JP4355224B2 - ガス検知システム - Google Patents
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Description
本発明は、ガス検知システムに関し、詳しくは、検知対象空間のガスをガス流通用ポンプによりガス検知器に供給してガス濃度を検知するためのガス検知システムに関する。
例えば、検知対象空間のガスのガス濃度を検知するシステムとして、検知対象空間のガスをガス流通用ポンプによりガス流通ラインに流通させてガス検知器に供給するものが知られている。
このようなガス検知システムは、例えば、検知対象空間がタンカーにおけるバラスト水を張排水するバラストタンクである場合などに用いられており、積載された油がカーゴタンクの亀裂・破損などにより、隣接区画であるバラストタンクへ漏洩した際の漏洩確認をするために、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンなどの可燃性ガスのガス濃度の検知が行われる。ところが、このようなバラストタンクにおいては、水や海水などをバラスト水として定期的な張排水が行われており、このような事情から、ガス濃度の検知の際に、バラストタンク内空間に水などの液体が存在することがある。
このように、検知対象空間に水などの液体が残留している場合に、ガス流通用ラインに液体が流入してしまうと、ガス流通用ポンプまたはガス検知器が故障するおそれがあるという問題がある。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、ガス検知のためにガス流通用ポンプによってガスを流通させたときに、何らかの理由によってガス流通ラインに水などの液体が流入した場合にも、ガス流通用ポンプまたはガス検知器の損傷を防止することができるガス検知システムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記のガス検知システムにおいて、一旦作動したフロート式レベルスイッチを容易に初期状態に復帰させることができ、これにより、容易に正常動作状態にすることができるガス検知システムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記のガス検知システムにおいて、一旦作動したフロート式レベルスイッチを容易に初期状態に復帰させることができ、これにより、容易に正常動作状態にすることができるガス検知システムを提供することにある。
本発明のガス検知システムは、一端が検知対象空間に配置されたガス流通ラインと、このガス流通ラインに介挿された可燃性ガス検知用のガス検知器と、前記ガス流通ラインにおけるガス検知器より上流側に介挿されたガス流通用ポンプと、前記ガス流通ラインにおけるガス流通用ポンプより上流側に介挿された、液体が流入したときに前記ガス流通用ポンプを停止させるためのポンプ停止信号を発するフロート式レベルスイッチとを具え、
フロート式レベルスイッチには、上流側に向かって空気を噴射するエア噴射機構が接続されていることを特徴とする。
フロート式レベルスイッチには、上流側に向かって空気を噴射するエア噴射機構が接続されていることを特徴とする。
このガス検知システムにおいては、ガス流通ラインは、フロート式レベルスイッチより上流側の分岐点において複数の分岐路に分岐されており、この分岐路における各々の一端が、複数の検知対象空間のそれぞれに配置され、前記分岐点に切り替え弁機構が設けられており、前記切り替え弁機構により、流通用ポンプに連通する１つの分岐路が選択されることが好ましい。
本発明のガス検知システムにおいては、検知対象空間が、タンカーにおけるタンク内の空間である構成とすることができる。
本発明のガス検知システムによれば、ガス流通ラインに液体が流入したときに、フロート式レベルスイッチが作動して、ガス流通用ポンプが、いわば強制的に停止されるので、当該ガス流通用ポンプに液体が到達することを未然に防止することができ、これにより、ガス流通用ポンプおよびガス検知器の損傷を防止することができる。
また、フロート式レベルスイッチに上流側に向かって空気を噴射させるエア噴射機構が接続された構成によれば、エア噴射機構からの空気により、当該フロート式レベルスイッチ内に滞留されていた液体がフロート式レベルスイッチから排出されてフロート式レベルスイッチを容易に初期状態に復帰させることができるので、ガス検知システムを容易に正常動作状態にすることができる。
さらに、分岐点に設けられた切り替え弁機構により、ガス流通用ポンプに連通する１つの分岐路が択一的に選択されるので、フロート式レベルスイッチおよびガス流通用ポンプを複数の検知対象空間について共用することができる。
以下、本発明のガス検知システムについて図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のガス検知システムの構成の一例の概略を示す説明図、図２は、本発明のガス検知システムが塔載されたタンカーの概略を模式的に示す縦断面図、図３は、図２のタンカーの説明用横断面図である。
この例のガス検知システムは、図３に示されるように、船体外板１０１と船体内板１０２との間の空間部がバラストタンク１１として使用された、いわゆるダブルハル構造のタンカー１０に搭載した場合のものである。このタンカー１０は、複数に区画されたバラストタンク１１および互いに密閉した状態において複数に区画されたカーゴタンク１２を有する。
この例のガス検知システムは、ガス流通ライン２０と、ガス検知器２７Ａ、２７Ｂと、ガス流通用ポンプ２５と、フロート式レベルスイッチ２４とにより構成されており、油を積載したカーゴタンク１２から、当該カーゴタンク１２の周囲に配置されたバラストタンク１１へ油が漏洩した場合に発生する可燃性ガスのガス濃度を検知し、その結果を警報表示パネル３０に表示するものである。
このガス流通ライン２０には、ガス検知器２７Ａ、２７Ｂが介挿されており、ガス流通ライン２０における前記ガス検知器２７Ａ、２７Ｂより上流側に、ガス流通用ポンプ２５が介挿されており、さらに、ガス流通ライン２０における前記ガス流通用ポンプ２５より上流側に、フロート式レベルスイッチ２４が介挿されている。
ガス流通ライン２０は、フロート式レベルスイッチ２４より上流側の分岐点２８において複数の分岐路に分岐しており、この実施例においては、２つのバラストタンク１１に対応して２本の分岐路２０ａ、２０ｂが設けられている。分岐路２０ａ、２０ｂは、それぞれの一端部にガス吸入口１４ａ、１４ｂが具えられ、それらがバラストタンク１１の例えば底面から１０ｍの位置に配設されている。ガス流通ライン２０の他端部は、ガス排出口１９から外部に開放されている。
分岐点２８には、切り替え弁機構２１が設けられており、この切り替え弁機構２１は、具体的には、分岐路２０ａ、２０ｂに設けられた開閉弁２１ａ、２１ｂが時間差で択一的に開かれる構成とされている。
ガス流通ライン２０は、例えば、その内径が６ｍｍ、外径が８ｍｍのポリテトラフルオロエチレンなどよりなるプラスティックチューブよりなり、分岐路２０ａ、２０ｂは、内径が６ｍｍ、外径が８ｍｍの銅の配管よりなる。
ガス検知器としては、検知対象ガスの種類に応じて、例えば接触燃焼式ガスセンサー素子よりなる炭化水素ガスを％ＬＥＬ（爆発下限界濃度）の測定レンジで検知するガス検知器２７Ａ、および、例えば定電位電解式ガスセンサー素子よりなる硫化水素ガス検知用のガス検知器２７Ｂなどを用いることができる。
ガス流通用ポンプ２５は、例えばダイヤフラム方式のものであり、このガス流通用ポンプ２５を駆動するためのポンプ駆動用モータ（図示せず）が設けられている。
ここに、ガス流通用ポンプ２５は、例えば１〜５Ｌ／ｍｉｎの流量のガスを供給することができる性能を有するものが用いられている。
ここに、ガス流通用ポンプ２５は、例えば１〜５Ｌ／ｍｉｎの流量のガスを供給することができる性能を有するものが用いられている。
フロート式レベルスイッチ２４は、図４および図５に示されるように、例えば透明性を有して内部を視認することができるポリ塩化ビニルにより形成された、円筒形の外匣２４１内に、例えばステンレス鋼よりなる、ガイド軸２４５に沿って上下動自在のフロート２４２と、このフロート２４２のレベルが一定以上上昇したときに信号を発するスイッチ機構（図示せず）とが設けられており、従って、ガス流出口２４４がフロート式レベルスイッチ２４の上部領域に配置され、これに伴い必然的にガス流入口２４３がフロート式レベルスイッチ２４の下部領域に配置されている。
このフロート式レベルスイッチ２４に、水などの液体が流入して前記フロート２４２のレベルが一定以上上昇したときに、フロート式レベルスイッチ２４がＯＮ状態となる。
このフロート式レベルスイッチ２４に、水などの液体が流入して前記フロート２４２のレベルが一定以上上昇したときに、フロート式レベルスイッチ２４がＯＮ状態となる。
フロート式レベルスイッチ２４のフロート２４２のレベルが一定以上上昇したときに得られる信号がポンプ停止信号として用いられ、この信号を受けることにより、ガス流通用ポンプ２５が停止される。
また、フロート式レベルスイッチ２４には、エア噴射機構４０が設けられており、このエア噴射機構４０は、フロート式レベルスイッチ２４のＯＮ状態を解除して初期状態であるＯＦＦ状態に復帰させる機能を有するものである。
このエア噴射機構４０は、ガス流通ライン２０におけるフロート式レベルスイッチ２４とガス流通用ポンプ２５との間の位置に、三方切り替え弁４２を介して接続されたエア流通ライン４１を有し、このエア流通ライン４１の一端には、エア噴射動作に用いられる空気を吸入するエア吸入口４４が形成されており、このエア吸入口４４の下流側には、エア用開閉弁４３、吸入した空気中の水分を分離する気水相分離器４５、吸入した空気の量を調節する調整器４７がこの順に介挿されている。
このエア噴射機構４０は、ガス流通ライン２０におけるフロート式レベルスイッチ２４とガス流通用ポンプ２５との間の位置に、三方切り替え弁４２を介して接続されたエア流通ライン４１を有し、このエア流通ライン４１の一端には、エア噴射動作に用いられる空気を吸入するエア吸入口４４が形成されており、このエア吸入口４４の下流側には、エア用開閉弁４３、吸入した空気中の水分を分離する気水相分離器４５、吸入した空気の量を調節する調整器４７がこの順に介挿されている。
タンカー１０の監視室（図示せず）には、ガス検知システムの動作状態を監視することができる警報表示パネル３０が設けられており、図６に示されているように、この警報表示パネル３０の表面には、例えば液晶表示パネルよりなる表示部３３、警報部３６および電源ランプ３７が設けられている。
また、タンカー１０の監視室には、前述の切り替え弁機構２１の動作の制御やガス流通用ポンプ２５の動作、さらにはガス検知器２７Ａ、２７Ｂによる検知対象ガスのガス検知などを自動制御して、バラストタンク１１内のガス濃度の検知を自動的に行うことにより、ガス検知システムを総合的に制御する制御手段（図示せず）が設けられている。
以上のガス検知システムにおけるガス流通ライン２０は、カーゴタンク１２およびバラストタンク１１などが配置された危険区画Ｈ（図２において鎖線の右側）から、安全区画Ｓ（図２において鎖線の左側）まで伸びており、ガス検知システムにおいて、フロート式レベルスイッチ２４、ガス流通用ポンプ２５およびガス検知器２７Ａ、２７Ｂが安全区画Ｓ内に配置されており、安全区画Ｓ内においてガス流通用ポンプ２５が動作するよう構成されており、危険を防止しながらガス濃度の検知を行うことができる。
本発明のガス検知システムの動作を説明すると、ガス流通用ポンプ２５の動作により、バラストタンク１１内のガスがフロート式レベルスイッチ２４を介して分岐路２０ａに係るガス流通ライン２０に流通してガス検知器２７Ａおよびガス検知器２７Ｂに供給され、例えば炭化水素ガス濃度および硫化水素ガス濃度がそれぞれ検知される。検知後のガスはガス排出口１９から外部に開放される。
そして、複数の検知対象空間のガス濃度の検知を行うために、切り替え弁機構２１により、次の検知対象空間に連通する、分岐路２０ｂが択一的に選択されて、当該分岐路２０ｂに係る開閉弁２１ｂが開状態にされると共に当該分岐路２０ｂ以外の分岐路２０ａに係る開閉弁２１ａが閉状態にされ、上述のガス検知動作が繰り返される。
そして、複数の検知対象空間のガス濃度の検知を行うために、切り替え弁機構２１により、次の検知対象空間に連通する、分岐路２０ｂが択一的に選択されて、当該分岐路２０ｂに係る開閉弁２１ｂが開状態にされると共に当該分岐路２０ｂ以外の分岐路２０ａに係る開閉弁２１ａが閉状態にされ、上述のガス検知動作が繰り返される。
そして、検知したガス濃度が警報表示パネル３０の表示部３３において表示されると共に、このガス濃度が当該ガスについて設定された基準値を超えたときには警報部３６によりブザー音などの警報が発せられる。
例えば、検知対象ガスが炭化水素ガス（ＨＣガス）の場合には、基準値は例えば１０％ＬＥＬ（爆発下限界濃度に対するガス濃度）とされ、硫化水素ガス（Ｈ2 Ｓガス）の場合には例えば１０ｐｐｍとされ、当該基準値を超えたときに警報が発せられる。
例えば、検知対象ガスが炭化水素ガス（ＨＣガス）の場合には、基準値は例えば１０％ＬＥＬ（爆発下限界濃度に対するガス濃度）とされ、硫化水素ガス（Ｈ2 Ｓガス）の場合には例えば１０ｐｐｍとされ、当該基準値を超えたときに警報が発せられる。
而して、ガス流通ライン２０に液体が流入した場合には、当該ガス流通ライン２０のフロート式レベルスイッチ２４に液体が流入して、フロート２４２のレベルが一定以上上昇し、これによって当該フロート式レベルスイッチ２４がＯＮ状態となり、このときに得られる信号によってガス流通用ポンプ２５が停止される。
従って、ガス流通ライン２０に水などの液体が流入したとしても、ガス流通用ポンプ２５が、フロート式レベルスイッチ２４によりいわば強制的に停止されるので、当該ガス流通用ポンプ２５に液体が到達することを未然に防止することができ、これにより、ガス流通用ポンプ２５およびガス検知器２７Ａ、２７Ｂの損傷を防止することができる。
また、上述のように、ガス流通用ポンプ２５が停止した場合には、警報が発せられ、作業者にガス流通用ポンプ２５が強制停止された旨が伝えられる。これにより、作業者は手作業にてエア噴射機構４０においてエア噴射動作を行い、エア吸入口４４より吸入された空気がガス流通ライン２０に逆流させられて、流入してフロート式レベルスイッチ２４内に滞留された液体がガス流通ライン２０の一端部より排出されてフロート式レベルスイッチ２４のフロートが降下して、当該フロート式レベルスイッチ２４が初期状態に復帰されるので、ガス検知システムを容易に正常動作状態にすることができる。
さらに、分岐点２８に設けられた切り替え弁機構２１により、ガス流通用ポンプ２５に連通する１つの分岐路が択一的に選択されるので、複数の検知対象空間に対応してフロート式レベルスイッチ２４およびガス流通用ポンプ２５をそれぞれ設ける必要がなく、フロート式レベルスイッチ２４およびガス流通用ポンプ２５を各々の検知対象空間について共用することができるので、複数の検知対象空間を効率よく監視することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の態様に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、このガス検知システムにおいては、２つのガス検知器が設けられていることは必須ではなく、検知すべきガスの種類に応じて、少なくとも１つのガス検知器が具えられていればよい。
また、例えば、このガス検知システムは、タンカーに限定して適用されるものではなく、ガス濃度の検知を行う際に、ガス流通ラインに水などの液体が流入するおそれのある場合において有効に適用することができる。
１０ タンカー
１０１ 船体外板
１０２ 船体内板
１１ バラストタンク
１２ カーゴタンク
１４ａ、１４ｂ ガス吸入口
１９ ガス排出口
２０ ガス流通ライン
２０ａ、２０ｂ 分岐路
２１ 切り替え弁機構
２１ａ、２１ｂ 開閉弁
２４ フロート式レベルスイッチ
２４１ 外匣
２４２ フロート
２４３ ガス流入口
２４４ ガス流出口
２４５ ガイド軸
２５ ガス流通用ポンプ
２７Ａ、２７Ｂ ガス検知器
２８ 分岐点
３０ 警報表示パネル
３３ 表示部
３６ 警報部
３７ 電源ランプ
４０ エア噴射機構
４１ エア流通ライン
４２ 三方切り替え弁
４３ エア用開閉弁
４４ エア吸入口
４５ 気水相分離器
４７ 調整器
Ｈ 危険区画
Ｓ 安全区画
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Claims (3)
- 一端が検知対象空間に配置されたガス流通ラインと、このガス流通ラインに介挿された可燃性ガス検知用のガス検知器と、前記ガス流通ラインにおけるガス検知器より上流側に介挿されたガス流通用ポンプと、前記ガス流通ラインにおけるガス流通用ポンプより上流側に介挿された、液体が流入したときに前記ガス流通用ポンプを停止させるためのポンプ停止信号を発するフロート式レベルスイッチとを具え、
フロート式レベルスイッチには、上流側に向かって空気を噴射するエア噴射機構が接続されていることを特徴とするガス検知システム。 - ガス流通ラインは、フロート式レベルスイッチより上流側の分岐点において複数の分岐路に分岐されており、この分岐路における各々の一端が、複数の検知対象空間のそれぞれに配置され、前記分岐点に切り替え弁機構が設けられており、前記切り替え弁機構により、流通用ポンプに連通する１つの分岐路が選択されることを特徴とする請求項１に記載のガス検知システム。
- 検知対象空間が、タンカーにおけるタンク内の空間であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス検知システム。
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