JP2010261529A - 有水式ガスホルダの底部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】有水式ガスホルダの底板を堆積ダストの排出が容易となる形状とし、堆積ダストの排出作業の作業性を向上させる。
【解決手段】有水式ガスホルダの水槽１０の底板３０には、底板３０の外周部から水槽１０の内側に向かって徐々に低くなる傾斜が設けられている。底板３０の頂点に対応する位置には、凹に窪んだ窪み部である集水枡４０が設けられている。集水枡４０の底部には、ダスト排出管４１が設けられ、水槽１０に堆積するスラリー状のダストＤ及び水３は、ダスト排出管４１から排出される。
【選択図】図２

Description

本発明は、有水式ガスホルダの底部に堆積するダストの排出が容易となる、有水式ガスホルダの底部構造に関する。

製鉄所においては、高炉や転炉から発生する可燃性の副生ガスをエネルギー源として有効利用するために、当該副生ガスを一旦貯留する有水式ガスホルダが設置されている。有水式ガスホルダ１００は、図３に示すように、水１０１を貯留した水槽１０２の内部に、上下に移動自在な、複数のテレスコープ型ガス槽１０３を有し、隣接するガス槽の間にシールカップ１０４と封水板１０５による水封部を設けた構造となっている。そして、ガス貯蔵量が増加すると各ガス槽が上昇し、ガス貯蔵量が減少すると各ガス槽が下降するようになっている。

一般に、ガスホルダの底板は、乾式、有水式の如何に拘わらず、基礎上に設けられたアスファルトサンドの上に複数の鋼板をその一部が互いに重なるように敷設し、重なり合う部分を隅肉溶接することによって形成されている（例えば、特許文献１）。このようなガスホルダの底板は、通常、例えば図３に示すように、中央部から外周部に向かって下向きに傾斜する、上向きに凸の略円形状に形成される。底板を上向きに凸状に形成することにより、据付工事の際に底板上に雨水が溜まることを防止するためである。

また、基礎施工のための土木工事においては、基礎を形成するコンクリートの上面を完全に平坦に形成することは困難であり、基礎上面に凹凸が発生することは避けられない。このため、基礎上面の凹部に雨水が溜まり、コンクリートの養生や、その後のガスホルダ底板の据付時に支障がでないよう、基礎そのものも底板の形状に倣い上向きに凸状に形成されている。

特開２００７−１９１１５９号公報

ところで、一般に、副生ガスにはダストが含まれており、有水式ガスホルダの運転時間の経過と共に、図３に示すように、有水式ガスホルダの底板上にはスラリー状のダストＤが堆積する。したがって、このような有水式ガスホルダにおいて開放点検や修理を行う際は、先ず水槽内部の水を外部に排出し、その後に点検が必要な箇所のダストを外部に排出するという作業が行われる。有水式ガスホルダにおいて重点的に点検する必要があるのは、例えばカップや水槽の側板と底板との溶接部といった箇所であり、それらは底板の外周部に配置されている。

しかしながら、上述のとおり、有水式ガスホルダの底板には、外周部に向かって下る傾斜が設けられており、発明者らの知見によれば、スラリー状のダストは底板面内の相対的に低くなっている箇所にたまりやすくなる。そのため、スラリー状のダストは底板の傾斜に沿って外周部に流れ込み、その多くが底板の外周部に堆積してしまう。したがって、清掃、点検すべき箇所にダストが堆積し、その点検すべき箇所の構造物により堆積したスラリー状のダストを排出することが困難になるという悪循環に陥り、当該ダストの排出に多くの労力、時間及び費用がかかっていた。このため、点検や修理の際に、水槽内に堆積したスラリー状のダストを容易に排出できる構造が望まれている。

また、有水式ガスホルダが停止している間は、製鉄所から発生する副生ガスの貯留先が無くなるため、通常はエネルギー源として有効利用する副生ガスは燃焼放散される。したがって、エネルギーコストの観点からも、有水式ガスホルダの開放点検、修理といった作業は、迅速に行われることが望ましい。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、有水式ガスホルダの底板を堆積ダストの排出が容易となる形状とすることで、堆積したスラリー状のダストの排出作業の作業性を向上させることを目的としている。

前記の目的を達成するための本発明は、ダストを含むガスを貯留し、その底部に水を蓄える水槽を有する有水式ガスホルダの底部構造であって、前記水槽の底板に、当該底板の外周部から当該外周部より内側の所定の位置に向かって徐々に低くなる傾斜が設けられたことを特徴としている。

本発明者らは、水槽内の底部に堆積するダストについて鋭意調査した結果、底部において、わずかにでも相対的に低い所にダストが溜まり易いという知見を得た。本発明はこの知見を利用したものであり、本発明によれば、底板の外周部から水槽の内側に向かって徐々に低くなる傾斜が設けられているので、ダストが、構造物が設置されている外周部から、構造物が設置されていない水槽の内側に向かって設けられた傾斜に沿って流れ込むという作用を有する。したがって、ダストを構造物の設置されていない箇所に容易に収集することが可能となり、当該ダストの排出作業の作業性が向上する。このため、有水式ガスホルダの点検や修理に要する時間の短縮及び費用の削減を実現すると共に、副生ガスの燃焼放散を最小限に抑えることができる。

前記所定の位置には、下方に窪んだ窪み部が設けられていてもよい。

前記窪み部の底部と連通し、前記水槽内のダスト及び水を当該水槽の外部に排出するダスト排出管が設けられていてもよい。

前記底板の下方に、前記水槽からの漏水を検出する漏水検出装置が設けられていてもよい。

また、前記所定の位置は、前記底板の中央部であってもよい。

本発明によれば、有水式ガスホルダの底板を堆積ダストの排出が容易となる形状とすることで、堆積したスラリー状のダストの排出作業の作業性が向上する。

本実施の形態にかかる有水式ガスホルダの構成の概略を示す縦断面図である。 本実施の形態にかかる有水式ガスホルダの底部構造の構成の概略を示す縦断面図である。 従来の有水式ガスホルダの構成の概略を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は本実施の形態にかかる底部構造を有するガスホルダ１の構成の概略を示す縦断面図である。

有水式ガスホルダ１は、基礎部２上に設けられ水３を貯留する水槽１０と、水槽１０の内部に昇降自在に設けられた複数のガス槽である外槽１１、中槽１２及び内槽１３と、水槽１０の周囲に垂直に配置され外槽１１、中槽１２及び内槽１３の昇降動作を案内する複数の基柱１４と、を有している。

水槽１０は、有水式ガスホルダ１の底部に配置され内部に水を貯留するための槽であって、この水がガスシールの役割を担う。水槽１０は、例えば、平面視において略円形で、蓋の無い略円筒形に形成されている。

外槽１１は水槽１０の内部に、中槽１２は外槽１１の内部に、内槽１３は中槽１２の内部に挿入され、それぞれ昇降自在に設けられている。外槽１１及び中槽１２は、例えば、底面及び蓋の無い略円筒形に形成されている。内槽１３は、有頂で底の無い略円筒形に形成されている。

隣接する外槽１１と中槽１２及び中槽１２と内槽１３との間には、それぞれ下カップ封水板２０及び上カップ封水板２１からなる水封部２２が設けられている。下カップ封水板２０は中槽１２と内槽１３の外周面下端部に設けられ、上方が開口した略Ｕ字状の断面形状を有している。上カップ封水板２１は、外槽１１と中槽１２の内周面上端部に設けられ、下カップ封水板２０とは反対に、下方が開口した略Ｕ字状の断面形状を有している。このため、相対する略Ｕ字状の形状を有する下カップ封水板２０と上カップ封水板２１とは互いに係合することができる。したがって、有水式ガスホルダ１内のガス貯蔵量が増加し、有水式ガスホルダ１の内圧が上昇した際に、内槽１３の上昇力は中槽１２に伝達され、中槽１２の上昇力は外槽１１に伝達される。これにより、内槽１３は中槽１２及び外槽１２を上方に牽引し、例えば図１に示すように中槽１２及び外槽１１を上昇させることができる。

各下カップ封水板３０内には、水槽１０内に着座中に水２が貯留された状態となっており、中槽１２及び内槽１３が上昇すると、各上カップ封水板３１が各下カップ封水板３０内の水２の水面より下方に挿入される。これにより、中槽１２及び内槽１３内部のガスが槽外に漏洩しない構造となっている。外槽１１は、その下端部が水槽１０の水３の水面より下方に没することにより、外槽１１内部から槽外に副生ガスの漏洩を防止することができる。

基柱１４は、例えば水槽１０の周囲に垂直に等間隔で複数本配置されている。なお、図１では図示の都合上、水槽１０の中心を対称に配置された２本の基柱１４のみを、模式的に示している。この基柱１４は、外槽１１、中槽１２及び内槽１３の外周上方に設けられた上部ガイドローラ２５と当接し、各ガス槽が昇降する際にガイドする役割を担う。

図２は、水槽１０底部構造の構成を示す縦断面図である。水槽１０は、基礎部２上に設けられた底板３０と、底板３０の外周縁部に沿って立設する側板３１とを有している。底板３０の外周部の上面には、有水式ガスホルダ１が停止する際に、各ガス槽が着座するレストブロック３２が水平に設けられている。

底板３０を支持する基礎部２には、図２に示すように、底板３０の外周部からその中央に向かって徐々に低くなる傾斜が設けられており、中央部には、例えば平面視において略円形状で下方に凹に窪んだピット３５が設けられている。なお、基礎部２は、例えばコンクリート基礎である。

底板３０は、この基礎部２の上面に基礎部２の形状に倣って打設されたアスファルトサンド（図示せず）上に、複数の薄板形状の鋼板Ｍの端部を互いに重ね合わせて配置し、上に重なる鋼板Ｍの端部と下に重なる鋼板Ｍの上面とを隅肉溶接で接合することにより形成されている。したがって、底板３０も、基礎部２の形状に倣い、外周部から底板３０の中央部に向かって徐々に低くなる傾斜を有している。このため、水槽１０内に堆積するスラリー状のダストＤは、水槽１０の中央部に向かって流れ込むこととなる。また、鋼板Ｍは隅肉溶接されているので、水槽１０の底板３０から水３が外部に漏洩しない構造となっている。

底板３０の中央部、すなわち基礎部２のピット３５に対応する位置には、下方に窪んだ窪み部である集水枡４０が設けられている。そのため、底板３０の傾斜により水槽１０の中央部に向かって流れてきたスラリー状のダストＤは、この集水枡４０に流れ込む。

集水枡４０は、例えば下方に窪んだ底部を有する略円筒形状の容器で、例えば一枚の鋼板にプレス加工等を施すことにより形成されている。集水枡４０は、集水枡４０に隣接する鋼板Ｍの端面に隅肉溶接により接合されている。なお、集水枡４０の上端部が集水枡４０に隣接する鋼板Ｍの上面の高さよりも低くなるように配置することが好ましい。集水枡４０の上端部が、隣接する鋼板Ｍの上面より高くなっている場合は、当該鋼板Ｍの上面と集水枡４０の側面との間に形成される空間にスラリー状のダストＤが堆積し、集水枡４０へのスラリー状のダストＤの流入が阻害される可能性があるためである。

集水枡４０の底部の下端位置には、一方の端部が集水枡４０の底部と連通するダスト排出管４１が設けられている。ダスト排出管４１は、例えば集水枡４０底部の下端から基礎部２を貫通して鉛直下方に所定の長さ延伸し、その後斜め下方向に曲げられ、他方の端部が基礎部２の外部に突出するまで延伸している。基礎部２の外部に突出した端部にはダスト排出弁４２が設けられている。このダスト排出弁４２は有水式ガスホルダ１の運転中は閉じた状態となっており、水槽１０からの水３及びスラリー状のダストＤの排出を行う際に開操作される。

なお、ダスト排出管４１は集水枡４０の側面に連通していてもよいが、ダスト排出管４１の傾斜が不十分な場合は水頭圧が十分に確保されず、スラリー状のダストＤがダスト排出管４１から排出されずに、ダスト排出管４１が閉塞する恐れがある。また、集水枡４０のダスト排出管４１より下方に堆積したスラリー状のダストＤを完全に排出することができなくなる。したがって、水頭圧を確保しつつ、スラリー状のダストＤを完全に排出するために、本実施の形態に示すように、集水枡４０の底部から所定の長さ鉛直下方に設けることが好ましい。また、集水枡４０の形状は本実施の形態に限定されるものではなく、ダスト排出管４１からのスラリー状のダストＤの排出に支障がなければ、例えば矩形等であってもよい。なお、図１及び図２においては、ピット３５と集水枡４０との間に空間が設けられているように描図されているが、これは、ピット３５、集水枡４０及びダスト排出管４１の位置関係を明確にするためであり、実際にはこの空間部分にはアスファルトサンドが充填されている。

以上のように構成された有水式ガスホルダ１において、水槽１０からのスラリー状のダストＤ及び水３の排出を行う際には、先ず、有水式ガスホルダ１内から副生ガスを全て排出した後、水槽１０の側板３１の下端近傍に複数設けられた図示しない大口径の排水管により、水槽１０内に貯留されていた多量の水３が水槽１０内から排出され、底板３０の中央部に位置する集水枡４０下部のダスト排出管４１により、大口径の排水管の下端より下方に位置し当該排水管から排出されずに水槽１０内に残っていた水３及びスラリー状のダストＤが排出される。
これにより、図２に示すように、水槽１０内に貯留されていた水３が水頭圧によりダスト排出管４１から排出され、水３の排出に伴ってスラリー状のダストＤが排出される。

複数の大口径の排水管（図示せず）により、水槽１０内の水の排出が完了した後は、内部の点検を行い、例えば、底板３０のレストブロック３２近傍にスラリー状のダストＤの堆積が残っている場合は、再び当該箇所の水洗いを行う。水洗いされたスラリー状のダストＤは底板３０の傾斜により集水枡４０に流入し、ダスト排出管４１から排出され、この作業が繰り返し行われる。

以上の実施の形態によれば、水槽１０の底板３０に、底板３０の外周部から中央部に向かって徐々に低くなる傾斜が設けられているので、スラリー状のダストＤを、構造物が設置されていない箇所である、水槽１０の中央部に容易に収集することができる。したがって、有水式ガスホルダ１からのスラリー状のダストＤの排出作業の作業性が向上することで、点検や修理に要する時間の短縮及び費用の削減を実現すると共に、副生ガスの燃焼放散を最小限に抑えることができる。また、傾斜する底板３０の頂点部分である中央部に集水枡４０を設け、集水枡４０の底部には当該集水枡４０に連通するダスト排出管４１が設けられているので、底板３０の中央部に収集されたスラリー状のダストＤを水３と共に、水頭圧による自然流下でダスト排出管４１から外部に排出することができる。このため、簡易な水洗のみでスラリー状のダストＤの排出を行うことが可能となる。

なお、以上の実施の形態では、ダスト排出管４１により水槽１０の水３及びスラリー状のダストＤを排出したが、ダスト排出管４１に代えて、水中ポンプを集水枡４０内に設置してもよい。また、ダスト排出管４１を設けていた場合も、例えば水槽１０からのダスト排出の初期は、水３中のスラリー状のダストＤの濃度が高く、ダスト排出管４１が閉塞しやすい状態であるため、その初期の排水において水中ポンプを用いることも提案できる。

以上の実施の形態では、底板３０には水槽１０の中央部に向かって徐々に低くなる傾斜が設けられていたが、当該傾斜は、例えばレストブロック３２が設置され平坦状になっている底板３０の外周部より内側の位置であって、点検が必要な機器や構造物が配置されていない箇所であればどこに向かっていてもよく、また、傾斜の頂点は必ずしも一箇所である必要はない。いずれの場合においても、点検が必要な機器や構造物が集積している外周部から離れた箇所にスラリー状のダストＤを集めることができるので、スラリー状のダストＤの排出が容易となる。

また、ピット３５の底部に、水槽１０からの、特に底板３０からの漏水を検出する漏水検出装置として、図２に破線で示す、漏水検知管５０を設けてもよい。その場合、漏水検知管５０は、ピット３５の底部から鉛直下方に所定の長さ延伸し、上述のダスト排出管４１と同様に、下向きの傾斜で基礎部２を貫通してその端部が基礎部２の外部に突出するように敷設される。かかる場合、例えば水槽１０から、底板３０の腐食や溶接部の劣化といった原因により漏水が発生した場合、漏水した水３は、基礎部２の傾斜に沿ってピット３５に流れ込み、漏水検知管５０から排出される。このため、漏水検知管５０からの排水の有無を確認することで、水槽１０からの漏水の有無を確認することができる。また、この漏水検知管５０は、有水式ガスホルダ１の建設工事の際の雨水排水管としても有用である。なお、漏水検知管としては、例えば汎用の鋼管を用いることができる。

また、漏水検出装置としては、漏水検知管５０に代えて、例えば汎用の漏水検出器をピット３５の底部に設けることも可能である。しかしながら、漏水検出器が故障した場合には、当該漏水検出器にアクセスすることができないため、本実施の形態のように漏水検知管５０を用いることが好ましい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、有水式ガスホルダの水槽からスラリー状のダストを排出する際に有用である。

１ 有水式ガスホルダ
２ 基礎部
３ 水
１０ 水槽
１１ 外槽
１２ 中槽
１３ 内槽
１４ 基柱
２０ 下カップ封水板
２１ 上カップ封水板
２２ 水封部
２５ 上部ガイドローラ
３０ 底板
３１ 側板
３２ レストブロック
３５ ピット
４０ 集水枡
４１ ダスト排出管
４２ ダスト排出弁
５０ 漏水検知管
Ｄ スラリー状のダスト
Ｍ 鋼板

Claims (5)

1. ダストを含むガスを貯留し、その底部に水を蓄える水槽を有する有水式ガスホルダの底部構造であって、
   前記水槽の底板に、当該底板の外周部から当該外周部より内側の所定の位置に向かって徐々に低くなる傾斜が設けられたことを特徴とする、有水式ガスホルダの底部構造。
2. 前記所定の位置には、下方に窪んだ窪み部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の有水式ガスホルダの底部構造。
3. 前記窪み部の底部と連通し、前記水槽内のダスト及び水を当該水槽の外部に排出するダスト排出管が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の有水式ガスホルダの底部構造。
4. 前記底板の下方に、前記水槽からの漏水を検出する漏水検出装置が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の有水式ガスホルダの底部構造。
5. 前記所定の位置は、前記底板の中央部であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の有水式ガスホルダの底部構造。

Images