JP5966717B2 - ガスホルダーピストン回転検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、製鉄所の高炉やコークス炉等で発生した副生ガスを貯蔵するためのピストン型ガスホルダーに関し、特にその昇降ピストンの回転を測定するピストン回転検出装置に関するものである。

製鉄所の高炉やコークス炉等で発生した副生ガスを貯蔵する際には、ピストン型ガスホルダーが用いられる。

ピストン型ガスホルダーは、ガスホルダー本体の内部にほぼ円板状の昇降ピストンが収容されており、この昇降ピストンが貯蔵ガス量に応じてガスホルダー本体内を垂直に昇降するような構造となっている。そして、この昇降ピストンの周縁部には、オイルまたはグリスシール機構が設けられており、このオイルまたはグリスシール機構によって昇降ピストンの周縁部とガスホルダー本体内壁との間をシールするとともに、昇降時などの摺動摩擦など軽減するようになっている。さらに、ピストン昇降時にピストンの周方向の回転を抑制するためのピストン回転防止装置等が数個所設置されている。

しかし、地震、強風等によりガスホルダーが振動し、ガスホルダー本体とピストンとの間に隙間が発生し、この隙間が回転防止装置の許容範囲を超えた場合に回転防止装置が外れピストンが回転してしまう。ピストンの回転により、ピストンが傾斜したり、オイル等が減少することがあり、これに対して、ピストン傾斜計やオイル液面計を設置して、ガスホルダーの異常を検知する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。

特開２００６−０１７１５２号公報 特開２００７−２５５４８４号公報 特開２０１０−１４４８７１号公報

しかし、地震や強風等によりピストンが回転した場合であっても、ピストン傾斜、オイル液面異常が発生しない場合がある。

もし、ピストンが回転した状態でピストンの昇降を継続した場合、シール摺動部とホルダー本体側面の摩擦・摺動による発熱や金属接触による火花が発生する可能性があり、ガスホルダーの性質上、爆発の危険性など安全面で重大な問題がある。従って、ピストン回転を早期に検知し、ガスホルダーの運用を中止しなければならない。

また、ピストンが回転した状態で運用を継続した場合、ピストンのガイドローラーが正規走行ルートのガスホルダー基柱ではなく、強度の無いガスホルダー側板を走行することで、ガスホルダー停止後に膨大な補修コストを要する。または、補修による継続使用が出来なくなる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ピストン式ガスホルダーにおいて、ガスホルダーの爆発を防止するとともに損傷規模を最小限に抑えるために、ピストンの回転を早期に検出することができるガスホルダーピストン回転検出装置を提供することを目的とするものである。

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］ピストン型ガスホルダーにおけるピストンの回転を検出するためのガスホルダーピストン回転検出装置であって、ピストン上に設置された基準となる標識と、ガスホルダーの天井に設置された回転移動検知手段を備えていて、前記回転移動検知手段を用いて前記標識の回転移動を検知することによって、ピストンの回転を検出することを特徴とするガスホルダーピストン回転検出装置。

［２］ピストン上に設置された基準となる反射板と、ガスホルダーの天井の円周上に設置された複数台のレーザー発信・受信機を備えていて、前記複数台のレーザー発信・受信機を用いて前記反射板の回転移動を検知することによって、ピストンの回転を検出することを特徴とする前記［１］に記載のガスホルダーピストン回転検出装置。

［３］ピストン上に設置された基準器と、ガスホルダーの天井に設置された画像撮影手段を備えていて、前記画像撮影手段で前記基準器を撮影して前記基準器の回転移動を検知することによって、ピストンの回転を検出することを特徴とする前記［１］に記載のガスホルダーピストン回転検出装置。

［４］ピストンの回転が検出されたときに警報を発する警報装置を備えていることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載のガスホルダーピストン回転検出装置。

本発明においては、ピストン式ガスホルダーにおけるピストンの回転を早期に検出することができる。その結果、ピストンが回転した状態でのホルダー操業を最小限に抑えることができ、シール機構とホルダー本体との金属接触による発熱や火花発生による爆発事故を防ぐことができる。さらに、ピルトン回転の検出後、直ちにガスホルダーの使用を停止することで、ホルダー本体やシール機構の損傷を最小限に抑え、補修コストを抑えることができる。

しかも、本発明においては、ガスホルダー内部に摺動する機械装置や電気設備を設けることなく、ピストン回転を検出できるので、防災上非常に好ましい。

本発明の一実施形態を示す立面図である。 本発明の一実施形態を示す平面図である。

本発明におけるガスホルダーピストン回転検出装置は、ピストン型ガスホルダーにおけるピストンの回転を検出するためのガスホルダーピストン回転検出装置であって、その基本的な構成は、ピストン上に設置された基準となる標識と、ガスホルダーの天井に回転移動検知手段を備えていて、前記回転移動検知手段を用いて前記標識の回転移動を検知することによって、ピストンの回転を検出するようになっている。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態を示す立面図である。そして、図２（ａ）は、図１におけるＡ−Ａ矢視平面図であり、図２（ｂ）は、図１におけるＢ−Ｂ矢視平面図である。

図１に示すように、ガスを収容するためのガスホルダー本体１の内部には、蓋となるピストン２がその周縁部に設けられたシール機構３を介してガスホルダー本体１の側壁内面に沿って昇降可能に設置される。ガスホルダー本体１の最上部にはガスホルダー天井４が設けられている。ガスホルダーでは、ピストン２を昇降させることにより、備蓄するガスの容量を調整する。シール機構３は、ピストン２周縁とガスホルダー本体１の側壁内面との間をシールしてガス漏れを防止する。ガスホルダー天井４により、雨水などの浸入を防止する。

そして、この実施形態においては、図１、図２（ａ）に示すように、ガスホルダー天井４に複数台のレーザー発信・受信機５（基準レーザー発信・受信機５Ａ、それ以外のレーザー発信・受信機５Ｂ）を設置するとともに、図１、図２（ｂ）に示すように、ピストン２上に反射板６を設置し、それら複数台のレーザー発信・受信機５を用いて反射板６の回転移動を検知することによって、ピストン２の回転を検出するようになっている。

すなわち、通常操業時はピストン回転防止装置（図示せず）により、ピストン２の回転がないため、基準レーザー発信・受信機５Ａがレーザー発信・受信を行う。そして、ピストンが回転した場合は、反射板６がピストン２の円周方向に回転移動するため、基準レーザー発信・受信機５Ａ以外のレーザー発信・受信機５Ｂが稼働（レーザー発信・受信）する。レーザー発信・受信機５を一定間隔（例えば、１ｍ間隔）で設置することで、稼働したレーザー発信・受信機５の位置からピストンの回転量も検出することができる。なお、基準レーザー発信・受信機５Ａ以外のレーザー発信・受信機５Ｂが稼働した場合は、モーター８に表示するとともに、警報装置９により警報が発せられる。

また、この実施形態においては、図１、図２（ａ）に示すように、ガスホルダー天井４の中心に画像撮影装置７を設置し、図１中の破線部のように、画像撮影装置７で基準器（反射板）６を撮影して基準器６の回転移動を検知することによって、ピストン２の回転量を検出するようになっている。

なお、画像撮影装置７については、例えば、市販のビデオカメラやデジタルカメラなどに用いられているＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの多数の撮影素子からなる汎用のものをそのまま利用することができる。この画像撮影装置７にて撮影した基準器６の画像データは、有線ケーブルや無線回線などを介して、モニター８に随時に出力することができる。そして、ピストン２の回転を検出した場合は、警報装置９により警報が発せられる。

ちなみに、この実施形態においては、複数台のレーザー発信・受信機５と反射板６を用いてピストン２の回転を検出する系列と、画像撮影装置７と基準器６を用いてピストン２の回転を検出する系列の２つの検出系列を備えているが、いずれか一方の検出系列を備えることでもよい。ただし、上記のように２つの検出系列を備えていれば、いずれか一方の検出系列が故障した場合などでも適切に対応することができる。

このようにして、この実施形態においては、ピストン式ガスホルダーにおけるピストン２の回転を早期に検出することができる。その結果、ピストン２が回転した状態でのホルダー操業を最小限に抑えることができ、シール機構３とホルダー本体１との金属接触による発熱や火花発生による爆発事故を防ぐことができる。さらに、ピルトン２の回転を検出後、直ちにガスホルダーの使用を停止することで、ホルダー本体１やシール機構３の損傷を最小限に抑え、補修コストを抑えることができる。

しかも、この実施形態においては、ガスホルダー本体１の内部に摺動する機械装置や電気設備を設けることなく、ピストン１の回転を検出できるので、防災上非常に好ましい。

本発明の実施例を以下に述べる。

上記の本発明の一実施形態に基づいて、ピストン式ガスホルダーにおけるピストン２の回転の検出を行った。

通常操業時はピストン回転防止装置（図示せず）により、ピストン２の回転がないため、ピストン２の回転は検出されなかった。

しかし、３．１１東日本大震災発生時に、基準レーザー発信・受信機５Ａ以外のレーザー発信・受信機５Ｂが稼働し、１ｍ間隔で設置したレーザー発信・受信機５のうち、基準レーザー発信・受信機５Ａから１〜２台目のレーザー発信・受信機５Ｂが稼働したため、ガスホルダー運用を停止し、点検を行った。その結果、ピストン２が時計方向に約２．３ｍ回転していることが判明した。

これによって、本発明の有効性が確認された。

１ ガスホルダー本体
２ ピストン
３ シール機構
４ ガスホルダーの天井（最上部）
５ レーザー発信・受信機
５Ａ 基準レーザー発信・受信機
５Ｂ 基準レーザー発信・受信機以外のレーザー発信・受信機
６ 反射板（基準器）
７ 画像撮影装置
８ モニター
９ 警報装置

Claims (3)

1. ピストン型ガスホルダーにおけるピストンの回転を検出するためのガスホルダーピストン回転検出装置であって、ピストンの円周上に設置された基準器と、ガスホルダーの天井に設置された画像撮影手段を備えていて、前記画像撮影手段で前記基準器を撮影して前記基準器の回転移動を検知することによって、ピストンの回転を検出することを特徴とする請求項１に記載のガスホルダーピストン回転検出装置。
2. さらに、前記基準器が反射板であるとともに、ガスホルダーの天井の円周上に設置された複数台のレーザー発信・受信機を備えていて、前記複数台のレーザー発信・受信機を用いて前記反射板の回転移動を検知することによって、ピストンの回転を検出することを特徴とする請求項１に記載のガスホルダーピストン回転検出装置。
3. ピストンの回転が検出されたときに警報を発する警報装置を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のガスホルダーピストン回転検出装置。

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