JP2015064352A

JP2015064352A - Valve cooling method

Info

Publication number: JP2015064352A
Application number: JP2014175936A
Authority: JP
Inventors: 秀晃新居; Hideaki Arai
Original assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Current assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2015-04-09

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve cooling method for cooling a valve which is an object of an actual temperature test to around an actual temperature at which the valve is used, and preventing the excessive cooling to an extremely lower temperature than the actual temperature.SOLUTION: An actual temperature test device 1 of a butterfly valve is equipped with a cooling tank 3 for storing an antifreeze liquid 2 functioning as a coolant, and cooling means 5 for cooling the antifreeze liquid 2 while the butterfly valve 4 is immersed in the antifreeze liquid 2. The cooling means 5 is equipped with a storage tank 6 for storing liquid nitrogen, and a solenoid open/close valve 7 for controlling the supply/stop of the liquid nitrogen in the storage tank 6 to the cooling tank 3. The antifreeze liquid 2 is cooled by the liquid nitrogen supplied into the cooling tank 3. The antifreeze liquid 2 is a commercially available antifreeze liquid, and contains glycerine and ethanol as main components. For example, an antifreeze liquid not freezed at a temperature above -55°C may be used. Preferably, the antifreeze liquid should include a rust-preventive agent.

Description

本発明は、低温弁実温試験のために低温弁を冷却する方法等に好適に用いられる弁の冷却方法に関するものである。 The present invention relates to a cooling method for a valve suitably used for a method for cooling a low-temperature valve for a low-temperature valve actual temperature test.

この種の低温弁実温試験のために低温弁を冷却する方法としては、従来は、液体窒素を冷媒として用いて低温弁を冷却するのが一般的であった（以下の特許文献１、２、３参照）。 As a method for cooling the cryogenic valve for this kind of cryogenic valve actual temperature test, conventionally, the cryogenic valve has been generally cooled using liquid nitrogen as a refrigerant (Patent Documents 1 and 2 below). 3).

特開平１０−１４２０９６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-142096 特開２００３−２７００７６号公報JP 2003-270076 A 標準技術集（特許庁）：１−１−２−６低温用弁の技術図３Standard Technology Collection (JPO): 1-1-2-6 Low-temperature valve technology Fig. 3

しかし、上記のような液体窒素を冷媒とした冷却方法では、弁が使用される実温よりも極めて低い温度まで冷やされた状態となることから、以下のような問題が生じる。
即ち、例えばＬＰＧ用バタフライ弁のような低温弁においては、従来はステンレス製低温弁であることから、弁が極めて低温まで冷やされた状態となっても、特段の問題は発生しない。しかし、近年、鋳鋼製低温弁が製品化されており、このような鋳鋼製低温弁の場合に、実温を超えて極めて低温まで冷やされた状態になると、応力割れが発生する恐れがあるという問題が生じる。 However, in the cooling method using liquid nitrogen as a refrigerant as described above, since the valve is cooled to a temperature extremely lower than the actual temperature at which the valve is used, the following problems arise.
That is, for example, a low-temperature valve such as an LPG butterfly valve is conventionally a stainless steel low-temperature valve, so that no particular problem occurs even if the valve is cooled to a very low temperature. However, in recent years, cast steel cryogenic valves have been commercialized, and in the case of such cast steel cryogenic valves, there is a risk of stress cracking if it is cooled to an extremely low temperature exceeding the actual temperature. Problems arise.

そこで、このような応力割れが発生することのないように、弁が使用される実温付近まで弁を冷却し、実温よりも極めて低い温度まで冷やしすぎないようにした冷却方法が所望されていた。 Therefore, in order to prevent such stress cracking, a cooling method is desired in which the valve is cooled to near the actual temperature where the valve is used, and is not cooled too much to a temperature extremely lower than the actual temperature. It was.

本願発明は、上記課題に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、実温試験の対象となる弁を、弁が使用される実温付近まで冷却し、実温よりも極めて低い温度まで冷やしすぎないようにした弁の冷却方法を提供することである。 The present invention has been devised in view of the above problems, and its purpose is to cool a valve to be subjected to an actual temperature test to near the actual temperature at which the valve is used, and a temperature extremely lower than the actual temperature. It is to provide a cooling method for a valve that is not cooled too much.

上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、弁の実温試験のために弁を冷却する弁の冷却方法であって、弁を不凍液に浸漬し、不凍液を冷却させることで弁を冷却することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a valve cooling method for cooling a valve for an actual temperature test of the valve, wherein the valve is immersed in the antifreeze liquid to cool the antifreeze liquid. It is characterized by cooling.

上記の如く、不凍液を用いることにより、実温よりも極めて低い温度まで冷やしすぎることがなくなる。 As described above, by using the antifreeze liquid, it is not excessively cooled to a temperature extremely lower than the actual temperature.

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の弁の冷却方法であって、冷却槽に冷媒として機能する不凍液を貯留し、前記弁を前記不凍液に浸漬させた状態で、液体窒素によって前記不凍液を冷却させることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the valve cooling method according to claim 1, wherein the antifreezing liquid functioning as a refrigerant is stored in a cooling tank, and the valve is immersed in the antifreezing liquid, and the liquid nitrogen is used. The antifreeze is cooled.

上記構成によれば、液体窒素によって不凍液を冷却し、液体窒素で直接的に弁を冷却する方法ではないので、実温よりも極めて低い温度まで冷やしすぎることがなくなる。 According to the above configuration, it is not a method of cooling the antifreeze liquid with liquid nitrogen and directly cooling the valve with liquid nitrogen, so that it is not excessively cooled to a temperature extremely lower than the actual temperature.

また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の弁の冷却方法であって、前記不凍液は防錆剤を含むことを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the valve cooling method according to claim 1 or 2, wherein the antifreeze contains a rust preventive.

上記構成によれば、不凍液は防錆剤を含むことにより、弁が錆付くことを防止できる。特に、錆が発生し易い鋳鋼製低温弁を使用するような場合にあっては極めて効果的である。 According to the said structure, an antifreeze can prevent a valve from rusting by containing a rust preventive agent. In particular, it is extremely effective in the case where a low temperature valve made of cast steel that easily generates rust is used.

また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の弁の冷却方法であって、前記不凍液はタイマ制御によって冷却され、所定のタイマ制御期間が終了後は温度制御によって設定温度に冷却することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the valve cooling method according to any one of the first to third aspects, wherein the antifreeze liquid is cooled by timer control, and temperature control is performed after a predetermined timer control period ends. It is characterized by cooling to a set temperature.

上記構成によれば、タイマ制御によって時間をかけて徐々に冷却し、次いで、温度制御によって短時間の細かい冷却制御を行う。このような温度制御の前にタイマ制御による冷却制御を行うことにより、不凍液が凍ることを防止できるという利点がある。 According to the said structure, it cools gradually over time by timer control, Then, fine cooling control for a short time is performed by temperature control. By performing the cooling control by the timer control before such temperature control, there is an advantage that the antifreeze liquid can be prevented from freezing.

本発明によれば、不凍液を用いることにより、実温よりも極めて低い温度まで冷やしすぎることがなくなる。 According to the present invention, by using the antifreeze liquid, it is not excessively cooled to a temperature extremely lower than the actual temperature.

実施の形態に係る鋳鋼製バタフライ弁の実温試験装置の構成図。The block diagram of the actual temperature test apparatus of the cast steel butterfly valve which concerns on embodiment. 図１に示す実温試験装置に備えられる冷却槽の平面図。The top view of the cooling tank with which the actual temperature test apparatus shown in FIG. 1 is equipped. 冷却槽側壁の拡大図。The enlarged view of a cooling tank side wall. 実温試験装置の電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical structure of a real temperature test apparatus. 実温試験装置における冷却処理動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the cooling process operation | movement in a real temperature test apparatus. 実温試験装置における冷却処理動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the cooling process operation | movement in a real temperature test apparatus. 実温試験装置における冷却処理動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the cooling process operation | movement in a real temperature test apparatus.

以下、本発明を実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
図１は実施の形態に係る鋳鋼製バタフライ弁の実温試験装置の構成図、図２は鋳鋼製バタフライ弁の実温試験装置に備えられる冷却槽の平面図である。ここで、以下の実施の形態では、低温弁の実温試験装置の一例として、ＬＰＧ用鋳鋼製バタフライ弁の実温試験装置について説明する。なお、ＬＰＧ用バタフライ弁の実温試験とは、ＬＰＧ用鋳鋼製バタフライ弁が実際に使用される−４６℃付近までバタフライ弁を冷却し、この冷却された状態で鋳鋼製バタフライ弁についてシール性能を行って製品の品質を確認するための試験をいう。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.
FIG. 1 is a configuration diagram of an actual temperature test apparatus for a cast steel butterfly valve according to an embodiment, and FIG. 2 is a plan view of a cooling tank provided in the actual temperature test apparatus for a cast steel butterfly valve. Here, in the following embodiments, an actual temperature test device for a cast steel butterfly valve for LPG will be described as an example of an actual temperature test device for a low temperature valve. The actual temperature test of the LPG butterfly valve is to cool the butterfly valve to around -46 ° C where the LPG cast steel butterfly valve is actually used. In this cooled state, the sealing performance of the cast steel butterfly valve A test that is performed to confirm the quality of a product.

バタフライ弁の実温試験装置（以下、実温試験装置と略称する）１は、冷媒として機能する不凍液２を貯留する冷却槽３と、不凍液２にバタフライ弁４を浸漬させた状態で不凍液２を冷却する冷却手段５とを備える。なお、冷却槽３内において、バタフライ弁４は固定具である一対の定盤（図示せず）によって固定されている。 A butterfly valve actual temperature test apparatus (hereinafter abbreviated as an actual temperature test apparatus) 1 includes a cooling tank 3 that stores an antifreeze liquid 2 that functions as a refrigerant, and an antifreeze liquid 2 in a state where the butterfly valve 4 is immersed in the antifreeze liquid 2. Cooling means 5 for cooling. In the cooling tank 3, the butterfly valve 4 is fixed by a pair of surface plates (not shown) which are fixing tools.

ここで、使用される不凍液は、市販の不凍液であって、グリセリンとエタノールを主成分とし、例えば−５５℃まで凍らない不凍液を用いることができる。不凍液の具体例としては、商品名：凍（コオ）ランブルー（古河薬品工業株式会社製）を例示できる。なお、不凍液としは防錆剤を含むのが好ましい。鋳鋼製バタフライ弁は錆易く、もし極めて長時間の実温試験を行った場合には錆が発生する恐れがある。しかし、防錆剤を含む不凍液であれば、錆が発生するという問題は解決される。 Here, the antifreeze solution used is a commercially available antifreeze solution, and it is possible to use an antifreeze solution that contains glycerin and ethanol as main components and does not freeze up to −55 ° C., for example. As a specific example of the antifreeze, a trade name: Frozen (Koo) Run Blue (manufactured by Furukawa Pharmaceutical Co., Ltd.) can be exemplified. The antifreeze liquid preferably contains a rust inhibitor. Cast steel butterfly valves are prone to rust, and rusting may occur if an extremely long-term actual temperature test is performed. However, the problem of rusting is solved with an antifreeze containing a rust inhibitor.

冷却手段５は、液体窒素を貯留する貯留槽６と、貯留槽６からの液体窒素の供給・停止を行う電磁開閉弁７と、循環ポンプ８と、熱交換器９と、液体窒素の配管系と、不凍液の配管系とを有する。液体窒素の配管系は、貯留槽６の下部から引き出され電磁開閉弁７が設けられている配管Ｌ１と、配管Ｌ１に接続され冷却槽３内のバタフライ弁４に接触しないように冷却槽３の底面及び側面に固定されると共に冷却槽３外部に引き出される配管Ｌ２と、配管Ｌ２に接続され熱交換器９を通る配管Ｌ３と、配管Ｌ３に接続され手動弁１０を介して吹き出しノズル１１に導かれる配管Ｌ４と、配管Ｌ３に接続され手動弁１２を介して外部に噴出されるノズルに導かれる配管Ｌ５とで構成されている。ここで、配管Ｌ１〜配管Ｌ５のうち少なくとも配管Ｌ２は不凍液を冷却する冷却配管として機能し、具体的にはステンレス製フレキシブルチューブで構成されている。 The cooling means 5 includes a storage tank 6 that stores liquid nitrogen, an electromagnetic on-off valve 7 that supplies and stops liquid nitrogen from the storage tank 6, a circulation pump 8, a heat exchanger 9, and a liquid nitrogen piping system. And an antifreeze piping system. The liquid nitrogen piping system is connected to the piping L1 that is drawn out from the lower portion of the storage tank 6 and provided with the electromagnetic on-off valve 7 and the butterfly valve 4 in the cooling tank 3 connected to the piping L1 so as not to contact the cooling tank 3. A pipe L2 fixed to the bottom surface and the side surface and drawn out of the cooling tank 3, a pipe L3 connected to the pipe L2 and passing through the heat exchanger 9, and a pipe L3 connected to the pipe L3 and led to the blowing nozzle 11 via the manual valve 10. The pipe L4 is connected to the pipe L3, and the pipe L5 is connected to the pipe L3 and guided to the nozzle through the manual valve 12. Here, at least the pipe L2 among the pipes L1 to L5 functions as a cooling pipe for cooling the antifreeze liquid, and specifically, is constituted by a stainless steel flexible tube.

また、図２に示すように、吹き出しノズル１１，１１は冷却槽３内の対角な位置にそれぞれ配置され、窒素ガスを冷却槽３内に吹き出す働きをなす。このような２個の吹き出しノズル１１，１１をそれぞれ対角な位置に設けることにより、窒素ガスの吹出しによって不凍液を回転させ効率よく撹拌でき、液温の均一化を図ることができる。尚、吹き出しノズルは不凍液を撹拌させることができれば十分であることから、吹き出しノズルの個数は２個に限定されず、１個であってもよく、また、３個以上であってもよい。 Further, as shown in FIG. 2, the blowing nozzles 11 and 11 are respectively arranged at diagonal positions in the cooling tank 3 and function to blow out nitrogen gas into the cooling tank 3. By providing such two blowing nozzles 11 and 11 at diagonal positions, the antifreezing liquid can be rotated and efficiently stirred by blowing nitrogen gas, and the liquid temperature can be made uniform. In addition, since it is sufficient if the blowout nozzle can stir the antifreeze liquid, the number of blowout nozzles is not limited to two, and may be one, or may be three or more.

また、図３に示すように各対角位置に、上下に間隔をあけて複数（例えば３個）の吹き出しノズル１１ａ，１１ｂ，１１ｃを配置するように構成してもよい。この場合、吹き出しノズル１１ａ，１１ｂ，１１ｃの径は、全て同一であってもよく、また、径を上下方向に異なるように構成、例えば上方位置の吹き出しノズル１１ａが最も大きく、下方位置の吹き出しノズル１１ｃが最も小さく設定するような構成にしてもよい。
なお、吹き出しノズル１１，１１や吹き出しノズル１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、冷却槽３の側壁に埋め込むように構成してもよく、また、枝分かれした配管（枝分かれ部分が吹き出しノズルに相当）が冷却槽３に沈められて固定されているような構成であってもよい。 Moreover, as shown in FIG. 3, you may comprise so that several (for example, three) blowing nozzle 11a, 11b, 11c may be arrange | positioned at each diagonal position at intervals up and down. In this case, the diameters of the blowing nozzles 11a, 11b, and 11c may all be the same, and the diameter is different in the vertical direction. For example, the blowing nozzle 11a at the upper position is the largest, and the blowing nozzle at the lower position. You may make it the structure which 11c sets to the smallest.
The blowing nozzles 11 and 11 and the blowing nozzles 11a, 11b, and 11c may be configured to be embedded in the side wall of the cooling tank 3, and a branched pipe (a branched portion corresponds to the blowing nozzle) is provided in the cooling tank 3. The structure which is sunk in and fixed.

また、不凍液２の配管系は、冷却槽３内の不凍液２を汲み上げる配管Ｍ１と、配管Ｍ１に接続され手動弁１５を介して循環ポンプ８に不凍液２を供給する配管Ｍ２と、循環ポンプ８の駆動によって不凍液２を熱交換器９に供給し更に冷却槽３に導くリターン管としての配管Ｍ３と、配管Ｍ３に接続され冷却槽３内に不凍液を供給する配管Ｍ４と、熱交換器９から供給された不凍液を不凍液貯留タンク（図示せず）へ抜き取るための配管Ｍ５と、不凍液貯留タンク（図示せず）から不凍液を吸い込み循環ポンプ８に導く配管Ｍ６とを有する。なお、配管Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６には、それぞれ手動弁１６，１７，１８が設けられている。ここで、配管Ｍ６は不凍液貯留タンク（図示せず）から不凍液２を冷却槽３内に貯留するための準備用配管であり、配管Ｍ５は実温試験後に冷却槽３内に貯留された不凍液２を不凍液貯留タンク（図示せず）に戻すための配管である。 The piping system of the antifreeze liquid 2 includes a pipe M1 that pumps up the antifreeze liquid 2 in the cooling tank 3, a pipe M2 that is connected to the pipe M1 and supplies the antifreeze liquid 2 to the circulation pump 8 via the manual valve 15, and a circulation pump 8 A pipe M3 as a return pipe that supplies the antifreeze liquid 2 to the heat exchanger 9 by driving and leads to the cooling tank 3; a pipe M4 that is connected to the pipe M3 and supplies the antifreeze liquid into the cooling tank 3; and supplied from the heat exchanger 9 A pipe M5 for extracting the antifreeze liquid into an antifreeze liquid storage tank (not shown) and a pipe M6 for sucking the antifreeze liquid from the antifreeze liquid storage tank (not shown) and leading it to the circulation pump 8 are provided. The pipes M4, M5, and M6 are provided with manual valves 16, 17, and 18, respectively. Here, the pipe M6 is a preparation pipe for storing the antifreeze liquid 2 in the cooling tank 3 from the antifreeze liquid storage tank (not shown), and the pipe M5 is the antifreeze liquid 2 stored in the cooling tank 3 after the actual temperature test. Is a pipe for returning to the antifreeze storage tank (not shown).

また、冷却槽３内の不凍液２は、一旦外部に導かれ、外部にある熱交換器９によって冷却されて再び冷却槽３に戻されるという循環経路を経るように構成されている。具体的な循環経路としは、配管Ｍ１→配管Ｍ２→循環ポンプ８→熱交換器９→配管Ｍ３→配管Ｍ４を経る不凍液の循環経路である。即ち、冷却槽３内に貯留された不凍液２は、一旦外部に導き出され、熱交換器９によって液体窒素と熱交換されて冷却され、再び冷却槽３に戻される。一方、冷却槽３内の不凍液２は、配管Ｌ２内を通る液体窒素によって冷却される。このように、本実施の形態においては、不凍液２は冷却槽内３で液体窒素によって冷却されることに加えて、外部の熱交換器９で液体窒素と熱交換されて冷却されることになり、極めて効率の良い冷却処理が行われるようになっている。 Further, the antifreeze liquid 2 in the cooling tank 3 is configured to pass through a circulation path that is once guided to the outside, cooled by the heat exchanger 9 provided outside, and returned to the cooling tank 3 again. A specific circulation path is a circulation path of the antifreeze liquid passing through the pipe M1, the pipe M2, the circulation pump 8, the heat exchanger 9, the pipe M3, and the pipe M4. That is, the antifreeze liquid 2 stored in the cooling tank 3 is once led out, cooled by liquid heat exchange with the liquid nitrogen by the heat exchanger 9, and returned to the cooling tank 3 again. On the other hand, the antifreeze liquid 2 in the cooling tank 3 is cooled by liquid nitrogen passing through the pipe L2. Thus, in the present embodiment, the antifreeze liquid 2 is cooled by liquid nitrogen in the cooling tank 3 and cooled by liquid heat exchange with the external heat exchanger 9. An extremely efficient cooling process is performed.

また、冷却槽３内には、温度センサーＫ１，Ｋ２が設けられている。温度センサーＫ１は、冷却槽３内の配管Ｌ２の表面温度を検出する温度センサであり、冷却槽３内の配管Ｌ２近傍に配設されている。温度センサーＫ２は、冷却槽３内に貯留する不凍液２の温度を検出する温度センサであり、不凍液２の上面近傍に配設されている。 In the cooling tank 3, temperature sensors K1 and K2 are provided. The temperature sensor K <b> 1 is a temperature sensor that detects the surface temperature of the pipe L <b> 2 in the cooling tank 3, and is disposed in the vicinity of the pipe L <b> 2 in the cooling tank 3. The temperature sensor K <b> 2 is a temperature sensor that detects the temperature of the antifreeze liquid 2 stored in the cooling tank 3, and is disposed near the upper surface of the antifreeze liquid 2.

図４は実温試験装置の電気的構成を示すブロック図である。実温試験装置１では、タイマ制御及び温度制御の２種類の冷却制御方法によって不凍液２を冷却している。より詳しく説明すれば、夜間にタイマ制御によって時間をかけて徐々に冷却し、次いで、温度制御によって短時間の細かい冷却制御を行う。このような温度制御の前にタイマ制御による冷却制御を行うことにより、不凍液が凍ることを防止できるという利点がある。 FIG. 4 is a block diagram showing the electrical configuration of the actual temperature test apparatus. In the actual temperature test apparatus 1, the antifreeze liquid 2 is cooled by two types of cooling control methods, timer control and temperature control. More specifically, the cooling is gradually performed by timer control over time at night, and then fine cooling control is performed for a short time by temperature control. By performing the cooling control by the timer control before such temperature control, there is an advantage that the antifreeze liquid can be prevented from freezing.

以下、このような制御を行うための実温試験装置１の電気的構成について説明する。実温試験装置１は、タイマ制御部２０と、温度制御部２１と、主制御部３０とを備えている。タイマ制御部２０は、第１タイマＡ、第２タイマＢ、第３タイマＣと、操作入力部２２と、コントローラ２３とを有する。このタイマ制御部２０の冷却制御は、先ず、初期段階で長時間液体窒素注入し、次いで、所定の注入周期毎に所定時間だけ液体窒素を注入する制御を行う。このよう制御を行うために、第１タイマＡ、第２タイマＢ、及び第３タイマＣを使用する。第３タイマＣは初期液体窒素注入時間の設定用タイマであり、第１タイマＡは初期液体窒素注入時間経過後の所定の注入周期時刻を告知するための注入周期時刻設定用タイマであり、第２タイマＢは第１タイマＡにより告知された注入周期毎に液体窒素を注入する注入時間設定用タイマである。 Hereinafter, the electrical configuration of the actual temperature test apparatus 1 for performing such control will be described. The actual temperature test apparatus 1 includes a timer control unit 20, a temperature control unit 21, and a main control unit 30. The timer control unit 20 includes a first timer A, a second timer B, a third timer C, an operation input unit 22, and a controller 23. In the cooling control of the timer control unit 20, first, liquid nitrogen is injected for a long time in an initial stage, and then liquid nitrogen is injected for a predetermined time every predetermined injection cycle. In order to perform such control, the first timer A, the second timer B, and the third timer C are used. The third timer C is an initial liquid nitrogen injection time setting timer, and the first timer A is an injection cycle time setting timer for notifying a predetermined injection cycle time after the initial liquid nitrogen injection time has elapsed. The second timer B is an injection time setting timer for injecting liquid nitrogen at every injection period notified by the first timer A.

液体窒素必要量が２０００ｍ^３である大型冷却槽の場合にあっては、第３タイマＣは１７時から翌日の１時まで初期液体窒素注入時間を設定する。第１タイマＡは２時、３時、４時、５時、６時、７時、８時の１時間の注入周期と、８時３０分を設定する。第２タイマＢは窒素注入時間を３０分に設定する。なお、第１タイマＡは注入周期時刻（３時、４時、５時、６時、７時、８時、８時３０分）に達すると、そのことを知らせる告知信号を出力する。この告知信号をコントローラ２３が受信すると、第２タイマＢを作動させるようになっている。 In the case of a large cooling tank having a required liquid nitrogen amount of 2000 m ³ , the third timer C sets the initial liquid nitrogen injection time from 17:00 to 1 o'clock the next day. The first timer A sets an injection period of 1 hour at 2 o'clock, 3 o'clock, 4 o'clock, 5 o'clock, 6 o'clock, 7 o'clock, and 8 o'clock and 8:30. The second timer B sets the nitrogen injection time to 30 minutes. When the first timer A reaches the injection cycle time (3 o'clock, 4 o'clock, 5 o'clock, 6 o'clock, 7 o'clock, 8 o'clock, 8:30), the first timer A outputs a notification signal to notify that. When the controller 23 receives this notification signal, the second timer B is activated.

また、操作入力部２２は、第１タイマＡ、第２タイマＢ、及び第３タイマＣを設定するための操作入力キー等を備えている。 The operation input unit 22 includes operation input keys for setting the first timer A, the second timer B, and the third timer C.

温度制御部２１は、操作入力部２４と、温度コントロールスイッチ２５と、コントローラ２６と、第１設定温度Ｔｍ１を記憶する第１設定温度記憶部２７と、第２設定温度Ｔｍ２を記憶する第２設定温度記憶部２８とを有する。ここで、第１設定温度Ｔｍ１は冷却槽３内の配管Ｌ２の表面温度の設定値であり、第２設定温度Ｔｍ２は冷却槽３内に貯留する不凍液２の液温の設定値である。本実施の形態では、第１設定温度Ｔｍ１が−１２０℃、第２設定温度Ｔｍ２が−４６℃とされている。そして、温度制御に際しては、温度センサーＫ１の検出温度Ｔ１と第１設定温度Ｔｍ１とが比較され、温度センサーＫ２の検出温度Ｔ２と第１設定温度Ｔｍ２とが比較され、この比較結果に基づいて電磁開閉弁７の開閉が制御され、不凍液２が第２設定温度Ｔｍ２になるように冷却制御される。 The temperature control unit 21 includes an operation input unit 24, a temperature control switch 25, a controller 26, a first set temperature storage unit 27 that stores a first set temperature Tm1, and a second setting that stores a second set temperature Tm2. And a temperature storage unit 28. Here, the first set temperature Tm1 is a set value of the surface temperature of the pipe L2 in the cooling tank 3, and the second set temperature Tm2 is a set value of the liquid temperature of the antifreeze liquid 2 stored in the cooling tank 3. In the present embodiment, the first set temperature Tm1 is -120 ° C, and the second set temperature Tm2 is -46 ° C. In the temperature control, the detected temperature T1 of the temperature sensor K1 and the first set temperature Tm1 are compared, the detected temperature T2 of the temperature sensor K2 and the first set temperature Tm2 are compared, and based on this comparison result, the electromagnetic The opening and closing of the on-off valve 7 is controlled, and the cooling is controlled so that the antifreeze liquid 2 reaches the second set temperature Tm2.

なお、温度コントロールスイッチ２５は温度制御実行用スイッチであり、温度コントロールスイッチ２５がＯＮ時には温度制御が実行され、温度コントロールスイッチ２５がＯＦＦ時には温度制御が実行されず、タイマ制御が実行可能な状態となっている。また、コントローラ２３，２６からの電磁開閉弁７の開閉信号は主制御部３０に与えられ、主制御部３０は電磁開閉弁７の開閉制御を行うようになっている。 The temperature control switch 25 is a temperature control execution switch. When the temperature control switch 25 is ON, the temperature control is executed. When the temperature control switch 25 is OFF, the temperature control is not executed and the timer control can be executed. It has become. In addition, the opening / closing signal of the electromagnetic opening / closing valve 7 from the controllers 23 and 26 is given to the main control unit 30, and the main control unit 30 performs opening / closing control of the electromagnetic opening / closing valve 7.

図５〜図７は実温試験装置における冷却処理動作を示すフローチャートである。本実施の形態における冷却処理は、タイマ制御による冷却（ステップＳ１）を行い、次いで温度制御による冷却（ステップＳ２）を行う。 5 to 7 are flowcharts showing the cooling processing operation in the actual temperature test apparatus. In the cooling process in the present embodiment, cooling by timer control (step S1) is performed, and then cooling by temperature control (step S2) is performed.

タイマ制御による冷却の具体的な処理は、図６に示されている。先ず、ステップｐ１において、タイマＡ，Ｂ，Ｃをセットする。具体的には、操作入力部２２を操作して、第３タイマＣに初期液体窒素注入時間（１７時から翌日の１時まで）を設定し、第１タイマＡに注入周期時刻（２時、３時、４時、５時、６時、７時、８時、８時３０分）を設定し、第２タイマＢに窒素注入時間（３０分）を設定する。 A specific process of cooling by the timer control is shown in FIG. First, in step p1, timers A, B, and C are set. Specifically, the operation input unit 22 is operated to set an initial liquid nitrogen injection time (from 17:00 to 1 o'clock on the next day) in the third timer C, and an injection cycle time (2 o'clock, 2 o'clock). 3 o'clock, 4 o'clock, 5 o'clock, 6 o'clock, 7 o'clock, 8 o'clock, 8:30), and the second timer B is set with a nitrogen injection time (30 minutes).

次いで、ステップｐ２において、第３タイマＣの作動開始時間に達したか否が判断される。即ち、１７時に達したか否が判断され、１７時に達した場合はステップｐ３に移り、電磁開閉弁７を「開」状態にする。これにより、貯留槽６に貯留する液体窒素が冷却槽３に供給される。そして、ステップｐ４において、第３タイマＣの作動終了時間（翌日の１時）に達したか否が判断される。第３タイマＣの作動終了時間に達していない場合は、ステップｐ３に戻る。第３タイマＣの作動終了時間に達した場合は、ステップｐ５に移り、電磁開閉弁７を「閉」状態にする。これにより、液体窒素の冷却槽３への供給が停止する。
このようにして、不凍液２を常温から所定の冷却温度（例えば−３０℃）まで冷却する。 Next, at step p2, it is determined whether or not the operation start time of the third timer C has been reached. That is, it is determined whether or not 17:00 has been reached. If 17:00 is reached, the process proceeds to step p3, and the electromagnetic on-off valve 7 is set to the “open” state. Thereby, the liquid nitrogen stored in the storage tank 6 is supplied to the cooling tank 3. In step p4, it is determined whether or not the operation end time of the third timer C (1 o'clock of the next day) has been reached. If the operation end time of the third timer C has not been reached, the process returns to step p3. When the operation end time of the third timer C is reached, the process proceeds to step p5, and the electromagnetic on-off valve 7 is set to the “closed” state. Thereby, supply to the cooling tank 3 of liquid nitrogen stops.
In this way, the antifreeze liquid 2 is cooled from room temperature to a predetermined cooling temperature (for example, −30 ° C.).

次いで、ステップｐ６に移り、第１タイマＡが注入周期時刻を告知する信号を出力したか否かが判断され、告知信号が出力された場合はステップｐ７に移り、第２タイマＢを作動させ、ステップｐ８において電磁開閉弁７を「開」状態にする。これにより、液体窒素が冷却槽３に供給される。そして、ステップｐ９において、第２タイマＢの作動時間が経過（注入時間である３０分経過）したか否かが判断され、作動時間が経過していない場合はステップｐ８に戻る。ステップｐ９において、第２タイマＢの作動時間が経過した場合は、ステップｐ１０において、電磁開閉弁７を「閉」状態にする。これにより、液体窒素の冷却槽３への供給が停止する。 Next, the process proceeds to step p6, where it is determined whether or not the first timer A has output a signal for informing the injection cycle time. If the notification signal is output, the process proceeds to step p7 to activate the second timer B, In step p8, the electromagnetic on-off valve 7 is set to the “open” state. Thereby, liquid nitrogen is supplied to the cooling bath 3. In step p9, it is determined whether or not the operation time of the second timer B has elapsed (30 minutes, which is the injection time). If the operation time has not elapsed, the process returns to step p8. If the operating time of the second timer B has elapsed in step p9, the electromagnetic on-off valve 7 is set to the “closed” state in step p10. Thereby, supply to the cooling tank 3 of liquid nitrogen stops.

次いで、ステップｐ１１に移り、第１タイマＡが注入周期時刻を全て告知したか否かが判断される。即ち、注入周期時刻８時を既に告知したか否かが判断される。告知していない場合は、ステップｐ６に戻り、ステップｐ６からステップｐ１１に至る一連の処理が繰り返される。そして、注入周期時刻８時を既に告知している場合は、ステップＳ２に移り、温度制御が行われる。
こうして、タイマ制御によって、不凍液２を、所定の第１の冷却温度範囲（例えば−３０℃〜−４５℃）まで冷却する。そして、後述するように、第１の冷却温度範囲から設定温度（例えば−４６℃）までは温度制御によってきめ細かく制御して冷却を行う。 Next, the process proceeds to step p11, where it is determined whether or not the first timer A has notified all the injection cycle times. That is, it is determined whether or not the injection cycle time of 8:00 has already been notified. If not notified, the process returns to step p6, and a series of processing from step p6 to step p11 is repeated. If the injection cycle time of 8:00 has already been notified, the process proceeds to step S2 where temperature control is performed.
Thus, the antifreeze liquid 2 is cooled to a predetermined first cooling temperature range (for example, −30 ° C. to −45 ° C.) by the timer control. Then, as will be described later, cooling is performed with fine control by temperature control from the first cooling temperature range to a set temperature (for example, −46 ° C.).

なお、注入周期時刻２時、３時、４時、５時、６時、７時、８時は、タイマ制御期間に含まれ、注入周期時刻８時３０分は温度制御期間に含まれる。即ち、本実施の形態では、温度制御において、注入周期時刻８時３０分になると、優先的に３０分だけ電磁開閉弁７を「開」状態にする。 The injection cycle times of 2, 3, 4, 5, 6, 6, 7 and 8 are included in the timer control period, and the injection cycle time of 8:30 is included in the temperature control period. That is, in this embodiment, in the temperature control, when the injection cycle time is 8:30, the electromagnetic on-off valve 7 is preferentially opened for 30 minutes.

次いで、温度制御による冷却の具体的な処理は、図７に示されている。温度制御による冷却においては、所定のタイミング毎に第１設定温度Ｔｍ１と温度センサーＫ１の検出温度Ｔ１とが比較され、第２設定温度Ｔｍ２と温度センサーＫ２の検出温度Ｔ２とが比較され、その検出結果に基づいて以下の処理がなされる。 Next, a specific process of cooling by temperature control is shown in FIG. In cooling by temperature control, the first set temperature Tm1 and the detected temperature T1 of the temperature sensor K1 are compared at every predetermined timing, and the second set temperature Tm2 and the detected temperature T2 of the temperature sensor K2 are compared and detected. The following processing is performed based on the result.

先ず、ステップｑ１において、第１設定温度Ｔｍ１と温度センサーＫ１の検出温度Ｔ１とが比較され、第２設定温度Ｔｍ２と温度センサーＫ２の検出温度Ｔ２とが比較され、Ｔｍ１＜Ｔ１、かつＴｍ２＜Ｔ２の場合は、ステップｑ２に移り、電磁開閉弁７を「開」状態にし、ステップｑ１に戻る。ステップｑ１において、Ｔｍ１＜Ｔ１、かつＴｍ２＜Ｔ２でない場合はステップｑ３に移り、Ｔｍ１≧Ｔ１か否かが判断され、そうであればステップｑ４に移り、電磁開閉弁７を「閉」状態にし、ステップｑ１に戻る。 First, in step q1, the first set temperature Tm1 and the detected temperature T1 of the temperature sensor K1 are compared, the second set temperature Tm2 and the detected temperature T2 of the temperature sensor K2 are compared, and Tm1 <T1 and Tm2 <T2 In this case, the process proceeds to step q2, the electromagnetic on-off valve 7 is set to the “open” state, and the process returns to step q1. In step q1, if Tm1 <T1 and Tm2 <T2, the process proceeds to step q3, and it is determined whether Tm1 ≧ T1. If so, the process proceeds to step q4, and the electromagnetic on-off valve 7 is set to the “closed” state. Return to step q1.

ステップｑ３において、Ｔｍ１≧Ｔ１でない場合はステップｑ５に移り、Ｔｍ２≧Ｔ２か否かが判断され、そうであればステップｑ４に移る。ステップｑ５において、Ｔｍ２≧Ｔ２でない場合は、ステップｑ１に戻る。 In step q3, if Tm1 ≧ T1, the process proceeds to step q5 to determine whether Tm2 ≧ T2, and if so, the process proceeds to step q4. If Tm2 ≧ T2 is not satisfied in step q5, the process returns to step q1.

このようにして、検出温度Ｔ１，Ｔ２のどちらか一方でも、設定温度Ｔｍ１，Ｔｍ２と等しいか又は設定温度Ｔｍ１，Ｔｍ２より低くなると、電磁開閉弁７を「閉」状態にし、両方とも設定温度より高くなると、電磁開閉弁７を「開」状態にする。これにより、不凍液２が設定温度（−４６℃）に近い温度に冷却されることになる。 In this way, when either one of the detected temperatures T1 and T2 is equal to the set temperature Tm1 or Tm2 or lower than the set temperature Tm1 or Tm2, the electromagnetic on-off valve 7 is set to the “closed” state, and both are set to the set temperature. When it becomes higher, the electromagnetic on-off valve 7 is set to the “open” state. As a result, the antifreeze liquid 2 is cooled to a temperature close to the set temperature (−46 ° C.).

こうして、本実施の形態による冷却方法によれば、実温試験の対象となる鋳鋼製バタフライ弁を、弁が使用される実温（−４６℃）付近まで冷却し、実温よりも極めて低い温度まで冷やしすぎないように冷却することができる。
なお、上記実施の形態では、タイマ制御から温度制御の切替は自動で行うようにしたけれども、手動によって切替えるように構成してもよい。 Thus, according to the cooling method according to the present embodiment, the cast steel butterfly valve to be subjected to the actual temperature test is cooled to the vicinity of the actual temperature (−46 ° C.) at which the valve is used, and the temperature is extremely lower than the actual temperature. It can be cooled so as not to cool too much.
In the above embodiment, the switching from the timer control to the temperature control is automatically performed, but it may be configured to be switched manually.

（その他の事項）
（１）上記実施の形態では、低温弁としてバタフライ弁を例示したけれども、仕切弁、玉形弁、逆止弁、ボール弁、或いはその他の低温弁であってもよい。 (Other matters)
(1) In the above embodiment, the butterfly valve is exemplified as the low temperature valve. However, a gate valve, a ball valve, a check valve, a ball valve, or other low temperature valves may be used.

（２）上記実施の形態では、鋳鋼製バタフライ弁を例示したけれども、ステンレス製バタフライ弁であってもよい。 (2) Although the cast steel butterfly valve is illustrated in the above embodiment, a stainless steel butterfly valve may be used.

（３）上記実施の形態では、−５５℃まで凍らない不凍液を例示したけれども、更に低温範囲まで凍らない不凍液を用いてもよい。 (3) In the above embodiment, the antifreeze liquid that does not freeze to −55 ° C. is illustrated, but an antifreeze liquid that does not freeze to a lower temperature range may be used.

（４）上記実施の形態では、温度制御として２つの温度センサＫ１，Ｋ２を用いたが、３以上の温度センサを用いるようにしてよい。 (4) In the above embodiment, two temperature sensors K1 and K2 are used for temperature control, but three or more temperature sensors may be used.

（５）上記実施の形態では、液体窒素の冷却槽３への供給・停止は電磁開閉弁７の開閉制御で行ったけれども、電磁開閉弁を電磁制御弁に代えて、電磁制御弁の開度を制御して冷却制御を行うようにしてもよい。 (5) In the above embodiment, the supply / stop of liquid nitrogen to the cooling tank 3 is performed by the open / close control of the electromagnetic open / close valve 7, but instead of the electromagnetic open / close valve, the opening of the electromagnetic control valve The cooling control may be performed by controlling the above.

（６）上記実施の形態では、タイマ制御部２０及び温度制御部２１による電磁開閉弁７の開閉制御信号を主制御部３０に出力し、主制御部３０が電磁開閉弁７を直接制御する構成であったけれども、主制御部３０を省略し、タイマ制御期間中はタイマ制御部２０が電磁開閉弁７を直接制御し、温度制御期間中は温度制御部２１が電磁開閉弁７を直接制御するような構成であってもよい。 (6) In the above embodiment, a configuration in which the on / off control signal of the electromagnetic on / off valve 7 by the timer control unit 20 and the temperature control unit 21 is output to the main control unit 30 and the main control unit 30 directly controls the electromagnetic on / off valve 7. However, the main control unit 30 is omitted, the timer control unit 20 directly controls the electromagnetic on-off valve 7 during the timer control period, and the temperature control unit 21 directly controls the electromagnetic on-off valve 7 during the temperature control period. Such a configuration may be adopted.

（７）上記実施の形態では、液体窒素必要量が２０００ｍ^３である大型冷却槽の場合における第１タイマＡの注入周期時刻（３時、４時、５時、６時、７時、８時、８時３０分）、第２タイマＢの窒素注入時間（３０分）、第３タイマＣの初期液体窒素注入時間（１７時から翌日の１時）を例示したが、液体窒素必要量が１５００ｍ^３である中型冷却槽の場合においては、第３タイマＣの初期液体窒素注入時間は１７時から２１時、第１タイマＡの注入周期時刻は２２時、０時、２時、４時、６時、７時、８時、８時３０分、第２タイマＢの窒素注入時間は３０分とするのが好ましい。このようなタイマの設定により、中型冷却槽の場合においても、不凍液が凍ることを防止できる。 (7) In the above embodiment, the injection cycle time of the first timer A (3 o'clock, 4 o'clock, 5 o'clock, 6 o'clock, 7 o'clock, 8 o'clock in the case of a large cooling tank whose liquid nitrogen requirement is 2000 m ³ 8:30), the nitrogen injection time of the second timer B (30 minutes), and the initial liquid nitrogen injection time of the third timer C (from 17:00 to 1 o'clock of the next day), but the liquid nitrogen requirement amount is 1500 m ^In the case of the medium-sized cooling tank of 3, the initial liquid nitrogen injection time of the third timer C is from 17:00 to 21:00, and the injection cycle time of the first timer A is 22:00, 0:00, 2:00, 4:00, Hours, 7 o'clock, 8 o'clock, 8:30, and the nitrogen injection time of the second timer B is preferably 30 minutes. By setting such a timer, it is possible to prevent the antifreeze liquid from freezing even in the case of a medium-sized cooling tank.

本発明は、低温弁実温試験のために低温弁を冷却する方法に適用することが可能である。 The present invention can be applied to a method of cooling a cryogenic valve for the cryogenic valve actual temperature test.

１：実温試験装置２：不凍液
３：冷却槽４：バタフライ弁
５：冷却手段６：貯留槽
７：電磁開閉弁８：循環ポンプ
９：熱交換器
１１，１１ａ．１１ｂ．１１ｃ：吹き出しノズル
２０：タイマ制御部２１：温度制御部
Ａ：第１タイマＢ：第２タイマ
Ｃ：第３タイマＬ１〜Ｌ５，Ｍ１〜Ｍ６：配管
Ｋ１，Ｋ２：温度センサ 1: Actual temperature test apparatus 2: Antifreeze liquid 3: Cooling tank 4: Butterfly valve 5: Cooling means 6: Storage tank 7: Electromagnetic switching valve 8: Circulation pump 9: Heat exchanger 11, 11a. 11b. 11c: blowing nozzle 20: timer control unit 21: temperature control unit A: first timer B: second timer C: third timer L1-L5, M1-M6: piping K1, K2: temperature sensor

Claims

A valve cooling method for cooling a valve for an actual temperature test of the valve,
A valve cooling method, wherein the valve is cooled by immersing the valve in antifreeze and cooling the antifreeze.

The valve cooling method according to claim 1, wherein an antifreeze liquid that functions as a refrigerant is stored in a cooling tank, and the antifreeze liquid is cooled by liquid nitrogen in a state where the valve is immersed in the antifreeze liquid.

The valve cooling method according to claim 1 or 2, wherein the antifreeze liquid contains a rust inhibitor.

The valve cooling method according to any one of claims 1 to 3, wherein the antifreeze liquid is cooled by timer control, and is cooled to a set temperature by temperature control after a predetermined timer control period ends.