JP6396241B2 - Surface pressure measurement system - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、面圧計測システムに関する。   Embodiments described herein relate generally to a surface pressure measurement system.

一般にプラント設備における二つの配管の接続には、図６Ａ及び図６Ｂに示すフランジ継手が用いられる。このフランジ継手は、配管とフランジが継手溶接により結合されている。２つのフランジ継手におけるそれぞれのフランジの接合面がシール材を介して面接合され、トルクレンチ等の工具を用いて締付ボルト及びナットを締付ることで２つのフランジ継手は結合される。この際、締付ボルトの締付量はトルクチエックにより確認される。   Generally, a flange joint shown in FIGS. 6A and 6B is used for connecting two pipes in a plant facility. In this flange joint, the pipe and the flange are joined by joint welding. The joint surfaces of the flanges in the two flange joints are surface-joined via a sealing material, and the two flange joints are joined by tightening a tightening bolt and nut using a tool such as a torque wrench. At this time, the tightening amount of the tightening bolt is confirmed by a torque check.

これに対して、フランジの接合面におけるＯリング溝に、フランジ面圧検出用のリング状の面圧計測素子を配列し、面接合された２つのフランジの接合面における面圧を計測する方法がある。この方法では、２つのフランジを結合する締付ボルト及びナットの締付時に、２つのフランジの接合面における面圧を計測することで締付作業の健全性が確認される。   On the other hand, there is a method in which a ring-shaped surface pressure measuring element for detecting the flange surface pressure is arranged in an O-ring groove on the joint surface of the flange, and the surface pressure at the joint surface of the two surface-joined flanges is measured. is there. In this method, the soundness of the tightening operation is confirmed by measuring the surface pressure at the joint surface of the two flanges when tightening the tightening bolt and nut that join the two flanges.

特開平４−１８４２３１号公報JP-A-4-184231

プラント設備において、結合されたフランジ継手からリークが発生するとプラントが緊急停止される等、運転への影響が大きい。このため、結合されたフランジ継手からのリークを未然に防止することが設備を運用する上で重要な課題となっている。   In a plant facility, if a leak occurs from the joined flange joint, the plant is urgently stopped and the influence on the operation is large. For this reason, preventing leakage from the joined flange joint is an important issue in operating the facility.

また、結合されたフランジ継手からのリークの要因として、ガスケットやパッキンの取付不良及び片締め等の、締付作業時の締付・施工管理の問題がある。この問題を未然に防ぐため、実際に施工した締付ボルト及びナットに掛かっているトルクの値を確認することが行われている。このため、一度締付た箇所を緩め再度締め付けるか、もしくは増し締めにより確認する方法が取られる。ところが、一度締め付けた箇所を緩め再度締め付ける方法で得たトルク値の精度は良いとは言い切れず、後戻り施工となる。また、増し締めによる方法は、Ｍ６未満の小さいボルトの回り始めを感じることが難しい。   Further, as a cause of leakage from the joined flange joint, there are problems in tightening and construction management at the time of tightening work such as defective mounting of gaskets and packing and one-side tightening. In order to prevent this problem, the value of the torque applied to the tightening bolts and nuts actually applied has been confirmed. For this reason, the method of confirming by loosening the part once tightened and retightening or retightening is taken. However, it cannot be said that the accuracy of the torque value obtained by the method of loosening the part once tightened and tightening again is good, and it is a reverse work. In addition, it is difficult for the method by retightening to feel the start of turning around a small bolt of less than M6.

また、プラント設備の運転中に、締付ボルトの締め付けに緩みが発生した場合に、緩みが発生している締付ボルトを特定することは困難である。このため、緩みが発生した場合に、全締付ボルトに対して増し締めを行うなどの対処措置に留まっているのが現状である。   In addition, when the tightening of the tightening bolt is loosened during operation of the plant equipment, it is difficult to identify the tightening bolt in which the loosening has occurred. For this reason, in the present situation, when loosening occurs, the countermeasures such as retightening all tightening bolts remain.

本実施形態による面圧計測システムは、複数の面圧計測素子と、複数の出力線とを備える。複数の面圧計測素子は、結合対象の第１フランジに対向する第２フランジの接合面の複数箇所に配置され、接合面における複数箇所の面圧に対応する計測信号をそれぞれ出力する。複数の出力線は、複数の面圧計測素子それぞれに接続され、複数の面圧計測素子それぞれの計測信号を出力する。   The surface pressure measurement system according to the present embodiment includes a plurality of surface pressure measurement elements and a plurality of output lines. The plurality of surface pressure measuring elements are arranged at a plurality of locations on the joint surface of the second flange facing the first flange to be coupled, and output measurement signals corresponding to the surface pressures at the plurality of locations on the joint surface. The plurality of output lines are connected to each of the plurality of surface pressure measuring elements and output measurement signals of the plurality of surface pressure measuring elements.

締付ボルトの締め付けに緩みが発生した場合に、緩みが発生している締付ボルトの特定を容易化できる。   When loosening occurs in the tightening of the tightening bolt, it is possible to easily identify the tightening bolt in which the loosening occurs.

図１Ａは、円形フランジを用いた面圧計測システムの正面図の一例を示す図である。FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a front view of a surface pressure measurement system using a circular flange. 図１Ｂは、図１ＡのＤ１−Ｄ１´線断面図である。1B is a cross-sectional view taken along line D1-D1 ′ of FIG. 1A. 図１Ｃは、図１ＡのＤ２−Ｄ２´線断面図である。1C is a cross-sectional view taken along line D2-D2 ′ of FIG. 1A. 図２Ａは、方形フランジを用いた面圧計測システムの正面図の一例を示す図である。FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a front view of a surface pressure measurement system using a square flange. 図２Ｂは、図２ＡのＤ３−Ｄ３´線断面図である。2B is a cross-sectional view taken along line D3-D3 ′ of FIG. 2A. 図２Ｃは、図２ＡのＤ４−Ｄ４´線断面図である。2C is a cross-sectional view taken along line D4-D4 ′ of FIG. 2A. 図３は、可搬式計測器を用いた面圧計測システムの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a surface pressure measurement system using a portable measuring instrument. 図４は、作業フローの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a work flow. 図５は、警報部を有する面圧計測システムの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a surface pressure measurement system having an alarm unit. 図６Ａは、円形フランジを用いた従来のフランジ継手の一例を示す図である。FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a conventional flange joint using a circular flange. 図６Ｂは、図６ＡのＤ５−Ｄ５´線断面図である。6B is a cross-sectional view taken along line D5-D5 ′ of FIG. 6A.

以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１Ａは、円形フランジを用いた面圧計測システム１の正面図の一例を示す図である。図１Ｂは、図１ＡのＤ１−Ｄ１´線断面図である。図１Ｃは、図１ＡのＤ２−Ｄ２´線断面図である。まず、第１実施形態による面圧計測システム１の一例を、図１Ａ乃至図１Ｃを用いて説明する。 (First embodiment)
FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a front view of a surface pressure measurement system 1 using a circular flange. 1B is a cross-sectional view taken along line D1-D1 ′ of FIG. 1A. 1C is a cross-sectional view taken along line D2-D2 ′ of FIG. 1A. First, an example of the surface pressure measurement system 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 1C.

これら図１Ａ乃至図１Ｃに示すように、面圧計測システム１は、例えば、結合対象のフランジ１０に対向するフランジ１１の接合面における面圧の計測に用いられる面圧計測システムである。面圧計測システム１は、複数の面圧計測素子２０，２１，２２，２３と、出力線３０，３１，３２，３３を備える。   As shown in FIGS. 1A to 1C, the surface pressure measuring system 1 is a surface pressure measuring system used for measuring the surface pressure at the joint surface of the flange 11 facing the flange 10 to be coupled, for example. The surface pressure measurement system 1 includes a plurality of surface pressure measurement elements 20, 21, 22, 23 and output lines 30, 31, 32, 33.

まず、複数の面圧計測素子２０，２１，２２，２３及び出力線３０，３１，３２，３３について説明する。複数の面圧計測素子２０，２１，２２，２３は、例えば、ピエゾ素子である。複数の面圧計測素子２０，２１，２２，２３は、例えば、面圧が大きくなるに従い起電力が大きくなる素子である。このため、複数の面圧計測素子２０，２１，２２，２３は、起電力に応じた大きさの計測信号をそれぞれ出力する。   First, the surface pressure measuring elements 20, 21, 22, 23 and the output lines 30, 31, 32, 33 will be described. The plurality of surface pressure measuring elements 20, 21, 22, 23 are, for example, piezo elements. The plurality of surface pressure measuring elements 20, 21, 22, 23 are elements whose electromotive force increases as the surface pressure increases, for example. For this reason, the plurality of surface pressure measuring elements 20, 21, 22, and 23 each output a measurement signal having a magnitude corresponding to the electromotive force.

図１Ｂに示すように、複数の面圧計測素子２０，２１のそれぞれが、対応する複数の棒状端子４０，４１の端部に形成されている。なお、面圧計測素子２２，２３について図１では図示を省略しているが、面圧計測素子２０，２１と同様に、面圧計測素子２２，２３のそれぞれが、対応する棒状端子４２，４３の端部に形成されている。図１Ａ乃至図１Ｃに示すように、出力線３０，３１，３２，３３それぞれが、複数の棒状端子４０、４１，４２，４３を介して複数の面圧計測素子２０，２１，２２，２３に接続されている。
また、複数の棒状端子４０，４１，４２，４３それぞれが、おねじに形成されている。また、フランジ１１において、複数の棒状端子４０，４１，４２，４３それぞれに対応する複数の挿入部が、めねじに形成されている。そして、複数の棒状端子４０，４１，４２，４３のそれぞれが、対応する複数の挿入部にねじ込まれている。これにより、複数の面圧計測素子２０，２１，２２，２３のそれぞれが、フランジ１１の接合面の複数箇所に配置されている。また、ねじ込まれた複数の棒状端子４０，４１，４２，４３のそれぞれは、ねじ込みの方向と逆に回転が可能であり、挿脱が可能に構成されている。
次に、フランジ１０，１１及び配管５０，５１の構造について説明する。図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、フランジ１０、１１が、配管５０、５１を結合するために用いられている。図１Ａに示すように、フランジ１１は、例えば、円盤状の形状であり、その中心部に配管５１の形状に対応した穴部が形成されている。また、複数の棒状端子４０，４１，４２，４３と複数の締付ボルト６０，６１，６２，６３が、フランジ１１の円Ｃ１の円周上に交互に等間隔に配置されている。
図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、配管５０，５１のそれぞれは、液体、気体、及び紛体等の流体を輸送するために用いられている。フランジ１０は、上述の穴部に挿入された配管５０の端部に、例えば、継手溶接により結合されている。同様に、フランジ１１は、配管５１の端部に、例えば、継手溶接により結合されている。一般に、配管及び配管に結合されたフランジは、フランジ継手といわれている。また、一般に、円盤状の形状のフランジは、円形フランジといわれており、方形状の形状のフランジは、方形フランジといわれている。 As shown in FIG. 1B, each of the plurality of surface pressure measuring elements 20, 21 is formed at the end of the corresponding plurality of rod-shaped terminals 40, 41. Although the surface pressure measuring elements 22 and 23 are not shown in FIG. 1, like the surface pressure measuring elements 20 and 21, each of the surface pressure measuring elements 22 and 23 has a corresponding rod-like terminal 42 and 43, respectively. It is formed in the edge part. As shown in FIGS. 1A to 1C, the output lines 30, 31, 32, and 33 are respectively connected to a plurality of surface pressure measuring elements 20, 21, 22, and 23 via a plurality of rod-shaped terminals 40, 41, 42, and 43. It is connected.
Moreover, each of the plurality of rod-shaped terminals 40, 41, 42, 43 is formed on a male screw. In the flange 11, a plurality of insertion portions corresponding to the plurality of rod-shaped terminals 40, 41, 42, and 43 are formed in the female screw. Each of the plurality of rod-shaped terminals 40, 41, 42, 43 is screwed into the corresponding plurality of insertion portions. Thus, each of the plurality of surface pressure measuring elements 20, 21, 22, and 23 is disposed at a plurality of locations on the joint surface of the flange 11. Further, each of the plurality of rod-like terminals 40, 41, 42, and 43 screwed can be rotated in the direction opposite to the screwing direction and can be inserted and removed.
Next, the structures of the flanges 10 and 11 and the pipes 50 and 51 will be described. As shown in FIGS. 1B and 1C, flanges 10 and 11 are used to connect the pipes 50 and 51. As shown in FIG. 1A, the flange 11 has a disk shape, for example, and a hole corresponding to the shape of the pipe 51 is formed at the center thereof. A plurality of rod-like terminals 40, 41, 42, 43 and a plurality of fastening bolts 60, 61, 62, 63 are alternately arranged at equal intervals on the circumference of the circle C 1 of the flange 11.
As shown in FIGS. 1B and 1C, each of the pipes 50 and 51 is used to transport fluids such as liquid, gas, and powder. The flange 10 is coupled to the end of the pipe 50 inserted into the above-described hole by, for example, joint welding. Similarly, the flange 11 is coupled to the end of the pipe 51 by, for example, joint welding. In general, a pipe and a flange connected to the pipe are called a flange joint. In general, a disk-shaped flange is referred to as a circular flange, and a square-shaped flange is referred to as a square flange.

図１Ａ乃至図１Ｃに示すように、フランジ１０、１１の接合面は、例えば、シール材７０を介して接合されている。接合されたフランジ１０、１１のフランジ穴それぞれに挿入された複数の締付ボルト６０，６１，６２，６３及びそれぞれに対応するナット８０，８１，８２，８３がトルクレンチなどの工具で締め付けられている。これにより、配管５０，５１が結合されている。   As shown in FIGS. 1A to 1C, the joint surfaces of the flanges 10 and 11 are joined via a seal material 70, for example. A plurality of tightening bolts 60, 61, 62, 63 inserted into the flange holes of the joined flanges 10, 11 and nuts 80, 81, 82, 83 corresponding to the respective bolts are tightened with a tool such as a torque wrench. Yes. Thereby, the piping 50 and 51 is couple | bonded.

また、配管５０，５１内を流れる流体の種類、圧力によって、フランジの形状、及びシール材等を異ならせることが一般に行われている。例えば、低圧の油、水、及び蒸気のような流体の場合、フランジ継手には、全面座のフランジと、シール材としてのシートパッキンが用いられることが一般的である。高圧の油のような流体の場合、フランジ継手には、Ｏリング溝付の油圧用フランジと、シール材としてのＯリングが用いられることが一般的である。また、高圧の蒸気の場合、フランジ継手には、溝付フランジと、シール材としてのスパイラルガスケットが用いられることが一般的である。
次に、複数の締付ボルト６０，６１，６２，６３及びそれぞれに対応するナット８０，８１，８２，８３の締め付け力の調整について説明する。フランジ１０、１１の接合面が均一な圧力で接合された場合、円Ｃ１の円周上の面圧はほぼ同一になる。このため、複数の面圧計測素子２０，２１，２２、２３それぞれが出力する計測信号の大きさがほぼ同一になった場合、複数の締付ボルト６０，６１，６２，６３及びそれぞれに対応するナット８０，８１，８２，８３の締め付け力で生じる接合面における面圧もほぼ同一である。 In general, the flange shape, the sealing material, and the like are varied depending on the type and pressure of the fluid flowing in the pipes 50 and 51. For example, in the case of a fluid such as low-pressure oil, water, and steam, it is common to use a flange of a full face seat and a seat packing as a sealing material for the flange joint. In the case of a fluid such as high-pressure oil, it is common to use a hydraulic flange with an O-ring groove and an O-ring as a sealing material for the flange joint. In the case of high-pressure steam, it is common to use a grooved flange and a spiral gasket as a sealing material for the flange joint.
Next, adjustment of the tightening force of the plurality of tightening bolts 60, 61, 62, 63 and the corresponding nuts 80, 81, 82, 83 will be described. When the joining surfaces of the flanges 10 and 11 are joined with a uniform pressure, the surface pressure on the circumference of the circle C1 becomes substantially the same. For this reason, when the magnitude | sizes of the measurement signal which each of several surface pressure measuring element 20, 21, 22, 23 each outputs become substantially the same, it respond | corresponds to several clamping bolts 60, 61, 62, 63 and each. The surface pressure at the joint surface generated by the tightening force of the nuts 80, 81, 82, 83 is almost the same.

これにより、複数の面圧計測素子２０，２１，２２、２３それぞれが出力する計測信号の大きさをほぼ同一にする締め付け作業を行うことで、複数の締付ボルト６０，６１，６２，６３及びそれぞれに対応するナット８０，８１，８２，８３の締め付け力の調整が可能である。このように、計測信号を観察することで、複数の締付ボルト６０，６１，６２，６３及びそれぞれに対応するナット８０，８１，８２，８３の締め付け力の調整を行うことができる。
次に、複数の締付ボルト６０，６１，６２，６３の中の緩んだ締付ボルトの推定について説明する。締付け作業が完了した後、上述のように、複数の面圧計測素子２０，２１，２２、２３それぞれが出力する計測信号の大きさはほぼ同一である。このため、複数の面圧計測素子２０，２１，２２、２３それぞれが出力する計測信号を継続して観察することで、緩んだ締付ボルトの推定が可能である。
例えば、締付ボルト６０が緩んだ場合，図１Ａに示すように、締付ボルト６０に離接する棒状端子４０、４２から得られた計測信号の大きさは、他の棒状端子から得られた計測信号よりも小さくなる。これにより、締付ボルト６０が緩んだことが推定できる。このように、複数の締付ボルト６０，６１，６２，６３及びそれぞれに対応するナット８０，８１，８２，８３の締め付に緩みが発生した場合に、緩みが発生している締付ボルトの特定を容易化できる。
次に、フランジ１２、１３が方形フランジである場合の面圧計測システム１の一例を、図２Ａ乃至図２Ｃを用いて説明する。図２Ａは、方形フランジを用いた面圧計測システム１の正面図の一例を示す図である。図２Ｂは、図２ＡのＤ３−Ｄ３´線断面図である。図２Ｃは、図２ＡのＤ４−Ｄ４´線断面図である。図１と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。方形フランジ１２，１３を用いた場合の面圧計測システム１は、複数の棒状端子４４，４５，４６，４７の配置が、円形フランジ１０，１１を用いた場合の面圧計測システム１と異なる。 As a result, a plurality of tightening bolts 60, 61, 62, 63, and 63 are obtained by performing a tightening operation to make the magnitudes of the measurement signals output from the plurality of surface pressure measuring elements 20, 21, 22, 23 substantially the same. The tightening force of the nuts 80, 81, 82, 83 corresponding to each can be adjusted. Thus, by observing the measurement signal, it is possible to adjust the tightening force of the plurality of tightening bolts 60, 61, 62, 63 and the corresponding nuts 80, 81, 82, 83.
Next, estimation of the loosened bolts among the plurality of bolts 60, 61, 62, 63 will be described. After the tightening operation is completed, as described above, the magnitudes of the measurement signals output from the plurality of surface pressure measuring elements 20, 21, 22, and 23 are substantially the same. For this reason, it is possible to estimate a loose tightening bolt by continuously observing the measurement signals output from the respective surface pressure measuring elements 20, 21, 22, 23.
For example, when the tightening bolt 60 is loosened, as shown in FIG. 1A, the magnitude of the measurement signal obtained from the rod-shaped terminals 40 and 42 that come in contact with the tightening bolt 60 is the measurement obtained from the other rod-shaped terminals. It becomes smaller than the signal. Thereby, it can be estimated that the fastening bolt 60 is loosened. As described above, when the tightening of the plurality of tightening bolts 60, 61, 62, 63 and the nuts 80, 81, 82, 83 corresponding to the respective tightening bolts is loosened, Identification can be facilitated.
Next, an example of the surface pressure measurement system 1 when the flanges 12 and 13 are square flanges will be described with reference to FIGS. 2A to 2C. FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a front view of the surface pressure measurement system 1 using a square flange. 2B is a cross-sectional view taken along line D3-D3 ′ of FIG. 2A. 2C is a cross-sectional view taken along line D4-D4 ′ of FIG. 2A. The same components as those in FIG. The surface pressure measurement system 1 in the case of using the square flanges 12 and 13 is different from the surface pressure measurement system 1 in the case of using the circular flanges 10 and 11 in the arrangement of the plurality of rod-shaped terminals 44, 45, 46 and 47.

これら図２Ａ乃至図２Ｃに示すように、締付けボルト６４，６５，６６，６７が、円Ｃ２の円周上に等間隔に配置されている。また、複数の棒状端子４４，４５，４６，４７が、締付けボルト６４，６５，６６，６７をそれぞれ結ぶ方形Ｑ１の各辺の中点に配置されている。また、複数の棒状端子４４，４５，４６，４７が、円Ｃ２と同じ中心点であり且つ円Ｃ２よりも小さい半径の円Ｃ３の円周上に等間隔に配置されている。出力線３４，３５，３６，３７それぞれが、複数の棒状端子４４、４５，４６，４７を介して複数の面圧計測素子２４，２５，２６，２７に接続されている。
まず、複数の締付ボルト６４，６５，６６，６７及びそれぞれに対応するナット８４，８５，８６，８７の締め付け力の調整について説明する。方形フランジ１２，１３の接合面がほぼ均一の面圧力で接合された場合、円Ｃ３の円周上の面圧はほぼ同一である。また、円Ｃ２の円周上の面圧もほぼ同一になる。 As shown in FIGS. 2A to 2C, the fastening bolts 64, 65, 66, and 67 are arranged at equal intervals on the circumference of the circle C2. Also, a plurality of rod-shaped terminals 44, 45, 46, 47 are arranged at the midpoints of the sides of the square Q1 that connect the fastening bolts 64, 65, 66, 67, respectively. A plurality of rod-shaped terminals 44, 45, 46, and 47 are arranged at equal intervals on the circumference of a circle C3 that is the same center point as the circle C2 and has a smaller radius than the circle C2. Each of the output lines 34, 35, 36, and 37 is connected to a plurality of surface pressure measuring elements 24, 25, 26, and 27 via a plurality of rod-shaped terminals 44, 45, 46, and 47.
First, adjustment of the tightening force of the plurality of tightening bolts 64, 65, 66, 67 and the corresponding nuts 84, 85, 86, 87 will be described. When the joining surfaces of the square flanges 12 and 13 are joined with a substantially uniform surface pressure, the surface pressure on the circumference of the circle C3 is substantially the same. Further, the surface pressure on the circumference of the circle C2 is substantially the same.

このため、複数の面圧計測素子２４，２５，２５，２７それぞれが出力する計測信号の大きさがほぼ同一になった場合、複数の締付ボルト６４，６５，６６，６７及びそれぞれに対応するナット８４，８５，８６，８７の締め付け力で生じる接合面における面圧もほぼ同一である。これにより、複数の面圧計測素子２４，２５，２５，２７それぞれが出力する計測信号の大きさをほぼ同一にする締め付け作業を行うことで、複数の締付ボルト６４，６５，６６，６７及びそれぞれに対応するナット８４，８５，８６，８７の締め付け力の調整が可能である。このように、方形フランジを用いた場合も、計測信号を観察することで複複数の締付ボルト６４，６５，６６，６７及びそれぞれに対応するナット８４，８５，８６，８７の締め付け力の調整を行うことができる。   For this reason, when the magnitude | size of the measurement signal which each of several surface pressure measuring element 24, 25, 25, 27 outputs becomes substantially the same, it respond | corresponds to several clamping bolts 64, 65, 66, 67 and each. The surface pressure at the joint surface generated by the tightening force of the nuts 84, 85, 86, and 87 is substantially the same. As a result, a plurality of tightening bolts 64, 65, 66, 67, and 67 can be obtained by performing a tightening operation to make the magnitudes of the measurement signals output from the plurality of surface pressure measuring elements 24, 25, 25, 27 substantially the same. It is possible to adjust the tightening force of the nuts 84, 85, 86, 87 corresponding to each. Thus, even when a square flange is used, the tightening force of the plurality of tightening bolts 64, 65, 66, and 67 and the corresponding nuts 84, 85, 86, and 87 can be adjusted by observing the measurement signal. It can be performed.

次に、複数の締付ボルト６４，６５，６６，６７の中の緩んだ締付ボルトの推定について説明する。図１の場合と同様に、複数の面圧計測素子２４，２５，２５，２７それぞれが出力する計測信号を継続して観察することで、緩んだ締付ボルトの推定が可能である。例えば、締付ボルト６４が緩んだ場合、図２Ａに示すように、締付ボルト６４に近接する棒状端子４４、４７の計測信号の大きさが、他の棒状端子から得られる計測信号よりも小さくなる。これにより、締付ボルト６４が緩んだことが推定できる。このように、方形フランジを用いた場合にも、複数の締付ボルト６４，６５，６６，６７及びそれぞれに対応するナット８４，８５，８６，８７の締め付に緩みが発生した場合に、緩みが発生している締付ボルトの特定を容易化できる。   Next, estimation of the loose tightening bolt among the plurality of tightening bolts 64, 65, 66, 67 will be described. As in the case of FIG. 1, by continuously observing the measurement signals output from each of the plurality of surface pressure measuring elements 24, 25, 25, and 27, it is possible to estimate the loose tightening bolt. For example, when the tightening bolt 64 is loosened, as shown in FIG. 2A, the magnitude of the measurement signal of the rod-shaped terminals 44 and 47 adjacent to the tightening bolt 64 is smaller than the measurement signal obtained from the other rod-shaped terminals. Become. Thereby, it can be estimated that the fastening bolt 64 is loosened. As described above, even when a square flange is used, if a plurality of tightening bolts 64, 65, 66, and 67 and the corresponding nuts 84, 85, 86, and 87 are tightened, they are loosened. It is possible to facilitate the identification of the tightening bolt in which the is generated.

図３は、可搬式計測器９０を用いた面圧計測システム１の一例を示す図である。図３を用いて可搬式計測器９０を用いた面圧計測システム１の処理の一例を説明する。図３で示す面圧計測システム１は、可搬式計測器９０を備えることで図１に示す面圧計測システム１と相違する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the surface pressure measurement system 1 using the portable measuring instrument 90. An example of processing of the surface pressure measurement system 1 using the portable measuring instrument 90 will be described with reference to FIG. The surface pressure measurement system 1 shown in FIG. 3 differs from the surface pressure measurement system 1 shown in FIG. 1 by including a portable measuring device 90.

図３に示すように、可搬式計測器９０は、処理部１００と、記憶部１１０と、表示制御部１２０を備える。処理部１００は、複数の面圧計測素子２０，２１，２２，２３から得られた計測信号のそれぞれを、面圧に対応する計測値に変換処理する。記憶部１１０は、処理部１００で変換処理された計測値を記憶する。表示制御部１２０は、処理部６０で変換処理された計測値に関する情報を表示部９１、９２に表示させる。また、表示制御部１２０は、例えば、過去の計測値を確認する場合、記憶部１１０に記憶されている計測値に基づいて計測値に関する情報を表示部９１、９２に表示させる。   As shown in FIG. 3, the portable measuring instrument 90 includes a processing unit 100, a storage unit 110, and a display control unit 120. The processing unit 100 converts each measurement signal obtained from the plurality of surface pressure measuring elements 20, 21, 22, and 23 into a measurement value corresponding to the surface pressure. The storage unit 110 stores the measurement value converted by the processing unit 100. The display control unit 120 causes the display units 91 and 92 to display information related to the measurement values converted by the processing unit 60. For example, when confirming past measurement values, the display control unit 120 causes the display units 91 and 92 to display information about the measurement values based on the measurement values stored in the storage unit 110.

次に、計測値に関する情報の表示に関して説明する。処理部１００は、入力された複数の面圧計測素子２０、２１，２２，２３の計測信号を、時系列な計測値にそれぞれ変換処理する。表示制御部１２０は、この時系列に変換処理された計測値を、複数の表示部９１、９２それぞれのグラフ上に表示させる。このグラフにおいて、横軸は、経過時間を示す。また、縦軸は、変換処理された計測値の値を示す。   Next, display of information related to measurement values will be described. The processing unit 100 converts the input measurement signals of the plurality of surface pressure measurement elements 20, 21, 22, and 23 into time-series measurement values, respectively. The display control unit 120 displays the measurement values converted in time series on the graphs of the plurality of display units 91 and 92, respectively. In this graph, the horizontal axis indicates the elapsed time. The vertical axis indicates the value of the measurement value that has been converted.

グラフ上で複数の計測値が並んで表示されているので、複数の計測値のそれぞれをグラフ上で比較して観察できる。複数の締付ボルト６０，６１，６２，６３及びそれぞれに対応するナット８０，８１，８２，８３の締め付け力の調整に応じて、比較する複数の計測値が変動する。このため、グラフ上の計測値の変動を確認しながら、締め付け力の調整ができるので、グラフを表示しない場合と比較して締め付け作業の効率をあげることが可能である。なお、可搬式計測器９０を用いた面圧計測システム１は可搬式であり、複数の棒状端子４０，４１，４２，４３をフランジ１１から取り外すことも可能である。   Since a plurality of measurement values are displayed side by side on the graph, each of the plurality of measurement values can be compared and observed on the graph. A plurality of measured values to be compared vary depending on the adjustment of the tightening force of the plurality of tightening bolts 60, 61, 62, 63 and the corresponding nuts 80, 81, 82, 83. For this reason, since the tightening force can be adjusted while confirming the fluctuation of the measured value on the graph, it is possible to increase the efficiency of the tightening work compared to the case where the graph is not displayed. The surface pressure measurement system 1 using the portable measuring instrument 90 is portable, and the plurality of rod-shaped terminals 40, 41, 42, 43 can be removed from the flange 11.

図４は、作業フローの一例を示す図である。図４中のグラフでは、横軸は経過時間を示し、縦軸は面圧計測素子から得られた計測値の値を示す。図４中のグラフは、表示制御部１２０が表示部９１に表示させている表示画像の一例である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a work flow. In the graph in FIG. 4, the horizontal axis indicates the elapsed time, and the vertical axis indicates the value of the measured value obtained from the surface pressure measuring element. The graph in FIG. 4 is an example of a display image displayed on the display unit 91 by the display control unit 120.

また、図４の上図（ａ）は、正常状態のときの計測値の時系列変化の例を示している。図４の下図（ｂ）は、締付ボルトの締め付に異常状態が発生した場合の計測値の時系列な変化の例を示している。図４の上図（ａ）に示すように、正常状態の場合、締め付け作業の開始と共に面圧を示す計測値の値が増加し、管理値に達した後に締め付け作業が完了する。締め付け作業が完了した後も、計測値は管理値に維持されている。   Moreover, the upper figure (a) of FIG. 4 has shown the example of the time series change of the measured value in the normal state. The lower part (b) of FIG. 4 shows an example of a time-series change in measured values when an abnormal state occurs in tightening of the tightening bolt. As shown in the upper diagram (a) of FIG. 4, in the normal state, the measured value indicating the surface pressure increases with the start of the tightening operation, and the tightening operation is completed after reaching the control value. Even after the tightening operation is completed, the measured value is maintained at the control value.

一方、図４の下図（ｂ）に示すように、異常状態が発生した異常時の場合、締め付け作業が完了した後に、締付ボルトの緩みが生じて計測値が管理値を外れている。管理値を外れた場合に緩んだ締付ボルトを増し締めする。これにより、計測値が再び管理値に戻っている。このように、計測値を観察することで、フランジ１０、１１の接合面から流体等のリークが生じる前に、締付ボルトの緩みが生じたことを検出することが可能である。これにより、増し締めを行うことでリークを防ぐことが可能である。   On the other hand, as shown in the lower part (b) of FIG. 4, in the case of an abnormality when an abnormal state occurs, the tightening bolt is loosened after the tightening operation is completed, and the measured value deviates from the control value. If the control value falls outside, tighten the loosened bolts. As a result, the measurement value returns to the management value again. In this way, by observing the measured value, it is possible to detect that the tightening bolt has been loosened before leakage of fluid or the like occurs from the joint surfaces of the flanges 10 and 11. Thereby, it is possible to prevent a leak by retightening.

以上説明したように本実施形態では、複数の面圧計測素子は、結合対象のフランジに対向するフランジの接合面の複数箇所に配置されている。このため、接合面における複数箇所の面圧に対応する計測信号をそれぞれ異なる出力線を介して出力が可能である。これにより、締付ボルトの締め付けに緩みが発生した場合に、緩みが発生している締付ボルトの特定を容易化できる。   As described above, in the present embodiment, the plurality of surface pressure measuring elements are arranged at a plurality of locations on the joint surface of the flange facing the flange to be coupled. For this reason, it is possible to output measurement signals corresponding to the surface pressures at a plurality of locations on the joint surface through different output lines. Thereby, when loosening occurs in the tightening of the tightening bolt, it is possible to easily identify the tightening bolt in which the loosening occurs.

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態による面圧計測システム１の一例を示す図である。第２実施形態は、警報部１３０を更に備えることで第１実施形態と相違する。複数の面圧計測素子２０，２１，２２，２３それぞれで計測された計測信号が警報部１３０に入力されている。 (Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the surface pressure measurement system 1 according to the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment by further including an alarm unit 130. Measurement signals measured by the plurality of surface pressure measuring elements 20, 21, 22, and 23 are input to the alarm unit 130.

警報部１３０は、例えば、図４の下図（ｂ）に示すように、計測信号のいずれかの値が予め定められた管理値をはずれた場合に警報を出力する。また、警報部１３０は、警報メッセージを表示部９３に表示させてもよい。さらに、また、警報部１３０は、音声で警報を発報してもよい。また、警報部１３０は、例えば、図４に示すようなグラフを表示部９３に表示させてもよい。このように、施工後のフランジ接合面に掛かる面圧を連続的に監視することで、管理値を外れた面圧値が計測された場合に、自動的に警報を出力することができる。これにより、締付ボルトのいずれかに緩みが生じたことを自動で検出することができる。   For example, as shown in the lower part (b) of FIG. 4, the alarm unit 130 outputs an alarm when any value of the measurement signal deviates from a predetermined management value. The alarm unit 130 may display an alarm message on the display unit 93. Furthermore, the alarm unit 130 may issue an alarm by voice. Further, the alarm unit 130 may display a graph as shown in FIG. In this way, by continuously monitoring the surface pressure applied to the flange joint surface after construction, an alarm can be automatically output when a surface pressure value that deviates from the control value is measured. Thereby, it is possible to automatically detect that any of the tightening bolts has become loose.

また、上述したように、複数の面圧計測素子２０，２１，２２，２３それぞれで計測された計測信号の中のどの計測信号が管理値をはずれたか確認することで、緩みが生じた締付ボルトを推定することができる。   In addition, as described above, tightening in which loosening has occurred by checking which measurement signal out of the measurement signals measured by each of the plurality of surface pressure measurement elements 20, 21, 22, and 23 deviates from the control value. Bolts can be estimated.

このように、締付ボルトのいずれかに緩みが生じたことを自動で検出し、緩みが生じた締付ボルトを推定することが可能である。このため、プラント設備を停止させるほどの事態となる前に、緩みが生じた締付ボルトに増し締め等の対応を行うことが可能である。これにより、施工時の健全な締め付け状態へ復旧することができる。   Thus, it is possible to automatically detect that any of the tightening bolts has been loosened and to estimate the tightening bolt in which the loosening has occurred. For this reason, before it becomes a situation which stops a plant installation, it is possible to respond | correspond by tightening etc. to the tightening volt | bolt which produced looseness. Thereby, it is possible to recover to a sound tightened state at the time of construction.

以上説明したように本実施形態では、計測信号のいずれかの値が予め定められた管理値をはずれた場合に警報を発報する。これにより、締付ボルトのいずれかに緩みが生じたことを検出することができる。   As described above, in the present embodiment, an alarm is issued when any value of the measurement signal deviates from a predetermined management value. Thereby, it is possible to detect that any of the tightening bolts has become loose.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規なシステムは、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明したシステムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。   Although several embodiments have been described above, these embodiments are presented as examples only and are not intended to limit the scope of the invention. The novel system described herein can be implemented in various other forms. Various omissions, substitutions, and changes can be made to the system configuration described in the present specification without departing from the gist of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to include such forms and modifications as fall within the scope and spirit of the invention.

１： 面圧計測システム、１０，１１，１２，１３： フランジ、２０〜２７： 面圧計測素子、３０〜３７： 出力線、４０〜４７： 棒状端子、５０、５１： 配管、６０〜６７： 締付ボルト、７０ シール材、８０〜８７： ナット、９０ 可搬式計測器、９１，９２，９３： 表示部、 １００ 処理部、１１０ 記憶部、 １２０ 表示制御部、１３０ 警報部   1: Surface pressure measuring system 10, 11, 12, 13: Flange, 20-27: Surface pressure measuring element, 30-37: Output line, 40-47: Rod terminal, 50, 51: Piping, 60-67: Clamping bolt, 70 Sealing material, 80 to 87: Nut, 90 Portable measuring instrument, 91, 92, 93: Display unit, 100 processing unit, 110 storage unit, 120 display control unit, 130 alarm unit

Claims (9)

結合対象の第１フランジに対向する第２フランジの接合面の複数箇所に配置され、前記接合面における前記複数箇所の面圧に対応する計測信号をそれぞれ出力する複数の面圧計測素子と、
前記複数の面圧計測素子それぞれに接続され、前記複数の面圧計測素子それぞれの計測信号を出力する複数の出力線と、
を備え、
前記複数の面圧計測素子は、複数の棒状端子の端部にそれぞれ形成されており、前記第２フランジに形成される複数の挿入部それぞれに前記複数の棒状端子が挿入される、面圧計測システム。 A plurality of surface pressure measuring elements that are arranged at a plurality of locations on the joint surface of the second flange facing the first flange to be coupled, and that output measurement signals corresponding to the surface pressures at the plurality of locations on the joint surface;
A plurality of output lines connected to each of the plurality of surface pressure measuring elements and outputting measurement signals of the plurality of surface pressure measuring elements;
Equipped with a,
Wherein the plurality of surface pressure measuring element is formed respectively on the ends of the plurality of rod-like terminals, the plurality of rod-like terminal is inserted into a plurality of insertion portions respectively formed in the second flange, the surface pressure measuring system. 前記複数の棒状端子のそれぞれはおねじに形成されており、めねじに形成されている前記複数の挿入部に挿脱可能に挿入される請求項１に記載の面圧計測システム。 The surface pressure measurement system according to claim 1 , wherein each of the plurality of rod-shaped terminals is formed as a male screw and is detachably inserted into the plurality of insertion portions formed in the female screw. 前記第２フランジは円形であり、前記第１フランジと前記第２フランジは、複数の締付ボルトを用いて結合されており、
前記複数の棒状端子と前記複数の締付ボルトは、同一の円周上に交互に等間隔に配置されている請求項１又は２に記載の面圧計測システム。 The second flange is circular, and the first flange and the second flange are coupled using a plurality of fastening bolts,
Wherein the plurality of bar-like terminals and the plurality of fastening bolts, the surface pressure measuring system according to claim 1 or 2 are arranged at equal intervals alternately on the same circumference. 前記第２フランジは四角形であり、前記第１フランジと前記第２フランジは、複数の締付ボルトを用いて結合されている請求項１又は２に記載の面圧計測システム。 Said second flange is a quadrangle, said first flange and said second flange, the surface pressure measuring system according to claim 1 or 2 is coupled with a plurality of fastening bolts. 前記計測信号を前記複数箇所それぞれの面圧を示す計測値に変換処理する処理部と、
前記計測値に関する情報を表示部に表示させる表示制御部と、
を更に備える請求項１乃至４のいずれか一項に記載の面圧計測システム。 A processing unit that converts the measurement signal into a measurement value indicating the surface pressure of each of the plurality of locations;
A display control unit for displaying information on the measurement value on a display unit;
The surface pressure measurement system according to any one of claims 1 to 4 , further comprising: 前記処理部は、前記計測信号を、前記複数箇所それぞれの面圧の計測値に時系列に変換処理し、前記表示制御部は、前記時系列に得られたそれぞれの計測値に関する情報を表示部に表示させる請求項５に記載の面圧計測システム。 The processing unit converts the measurement signal into a measurement value of the surface pressure at each of the plurality of points in time series, and the display control unit displays information about each measurement value obtained in the time series. The surface pressure measurement system according to claim 5 , which is displayed on the screen. 前記表示制御部及び当該表示制御部が表示させている表示部は可搬式の計測装置内に構成される請求項６に記載の面圧計測システム。 The surface pressure measurement system according to claim 6 , wherein the display control unit and the display unit displayed by the display control unit are configured in a portable measurement device. 前記計測信号のいずれかの値が予め定められた管理値をはずれた場合に警報を出力する警報部を，
更に備える請求項１乃至７のいずれか一項に記載の面圧計測システム。 An alarm unit for outputting an alarm when any value of the measurement signal deviates from a predetermined management value;
The surface pressure measurement system according to any one of claims 1 to 7, further comprising: 結合対象の第１フランジに対向する第２フランジの接合面の複数箇所に配置され、前記接合面における前記複数箇所の面圧に対応する計測信号をそれぞれ出力する複数の面圧計測素子と、
前記複数の面圧計測素子の計測信号を、前記接合面における前記複数箇所の面圧を示す計測値に変換する変換部と、
前記計測値それぞれに関する情報を表示部に表示させる表示制御部と、
前記計測値を閾値と比較して値から外れる時に警報を発報する警報部と、
を備え、
前記複数の面圧計測素子は、複数の棒状端子の端部にそれぞれ形成されており、前記第２フランジに形成される複数の挿入部それぞれに前記複数の棒状端子が挿入される、面圧計測システム。 A plurality of surface pressure measuring elements that are arranged at a plurality of locations on the joint surface of the second flange facing the first flange to be coupled, and that output measurement signals corresponding to the surface pressures at the plurality of locations on the joint surface;
A conversion unit for converting the measurement signals of the plurality of surface pressure measurement device, the measurement values indicating the surface pressure of the plurality of positions in said joint surface,
A display control unit for displaying information on each of the measurement values on a display unit;
An alarm unit that issues an alarm when the measured value is compared with a threshold value and deviates from the value;
Equipped with a,
The plurality of surface pressure measuring elements are respectively formed at end portions of a plurality of rod-shaped terminals, and the plurality of rod-shaped terminals are inserted into the plurality of insertion portions formed on the second flange, respectively. System .
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