JP2009243500A - 緊急遮断弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設備の稼働に支障を来さない状態で、弁体の作動確認が簡易な構造で速やかに行えるようにするとともに、コストの低減化を図る。
【解決手段】第１、第２シリンダ６、７内にピストンロッド１１により連結した第１、第２ピストン９、１０を設け、第２ピストンを、環状体からなるストッパピストン１２と、環状溝１３に軸線方向に摺動自在に内嵌したバルブ開度規制ピストン１４とで構成し、弁体２の全開状態で、環状溝の溝幅を規制する一方の内壁１３ａとバルブ開度規制ピストンとの間に間隙ａを形成し、弁体の作動確認時に、第１ピストンを、圧縮スプリング８のばね力でもって弁体の全開状態の位置から閉弁方向に駆動させたとき、バルブ開度規制ピストンを環状溝の一方の内壁に当接させて、バルブ開度規制ピストンの駆動範囲を間隙の軸線方向の幅によって規制し、弁体を、予め定めた所望の中間開度に維持させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、石油精製プラント等における流体の流路や、ガス等のパイプラインなどの途中に設けられる緊急遮断弁装置に係り、特に、プラント等の設備を稼働させながら、弁体の作動を確認しうるようにした緊急遮断弁装置に関する。

パイプラインに接続される緊急遮断弁は、プラント等の設備が正常に稼働されているときには弁体を全開状態に維持し、地震等により、設備に異常が発生するなどした際には、弁体を全閉状態となるように作動させて、事故等を未然に防止している。
そのため、緊急遮断弁の信頼性を確保するためには、弁体が正常に作動するか否かの確認を、設備の稼働を中断して、定期的に点検することが行われている。

しかし、信頼性をより一層向上させるために、設備の稼働中にも、緊急遮断弁を完全に閉止させることなく、緊急遮断弁が、設備の稼動に支障を来たさない程度の開度、すなわち開度１００％の状態から約１５〜３０％程度閉弁して、作動確認試験、いわゆるパーシャルストロークテストを実施することが望まれている。

このようなパーシャルストロークテストを設備の稼働中にも実施可能にした緊急遮断弁装置としては、たとえば、本出願人が既に出願した特許文献１に記載のスプリングリターン式の単作動型シリンダからなるものがある。

この種の緊急遮断弁装置は、図８および図９に示すように、設備のパイプラインＷに接続されたボールバルブからなるバルブ本体０１内における弁体０２の弁軸０３を臨ませたボディ本体０４の両端部に、たとえば第１シリンダ０５を右側に、この第１シリンダ０５とほぼ同径のシリンダ径を有する第２シリンダ０６を左側にそれぞれ配置して、これら第１、第２シリンダ０５、０６を互いに軸線方向の同一直線上に位置するように隣設する。
第１、第２シリンダ０５、０６内には、ピストンロッド０７によって連結された第１、第２ピストン０８、０９がそれぞれ摺動自在に設けられているとともに、第１シリンダ０５内に圧縮スプリング０１０を設けることにより、圧縮スプリング０１０のばね力でもって第１ピストン０８を閉弁方向に付勢しうるようになっている。

ピストンロッド０７には、セクタギヤ、あるいは図示のように、弁軸０３の回動に連係する揺動アーム０１１が、連係ピン０１２を介して連係されているとともに、この揺動アーム０１１を、ピストンロッド０７の軸線方向の移動に追従して回動させることにより、弁体０２を開閉しうるようになっている。

設備の稼動による通常時には、第１、第２ピストン０８、０９における左側方のシリンダ室０５ａ、０６ａに、流体供給源（図示せず）からの圧力流体を、ポートＰ１、Ｐ２から、それぞれ供給するとともに、右側方のシリンダ室０５ｂ、０６ｂ内の空気を、ポートＰ３、Ｐ４から、それぞれ排出して、圧縮スプリング０１０のばね力に抗して、第１、第２ピストン０８、０９を右方の開弁方向に駆動させることによって、ピストンロッド０７に連係ピン０１１を介して連係させた揺動アーム０１２を駆動し、弁軸０３を回動させて、弁体０２が全開状態に維持されるようになっている。

稼動中の設備に異常が発生した時などのような緊急時にあっては、第１、第２ピストン０８、０９における左側方のシリンダ室０５ａ、０６ａ内の圧力流体を、ポートＰ１、Ｐ２から、それぞれ排出するとともに、右側方のシリンダ室０５ｂ、０６ｂ内に外気を導入して、第１、第２ピストン０８、０９を、圧縮スプリング０１０のばね力でもって、左方の閉弁方向に駆動させることによって、弁体０２を全閉状態にし、これにより、プラント設備等におけるパイプラインＷの緊急遮断が行われるようになっている。

しかし、設備の稼働中に弁体０２のパーシャルストロークテストを行う場合には、弁体０２の全開状態において、第１、第２ピストン０８、０９を、圧縮スプリング０１０のばね力でもって閉弁方向に作動させて、弁体０２が設備の稼動に支障のない程度の開度に維持されるようにする際に、第１、第２ピストン０８、０９における左側方のシリンダ室０５ａ、０６ａ内の圧力流体を、ポートＰ１、Ｐ２から、それぞれ少しずつ排出して、揺動アーム０１２に作用する弁軸０３の回動に要する負荷を考慮しながら、圧縮スプリング０１０のばね力と、第１、第２ピストン０５、０６に作用するシリンダ室０５ａ、０６ａ内の空気圧とがバランスしうるように調整することにより行われているのが現状である。
特開２００５−３２０９８６号公報

本発明は、前記の現状に鑑み、設備の稼働に支障を来さない状態で、弁体の作動確認が簡易な構造でもって速やかに行うことができるとともに、コストの低減化を図ることができるようにした緊急遮断弁装置を提供することを目的とする。

上記課題は「特許請求の範囲」における各請求項に記載するように、次のような構成からなる発明によって解決される。

（１） パイプラインに接続されたバルブ本体内における弁体の弁軸を臨ませたボディ本体の両端部に、第１シリンダと第２シリンダとを、互いに軸線方向の同一直線上に位置するように配設するとともに、第１、第２シリンダ内に、弁軸に連係するピストンロッドの両端部に互いに連結された第１ピストンおよび第２ピストンをそれぞれ軸線方向に摺動自在に設け、かつ第１シリンダ内に、第１ピストンを閉弁方向に付勢する付勢体を設け、通常時には、第１、第２シリンダ内を摺動自在な第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室に流体供給源からの圧力流体を供給して、第１、第２ピストンを、付勢体の付勢力に抗して、それぞれ開弁方向に駆動させることにより、ピストンロッドに連係する弁軸を介して、弁体を全開状態にするとともに、緊急時には、第１、第２ピストンの前記一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出しうるようにそれぞれ切換えて、第１、第２ピストンを、付勢体の付勢力でもって、それぞれ閉弁方向に駆動させることにより、弁体を全閉状態にする単作動型シリンダからなる緊急遮断弁装置において、第２ピストンを、第２シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、かつ環状体の内周面に環状溝が形成されたストッパピストンと、このストッパピストンの環状溝に軸線方向に摺動自在に設けられ、かつ一端に第１ピストンが連結されたピストンロッドの他端に連結したバルブ開度規制ピストンとにより構成するとともに、弁体の全開時には、第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室に圧力流体をそれぞれ供給することにより、第１、第２ピストンを互いに協動して開弁方向に駆動させるとともに、第２ピストンのバルブ開度規制ピストンがストッパピストンにおける環状溝の溝幅を規制する一方の内壁から他方の内壁に向けて摺動して当接しうるようにして、環状溝の前記一方の内壁とバルブ開度規制ピストンとの間に間隙を形成し、かつ、弁体の作動確認時には、第１ピストンの一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出することにより、第１ピストンを、付勢体の付勢力でもって弁体の全開状態の位置から閉弁方向に駆動させたときにおけるバルブ開度規制ピストンの駆動範囲を、前記間隙の軸線方向の幅によって規制することにより、弁体を予め定めた所望の中間開度に維持しうるようにする。

（２） 上記（１）項において、第１、第２シリンダ内における第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室に流体供給源からの圧力流体をそれぞれ供給することにより、第１、第２ピストンを、付勢体の付勢力に抗して弁体の開弁方向に駆動させて、弁体を全開状態にする第１流体作動切換弁と、この第１流体作動切換弁を、緊急遮断時の非通電状態において、第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出することにより、第１、第２ピストンを、付勢体の付勢力でもって弁体の閉弁方向に駆動させて、弁体を全閉状態にするように切換える緊急遮断用の第１電磁切換弁と、この第１電磁切換弁と第１流体作動切換弁との間に設けられ、かつ第１電磁切換弁に連動する第１流体作動切換弁を介して、非通電状態にあるとき、弁体の全開状態および全閉状態を許容するとともに、通電状態にあるとき、第２ピストンのストッパピストンを静止状態に維持して、第１ピストン、第２ピストンのバルブ開度規制ピストンを、付勢体の付勢力でもって弁体の全開状態から閉弁方向に向けて駆動しうるように、第１流体作動切換弁を切換える、弁体作動確認用の第２電磁切換弁とによって弁体開閉機構を構成する。

（３） 上記（１）項または（２）項において、第１電磁切換弁に連動する第２流体作動切換弁によって弁体作動確認機構を構成し、第２流体作動切換弁を、第２シリンダ内における第２ピストンの一側方のシリンダ室に圧力流体を供給することにより、第２ピストンを、付勢体の付勢力に抗して駆動させて、第１電磁切換弁の通電状態における弁体の全開位置に停止させ、弁体の作動確認時における第２電磁切換弁の通電状態において、付勢体の付勢力でもって弁体の閉弁方向に駆動する第２ピストンのバルブ開度規制ピストンを、静止状態を維持する第２ピストンのストッパピストンにおける環状溝の一方の内壁に当接させることにより、弁体を予め定めた所望の中間開度に維持しうるようにするとともに、緊急遮断時における第１電磁切換弁の非通電状態において、第２ピストンの一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出することにより、付勢体の付勢力でもって駆動する第２ピストンを、弁体の全閉位置に停止させるように切換制御可能とする。

（４） 上記（１）〜（３）項のいずれかにおいて、弁体開閉機構における第１電磁切換弁と第２電磁切換弁との間に、弁設置現場において弁体作動確認の手動操作を可能にする手動切換弁を設ける。

（５） 上記（１）〜（４）項のいずれかにおいて、弁体の弁軸に、弁体の中間開度動作を検知する検知手段を設ける。

本発明によると、次のような効果を奏することができる。

請求項１記載の発明によれば、第２ピストンを、第２シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、かつ環状体の内周面に環状溝が形成されたストッパピストンと、このストッパピストンの環状溝に軸線方向に摺動自在に設けられ、かつ一端に第１ピストンが連結されたピストンロッドの他端に連結したバルブ開度規制ピストンとにより構成するとともに、弁体の全開時には、第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室に圧力流体をそれぞれ供給することにより、第１、第２ピストンを互いに協動して開弁方向に駆動させるとともに、第２ピストンのバルブ開度規制ピストンがストッパピストンにおける環状溝の溝幅を規制する一方の内壁から他方の内壁に向けて摺動して当接しうるようにして、環状溝の前記一方の内壁とバルブ開度規制ピストンとの間に間隙を形成し、かつ、弁体の作動確認時には、第１ピストンの一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出することにより、第１ピストンを、付勢体の付勢力でもって弁体の全開状態の位置から閉弁方向に駆動させたときにおけるバルブ開度規制ピストンの駆動範囲を、前記間隙の軸線方向の幅によって規制することにより、弁体を予め定めた所望の中間開度に維持しうるようにしてあるため、弁体は、予め定めた一定の開度以上に閉弁されることはなく、パイプライン等の流路を、設備の稼働に支障を来さない状態で、弁体の作動確認を簡易な構造でもって速やかに行うことができる。
また、第２ピストンの構成を、ストッパピストンとバルブ開度規制ピストンとに代えるだけで、外見が従来型と同様のスプリングリターン式の単作動型シリンダを用いることができるため、コストの低減化を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、弁体開閉機構を、第１、第２シリンダ内における第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室に流体供給源からの圧力流体をそれぞれ供給することにより、第１、第２ピストンを、付勢体の付勢力に抗して弁体の開弁方向に駆動させて、弁体を全開状態にする第１流体作動切換弁と、この第１流体作動切換弁を、緊急遮断時の非通電状態において、第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出することにより、第１、第２ピストンを、付勢体の付勢力でもって弁体の閉弁方向に駆動させて、弁体を全閉状態にするように切換える緊急遮断用の第１電磁切換弁と、この第１電磁切換弁と第１流体作動切換弁との間に設けられ、かつ第１電磁切換弁に連動する第１流体作動切換弁を介して、非通電状態にあるとき、弁体の全開状態および全閉状態を許容するとともに、通電状態にあるとき、第２ピストンのストッパピストンを静止状態に維持して、第１ピストン、第２ピストンのバルブ開度規制ピストンを、付勢体の付勢力でもって弁体の全開状態から閉弁方向に向けて駆動しうるように、第１流体作動切換弁を切換える、弁体作動確認用の第２電磁切換弁とによって構成してあるため、第１、第２ピストンの駆動による弁体の開閉を速やかに行うことができる。

請求項３記載の発明によれば、弁体作動確認機構を、第１電磁切換弁に連動する第２流体作動切換弁によって構成するとともに、第２流体作動切換弁を、第２シリンダ内における第２ピストンの一側方のシリンダ室に圧力流体を供給することにより、第２ピストンを、付勢体の付勢力に抗して駆動させて、第１電磁切換弁の通電状態における弁体の全開位置に停止させ、弁体の作動確認時における第２電磁切換弁の通電状態において、第１空気作動弁を切換え、付勢体の付勢力でもって弁体の閉弁方向に駆動する第２ピストンのバルブ開度規制ピストンを、静止状態を維持する第２ピストンのストッパピストンにおける環状溝の一方の内壁に当接させることにより、弁体を予め定めた所望の中間開度に維持しうるようにするとともに、緊急遮断時における第１電磁切換弁の非通電状態において、第２ピストンの一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出することにより、付勢体の付勢力でもって駆動する第２ピストンを、弁体の全閉位置に停止させるように切換制御可能としているため、弁体の作動確認時に、ピストンロッドを、弁体の開度規制位置に正確に停止させることができ、弁体を、設備の稼動に支障を来たさない中間開度に維持させることができ、弁体の作動確認テストを、随時簡単に行うことができるとともに、緊急遮断時における弁体の全閉動作も速やかに行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、弁体開閉機構における第１電磁切換弁と第２電磁切換弁との間に、弁設置現場において弁体作動確認の手動操作を可能にする手動切換弁を設けてあるため、弁体の作動確認を、緊急遮断弁装置より離れた位置からのオンラインと、その設置現場での手動操作との両方で行うことができる。

請求項５記載の発明によれば、弁体の弁軸に、弁体の中間開度動作を検知する検知手段を設けてあるため、弁体が正常に作動するか否かを、緊急遮断弁装置より離れた遠隔地からでも、容易に確認することができる。

以下、本発明を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明における第１実施形態の緊急遮断弁装置のシリンダ系を縦断して示す弁体全閉状態の正面図、図２は、同じく、シリンダ系を横断して示す弁体全閉状態の平面図、図３は、同じく、シリンダ系を横断して示す弁体全開状態の平面図である。

本発明の緊急遮断弁装置は、図１および図２に示すように、たとえばプラント設備等におけるパイプラインＷの途中に接続されたボールバルブからなる公知のバルブ本体１と、このバルブ本体１の内部に収容されたボール形の弁体２を、弁軸３を介して開閉制御するシリンダ系の弁駆動制御機構４とによって構成されている。

弁駆動制御機構４は、弁体２の弁軸３を臨ませたボディ本体５の両端部に、たとえば第１シリンダ６を右側に、この第１シリンダ６とほぼ同径もしくは大径のシリンダ径からなる第２シリンダ７を左側に配置して、これら第１、第２シリンダ６、７を、互いに軸線方向の同一直線上に位置するように配設した従来型のスプリングリターン式の単作動型トルクシリンダが用いられている。

第１シリンダ６内には、圧縮スプリング８のばね力によって閉弁方向に付勢された第１ピストン９が、第２シリンダ７内には、第１ピストン９とほぼ同径もしくは大径の第２ピストン１０がそれぞれ摺動自在に設けられているとともに、これら第１、第２ピストン９、１０は、第１、第２シリンダ６、７間に跨るように軸線方向に延びるピストンロッド１１の両端部１１ａ、１１ｂにそれぞれ連結されている。

第２ピストン１０は、第２シリンダ７内に軸線方向に摺動自在に設けた環状体からなるストッパピストン１２と、このストッパピストン１２における環状体の内周面に形成した環状溝１３と、この環状溝１３内に軸線方向に摺動自在に内嵌させて設けたバルブ開度規制ピストン１４とにより構成されている。
このバルブ開度規制ピストン１４は、第１ピストン９よりも小径となっているとともに、一端部１１ａに第１ピストン９を連結したピストンロッド１１の他端部１１ｂに連結され、かつ環状溝１３の軸線方向に対向する左右の内壁、すなわち環状溝１３の溝幅を規制する内壁１３ａ、１３ｂ間を摺動しうるように、そのストローク長さが規制されている。

第２ピストン１０は、図３に示すように、弁体２の全開状態において、ストッパピストン１２における環状溝１３の右側の内壁１３ｂにバルブ開度規制ピストン１４の右側面が当接しうるようになっているとともに、バルブ開度規制ピストン１４の左側面と環状溝１３の左側の内壁１３ａとの間に間隙ａが形成されるようにし、この間隙ａの軸線方向の幅によって、バルブ開度規制ピストン１４の駆動範囲、すなわちストローク長さが規制されて、弁体２を、予め定めた所望の中間開度に設定しうるように、弁体作動確認機構を構成している。

すなわち、前記弁体作動確認機構において、バルブ本体１における弁体２の開度調整は、ストッパピストン１２における環状溝１３の軸線方向の溝幅を調整して、前記間隙ａにおける軸線方向の幅を変更することによって、バルブ開度規制ピストン１４の駆動範囲を規制することにより伝わるようになっている。

第１、第２ピストン９、１０は、通常時に、第１、第２ピストン９、１０の左側方のシリンダ室６ａ、７ａに、それぞれポートＰ１、Ｐ２を介して流体供給源からの圧力空気を供給するとともに、第１、第２ピストン９、１０における右側方のシリンダ室６ｂ、７ｂ内の空気を、それぞれポートＰ３、Ｐ４を介して排出することにより、圧縮スプリング８のばね力に抗して、右方の開弁方向に駆動しうるようになっている。

これにより、第１、第２ピストン９、１０間に連結されたピストンロッド１１は、右方に駆動しうるとともに、ピストンロッド１１に連係ピン１５を介して連係させた揺動アーム１６を反時計回りに揺動させることにより、弁体２の弁軸３を回動させ、図３に示すように、バルブ本体１内の弁体２を全開状態に許容する弁体開閉機構を構成している

弁体開閉機構は、緊急時には、第１ピストン９と、第２ピストン１０の左側方のシリンダ室６ａ、７ａの圧力流体を、ポートＰ１、Ｐ２を介してそれぞれ排出し、第１ピストン９の右側方のシリンダ室６ｂと第２ピストン１０の右側方のシリンダ室７ｂに、それぞれポートＰ３、Ｐ４を介して、外気が導入されるように切換えて、第１ピストン９と、これに追従する第２ピストン１０とを、圧縮スプリング８のばね力でもって左方の閉弁方向に駆動させることにより、図１、図２に示すように、バルブ本体１の弁体２を全閉状態となるように許容して、設備のパイプラインＷを遮断しうるようになっている。
このとき、第２ピストン１０のストッパピストン１２に内嵌したバルブ開度規制ピストン１４の右方への推力は、圧縮スプリング８のばね力より小さくなるように設定することにより、弁体２の全閉状態において、圧縮スプリング８のばね力でもってバルブ開度規制ピストン１４を左方に駆動させ、バルブ開度規制ピストン１４の左側面がストッパピストン１２における環状溝１３の左側の内壁１３ａに当接して停止するようになっている。

弁体作動確認機構は、バルブ本体１における弁体２の作動確認時に、第１ピストン９を、図３に示す弁体２の全開状態の位置から左方の閉弁方向に駆動させたとき、第２ピストン１０におけるバルブ開度規制ピストン１４の右方への推力が、圧縮スプリング８のばね力よりも小さく設定されているために、バルブ開度規制ピストン１４は、ストッパピストン１２を静止状態に維持させたまま、圧縮スプリング８のばね力でもって左方に駆動して、その左側面を環状溝１３の左側の内壁１３ａに当接して停止する。

バルブ開度規制ピストン１４がストッパピストン１２における環状溝１３の左側の内壁１３ａに当接すると、その後の第２ピストン１０の右方への推力は、ストッパピストン１２とバルブ開度規制ピストン１４との推力となって、圧縮スプリング８のばね力によるバルブ開度規制ピストン１４の左方への推力よりも大きくなるため、バルブ開度規制ピストン１４は、弁体２が、予め定めた所望の中間開度に維持されるように停止しうるようになっている。

次に、弁駆動制御機構４による弁体１の開閉制御状態を、図４〜図６に示す図面に基づいて説明する。
図４は、弁体の全開状態におけるシリンダ制御系の概略図、図５は、同じく、弁体の全閉状態におけるシリンダ制御系の概略図、図６は、同じく、弁体の作動確認時におけるシリンダ制御系の概略図である。

図４に示すように、弁体開閉機構の駆動制御回路は、第１空気作動切換弁１７と、この第１空気作動切換弁１７を切換動作させる緊急遮断用の第１電磁切換弁１８と、この第１電磁切換弁１８と前記第１空気作動切換弁１７との間に接続された弁体作動確認用の第２電磁切換弁１９と、第１電磁切換弁１８に連動しうるように接続される第２空気作動切換弁２０とを有する。

第１空気作動切換弁１７は、プラント設備の稼動中における通常時に、第２電磁切換弁１９の非通電状態において、第１電磁切換弁１８を通電状態にすることにより、第１ピストン９の左側方のシリンダ室６ａに、流体供給源２１からの圧力空気を、フィルタレギュレータ２２を通して供給し、第１ピストン９の右側方のシリンダ室６ｂの圧力空気を排出するように連動させて切換えることにより、第１ピストン９を、圧縮スプリング８のばね力に抗して、右方の開弁方向に駆動させ、バルブ本体１の弁体２が全開状態に維持されるようになっている。

第２空気作動切換弁２０は、前記したバルブ本体１における弁体２の全開状態において、第２ピストン１０の左側方のシリンダ室７ａに、流体供給源２１からの圧力空気を、フィルタレギュレータ２２を通して供給し、第２ピストン１０における右側方のシリンダ室７ｂの圧力空気を排出して、第２ピストン１０におけるストッパピストン１２とバルブ開度規制ピストン１４とが協働して、圧縮スプリング８のばね力に抗して右方に駆動され、バルブ開度規制ピストン１４の右側面が、環状溝１３の右方の内壁１３ｂに当接するまで駆動させることにより、バルブ開度規制ピストン１４の左側面と環状溝１３の左側の内壁１３ａとの間に間隙ａが形成されるように切換えられる。

また、第１空気作動切換弁１７は、図５に示すように、第２電磁切換弁１９の非通電状態において、緊急遮断時に、第１電磁切換弁１８を非通電状態にすると、第１ピストン９の左側方のシリンダ室６ａの圧力空気、および第２ピストン１０における左側方のシリンダ室７ａの圧力空気を排出するとともに、第１ピストン９の右側方のシリンダ室６ｂ内、および第２ピストン１０の右側方のシリンダ室７ｂ内に外気を導入して、第１、第２ピストン９、１０を、圧縮スプリング８のばね力でもって左方の閉弁方向に駆動させることにより、バルブ本体１の弁体２が全閉状態となるように切換えられる。

第１電磁切換弁１８、第２電磁切換弁１９の通電操作は、プラント設備の制御室に設置されたロジックコントローラ２３によって行われるようになっているとともに、このロジックコントローラ２３には、ボディ本体５に取り付けられたリミットスイッチ２４が接続されている。

このリミットスイッチ２４は、弁軸３の回動動作、すなわち弁体２の開閉動作を検知して、ロジックコントローラ２３にフィードバックし、後記するバルブ本体１における弁体２の作動確認が遠隔操作の下に行われるようになっている。
また、弁体作動確認後、このフィードバック信号により、第２電磁切換弁１９の通電状態が解除され、通常時における弁体２の全開状態に戻される。

図４に示す通常時のバルブ本体１における弁体２の全開状態において、弁体２の作動確認作業を行う場合には、図６に示すように、第１電磁切換弁１８の通電状態の下で、第２電磁切換弁１９を通電すると、第２空気作動切換弁２０は、作動しないで、第２ピストン１０の左側方のシリンダ室７ａに、流体供給源２１からの圧力空気をフィルタレギュレータ２２を通して供給して、第２ピストン１０に負荷を掛けたままの状態にし、第１空気作動切換弁１７のみが切換わって、第１ピストン９の左側方のシリンダ室６ａ内の圧縮空気が排出されるようにしている。
これにより、弁体開閉機構を構成する第１シリンダ６の第１ピストン９が、圧縮スプリング８のばね力でもって弁体２の全開状態の位置から左方の閉弁方向に駆動される。

このとき、第２シリンダ７における左側方のシリンダ室７ａには、流体供給源２０からの圧力空気がフィルタレギュレータ２１を通して供給されて、第２ピストン１０が圧力空気によって負荷されたままとなっているため、ストッパピストン１２は、静止状態を維持しているが、第１ピストン９の径がバルブ開度規制ピストン１４の径よりも大きく、しかもバルブ開度規制ピストン１４の右方への推力が、第１ピストン９の左方への推力よりも小さくなるように設定されているために、バルブ開度規制ピストン１４は、圧縮スプリング８のばね力でもってストッパピストン１２の環状溝１３との間に形成される間隙ａの幅分だけ左方へ駆動して、環状溝１３の左方の内壁１３ａに当接して停止する。
これにより、ピストンロッド１１に連係された揺動アーム１６が時計回り方向に回動され、バルブ本体１の弁体２が、１００％の全開状態から、たとえば１５〜３０％程度に閉弁しうるように作動して、予め定めた所望の中間開度に維持される。
したがって、バルブ本体１の弁体２は、予め定めた一定の開度以上に閉弁されることはなく、プラント設備におけるパイプラインＷの流路を、設備の稼働に支障を来さない状態で、弁体作動確認が、簡易な構造で速やかに行うことができる。

弁体作動確認中において、本来の緊急遮断信号が第１電磁切換弁１８に入力されると、第１電磁切換弁１８は非通電状態となって、第２空気作動切換弁２０が切換り、図５に示すように、第２ピストン１０における左側方のシリンダ室７ａ内の圧力空気を排出して、第２ピストン１０の左方への移動を許容することにより、第１ピストン９を、圧縮スプリング８のばね力でもって左方への閉弁方向に駆動させ、バルブ本体１の弁体２を全閉状態する。

また、弁体作動確認後は、リミットスイッチ２４からロジックコントローラ２３にフィードバックされたフィードバック信号により、第２電磁切換弁１９の通電状態が解除され、通常時における弁体２の全開状態に戻される。

図７は、本発明の第２実施形態における弁体全閉状態のシリンダ制御系の概略図である。
なお、以下の説明において、前記第１実施形態と構成が重複する部分は、説明を省略する。

本実施形態の緊急遮断弁装置では、弁駆動制御機構２５の駆動制御回路を構成する緊急遮断用の第１電磁切換弁２６と、弁体作動確認用の第２電磁切換弁２７との間に、弁設置現場において弁体作動確認の手動操作を可能にする手動切換弁２８が設けられている。
この手動切換弁２８の押動操作により、第１空気作動切換弁２９を切換えて、弁体作動確認を行うようになっており、これにより、バルブ本体における弁体の作動確認を、緊急遮断弁装置より離れた位置からの遠隔操作と、その設置現場での手動操作との両方で行うことができる。

本発明の緊急遮断弁装置における第１実施形態のシリンダ系を縦断して示す正面図である。 同じく、シリンダ系を横断して示す弁体全閉状態の平面図である。 同じく、シリンダ系を横断して示す弁体全開状態の平面図である。 弁体の全開状態におけるシリンダ制御系の概略図である。 同じく、弁体の全閉状態におけるシリンダ制御系の概略図である。 同じく、弁体の作動確認時におけるシリンダ制御系の概略図である。 本発明の第２実施形態における弁体全閉状態のシリンダ制御系の概略図である。 従来の緊急遮断弁装置におけるシリンダ系を縦断して示す弁体全閉状態の正面図である。 同じく、シリンダ系を横断して示す平面図である。

符号の説明

１ バルブ本体
２ 弁体
３ 弁軸
４ 弁駆動制御機構
５ ボディ本体
６ 第１シリンダ
６ａ シリンダ室
６ｂ シリンダ室
７ 第２シリンダ
７ａ シリンダ室
７ｂ シリンダ室
８ 圧縮スプリング
９ 第１ピストン
１０ 第２ピストン
１１ ピストンロッド
１１ａ 一端部
１１ｂ 他端部
１２ ストッパピストン（環状体）
１３ 環状溝
１３ａ 内壁
１３ｂ 内壁
１４ バルブ開度規制ピストン
１５ 連係ピン
１６ 揺動アーム
１７ 第１空気作動切換弁
１８ 第１電磁切換弁
１９ 第２電磁切換弁
２０ 第２空気作動切換弁
２１ 流体供給源
２２ フィルタレギュレータ
２３ ロジックコントローラ
２４ リミットスイッチ
２５ 弁駆動制御機構
２６ 第１電磁切換弁
２７ 第２電磁切換弁
２８ 手動切換弁
２９ 第１空気作動切換弁
０１ バルブ本体
０２ 弁体
０３ 弁軸
０４ ボディ本体
０５ 第１シリンダ
０５ａ シリンダ室
０５ｂ シリンダ室
０６ 第２シリンダ
０６ａ シリンダ室
０６ｂ シリンダ室
０７ ピストンロッド
０８ 第１ピストン
０９ 第２ピストン
０１０ 圧縮スプリング
０１１ 揺動アーム
０１２ 連係ピン
ａ 間隙
Ｐ１〜Ｐ４ ポート
Ｗ パイプライン

Claims (5)

1. パイプラインに接続されたバルブ本体内における弁体の弁軸を臨ませたボディ本体の両端部に、第１シリンダと第２シリンダとを、互いに軸線方向の同一直線上に位置するように配設するとともに、第１、第２シリンダ内に、弁軸に連係するピストンロッドの両端部に互いに連結された第１ピストンおよび第２ピストンをそれぞれ軸線方向に摺動自在に設け、かつ第１シリンダ内に、第１ピストンを閉弁方向に付勢する付勢体を設け、通常時には、第１、第２シリンダ内を摺動自在な第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室に流体供給源からの圧力流体を供給して、第１、第２ピストンを、付勢体の付勢力に抗して、それぞれ開弁方向に駆動させることにより、ピストンロッドに連係する弁軸を介して、弁体を全開状態にするとともに、緊急時には、第１、第２ピストンの前記一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出しうるようにそれぞれ切換えて、第１、第２ピストンを、付勢体の付勢力でもって、それぞれ閉弁方向に駆動させることにより、弁体を全閉状態にする単作動型シリンダからなる緊急遮断弁装置において、
   第２ピストンを、第２シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、かつ環状体の内周面に環状溝が形成されたストッパピストンと、このストッパピストンの環状溝に軸線方向に摺動自在に設けられ、かつ一端に第１ピストンが連結されたピストンロッドの他端に連結したバルブ開度規制ピストンとにより構成するとともに、
   弁体の全開時には、第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室に圧力流体をそれぞれ供給することにより、第１、第２ピストンを互いに協動して開弁方向に駆動させるとともに、第２ピストンのバルブ開度規制ピストンがストッパピストンにおける環状溝の溝幅を規制する一方の内壁から他方の内壁に向けて摺動して当接しうるようにして、環状溝の前記一方の内壁とバルブ開度規制ピストンとの間に間隙を形成し、かつ、
   弁体の作動確認時には、第１ピストンの一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出することにより、第１ピストンを、付勢体の付勢力でもって弁体の全開状態の位置から閉弁方向に駆動させたときにおけるバルブ開度規制ピストンの駆動範囲を、前記間隙の軸線方向の幅によって規制することにより、弁体を予め定めた所望の中間開度に維持しうるようにしたことを特徴とする緊急遮断弁装置。
2. 第１、第２シリンダ内における第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室に流体供給源からの圧力流体をそれぞれ供給することにより、第１、第２ピストンを、付勢体の付勢力に抗して弁体の開弁方向に駆動させて、弁体を全開状態にする第１流体作動切換弁と、
   この第１流体作動切換弁を、緊急遮断時の非通電状態において、第１、第２ピストンの一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出することにより、第１、第２ピストンを、付勢体の付勢力でもって弁体の閉弁方向に駆動させて、弁体を全閉状態にするように切換える緊急遮断用の第１電磁切換弁と、
   この第１電磁切換弁と第１流体作動切換弁との間に設けられ、かつ第１電磁切換弁に連動する第１流体作動切換弁を介して、非通電状態にあるとき、弁体の全開状態および全閉状態を許容するとともに、通電状態にあるとき、第２ピストンのストッパピストンを静止状態に維持して、第１ピストン、第２ピストンのバルブ開度規制ピストンを、付勢体の付勢力でもって弁体の全開状態から閉弁方向に向けて駆動しうるように、第１流体作動切換弁を切換える、弁体作動確認用の第２電磁切換弁とによって弁体開閉機構を構成した請求項１記載の緊急遮断弁装置。
3. 第１電磁切換弁に連動する第２流体作動切換弁によって弁体作動確認機構を構成し、第２流体作動切換弁を、第２シリンダ内における第２ピストンの一側方のシリンダ室に圧力流体を供給することにより、第２ピストンを、付勢体の付勢力に抗して駆動させて、第１電磁切換弁の通電状態における弁体の全開位置に停止させ、
   弁体の作動確認時における第２電磁切換弁の通電状態において、第１空気作動弁を切換え、付勢力でもって弁体の閉弁方向に駆動する第２ピストンのバルブ開度規制ピストンを、静止状態を維持する第２ピストンのストッパピストンにおける環状溝の一方の内壁に当接させることにより、弁体を予め定めた所望の中間開度に維持しうるようにするとともに、
   緊急遮断時における第１電磁切換弁の非通電状態において、第２ピストンの一側方のシリンダ室内の圧力流体を排出することにより、付勢体の付勢力でもって駆動する第２ピストンを、弁体の全閉位置に停止させるように切換制御可能とした請求項１または２に記載の緊急遮断弁装置。
4. 弁体開閉機構における第１電磁切換弁と第２電磁切換弁との間に、弁設置現場において弁体作動確認の手動操作を可能にする手動切換弁を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の緊急遮断弁装置。
5. 弁体の弁軸に、弁体の中間開度動作を検知する検知手段を設けた請求項１〜４のいずれかに記載の緊急遮断弁装置。

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