JP5827993B2 - ブラインドフランジ型バルブを有するバルブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブラインドフランジ型バルブの技術分野に関する。ブラインドフランジ型バルブは、一般的にパイプラインに用いられており、これにより、パイプラインを通る流体の流れを遮断することを可能とする。使用される一般的な場所は、化学薬品船、製品用タンカー、補給船及び掘削リグの船上である。ブラインドフランジ型バルブはまた、陸上の設備、特にプロセス産業、例えば製油所、ターミナル及び化学プラントなどに使用されることも可能である。しばしば、それらバルブは、パイプ内に設計され、且つプラント／船の製造中に設置される。ただし、交換することも完全に可能である。これらのバルブは、液体、石油製品、溶剤、化学薬品、ガス、蒸気及び水のために設計される。ブラインドフランジ型バルブのバルブ要素は、流体が流れているときにはバルブハウジング内に存在しない。すなわち、バルブ要素は、流路の外側に動かされてチャンバー内へ待機させられる。

通常、ブラインドフランジ型バルブは、バルブが操作されない間バルブが開位置又は閉位置に長期間保持されるような箇所及び状況で使用される。他の種類のバルブ、例えばバタフライバルブは、長期間同じ位置にあると堆積物及び腐食（錆）に起因して詰まる可能性がある。この点において、ブラインドフランジ型バルブは、操作は大変であるが、バルブ要素への直接アクセスが可能であるため、はるかに信頼性がある。ブラインドフランジ型バルブを操作するときには、まず第一に、このバルブを通過する流体の流れを遮断する必要がある。これは、外部から操作されるバルブ、例えばバタフライバルブが閉じられることによってなされる。その後、ブラインドフランジ型バルブのハウジングを開けることが可能となり、バルブ要素が、設置されるかまたは取り除かれる。その後、バタフライバルブが、再び開くことができる。

特に、本発明は、ブラインドフランジ型バルブからの漏れがないことを保証するバルブ装置に関し、ブラインドフランジ型バルブが２つのディスクを含み、これらディスクが、要求される完全なシーリングのために上流方向及び下流方向それぞれにおいてシールすると同時に、該ブラインドフランジ型バルブを全流量が通過できるように閉鎖チャンバー内に引かれるように構成される。

このようなバルブに厳格な安全手段が講じられる。要求の一つは、バルブの使用中に、すなわちパイプラインを閉じ続けるときに確実に信頼でき且つ漏れに対して安全であるということである。引き続き漏れが生じる場合には、そのような漏れを検出して対処可能でなければならない。これは、ブラインドフランジ型バルブの作動及びバルブ装置の作動が完全に自動化されるべきであるということである。

これは、上述したタイプのバルブ装置によって達成される。この装置は、ブラインドフランジ型バルブの基部または底部が作動可能な第１バルブの入口と流体連通することと、作動可能な第１バルブの出口が作動可能な第２バルブの入口と流体連通することと、流体チャンバーが第１バルブからの出口及び第２バルブの入口と流体連通することと、第２バルブからの出口が排水されることと、作動可能なバルブそれぞれがあらかじめ決定された１つ以上のセンサーによって作動されることと、に特徴付けられる。

船級法人または船級協会は、ブラインドフランジ型バルブが閉じた後に第１バルブが即座に開くことができるよう厳格な定めを設けている。ブラインドフランジ型バルブを手動で操作する人は、第１バルブを開くことを忘れる可能性があると言われている。そうであると、ブラインドフランジ型バルブの下流側の開口部を通って漏れを生じるおそれがあり、従って漏れを完全になくすことは達成されない。

好ましくは、第１バルブは、第１バルブを作動させることが可能であるアクチュエータに連結されている。

好ましくは、第２バルブは、第２バルブを作動させることが可能である第２アクチュエータに連結されている。

有意な実施形態では、ブラインドフランジ型バルブは、第３アクチュエータによって作動される。第３アクチュエータは、開位置／閉位置にあるブラインドフランジ型バルブのそれぞれの終端位置又は限界位置を検知可能なセンサーを有している。

その他の且つさらなる目的、特徴及び利点は、本発明の好ましい実施形態の以下の記載から明らかになる。これらの実施形態は本発明の説明のためのものであり、且つ添付の図面を参照して説明される。

本発明によるブラインドフランジ型バルブ及び関連するバルブ／アクチュエータ装置を概略的に示す。 図１によるブラインドフランジ型バルブの変形例を概略的に示す。 本発明によるバルブ／アクチュエータ装置とともに使用される標準的なブラインドフランジ型バルブを通る長手方向の断面図を示す。

まず図１を参照すると図１は、ブラインドフランジ型バルブＭＶを概略的に示すもので、このブラインドフランジ型バルブＭＶは、パイプライン内に設置するために構成され、これにより、パイプラインを通る流体の流れを長期間止めることを可能とする。ブラインドフランジ型バルブＭＶ自体は、本発明の目的に叶うものであれば、周知の如何なる種類のものであってもよい。しかしながら、このバルブは、一方で、上流及び下流の開口部それぞれの周囲のシーリング面に対して軸方向にずらされているシーリングディスクを有する種類からならなければならない。このような構成は、基本的に、最適なシーリングを提供し、長期にわたって漏れを生じないことが保証されるよう意図されたものである。

この型のブラインドフランジ型バルブＭＶによって、図３を参照してさらに詳細に説明されるように、バルブディスク４を含む機構全体が、バルブハウジング２から外側に動くことが可能であり、これにより、ブラインドフランジ型バルブＭＶを通る自由な流れを得る。バルブＭＶを通る流体の流れを止める必要が生じた場合には、流れは、まず、バルブＭＶの上流の別の位置で止められなければならない。

再び図１を参照すると、アクチュエータＡ_１は、ブラインドフランジ型バルブＭＶの頂部に固定して取り付けられている。アクチュエータＡ_１は、開放及び閉鎖位置の間でブラインドフランジ型バルブＭＶのシーリング要素を動作させることが可能である。さらに、アクチュエータＡ_１は、２つのセンサー、すなわち１つの上部センサーＳ_１及び１つの下部センサーＳ_２を備えている。これらのセンサーは、アクチュエータＡ_１の終端位置または限界位置を記録するために配置され、すなわち、バルブＭＶが開く／閉じることを検知する。

ブラインドフランジ型バルブＭＶは、自身の底部が開口したハウジングを有している。９０度の屈曲部Ｂが、開口部から第１バルブＶ_１へ延在している。バルブＶ_１は、開放位置及び閉鎖位置の間でアクチュエータＡ_２を用いて動作される。さらに、バルブ／アクチュエータは、バルブＶ_１が開いているかまたは閉じているかどうかを知らせることが可能なセンサーＳ_３を含む。

バルブＶ_１からの出口は、連結部を介して第２バルブＶ_２と連通している。第２バルブＶ_２は、開放位置及び閉鎖位置の間でアクチュエータＡ_３を用いて同様に動作される。また、このバルブＶ_２及びアクチュエータＡ_３は、バルブＶ_２が開いているかまたは閉じているかどうかを知らせることが可能なセンサーＳ_４を含む。

容器Ｃは、バルブＶ_１及びＶ_２の間の連結部に連通している。この容器Ｃは、ブラインドフランジ型バルブＭＶの上流側、すなわち高圧側、を通って漏れた可能性のある流体の体積を集め且つ検知することが可能である。さらに、容器Ｃは、満杯となった容器Ｃを検知するセンサーＳ _５ を含む。バルブＶ_１及びＶ_２とともに容器Ｃは、全体として予め組み立てられたユニットとして供給される。

図２は、図１によるブラインドフランジ型バルブの変形例を概略的に示すが、同じ構成要素が含まれている。変形例は、構成上僅かに異なっている。ブラインドフランジ型バルブＭＶのハウジングから開口する出口は、ハウジングの側壁にある。

バルブ装置及び稼働モードの説明が、図１及び図２と関連してこれから記載される。通常の作動位置として、ブラインドフランジ型バルブＭＶは、全開流量位置にある。この状態では、第１バルブＶ_１、すなわちドレンバルブと、第２バルブＶ_２、すなわち漏れバルブと、はともに閉じている。バルブを通る流れを止める必要性がある場合には、流れは、まず、バルブＭＶの上流の別の位置で止められなければならないことにかさねて注意すべきである。

このように上流において止めた後に、制御パネルからの指令により、ブラインドフランジ型バルブＭＶは、周知の通常の方法でアクチュエータＡ_１を作動することによって閉じる。センサーＳ_２は、ブラインドフランジ型バルブＭＶが閉じると、制御パネルへ信号を供給する。信号は、アクチュエータＡ_２及びＡ_３へ即座に且つ自動的に伝えられ、これらアクチュエータＡ_２及びＡ_３は、バルブＶ_１及びＶ_２を開く。ブラインドフランジ型バルブＭＶを閉じた後に、バルブハウジング内にある液体は、バルブＶ_１及びＶ_２を通って排水される。約１５秒後、アクチュエータＡ_３は、第２バルブＶ_２を閉じるために指令を受ける。

上流の液体圧のために起こり得る漏れたものは、容器Ｃに集められる。容器の収容量は、ブラインドフランジ型バルブＭＶのサイズまたは寸法に適合される。

漏れたものが容器Ｃの容積を満たすと、センサーＳ_５は、制御パネルへ信号を供給する。上記信号は、上流側にあるシーリングリングが破損して交換する必要があるというメッセージである。交換を即座に行う必要があるかどうか、または交換が積み込み／積み降ろし作業が完了するまで待つことが可能かどうかを決定するために、信号がアクチュエータＡ_３へ伝えられ、第２バルブＶ_２を開いて容器Ｃを排水する。

さらに約１５秒後、信号がアクチュエータＡ_３へ伝えられ、第２バルブＶ_２を閉じ、且つ、容器Ｃが再び満たされるのにどれだけの時間がかかるかを検知するためのローカルタイムの測定を開始する。その後、積み込み／積み降ろしのオペレータがシーリングリングを交換するか否かを判断する。積み込み／積み降ろしが終了すると、アクチュエータＡ_３は、第２バルブＶ _２を開いて、バルブ装置全体は、排水される。操作者からの信号によって、第２バルブＶ_２及び第１バルブＶ_１は閉じられる。第１バルブＶ_１を閉じることによって、信号は、即座にアクチュエータＡ_１に伝達され、これにより、ブラインドフランジ型バルブＭＶを開く。バルブ装置が使用されないときには、粉塵カバーＤＣが第２バルブＶ_２の出口に設置される。

本発明によるバルブ装置は、国際船級協会による全ての周知の国際基準及び要件を満たすよう提供され得ることは強調すべきことである。ここでの要求とはすなわち、バルブ装置の寸法、圧力定格、及び材料に関するものである。

図３は、周知の一般的なブラインドフランジ型バルブＭＶを、その詳細とともに示している。しかしながら、バルブの操作のために、図１及び図２のものではアクチュエータＡ_１を備えていたのに対し、ここに示す実施形態のものではハンドホイール９を備えたものとなっている。以下に、このブラインドフランジ型バルブＭＶ及びその構造について概要を説明する。ブラインドフランジ型バルブＭＶは、バルブ本体またはハウジング１、前記バルブハウジング１の閉鎖チャンバー１１内に設けられるバルブステム５、ディスクの形態にある２つのバルブ要素４及びバルブの内部へのアクセスをもたらすカバー２を含む。バルブハウジング１には、ボルトサークルＣ（１つのボルト開口部のみが示される）が設けられ、このボルトサークルは、通常ブラインドフランジ型バルブＭＶが間に取り付けられるパイプライン（図示せず）の基準フランジのボルトサークルに対応する。また、バルブハウジング１は、パイプ屈曲部Ｂと連結するための底部プラグ６を有する。

カバー２は、バルブステム５及びホイール９のガイドを提供する。好ましくは、シール手段、すなわちグランド、シール材、あるいは同様のものは、カバー２とバルブハウジング１との間に設けられる。カバー２は、ピンボルト７上に取り付けられるそれぞれのナット８を用いて締め付けられることが可能である。

バルブ要素４は、バルブハウジング１内に配置されるバルブシート４_ｓそれぞれに対してシールするように導かれることが可能である。バルブは、アクチュエータＡ_１の代わりにハンドホイール９によりバルブステム５を回転させることによって、バルブシート４_ｓに向かう方向及び離れる方向に動かすことが可能である。

この型のブラインドフランジ型バルブＭＶによって、バルブディスク４を含むユニット全体は、バルブハウジング１の外側に動かされ、これにより、バルブを通る自由な流れを得ることが可能である。上述したように、バルブを通る流れを止める必要性がある場合、流れは、まず、バルブＭＶの上流の別の位置で止められなければならない。

Ａ_１，Ａ_２，Ａ_３ アクチュエータ、Ｃ 流体チャンバー、ＭＶ ブラインドフランジ型バルブ、Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４，Ｓ_５ センサー、Ｖ_１ 第１バルブ、Ｖ_２ 第２バルブ

Claims (4)

1. ブラインドフランジ型バルブ（ＭＶ）から漏れがないことを保証するためのバルブ装置であって、
   前記ブラインドフランジ型バルブが２つのディスクを含み、これらディスクが、要求される完全なシーリングのために上流方向及び下流方向それぞれにおいてシールすると同時に、該ブラインドフランジ型バルブを全流量が通過できるようにバルブハウジングの閉鎖チャンバー内に動かされるように構成されたバルブ装置において、
   前記ブラインドフランジ型バルブ（ＭＶ）の基部が、作動可能な第１バルブ（Ｖ_１）の入口と流体連通し、
   作動可能な前記第１バルブ（Ｖ_１）の出口が、作動可能な第２バルブ（Ｖ_２）の入口と流体連通し、
   流体チャンバー（Ｃ）が、前記第１バルブ（Ｖ_１）からの出口及び前記第２バルブ（Ｖ_２）の入口と流体連通し、
   前記第２バルブ（Ｖ_２）からの出口がドレン可能とされ、さらに、
   前記第１バルブ（Ｖ_１）及び前記第２バルブ（Ｖ_２）は、あらかじめ決定された１つ以上のセンサー（Ｓ_１−５）からの信号によって作動され、
   前記流体チャンバー（Ｃ）が、満杯になった前記流体チャンバー（Ｃ）を検知するセンサー（Ｓ_５）を備え、
   前記バルブ装置が、前記第１バルブ（Ｖ_１）及び前記第２バルブ（Ｖ_２）双方が開いてから所定時間後に前記第２バルブ（Ｖ_２）のみが閉じられるように信号を送信するための手段を備えることを特徴とするバルブ装置。
2. 前記第１バルブ（Ｖ_１）は、前記第１バルブ（Ｖ_１）を操作可能なアクチュエータ（Ａ_２）に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ装置。
3. 前記第２バルブ（Ｖ_２）は、前記第２バルブ（Ｖ_２）を操作可能な第２アクチュエータ（Ａ_３）に連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載のバルブ装置。
4. 前記ブラインドフランジ型バルブ（ＭＶ）は、第３アクチュエータ（Ａ_１）によって作動され、該第３アクチュエータは、開状態／閉状態のブラインドフランジ型バルブ（ＭＶ）に対応する前記第３アクチュエータ（Ａ_１）の終端位置または限界位置をそれぞれ検知することが可能なセンサー（Ｓ_１，Ｓ_２）を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のバルブ装置。

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