JP3632064B2 - Supply fluid automatic changer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体を搬送する配管内を洗浄する配管清掃装置、特に複数の流体を選択的に流通させる配管の内壁を自動的に洗浄できる供給流体自動交換装置に関連する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、特開平5−245458号公報に示されるように、ピグの往復動により主配管を効率よく確実に清掃する配管清掃装置は公知である。この配管清掃装置は、主配管の両端にピグを発射するランチャと、ピグを受け止めるキャッチャが設けられる。ランチャの供給ノズルから圧縮気体を供給し、キャッチャへピグを到達させる。ピグの到達に伴って、キャッチャの排気ノズルから圧縮気体が排出され圧力が低下し、ピグが停止する。圧力低下はランチャの圧力センサにより検出され、ランチャへのピグの到達はキャッチャの圧力センサにより検出される。ランチャの圧力センサの検出信号に基づいてキャッチャの供給ノズルから圧縮気体を供給し、ピグをランチャに走行させる。ランチャ、キャッチャ、主配管及び分岐管の電磁バルブを開閉制御することによりピグを往復動させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の配管清掃装置では、ピグはランチャからキャッチャへの一方通行の方法で洗浄毎に取り付け又は取り外すため、管を効率的に清掃することができなかった。
【0004】
そこで、本発明は管の内壁を効率よく清掃できる供給流体自動交換装置を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明による供給流体自動交換装置は、分配ステーション(3)に接続された供給管(1)と、それぞれ第1の流体及び第2の流体を収容しかつ供給管(1)に接続された少なくとも第1のタンク(4)及び第2のタンク(5)と、分配ステーション(3)に接続された帰還管(2)とを備え、第1のタンク(4)及び第2のタンク(5)は帰還管(2)に接続される。この供給流体自動交換装置は、供給管(1)に設けられかつ第1のタンク(4)と第2のタンク(5)とに接続された供給管制御弁装置(6)と、帰還管(2)に設けられかつ第1のタンク(4)と第2のタンク(5)とに接続された帰還管制御弁装置(7)と、供給管制御弁装置(6)と帰還管制御弁装置(7)との間に接続されかつピグ(70)を備えたピグステーション(10)とを備えている。供給管(1)、帰還管(2)及びピグステーション(10)は閉ループを構成し、ピグ(70)はピグステーションから閉ループを通り循環できる。供給管制御弁装置(6)及び帰還管制御弁装置(7)を制御することにより、第1のタンク(4)及び第2のタンク(5)内に収容された流体を選択的に供給管制御弁装置(6)及び供給管(1)を通じて分配ステーション(3)に供給できると共に、分配ステーション(3)に供給された過剰の流体が帰還管(2)及び帰還管制御弁装置(7)を通じて第1のタンク(4)及び第2のタンク(5)に流体を選択的に戻すことができる。ピグステーション(10)に装着したピグ(70)に流体圧を加えて供給管(1)内に導入し、帰還管(2)を通じてピグステーション(10)に戻して供給管(1)及び帰還管(2)の内壁を洗浄できる。
【0006】
ピグ(70)を常時ピグステーション(10)に配置し、供給管(1)及び帰還管(2)の清掃が必要な場合に閉ループを構成し、ピグ(70)はピグステーションから閉ループを通り循環できる供給管(1)、帰還管(2)及びピグステーション(10)を循環させて清掃を行うことができる。ピグ(70)を閉ループから取り出す必要がなく閉ループを循環するので、効率的に清掃を行うことができる。
【0007】
本発明の実施の形態では、供給管制御弁装置(6)は、供給管(1)に接続された第1のポート(61)と、第1のタンク(4)に接続された第2のポート(62)と、第2のタンク(5)に接続された第3のポート(63)と、ピグステーション(10)に接続された第4のポート(64)を有する多方弁(8)を備えている。多方弁(8)の第2のポート(62)と第1のタンク(4)とを接続する第1の接続管(101)に第1のポンプ(111)が接続される。多方弁(8)の第3のポート(63)と第2のタンク(5)とを接続する第2の接続管(102)に第2のポンプ(112)が接続される。帰還管制御弁装置(7)は、ピグステーション(10)に接続された第1のポート(71)と、第1のタンク(4)に接続された第2のポート(72)と、第2のタンク(5)に接続された第3のポート(73)と、帰還管(2)に接続された第4のポート(74)とを有する多方弁(9)を備えている。
【0008】
供給管制御弁装置(6)は、供給管(1)に接続された第1のポート(61)と、多方弁(121)の第1のポート(122)に接続された第2のポート(62)と、ピグステーション(10)に接続された第4のポート(64)を有する多方弁(8)を備え、多方弁(121)の第2のポート(123)は第1のタンク(4)に接続され、第4のポート(124)は第2のタンク(5)に接続される。供給管制御弁装置(6)と多方弁(121)との間にポンプ(120)が接続される。供給管制御弁装置(6)及び帰還管制御弁装置(7)に隣接してピグ検知装置(8a、9a)が設けられる。
【0009】
ピグステーション(10)は、チャンバ(21)を有するハウジング(20)を備え、ハウジング(20)は、配管の終端(91)に接続される入口(22)と、チャンバ(21)内に流体を供給する供給口(23)とを有する。供給口(23)からチャンバ(21)内に流体圧力を加えて、チャンバ(21)内に配置したピグ(70)を発射口(51)から配管内に圧送できる。発射口(51)に向かって縮径するテーパ部をチャンバ(21)に形成してもよい。チャンバ(21)に隣接して設けたピグ検知装置の出力により制御弁(94)を閉弁してピグ(70)の移動を阻止してもよい。
【0010】
貫通孔(36)を有するスリーブ(30)をハウジング(20)に固定し、スリーブ(30)は、チャンバ(21)に連絡する貫通孔(36)の一端に形成された装填口(41)と、配管の始端(92)に接続されかつ貫通孔(36)の他端に形成された発射口(51)とを有する。装填口(41)から発射口(51)に向かって縮径するテーパ部(40)を貫通孔(36)に形成し、供給口(23)からチャンバ(21)内に流体圧力を加えて、貫通孔(36)内に配置したピグ(70)を発射口(51)から配管内に圧送できる。
【0011】
テーパ部(40)と同一軸線上に接続されかつ発射口(51)に連続する直管部(50)を貫通孔(36)に形成する。スリーブ(30)は、チャンバ(21)内に延びる内管部(32)と、ハウジング(20)の外側に延びる連結部(33)とを備えている。スリーブ(30)はハウジング(20)に固定されるフランジ部(31)を備え、内管部(32)はフランジ部(31)からチャンバ(21)内に延び、連結部(33)はフランジ部(31)からハウジング(20)の外側に延びる。装填口(41)の内径はピグ(70)のスカート部(70c)の外径よりも大きく、発射口(51)の内径はピグ(70)のスカート部(70c)の外径よりも僅かに小さい。
【0012】
ピグステーション(10)は、チャンバ(21)を有するハウジング(20)と、ハウジング(20)に固定されかつ貫通孔(36)を有するスリーブ(30)と、スリーブ(30)と同一軸線上に配置されかつ配管の終端(91)に接続されるガイド管(15)とを備えている。ハウジング(20)は、ガイド管(15)に接続される入口(22)と、チャンバ(21)内の流体を排出する排出口(24)とを有する。スリーブ(30)は、チャンバ(21)に連絡する貫通孔(36)の一端に形成された装填口(41)と、配管の始端(92)に接続されかつ貫通孔(36)の他端に形成された発射口(51)とを有する。配管の終端(91)からガイド管(15)を通じて送られるピグ(70)を貫通孔(36)内で停止させる。
【0013】
テーパ部(40)と同一軸線上に接続されかつ発射口(51)に連続する直管部(50)をスリーブ(30)の内面に形成する。スリーブ(30)は、チャンバ(21)内に延びる内管部(32)と、ハウジング(20)の外側に延びる連結部(33)とを備えている。スリーブ(30)はハウジング(20)に固定されるフランジ部(31)を備え、内管部(32)はフランジ部(31)からチャンバ(21)内に延び、連結部(33)はフランジ部(31)からハウジング(20)の外側に延びる。装填口(41)の内径はピグ(70)のスカート部(70c)の外径よりも大きく、発射口(51)の内径はピグ(70)のスカート部(70c)の外径よりも僅かに小さい。貫通孔(36)内の流体圧力をスリーブ(30)の外側に連絡させる1又は2以上の横孔(47)をスリーブ(30)に形成する。テーパ部(40)と直管部(50)との接続部(49)の近傍に横孔(47)を形成し、貫通孔(36)内のピグ(70)の前方の流体圧力は横孔(47)及びチャンバ(21)を通じて排出口(24)に連絡する。
【0014】
チャンバ(21)を有するハウジング(20)と、ハウジング(20)に固定されかつ貫通孔(36)を有するスリーブ(30)と、スリーブ(30)と同一軸線上に配置されかつ配管の終端(91)に接続されるガイド管(15)とがもうけられる。ハウジング(20)は、ガイド管(15)に接続される入口(22)と、チャンバ(21)内に流体を供給する供給口(23)と、チャンバ(21)内の流体を排出する排出口(24)とを有する。スリーブ(30)は、チャンバ(21)に連絡する貫通孔(36)の一端に形成された装填口(41)と、配管の始端(92)に接続されかつ貫通孔(36)の他端に形成された発射口(51)とを有する。装填口(41)から発射口(51)に向かって縮径するテーパ部(40)を貫通孔(36)に形成する。供給口(23)からチャンバ(21)内に流体圧力を加えて、貫通孔(36)内に配置したピグ(70)を発射口(51)から配管内に圧送する。配管の終端(91)からガイド管(15)を通じて送られるピグ(70)を貫通孔(36)内で停止させる。テーパ部(40)と同一軸線上に接続されかつ発射口(51)に連続する直管部(50)を貫通孔(36)に形成する。スリーブ(30)は、チャンバ(21)内に延びる内管部(32)と、ハウジング(20)の外側に延びる連結部(33)とを備えている。スリーブ(30)はハウジング(20)に固定されるフランジ部(31)を備えている。内管部(32)はフランジ部(31)からチャンバ(21)内に延び、連結部(33)はフランジ部(31)からハウジング(20)の外側に延びる。装填口(41)の内径はピグ(70)のスカート部(70c)の外径よりも大きく、発射口(51)の内径はピグ(70)のスカート部(70c)の外径よりも僅かに小さい。貫通孔(36)内の流体圧力をスリーブ(30)の外側に連絡させる1又は2以上の横孔(47)をスリーブ(30)に形成する。テーパ部(40)と直管部(50)との接続部(49)の近傍に横孔(47)を形成し、貫通孔(36)内のピグ(70)の前方の流体圧力は横孔(47)及びチャンバ(21)を通じて排出口(24)に連絡する。
【0015】
本発明の他の実施の形態では、供給管制御弁装置(6)を2個の多方弁(8)と(130)とにより構成される。帰還管制御弁装置(7)はピグステーション(140)と多方弁(9)とにより構成される。多方弁(8)の第1のポート(61)は多方弁(130)の第2のポート(132)に接続され、多方弁(130)の第1のポート(131)は制御弁(210)を介して供給管1に接続される。多方弁(130)の第1のポート(131)と制御弁(210)との間に制御弁(150)が接続される。多方弁(160)の第2のポート(162)とピグステーション(140)の第1のポート(141)との間には制御弁(146)が接続される。ピグステーション(140)の第2のポート(142)は制御弁(143)を介して多方弁(9)の第1のポート(71)に接続され、多方弁(160)の第3のポート(163)と多方弁(130)の第3のポート(133)との間には2つのピグステーション(171、172)が格納管(173)に設けられる。供給管(1)の端部には多方弁(180)の第1のポート(181)が接続され、多方弁(180)の第2のポート(182)は制御弁(116)を介して分配ステーション(3)に接続される。多方弁(180)の第3のポート(183)は多方弁(190)の第1のポート(191)に接続され、多方弁(190)の第2のポート(192)は制御弁(117)を介して分配ステーション(3)に接続される。第3のポート(193)は帰還管(2)の一端に接続され、帰還管(2)の他端はピグステーション(140)の入口(144)に接続される。ピグステーション(171)及び(172)にはそれぞれピグ(70)が格納される。
【0016】
供給管(1)及び帰還管(2)に接続される格納管(173)に設けた2個のピグステーション(171、172)に2個のピグ(70)を収容するので、2個のピグ(70)及び2個のピグ(70)間に収容される洗浄液により供給管(1)及び帰還管(2)を十分に洗浄することができる。また、ポンプ(120)周りも洗浄することが可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による供給流体自動交換装置の実施の形態を図1〜図33について説明する。
【0018】
図1に示すように、本発明による供給流体自動交換装置は、取出口3aを通じて分配ステーション3に接続された供給管1と、第1の流体及び第2の流体を収容しかつ供給管1に接続された第1のタンク4及び第2のタンク5と、戻り口3bを通じて分配ステーション3に接続された帰還管2と、供給管1に設けられかつ第1のタンク4と第2のタンク5とに接続された供給管制御弁装置6と、帰還管2に設けられかつ第1のタンク4と第2のタンク5とに接続された帰還管制御弁装置7と、供給管制御弁装置6と帰還管制御弁装置7との間に接続されたピグステーション10とを備えている。供給管1、帰還管2及びピグステーション10は閉ループを構成し、ピグ70はピグステーションから閉ループを通り循環できる。
【0019】
供給管制御弁装置6は、供給管1に接続された第1のポート61と、第1のタンク4に接続された第2のポート62と、第2のタンク5に接続された第3のポート63と、ピグステーション10に接続された第4のポート64を有する多方弁8を備えている。多方弁8の第2のポート62と第1のタンク4とを接続する第1の接続管101に第1のポンプ111が接続される。多方弁8の第3のポート63と第2のタンク5とを接続する第2の接続管102に第2のポンプ112が接続される。帰還管制御弁装置7は、ピグステーション10に接続された第1のポート71と、接続管113を介して第1のタンク4に接続された第2のポート72と、接続管114を介して第2のタンク5に接続された第3のポート73と、帰還管2に接続された第4のポート74とを有する多方弁9を備えている。分配ステーション3にはそれぞれ制御弁116及び117が設けられた接続管118と119が供給管1及び帰還管2に接続される。接続管118は分配ステーション3に供給管1から流体を取り出し、接続管119は分配ステーション3から供給された過剰の流体を帰還管2に戻す機能がある。図示の例では、分配ステーション3は1個であるが、2個以上設けてもよい。閉ループを構成する供給管1と帰還管2は連絡して形成される。このため、本明細書では、多方弁8と接続管118との間を供給管1と呼び、接続管119と多方弁9との間を帰還管2と呼ぶが、接続管118と119との間も閉ループを構成する供給管1と帰還管2により接続される。ピグステーション10の発射口51は制御弁94を介して多方弁8の第4のポート64に接続され、ピグステーション10の入口22は制御弁93を介して多方弁9の第1のポート71に接続される。
【0020】
図1に示すように、多方弁8の第1のポート61に隣接して、供給管1に第1のピグ検知装置8aを配置すると共に、多方弁9の第4のポート74に隣接して帰還管2に第2のピグ検知装置9aを配置する。第1のピグ検知装置8a及び第2のピグ検知装置9aはリードスイッチ、ホール素子又はマグネットダイオード等の磁気感応素子により構成される。図示しないが、ピグ70の後部にマグネットが埋設され、第1のピグ検知装置8a及び第2のピグ検知装置9aはピグ70内のマグネットの磁気を検出して検出信号を発生することができる。
【0021】
本発明に使用するピグステーションを図8〜図15について説明する。
【0022】
図8に示すように、ピグステーション10は、チャンバ21を有するハウジング20と、ハウジング20に固定されかつ貫通孔36を有するスリーブ30と、スリーブ30と同一軸線上に配置されかつ制御弁93に連絡する管91に接続されるガイド管15とを備えている。ハウジング20は、管91に接続される入口22と、チャンバ21内に流体を供給する供給口23と、チャンバ21内の流体を排出する排出口24とを有する。スリーブ30は、チャンバ21に連絡する貫通孔36の一端に形成された装填口41と、制御弁94に連絡する管92に接続されかつ貫通孔36の他端に形成された発射口51とを有する。装填口41から発射口51に向かって縮径するテーパ部40を貫通孔36に形成する。供給口23からチャンバ21内に流体圧力を加えて、貫通孔36内に配置したピグ70を発射口51から配管内に圧送できる。配管の終端91からガイド管15を通じて送られるピグ70を貫通孔36内で停止させる。
【0023】
テーパ部40と同一軸線上に接続されかつ発射口51に連続する直管部50を貫通孔36に形成する。スリーブ30は、チャンバ21内に延びる内管部32と、ハウジング20の外側に延びる連結部33とを備えている。スリーブ30はハウジング20に固定されるフランジ部31を備え、内管部32はフランジ部31からチャンバ21内に延び、連結部33はフランジ部31からハウジング20の外側に延びる。装填口41の内径はピグ70のスカート部70cの外径よりも大きく、発射口51の内径はピグ70のスカート部70cの外径よりも僅かに小さい。貫通孔36内の流体圧力をスリーブ30の外側に連絡させる1又は2以上の横孔47をスリーブ30に形成する。テーパ部40と直管部50との接続部49の近傍に横孔47を形成し、貫通孔36内のピグ70の前方の流体圧力は横孔47及びチャンバ21を通じて排出口24に連絡する。
【0024】
図8及び図9に示すピグステーション10は、従来、別個の装置であったピグ発射装置及びピグ停止装置の両方の機能を兼ね備えたキャッチャ装置であり、図10に示すように配管に接続され、図11〜図15に示すピグ70を発射及び停止を行う。ピグ70は、ほぼ球形の頭部70aと、後部スカート部70cと、頭部70aと後部スカート部70cとの間に配置された中間スカート部70bと、頭部70a、中間スカート部70b及び後部スカート部70cを接続する軸部77とを備える。ピグ70の頭部70aの外径は配管の内径よりも小さく、中間スカート部70b及び後部スカート部70cの外径は配管の内径よりも僅かに大きい。ピグ70が配管内を走行すると、中間スカート部70b及び後部スカート部70cが管壁と密着して摺動することにより、配管の内部が拭浄される。
【0025】
ピグステーション10からピグ70を発射する場合、ピグ70は図14及び図15に示す発射位置に装填され、図10に示す発射口バルブ94及び供給口バルブ95が開放され、入口バルブ93及び排出口バルブ96は閉鎖される。この状態で、供給口23からチャンバ21内に流体圧力を加えることにより、貫通孔36内に配置したピグ70を発射口51から配管内に圧送する。貫通孔36のテーパ部40によりピグ70を適正に発射位置に装填できるため、流体圧力の脱漏を防止して確実にピグ70を発射することができる。
【0026】
ピグステーション10でピグ70を停止させる場合、図10に示す入口バルブ93及び排出口バルブ96が開放され、発射口バルブ94及び供給口バルブ95は閉鎖される。配管の終端91からガイド管15を通じて送られるピグ70を貫通孔36内で停止させる。図11に示すように、配管の終端91からガイド管15に入ったピグ70は配管の終端91側からの流体圧力によりチャンバ21を通ってスリーブ30の貫通孔36へ進入する一方、ピグ70前方の流体はハウジング20の排出口24から排出されるため、ピグ70の貫通孔36への進入が円滑に行われる。図12のようにピグ70の後端がガイド管15から離脱した後も、ピグ70は配管の終端91側からの流体圧力により貫通孔36への進入を続けるが、貫通孔36のテーパ部40は装填口41から発射口51に向かって縮径するため、図13のようにテーパ部40とピグ70のスカート部70b、70cとが接触し、やがてテーパ部40にスカート部70b、70cが密着して図14及び図15の状態となりピグ70は貫通孔36内で停止する。このようにして、ピグ70を貫通孔36内の所望の位置で確実に停止させることができる。
【0027】
貫通孔36には、テーパ部40と同一軸線上に接続されかつ発射口51に連続する直管部50が形成される。直管部50により、ピグ70の停止及び発射をより確実に行うことができる。スリーブ30は、チャンバ21内に延びる内管部32と、ハウジング20の外側に延びる連結部33とを備える。ハウジング20に固定されるフランジ部31をスリーブ30に設けてもよく、この場合、内管部32はフランジ部31からチャンバ21内に延び、連結部33はフランジ部31からハウジング20の外側に延びる。連結部33を設けることにより、発射口51と配管の始端92とを容易に連結でき、フランジ部31を設けることにより、ハウジング20及びスリーブ30の整備・修理を円滑に行うことができる。装填口41の内径はピグ70のスカート部70b、70cの外径よりも大きく、発射口51の内径はピグ70のスカート部70b、70cの外径よりも僅かに小さい。これにより、ピグ70を円滑に装填口41内に導入できると共に、発射口51の近傍でピグ70のスカート部70b、70cを停止させることができるので、ピグ70を停止位置・発射位置に的確に配置させ、停止動作及び発射動作を確実に行うことができる。
【0028】
また、本実施の形態では、貫通孔36内の流体圧力をスリーブ30の外側に連絡させる1又は2以上の横孔47をスリーブ30に形成する。テーパ部40と直管部50との接続部49の近傍に横孔47を形成し、貫通孔36内のピグ70の前方の流体圧力は横孔47及びチャンバ21を通じて排出口24に連絡させる。横孔47を形成することにより、ピグ70が特に図12及び図13に示すような位置で進行するとき、ピグ70の前方の流体圧力を横孔47から逃がすことができるので、ピグ70が進行方向と反対に押し戻されず、ピグ70を貫通孔36のできるだけ奥の位置で停止させることができる。従って、その後ピグ70の発射動作を行う場合には、流体圧力が最も効率よくピグ70に加わるため、ピグ70がより確実に発射できる。横孔47は、例えばスリーブ30に120°間隔で3箇所設ける。横孔47の形成位置は図示のような内管部32に限らず、連結部33に形成してもよい。
【0029】
ハウジング20の排出口24は、スリーブ30内でピグ70を確実に進行方向に進めるため、入口22よりも発射口51側よりに設けられる。一方、ハウジング20の供給口23は、ピグ70の発射時にチャンバ21内の流体が横孔47からスリーブ30内に流入してピグ70を反対方向に押さないように、スリーブ30の装填口41に近接して設けられる。また、横孔47の径が大きすぎると発射時に流体が横孔47から抜けて発射不能となるので注意を要する。横孔47の内径は貫通孔36の最小内径に対し10〜20%が望ましい。例えば、貫通孔36の最小内径が23mmの場合、横孔47の内径は3mmに設定する。
【0030】
この実施の形態では入口22と別個に供給口23を設けているが、供給口23を省略して入口22からチャンバ21内に流体を供給してもよい。別法として、供給口23を省略して排出口24から流体を供給してもよい。また、この実施の形態ではガイド管15をピグステーション10の一部として設けているが、配管の終端に設けた直管の一部をガイド管として機能させることもできる。
【0031】
上記の構成において、ピグ70を作動する場合に、供給管制御弁装置6の第1のポート61と第2のポート62とを開放すると共に、第3のポート63と第4のポート64とを閉鎖する。同時に、帰還管制御弁装置7の第1のポート71と第3のポート73とを閉鎖すると共に、第2のポート72と第4のポート74とを開放する。この状態で第1のポンプ111を駆動すると、第1のタンク4から第1の接続管101、第1のポンプ111、多方弁8、供給管1、帰還管2、多方弁9及び接続管113を通り、第1のタンク4に収容された第1の流体を循環させて第1のタンク4に戻すことができる。このとき、制御弁116を開放することによって供給管1及び接続管118から分配ステーション3に供給することができる。分配ステーション3で使用されない過剰の第1の流体は制御弁117を開放することにより接続管119及び帰還管2を通り第1のタンク4に戻すことができる。このとき、後述のように、第1の流体を供給管1及び帰還管2に流す前に供給管1及び帰還管2をピグ70により洗浄するため、ピグステーション10内も第1の流体によって充填されている。
【0032】
次に、制御弁116及び117を閉鎖し、ピグステーション10を洗浄した後、多方弁8の第1のポート61及び第4のポート64を開放すると共に、第2のポート62及び第3のポート63を閉鎖する。この状態で、ピグステーション10の供給口23に供給される第2の流体の圧力によってピグステーション10よりピグ70を発射すると、ピグ70は制御弁94及び多方弁8を通過する。ピグ70が多方弁8を通過したとき、第1のピグ検知装置8aはピグ70の磁気を検出して検出信号を発生する。第1のピグ検知装置8aの検出信号により図示しないピグ制御装置によりピグステーション10の供給口23からの流体圧力を停止すると、ピグ70は第1のピグ検知装置8aに隣接する位置で停止する。ここで、多方弁8の第1のポート61及び第3のポート63を開放すると共に、第2のポート62及び第4のポート64を閉鎖し、第2のポンプ112を駆動する。これにより、図2に示すように、ピグ70は供給管1及び帰還管2を通ると、ピグ70の前方にある第1の流体は供給管1、帰還管2、多方弁9及び接続管113を通り第1のタンク4に戻されると共に、ピグ70の後方には第2のポンプ112により第2の流体が供給される。このように、ピグ70の前後で第1の流体及び第2の流体を分離して供給管1及び帰還管2を流すことができる。ピグ70が多方弁9の第4のポート74に接近すると、第2のピグ検知装置9aがピグ70を検出する。第2のピグ検知装置9aが検出信号を発生すると、ピグ制御装置により多方弁9の第1のポート71及び第4のポート74が開放され、第2のポート72及び第3のポート73を閉鎖すると共に、制御弁93及び96を開放する。これにより、図4に示すように、ピグ70がピグステーション10に戻され、その後、多方弁9の第1のポート71及び第2のポート72を閉鎖し、第3のポート73及び第4のポート74を開放すると、図7に示すように第2の流体の循環回路が構成される。即ち、第2の流体は、第2のタンク5から第2の接続管102、第2のポンプ112、多方弁8、供給管1、帰還管2、多方弁9及び接続管114を通り、第2のタンク5に戻される。このとき、制御弁116及び117の制御により分配ステーション3から所望量の第2の流体を取り出すことができる。
【0033】
次に、第2の流体の循環を第1の流体に切り換える操作について説明する。
【0034】
制御弁116及び117を閉鎖し、ピグステーション10を洗浄した後、多方弁8の第1のポート61及び第4のポート64を開放すると共に、第2のポート62及び第3のポート63を閉鎖する。この状態で、ピグステーション10の供給口23に供給される第1の流体の圧力によってピグステーション10よりピグ70を発射すると、ピグ70は制御弁94及び多方弁8を通過する。ピグ70が多方弁8を通過したとき、第1のピグ検知装置8aはピグ70の磁気を検出して検出信号を発生する。第1のピグ検知装置8aの検出信号によりピグ制御装置によりピグステーション10の供給口23からの流体圧力を停止すると、ピグ70は第1のピグ検知装置8aに隣接する位置で停止する。ここで、多方弁8の第1のポート61及び第2のポート62を開放すると共に、第3のポート63及び第4のポート64を閉鎖し、第1のポンプ111を駆動する。これにより、図5に示すように、ピグ70は供給管1及び帰還管2を通ると、ピグ70の前方にある第2の流体は供給管1、帰還管2、多方弁9及び接続管114を通り第2のタンク5に戻されると共に、ピグ70の後方には第1のポンプ111により第1の流体が供給される。このように、ピグ70の前後で第2の流体及び第1の流体を分離して供給管1及び帰還管2を流すことができる。ピグ70が多方弁9の第4のポート74に接近すると、第2のピグ検知装置9aがピグ70を検出する。第2のピグ検知装置9aが検出信号を発生すると、ピグ制御装置により多方弁9の第1のポート71及び第4のポート74が開放され、第2のポート72及び第3のポート73を閉鎖すると共に、制御弁93及び96を開放する。これにより、図7に示すように、ピグ70がピグステーション10に戻され、その後、多方弁9の第1のポート71及び第3のポート73を閉鎖し、第2のポート72及び第4のポート74を開放すると、図3に示すように第1の流体の循環回路が構成される。即ち、第1の流体は、第1のタンク4から第1の接続管101、第1のポンプ111、多方弁8、供給管1、帰還管2、多方弁9及び接続管113を通り、第1のタンク4に戻される。このとき、制御弁116及び117の制御により分配ステーション3から所望量の第1の流体を取り出すことができる。
【0035】
前述のように、供給管制御弁装置6及び帰還管制御弁装置7を制御することにより、第1のタンク4及び第2のタンク5内に収容された流体を選択的に供給管制御弁6及び供給管1を通じて分配ステーション3に供給できると共に、分配ステーション3に供給された過剰の流体が帰還管2及び帰還管制御弁装置7を通じて第1のタンク4及び第2のタンク5に流体を選択的に戻すことができる。ピグステーション10に装着したピグ70に流体圧を加えて供給管1内に導入し、帰還管2を通じてピグステーション10に戻して供給管1及び帰還管2の内壁を洗浄できる。また、ピグ70を常時ピグステーション10に配置し、供給管1及び帰還管2の清掃が必要な場合に閉ループを構成する供給管1、帰還管2及びピグステーション10を循環させて清掃を行うことができる。ピグ70を閉ループから取り出す必要がなく閉ループを循環するので、効率的に清掃することができる。
【0036】
図16〜図22は単一のポンプを使用して第1の流体及び第2の流体を区別して閉ループを循環させる本発明の第2の実施の形態を示す。図16〜図22では、図1〜図7に示す実施の形態に使用した部分と同一の箇所には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0037】
図16に示すように、多方弁8の第2のポート62にはポンプ120を介して多方弁121の第1のポート122に接続される。多方弁121の第2のポート123は第1の接続管101を介して第1のタンク4に接続され、多方弁121の第3のポート124は接続管102を介して第2のタンク5に接続される。ピグステーション10及び帰還弁制御装置7の構成は図1〜図7に示す実施の形態と同一である。
【0038】
図16に示すように、多方弁8の第1のポート61と第2のポート62を接続し、第3のポート63と第4のポート64を閉鎖すると共に、多方弁121の第1のポート122と第2のポート123を開放し、第3のポート124を閉鎖する。この状態でポンプ120を駆動すると、第1の流体が第1のタンク4から、多方弁121、ポンプ120、多方弁8、供給管1、帰還管2、多方弁9及び接続管113を通り、第1のタンク4に流れる。このとき、制御弁116と117を制御することにより分配ステーション3から第1の流体を取り出すことができる。
【0039】
第1の流体から第2の流体に切り換えるとき、制御弁116及び117を閉鎖し、ピグステーション10を洗浄した後、多方弁8の第1のポート61及び第4のポート64を開放すると共に、第2のポート62及び第3のポート63を閉鎖する。また、多方弁121の第1のポート122及び第3のポート124を開放し、第2のポート123を閉鎖する。この状態で、ピグステーション10の供給口23に供給される第2の流体の圧力によってピグステーション10よりピグ70を発射すると、ピグ70は制御弁94及び多方弁8を通過する。ピグ70が多方弁8を通過したとき、第1のピグ検知装置8aはピグ70の磁気を検出して検出信号を発生する。第1のピグ検知装置8aの検出信号によりピグ制御装置によりピグステーション10の供給口23からの流体圧力を停止すると、ピグ70は第1のピグ検知装置8aに隣接する位置で停止する。ここで、多方弁8の第3のポート63及び第2のポート62を開放すると共に、第1のポート61及び第4のポート64を閉鎖し、次に、多方弁121の第1のポート122及び第3のポート124を開放し、第2のポート123を閉鎖してポンプ120を駆動する。これにより第1の流体は制御弁8の第3のポート63を通って排出され、制御弁61と多方弁121との間の第1の流体を第2の流体と置換する。ここで、多方弁8の第1のポート61及び第2のポート62を開放すると共に、第3のポート63及び第4のポート64を閉鎖し、ポンプ120を駆動する。これにより、図17に示すように、ピグ70は供給管1及び帰還管2を通り、ピグ70の前方にある第1の流体は供給管1、帰還管2、多方弁9及び接続管113を通り第1のタンク4に戻されると共に、ピグ70の後方には多方弁121、ポンプ120及び多方弁8を通り第2の流体が供給される。
【0040】
ピグ70が多方弁9の第4のポート74に接近すると、第2のピグ検知装置9aがピグ70を検出する。第2のピグ検知装置9aが検出信号を発生すると、ピグ制御装置により多方弁9の第1のポート71及び第4のポート74が開放され、第2のポート72及び第3のポート73を閉鎖すると共に、制御弁93及び制御弁96を開放する。これにより、図19に示すように、ピグ70がピグステーション10に戻され、その後、多方弁9の第1のポート71及び第2のポート72を閉鎖し、第3のポート73及び第4のポート74を開放すると、図19に示すように第2の流体の循環回路が構成される。即ち、第2の流体は、第2のタンク5から第2の接続管102、多方弁121、ポンプ120、多方弁8、供給管1、帰還管2、多方弁9及び接続管114を通り、第2のタンク5に戻される。このとき、制御弁116及び117の制御により分配ステーション3から所望量の第2の流体を取り出すことができる。
【0041】
次に、第2の流体の循環を第1の流体に切り換える操作について説明する。
【0042】
制御弁116及び117を閉鎖し、ピグステーション10を洗浄した後、多方弁8の第1のポート61及び第4のポート64を開放すると共に、第2のポート62及び第3のポート63を閉鎖する。この状態で、ピグステーション10の供給口23に供給される第1の流体の圧力によってピグステーション10よりピグ70を発射すると、ピグ70は制御弁94及び多方弁8を通過する。ピグ70が多方弁8を通過したとき、第1のピグ検知装置8aはピグ70の磁気を検出して検出信号を発生する。第1のピグ検知装置8aの検出信号によりピグ制御装置によりピグステーション10の供給口23からの流体圧力を停止すると、ピグ70は第1のピグ検知装置8aに隣接する位置で停止する。ここで、多方弁8の第3のポート63及び第2のポート62を開放すると共に、第1のポート61及び第4のポート64を閉鎖し、次に、多方弁121の第1のポート122及び第2のポート123を開放し、第3のポート124を閉鎖してポンプ120を駆動する。これにより、第2の流体は制御弁8の第3のポート63を通して排出され、制御弁61と多方弁121の間の第2の流体を第1の流体と置換する。ここで、多方弁8の第1のポート61及び第2のポート62を開放すると共に、第3のポート63及び第4のポート64を閉鎖し、多方弁121の第1のポート122及び第2のポート123を開放し、第3のポート124を閉鎖して、ポンプ120を駆動する。これにより、図20に示すように、ピグ70は供給管1及び帰還管2を通ると、ピグ70の前方にある第2の流体は供給管1、帰還管2、多方弁9及び接続管114を通り第2のタンク5に戻されると共に、ピグ70の後方にはポンプ120により第1の流体が供給される。ピグ70が多方弁9の第4のポート74に接近すると、第2のピグ検知装置9aがピグ70を検出する。第2のピグ検知装置9aが検出信号を発生すると、ピグ制御装置により多方弁9の第1のポート71及び第4のポート74が開放され、第2のポート72及び第3のポート73を閉鎖すると共に、制御弁93及び制御弁96を開放する。これにより、図22に示すように、ピグ70がピグステーション10に戻され、その後、多方弁9の第1のポート71及び第3のポート73を閉鎖し、第2のポート72及び第4のポート74を開放すると、図22に示すように第1の流体の循環回路が構成される。即ち、第1の流体は、第1のタンク4から第1の接続管101、多方弁121、ポンプ120、多方弁8、供給管1、帰還管2、多方弁9及び接続管113を通り、第1のタンク4に戻される。このとき、制御弁116及び117の制御により分配ステーション3から所望量の第1の流体を取り出すことができる。
【0043】
図23〜図31は単一のポンプを使用して第1の流体及び第2の流体を区別して閉ループを循環させる本発明の第3の実施の形態を示す。図23〜図31では、図1〜図22に示す実施の形態に使用した部分と同一の箇所には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0044】
図23に示すように、第3の実施の形態では、供給管制御弁装置6を多方弁8と多方弁130とにより構成し、帰還管制御弁装置7をピグステーション140と制御弁9とにより構成する。多方弁8の第1のポート61は多方弁130の第2のポート132に接続され、多方弁130の第1のポート131は制御弁210を介して供給管1に接続される。多方弁130の第1のポート131と制御弁210との間に制御弁150が接続される。多方弁160の第2のポート162とピグステーション140の第1のポート141との間には制御弁146が接続される。ピグステーション140の第2のポート142は制御弁143を介して多方弁9の第1のポート71に接続される。多方弁160の第3のポート163と多方弁130の第3のポート133との間には2つのピグステーション171、172が格納管173に設けられる。
【0045】
また、供給管1の端部には多方弁180の第1のポート181が接続され、多方弁180の第2のポート182は制御弁116を介して分配ステーション3の戻り口3bに接続される。多方弁180の第3のポート183は多方弁190の第1のポート191に接続され、多方弁190の第2のポート192は制御弁117を介して分配ステーション3に接続される。第3のポート193は帰還管2の一端に接続され、帰還管2の他端はピグステーション140の入口144に接続される。入口144にはピグ検知装置140aが設けられる。ピグステーション140、171及び172はピグステーション10と同一の構造を有する。ピグステーション171及び172にはそれぞれピグ70が格納されている。図23は第1のタンク4に収容された第1の流体は、多方弁121、ポンプ120、多方弁8及び130、制御弁210、供給管1、多方弁180、多方弁190、帰還管2、ピグステーション140、制御弁143及び多方弁9及び接続管113を通り、第1のタンク4に戻される。この状態で、制御弁116及び117を開放すると、第1の流体は通り分配ステーション3に供給され、分配ステーション3の過剰の第1の流体は、制御弁117及び多方弁190を通り帰還管2に戻される。
【0046】
分配ステーション3に供給される第1の流体を第2の流体に切り替えるとき、図24に示すように、ポンプ120を含む周囲のパイプを洗浄する。即ち、第4のポート125から洗浄液を受ける多方弁121の第1のポート122からポンプ120、多方弁8及び130を通り制御弁150から排出される。その後、図25に示すように、多方弁121、8及び160が切り替えられ、第2のタンク5から第2の流体は、第2の接続管102、多方弁121、ポンプ120、多方弁8、多方弁160及びピグステーション172を通り、制御弁174から排出される。これにより第2の流体により第1の流体を置換される。その後、図26に示すように、一対のピグ70をピグステーション171及び172から供給管1に向かって発射する。一対のピグ70は、互いに間隔をあけて、各ピグステーション171、172から多方弁130、制御弁210、供給管1、多方弁180、多方弁190を通り帰還管2からピグステーション140に送られる。このとき、前方のピグ70の前方には第1の液体が存在し、前方と後方のピグ70の間には洗浄液が存在し、後方のピグ70の後方には第2の液体が存在する。前方のピグ70がピグステーション140に接近すると、ピグ検知装置140aは前方のピグ70を検出する。次に、図27に示すように、前方のピグ70はピグステーション140に収容され、更に図28に示すように、多方弁71の第4のポート74より洗浄液により前方のピグ70をピグステーション171に戻す。このとき、制御弁175を開き、洗浄液を多方弁71、143、ピグステーション140、制御弁146、多方弁160、ピグステーション172、171に通し、制御弁175より排出し、管内を洗浄する。続いて、図29に示すように、後方のピグ70をピグステーション140に収容すると、第2の液体はピグステーション140の手前に供給される。その後、図30に示すように、多方弁9の第4のポート74から洗浄液により後方のピグ70をピグステーション172に収容する。このとき、制御弁174は開放しておき、洗浄液にて多方弁9、ピグステーション140、多方弁160、ピグステーション172、制御弁174を通り管内を洗浄する。図31に示すように、制御弁143を開放して、帰還管2を通じて戻された第2の流体をピグステーション140、制御弁143及び多方弁9を通り、第2のタンクに戻す。
【0047】
本発明の実施の形態は前記の例に限定されず、変更が可能である。例えば、多方弁は、一体構造の多方弁に限定されず、二方弁又は三方弁及び二方弁と三方弁とを組み合わせて構成した組合せ弁でもよい。
【0048】
図32に示すように、発射口51に向かって縮径するテーパ部20aをチャンバ21に形成してもよい。図33に示すように、チャンバ21に隣接して設けたピグ検知装置20bの出力により制御弁94を閉弁してピグ70の移動を阻止してもよい。
【0049】
【発明の効果】
本発明では下記の効果が得られる。
1 供給管制御弁装置及び帰還管制御弁装置を制御することにより、第1のタンク及び第2のタンク内に収容された流体を選択的に供給管制御弁装置及び供給管を通じて取出口に供給できる。
2 取出口に供給された過剰の流体が帰還管及び帰還管制御弁装置を通じて第1のタンク及び第2のタンクに流体を選択的に戻すことができる。
3 ピグステーションに装着したピグに流体圧を加えて供給管内に導入し、帰還管を通じてピグステーションに戻して供給管及び帰還管の内壁を洗浄できる。
4 ピグを常時ピグステーションに配置し、供給管及び帰還管の清掃が必要な場合に閉ループを構成する供給管、帰還管及びピグステーションを循環させて清掃を行うことができる。
5 ピグを閉ループから取り出す必要がなく閉ループを循環するので、効率的に清掃を行うことができる。
6 閉ループ状態にて自動的にライン内をピグと洗浄流体を用いて洗浄できる。
7 ライン内の流体をピグで押し出し、他の流体で自動的に置換できる。
8 ピグがライン内壁に付いた流体を効果的に掻き取るので、必要最小限の流体で洗浄できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1のタンクから第1の流体を循環させる本発明による供給流体自動交換装置の管路図
【図2】ピグにより洗浄する場合の供給流体自動交換装置の管路図
【図3】第2のタンクから第2の流体を循環させる本発明による供給流体自動交換装置の管路図
【図4】ピグをピグステーションに戻した状態の管路図
【図5】第2の流体から第1の流体に切り換える場合に供給管に沿ってピグを移動する場合の管路図
【図6】ピグが帰還管を通過した状態を示す管路図
【図7】ピグをピグステーションに戻した状態の管路図
【図8】ピグステーションの断面図
【図9】図1の左側面図
【図10】ピグステーションを配管に接続した状態を示す概略図
【図11】ピグを停止させる際の動作を示す断面図(1)
【図12】ピグを停止させる際の動作を示す断面図(2)
【図13】ピグを停止させる際の動作を示す断面図(3)
【図14】ピグを停止させる際の動作を示す断面図(4)
【図15】ピグを停止させる際の動作を示す断面図(5)
【図16】第1のタンクから第1の流体を循環させる本発明の第2の実施の形態による供給流体自動交換装置の管路図
【図17】ピグにより洗浄する場合の図16に示す供給流体自動交換装置の管路図
【図18】第2のタンクから第2の流体を循環させる他の実施の形態による供給流体自動交換装置の管路図
【図19】ピグをピグステーションに戻した状態の管路図
【図20】第2の流体から第1の流体に切り換える場合に供給管に沿ってピグを移動する場合の管路図
【図21】ピグが帰還管を通過した状態を示す管路図
【図22】ピグをピグステーションに戻した状態の管路図
【図23】第1のタンクから第1の流体を循環させる本発明の第3の実施の形態による供給流体自動交換装置の管路図
【図24】ポンプ周りを洗浄する状態を示す管路図
【図25】第2の流体をピグステーションに供給する状態を示す管路図
【図26】ピグステーションから2個のピグを供給管及び帰還管を通す状態を示す管路図
【図27】帰還管制御弁装置を構成するピグステーションに前方のピグを収容する状態を示す管路図
【図28】格納管に設けられたピグステーションに前方のピグを収容する状態を示す管路図
【図29】帰還管制御弁装置を構成するピグステーションに後方のピグを収容する状態を示す管路図
【図30】格納管に設けられたピグステーションに前方及び後方のピグを収容する状態を示す管路図
【図31】第2の流体を第2のタンクに戻す状態を示す管路図
【図32】チャンバにテーパ部を形成した実施の形態を示す断面図
【図33】チャンバにピグ検知装置を設けた実施の形態を示す断面図
【符号の説明】
1・・供給管、 2・・帰還管、 3・・取出口、 4・・第1のタンク、 5・・第2のタンク、 6・・供給管制御弁装置、 7・・帰還管制御弁装置、8、9、121・・多方弁、 10、140、171、172・・ピグステーション、 15・・ガイド管、 20・・ハウジング、 21・・チャンバ、 22・・入口、 23・・供給口、 24・・排出口、 30・・スリーブ、 31・・フランジ部、 32・・内管部、 33・・連結部、 36・・貫通孔、 40・・テーパ部、 41・・装填口、 47・・横孔、 49・・接続部、 50・・直管部、 51・・発射口、 61・・第1のポート、 62・・第2のポート、 63・・第3のポート、 64・・第4のポート、 70・・ピグ、 71・・第1のポート、 72・・第2のポート、 73・・第3のポート、 74・・第4のポート、 70c・・スカート部、 91・・配管の終端、 92・・配管の始端、102、103、110、114・・接続管、 111、112、120・・ポンプ、 116・・制御弁、 130・・多方弁、131・・第1のポート、 132・・第2のポート、 142・・第2のポート、 143・・制御弁、 144・・入口、 150・・制御弁、 161・・第1のポート、 162・・第2のポート、 163・・第3のポート、 173・・格納管、 180・・多方弁、 181・・第1のポート、 182・・第2のポート、 183・・第3のポート、 190・・多方弁、 191・・第1のポート、 192・・第2のポート、 193・・第3のポート、 210・・制御弁、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pipe cleaning apparatus that cleans the inside of a pipe that conveys fluid, and more particularly to an automatic supply fluid exchange apparatus that can automatically clean the inner wall of a pipe that selectively circulates a plurality of fluids.
[0002]
[Prior art]
For example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-245458, a pipe cleaning device that efficiently and reliably cleans the main pipe by reciprocating a pig is known. This pipe cleaning device is provided with a launcher for firing a pig at both ends of the main pipe and a catcher for receiving the pig. Compressed gas is supplied from the launcher supply nozzle, and the pig reaches the catcher. As the pig arrives, the compressed gas is discharged from the exhaust nozzle of the catcher, the pressure drops, and the pig stops. The pressure drop is detected by the pressure sensor of the launcher, and the arrival of the pig at the launcher is detected by the pressure sensor of the catcher. Based on the detection signal of the pressure sensor of the launcher, compressed gas is supplied from the supply nozzle of the catcher, and the pig is caused to travel to the launcher. The pig is reciprocated by opening and closing the electromagnetic valves of the launcher, catcher, main pipe and branch pipe.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional pipe cleaning apparatus, since the pig is attached or removed for each cleaning by a one-way method from the launcher to the catcher, the pipe cannot be efficiently cleaned.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an automatic supply fluid exchange device that can efficiently clean the inner wall of a pipe.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The automatic supply fluid exchange device according to the present invention comprises a supply pipe (1) connected to a distribution station (3) and at least a first fluid and a second fluid respectively and connected to the supply pipe (1). A first tank (4), a second tank (5), and a return pipe (2) connected to the distribution station (3), the first tank (4) and the second tank (5); Is connected to the return tube (2). The automatic supply fluid exchange device includes a supply pipe control valve device (6) provided in a supply pipe (1) and connected to a first tank (4) and a second tank (5), a return pipe ( A feedback pipe control valve device (7) provided in 2) and connected to the first tank (4) and the second tank (5), a supply pipe control valve device (6), and a feedback pipe control valve device (7) and a pig station (10) provided with a pig (70). The supply pipe (1), the return pipe (2) and the pig station (10) constitute a closed loop, and the pig (70) can circulate from the pig station through the closed loop. By controlling the supply pipe control valve device (6) and the return pipe control valve device (7), the fluid stored in the first tank (4) and the second tank (5) is selectively supplied to the supply pipe. Excess fluid supplied to the distribution station (3) can be supplied to the distribution station (3) through the control valve device (6) and the supply pipe (1), and the return pipe (2) and the feedback pipe control valve device (7). Through which the fluid can be selectively returned to the first tank (4) and the second tank (5). Fluid pressure is applied to the pig (70) mounted on the pig station (10) and introduced into the supply pipe (1), then returned to the pig station (10) through the return pipe (2), and the supply pipe (1) and the return pipe. The inner wall of (2) can be cleaned.
[0006]
The pig (70) is always placed in the pig station (10) to form a closed loop when the supply pipe (1) and the return pipe (2) need to be cleaned, and the pig (70) circulates from the pig station through the closed loop. Cleaning can be performed by circulating the supply pipe (1), the return pipe (2) and the pig station (10). Since it is not necessary to take out the pig (70) from the closed loop and the closed loop is circulated, cleaning can be performed efficiently.
[0007]
In the embodiment of the present invention, the supply pipe control valve device (6) includes a first port (61) connected to the supply pipe (1) and a second port connected to the first tank (4). A multi-way valve (8) having a port (62), a third port (63) connected to the second tank (5), and a fourth port (64) connected to the pig station (10). I have. The first pump (111) is connected to the first connection pipe (101) that connects the second port (62) of the multi-way valve (8) and the first tank (4). The second pump (112) is connected to the second connecting pipe (102) that connects the third port (63) of the multi-way valve (8) and the second tank (5). The return pipe control valve device (7) includes a first port (71) connected to the pig station (10), a second port (72) connected to the first tank (4), and a second port. A multi-way valve (9) having a third port (73) connected to the tank (5) and a fourth port (74) connected to the return pipe (2).
[0008]
The supply pipe control valve device (6) includes a first port (61) connected to the supply pipe (1) and a second port (122) connected to the first port (122) of the multi-way valve (121). 62) and a multi-way valve (8) having a fourth port (64) connected to the pig station (10), the second port (123) of the multi-way valve (121) is connected to the first tank (4 ) And the fourth port (124) is connected to the second tank (5). A pump (120) is connected between the supply pipe control valve device (6) and the multi-way valve (121). Pig detection devices (8a, 9a) are provided adjacent to the supply pipe control valve device (6) and the return pipe control valve device (7).
[0009]
The pig station (10) comprises a housing (20) having a chamber (21), the housing (20) having an inlet (22) connected to the end (91) of the piping and a fluid in the chamber (21). And a supply port (23) for supply. By applying fluid pressure from the supply port (23) into the chamber (21), the pig (70) disposed in the chamber (21) can be pumped from the launch port (51) into the pipe. A tapered portion that decreases in diameter toward the launch port (51) may be formed in the chamber (21). The control valve (94) may be closed by the output of the pig detection device provided adjacent to the chamber (21) to prevent the movement of the pig (70).
[0010]
A sleeve (30) having a through hole (36) is fixed to the housing (20), and the sleeve (30) has a loading port (41) formed at one end of the through hole (36) communicating with the chamber (21). And a launch port (51) connected to the start end (92) of the pipe and formed at the other end of the through hole (36). A tapered portion (40) whose diameter is reduced from the loading port (41) toward the launch port (51) is formed in the through hole (36), and fluid pressure is applied from the supply port (23) into the chamber (21), The pig (70) disposed in the through hole (36) can be pumped from the launch port (51) into the pipe.
[0011]
A straight pipe portion (50) connected on the same axis as the taper portion (40) and continuing to the launch port (51) is formed in the through hole (36). The sleeve (30) includes an inner tube portion (32) extending into the chamber (21) and a connecting portion (33) extending outside the housing (20). The sleeve (30) includes a flange portion (31) fixed to the housing (20), the inner tube portion (32) extends from the flange portion (31) into the chamber (21), and the connecting portion (33) is a flange portion. (31) extends outside the housing (20). The inner diameter of the loading port (41) is larger than the outer diameter of the skirt portion (70c) of the pig (70), and the inner diameter of the launch port (51) is slightly larger than the outer diameter of the skirt portion (70c) of the pig (70). small.
[0012]
The pig station (10) is disposed on the same axis as the housing (20) having a chamber (21), a sleeve (30) fixed to the housing (20) and having a through hole (36), and the sleeve (30). And a guide pipe (15) connected to the terminal end (91) of the pipe. The housing (20) has an inlet (22) connected to the guide tube (15) and an outlet (24) for discharging the fluid in the chamber (21). The sleeve (30) is connected to the loading port (41) formed at one end of the through hole (36) communicating with the chamber (21), and connected to the start end (92) of the pipe and to the other end of the through hole (36). And a formed launcher (51). The pig (70) sent from the terminal end (91) of the pipe through the guide pipe (15) is stopped in the through hole (36).
[0013]
A straight pipe portion (50) connected on the same axis as the taper portion (40) and continuing to the launch port (51) is formed on the inner surface of the sleeve (30). The sleeve (30) includes an inner tube portion (32) extending into the chamber (21) and a connecting portion (33) extending outside the housing (20). The sleeve (30) includes a flange portion (31) fixed to the housing (20), the inner tube portion (32) extends from the flange portion (31) into the chamber (21), and the connecting portion (33) is a flange portion. (31) extends outside the housing (20). The inner diameter of the loading port (41) is larger than the outer diameter of the skirt portion (70c) of the pig (70), and the inner diameter of the launch port (51) is slightly larger than the outer diameter of the skirt portion (70c) of the pig (70). small. One or more lateral holes (47) are formed in the sleeve (30) that allow fluid pressure in the through hole (36) to communicate with the outside of the sleeve (30). A lateral hole (47) is formed in the vicinity of the connection part (49) between the taper part (40) and the straight pipe part (50), and the fluid pressure ahead of the pig (70) in the through hole (36) is the lateral hole. Connect to outlet (24) through (47) and chamber (21).
[0014]
A housing (20) having a chamber (21); a sleeve (30) fixed to the housing (20) and having a through hole (36); and a pipe end (91) arranged on the same axis as the sleeve (30) ) And a guide tube (15) connected to it. The housing (20) has an inlet (22) connected to the guide pipe (15), a supply port (23) for supplying fluid into the chamber (21), and an outlet for discharging the fluid in the chamber (21). (24) The sleeve (30) is connected to the loading port (41) formed at one end of the through hole (36) communicating with the chamber (21), and connected to the start end (92) of the pipe and to the other end of the through hole (36). And a formed launcher (51). A tapered portion (40) whose diameter is reduced from the loading port (41) toward the launch port (51) is formed in the through hole (36). Fluid pressure is applied from the supply port (23) into the chamber (21), and the pig (70) disposed in the through hole (36) is pumped from the launch port (51) into the pipe. The pig (70) sent from the terminal end (91) of the pipe through the guide pipe (15) is stopped in the through hole (36). A straight pipe portion (50) connected on the same axis as the taper portion (40) and continuing to the launch port (51) is formed in the through hole (36). The sleeve (30) includes an inner tube portion (32) extending into the chamber (21) and a connecting portion (33) extending outside the housing (20). The sleeve (30) includes a flange portion (31) fixed to the housing (20). The inner pipe portion (32) extends from the flange portion (31) into the chamber (21), and the connecting portion (33) extends from the flange portion (31) to the outside of the housing (20). The inner diameter of the loading port (41) is larger than the outer diameter of the skirt portion (70c) of the pig (70), and the inner diameter of the launch port (51) is slightly larger than the outer diameter of the skirt portion (70c) of the pig (70). small. One or more lateral holes (47) are formed in the sleeve (30) that allow fluid pressure in the through hole (36) to communicate with the outside of the sleeve (30). A lateral hole (47) is formed in the vicinity of the connection part (49) between the taper part (40) and the straight pipe part (50), and the fluid pressure ahead of the pig (70) in the through hole (36) is the lateral hole. Connect to outlet (24) through (47) and chamber (21).
[0015]
In another embodiment of the present invention, the supply pipe control valve device (6) is constituted by two multi-way valves (8) and (130). The return pipe control valve device (7) includes a pig station (140) and a multi-way valve (9). The first port (61) of the multi-way valve (8) is connected to the second port (132) of the multi-way valve (130), and the first port (131) of the multi-way valve (130) is connected to the control valve (210). It is connected to the
[0016]
Since the two pig stations (171, 172) are provided in the storage pipe (173) connected to the supply pipe (1) and the return pipe (2), the two pigs (70) are accommodated. The supply pipe (1) and the return pipe (2) can be sufficiently cleaned by the cleaning liquid accommodated between (70) and the two pigs (70). It is also possible to clean around the pump (120).
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an automatic supply fluid changing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0018]
As shown in FIG. 1, the automatic supply fluid exchange device according to the present invention contains a
[0019]
The supply pipe
[0020]
As shown in FIG. 1, the first pig detection device 8 a is disposed in the
[0021]
The pig station used in the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
As shown in FIG. 8, the
[0023]
A
[0024]
The
[0025]
When firing the
[0026]
When the
[0027]
In the through
[0028]
In the present embodiment, the
[0029]
The
[0030]
In this embodiment, the
[0031]
In the above configuration, when the
[0032]
Next, after the
[0033]
Next, an operation for switching the circulation of the second fluid to the first fluid will be described.
[0034]
After the
[0035]
As described above, the supply pipe
[0036]
16 to 22 show a second embodiment of the present invention in which a single pump is used to distinguish a first fluid and a second fluid and circulate in a closed loop. 16 to 22, the same parts as those used in the embodiment shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0037]
As shown in FIG. 16, the
[0038]
As shown in FIG. 16, the
[0039]
When switching from the first fluid to the second fluid, the
[0040]
When the
[0041]
Next, an operation for switching the circulation of the second fluid to the first fluid will be described.
[0042]
After the
[0043]
FIGS. 23 to 31 show a third embodiment of the present invention in which a single pump is used to distinguish a first fluid and a second fluid and circulate in a closed loop. 23 to 31, the same parts as those used in the embodiment shown in FIGS. 1 to 22 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0044]
As shown in FIG. 23, in the third embodiment, the supply pipe
[0045]
The
[0046]
When the first fluid supplied to the distribution station 3 is switched to the second fluid, the surrounding pipe including the
[0047]
The embodiment of the present invention is not limited to the above example, and can be changed. For example, the multi-way valve is not limited to a multi-way valve having an integral structure, and may be a two-way valve or a three-way valve and a combination valve configured by combining a two-way valve and a three-way valve.
[0048]
As shown in FIG. 32, a tapered portion 20 a that decreases in diameter toward the
[0049]
【The invention's effect】
In the present invention, the following effects can be obtained.
1 By controlling the supply pipe control valve device and the return pipe control valve device, the fluid stored in the first tank and the second tank is selectively supplied to the outlet through the supply pipe control valve device and the supply pipe. it can.
2 Excess fluid supplied to the outlet can selectively return fluid to the first tank and the second tank through the return pipe and the return pipe control valve device.
3 Fluid pressure is applied to the pig mounted on the pig station and introduced into the supply pipe, and it is returned to the pig station through the return pipe to clean the inner wall of the supply pipe and the return pipe.
When 4 pigs are always arranged in the pig station and the supply pipe and the return pipe need to be cleaned, the supply pipe, the return pipe and the pig station constituting the closed loop are circulated for cleaning.
Since it is not necessary to take out 5 pigs from the closed loop and it circulates in the closed loop, cleaning can be performed efficiently.
6 The inside of the line can be automatically cleaned with pigs and cleaning fluid in a closed loop state.
7 The fluid in the line can be extruded with a pig and automatically replaced with another fluid.
Since 8 pigs effectively scrape off the fluid attached to the inner wall of the line, it can be cleaned with the minimum amount of fluid required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a pipeline diagram of an automatic supply fluid exchange apparatus according to the present invention for circulating a first fluid from a first tank.
[Fig. 2] Pipe diagram of automatic supply fluid changer when cleaning with pig
FIG. 3 is a conduit diagram of an automatic supply fluid exchange apparatus according to the present invention for circulating a second fluid from a second tank.
[Fig. 4] Pipe diagram with the pig returned to the pig station
FIG. 5 is a pipeline diagram when moving a pig along a supply pipe when switching from a second fluid to a first fluid;
FIG. 6 is a pipeline diagram showing a state where the pig has passed through the return pipe.
FIG. 7 is a pipe diagram in a state where the pig is returned to the pig station.
FIG. 8 is a sectional view of a pig station.
FIG. 9 is a left side view of FIG.
FIG. 10 is a schematic view showing a state where a pig station is connected to a pipe.
FIG. 11 is a sectional view (1) showing the operation when stopping the pig.
FIG. 12 is a cross-sectional view (2) showing the operation when stopping the pig
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the operation when stopping the pig (3).
FIG. 14 is a sectional view (4) showing the operation when stopping the pig.
FIG. 15 is a sectional view (5) showing the operation when stopping the pig.
FIG. 16 is a pipeline diagram of a supply fluid automatic changer according to a second embodiment of the present invention for circulating a first fluid from a first tank;
17 is a conduit diagram of the automatic supply fluid changer shown in FIG. 16 when cleaning with a pig.
FIG. 18 is a pipeline diagram of an automatic supply fluid exchange device according to another embodiment for circulating a second fluid from a second tank;
FIG. 19 is a pipe diagram with the pig returned to the pig station.
FIG. 20 is a pipe diagram when moving the pig along the supply pipe when switching from the second fluid to the first fluid;
FIG. 21 is a pipeline diagram showing a state where a pig has passed through a return pipe.
FIG. 22 is a pipe diagram in a state where the pig is returned to the pig station.
FIG. 23 is a pipeline diagram of a supply fluid automatic changer according to a third embodiment of the present invention for circulating a first fluid from a first tank;
FIG. 24 is a pipe diagram showing a state of cleaning around the pump.
FIG. 25 is a pipeline diagram showing a state in which the second fluid is supplied to the pig station.
FIG. 26 is a pipe diagram showing a state where two pigs are passed from a pig station through a supply pipe and a return pipe.
FIG. 27 is a pipe line diagram showing a state where the front pig is housed in the pig station constituting the feedback pipe control valve device;
FIG. 28 is a conduit diagram showing a state in which a front pig is housed in a pig station provided in the storage pipe;
FIG. 29 is a pipeline diagram showing a state where a rear pig is housed in a pig station that constitutes a feedback pipe control valve device;
FIG. 30 is a conduit diagram showing a state where the front and rear pigs are housed in the pig station provided in the storage pipe.
FIG. 31 is a conduit diagram showing a state in which the second fluid is returned to the second tank.
FIG. 32 is a sectional view showing an embodiment in which a tapered portion is formed in the chamber.
FIG. 33 is a sectional view showing an embodiment in which a pig detection device is provided in the chamber;
[Explanation of symbols]
1 .... Supply pipe, 2 .... Return pipe, 3 .... Take out port, 4 .... First tank, 5 .... Second tank, 6 .... Supply pipe control valve device, 7 .... Return pipe control valve Device, 8, 9, 121 ... Multi-way valve, 10, 140, 171, 172 ... Pig station, 15 ... Guide tube, 20 ... Housing, 21 ... Chamber, 22 ... Inlet, 23 ...
Claims (36)
供給管(1)に設けられかつ第1のタンク(4)と第2のタンク(5)とに接続された供給管制御弁装置(6)と、
帰還管(2)に設けられかつ第1のタンク(4)と第2のタンク(5)とに接続された帰還管制御弁装置(7)と、
供給管制御弁装置(6)と帰還管制御弁装置(7)との間に接続されかつピグ(70)を備えたピグステーション(10)とを備え、
供給管(1)、帰還管(2)及びピグステーション(10)により閉ループを構成し、ピグ(70)はピグステーションから閉ループを通り循環できることを特徴とする供給流体自動交換装置。A supply pipe (1) connected to the distribution station (3), and at least a first tank (4) and a second tank respectively containing a first fluid and a second fluid and connected to the supply pipe (1) The tank (5) and the return pipe (2) connected to the distribution station (3), the first tank (4) and the second tank (5) were connected to the return pipe (2) In the automatic supply fluid changer,
A supply pipe control valve device (6) provided in the supply pipe (1) and connected to the first tank (4) and the second tank (5);
A return pipe control valve device (7) provided in the return pipe (2) and connected to the first tank (4) and the second tank (5);
A pig station (10) connected between the supply pipe control valve device (6) and the return pipe control valve device (7) and provided with a pig (70);
An automatic supply fluid changer characterized in that a closed loop is constituted by a supply pipe (1), a return pipe (2) and a pig station (10), and the pig (70) can circulate from the pig station through the closed loop.
ハウジング(20)は、配管の終端(91)に接続される入口(22)と、チャンバ(21)内に流体を供給する供給口(23)とを有し、
供給口(23)からチャンバ(21)内に流体圧力を加えて、チャンバ(21)内に配置したピグ(70)を発射口(51)から配管内に圧送できる請求項1に記載の供給流体自動交換装置。The pig station (10) comprises a housing (20) having a chamber (21),
The housing (20) has an inlet (22) connected to the end (91) of the pipe, and a supply port (23) for supplying fluid into the chamber (21),
The supply fluid according to claim 1, wherein a fluid pressure is applied from the supply port (23) into the chamber (21), and the pig (70) disposed in the chamber (21) can be pumped from the launch port (51) into the pipe. Automatic changer.
装填口(41)から発射口(51)に向かって縮径するテーパ部(40)を貫通孔(36)に形成し、
供給口(23)からチャンバ(21)内に流体圧力を加えて、貫通孔(36)内に配置したピグ(70)を発射口(51)から配管内に圧送できる請求項9に記載の供給流体自動交換装置。The sleeve (30) fixed to the housing (20) includes a through hole (36) communicating with the chamber (21), a loading port (41) formed at one end of the through hole (36), and a starting end ( 92) and a launch port (51) formed at the other end of the through hole (36),
A tapered portion (40) having a diameter reduced from the loading port (41) toward the launch port (51) is formed in the through hole (36),
10. Supply according to claim 9, wherein a fluid pressure is applied from the supply port (23) into the chamber (21) so that the pig (70) arranged in the through hole (36) can be pumped from the launch port (51) into the pipe. Automatic fluid changer.
ハウジング(20)は、ガイド管(15)に接続される入口(22)と、チャンバ(21)内の流体を排出する排出口(24)とを有し、
スリーブ(30)は、チャンバ(21)に連絡する貫通孔(36)の一端に形成された装填口(41)と、配管の始端(92)に接続されかつ貫通孔(36)の他端に形成された発射口(51)とを有し、
装填口(41)から発射口(51)に向かって縮径するテーパ部(40)を貫通孔(36)に形成し、
配管の終端(91)からガイド管(15)を通じて送られるピグ(70)を貫通孔(36)内で停止させる請求項12に記載の供給流体自動交換装置。The pig station (10) is disposed on the same axis as the housing (20) having a chamber (21), a sleeve (30) fixed to the housing (20) and having a through hole (36), and the sleeve (30). And a guide pipe (15) connected to the terminal end (91) of the pipe,
The housing (20) has an inlet (22) connected to the guide tube (15) and an outlet (24) for discharging the fluid in the chamber (21).
The sleeve (30) is connected to the loading port (41) formed at one end of the through hole (36) communicating with the chamber (21), and connected to the start end (92) of the pipe and to the other end of the through hole (36). A launch port (51) formed;
A tapered portion (40) having a diameter reduced from the loading port (41) toward the launch port (51) is formed in the through hole (36),
The automatic supply fluid changer according to claim 12, wherein the pig (70) fed from the end (91) of the pipe through the guide pipe (15) is stopped in the through hole (36).
ハウジング(20)は、ガイド管(15)に接続される入口(22)と、チャンバ(21)内に流体を供給する供給口(23)と、チャンバ(21)内の流体を排出する排出口(24)とを有し、
スリーブ(30)は、チャンバ(21)に連絡する貫通孔(36)の一端に形成された装填口(41)と、配管の始端(92)に接続されかつ貫通孔(36)の他端に形成された発射口(51)とを有し、
供給口(23)からチャンバ(21)内に流体圧力を加えて、貫通孔(36)内に配置したピグ(70)を発射口(51)から配管内に圧送し、
配管の終端(91)からガイド管(15)を通じて送られるピグ(70)を貫通孔(36)内で停止させる請求項12に記載の供給流体自動交換装置。A housing (20) having a chamber (21); a sleeve (30) fixed to the housing (20) and having a through hole (36); and a pipe end (91) arranged on the same axis as the sleeve (30) And a guide tube (15) connected to
The housing (20) has an inlet (22) connected to the guide pipe (15), a supply port (23) for supplying fluid into the chamber (21), and an outlet for discharging the fluid in the chamber (21). (24)
The sleeve (30) is connected to the loading port (41) formed at one end of the through hole (36) communicating with the chamber (21), and connected to the start end (92) of the pipe and to the other end of the through hole (36). A launch port (51) formed;
Applying fluid pressure from the supply port (23) into the chamber (21), the pig (70) disposed in the through hole (36) is pumped from the launch port (51) into the pipe,
The automatic supply fluid changer according to claim 12, wherein the pig (70) fed from the end (91) of the pipe through the guide pipe (15) is stopped in the through hole (36).
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