JP2015141345A - フランジ締付け実習システム - Google Patents
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Abstract
【課題】熟練した作業者を必要とせずに、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける作業を実習させることができるフランジ締付け実習システムを提供する。
【解決手段】配管同士の接続部のフランジを締付ける際に適切な締付けを実習させるためのフランジ締付け実習システムであって、フランジA4と、フランジB5と、フランジA4とフランジB5とを締付けるためのボルト6を有し、当該ボルト6を締付ける際に発生する歪を検知するための歪センサー7が当該ボルト6に配設されているフランジ締付け練習手段1と、当該フランジ締付け練習手段1の各ボルト6を締付けることによって発生した各ボルト6の歪をデータ化させるための演算手段2と、当該演算手段2でデータ化されたデータを視認化させるための表示手段3とを備えていることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】配管同士の接続部のフランジを締付ける際に適切な締付けを実習させるためのフランジ締付け実習システムであって、フランジA4と、フランジB5と、フランジA4とフランジB5とを締付けるためのボルト6を有し、当該ボルト6を締付ける際に発生する歪を検知するための歪センサー7が当該ボルト6に配設されているフランジ締付け練習手段1と、当該フランジ締付け練習手段1の各ボルト6を締付けることによって発生した各ボルト6の歪をデータ化させるための演算手段2と、当該演算手段2でデータ化されたデータを視認化させるための表示手段3とを備えていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、フランジ締付け実習システムに関する。さらに詳しくは、本発明は、配管同士の接続部のフランジを締付ける際に適切なボルトの締付けを実習することができるフランジ締付け実習システムに関する。
配管同士のフランジをボルトで締付ける作業は、フランジ間に使用されるガスケットの機能を十分に発現させるために非常に重要な作業である。
従来、配管同士のフランジのボルトによる締付けは、多くの場合、現場の作業者の感覚で行なわれており、配管内に高圧の流体を使用するときや危険性が高い流体を使用するときには、トルクレンチでボルトを締付ける際のトルク値を確認しながら行なわれている(例えば、特許文献1の段落[0035]、特許文献2の段落[0018]、特許文献3の段落[0012]、特許文献4の段落[0032]などを参照)。しかし、配管同士のフランジをボルトで締付けた場合、その締付け力は、使用されるガスケットの種類や環境温度などによって異なるとともに、例えば、環境温度変化などによって経時とともに低下する傾向があることから、当該ボルトを締め付けには、かなりの熟練した技術が要求される。
また、トルクレンチでボルトの締付けを適切に行なった場合であっても、少なく見積もっても±17%程度の締付け力のバラツキが生じることがあり、配管同士のフランジにボルトを締付ける順序を誤った場合には、ミスアライメントが発生し、配管不良によって配管内の内容物がフランジ部分から漏出するおそれがあることから、作業者は、ボルトの締付け力を適切に調整することができる技術を身につける必要がある。
したがって、配管同士のフランジをボルトで締付ける作業を学習するためには、熟練した作業者の指導のもとで実際に配管同士のフランジをボルトで締付ける作業を行なうことが望まれる。しかし、近年、配管同士のフランジのボルトによる締付けに熟練している技術者の減少傾向にあることから、熟練した作業者の指導のもとで学習することが困難になりつつあるため、熟練した作業者が不在であっても配管同士のフランジのボルトによる締付け作業を実習することができるフランジ締付け実習システムの開発が急務となっている。
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、熟練した作業者を必要とせずに、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける作業を実習させることができるフランジ締付け実習システムを提供することを課題とする。
本発明は、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける際に適切な締付けを実習させるためのフランジ締付け実習システムであって、フランジAと、フランジBと、フランジAとフランジBとを締付けるためのボルトとを有し、当該ボルトを締付ける際に発生する歪を検知するための歪センサーが当該ボルトに配設されているフランジ締付け練習手段と、当該フランジ締付け練習手段の各ボルトを締付けることによって発生した各ボルトの歪をデータ化させるための演算手段と、当該演算手段でデータ化されたデータを視認化させるための表示手段とを備えていることを特徴とするフランジ締付け実習システムに関する。
本発明のフランジ締付け実習システムによれば、熟練した作業者を必要とせずに、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける作業を実習することができるという優れた効果が奏される。
本発明のフランジ締付け実習システムは、前記したように、配管同士の接続部のフランジを締付ける際に適切な締付けを実習させるためのフランジ締付け実習システムであり、フランジAと、フランジBと、フランジAとフランジBとを締付けるためのボルトとを有し、当該ボルトを締付ける際に発生する歪を検知するための歪センサーが当該ボルトに配設されているフランジ締付け練習手段と、当該フランジ締付け練習手段の各ボルトを締付けることによって発生した各ボルトの歪をデータ化させるための演算手段と、当該演算手段でデータ化されたデータを視認化させるための表示手段とを備えていることを特徴とする。
本発明のフランジ締付け実習システムは前記構成を有するので、当該フランジ締付け実習システムを用いることにより、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける際に必要な技術を実習者に実習させることができる。また、本発明のフランジ締付け実習システムを用いることにより、配管同士の接続部のフランジをボルトで締付けているときに、実際のフランジの締付け現場では目視することができない各ボルトの軸力を各ボルトの歪を通じて視覚によって認識することができる。
したがって、本発明のフランジ締付け実習システムを用いることにより、熟練した作業者がいなくても配管同士のフランジをボルトで締付ける作業を容易に学習することができるのみならず、フランジに取り付けられるボルトの締め付け力のバラツキに起因して突発的に配管不良などが発生したとき、当該ボルトの締付けには熟練したスキルを必要とするが、当該熟練したスキルを実習者の身につけさせることができる。
さらに、配管同士のフランジをボルトで締付けた場合、その締付け力は、例えば、環境温度の変化などによって経時とともに低下する傾向があるが、本発明のフランジ締付け実習システムを用いることにより、最初の締付けを正確に行なう技術の習得のみならず、締付け力の低下による応力緩和量の経時変化を把握することができることから、実習者は、増し締めのタイミングを習得することができる。
以下に本発明のフランジ締付け実習システムを図面に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる図面に記載の実施態様のみに限定されるものではない。
図1は、本発明のフランジ締付け実習システムの一実施態様を示す概略説明図である。
図1に示されるフランジ締付け実習システムは、主として、フランジ締付け練習手段1と演算手段2と表示手段3とによって構成されている。
図1に示されるフランジ締付け実習システムは、主として、フランジ締付け練習手段1と演算手段2と表示手段3とによって構成されている。
フランジ締付け練習手段1には、フランジA4と、フランジB5と、フランジA4とフランジB5とを締付けるためのボルト6とが設けられている。フランジA4とフランジB5とを強固に締付けるために、複数のボルト6がフランジA4およびフランジB5に配設されている貫通孔(図示せず)に挿入されている。フランジA4およびフランジB5の種類には特に限定がなく、例えば、JIS B2290に規定されているフランジを用いることができる。また、フランジA4とフランジB5とを締付けるためのボルト6に関しても特に限定がなく、フランジA4およびフランジB5に適したボルトを適宜選択して用いることが好ましい。
フランジ締付け練習手段1では、実際に実習者によってフランジの取り付け作業が行なわれる。実習者がフランジA4とフランジB5とを各ボルトで締付ける際には、各ボルト6に歪が発生する。当該歪は、ボルト6の締め付けによって発生するボルト6の軸力と比例関係にあることから、例えば、図2に示されるように、ボルト6のねじ山面に歪センサ7を取り付け、ボルト6の締め付けによって発生した歪を当該歪センサ7で測定することにより、ボルト6の軸力を間接的に求めることができる。
なお、図2は、本発明のフランジ締付け実習システムに用いられるボルト6に歪センサー7が配設されているときのボルト6の概略説明図である。
各ボルト6を締付けることによって発生した歪は、歪センサー7で検知され、歪センサー7で検知された歪は、電気信号として配線8を介して演算手段2に送られる。
演算手段2は、各ボルト6を締付けることによって発生した歪をデータ化させるための手段である。演算手段2では、フランジ締付け練習手段1で各ボルト6を締付けることによって発生した各ボルト6の歪がデータ化される。演算手段2としては、例えば、パーソナルコンピュータなどのコンピュータを用いることができる。
演算手段2でデータ化されたデータを視認化させるために、演算手段2でデータ化されたデータは、電子データとして配線9を介して表示手段3に送られる。
表示手段3は、演算手段2でデータ化されたデータを視認化させるための手段であり、当該表示手段3として、例えば液晶モニタなどのモニタを用いることができる。
以上のように構成される本発明のフランジ締付け実習システムを用いることにより、実習者は、まずフランジA4とフランジB5とにボルト6を締付ける順序を学習することができる。
また、実習者は、フランジ締付け練習手段1で、フランジA4とフランジB5とをボルト6で適切に締付ける技術を実習することができる。そのときのフローチャートを図3に示す。
図3は、実習者が本発明のフランジ締付け実習システムを用いてフランジA4とフランジB5とを締付ける実習を行なうときのフローチャートである。
図3の「フランジ締付け練習」に記載されているように、実習者は、フランジ締付け練習手段1でトルクレンチ(図示せず)などを用いてフランジAとフランジBとのフランジ締付け練習を行なう。そのときに発生した歪は、図2に示されるようにボルト6に配設された歪センサー7で検出される。
フランジ締付け練習手段1の各ボルト6を締付けることによって発生した各ボルト6の歪は、図3に記載の「ボルトの歪のデータ化」に記載されているように演算手段2でデータ化される。
次に、演算手段2でデータ化されたデータは、図3の「データの視認化」に記載されているように、表示手段3によって視認化される。表示手段3に表示された歪は、例えば、図4に示されるように画像で表示することができ、当該画像により、例えば、トルクレンチなどでは十分に把握することができない微妙な締付け力の変化による歪の変化を視覚によって認識し、把握することができる。
図4は、本発明のフランジ締付け実習システムを用いてボルト6を締付ける際に発生した歪を視認化させたときの画像の一例を示す。図4に示されている画像では、使用されているボルト6の数は8本であり、時計回りに1〜8の符号が記載されている。
図4に示された結果から、符号7および8が付されている歪が小さいことから、符号7および8におけるボルトの締付け力が小さいことがわかる。したがって、実習者は、図3に示されるように、「データの視認化」によって確認された歪データに基づいて、例えば、表示手段3を見ながら「フランジ締付け練習」にて再度、符号7および8におけるボルトの歪が他のボルトの歪と同等となるように、締付け力を適宜微調整することができる技術を実体験に基づいて身につけることができる。
このように、本発明のフランジ締付け実習システムを用いることにより、実習者は、歪データを介してフランジA4とフランジB5とを締付ける際の技術をリアルタイムに把握することができるので、熟練した作業者がいなくても、表示装置3の表示画面を見ながら実習を通じてボルト6を適切に締付けるために必要な技術を身につけることができる。
1 フランジ締付け練習手段
2 演算手段
3 表示手段
4 フランジA
5 フランジB
6 ボルト
7 歪センサ
8 配線
9 配線
2 演算手段
3 表示手段
4 フランジA
5 フランジB
6 ボルト
7 歪センサ
8 配線
9 配線
Claims (1)
- 配管同士の接続部のフランジをボルトで締付ける際に適切な締付けを実習させるためのフランジ締付け実習システムであって、フランジAと、フランジBと、フランジAとフランジBとを締付けるためのボルトとを有し、当該ボルトを締付ける際に発生する歪を検知するための歪センサーが当該ボルトに配設されているフランジ締付け練習手段と、当該フランジ締付け練習手段の各ボルトを締付けることによって発生した各ボルトの歪をデータ化させるための演算手段と、当該演算手段でデータ化されたデータを視認化させるための表示手段とを備えていることを特徴とするフランジ締付け実習システム。
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