JP2002131168A - 高圧流体弁のリーク診断方法 - Google Patents
高圧流体弁のリーク診断方法Info
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- JP2002131168A JP2002131168A JP2000323803A JP2000323803A JP2002131168A JP 2002131168 A JP2002131168 A JP 2002131168A JP 2000323803 A JP2000323803 A JP 2000323803A JP 2000323803 A JP2000323803 A JP 2000323803A JP 2002131168 A JP2002131168 A JP 2002131168A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高圧流体の流路を開閉する高圧流体弁のリー
ク診断方法に関する。 【解決手段】 該高圧流体弁の温度を測定し、測定した
温度が所定の温度以上であれば限界以上のリーク発生と
診断する。
ク診断方法に関する。 【解決手段】 該高圧流体弁の温度を測定し、測定した
温度が所定の温度以上であれば限界以上のリーク発生と
診断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧流体弁のリー
ク診断を簡易に行うことを可能とする高圧流体弁のリー
ク診断方法に関する。なお、代表的な高圧流体は水であ
るが、その他、作動油、空気等の液体、気体の双方をあ
げることもできる。以下では、熱延鋼板を圧延する熱間
圧延工場で熱延鋼板のデスケーリング（以下、単にデス
ケともよぶ。）に適用する高圧水を高圧流体の代表例と
して説明する。なお、高圧水としては環水が用いられ
る。また、高圧流体弁の例として高圧水の噴射ＯＮ／Ｏ
ＦＦを行うスプレー弁を例示して説明する。
ク診断を簡易に行うことを可能とする高圧流体弁のリー
ク診断方法に関する。なお、代表的な高圧流体は水であ
るが、その他、作動油、空気等の液体、気体の双方をあ
げることもできる。以下では、熱延鋼板を圧延する熱間
圧延工場で熱延鋼板のデスケーリング（以下、単にデス
ケともよぶ。）に適用する高圧水を高圧流体の代表例と
して説明する。なお、高圧水としては環水が用いられ
る。また、高圧流体弁の例として高圧水の噴射ＯＮ／Ｏ
ＦＦを行うスプレー弁を例示して説明する。
【０００２】
【従来の技術】スプレー弁の断面模式図を図２に示す。
図示は、スプレー弁５が閉となっており高圧水13が遮断
（ＯＦＦ）された状態を示している。ここで、高圧水13
はシール部16で遮断されている。次に、このスプレー弁
５のＯＮ動作について説明する。
図示は、スプレー弁５が閉となっており高圧水13が遮断
（ＯＦＦ）された状態を示している。ここで、高圧水13
はシール部16で遮断されている。次に、このスプレー弁
５のＯＮ動作について説明する。
【０００３】弁を作動させる作動流体（ここでは、空気
圧）10によってピストン11が押し上げられると、そのピ
ストン11の端部に下端部が当接しているステム12も押し
上げられ、シール部16が開放されて高圧水13が導通（Ｏ
Ｎ）状態となる。この高圧水の出側には分岐管15が設け
られており、高圧水の水圧を利用してステム12を押し下
げる方向の力が印加されている。そのため、スプレー弁
のＯＦＦ指令によって空気圧が遮断されると、直ちにス
テム12が下降して高圧水をシールし遮断（ＯＦＦ）す
る。そのため、高圧水ＯＮ／ＯＦＦの高速動作が可能と
なる。なお、スプレー弁５のボディー14は、実際には各
種部材で組み立てられているが、ここでは簡単のため一
体的に示している。
圧）10によってピストン11が押し上げられると、そのピ
ストン11の端部に下端部が当接しているステム12も押し
上げられ、シール部16が開放されて高圧水13が導通（Ｏ
Ｎ）状態となる。この高圧水の出側には分岐管15が設け
られており、高圧水の水圧を利用してステム12を押し下
げる方向の力が印加されている。そのため、スプレー弁
のＯＦＦ指令によって空気圧が遮断されると、直ちにス
テム12が下降して高圧水をシールし遮断（ＯＦＦ）す
る。そのため、高圧水ＯＮ／ＯＦＦの高速動作が可能と
なる。なお、スプレー弁５のボディー14は、実際には各
種部材で組み立てられているが、ここでは簡単のため一
体的に示している。
【０００４】熱間圧延工場では、図１に示すように、上
記のスプレー弁５が、噴射ヘッダ２から熱延鋼板１に高
圧の噴射水３を吹き付けてデスケを行う高圧水噴射設備
に適用されている。高圧水としては、工場内を循環する
環水が図示しないポンプで昇圧されデスケ用高圧水６と
して用いられる。このデスケ用高圧水６の圧力として
は、鋼板のデスケーリング効果を得るために、最低でも
4.8ＭPa以上が必要であり、好適には 9.8ＭPa以上を必
要とする。なお、図示では15ＭPaの高圧水を適用した場
合を例示している。
記のスプレー弁５が、噴射ヘッダ２から熱延鋼板１に高
圧の噴射水３を吹き付けてデスケを行う高圧水噴射設備
に適用されている。高圧水としては、工場内を循環する
環水が図示しないポンプで昇圧されデスケ用高圧水６と
して用いられる。このデスケ用高圧水６の圧力として
は、鋼板のデスケーリング効果を得るために、最低でも
4.8ＭPa以上が必要であり、好適には 9.8ＭPa以上を必
要とする。なお、図示では15ＭPaの高圧水を適用した場
合を例示している。
【０００５】デスケ用の高圧水は、熱延鋼板の通過時に
のみＯＮされるため、たえずＯＮ／ＯＦＦが繰り返され
ている。一方、高圧水ＯＦＦ時に、噴射ヘッダからの水
の噴出を完全に止めてしまうと、次にＯＮとしたときに
ウォータハンマ現象が発生して配管系を破損する等の原
因となり、また、噴射ヘッダ焼損トラブルにもつながる
ことから、操業中は、噴射ヘッダから常時水を噴射させ
ておく必要がある。ただし、その圧力は通常の環水圧
（0.34ＭPa程度）程度で十分である。そのため、スプレ
ー弁５の出側で環水４を合流させている。なお、ここで
は図示しないが、安全弁等を設け、デスケ用高圧水が環
水系に逆流することのないように十分な対策が講じられ
ている。
のみＯＮされるため、たえずＯＮ／ＯＦＦが繰り返され
ている。一方、高圧水ＯＦＦ時に、噴射ヘッダからの水
の噴出を完全に止めてしまうと、次にＯＮとしたときに
ウォータハンマ現象が発生して配管系を破損する等の原
因となり、また、噴射ヘッダ焼損トラブルにもつながる
ことから、操業中は、噴射ヘッダから常時水を噴射させ
ておく必要がある。ただし、その圧力は通常の環水圧
（0.34ＭPa程度）程度で十分である。そのため、スプレ
ー弁５の出側で環水４を合流させている。なお、ここで
は図示しないが、安全弁等を設け、デスケ用高圧水が環
水系に逆流することのないように十分な対策が講じられ
ている。
【０００６】なお、常時噴射水として、デスケ用高圧水
を分流して低圧にして用いることをしないで、環水を用
いているのは、主に、デスケ用高圧水の電力原単位を削
減するためである。
を分流して低圧にして用いることをしないで、環水を用
いているのは、主に、デスケ用高圧水の電力原単位を削
減するためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このスプレ
ー弁が経年変化等によって劣化し、図２に示すシール部
16が偏摩耗あるいは疵が付いて破れリークが発生する
と、そのリーク部から高圧水が常時流れ出ることにな
る。ところが、噴射ヘッダからは水が常時噴射している
ため、その噴射状態を視認するだけでリーク発生の有無
を見極めるには、熟練のオペレータが噴射ヘッダの至近
距離まで近づいての目視確認が必要であった。そのた
め、熟練のオペレータがラインの噴射ヘッダの至近にま
で出向いたうえに、安全上の対策をとって目視確認の作
業を行う必要があり、非常に手間のかかる作業であっ
た。
ー弁が経年変化等によって劣化し、図２に示すシール部
16が偏摩耗あるいは疵が付いて破れリークが発生する
と、そのリーク部から高圧水が常時流れ出ることにな
る。ところが、噴射ヘッダからは水が常時噴射している
ため、その噴射状態を視認するだけでリーク発生の有無
を見極めるには、熟練のオペレータが噴射ヘッダの至近
距離まで近づいての目視確認が必要であった。そのた
め、熟練のオペレータがラインの噴射ヘッダの至近にま
で出向いたうえに、安全上の対策をとって目視確認の作
業を行う必要があり、非常に手間のかかる作業であっ
た。
【０００８】一方、弁のリークを診断する方法の一つと
して、特公昭57-5446 号公報に「流体バルブの内部漏れ
量検出方法」が開示されている。これは、油圧回路に代
表される流体圧回路のアクチュエータ（例えば、油圧シ
リンダ）を動作させる作動流体の流体バルブ内部におけ
る漏れ量を検出するものであり、流体バルブを閉じた状
態で、流体タンク内の作動流体の温度Ｔ1 、流体バルブ
の戻り出側管の表面温度Ｔ2 、雰囲気温度Ｔ3 から流体
バルブ内部漏れ量Ｑを算出するものである。
して、特公昭57-5446 号公報に「流体バルブの内部漏れ
量検出方法」が開示されている。これは、油圧回路に代
表される流体圧回路のアクチュエータ（例えば、油圧シ
リンダ）を動作させる作動流体の流体バルブ内部におけ
る漏れ量を検出するものであり、流体バルブを閉じた状
態で、流体タンク内の作動流体の温度Ｔ1 、流体バルブ
の戻り出側管の表面温度Ｔ2 、雰囲気温度Ｔ3 から流体
バルブ内部漏れ量Ｑを算出するものである。
【０００９】特公昭57-5446 号公報は、流体圧回路では
稼働時に流体温度が上昇し雰囲気温度と差が生じること
に着目し、流体バルブを閉じた状態でも内部漏れがある
と作動流体が流れて稼働時と同様に流体温度が昇温する
ことに着目してなされた発明である。しかし、特公昭57
-5446 号公報に開示の方法では内部漏れ以外の要因によ
る流体温度上昇が含まれるため、本発明が目的とするデ
スケ用スプレー弁のリーク診断にそのまま適用すること
はできない。また、あえて適用するとしても、各所に温
度計を設けて温度測定を行うことが必要であり、リーク
の診断を簡便に行うことはできない。
稼働時に流体温度が上昇し雰囲気温度と差が生じること
に着目し、流体バルブを閉じた状態でも内部漏れがある
と作動流体が流れて稼働時と同様に流体温度が昇温する
ことに着目してなされた発明である。しかし、特公昭57
-5446 号公報に開示の方法では内部漏れ以外の要因によ
る流体温度上昇が含まれるため、本発明が目的とするデ
スケ用スプレー弁のリーク診断にそのまま適用すること
はできない。また、あえて適用するとしても、各所に温
度計を設けて温度測定を行うことが必要であり、リーク
の診断を簡便に行うことはできない。
【００１０】本発明は、スプレー弁のリークを簡便に、
かつ、確実に診断することを可能とすることを目的とす
る。
かつ、確実に診断することを可能とすることを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、高圧流体弁で
あるスプレー弁にリークがあると、そのリーク部を流体
が高速に通過することから摩擦熱を生じ、弁自体が昇温
することに着目してなされたものである。すなわち、本
発明は、高圧流体の流路を開閉する高圧流体弁のリーク
診断方法であって、該高圧流体弁の温度を測定し、測定
した温度が所定の温度以上であれば限界以上のリーク発
生と診断することを特徴とする高圧流体弁のリーク診断
方法によって上記課題を解決したのである。
あるスプレー弁にリークがあると、そのリーク部を流体
が高速に通過することから摩擦熱を生じ、弁自体が昇温
することに着目してなされたものである。すなわち、本
発明は、高圧流体の流路を開閉する高圧流体弁のリーク
診断方法であって、該高圧流体弁の温度を測定し、測定
した温度が所定の温度以上であれば限界以上のリーク発
生と診断することを特徴とする高圧流体弁のリーク診断
方法によって上記課題を解決したのである。
【００１２】また、本発明では、前記高圧流体が、熱間
圧延工場の 9.8ＭPa以上の高圧環水であることを好適と
するものである。
圧延工場の 9.8ＭPa以上の高圧環水であることを好適と
するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、例えば図２のスプレー
弁において、そのシール部16が偏摩耗等で破れて、シー
ル部での漏れ、すなわち、リークが発生すると、高速流
体がそのリーク箇所を高速で通過することから摩擦によ
って発熱することに着目し、スプレー弁本体の温度を測
定することでリークの診断を可能としたものである。
弁において、そのシール部16が偏摩耗等で破れて、シー
ル部での漏れ、すなわち、リークが発生すると、高速流
体がそのリーク箇所を高速で通過することから摩擦によ
って発熱することに着目し、スプレー弁本体の温度を測
定することでリークの診断を可能としたものである。
【００１４】スプレー弁、すなわち、高圧流体弁の温度
測定には、ポータブル式の放射温度計を適用することを
好適とする。この場合、温度測定は、オペレータが必要
に応じて実施することで十分である。又、固定式の放射
温度計を設置しておいて常時測定できるようにしておい
ても良い。さらに、熱電対等の接触式温度計を弁のボデ
ィー部表面に接触させて温度測定を実施しても良く、ボ
ディー部に埋め込んでおいても良いことは言うまでもな
い。
測定には、ポータブル式の放射温度計を適用することを
好適とする。この場合、温度測定は、オペレータが必要
に応じて実施することで十分である。又、固定式の放射
温度計を設置しておいて常時測定できるようにしておい
ても良い。さらに、熱電対等の接触式温度計を弁のボデ
ィー部表面に接触させて温度測定を実施しても良く、ボ
ディー部に埋め込んでおいても良いことは言うまでもな
い。
【００１５】また、本発明は、摩擦による弁本体の昇温
を検出する方式であるため、リークによる弁の昇温パタ
ーンをあらかじめ調べておくことで、弁本体の昇温があ
る場合にその昇温が限界以上のリーク発生であるかどう
かの診断を容易に行うことができるのである。ここで、
熱間圧延工場のデスケには、鋼板表面のスケールを吹き
飛ばすだけの圧力が必要であるため、高圧にした環水が
利用されている。そのデスケ用高圧水の圧力としては、
少なくとも 4.9ＭPa以上が必要であるとされており、好
適には、 9.8ＭPa以上の圧力が必要とされている。
を検出する方式であるため、リークによる弁の昇温パタ
ーンをあらかじめ調べておくことで、弁本体の昇温があ
る場合にその昇温が限界以上のリーク発生であるかどう
かの診断を容易に行うことができるのである。ここで、
熱間圧延工場のデスケには、鋼板表面のスケールを吹き
飛ばすだけの圧力が必要であるため、高圧にした環水が
利用されている。そのデスケ用高圧水の圧力としては、
少なくとも 4.9ＭPa以上が必要であるとされており、好
適には、 9.8ＭPa以上の圧力が必要とされている。
【００１６】一般的には、弁本体の温度上昇は、内部を
流れる流体の温度との差として規定され、更に、周囲温
度等の影響も受けることになる。しかしながら、熱間圧
延工場の環水の場合には、夏、冬を含め年間を通じてほ
ぼその環境に変化はなく、環水温度も年間を通じてほぼ
一定である。そのため、夏、冬等の季節に関係なく、弁
温度が所定の温度以上となったときに限界以上のリーク
が発生したと診断することができ、高圧流体弁のリーク
診断が容易に実施可能である。
流れる流体の温度との差として規定され、更に、周囲温
度等の影響も受けることになる。しかしながら、熱間圧
延工場の環水の場合には、夏、冬を含め年間を通じてほ
ぼその環境に変化はなく、環水温度も年間を通じてほぼ
一定である。そのため、夏、冬等の季節に関係なく、弁
温度が所定の温度以上となったときに限界以上のリーク
が発生したと診断することができ、高圧流体弁のリーク
診断が容易に実施可能である。
【００１７】
【実施例】本発明の高圧流体弁のリーク診断方法を、熱
間圧延工場のデスケ用スプレー弁に対して適用した。デ
スケ設備の＃１、３、４幅狭スプレー弁と、＃１〜４幅
広スプレー弁の計７台のスプレー弁について、スプレー
弁温度とヘッダでのリーク噴射量の関係を調査した。な
お、スプレー弁温度の測定はポータブル放射温度計で実
施した。また、ヘッダでのリーク噴射量は熟練オペレー
タの目視で評価している。その結果を図３に示す。
間圧延工場のデスケ用スプレー弁に対して適用した。デ
スケ設備の＃１、３、４幅狭スプレー弁と、＃１〜４幅
広スプレー弁の計７台のスプレー弁について、スプレー
弁温度とヘッダでのリーク噴射量の関係を調査した。な
お、スプレー弁温度の測定はポータブル放射温度計で実
施した。また、ヘッダでのリーク噴射量は熟練オペレー
タの目視で評価している。その結果を図３に示す。
【００１８】ここで、デスケ用高圧水の圧力は15ＭPaと
している。また、測定時の環水の温度は20.2℃であり、
外気温度は８〜12℃であった。図３に示す各スプレー弁
の使用年数は、数ヶ月〜４年程度である。ただし、スプ
レー弁の寿命は、一般的に２〜３年であると言われては
いるものの、使用年数とリーク量とは必ずしも対応して
いないことを確認した。
している。また、測定時の環水の温度は20.2℃であり、
外気温度は８〜12℃であった。図３に示す各スプレー弁
の使用年数は、数ヶ月〜４年程度である。ただし、スプ
レー弁の寿命は、一般的に２〜３年であると言われては
いるものの、使用年数とリーク量とは必ずしも対応して
いないことを確認した。
【００１９】図３から明らかなように、リーク小と判断
された＃１幅広スプレー弁の温度は、ほぼ環水温度に一
致する。一方、その他のリーク中〜大と判断されたスプ
レー弁の温度は明らかに環水温度よりも高くなってお
り、30℃を越えるレベルであり、いずれのスプレー弁も
限界以上のリークが発生していると診断できる。
された＃１幅広スプレー弁の温度は、ほぼ環水温度に一
致する。一方、その他のリーク中〜大と判断されたスプ
レー弁の温度は明らかに環水温度よりも高くなってお
り、30℃を越えるレベルであり、いずれのスプレー弁も
限界以上のリークが発生していると診断できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によって、スプレー弁のリークを
簡便に、かつ、確実に診断することが可能となり、非常
に手間のかかるものであった目視によるリーク診断作業
を解消することができた。
簡便に、かつ、確実に診断することが可能となり、非常
に手間のかかるものであった目視によるリーク診断作業
を解消することができた。
【図１】熱間圧延工場における高圧水噴射設備の模式図
である。
である。
【図２】高圧流体弁（スプレー弁）の断面模式図であ
る。
る。
【図３】リーク噴射量（目視）とスプレー弁温度の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ デスケ対象材（熱延鋼板） ２ 噴射ヘッダ（スプレーヘッダ） ３ 噴射水 ４ 環水 ５ 高圧流体弁（スプレー弁） ６ デスケ用高圧水 ７ （放射）温度計 10 作動流体（空気圧） 11 ピストン 12 ステム 13 高圧水 14 ボディー 15 分岐管 16 シール部
Claims (2)
- 【請求項１】 高圧流体の流路を開閉する高圧流体弁の
リーク診断方法であって、該高圧流体弁の温度を測定
し、測定した温度が所定の温度以上であれば限界以上の
リーク発生と診断することを特徴とする高圧流体弁のリ
ーク診断方法。 - 【請求項２】 前記高圧流体が、熱間圧延工場の 9.8Ｍ
Pa以上の高圧環水であることを特徴とする請求項１に記
載の高圧流体弁のリーク診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000323803A JP2002131168A (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 高圧流体弁のリーク診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000323803A JP2002131168A (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 高圧流体弁のリーク診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002131168A true JP2002131168A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18801424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000323803A Pending JP2002131168A (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 高圧流体弁のリーク診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002131168A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008102061A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | バルブの弁シートリーク早期発見方法 |
| CN111413052A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-14 | 安徽捷迅光电技术有限公司 | 一种喷阀静态保压检测装置及其检测方法 |
| CN111504672A (zh) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 合肥美亚光电技术股份有限公司 | 喷阀性能评价方法、装置及设备 |
| CN112924115A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-08 | 中电华创(苏州)电力技术研究有限公司 | 高温高压管道阀门内漏监测装置和方法 |
-
2000
- 2000-10-24 JP JP2000323803A patent/JP2002131168A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008102061A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | バルブの弁シートリーク早期発見方法 |
| CN111504672A (zh) * | 2019-01-30 | 2020-08-07 | 合肥美亚光电技术股份有限公司 | 喷阀性能评价方法、装置及设备 |
| CN111413052A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-14 | 安徽捷迅光电技术有限公司 | 一种喷阀静态保压检测装置及其检测方法 |
| CN111413052B (zh) * | 2020-04-17 | 2022-03-18 | 安徽捷迅光电技术有限公司 | 一种喷阀静态保压检测装置 |
| CN112924115A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-08 | 中电华创(苏州)电力技术研究有限公司 | 高温高压管道阀门内漏监测装置和方法 |
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