JP2005248977A - ガスホルダのシール状況診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスホルダに可燃性ガスが収容されている場合でも、シール部に貯留されているシール用液体の量を安全に測定することができるようにする。
【解決手段】ガスを収容するホルダ部１２と、収容ガスの増減に応じて上下動するピストン１４と、該ピストンに沿って周方向に配設され、収容ガスを密閉するためのシール用液体が貯留されたシール部１６とを備えたガスホルダ１０において、前記シール部内の所定位置に設置されたガス吹込部２０と、該ガス吹込部へ定流量のガスを供給する定流量制御装置２２と、前記ガス吹込部から定流量のガスを吹き込む際の背圧を測定する圧力計２３と、測定された背圧からシール用液体の貯留レベルを計算するレベル演算器２４と、を備えたガスホルダのシール状況診断装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスホルダのシール状況診断装置、特にガスホルダのオイルシール部を監視する際に適用して好適な、ガスホルダのシール状況診断装置に関する。

製鉄所等では製鉄工程において可燃性の高炉ガスやコークス炉ガスが発生する。これらのガスは、通常、後に有効利用するために乾式ガスホルダ内に収容される。

このようなガスホルダは、図３（Ａ）と（Ｂ）にガスが多い場合と少ない場合をそれぞれ模式的に示すように、有底筒状体のホルダ部１２と、ホルダ内のガス量の増減に応じてホルダ内壁に沿って上下動自在に設けられたピストン１４とを備えており、ホルダ部１２とピストン１４との間は、全周囲に連続形成されたシール部１６に貯留されたシール用オイルによりホルダ内のガスが抜け出さないように密閉されている。

このようなガスホルダ１０では、シール部１６内のシール用オイルの量が少なければ、ガス圧によるガス漏洩事故が発生することになる。又、図４に要部のみを模式的に示すように、ピストン１４が傾いた場合には、該シール部１６に貯留されているオイルの全体量が十分でも、場所によってオイル面にレベル差が発生し、オイル量の少ない部分から同様にガスが漏洩することになる。

そのために、例えば特許文献１には、シール用オイルの液位の変動をセンサにより検出することにより、ピストンの水平位置からの傾きを監視する技術が開示されている。

特公平６−１９２７５号公報

しかしながら、ピストンの傾きの監視に、従来はセンサとして電気式レベル計を使用しているため、可燃性ガスを保管するガスホルダにおいてオイルによるシール不良が原因でガスの漏洩が発生した場合には、可燃性ガスに電気スパークが着火して大爆発事故へと至る可能性があるという問題がある。なお、電気式レベル計には防爆仕様のものもあるが、永年使用することにより経年劣化等が生じて防爆機能が低下していることも有り得るので、必ずしも安全な対策ではない。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、ガスホルダに可燃性ガスが収容されている場合でも、シール部に貯留されているシール用液体の液位を安全に測定することができ、ひいてはピストンの傾きをも安全に監視することができるガスホルダのシール状況診断装置を提供することを課題とする。

本発明は、ガスを収容するホルダ部と、収容ガスの増減に応じて上下動するピストンと、該ピストンに沿って周方向に配設され、収容ガスを密閉するためのシール用液体が貯留されたシール部とを備えたガスホルダにおいて、前記シール部内の所定位置に設置されたガス吹込手段と、該ガス吹込手段へ定流量のガスを供給する定流量制御手段と、前記ガス吹込手段から定流量のガスを吹き込む際の背圧を測定する圧力測定手段と、測定された背圧からシール用液体の貯留レベルを計算するレベル演算手段と、を備えたガスホルダのシール状況診断装置を提供することにより、前記課題を解決したものである。

即ち、本発明においては、ガスホルダ内に電気式のセンサを設置することなく、シール部のシール用液体の液位を測定することができる。

本発明は、又、前記ガス吹込手段が、前記シール部に周方向の３箇所に配置され、各ガス吹込手段について測定された背圧から計算された貯留レベルに基づいて、前記ピストンの傾きを計算する傾き演算手段が備えるようにしてもよい。この場合は、センサを複数設置したことにより、ピストンの傾き等をも検出することができる。

本発明は、又、前記レベル演算手段及び傾き演算手段の少なくとも一方による演算結果を保存するデータ蓄積手段と、保存された演算結果に基づいてシール状況の経時的傾向を監視する傾向監視手段とを備えているようにしてもよい。

本発明は、又、前記傾向監視手段による監視結果、前記レベル演算手段による演算結果及び傾き演算手段による演算結果の少なくとも１つが異常と判定された場合に警告を発する警告手段を備えているようにしてもよい。

本発明によれば、ガスホルダに可燃性ガスが収容されている場合でも、シール部に貯留されているシール用液体の量（液位）を安全に測定することができ、ひいてはピストンの傾斜をも監視することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る一実施形態のガスホルダのシール状況診断装置の概要を示すブロック図である。

本実施形態に適用されるガスホルダ１０は、前記図３に示したものと同様に、ガスを収容するホルダ部１２と、収容ガスの増減に応じて上下動するピストン１４と、該ピストン１４に沿って周方向に配設され、収容ガスを密閉するためのシール用オイル（液体）が貯留されたシール部１６とを備えている。

本実施形態においては、図２に拡大して示すように、前記シール部１６内の所定位置に設置され、貯留されているシール用オイル１８に浸漬されているガス吹込部２０と、該吹込部２０へ定流量のエア（ガス）を供給する定流量制御装置２２と、前記ガス吹込部２０から定流量のガスを吹込む際のガスの背圧を測定する圧力計２３と、測定された背圧からシール用液体の貯留レベル（液位）を計算するレベル演算器２４と、を備えている。

ここでは、図示は省略するが、前記図２に示したガス吹込部２０が前記シール部１６に周方向の３箇所に等間隔で配置され、これら各吹込部２０について同様の構成により各背圧が測定されるようになっている。そして、３箇所で測定された背圧は、各圧力計２３から前記レベル演算器４にオンライン入力さりるようになっている。

又、本実施形態においては、このように各ガス吹込部２０について測定された背圧から計算された、シール用オイル１８の貯留レベルに基づいて、前記ピストン１４の傾きを計算する傾き演算部２６が備えられている。

又、同様に、前記レベル演算器２４と傾き演算器２６の演算結果を保存するデータ蓄積装置２８と、蓄積されたデータに基づいて経時的にシール部１６のシール状況を監視する傾向監視部（ロジック）３０と、演算により得られたシール用オイル１８の貯留レベルやピストン１４の傾き等が正常値から外れた場合に異常が発生したと判定し、オペレータ等に警告を発する警報器３２とを備えている。

なお、前記ガス吹込部２０、定流量制御装置２２、圧力計２３等は、一般的に使用されているものを利用できる。

又、前記レベル演算器２４、傾き演算器２６、傾向監視部３０は、いずれもコンピュータにおいてソフトウェアにより実現されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

前記定流量制御装置２２により一定量のエアをシール用オイル１８の中に吹き込み、その際の吹込圧力（ガス背圧）を圧力計２３により測定する。このとき、ガス吹込部２０は所定高さ位置に設置されているため、オイル量が多ければ吹込圧力が高く、少なければ低くなる。この関係を利用することにより、圧力計２３から入力される測定値を用いて、前記オイルレベル演算器２４において、次式
オイルレベル＝ａ×（圧力）＋ｂ
（ａ，ｂ：定数）
により、オイルレベル（貯留レベル）を求める。このオイルレベルを、前記３箇所のガス吹込部２０についてそれぞれ求めることにより、全体のオイル量を求めることもできる。

その際、演算で得られたオイルレベルの結果に、１つでも異常値があれば直ちに警報器３２により警報を出力する。

又、この３点のレベル演算結果が前記傾き演算器２６に入力されると、ここでピストン１４の平面とその最大傾き（角度）を演算する。得られたピストン平面の傾きが異常であれば、同様に警報器３２により、警報を出力する。

一方、オイル量が正常で、且つピストン平面の傾きが正常ならば、シール部１６におけるシール状況は正常と診断できる。

又、同時に、得られたオイルレベルやピストン１４の傾きの演算結果は、データ蓄積装置２８へ蓄積されると共に、その変化率が過去のデータに比べて大きいか否かが比較され、大きい場合は警報器３２を通して警報を出力する。

以上詳述した本実施形態によれば、電気式センサを使用せずに、シール部１６に貯留されているオイル量を測定できるようにしたので、ホルダ１０の内部で可燃性ガスの漏洩が発生した場合でも、爆発事故へ発展することを確実に防止できることから、シール不良を安全に検出することができる。又、シール部のオイル量をオンライン測定しているので、そのシール状況の傾向管理、予兆診断が可能となり、ガス漏れ事故を未然に防ぐことが可能となる。

以上説明したとおり、本発明によれば、ガスホルダに可燃性ガスが収容されている場合でも、シール部に貯留されているシール用液体の量を安全に測定することができ、ひいてはピストンの傾きをも監視することができる。従って、可燃性ガスの漏洩が発生したとしても、爆発事故が発生することを未然に防止することができる。

本発明に係る一実施形態のガスホルダのシール状態診断装置の概要を示すブロック図 本実施形態の要部を拡大して示すブロック図 ガスホルダの特徴を模式的に示す縦断面図 ガスホルダ内のピストンが傾いた状態を示す模式図

符号の説明

１０…ガスホルダ
１２…ホルダ部
１４…ピストン
１６…シール部
１８…シール用オイル
２０…ガス吹込部
２２…定流量制御装置
２３…圧力計
２４…レベル演算器
２６…傾き演算器
２８…データ蓄積装置
３０…傾向監視部
３２…警報器

Claims (4)

1. ガスを収容するホルダ部と、収容ガスの増減に応じて上下動するピストンと、該ピストンに沿って周方向に配設され、収容ガスを密閉するためのシール用液体が貯留されたシール部とを備えたガスホルダにおいて、
   前記シール部内の所定位置に設置されたガス吹込手段と、
   該ガス吹込手段へ定流量のガスを供給する定流量制御手段と、
   前記ガス吹込手段から定流量のガスを吹き込む際の背圧を測定する圧力測定手段と、
   測定された背圧からシール用液体の貯留レベルを計算するレベル演算手段と、を備えたことを特徴とするガスホルダのシール状況診断装置。
2. 前記ガス吹込手段が、前記シール部に周方向の３箇所に配置され、各ガス吹込手段について計算された貯留レベルに基づいて、前記ピストンの傾きを計算する傾き演算手段が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のガスホルダのシール状況診断装置。
3. 前記レベル演算手段及び傾き演算手段の少なくとも一方による演算結果を保存するデータ蓄積手段と、保存された演算結果に基づいてシール状況の経時的傾向を監視する傾向監視手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスホルダのシール状況診断装置。
4. 前記傾向監視手段による監視結果、前記レベル演算手段による演算結果及び傾き演算手段による演算結果の少なくとも１つが異常と判定された場合に警告を発する警告手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のガスホルダのシール状況診断装置。

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