特許 5912980 圧力容器の耐圧試験方法、耐圧試験装置および耐圧試験装置の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5912980

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】圧力容器の耐圧試験方法、耐圧試験装置および耐圧試験装置の施工方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/12 20060101AFI20160414BHJP

   G01M 3/26 20060101ALI20160414BHJP

【ＦＩ】

   G01N3/12

   G01M3/26 T

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-173540(P2012-173540)

(22)【出願日】2012年8月6日

(65)【公開番号】特開2014-32131(P2014-32131A)

(43)【公開日】2014年2月20日

【審査請求日】2015年5月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003285

【氏名又は名称】千代田化工建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104547

【弁理士】

【氏名又は名称】栗林 三男

(72)【発明者】

【氏名】山口 敏彦

(72)【発明者】

【氏名】米山 久男

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 正彦

【審査官】 福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５２−１３４４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１９０２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１８７０３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−３５５９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２２０２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３／１２

Ｇ０１Ｍ ３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

両端部が閉塞された筒状の圧力容器の一部を改造または更新してなる更新部分における圧力容器の耐圧試験方法であって、
前記圧力容器の内部を、当該圧力容器の軸方向と交差する少なくとも１つの隔壁によって前記軸方向に仕切ることによって、複数のチャンバーに分割しておき、
前記複数のチャンバーのうち少なくとも１つのチャンバーは前記更新部分を含み、
この更新部分を含むチャンバーに気体による耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバーに隣り合う前記更新部分を含まないチャンバーに、前記耐圧試験圧力より低圧で、かつ前記圧力容器の外部より高圧の気体による所定圧力をかけることを特徴とする圧力容器の耐圧試験方法。

【請求項2】

前記隔壁は欠球状に形成されるとともに、その外周部分が前記圧力容器の胴部の内周面に接合され、前記耐圧試験圧力がかけられる前記チャンバー側に前記隔壁の凹曲面が面していることを特徴とする請求項１に記載の圧力容器の耐圧試験方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の圧力容器の耐圧試験方法に使用される耐圧試験装置であって、
前記圧力容器の内部を当該圧力容器の軸方向に仕切ることにより、前記圧力容器の内部に複数のチャンバーを、これらチャンバーのうち少なくとも１つのチャンバーが前記更新部分を含むように形成する少なくとも１つの隔壁と、
前記更新部分を含むチャンバーに気体による耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバーに隣り合う前記更新部分を含まないチャンバーに、前記耐圧試験圧力より低圧で、かつ前記圧力容器の外部より高圧の気体による所定圧力をかける圧力付与手段とを備えることを特徴とする圧力容器の耐圧試験装置。

【請求項4】

前記隔壁は欠球状に形成されるとともに、その外周部分が前記圧力容器の胴部の内周面に接合され、前記耐圧試験気圧力がかけられる前記チャンバー側に前記隔壁の凹曲面が面していることを特徴とする請求項３に記載の圧力容器の耐圧試験装置。

【請求項5】

前記欠球状の隔壁は、前記圧力容器の胴部の内周面に接合されるリング状の欠球リングと、この欠球リングに固定されて、当該欠球リングの内側を塞ぐ欠球鏡板とを備え、
前記欠球リングは、その周方向に複数に分割されたリング片を互いに接合することによって構成されていることを特徴とする請求項４に記載の圧力容器の耐圧試験装置。

【請求項6】

請求項５に記載の圧力容器の耐圧試験装置を施工する施工方法であって、
前記リング片に分割された前記欠球リングと前記欠球鏡板とを前記圧力容器が設置された現場に搬入し、
次に、前記リング片を前記圧力容器の胴部の内周面に前記欠球リングを構成するようにして溶接するとともに隣り合うリング片どうしを溶接して接合し、
次に、前記胴部の内周面に溶接された前記欠球リングにその内側を塞ぐようにして前記欠球鏡板を溶接することによって前記隔壁を設け、
次に、前記圧力付与手段を前記圧力容器に取り付けることを特徴とする圧力容器の耐圧試験装置の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、現地における圧力容器の耐圧試験方法、耐圧試験装置および耐圧試験装置の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

石油精製装置の常圧蒸留装置や減圧蒸留装置の主蒸留塔などの塔槽類等の圧力容器では、長年の使用により胴板の一部分が腐食により減肉した場合、更新や補修をする必要がある。
このような塔槽類の胴板の部分更新工法の一例として、特許文献１に記載のものが知られている。
この工法は、塔槽類の胴板の一部分の大型円筒状胴板部分を更新する工法であって、更新する前記大型円筒状胴板部分を上下方向に複数個の円筒状胴板部分に分け、前記円筒状胴板部分を周方向に部分的に切断して取り除き、取り除いて生じた開口に新規部分胴板を溶接により取り付けることを繰り返すことにより、前記各円筒状胴板部分を順次更新して、前記大型円筒状胴板部分を更新する工法である。

【0003】

このようにして大型円筒状胴板部分を更新してなる塔槽類等の圧力容器について耐圧試験を行う場合がある。
耐圧試験としては、水圧よる耐圧試験と気体圧による耐圧試験とが考えられる。
水圧による耐圧試験は、法規、規格等で最高使用圧力（設計圧力）の１．５倍の圧力で行い、漏れのないことと、耐圧性能とを確認しなければならないことになっている。
一方、気体圧による耐圧試験は、最高使用圧力（設計圧力）の１．２５倍の圧力で行い、漏れのないことと、耐圧性能とを確認しなければならないことになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許４８３７１３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、水圧による耐圧試験では、容器全体に水を満たすため以下のような問題ある。
（１）容器自体の重量に試験水の重量が付加されるため試験時の耐震性において、容器自体や基礎、アンカーボルトが強度不足となり、試験が実施できない場合がある。
（２）蒸留塔のような内部にトレイを保持している容器では注水時や試験後の排水時にトレイが差圧により破損しないように流量を制限しなくてはならないため非常に時間がかかり、定修工事等の短期工事期間では現実性がない。
（３）大型の容器では水量が膨大となるため、水の確保や注排水に時間がかかり過ぎ現実的でない。

【0006】

また、気体圧による耐圧試験では、容器全体に気体を満たすため、改造部以外の既存耐圧部は安全性を確保するために時前に健全性の検証を実施しなければならない。検証には耐圧部の板厚や溶接部の非破壊検査が行われるが、実施に際しては、一般圧力容器ではほとんどが保温を行っているため、これの撤去や復旧、容器内外の足場の設置や撤去、非破壊検査のための溶接部の表面処理等を時前作業として行わなければならない。これらの後、健全性確認の実施をするため、一連の作業量は膨大となり、コストや工期が非現実的なものとなる。

【0007】

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、従来の耐圧試験に要する手間がかかることがなく容易かつ確実に、圧力容器の一部を改造または更新してなる更新部分における圧力容器の耐圧試験を行える耐圧試験方法、耐圧試験装置および耐圧試験装置の施工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的を達成するために本発明の圧力容器の耐圧試験方法は、両端部が閉塞された筒状の圧力容器の一部を改造または更新してなる更新部分における圧力容器の耐圧試験方法であって、
前記圧力容器の内部を、当該圧力容器の軸方向と交差する少なくとも１つの隔壁によって前記軸方向に仕切ることによって、複数のチャンバーに分割しておき、
前記複数のチャンバーのうち少なくとも１つのチャンバーは前記更新部分を含み、
この更新部分を含むチャンバーに気体による耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバーに隣り合う更新部分を含まないチャンバーに、前記耐圧試験圧力より低圧で、かつ前記圧力容器の外部より高圧の気体による所定圧力をかけることを特徴とする。

【0009】

ここで、「チャンバーが更新部分を含む」とは、圧力容器の胴部の一部を更新してなる胴部分にチャンバーが面する他、当該胴部の一部を更新しなくても、胴部に設けられているノズル等の部品を更新した場合、このノズルの一部がチャンバーに面することを意味する。
また、更新部分を含まないチャンバーにかける所定圧力としては、圧力容器の設計圧力が好ましく、この設計圧力よりある程度小さくてもよいが、設計圧力を超える圧力は好ましくない。

【0010】

本発明においては、圧力容器の内部を隔壁によって複数のチャンバーに分割しておき、更新部分を含むチャンバーに気体による耐圧試験圧力をかけるので、当該更新部分を含むチャンバーの胴部の全体に耐圧試験圧力がかかる。したがって、従来の耐圧試験に要する手間がかかることがなく、しかも容易かつ確実に更新部分における圧力容器の耐圧試験を行うことができる。
また、更新部分を含むチャンバーに隣り合う更新部分を含まないチャンバーに、耐圧試験圧力より低圧で、かつ圧力容器の外部より高圧の気体による所定圧力をかけるので、隔壁には、耐圧試験圧力から所定圧力を減じた圧力（差圧）が作用することになる。したがって、隔壁には耐圧試験圧力の過大な圧力をかけることなく、隔壁の健全性を保つことができ、この結果、確実な圧力容器の耐圧試験を行うことができる。

【0011】

また、耐圧試験を限定的に行えるので、容器全体の耐圧試験では対応できなかった改造や部分更新が可能になる。
また、隔壁には、耐圧試験圧力から所定圧力を減じた圧力（差圧）が作用するので、隔壁を差圧設計で行える。このため隔壁を薄くして軽量とすることができ、大型の圧力容器の耐圧試験でも対応可能となる。特に最大で試験圧力の１／５の圧力で隔壁の厚さを設計できるので、隔壁の大幅な軽量化を図れる。
さらに、気体による耐圧試験を限定した範囲で行えるので、既存胴部に設置されているトレイ等の内部品の一時撤去や損傷等の問題がなくなる。
加えて、耐圧試験時に既存胴部（更新部分を含まない胴部）にかける気体圧力を設計圧力以内とすることで、既存胴部の健全性確認のための非破壊検査が不要となる。

【0012】

本発明の前記構成において、前記隔壁は欠球状に形成されるとともに、その外周部分が前記圧力容器の胴部の内周面に接合され、前記耐圧試験圧力がかけられる前記チャンバー側に前記隔壁の凹曲面が面しているのが好ましい。

【0013】

このような構成によれば、更新部分を含むチャンバーにかけられる耐圧試験圧力が欠球状の隔壁の凹曲面に均等に作用し、当該隔壁の裏側の凸曲面に所定圧力が均等に作用するので、隔壁の厚さを均等にかつ極力薄くできる。

【0014】

また、本発明の圧力容器の耐圧試験装置は、前記圧力容器の耐圧試験方法に使用される耐圧試験装置であって、
前記圧力容器の内部を当該圧力容器の軸方向に仕切ることにより、前記圧力容器の内部に複数のチャンバーを、これらチャンバーのうち少なくとも１つのチャンバーが前記更新部分を含むように形成する少なくとも１つの隔壁と、
前記更新部分を含むチャンバーに気体による耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバーに隣り合う前記更新部分を含まないチャンバーに、前記耐圧試験圧力より低圧で、かつ前記圧力容器の外部より高圧の気体による所定圧力をかける圧力付与手段とを備えることを特徴とする。

【0015】

本発明においては、更新部分を含むチャンバーに、圧力付与手段によって、気体による耐圧試験圧力をかけるので、当該更新部分を含むチャンバーの胴部の全体に耐圧試験圧力がかかる。したがって、従来の耐圧試験に要する手間がかかることがなく、しかも容易かつ確実に更新部分における圧力容器の耐圧試験を行うことができる。
また、更新部分を含むチャンバーに隣り合う更新部分を含まないチャンバーに、圧力付与手段によって、耐圧試験圧力より低圧で、かつ圧力容器の外部より高圧の気体による所定圧力をかけるので、隔壁には、耐圧試験圧力から所定圧力を減じた圧力（差圧）が作用することになる。したがって、隔壁には耐圧試験圧力の過大な圧力をかけることなく、隔壁の健全性を保つことができ、この結果、確実な圧力容器の耐圧試験を行うことができる。

【0016】

本発明の前記構成において、前記隔壁は欠球状に形成されるとともに、その外周部分が前記圧力容器の胴部の内周面に接合され、前記耐圧試験気圧力がかけられる前記チャンバー側に前記隔壁の凹曲面が面しているのが好ましい。

【0017】

ここで「欠球状に形成された隔壁」とは、内部が中空の球をその軸と直交する平面で切断することによって、球面の一部を構成する曲面で構成された曲面板状の隔壁のことを意味する。

【0018】

このような構成によれば、更新部分を含むチャンバーにかけられる耐圧試験圧力が欠球状の隔壁の凹曲面に均等に作用し、当該隔壁の裏側の凸曲面に所定圧力が均等に作用する。隔壁の厚さは、これ等の相殺した圧力で強度計算することができるため、極力薄くできる。

【0019】

また、本発明の前記構成において、前記欠球状の隔壁は、前記圧力容器の胴部の内周面に接合されるリング状の欠球リングと、この欠球リングに固定されて、当該欠球リングの内側を塞ぐ欠球鏡板とを備え、
前記欠球リングは、その周方向に複数に分割されたリング片を互いに接合することによって構成されているのが好ましい。

【0020】

ここで、「欠球リング」とは、内側が中空の欠球を当該欠球の軸に直交する平面で切断してなるリングのことを意味する。
また、「欠球鏡板」とは、内部が中空の球をその軸と直交する平面で切断することによって、球面の一部を構成する曲面で構成された曲面状の板のことを意味する。

【0021】

このような構成によれば、圧力容器の胴部の内周面に接合される欠球リングがその周方向に複数に分割されたリング片を互いに接合することによって構成されているので、リング片を圧力容器の胴部の内周面に前記欠球リングを構成するようにして接合するとともに隣り合うリング片どうしを接合することによって、圧力容器の胴部の内周面に欠球リングを容易に取り付けることができる。そして、この欠球リングに、当該欠球リングの内側を塞ぐようにして欠球鏡板を固定することによって、欠球状の隔壁を容易に形成できる。
また、既設胴部（更新部分を含まない胴部）に変形等が生じて真円度に狂いが生じていても、胴部の内周長に対して、リング片の孤の長さで接合されるため、真円度の狂いがリング片の分割数で分散される。従って、当該既設胴部の内周面への肌合わせが容易となり欠球リングを容易に形成できる。
また、欠球リングを分割することにより、重量の軽減や大きさが小形となるため、現場の作業性が良くなり、時間の短縮や安全性の向上を図ることができる。

【0022】

また、本発明の圧力容器の耐圧試験装置の施工方法は、
前記リング片に分割された前記欠球リングと前記欠球鏡板とを前記圧力容器が設置された現場に搬入し、
次に、前記リング片を前記圧力容器の胴部の内周面に前記欠球リングを構成するようにして溶接するとともに隣り合うリング片どうしを溶接して接合し、
次に、前記胴部の内周面に溶接された前記欠球リングにその内側を塞ぐようにして前記欠球鏡板を溶接することによって前記隔壁を設け、
次に、前記圧力付与手段を前記圧力容器に取り付けることを特徴とする。

【0023】

本発明においては、現場に搬入されたリング片を圧力容器の胴部の内周面に欠球リングを構成するようにして溶接するとともに隣り合うリング片どうしを溶接して接合することによって、現場で圧力容器の胴部の内周面に欠球リングを容易に溶接できる。そして、前記胴部の内周面に溶接された欠球リングにその内側を塞ぐようにして欠球鏡板を溶接することによって、現場で欠球状の隔壁を容易に形成できる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、従来の耐圧試験に要する手間がかかることがなく容易かつ確実に、圧力容器の一部を改造または更新してなる更新部分における圧力容器の耐圧試験を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施の形態に係る耐圧試験方法を説明するためのもので、耐圧試験を行う圧力容器を示す一部断面正面図である。

【図2】同、（ａ）は下部の隔壁の分解斜視図、（ｂ）は下部の隔壁の斜視図、（ｃ）は上部の隔壁の分解斜視図、（ｄ）は上部の隔壁の斜視図である。

【図3】同、耐圧試験を行う圧力容器の要部を示す断面図である。

【図4】同、更新すべき部分の胴部分を切断した状態を示す断面図である。

【図5A】同、（ａ）は既存の胴部の上端部に欠球リングを設けた状態を示す断面図、（ｂ）は既存の胴部の上端部に欠球リングを設けた状態を示す平面図、（ｃ）は既存の胴部の直径が大きい場合の当該既存の胴部の上端部に欠球リングを設けた状態を示す平面図である。

【図5B】同、リング片に調整代を設けた場合を示す斜視図である。

【図6】同、（ａ）は既存の胴部の上端部に隔壁を設けた状態を示す断面図、（ｂ）は既存の胴部の上端部に隔壁を設けた状態を示す平面図である。

【図7】同、既存の胴部の上端部に新規の胴部分（更新部分）を接合した状態を示す断面図である。

【図8】同、新規の胴部分（更新部分）の内部に足場を設置した状態を示す断面図である。

【図9】同、新規の胴部分（更新部分）の上方に既存の胴部分を吊り下げた状態を示す断面図である。

【図10】同、新規の胴部分（更新部分）に既存の胴部分を接合した状態を示す断面図である。

【図11】同、既存の胴部分に欠球リングを接合した状態を示す断面図である。

【図12】同、既存の胴部分に隔壁を接合した状態を示す断面図である。

【図13】同、胴部に圧力付与手段を取り付けた状態を示す断面図である。

【図14】同、耐圧試験後に隔壁を切断した状態を示す要部の断面図である。

【図15】本発明に係る耐圧試験方法を実施する他の圧力容器の複数の例を（ａ）〜（ｅ）にそれぞれ示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
この実施の形態は、本発明を石油精製装置の常圧蒸留装置や減圧蒸留装置の主蒸留塔である圧力容器の胴部を部分的に更新する場合に適用したものである。

【0027】

図１において符号１は圧力容器を示す。圧力容器１はその頂部が欠球状に形成された円筒状の胴部２を有するものであり、その下端部は地盤に設けられた基礎に設置されている。なお、胴部２の直径は４〜１０ｍ程度である。
胴部２は、円弧板状の胴板３を複数個、胴部２の周方向および軸方向に溶接によって接合して円筒状に形成されたものである。

【0028】

そして、本実施の形態では、胴部２のうち上下方向の中間部の一部分である胴部分５を新しいもの（更新部分）に変更し、その変更後の圧力容器１の耐圧試験を行う。
以下、図２〜図１３を参照して、圧力容器１の耐圧試験方法について説明する。
まず、図２（ａ），（ｃ）に示すように、圧力容器１内を仕切る隔壁を構成する構成部材を工場にて製作しておく。
図２（ａ）に示すものは、下部用の隔壁１０を構成するものであり、当該隔壁１０は、円環状の欠球リング１１とこの欠球リング１１の内側を塞ぐ欠球鏡板１２とによって構成されている。

【0029】

欠球リング１１は、その周方向に複数に分割されたリング片１１ａを互いに溶接によって接合することによって構成されるものであり、工場ではこのリング片１１ａを所定数製作しておく。
欠球鏡板１２は欠球状に形成された鏡板本体１２ａと、この鏡板本体１２ａの頂部に形成された、蓋１２ｂを有するマンホール部１２ｃとによって構成されている。
そして、図２（ｂ）に示すように、欠球鏡板１２を欠球リング１１にその内側を塞ぐようにして溶接して固定することによって、隔壁１０が形成されるようになっている。このような隔壁１０は全体的に下側に凸の欠球状に形成されている。

【0030】

図２（ｃ）に示すものは、上部用の隔壁２０を構成するものであり、当該隔壁２０は、前記隔壁１０と同様に、円環状の欠球リング２１とこの欠球リング２１の内側を塞ぐ欠球鏡板２２とによって構成されている。
欠球リング２１は、欠球リング１１と同様に、リング片２１ａを互いに溶接によって接合することによって構成されるものである。
欠球鏡板２２は、欠球状に形成された鏡板本体２２ａと、この鏡板本体２２ａの頂部に形成された蓋２２ｂを有するマンホール部２２ｃとによって構成されている。
そして、図２（ｄ）に示すうように、欠球鏡板２２を欠球リング２１にその内側を塞ぐようにして溶接して固定することによって、隔壁２０が形成されるようになっている。このような隔壁２０は全体的に上側に凸の欠球状に形成されている。
なお、前記隔壁１０と隔壁２０は上下の向きが逆になっているだけであるので、実際には工場等において、一方の隔壁１０（２０）を製作しておけばよい。

【0031】

また、隔壁１０（２０）を構成する部材を製作する場合、薄板で形成された欠球状の部材（内部が中空の球の一部を当該球の軸と直交する平面で切断した部材）を欠球リング１１（２１）と鏡板本体１２ａ（２２ａ）とに切断して分割することによって、欠球リング１１（２１）と鏡板本体１２ａ（２２ａ）を製作し、さらに、欠球リング１１（２１）をその周方向に複数に分割することによって複数のリング片１１ａ（２１ａ）を製作しておけばよい。
また、鏡板本体１２ａ（２２ａ）の頂部に孔を形成し、この孔にマンホール部１２ｃ（２２ｃ）を取り付けることによって、欠球鏡板１２（２２）を製作する。

【0032】

図３は、前記圧力容器１の胴部２の中間部分を示すものであり、当該中間部分の一部である胴部分５を切断して撤去する。この場合、胴部２の外周部に切断すべき切断位置を罫書いて切断ラインＳ，Ｓを決定するとともに、胴部分５およびその周辺に取り付いていた取付部品（図示略）を撤去する。その後、図４に示すように、切断ラインＳ，Ｓで胴部２を切断して、撤去する。なお、胴部分５の撤去はクレーン等を使用して行うとともに、当該胴部分５より上方にあった既設の胴部分６はクレーン等によって移動して、適宜の場所に仮り置きしておく。

【0033】

次に、図５Ａに示すように、胴部分５を切断撤去した後の既設の胴部２の上端部の内周面に隔壁１０を構成する欠球リング１１を、胴部２の上端より所定長さだけ下方の位置に接合する。
なお、欠球リング１１を構成する複数のリング片１１ａおよび欠球鏡板１２は工場から予め現場に搬入されている。
胴部２の内周面に欠球リング１１を接合する場合、リング片１１ａを胴部２の上端部の内周面に欠球リング１１を構成するようにして溶接するとともに隣り合うリング片１１ａ，１１ａどうしを溶接して接合する。

【0034】

すなわちまず、図５Ａ（ａ）に示すように、胴部２の上端部の内周面に取付位置を罫書いて決定した後、リング片１１ａを胴部２の内周面の取付位置に沿わせて配置する。この場合、位置決め用治具を２５を予めリング片１１ａの外周部に取り付けておき、この位置決め治具２５を胴部２の内周面に沿わせてセットすることによって、胴部２の内周面にリング片１１ａの外周部を沿わせて配置して仮止めしたうえで、位置決め用治具２５をリング片１１ａから取り外し、その後、リング片１１ａの外周部と胴部２の内周面とを溶接する。このようにすることによって、リング片１１ａを、当該リング片１１ａと胴部２の内周面とのなす角度が所定角度になるようにして容易に胴部２の内周面に溶接できる。

【0035】

そして、図５Ａ（ｂ）に示すように、丸で囲った番号で示す順番で、胴部２の内周面に、前記と同様にしてリング片１１ａの外周部を沿わせて配置した後、当該リング片１１ａの外周部と胴部２の内周面とを順次溶接する。その後、隣り合うリング片１１ａ，１１ａどうしを溶接して接合する。つまり、先に胴部２の内周面に溶接したリング片１１ａに次のリング片１１ａを溶接して接合する。

【0036】

この場合、予め工場等において、隣り合うリング片１１ａ，１１ａのうちのいずれか一方の裏面に、裏当金２６をリング片１１ａの端部から突出するようにして溶接によって取り付けておき、他方のリング片１１ａの端部を一方のリング片１１ａの端部に突き当てたうえで、当該突き当て部２７を溶接する。このように、胴部２の上端部の内周面に周方向に沿ってリング片１１ａを次々に溶接していく。その後、隣り合うリング片１１ａ，１１ａどうしを溶接していくことによって、胴部２の上端部の内周面に欠球リング１１を形成する。
また、胴部２の内周長に誤差が生じている場合、リング片１１ａ，１１ａどうしの接合部は裏当金２６が取付いていることから、リング片１１ａ，１１ａどうしの突き当部の間隔を少しずつ均等に変えることにより、胴部２の内周長の誤差を調整できる。

【0037】

なお、胴部２の上端部の内周面に前記のようにして欠球リング１１を接合する場合、図５Ａ（ａ）に示すように、必要に応じて胴部２の外周面に補強リング２８を欠球リング１１に対向させて溶接によって接合してもよい。
また、胴部２の直径が大きくて、図５Ａ（ｃ）に示すように、欠球リング１１が大きくなる場合、リング片１１ａの数が増えて、当該リング片１１ａを周方向に溶接する場合に誤差が生じる。この場合、リング片１１ａ，１１ａどうしの接合部に取付いている裏当金２６によりリング片１１ａ，１１ａどうしの間隔を少しずつ均等に変えることでは、胴部２の内周長の大小の誤差を調整しきれない場合が想定される。
この誤差を吸収するために、欠球リング１１のリング片１１ａ，１１ａどうしの接合部分のうち、適当な接合部分に調整代２９を設ければよい。この場合、丸で囲った番号で示す順番でリング片１１ａを周方向に配置して溶接していく一方で、四角で囲った番号で示す順番でリング片１１ａを前記周方向と同方向に配置して対角同時に溶接していく。そして、丸で囲った１番のリング片１１ａと四角で囲った４番のリング片１１ａとの間に、片方のリング片１１ａに形成された調整代２９（図５Ｂ参照）を設けるとともに、四角で囲った１番のリング片１１ａと丸で囲った４番のリング片１１ａとの間にも、片方のリング片１１ａに形成された調整代２９を設ける。
これによって、胴部２の内周長の調整を図５Ｂに示すように、調整代２９を適切な位置で切断することにより、誤差が大きくても、欠球リング１１を容易かつ確実に胴部２の内周面に接合できる。

【0038】

なお、調整代２９を設ける場合、図５Ｂに示すように、予め所定のリング片１１ａを他のリング片１１ａに比べて長さを大きく形成して調整代２９を含めておき、所定の隣り合うリング片１１ａ，１１ａどうしの隙間が適正であることを確認したうえで、リング片１１ａと調整代２９を含んでいるリング片１１ａどうしを溶接する。

【0039】

次に、図６に示すように、欠球リング１１にその内側を塞ぐようにして欠球鏡板１２を溶接して固定する。
この場合、欠球リング１１の上方から欠球鏡板１２をその凸曲面を下方に向けてクレーン等によって吊下ろしていき、当該欠球鏡板１２の頂部のマンホール部１２ｃが欠球リング１１の下側になるように設置し、鏡板本体１２ａの外周部を欠球リング１１の内周縁部に乗せたうえで溶接する。
この場合、鏡板本体１２ａの外周縁と欠球リング１１の内周縁より若干内側の部分とを溶接する。また、必要に応じて、欠球リング１１の内周縁と鏡板本体１２ａの外周縁より若干内側の部分とを溶接し、さらに、鏡板本体１２ａと欠球リング１１とが重なった部分の中央部をプラグ溶接してもよい。
また、この接合方法は、欠球リング１１と欠球鏡板１２の接合部を両側重ね隅肉溶接で接合するため、突き合せ溶接のような接合部の肌合わせが不要となるほか、欠球リング１１の内径と欠球鏡板１２の外径に誤差が生じても接続部の重なり代の範囲で調整が可能となる。

【0040】

このように構成された隔壁１０は欠球状に形成されるとともに、その外周部分が圧力容器１の胴部２の上端部の内周面に接合され、後述する耐圧試験気圧力がかけられるチャンバー１ａ側に隔壁１０の凹曲面が面している。

【0041】

次に、図７に示すように、新規の胴部分３０を既設の胴部２の上端部に設置して、当該胴部分３０の下端部と既設の胴部２の上端部を溶接して接合する。この胴部分３０が本実施の形態における更新部分３０である。
更新部分３０である胴部分３０は前記撤去した胴部分５と等しい大きさ形状のものである。また、胴部２の上端と胴部分３０の下端の接合部（溶接部）３０ａは、前記欠球リング１１と欠球鏡板１２とからなる隔壁１０より上方に位置している。
次に、新規の胴部分３０の上下方向中央部より上側に足場３１を設置する。

【0042】

次に、図８に示すように、隔壁２０を構成する構成部材である、複数のリング片２１ａと欠球鏡板２２とを前記足場３１に仮置きする。この場合、リング片２１ａは胴部分３０の内周面に沿って仮り置きし、欠球鏡板２２は胴部分３０の平面視における中央部に仮置きする。
なお、欠球リング２１を構成する複数のリング片２１ａおよび欠球鏡板２２は工場から予め現場に搬入されている。

【0043】

次に、図９および図１０に示すように、適宜の場所に仮り置きしておいた前記既設の胴部分６をクレーン等によって吊り上げて、前記胴部分３０に設置して、胴部分６の下端部と胴部分３０の上端部を溶接して接合する。

【0044】

次に、図１０に示すように、足場３１に仮り置きしておいた欠球鏡板２２をチェンブロック等３２によって吊上げ、胴部分６に保持する。吊り上げられた欠球鏡板２２は胴部分３０と胴部分６との接合部（溶接部）３０ｂより上方に位置している。

【0045】

次に、図１１に示すように、足場３１に仮り置きされているリング片２１ａを、前記リング片１１ａを胴部２の内周面に溶接して接合した場合と同様にして、胴部分６の下端部内周面に溶接して接合する。
つまり、胴部分６の下端部の内周面に周方向に沿ってリング片２１ａを次々に溶接していく。その後、隣り合うリング片２１ａ，２１ａどうしを溶接していくことによって、胴部分６の下端部の内周面に欠球リング２１を形成する。

【0046】

次に、図１２に示すように、欠球リング２１にその内側を塞ぐようにして欠球鏡板２２を溶接する。この場合、吊り下げてある欠球鏡板２２をその凸曲面を上方に向けて吊下ろしていき、欠球リング２１の上方から鏡板本体２２ａの外周部を欠球リング１１の内周縁部に乗せたうえで溶接する。
この場合、図６（ｂ）に示すように、鏡板本体２２ａの外周縁と欠球リング２１の内周縁より若干内側の部分とを溶接する。また、欠球リング２１の内周縁と鏡板本体２２ａの外周縁より若干内側の部分とを溶接し、さらに、鏡板本体２２ａと欠球リング２１とが重なった部分の中央部をプラグ溶接してもよい。

【0047】

このように構成された隔壁２０は欠球状に形成されるとともに、その外周部分が圧力容器１の胴部分６の下端部の内周面に接合され、後述する耐圧試験気圧力がかけられるチャンバー１ａ側に隔壁２０の凹曲面が面している。

【0048】

このようにして、隔壁１０，２０を圧力容器１内に設けることによって、圧力容器１の内部は、図１３に示すように、当該圧力容器１の軸方向と交差する欠球状の２つの隔壁１０，２０によって軸方向に仕切られ、これによって、圧力容器１の内部は３つのチャンバー１ａ，１ｂ，１ｃに分割される。
そして、これらチャンバー１ａ，１ｂ，１ｃのうち、チャンバー１ａは前記更新部分３０を含んでいる。

【0049】

次に、前記圧力容器１に圧力付与手段４０を取り付ける。
この圧力付与手段４０は、更新部分３０を含むチャンバー１ａに空気による耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバー１ａに隣り合う更新部分３０を含まないチャンバー１ｂ，１ｃに、耐圧試験圧力より低圧で、かつ圧力容器１の外部より高圧の空気による設計圧力をかけるものである。

【0050】

圧力付与手段４０はコンプレッサー４１と、このコンプレッサー４１から圧縮空気をチャンバー１ａに送り込む管路４２と、コンプレッサー４１から圧縮空気をチャンバー１ｂ，１ｃに送り込む管路４３と、これら管路４２と管路４３とを接続する接続管路４４とを備え、管路４２には接続管路４４との接続部よりコンプレッサー４１側にバルブ４５が設けられ、前記接続管路４４にバルブ４６が設けられている。

【0051】

したがって、このような圧力付与手段４０では、バルブ４５，４６の双方を開いて、コンプレッサー４１から圧縮空気を管路４２、接続管路４４、管路４３を通してチャンバー１ａ，１ｂ，１ｃに送り込むことによって、これらチャンバー１ａ，１ｂ，１ｃを設計圧力まで加圧できる。
そして、バルブ４６を閉じたうえで、さらにコンプレッサー４１から圧縮空気をチャンバー１ａに送り込むことによって、チャンバー１ａに耐圧試験圧力をかけることができる。なお、耐圧試験圧力は設計圧力の１．２５倍である。

【0052】

このようにして、更新部分３０を含むチャンバー１ａに空気による耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバー１ａに隣り合う更新部分３０を含まないチャンバー１ｂ，１ｃに、耐圧試験圧力より低圧で、かつ圧力容器１の外部より高圧の気体による設計圧力をかけて更新部分３０における圧力容器１の耐圧試験を行う。

【0053】

耐圧試験終了後は、バルブ４５，４６を開けて、チャンバー１ａ，１ｂ，１ｃを常圧まで減圧する。その際、チャンバー１ａが負圧にならないように注意して、バルブ４５，４６の開操作を行う。

【0054】

次に、隔壁１０，２０をそれぞれ構成する欠球リング１１，２１を切断して、欠球鏡板２２のマンホール部２２ｃの蓋２２ｂを外して、当該マンホール部２２ｃから欠球リング１１，２１の切断片を外部に搬出する。
この場合、図１４に示すように、既設の胴部２および胴部分６と、欠球リング１１，２１との切り離し部５０は１０〜１６ｍｍ残した状態とする。

【0055】

以上のように本実施の形態によれば、圧力容器１の内部を隔壁１０，２０によって３つのチャンバー１ａ，１ｂ，１ｃに分割しておき、更新部分３０を含むチャンバー１ａに空気による耐圧試験圧力をかけるので、当該更新部分３０を含むチャンバー１ａの胴部２の全体に耐圧試験圧力がかかる。したがって、従来の耐圧試験に要する手間がかかることがなく、しかも容易かつ確実に更新部分３０における圧力容器の耐圧試験を行うことができる。
また、更新部分３０を含むチャンバー１ａに隣り合う更新部分３０を含まないチャンバー１ｂ，１ｃに、耐圧試験圧力より低圧で、かつ圧力容器１の外部より高圧の空気による設計圧力をかけるので、隔壁１０，２０には、耐圧試験圧力から設計圧力を減じた圧力が作用することになる。したがって、隔壁１０，２０には耐圧試験圧力の過大な圧力をかけることなく、隔壁１０，２０の健全性を保つことができ、この結果、確実な圧力容器１の耐圧試験を行うことができる。

【0056】

また、隔壁１０，２０は欠球状に形成されるとともに、その外周部分が圧力容器１の胴部２の内周面に接合され、耐圧試験気圧力がかけられるチャンバー１ａ側に隔壁１０，２０の凹曲面が面しているので、耐圧試験圧力が当該凹曲面に均等に作用し、隔壁１０，２０の裏側の凸曲面に設計圧力が均等に作用するので、隔壁１０，２０の厚さを均等にかつ極力薄くできる。

【0057】

さらに、欠球状の隔壁１０，２０が、圧力容器１の胴部２の内周面に接合される欠球リング１１，２１と、この欠球リング１１，２１に固定されて、当該欠球リング１１，２１の内側を塞ぐ欠球鏡板１２，２２とを備え、欠球リング１１，２１は、その周方向に複数に分割されたリング片１１ａ，２１ａを互いに接合することによって構成されているので、現場に搬入されたリング片１１ａ，２１ａを圧力容器１の胴部２の内周面に欠球リング１１，２１を構成するようにして接合するとともに隣り合うリング片１１ａ，１１ａ（２１ａ，２１ａ）どうしを接合することによって、圧力容器１の胴部２の内周面に現場で欠球リング１１，２１を容易に取り付けることができる。そして、この欠球リング１１，２１に、当該欠球リング１１，２１の内側を塞ぐようにして欠球鏡板１２，２２を固定することによって、現場で欠球状に隔壁１０，２０を容易に形成できる。

【0058】

なお、本実施の形態では、縦型の圧力容器１に２つの隔壁１０，２０を設ける場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限ることはない。
例えば図１５（ａ）に示すように、縦型の圧力容器１の頂部を更新してなる更新部分３０ａにおける圧力容器１の耐圧試験方法においては、圧力容器１の内部を１つの欠球状の隔壁１０によって軸方向に仕切ることによって、２つのチャンバー１ｄ，１ｅに分割しておき、２つのチャンバー１ｄ，１ｅのうちチャンバー１ｄは更新部分３０ａを含み、この更新部分３０ａを含むチャンバー１ｄに耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバー１ｄに隣り合う記更新部分３０ａを含まないチャンバー１ｅに、耐圧試験圧力より低圧な設計圧力をかけるようにしてもよい。

【0059】

また、図１５（ｂ）に示すように、縦型の圧力容器１の頂部にあるノズルを更新してなる更新部分３０ｂ，３０ｂにおける圧力容器１の耐圧試験方法においては、圧力容器１の内部を１つの欠球状の隔壁１０によって軸方向に仕切ることによって、２つのチャンバー１ｄ，１ｅに分割しておき、２つのチャンバー１ｄ，１ｅのチャンバー１ｄは更新部分３０ｂ，３０ｂを含み、この更新部分３０ｂ，３０ｂを含むチャンバー１ｄに耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバー１ｄに隣り合う記更新部分３０ｂを含まないチャンバー１ｅに、耐圧試験圧力より低圧な設計圧力をかけるようにしてもよい。

【0060】

また、図１５（ｃ）に示すように、横型の圧力容器１の右端部を更新してなる更新部分３０ｃにおける圧力容器１の耐圧試験方法においては、圧力容器１の内部を１つの欠球状の隔壁１０によって軸方向に仕切ることによって、２つのチャンバー１ｄ，１ｅに分割しておき、２つのチャンバー１ｄ，１ｅのうちチャンバー１ｄは更新部分３０ｃを含み、この更新部分３０ｃを含むチャンバー１ｄに耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバー１ｄに隣り合う記更新部分３０ｃを含まないチャンバー１ｅに、耐圧試験圧力より低圧な設計圧力をかけるようにしてもよい。

【0061】

また、図１５（ｄ）に示すように、横型の圧力容器１の右端部にあるノズルを更新してなる更新部分３０ｄにおける圧力容器１の耐圧試験方法においては、圧力容器１の内部を１つの隔壁１０によって軸方向に仕切ることによって、２つのチャンバー１ｄ，１ｅに分割しておき、２つのチャンバー１ｄ，１ｅのチャンバー１ｄは更新部分３０ｄを含み、この更新部分３０ｄを含むチャンバー１ｄに耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバー１ｄに隣り合う記更新部分３０ｄを含まないチャンバー１ｅに、耐圧試験圧力より低圧な設計圧力をかけるようにしてもよい。

【0062】

さらに、図１５（ｅ）に示すように、縦型の圧力容器１の下端部を更新してなる更新部分３０ｅにおける圧力容器１の耐圧試験方法においては、圧力容器１の内部を１つの欠球状の隔壁２０によって軸方向に仕切ることによって、２つのチャンバー１ｆ，１ｇに分割しておき、２つのチャンバー１ｆ，１ｇのうちチャンバー１ｆは更新部分３０ｅを含み、この更新部分３０ｅを含むチャンバー１ｆに耐圧試験圧力をかけるとともに、このチャンバー１ｆに隣り合う記更新部分３０ｅを含まないチャンバー１ｇに、耐圧試験圧力より低圧な設計圧力をかけるようにしてもよい。
なお、この場合、圧力容器１の下端部に設けられて、当該圧力容器１を支持するスカート部を更新した場合、このスカート部の更新部１ｓには圧力容器１内の内圧は作用しない。

【0063】

また、本実施の形態では、隔壁１０，２０はすべて欠球状に形成したが、これに限ることはない。例えば、隔壁に、耐圧試験圧力から設計圧力を減じた圧力が作用した場合に当該隔壁の健全性を保つことができれば、隔壁を平板状やその他の形状に形成してもよい。

【0064】

また、本実施の形態では、本発明にかかる圧力容器の耐圧試験方法を、円筒状の胴部分５を新たな胴部分（更新部分）３０に一気に取り換える場合を例にとって説明したが、更新する胴部分を周方向に部分的に切断して取り除き、取り除いて生じた開口に新規部分胴板を溶接により取り付けることを繰り返すことにより、胴部分を順次更新するものにも適用できる。この場合、前記開口から隔壁１０，２０を構成する部材（リング片１１ａ，２１ａ、欠球鏡板１２，２２）を胴部内に搬入すればよい。

【符号の説明】

【0065】

１ 圧力容器
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ チャンバー
２ 胴部
１０，１１ 隔壁
１１，２１ 欠球リング
１２，２２ 欠球鏡板
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ 更新部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】