JPH0618160Y2 - 流体系統の安全装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、石油精製，石油化学，ファインケミカル，都
市ガス，原子力プラント等のプラント設備にある配管，
パイプライン及び備蓄タンクにおける排水溝等の機器の
流体系統に設けられる安全装置に関する。

＜従来の技術＞ この種のプラント設備においては、機器の上流側の配
管，パイプライン等に遮断弁を介装して、プラント設備
において重要な安全保安システムを構成している。

この遮断弁１は、例えば、第４図に示すように、配管２
中に設置され、通常運転時は開の状態としておき、プラ
ント設備の一部に何らかの異常が発生した場合、これを
緊急操作し、確実に配管を遮断して、機器への流体流通
を停止し、プラント設備の災害等を未然に防止或いは最
小限に食い止める目的を有しているものである。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 以上のような遮断弁１は、緊急時以外は操作されないの
で、無作動のまま長期間開放状態に放置されることにな
る。そして、遮断弁１は万一の時に確実に作動しなけれ
ばならないという使命上、最も高い信頼性が要求される
ので、年に１回その作動状態を検査する必要がある。

しかし、従来では、かかる検査を行う場合、プラント設
備の稼働を停止して遮断弁１の作動確認を行う必要があ
り、そのために、プラント設備の稼働率が低下し、結果
的に運転費用が多額となる。等多大な経済的損失を招く
という問題点があった。

本考案はかかる従来の実情に鑑み、機器に流体を流通さ
せた状態を維持してプラント設備等の運転に影響を与え
ることなく、簡単に遮断弁の作動確認作業を実行でき、
しかも、簡単な構成でありながら、誤操作を生じること
なく、信頼性に優れた安全装置を提供することを目的と
する。

＜問題点を解決するための手段＞ このため、本考案は、機器の上流側の通常時流体が流れ
る流体通路に遮断弁を介装し、該遮断弁により前記流体
通路を遮断して機器への流体流通を停止するようにした
流体系統において、前記流体通路の遮断弁上流側で分岐
され、該遮断弁の下流側で前記機器の上流側に合流する
ように前記遮断弁をバイパスするバイパス流体通路を設
け、該バイパス流体通路の分岐部または合流部に、前記
遮断弁を介装した流体通路または前記バイパス流体通路
の一方を閉じたときに、他方を強制的に開くように動作
されて両流体通路を選択的に切り換え、通常時には切換
状態如何に関わらず前記機器に流体が流れるようにした
三方弁からなる流路切換装置を設けた。

＜作用＞ そして、上記構成では、遮断弁の作動テストを実施する
ときには、先ず、三方弁の切換操作によって、バイパス
流体通路側を開として、該バイパス流体通路に流体を流
すと、遮断弁側の流体の流れは閉止される。流体はバイ
パス流体通路側を全量通過して流通するので、機器には
流体が流れ、プラント設備等に何等影響を与えることな
く、遮断弁の作動テストが実施され、プラント設備等の
運転が平常通り継続できる。遮断弁の作動テストが終了
したならば、三方弁を再度操作して遮断弁側に流体が流
れるように切り換えて原位置に復帰させれば良い。

したがって、通常時は、遮断弁を介装した流体通路に流
体を流して、緊急時に遮断弁の動作により流体通路を遮
断して機器への流体流通を停止することができる状態に
しておき、遮断弁の作動をテストする際には、バイパス
流体通路を開放状態とし、遮断弁側流体通路を閉止状態
にすることにより、プラント設備等の運転に影響を与え
ることなく、簡単に遮断弁の作動確認作業を実行でき、
プラント設備等の運転を遮断弁の作動テストの度に停止
する必要がなくなって、経済的損失を防止できる。

特に、バイパス流体通路の分岐部または合流部に、三方
弁からなる通路切換装置を採用したことにより、両通路
にそれぞれテスト用の弁を設ける必要がなく、構造的に
簡単でありながら流路を誤操作なく確実に切り換えるこ
とができ、信頼性に優れた安全機構とすることができ
る。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例を第１図〜第３図に基づいて説明
する。

第１図において、プラント設備等における機器の流体系
統において、機器の上流側の通常時流体が流れる流体通
路を構成する主配管３には遮断弁４が介装され、該遮断
弁４により前記主配管３を遮断して機器への流体流通を
停止し得るようになっている。

そして、前記主配管３には、該主配管３の遮断弁４上流
側で分岐され、該遮断弁４のすぐ下流側で前記機器の上
流側に合流するように遮断弁４をバイパスするバイパス
流体通路としてのバイパス配管５が設けられている。

尚、遮断弁４は、防災システムに応じた異常検知装置
（センサ）からの信号に基づいて動作される油圧式、エ
アー式等のアクチュエータによる自動操作や直接的な電
気信号等によって、或いは、人力操作によってバルブ閉
止がなされるようになっている。図中、６は上記の手段
による遮断弁作動ラインを示す。

上記異常検知装置としては、災害発生の自動検知，地震
等発生の自動検知，ガス，油漏れ等の自動検知等の例が
ある。

そして、前記主配管３及びバイパス配管５の一方を閉じ
た時に他方を強制的に開くように動作されて、両配管
３，５を選択的に切り換える三方弁７からなる通路切換
装置が設けられ、前記三方弁７の切換状態如何に関わら
ず前記機器に常時流体が流れるように構成されている。

ここで、本実施例においては、バイパス配管５の主配管
３ａからの分岐部に三方弁７を設けるようにする。

この場合、前記分岐部上流側の主配管３ａには、構造に
ついては後述する三方弁７のポートＣが接続され、該三
方弁７の他の２つのポートＢ，Ａには分岐部下流側の主
配管３ｂとバイパス配管５が夫々接続される。

尚、上記の構成において、三方弁７と各配管３ａ，３
ｂ，５は全て夫々の接続端部に設けられたフランジを使
用して接続される。

ここで、三方弁７としては、例えば、三方ボールバルブ
が使用される。この三方ボールバルブとしては、Ｌポー
トとＴポートの２種があり、本実施例では、第２図に示
すようなＬポートのものが使用される。

このＬポートの三方ボールバルブは、周知のように、バ
ルブ本体７ａに相対向する２つのポートＡ，Ｂと該ポー
トＡ，Ｂの軸方向と直交する軸方向に延びる１つのポー
トＣとを備え、バルブ本体７ａ内にＬ字形に延びる孔８
ａを有するボール８を備えた構成で、該ボール８をハン
ドル９で回動することによって、第２図（ａ）に示すよ
うにポートＡとポートＣを接続するフォームと、同図
（ｂ）に示すようにポートＢとポートＣを接続するフォ
ームと、に切り換えられるようになっている。

尚、Ｔポートの三方ボールバルブを使用しても良いが、
このものは、ボールをハンドルで回動することによって
切り換えられるフォームの数が多く、誤操作によって希
望するフォームとならない場合があるので、確実に希望
するフォームとなるＬポートの三方ボールバルブを使用
することが好ましい。

かかる構成においては、遮断弁４の作動テストを実施す
るときには、先ず、三方弁７の切換操作、すなわち、第
２図（ａ）に示すように、ポートＡとポートＣを接続す
るフォームとなるように切換操作することによって、バ
イパス配管５側を開として、該バイパス配管５に流体を
流すと、遮断弁４側の主配管３における流体の流れは閉
止される。

流体はバイパス配管５側を全量通過して流通するので、
主配管３の下流側の機器には流体が流れ、該機器には何
等影響を与えることなく、遮断弁４の作動テストが実施
され、プラント設備の運転が平常通り継続できる。

遮断弁４の作動テストが終了したならば、三方弁７を再
度切換操作、すなわち、第２図（ｂ）に示すように、ポ
ートＢとポートＣを接続するフォームとなるように切換
操作することによって、遮断弁４側の主配管３に流体が
流れるように切り換えて原状態に復帰させれば良い。

したがって、通常時は、遮断弁４を介装した主配管３に
流体を流して、緊急時に遮断弁４の動作により主配管３
を遮断して、機器への流体流通を停止し得る状態にして
おくので、プラントの異常発生時にはプラントの災害等
を未然に防止あるいは最小限に食い止めることができ
る。

遮断弁４の作動をテストする際には、バイパス配管５を
開放状態とし、遮断弁４側の主配管３を閉止状態にする
ことにより、プラント運転に影響を与えることなく、簡
単に遮断弁４の作動確認作業を実行でき、プラント運転
を遮断弁４の作動テストの度に停止する必要がなくなっ
て、経済的損失を防止できる。

即ち、プラントの運転停止及び運転開始に伴う、生産品
やユーティリティ費用の損失と危険性がないことによる
経済的効果が多大となる。

特に、かかる構成によると、バイパス配管５の分岐部
に、三方弁７からなる通路切換装置を採用したことによ
り、主配管３とバイパス配管５にそれぞれテスト用の弁
およびバイパス弁を設ける必要がなく、三方弁７の操作
によって、主配管３及びバイパス配管５の一方を閉じた
時に他方を強制的に開放することができるので、両配管
３，５が同時に閉状態になるような誤動作が生じず、機
械的インターロック及び電気的インターロックの設置等
の必要がなく、構造の簡略化を図れ、コスト的に有利な
ものとできるととも、誤操作を生じることがないので、
信頼性に優れた安全機構とすることができる。

尚、第１図に示した実施例では、バイパス配管５の主配
管３ａからの分岐部に三方弁７を設けるようにしたが、
第３図に示すように、バイパス配管５の主配管３ｃへの
合流部に三方弁７を設けるようにしても良い。この場
合、前記合流部下流側の主配管３ｃには、三方弁７のポ
ートＣが接続され、該三方弁７の他の２つのポートＢ，
Ａには合流部上流側の主配管３ｂとバイパス配管５が夫
々接続される。

かかる構成においては、通常時は、三方弁７の操作によ
って、主配管３が開放されると同時にバイパス配管５が
閉塞される。又、遮断弁４を検査する際には、三方弁７
の操作によって、バイパス配管５を介して流体が流れ、
プラントの運転は継続することが可能となる。

尚、好ましくは、次のようにして、バイパス配管５に流
体が流れている時には、これを作業者等に知らせるよう
にする構成を採用するのが良い。

即ち、三方弁７のハンドル９とリミットスイッチとを連
動させ、例えばハンドル９が主配管３側に切り換えられ
た時に前記リミットスイッチをオンにし、ハンドル９が
バイパス配管５側に切り換えられた時に前記リミットス
イッチをオフにしてブザーやランプ等の報知手段を動作
させて、これを知らせるようにする。

従って、上記ブザーやランプ等の報知手段が動作してい
る間は、流体がバイパス配管５側を流れていることが判
明でき、例えば、遮断弁４の検査が終了しているのにも
関わらず、三方弁７がバイパス配管５側に切り換えられ
ていて、流体がバイパス配管５側を流れた状態となって
いるのを防止できる。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、本考案は、機器の上流側の通常時
流体が流れる流体通路に遮断弁を介装し、該遮断弁によ
り前記流体通路を遮断して機器への流体流通を停止する
ようにした流体系統において、前記流体通路の遮断弁上
流側で分岐され、該遮断弁のすぐ下流側で前記機器の上
流側に合流するように前記遮断弁をバイパスするバイパ
ス流体通路を設け、該バイパス流体通路の分岐部または
合流部に、前記遮断弁を介装した流体通路または前記バ
イパス流体通路の一方を閉じたときに、他方を強制的に
開くように動作されて両流体通路を選択的に切り換え、
通常時には切換状態如何に関わらず前記機器に流体が流
れるようにした三方弁からなる流路切換装置を設けるよ
うにしたから、次のような作用・効果を奏する。

すなわち、遮断弁の作動テストを実施するときは、三方
弁の切換操作によって、バイパス流体通路側を開に、遮
断弁から介装された流体通路側を閉にし、これにより、
遮断弁側の流体通路の流れは閉止されるが、バイパス流
体通路には流体が全量流れるので、遮断弁の下流側にあ
る機器には流体が連続的に流れてプラント設備等に何等
影響を与えることがない。この状態で、遮断弁の作動テ
ストが実施されるので、プラント設備等の運転は平常通
り継続でき、プラント設備等の運転に影響を与えること
なく、簡単に遮断弁の作動確認作業を実行できる。した
がって、プラント設備等の運転を遮断弁の作動テストの
たびに停止する必要がなくなって、経済的損失を防止で
きる。

以上のように、遮断弁の作動テストが終了したならば、
三方弁を再度操作して遮断弁側に流体が流れるように切
り換えて原位置に復帰させると、通常時には、遮断弁を
介装した流体通路に流体が流れ、緊急時に遮断弁の作動
により流体通路を遮断可能な状態になっており、プラン
ト設備等の災害等を未然に防止あるいは最小限に食い止
めることができる。

特に、バイパス流体通路の分岐部または合流部に、三方
弁からなる通路切換装置を採用したことにより、両通路
にそれぞれテスト用の弁やバイパス弁を設ける必要がな
く、構造的に簡単でありながら流路を誤操作なく確実に
切り換えることができ、信頼性に優れた安全機構とする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る流体系統の安全装置の概略図、第
２図（ａ），（ｂ）は夫々同上実施例における三方弁の
構造と動作を示す断面図、第３図は他の実施例を示す概
略図、第４図は従来の流体系統の安全装置の概略図であ
る。 ３，３ａ，３ｂ，３ｃ…主配管、４…遮断弁、５…バイ
パス配管、７…三方弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機器の上流側の通常時流体が流れる流体通
   路に遮断弁を介装し、該遮断弁により前記流体通路を遮
   断して機器への流体流通を停止するようにした流体系統
   において、前記流体通路の遮断弁上流側で分岐され、該
   遮断弁の下流側で前記機器の上流側に合流するように前
   記遮断弁をバイパスするバイパス流体通路を設け、該バ
   イパス流体通路の分岐部または合流部に、前記遮断弁を
   介装した流体通路または前記バイパス流体通路の一方を
   閉じたときに、他方を強制的に開くように動作されて両
   流体通路を選択的に切り換え、通常時には切換状態如何
   に関わらず前記機器に流体が流れるようにした三方弁か
   らなる流路切換装置を設けたことを特徴とする流体系統
   の安全装置。