JP3324805B2 - 配管用閉塞検知装置 - Google Patents
配管用閉塞検知装置Info
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Description
管、特に粉粒体やスラリー等を輸送するための配管の閉
塞を検知するための装置に関するものである。
おいては、流動床オレフィン重合反応器で製造されたポ
リオレフィンを輸送配管を通して次工程の反応器或いは
貯蔵槽に輸送することとしている。
送配管内の温度は60〜100℃であるが、この温度で
はポリオレフィンは高い粘着力と凝固性を有しており、
輸送配管を閉塞させる恐れがある。
ら次工程へのポリオレフィンの輸送手段として、当該反
応器と次工程との間に3〜25kg/cm2 の圧力差を
持たせ、この圧力差でポリオレフィンを高速で輸送する
手段が一般的に採用されている。
ィンの輸送速度を高速とすることで輸送配管の閉塞の防
止を図っているが、それでもなお、輸送配管は閉塞を起
こしやすい。例えば、流動床オレフィン重合反応器内で
は、反応過程において塊化物が生成される場合がある
が、この塊化物が輸送配管中の弁に付着し、閉塞を起こ
すことがある。
に、従来では、巡回パトロールの際に作業員が聴音棒を
輸送配管に押し当て、ポリオレフィンの流通により生ず
る輸送配管の振動音を耳で直接聞いて閉塞の有無を判断
していた。
はポリオレフィンの輸送配管の閉塞を検知するのに人間
の聴覚に頼っていたため、結果に個人差が生じることが
あり、閉塞を看過する恐れがあった。
われるため、パトロール直後に輸送配管が閉塞を起こし
た場合には、閉塞状態のまま運転を続けることになり、
閉塞状態を更に悪化させる。閉塞状態で運転を続ける
と、閉塞物が固化し、輸送配管を取り外す必要が生ずる
こともある。
送されるポリオレフィンの流速は、10〜300m/s
もの高速となるため、流量計や電極を配置することは極
めて困難である。また、輸送配管内に流量計や電極等の
突起物を設置することは、この突起物が閉塞物形成の起
点となり、閉塞を増進させる。
管に限らず、他の粉粒体やスラリー等を輸送するための
配管についても同様に生ずるものである。
のであり、その目的は、流体が流通される配管の状態を
常時モニターし、閉塞が生じた場合には直ちに作業員に
知らしめることのできる配管用閉塞検知装置を提供する
ことにある。
場合に、当該閉塞を自動的に解除するための手段を提供
することも目的としている。
に、請求項1に記載の発明による配管用閉塞検知装置
は、配管に取り付けられる振動センサと、この振動セン
サからの電気信号に基づき配管の閉塞の有無を検出する
検出手段とを備えることを特徴としている。
ら、配管を流れる流体による振動音に対応する周波数帯
の信号を抽出し、その周波数帯の信号が所定の基準レベ
ル以下となった場合に閉塞と判断するようになってい
る。
合に、作業員等にその状態を知らしめるべく、警報を発
する警報手段を設けておくのが好ましい。
は適時に聞けるよう、振動センサからの電気信号を、前
記配管を流れる流体による振動音に変換するスピーカ等
の電気音響変換手段を備えておくのが良い。
が流通し、それにより生ずる振動音は高レベルとなる
が、閉塞状態が進むにつれ、振動音のレベルは低下す
る。従って、配管に振動センサを取り付けてこの振動音
を電気信号に変換し、当該電気信号を分析することで、
配管の閉塞状態を知ることができる。
配管内の流体により発生される振動音の信号以外にも、
プラント内のモータ等による他の振動音も含まれる。よ
って、検出手段において、配管内の流体による振動音に
対応する周波数帯の信号のみを抽出するのが好適であ
る。
入することで、閉塞物を強制的に排除することができ
る。
いて詳細に説明する。
製品ホッパー2との間の輸送配管3に適用された本発明
による閉塞検知装置4を示している。流動床オレフィン
重合反応器1の内部では、気体と粉体の混合相が形成さ
れ、分散板5の下部からの循環ガス及びフレッシュガス
(図示しない)によって流動化されている。かかる状態
下の混合相に触媒を注入すると、重合反応が進行し、ポ
リオレフィンが製造される。流動床オレフィン重合反応
器1内の圧力は10〜30kg/cm2 G程度であり、
温度は70〜100℃程度である。
れたポリオレフィンは、当該反応器1と製造ホッパー2
との間の圧力差により、輸送配管3を通して製品ホッパ
ー2へと輸送される。輸送配管3には、流動床オレフィ
ン重合反応器1の出口の近傍部分に電磁弁6が設けられ
ており、また、製品ホッパー2の入口の近傍部分にも電
磁弁7が設けられている。プラント運転中、通常、電磁
弁6は常時開放され、他方の電磁弁7は一定時間毎に開
閉され、ポリオレフィンの輸送を間欠的に行うようにな
っている。電磁弁7の開時間は一般的には10〜60秒
程度の短時間である。
応過程においていくらかの塊化物が生成する場合があ
る。この塊化物によって、輸送配管3自体或いは電磁弁
6,7が閉塞され、流動床オレフィン重合反応器1から
のポリオレフィンの抜出しが困難となる事態が発生する
ことがある。
止及び閉塞物の除去のために、洗浄ガス導入用の配管が
接続されているのが一般的である。図示実施例では、電
磁弁6の直後と電磁弁7の直前にそれぞれ、洗浄ガス導
入用配管8,9が接続されている。各洗浄ガス導入用配
管8,9には電磁弁10,11が設けられており、これ
らの電磁弁10,11と輸送配管3中の電磁弁6,7を
適宜開閉することにより、流動床オレフィン重合反応器
1内よりも高圧の洗浄ガスが輸送配管3内に送り込ま
れ、配管3内の洗浄或いは閉塞物の強制除去が行われ
る。
ンの輸送停止期間中、電磁弁7を閉止すると同時に電磁
弁11を開放し、高圧の洗浄ガスを注入点Bから輸送配
管3内を流動床オレフィン重合反応器1へと逆流させ、
閉塞の未然防止を図っている。この際、洗浄ガス導入用
配管8中の電磁弁10は常閉とされている。これらの電
磁弁6,7,10,11の開閉はシーケンサ12により
シーケンシャルに制御される。
13を備えており、この振動センサ13は輸送配管3の
中間部の外表面に取り付けられている。振動センサ13
は、輸送配管3内を流れるポリオレフィン或いは洗浄ガ
スによる振動音を電気信号に変換するものであり、圧電
素子等を振動センサ13として用いることかできる。振
動センサ13からの電気信号は変換器14で交流信号に
変換され、信号処理回路15に入力される。
り、図中、回路16は、振動センサ13からの信号を増
幅し、洗浄ガスによる振動音に対応する周波数帯(1.
5〜4kHz)の信号をローパスフィルタ17及びハイ
パスフィルタ18を経て抽出するためのものである。ま
た、回路19は、振動センサ13からの信号を増幅した
後に、ポリオレフィンによる振動音に対応する周波数帯
(0.5〜1.5kHz)の信号をローパスフィルタ2
0及びハイパスフィルタ21を経て抽出するようになっ
ている。ここで、スイッチ22は電磁弁10が開の時に
オン、スイッチ23は電磁弁11が開の時にオン、スイ
ッチ24は電磁弁7が開の時にオンとなる。また、スイ
ッチ25は、電磁弁10,11のいずれか一方が開の時
にオンとなる。これらのスイッチ22,23,24,2
5はシーケンサ12からの信号によりオンオフされる。
尚、シーケンサ12にはアンサーバック信号として各電
磁弁6,7,10,11の開閉信号が常に入力されてい
る。
19で抽出された特定周波数帯の電気信号は、増幅器2
6に入力されて増幅され、集中管理室(図示しない)に
配置された電気音響変換手段であるスピーカ27で輸送
配管3内のポリオレフィン或いは洗浄ガスの流れ音とし
て聞くことができる。スピーカ27はスイッチ28のオ
ンオフで適時に流れ音を発するようにするのが好適であ
る。
29及びピーク保持回路30を有している。前段の回路
16,19で抽出された特定周波数帯の電気信号は、整
流回路31で整流された後、これらの平均化処理回路2
9及びピーク保持回路30を経由し、コンピュータ(検
出手段)32に出力される。
らの信号と共に、各電磁弁6,7,10,11の開閉信
号がシーケンサ12及び信号処理回路15を経由して入
力され、これらの信号はトレンド記録として記録され
る。図3はコンピュータ32により記録されたトレンド
記録の一例を示すものであり、(a)は輸送配管3中の
電磁弁7の開閉信号、(b)は洗浄ガス導入用配管9中
の電磁弁11の開閉信号、(c)は信号処理回路15か
らの出力信号を示している。
11が一定時間毎に交互に開放され、区間Cではポリオ
レフィンが輸送配管3を流動床オレフィン重合反応器1
から製品ホッパー2まで輸送され、区間Dでは洗浄ガス
導入用配管9からの洗浄ガスが輸送配管3を流動床オレ
フィン重合反応器1へ逆流されるようになっている。区
間C1 ,C2 ,C5 では、信号処理回路15からの信号
のピーク値が最大ピーク値の60%以上となっており、
輸送配管3は閉塞されておらず、ポリオレフィンが順調
に輸送されていることか分かる。また、区間D1 ,
D2 ,D3 ,D5 でも、信号のピーク値は十分に大き
く、この場合も問題なく洗浄ガスが逆流されている。し
かしながら、区間C3 ,C4 及び区間D4 では、信号の
ピーク値は非常に低く、このことから輸送配管3に閉塞
が発生したことが分かる。
き、所定の基準レベル(この実施例では最大ピーク値の
60%)を予め記憶しておき、各区間C,Dにおける信
号のピーク値がその基準レベル以上か否かを判断する。
そして、信号のピーク値が所定基準レベル以下である場
合、コンピュータ32は警報スピーカ33等の適当な警
報手段を作動させ、輸送配管3が閉塞状態にあることを
集中管理室内に居る作業員に知らしめるのである。
ンサ12による電磁弁6,7,10,11の開閉制御を
中断し、集中管理室のコントロールボードを操作して電
磁弁6,7,10,11を遠隔的に開閉し、洗浄ガスに
より閉塞の解除を図る。この洗浄ガスの流し方は種々考
えられる。
0,11を閉止した後、電磁弁10を開とし、次いで、
電磁弁6を開にすることによって、流動床オレフィン重
合反応器1内よりも高圧の洗浄ガスを、洗浄ガス導入用
配管8から輸送配管3内に送り込み、流動床オレフィン
重合反応器1へと逆流させる。これによって、注入点A
と流動床オレフィン重合反応器1との間の輸送配管3及
び電磁弁6の閉塞を解除させる。
は、すべての電磁弁6,7,10,11を閉じた後、電
磁弁11を開とし、更に電磁弁6を開として、高圧洗浄
ガスを洗浄ガス導入用配管9から輸送配管3に導入し、
流動床オレフィン重合反応器1へと逆流させる。
塞が発生している場合には、上記の操作では閉塞は解除
できないため、次のような操作となる。まず、すべての
電磁弁6,7,10,11を閉止した後、電磁弁11,
7を順に開放し、洗浄ガスを注入点Bから輸送配管3内
に送り込み、製品ホッパー2に圧送する。
れないならば、電磁弁11,6を閉じ、電磁弁10,7
を開放して、洗浄ガスを注入点Aから製品ホッパー2へ
と流す。
ら、以上の4つの操作を適宜組み合わせ、数回繰り返す
ことにより、通常の閉塞は解除される。
応器1からの輸送配管3に本発明の閉塞検知装置4を適
用した場合について述べたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、一般的な流体輸送用の配管の閉塞検知
にも適用可能である。
管に作業員が近づかなくとも、遠隔の集中管理室等に居
ながら当該配管の閉塞状況及び検知ができ、迅速な閉塞
解除措置を採ることが可能となる。従って、閉塞物が固
化し、輸送配管を取り外すような事態を未然に回避する
ことができる。
行わせることができ、作業員による労力の低減を図るこ
とができる。
ラントの安定操業の維持と、パトロールの合理化に貢献
できるものである。
された本発明の閉塞検知装置を示すブロック図である。
路の一例を示す電気回路図である。
タにより記録されたトレンド記録の一例を示すグラフで
あり、(a)は輸送配管中の電磁弁の開閉信号、(b)
は洗浄ガス導入用配管中の電磁弁の開閉信号、(c)は
信号処理回路からの信号を示している。
3…輸送配管、4…閉塞検知装置、6,7,10,11
…電磁弁、8,9…洗浄ガス導入用配管、12…シーケ
ンサ、13…振動センサ、14…変換器、15…信号処
理回路、26…増幅器、27…スピーカ、32…コンピ
ュータ、33…警報スピーカ。
Claims (3)
- 【請求項1】 気体及び粉体の混合相となっている流体
が流通される配管の閉塞を検知する配管用閉塞検知装置
において、前記配管に取り付けられる振動センサと、前
記振動センサからの電気信号に基づき前記配管の閉塞の
有無を検出する検出手段とを備え、 前記検出手段が、前記振動センサからの電気信号から、
前記配管を流れる流体による振動音に対応する周波数帯
の信号を抽出し、該周波数帯の信号が所定の基準レベル
以下となった場合に前記配管の閉塞と判断するようにな
っており、前記検出手段により前記配管の閉塞が検出された場合
に、前記配管に高圧の洗浄ガスを導入する洗浄ガス導入
手段を更に備えることを特徴とする 配管用閉塞検知装
置。 - 【請求項2】 前記検出手段により前記配管の閉塞が検
出された場合に警報を発する警報手段を備えることを特
徴とする請求項1に記載の配管用閉塞検知装置。 - 【請求項3】 前記振動センサからの電気信号を、前記
配管を流れる流体による振動音に変換する電気音響変換
手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の
配管用閉塞検知装置。
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