる。 さらに、こうした方式の密閉装
置は、いずれも耐圧試験後に切断し、除去するという試
験とは直接関係しない多くの附随工程を伴ない、非能率
な作業を強いられる。
【0007】また一方、切断された密閉装置の一部は再
使用が難しく、多量の材料を無駄に消費することにな
る。そこで、本発明の目的は圧力容器への着脱が容易で
あって、かつ耐圧試験におけるシール性を良好に保つよ
うにした開口密閉装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明はスピンドルと、このスピンドルの圧力容器の
開口内に臨ませた一の端部に着脱可能に設けられ、開口
外側に向かって延びる軸部および開口内面に臨ませた摺
動部を有するスリーブと、スピンドルの圧力容器内に臨
ませた他の端部に回動可能に設けられ、圧力容器の内面
に当てる係止部を有するレバーと、スリーブの軸部と摺
動部とにそれぞれのテーパ面を対峙させて設けられたア
ウタディスクおよびインナディスクと、これらのアウタ
ディスクおよびインナディスクのテーパ面間に挟持さ
れ、開口内面に密着してシール面を形成する外周面を有
する弾性材料からなるシールリングと、アウタディスク
の外側端面に接してシールリングを半径方向外側に押圧
するようにスリーブのねじ部に螺合させたロックナット
とを備えるものである。
【0009】また、他の発明は圧力容器の開口外側に向
かって延びる一の軸部および開口内面に臨ませた他の軸
部を有するスリーブと、スリーブの各軸部にそれぞれの
テーパ面を対峙させて設けられたアウタディスクおよび
インナディスクと、これらのアウタディスクおよびイン
ナディスクのテーパ面間に挟持され、開口密着してシー
ル面を形成する外周面を有する弾性材料からなるシール
リングと、アウタディスクの外側端面に接してシールリ
ングを半径方向外側に押圧するようにスリーブのねじ部
に螺合させたロックナットとを備えてなり、装置取付け
にあたり開口部の外周部に取付用固定手段を仮付けして
アウタディスクを所定位置に置き、耐圧試験終了後に取
付用固定手段を除去するようにしたものである。
【0010】
【作用】火力発電プラントの圧力容器においては、たと
えば400kg/cm2 の圧力に耐える強力な密閉装置が求
められる。また、シール性の保持はシール面を形成する
際にこうした高圧を上手に利用する方法が望ましい。本
発明は、シール面を形成する要素としてゴムなどの弾性
材料からなるシールリングを用いたもので、シールリン
グの巧みな配置によって高いシール効果を得る。つま
り、シールリングはアウタディスクおよびインナディス
クのテーパ面間に挟持される。内圧がインナディスクに
作用したとき、インナディスクはスリーブの摺動部に沿
って外側方向に摺動し、この動作によってシールリング
が半径方向外側に押圧され、弾性材料からなるシールリ
ングが変形して開口内面に密着する。
【0011】高いシール効果を得るために、特に高圧力
が作用する耐圧試験においてはシールリングの外周面の
接触面積を広く保つことが重要であり、望ましくはシー
ルリングの断面形状は台形状に構成する。
【0012】このような対峙する2つのテーパ面に挟持
されるシールリングによって高いシール効果を得ること
ができ、内部流体の漏洩を生じることなく、耐圧試験を
実施することができる。
【0013】また、このシールリングによってシール面
を保つやり方は密閉装置の着脱にシール溶接等の熟練を
要する作業は一切なく、簡単な操作で望ましいシール面
を得ることができ、作業は極めて容易である。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図3を
参照して説明する。図1において、容器本体1の開口に
臨ませたスピンドル21は一端にピン22で連結される
レバー23を有する。このレバー23には係止部24を
形成しており、使用時にこの係止部24を容器本体1の
内面に当てて密閉装置を開口内に保持できるようになっ
ている。
【0015】また、スピンドル21は他端に形成された
ねじ部に固定される中空のスリーブ25を有する。この
スリーブ25には開口内面に臨ませた摺動部26と、こ
の摺動部26から開口外面に向かって延びるねじ部27
aを備えた軸部27とを形成している。さらに、スリー
ブ25の外側に軸部27と嵌合するアウタディスク28
と、アウタディスク28の内側で摺動部26と嵌合する
インナディスク29とを設けている。
【0016】このアウタディスク28とインナディスク
29との間には弾性材料、たとえばゴムからなるシール
リング30を設けている。このシールリング30は断面
形状を台形に形成しており、広い面積を保って開口内面
に接している。
【0017】さらに、スリーブ25の軸部27に形成さ
れるねじ部27aに螺合されるロックナット31を設け
ており、これを締め上げたとき、アウタディスク28お
よびインナディスク29の対峙するテーパ面が狭まり、
シールリング30が半径方向外側に押圧されてその外周
面が開口内面に密着するようになっている。なお、図中
符号32はプルナットを示している。
【0018】次に、上記の密閉装置の使用方法を図2お
よび図3を参照して説明する。スピンドル21部分から
スリーブ25を取外し、スリーブ25部分を取付用マン
ドレル33の後部に送り込んでおく。マンドレル33の
先端をスピンドル21の中心に形成したねじ孔に螺合さ
せ、開口内に挿入して容器本体1内部に送り込む。この
とき、レバー23はスピンドル21の軸心に対して直角
の位置から傾けて開口内面にレバー23が当たらないよ
うにする。
【0019】レバー23が開口を通り抜けたところでそ
の位置を元に戻し、図3に示すように係止部4を容器本
体1の内面に当てながら、スピンドル21とスリーブ2
5とをねじ部とねじ孔とを螺合させて一体に組む。この
状態では開口内面とシールリング30外面との間には隙
間かがあり、マンドレル33を案内としてスリーブ25
を開口内に送ってねじ同士を合わせて容易に組立てるこ
とができる。
【0020】さらに、シールリング30を開口内面に密
着させるためにロックナット31を締め上げる。弾性材
料からなるシールリング30はアウタディスク28およ
びインナディスク29の対峙するテーパ面に挟まれたま
ま、半径方向外側に押圧され、その外周面が開口内面に
密着してシール面を形成する。このシール面を形成した
後に、マンドレル33をスピンドル21から取外し、図
1に示すプルナット32をスリーブ25の軸部27のね
じ部27aに装着し、圧力計PGに接続して取付を完了
する。
【0021】耐圧試験中、インナディスク29には容器
本体1内に流体が導かれると、その流体圧力Pが作用
し、インナディスク29がスリーブ25の摺動部26に
沿って外側方向に摺動する。この動作によりシールリン
グ30は半径方向外側に押圧されてその外周面が開口内
面により強く密着し、これによりシール効果を一層高め
ることができる。
【0022】また、開口内径Dおよび開口長さは圧力容
器の種類等によって大きさが変わるためにシールリング
直径およびスピンドル長さ等を変えたものを幾つか用意
して最も適したものを使用する。
【0023】上記の密閉容器によれば、大きな流体圧力
がインナディスク29に作用すればそれだけ開口内面に
より密着するシールリング30の働きによりどのような
高圧力の耐圧試験にも漏洩を生じることなく試験を遂行
することができる。
【0024】また、密閉装置の取付け、取外しにおいて
手がかかるのはロックナット31を締付けあるいはそれ
を締めるための操作だけであり、ここに何ら難しい作業
はなく、極めて容易に行うことができる。
【0025】さらに、試験後に開口部の一部を密閉装置
と共に切断して除去する必要がないので、耐圧試験前に
開口部の溶接開先加工を完了させておくことができ、試
験工程の後工程を大幅に簡素なものにすることが可能で
ある。
【0026】本発明の他の実施例を図4を参照して説明
する。本実施例は開口内面へのシールリング30の密着
性をより高めてさらに高圧力の耐圧試験に供するように
構成したもので、スリーブ25の軸部27に形成される
ねじ孔に螺合されるプルロッド34を備え、このプルロ
ッド34にラム35を内蔵した油圧シリンダ36を設け
ている。この油圧シリンダ36とアウタディスク28と
はスペーサ37によって連結される。なお、符号38は
ナットを示している。
【0027】上記構成において、油圧シリンダ36内に
作業油が導かれ、油圧が作用すると、ラム35が動作し
てプルロット34を介してスリーブ25が外側に引か
れ、ロックナット31を一層増し締めすることができ
る。このため、アウタディスク28はシールリング30
をより強く押圧する。これによりシールリング30の密
着性はさらに増し、高圧力が作用してもそこから漏洩を
生じることがなくなる。
【0028】さらに、他の実施例を図5ないし図7を参
照して説明する。密閉装置を容器本体1の開口に保持す
る場合、上記実施例のレバー23の係止部24を使用で
きないことがあり、この場合の保持の仕方は図5および
図6、図7に示す密閉装置による。図5において、開口
の外周部にはリング39を設けている。このリング39
の内側に2つ割れの支持板40を設けており、そこから
開口端にかけて2本のボルト41を延ばし、そのボルト
41に支持される固定フランジ42を設けている。固定
フランジ42は内側でアウタディスク28に当接してお
り、ナット43を締付けることでアウタディスク28を
開口端面と固定フランジ42との間に挟持できるように
なっている。なお、本実施例ではスリーブ25をインナ
ディスク29と一体に構成することができる。
【0029】さらに、図6および図7において、本実施
例ではアウタディスク28を容器本体1の開口端面にL
字形支持板44によって挟持している。このL字形支持
板44は溶接で開口部の外周部に固定したもので、図7
に示すように周方向に等間隔を保って3個設けている。
本実施例もスリーブ25をインナディスク29と一体に
構成している。
【0030】シールリング30は上記の各実施例で開口
端面に接して設けられるアウタディスク28によって半
径方向外側に押圧されて開口内面に密着する。図5に示
す実施例のものは高圧力が作用する耐圧試験に、図6お
よび図7に示す実施例のものはあまり高圧力でない耐圧
試験に適用するのが望ましい。
【0031】また、内圧が作用してインナディスク29
が変位し、シールリング30が半径方向外側に押圧され
て開口内面に強く密着するのは上記実施例(図1)のも
のと全く同じである。さらに、耐圧試験終了後、リング
39およびL字形支持板44は取外すことになるが、シ
ール性の維持に直接関係しないこれらの部材の溶接は簡
単な取付け方でよく、多くの手間を要することなく取外
すことが可能である。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明はテーパ面を
対峙して設けられるアウタディスクおよびインナディス
クの間に挟持されるシールリングの外周面を開口内面に
密着させるようにしたので、当該シール面でのシール効
果を高めることができ、耐圧試験中、内部流体の高圧が
作用するときも漏洩を生じることなく、試験を実施する
ことができる。しかも、溶接で固定するものと異なり、
着脱における操作は作業員の誰でも扱うことができ、能
率よく進めることができる。また、試験工程後に改めて
溶接開先を加工する必要がなく、試験工程の後にこれら
のために時間を費やす必要がなく、工程を簡素にするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による圧力容器開口密閉装置の一実施例
を示す断面図。
【図2】本発明の密閉装置を圧力容器に取付ける方法を
説明するための図。
【図3】図1に示されるレバーの開口部への装着状態を
示す断面図。
【図4】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図5】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図6】本発明の他の実施例を示す断面図。
【図7】図6に示される密閉装置の正面図。
【図8】従来の密閉装置の一例を示す断面図。
【図9】従来の密閉装置の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
21………スピンドル 23………レバー 25………スリーブ 28………アウタディスク 29………インナディスク 30………シールリング 31………ロックナット 34………プルロッド 36………油圧シリンダ 42………固定フランジ 44………L字形支持板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピンドルと、このスピンドルの圧力容
    器の開口内に臨ませた一の端部に着脱可能に設けられ、
    前記開口外側に向かって延びる軸部および前記開口内面
    に臨ませた摺動部を有するスリーブと、前記スピンドル
    の前記圧力容器内に臨ませた他の端部に回動可能に設け
    られ、該圧力容器の内面に当てる係止部を有するレバー
    と、前記スリーブの軸部と摺動部とにそれぞれのテーパ
    面を対峙させて設けられたアウタディスクおよびインナ
    ディスクと、これらのアウタディスクおよびインナディ
    スクの該テーパ面間に挟持され、前記開口内面に密着し
    てシール面を形成する外周面を有する弾性材料からなる
    シールリングと、前記アウタディスクの外側端面に接し
    て前記シールリングを半径方向外側に押圧するように前
    記スリーブのねじ部に螺合させたロックナットとを備え
    てなる圧力容器開口密閉装置。
  2. 【請求項2】 前記スリーブの軸部にプルロッドを着脱
    可能に設け、前記アウタディスク装着時、前記プルロッ
    ドを牽引手段を用いて前記開口外側方向に引き、該ロッ
    クナットを増し締めするようにしたことを特徴とする請
    求項1記載の圧力容器開口密閉装置。
  3. 【請求項3】 圧力容器の開口外側に向かって延びる一
    の軸部および該開口内面に臨ませた他の軸部を有するス
    リーブと、前記スリーブの各軸部にそれぞれのテーパ面
    を対峙させて設けられたアウタディスクおよびインナデ
    ィスクと、これらのアウタディスクおよびインナディス
    クの該テーパ面間に挟持され、前記開口密着してシール
    面を形成する外周面を有する弾性材料からなるシールリ
    ングと、前記アウタディスクの外側端面に接して前記シ
    ールリングを半径方向外側に押圧するように前記スリー
    ブのねじ部に螺合させたロックナットとを備えてなり、
    装置取付けにあたり、該開口部の外周部に取付用固定手
    段を仮付けして前記アウタディスクを所定位置に置き、
    耐圧試験終了後に前記取付用固定手段を除去するように
    した圧力容器開口密閉装置。
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