JP2004239310A - 低温液化ガス用の漏液拡散防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で低温液化ガスの漏液が周囲に拡散するのを防止できる漏液拡散防止構造を提供する。
【解決手段】１対のフランジ２ａ，２ｂ間の隙間２ｃから配管内の低温液化ガスの漏液が拡散するのを防止する漏液拡散防止構造６は、１対のフランジ２ａ，２ｂの外周面に外嵌状に装着され前記隙間２ｃを塞ぐ可撓性のシール部材１０と、このシール部材１０の表面を覆う薄金属板製のカバー部材１１と、このカバー部材１１を介してシール部材１０を１対のフランジ２ａ，２ｂの外周面に密着状に押し付けて保持するバンド部材１２とを備えている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温液化ガス用の漏液拡散防止構造に関し、特に、非常に簡単な構造で低温液化ガスの漏液が周囲に拡散するのを防止できるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、液化天然ガス（以下、ＬＮＧという）等の低温液化ガス用の配管、バルブ類、あるいは、センサ類やポンプ等の機器類には、フランジ継手やボンネットフランジ等を構成する１対のフランジからなるフランジ連結部が設けられているものが広く用いられている。しかし、このようなフランジ連結部に外力や熱応力等が作用して、対向して当接する１対のフランジのフランジ面が少し開いたりずれたりすると、１対のフランジ間の隙間から低温液化ガスが漏れて周囲に拡散する虞がある。特に、極低温（例えば、−１６４℃）のＬＮＧが拡散した場合には、ＬＮＧが周囲の鋼製の配管や機器類に付着して、それらの配管や機器類に低温脆性に起因する強度低下が生じる危険性がある。そのため、フランジの間から低温液化ガスが漏れた場合でも、その漏液が周囲に拡散するのを防止する種々の漏液拡散防止構造が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の漏液拡散防止構造においては、配管接続用のフランジ継手全体がケーシングで覆われており、フランジ継手の１対のフランジ間から漏洩した低温液化ガスはケーシング内で集められて、ケーシングの下端部に設けられた漏液排出ノズルから外部へ排出される。
【０００４】
また、特許文献２に記載の漏液拡散防止構造においては、配管とバルブを接続する為のフランジ継手の１対のフランジの外周面に複数の環状シール部材が外嵌状に装着され、これら複数の環状シール部材は、径方向に２分割されたシール保持環とシール押圧環との間において、適度な押圧力で管軸方向に押し付けられた状態で保持されている。
【０００５】
【特許文献１】実公平３−２２６３５号公報（第２−３頁、第１−３図）
【特許文献２】実公平８−７１９３号公報（第２−４頁、第３−５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特許文献１に記載の漏液拡散防止構造は、ケーシングによりフランジ継手全体を覆うことになるため、構造が複雑且つ大型化し、組付け工数が増えるし、製作コスト的にも不利である。また、バルブと配管を接続するフランジ継手や、バルブのボンネットに設けられたボンネットフランジに適用する場合には、バルブの周囲に取付用のスペースを十分に確保する必要になるため、バルブの設置面で制約を受ける。さらに、小径管用のバルブにおいては、配管との接続用のフランジ継手とボンネットフランジが近接していることも多く、このような漏液拡散防止構造を取付けることができない場合も考えられる。
【０００７】
また、特許文献２に記載の漏液拡散防止構造においては、フランジ継手の１対のフランジ間の隙間を複数の環状シール部材で塞ぐ構造になっているが、複数の環状シール部材を保持する為の比較的径の大きいシール保持環やシール押圧環が必要になり、やはり、漏液拡散防止構造が複雑且つ大型化するため、製作コスト面や設置面で不利である。
本発明の目的は、非常に簡単な構造で低温液化ガスの漏液が周囲に拡散するのを防止できる漏液拡散防止構造を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の漏液拡散防止構造は、低温液化ガス用配管又はバルブ類のフランジ連結部の１対のフランジ間の隙間から低温液化ガスの漏液が拡散するのを防止する漏液拡散防止構造であって、前記フランジ連結部の１対のフランジの外周面に外嵌状に装着され前記隙間を塞ぐ可撓性のシール部材と、このシール部材をフランジの外周面に密着状に押し付けて保持するバンド部材とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
外部から力や熱応力が作用するなどして、対向状に当接する１対のフランジのフランジ面が少し開いたりずれたりすると、１対のフランジ間の隙間から低温液化ガスが漏洩してしまう場合があるが、１対のフランジの外周面に可撓性のシール部材が外嵌状に装着され、このシール部材はバンド部材によりフランジの外周面に密着状に押し付けられて保持されているため、シール部材により前記隙間を確実に塞いで、漏液が周囲に拡散するのを防止できる。
【００１０】
この漏液拡散防止構造は、配管やバルブ類、ポンプ等の機器類を接続するフランジ継手は勿論のこと、バルブのボンネットフランジを連結するフランジ連結部にも取り付けることができる。さらに、バンド部材で可撓性のシール部材をフランジの外周部に押し付けてフランジ間の隙間を塞ぐことができるので、フランジの外周部の形状が非円形状である場合（例えば、バルブボンネットのメンテナンス用の穴部に設けられた矩形状のフランジなど）でも、非円形状のフランジの外周部に容易にこの漏液拡散防止構造を取り付けることができる。
【００１１】
請求項２の漏液拡散防止構造は、請求項１の発明において、前記シール部材の表面を覆う薄金属板製のカバー部材を有し、前記バンド部材がカバー部材を介してシール部材をフランジの外周面に押し付けて保持することを特徴とするものである。薄金属板製のカバー部材を介してバンド部材でシール部材をフランジの外周面に押し付けて保持するため、バンド部材からの押し付け力がシール部材に均等に作用して、シール部材がフランジの外周面により密着して隙間を塞ぐことができる。また、カバー部材は薄金属板製であるため、カバー部材を装着してもフランジの径方向のサイズが大きくならず、漏液拡散防止構造を簡略化するとともに小型化できる。
【００１２】
請求項３の漏液拡散防止構造は、請求項２の発明において、前記カバー部材に、前記隙間からの漏液を排出する為の漏液排出部を設けたことを特徴とするものである。従って、１対のフランジ間の隙間から低温液化ガスが漏洩しても、その漏液は漏液排出部から外部へ導かれて排出されるため、漏液が周囲に拡散するのを防止できる。
【００１３】
請求項４の漏液拡散防止構造は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記フランジ連結部は、配管同士を接続するフランジ継手であることを特徴とするものである。この漏液拡散防止構造は、取付用のスペースをほとんど必要としないため、全体の配管系統をコンパクトにすることが可能になる。
【００１４】
請求項５の漏液拡散防止構造は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記フランジ連結部は、バルブのボンネットフランジを連結するフランジ連結部であることを特徴とするものである。バルブによっては、ボンネットフランジと、配管との接続用のフランジ継手のフランジとが接近していることもあるが、そのような場合でも、この漏液拡散防止構造であれば、取付用のスペースをほとんど必要とせず、容易にフランジ継手に取り付けることができるため、漏液の拡散を確実に防止できる。また、ボンネットフランジの形状が非円形状である場合（例えば、バルブのメンテナンス用の穴部に設けられた矩形状のフランジの場合）でも、非円形状のフランジの外周部に対しても容易にこの漏液拡散防止構造を取り付けることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、ＬＮＧ用配管を接続するフランジ継手に本発明を適用した一例である。尚、図１における上下左右を上下左右として以下説明する。
【００１６】
図１、図２に示すように、比較的小径（例えば、１００Ａ）のステンレス製（例えば、ＳＵＳ３０４）のＬＮＧ用配管１ａ，１ｂ同士を接続するフランジ継手２（フランジ連結部に相当する）は、各々の配管１ａ，１ｂの端部に溶接された左右１対のフランジ２ａ，２ｂを備えている。このフランジ継手２により配管１ａ，１ｂを接続する際には、左右１対のフランジ２ａ，２ｂのフランジ面がガスケット（図示略）を介して対向状に当接した状態で、複数のボルト３とナット４により１対のフランジ２ａ，２ｂが連結される。これら配管１ａ，１ｂ及びフランジ継手２は、断熱性に優れた保冷材５（例えば、発泡ウレタン）に覆われている。
【００１７】
このフランジ継手２には、１対のフランジ２ａ，２ｂ間の隙間２ｃから配管１ａ，１ｂ内のＬＮＧの漏液が拡散するのを防止する漏液拡散防止構造６が設けられている。この漏液拡散防止構造６は、１対のフランジ２ａ，２ｂの外周面に外嵌状に装着され前記隙間２ｃを塞ぐ可撓性のシール部材１０と、このシール部材１０の表面を覆うステンレス製の薄板からなるカバー部材１１と、このカバー部材１１を介してシール部材１０を１対のフランジ２ａ，２ｂの外周面に密着状に押し付けて保持するステンレス製の左右２組のバンド部材１２とを備えている。
【００１８】
図１、図２に示すように、シール部材１０は、耐低温性に優れた合成樹脂製（例えば、４フッ化エチレン樹脂製）の連結された左右１対のフランジ２ａ，２ｂの幅と略同じ幅を有するシート状（例えば、厚さ１０ｍｍ）の部材であり、このシール部材１０は、１対のフランジ２ａ，２ｂの外周面に全周（少なくとも１周以上）に亙って外嵌状に装着されている。
【００１９】
カバー部材１１は、連結された左右１対のフランジ２ａ，２ｂの幅と略同じ幅で、厚さが１．５ｍｍ程度のステンレスの薄板を丸めて形成したものであり、図２に示すように、カバー部材１１はシール部材１０の表面を全周（少なくとも１周以上）に亙って覆っている。このカバー部材１１の下端部には、１対のフランジ２ａ，２ｂの隙間２ｃから低温液化ガスが漏洩したときに、その漏液を排出する為のステンレス製の漏液排出ノズル１３（漏液排出部）が設けられている。尚、１対のフランジ２ａ，２ｂ間の隙間２ｃからの漏液を漏液排出ノズル１３から排出できるように、シール部材１０とカバー部材１１の下端部には、夫々漏液排出ノズル１３に連通する排出穴１０ａ，１１ａが形成されている。
【００２０】
さらに、漏液排出ノズル１３には、熱伝導率の低い合成樹脂製（例えば、４フッ化エチレン樹脂製）のパイプ部材１４が接続されている。ここで、配管１ａ，１ｂやフランジ継手２とともに、カバー部材１１とパイプ部材１４の上側部分も保冷材５に覆われており、パイプ部材１４の下半部は保冷材５から外側へ突出している。そして、このパイプ部材１４に、５０Ａのステンレス製（例えば、ＳＵＳ３１６製）漏液配管１５が接続されている。尚、パイプ部材１４は、通常時に極低温のＬＮＧの冷熱によりカバー部材１１に着水等が生じるのを緩和するために、漏液排出ノズル１３と漏液配管１５との間に介装されるものである。
【００２１】
２組のバンド部材１２は、カバー部材１１の左半部と右半部において周方向に夫々１組ずつ装着されている。これら２組のバンド部材１２は、夫々同じ構成を有するので、１組について説明する。
１組のバンド部材１２は、ステンレスの薄板からなる上下１対の半円弧状のバンド分割体１２ａ，１２ｂを備え、これら１対のバンド分割体１２ａ，１２ｂの幅は、カバー部材１１の幅（１対のフランジ２ａ，２ｂの外周部の幅に略等しい）の約１／５の幅となっている。バンド分割体１２ａ，１２ｂの左右両端部には、連結部１２ｃ，１２ｄが外側突出状に一体的に設けられ、これら連結部１２ｃ，１２ｄにおいて、１対のバンド分割体１２ａ，１２ｂは２本のボルト１６で連結されている。このボルト１６の締め付け量により、バンド部材１２でシール部材１０を押し付ける押し付け力を適度な強さに調節できる。
【００２２】
尚、図３、図４に示すように、１対のフランジ２ａ，２ｂを締結する複数のボルト３には、これらボルト３に対応するボルト穴２ｄからＬＮＧが漏洩して周囲へ拡散するのを防止する合成樹脂製のＯリング１７が夫々外嵌状に装着されている。
【００２３】
次に、この漏液拡散防止構造６の作用について説明する。
配管１ａ，１ｂ内にＬＮＧが充填されている状態で、フランジ継手２に外部からの力や熱応力等により過大な力が作用して、対向する１対のフランジ２ａ，２ｂのフランジ面がずれた場合、まず、複数のボルト３に対応するボルト穴２ｄにおいては、複数のボルト３に夫々外嵌状にＯリング１７が装着されているため、これらＯリング１７によりボルト穴２ｄからのＬＮＧの漏洩が防止される。
【００２４】
また、１対のフランジ２ａ，２ｂの外周面に、２組のバンド部材１２によりカバー部材１１を介して可撓性のシール部材１０が押し付けられている。従って、バンド部材１２からの押し付け力がシール部材１０に均等に作用して、シール部材１０がフランジ２ａ，２ｂの外周面に確実に密着して下端部の排出穴１０ａを除いて１対のフランジ２ａ，２ｂ間の隙間２ｃを塞いでいるため、この隙間２ｃからのＬＮＧの漏液は、排出穴１０ａ，１１ａを介して漏液排出ノズル１３により漏液配管１５へ確実に導かれて排出され、極低温の漏液が周囲に拡散することがない。ここで、漏液排出ノズル１３と漏液配管１５との間には、熱伝導率の低い合成樹脂製のパイプ部材１４が介装されているため、極低温のＬＮＧの冷熱によりカバー部材１１に着水等が生じるのを緩和できる。
【００２５】
以上説明した漏液拡散防止構造６によれば、次のような効果が得られる。
１）１対のフランジ２ａ，２ｂの外周面に可撓性のシール部材１０が外嵌状に装着され、このシール部材１０はバンド部材１２によりフランジ２ａ，２ｂの外周面に密着状に押し付けられて保持されているため、シール部材１０によりフランジ２ａ，２ｂ間の隙間２ｃを確実に塞いで、漏液が周囲に拡散するのを防止できる。また、薄いステンレス板製のカバー部材１１を介してバンド部材１２でシール部材１０をフランジ２ａ，２ｂの外周面に押し付けて保持するため、バンド部材１２による押し付け力がシール部材１０に均等に作用して、シール部材１０がフランジ２ａ，２ｂの外周面により密着して隙間をより確実に塞ぐことができる。
【００２６】
さらに、漏液拡散防止構造６を簡略化且つ小型化することができ、取付スペース及び製作コストの面で有利である。従って、フランジ継手２で接続される配管１ａ，１ｂが他の配管やバルブ等と近接しているために、漏液がフランジ継手２から拡散したときにその漏液が他の配管やバルブ等に付着する確率が高く、且つ、フランジ継手２の周囲にスペースがあまりない場合でも、構造が簡単で且つサイズの小さいこの漏液拡散防止構造６であれば、フランジ継手２に容易に装着することができ、漏液の拡散を確実に防止できる。
【００２７】
２）カバー部材１１に設けられた漏液排出ノズル１３により漏液を漏液配管１５に導いて外部へ確実に排出できるため、漏液が周囲へ拡散することがない。
【００２８】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。
１］前記実施形態のような小径の配管１ａ，１ｂ同士を接続するフランジ継手２に限らず、中径又は大径のＬＮＧ配管を接続するフランジ継手に本発明の漏液拡散防止構造を適用することもできる。大径配管用のフランジ継手においても、フランジ継手の外周部に厚さの薄いシール部材１０、カバー部材１１及びバンド部材１２を設けるだけで済むので、フランジ継手が径方向に大型化せず、取付スペースの面で非常に有利である。
【００２９】
２］フランジ１ａ，１ｂの外周部と略同じ幅のバンド部材を用いて、このバンド部材でシール部材１０の表面を直接覆うようにしてもよい。この場合、カバー部材１１を省略できるため、部品数をさらに少なくすることができる。
【００３０】
３］配管系の途中に、スペクタクルブラインド、ブラインドフランジ、流量検知用のオリフィス等を設ける為のフランジ連結部に本発明を適用することもできる。例えば、図５に示すように、フランジ連結部２０は、スペクタクルブラインド２１を配管系の途中に設ける為のフランジ連結部であり、このフランジ連結部２０においては、スペクタクルブラインド２１が１対のフランジ２０ａ，２０ｂの間に挟持された状態で、複数のボルト３が締結される。このフランジ連結部２０に前記実施形態と略同じ構成を有する漏液拡散防止構造２２が設けられており、この漏液拡散防止構造２２においては、シール部材１０を覆うカバー部材２３の上端部に、スペクタクルブラインド２１の取手部２１ａを収容する為の収容部２３ａが上方突出状に形成されている。
【００３１】
４］バルブのボンネット部分に設けられたボンネットフランジを連結するフランジ連結部に本発明を適用することもできる。さらに、バルブのボンネット部分には、メンテナンス用の穴部が設けられているものもあるが、そのような穴部を塞ぐ、図６、図７に示すような略矩形状の１対のフランジ３０ａ，３０ｂを連結するフランジ連結部３０にも、前記実施形態と略同様の構成を有する漏液拡散防止構造３１を取り付けることができる。つまり、非円形のフランジを連結するフランジ連結部にも本発明の漏液拡散防止構造を用いることができ、汎用性に優れる。
５］その他、液化窒素等、他の低温液化ガス用のフランジ連結部にも本発明を適用できるのは言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、１対のフランジの外周面に可撓性のシール部材が外嵌状に装着され、このシール部材はバンド部材によりフランジの外周面に密着状に押し付けられて保持されているため、シール部材により前記隙間を確実に塞いで、漏液が周囲に拡散するのを防止できる。また、漏液拡散防止構造を簡略化且つ小型化でき、設置面及び製作コスト面で有利である。
【００３３】
さらに、バンド部材で可撓性のシール部材をフランジの外周部に押し付けてフランジ間の隙間を塞ぐだけの簡単な構造であるため、フランジの外周形状が非円形状である場合でも、その非円形状のフランジの外周部に容易にこの漏液拡散防止構造を取り付けることができる。
【００３４】
請求項２の発明によれば、薄金属板製のカバー部材を介してバンド部材でシール部材をフランジの外周面に押し付けて保持するため、バンド部材による押し付け力がシール部材に均等に作用して、シール部材がフランジの外周面に確実に密着して隙間を塞ぐことができる。さらに、カバー部材は薄金属板製であるため、カバー部材を装着してもフランジの径方向のサイズがほどんど変わらないため、漏液拡散防止構造を簡略化して且つ小型化できる。
【００３５】
請求項３の発明によれば、１対のフランジ間の隙間からの漏液が漏液排出部から外部へ導かれて排出されるため、漏液が周囲に拡散するのを防止できる。
請求項４の発明によれば、フランジ継手に、取付の為のスペースが少なくて済むこの漏液拡散防止構造を用いることで、全体の配管系をコンパクトにすることが可能になる。また、フランジ継手で接続される配管が他の配管やバルブ等と近接しており、漏液が拡散した場合に漏液が他の配管やバルブ等に付着する確率が高い場合には、逆に、このフランジ継手の周辺にスペースがあまりないために、従来の漏液拡散防止構造をフランジ継手に設けることは困難であるが、この漏液拡散防止構造であれば、そのような状況でもフランジ継手に容易に取り付けることができるため、漏液が周囲に拡散するのを確実に防止できる。
【００３６】
請求項５の発明によれば、ボンネットフランジと配管との接続用のフランジ継手のフランジとが近接している場合でも、取付の為のスペースが少なくて済むこの漏液拡散防止構造であれば、取付用のスペースをほとんど必要とせず、そのような状況でも容易にフランジ継手に装着することができ、漏液が周囲に拡散するのを確実に防止できる。また、ボンネットフランジの形状が非円形状である場合でも、その非円形状のフランジの外周部に容易にこの漏液拡散防止構造を取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る漏液拡散防止構造を備えたフランジ継手の正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】変更形態の図３相当図である。
【図６】変更形態に係る漏液拡散防止構造を備えたフランジ連結部の平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 配管
２ フランジ継手
２ａ，２ｂ フランジ
２ｃ 隙間
６ 漏液拡散防止構造
１０ シール部材
１１ カバー部材
１２ バンド部材
１３ 漏液排出ノズル
２０ フランジ連結部
２０ａ，２０ｂ フランジ
２２ 漏液拡散防止構造
２３ カバー部材
３０ フランジ連結部
３０ａ，３０ｂ フランジ
３１ 漏液拡散防止構造

Claims (5)

1. 低温液化ガス用配管又はバルブ類のフランジ連結部の１対のフランジ間の隙間から低温液化ガスの漏液が拡散するのを防止する漏液拡散防止構造であって、
   前記フランジ連結部の１対のフランジの外周面に外嵌状に装着され前記隙間を塞ぐ可撓性のシール部材と、
   このシール部材をフランジの外周面に密着状に押し付けて保持するバンド部材と、
   を備えたことを特徴とする低温液化ガス用の漏液拡散防止構造。
2. 前記シール部材の表面を覆う薄金属板製のカバー部材を有し、前記バンド部材がカバー部材を介してシール部材をフランジの外周面に押し付けて保持することを特徴とする請求項１に記載の低温液化ガス用の漏液拡散防止構造。
3. 前記カバー部材に、前記隙間からの漏液を排出する為の漏液排出部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の低温液化ガス用の漏液拡散防止構造。
4. 前記フランジ連結部は、配管同士を接続するフランジ継手であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の低温液化ガス用の漏液拡散防止構造。
5. 前記フランジ連結部は、バルブのボンネットフランジを連結するフランジ連結部であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の低温液化ガス用の漏液拡散防止構造。

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