JP6422072B2 - ガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置に関する。さらに詳しくは、例えば、石油化学プラント、工場などで使用される配管の継手部のガスケットなどの締付操作を教育ないし実習する際に好適に使用することができるガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置、および当該ガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置を用いてガスケットの締付けを教育ないし実習する方法に関する。

石油化学プラント、工場などで使用される配管のフランジ間のガスケットの締付操作を行なう際の締付け力が不十分であるとき、当該配フランジ間から配管の内容物が漏洩するおそれがある。したがって、配管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、当該ボルトを締付ける際には、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±１５％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をボルトで締付ける作業を教育ないし実習することができるガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置の開発が急務となっている。

特開２０１２−２１９９３９号公報 特開２０１３−２０４７１３号公報 特開２０１３−２２１５７７号公報 特開２０１３−２４１９５１号公報

本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、配管の継手部のガスケットをボルトで締付ける際の締付けの程度を容易にかつ効率よく教育ないし実習することができるガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置、およびガスケットをボルトで締付ける際のガスケットの締付けの程度、ガスケットをボルトで締付けたときのガスケットの締付け状態を目視によって容易にかつ効率よく教育ないし実習することができるガスケットの締付け状態の教育ないし実習方法を提供することを課題とする。

本発明は、
（１） 受けた圧力に応じて発色する性質を持つガスケットを２つのフランジ間に挟み、当該フランジ同士を締付けたときのガスケットの締付け状態を教育ないし実習するための装置であって、前記フランジとして少なくともガスケットの締付け状態を観察する箇所が透明であるフランジが用いられ、２つのフランジ間にガスケットが介在し、各フランジに配設されているボルト貫通孔にボルトが挿入され、当該ボルトの端部にフランジを締付けるためのナットが取り付けられていることを特徴とするガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置、
（２） ガスケットが感圧発色シートからなるガスケットである前記（１）に記載の教育ないし実習装置、
（３） 前記（１）に記載のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置を用いてフランジに取り付けられているボルトでフランジ同士を締付け、ガスケットの締付け状態をフランジの透明箇所で確認しながら当該ボルトの締付け力を調整することによってガスケットの締付け状態を教育ないし実習することを特徴とするガスケットの締付け状態の教育ないし実習方法、および
（４） ガスケットとして感圧発色シートからなるガスケットを用い、当該ガスケットの発色の程度をフランジの透明箇所で確認しながらボルトの締付け力を調整することによってガスケットの締付け状態を教育ないし実習する前記（３）に記載の教育ないし実習方法
に関する。

本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置によれば、配管の継手部のガスケットをボルトで締付ける際の締付けの程度を容易にかつ効率よく教育ないし実習することができるという優れた効果が奏される。また、本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習方法によれば、ガスケットをボルトで締付ける際のガスケットの締付けの程度、ガスケットをボルトで締付けたときのガスケットの締付け状態を目視によって容易にかつ効率よく教育ないし実習することができるという優れた効果が奏される。

本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置の一実施態様の縦断面における概略説明図である。 本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置を用いてガスケットをボルトで締付ける際の締付けの程度を教育ないし実習したときの一実施態様を示す図面代用写真である。

本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置は、前記したように、２つのフランジ間にガスケットを挟み、当該フランジ同士を締付けたときのガスケットの締付け状態を教育ないし実習するための装置であり、前記フランジとして少なくともガスケットの締付け状態を観察する箇所が透明であるフランジが用いられ、２つのフランジ間にガスケットが介在し、各フランジに配設されているボルト貫通孔にボルトが挿入され、当該ボルトの端部にフランジを締付けるためのナットが取り付けられていることを特徴とする。

本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置は、前記構成を有することから、本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置を用いることにより、配管の継手部のガスケットをボルトで締付ける際の締付けの程度を容易にかつ効率よく教育ないし実習することができる。

したがって、本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置を用いることにより、ガスケットの締付け状態を前記透明な観察箇所で観察することができるので、例えば、ガスケットとして、適切な規格を有するガスケットを適切な規格を有しないガスケットに変更して使用したときのガスケットの締付け状態をはじめ、適切な規格を有するガスケットを使用したときの締付け状態などを視覚によって教育ないし実習することができる。

以下に、本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置を図面に基づいて説明するが、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、本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置の一実施態様の縦断面における概略説明図である。

本発明のガスケット３の締付け状態の教育ないし実習装置では、ガスケット３の面圧の分布などのガスケット３の締付け状態を当該教育ないし実習装置の外部から目視によって観察することができるようにするために、フランジ１，２として、少なくともガスケット３の面圧の分布などのガスケット３の締付け状態を観察する箇所が透明であるフランジ１，２が用いられる。したがって、フランジ１，２は、その全体が透明であってもよく、それ自体が不透明であり、ガスケット３の面圧の分布などのガスケット３の締付け状態を観察する箇所に例えば透明窓（図示せず）などが１カ所または複数個所に設けられていてもよい。フランジ１，２は、ガスケットの締付け状態を容易に観察することができることから、全体が透明であることが好ましい。なお、前記透明とは、無色透明または着色透明を意味する。本発明においては、少なくともガスケット３の面圧の分布などのガスケット３の締付け状態を観察する箇所は、無色透明および着色透明のうちのいずれであってもよいが、教育ないし実習装置の外部から目視によって容易に観察することができるようにする観点から、無色透明であることが好ましい。

フランジ１，２の大きさおよび形状は、特に限定されないが、ガスケット３をボルト４，５で締付ける際の締付けの程度を的確に教育ないし実習することができるようにする観点から、実際に使用されるフランジに即した大きさおよび形状であることが好ましい。フランジ１，２としては、例えば、ＪＩＳ Ｂ２２９０に規定されている各種フランジを例示することができる。

フランジ１，２の材質には、特に限定がない。フランジ１，２の材質は、ガスケット３をボルト４，５で締付ける際の締付け応力などに応じて適宜選択することが好ましい。フランジ１，２の材質としては、例えば、ポリメチルメタクリレートなどに代表されるアクリル樹脂、ナイロンなどに代表されるポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどに代表されるポリエステル、ポリカーボネート、ＡＳ樹脂などの透明性を有する樹脂、これらの樹脂に顔料などの着色剤を含有させた着色樹脂、ステンレス鋼などの金属などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。透明なフランジ１，２は、例えば、タカサマ樹脂工業（株）製、商品名：アクリルフランジなどとして商業的に容易に入手することができる。

フランジ１，２の間には、図１に示されるように、ガスケット３を介在させる。ガスケット３の大きさ、厚さおよび形状は、特に限定されないが、ガスケット３をボルト４，５で締付ける際の締付けの程度を的確に教育ないし実習することができるようにする観点から、実際に使用されるガスケットに即した大きさ、厚さおよび形状であることが好ましい。ガスケット３の大きさ、厚さおよび形状としては、例えば、ＪＩＳ Ｂ２４０４に規定されている各種ガスケットの大きさ、厚さおよび形状を例示することができる。

ガスケット３のなかでは、感圧発色シートからなるガスケットを用いることが好ましい。ガスケット３として、感圧発色シートからなるガスケットを用いた場合には、配管の継手部のガスケットをボルトで締付けたとき、締付け力が強い箇所のフランジが発色し、締付け力が弱い箇所のフランジが発色しないことから、フランジ同士を締付ける際の面圧分布を外部から目視によって容易に教育ないし実習することができる。

さらに、ガスケット３として、感圧発色シートからなるガスケットを用いた場合には、配管の継手部のガスケットをボルトで締付ける際の締付け力が弱いときにはフランジが発色しないが、締付け力が強いときにはフランジが発色することから、フランジ同士を締付ける際の締付け技術を容易にかつ効率よく教育ないし実習することができる。

感圧発色シートからなるガスケットは、例えば、感圧発色シートを所定形状となるように裁断することにより、容易に作製することができ、必要により、感圧発色シートを積層することにより、ガスケット３の厚さを調整することができる。感圧発色シートは、圧力が付与されたときに発色する性質を有するシートである。

感圧発色シートは、商業的に容易に入手することができるものであり、その例としては、例えば、フジフイルム（株）製、商品名：富士プレスケール、品番：ＬＬＬＷ、ＬＬＷ、ＬＷ、ＭＷなどのツーシートタイプ、品番：ＭＳ、ＨＳ、ＨＨＳなどのモノシートタイプなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。

ボルト４，５は、フランジ１，２を締付けるために用いられる。ボルト４，５は、フランジ１，２に配設されているボルト貫通孔８に挿入されている。ボルト４，５は、フランジ１，２に適合するものであればよく、特に限定されないが、フランジ１，２をボルト４，５で締付ける際の締付けの程度を的確に教育ないし実習することができるようにする観点から、実際に使用されるガスケット３に即したボルトであることが好ましい。フランジ１，２に配設されているボルト貫通孔８の数は、フランジ１，２の規格によって異なるので一概には決定することができないが、フランジ１，２をボルト４，５で締付ける際の締付けの程度を的確に教育ないし実習することができるようにする観点から、実際に使用されるフランジ１，２に即した数であることが好ましい。

ボルト４，５の端部には、フランジ１，２を締付けるために、それぞれナット６，７が取り付けられている。ナット６，７の種類には特に限定がないが、フランジ１，２をボルト４，５で締付ける際の締付けの程度を的確に教育ないし実習することができるようにする観点から、ナット６，７としてボルト４，５に適合するものを用いることが好ましい。

本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習方法によれば、ガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置を用い、フランジに取り付けられているボルトを締付けることによってフランジを締付け、フランジ間のガスケットの締付け状態をフランジの透明箇所で確認しながら当該ボルトの締付け力を調整することにより、ガスケットの締付け状態を教育ないし実習することができる。

本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習方法によれば、前記構成を有する教育ないし実習装置が用いられていることから、配管の継手部のガスケットをボルトで締付ける際の締付けの程度を容易にかつ効率よく教育ないし実習することができる。

したがって、本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習方法によれば、ガスケットの締付け状態を前記透明な観察箇所で観察することができるので、例えば、ガスケットとして、適切な規格を有するガスケットを適切な規格を有しないガスケットに変更して使用したときのガスケットの締付け状態をはじめ、適切な規格を有するガスケットを使用したときの締付け状態を視覚によって教育ないし実習することができる。

また、本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習方法において、ガスケットとして感圧発色シートからなるガスケットを用い、当該ガスケットの発色の程度をフランジの透明箇所で確認しながらボルトの締付け力を調整することによってガスケットの面圧の分布などのガスケットの締付け状態を教育ないし実習した場合には、ガスケットをボルトで締付ける際のガスケットの締付けの程度、ガスケットをボルトで締付けたときのガスケットの面圧の分布などのガスケットの締付け状態を目視によって容易にかつ効率よく教育ないし実習することができる。

本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習方法の一実施態様を示す図面代用写真を図２に示すが、本発明は、かかる実施態様のみに限定されるものではない。

図２は、本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置を用いてフランジをボルトで締付けることにより、フランジ同士を締付ける際の面圧分布を教育ないし実習したときの一実施態様の図面代用写真である。

図２に示されるガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置では、透明なフランジ１、圧力が加わったときに赤色に発色する感圧発色シートからなるガスケット３およびフランジ（図示せず）が重ね合わされており、各フランジに配設されているボルト貫通孔（図示せず）にボルト５が挿入され、当該ボルト５の端部にフランジ同士を締付けるためのナット（図示せず）が取り付けられている。

例えば、ハンドスパナ、トルクレンチなどのボルト締付け具９，１０を用いてボルト５とナット（図示せず）とにより、フランジ同士の締付け作業が行なわれる。フランジ同士の片締めが生じているとき、図中の矢印ＡおよびＢで示されるように、フランジ１が強く締付けられている部分ではガスケット３が赤色（図２では黒色）に発色し、フランジ１の締付け力が弱い部分ではガスケット３が発色していない（図２ではガスケット３の白色部分）ことがわかる。

したがって、ガスケットとして感圧発色シートからなるガスケットが用いられている教育ないし実習装置を用いてフランジ同士をボルトで締付けたとき、例えば、片締めが生じている場合には、強く締めつけられた部分のフランジが発色することから、フランジ同士を締付ける際のフランジの面圧分布を目視によって容易に把握することができる。さらに、前記教育ないし実習装置を用いた場合には、配管の継手部のガスケットをボルトで締付ける際の締付け力が弱いとき、フランジが発色しないことから、実習者は、ガスケットをボルトで締付ける際の締付け技術を習得することができる。

以上説明したように、本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置を用いることにより、フランジに設けられている透明箇所を介して配管の継手部のガスケットをボルトで締付ける際の締付けの程度を容易に把握することができるので、ガスケットをボルトで締付ける際の締付けの程度を容易にかつ効率よく教育ないし実習することができる。また、ガスケットとして感圧発色シートからなるガスケットが用いられている教育ないし実習装置を用いた場合には、ボルトを締付けているときのフランジの発色により、ガスケットの面圧分布などを目視によって容易に把握することができる。

したがって、本発明のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置は、例えば、フランジ同士を締付ける際の締付け力とガスケットの面圧分布との関係を調べる際の教育ないし実習する際に好適に使用することができる。

１ フランジ
２ フランジ
３ ガスケット
４ ボルト
５ ボルト
６ ナット
７ ナット
８ ボルト貫通孔
９ ボルト締付け具
１０ ボルト締付け具

Claims (4)

1. 受けた圧力に応じて発色する性質を持つガスケットを２つのフランジ間に挟み、当該フランジ同士を締付けたときのガスケットの締付け状態を教育ないし実習するための装置であって、前記フランジとして少なくともガスケットの締付け状態を観察する箇所が透明であるフランジが用いられ、２つのフランジ間にガスケットが介在し、各フランジに配設されているボルト貫通孔にボルトが挿入され、当該ボルトの端部にフランジを締付けるためのナットが取り付けられていることを特徴とするガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置。
2. ガスケットが感圧発色シートからなるガスケットである請求項１に記載の教育ないし実習装置。
3. 請求項１に記載のガスケットの締付け状態の教育ないし実習装置を用いてフランジに取り付けられているボルトを締付け、ガスケットの締付け状態をフランジの透明箇所で確認しながら当該ボルトの締付け力を調整することによってガスケットの締付け状態を教育ないし実習することを特徴とするガスケットの締付け状態の教育ないし実習方法。
4. ガスケットとして感圧発色シートからなるガスケットを用い、当該ガスケットの発色の程度をフランジの透明箇所で確認しながらボルトの締付け力を調整することによってガスケットの締付け状態を教育ないし実習する請求項３に記載の教育ないし実習方法。