JP2016095065A - Combustible gas supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二重遮断弁を用いて可燃性ガスを供給または遮断、保持するガス供給装置に関するものである。 The present invention relates to a gas supply device that supplies, blocks, or holds a combustible gas using a double shutoff valve.
従来、製鉄所においては、例えば高炉やコークス炉から、副生ガスとして可燃性ガスである高炉ガス(BFG)やコークス炉ガス(COG)が得られる。これらの可燃性ガスは、例えばボイラやコークス炉といった燃焼設備に供給され、燃料として用いられる。 Conventionally, in a steel mill, for example, blast furnace gas (BFG) or coke oven gas (COG), which is a combustible gas, is obtained as a by-product gas from a blast furnace or a coke oven. These combustible gases are supplied to a combustion facility such as a boiler or a coke oven, and used as fuel.
これら可燃性ガスを燃焼設備などの需要先に供給する可燃性ガスの供給配管には、当該可燃性ガスの供給を遮断する遮断弁が設けられるが、万が一、遮断弁からガス漏れが生じていた場合、需要先で火災、爆発、ガス中毒といった重大な事象を招く危険性が存在する。そのため、特に厳重な遮断が必要な箇所では、万が一の遮断弁からのガス漏れを想定して、可燃性ガス供給配管に遮断弁が直列に二つ設けられる場合がある。 The flammable gas supply piping that supplies these flammable gases to customers such as combustion facilities is provided with a shut-off valve that shuts off the supply of the flammable gas, but in the unlikely event that a gas leaks from the shut-off valve In such a case, there is a risk of causing a serious event such as a fire, explosion, or gas poisoning at the customer site. For this reason, there may be a case where two shutoff valves are provided in series in the combustible gas supply pipe, assuming that gas leaks from the shutoff valve in the event of a particularly severe shutoff.
また、例えば需要先が燃焼設備である場合、もしも遮断弁からガス漏れが生じると、燃焼設備の燃焼炉内に可燃性ガスが充満し、その状態でガス燃焼用のバーナを点火すると炉内で爆発が起こる危険性も存在する。そのため、これら可燃性ガスを遮断する遮断弁においては、漏れの有無を確認する、いわゆるリークチェックが行われる。 In addition, for example, when the demand destination is a combustion facility, if a gas leak occurs from the shut-off valve, the combustion furnace of the combustion facility is filled with combustible gas, and the burner for gas combustion is ignited in that state. There is also a risk of explosion. Therefore, in the shutoff valve that shuts off these flammable gases, a so-called leak check is performed to confirm the presence or absence of a leak.
例えば特許文献1には、遮断弁が直列に設けられた二重遮断弁のリークチェックを行う装置が提案されている。特許文献1の装置は、二重(直列)に設けられた遮断弁の間の圧力を変位させる手段と、当該遮断弁の間の圧力を検出する手段を有している。そして、二重遮断弁を閉操作した後に、当該二重遮断弁の間の圧力を所定の圧力値に設定し、圧力の検出値が所定の時間内に規定値よりも低下した場合に漏れありと判断する。
For example,
しかしながら、特許文献1の装置では、実際に遮断弁に漏れが発生していても、漏れを検出するためには所定の時間が経過するまで待つ必要があった。換言すれば、遮断弁の漏れを、直ちに検出することはできなかった。
However, in the apparatus of
また、直列に設けられた二重遮断弁の上流側と下流側の双方の遮断弁にガス漏れが発生した場合、可燃性ガスが各遮断弁を通り抜けて、需要先に可燃性ガスが流出し続けるという問題もある。 In addition, if a gas leak occurs in both the upstream and downstream shutoff valves of the double shutoff valve provided in series, the combustible gas passes through each shutoff valve and the combustible gas flows out to the customer. There is also the problem of continuing.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、可燃性ガスの遮断に用いられる遮断弁の漏れを迅速に検知し、且つ二重遮断弁の各遮断弁に共にガス漏れが発生した場合でも、需要先に流入する可燃性ガス量を最小限に抑えることを目的としている。 The present invention has been made in view of such a point, and even when a leak of a shutoff valve used for shutting off a flammable gas is detected quickly and a gas leak occurs in each shutoff valve of the double shutoff valve. The purpose is to minimize the amount of combustible gas flowing into customers.
前記の目的を達成するための本発明は、可燃性ガスを供給する可燃性ガス供給管に対して直列に設けられた第1の遮断弁と第2の遮断弁を有する可燃性ガス供給装置において、前記可燃性ガス供給管における前記第1の遮断弁と前記第2の遮断弁の間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給管と、前記不活性ガス供給管に設けられ、前記可燃性ガス供給管に供給する不活性ガスの圧力を制御する圧力調節弁と、前記第1の遮断弁、前記第2の遮断弁及び前記圧力調節弁で囲まれた可燃性ガス供給管又は不活性ガス供給管の少なくともいずれかの内部の圧力を検出する圧力検出手段と、前記不活性ガス供給管を流れる不活性ガスの流量を検出する流量検出手段と、前記第1の遮断弁と前記第2の遮断弁が閉止した際に、前記可燃性ガスの圧力である第1の圧力より高い第2の圧力で前記不活性ガスを供給するように、前記圧力検出手段の圧力検出値に基づいて前記圧力調節弁の開度を制御する制御手段と、を有していることを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides a combustible gas supply apparatus having a first shutoff valve and a second shutoff valve provided in series with a combustible gas supply pipe for supplying a combustible gas. An inert gas supply pipe for supplying an inert gas between the first shut-off valve and the second shut-off valve in the combustible gas supply pipe, and the inert gas supply pipe. A pressure control valve that controls the pressure of an inert gas supplied to the gas supply pipe; and a combustible gas supply pipe or an inert gas surrounded by the first shut-off valve, the second shut-off valve, and the pressure control valve Pressure detecting means for detecting the pressure inside at least one of the supply pipes, flow rate detecting means for detecting the flow rate of the inert gas flowing through the inert gas supply pipe, the first shut-off valve, and the second shut-off valve When the shut-off valve is closed, the pressure of the combustible gas Control means for controlling the opening of the pressure control valve based on a pressure detection value of the pressure detection means so as to supply the inert gas at a second pressure higher than the first pressure. It is characterized by having.
本発明によれば、第1の遮断弁と前記第2の遮断弁が閉止した際に、可燃性ガスの圧力である第1の圧力より高い第2の圧力で不活性ガスを供給するように、圧力検出手段の圧力検出値に基づいて圧力調節弁の開度を制御する制御手段を有している。そのため、第1の遮断弁又は第2の遮断弁の少なくともいずれかに漏れが発生して圧力検出手段の圧力検出値が低下する場合には、この圧力低下を補償するように圧力調節弁を介して不活性ガスが供給される。そうすると、不活性ガス供給管に設けられた流量検出手段により流量が検出されるので、流量検出手段による流量検出値が所定の閾値を超えた場合、第1の遮断弁又は第2の遮断弁の少なくともいずれかに漏れが発生しているものと、直ちに判定することができる。したがって、従来と比較して、遮断弁の漏れの判定のために要する時間を大幅に短縮することができる。 According to the present invention, when the first shut-off valve and the second shut-off valve are closed, the inert gas is supplied at a second pressure higher than the first pressure that is the pressure of the combustible gas. The control means for controlling the opening degree of the pressure control valve based on the pressure detection value of the pressure detection means. Therefore, when a leak occurs in at least one of the first shut-off valve and the second shut-off valve and the pressure detection value of the pressure detecting means decreases, the pressure control valve is used to compensate for this pressure drop. An inert gas is supplied. Then, since the flow rate is detected by the flow rate detection means provided in the inert gas supply pipe, when the flow rate detection value by the flow rate detection means exceeds a predetermined threshold value, the first cutoff valve or the second cutoff valve It can be immediately determined that at least one of the leaks has occurred. Therefore, the time required for determining the leakage of the shut-off valve can be greatly shortened as compared with the conventional case.
また、例えば第1の遮断弁及び第2の遮断弁の双方に漏れが発生している場合であっても、圧力調節弁により、可燃性ガスの圧力である第1の圧力より高い第2の圧力で不活性ガスを供給することで、第1の遮断弁と第2の遮断弁との間の可燃性ガスの流れを不活性ガスにより遮断し、需要先に流れる可燃性ガスの流量を最小限に抑えることができる。 Further, for example, even when leakage occurs in both the first shut-off valve and the second shut-off valve, the second pressure higher than the first pressure that is the pressure of the combustible gas by the pressure control valve. By supplying inert gas under pressure, the flow of combustible gas between the first shut-off valve and the second shut-off valve is shut off by the inert gas, and the flow rate of combustible gas flowing to the customer is minimized. To the limit.
前記制御手段は、前記圧力検出手段が前記第2の圧力到達を検出した後に、前記流量検出手段が所定の閾値を超える流量を検出した場合、前記第1の遮断弁又は前記第2の遮断弁の少なくともいずれかに漏れが発生していると判定してもよい。 When the flow rate detection unit detects a flow rate exceeding a predetermined threshold after the pressure detection unit detects the arrival of the second pressure, the control unit detects the first cutoff valve or the second cutoff valve. It may be determined that at least one of the leaks has occurred.
前記第1の遮断弁は、前記第2の遮断弁の上流側に設けられ、前記可燃性ガス供給管における前記第1の遮断弁の上流側、又は前記可燃性ガス供給管における前記第2の遮断弁の下流側の少なくともいずれかには、当該可燃性ガス供給管の内部の圧力を検出する他の圧力検出手段がさらに設けられていてもよい。 The first shut-off valve is provided on the upstream side of the second shut-off valve, and is located upstream of the first shut-off valve in the combustible gas supply pipe or the second shut-off valve in the combustible gas supply pipe. Other pressure detection means for detecting the pressure inside the combustible gas supply pipe may be further provided at least on the downstream side of the shutoff valve.
前記第1の遮断弁及び前記第2の遮断弁はフローティング型ボール弁であり、前記第1の遮断弁及び前記第2の遮断弁は、前記不活性ガス供給管から前記可燃性ガス供給管に対して可燃性ガスよりも高い圧力で不活性ガスを供給した際に、前記第1の遮断弁の弁体及び前記第2の遮断弁の弁体が、それぞれ2次側のシートに押し付けられるように配置されていてもよい。 The first shut-off valve and the second shut-off valve are floating ball valves, and the first shut-off valve and the second shut-off valve are connected from the inert gas supply pipe to the combustible gas supply pipe. On the other hand, when the inert gas is supplied at a pressure higher than that of the combustible gas, the valve body of the first shut-off valve and the valve body of the second shut-off valve are pressed against the secondary side seat, respectively. May be arranged.
可燃性ガスの遮断に用いられる遮断弁の漏れを迅速に検知し、且つ二重遮断弁の各遮断弁に共にガス漏れが発生した場合でも、需要先に流入する可燃性ガス量を最小限に抑えることができる。 Quickly detect the leakage of the shutoff valve used to shut off the combustible gas, and minimize the amount of combustible gas flowing into the customer even if both of the shutoff valves of the double shutoff valve leak gas. Can be suppressed.
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可燃性ガス供給装置1の構成の概要を示す系統図である。なお、本実施の形態では、例えばガスホルダ2に貯留された、コークス炉からの副生ガスであるコークス炉ガスを、例えば触媒改質装置3に供給する場合を例にして説明する。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a system diagram showing an outline of the configuration of the combustible
可燃性ガス供給装置1は、例えばガスホルダ2に貯留されたコークス炉ガスを触媒改質装置3に供給する可燃性ガス供給管10と、当該可燃性ガス供給管10の上流側(ガスホルダ2側)から下流側(触媒改質装置3側)にこの順で直列に設けられた第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12を有している。第1の遮断弁11と第2の遮断弁12は、二重遮断弁を構成している。なお、第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12としては、例えばフローティング型のボール弁が用いられる。また、第1の遮断弁11は、当該第1の遮断弁11の触媒改質装置3側の圧力がガスホルダ2側の圧力よりも高くなった場合に、ボール弁の弁体が当該ボール弁の2次側のシートに押し付けられるように配置されている。第2の遮断弁12については、ガスホルダ2側の圧力が触媒改質装置3側の圧力よりも高くなった場合に、ボール弁の弁体が当該ボール弁の2次側のシートに押し付けられるように配置されている。
The combustible
可燃性ガス供給管10における第1の遮断弁11と第2の遮断弁12の間には、可燃性ガス供給管10に対して図示しない不活性ガス供給源から不活性ガスを供給する、不活性ガス供給管20が合流点Qにおいて接続されている。なお、不活性ガスとしては、例えば窒素などを用いることが好ましいが、助燃性を有しないものであれば任意の気体を用いることができる。
Between the
不活性ガス供給管20には、可燃性ガス供給管10に供給する不活性ガスの圧力を制御する圧力調節弁21が設けられている。また、不活性ガス供給管20には、当該不活性ガス供給管20内部の圧力を検出する圧力検出手段22が設けられている。
The inert
なお、圧力検出手段22は、第1の遮断弁11、第2の遮断弁12及び圧力調節弁21で囲まれた領域Aにおいて、可燃性ガス供給管10又は不活性ガス供給管20の少なくともいずれかの内部の圧力を検出できればよい。そのため、圧力検出手段22の設置位置は不活性ガス供給管20に限らず、可燃性ガス供給管10における第1の遮断弁11と第2の遮断弁12の間に設置してもよい。なお、圧力調節弁21の配置は、圧力調節弁21の開度の変化に対する圧力変化(圧力検出手段22の圧力検出値の変化)の応答性をよくするために、合流点Qに極力近い位置に設けることが好ましい。
Note that the pressure detection means 22 has at least one of the combustible
不活性ガス供給管20における圧力調節弁21の上流側には、当該不活性ガス供給管20を流れる不活性ガスの流量を検出する流量検出手段23が設けられている。なお、流量検出手段23は、圧力調節弁21の下流側に設けられていてもよく、圧力調節弁21を通過する不活性ガスの流量を正確に測ることができれば不活性ガス供給管20の任意の位置に設置できる。また、不活性ガス供給管20には、必要に応じて可燃性ガス供給管10から不活性ガス供給管20への可燃性ガスの逆流を防止する逆止弁24が設けられる。
On the upstream side of the
可燃性ガス供給装置1には、制御手段30が設けられており、例えば圧力検出手段22や流量検出手段23での検出結果や、第1の遮断弁11、第2の遮断弁12の開閉状態を検出するリミットスイッチ(図示せず)などの信号が入力されている。制御手段30からは、これら入力された信号に基づいて、圧力調節弁21や第1の遮断弁11、第2の遮断弁12などを操作するための信号が出力される。
The combustible
本実施の形態にかかる可燃性ガス供給装置1は以上のように構成されている。次に、本実施の形態にかかる可燃性ガス供給装置1の具体的な運用について説明する。
The combustible
可燃性ガスをガスホルダ2から触媒改質装置3へのコークス炉ガスの供給にあたっては、第2の遮断弁12及び第1の遮断弁11を開操作する。これにより可燃性ガスが、可燃性ガス供給管10内をガスホルダ2から触媒改質装置3に向けて、例えば第1の圧力P1で供給される。この際、圧力調節弁21は全閉の状態としておく。なお、制御手段30には、第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12が全閉状態でなければ圧力調節弁21が開操作できないようなインターロックが設けられていてもよい。
In supplying the combustible gas from the
可燃性ガスを遮断する場合には、先ず第2の遮断弁12及び第1の遮断弁11を閉操作する。これにより、可燃性ガス供給管10及び不活性ガス供給管20における、第1の遮断弁11、第2の遮断弁12及び圧力調節弁21で囲まれた領域Aは、第1の遮断弁11、第2の遮断弁12に漏れが生じていなければ、密閉された状態となる。
When shutting off the combustible gas, first, the
第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12を全閉状態とした後は、例えば制御手段30により第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12からの漏れの有無を確認するリークチェックが行われる。このリークチェックについて、図2に示すタイムチャートと共に説明する。
After the first shut-off
リークチェックにあたっては、先ず、圧力検出手段22の圧力検出値が所定の圧力に到達するように、制御手段30により圧力調節弁21の自動制御が開始される(図2の時間T0)。この際、圧力調節弁21の制御設定値としての所定の圧力は、可燃性ガスの供給圧力であるP1よりも高い第2の圧力P2に設定される。これにより、不活性ガス供給管20から可燃性ガス供給管10に不活性ガスが供給され、領域A内の圧力が第2の圧力P2に到達し(図2の時間T1)、その後は当該第2の圧力P2に維持される。なお、第1の圧力P1と第2の圧力P2との圧量差は、例えば圧力検出手段22の精度などを考慮し、例えば何らかの理由により不活性ガスの圧力がハンチングしたりしても、圧力検出手段22での圧力検出値が第1の圧力P1以下とならない程度の値に設定することが好ましい。但し、圧力差が過剰に大きくなると、換言すれば不活性ガスの供給圧力が過剰であると、例えば不活性ガス供給源(図示せず)側の機器動力等が増大することが考えられるので、圧力差の設定は、これらの観点を考慮して適宜設定することが好ましい。
In the leak check, first, automatic control of the
圧力検出手段22の圧力検出値が第2の圧力P2に到達すると、その後、図2に実線で示すように圧力調節弁21は全閉となり、これにより領域Aの圧力が第2の圧力P2に維持される。それと共に、制御手段30により、第1の遮断弁11、第2の遮断弁12からの漏れの有無が判定される。制御手段30による、第1の遮断弁11、第2の遮断弁12からの漏れの有無の判定方法について具体的に説明する。
When the pressure detection value of the
例えば第1の遮断弁11、第2の遮断弁12に漏れが生じていなければ、圧力検出手段22の圧力検出値が第2の圧力P2に到達した後(図2の時間T1以降)は圧力調節弁21が全閉となり、不活性ガス供給管20には不活性ガスが流れない状態となる。この場合、流量検出手段23の流量検出値は図2に実線で示すようにゼロとなる。
For example, the first shut-off
しかしながら、第1の遮断弁11、第2の遮断弁12の少なくともいずれかに漏れが生じていると、領域Aの圧力である第2の圧力P2は可燃性ガスの供給圧力である第1の圧力P1よりも高いため、領域A内のガスは第1の遮断弁11や第2の遮断弁12を通って、可燃性ガス供給管10における第1の遮断弁11の上流側の管路10aや第2の遮断弁12の下流側の管路10bに漏れ出す。かかる場合、領域A内の圧力、即ち圧力検出手段22の圧力検出値は、例えば図2に破線で示すように、第1の圧力P1に向けて低下する。そうすると、領域A内の圧力を制御設定値である第2の圧力P2に回復させるために、制御手段30により圧力調節弁21が開操作されて不活性ガスが供給される。
However, the first shut-off
この際、流量検出手段23では、例えば図2に破線で示すように、第1の遮断弁11や第2の遮断弁12からの漏れ量に応じて供給される不活性ガスの流量が検出される。そして制御手段30では、第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12が全閉の状態で且つ圧力検出手段22の圧力検出値が第2の圧力P2に到達した後に、流量検出手段23での流量検出値が所定の閾値を超えた場合は、少なくとも第1の遮断弁11や第2の遮断弁12で漏れが発生していると判定する。なお、図2に実線で示されるように、第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12に漏れが生じていない場合であっても、流量検出手段23で検出される流量は、圧力検出手段22の圧力検出値が第2の圧力P2に到達するのと同時にゼロになるのではなく、数秒程度の若干の遅れをもってゼロになる。したがって、例えば圧力検出手段22の圧力検出値が第2の圧力P2に到達してから数秒後(図2の時間T2)以降に第1の遮断弁11、第2の遮断弁12での漏れの判定を行うようにしてもよい。あるいは、流量検出手段23での流量検出値が、所定の閾値を連続して超える時間が所定の期間を超えた場合に、第1の遮断弁11、第2の遮断弁12での漏れ有りとの判定を行うようにしてもよい。
At this time, the flow rate detection means 23 detects the flow rate of the inert gas supplied in accordance with the leakage amount from the first shut-off
また、例えば本実施の形態のように、第1の遮断弁11や第2の遮断弁12で遮断する流体が気体である場合、JIS(JIS B2005−4:2008年版)に規定される最も漏れ量の少ない「クラスVI」の弁であっても、所定の漏れ量が存在する。したがって、第1の遮断弁11や第2の遮断弁12の漏れを判定する際の閾値には、例えばこのJISに規定される漏れ量の値、またはそこに流量検出手段23の精度などを考慮して決定した値を採用することが好ましい。
For example, when the fluid shut off by the first shut-off
リークチェックが終了した後、例えば第1の遮断弁11や第2の遮断弁12で漏れが発生していると判定された場合、図2に破線で示すように、制御手段30は圧力調節弁21により不活性ガスの供給を継続する。それにより、可燃性ガスの供給圧力である第1の圧力P1よりも高い圧力である第2の圧力P2で不活性ガスが供給されるため、可燃性ガス供給管10における気体の流れは、領域Aから管路10a、10bへ向かう不活性ガスの流れとなる。換言すれば、管路10aから管路10bへ向かう可燃性ガスの流れは第2の圧力P2で供給される不活性ガスの流れにより遮断される。そのため、例えば第2の遮断弁12に漏れが生じていた場合、例えばリークチェック当初に領域Aに封入されていた可燃性ガスは管路10a側に流出する可能性があるものの、領域A内の可燃性ガスが全て流出した後は不活性ガス供給管20から供給される不活性ガスのみが管路10a側に流れる。したがって、管路10aへの可燃性ガスの漏れは、領域Aに封入されていた最小限の量に抑えられ、例えば流出した可燃性ガスが需要先で助燃性のガスと混合して発火する危険性を最小限にすることができる。
When it is determined that a leak has occurred in the first shut-off
また、例えば第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12の双方に漏れが生じていた場合であっても、可燃性ガスが管路10aから管路10bへ向けて流れることはないため、ガス漏れに対する対応を直ちに行わずとも、需要先などでの可燃性ガスの発火の危険性を大幅に低減することができる。
In addition, for example, even when leakage occurs in both the
一方、リークチェックの結果、例えば第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12に漏れが発生していないと判定された場合、例えば制御手段30は、圧力調節弁21の制御を停止する(図2の時間T3)。より具体的には、圧力調節弁21の開度を全閉に維持する。これにより、不活性ガスの供給が完全に停止すると共に、可燃性ガスも第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12により遮断された状態となる。なお、
On the other hand, as a result of the leak check, for example, when it is determined that no leakage has occurred in the
以上の実施の形態によれば、第1の遮断弁11と前記第2の遮断弁12が閉止した際に、制御手段30により、可燃性ガスの圧力である第1の圧力P1より高い第2の圧力P2で不活性ガスを供給するように、圧力検出手段22の圧力検出値に基づいて圧力調節弁21を制御するので、第1の遮断弁11又は第2の遮断弁12の少なくともいずれかに漏れが発生して圧力検出手段22の圧力検出値が低下する場合には、この低下する圧力を第2の圧力P2に回復させるように圧力調節弁21を介して不活性ガスが供給される。そうすると、不活性ガス供給管20に設けられた流量検出手段23により流量が検出されるので、流量検出手段23による流量検出値が所定の閾値を超えた場合、第1の遮断弁11又は第2の遮断弁12の少なくともいずれかに漏れが発生しているものと、直ちに判定することができる。したがって、従来と比較して、遮断弁の漏れの判定のために要する時間を大幅に短縮することができる。
According to the above embodiment, when the first shut-off
特に、従来のように、可燃性ガス供給管10における第1の遮断弁11と前記第2の遮断弁12の間に不活性ガスを供給する手段を有していない場合、例えば第1の遮断弁に漏れが発生しても、第1の遮断弁11と前記第2の遮断弁12で囲まれる領域Aの圧力は、第1の遮断弁11の上流側の圧力である第1の圧力P1に維持されるため、漏れを検出することが困難であった。それに対して本実施の形態のように、領域Aの圧力に第1の圧力P1よりも高い第2の圧力P2で不活性ガスを供給する不活性ガス供給管20に流量検出手段23を設けていれば、第1の遮断弁11から漏れが発生した場合に、低下した圧力を補うために供給される不活性ガスの流れを当該流量検出手段23により検出できる。したがって、二重遮断弁を構成する第1の遮断弁11と前記第2の遮断弁12のうち、従来では検出が困難であった、上流側の第1の遮断弁11の漏れを容易に検出することができる。
In particular, when there is no means for supplying an inert gas between the
また、例えば第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12の双方に漏れが生じている場合であっても、圧力調節弁21により、可燃性ガスの圧力である第1の圧力P1より高い第2の圧力P2で不活性ガスを供給することで、第1の遮断弁11と第2の遮断弁12との間の可燃性ガスの流れを不活性ガスにより遮断できる。したがって、需要先に流れる可燃性ガスの流量を最小限に抑えることができる。
Further, even when the leakage occurs, for example, in both the first shut-off
なお、可燃性ガスを厳重に遮断する場合、水封弁を用いることがあるが、水封弁はその原理上、高温のガスや高圧のガスを遮断することができない。この点、本発明の可燃性ガス供給装置1によれば、コークス炉ガスのような高温高圧のガスであっても、適切に遮断することができる。
Note that when a flammable gas is severely shut off, a water seal valve may be used. However, the water seal valve cannot shut off a high-temperature gas or a high-pressure gas due to its principle. In this regard, according to the combustible
また、以上の実施の形態では、第1の遮断弁11と第2の遮断弁12にフローティング型ボール弁を用い、第1の遮断弁11は、領域Aの圧力が当該第1の遮断弁11の上流側の管路10aの圧力よりも高くなった場合に、ボール弁の弁体が当該ボール弁の2次側(下流側)のシートに押し付けられるように配置されているので、第1の遮断弁11と第2の遮断弁12を全閉とし、領域A内に第2の圧力P2で不活性ガスを供給した際に、第1の遮断弁11と第2の遮断弁12の弁体がそれぞれ2次側のシートに押し付けられる。したがって、効果的にガス漏れを抑制することができる。
In the above embodiment, floating ball valves are used for the first shut-off
なお、以上の実施の形態では、圧力調節弁21による圧力の制御設定値を第2の圧力P2としたが、第2の圧力P2の数値を設定するにあたり、例えば図3に示すように、可燃性ガス供給管10における第1の遮断弁11の上流側の管路10aに、他の圧力検出手段としての第2の圧力検出手段40を、第2の遮断弁12の下流側の管路10bに、他の圧力検出手段としての第3の圧力検出手段41をそれぞれ設置し、第2の圧力検出手段40と第3の圧力検出手段41で連続的に圧力を監視しつつ、圧力検出値が高い方の値に所定の値を加算した値を第2の圧力P2として設定するようにしてもよい。かかる場合、供給元であるガスホルダ2側や需要先である触媒改質装置3側で何らかの要因により圧力が上昇した場合であっても、第1の遮断弁11と第2の遮断弁12で囲まれた領域Aの圧力を、管路10a、10bの圧力よりも常に高く維持し、不活性ガスによる可燃性ガスの遮断を維持することができる。
In the above embodiment, the control set value of the pressure by the
以上の実施の形態では、第1の遮断弁11と第2の遮断弁12を全閉とし、且つ圧力検出手段22の圧力検出値が第2の圧力P2に到達した後に、制御手段30により第1の遮断弁11、第2の遮断弁12からの漏れの有無を判定していたが、漏れの判定については、必ずしも圧力検出手段22の圧力検出値が第2の圧力P2に到達した後に行う必要はない。例えば、第1の遮断弁11や第2の遮断弁12からの漏れ量が多かったり、第1の遮断弁11と第2の遮断弁12の双方から漏れが生じていたりした場合、領域Aの圧力が第2の圧力P2に到達しなかったり、第2の圧力P2に到達するまで通常より長い時間を要する場合がある。かかる場合、例えば圧力調節弁21の自動制御を開始する時間T0から所定の時間経過しても、圧力検出手段22の圧力検出値が第2の圧力P2に到達していない場合は、第1の遮断弁11と第2の遮断弁12の少なくともいずれかに漏れが生じているものと判定してもよい。
In the above embodiment, the first shut-off
実施例として、本実施の形態に係る可燃性ガス供給装置1を、例えば可燃性ガス供給管10、第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12の口径が100mmである、可燃性ガスの供給系統に適用してリークチェックを行う場合の一例について説明する。
As an example, the combustible
可燃性ガスの供給圧力(第1の圧力P1)は約5kPa(ゲージ圧)であり、第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12を全閉とし、圧力調節弁21の自動制御を開始していない状態においては、圧力検出手段22の圧力検出値は供給圧力と概ね同様の約5kPaを示すものとする。第2の圧力P2は、可燃性ガスの供給圧力を確実に上回るように、例えば30kPaに設定するものとする。
The supply pressure of the combustible gas (first pressure P 1 ) is about 5 kPa (gauge pressure), the
また、第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12としては、漏れ量がJISの「クラスVI」を満足するものを選定し、その場合の最大漏れ量は、弁1台あたり概ね0.153mL/minであるものとする。なお、制御手段30により漏れの有無を判定する際の閾値は、弁2台分の最大漏れ量の合計である0.306mL/minに若干の余裕を考慮して、例えば0.310mL/minとした。
In addition, as the first shut-off
第1の遮断弁11及び第2の遮断弁12を全閉とした後に、圧力調節弁21の自動制御を開始すると、圧力検出手段22の圧力検出値が30kPaに到達するまで圧力調節弁21を介して不活性ガスが供給される。この際、流量検出手段23では所定量の流量が検出されるが、この時点では制御手段30は漏れの有無を判定しない。
When automatic control of the
その後、圧力検出手段22の圧力検出値が30kPaに到達すると、圧力調節弁21が閉方向に動作する。ここで、第1の遮断弁11、第2の遮断弁12に漏れが生じていなければ、流量検出手段23による流量検出値は閾値よりも小さい0.256mL/m程度に収まる。一方、流量検出値が閾値を超えた場合は、少なくとも第1の遮断弁11または第2の遮断弁12のいずれかに漏れが生じているものと判定される。
Thereafter, when the pressure detection value of the pressure detection means 22
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。本発明の可燃性ガス供給装置は、二重遮断弁を用いて可燃性ガスを供給または遮断する際に有用であるが、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。特に、本発明の可燃性ガス供給装置は、供給、遮断する流体が気体ではなく、液体である場合であっても、本発明のように不活性ガスを用いたリークチェック及び流体の遮断を行うことができる。また、流体の種類についても、可燃性ガス以外の流体にも適用可能であり、例えば毒性を有するガスや液体といった危険物等、厳重な遮断が要求される箇所にも好適に用いることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. The combustible gas supply device of the present invention is useful when supplying or shutting off the combustible gas using the double shutoff valve. However, those skilled in the art will be within the scope of the idea described in the claims. However, it is obvious that various changes or modifications can be conceived, and these are naturally understood to belong to the technical scope of the present invention. In particular, the combustible gas supply device of the present invention performs leak check using an inert gas and shuts off the fluid as in the present invention even when the fluid to be supplied and shut off is not a gas but a liquid. be able to. Also, the type of fluid can be applied to fluids other than flammable gases, and can be suitably used in places where strict shutoff is required, such as dangerous substances such as toxic gases and liquids.
1 可燃性ガス供給装置
2 ガスホルダ
3 触媒改質装置
10 可燃性ガス供給管
11 第1の遮断弁
12 第2の遮断弁
20 不活性ガス供給管
21 圧力調節弁
22 圧力検出手段
23 流量検出手段
24 逆止弁
30 制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記可燃性ガス供給管における前記第1の遮断弁と前記第2の遮断弁の間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給管と、
前記不活性ガス供給管に設けられ、前記可燃性ガス供給管に供給する不活性ガスの圧力を制御する圧力調節弁と、
前記第1の遮断弁、前記第2の遮断弁及び前記圧力調節弁で囲まれた可燃性ガス供給管又は不活性ガス供給管の少なくともいずれかの内部の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記不活性ガス供給管を流れる不活性ガスの流量を検出する流量検出手段と、
前記第1の遮断弁と前記第2の遮断弁が閉止した際に、前記可燃性ガスの圧力である第1の圧力より高い第2の圧力で前記不活性ガスを供給するように、前記圧力検出手段の圧力検出値に基づいて前記圧力調節弁の開度を制御する制御手段と、を有していることを特徴とする、可燃性ガス供給装置。 In the combustible gas supply apparatus having the first shut-off valve and the second shut-off valve provided in series with the combustible gas supply pipe for supplying the combustible gas,
An inert gas supply pipe for supplying an inert gas between the first cutoff valve and the second cutoff valve in the combustible gas supply pipe;
A pressure control valve that is provided in the inert gas supply pipe and controls the pressure of the inert gas supplied to the combustible gas supply pipe;
Pressure detecting means for detecting a pressure inside at least one of the combustible gas supply pipe and the inert gas supply pipe surrounded by the first shut-off valve, the second shut-off valve, and the pressure control valve;
A flow rate detecting means for detecting a flow rate of the inert gas flowing through the inert gas supply pipe;
When the first shut-off valve and the second shut-off valve are closed, the pressure is set such that the inert gas is supplied at a second pressure higher than the first pressure that is the pressure of the combustible gas. And a control means for controlling an opening degree of the pressure control valve based on a pressure detection value of the detection means.
前記可燃性ガス供給管における前記第1の遮断弁の上流側、又は前記可燃性ガス供給管における前記第2の遮断弁の下流側の少なくともいずれかには、当該可燃性ガス供給管の内部の圧力を検出する他の圧力検出手段がさらに設けられていることを特徴とする、請求項1または2のいずれか一項に記載の可燃性ガス供給装置。 The first shut-off valve is provided upstream of the second shut-off valve;
At least one of the upstream side of the first shut-off valve in the combustible gas supply pipe or the downstream side of the second shut-off valve in the combustible gas supply pipe is provided inside the combustible gas supply pipe. The combustible gas supply apparatus according to any one of claims 1 and 2, further comprising another pressure detection means for detecting pressure.
前記第1の遮断弁及び前記第2の遮断弁は、前記不活性ガス供給管から前記可燃性ガス供給管に対して可燃性ガスよりも高い圧力で不活性ガスを供給した際に、前記第1の遮断弁の弁体及び前記第2の遮断弁の弁体が、それぞれ2次側のシートに押し付けられるように配置されていることを特徴とする、請求項1または2のいずれか一項に記載の可燃性ガス供給装置。 The first shut-off valve and the second shut-off valve are floating ball valves;
The first shut-off valve and the second shut-off valve are configured so that the inert gas is supplied from the inert gas supply pipe to the combustible gas supply pipe at a pressure higher than that of the combustible gas. 3. The valve body of the first shut-off valve and the valve body of the second shut-off valve are arranged so as to be pressed against the secondary seat, respectively. 3. The combustible gas supply device described in 1.
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