JP2016095046A - 緊急ガス遮断システム - Google Patents

Abstract

【課題】停電等で給水側の設備が停止するような緊急時にガス遮断を自動的にかつ短時間で確実に実施することを可能にすることにある。【解決手段】水封用ガス管路と、手動弁を有して前記水封用ガス管路内に通常給水を行う通常給水ラインと、手動弁を有して前記水封用ガス管路内の下端部から通常排水を行うとともにＵ字管部に溜まった水でガスの漏洩を防ぐドレンラインと、を具えるシステムであって、前記水封用ガス管路内に水槽から水頭差により緊急給水を行う緊急給水ラインと、前記緊急給水ラインに設けられて緊急時に自動的に開状態となる緊急給水用自動弁と、前記ドレンラインに設けられて緊急時に自動的に閉状態となる緊急止水用自動弁と、を設けたことを特徴とする緊急ガス遮断システムである。【選択図】図１

Description

この発明は、水封弁によるガス遮断システムに関し、特には地震等により停電が発生した非常事態が生じた際にガスを緊急遮断する緊急ガス遮断システムに関するものである。

製鉄所では、高炉から発生するＢガスやコークス炉から発生するＣガス等の燃料ガスを一旦ガスホルダに貯蔵し、その燃料ガスをガスホルダからガス供給路を介して各種施設に供給しており、そのガス供給路には、必要に応じてガス供給を遮断できるように水封弁によるガス遮断システムが設けられている。

従来の水封弁によるガス遮断システムは、図２に示すように、燃料ガスＧのガス供給路に介挿されたＶ字型ガス管路１と、そのＶ字型ガス管路１の傾斜部に端部２ａを接続された給水ライン２と、Ｖ字型ガス管路１の傾斜部の所定高さで端部３ａが開口する溢水ライン３と、Ｖ字型ガス管路１の下端部に端部４ａを接続されたドレンライン４と、を具えており、溢水ライン３とドレンライン４とはそれぞれ溜まった水でガス供給路内のガスの漏洩を防ぐＵ字管部３ｂ，４ｂを介してドレンピット５に接続されている。また、給水ライン２は手動弁６を有し、溢水ライン３とドレンライン４とはそれぞれ手動弁７，８を有している。

この従来の水封弁によるガス遮断システムは、ガス供給を遮断する際には、先ず手動弁８を閉じてドレンライン４からの排水を止め、次いで手動弁７を開いて溢水ライン３からの排水を可能にし、その後に手動弁６を開いて給水ライン２からＶ字型ガス管路１内に給水する。そしてＶ字型ガス管路１内に水が溜まって溢水ライン３からドレンピット５に水が流出し始めたら、手動弁６を微開として給水量を僅かな量に減らし、溢水ライン３からの僅かな量の排水の継続を確認することで、Ｖ字型ガス管路１内に溢水ライン３の端部３ａの高さまで溜まった水Ｗによりガス供給路内のガスの流通を止める。そしてガス供給を再開する際には、手動弁８を開いてＶ字型ガス管路１内の水をドレンライン４からドレンピット５に排出する。その際、Ｕ字管部４ｂ内には水が残っているので、Ｖ字型ガス管路１内のガスがドレンライン４から外部に漏れ出すことはない。その後、Ｖ字型ガス管路１内のガスの上昇時等、必要に応じて手動弁７を閉じ、溢水ライン３からのガスの漏れ出しを止める。なお、Ｕ字管部３ｂ内にも水が残っているので、手動弁７を開いたままにしても通常はＶ字型ガス管路１内のガスが溢水ライン３から外部に漏れ出すことはない。

上記従来の水封弁によるガス遮断システムでは、人手での手動弁６，７，８の操作を必要とするため、自動的に水封することができないという問題があり、またガス遮断が完了するまでに時間がかかるという問題もあった。このため、特許文献１〜３では、ガス遮断が完了するまでの時間を短縮する方法が提案され、特許文献４では自動的に水封する方法が提案されているが、これら特許文献１〜４記載のシステムでは、給水側の設備が停止しないことを前提としているため、給水側の設備が停止した場合にはガス遮断を行うことができなくなる。

特公昭４６−０４２８１９号公報 実開昭６３−０４８０７２号公報 実開昭６３−１４７９７４号公報 特開昭５４−０８５１０５号公報

ところで近年、広範囲で強い地震が各地で発生することが懸念されており、そのような大きな地震が発生した場合には停電も同時に発生することが予想される。製鉄所でこのような非常事態において自動的に燃料ガスを遮断することは、下流側設備での異常燃焼を防止する有効な手段となると考えられる。

しかしながら、上述のように従来の水封弁によるガス遮断システムでは、人手での手動弁６，７，８の操作を必要とするため、緊急時に自動的にガスを遮断することができない。しかも、給水管が緊急時に対応していない小径のものであるため給水量が制限され、短時間（例えば１分以内）で水封を完了することができない。また、特許文献１〜４記載のシステムでは、上記のような緊急時に停電等により給水側の設備が停止して水が供給されず、水封を実施できない可能性もある。

それゆえ本発明は、停電等で給水側の設備が停止するような緊急時にガス遮断を自動的にかつ短時間で確実に実施することを可能にする水封弁による緊急ガス遮断システムを提供することを目的とするものである。

前記課題を有利に解決する本発明の緊急ガス遮断システムは、
水封用ガス管路と、
手動弁を有して前記水封用ガス管路内に通常給水を行う通常給水ラインと、
手動弁を有して前記水封用ガス管路内の下端部から通常排水を行うとともにＵ字管部に溜まった水でガスの漏洩を防ぐドレンラインと、
を具えるガス遮断システムにおいて、
前記水封用ガス管路内に水槽から水頭差により緊急給水を行う緊急給水ラインと、
前記緊急給水ラインに設けられて緊急時に自動的に開状態となる緊急給水用自動弁と、
前記ドレンラインに設けられて緊急時に自動的に閉状態となる緊急止水用自動弁と、
を設けたことを特徴とするものである。

本発明の緊急ガス遮断システムにあっては、ガス流通時は、通常給水ラインの手動弁を閉じて水封用ガス管路内への給水を行わないようにし、また、水封用ガス管路内の下端部から通常排水を行うとともにＵ字管部に溜まった水でガスの漏洩を防ぐドレンラインを手動弁で開いて水封用ガス管路内に水が溜まらないようにする。

そして、通常水封時は、先ず、水封用ガス管路内の下端部から通常排水を行うとともにＵ字管部に溜まった水でガスの漏洩を防ぐドレンラインを手動弁で閉じ、次いで、通常給水ラインの手動弁を開いて水封用ガス管路内への所定量の給水を行うことで、水封用ガス管路内に溢水ラインの端部の高さまで溜まった水によりガス供給路内を水封する。

一方、緊急水封時には、ドレンラインに設けられた緊急止水用自動弁が自動的に閉状態となってドレンラインからの排水を止めるとともに、緊急給水ラインに設けられた緊急給水用自動弁が自動的に開状態となって通常給水ラインより大きい配管径を持つ緊急給水ラインが水封用ガス管路内に水槽から水頭差により短時間（例えば３分以内）で水封可能な所定水量の緊急給水を行う。

従って、本発明の緊急ガス遮断システムによれば、地震等により停電が発生した非常事態が生じた際に、水封用ガス管路の水封によるガス遮断を自動的にかつ短時間で確実に実施することができる。

なお、前記水封用ガス管路内の所定高さから溢水の通常排水を行うとともにＵ字管部に溜まった水でガスの漏洩を防ぐ溢水ラインを具え、その溢水ラインに緊急溢水用自動弁が設けられ、緊急水封時にはその緊急溢水用自動弁も自動的に開状態となって、緊急給水された水の水封用ガス管路内の水量を所定量に保つようにすると、通常時に必要に応じて溢水ラインを閉じることができるので好ましい。

また、前記自動弁の少なくともひとつは、停電時に電磁付勢力が消失して弾性力により自動的に所定の開閉状態となるものでもよい。このような自動弁を用いれば、システムを安価に構成することができる。この一方、前記自動弁の少なくともひとつは、停電時に非常電源で作動して自動的に所定の開閉状態となるものであってもよい。このような自動弁を用いれば、システムの作動の確実性を高めることができる。

さらに、前記緊急給水ラインは水頭差に代えて、停電時に非常電源で作動するポンプにより前記水封用ガス管路内に水槽から緊急給水を行うものでもよい。このようにすれば、水槽を水封用ガス管路よりも高所に配置して水頭差を与える必要がないので、水槽の配置の自由度を高めることができる。

本発明の緊急ガス遮断システムの一実施形態を示す構成図である。 従来の水封弁によるガス遮断システムを示す構成図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図１は、本発明の緊急ガス遮断システムの一実施形態を示す構成図である。

この実施形態の緊急ガス遮断システムは、製鉄所においてガスホルダに貯留した燃料ガスを各種施設に供給するガス供給路に設けられているもので、図２に示す従来の水封弁によるガス遮断システムと同様、燃料ガスＧのガス供給路に介挿された水封用ガス管路としてのＶ字型ガス管路１と、そのＶ字型ガス管路１の傾斜部に端部２ａを接続された通常給水ライン（従来の給水ラインと同じものゆえ同じ符号を用いる）２と、Ｖ字型ガス管路１の傾斜部の所定高さで端部３ａが開口する溢水ライン３と、Ｖ字型ガス管路１の下端部に端部４ａを接続されたドレンライン４と、を具えており、溢水ライン３とドレンライン４とはそれぞれ溜まった水でガス供給路内のガスの漏洩を防ぐＵ字管部３ｂ，４ｂを介してドレンピット５に接続されている。なお、ここでのドレンピット５は、従来のものより容量を拡大されている。また、通常給水ライン２は二つの手動弁６を有し、溢水ライン３とドレンライン４とはそれぞれ二つの手動弁７，８を有している。

この実施形態の緊急ガス遮断システムはまた、Ｖ字型ガス管路１内にここではＶ字型ガス管路１よりも高所に配置された緊急水封用高架水槽９からＶ字型ガス管路１内との水頭差により緊急給水を行う緊急給水ライン１０と、緊急給水ライン１０に設けられた二つの手動弁１１と、緊急給水ライン１０の例えばそれら二つの手動弁１１の間に設けられて通常時はスイッチ操作により閉状態を維持し緊急時に自動的に開状態となる緊急給水用自動弁１２と、溢水ライン３の例えば二つの手動弁７の下流側に設けられて通常時は所要に応じてスイッチ操作により開または閉状態を維持し緊急時に自動的に開状態となる緊急溢水用自動弁１３と、ドレンライン４の例えば二つの手動弁８の下流側に設けられて通常時はスイッチ操作により開状態を維持し緊急時に自動的に閉状態となる緊急止水用自動弁１４とを具えている。そして緊急水封用高架水槽９は、通常時に別途の給水ライン１５から手動弁１６を介して供給された、Ｖ字型ガス管路１内を水封するに充分な量の水を貯留している。なお、緊急給水用自動弁１２が二つの手動弁１１の間に設けられているのは、それらの手動弁１１を閉状態とすることで緊急水封用高架水槽９からの水とＶ字型ガス管路１からのガスとを遮断して、緊急給水用自動弁１２のメンテナンスや交換を容易に行うことができるからである。

ここで、緊急給水用自動弁１２と、緊急溢水用自動弁１３と、緊急止水用自動弁１４とは各々、通常の商用電源あるいは製鉄所内の発電施設から供給される所内電源により作動する電磁ソレノイドで、スプリングの弾性力により初期の開閉状態に常時付勢される弁体をそのスプリングに抗して駆動して、初期状態と異なる開閉状態を呈するものであり、それゆえ、商用電源あるいは所内電源の停電時には、電磁ソレノイドの付勢力が消失するのでスプリングの弾性力により自動的に初期の開閉状態に復帰する。なお、緊急給水用自動弁１２には、通電により閉状態となり、通電遮断時および停電時には自動的に初期の開状態に復帰するものを用い、緊急溢水用自動弁１３には、通電により閉状態となり、通電遮断時および停電時には自動的に初期の開状態に復帰するものを用い、緊急止水用自動弁１４には、通電により開状態となり、通電遮断時および停電時には自動的に初期の閉状態に復帰するものを用いる。

かかる構成を具えるこの実施形態の緊急ガス遮断システムにあっては、ガス流通時は、通常給水ライン２の手動弁６を閉じてＶ字型ガス管路１内への給水を行わないようにし、また、Ｖ字型ガス管路１内の下端部から通常排水を行うとともにＵ字管部４ｂに溜まった水でガスの漏洩を防ぐドレンライン４を手動弁８で開いてＶ字型ガス管路１内に水が溜まらないようにし、さらに、Ｖ字型ガス管路１内の所定高さから溢水の通常排水を行うとともにＵ字管部３ｂに溜まった水でガスの漏洩を防ぐ溢水ライン３の手動弁７を開いて適宜排水するようにする。

そして、通常水封時は、先ず、Ｖ字型ガス管路１内の下端部から通常排水を行うとともにＵ字管部４ｂに溜まった水でガスの漏洩を防ぐドレンライン４を手動弁８で閉じ、次いで、通常給水ライン２の手動弁６を開いてＶ字型ガス管路１内に給水を行い、そしてＶ字型ガス管路１内の所定高さから溢水の通常排水を行うとともにＵ字管部３ｂに溜まった水でガスの漏洩を防ぐ溢水ライン３から水が流出し始めたら、通常給水ライン２の手動弁６を微開として給水量を僅かな量に減らし、溢水ラインからの僅かな量の排水の継続を確認することで、Ｖ字型ガス管路１内に溢水ライン３の端部の高さまで溜まった水によりガス供給路内を水封する。なお、溢水ライン３の手動弁７は緊急時に備えて開状態のままとする。また必要に応じて緊急溢水用自動弁１３を電源の通電により閉状態とし、あるいは電源の遮断により開状態とする。

一方、地震等により停電が発生した非常事態の際の緊急水封時には、ドレンライン４に設けられた緊急止水用自動弁１４が電磁ソレノイドの付勢力の消滅でスプリングの付勢力により自動的に閉状態となってドレンライン４からの排水を止めるとともに、緊急給水ライン１２に設けられた緊急給水用自動弁１２が電磁ソレノイドの付勢力の消滅でスプリングの付勢力により自動的に開状態となって、通常給水ラインより大きい配管径を持つ緊急給水ライン１０がＶ字型ガス管路１内に緊急水封用高架水槽９から水頭差により短時間（例えば３分以内）で、水封可能な水量の緊急給水を行う。また、溢水ライン３に設けられた緊急溢水用自動弁１３が停電前の状態にかかわらず電磁ソレノイドの付勢力の消滅でスプリングの付勢力により自動的に開状態となって、Ｖ字型ガス管路１内に緊急給水された水ＷのＶ字型ガス管路１内での水位を適正に保つ。

従って、この実施形態の緊急ガス遮断システムによれば、停電等で給水側の設備が停止するような緊急時にＶ字型ガス管路１の水封によるガス遮断を自動的にかつ短時間で確実に実施することができる。

しかも、この実施形態の緊急ガス遮断システムによれば、緊急給水用自動弁１２と緊急止水用自動弁１４と緊急溢水用自動弁１３とが何れも、停電時に電磁付勢力が消失してスプリングの弾性力により自動的に所定の開閉状態となるものであるので、システムを安価に構成することができる。

以上、図示例に基づき説明したが、本発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、水封用ガス管路は、Ｖ字型に限られずＵ字型等のものでもよい。また、緊急給水用自動弁１２と、緊急溢水用自動弁１３と、緊急止水用自動弁１４と、の少なくともひとつは、スプリングの弾性力により自動的に所定の開閉状態となるものに代えて、例えば商用電源あるいは所内電源の停電時に自動的にバッテリから電源を切り替え供給する無停電電源（ＵＰＳ）等の非常電源を有していて、停電時に自動的に所定の開閉状態となるものであってもよく、あるいはそのような非常電源を有する例えば通常のコンピュータを持つコントローラから給電されて作動してもよく、その場合にコントローラは例えば、先ず緊急止水用自動弁１４を閉止させ、次いで緊急給水用自動弁１２と緊急溢水用自動弁１３とを開放させるように自動弁の作動に時間差を持たせるシークエンス制御を行ってもよい。

さらに、緊急給水ライン１０は、緊急水封用高架水槽９とＶ字型ガス管路１との水頭差に代えて、停電時に上述の如き非常電源で作動するポンプによりＶ字型ガス管路１内に水槽から緊急給水を行うものでもよい。また、溢水ライン３を設ける代わりに例えば水位センサをＶ字型ガス管路１に設けて、その水位センサが示すＶ字型ガス管路１内の水位に基づき通常時および緊急時のＶ字型ガス管路１の水封のための供給水量を調節してもよい。

かくして本発明の本発明の緊急ガス遮断システムによれば、停電等で給水側の設備が停止するような緊急時に水封用ガス管路の水封によるガス遮断を自動的にかつ短時間で確実に実施することができる。

１ Ｖ字型ガス管路
２ 通常給水ライン
２ａ，３ａ，４ａ 端部
３ 溢水ライン
３ｂ，４ｂ Ｕ字管部
４ ドレンライン
５ ドレンピット
６，７，８，１１，１６ 手動弁
９ 緊急水封用高架水槽
１０ 緊急給水ライン
１２ 緊急給水用自動弁
１３ 緊急溢水用自動弁
１４ 緊急止水用自動弁
１５ 給水ライン
Ｇ 燃料ガス
Ｗ 水

Claims (5)

1. 水封用ガス管路と、
   手動弁を有して前記水封用ガス管路内に通常給水を行う通常給水ラインと、
   手動弁を有して前記水封用ガス管路内の下端部から通常排水を行うとともにＵ字管部に溜まった水でガスの漏洩を防ぐドレンラインと、
   を具えるガス遮断システムにおいて、
   前記水封用ガス管路内に水槽から水頭差により緊急給水を行う緊急給水ラインと、
   前記緊急給水ラインに設けられて緊急時に自動的に開状態となる緊急給水用自動弁と、
   前記ドレンラインに設けられて緊急時に自動的に閉状態となる緊急止水用自動弁と、
   を設けたことを特徴とする緊急ガス遮断システム。
2. 前記水封用ガス管路内の所定高さから溢水の通常排水を行うとともにＵ字管部に溜まった水でガスの漏洩を防ぐ溢水ラインと、
   前記溢水ラインに設けられて緊急時に自動的に開状態となる緊急溢水用自動弁と、
   を設けたことを特徴とする、請求項１記載の緊急ガス遮断システム。
3. 前記自動弁の少なくともひとつは、停電時に電磁付勢力が消失して弾性力により自動的に所定の開閉状態となるものであることを特徴とする、請求項１または２記載の緊急ガス遮断システム。
4. 前記自動弁の少なくともひとつは、停電時に非常電源で作動して自動的に所定の開閉状態となるものであることを特徴とする、請求項１または２記載の緊急ガス遮断システム。
5. 前記緊急給水ラインは水頭差に代えて、停電時に非常電源で作動するポンプにより前記水封用ガス管路内に水槽から緊急給水を行うものであることを特徴とする、請求項１から４までの何れか１項記載の緊急ガス遮断システム。

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