JP5098287B2 - 乾式ガスホルダーのシール材摩耗量検出方法およびシール材摩耗量検出装置 - Google Patents

乾式ガスホルダーのシール材摩耗量検出方法およびシール材摩耗量検出装置 Download PDF

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本発明は、乾式ガスホルダーのシール材摩耗量検出方法およびシール材摩耗量検出装置に関する。
ガスホルダーは、製鉄所で発生する副生ガス等の貯蔵設備であり、ガスバランスの短時間調整及びガス圧調整を行うためのものである。
図３に示すように、本発明が対象とする乾式ガスホルダー１０は、基柱１１と円筒状の側坂１２からなる側壁構造と、円盤状のピストン１３と、屋根１４および底板１５とで構成されていて、ピストン１３は、基柱１１または側板１２をガイドとして、ガス１９の流出入に応じて側板１２に沿って上下に摺動し、その外周にはピストン１３と側坂１２の間の気密保持をするためのシール装置１６が設けられている。このシール装置１６には、シール油の静圧でガスをシールするシール油方式と、摺動部にシール材（シールゴム）を多段に配設するゴムパッキン方式の２タイプがある。シール油方式はシール油の静圧をガス圧以上に保つことでガスをシールするとともに、シール油を側板との摺動部の潤滑に使っている。一方、ゴムパッキン方式は多段に配設したシール材（シールゴム）の面圧でガスをシールし、摺動部に潤滑材としてグリースを注入している。
図４は、シール油方式のシール装置１６の一例を示すものである。シール油２４の静圧をガス圧以上に保つことでガスをシールするとともに、シール材（ここでは、シールゴム）２３からなる摺動部をカウンタウエイトによる押し付け機構（図示せず）で側板１２に押し付けて、その面圧でシール油２４とガス１９間をシールするものである。なお、図４中、２１はピストンフートリング、２２はシール材保持部材を示す。
このようなシール装置１６の摺動部（シール材）２３は乾式ガスホルダーの心臓部であり、その摩耗劣化度合いや寿命を正確に測定・評価することが防災上非常に重要となっている。
これまでは、摺動部（シール材）の摩耗劣化度合い（摩耗量）を正確に測定するには、ガスホルダーの運転を停止し、シール油２４を除去した後、シール材２３を取り外して、摩耗量の測定を行なっていた。
また、シール材の寿命をこれまでの実績からピストン走行距離などで予測する手法がとられていた。
また、シール材に複数のループ回路からなる摩耗検知回路を埋設し、各ループ回路の電気的導通の有無を検知してシール材の摩耗度を知る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、シール装置に超音波距離計を設置し、その設置位置から側板までの距離を検出してシール材の摩耗量を計測する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
実開昭５８−１７２８０４号公報 特開昭６３−０８３４９９号公報
しかし、ガスホルダーの運転を停止し、シール油を除去した後、シール材を取り外して、シール材の摩耗量の測定を行なう方法では、時間と費用が莫大となるとともに、ガスホルダー停止中に圧力変動等が大きくなることや、高炉の突発休風等があった場合に、運用容量や保安容量が不足し、防災上のリスクが極めて大きくなる問題があった。
また、ピストンの走行距離よりシール材の寿命を予測する方法では、ガスホルダーの使用方法やガス需給状態の違いにより実績との誤差が大きくなる可能性があり、予測した寿命前にガスホルダーシール性能が著しく低下し、ガス漏洩事故、最悪の場合爆発事故に発展する可能性があった。
また、特許文献１、２のように、シール装置に電気回路あるいは超音波距離計を設置する方法では、ガスホルダー内に配設した電気回路あるいは超音波距離計の保守・点検が困難である。しかも、検出用の電気配線等をガスホルダー内に配設する必要があるため、それが着火源となる危険性がある。
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、乾式ガスホルダーのシール材の摩耗量を簡単に正確でかつ安全に検出することができる乾式ガスホルダーのシール材摩耗量検出方法およびシール材摩耗量検出装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
［１］側板に沿って上下動するピストンの外周に、該ピストンと前記側坂の間の気密保持をするためのシール装置が配設された乾式ガスホルダーにおいて、
前記シール装置のシール材の摩耗にともなって側板に近づくように永久磁石をシール装置に取り付けておくとともに、前記シール材と相対する位置の側板の外側に磁力検出器を配設しておき、前記永久磁石の磁力を当該ガスホルダーの外部から前記磁力検出器で測定することによって前記シール材の摩耗量を検出することを特徴とする乾式ガスホルダーのシール材摩耗量検出方法。
［２］側板に沿って上下動するピストンの外周に、該ピストンと前記側坂の間の気密保持をするためのシール装置が配設された乾式ガスホルダーにおいて、
前記シール装置のシール材の摩耗にともなって側板に近づくようにシール装置に取り付けられた永久磁石と、前記シール材と相対する位置の側板の外側に配設されて、前記永久磁石の磁力を当該ガスホルダーの外部から測定することによって前記シール材の摩耗量を検出するための磁力測定器を備えたことを特徴とする乾式ガスホルダーのシール材摩耗量検出装置。
［３］前記［２］に記載のシール材摩耗量検出装置を備えたことを特徴とする乾式ガスホルダー。
本発明においては、乾式ガスホルダーの心臓部である摺動部（シール材）の摩耗量を簡単に正確でかつ安全に検出することができる。その結果、摩耗量測定費用を大幅に削減できるとともに、シール性能低下によるガス漏れやそれに起因する爆発等のリスクを大幅に低減させることができる。
本発明の一実施形態を図面に基づいて以下に述べる。
前述したように、この実施形態においては乾式ガスホルダーを対象としており、図３に示したように、乾式ガスホルダー１０は、基柱１１と円筒状の側坂１２からなる側壁構造と、円盤状のピストン１３と、屋根１４および底板１５とで構成されていて、ピストン１３は、基柱１１または側板１２をガイドとして、ガス１９の流出入に応じて側板１２に沿って上下に摺動し、その外周にはピストン１３と側坂１２の間の気密保持をするためのシール装置１６が設けられている。
図１は、そのシール装置１６を示すものであり、シール油方式のシール装置である。すなわち、シール油２４の静圧をガス圧以上に保つことでガスをシールするとともに、シール材（ここでは、シールゴム）２３からなる摺動部をカウンタウエイトによる押し付け機構（図示せず）で側板１２に押し付けて、その面圧でシール油２４とガス１９間をシールするようになっている。なお、図１中、２１はピストンフートリング、２２はシール材保持部材を示す。
そして、この実施形態においては、シールゴム２３に永久磁石２５が埋設されているとともに、シールゴム２３と相対する位置の側板１２外面に磁力検出器２６が配設されていて、永久磁石２５からの磁力を磁力検出器２６で測定し、増幅器２７を経由させて、記録計やモニター（図示せず）に表示することによって、シールゴム２３の摩耗量を検出するようになっている。
すなわち、シールゴム２３の摩耗量が増加するにつれて、永久磁石２５が側板１２に近づくようになるので、図２に示すように、磁力検出器２６が測定する永久磁石２５からの磁力が増加する。したがって、磁力検出器２６による磁力の測定結果に基づいて、シールゴム２３の摩耗量を検出することができる。
これにより、この実施形態では、シールゴム２３の摩耗量を検出するに際し、ガスホルダーの運転を停止することなく正確に検出することができる。しかも、ガスホルダー内に電気回路や超音波距離計等の機器を配設していないので、保守・点検が容易であるとともに、着火源となる危険性もない。
このようにして、この実施形態においては、乾式ガスホルダーの心臓部であるシール材（摺動部）２３の摩耗量を簡単に正確でかつ安全に検出することができる。その結果、摩耗量測定費用を大幅に削減できるとともに、シール性能低下によるガス漏れやそれに起因する爆発等のリスクを大幅に低減させることができる。
なお、上記の実施形態においては、シール油方式のシール装置を用いた場合で説明したが、ゴムパッキン方式のシール装置を用いた場合は、摺動部として多段に配設したシールゴムに永久磁石を埋設すればよい。
また、シール油方式のシール装置において、摺動部（シール材）として鋼板が配設されている場合は、シール材（鋼板）に永久磁石を埋設すると、シール材（鋼板）が磁化されてしまって、シール材の摩耗量と磁力検出器２６の測定磁力との関係が明確にならないので、シール材（鋼板）の外部に永久磁石を設置・固定して、シール材（鋼板）の摩耗にともなって永久磁石が側板に近づくようにすればよい。
本発明の一実施形態における乾式ガスホルダーのシール装置を示す図である。 本発明の一実施形態におけるシールゴムの摩耗量と永久磁石からの磁力の関係を示す図である。 乾式ガスホルダーの構成を示す図である。 乾式ガスホルダーのシール装置を示す図である。
符号の説明
１０ 乾式ガスホルダー
１１ 基柱
１２ 側坂
１３ ピストン
１４ 屋根
１５ 底板
１６ シール装置
１９ ガス
２１ ピストンフートリング
２２ シール材保持部材
２３ シールゴム（摺動部）
２４ シール油
２５ 永久磁石
２６ 磁力検出器
２７ 増幅器

Claims (3)

  1. 側板に沿って上下動するピストンの外周に、該ピストンと前記側坂の間の気密保持をするためのシール装置が配設された乾式ガスホルダーにおいて、
    前記シール装置のシール材の摩耗にともなって側板に近づくように永久磁石をシール装置に取り付けておくとともに、前記シール材と相対する位置の側板の外側に磁力検出器を配設しておき、前記永久磁石の磁力を当該ガスホルダーの外部から前記磁力検出器で測定することによって前記シール材の摩耗量を検出することを特徴とする乾式ガスホルダーのシール材摩耗量検出方法。
  2. 側板に沿って上下動するピストンの外周に、該ピストンと前記側坂の間の気密保持をするためのシール装置が配設された乾式ガスホルダーにおいて、
    前記シール装置のシール材の摩耗にともなって側板に近づくようにシール装置に取り付けられた永久磁石と、前記シール材と相対する位置の側板の外側に配設されて、前記永久磁石の磁力を当該ガスホルダーの外部から測定することによって前記シール材の摩耗量を検出するための磁力測定器を備えたことを特徴とする乾式ガスホルダーのシール材摩耗量検出装置。
  3. 請求項２に記載のシール材摩耗量検出装置を備えたことを特徴とする乾式ガスホルダー。
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