JPH07119862A - 空気圧式作動弁の診断装置 - Google Patents
空気圧式作動弁の診断装置Info
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- JPH07119862A JPH07119862A JP26715493A JP26715493A JPH07119862A JP H07119862 A JPH07119862 A JP H07119862A JP 26715493 A JP26715493 A JP 26715493A JP 26715493 A JP26715493 A JP 26715493A JP H07119862 A JPH07119862 A JP H07119862A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】操作電気信号、駆動部の作動空気圧、弁本体の
弁棒の位置から、弁作動時における異常部位の特定を行
うと共に、定期的な試験結果を傾向管理して劣化の状態
を診断する空気圧式作動弁の診断装置を提供する。 【構成】請求項１記載の空気圧式作動弁の診断装置は、
操作電気信号８で作動する電磁弁７により駆動される空
気シリンダ式作動弁１に、前記操作電気信号８を検出す
る操作電気信号検出器10と、弁駆動部である空気圧シリ
ンダ５の空気圧力を検出する空気圧検出器12と、弁負荷
部である弁棒４の変位を検出する変位検出器11を設ける
と共に、前記各検出器からの信号を入力して予め設定し
た制限値等から前記空気シリンダ式作動弁１の異常部位
の特定と監視を行う診断監視装置13からなることを特徴
とする。
弁棒の位置から、弁作動時における異常部位の特定を行
うと共に、定期的な試験結果を傾向管理して劣化の状態
を診断する空気圧式作動弁の診断装置を提供する。 【構成】請求項１記載の空気圧式作動弁の診断装置は、
操作電気信号８で作動する電磁弁７により駆動される空
気シリンダ式作動弁１に、前記操作電気信号８を検出す
る操作電気信号検出器10と、弁駆動部である空気圧シリ
ンダ５の空気圧力を検出する空気圧検出器12と、弁負荷
部である弁棒４の変位を検出する変位検出器11を設ける
と共に、前記各検出器からの信号を入力して予め設定し
た制限値等から前記空気シリンダ式作動弁１の異常部位
の特定と監視を行う診断監視装置13からなることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気圧式作動弁に係り、
特に作動弁の異常診断を行う空気圧式作動弁の診断装置
に関する。
特に作動弁の異常診断を行う空気圧式作動弁の診断装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に空気圧式作動弁は図６の模式図に
示すように、空気シリンダ式作動弁１は、配管２に連結
されて流体を制御する弁体３と弁棒４及び、これに駆動
力を与える空気圧シリンダ５からなり、さらに、この空
気圧シリンダ５に流れ込む空気の流れを制御するコント
ロールバルブ６とその作動を制御する電磁弁７とから構
成されている。
示すように、空気シリンダ式作動弁１は、配管２に連結
されて流体を制御する弁体３と弁棒４及び、これに駆動
力を与える空気圧シリンダ５からなり、さらに、この空
気圧シリンダ５に流れ込む空気の流れを制御するコント
ロールバルブ６とその作動を制御する電磁弁７とから構
成されている。
【０００３】この空気シリンダ式作動弁１の閉弁動作
は、図示しない制御室から入力された操作電気信号８に
よって電磁弁７が励磁され、コントロールバルブ６を開
閉制御して、空気圧シリンダ５の下部の空気を排気する
と同時に、空気圧シリンダ５の上部に圧力空気９を供給
して行われる。また開弁動作は、前記閉弁動作と逆に空
気圧シリンダ５の上部の空気を排気することによって作
動する。
は、図示しない制御室から入力された操作電気信号８に
よって電磁弁７が励磁され、コントロールバルブ６を開
閉制御して、空気圧シリンダ５の下部の空気を排気する
と同時に、空気圧シリンダ５の上部に圧力空気９を供給
して行われる。また開弁動作は、前記閉弁動作と逆に空
気圧シリンダ５の上部の空気を排気することによって作
動する。
【０００４】上記のような構造の空気シリンダ式作動弁
１においては、弁本体部では図示しない各パッキンの締
付力の過大、弁体３及び弁棒４の結合部のゆるみ、ガイ
ドの不良、空気圧シリンダ５の空気漏洩、ピストン摺動
抵抗の過大等の不具合が起こり得る。また、弁本体部以
外でも、空気シリンダ５に送る空気を制御するコントロ
ールバルブ６においては、作動圧力空気の漏洩や、異常
による動作不良、固着等の不具合が起こり得る。
１においては、弁本体部では図示しない各パッキンの締
付力の過大、弁体３及び弁棒４の結合部のゆるみ、ガイ
ドの不良、空気圧シリンダ５の空気漏洩、ピストン摺動
抵抗の過大等の不具合が起こり得る。また、弁本体部以
外でも、空気シリンダ５に送る空気を制御するコントロ
ールバルブ６においては、作動圧力空気の漏洩や、異常
による動作不良、固着等の不具合が起こり得る。
【０００５】例えば原子力発電プラント内では通常、約
600台の空気圧式の作動弁を使用しており、なかでもプ
ラントの安全性を維持するための隔離弁や、流量調整の
ための制御弁等の比較的重要な作動弁が多く設備されて
いる。この代表的なものとして主蒸気隔離弁が挙げられ
るが、これは原子炉格納容器外における主蒸気配管の破
断事故時に周辺への蒸気放出を制止し、炉心の損傷を防
止することを目的としたもので、安全機器として最重要
弁の一つである。
600台の空気圧式の作動弁を使用しており、なかでもプ
ラントの安全性を維持するための隔離弁や、流量調整の
ための制御弁等の比較的重要な作動弁が多く設備されて
いる。この代表的なものとして主蒸気隔離弁が挙げられ
るが、これは原子炉格納容器外における主蒸気配管の破
断事故時に周辺への蒸気放出を制止し、炉心の損傷を防
止することを目的としたもので、安全機器として最重要
弁の一つである。
【０００６】しかしながら、これらの弁は原子力発電プ
ラントの運転中においては流体振動、熱応力等の機械
的、及び熱的ストレスに常時さらされているため、この
間に弁に故障が生じると、原子力発電プラントの緊急時
に対処せず安全性維持に影響を及ぼすことが考えられ
る。
ラントの運転中においては流体振動、熱応力等の機械
的、及び熱的ストレスに常時さらされているため、この
間に弁に故障が生じると、原子力発電プラントの緊急時
に対処せず安全性維持に影響を及ぼすことが考えられ
る。
【０００７】したがって、安全性維持のために重要であ
ると特定された弁については、プラントの運転中に定期
的に作動テストが行われている。これは、当該弁を中央
制御室からの操作により開閉作動をさせ、その作動時間
を計測して規定範囲内にあるか否かによって健全性を評
価するものである。
ると特定された弁については、プラントの運転中に定期
的に作動テストが行われている。これは、当該弁を中央
制御室からの操作により開閉作動をさせ、その作動時間
を計測して規定範囲内にあるか否かによって健全性を評
価するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】空気圧式作動弁におけ
る動作特性は、作動空気の漏洩、ピストン部の摺動抵
抗、パッキンの摩擦抵抗等の様々な要因によって変化す
るため、弁の異常を検出する上で重要な情報となる。
る動作特性は、作動空気の漏洩、ピストン部の摺動抵
抗、パッキンの摩擦抵抗等の様々な要因によって変化す
るため、弁の異常を検出する上で重要な情報となる。
【０００９】ところが従来の診断作業では、動作時間が
許容範囲内にあるか否かの検査をするに止まり、弁の詳
細な動作特性については評価することができず、また、
上記の診断方法では動作異常の検出はできても、異常部
位を特定することは困難であり、したがって、異常検出
後における対策処理の計画や実施が適切に行われ難いと
いう問題があった。
許容範囲内にあるか否かの検査をするに止まり、弁の詳
細な動作特性については評価することができず、また、
上記の診断方法では動作異常の検出はできても、異常部
位を特定することは困難であり、したがって、異常検出
後における対策処理の計画や実施が適切に行われ難いと
いう問題があった。
【００１０】本発明の目的とするところは、空気圧式作
動弁の操作電気信号、駆動部材の作動空気圧、弁本体の
弁棒の位置から、弁作動時における異常部位の特定を行
うと共に、定期的な試験結果を傾向管理して劣化の状態
を診断する空気圧式作動弁の診断装置を提供することに
ある。
動弁の操作電気信号、駆動部材の作動空気圧、弁本体の
弁棒の位置から、弁作動時における異常部位の特定を行
うと共に、定期的な試験結果を傾向管理して劣化の状態
を診断する空気圧式作動弁の診断装置を提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の空気圧式作動弁の診断装置は、操作信号
で作動する電磁弁により駆動される空気圧式作動弁に前
記操作信号を検出する操作信号検出器と、弁駆動部であ
る空気圧シリンダの空気圧力を検出する空気圧検出器
と、弁負荷部である弁棒の変位を検出する変位検出器を
設けると共に、前記各検出器からの信号を入力して予め
設定した制限値等から前記空気圧式作動弁の異常部位の
特定と監視を行う診断監視装置からなることを特徴とす
る。
請求項１記載の空気圧式作動弁の診断装置は、操作信号
で作動する電磁弁により駆動される空気圧式作動弁に前
記操作信号を検出する操作信号検出器と、弁駆動部であ
る空気圧シリンダの空気圧力を検出する空気圧検出器
と、弁負荷部である弁棒の変位を検出する変位検出器を
設けると共に、前記各検出器からの信号を入力して予め
設定した制限値等から前記空気圧式作動弁の異常部位の
特定と監視を行う診断監視装置からなることを特徴とす
る。
【００１２】請求項２記載の空気圧式作動弁の診断装置
は、上記各検出器からの信号を入力して予め設定した制
限値等から上記空気圧式作動弁の異常部位の特定と監視
を行う診断監視装置において、上記操作電気信号と、弁
駆動部の空気圧力の遅れ時間、あるいは空気圧力と弁棒
の変位、または空気圧力の立ち上がり時間を算出し、こ
れらを診断パラメータとして異常部位の特定を行うこと
を特徴とする。
は、上記各検出器からの信号を入力して予め設定した制
限値等から上記空気圧式作動弁の異常部位の特定と監視
を行う診断監視装置において、上記操作電気信号と、弁
駆動部の空気圧力の遅れ時間、あるいは空気圧力と弁棒
の変位、または空気圧力の立ち上がり時間を算出し、こ
れらを診断パラメータとして異常部位の特定を行うこと
を特徴とする。
【００１３】請求項３記載の空気圧式作動弁の診断装置
は、上記各検出器からの信号を入力して予め設定した制
限値等から前記空気圧式作動弁の異常部位の特定と監視
を行う診断監視装置において、変位検出器から入力した
弁棒のストローク特性を予め記憶させた正常時のストロ
ーク特性と比較することにより、前記空気圧式作動弁に
おける負荷側の異常を診断することを特徴とする。
は、上記各検出器からの信号を入力して予め設定した制
限値等から前記空気圧式作動弁の異常部位の特定と監視
を行う診断監視装置において、変位検出器から入力した
弁棒のストローク特性を予め記憶させた正常時のストロ
ーク特性と比較することにより、前記空気圧式作動弁に
おける負荷側の異常を診断することを特徴とする。
【００１４】請求項４記載の空気圧式作動弁の診断装置
は、上記各検出器からの信号を入力して予め設定した制
限値等から前記空気圧式作動弁の異常部位の特定と監視
を行う診断監視装置において、定期的な弁作動試験に伴
う各検出信号及び診断パラメータをその都度記憶すると
共に、この変化の傾向から、空気圧式作動弁の劣化状態
を診断することを特徴とする。
は、上記各検出器からの信号を入力して予め設定した制
限値等から前記空気圧式作動弁の異常部位の特定と監視
を行う診断監視装置において、定期的な弁作動試験に伴
う各検出信号及び診断パラメータをその都度記憶すると
共に、この変化の傾向から、空気圧式作動弁の劣化状態
を診断することを特徴とする。
【００１５】
【作用】請求項１記載の発明は、空気圧式作動弁の作動
試験時に、弁棒の変位を変位検出器で、空気圧シリンダ
の作動空気圧を空気圧検出器にて検出し、また電磁弁へ
の操作信号を操作信号検出器で収集して診断監視装置に
入力する。
試験時に、弁棒の変位を変位検出器で、空気圧シリンダ
の作動空気圧を空気圧検出器にて検出し、また電磁弁へ
の操作信号を操作信号検出器で収集して診断監視装置に
入力する。
【００１６】診断監視装置では、入力した各検出信号と
予め設定した各種正常値を基にした制限値との比較、及
び各検出信号による診断パラメータ等の診断に必要な各
種演算を行い、その診断結果である異常の有無と異常部
位の特定を表示する。さらに、試験作動毎のデータを記
憶して、この時系列変化から劣化傾向の診断を行い表示
をする。
予め設定した各種正常値を基にした制限値との比較、及
び各検出信号による診断パラメータ等の診断に必要な各
種演算を行い、その診断結果である異常の有無と異常部
位の特定を表示する。さらに、試験作動毎のデータを記
憶して、この時系列変化から劣化傾向の診断を行い表示
をする。
【００１７】請求項２記載の発明では、診断監視装置に
おいて電磁弁への操作信号と弁駆動部の空気圧力の始動
遅れ時間から、コントロールバルブ等駆動側の異常を、
また空気圧力と弁棒の変位から駆動側及び弁体等負荷側
が異常であり、かつ、空気圧力の立ち上がり時間が正常
ならば負荷側に不具合があり、また空気圧力の立ち上が
り時間が異常ならば駆動側が不具合であるとして異常部
位を特定する。
おいて電磁弁への操作信号と弁駆動部の空気圧力の始動
遅れ時間から、コントロールバルブ等駆動側の異常を、
また空気圧力と弁棒の変位から駆動側及び弁体等負荷側
が異常であり、かつ、空気圧力の立ち上がり時間が正常
ならば負荷側に不具合があり、また空気圧力の立ち上が
り時間が異常ならば駆動側が不具合であるとして異常部
位を特定する。
【００１８】請求項３記載の発明では、診断監視装置に
おいて弁棒の変位を検出する変位検出器から入力した弁
棒のストローク特性を、予め記憶させた正常時における
ストローク特性と比較して、正常時のストローク特性と
相違がある場合には、空気圧式作動弁における負荷側に
異常が生じていることの診断をする。
おいて弁棒の変位を検出する変位検出器から入力した弁
棒のストローク特性を、予め記憶させた正常時における
ストローク特性と比較して、正常時のストローク特性と
相違がある場合には、空気圧式作動弁における負荷側に
異常が生じていることの診断をする。
【００１９】請求項４記載の発明では、診断監視装置に
おいて定期的な弁作動試験時に得た各検出信号及び診断
パラメータ等を、その都度記憶すると共に表示手段によ
り適宜、時系列的に表示して監視する。この各検出信号
及び診断パラメータ等の変化傾向から、空気圧式作動弁
の劣化状態が診断される。
おいて定期的な弁作動試験時に得た各検出信号及び診断
パラメータ等を、その都度記憶すると共に表示手段によ
り適宜、時系列的に表示して監視する。この各検出信号
及び診断パラメータ等の変化傾向から、空気圧式作動弁
の劣化状態が診断される。
【００２０】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１のブロッ
ク構成図に示すように空気圧式作動弁である空気シリン
ダ式作動弁１は、配管２に連結されて流体を制御する弁
体３及び弁棒４、これに駆動力を与える空気圧シリンダ
５からなり、さらに空気圧シリンダ５に流れ込む圧力空
気９の流れを制御するコントロールバルブ６と、その作
動を図示しない制御室から電気信号等で入力された操作
電気信号８により制御される電磁弁７が設けられてい
る。
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１のブロッ
ク構成図に示すように空気圧式作動弁である空気シリン
ダ式作動弁１は、配管２に連結されて流体を制御する弁
体３及び弁棒４、これに駆動力を与える空気圧シリンダ
５からなり、さらに空気圧シリンダ５に流れ込む圧力空
気９の流れを制御するコントロールバルブ６と、その作
動を図示しない制御室から電気信号等で入力された操作
電気信号８により制御される電磁弁７が設けられてい
る。
【００２１】さらに診断装置として、前記電磁弁７に入
力される操作電気信号８を検出する操作電気信号検出器
10と、弁棒４には弁棒４の変位を検出する変位検出器1
1、及び空気圧シリンダ５には作動空気圧を検出するた
めの空気圧検出器12を接続すると共に、これらの出力信
号を入力して予め設定された各種制限値等により、空気
シリンダ式作動弁１の診断に必要な各種演算処理をし
て、その診断結果を表示するＣＲＴ等の表示手段を備え
た診断監視装置13により構成されている。
力される操作電気信号８を検出する操作電気信号検出器
10と、弁棒４には弁棒４の変位を検出する変位検出器1
1、及び空気圧シリンダ５には作動空気圧を検出するた
めの空気圧検出器12を接続すると共に、これらの出力信
号を入力して予め設定された各種制限値等により、空気
シリンダ式作動弁１の診断に必要な各種演算処理をし
て、その診断結果を表示するＣＲＴ等の表示手段を備え
た診断監視装置13により構成されている。
【００２２】次に上記構成による作用について説明す
る。空気シリンダ式作動弁１の開閉動作は、制御室から
入力された操作電気信号８によって電磁弁７が励磁さ
れ、コントロールバルブ６の開閉を制御する。これによ
り、空気圧シリンダ５の下部の空気が排気されると同時
に、空気圧シリンダ５の上部に圧力空気９が供給される
ことにより閉弁し、また、空気圧シリンダ５の上部の空
気圧が排気されることによって開弁が行こなわれる。
る。空気シリンダ式作動弁１の開閉動作は、制御室から
入力された操作電気信号８によって電磁弁７が励磁さ
れ、コントロールバルブ６の開閉を制御する。これによ
り、空気圧シリンダ５の下部の空気が排気されると同時
に、空気圧シリンダ５の上部に圧力空気９が供給される
ことにより閉弁し、また、空気圧シリンダ５の上部の空
気圧が排気されることによって開弁が行こなわれる。
【００２３】このような空気シリンダ式作動弁１におい
ては、弁本体部ではパッキンの締付力の過大、弁体、弁
棒の結合部のゆるみ、ガイドの不良、空気シリンダ部の
リーク、ピストン摺動抵抗の過大等の不具合が起こり得
る。また、弁本体部以外でも、空気圧シリンダ５に送る
圧力空気９を制御するコントロールバルブ６において
は、作動空気のリークや、異常による動作不良、固着等
の不具合が起こり得るが、これらの不具合は、いずれも
弁作動時の作動特性に影響を及ぼすため、この作動特性
を把握することにより、その徴候の診断ができる。
ては、弁本体部ではパッキンの締付力の過大、弁体、弁
棒の結合部のゆるみ、ガイドの不良、空気シリンダ部の
リーク、ピストン摺動抵抗の過大等の不具合が起こり得
る。また、弁本体部以外でも、空気圧シリンダ５に送る
圧力空気９を制御するコントロールバルブ６において
は、作動空気のリークや、異常による動作不良、固着等
の不具合が起こり得るが、これらの不具合は、いずれも
弁作動時の作動特性に影響を及ぼすため、この作動特性
を把握することにより、その徴候の診断ができる。
【００２４】したがって、空気シリンダ式作動弁１の作
動テスト時に、弁棒４の変位を変位検出器11で、空気圧
シリンダ５の作動空気圧を空気圧検出器12にて検出する
と共に、電磁弁７の操作電気信号８を操作電気信号検出
器10により収集し、診断監視装置13に入力する。
動テスト時に、弁棒４の変位を変位検出器11で、空気圧
シリンダ５の作動空気圧を空気圧検出器12にて検出する
と共に、電磁弁７の操作電気信号８を操作電気信号検出
器10により収集し、診断監視装置13に入力する。
【００２５】診断監視装置13では、予め設定した各種正
常値との比較等の診断に必要な各種演算を行い、その診
断結果の表示を行う。さらに、試験毎のデータを記憶し
て、変化の傾向を監視することによって劣化の進み具合
の診断も行う。
常値との比較等の診断に必要な各種演算を行い、その診
断結果の表示を行う。さらに、試験毎のデータを記憶し
て、変化の傾向を監視することによって劣化の進み具合
の診断も行う。
【００２６】図２の特性図は各検出器からの検出信号
で、図２（ａ）は操作電気信号、図２（ｂ）は作動空気
圧、図２（ｃ）は弁棒の変位（ストローク）を示す。図
２（ａ）のように操作電気信号８が入力されると、先ず
電磁弁６が励磁されることによってコントロールバルブ
６が作動し、図２（ｂ）のように空気圧シリンダ５の内
圧は供給圧力まで上昇して、図２（ｂ）に示すように、
ある遅れ時間をもって弁棒４が作動し始める。
で、図２（ａ）は操作電気信号、図２（ｂ）は作動空気
圧、図２（ｃ）は弁棒の変位（ストローク）を示す。図
２（ａ）のように操作電気信号８が入力されると、先ず
電磁弁６が励磁されることによってコントロールバルブ
６が作動し、図２（ｂ）のように空気圧シリンダ５の内
圧は供給圧力まで上昇して、図２（ｂ）に示すように、
ある遅れ時間をもって弁棒４が作動し始める。
【００２７】すなわち、操作電気信号８が投入されてか
ら空気圧が上昇し始めるまでには、電気的な遅れ、およ
び空気伝送遅れのためにΔｔ1 の遅れが生じる。この第
１のパラメータΔｔ1 は、コントロールバルブ６の作動
不良、空気の微少漏れ等、あるいは空気配管の漏れ等に
よって大きくなる。したがって、この遅れ時間を着目す
ることによってこれらの不具合の診断をすることができ
る。
ら空気圧が上昇し始めるまでには、電気的な遅れ、およ
び空気伝送遅れのためにΔｔ1 の遅れが生じる。この第
１のパラメータΔｔ1 は、コントロールバルブ６の作動
不良、空気の微少漏れ等、あるいは空気配管の漏れ等に
よって大きくなる。したがって、この遅れ時間を着目す
ることによってこれらの不具合の診断をすることができ
る。
【００２８】また、弁体３が作動するためには、空気圧
シリンダ５の内圧が上昇し、負荷の荷重、パッキン等に
よる摩擦抵抗に打ち勝つ力が発生することが必要であ
る。これにより変位検出器11で検出される、弁体３と一
体になっている弁棒４の変位に始動の遅れ時間Δｔ2 が
生じる。
シリンダ５の内圧が上昇し、負荷の荷重、パッキン等に
よる摩擦抵抗に打ち勝つ力が発生することが必要であ
る。これにより変位検出器11で検出される、弁体３と一
体になっている弁棒４の変位に始動の遅れ時間Δｔ2 が
生じる。
【００２９】したがって、弁体３作動に際して摩擦抵抗
が通常より大きくなった場合には遅れ時間Δｔ2 も大き
くなる。さらに、この遅れ時間Δｔ2 は空気圧シリンダ
５部の空気漏れによっても同様に大きくなることから、
第２のパラメータΔｔ2 を監視することによって、上記
のような不具合を診断することができる。しかしなが
ら、上記のような場合に弁体３及び弁棒４等の負荷側の
不具合か、空気圧シリンダ５側の異常かの特定を行う場
合には、さらに、空気圧の立ち上がり時間Ｔが重要な要
素となる。
が通常より大きくなった場合には遅れ時間Δｔ2 も大き
くなる。さらに、この遅れ時間Δｔ2 は空気圧シリンダ
５部の空気漏れによっても同様に大きくなることから、
第２のパラメータΔｔ2 を監視することによって、上記
のような不具合を診断することができる。しかしなが
ら、上記のような場合に弁体３及び弁棒４等の負荷側の
不具合か、空気圧シリンダ５側の異常かの特定を行う場
合には、さらに、空気圧の立ち上がり時間Ｔが重要な要
素となる。
【００３０】この場合に、立ち上がり時間Ｔが正常であ
り、遅れ時間Δｔ2 が正常値より大きい場合には、負荷
側の不具合であるということが言える。ところが立ち上
がり時間Ｔが正常値より大きい場合には、空気圧シリン
ダ５の空気漏れ、あるいは空気圧シリンダ５に空気を送
り込むコントロールバルブ６、空気配管等の不具合であ
るというように、異常の発生部位を判別することができ
る。
り、遅れ時間Δｔ2 が正常値より大きい場合には、負荷
側の不具合であるということが言える。ところが立ち上
がり時間Ｔが正常値より大きい場合には、空気圧シリン
ダ５の空気漏れ、あるいは空気圧シリンダ５に空気を送
り込むコントロールバルブ６、空気配管等の不具合であ
るというように、異常の発生部位を判別することができ
る。
【００３１】図３の診断フロー図により、上記のような
アルゴリズムを用いて遅れ時間Δｔ1 ，Δｔ2 と、立ち
上がり時間Ｔに着目した診断を行う場合の一例を示す。
先ず空気シリンダ式作動弁１の作動試験時に監視装置を
作動させ、所定のデータの計測と収集を行う。計測され
た生データから診断パラメータである遅れ時間Δｔ1 ，
Δｔ2 、及び立ち上がり時間Ｔを算出して、夫々につい
て予め設定した正常時を基にした制限値との比較を行
う。
アルゴリズムを用いて遅れ時間Δｔ1 ，Δｔ2 と、立ち
上がり時間Ｔに着目した診断を行う場合の一例を示す。
先ず空気シリンダ式作動弁１の作動試験時に監視装置を
作動させ、所定のデータの計測と収集を行う。計測され
た生データから診断パラメータである遅れ時間Δｔ1 ，
Δｔ2 、及び立ち上がり時間Ｔを算出して、夫々につい
て予め設定した正常時を基にした制限値との比較を行
う。
【００３２】すなわち、各パラメータの比較結果より正
常か異常か、正常であれば異常なしとする。異常の場合
には、空気圧シリンダ５以前のコントロールバルブ６、
あるいは空気配管等のコントロール部異常か、または、
駆動部である空気圧シリンダ５のシリンダ部異常か、あ
るいは負荷側である弁本体の弁負荷異常かの診断を行
う。
常か異常か、正常であれば異常なしとする。異常の場合
には、空気圧シリンダ５以前のコントロールバルブ６、
あるいは空気配管等のコントロール部異常か、または、
駆動部である空気圧シリンダ５のシリンダ部異常か、あ
るいは負荷側である弁本体の弁負荷異常かの診断を行
う。
【００３３】図４の弁棒ストローク特性図に示すよう
に、弁棒４のストローク特性に着目することにより、弁
作動時における負荷側での不具合が診断できる。正常時
における実線で示すストローク特性曲線に比較して、異
常時には点線のようなストローク特性曲線となり、例え
ば負荷の慣性完成が大きい場合には、空気圧シリンダ５
の内圧が供給圧力に上昇し、蓄圧されたエネルギーで加
速されて運動を行う。
に、弁棒４のストローク特性に着目することにより、弁
作動時における負荷側での不具合が診断できる。正常時
における実線で示すストローク特性曲線に比較して、異
常時には点線のようなストローク特性曲線となり、例え
ば負荷の慣性完成が大きい場合には、空気圧シリンダ５
の内圧が供給圧力に上昇し、蓄圧されたエネルギーで加
速されて運動を行う。
【００３４】この平均加速度はおおよそ次の式(1) で表
される。 ａ＝ｇ／Ｗ・（μρＳ−Ｆ） …(1) ここで、ａは加速度、ｇは重力加速度、Ｗは弁体荷重、
μは推力効率、ρは供給圧力、Ｓはシリンダ面積、Ｆは
負荷荷重を示す。
される。 ａ＝ｇ／Ｗ・（μρＳ−Ｆ） …(1) ここで、ａは加速度、ｇは重力加速度、Ｗは弁体荷重、
μは推力効率、ρは供給圧力、Ｓはシリンダ面積、Ｆは
負荷荷重を示す。
【００３５】このように弁棒４の加速度は、パッキン等
の負荷荷重に依存するため、弁棒４の正常時におけるス
トローク特性を把握することにより弁棒４に加わる負荷
が診断できる。また、弁棒４が曲がったり、引っかかり
が生じた場合等にも、予め記憶させた正常作動時のスト
ローク特性と比較することによって容易に不具合の診断
ができる。
の負荷荷重に依存するため、弁棒４の正常時におけるス
トローク特性を把握することにより弁棒４に加わる負荷
が診断できる。また、弁棒４が曲がったり、引っかかり
が生じた場合等にも、予め記憶させた正常作動時のスト
ローク特性と比較することによって容易に不具合の診断
ができる。
【００３６】さらに、図５の劣化傾向監視画面図に示す
ように、診断監視装置13で前記の診断パラメータである
空気圧の立ち上がり時間Ｔと、遅れ時間Δｔ1 ，Δｔ2
を定期的作動試験毎に記憶させ、これらの変化を表示手
段である例えばＣＲＴにおいて、時系列的に監視するこ
とにより、各部の機能状態とその劣化傾向が監視でき
る。
ように、診断監視装置13で前記の診断パラメータである
空気圧の立ち上がり時間Ｔと、遅れ時間Δｔ1 ，Δｔ2
を定期的作動試験毎に記憶させ、これらの変化を表示手
段である例えばＣＲＴにおいて、時系列的に監視するこ
とにより、各部の機能状態とその劣化傾向が監視でき
る。
【００３７】この図５においては急速な劣化状態は見当
たらないが、例えば、一般に空気シリンダ式作動弁１が
高温、高圧環境で使用された場合に、最も劣化し易い部
品としてグランドパッキンがある。このグランドパッキ
ンが劣化すると弁作動時の摩擦抵抗が変化するために、
弁の作動遅れの変化として遅れ時間Δｔ2 が大きくな
り、これにより劣化の傾向を検知することができる。
たらないが、例えば、一般に空気シリンダ式作動弁１が
高温、高圧環境で使用された場合に、最も劣化し易い部
品としてグランドパッキンがある。このグランドパッキ
ンが劣化すると弁作動時の摩擦抵抗が変化するために、
弁の作動遅れの変化として遅れ時間Δｔ2 が大きくな
り、これにより劣化の傾向を検知することができる。
【００３８】さらに、この監視画面上に各パラメータの
制限値を重ねて、作動試験毎のパラメータの変化の傾向
から制限値に至るまでの時期を予測することで、容易に
保全計画の立案をすることが可能である。
制限値を重ねて、作動試験毎のパラメータの変化の傾向
から制限値に至るまでの時期を予測することで、容易に
保全計画の立案をすることが可能である。
【００３９】
【発明の効果】以上本発明によれば、原子力発電プラン
トにおける安全運転上で重要な空気圧式作動弁の機能状
況が、弁作動試験に際して容易に把握でき、かつ、異常
が生じた場合は、その部位の特定と共に劣化傾向も監視
することができる。したがって、予めきめ細かい保全計
画の立案が可能で、空気圧式作動弁の信頼性と共に原子
力発電プラントの安全性が向上する効果がある。
トにおける安全運転上で重要な空気圧式作動弁の機能状
況が、弁作動試験に際して容易に把握でき、かつ、異常
が生じた場合は、その部位の特定と共に劣化傾向も監視
することができる。したがって、予めきめ細かい保全計
画の立案が可能で、空気圧式作動弁の信頼性と共に原子
力発電プラントの安全性が向上する効果がある。
【図１】本発明に係る一実施例の空気圧式作動弁の診断
装置のブロック構成図。
装置のブロック構成図。
【図２】本発明に係る一実施例の各検出信号特性図。
【図３】本発明に係る一実施例の診断フロー図。
【図４】本発明に係る一実施例の弁棒ストローク特性
図。
図。
【図５】本発明に係る一実施例の劣化傾向監視画面図。
【図６】空気圧式作動弁の模式図。
１…空圧シリンダ式作動弁、２…配管、３…弁体、４…
弁棒、５…空気圧シリンダ、６…コントロールバルブ、
７…電磁弁、８…操作電気信号、９…圧力空気、10…操
作電気信号検出器、11…変位検出器、12…空気圧検出
器、13…診断監視装置。
弁棒、５…空気圧シリンダ、６…コントロールバルブ、
７…電磁弁、８…操作電気信号、９…圧力空気、10…操
作電気信号検出器、11…変位検出器、12…空気圧検出
器、13…診断監視装置。
Claims (4)
- 【請求項１】 操作信号で作動する電磁弁により駆動さ
れる空気圧式作動弁に前記操作信号を検出する操作信号
検出器と、弁駆動部である空気圧シリンダの空気圧力を
検出する空気圧検出器と、弁負荷部である弁棒の変位を
検出する変位検出器を設けると共に、前記各検出器から
の信号を入力して予め設定した制限値等から前記空気圧
式作動弁の異常部位の特定と監視を行う診断監視装置か
らなることを特徴とする空気圧式作動弁の診断装置。 - 【請求項２】 上記各検出器からの信号を入力して予め
設定した制限値等から上記空気圧式作動弁の異常部位の
特定と監視を行う診断監視装置において、上記操作電気
信号と弁駆動部の空気圧力の遅れ時間、及び空気圧力と
弁棒の変位、さらに空気圧力の立ち上がり時間を算出
し、これらを診断パラメータとして異常部位の特定を行
うことを特徴とする請求項１記載の空気圧式作動弁の診
断装置。 - 【請求項３】 上記各検出器からの信号を入力して予め
設定した制限値等から前記空気圧式作動弁の異常部位の
特定と監視を行う診断監視装置において、変位検出器か
ら入力した弁棒のストローク特性を予め記憶させた正常
時のストローク特性と比較することにより、前記空気圧
式作動弁における負荷側の異常を診断することを特徴と
する請求項１記載の空気圧式作動弁の診断装置。 - 【請求項４】 上記各検出器からの信号を入力して予め
設定した制限値等から前記空気圧式作動弁の異常部位の
特定と監視をを行う診断監視装置において、定期的な弁
作動に伴う各検出信号及び診断パラメータをその都度記
憶すると共に、この変化の傾向から、空気圧式作動弁の
劣化状態を診断することを特徴とする請求項１記載の空
気圧式作動弁の診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26715493A JPH07119862A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 空気圧式作動弁の診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26715493A JPH07119862A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 空気圧式作動弁の診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07119862A true JPH07119862A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17440846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26715493A Pending JPH07119862A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 空気圧式作動弁の診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119862A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006184194A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Japan Atom Power Co Ltd:The | 空気駆動弁のスラスト検出装置及び校正装置 |
| JP2009138806A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Kanto Chem Co Inc | エアオペレートバルブ診断方法、及びエアオペレートバルブ診断装置 |
| JP2009287754A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Yano Special Vehicle Manufacturing Corp | 底弁開閉量測定器 |
| JP2010207666A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Yachiyo Industry Co Ltd | 塗料用バルブの作動不良検出方法 |
| JP2012508857A (ja) * | 2008-11-14 | 2012-04-12 | アスコ コントロールズ ビー．ブイ． | 故障様式および健全状態の徴候としてバルブの可動コアのストローク、速度および／または加速度を決定するためのセンサを有するソレノイドバルブ |
| CN103411013A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-11-27 | 鞍山电磁阀有限责任公司 | 凝水二位二通直动式电磁阀 |
| JP2020106064A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社クボタ | 仕切弁の診断方法及び仕切弁診断システム |
| CN111856265A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-30 | 东科克诺尔商用车制动技术有限公司 | 排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法 |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP26715493A patent/JPH07119862A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006184194A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Japan Atom Power Co Ltd:The | 空気駆動弁のスラスト検出装置及び校正装置 |
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| CN103411013A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-11-27 | 鞍山电磁阀有限责任公司 | 凝水二位二通直动式电磁阀 |
| JP2020106064A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社クボタ | 仕切弁の診断方法及び仕切弁診断システム |
| CN111856265A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-30 | 东科克诺尔商用车制动技术有限公司 | 排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法 |
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