JP6086072B2 - ガスホルダーレベル計監視装置およびガスホルダーレベル計監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガスホルダー内に設置されるピストンの高さを測定するレベル計を監視するガスホルダーレベル計監視装置およびガスホルダーレベル計監視方法に関する。

製鉄過程で発生する転炉ガス、高炉ガス、コークスガス等の副生ガスは、燃料ガスとして再利用が可能なことから、製鉄所内に設置されたガスホルダーに回収・貯蔵され、適宜取り出されて再利用される。ガスホルダーとしては、内部にガスを収容するホルダー本体内にこのホルダー本体内のガス量に応じて昇降自在なピストンを設置し、このピストンによってガス収容空間（ホルダー本体の内部空間）を外部と隔離した構成のものが知られている。

このようなガスホルダーでは、ピストンの高さ（ホルダーレベル）に応じてガスの払出量や受入量が決定されるため、ホルダーレベルの監視が重要である。一般に、このホルダーレベルは、ホルダー本体の天井部にワイヤー式距離計や非接触式距離計等のレベル計が設置され測定される。このレベル計に異常が発生した場合、ガスホルダーの運転が停止されるだけでなく、ピストンがホルダー本体の天井または底面に衝突して設備破壊に至るおそれもある。したがって、事故を未然に防止するために、レベル計の異常を監視することは重要である。レベル計の異常を監視する技術として、例えば特許文献１には、設置された複数のレベル計の指示値を比較することにより、レベル計の異常を検知する技術が記載されている。

特開２００６−１７４９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、２つ以上のレベル計が設置されているガスホルダーにしか適用できない。また、各レベル計が同時に異常を来した場合には、指示値の比較だけでは実際のホルダーレベル値と指示値とが異なる異常を見逃すおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ガスホルダー内に設置されるピストンの高さを測定するレベル計の異常を検知可能なガスホルダーレベル計監視装置およびガスホルダーレベル計監視方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るガスホルダーレベル計監視装置は、ガスホルダー内に設置されるピストンの高さを測定するレベル計を監視するガスホルダーレベル計監視装置であって、前記ピストンの昇降に伴って昇降するＴフェンダーが所定の高さに到達したことを検知する検知手段と、前記検知手段により前記Ｔフェンダーが所定の高さに到達したことが検知された際、前記レベル計による前記ピストンの高さの測定値を取得する読込手段と、前記Ｔフェンダーが到達した所定の高さと前記ピストンの高さの測定値との差が所定の許容範囲内にあるか否かを確認し、該許容範囲を外れた場合にその旨を出力するエラー出力手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るガスホルダーレベル計監視装置は、上記発明において、前記検知手段は、前記ガスホルダー側板の外側に取り付けられた非接触式距離計であることを特徴とする。

また、本発明に係るガスホルダーレベル計監視装置は、上記発明において、前記検知手段により検知される所定の高さが複数であることを特徴とする。

また、本発明に係るガスホルダーレベル計監視方法は、ガスホルダー内に設置されるピストンの高さを測定するレベル計を監視するガスホルダーレベル計監視方法であって、前記ピストンの昇降に伴って昇降するＴフェンダーが所定の高さに到達したことを検知する検知ステップと、前記検知ステップで前記Ｔフェンダーが所定の高さに到達したことが検知された際、前記レベル計による前記ピストンの高さの測定値を取得する読込ステップと、前記Ｔフェンダーが到達した所定の高さと前記ピストンの高さの測定値との差が所定の許容範囲内にあるか否かを確認し、該許容範囲を外れた場合にその旨を出力するエラー出力ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ガスホルダー内に設置されるピストンの高さを測定するレベル計の異常を検知することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るガスホルダーレベル計監視装置およびガスホルダーの構成を示す模式図である。 図２は、本実施の形態のレベル計監視処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるガスホルダーレベル計監視装置について詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。

図１は、本実施の形態のガスホルダーレベル計監視装置およびこのガスホルダーレベル計監視装置を適用したガスホルダーの構成を示す模式図である。ここで、ガスホルダー１は、例えば製鉄所内に設置され、製鉄過程で発生する転炉ガス、高炉ガス、コークスガス等の副生ガスを回収・貯蔵するものである。

このガスホルダー１は、図１に示すように、内部にガスを収容する円筒状のホルダー本体１１と、このホルダー本体１１内のガス量に応じてホルダー本体１１の側板１２内面に沿って昇降自在に設置され、ガス収容空間（ホルダー本体１１の内部空間）１０の内外を仕切る平面視円形状のピストン１３とを備える。ピストン１３の周縁とホルダー本体１１の側板１２内面との間には、ガス漏れ防止等のため、シール部が介在してガス収容空間１０が外部と隔離される。このシール部は、インナーシールゴム１４、Ｔフェンダー１５、およびアウターシールゴム１６を含むドライシール型で構成され、ピストン１３の昇降に伴って、インナーシールゴム１４およびアウターシールゴム１６が伸縮し、Ｔフェンダー１５が昇降する。

また、ガスホルダー１は、ホルダー本体１１の天井部にピストン１３の高さを測定するレベル計１７を備える。レベル計１７は、ワイヤー式距離計や非接触式距離計等で実現され、設置位置から鉛直下方のピストン１３上の測定点Ｍまでの距離を測定することにより、測定点Ｍの高さＬ０の測定値（指示値）Ｌをホルダーレベルとして出力する。なお、シール部がオイルシール型であるガスホルダーにも本実施形態の適用は可能である。また、このガスホルダー１の大きさは特に限定されないが、高さが５０ｍ程度、このガスホルダー１内を昇降するＴフェンダー１５の高さが７ｍ程度の大規模なものも含む。

ガスホルダーレベル計監視装置２は、ホルダー本体１１の側板１２外側の少なくとも１ヶ所に取り付けられたレーザー距離計２１と、演算装置２２とを備え、監視対象のレベル計１７とレーザー距離計２１とが制御ケーブル２３を介して演算装置２２にデータの送受可能に接続されて構成される。

レーザー距離計２１は、ホルダー本体１１の側板１２外側に取り付けられた略円筒状の取付け部材２４に収納され固定される。この取付け部材２４は、フランジ２４ａとホルダー本体１１の側板１２外側のフランジ１２ａとがネジ２４ｂでねじ止めされることにより、側板１２外側に固定される。このレーザー距離計２１は、所定の高さＨの位置に設置され、Ｔフェンダー１５が高さＨに到達したことを検知する。なお、本実施の形態では、非接触式距離計として、指向性に優れ小型で簡単に取付けられることから、レーザー距離計２１を適用している。ただし、マイクロ波距離計や超音波距離計等、他の非接触式距離計に代えてもよい。あるいは、機械的なリミットスイッチや他のセンサーでＴフェンダー１５を検知してもよい。

演算装置２２は、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータで実現され、ＣＰＵ、更新記録可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭ等の各種メモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体といった各種記録装置、通信装置、表示装置や印刷装置等の出力装置、入力装置等を備えて構成される。演算装置２２は、処理プログラム等を記憶したメモリおよび処理プログラムを実行するＣＰＵ等を用いてガスホルダーレベル計監視装置２の各構成部を制御して、後述するレベル計監視処理を実行する。

次に、図２のフローチャートを参照して、ガスホルダーレベル計監視装置２によるレベル計監視処理手順について説明する。図２のフローチャートは、例えば、操作者が演算装置２２の入力装置を操作してレベル計監視の指示を入力したタイミングで開始となり、レベル計監視処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、レーザー距離計２１が、所定の周期でＴフェンダー１５が高さＨに到達したか否かを確認する。レーザー距離計２１がＴフェンダー１５の高さＨへの到達を検知できない場合には（ステップＳ１，Ｎｏ）、演算装置２２がステップＳ１の処理を繰り返す。一方、レベル計１７が高さＨに到達したことをレーザー距離計２１が検知した場合には（ステップＳ１，Ｙｅｓ）、演算装置２２がステップＳ２に処理を進める。

ステップＳ２の処理では、演算装置２２は、レベル計１７によるホルダーレベルの測定値Ｌを読み込む。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、レベル計監視処理はステップＳ３の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、演算装置２２は、測定されたホルダーレベルの測定値ＬとＴフェンダー１５の高さＨとの差が、所定の許容範囲内であるか否かを確認する。この許容範囲は、Ｔフェンダー１５が高さＨに固定された場合にピストン１３の高さＬ０の取り得る値の範囲と、測定値Ｌについて許容されるＬ０との測定誤差の範囲とに基づいて、予め設定される。演算装置２２は、測定されたレベル計１７での測定値Ｌと高さＨとの差が許容範囲内である場合には（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、ステップＳ１の処理に戻して、レベル計監視処理を続行する。一方、測定されたレベル計１７での測定値Ｌと高さＨとの差が許容範囲を外れた場合には（ステップＳ３，Ｎｏ）、演算装置２２は、ステップＳ４に処理を進める。

ステップＳ４の処理では、演算装置２２は、レベル計の測定値Ｌと高さＨとの差が許容範囲を外れた旨を通知するエラーを出力装置に出力する。このエラーの出力は、画面表示によって行う構成としてもよいし、例えば製鉄所内の適所に配設された不図示のスピーカーから警報音を出力する構成としてもよい。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、一連のレベル計監視処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本実施の形態のガスホルダーレベル計監視装置２によるレベル計監視処理では、ピストン１３のＴフェンダー１５が所定の高さＨに到達した場合に、レベル計１７によるホルダーレベルの測定値Ｌを監視できる。これにより、レベル計１７に異常が生じた場合に直ちに検知できるので、ガスホルダー１の設備破壊等の事故を未然に防止することができる。

なお、レーザー距離計２１を設置する高さＨは、過去に異常が発生した高さにすることが好ましい。また、レーザー距離計２１の設置は１箇所に限定されず、複数の高さに設置してもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１ ガスホルダー
１０ ガス収容空間
１１ ホルダー本体
１２ 側板
１３ ピストン
１４ インナーシールゴム
１５ Ｔフェンダー
１６ アウターシールゴム
１７ レベル計
２ ガスホルダーレベル計監視装置
２１ レーザー距離計
２２ 演算装置
２３ 制御ケーブル
２４ 取付け部材

Claims (4)

1. ガスホルダー内に１つ設置され、かつピストンの高さを測定するレベル計を監視するガスホルダーレベル計監視装置であって、
   所定の高さに１つ設置され、前記ピストンの昇降に伴って昇降するＴフェンダーが前記所定の高さに到達したことを検知する検知手段と、
   前記検知手段により前記Ｔフェンダーが前記所定の高さに到達したことが検知された際、前記レベル計による前記ピストンの高さの測定値を取得する読込手段と、
   前記Ｔフェンダーが到達した前記所定の高さと前記ピストンの高さの測定値との差が所定の許容範囲内にあるか否かを確認し、該許容範囲を外れた場合にその旨を出力するエラー出力手段と、
   を備えることを特徴とするガスホルダーレベル計監視装置。
2. 前記検知手段は、前記ガスホルダー側板の外側に取り付けられた非接触式距離計であることを特徴とする請求項１に記載のガスホルダーレベル計監視装置。
3. 前記検知手段は、複数の高さに１つずつ設置されており、前記Ｔフェンダーが前記複数の高さに到達したことを検知す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レベル計監視装置。
4. ガスホルダー内に１つ設置され、かつピストンの高さを測定するレベル計を監視するガスホルダーレベル計監視方法であって、
   所定の高さに１つ設置された検知手段によって、前記ピストンの昇降に伴って昇降するＴフェンダーが前記所定の高さに到達したことを検知する検知ステップと、
   前記検知ステップで前記Ｔフェンダーが前記所定の高さに到達したことが検知された際、前記レベル計による前記ピストンの高さの測定値を取得する読込ステップと、
   前記Ｔフェンダーが到達した前記所定の高さと前記ピストンの高さの測定値との差が所定の許容範囲内にあるか否かを確認し、該許容範囲を外れた場合にその旨を出力するエラー出力ステップと、
   を含むことを特徴とするガスホルダーレベル計監視方法。

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