JP2001074624A - External pressure load test equipment for steel pipes - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋼管の外圧負荷試験装置の外面シール機能
を低下させることなく、その締結構造をより簡素にし軽
量かつコンパクトな外圧負荷試験装置の提供。
【解決手段】供試鋼管4の端部が圧力ベッセル1外に突
き出す外圧負荷試験装置において、厚肉円筒からなる圧
力ベッセル1両端の内側と、内側に供試鋼管4の外面を
シールする供試鋼管外面シールパッキン9を装入したパ
ッキンホルダーとフランジとを有する蓋の機能を兼ねた
一対のパッキンホルダー付き蓋2の外面との隙間にOリ
ングで第一のシール部を形成し、圧力ベッセル端内面コ
ーナ部にUパッキン5を装入して第二のシール部を形成
し、前記蓋2を高強度ボルト13で圧力ベッセル1端部
に締結した供試鋼管4の外圧負荷試験装置。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightweight and compact external pressure load test apparatus with a simpler fastening structure without lowering the outer surface sealing function of the external pressure load test apparatus for steel pipes. In an external pressure load test apparatus in which an end of a test steel pipe (4) projects outside a pressure vessel (1), a test is performed in which the inside of both ends of a pressure vessel (1) formed of a thick cylinder and the outer surface of the test steel pipe (4) are sealed inside. A first seal portion is formed with an O-ring in a gap between the outer surface of a pair of packing holder-equipped lids 2 also functioning as a packing holder having a steel pipe outer surface sealing packing 9 and a flange and having a pressure vessel end. An external pressure load test apparatus for a test steel pipe 4 in which a U-packing 5 is inserted into an inner corner portion to form a second seal portion, and the lid 2 is fastened to an end of the pressure vessel 1 with a high-strength bolt 13.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、管あるいは管継手
等の鋼管に外圧を加えて試験を行うための鋼管の外圧負
荷試験装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel pipe external pressure load test apparatus for performing a test by applying an external pressure to a steel pipe such as a pipe or a pipe joint.
【0002】[0002]
【従来の技術】管あるいは管継手等の鋼管は、外圧負荷
試験装置外側により高圧をかけて外圧試験が行われてい
る。外圧負荷試験装置として、それまでの密封型の鋼管
外圧試験では避けることのできなかった圧力負荷時の管
端軸力作用から解放させる手段として、例えば、特公昭
56−48819号公報に示すように、管端の外面シー
ル機構が採用されている。2. Description of the Related Art A steel pipe such as a pipe or a pipe joint is subjected to an external pressure test by applying a high pressure to the outside of an external pressure load test apparatus. As an external pressure load test apparatus, as a means for releasing the action of the pipe end axial force at the time of pressure load, which cannot be avoided in the conventional sealed steel pipe external pressure test, for example, as shown in JP-B-56-48819, In addition, a tube end outer surface sealing mechanism is employed.
【0003】図3は従来の外面シール機構を備えた外圧
負荷試験装置の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional external pressure load test apparatus provided with an external sealing mechanism.
【0004】圧力ベッセル30の両端には、圧力ベッセ
ル30に高圧水を供給する外圧水供給ポート31、及び
高圧水を供給する際に空気を抜く空気抜きポート32が
設けられている。圧力ベッセル30の両端には、蓋33
が油圧クランプ34で締結する構造となっている。At both ends of the pressure vessel 30, an external pressure water supply port 31 for supplying high pressure water to the pressure vessel 30 and an air vent port 32 for releasing air when supplying high pressure water are provided. At both ends of the pressure vessel 30, lids 33 are provided.
Are fastened by a hydraulic clamp 34.
【0005】供試鋼管35は外周パッキン押さえ36で
押さえられる。外周パッキン押さえ36には、シール圧
水用ポー卜37からの圧力水で供試鋼管35に押し付け
て圧力ベッセル30と供試鋼管35の隙間をシールする
ための金属リング付きパッキン38が設けられている。[0005] The test steel pipe 35 is held down by an outer packing holder 36. The outer packing retainer 36 is provided with a packing 38 with a metal ring for pressing against the test steel pipe 35 with the pressure water from the seal pressure water port 37 to seal the gap between the pressure vessel 30 and the test steel pipe 35. I have.
【0006】従来の外圧負荷試験装置の特徴は、(1)
鋼管を外周からシールするため、特殊パッキンを採用
し、(2)圧力容器胴部と管端蓋とのシールのため、金
属リング付きUパッキンを採用し、(3)圧力ベッセル
と蓋を油圧クランプ機構で自動的かつ強固に締結する構
造となっている。該装置は、試験結果に軸力の悪影響を
考えなくてよい純粋な外圧試験ができるという機能性
と、操作性及びシールの堅実性から、長年多くの鋼管メ
ーカにて使用されている。[0006] The features of the conventional external pressure load test apparatus are (1)
Special packing is used to seal the steel pipe from the outer circumference. (2) U-packing with metal ring is used to seal the pressure vessel body and the pipe end cover. (3) Hydraulic clamping of the pressure vessel and the cover The structure is such that it is automatically and firmly fastened by a mechanism. The apparatus has been used by many steel pipe manufacturers for many years because of its functionality of performing a pure external pressure test without having to consider the adverse effect of axial force on the test results, and its operability and soundness of the seal.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来の外圧負荷試験装
置は、主に製造現場で広範囲の外径サイズの鋼管圧潰試
験を能率よく行うことを念頭において設計されているた
め、装置全体が大型になっている。ところが、最近の油
井管を対象とした技術開発においては、鋼管本体の圧潰
よりも、むしろそのネジ継手のガスリーク試験に外圧を
かけてその性能を確認する用途が増えてきいる。そのた
め、圧力ベッセルは大型で固定型より、むしろ供試鋼管
に付属設備として取り付けるぐらいのコンパクトな装置
へのニーズの方が多くなっている。そうなると、従来の
外圧負荷試験装置の圧力ベッセルと蓋を締結するクラン
プ構造は、重厚に出来過ぎていて、このような新用途に
利用し普及させるには改良が必要となっている。The conventional external pressure load test apparatus is designed mainly to efficiently perform a steel pipe crush test of a wide range of outer diameters at a manufacturing site, so that the entire apparatus is large in size. Has become. However, in recent technological developments for oil country tubular goods, the use of applying external pressure to a gas leak test of a threaded joint rather than crushing of a steel pipe body to confirm the performance thereof has been increasing. Therefore, there is a growing need for a compact pressure vessel that can be attached to a test steel pipe as an accessory rather than a large and fixed type pressure vessel. In such a case, the clamp structure for fastening the lid and the pressure vessel of the conventional external pressure load test apparatus is too heavy and needs to be improved in order to utilize and spread such new uses.
【0008】本発明は、鋼管の外圧負荷試験装置の外面
シール機能は従来と同様に維持しつつ、圧力ベッセルと
蓋間のシール能力を低下させることなく、その締結構造
をより簡素にし、軽量かつコンパクトな外圧負荷試験装
置を提供するものである。According to the present invention, the outer surface sealing function of the steel pipe external pressure load test apparatus is maintained as in the prior art, and the fastening structure is simplified, lightened, without lowering the sealing ability between the pressure vessel and the lid. It is intended to provide a compact external pressure load test device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の供試鋼管の外圧
負荷試験装置は、供試鋼管の端部が圧力ベッセル外に突
き出す外圧負荷試験装置において、厚肉円筒からなる圧
力ベッセル両端の内側と、内側に供試鋼管の外面をシー
ルする供試鋼管外面シールパッキンを装入したパッキン
ホルダーとフランジとを有する蓋の機能を兼ねた1対の
パッキンホルダー付き蓋の外面との隙間にOリングで第
一のシール部を形成し、圧力ベッセル端内面コーナ部に
Uパッキンを装入して第二のシール部を形成し、前記蓋
を高強度ボルトで圧力ベッセル端部に締結したことを特
徴とする。According to the present invention, there is provided an external pressure load test apparatus for a test steel pipe, wherein an end of the test steel pipe protrudes out of the pressure vessel. An O-ring is provided in the gap between the outer surface of a pair of lids having a packing holder and a lid having a flange and a packing holder in which a test steel pipe outer surface seal packing for sealing the outer surface of the test steel pipe is sealed inside. Forming a first seal portion, inserting a U-packing into a pressure vessel end inner surface corner portion to form a second seal portion, and fastening the lid to the pressure vessel end portion with a high-strength bolt. And
【0010】前記構成において、圧力ベッセル端部に試
験圧力負荷により圧力ベッセル端部の膨張を抑制し、圧
力ベッセルと蓋の接触部の隙間開口を防止するツバの広
いタガを装着してもよい。[0010] In the above-mentioned configuration, a wide flap may be attached to the end of the pressure vessel to suppress the expansion of the end of the pressure vessel by the test pressure load and to prevent the opening of the contact portion between the pressure vessel and the lid.
【0011】また、圧力ベッセル外周にピストンロッド
の先端が圧力ベッセル内中心に進退する油圧シリンダー
が設けられ、圧力ベッセルのピストンロッドの入り口は
ロッド外面シールパッキンがセットできる内側に環状溝
を有するパッキンホルダーとパッキン押さえを取り付け
てもよい。A hydraulic cylinder is provided on the outer periphery of the pressure vessel so that the tip of a piston rod advances and retreats to the center of the pressure vessel, and the inlet of the piston rod of the pressure vessel has a ring-shaped groove inside which a rod outer surface seal packing can be set. And a packing retainer may be attached.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明は、従来の外圧負荷試験装
置の特徴である前記(1)及び(2)の特徴を生かし、
(3)の圧力ベッセルと蓋の締結のために蓋を圧力ベッ
セル端面に直接ボルト締結することによって、従来の装
置の強固であるが重厚なクランプ構造を省略し、容器外
径を小さくしようとするものである。圧力ベッセルは、
鍛造素材を小さくするためと、機械加工を簡単にするた
め、さらに同一重量にて、できるだけ高耐圧性能を付与
するために厚肉円筒に近い形状とする。以上の指針に基
づき、外圧負荷試験装置を設計しようとすると、以下の
技術課題の解決が必要になってくる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention takes advantage of the features of (1) and (2), which are features of a conventional external pressure load test apparatus,
(3) The lid is directly bolted to the end face of the pressure vessel to fasten the lid to the pressure vessel, thereby eliminating the strong but heavy clamping structure of the conventional apparatus and reducing the outer diameter of the vessel. Things. The pressure vessel is
In order to reduce the size of the forged material and simplify the machining, the shape is close to that of a thick cylinder to give as high a pressure resistance as possible with the same weight. If the external pressure load test device is designed based on the above guidelines, the following technical problems must be solved.
【0013】既存の大型の外圧負荷試験装置に比べ、蓋
部を簡略化しているため、圧力ベッセル内端部の内圧に
対する機械剛性不足(試験圧力負荷による圧力ベッセル
内径の半径方向変位)が生じ、圧力ベッセルと蓋の境界
部の隙間が増加し、内部高水圧のシール機能が低下す
る。また、油圧クランプに代わるボルト締結の安全性確
保のため、ボルト本数、強度、直径の選択と圧力ベッセ
ル端部と蓋フランジ部間に隙間を空けないためのボルト
の適切な締め付け管理が必要となる。[0013] Compared to the existing large-sized external pressure load test apparatus, the lid is simplified, so that the mechanical rigidity against the internal pressure at the inner end of the pressure vessel is insufficient (radial displacement of the inner diameter of the pressure vessel due to the test pressure load). The clearance at the boundary between the pressure vessel and the lid increases, and the internal high water pressure sealing function decreases. In addition, in order to ensure the safety of bolt fastening in place of the hydraulic clamp, it is necessary to select the number of bolts, strength, and diameter, and to properly manage the tightening of bolts so that there is no gap between the end of the pressure vessel and the lid flange. .
【0014】前者の剛性不足を補うため、次の構成を採
用した。To make up for the former lack of rigidity, the following configuration is adopted.
【0015】a.蓋と圧力ベッセル端内面のインロウ部
分にバックアップ付きOリングを適用する。適用に当た
っては、公知文献(「ゴム製Oリングを用いた圧力容器
シール部の特性に関する実験的研究」JHPI Vo
l.20 No.6 1982)を参考に、嵌めあいを
隙間ばめ(穴H7〜8、軸f7〜8;最大隙間80μm
m程度)とし、高圧作用によるOリングの噛み出しを防
止する。前記構造では、締結構造が強固であるためにイ
ンロウ部にわざわざ第二の高圧シール部を設ける必要が
なく、供試鋼管の外面プレシール(20気圧)ができる
程度のシールを達成すればよく、Oリングは入れている
が、隙間は100μmm〜200μmmでよい。本来、
そこにバックアップリング付きOリングを入れると、蓋
が圧力ベッセルに入りにくく、Oリングも疵付けやすく
なるので、機能面、操作面の問題が発生し、よくない。
Oリングなどはフランジなど摺動しない突き合わせ部に
適用するのが一般的であるが、本発明では蓋のフランジ
部内側まで高圧水が侵入すると蓋の受ける圧力が大きく
なりフランジ部の隙間が容易に開口してしまう。従っ
て、本構造においては、敢えてこのインロウ部の隙間を
狭くして、そこにOリング又はバックアッブリング付き
Oリングを装着することにした。Oリング損傷の問題
は、蓋組み込み時、充分長い案内ボルトを2本事前に圧
力ベッセル端部にネジ込んでおき、それに沿って蓋を装
入することにより、狭い隙間の中心を蓋が旨く入ってい
くようにしている。そうすることにより、Oリング又は
バックアップリングをねじったり疵つけたりすることな
く、厳しい嵌めあい条件でも蓋を円滑に圧力ベッセルに
組み込むことが可能となる。A. An O-ring with backup is applied to the lid and the inlay on the inner surface of the pressure vessel end. For application, refer to a known document (“Experimental study on characteristics of pressure vessel seal using rubber O-ring”, JHPI Vo)
l. 20 No. 6 1982), the fitting is performed with a clearance fit (holes H7-8, shafts f7-8; maximum clearance 80 μm).
m) to prevent the O-ring from biting out due to the high pressure action. In the above structure, since the fastening structure is strong, it is not necessary to provide the second high-pressure seal portion on the inlay portion, and it is sufficient to achieve a seal capable of forming an outer surface pre-seal (20 atm) of the test steel pipe. Although the ring is inserted, the gap may be 100 μmm to 200 μmm. Originally,
If an O-ring with a backup ring is inserted therein, the lid does not easily enter the pressure vessel and the O-ring is also easily damaged, which causes problems in terms of function and operation, which is not good.
An O-ring or the like is generally applied to a non-sliding butted portion such as a flange. However, in the present invention, when high-pressure water enters the inside of the flange portion of the lid, the pressure received by the lid increases and the gap between the flange portions is easily formed. It will open. Therefore, in the present structure, the gap of the spigot part is intentionally narrowed, and an O-ring or an O-ring with a back-up ring is mounted thereon. The problem with the O-ring damage is that when the lid is assembled, two sufficiently long guide bolts are screwed into the end of the pressure vessel in advance, and the lid is inserted along it, so that the center of the narrow gap can be inserted properly. I try to go. By doing so, the lid can be smoothly incorporated into the pressure vessel even under severe fitting conditions without twisting or damaging the O-ring or the backup ring.
【0016】b.試験圧力負荷で圧力ベッセル端のイン
ロウ部と蓋のシール機能に重要な影響を与える圧力ベッ
セル端部の膨張を、極力抑えるため、装置組み立て最終
段階で、圧力ベッセル端外側にタガの効果を充分に発揮
できるツバの広い鋼性補強リングを嵌め込む。B. In order to minimize the expansion of the pressure vessel end at the test pressure load, which has a significant effect on the sealing part of the lid and the lid at the pressure vessel end, in the final stage of assembling the equipment, the effect of the tag on the outside of the pressure vessel end should be sufficient. A steel reinforcing ring with a wide brim that can be used is fitted.
【0017】c.圧力ベッセル内径は、端部は供試鋼管
の外面シールパッキンを装着した蓋のブッシュ部外径よ
り大きくしなければならないが、圧力ベッセル中央部の
径は、供試鋼管の外径が外圧で変形したときに、干渉を
避けるためのクリアランスさえ確保されていれば、剛性
の点から小さい方が好ましく、従って、全体の圧力ベッ
セル内面形状は、実施例にみるような中央部が膨らんだ
形状とする。C. The inner diameter of the pressure vessel must be larger at the end than the outer diameter of the bush of the lid on which the outer seal packing of the test pipe is installed, but the outer diameter of the test pipe is deformed by the external pressure at the center of the pressure vessel. At this time, as long as the clearance for avoiding interference is secured, it is preferable that the pressure vessel is small in terms of rigidity. Therefore, the entire inner surface of the pressure vessel has a shape in which the central portion is expanded as seen in the embodiment. .
【0018】次に、後者のボルト締結の安全性確保のた
めには以下の点が配慮されている。 a.圧力ベッセル内径と供試鋼管外側の中間ドーナツ形
状部の受圧部にかかる軸荷重に耐えるボルト本数、直
径、強度。Next, the following points are taken into consideration in order to ensure the safety of the latter bolt fastening. a. The number, diameter, and strength of bolts that can withstand the axial load applied to the pressure vessel inner diameter and the pressure receiving part of the intermediate donut-shaped part outside the test steel pipe.
【0019】b.圧力負荷時、ボルト締結部に隙間が空
かないための、ボルトの締め付け管理。B. Tightening control of bolts so that there is no gap in the bolted part when pressure is applied.
【0020】以上を考慮することにより所期のコンパク
トな外圧負荷試験装置の設計が可能である。また、本発
明の装置は、同一圧力ベッセルに対し、蓋を交換するこ
とにより数種のサイズの鋼管の試験が可能である。ただ
し、複数サイズ用圧力ベッセルの設計には、鋼管サイズ
が大きくなれば当然それを入れる容器も大きく、重くな
ること、ドーナツ形状の蓋内面受圧部にかかるスラスト
力は小径サイズにおいて最も大きくなること、使用する
クレーン許容重量などを総合勘案して行う必要がある。By taking the above into consideration, an intended compact external pressure load test apparatus can be designed. Further, the apparatus of the present invention can test steel pipes of several sizes by replacing the lid with the same pressure vessel. However, in the design of the pressure vessel for multiple sizes, the larger the steel pipe size, the larger the vessel for containing it, of course, that it becomes heavier, and the thrust force applied to the inner pressure receiving portion of the donut-shaped lid becomes the largest in the small diameter size, It is necessary to comprehensively consider the allowable weight of the crane to be used.
【0021】[0021]
【実施例】実施例1 図1は本発明の一実施例を示し、供試鋼管として、4.
5″(114.3mm)、5.5″(139.7m
m)、7″(177.8mm)油井管継手に外圧を負荷
できる外圧負荷試験装置の断面図である。Embodiment 1 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
5 "(114.3 mm), 5.5" (139.7 m)
m) is a cross-sectional view of an external pressure load test device capable of applying an external pressure to a 7 ″ (177.8 mm) oil country tubular good.
【0022】圧力ベッセル1は、試験圧力1000気圧
に耐えるように設計されている。内径は供試鋼管4との
隙間を小さくして、できるだけ厚肉の圧力ベッセル1と
なるようにしている。The pressure vessel 1 is designed to withstand a test pressure of 1000 atm. The inner diameter of the pressure vessel 1 is set to be as thick as possible by making the gap with the test steel pipe 4 small.
【0023】圧力ベッセル1の両端の内径が外周パッキ
ンホルダーと兼用のパッキンホルダー付き蓋2のインロ
ウ部分の径に従って大きくなり薄肉となる傾向を補うた
め、圧力ベッセル1の中央部は供試鋼管4と干渉しない
範囲まで内側に膨らませている。In order to compensate for the tendency that the inner diameters at both ends of the pressure vessel 1 become larger and thinner according to the diameter of the spigot part of the lid 2 with the packing holder which also serves as the outer peripheral packing holder, the central part of the pressure vessel 1 is connected to the test steel pipe 4. Inflated inward to the extent that it does not interfere.
【0024】圧力ベッセル1には、圧力ベッセル1に高
圧水を供給する外圧水供給ポート16、及び高圧水を供
給する際に空気を抜く空気抜きポート15、及び圧力ベ
ッセル1を吊り上げる際に使用するフック21が設けら
れている。The pressure vessel 1 has an external pressure water supply port 16 for supplying high pressure water to the pressure vessel 1, an air release port 15 for releasing air when supplying high pressure water, and a hook used for lifting the pressure vessel 1. 21 are provided.
【0025】供試鋼管4は外周パッキン押さえ3で押さ
えられる。圧力ベッセル1とパッキンホルダー付き蓋2
の隙間を内圧から守る金属リング5a入りUパッキン5
が設けられている。これは請求項1の第二のシール部に
相当するものである。The test steel pipe 4 is pressed by the outer packing 3. Pressure vessel 1 and lid 2 with packing holder
Packing 5 with metal ring 5a that protects the gap from internal pressure
Is provided. This corresponds to the second seal portion of the first aspect.
【0026】圧力ベッセル1とパッキンホルダー付き蓋
2の外周は、高圧シール用Oリング6とバックアップリ
ング7でシールされ、請求項1の第一のシール部に相当
するものである。パッキンホルダー付き蓋2の外周にも
吊り上げ用のフック21が設けられている。The outer periphery of the pressure vessel 1 and the lid 2 with the packing holder are sealed by an O-ring 6 for high-pressure sealing and a backup ring 7, and corresponds to the first sealing part of the first aspect. A hook 21 for lifting is also provided on the outer periphery of the lid 2 with the packing holder.
【0027】シール圧水用ポー卜8は、圧力ベッセル1
内に水を充満させるために供試鋼管外面シールパッキン
9とバックアップリング9aを用いて圧力ベッセル1と
供試鋼管4の隙間をシールするため、供試鋼管外面シー
ルパッキン9を供試鋼管に押し付けるための圧力水供給
口である。このシールは、20気圧の水圧で供試鋼管外
面シールパッキン9を半径方向に収縮させることで達成
できる。20気圧のシール圧が供試鋼管外面シールパッ
キン9の外側にだけ作用し、圧力ベッセル1内や圧力ベ
ッセル外にいかないようにシールしているのがシール用
Oリング10,11、高圧シール用リング6である。The seal pressure water port 8 is a pressure vessel 1
In order to seal the gap between the pressure vessel 1 and the test steel pipe 4 using the test steel pipe outer seal packing 9 and the backup ring 9a to fill the inside with water, the test steel pipe outer seal packing 9 is pressed against the test steel pipe. Pressure water supply port for This sealing can be achieved by contracting the outer seal packing 9 of the test steel pipe in the radial direction at a water pressure of 20 atm. O-rings 10 and 11 for sealing and high-pressure sealing are used so that a seal pressure of 20 atm acts only on the outside of the seal packing 9 on the outer surface of the steel pipe under test and does not go outside the pressure vessel 1 or the pressure vessel. The ring 6.
【0028】高圧シール用リング6の部分は、試験時の
高圧にも耐えるように隙間ばめとなっている。シール用
Oリング10,11の部分は、100μmm〜200μ
mmの隙間で製作されている。なお、シール用Oリング
10,11は試験時その両側から高圧が作用するように
なっているので、充分の隙間があってもOリングが一方
から噛み出す心配はない。供試鋼管外面シールパッキン
9を押さえるパッキン押さえ3は、ボルト12でパッキ
ンホルダー付き蓋2に固定されている。パッキンホルダ
ー付き蓋2は、圧力ベッセル1に高強度ボルト13で固
定される。The portion of the high-pressure sealing ring 6 has a clearance fit to withstand the high pressure during the test. O-rings 10 and 11 for sealing are 100 μmm to 200 μm
It is manufactured with a gap of mm. Since high pressure acts on both sides of the sealing O-rings 10 and 11 during the test, there is no fear that the O-rings will bite from one side even if there is a sufficient gap. The packing holder 3 for holding the outer seal packing 9 for the steel pipe under test is fixed to the lid 2 with the packing holder by bolts 12. The lid 2 with the packing holder is fixed to the pressure vessel 1 with high-strength bolts 13.
【0029】本実施例では、4.5″の油井管継手に1
000気圧の外圧を負荷するときに発生するパッキンホ
ルダー付き蓋2に作用する最大スラスト力に耐えるよう
に、ボルト12は、材料強度110kg/mm2のM3
0JIS規格品を12本適用した。そして、パッキン押
さえ3のフランジ部の隙間が空かないように、また、い
びつにならないように、ボルト12はトルクレンチを用
いて70〜90kg・mで締め付け管理を行った。In this embodiment, a 4.5 ″ oil country tubular goods joint has one
The bolt 12 is made of M3 having a material strength of 110 kg / mm 2 so as to withstand the maximum thrust force acting on the lid 2 with the packing holder generated when an external pressure of 000 atm is applied.
Twelve 0JIS standard products were applied. Then, the bolts 12 were tightened and controlled with a torque wrench at 70 to 90 kg · m so that there was no gap between the flange portions of the packing retainer 3 and so as not to be distorted.
【0030】また、1000気圧の試験圧力が圧力ベッ
セル端の薄肉部に作用したとき、圧力ベッセル端の内径
が広がることによって、第一シール部、第二シール部の
シール機能が低下しないようにするため、圧力ベッセル
外側にツバ広リング14により、タガをはめる。When a test pressure of 1000 atm acts on the thin portion at the end of the pressure vessel, the inner diameter of the end of the pressure vessel is widened, so that the sealing function of the first seal portion and the second seal portion is not reduced. For this reason, a flap is fitted to the outside of the pressure vessel by the brim wide ring 14.
【0031】本実施例では、7″の継手の供試鋼管4を
組み込んでいるが、圧力ベッセル1で7″以下のパイプ
サイズの試験が可能である。その時は、パッキンホルダ
ー付き蓋2、パッキン押さえ3、供試鋼管外面シールパ
ッキン9を別途準備すればよい。In this embodiment, the test steel pipe 4 having a 7 ″ joint is incorporated, but a test of a pipe size of 7 ″ or less is possible in the pressure vessel 1. In that case, the lid 2 with the packing holder, the packing holder 3, and the seal packing 9 for the outer surface of the test steel pipe may be separately prepared.
【0032】次に、供試鋼管のセットから試験開始まで
の手順について述べる。Next, the procedure from the setting of the test steel pipe to the start of the test will be described.
【0033】1)図1に示すように供試鋼管4をセット
したら、供試鋼管4に軸力又はねじりを圧力ベッセル1
外の油圧装置で負荷する。1) After the test steel pipe 4 is set as shown in FIG. 1, an axial force or torsion is applied to the test steel pipe 4 by the pressure vessel 1.
Load with external hydraulics.
【0034】2)シール圧水用ポート8から20気圧の
水圧をかけ供試鋼管外面シールパッキン9を供試鋼管に
押し付ける。2) Apply a water pressure of 20 atm from the seal pressure water port 8 and press the outer seal packing 9 of the test steel pipe against the test steel pipe.
【0035】3)外圧水供給ポート16から外圧用水を
供給する。3) External pressure water is supplied from the external pressure water supply port 16.
【0036】4)空気抜きポート15から空気抜きをす
る。4) Vent air from the air vent port 15.
【0037】5)シール圧水用ポート8、外圧水供給ポ
ート16から高圧水を供給して試験圧力とする。この
時、パッキンホルダー付き蓋2と圧力ベッセル1のシー
ル及び耐スラスト力は、シール構造及びボルト、タガに
て確保されている。5) High-pressure water is supplied from the seal pressure water port 8 and the external pressure water supply port 16 to make the test pressure. At this time, the seal and the thrust resistance of the lid 2 with the packing holder and the pressure vessel 1 are ensured by the seal structure, the bolt, and the tag.
【0038】図3に示す従来の外圧負荷試験装置は、外
圧、軸力、ねじりを同時負荷できる万能試験機である
が、このような試験機を所有してなくても、大型引っ張
り試験機さえ所有していれば、本発明の外圧負荷試験装
置と小型水圧ポンプを新たに揃えることにより、外圧負
荷試験装置を供試鋼管に付属設置すれば、その一体構造
物を丸ごと引っ張り試験機のフレームに装着でき、図3
に示す従来の外圧負荷試験装置と同等の試験が可能とな
る。The conventional external pressure load test device shown in FIG. 3 is a universal test device capable of simultaneously applying external pressure, axial force, and torsion. However, even if such a test device is not owned, even a large tensile test device can be used. If it is owned, the external pressure load test device of the present invention and a small hydraulic pump are newly prepared, and if the external pressure load test device is attached to the steel pipe to be tested, the integral structure can be entirely attached to the frame of the tensile tester. Can be installed, Figure 3
A test equivalent to the conventional external pressure load test apparatus shown in FIG.
【0039】実施例2 図2は本発明の別実施例を示し、曲げ用シリンダーロッ
ドを具備した外圧負荷試験装置の断面図で、図1に示す
外圧負荷試験装置と同一の構成には同一の符号を付し、
その説明は省略する。Embodiment 2 FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of an external pressure load test device provided with a bending cylinder rod. The same configuration as the external pressure load test device shown in FIG. With a sign,
The description is omitted.
【0040】本発明の外圧負荷試験装置は、圧力ベッセ
ル1の外側に油圧シリンダーロッド17を押し込む構造
を付加する。パッキンホルダー18は圧力ベッセル外部
に溶接するか、圧力ベッセル1の肉厚が厚ければ、圧力
ベッセル1外周を加工して設置することも可能である。
ロッド外面シール用パッキン20は、供試鋼管外面シー
ルパッキン9と同じ構造で、圧力水でパッキン押さえ1
9を押さえる。The external pressure load test apparatus of the present invention has a structure in which the hydraulic cylinder rod 17 is pushed outside the pressure vessel 1. The packing holder 18 can be welded to the outside of the pressure vessel, or if the thickness of the pressure vessel 1 is large, it can be installed by processing the outer periphery of the pressure vessel 1.
The packing 20 for the rod outer surface seal has the same structure as the outer surface seal packing 9 for the steel pipe to be tested.
Hold 9 down.
【0041】本実施例によれば、油圧シリンダーロッド
17を押し込むことにより供試鋼管に曲げ荷重を与えた
試験も可能となる。According to the present embodiment, a test in which a bending load is applied to the test steel pipe by pushing the hydraulic cylinder rod 17 is also possible.
【0042】[0042]
【発明の効果】鋼管の外圧負荷試験装置の外面シール機
能は、従来と同様に維持されて圧力ベッセルと蓋間のシ
ール能力を低下させることなく、蓋を高強度ボルトで圧
力ベッセル端部に締結した締結構造により軽量かつコン
パクトな外圧負荷試験装置が得られる。The outer surface sealing function of the steel pipe external pressure load test apparatus is maintained as before, and the lid is fastened to the end of the pressure vessel with high-strength bolts without reducing the sealing ability between the pressure vessel and the lid. With this fastening structure, a lightweight and compact external pressure load test device can be obtained.
【0043】また、圧力ベッセルに圧力ベッセル内を進
退するピストンロッドを設けることにより、供試鋼管に
曲げ荷重を与えた試験も可能となる。Further, by providing a piston rod that moves in and out of the pressure vessel in the pressure vessel, a test in which a bending load is applied to the test steel pipe can be performed.
【図1】本発明の外圧負荷試験装置の一実施例を示す断
面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an external pressure load test apparatus according to the present invention.
【図2】本発明の別実施例を示し、曲げ用シリンダーロ
ッドを具備した外圧負荷試験装置の断面図である。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention and is a cross-sectional view of an external pressure load test apparatus provided with a bending cylinder rod.
【図3】従来の外圧負荷試験装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional external pressure load test device.
1:圧力ベッセル 2:パッキンホルダー付き蓋 3:パッキン押さえ 4:供試鋼管 5:Uパッキン 5a:バックアップリング 6:高圧シール用Oリング 7:バックアップリング 8:シール圧水用ポート 9:供試鋼管外面シールパッキン 9a:バックアップリング 10,11:シール用Oリング 12:パッキン押さえ用ボルト 13:蓋固定用ボルト 14:圧力ベッセル膨張防止リング 15:空気抜きポート 16:外圧水供給ポート 17:曲げ荷重負荷用シリンダーロッド 18:パッキンホルダー 19:パッキン押さえ 20:ロッド外面シール用パッキン 21:フック 30:圧力ベッセル 31:外圧水供給ポート 32:空気抜きポート 33:蓋 34:油圧クランプ 35:供試鋼管 36:外周パッキン押さえ 37:シール圧水用ポー卜 38:パッキン 1: pressure vessel 2: lid with packing holder 3: packing holder 4: test steel pipe 5: U packing 5a: backup ring 6: O-ring for high pressure seal 7: backup ring 8: port for seal pressure water 9: test steel pipe Outer seal packing 9a: Backup ring 10, 11: O-ring for sealing 12: Bolt for holding down packing 13: Bolt for fixing lid 14: Pressure vessel expansion prevention ring 15: Air vent port 16: External pressure water supply port 17: For bending load load Cylinder rod 18: Packing holder 19: Packing presser 20: Packing for rod outer surface seal 21: Hook 30: Pressure vessel 31: External pressure water supply port 32: Air release port 33: Lid 34: Hydraulic clamp 35: Test steel pipe 36: Outer peripheral packing Holder 37: For seal pressure water Over Bok 38: packing
Claims (3)
出す外圧負荷試験装置において、 厚肉円筒からなる圧力ベッセル両端の内側と、内側に供
試鋼管の外面をシールする供試鋼管外面シールパッキン
を装入したパッキンホルダーとフランジとを有する蓋の
機能を兼ねた一対のパッキンホルダー付き蓋の外面との
隙間にOリングで第一のシール部を形成し、圧力ベッセ
ル端内面コーナ部にUパッキンを装入して第二のシール
部を形成し、前記蓋を高強度ボルトで圧力ベッセル端部
に締結したことを特徴とする供試鋼管の外圧負荷試験装
置。An external pressure load test apparatus in which an end of a test steel pipe protrudes out of a pressure vessel, wherein an outer surface seal of the test steel pipe for sealing the inside of both ends of a pressure vessel formed of a thick cylinder and the outer surface of the test steel pipe inside. A first seal portion is formed by an O-ring in a gap between a pair of packing holder-equipped lids which also function as a lid having a packing holder and a flange having a packing, and a U-shaped seal is formed at a pressure vessel end inner corner. An external pressure load test apparatus for a test steel pipe, wherein a second seal portion is formed by inserting a packing, and the lid is fastened to an end of the pressure vessel with a high-strength bolt.
圧力ベッセル端部の膨張を抑制し、圧力ベッセルと蓋の
接触部の隙間開口を防止するツバの広いタガを装着した
ことを特徴とする請求項1に記載の鋼管の外圧負荷試験
装置。2. A flap having a wide brim is provided at an end of the pressure vessel to suppress expansion of the end of the pressure vessel by a test pressure load and to prevent a gap opening between a contact portion of the pressure vessel and the lid. Item 2. An external pressure load test apparatus for a steel pipe according to item 1.
端が圧力ベッセル内中心に進退する油圧シリンダーが設
けられ、圧力ベッセルのピストンロッドの入り口はロッ
ド外面シールパッキンがセットできる内側に環状溝を有
するパッキンホルダーとパッキン押さえを取り付けたこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の鋼管の外圧負荷
試験装置。3. A packing cylinder having a hydraulic cylinder in which the tip of a piston rod advances and retreats to the center of the pressure vessel on the outer periphery of the pressure vessel, and an inlet of the piston rod of the pressure vessel having an annular groove inside which a rod outer seal packing can be set. The external pressure load test device for a steel pipe according to claim 1 or 2, wherein a gasket and a gasket are attached.
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001074624A true JP2001074624A (en) | 2001-03-23 |
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