JP2005031025A - 液位計測の検出配管構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 液パージ式の液位計側における検出配管構造において、パージ液の供給を停止した場合に基準水頭配管の水抜けを防止して液位計の検出値が１００％になることを防止する。
【構成】 液体収容装置１の下部に連通する測定配管３の端部と、上部に連通する基準水頭配管５の端部とを共通のパージ液供給配管８に接続し、前記測定配管３の途中から分岐した測定分岐配管１２と基準水頭配管５の途中から分岐した基準水頭分岐配管１３を液位計１５に接続した検出配管構造において、前記基準水頭配管５から前記測定配管３側への液抜けを防止する逆止弁２０を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明はタンク等の液体収容装置の液位を計測するための検出配管構造に関し、特に液パージ式で液体収容装置の液位を計測する場合に、パージ液の停止時における基準水頭配管の水抜けを防止した検出配管構造に関する。

従来から、タンク等の液体収容装置の液位（液面）は、多くの場合、差圧式の液位計（液面測定計）により測定されている。差圧式の液位計は液体収容装置の下方に連通する測定配管を液位計の測定側に接続し、液体収容装置の上方に連通する基準水頭配管を液位計の基準側に接続し、両者の差圧から液位を測定するようになっている。

しかし液体収容装置内の液体が腐食性を有する場合や微細な固形分を含むような場合は、上記測定配管や基準水頭配管等の検出配管や液位計に腐食や目詰まりを起こすことがある。そのような場合には液体収容装置から検出配管に液体が浸入しないように、水などの液体でパージしながら測定する、いわゆるパージ式の検出配管構造が採用される。

図２は従来のパージ式の検出配管構造を示す図である。液体収容装置１の下部の接続部に設けた開閉弁２の出口側に測定配管３が連通し、液体収容装置１の上部の接続部に設けた開閉弁４に基準水頭配管５が連通する。測定配管３の途中および基準水頭配管５の途中にそれぞれに自力式の指示計付き流量調整弁（または手動式の流量調整弁）６，７が設けられ、それら測定配管３および基準水頭配管５の端部は共通のパージ液供給配管８に接続される。

パージ液供給配管８には逆止弁９および手動式、または電磁駆動や空気駆動の自動式の開閉弁１０が設けられ、その先端はポンプ等のパージ液供給手段１１に接続される。なお逆止弁９はパージ液供給手段１１から流量調整弁６，７方向への液体流通を自由とし、その逆方向への液体流通を阻止する機能を有する。

測定配管３の途中から測定分岐配管１２が分岐され、基準水頭配管５の途中から基準水頭分岐配管１３が分岐される。そして測定分岐配管１２は液位計１５の測定側に接続され、基準水頭分岐配管１３は液位計１５の基準側に接続される。これら測定分岐配管１２と基準水頭配管１３は液位計１５への分岐部分から下方に延長し、該延長部分にテスト弁１６，１７が設けられる。なお測定分岐配管１２と基準水頭配管１３と液位計１５との接続部分には、液位計１５のメンテナンスや調整に際して使用する開閉弁とバイパス弁からなる均圧弁１４が設けられる。

次に図２の検出配管構造に接続した液位計１５による液位測定について説明する。液体収容装置１の平常運転時には開閉弁１０を開けてパージ液供給手段１１からのパージ液（通常パージ水）を測定配管３と基準水頭配管５に供給する。供給されたパージ液は測定配管３から液体収容装置１の下方に流入し、基準水頭配管５から液体収容装置１の上方に流入する。なお測定配管３へのパージ液の流量は流量調整弁６で調整し、基準水頭配管５へのパージ液の流量は流量調整弁７で調整するが、通常、両者の流量は等しい値に調整される。

測定配管３から液位計１５への水頭圧は液体収容装置１の液位Ｌに比例し、基準水頭配管５から液位計１５への水頭圧は液体収容装置１への接続高さに比例し、液位計１５はこの差圧Ｈを検出すべき液位として検出する。液位計１５は測定された液位を所望により設けられる指示部で指示すると共に、その検出値を電気信号として図示しない制御盤に伝送する。制御盤には例えば液位指示計、液位記録計、警報装置等が設けられ、液位計１５からの電気信号によりそれらが作動する。

液体収容装置１または液位計１５回りのメンテナンスを行う場合、あるいは液位測定現場での確認作業などにおいて、開閉弁１０を閉じて検出配管構造へのパージ液の供給を一時的に停止することがある。しかし従来の検出配管構造では、パージ液の供給が停止されると基準水頭配管５を満たしていたパージ液は測定配管３を経由して液体収容装置１内に流入し、その流入現象は前記差圧Ｈがゼロになると停止する。すなわち基準水頭配管５の液抜け現象が起こる。

測定配管３と基準水頭配管５の差圧Ｈがゼロになると液体収容装置１の液位Ｌが正常な範囲であっても液位計１５の検出値が１００％になる。そのため制御盤に警報装置を設けて液位Ｌが異常なレベルまで上昇したときに警報を発する場合（通常、重要な液体収容装置１では液面指示計と警報装置で監視することが多い。）は、その警報装置が作動するという問題がある。

またパージ液の供給を停止すると、液体収容装置１内の液体の一部が測定配管３を経て検出配管構造に浸入する現象が発生する。この原因は明確ではないが、パージ液停止時における検出配管における急激なパージ液の流動変化や、液体収容装置１内の液位揺動により、液体収容装置１内の液体の一部が検出配管構造のパージ液と置換するために起こるものと推定される。

このように検出配管構造に液体収容装置１内の液体の一部が浸入すると、当該液体が腐食性液体または微細な固形分を懸濁する液体である場合には、浸入した液体により検出配管構造や液位計１５に腐食や目詰まりを起こすことがある。そこで本発明はこのような液パージ式の液位計に起こる問題を解決することを課題とし、そのための新しい検出配管構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明は、液体収容装置の下部に連通する測定配管の端部と、その液体収容装置の上部に連通する基準水頭配管の端部とを共通のパージ液供給配管に接続し、前記測定配管の途中から分岐した測定分岐配管と基準水頭配管の途中から分岐した基準水頭分岐配管を液位計に接続した検出配管構造であり、前記基準水頭配管から前記測定配管側への液抜けを防止する逆止弁を設けたことを特徴とする。

以上のように本発明の検出配管構造によれば、前記基準水頭配管から測定配管側への液抜けを防止する逆止弁を設けたことにより、パージ液を停止した際にその逆止弁により基準水頭配管のパージ液の液抜けを防止でき、基準水頭を維持することができる。従って液位計は正常な液位検出を維持できるために液位の異常上昇警報等も発生しない。また、パージ液が停止した後も逆止弁を設けたことにより、測定配管が閉塞状態となっているので、測定配管から検出配管構造への液体浸入の現象も防止できる。

次に本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明に係るパージ式の検出配管構造の実施形態を示す図である。本検出配管構造が図２の従来の検出配管構造と異なる部分は、基準水頭配管５から測定配管３側への液抜けを防止する逆止弁２０を設けた点にあり、そのほかは同様に構成される。従って図１と同じ部分には同一符号を付し、重複する説明はできるだけ省略する。

逆止弁２０はパージ液供給配管８から流量調整弁７方向（順方向）への液体の流通を可能とするが、その逆方向への流通を阻止する機能を有する。この逆止弁２０は逆方向の差圧ができるだけ小さいものを使用することが望ましい。そのような逆止弁としては、平田バルブ株式会社と本出願人とで共同開発したステンレス製の逆止弁（形式１０Ｋシリーズ）がある。因みに本シリーズの口径１５Ａの逆止弁は最大流量時の逆方向差圧が３ｋＰａであり、順方向差圧は３００ｋＰａである。

本実施形態では逆止弁２０を基準水頭配管５に設けた流量調整弁７とパージ液供給配管８との間に設けているが、基準水頭配管５と基準水頭分岐配管１３の中間、または基準水頭分岐配管１３と流量調整弁７との間に設けることもできる。なお上記いずれの位置に設ける場合も、基準水頭配管５の垂直部分に設けることが望ましく、それにより逆止弁２０の弁動作を円滑にさせること及び逆止弁２０内部の空気滞留を防止して液位測定精度の低下を回避することができる。

次に図１の検出配管構造による液位測定について説明する。液体収容装置１の平常運転時には開閉弁１０を開けてパージ液供給手段１１からのパージ液（通常パージ水）を測定配管３と基準水頭配管５に供給する。パージ液は測定配管３から液体収容装置１の下方に流入し基準水頭配管５から液体収容装置１の上方に流入する。測定配管３へのパージ液の流量は流量調整弁６で調整し、基準水頭配管５へのパージ液の流量は流量調整弁７で調整し、その際、両者の流量は等しい値に調整される。

測定配管３から液位計１５への水頭圧は液体収容装置１の液位Ｌに比例し、基準水頭配管５から液位計１５への水頭圧は液体収容装置１への接続高さに比例し、液位計１５はこの差圧を検出すべき液位として検出する。液位計１５には所望により測定された液位を指示する指示部が設けられると共にその検出値を電気信号として図示しない制御盤に伝送する。

液体収容装置１または液位計回りのメンテナンスを行う場合、あるいは液位測定現場での確認作業などにおいて、開閉弁１０を閉じて検出配管構造へのパージ液の供給を一時的に停止した場合、基準水頭配管５を満たしていたパージ液は逆止弁２０の作用により測定配管３側に流入する現象（液抜け現象）は発生しない。

従って、基準水頭配管５の基準水頭は維持されるので、液位計１５は正常な液位を正確に測定でき、制御盤に警報装置を設けている場合でも異常レベル上昇の警報を発することもない。また、パージ液の供給を停止しても逆止弁を設けたことにより、測定配管３が閉塞状態となっているため、測定配管３から検出配管構造への液体浸入の現象も防止できる。

本発明に係るパージ式の検出配管構造の実施形態を示す図。 従来のパージ式の検出配管構造の実施形態を示す図。

符号の説明

１ 液体収容装置
２ 開閉弁
３ 測定配管
４ 開閉弁
５ 基準水頭配管
６，７流量調整弁
８ パージ液供給配管
９ 逆止弁
１０ 開閉弁
１１ パージ液供給手段
１２ 測定分岐配管
１３ 基準水頭分岐配管
１４ 均圧弁
１５ 液位計
１６，１７ テスト弁
２０ 逆止弁
Ｌ 液位
Ｈ 差圧

Claims (1)

1. 液体収容装置１の下部に連通する測定配管３の端部と、その液体収容装置１の上部に連通する基準水頭配管５の端部とを共通のパージ液供給配管８に接続し、前記測定配管３の途中から分岐した測定分岐配管１２と基準水頭配管５の途中から分岐した基準水頭分岐配管１３とを液位計１５に接続した検出配管構造において、
   前記基準水頭配管５から前記測定配管３側への液抜けを防止する逆止弁２０を設けたことを特徴とする液位計測の検出配管構造。
   

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