JP5573614B2

JP5573614B2 - 有水式ガスホルダの傾斜測定方法及び装置

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Publication number: JP5573614B2
Application number: JP2010250883A
Authority: JP
Inventors: 勲森
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2030-11-09
Also published as: JP2012103070A

Description

本発明は、有水式ガスホルダの傾斜測定方法及び装置に関する。

製鉄所では、コークス炉、高炉、転炉等を用いて操業する場合、コークス炉ガス、高炉ガス、転炉ガス等の副生ガスが生成される。これらのガスは、その成分組成からそのまま放出することはできず、燃料ガスとして再利用も可能である。このため、生成されたガスは、貯蔵タンク（以下、ガスホルダという。）内に一旦貯蔵される。そして、必要に応じて取り出され、そのガス単体又は他のガスと混合されて適宜用途の燃料ガスとして利用されるか、場合によっては、無害化処理を施してから燃焼・放散される。

このようなガスを貯蔵するガスホルダとして有水式ガスホルダがある。有水式ガスホルダは、ガス密閉用の水を貯蔵した水槽と、円筒型に水槽内部に形成され昇降自在な多段のガス槽と、各ガス槽の上端部の円周上に所定間隔をあけて配設された上部ローラと、各ガス槽の下端部の円周上に所定間隔をあけて配設され、水槽、或いは下段側のガス槽の内壁を転動する下部ローラと、水槽の周囲に立設して各ガス槽の上部ローラを支持案内する複数の基柱とを備え、各ガス槽の間は、水圧によるシール機構によって密封されている。

上記構造の有水式ガスホルダは、ガス槽内部のガスが可燃性又は有害な性質を有する場合、貯蔵するガスの漏洩を防止することが重要である。しかし、ガス槽が大きく傾斜した場合、シール機構によりガス槽内部のガス収容空間を外部と完全に隔離することができず、貯蔵ガスが噴出する等の危険がある。よって、ガス槽の傾斜を管理し、特に、多段のガス槽が垂直に昇降するように、各ガス槽の上部ローラ及び下部ローラの更新時期を判断することが重要となる。

有水式ガスホルダの傾斜測定装置として、例えば特許文献１の技術が知られている。
この特許文献１の装置は、多段を構成する各ガス槽に同一の相対高さで第１〜第３被検知体を配置し、水槽の周囲に立設した第１〜第３基柱のうちの第１基柱の第１高さに配置された第１被検知体の通過を検知する通過を検知する第１センサと、第１〜第３基柱の第２高さ（第１高さより異なる高さ）に配置されて第１〜第３被検知体の通過を検知する通過を検知する第２〜第４センサと、所定のガス槽が上昇又は下降するときの第１及び第２センサの検知タイミングの時間差及び第２〜第４センサによる検知タイミングに基づいて、所定のガス槽の傾斜を算出する傾斜算出手段と、を備えた装置である。

この特許文献１によると、所定のガス槽が傾斜している場合、ガス槽に設けた第１〜第３被検知体には相対的な高低差が生じるので、同一高さ（第２高さ）に配置された第２〜第４センサは第１〜第３被検知体の異なる検知タイミングの通過を検知し、傾斜算出手段は、第２〜第４センサの検知情報と、所定のガス槽が上昇又は下降に要した時間（第１及び第２センサの検知タイミングの時間差）とに基づいて、所定のガス槽の傾斜を算出する。

特開２００８−１７５５９１号公報

しかし、特許文献１の有水式ガスホルダの傾斜測定装置は、第１〜第３基柱に配置した第１〜第４センサが、各ガス槽に配置した第１〜第３被検知体の通過を検知しなければ、傾斜算出手段がガス槽の傾斜を算出することができず、有水式ガスホルダの傾斜管理が不定期に行なわれるので、各ガス槽の上部ローラ及び下部ローラの更新時期を的確に判断することが難しい。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、多段のガス槽の傾斜状態をリアルタイムで計測することができ、各ガス槽の支持部材の更新時期を的確に判断することができる有水式ガスホルダの傾斜測定方法及び装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の有水式ガスホルダの傾斜測定方法は、底部に設けられた水槽内にガスの流出入に応じて昇降自在な多段式のガス槽が設けられた有水式ガスホルダにおいて、前記多段式のガス槽を構成する各ガス槽にそれぞれ反射板を配置し、前記多段式のガス槽の上方に互いに周方向に離間し、前記各ガス槽の前記反射板との距離を測定可能な少なくとも３台の第１〜第３光波距離計を配置し、前記水槽内の水面から上昇しているガス槽を特定する第１工程と、前記特定したガス槽に配置されている反射板に光軸が一致するように前記第１〜第３光波距離計を移動させる第２工程と、前記第１〜第３光波距離計が前記反射板との距離を測定し続ける第３工程と、前記第１〜第３光波距離計が測定した前記反射板との前記距離に基づいて、前記特定したガス槽の傾斜情報を算出する第４工程と、前記傾斜情報を表示する第５工程と、を備えたことを特徴とする有水式ガスホルダの傾斜測定方法である。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の有水式ガスホルダの傾斜測定方法において、前記第４工程は、傾斜している特定のガス槽の最大傾斜量及び傾斜方向を算出する。
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の有水式ガスホルダの傾斜測定方法において、前記最大傾斜量が、前記特定のガス槽の上昇・下降に影響を与える程度の大きな傾斜量である所定の閾値を超えている場合には、警報を発する警報工程を備えている。

また、請求項４記載の有水式ガスホルダの傾斜測定装置は、底部に設けられた水槽内にガスの流出入に応じて昇降自在な多段式のガス槽が設けられた有水式ガスホルダの傾斜測定を行なう装置であって、前記多段式のガス槽を構成する各ガス槽にそれぞれ配置された反射板と、前記多段式のガス槽の上方に互いに周方向に離間して配置され、前記各ガス槽の前記反射板との距離を測定可能な少なくとも３台の第１〜第３光波距離計と、前記水槽内の水面から上昇しているガス槽を特定するガス槽特定手段と、前記特定したガス槽に配置されている反射板に光軸が一致するように前記第１〜第３光波距離計を移動させる駆動部と、前記第１〜第３光波距離計が測定した前記反射板との前記距離に基づいて、前記特定したガス槽の傾斜情報を算出する算出手段と、前記傾斜情報を表示する表示手段と、を備えた装置である。

また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の有水式ガスホルダの傾斜測定装置において、前記算出手段は、傾斜している特定のガス槽の最大傾斜量及び傾斜方向を算出する。
さらに、請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の有水式ガスホルダの傾斜測定装置において、前記特定のガス槽が、上昇・下降に影響を与える程度に大きく傾斜している場合には警報を発する警報手段を備えている。

本発明に係る請求項１記載の有水式ガスホルダの傾斜測定方法によれば、水槽内の水面から上昇しているガス槽を特定し、その特定したガス槽に配置されている反射板に光軸が一致するように第１〜第３光波距離計を移動させ、第１〜第３光波距離計が反射板との距離を測定し続けていることで、多段のガス槽の何れかの傾斜状態をリアルタイムで計測することができる。

また、請求項２記載の有水式ガスホルダの傾斜測定方法によれば、傾斜しているガス槽の最大傾斜量、傾斜方向を算出して表示しているので、ガス槽の傾斜危険度を容易に把握することができる。そして、ガス槽を支持しているローラの摩耗量が推定できるので、ローラの更新時期を的確に判断することができる。
また、請求項３記載の有水式ガスホルダの傾斜測定方法によれば、ガス槽が大きく傾斜している場合の貯蔵ガスの噴出を未然に防止することができる。

また、請求項４〜６記載の有水式ガスホルダの傾斜測定装置によると、多段のガス槽の何れかの傾斜状態をリアルタイムで計測することが可能な装置を提供することができる。

本発明に係る有水式ガスホルダの構成を示す図である。図１のＡ−Ａ矢視断面図である。図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。本発明に係る有水式ガスホルダの傾斜測定方法及び装置のブロック図である。本発明に係る第１〜第３光波距離計を移動させる駆動部を説明する図である。本発明に係る有水式ガスホルダの傾斜測定方法の測定対象更新制御プログラムを示すフローチャートである。本発明に係る有水式ガスホルダの傾斜測定方法の測定制御プログラムを示すフローチャートである。測定制御プログラムの傾斜したガス槽の傾斜方向の意味を説明する図である。本発明に係る有水式ガスホルダの傾斜測定方法を具体的に示した状態図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明に係る有水式ガスホルダ１は、図１及び図２に示すように、水槽２と、第１基柱３Ａ〜第８基柱３Ｈと、上下方向に伸縮可能な多段式ガス槽（第１ガス槽４，第２ガス槽５，第３ガス槽６）とを備えている。また、この有水式ガスホルダ１には、第１ガス槽４，第２ガス槽５，第３ガス槽６の何れかが傾斜している場合に、傾斜しているガス槽の最大傾斜量と傾斜方向を測定する傾斜測定装置１５が並設されている（図４参照）。

先ず、図１及び図２を参照して有水式ガスホルダ１の構造について説明する。
水槽２は、略円形の底を有する略円筒状の水槽であって、内部に水によるシール（水封）用の水７を貯蔵している。水槽２には、ガスＧが供給されるガス入管８と、ガスＧを排出するガス出管９とが水槽２の底を貫通して突出して配置されており、これらガス入管８とガス出管９の水槽２内の開口部は水７の上面よりも高く配置されている。

第１基柱３Ａ〜第８基柱３Ｈは、ガス槽４，５，６の昇降をガイドする柱であり、水槽２の外側周囲に結合されて垂直に配置されている。第１基柱３Ａ〜第８基柱３Ｈのそれぞれの一面には、鉛直方向に延長形成されたガイドレール１０が配置されている。
上下方向に伸縮可能な多段式ガス槽を構成する第１ガス槽４，第２ガス槽５，第３ガス槽６は、第１基柱３Ａ〜第８基柱３Ｈに沿って個別に昇降自在に設けられる。

第１ガス槽４は最上段に位置した内槽であり、第２ガス槽５は中段に位置した中槽であり、第３ガス槽６は最下段に位置した外槽である。
第１ガス槽４は、上蓋を有する略円筒状に形成され、第２及びガス槽５，６は、上蓋及び下底を有さない略円筒状に形成される。また、第３ガス槽６は、水槽２の内径よりも小さい外径を有し、第２ガス槽５は、第３ガス槽６の内径よりも小さい外径を有し、第１ガス槽４は、第２ガス槽５の内径よりも小さい外径を有する。

第１ガス槽４の下部外周には、第２ガス槽５の上部内周に形成された上部シールカップ５ａと係合する下部シールカップ４ｂが形成されている。同様に、第２ガス槽５の下部外周には、第３ガス槽６の上部内周に形成された上部シールカップ６ａと係合する下部シールカップ５ｂが形成されている。これら上部シールカップ５ａ，６ｂ及び下部シールカップ４ｂ，５ｂが各槽間（第１ガス槽４及び第２ガス槽５の間、第２ガス槽５及び第３ガス槽６の間）を密封する水圧シール機構を形成している。

そして、水槽２と、第１ガス槽４〜第３ガス槽６は、中心軸が略同一直線上に位置するように配置され、第１ガス槽４〜第３ガス槽６は、昇降した場合に重なり合うことができ、槽毎に上下移動でき、全ての槽は、水槽２の内部に入ることができる。
第１ガス槽４〜第３ガス槽６の上部には、端部に上部ローラ１１を備えたアーム１２が配置されている。第１ガス槽４〜第３ガス槽６のアーム１２は、第１基柱３Ａ〜第８基柱３Ｈとの距離によって長さが異なっており、第１基柱３Ａ〜第８基柱３Ｈと同数のアーム１２が第１ガス槽４〜第３ガス槽６に夫々配置されている。各アーム１２の上部ローラ１１は、対応する第１基柱３Ａ〜第８基柱３Ｈのガイドレール１０に当接し、上下方向に案内されながら転動する。

また、第１ガス槽４〜第３ガス槽６の下部には、下部ローラ１３が配置されている。第１ガス槽４の下部に配置した下部ローラ１３は水槽２の内壁を転動する。第２ガス槽５の下部に配置した下部ローラ１３は第３ガス槽６の内壁を転動する。第１ガス槽５の下部に配置した下部ローラ１３は第２ガス槽５の内壁を転動する。
次に、傾斜しているガス槽の最大傾斜量と傾斜方向を測定する傾斜測定装置１５の１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。

本実施形態の傾斜測定装置１５は、第１ガス槽４の円筒部外壁の最上部近くに周方向に所定間隔をあけて配置された３箇所の第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃと、第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃに対して径方向外方に位置するように、第２ガス槽５及び第３ガス槽６の円筒部外壁の最上部近くに周方向に所定間隔をあけて配置された第１〜第３反射板２２ａ〜２２ｃ、第１〜第３反射板２３ａ〜２３ｃと、第１基柱３Ａ〜第８基柱３Ｈの最上部に架設した梁部２４に配置されている３台の第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃと、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃを梁部２４に沿って移動可能とする第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃと、ガス出管９の圧力を測定する圧力計２７と、傾斜算出装置２８と、傾斜しているガス槽の最大傾斜量及び傾斜方向を表示する表示手段２９と、最大傾斜量が所定の閾値を超えている場合には警報を発する警報手段３０と、を備えている。

第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃ、第１〜第３反射板２２ａ〜２２ｃ及び第１〜第３反射板２３ａ〜２３ｃは、図２に示すように、周方向に１２０°の間隔をあけて配置されている。
３台の光波距離計２５ａ〜２５ｃは、測定光を所定の反射板に照射し、反射板との直線距離を測定する装置であり、図３に示すように、第１光波距離計２５ａが、第１反射板２１ａ，２２ａ，２３ａの上方に位置し、第２光波距離計２５ｂが、第２反射板２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの上方に位置し、第３光波距離計２５ｃが、第１反射板２１ｃ，２２ｃ，２３ｃの上方に位置するように梁部２４に配置されている。

そして、第１光波距離計２５ａは、図５に示すように、梁部２４の構成部材であるＨ型鋼のフランジに配置した第１駆動部２６ａに一体化されている。第１駆動部２６ａは、フランジの上面に設けたラック２４ａに噛合する複数のピニオン２６ａ１と、これらピニオン２６ａ１を正回転、あるいは逆回転させる駆動部（不図示）とを備え、ピニオン２６ａ１の正回転により第１駆動部２６ａが移動すると、第１光波距離計２５ａが図３の矢印方向に移動し、ピニオン２６ａ１が逆回転して第１駆動部２６ａが移動すると、第１光波距離計２５ａが図３の矢印方向に対して逆方向に移動する。また、第２及び第３光波距離計２５ｂ，２５ｃも、同様の構成で、梁部２４のフランジに配置した第２及び第３駆動部２６ｂ，２６ｃに一体化されている。

また、ガス出管９の水槽２内の開口部が水７の上面よりも高い位置で開口しているので、ガス出管９に接続している圧力計２７は、有水式ガスホルダ１に貯蔵されているガスＧの圧力情報を得ている。
傾斜算出装置２８は、図４に示すように、入力ポート３１、主制御部３２及び出力ポート３３を備えている。

入力ポート３１には、圧力計２７から有水式ガスホルダ１に貯蔵されているガスＧの圧力情報が入力し、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃから測定光を所定の反射板に照射して反射板との直線距離を測定した情報が入力する。
主制御部３２はＣＰＵ（処理装置）であり、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）３４及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３５を備えている。この主制御部３２は、ＲＯＭ３４及びＲＡＭ３５を内蔵しているもの、ＲＯＭ３４及びＲＡＭ３５を外付けでバス接続したものであってもよい。

ＲＯＭ３４は、後述する測定対象変更制御プログラムと、測定制御プログラムとを並列して実行する。
ＲＡＭ３５は、測定対象変更制御プログラム及び測定制御プログラムの演算で使用する演算値が記憶されているとともに、中間データを蓄積する領域が設けられている。
出力ポート３２は、主制御部３１のＲＯＭ３４で演算した結果を、第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃに駆動信号として出力し、表示手段２９に傾斜しているガス槽の最大傾斜量と傾斜方向の表示データとして出力し、最大傾斜量が所定の傾斜量の閾値を超えているときには、警報を発する信号を警報手段３０に出力する。

次に、図６を参照して、傾斜算出装置２８が実行する測定対象変更制御プログラムについて説明する。
先ず、ステップＳＴ１において、圧力計２７の圧力情報（有水式ガスホルダ１に貯蔵されているガスＧの圧力情報）を読み込む。
次に、ステップＳＴ２に移行し、ステップＳＴ１で読み込んだ圧力計２７の圧力情報から水槽２内の水面から上昇しているガス槽のうち最下段のガス槽を判断し、その最下段のガス槽を測定対象のガス槽とする。

次に、ステップＳＴ３に移行し、測定対象のガス槽（例えば第１ガス槽４）の反射板（例えば第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃ）に対して第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃの光軸が一致するように、第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃの移動量を算出する。
次に、ステップＳＴ４に移行し、ステップＳＴ３で算出した第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃの移動量を出力する。

次に、ステップＳＴ５に移行し、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃが、測定光を所定の反射板に照射して反射板（例えば第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃ）との直線距離（測定距離）Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃を測定する。
次に、図７及び図８を参照して、傾斜算出装置２８が実行する測定制御プログラムについて説明する。

先ず、ステップＳＴ１０において、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃで測定した対応する反射板との測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃を読み込む。
次いで、ステップＳＴ１１に移行し、ステップＳＴ１０で読み込んだ測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃に基づいて、傾斜しているガス槽の最大傾斜量Ｉを算出する。ここで、最大傾斜量Ｉの算出は下記の式で求められる。なお、記号Ｌは測定距離の平均値、記号Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃は、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃの測定距離の平均値との差である。
Ｌ＝（Ｌ₁＋Ｌ₂＋Ｌ₃）／３ …（１）
Ｉ₁＝Ｌ−Ｌ₁ ……（２）
Ｉ₂＝Ｌ−Ｌ₂ ……（３）
Ｉ₃＝Ｌ−Ｌ₃ ……（４）
Ｉ＝√（８／３（Ｉ₁ ²＋Ｉ₂ ²＋Ｉ₃ ²）…（４）

次いで、ステップＳＴ１２に移行し、傾斜しているガス槽の傾斜方向θを算出する。ここで、傾斜方向θは、図８に示すように、傾斜しているガス槽の周囲に等間隔に配置されている３箇所の反射板のうち第１反射板を基準とし、この第１反射板から反時計回りに移動した角度であり、下記の式で求められる。
θ＝ｃｏｓ^-1（２×Ｉ₁／Ｉ） ……（５）

次いで、ステップＳＴ１３に移行し、算出した「傾斜しているガス槽の最大傾斜量Ｉと傾斜方向θ」の表示データを出力する。
次いで、ステップＳＴ１４に移行し、算出した最大傾斜量Ｉと、予め設定した閾値Ｉs（上部ローラ１１及び下部ローラ１３の転動動作に悪影響を与える程度の大きな傾斜量）とを比較する。そして、最大傾斜量Ｉが閾値Ｉsに等しい、或いは大きな値の場合には、ステップＳＴ１５に移行し、最大傾斜量Ｉが閾値Ｉsより下回る場合には、測定制御プログラムを終了する。

ステップＳＴ１５では、「ガス槽の傾斜量が大きい」という警報データを出力して測定制御プログラムを終了する。
なお、本発明のガス槽特定手段が圧力計２７に対応し、本発明の第１工程が、図６のステップＳＴ１，２に対応し、本発明の第２工程が、図６のステップＳＴ３，４に対応し、本発明の第３工程が図６のステップＳＴ５に対応し、本発明の第４工程が図７のステップＳＴ１０〜１２に対応し、本発明の第５工程が図７のステップＳＴ１３に対応し、本発明の警報工程が図７のステップＳＴ１４、１５に対応している。

次に、傾斜算出装置２８が実行する測定対象変更制御プログラム及び測定制御プログラムの作用について、図９を参照して説明する。なお、図９では、梁部２４に配置されている３台の第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃ、第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃのうち第１光波距離計２５ａ、第１駆動部２６ａのみを示しているが、他の第２及び第３光波距離計２５ｂ，２５ｃ、第２及び第３駆動部２６ｂ，２６ｃも同様の動作をするものとする。

図９（ａ）に示すように、ガス入管８からガスＧが供給されて水槽２内の水面から第１ガス槽５が上昇している場合には、傾斜算出装置２８は、第１ガス槽４を測定対象のガス槽とする（測定対象変更制御プログラムのステップＳＴ１，２）。そして、第１ガス槽４の第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃに対して第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃの光軸が一致するように、第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃの移動量を算出し（ステップＳＴ３）、この移動量に基づいて第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃが、第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃの鉛直上方まで移動する（ステップＳＴ４）。そして、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃが、第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃとの測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃を測定する（ステップＳＴ５）。

次に、傾斜算出装置２８は、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃで測定した反射板との測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃を読み込む（測定制御プログラムのステップＳＴ１０）。そして、測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃に基づいて第１ガス槽４の最大傾斜量Ｉを算出し（ステップＳＴ１１）、第１ガス槽４の傾斜方向θを算出する。
そして、第１ガス槽４の最大傾斜量Ｉと傾斜方向θの表示データを出力することで（ステップＳＴ１３）、ディスプレイ、或いはプリンターなどの表示手段２９に、第１ガス槽４の最大傾斜量Ｉと傾斜方向θの表示データを出力する。

ここで、第１ガス槽４の最大傾斜量Ｉが閾値Ｉsに等しい、或いは大きな値の場合には、警報手段３０が「第１ガス槽４の傾斜量が大きい」という警報を発する。
次に、図９（ｂ）に示すように、有水式ガスホルダ１にさらにガスＧが供給されて水槽２内の水面から第２ガス槽５が上昇する場合には、傾斜算出装置２８は、第２ガス槽５を測定対象のガス槽とする（測定対象変更制御プログラムのステップＳＴ１，２）。そして、第２ガス槽５の第１〜第３反射板２２ａ〜２２ｃに対して第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃの光軸が一致するように、第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃの移動量を算出し（ステップＳＴ３）、この移動量に基づいて第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃが、第１〜第３反射板２２ａ〜２２ｃの鉛直上方まで移動する（ステップＳＴ４）。そして、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃが、第１〜第３反射板２２ａ〜２２ｃとの測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃を測定する（ステップＳＴ５）。

次に、傾斜算出装置２８は、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃで測定した反射板との測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃を読み込む（測定制御プログラムのステップＳＴ１０）。そして、測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃に基づいて第２ガス槽５の最大傾斜量Ｉを算出し（ステップＳＴ１１）、第２ガス槽５の傾斜方向θを算出する。
そして、第２ガス槽５の最大傾斜量Ｉと傾斜方向θの表示データを出力することで（ステップＳＴ１３）、ディスプレイ、或いはプリンターなどの表示手段２９に、第２ガス槽５の最大傾斜量Ｉと傾斜方向θの表示データを出力する。

ここで、第２ガス槽５の最大傾斜量Ｉが閾値Ｉsに等しい、或いは大きな値の場合には、警報手段３０が「第２ガス槽５の傾斜量が大きい」という警報を発する。
さらに、図９（ｃ）に示すように、ガスＧが供給されて水槽２内の水面から第３ガス槽６も上昇した場合には、傾斜算出装置２８は、第３ガス槽６を測定対象のガス槽とする（測定対象変更制御プログラムのステップＳＴ１，２）。そして、第３ガス槽６の第１〜第３反射板２３ａ〜２３ｃに対して第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃの光軸が一致するように、第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃの移動量を算出し（ステップＳＴ３）、この移動量に基づいて第１〜第３駆動部２６ａ〜２６ｃが、第１〜第３反射板２３ａ〜２３ｃの鉛直上方まで移動する（ステップＳＴ４）。そして、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃが、第１〜第３反射板２３ａ〜２３ｃとの測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃を測定する（ステップＳＴ５）。

次に、傾斜算出装置２８は、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃで測定した反射板との測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃を読み込む（測定制御プログラムのステップＳＴ１０）。そして、測定距離Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃に基づいて第３ガス槽６の最大傾斜量Ｉを算出し（ステップＳＴ１１）、第３ガス槽６の傾斜方向θを算出する。
そして、第３ガス槽６の最大傾斜量Ｉと傾斜方向θの表示データを出力することで（ステップＳＴ１３）、ディスプレイ、或いはプリンターなどの表示手段２９に、第３ガス槽６の最大傾斜量Ｉと傾斜方向θの表示データを出力する。

ここで、第３ガス槽６の最大傾斜量Ｉが閾値Ｉsに等しい、或いは大きな値の場合には、警報手段３０が「第３ガス槽６の傾斜量が大きい」という警報を発する。
次に、上述した傾斜測定装置１５が行なう傾斜測定方法の効果について以下に説明する。
本実施形態の傾斜測定装置１５は、水槽２内の水面から上昇しているガス槽を特定し、その特定したガス槽に配置されている反射板に光軸が一致するように第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃを移動させ、第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃが反射板との距離を測定し続けていることで、多段のガス槽の何れかの傾斜状態をリアルタイムで計測することができる。

また、本実施形態の傾斜測定装置１５は、傾斜しているガス槽の最大傾斜量Ｉ、傾斜方向θを算出して表示しているので、ガス槽の傾斜度合い（危険度）を容易に把握することができる。そして、ガス槽の最大傾斜量Ｉ、傾斜方向θが認識できることから、第１基柱３Ａ〜第８基柱３Ｈにガイドされて各ガス槽を支持している上部ローラ１１と、水槽２及び各ガス槽の内壁にガイドされてガス槽を支持している下部ローラ１３の摩耗量が推定できるので、各ガス槽の上部ローラ１１及び下部ローラ１３の更新時期を的確に判断することができる。

また、本実施形態の傾斜測定装置１５は、最大傾斜量Ｉが所定の閾値Ｉsを超えている場合に警報を発する警報手段３０を備えているので、ガス槽が大きく傾斜している場合の貯蔵ガスの噴出を未然に防止することができる。
そして、傾斜測定装置１５は、第１基柱３Ａ〜第８基柱３Ｈの梁部２４に配置した３台の第１〜第３光波距離計２５ａ〜２５ｃが、第１ガス槽４の円筒部外壁の最上部近くに周方向に所定間隔をあけて配置された３箇所の第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃと、第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃに対して径方向外方に位置するように、第２ガス槽５及び第３ガス槽６の円筒部外壁の最上部近くに周方向に所定間隔をあけて配置された第１〜第３反射板２２ａ〜２２ｃ、第１〜第３反射板２３ａ〜２３ｃとの何れかを反射板との距離を測定し続けているようにしているので、有水式ガスホルダ１を構成する多段のガス槽４，５，６の何れかの傾斜状態をリアルタイムで容易に計測することができる。

なお、本実施形態では３段式の有水式ガスホルダ１について説明したが、ガス槽の槽数及び基柱とアームの本数は、上記実施形態に限定されず、貯蔵したいガスＧの体積等によって適宜変更可能である。
また、３台の光波距離計２５ａ〜２５ｃ、第１〜第３反射板２１ａ〜２１ｃ、第１〜第３反射板２２ａ〜２２ｃ及び第１〜第３反射板２３ａ〜２３ｃの数は本実施に限るものではなく、数を増大させると、ガス槽の最大傾斜量Ｉ、傾斜方向θの算出精度を高めることができる。

さらに、測定対象のガス槽（最下段のガス槽）を決定するために、本実施形態ではガス出管９に圧力計２７を接続し、有水式ガスホルダ１に貯蔵されているガスＧの圧力情報を得ているが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、機械的に最下段のガス槽を判断する方法等、他の方法を用いてもよい。

１…有水式ガスホルダ、２…水槽、３Ａ〜３Ｈ…基柱、４…第１ガス槽、４ｂ…下部シールカップ、５…第２ガス槽、５ａ…上部シールカップ、５ｂ…下部シールカップ、６…第３ガス槽、６ａ…上部シールカップ、７…水、８…ガス入管、９…ガス出管、１０…ガイドレール、１１…上部ローラ、１２…アーム、１３…下部ローラ、１５…傾斜測定装置、２４…梁部、２４ａ…ラック、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…駆動部、２６ａ１…ピニオン、２１ａ〜２１ｃ…第１〜第３反射板、２２ａ〜２２ｃ…第１〜第３反射板、２３ａ〜２３ｃ…第１〜第３反射板、２５ａ〜２５ｃ…第１〜第３光波距離計、２６ａ〜２６ｃ…第１〜第３駆動部（駆動部）、２７…圧力計、２８…傾斜算出装置、２９…表示手段、３０…警報手段、３１…入力ポート、３２…主制御部、３３…出力ポート、３４…ＲＯＭ、３５…ＲＡＭ

Claims

底部に設けられた水槽内にガスの流出入に応じて昇降自在な多段式のガス槽が設けられた有水式ガスホルダにおいて、
前記多段式のガス槽を構成する各ガス槽にそれぞれ反射板を配置し、前記多段式のガス槽の上方に互いに周方向に離間し、前記各ガス槽の前記反射板との距離を測定可能な少なくとも３台の第１〜第３光波距離計を配置し、
前記水槽内の水面から上昇しているガス槽を特定する第１工程と、
前記特定したガス槽に配置されている反射板に光軸が一致するように前記第１〜第３光波距離計を移動させる第２工程と、
前記第１〜第３光波距離計が前記反射板との距離を測定し続ける第３工程と、
前記第１〜第３光波距離計が測定した前記反射板との前記距離に基づいて、前記特定したガス槽の傾斜情報を算出する第４工程と、
前記傾斜情報を表示する第５工程と、を備えたことを特徴とする有水式ガスホルダの傾斜測定方法。
前記第４工程は、傾斜している特定のガス槽の最大傾斜量及び傾斜方向を算出することを特徴とする請求項１記載の有水式ガスホルダの傾斜測定方法。
前記最大傾斜量が、前記特定のガス槽の上昇・下降に影響を与える程度の大きな傾斜量である所定の閾値を超えている場合には、警報を発する警報工程を備えていることを特徴とする請求項２記載の有水式ガスホルダの傾斜測定方法。
底部に設けられた水槽内にガスの流出入に応じて昇降自在な多段式のガス槽が設けられた有水式ガスホルダの傾斜測定を行なう装置であって、
前記多段式のガス槽を構成する各ガス槽にそれぞれ配置された反射板と、
前記多段式のガス槽の上方に互いに周方向に離間して配置され、前記各ガス槽の前記反射板との距離を測定可能な少なくとも３台の第１〜第３光波距離計と、
前記水槽内の水面から上昇しているガス槽を特定するガス槽特定手段と、
前記特定したガス槽に配置されている反射板に光軸が一致するように前記第１〜第３光波距離計を移動させる駆動部と、
前記第１〜第３光波距離計が測定した前記反射板との前記距離に基づいて、前記特定したガス槽の傾斜情報を算出する算出手段と、
前記傾斜情報を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする有水式ガスホルダの傾斜測定装置。
前記算出手段は、傾斜している特定のガス槽の最大傾斜量及び傾斜方向を算出することを特徴とする請求項４記載の有水式ガスホルダの傾斜測定装置。
前記特定のガス槽が、上昇・下降に影響を与える程度に大きく傾斜している場合には警報を発する警報手段を備えていることを特徴とする請求項４又は５記載の有水式ガスホルダの傾斜測定装置。