JPS58178085A - 接合端部の肌合せ接合法兼試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、管相互の接合端部の肌合せ接合を行なう方
法とその試験方法に関するもので、従来の煩ｆ４１１な
作業を省略し月つ自動的に好適な接合端部の肌合せが容
易に出来、溶接完了後そのまま接合部の良否並びに強度
の試験も同時に行なうことの出来る短時間に接合と試験
を完了する方法を１差したものである。

従来、管同士の接合は、鋼管に限らず各種材質について
行４鵞われでいるが、接合には複雑な管相互の肌合ぼを
行ない接合されているが、その接合部は強度および漏れ
の試験を必要とするものであり、工場あるいは配管敷設
現場でも、ある長さまで定尺の管を接合後、両端を盲蓋
等で閉ざし、中へ加圧流体を閉じ込め、漏れ及び強度試
験をするのが通例である。

この盲蓋の方法は、大量の加圧流体が必要なことはもち
ろんであるが、このように容積が大きい場合は、わずか
な漏れでは圧力の変化が小さく、長時間放置（たとえば
、−昼夜以上）することとなり、その間の温度変化によ
る圧力補正も必要となる。しかし、この方法は、一定の
工場等の限られた場所では実施できる方法であるが、地
下埋設、海底配管においては、流体を導入しての強度試
験、漏れ試験としては問題がある。すなわち、もし、管
全体に加圧流体を充填することはできても、多量の流体
と多くの工数と時間を要することと、万−漏れた場合そ
の漏れる場所の確定までは不可能である。確定するため
には、たとえば埋設配管のｉ合、一度埋め戻した土を再
度掘りかえして、全接合か所を、たとえば、石鹸水等で
チェックすることになり、労力と時間の損失は大ぎいも
のとなる。また、現場での埋設配管の場合は、特に、交
通遮断の時間を１ｉカ短縮する必要があり、現場での漏
れ試験、耐圧試験は、極力短時間で行なうことが肝要と
なる。

従って、管の接合に対する関連作業の改善の必要性が痛
感されている。まず、従来の状態に言及する。

従来、接合される２つの管の接合端部の肌合１作業の実
施状況について述べる。

たとえば、鋼管の場合、鋼管断面は必ずしも真円ではな
く、多少楕円形になっており、また、管径には公差が認
められており、管ごとに内径に差があることが普通であ
る。

ここで言う肌合せとは、相互の管軸を合わす芯合せと、
多少楕円形のときは、２つの管の長袖同士または短軸同
士を合わせる２つの作業を含むものである。

従来、肌合ぜのためには、２つの管の長袖方向をさがす
ために数か所の管径を測定しなければならず、その長軸
方向が合うように、接合する管を回し、次に、２つの管
の中心軸が同一線上になるように芯合せを行なうもので
ある。芯合せについては、第１図、第２図に基づいて説
明する。

第１図は長軸方向合わせを行なった後の芯合せ状態を示
す正面図、第２図は、同じく側面図である。

図において、１はコの字形金具で、まず管径の大きな管
ａにコの字形金具１の一方端を軸線方向と平行に、径方
向へ等間隔にて溶接２固定する。

このコの字形金具１は、第２図に示すように、外周に３
か所以上設定される。次に、長袖方向を合わせて、管す
を口の字形金具１の内側に挿入し、くさび４を各コの字
形金具１と管すとの間に打ち込み、芯出しを行なった後
、くざび４と管すとの透き間３を溶接して管ａ、ｂ両端
をコの字形金具１で固定して位置決めし、突き合せ周縁
部を溶接する。溶接後、コの字形金具１の溶接部を切り
落とし、外周面に残った傷の修正を行なっているもので
ある。また、この従来の方法は外面を基準と５− するもであり、内面に段差の出来る可能性が大である。

上記のとおり、従来は、このような煩雑な作業によって
肌合せ接合を行なっていたちのである。

因って、発明者らは、このような従来の煩雑な作業の改
善を目的とし、従来のようなコの字形金具１もくさび４
による芯合せ調節も必要なく、また、楕円形の長軸を合
わせるための寸法測定も省略出来る方法を探究したもの
である。Ｊ−なわち、接合部の肌合せ兼試験装置を案出
し、この装置を用いて接合する管の一方と、該装置の中
心軸を同一線上になるようにすると同時に、真円化を、
次に、他方の接合管を該装置と同一中心軸にすることと
真円化を行なわせて肌合せかすんだ後、接合部を溶接し
、そのまま溶接部の加圧試験が出来るように構成したも
のである。

次に、この発明の接合管の肌合せを行なう機構の原理を
、第３図の肌合せ状態を示す断面図にて説明する。

図において、ＣＴＦは肌合せ兼試験装置で、左−〇− １ 側のＴは右側と同様につき省略したものである。

すなわち、該装置の左右の真中である中央線ＭＥの左右
は同一形態に構成されるものであり、この装置は、円形
状の内側基体５Δとその両端部に円形−１−の外側基体
５［３とからなり、６は中空部であるが、必ずしも中空
部である必要はない。該装置は、円形状の内側基体５Ａ
の外周−にには、中央側近に漏れ試験おにび強度試験用
のデス１〜スペース部ＴＳが両側壁７にて断面Ｕ字状空
間部に形成され、その側壁７の両件側に肌合せ用くさび
（模）機構ＷＭが設番プられ、その両端部の外側の円形
状の外側基体５Ｂの外周上には、加圧式シール機構ＳＭ
が形成される。外側基体５Ｂは内削基体５Ａの両端部に
密閉状にボルト１４等の固定具にて固定される。

上記のくさび機構ＷＭは、テストスペース部ＴＳの側壁
７ど加圧式シール機構ＳＭの内側壁９との間の空間部に
設定される。加圧式シール機構ＳＭは、外側基体５Ｂの
外周上に、外側壁８と内側壁９とにて断面角形の環状の
シールスペース部１０が形成される。該シールスペース
部１０には、第４図の拡大断面図に示すように、第５図
の可動シールリング１１が挿入される。

可動シールリング１１は、第５図−Ａ、Ｂの拡大断面図
に示すとおり、このリングの内径側には、セルフシール
用のシールリップ１１ａが両側にはみ出し、外径側の周
面は、肌合せ接続管の内周面との間を密閉するシーる而
１１ｂであり、必要に応じて表面に凹凸模様を形成して
もよい。この可動シールリング上１は第５図−八に示す
ように、ゴム又はプラチック等のゴム状弾性体のみにて
成型されるものと、第５図−Ｂに示すように、補強コー
ド１２を幅方向に向けて、円周全面にわたり、個個に独
立したコードを並列して埋設する場合とがある。この補
強の可動シールリング１１は、外径方向には自由に拡大
することが出来るが、横方向（軸線方向）の強度が増大
され、横方向への変形を強ノコに支持することができ、
より一層強力な封止機能が１ｎられるため好ましいもの
である。

第４図は、第３図の加圧式シール機構ＳＭを拡大断面図
にて示したもので、シールスペース部１０に可動シール
リング１１を挿入すると、シールリップ１１ａは外側壁
８と内側壁９とに押し込められ、両壁との間に接触圧が
発生するものであるが、さらに、シール用加圧流体導入
口１３から加圧流体を導入すると、可動シールリング二
りはシール対象管の接続管相互の内面に接触してシール
性を発揮すると共にシールリップ１１ａは、　加圧流体
自身の圧力で両壁面に強く押し付けられ、さらに強力な
セルフシールを発揮するものである。

また、加圧ににリシール機能を自由に変化することが出
来るため、接触面の状態の変化にも対応出来るばかりで
なく、確実なシール性が得られるものである。

次に上記装置のくさび機構ＷＭｋｍ言及する。

図において、１５は、内側基体５Ａ上を摺動するリング
状くさびで、１６はリング状空間を持つシリンダーで、
リング状くさび１５を押し出す作用をなすものであり、
また、リング状くさび１５は常にスプリング１７によっ
て引張られている。

９− １８は円周に数箇所設（プられる肌合ぜ用くさびで、リ
ング状くさび１５上にありみぞ１９等にて連結される。

もちろん、肌合せ用くさび１８は本数の多いほど管の真
円補正の精度は高くなる。２０は０リングで、くさび機
構ＷＭの空間部は、加圧式シール機構ＳＭとＯリング２
０とによって、漏れ並びに強度試験時に外部と気密に保
持されるものである。

次に、例示の管体ｐａと接続管Ｐｂとの接合端部の肌合
せ接合法兼試験方法について説明する。

上記の肌合せ兼試験装＠　ＣＴ　Ｅの約Σ、すなわち、
中央線ＭＥの右側半分を管体ｐａ内に挿入し、シリンダ
ー１６に加圧流体を導入するとリング状くさび１５は中
央方向に押し出され、数箇所に設けられた肌合せ用くさ
び１８は、径方向に移動し、管体ｐａの内面に押し付け
られ、肌合せ兼試験装置ＣＴＥの軸である中心１ｊｌＥ
Ｃと管体ｐａの中心線ＰａＣとは同一線上になるように
作動し、ざらに、管体ｐａの断面楕円ひずみは真円に近
くなるにうに補正され、かたく固定状態となる。第３図
１０− は、この状態を示す断面図である。

次に、管体ｐａの外部に突出している部分すなわら装置
の中央線Ｍ「の左側部分に、管体ｐａと接合する接合管
ｐｂを挿入覆る。この状態では、図示のように、接続管
ｐｂの中心線ＰｂＣは、装置ＥＴＣと管体ｐａの各中心
線ＥＣ，Ｐａ　Ｃとはずれている。この状態で、次に、
装置の中心線ＭＥの左側半分の肌合ぜ用くさび機構ＷＭ
のシリンダー１６に加圧流体を導入すると、管体ｐａの
場合と同様に、接続管ｐｂの軸である中心線ＰｂＣは持
ち上がり、装置ＥＴＣの中心線ＥＣおよび管体ｐａの中
心線ＰａＣとは同一線となるにうに補正されると同時に
ひずみは真円方向に補正され、管相豆の肌合ぜは完了し
、かたく固定状態に保持される。

次に、この固定状態の肌合せ連設部ＪＰを溶接して接合
端部の肌合せ接合を行なうものである。

溶接が完了づ−ると、加圧式シール機構ＳＭの両側のシ
ールスペース部１０に加圧流体を導入Ｊると、デス１〜
スペー２部ＴＳはもち論のこと装置全体は密閉状態どな
る。この密閉状態において、テストスペース部ＴＳのテ
スト用加圧流体導入口２１に加圧流体を導入すると肌合
せ溶接そのままの状体で連続的に溶接部の漏れ試験並び
に強度試験が行なわれるものである。

以上のとおり、この方法は、管体の溶接現場、埋設現場
等において、接合する管体相互の接合端部の肌合せと溶
接並びに試験を連続−貫して実施出来る方法であり、特
に、埋設管の場合は、埋設現場において一貫して行ｔｆ
うことができ、テス１〜の結果異状がなければ直ちに埋
め戻しが出来、交通遮断も短時間に縮小することが出来
る大きな利点を有Ｊるものであり、従来のような芯合せ
用金具の溶接、くさび調節、予備寸法測定等の煩雑な手
数の必要もなく、さらに、芯合せ用金具の溶接部の取り
除き並びに補修等の省略ばかりでなく、また、長尺の配
管全体の試験を別途に行なう必要もなく、溶接と同時に
局部的な試験にて漏れ並びに溶接部の強度を直ちに行な
うことが出来る等の顕著な特徴を有するものであるが、
特に、短時間にすべてが完了出来ることが著しい効果で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の接合管相互の芯合せ状態を示す正面図
、 第２図は、第１図の＝１の字形金具の溶接部の側面図、 第３図は、肌合せ兼試験装置による管体の肌合せ状態の
機構を示す断面図、 第４図は、肌合せ兼試験装置のシール機構の拡大断面図
、 第５図−Ａ、Ｂは可動シールリングの拡大断面図である
。 ５△・・・内側基体　　　　５Ｂ・・・外側基体ＴＳ・
・・テストスペース部 ７・・・側壁（テストスペース部の） ＳＭ・・・加圧式シール機構　８・・・外側壁９・・・
内側壁　　　　　　１０・・・シールスペース部ＬＬ・
・・可動シールリング Ｗ△・・・肌合ぜ用くさび機構 １５・・・リング状くさび　１８・・・肌合せ用くさび
１３− １９・・・ありみぞ ＭＥ・・・中央線（肌合ぜ兼試験装置の）ＥＣ・・・肌
合せ兼試験装置の中心線 ＰａＣ・・・管体の中心線 ＰｂＣ・・・接続管（Ｐｂ）の中心線 ＪＰ・・・連接部 代理人　弁理士　大　島　泰　甫 １４−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　円形状の内側基体上の中央付近に両側壁を有す
   る環状のテストスペース部を形成し、両端部の外側基体
   上には断面角形の環状のシールスペース部と可動シーリ
   ングとからなる加圧式シール機構を設け、両端部のシー
   ル機構の内側壁とシールスペース部の側壁との間の左右
   ２か所に、リング状くさび士にありみぞにて連結された
   肌合せくさびをリング状くさびの摺動によって上下に可
   動するような肌合せ用くさび機構とを備えた肌合せ兼試
   験装置の中央線の左右の片方側を、接続する管体の一方
   側に挿入し、挿入部のリング状くさびを中央方向に作動
   することによって肌合せくさびを径方向に拡大して上記
   装置をかたく固定状態とし、次に、肌合ぜ兼試験装置の
   他の片方側を、接続する管体の使方側に挿入し、上記同
   様に、リング状くさびを中央方向に作動してかたく固定
   して、管体と接続管相互の中心線と肌合せ兼試験装置の
   中心線とを合致させるようにすると共に真円化補正を行
   ない、この固定状態の連接部を溶接し、溶接後、両側の
   加圧式シール機構のシールスペース部に加圧流体を導入
   して密閉状態とし、テストスペース部へ加圧流体を導入
   して溶接部の漏れ並びに強度試験を行なうことを特徴と
   する接合端部の肌合せ接合法兼試験方法。