JP2009192158A - 配管防焔方法及びその装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】可燃性流体の配管内で火焔が伝播するのをフレームアレスタで阻止すると共に防焔フィルターでの消焔が不十分なときは火焔熱を検知して消焔ガスにより消焔することができる配管防焔方法とその配管防焔装置を提供すること。
【解決手段】可燃性流体の流入路と流出路を備えた本体内に防焔フィルターを配置してなるフレームアレスタと、該フレームアレスタの少なくとも上流側に設置された遮断弁と、消焔ガスが充填されたガス貯留部と、前記フレームアレスタに設置された感熱型の火焔検知器と、該火焔検知器に接続されたインラインチャッキ弁と、該インラインチャッキ弁と前記ガス貯留部とを連結する連結管と、を備えた装置を使用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、可燃ガス等の可燃流体の配管内で発生した火焔が配管内で伝播するのを阻止すると共にその火焔を確実に消焔することができる配管防焔方法とその装置に関するものである。
従来より一般的な可燃ガス設備においては、火災が発生した場合にガス流路を遮断弁で遮断することが行われており、そのための遮断弁も各種のものがある。
一方、可燃性流体を貯蔵する大型タンクの通気装置等においては、火焔発生時に可燃性流体流路を直ちに遮断弁で遮断すると、タンク内の急激な内圧変化等を招くことから、可燃ガスの流入路と流出路を備えた本体内に防焔フィルターを配置したフレームアレスタが配管路中に設置され、タンクの周囲で火災が発生した場合等において、通気装置に進入した火焔を前記防焔フィルターで阻止し、タンク内容物に引火するのを防止するようになっており、我々もこの種のフレームアレスタを種々提案している。
特開２００３−２０７１０８号公報 特開２００５−３０８２３０号公報
前記のようなフレームアレスタにおいては、火焔が配管内を流体流路の上流側に伝播するのを阻止するものであるが、防焔フィルターで完全に消焔できない場合があり、このような場合には該火焔を的確に消炎する必要がある。
そこで、前記防焔フィルターで火焔の伝播を阻止している間に該防焔フィルターの火焔を消炎する他の手段を必要とするが、前記フレームアレスタとの関連において設置すべき他の消焔手段として適切なものはなかった。
また、前記防焔フィルターでの消焔が不十分なときは、最終的には遮断弁により流路を遮断することとなるが、この場合でも、前記フレームアレスタと他の消焔手段と遮断弁との関連性を考慮したシステムが必要となる。
本発明は、可燃性流体の配管内で火焔が伝播するのをフレームアレスタで阻止すると共に防焔フィルターでの消焔が不十分なときは火焔熱を検知して消焔ガスにより消焔することができる配管防焔方法とその配管防焔装置を提供することを目的とする。
本発明の配管防焔方法は、可燃性流体の配管中に設置され、該可燃性流体の流入路と流出路を備えた本体内に防焔フィルターを配置してなるフレームアレスタと、該フレームアレスタの少なくとも上流側に設置された遮断弁と、不活性ガス等の消焔ガスが充填されているガス貯留部と、前記フレームアレスタに設置された感熱型の火焔検知器と、該火焔検知器に接続されたインラインチャッキ弁と、該インラインチャッキ弁と前記ガス貯留部とを連結する連結管と、を備えた防焔装置を使用し、配管内を逆走する火焔を前記防焔フィルターで阻止している間に前記火焔検知器の作動により前記インラインチャッキ弁を開弁してガス貯留部内の消焔ガスを前記防焔フィルターに吹き付けて消焔する方法である。
また、本発明の配管防焔装置は、可燃性流体の配管中に設置され、該可燃性流体の流入路と流出路を備えた本体内に防焔フィルターを配置してなるフレームアレスタと、該フレームアレスタの少なくとも上流側に設置された遮断弁と、不活性ガス等の消焔ガスが充填されているガス貯留部と、前記フレームアレスタに設置された感熱型の火焔検知器と、該火焔検知器に接続されたインラインチャッキ弁と、該インラインチャッキ弁と前記ガス貯留部とを連結する連結管と、を備え、配管内を逆走する火焔を前記防焔フィルターで阻止している間に前記火焔検知器の作動により前記インラインチャッキ弁を開弁してガス貯留部の消焔ガスを前記消焔フィルターに吹き付けて消焔するように構成されている。
前記の方法及び装置において、前記遮断弁のシリンダーをガス貯留部とし、該シリンダーが消焔ガスの放出で減圧することにより遮断弁が作動して可燃性流体の流路を遮断するようにすることが望ましい。
前記感熱型の火焔検知器としては、ボディーと、該ボディー内でスライド移動することによりインラインチャッキ弁を開弁する移動体と、前記インラインチャッキ弁が開弁する方向に前記移動体を付勢するバネと、前記移動体が移動しないように前記ボディー内に係止保持すると共に、フレームアレスタ内の火焔熱で熱変形して前記係止保持状態が解除されるようにした係脱手段と、で構成することができる。
係脱手段としては、ボディーの内周壁に前側壁を傾斜面とするボール嵌入溝が周設され、移動体には金属製のボールを収容するボール収容孔が分周的に点設され、該ボール収容孔内にボールを嵌合すると共に該ボールが前記ボディーのボール嵌入溝に陥入するように付勢する付勢リングが前記移動体の内周面に配置され、該付勢リングは、バイメタルにより形成された帯状体を両端部が重なるようにリング状に形成されたものであり、常温では拡径方向にバネ性を有していて加熱されると縮径するようにする。
また、遮断弁をフレームアレスタの上流側と下流側に配置することができるのは勿論、フレームアレスタの下流側に安全弁またはラプチャーディスクその他の安全装置を配置することも好ましい形態である。
本発明の配管防焔方法及び配管防焔装置によれば、可燃性流体の配管内の火焔はフレームアレスタで上流側に伝播することを阻止することができ、該フレームアレスタの防焔フィルターでの消焔が不十分なときは、その火焔の熱を火焔検知器で検知して、不活性ガス等の消焔ガスが充填されているガス貯留部から前記消焔ガスを連結管を介して導いて吹き付けることにより確実に消焔することができる。
また、前記遮断弁のシリンダーをガス貯留部とするときは、該シリンダーが消焔ガスの放出で減圧して遮断弁が作動することで可燃性流体の流路を遮断するようにすることができ、フレームアレスタと消焔ガスによる消焔手段と遮断弁による可燃性流体の流路の遮断とを統一的に組み合わせることができる。
前記火炎検知器の構成として、ボディーと、該ボディー内でスライド移動することによりインラインチャッキ弁を開弁する移動体と、前記インラインチャッキ弁が開弁する方向に前記移動体を付勢するバネと、前記移動体が移動しないように前記ボディー内に係止保持すると共に、フレームアレスタ内の火焔熱で熱変形して前記係止保持状態が解除されるようにした係脱手段と、で構成することにより、簡単な構成で火焔の検知及びインラインチャッキ弁の開弁動作をさせることができる。
図１〜図６は本発明に係る配管防焔装置の実施例を示し、図１は配管防焔装置の一部断面側面図、図２はフレームアレスタの正面図、図３は火焔検知器の作動前の状態を示す断面図、図４は係脱手段としてのバイメタルによる付勢リングの正面図、図５は火焔検知器の作動後の状態を示す断面図、図６はインラインチャッキ弁の例を示す断面図である。
図において、１は可燃性流体の配管路中に配置されるフレームアレスタであり、可燃性流体の流入路２ａと流出路２ｂを備えた本体２内に防焔フィルター３を配置して構成されている。４はフレームアレスタ１の上流側に配置された遮断弁であり、基本的な構成は従来より公知のものであるが、実施例ではボールバルブ式のものが使用されている。４ａは弁軸、４ｂはアクチュエータ、４ｃは付勢バネ、４ｄはシリンダーである。
周知のように、遮断弁４は弁を閉の状態に駆動する駆動源として、付勢バネによるものとシリンダーへのエアー（ガス）供給によるものとがあるが、実施例では駆動源は付勢バネ４ｃによるものとし、ボールバルブの開の状態を保持しているシリンダー４ｄの内圧が低下すると付勢バネ４ｃによりバルブが閉止されるようになっている。
前記フレームアレスタ１の本体２の側部には火焔検知器５が設けられ、該火焔検知器５にはインラインチャッキ弁６が接続されている。また、前記シリンダー４ｄ内には不活性ガス等の消焔ガスが充填されて該シリンダー４ｄがガス貯留部となっており、該シリンダー４ｄと前記インラインチャッキ弁６との間は連結管７で連結されており、前記火焔検知器５の作動によりインラインチャッキ弁６が開かれると前記シリンダー４ｄ内の消焔ガスが連結管７を介して前記フレームアレスタ１の防焔フィルター３に側方から吹き付けて消焔するようになっている。
次に、図３〜図５に基づいて火焔検知器５の構成を説明する。この火焔検知器５は、図３に示すように、筒状のボディー８と、先端部にスピンドル９ａを有していて、前記ボディー８内でスライド移動することにより前記インラインチャッキ弁６を開弁するシリンダ等の筒状の移動体９と、前記インラインチャッキ弁６が開弁する方向に前記移動体９を付勢するバネ１０と、前記移動体９が移動しないように前記ボディー８内に係止保持すると共に、フレームアレスタ１内の火焔熱で熱変形して前記係止保持状態が解除されるようにした係脱手段１１と、で構成されている。
前記係脱手段１１は、前記ボディー８の内周壁に前側壁（移動体９の移動方向側壁）を傾斜面とするボール嵌入溝８ａが周設され、一方、前記移動体９には金属製のボール１３を収容するボール収容孔１２が分周的に点設され、該ボール収容孔１２内にボール１３を嵌合すると共に該ボール１３が前記ボディー８のボール嵌入溝８ａに陥入するように付勢する付勢リング１４が前記移動体９の内周面に配置される。この付勢リング１４は、図４に示すように、バイメタルにより形成された帯状体を両端部１４ａ、１４ａが重なるようにリング状に形成されたものであり、常温では拡径方向にバネ性を有するが、加熱されると縮径するようになっている。
図３に示すように、前記移動体９は後部に配置されたバネ１０により常時前方に移動する方向に付勢されているが、前記付勢リング１４で周方向に押されているボール１３が前記ボール嵌入溝８ａに陥入することで前方への移動が規制されており、通常はこの状態が保持されている。
図５は前記火焔検知器５の作動状態を示す断面図であり、火焔が前記フレームアレスタ１の防焔フィルター３で消焔されないときは、火焔熱により前記付勢リング１４がバイメタル作用で縮径し、前記ボール１３をボール嵌入溝８ａに陥入させるバネ力が消滅して該ボール１３による係止が解除され、移動体９がバネ１０により押し出されてその先端部のスピンドル９ａでインラインチャッキ弁６を開弁する。
前記インラインチャッキ弁６も一般的に公知のものが使用され、例えば、図６に示すように、連結口１５ａ、１５ｂを有する本体１５と、本体内部に形成された弁座１６と、ディスク弁１７と、バネ受１９とディスク弁１７との間に装入されたコイルバネ１８とで構成され、前記移動体９のスピンドル９ａで前記ディスク弁１７が矢示ＣＦ方向に押圧されることにより開かれるようになっている。
なお、図２において、２０はフレームアレスタ１の下流側に配置される安全弁またはラプチャーディスクその他の安全装置(実施例ではラプチャーディスク）であり、火焔により配管内に生じた圧力を外部に逃がすようにしてある。また、実施例では遮断弁４のシリンダー４ｄを消焔ガスのガス貯留部としたが、ガス貯留部を別に設けることができるのは勿論である。
配管防焔装置の一部断面側面図である。 フレームアレスタの正面図である。 火焔検知器の作動前の状態を示す断面図である。 係脱手段として用いられるバイメタルによる付勢リングの正面図である。 火焔検知器の作動後の状態を示す断面図である。 インラインチャッキ弁の例を示す断面図である。
符号の説明
１ フレームアレスタ
２ 本体部
３ 防焔フィルター
４ 遮断弁
４ａ 弁軸
４ｄ シリンダ
５ 火焔検知器
６ インラインチャッキ弁
７ 連結管
８ ボディー
９ 移動体
１０ バネ
１１ 係脱手段
１２ ボール収容孔
１３ ボール
１４ 付勢リング
１５ 本体
１６ 弁座
１７ ディスク弁
１８ コイルバネ

Claims (8)

  1. 可燃性流体の配管中に設置され、該可燃性流体の流入路と流出路を備えた本体内に防焔フィルターを配置してなるフレームアレスタと、該フレームアレスタの少なくとも上流側に設置された遮断弁と、不活性ガス等の消焔ガスが充填されているガス貯留部と、前記フレームアレスタに設置された感熱型の火焔検知器と、該火焔検知器に接続されたインラインチャッキ弁と、該インラインチャッキ弁と前記ガス貯留部とを連結する連結管と、を備えた防焔装置を使用し、配管内を逆走する火焔を前記防焔フィルターで阻止している間に前記火焔検知器の作動により前記インラインチャッキ弁を開弁してガス貯留部内の消焔ガスを前記防焔フィルターに吹き付けて消焔することを特徴とする配管防焔方法。
  2. 遮断弁のシリンダーがガス貯留部であり、消焔ガスの放出で前記シリンダーが減圧することにより遮断弁が作動して可燃性流体の流路を遮断することを特徴とする請求項１に記載の配管防焔方法。
  3. 可燃性流体の配管中に設置され、該可燃性流体の流入路と流出路を備えた本体内に防焔フィルターを配置してなるフレームアレスタと、該フレームアレスタの少なくとも上流側に設置された遮断弁と、不活性ガス等の消焔ガスが充填されているガス貯留部と、前記フレームアレスタに設置された感熱型の火焔検知器と、該火焔検知器に接続されたインラインチャッキ弁と、該インラインチャッキ弁と前記ガス貯留部とを連結する連結管と、を備え、配管内を逆走する火焔を前記防焔フィルターで阻止している間に前記火焔検知器の作動により前記インラインチャッキ弁を開弁してガス貯留部内の消焔ガスを前記消焔フィルターに吹き付けて消焔するように構成されていることを特徴とする配管防焔装置。
  4. 遮断弁のシリンダーがガス貯留部であり、該シリンダーが消焔ガスの放出で減圧することにより遮断弁が作動して可燃性流体の流路を遮断するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の配管防焔装置。
  5. 感熱型の火焔検知器は、ボディーと、該ボディー内でスライド移動することによりインラインチャッキ弁を開弁する移動体と、前記インラインチャッキ弁が開弁する方向に前記移動体を付勢するバネと、前記移動体が移動しないように前記ボディー内に係止保持すると共に、フレームアレスタ内の火焔熱で熱変形して前記係止保持状態が解除されるようにした係脱手段とを備えていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の配管防焔装置。
  6. 遮断弁がフレームアレスタの上流側と下流側に配置されていることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載の配管防焔装置。
  7. フレームアレスタの下流側に安全弁またはラプチャーディスクその他の安全装置が配置されていることを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれかに記載の配管防焔装置。
  8. 係脱手段は、ボディーの内周壁に前側壁を傾斜面とするボール嵌入溝が周設され、移動体には金属製のボールを収容するボール収容孔が分周的に点設され、該ボール収容孔内にボールを嵌合すると共に該ボールが前記ボディーのボール嵌入溝に陥入するように付勢する付勢リングが前記移動体の内周面に配置され、該付勢リングは、バイメタルにより形成された帯状体を両端部が重なるようにリング状に形成されたものであり、常温では拡径方向にバネ性を有していて加熱されると縮径するようになっていることを特徴とする請求項５に記載の配管防焔装置。
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