JPH0660694B2 - 流体荷役装置等の緊急遮断切離し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、タンカから原油を荷上げしたり、あ
るいはタンカへ荷積みする際に使用される流体荷役装置
等の緊急遮断切離し装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、シーバースに接岸したタンカから原油を荷上げ
したり、あるいはタンカへ荷積みするために使用される
流体荷役装置においては、強風や波浪等の影響でタンカ
の動きが大きくなったような場合に、そのままでは輸送
管が破壊されてしまい、原油が漏出して火災を引き起こ
すなど大きな損害を出すことから、輸送管の途中に緊急
遮断切離し装置を設けている。

これは、第４図に示すように、連結される配管４１，４
１のそれぞれに緊急時に閉鎖される弁（この例はボール
バルブ）４２，４２と、この弁４２，４２をその弁軸４
２ａ，４２ａを介して連動させるリンク機構４３（第５
図参照）を設け、また配管４１，４１の接合面にはフラ
ンジ４４，４４を設け、この接合したフランジ４４，４
４の周縁部をクランプ４５…により挟みこみ、緊急時
に、上記リンク機構４３を油圧シリンダ４６により作動
して弁４２，４２を閉じた後、このクランプ４５…を油
圧シリンダ４７により外して連結を解除するように構成
されているものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の装置においては、接合される
配管４１，４１のそれぞれに大形のボール弁４２，４２
が設けられており、従って、弁自体の重量が大なる上
に、一つのシリンダ４６で駆動するためのリンク機構４
３も必要になり、全体として管接続部における重量が過
大なものとなっているとともに構造が複雑になってい
た。

特に、流体荷役装置の輸送管はローデイングアームなど
の支持装置によって上部を支持されて構成されており、
緊急遮断切離し装置はその下端部に取り付けられている
ので、その重量が大きいと、輸送管の移動時の動荷重が
増し、輸送管自体及び支持装置に要求される強度が大き
くなってしまうという問題点があった。

ところで、一般の遮断機構として半球体の二つの弁体を
分割自在に組み合わせた弁を使い、この球状弁を、接合
されるパイプの中心軸線に直交する位置に配した回動軸
を介して一つの駆動装置により回動させて二つのパイプ
を同時に開閉するものが知られているが（特開昭５７−
１２１８７号公報）、この構造では、回動軸が邪魔にな
るため、二つのパイプをクランプ等で接合して瞬間的に
切り離すことはできない。

本発明は、構造が簡単で、軽量な流体荷役装置等の緊急
遮断切離し装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明は、互いのフラン
ジを接合させて相互に連結される第１パイプ及び第２パ
イプと、相互に接合された上記フランジを挟着するクラ
ンプと、上記パイプに設けられた遮断機構とを備え、該
遮断機構が第１パイプと第２パイプを閉じた後に上記ク
ランプによるフランジの挟着が解除されて上記第１パイ
プと第２パイプが切り離されるように構成された流体荷
役装置等の緊急遮断切離し装置において、上記遮断機構
を、貫通孔を有する分割自在な球体に組み合わされると
ともに該球体の中心を通り上記フランジの接合面に対し
て傾斜した軸線上に上記フランジから離して設けられた
弁軸で第１パイプと第２パイプにそれぞれ個々に軸支さ
れ、かつ上記弁軸を中心とする一つの回動位置で上記貫
通孔を第１パイプと第２パイプに一致させて第１パイプ
と第２パイプを相互に連通し、また他の回動位置で第１
パイプと第２パイプをそれぞれ個々に遮断する一対の半
球で構成し、上記フランジを有するとともに上記各パイ
プにそれぞれ個々に設けられ上記半球をそれぞれ個々に
嵌装した球体保持部の各分割体に、サポートピンを、上
記フランジから離し上記弁軸と上記フランジの接合面に
対してほぼ対称に、かつその内端を上記各半球にそれぞ
れ個々に形成された環状溝に嵌め入れ上記弁軸を中心と
する半球の回動を自由にしてそれぞれ個々に取り付け、
また上記球体保持部の両端部に、ばね手段で押されて各
半球にそれぞれ個々に圧接され、各パイプと各半球との
間をそれぞれ液密に保つシール手段を設けた構成とし
た。

〔作用〕

球体に組み合わされた一対の半球を回動させる弁軸は、
フランジの接合面に対して傾斜され、フランジから離さ
れているので、フランジをクランプで挟着して瞬間的に
切り離すことができる。遮断機構は一対の半球からな
り、しかもその駆動系が簡単なものでよいため、全体的
に構造が簡単になるとともに軽量になる。半球は弁軸と
サポートピンによって支持され、ばね手段で押されてい
るので、閉鎖状態が確実に保たれる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図ないし第３図において、１は第１パイプ２及び第
２パイプ３の突合せ部にそれぞれ設けられた一対の分割
体１ａ，１ａが接合されて内面がほぼ球面状をなす空胴
部を形成している球体保持部である。この球体保持部１
の接合面Ｓ側の外周部にはそれぞれフランジ４ａ，４ｂ
が形成され、このフランジ４ａ，４ｂの周縁部が複数個
のクランプ５…により挟まれて上記分割体１ａ，１ａが
一体に接合されている。これらのクランプ５…は第１，
第２パイプ２，３の連結を解除する切離し機構Ｋの一部
をなすもので、この切離し機構Ｋは、第３図に示すよう
に、上記各クランプ５…を、両端にピン連結部を有する
ロッド６…によりフランジ４ａ，４ｂの接合面Ｓに沿う
面内における相互の回動が自在なように連結するととも
に、これらの連結体の両端を油圧シリンダ７により作動
する係合部材７ａを介して端部クランプ５ａに対し掛け
外しされるロッド６ａで連結し、この油圧シリンダ７の
伸長作動によりクランプ５…を上記フランジ４ａ，４ｂ
の外周から離脱するように構成されている。

また、接合面Ｓには互いに嵌合する段差部８，９が環状
に形成されているとともにシールリング１０，１０が配
されている。

上記球体保持部１の空胴部には、球体１１が嵌装されて
いる。この球体１１はパイプ２，３どうしの接合面Ｓに
対して傾いた軸線の回りに回転するように球体保持部１
に支持されている。すなわち、第１図に示すように、球
体保持部１の第１パイプ２側には第１軸孔１２が、第２
パイプ３には第２軸孔１３が、それぞれ、上記接合面Ｓ
に対し傾斜した軸線に一致して形成され、第１軸孔１２
にはシャフト（弁軸）１４が挿入されるとともに、第２
軸孔１３には軸ピン（弁軸）１５が挿入され、このシャ
フト１４及び軸ピン１５は球体１１に形成された第１凹
孔１６，第２凹孔１７に挿入されている。シャフト１４
と軸ピン１５はいずれもフランジ４ａ，４ｂから離れて
いる。

上記シャフト１４は上記球体保持部１の第１パイプ２側
に固定したサポート２ａに回転自在に支持されており、
その内端１４ａはキー１８により球体１１と一体に回動
されるようになっている。

球体１１の中央には貫通孔１９が形成されている。この
貫通孔１９は各パイプ２，３の内径と同径に形成され、
その位置は、第２図に示すように球体１１の一方の回動
停止位置において各パイプ２，３と同軸になって全開状
態になり、第１図に示すようにその位置から９０度回転
されたときに開口部が球体保持部１に覆われて全開状態
になるように設定されている。

上記球体１１は、第１図に示すように貫通孔１９の全開
状態において各パイプ２，３の接合面Ｓと同一面上にあ
る分割面Ｄにより二つの半球１１ａ，１１ｂに分割され
ている。この分割面Ｄには互いに嵌合する段差部２０，
２１が形成されており、両半球１１ａ，１１ｂの結合を
強固にしてシャフト１４の駆動力が一方の半球１１ａか
ら他の半球１１ｂに確実に伝わるようになっている。

上記第１パイプ２は、シーバースに設置された流体荷役
装置の先端の輸送管にフランジ２２を介して連結され、
また、第２パイプ３はタンカの配管等にフランジ（図示
略）を介して連結されるようになっている。

球体保持部１（分割体１ａ，１ａ）には、上記シャフト
１４及び軸ピン１５と接合面Ｓに対してほぼ対称的な位
置に一対のサポートピン２３，２４が内面に突出して設
けられている。サポートピン２３，２４もフランジ４
ａ，４ｂから離れている。そして、球体１１の外面に
は、このサポートピン２３，２４に対向する位置に、球
体１１の回転軸と直交する面上において、シャフト１４
の軸心を中心として中心角９０度に亙って伸びる環状溝
２５，２５が形成されており、この環状溝２５，２５に
上記各サポートピン２３，２４の内端が嵌め入れられて
いる。上記各サポートピン２３，２４は球体１１の回動
時に上記環状溝２５，２５内を摺動して球体１１の回動
を安定させるとともに、球体１１が分割されたときに、
軸ピン１５及びシャフト１４の内端１４ａと協動して各
半球１１ａ，１１ｂを押さえて固定し、各パイプ２，３
の軸方向への移動を防いで、各パイプ２，３を閉鎖状態
に保つようになっている。

また、球体保持部１の両端部には、シールリング２６及
びシール２６ａが配されたススライドリング２７…が取
り付けられており、このスライドリング２７…は各パイ
プ２，３に形成された凹所２８…との間に張設されたス
プリング（ばね手段）２９…により、それぞれ球体１１
（半球１１ａ，１１ｂ）に押し付けられて、球体１１の
回転を安定させるとともに球体１１による各パイプ２，
３の閉止時の液漏れを防ぐようになっている。スライド
リング２７とシールリング２６及びシール２６ａはシー
ル手段を構成している。

なお、図中、３１はサポータ２ａの両端側においてシャ
フト１４との回転摺動部に設けられたブッシュメタル、
３２はシール部材、３３はボルトであり、サポータ２
ａ、軸ピン１５、サポートピン２３，２４をそれぞれ球
体保持部１に固定している。また、シャフト１４の外端
１４ｂは油圧シリンダ等の駆動装置（図示略）に連結さ
れており、さらに、この駆動装置と上記切離し装置Ｋの
油圧シリンダ７とが制御装置（図示略）により連動され
るように構成されている。

次に、上記のように構成された本発明に係る流体荷役装
置等の緊急遮断切離し装置の作用を説明する。

タンカ等の上下動が流体荷役装置の動作の安全域を越え
た場合には、自動的にあるいは手動操作によって緊急遮
断切離し装置の作動信号が発せられる。この作動信号に
より、上記制御装置（図示略）を介して上記駆動装置
（図示略）が作動し、球体１１を回動させて貫通孔１９
を閉止させる。この閉止動作が完了すると、上記制御装
置を介して切離し機構Ｋが作動し、その油圧シリンダ７
を伸ばしてクランプ５…を開放させる。そして、両パイ
プ２，３に働く外力により球体保持部１が接合面Ｓで分
割される。

このとき、球体１１の第１半球１１ａはシャフト１４の
内端１４ａ及びサポートピン２４により第１パイプ２の
球体保持部１（分割体１ａ）に固定され、一方、第２半
球１１ｂはサポートピン２３と軸ピン１５により第２パ
イプ３の球体保持部１（分割体１ａ）に固定されている
ので、各半球１１ａ，１１ｂは姿勢を崩すことなく分割
面Ｄで円滑に分割され、各パイプ２，３及び球体１１の
分離が完了する。

球体１１が二つの半球１１ａ，１１ｂに分割された状態
において、各半球１１ａ，１１ｂはシャフト１４、軸ピ
ン１５、各サポートピン２３，２４によって係止され、
かつスプリング２９によりスライドリング２７を介して
押されているので、各半球１１ａ，１１ｂは球体保持部
１の各分割体１ａの中で自由に回動してパイプ２，３を
開放することはない。また、同様にスライドリング２７
がスプリング２９によって各半球１１ａ，１１ｂの外周
面に押し付けられているので、各半球１１ａ，１１ｂと
各分割体１ａ，１ａとの間の密閉が確実になされ、内部
の流体が漏出することがない。

本発明に係る流体荷役装置等の緊急遮断切離し装置にお
いては、球体１１の回転軸がパイプ２，３の接合面Ｓに
対して傾いて設けられているので、フランジ４ａ，４ｂ
にシャフト１４が干渉せず、従って、瞬間的な切離しを
可能にする切離し機構Ｋでフランジ４ａ，４ｂを接合す
ることができる。また、シャフト１４及びその駆動装置
がクランプ５やその駆動装置と干渉することもない。一
対の半球１１ａ，１１ｂは、球体１１に組み合わされ、
１本のシャフト１４の回動で開閉するので、簡単かつ軽
量な構造とすることが容易である。また、球体１１の開
閉は通常のボールバルブと同様に行なわれ、全開時の圧
力損失も無い。

〔発明の効果〕

本発明に係る流体荷役装置等の緊急遮断切離し装置は、
前記の構成とされているので、従来のボールバルブと形
状的に余り変わらない一つの球体で２本のパイプの突合
せ面を閉鎖できる。従って、弁自体の重量を軽減できる
とともに、二つの弁を同時に作動させるためのリンク機
構なども不要になり、ローデイングアームなどの負荷を
下げることができる。また半球は、弁軸とサポートピン
により球体保持部に保持され、ばね手段によってシール
手段を介して押されているので、みだりに回動すること
がなく、安定した閉鎖状態を保つ。ばね手段とシール手
段は上記のように機能するほか、パイプと半球の間を液
密にしているので、合理的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る流体荷役装置等の緊急遮断切離し
装置の一実施例を示す閉止時の断面図、第２図は開放時
の断面図、第３図はクランプ機構の正面図、第４図は従
来の緊急遮断切離し装置における弁の構造を示す断面
図、第５図はその側面図である。 １……球体保持部、１ａ……分割体 ２……第１パイプ、３……第２パイプ ４ａ，４ｂ……フランジ、５……クランプ １１……球体、１１ａ，１１ｂ……半球 １４……シャフト（弁軸）、１５……軸ピン（弁軸） １９……貫通孔、２３……サポートピン ２４……サポートピン、２５……環状溝 ２６……シールリング（シール手段）、２６ａ……シー
ル（シール手段） ２７……スライドリング（シール手段）、２８……凹所 ２９……スプリング（ばね手段）、Ｓ……接合面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いのフランジを接合させて相互に連結さ
   れる第１パイプ及び第２パイプと、相互に接合された上
   記フランジを挟着するクランプと、上記パイプに設けら
   れた遮断機構とを備え、該遮断機構が第１パイプと第２
   パイプを閉じた後に上記クランプによるフランジの挟着
   が解除されて上記第１パイプと第２パイプが切り離され
   るように構成された流体荷役装置等の緊急遮断切離し装
   置において、上記遮断機構は、貫通孔（１９）を有する
   分割自在な球体（１１）に組み合わされるとともに該球
   体（１１）の中心を通り上記フランジ（４ａ，４ｂ）の
   接合面（Ｓ）に対して傾斜した軸線上に上記フランジ
   （４ａ，４ｂ）から離して設けられた弁軸（１４，１
   ５）で第１パイプ（２）と第２パイプ（３）にそれぞれ
   個々に軸支され、かつ上記弁軸（１４，１５）を中心と
   する一つの回動位置で上記貫通孔（１９）を第１パイプ
   （２）と第２パイプ（３）に一致させて第１パイプ
   （２）と第２パイプ（３）を相互に連通し、また他の回
   動位置で第１パイプ（２）と第２パイプ（３）をそれぞ
   れ個々に遮断する一対の半球（１１ａ，１１ｂ）から成
   り、上記フランジ（４ａ，４ｂ）を有するとともに上記
   各パイプ（２，３）にそれぞれ個々に設けられ上記半球
   （１１ａ，１１ｂ）をそれぞれ個々に嵌装した球体保持
   部（１）の各分割体（１ａ，１ａ）には、サポートピン
   （２３，２４）が、上記フランジ（４ａ，４ｂ）から離
   し上記弁軸（１４，１５）と上記フランジ（４ａ，４
   ｂ）の接合面（Ｓ）に対してほぼ対称に、かつその内端
   を上記各半球（１１ａ，１１ｂ）にそれぞれ個々に形成
   された環状溝（２５）に嵌め入れ上記弁軸（１４，１
   ５）を中心とする半球（１１ａ，１１ｂ）の回動を自由
   にしてそれぞれ個々に取り付けられ、また上記球体保持
   部（１）の両端部には、ばね手段（２９）で押されて各
   半球（１１ａ，１１ｂ）にそれぞれ個々に圧接され、各
   パイプ（２，３）と各半球（１１ａ，１１ｂ）との間を
   それぞれ液密に保つシール手段（２７，２６，２６ａ）
   が設けられたことを特徴とする流体荷役装置等の緊急遮
   断切離し装置。
2. 【請求項２】ばね手段（２９）とシール手段（２７，２
   ６，２６ａ）は各パイプ（２，３）の凹所（２８）に設
   けられたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   流体荷役装置等の緊急遮断切離し装置。
3. 【請求項３】ばね手段はスプリング（２９）からなり、
   またシール手段は、半球（１１ａ，１１ｂ）に接するシ
   ールリング（２６）とパイプ（２，３）に接するシール
   （２６ａ）をスライドリング（２７）に設けてなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の流
   体荷役装置等の緊急遮断切離し装置。