JP4772734B2 - How to install a pressure reducing orifice in gas piping - Google Patents
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Description
本発明はガス配管内に減圧用オリフィスを設置する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for installing a pressure reducing orifice in a gas pipe.
製造業などにおける副生ガス、空気、窒素、二酸化炭素等のガスを流通するガス配管設備は、設置より数十年以上経過した設備もあるため、経年劣化対策である補修の実施や他配管との繋ぎ込み工事など操業条件変化に対応した改造を実施している。
高圧状態のガスを流通している配管を対象に、例えば他配管との繋ぎ込み工事を実施する場合、施工利便性の向上や工事中の安全性を高めるために、工事対象範囲の配管内ガス圧力を予め低減させることを目的として減圧用オリフィスを設置する場合がある。
この減圧用オリフィスのガス配管内への設置方法としては、例えば、特許文献1に記載のように、減圧用オリフィスを装入するための開口部をガス配管に設けるものがあるが、この開口部の長手方向は該ガス配管の径方向に設けるものである。更に、ガス配管敷設時に、予め減圧用オリフィス脱着装置を取付けておき、実際に前記減圧を行う際に、ガス配管の上下または左右方向に減圧用オリフィスを動作させ装着するものであった。
Gas piping equipment that distributes by-product gas, air, nitrogen, carbon dioxide, etc. in the manufacturing industry, etc., has been installed for several decades. Remodeling in response to changes in operating conditions, such as connecting work.
For pipes that circulate high-pressure gas, for example, when connecting to other pipes, in order to improve construction convenience and safety during construction, gas in the pipes in the construction target area A pressure reducing orifice may be provided for the purpose of reducing the pressure in advance.
As a method for installing the decompression orifice in the gas pipe, for example, as described in
しかし、特許文献1によると、減圧用オリフィスは配管内ガス雰囲気内に常に設置された状態にあるため、ガスダストによる駆動部の固着や腐食性ガスによる形状変化が発生する可能性があった。
それを解決するためには、配管敷設後の前記減圧時に任意の既設ガス配管位置へガス配管外部より減圧用オリフィスを設置する必要があるが、既設配管周辺には他ガス配管や電気、計装、または通信ケーブルなど既に多くの支障物が存在していることが多く、ガス配管外部からの減圧用オリフィス設置作業ができず問題となることがある。
また、既設ガス配管を改造して減圧用オリフィス設置装置(例えば、オリフィス本体装入口またはオリフィス固定用治具装入口)を取付ける場合、ガス配管の使用を一時停止する必要があるため、操業ロスによるコストダメージを最小限に抑えられるよう作業時間の最短化に取り組む必要がある。
本発明は、減圧用オリフィスをガス配管内に設置しようとした場合の支障物回避、ガス配管の強度低下の抑制、および、作業性の向上を課題とするものである。
However, according to
In order to solve this, it is necessary to install a pressure reducing orifice from the outside of the gas pipe to the position of any existing gas pipe at the time of the pressure reduction after the pipe is laid. In many cases, many obstacles such as communication cables already exist, and it is difficult to install the pressure reducing orifice from the outside of the gas pipe.
In addition, when remodeling existing gas piping and installing an orifice installation device for pressure reduction (for example, the orifice body inlet or orifice fixing jig inlet), it is necessary to temporarily stop the use of the gas piping. It is necessary to work to minimize work time so that cost damage can be minimized.
An object of the present invention is to avoid obstacles when a pressure reducing orifice is installed in a gas pipe, to suppress a decrease in strength of the gas pipe, and to improve workability.
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その特徴とするところは、ガス配管の上部に、長手方向がガス流れと平行となるようにオリフィス装入用の開口を設け、該オリフィス装入用の開口から前記ガス配管の内径より小さい板状の減圧用オリフィスをガス流れ方向と平行に前記ガス配管内に装入した後、該減圧用オリフィスをガス流れを阻害する方向に回転して固定するガス配管への減圧用オリフィス設置方法である。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the feature thereof is that an opening for introducing an orifice is provided in the upper part of the gas pipe so that the longitudinal direction is parallel to the gas flow, A plate-like pressure reducing orifice smaller than the inner diameter of the gas pipe is inserted into the gas pipe from the orifice charging opening in a direction parallel to the gas flow direction, and then the pressure reducing orifice is set in a direction that inhibits the gas flow. This is a method of installing an orifice for decompression in a gas pipe that is rotated and fixed.
本発明は、ガス配管内に減圧用オリフィスを設置する際、ガス配管の強度低下を抑制することができるので、ガス配管を補強する補強部材のコンパクト化が可能となる。また、ガス配管外部からの作業で減圧用オリフィスを設置できるため、内部足場仮設などガス配管停止中のみ実施可能な作業内容を削減でき、操業ロスによるコストダメージの最小化等の効果を奏するものである。 According to the present invention, when the pressure reducing orifice is installed in the gas pipe, the strength of the gas pipe can be prevented from being reduced. Therefore, the reinforcing member that reinforces the gas pipe can be made compact. In addition, since the orifice for decompression can be installed from the outside of the gas pipe, the work contents that can be performed only when the gas pipe is stopped such as temporary internal scaffolding can be reduced, and the effect of minimizing cost damage due to operation loss is achieved. is there.
本発明者は、ガス配管内に減圧用オリフィス(以下、単にオリフィスとも称す)を設置するのに際し、ガス配管に大掛かりな補強用設備を施すことなく、容易に、かつ早期に前記設置作業を行えるよう様々な検討を行った結果、ガス配管内に減圧用オリフィスを装入するための開口を、該ガス配管の上部(好ましくは頂部)にガス流れ方向に長く、円周方向に短くなるよう設けることで、ガス配管の構造体としての強度低下を抑制でき、該ガス配管の補強用設備をコンパクト化できることを知見した。これは、前記開口をガス配管長手方向に長く設けることが、円周方向に長く設けることに比べガス配管の断面係数を大きくし、ガス配管の屈曲を防止できるからである。ここで、内部ガス圧に対する強度については前記開口をガス配管長手方向に長く持たせる方が2倍弱くなるが、円周方向に補強用リブを溶接するなどの措置により容易に補強可能である。
そして、この開口よりドーナツ形の板状の減圧用オリフィスのガスあたり面をガス流れ方向と平行にして装入した後、該ガスあたり面がガス流れ方向に向くように該減圧用オリフィスを回転して固定することが、設置作業を容易にし、かつ、短時間に実施できるとの知見を得た。
以下に、本発明の一実施の形態に係るガス配管への減圧用オリフィス設置方法を図1〜図3を参照しながら説明する。
The present inventor can easily and quickly perform the installation work without installing a large-scale reinforcement facility in the gas pipe when installing the pressure reducing orifice (hereinafter also simply referred to as an orifice) in the gas pipe. As a result of various investigations, an opening for inserting a pressure reducing orifice into the gas pipe is provided in the upper part (preferably the top) of the gas pipe so as to be longer in the gas flow direction and shorter in the circumferential direction. Thus, it has been found that the strength reduction of the gas pipe structure can be suppressed, and the reinforcement equipment for the gas pipe can be made compact. This is because providing the opening long in the longitudinal direction of the gas pipe increases the sectional modulus of the gas pipe and prevents bending of the gas pipe as compared to providing the opening in the circumferential direction. Here, the strength against the internal gas pressure is reduced by a factor of 2 when the opening is long in the longitudinal direction of the gas pipe, but it can be easily reinforced by measures such as welding a reinforcing rib in the circumferential direction.
Then, after inserting the gas permeation surface of the donut-shaped plate-shaped decompression orifice parallel to the gas flow direction from this opening, the decompression orifice is rotated so that the gas perimeter surface faces the gas flow direction. It has been found that fixing can be carried out easily and in a short time.
Hereinafter, a method for installing a pressure reducing orifice in a gas pipe according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(事前準備作業)
ガス配管8に、減圧用オリフィス7を装入するための開口であるオリフィス装入口4、およびオリフィス7の回転防止用のストッパー6を装入するためのストッパー装入口5を設置する手順について図1を参照して説明する。
先ず、長手方向を減圧用オリフィス7の直径より若干長くなるよう長方形に加工した開口部閉止用フランジ1を、長手方向がガス流れ方向と平行となるようにガス配管8の上部に溶接取付けを行う。
また、ストッパー6が装入可能な寸法に加工した減圧用オリフィス固定用ストッパー装入フランジ2を、ガス配管8の両側(ガス配管8の頂部より90度の位置が望ましい)に溶接取付けを行う。
次に、ガス配管8の曲率に一致するよう加工したガス配管8の補強部材であるリブ3をガス配管8の外側の円周方向へ溶接取付けを行う。このリブ3の取付け範囲はオリフィス挿入口4より長くする。
更に、減圧用オリフィス7を設置しようとするガス配管8の内部ガスを窒素置換する。
そして、開口部閉止用フランジ1およびストッパー装入フランジ2の内側のガス配管鋼材部をジグソー等の切断機で切欠いてオリフィス装入口4および回転防止用ストッパー装入口5を設ける。
(Preparation work)
FIG. 1 shows a procedure for installing an
First, the opening
Further, the decompression orifice fixing
Next, the
Further, the internal gas of the
Then, the gas pipe steel material inside the opening
(減圧用オリフィス7装入作業)
次に、オリフィス装入口4より、ドーナツ状(中央に円孔が設けられた円板状)のオリフィス7(外径がガス配管8の内径より1%程度小さい)を装入する手順を図3を参照して説明する。
予め製作した減圧用オリフィス7をクレーン(図示せず)で吊り上げて、オリフィス7をその径方向がガス配管8の長手方向に向いた(即ち、ガス流れ方向と平行な)状態で、オリフィス装入口4よりガス配管8の内部に装入する。
そして、内部ガス流れと正対するように(減圧用オリフィス7の径方向がガス配管8の径方向と一致する、即ちガス流れを阻害する方向に)回転させた状態で、ガス配管8の両側に設けたストッパー装入口5よりストッパー6を装入する。この際、図2に示すように、ストッパー6の対向する一対の足部材6bと足部材6bの基部間に設けられた足部材6aとで形成する空間部6c内にオリフィス7の側部が装入する様にストッパー6をセットして、ストッパー6をストッパー装入口5に設けたフランジ2にボルト止めすることによりガス配管8内部でのオリフィス7の回転を防止するが、ストッパー6は流体内圧および流速に基づく動圧に対して許容する強度を有した設計を行う必要がある。
そして、ガス配管8上部の開口部閉止用フランジ1に蓋(図示せず)をして、ボルト止めした後、ガス配管8内にガス導入を行う。
なお、ストッパー6の足部材6aと6bの空間部6cはオリフィス7の板厚より5〜7mm程度広くすることが好ましい。
また、減圧用オリフィス7の中央の円孔の開口面積は、減圧用オリフィス7の上流側および下流側に位置する供給先(工場や配管と直結した設備等)の必要圧からオリフィス式を用いて算出することが好ましい。
(Loading work for
Next, a procedure for charging a donut-shaped (disc-shaped with a circular hole in the center) orifice 7 (the outer diameter is about 1% smaller than the inner diameter of the gas pipe 8) from the
A
Then, on both sides of the
Then, a lid (not shown) is attached to the opening
The
In addition, the opening area of the circular hole in the center of the
なお、本発明者は、減圧用オリフィス7の外径とガス配管8の内径との差がガス配管8の内径の約1%である場合、減圧用オリフィス7の開口面積を、減圧用オリフィス7がガス配管8内で回転するために設けた隙間面積分差し引く(置き換える)ことにより、目標とした減圧量が確保できることを確認している。
本実施の形態の減圧用オリフィス7の形状はドーナツ状1枚物としたが、これに限るものではなく、別形状オリフィス(長方形状や十字形状の減圧用板、また分割装入できる形状)を用いてもよい。また、ガス配管の内径より0.5〜2%の範囲で減圧用オリフィスの外径を小さくすることができる。
In addition, when the difference between the outer diameter of the
Although the shape of the
1:開口部閉止用フランジ、2:ストッパー装入フランジ、3:リブ、4:オリフィス装入口、5:ストッパー装入口、6:ストッパー、6a、6b:足部材、6c:空間部、7:減圧用オリフィス、8:ガス配管 1: opening closing flange, 2: stopper insertion flange, 3: rib, 4: orifice inlet, 5: stopper inlet, 6: stopper, 6a, 6b: foot member, 6c: space, 7: pressure reduction Orifice, 8: gas piping
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