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(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】
(24)【登録日】2024-08-09
(45)【発行日】2024-08-20
(54)【発明の名称】安全弁試験装置
(51)【国際特許分類】
G01M 13/003 20190101AFI20240813BHJP
G01L 7/16 20060101ALI20240813BHJP
F16K 17/04 20060101ALI20240813BHJP
【ＦＩ】
G01M13/003
G01L7/16
F16K17/04 Z
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021206053
(22)【出願日】2021-12-20
(65)【公開番号】P2023091352
(43)【公開日】2023-06-30
【審査請求日】2023-12-25
(73)【特許権者】
【識別番号】521123024
【氏名又は名称】株式会社プレックス
(73)【特許権者】
【識別番号】390031439
【氏名又は名称】株式会社フォルム
(74)【代理人】
【識別番号】100095430
【弁理士】
【氏名又は名称】廣澤 勲
(72)【発明者】
【氏名】中野 幸長
(72)【発明者】
【氏名】中野 幸誠
(72)【発明者】
【氏名】石本 雄太
(72)【発明者】
【氏名】松本 有
(72)【発明者】
【氏名】小笠原 信行
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 真悟
【審査官】佐々木 崇
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６３－２２９３４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０７６０５８２３（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００１－１６５８１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－０３１０４７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０７－２９３７２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５６－０３３５４２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０４－０９３７４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４５５７１３６（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ１７／００－１７／１６８
Ｇ０１Ｌ ７／００－２３／３２
２７／００－２７／０２
Ｇ０１Ｍ ３／００－ ３／４０
１３／００－１３／０４５
９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
弁棒に取り付けられた弁体が安全弁用ばねにより付勢されて閉じられ前記弁体に所定以上の圧力が前記安全弁用ばねの付勢方向と逆方向にかかると作動して開く安全弁に取り付けられる安全弁試験装置であり、前記弁棒は前記安全弁の上面から外側に突出して設けられ、
前記安全弁の前記上面から突出した前記弁棒の端部に、軸方向が一致して連結される引張ボルトが設けられ、前記引張ボルトには、前記引張ボルトが挿通する挿通孔を有し前記引張ボルトに交差して移動可能に取り付けられる板材である一対のプレートと、前記一対のプレートの間に設けられ伸縮方向が前記引張ボルトの軸方向に対して略平行な載荷重用ばねと、前記引張ボルトの、前記弁棒が取り付けられた端部とは反対の端部に螺合され前記プレートの外側に位置する載荷重用ナットが設けられ、
前記載荷重用ナットを締めることで前記一対のプレートは間隔が狭くなり前記載荷重用ばねを圧縮し、前記安全弁の前記弁棒に、前記安全弁用ばねの付勢方向と逆方向の力が前記載荷重用ばねにより前記引張ボルトを介して加えられ、前記安全弁の前記弁体が前記安全弁用ばねの力に抗して開き、前記弁体が開いた作動点の前記載荷重用ばねの力を圧力に換算して前記安全弁の安全弁作動圧力を測定可能としたことを特徴とする安全弁試験装置。
【請求項2】
前記載荷重用ナットは手動で締める構造であり、前記載荷重用ばねは手動で長さを測定する構造であり、測定時には、前記載荷重用ナットを手動で締めて前記安全弁の前記弁体が前記安全弁用ばねの力に抗して開いた作動点の前記載荷重用ばねの長さを手動で測定し、前記載荷重用ナットを締める前の圧縮前の前記載荷重用ばねの長さと、作動点の前記載荷重用ばねの長さとの変位量から、前記載荷重用ばねのばね定数により前記載荷重用ばねの力を算出し、作動点の前記載荷重用ばねの力を圧力に換算し、前記安全弁の安全弁作動圧力を測定可能とした請求項１記載の安全弁試験装置。
【請求項3】
前記引張ボルトには、前記載荷重用ナットと前記プレートの間に、スラストベアリングが設けられている請求項１記載の安全弁試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、安全弁の作動圧力を測定する安全弁試験装置に関する。
【背景技術】
【0002】
安全弁は、圧力流体を扱うあらゆる産業で、使用される圧力容器等の装置に取り付けられ、装置の圧力が異常に上昇した時に装置を破壊から守る装置である。装置内の圧力が異常に上昇して予め定められた圧力になった時に、安全弁が開いて装置から蒸気やガス等の流体を逃がし、圧力が所定の値に下降すると再び閉じる。このような安全弁が予め定められた圧力で弁体が開くことを試験する安全弁試験装置がある。
【0003】
例えば、特許文献１の安全弁試験方法及び安全弁試験装置は、安全弁の弁体をリフトする油圧シリンダと、油圧シリンダにより安全弁の弁体のリフトの前後で、弁入口圧力と油圧シリンダの内圧及びリフト量をそれぞれ計測する計測手段と、この計測手段による計測値から安全弁作動巾の揚弁力とバネ力の関係から安全弁の特性を算出する演算手段とが設けられている。この演算手段による算定結果をモデル弁の実証試験結果と比較して安全弁の作動試験結果を得ることができる。
【0004】
特許文献２に開示されている安全弁の作動圧力測定装置は、安全弁の弁棒に、ロードセルを介して油圧ジャッキが連結されている。油圧ジャッキは油圧ポンプで駆動され、ロードセルからの信号はアナライジングレコーダの表示部に荷重－時間のグラフとして表示される。油圧ジャッキで弁棒をリフトさせた後、油圧ポンプをリリーフする。ロードセルに加わる荷重は徐々に減少し、シート面が再び閉止した後に荷重の減少率は変化する。この変曲点における荷重から、安全弁の作動圧力を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００１―１６５８１２号公報
【文献】特開平５－８７２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記背景技術の場合、荷重を加える手段として油圧ジャッキやそのための油圧ポンプを必要とし、装置は大掛かりで高価なものになる。また油圧で載荷する場合は、微妙な載荷が困難であるという問題もある。荷重計測のためには、高価なロードセルが必要であり、試験用ばねにひずみゲージを貼り付けて専用のセンサー制作とひずみ用のアンプが必要である。この点でも装置が大がかりで、複雑となり、持ち運びに不便であり、現場で種々の装置に取り付けられた安全弁の作動圧力の試験を行うことは難しい。
【0007】
この発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、簡単な作業により、安全弁の作動圧力の測定を行う安全弁試験装置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】
本発明は、弁棒に取り付けられた弁体が安全弁用ばねにより付勢されて閉じられ前記弁体に所定以上の圧力が前記安全弁用ばねの付勢方向と逆方向にかかると作動して開く安全弁に取り付けられる安全弁試験装置であり、前記弁棒は前記安全弁の上面から外側に突出して設けられ、前記安全弁の前記上面から突出した前記弁棒の端部に、軸方向が一致して連結される引張ボルトが設けられ、前記引張ボルトには、前記引張ボルトが挿通する挿通孔を有し前記引張ボルトに交差して移動可能に取り付けられる板材である一対のプレートと、前記一対のプレートの間に設けられ伸縮方向が前記引張ボルトの軸方向に対して略平行な載荷重用ばねと、前記引張ボルトの、前記弁棒が取り付けられた端部とは反対の端部に螺合され前記プレートの外側に位置する載荷重用ナットが設けられ、前記載荷重用ナットを締めることで前記一対のプレートは間隔が狭くなり前記載荷重用ばねを圧縮し、前記安全弁の前記弁棒に、前記安全弁用ばねの付勢方向と逆方向の力が前記載荷重用ばねにより前記引張ボルトを介して加えられ、前記安全弁の前記弁体が前記安全弁用ばねの力に抗して開き、前記弁体が開いた作動点の前記載荷重用ばねの力を圧力に換算して前記安全弁の安全弁作動圧力を測定する安全弁試験装置である。
【0009】
前記載荷重用ナットは、手動で締める構造であり、前記載荷重用ばねは手動で長さを測定する構造であり、測定時には、前記載荷重用ナットを手動で締めて前記安全弁の前記弁体が前記安全弁用ばねの力に抗して開いた作動点の前記載荷重用ばねの長さを手動で測定し、前記載荷重用ナットを締める前の圧縮前の前記載荷重用ばねの長さと、作動点の前記載荷重用ばねの長さとの変位量から、前記載荷重用ばねのばね定数により前記載荷重用ばねの力を算出し、作動点の前記載荷重用ばねの力を圧力に換算し、前記安全弁の安全弁作動圧力を測定可能としたものである。
【0010】
前記引張ボルトには、前記載荷重用ナットと前記プレートの間に、スラストベアリングが設けられている。
【発明の効果】
【0011】
本発明の安全弁試験装置は、簡単な構造で、簡単な作業により、安全弁の作動圧力の測定を行うことができる。手動でナットを締め込み、ナットで締め込まれて圧縮された載荷重用ばねの長さを手動で測定するため、大掛かりな装置が不要であり、軽量で持ち運びに便利である。載荷重用ばねを使用するため、安価であり、載荷重用ばねを強さが異なるものに交換することにより色々な強さの安全弁の測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】この発明の一実施形態の安全弁試験装置の正面図と安全弁の縦断面図である。
【図2】この実施形態の安全弁試験装置の正面図である。
【図3】この実施形態の安全弁試験装置の使用状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
【0014】
ここで、安全弁１０１について説明する。安全弁１０１の弁座１０２は、入口１０３と出口１０４を有しており、入口１０３に図示しない仕切弁等を介して圧力容器等の装置が接続連通され、装置の運転時にはベース圧力Ｐｂがかけられている。出口１０４は、入口１０３にかかる圧力がベース圧力Ｐｂを超えて異常に高くなった時に、蒸気やガス等の流体を逃がすものである。弁座１０２に取り付けられた弁収容筒１０５内には、安全弁用ばね１０６を介して弁棒１０７が設けられ、弁棒１０７の、弁座１０２内に位置する端部には弁体１０８が取り付けられている。弁体１０８は、安全弁用ばね１０６の力により、弁座１０２の入口１０３と出口１０４の間にあるシート面１０９に所定の力で押し付けられて、入口１０３と出口１０４を閉じ、入口１０３にかかるベース圧力Ｐｂを保持する。
【0015】
安全弁用ばね１０６の強さは、弁収容筒１０５と安全弁用ばね１０６の間に介装された調整ねじ１１０により適宜に設定されている。この安全弁１０１は、入口１０３から弁体１０８に加わる圧力がベース圧力Ｐｂを一定の値以上超えた時に、弁体１０８がリフトしてシート面１０９から開き、出口１０４から流体を逃がし、装置を破壊から守る。入口１０３の圧力が所定の値に降下すれば、再び安全弁用ばね１０６の力で、弁体１０８がシート面１０９に閉じる。
【0016】
安全弁１０１の弁収容筒１０５の上面１０５ａには弁棒１０７が上方に突出し、弁棒１０７を必要な時にリフトするための図示しないレバーが取り付けられている。弁収容筒１０５の上面１０５ａには、弁棒１０７とレバーの基端部を覆う図示しないキャップが取り付けられ、キャップに設けられた透孔から、レバーの先端が突出している。この実施形態の安全弁試験装置１０は、安全弁１０１の作動圧力を測定する際に、安全弁１０１からレバーとキャップを外した状態で、弁収容筒１０５の上面１０５ａに取り付けて使用する。
【0017】
次に、安全弁試験装置１０について説明する。安全弁試験装置１０は、鉄やアルミ等の金属製の複数の部材が組み立てられて形成されている。鉄よりも、アルミの方が軽量で適している。安全弁試験装置１０は、安全弁１０１の弁収容筒１０５の上面１０５ａに接する円筒形の円筒脚１２を有し、円筒脚１２の側面には、弁収容筒１０５の上面１０５ａに取り付ける操作を行うための円形の開口部１３が設けられている。円筒脚１２の、挿通方向の一方の端部には、円筒脚１２の外径よりも大きい正方形の板材であるブリッジ下プレート１４がボルト等で取り付けられ、円筒脚１２の開口を閉鎖している。
【0018】
ブリッジ下プレート１４の４つの角部の少し内側には、ネジ孔１６が貫通して形成され、ネジ孔１６には、矩形の板体である一対のブリッジ側板１８がボルトで取り付けられている。一対のブリッジ側板１８は互いに同形状であり、厚み方向に交差する側面に、ブリッジ下プレート１４のネジ孔１６に各々連通するネジ孔１６が設けられている。一対のブリッジ側板１８は、ブリッジ下プレート１４に対して直角に位置し、ブリッジ側板１８のネジ孔１６とブリッジ下プレート１４のネジ孔１６を合わせて図示しないボルトで固定されている。一対のブリッジ側板１８は、ブリッジ下プレート１４の一対の側縁部に取り付けられ、一対のブリッジ側板１８は互いに平行に対面している。
【0019】
一対のブリッジ側板１８の上には、ブリッジ下プレート１４と同じ形状のブリッジ上プレート２０が取り付けられている。ブリッジ上プレート２０の４つの角部の少し内側には、ネジ孔１６が貫通して形成され、ブリッジ側板１８のネジ孔１６と合わせて図示しないボルトで固定されている。ブリッジ上プレート２０の、４つの辺の中間付近には、後述するガイド２２用のネジ孔１６が設けられている。ブリッジ上プレート２０の上には、棒部材である４つのガイド２２がネジ孔１６に差し込まれて螺合して取り付けられている。各ガイド２２の一端部はブリッジ上プレート２０のネジ孔１６に螺合する雄ネジが形成され、反対側の端部には雄ネジが形成されていない。
【0020】
ガイド２２の上には、ブリッジ上プレート２０と同じ形状の載荷重プレート２４が取り付けられている。載荷重プレート２４の、４つの辺の中間付近には、ガイド２２が挿通可能な透孔２５が厚みを貫通して形成されている。載荷重プレート２４は、ガイド２２が透孔２５に挿通されることにより、水平方向に位置決めされ、上下方向に移動可能となる。
【0021】
ブリッジ下プレート１４とブリッジ上プレート２０、載荷重プレート２４の中心には、挿通孔２６が厚みを貫通して各々形成され、３つの挿通孔２６は横方向には互いに一致し、上下方向に互いに所定間隔離間している。上下方向に離間して並んだ３つの挿通孔２６には、上方の２つからは弁棒１０７とほぼ同じ径の引張ボルト２８が、載荷重プレート２４とブリッジ上プレート２０を通過して挿通され、ブリッジ下プレート１４とブリッジ上プレート２０の間に達し、ブリッジ下プレート１４とブリッジ上プレート２０の間に達する端部２８ａには長ナット３０が取り付けられている。なお、安全弁試験装置１０を安全弁１０１に取り付けた時、３つの挿通孔２６のうち下方の１つからは安全弁１０１の弁棒１０７が、ブリッジ下プレート１４を通過して挿通され、ブリッジ下プレート１４とブリッジ上プレート２０の間に達し、ブリッジ下プレート１４とブリッジ上プレート２０の間に達する端部１０７ａは、長ナット３０により引張ボルト２８の端部２８ａに、互いに同軸に連結される。
【0022】
ブリッジ上プレート２０と載荷重プレート２４の間には、ばね定数のわかっているコイルスプリングである載荷重用ばね３２が設けられている。載荷重用ばね３２の下端部はブリッジ上プレート２０の上面２０ａに、上端部は載荷重プレート２４の下面２４ａに当接し、載荷重用ばね３２の伸縮方向がブリッジ上プレート２０と載荷重プレート２４の離間方向である。載荷重プレート２４の下面２４ａには、挿通孔２６の外側に、挿通孔２６と同軸に筒状のバネセンター３４が設けられ、載荷重用ばね３２の内側に挿通され、載荷重用ばね３２の水平方向への移動を制限している。
【0023】
載荷重プレート２４の上面２４ｂには、挿通孔２６に引張ボルト２８が挿通されて端部２８ａとは反対の端部が突出し、引張ボルト２８には、ワッシャ３６を介してベアリングセンター３８が取り付けられ、ベアリングセンター３８の円周に沿ってスラストベアリング３９が設けられている。スラストベアリング３９の上には、さらに２つのワッシャ３６が取り付けられ、ワッシャ３６の上には、載荷重用ナット４０が螺合して取り付けられている。
【0024】
載荷重用ナット４０を回転させて締め込むことにより、載荷重プレート２４が引張ボルト２８上の位置を移動し、載荷重用ばね３２を圧縮することができる。載荷重用ばね３２を圧縮することにより、引張ボルト２８に連結されている弁棒１０７に、引き上げ方向に力を加えることができる。引張ボルト２８の載荷重用ナット４０の上方に突出する端部には、共回り防止の図示しないレバー等が固定されている。
【0025】
次に、この実施形態の安全弁試験装置１０の使用方法について説明する。ここでは、安全弁１０１を図示しない圧力容器等の装置に取り付けた状態において、現場で作動圧力の測定を行う。
【0026】
まず、安全弁１０１の入口１０３側の図示しない仕切弁を閉止する。次に安全弁１０１の図示しないレバーとキャップを取り外し、図１に示すように、安全弁試験装置１０を装着する。円筒脚１２は、安全弁１０１の弁収容筒１０５の上面１０５ａに載置され、図示しないボルトで固定する。弁棒１０７は、円筒脚１２の内側に挿通され、さらにブリッジ下プレート１４の挿通孔２６に挿通され、ブリッジ下プレート１４とブリッジ上プレート２０の間の空間に突出する。弁棒１０７の端部１０７ａを、引張ボルト２８の端部２８ａに長ナット３０で連結する。セットが完了したら、仕切弁を開いて、ベース圧力Ｐｂをかけ、試験を開始する。
【0027】
まず、載荷重用ナット４０を手動で締め、手の力で軽く締まる所で止める。この時、載荷重用ばね３２は圧縮されず、弁棒１０７をリフトする力はかからない。載荷重用ばね３２による力は０であり、圧縮前のこの時点で、載荷重用ばね３２の長さｌ１をデジタルノギス４４で計測する。例えば図３に示すように、載荷重プレート２４の下面２４ａと、ブリッジ上プレート２０の上面２０ａの間の長さを計測する。載荷重プレート２４の上面２４ｂには、各辺の中心付近にアルファベット「Ａ」～「Ｄ」からなる目印４２が各々４ヶ所記されており、測定する位置を記してもよい。
【0028】
次に、モンキーレンチ等で載荷重用ナット４０を締め込む。この時、引張ボルト２８が載荷重用ナット４０に追従して共回りしないように、図示しない共回り防止のレバーを保持して行う。載荷重用ナット４０を締めていくと、載荷重プレート２４に下向きの力が掛かり、載荷重プレート２４は透孔２５にガイド２２が摺動可能に挿通されているだけであり、容易に下降し、ブリッジ上プレート２０に近くなる。載荷重用ナット４０の締め付けは、スラストベアリング３９を介して荷重用ナット４０を回転させるので、小さいトルクで回転可能である。
【0029】
載荷重プレート２４がブリッジ上プレート２０に対して近くなり、載荷重用ばね３２が圧縮され、引張ボルト２８と、引張ボルト２８に連結された弁棒１０７に、リフト方向に徐々に力がかかる。弁棒１０７のリフト方向の力が大きくなると、安全弁１０１の安全弁用ばね１０６に抗して弁棒１０７がリフトし、弁体１０８がシート面１０９から開き、流体が出口１０４に流れ、空気漏れの音が確認される。この位置を作動点とし、作動点での載荷重用ばね３２の長さｌ２をデジタルノギス４４で計測する。圧縮前の載荷重用ばね３２の長さｌ１から、作動点の載荷重用ばね３２の長さｌ２を引いて載荷重用ばね３２の変位量Ｄを求め、載荷重用ばね３２の変位量Ｄにばね定数Ｆをかけて荷重値を計算し、この荷重値を入口１０３の断面積で割って圧力ｅに換算する。ベース圧力Ｐｂに圧力ｅを足したものが、この安全弁１０１の安全弁作動圧力Ｐとなる。そして、安全弁試験装置１０の安全弁作動圧力Ｐが正常であるか判定する。必要があれば調整を行う。
【0030】
安全弁作動圧力Ｐを求める計算式は以下の通りである。
Ｐ＝Ｐｂ＋ｅ
ｅ＝(Ｆ×Ｄ)／Ａ＝(Ｆ×Ｄ)／{(ａ／２)２×π}
よって Ｐ＝Ｐｂ＋[(Ｆ×Ｄ)／{(ａ／２)２×π}]
Ｐ：安全弁作動圧力Ｍｐａ
Ｐｂ：ベース圧力Ｍｐａ
Ｆ：ばね定数ｋＮ／ｍｍ
Ｄ：ばねの変位量ｍｍ
ａ：入口１０３の管径ｃｍ
Ａ：弁体面積ｃｍ２
ｅ：換算圧力Ｍｐａ
Ｐ＝Ｐｂ＋ｅ
ｅ＝(Ｆ×Ｄ)／Ａ＝(Ｆ×Ｄ)／{(ａ／２)２×π}
よって Ｐ＝Ｐｂ＋[(Ｆ×Ｄ)／{(ａ／２)２×π}]
Ｐ：安全弁作動圧力Ｍｐａ
Ｐｂ：ベース圧力Ｍｐａ
Ｆ：ばね定数ｋＮ／ｍｍ
Ｄ：ばねの変位量ｍｍ
ａ：入口１０３の管径ｃｍ
Ａ：弁体面積ｃｍ２
ｅ：換算圧力Ｍｐａ
【0031】
なお、ここでは安全弁１０１を装置に接続連通してベース圧力Ｐｂがかけられた状態で測定するが、装置に接続せずに測定することもできる。安全弁１０１を設備から取り外して試験する場合や、工場で出荷する場合には、ベース圧力Ｐｂに相当する圧力をコンプレッサー等で安全弁１０１の入口１０３にかける。この場合、入口１０３に相フランジと圧力ポートが必要となる。また、載荷重用ナット４０の回転には大きなトルクが必要であるが、この回転をスムーズにするためにスラストベアリングを採用する。これにより、手動で簡単に載荷重用ナット４０を締め込むことができる。
【0032】
載荷重用ばね３２の長さｌ１，ｌ２は、デジタルノギス４４以外にマイクロメータで測定してもよい。また載荷重用ナット４０にロータリーエンコーダを取り付けてパルスの数を載荷重用ばね３２の変位量Ｄに変換してもよい。デジタルノギス４４やマイクロメータで長さを測定する方法が一番簡単は方法であるが、その代わりに変位を正確に測定できるセンサーを使用しても良く、センサーを使用することにより自動計測が可能となる。自動計測の場合は、ベース圧力Ｐｂの計測には圧力変換器を使用し、載荷重用ナット４０回転に減速機の接続されたサーボモーター等を用い、サーボモーターの回転にはロータリーエンコーダとボールねじの組み合わせの機構を接続してもよい。これにより、ロータリーエンコーダの回転パルスにより、変位センサー不要で載荷重用ばね３２の変位量Ｄを換算することができる。また、サーボモーターは操作用の電源が必要であるが、代用でバッテリー式の電動ドリルを使用することにより、電源の無い現場でも、簡単に載荷することができる。載荷重用ばね３２はスプリング以外でも良く、ボールねじでもよい。ボールねじを使用することにより、スラストベアリングが不要となり、よりスムーズに安全弁１０１の弁体１０８を引き上げることができる。
【0033】
なお、ばね定数Ｆは、基準バネ校正試験器で正確に測定でき、校正証明書やトレーサビリティ証明を取得することができる。また、表計算ソフト等を使用して、測定した載荷重用ばね３２の長さｌ１，ｌ２やベース圧力Ｐｂを入力して、簡単に安全弁作動圧力Ｐを計算することができる。表計算ソフトを有するモバイル端末を、測定する現場に持ち込むことにより、その場で簡単に安全弁作動圧力Ｐを計算することができる。
【0034】
ここで、実際に行った安全弁試験装置１０の試験について説明する。図３に示すように、安全弁試験装置１０の載荷重プレート２４の上面２４ｂに、各辺の中心付近にアルファベット「Ａ」～「Ｄ」からなる目印４２が各々４ヶ所記され、アルファベット「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」の目印４２の付近で、デジタルノギス４４で載荷重用ばね３２の長さを測定した。載荷重用ばね３２の、圧縮前の長さｌ１と、作動点での載荷重用ばね３２の長さｌ２を測定し、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ｄ」４つの平均を求め、以下の表に記す。なお、作動点での載荷重用ばね３２の長さｌ２は、ベース圧力Ｐｂが０．６Ｍｐａの時と１．０Ｍｐａの時の２種類について測定した。測定結果を表１に示す。
【表1】
【0035】
表１より、圧縮前の載荷重用ばね３２の長さの平均値８７．９９ｍｍから、Ｐｂ０．６Ｍｐａ時の作動点の長さの平均値７８．４５ｍｍを引いて、Ｐｂ０．６Ｍｐａ時のばねの変位量Ｄ９．５４ｍｍを求める。ばねの変位量Ｄ９．５４ｍｍを、前記の式に入れて、安全弁作動圧力Ｐを求める。そして、安全弁１０１の安全弁作動圧力ＰがＰｂ０．６Ｍｐａ時において正常であるか判定する。同様に、圧縮前の載荷重用ばね３２の長さの平均値８７．９９ｍｍから、Ｐｂ１．０Ｍｐａ時の作動点の長さの平均値８１．４３ｍｍを引いて、Ｐｂ１．０Ｍｐａ時のばねの変位量Ｄ６．５６ｍｍを求める。ばねの変位量Ｄ６．５６ｍｍを、前記の式に入れて、安全弁作動圧力Ｐを求める。安全弁１０１の安全弁作動圧力ＰがＰｂ１．０Ｍｐａ時において正常であるか判定する。なお、Ｐｂが、０．６Ｍｐａと１．０Ｍｐ以外でも、同様の試験方法で測定することができる。
【0036】
この実施形態の安全弁試験装置１０によれば、簡単な構造で、簡単な作業により、安全弁１０１の安全弁作動圧力を求め、作動圧力の試験を行うことができる。手動で載荷重用ナット４０を締め込み、載荷重用ナット４０で締め込まれて圧縮された載荷重用ばね３２の長さをデジタルノギス４４等で手動により測定するため、作業が容易であり、手動で微調整ができ、正確である。大掛かりな装置が不要であり、電源や各種の装置も不要であり、軽量で持ち運びに便利である。スプリングである載荷重用ばね３２を使用するため、安価であり、軽量で持ち運びに便利である。載荷重用ばね３２を強さが異なるものに交換することにより色々な強さの安全弁１０１の測定を行うことができる。圧力容器等の装置に接続され作動中の安全弁１０１の試験だけにとどまらず、コンプレッサーを用いることにより、装置から取り外した安全弁１０１の試験にも使用することができる。
【0037】
なお、この発明の安全弁試験装置は、上記実施の形態に限定されず、各部材の構造や形状は自由に変更可能である。載荷重用ばねの長さを測定する方法は、マイクロノギス以外でも良く、力の計測方法は、載荷重用ばねの変位量から算出する方法以外で行ってもよい。例えばロードセルで行ってもよい。しかし、ロードセルは高価であり、またジャッキとアンプと表示器が必要であり、装置が複雑で高価なものとなる。それに対して載荷重用ばねの変位量から算出する方法は、載荷重用ばねが安価であり、持ち運びも容易である。
【符号の説明】
【0038】
１０ 安全弁試験装置
２０ ブリッジ上プレート
２４ 載荷重プレート
２６ 挿通孔
２８ 引張ボルト
２８ａ 端部
３２ 載荷重用ばね
３９ スラストベアリング
４０ 載荷重用ナット
１０１ 安全弁
１０５ａ 上面
１０６ 安全弁用ばね
１０７ 弁棒
１０７ａ 端部
１０８ 弁体
２０ ブリッジ上プレート
２４ 載荷重プレート
２６ 挿通孔
２８ 引張ボルト
２８ａ 端部
３２ 載荷重用ばね
３９ スラストベアリング
４０ 載荷重用ナット
１０１ 安全弁
１０５ａ 上面
１０６ 安全弁用ばね
１０７ 弁棒
１０７ａ 端部
１０８ 弁体
【図1】
【図2】
【図3】