JPH06201509A - 配管接続装置に於ける自動洩れ検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接続した配管の洩れ試験を、オペレータの判
断に頼ることなく、自動的に行うことのでき、可燃性の
ガス或いは蒸気の存在する雰囲気でも使用可能な防爆仕
様とすることが可能な自動洩れ検査装置を提供する。 【構成】 自動的な一連の動作として、プロセス配管を
接続した後に、その両端のバルブを閉止した状態で、所
定圧のガスを充填し、所定時間後に、同様の圧のガスが
充填された基準容器との差圧を測定し、それが所定値以
下の場合には、合格とし、所定値以上の場合には警報を
発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業機械及び装置に於
いて配管を接続したり、取り外したりする必要のある分
野に於ける自動洩れ検査装置に関し、特に、化学装置、
化学プラント等、可燃性ガス或いは蒸気や有害物質を取
り扱う危険場所に於いて配管を接続し、取り外したりす
る際に自動的に洩れ検査を行うことのできる装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、化学プラントなどに於いては、人
が配管を接続して、接続箇所に試験気体で圧力を張り、
人手により石鹸水等をかけて目視により漏れの有無を判
定し、漏れがないことを確認した後に、バルブを開けて
流体を流すようにしていた。或いは、自動的に配管を接
続しても、過去の実績から洩れはないとして洩れ検査を
しないか、或いは、高価でしかも取扱いの煩雑な洩れ検
査装置を使用せざるを得なかった。

【０００３】また、従来の洩れ検査装置は、電気式のも
のとならざるを得ず、防爆仕様とすることができないた
め、危険場所での使用に適するものではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主
な目的は、接続した配管の洩れ試験を、オペレータの判
断に頼ることなく、自動的に行うことのできる装置を提
供することにある。

【０００５】本発明の第２の目的は、可燃性のガス或い
は蒸気の存在する雰囲気でも使用可能な防爆仕様とする
ことができ、危険場所での使用にも適する自動洩れ検査
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的は本発明に
よれば、バルブを備える外部のプロセス配管を、同じく
バルブを備える内部のプロセス配管に接続するための管
継手要素を備える配管接続装置に於ける前記両バルブ間
の前記プロセス配管部分の洩れを自動的に検査するため
の装置であって、前記両バルブ間の前記プロセス配管部
分と略同一の容量を有する基準容器と、前記プロセス配
管部分の内圧と前記基準容器の内圧との差を検出可能な
差圧測定器と、前記プロセス配管部分及び前記基準容器
に所定圧のガスを充填し、かつ該ガスを排出するための
検査ガス供給手段と、前記管継手手段により前記両プロ
セス配管を接続した後に、前記両バルブを閉止した状態
で、前記ガス供給手段により前記プロセス配管部分及び
前記基準容器に前記所定圧のガスを充填し、所定時間後
に前記差圧測定器により得られた前記差圧が所定値以下
の場合には、該検査ガスを排出すると共に配管の接続を
完了させ、所定値以上の場合には警報を発生するための
制御手段とを有することを特徴とする自動洩れ検査装置
を提供することにより達成される。

【０００７】

【作用】ワンタッチカップリング等の管継手手段と、試
験用ガスで洩れ検査をする際に、接続した配管にかけた
試験用ガスの圧力を記憶しておくために、接続配管と同
様の材質と内容積を持つ洩れのないことが確認された基
準容器と、接続配管と当該容器にかけた圧力の一定時間
経過後の圧力差を測定する差圧測定器と、これらの要素
をつなぐ配管とを利用して、圧力を掛けて一定時間経過
後の接続配管と基準容器との差圧測定による洩れ検査
で、測定した差圧が設定した値より小さければ合格とし
て人に知らせたり、自動でプロセス用バルブを開けてプ
ロセス流体を流し、測定した差圧が設定値より大きけれ
ば不合格としてプロセス用バルブは開けず警報を発す
る。特に、温度変化の影響が大きい場合や、特別に厳密
な洩れ検査を要する場合には、周囲温度の変化による接
続配管及び当該容器の熱膨張の差による内容積の相違に
基づく内圧の変化によるなどの測定誤差をなくすよう
に、基準容器を、接続した配管と可及的に同一のものか
らなり、かつ同一の条件下に置かれた、洩れのないこと
が確認された容器からなるものとするとよい。

【０００８】このように、漏れ検査を、オペレータの判
断に頼ることなく、自動的に行うことのでき、オペレー
タによる判定の個人差や、見誤りや勘違いによるトラブ
ルを回避することが出来る。従って、検査自体を省力化
できるばかりでなく、安全性の確保に要する管理上のコ
スト及び労力を削減することが出来る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。

【００１０】図１及び２は、本発明が適用されたバッチ
プラントの構造を示す。このプラントは、３つのレベル
からなり、最上部のレベルには、２列の原料タンク１が
設けられ、それぞれに原料供給ライン２が接続されてい
る。中間部のレベルには、計量タンク３が設けられ、ガ
イドレール４により、列方向に走行する事が出来る。

【００１１】原料タンク１及び計量タンク３には、それ
ぞれ自動配管接続装置５が設けられている。本実施例の
場合、自動配管接続装置５の本体（一次側ユニット）
が、計量タンク３の側に設けられている。また、自動配
管接続装置５は、図３に示されるように、流体用コネク
タ６及び電気用及び空気用コネクタ７を、本実施例の場
合それぞれ２組備えている。自動配管接続装置５の一次
側及び二次側ユニットの整合の便宜のためにガイドピン
８が設けられている。

【００１２】計量タンク３が所定の原料タンク１の直下
に移動したときに、エアシリンダ９により、一次側及び
二次側ユニットが互いに接続され、計量タンクの側のバ
ルブ１２を開くと共に、電気用コネクタ７を介して、原
料タンク１側のバルブ１１を開き、対応する原料タンク
１から、計量タンク３に向けて原料を供給することが出
来る。所定量の原料が計量されると、同じく電気用及び
空気用コネクタ７を介して、原料タンク１側のバルブを
遮断し、原料の供給を停止する。

【００１３】一方、最下部のレベルには、反応タンク１
０が設けられ、計量タンク３の底部のバルブを開き、そ
の内部の原料を受け入れることが出来る。このように、
計量タンク３を介していくつかの原料タンク１から得ら
れた原料を反応させ、所望の反応物を生成することがで
きる。

【００１４】図４は、本発明に基づく自動洩れ検査装置
を備える自動配管装置の配管図を示すもので、一点斜線
の左側が原料タンク１側に、右側が計量タンク３側にそ
れぞれ対応する。従って、プロセス流体は、左から右に
流れるが、この構成に於いては、その逆に流体を流すこ
ともできる。

【００１５】プロセス配管１３の、計量タンク３の側に
は、バルブ１２が設けられ、試験用気体排出部１４に至
る管路が、バルブ１５及び１６を介して、プロセス配管
１３の、両バルブ１１及び１２間部分に接続されてい
る。バルブ１５及び１６間の管路は、バルブ１７を介し
て、プロセス配管１３の両バルブ間部分と同様の材質と
内容積を持つ洩れのないことが確認された基準容器１８
に接続されている。バルブ１７と基準容器１８との間の
管路は、バルブ１９を介して、試験用気体供給源２０に
接続されている。

【００１６】バルブ１７の両端には、差圧測定器２１が
接続されている。空気圧信号として得られる差圧測定器
２１からの出力は、制御装置２２に伝送され、制御装置
２２は、電源及び空気圧源２３から駆動源としての空気
圧の供給を受け、後記する要領をもって、上記したバル
ブ１１、１２、１５、１６、１７及び１９を制御し、必
要に応じて警報装置２４を作動させる。

【００１７】次に、図４を参照して、本実施例の作動の
要領を以下に説明する。当装置を接続した直後の各要素
機器の状態は、以下に示した表１の「工程１、接続」の
状態により表される。

【００１８】

【表１】

【００１９】即ち、バルブ１７を開き、差圧測定器２１
の両側を同圧にし、他のバルブは全て閉じる。次ぎに、
流体用コネクタ６及び電気用及び空気用コネクタ７を接
続してロックすると、「工程２、圧張り」に移り、バル
ブ１９及び１６が開かれ、試験用気体が試験用気体供給
源２０から供給されるが、バルブ１７が開いているの
で、自動接続されたプロセス配管１３及び基準容器１８
が等しく圧張りされる。タイマにより一定時間後にバル
ブ１９を閉め、バルブ１７も閉めて、「工程３、検査」
の状態になる。

【００２０】更に、タイマにより一定時間経過後に、
「工程４、判定」に移り、差圧測定器２１により差圧を
測定した後、バルブ１７及び１５を開き、試験気体を一
定時間排気した後、バルブ１５及び１６を閉める。測定
した差圧が設定値より大ならば、洩れがありと判定し、
不合格として警報装置２４を作動させ、自動配管接続装
置５のロックを解除する。この場合は、オペレータが点
検し、自動配管接続装置５を接続し直すことになる。

【００２１】差圧測定器２１の測定する差圧が設定値よ
り小さければ、洩れはなしと判定し、合格として工程を
進め、「工程５、流送」として、バルブ１１及び１２を
開き、プロセス流体を原料タンク１から計量タンク３
へ、またはその逆に流す。作業終了後はオペレータの指
示または外部からの指示により、バルブ１１及び１２を
閉じ、自動配管接続装置のロックを解除し「工程６、終
了」の状態になり、装置は次の指示を待つことになる。

【００２２】図４は、１つの配管系列の自動漏れ試験を
行うための構造を示したものである。複数の配管系列を
同時に接続する場合は、このような設備を同数設けるこ
とにより対処することが出来るが、差圧測定器などの設
備の一部を共用することにより、１つの検査装置によ
り、複数の配管系列を順次試験するようにすれば、設備
に要するコストを節減することが出来る。特に、接続さ
れるべき複数のプロセス配管が一様のものからなる場合
には、基準容器も共用することが出来る。

【００２３】更に、漏れ検査に際して、複数の配管系列
を共通接続し、全体をあたかも１つの配管として取り扱
い、基準容器をそれに見合う容量のものとする事により
対処することもできる。しかしながら、この場合には、
漏れの発生は検知できるものの、どの配管に漏れが発生
したかを特定することが出来ない。

【００２４】特に、自動配管接続装置を接続し或いは制
御する動作と、上記した各バルブの開閉及び自動洩れ検
査装置の制御動作とを一連の動作として行うものとする
ことにより本発明を好適に実施する事ができる。

【００２５】図５は、差圧測定器４及び基準容器５を共
通化して、３つの配管系列を順次試験するための実施例
を示す。前記実施例に対応する部分には同様の符号を付
し、その詳しい説明を省略する。即ち、各配管系列に共
通な部分及び第１のプロセス配管系統は図４と同じ符号
により示し、第２のプロセス配管系統は図４と同じ符号
に「′」を付して示し、第３プロセス配管系統は図４と
同じ符号に「″」を付して示した。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２の「工程１、１２、１３、１４」は、
各配管系列に共通な部分及び第１のプロセス配管系統に
関する限り表１の「工程１、２、３、４」と同様であ
り、第２及び第３のプロセス配管系統のバルブは全て閉
じられた状態にある。

【００２８】「工程１４、判定」に於いて、不合格なら
ば第１系統に於ける漏れが検出されたものとして警報装
置２４を作動させ、自動配管接続装置のロックを解除し
て検査を停止する。合格ならば第２系統の洩れ検査に移
る。

【００２９】第２系統も同様に「工程２２、２３、２
４」によって検査を進め、不合格ならば第２系統に於け
る漏れが検出されたものとして警報装置２４を作動さ
せ、自動配管接続装置のロックを解除して検査を停止す
る。合格ならば第３系統の洩れ検査に移る。

【００３０】第３系統の検査も同様に行われる。３系統
とも全て合格ならば、「工程４５、流送」に進み、各系
統のプロセス用自動バルブを開き、プロセス流体を流す
ことができるようになる。作業終了後は、前記と同様に
オペレータの指示または外部からの指示により、バルブ
１１、１２、１１′、１２′、１１″及び１２″を閉
じ、自動配管接続装置のロックを解除し「工程４６、終
了」の状態になり、装置は次の指示を待つことになる。

【００３１】

【発明の効果】上記した説明により明らかなように、本
発明によれば、人手を要する配管接続と洩れ検査を自動
化することにより、多大な省力効果を得ることができ、
安全性を向上させることが出来る。しかも空圧制御シス
テムを使用すれば、可燃性ガス或いは蒸気の存在する危
険場所での使用に適する防爆仕様を安価に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたバッチプラントを単純化し
て示す側面図である。

【図２】本発明が適用されたバッチプラントを単純化し
て示す正面図である。

【図３】本発明が適用された自動配管接続装置の要部を
示すダイヤグラム図である。

【図４】本発明に基づく自動洩れ検査装置の第１の実施
例を示す配管図である。

【図５】本発明に基づく自動洩れ検査装置の第２の実施
例を示す配管図である。

【符号の説明】

１ 原料タンク ２ 原料供給ライン ３ 計量タンク ４ ガイドレール４ ５ 自動配管接続装置 ６ 流体用コネクタ ７ 電気用及び空気用コネクタ ８ ガイドピン ９ エアシリンダ １０ 反応タンク １１、１２、１５、１６、１７、１９ バルブ １３ 接続配管 １４ 試験用気体排出部 １８ 基準容器 ２０ 試験用気体供給源 ２１ 差圧測定器 ２２ 制御装置 ２３ 電源及び空気圧源 ２４ 警報装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブを備える外部のプロセス配管
   を、同じくバルブを備える内部のプロセス配管に接続す
   るための管継手要素を備える配管接続装置に於ける前記
   両バルブ間の前記プロセス配管部分の洩れを自動的に検
   査するための装置であって、 前記両バルブ間の前記プロセス配管部分と略同一の容量
   を有する基準容器と、 前記プロセス配管部分の内圧と前記基準容器の内圧との
   差を検出可能な差圧測定器と、 前記プロセス配管部分及び前記基準容器に所定圧のガス
   を充填し、かつ該ガスを排出するための検査ガス供給手
   段と、 前記管継手手段により前記両プロセス配管を接続した後
   に、前記両バルブを閉止した状態で、前記ガス供給手段
   により前記プロセス配管部分及び前記基準容器に前記所
   定圧のガスを充填し、所定時間後に前記差圧測定器によ
   り得られた前記差圧が所定値以下の場合には、該検査ガ
   スを排出すると共に配管の接続を完了させ、所定値以上
   の場合には警報を発生するための制御手段とを有するこ
   とを特徴とする自動洩れ検査装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段が、複数のプロセス配管
   を共通の差圧測定器により順次洩れ検査するようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動洩れ検査装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段が、前記管継手手段を接
   続し、前記バルブの開閉する動作及び当該自動洩れ検査
   装置の制御動作を一連の動作として行うものからなるこ
   とを特徴とする請求項１若しくは２に記載の自動洩れ検
   査装置。