JP7051481B2 - 弁装置異常検知システム及び弁装置異常検知方法 - Google Patents
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Description
容量係数としては、例えばCv値が挙げられる。
反応装置としては、ガス化炉、燃焼炉、分解炉などが挙げられる。
分析器としては、ガスクロマトグラフ法、赤外吸収分光法のようなガス分析計を用いることができる。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について説明する。
図1には、弁装置異常検知システム1Aが示されている。弁装置異常検知システム1Aは、内部に流体が流れる配管3に、流体流れの上流側(同図において左側)から順に、上流側圧力センサ5と、温度センサ7と、オリフィス8を備えた差圧式の流量計9と、流量制御弁11と、下流側圧力センサ13とを備えている。また、弁装置異常検知システム1Aは、制御部10を備えている。
P1=PT1-ΔP1
P2=PT2+ΔP2
ΔP1∝λ・(l/d)・(γ/2g)・v2
=λ・(l/d)・(1/2gA2)・W2/γ
ΔP2∝λ・(l/d)・(γ/2g)・v2
=λ・(l/d)・(1/2g A2)・W2/γ
λ:摩擦係数(f(Re))
l:管長
d:管径
γ:流体密度(kg/m3)=γ0・(T0/TE)・(PT1/P0)
orγ0・(T0/TE)・(PT2/P0)
v:管内流速(m/s)
A:管内断面積
W:質量流量
配管3内を流れる流体の温度t、流量制御弁11前後の圧力P1,P2、流量Qから現在Cv値を演算し、制御部10が指令した開度に基づいて得られる指令Cv値と比較する。現在Cv値と指令Cv値との差分または比率が閾値よりも大きくなった場合に、流量制御弁11の弁体の摩耗や、ポジショナ、制御部10の不良等による劣化を判断することとした。このようにオンラインで異常を判断することができるので、適切なタイミングで予備品の手配が可能となり、また故障前のメンテナンスが可能となり、稼働率を向上させることができる。
次に、本発明の第1参考例について説明する。第1実施形態では制御弁11,11’に対する弁装置異常検知システムについて説明したが、本参考例は開閉弁に対する弁装置異常検知システムである。
制御部17によって指令した時刻から開閉弁15の開閉までの作動時間T1,T2を得ておく。この作動時間T1,T2に基づいて開閉弁15の弁体の摩耗や、制御部17の不良等による劣化を判断することにした。このようにオンラインで異常を判断することができるので、適切なタイミングで予備品の手配が可能となり、また故障前のメンテナンスが可能となり、稼働率を向上させることができる。
次に、本発明の第2参考例について説明する。本参考例は、反応装置に原料を供給する弁装置の異常検知を行うものである。
反応装置21に供給する原料の種類と流量に基づいて、生成される生成物の種類と量を予測する。そして、分析器24から得られたデータに基づいて反応装置21にて実際に生成された現在生成物の種類と量を得る。予測生成物と現在生成物とを比較し、その相違を判断することによって、制御弁22や制御部の不良等による劣化を判断することとした。このようにオンラインで異常を判断することができるので、適切なタイミングで予備品の手配が可能となり、また故障前のメンテナンスが可能となり、稼働率を向上させることができる。
3 配管
5 上流側圧力センサ
7 温度センサ
9 流量計
10 制御部
11 流量制御弁
13 下流側圧力センサ
15 開閉弁
17 制御部
17a 記憶部
17b 判断部
19 閉リミットスイッチ(位置検出器)
20 開リミットスイッチ(位置検出器)
21 反応装置
22 制御弁
23 原料流量計
24(1),24(2),24(3) 分析器
25(1),25(2),25(3) 生成物流量計
Claims (2)
- 流体が流れる配管に設けられた制御弁と、
前記制御弁を流れる流体の温度を計測する温度センサと、
前記制御弁の上流側の流体圧力を計測する上流側圧力センサと、
前記制御弁の下流側の流体圧力を計測する下流側圧力センサと、
前記制御弁を流れる流体の流量を計測する流量計と、
前記制御弁の弁開度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記温度センサ、前記上流側圧力センサ、前記下流側圧力センサ及び前記流量計から得られた計測値に基づいて前記制御弁の容量係数を現在容量係数として演算する現在容量係数演算部と、
前記制御弁に与えた開度に基づいて得られた容量係数を指令容量係数として演算する指令容量係数演算部と、
前記現在容量係数と前記指令容量係数との差異を比較する比較部と、
前記比較部で得られた差異が所定値を超えた場合に異常と判断する判断部と、
を備えている弁装置異常検知システム。 - 流体が流れる配管に設けられた制御弁と、
前記制御弁を流れる流体の温度を計測する温度センサと、
前記制御弁の上流側の流体圧力を計測する上流側圧力センサと、
前記制御弁の下流側の流体圧力を計測する下流側圧力センサと、
前記制御弁を流れる流体の流量を計測する流量計と、
を備えた弁装置の弁装置異常検知方法であって、
制御部は、
前記温度センサ、前記上流側圧力センサ、前記下流側圧力センサ及び前記流量計から得られた計測値に基づいて前記制御弁の容量係数を現在容量係数として演算し、
前記制御弁に与えた開度に基づいて得られた容量係数を指令容量係数として演算し、
前記現在容量係数と前記指令容量係数との差異を比較し、
前記差異が所定値を超えた場合に異常と判断する弁装置異常検知方法。
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