KR20230108707A

KR20230108707A - 관리 시스템 및 관리 방법

Info

Publication number: KR20230108707A
Application number: KR1020230000150A
Authority: KR
Inventors: 후미아키 야마사키; 마사토 다나카
Original assignee: 아즈빌주식회사
Priority date: 2022-01-11
Filing date: 2023-01-02
Publication date: 2023-07-18
Also published as: JP2023101929A; CN116428410A

Abstract

본 발명은, 밸브의 고착 방지의 유효성을 개선하는 것을 목적으로 한다.
관리 시스템은, 밸브 본체에 설치된 온도 센서(1)로부터 온도 데이터를 취득하는 온도 취득부(3)와, 온도 데이터를 기억하는 온도 기억부(4)와, 과거의 조사에서 밸브 본체의 고착이 발생하지 않았을 때의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간의 관계를 고착 방지 조건으로서 기억하는 고착 방지 조건 기억부(5)와, 밸브 본체가 설치된 설비에서 밸브 본체의 가열 처리가 재개되었을 때에, 온도 기억부(4)에 기억되어 있는 데이터 중, 가열 처리 재개 후의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간을 고착 방지 조건과 대조하여, 밸브 본체의 승온이 충분한지 여부를 판정하는 승온 상태 판정부(6)와, 승온 상태 판정부의 판정 결과를 제시하는 판정 결과 제시부(7)를 구비한다.

Description

관리 시스템 및 관리 방법{MANAGEMENT SYSTEM AND MANAGEMENT METHOD}

본 발명은, 밸브를 관리하는 관리 시스템 및 관리 방법에 관한 것이다.

석유 화학 플랜트 등에서 사용되는 밸브(예컨대 도 8의 컨트롤 밸브)는, 특히 안전성에 유의할 필요가 있으므로, 정기적인 메인터넌스가 행해진다. 도 8에 도시된 컨트롤 밸브는, 유체가 흐르는 통로를 개폐하는 밸브 본체(100)와, 입력 전기 신호를 공기압으로 변환하는 포지셔너(101)와, 포지셔너(101)로부터 공급되는 공기압에 따라 밸브 본체(100)를 조작하는 조작기(102)로 구성된다.

도 8에 도시한 바와 같은 밸브가 설치되어 있는 플랜트에서 밸브의 메인터넌스 작업 효율을 개선하기 위해, 밸브의 슬라이딩부에서의 스틱 슬립의 발생을 검출하는 기술(특허문헌 1 참조), 밸브의 헌팅 상태를 판정하는 기술(특허문헌 2 참조), 밸브에의 스케일 부착을 검출하는 기술(특허문헌 3 참조) 등이 제안되어 있다.

한편, 개도(開度)를 연속적으로 변화시키는 것이 가능한 컨트롤 밸브와는 다른 종류의 밸브로서, 개도를 완전 개방/완전 폐쇄의 두 위치밖에 취할 수 없는 ON-OFF 밸브가 있고, 예컨대 볼 밸브나 버터플라이 밸브나 게이트 밸브가 있다. 도 9에 도시된 ON-OFF 밸브(200)는, 볼 밸브를 이용한 것이며, 밸브체인 볼(202)을 볼 시트라고 불리는 시트링(203)으로 끼우는 구조이고, 스템(밸브봉)(204)을 조작기(206)에 의해 90도 회전시킴으로써 밸브를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 밸브 박스(205) 내의 유체가 새는 것을 방지하기 위해, 밸브 박스(205)와 스템(204)의 간극에는 패킹(207)이 설치되어 있다.

일반적인 볼 밸브에서는, 밸브 박스(205)와 볼(202) 사이에 포켓부라고 불리는 데드 스페이스(도 9의 208)가 있어, 포켓부(208)에 유체가 체류한다. 이 포켓부(208)에 체류하여 고착되는 유체가, 밸브 본체(201)의 고착이라는 동작 불량의 원인이 되는 경우가 있다.

도 10의 (A)는 밸브 본체(201)의 정상적인 완전 개방 상태를 나타내고, 도 10의 (B)는 정상적인 완전 폐쇄 상태를 나타내고 있다. 한편, 도 10의 (C)는 포켓부(208)에 프로세스 유체(209)가 체류하여 고착되고, 밸브 본체(201)가 완전 개방 상태인 채 폐쇄되지 않는 상태를 나타내고, 도 10의 (D)는 완전 폐쇄 상태인 채 개방되지 않는 상태를 나타내고 있다.

특히 폴리머 수지 등의 상온에서 고형(점도가 높음)이 되는 프로세스 유체를 취급하고 있는 설비에서는, ON-OFF 밸브(200)의 고착이 발생할 가능성이 높아진다. 예컨대 도 11에 도시된 예에서는, ON-OFF 밸브(200-1, 200-2)를 통해 원료나 용매 등의 프로세스 유체를 중합 포트(300)에 정량 주입하고, 중합 포트(300) 내에서 중합 반응을 시작하게 하여, 고형이나 반고형의 폴리머 수지를 생성한다.

이러한 설비에서는, 프로세스 유체가 고착되지 않도록, 배관이나 밸브 본체에 스팀 트레이스를 실시하거나, 전기 트레이스 등의 가열 처리(승온 혹은 보온)를 실시하거나 한다. 도 12의 예에서는, 배관(301-1∼301-3)과 ON-OFF 밸브(200-1∼200-3)의 밸브 본체(201-1∼201-3)를 따라 스팀 트레이스용 트레이스 배관(302)을 배치한 예를 나타내고 있다. 그러나, 스팀 트레이스나 전기 트레이스에서는, ON-OFF 밸브의 고착을 충분히 방지할 수 없는 경우가 있어, 개선이 요구되고 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 제3254624호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2015-114942호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허 공개 제2015-114943호 공보

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 밸브의 고착 방지의 유효성을 개선하기 위한 관리 시스템 및 관리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 관리 시스템은, 밸브 본체에 설치된 온도 센서로부터 온도 데이터를 취득하도록 구성된 온도 취득부와, 상기 온도 데이터를 기억하도록 구성된 온도 기억부와, 과거의 조사에서 상기 밸브 본체의 고착이 발생하지 않았을 때의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간의 관계를 고착 방지 조건으로서 기억하도록 구성된 고착 방지 조건 기억부와, 상기 밸브 본체가 설치된 설비에서 상기 밸브 본체의 가열 처리가 재개되었을 때에, 상기 온도 기억부에 기억되어 있는 데이터 중, 가열 처리 재개 후의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간을 상기 고착 방지 조건과 대조하여, 상기 밸브 본체의 승온이 충분한지 여부를 판정하도록 구성된 승온 상태 판정부와, 상기 승온 상태 판정부의 판정 결과를 제시하도록 구성된 판정 결과 제시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 관리 시스템의 일 구성예는, 상기 밸브 본체의 승온이 불충분한 경우에, 재개 후의 가열 처리에 의한 가열 온도를 통상 레벨의 설정 온도로부터 올리거나, 또는 재개 후의 가열 처리의 계속 시간을 연장하도록, 가열 처리의 제어 장치에 대하여 가열 지령을 출력하도록 구성된 가열 지령 출력부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 관리 시스템의 일 구성예에서, 상기 가열 지령 출력부는, 가열 처리 재개 후의 상기 밸브 본체의 온도와 상기 고착 방지 조건에 기초하여, 상기 고착 방지 조건을 만족하는 온도의 계속 시간을 추정하고, 상기 재개 후의 가열 처리의 계속 시간이 상기 추정한 계속 시간 이상이 되도록 상기 가열 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 관리 시스템의 일 구성예에서, 상기 가열 지령 출력부는, 미리 정해진 가열 처리의 계속 시간과 상기 고착 방지 조건에 기초하여, 상기 고착 방지 조건을 만족하는 밸브 본체의 온도를 추정하고, 상기 재개 후의 가열 처리에 의한 가열 온도가 상기 추정한 온도 이상이 되도록 상기 가열 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 관리 방법은, 밸브 본체에 설치된 온도 센서로부터 온도 데이터를 취득하는 제1 단계와, 상기 온도 데이터를 기억하는 제2 단계와, 상기 밸브 본체가 설치된 설비에서 상기 밸브 본체의 가열 처리가 재개되었을 때에, 과거의 조사에서 상기 밸브 본체의 고착이 발생하지 않았을 때의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간의 관계를 고착 방지 조건으로서 기억하는 기억부를 참조하고, 상기 제2 단계에서 기억된 데이터 중, 가열 처리 재개 후의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간을 상기 고착 방지 조건과 대조하여, 상기 밸브 본체의 승온이 충분한지 여부를 판정하는 제3 단계와, 상기 제3 단계의 판정 결과를 제시하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 관리 방법의 일 구성예는, 상기 밸브 본체의 승온이 불충분한 경우에, 재개 후의 가열 처리에 의한 가열 온도를 통상 레벨의 설정 온도로부터 올리거나, 또는 재개 후의 가열 처리의 계속 시간을 연장하도록, 가열 처리의 제어 장치에 대하여 가열 지령을 출력하는 제5 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 관리 방법의 일 구성예에서, 상기 제5 단계는, 가열 처리 재개 후의 상기 밸브 본체의 온도와 상기 고착 방지 조건에 기초하여, 상기 고착 방지 조건을 만족하는 온도의 계속 시간을 추정하고, 상기 재개 후의 가열 처리의 계속 시간이 상기 추정한 계속 시간 이상이 되도록 상기 가열 지령을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 관리 방법의 일 구성예에서, 상기 제5 단계는, 미리 정해진 가열 처리의 계속 시간과 상기 고착 방지 조건에 기초하여, 상기 고착 방지 조건을 만족하는 밸브 본체의 온도를 추정하고, 상기 재개 후의 가열 처리에 의한 가열 온도가 상기 추정한 온도 이상이 되도록 상기 가열 지령을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 온도 취득부와 온도 기억부와 고착 방지 조건 기억부와 승온 상태 판정부를 마련함으로써, 상기 밸브 본체의 승온이 충분한지 여부를 판정할 수 있고, 판정 결과에 따른 대책을 취할 수 있기 때문에, 밸브의 고착 방지의 유효성을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관리 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 관리 시스템의 동작을 설명한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간의 관계를 미리 조사한 결과의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서의 부착 위치의 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트레이스 배관의 부착 위치의 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 관리 시스템을 실현하는 컴퓨터의 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 8은 컨트롤 밸브의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9는 ON-OFF 밸브의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 ON-OFF 밸브의 고착에 의한 동작 불량을 설명한 도면이다.
도 11은 중합 프로세스 설비의 일례를 나타낸 도면이다.
도 12는 중합 프로세스 설비의 스팀 트레이스에 대해서 설명한 도면이다.

[발명의 원리]

이후의 설명에서는, 스팀 트레이스를 가열 처리의 대표 사례로서 기재한다. ON-OFF 밸브가 설치되어 있는 설비 자체의 정지나, 일시적으로 스팀 트레이스를 멈추는 경우가 있고, 운전 재개시에 스팀 트레이스도 재개하게 된다. 발명자는, 스팀 트레이스를 재개할 때에, ON-OFF 밸브 본체에 충분한 승온이 이루어지지 않으면, ON-OFF 밸브가 고착되어 움직이지 않게 되는 케이스가 있는 것을 밝혀내었다.

그래서, 발명자는, ON-OFF 밸브에서, 밸브 본체의 온도를 측정할 수 있도록 하고, 온도와 그 계속 시간이 밸브 본체의 고착과 어떠한 관계가 되는지를 미리 파악함으로써, 충분한 승온인지 여부를 판정하는 것에 상도하였다. 또한, 본 발명에서는, 결과적으로 승온이 불충분하다고 판정되고 있는 경우에는, 스팀 트레이스의 출력을 올릴지 계속 시간을 길게 할지로 대응하면, 고착 방지의 유효성(효과)을 개선할 수 있다.

또한, 밸브의 개도와 조작기 공기 압력(토크)을 검출함으로써, 밸브의 고착 현상의 발생·해소를 확인하고 나서, 설비 자체의 본 프로세스를 재개하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 고착의 원인이 되는 포켓부를 갖는 밸브에 특히 유효하다. 포켓부를 갖는 밸브로서는, 볼 밸브 이외에 예컨대 플러그 밸브가 있다. 단, 본 발명은, 볼 밸브나 플러그 밸브 이외의 밸브에도 적용 가능하다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 관리 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다. 본 실시예에서는, 설명을 간결하게 하기 위해, 밸브의 ID의 사례 등은, 실제의 플랜트에서 이용되는 것보다 단순한 것으로 한다.

관리 시스템은, ON-OFF 밸브의 본체의 온도를 계측하는 온도 센서(1)와, 온도 센서(1)를 구비한 ON-OFF 밸브의 ID(식별 정보)를 미리 기억하는 밸브 ID 기억부(2)와, 온도 센서(1)로부터 온도 데이터를 취득하는 온도 취득부(3)와, 온도 데이터를 송신원의 ON-OFF 밸브의 ID와 함께 기억하는 온도 기억부(4)와, 과거의 조사에서 밸브 본체의 고착이 발생하지 않았을 때의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간의 관계를 고착 방지 조건으로서 기억하는 고착 방지 조건 기억부(5)와, ON-OFF 밸브가 설치된 설비에서 밸브 본체의 가열 처리가 재개될 때에, 온도 기억부(4)에 기억되어 있는 데이터 중, 직전에 가열 처리가 실시되었을 때의밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간을 고착 방지 조건과 대조하여, 밸브 본체의 승온이 충분하였는지 여부를 판정하는 승온 상태 판정부(6)와, 승온 상태 판정부(6)의 판정 결과를 제시하는 판정 결과 제시부(7)와, 밸브 본체의 승온이 불충분하였을 경우에, 재개 후의 가열 처리에 의한 가열 온도를 통상 레벨의 설정 온도로부터 올리거나, 또는 재개 후의 가열 처리의 계속 시간을 연장하도록, 가열 처리의 제어 장치에 대하여 가열 지령을 출력하는 가열 지령 출력부(8)를 구비하고 있다.

도 2는 본 실시예의 관리 시스템의 동작을 설명한 흐름도이다. 본 실시예에서는, 예컨대 플랜트 내에 ON-OFF 밸브가 26개 있다고 하여, 이들 26개의 ON-OFF 밸브에 각각 “VA”, “VB”, “VC”, ···, “VX”, “VY”, “VZ”라는 고유의 ID가 미리 할당되어 있는 것으로 한다. 본 실시예에서는, 특히 밸브 ID “VA”, “VC”, “VM”의 ON-OFF 밸브가 스팀 트레이스의 대상의 ON-OFF 밸브이며, 이 ID “VA”, “VC”, “VM”이 밸브 ID 기억부(2)에 미리 기억되어 있는 것으로 한다. 예컨대, 도 11, 도 12의 ON-OFF 밸브(200-1)의 ID가 “VA”, ON-OFF 밸브(200-2)의 ID가 “VC”, ON-OFF 밸브(200-3)의 ID가 “VM”으로 한다.

도 3은 ON-OFF 밸브에 부착된 온도 센서(1)의 구성을 나타낸 블록도이다. 온도 센서(1)는, ON-OFF 밸브의 밸브 본체의 온도를 계측하는 온도 계측부(10)와, 온도 센서(1)가 부착된 ON-OFF 밸브에 고유의 밸브 ID를 기억하는 밸브 ID 기억부(11)와, 관리 시스템에 대하여 온도 데이터와 밸브 ID를 주기적으로 송신하는 송신부(12)를 구비하고 있다.

관리 시스템의 온도 취득부(3)는, 각 ON-OFF 밸브의 온도 센서(1)로부터 온도 데이터를 수신하고(도 2 단계 S100), 수신한 온도 데이터와 이 온도 데이터에 부가되어 있던 밸브 ID와 온도 데이터의 수신 시각을 온도 기억부(4)에 저장한다(도 2 단계 S101). 이렇게 해서, 각 ON-OFF 밸브의 온도 데이터의 이력이 온도 기억부(4)에 항상 기억된다.

관리 시스템의 고착 방지 조건 기억부(5)에는, 사전 조사에서 ON-OFF 밸브의 고착이 발생하지 않았을 때의 밸브 본체의 온도와 그 계속 시간의 관계가, 고착 방지 조건으로서 기억되어 있다. 미리 실시하는 조사에서는, 대상의 ON-OFF 밸브[온도 센서(1)가 탑재되고, 밸브 ID 기억부(2)에 ID가 기억되어 있는 ON-OFF 밸브]에 대해서, 스팀 트레이스의 조건 변경에 의해 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간을 적절하게 변경하고, 밸브 개도와 조작기 공기 압력(토크)을 검출함으로써, ON-OFF 밸브의 고착의 발생 정도를 조사하면 된다.

ON-OFF 밸브에 고착이 발생한 경우, 도 10의 (C), 도 10의 (D)에 도시된 바와 같이, 완전 폐쇄가 되는 조작 기공기 압력이 되면서도 밸브 개도가 완전 개방인 상태가 계속되거나 혹은 완전 개방이 되는 조작기 공기 압력이 되면서도 밸브 개도가 완전 폐쇄인 상태가 계속된다. 따라서, 밸브 개도와 조작기 공기 압력을 검출함으로써, ON-OFF 밸브가 고착되어 있는지 여부를 판정할 수 있고, 고착이 발생했을 때의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간과, 고착이 발생하지 않았을 때의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간을 수집할 수 있다. 이렇게 해서, 수집된 데이터를 기초로 ON-OFF 밸브의 고착이 발생하지 않았을 때의 밸브 본체의 온도와 그 계속 시간의 관계를 도출할 수 있다.

또한, 실용상은 고착이 발생하지 않는 조건(온도와 계속 시간의 관계)이 확인되고 있으면 문제없다. 즉, 필요한 것은, 고착이 발생해 버리는 임계적인 조건을 탐색하는 것이 아니라, 고착이 발생하지 않는 여유 있는 조건을 고착 방지 조건 기억부(5)에 기억시킬 수 있으면 된다.

ON-OFF 밸브의 개도와, ON-OFF 밸브의 조작기에 공급되는 조작기 공기 압력을 검출하는 기술은, 예컨대 일본 특허 공개 제2021-026268호 공보 등에 개시되어 있다.

관리 시스템의 승온 상태 판정부(6)는, ON-OFF 밸브가 설치된 설비에서 스팀 트레이스가 재개되었을 때에, 온도 기억부(4)에 기억되어 있는 데이터 중, 스팀 트레이스 재개 후의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간을, 고착 방지 조건 기억부(5)에 기억되어 있는 고착 방지 조건과 대조하여, 밸브 본체의 승온이 충분한지 여부를 ON-OFF 밸브마다 판정한다(도 2 단계 S102).

승온 상태 판정부(6)는, 온도 기억부(4)에 기억되어 있는 데이터 중, 현시점까지의 최신의, 밸브 본체의 최고 온도 Tmax와 최고 온도 Tmax의 계속 시간을, 고착 방지 조건과 대조하면 된다. 보다 구체적으로는, 승온 상태 판정부(6)는, 밸브 본체의 최신의 최고 온도 Tmax의 전후의, Tmax∼Tmax-α(α는 소정 온도)의 범위의 온도의 평균값과, 그 범위의 계속 시간을, 고착 방지 조건과 대조하면 된다.

관리 시스템의 판정 결과 제시부(7)는, 승온 상태 판정부(6)의 판정 결과를 오퍼레이터에 대하여 제시한다(도 2 단계 S103). 판정 결과 제시부(7)는, 밸브 ID 기억부(2)에 밸브 ID가 등록되어 있는 모든 ON-OFF 밸브에 대해서, 「승온이 불충분」, 「승온에 문제 없음」 중 어느 하나의 정보를 제시(표시)하도록 하여도 좋고, 승온이 불충분한 ON-OFF 밸브의 ID를 오퍼레이터에 대하여 제시(표시)하도록 하여도 좋다.

제시된 판정 결과를 확인한 오퍼레이터는, 적어도 하나의 ON-OFF 밸브에 대해서 승온이 불충분한 경우에, ON-OFF 밸브가 고착되어 있을 가능성이 있다고 판단할 수 있다. 그리고, 오퍼레이터는, ON-OFF 밸브의 고착이 해소되도록, 스팀 트레이스에 의한 가열 온도(증기 온도)를 올리거나, 혹은 스팀 트레이스의 계속 시간을 길게 하는 매뉴얼 조작을 행할 수 있다.

또한, 오퍼레이터가 매뉴얼 조작을 행하지 않는 경우에는, 이하와 같이 ON-OFF 밸브의 고착을 해소하는 처리를 자동으로 행하도록 하여도 좋다.

구체적으로는, 관리 시스템의 가열 지령 출력부(8)는, 승온 상태 판정부(6)에 의한 판정 결과, 적어도 하나의 ON-OFF 밸브에 대해서 승온이 불충분한 경우(도 2 단계 S104에서 YES), 스팀 트레이스에 의한 가열 온도를 통상 레벨의 설정 온도로부터 소정의 상승폭만큼 올리거나, 혹은 스팀 트레이스의 계속 시간을 연장하도록, 스팀 트레이스의 제어 장치에 대하여 가열 지령을 출력한다(도 2 단계 S105).

상기한 바와 같이, 각 ON-OFF 밸브의 온도 데이터의 이력이 온도 기억부(4)에 항상 축적되어 가기 때문에, 가열 지령 출력부(8)로부터 스팀 트레이스의 제어 장치에 대하여 가열 지령이 출력되었을 때에, 승온 상태 판정부(6)에 의한 판정을 행하는 것이 가능하다(도 2 단계 S106). 상기와 마찬가지로, 승온 상태 판정부(6)는, 가열 지령이 출력된 후의 밸브 본체의 최고 온도 Tmax와 최고 온도 Tmax의 계속 시간을, 고착 방지 조건과 대조하면 된다. 보다 구체적으로는, 승온 상태 판정부(6)는 최고 온도 Tmax의 전후의, Tmax∼Tmax-α의 범위의 온도의 평균값과, 그 범위의 계속 시간을, 고착 방지 조건과 대조하면 된다.

관리 시스템의 가열 지령 출력부(8)는, 가열 지령을 출력한 후의 승온 상태 판정부(6)에 의한 판정 결과, 밸브 ID 기억부(2)에 밸브 ID가 등록되어 있는 모든 ON-OFF 밸브에 대해서 충분한 승온이 이루어져 있다고 하는 판정 결과가 얻어진 경우(도 2 단계 S107에서 YES), 스팀 트레이스를 통상 레벨로 되돌리도록, 스팀 트레이스의 제어 장치에 대하여 복귀 지령을 출력한다(도 2 단계 S108).

앞선 가열 지령에 의해 스팀 트레이스에 의한 가열 온도를 올린 경우에는, 통상 레벨의 설정 온도로 되돌아가, 미리 정해진 스팀 트레이스의 계속 시간이 경과한 시점에서, 스팀 트레이스가 종료된다. 또한, 미리 정해진 스팀 트레이스의 계속 시간을 초과하여 시간을 연장한 경우에는, 가열 지령 출력부(8)로부터 복귀 지령이 출력된 시점에서, 스팀 트레이스가 종료된다.

이렇게 해서, 스팀 트레이스가 행해질 때마다 단계 S102∼S108의 처리가 실시된다.

밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간의 관계를 미리 조사한 결과의 일례를 도 4에 나타낸다. 설명을 간단하게 하기 위해 가공의 데이터를 나타내지만, 실제로 도 4에 도시된 바와 같은 데이터를 얻을 수 있다. 도 4에서는, ●표(40)는 밸브의 고착이 발생하지 않은 케이스이며, ×표(41)는 고착이 발생한 케이스이다.

밸브 본체의 온도를 T, 온도 T의 계속 시간을 S로 했을 때에, 고착 방지 조건은, AS+BT>1.0(A, B는 데이터로부터 얻어지는 계수)과 같이 주어진다. 도 4의 예에서는, 0.0221S+0.00426T>1.0이, 밸브의 고착이 발생하지 않은 케이스가 포함되는 영역을 규정하는 조건이다. 밸브의 고착이 발생하지 않은 케이스가 포함되는 영역과 고착이 발생한 케이스가 포함되는 영역을 나누는 도 4의 직선(42)의 식은, 0.0221S+0.00426T=1.0이 된다.

따라서, 고착 방지 조건 기억부(5)에는, 적어도 이 직선의 식이 고착 방지 조건으로서 기억되어 있으면 좋다. 이 경우, 승온 상태 판정부(6)는, 온도 기억부(4)에 기억되어 있는 온도 T와 계속 시간 S가 0.0221S+0.00426T>1.0을 만족할 때, 밸브 본체의 승온이 충분하다고 판정하고, 0.0221S+0.00426T≤1.0이 성립할 때, 승온이 불충분하다고 판정한다.

도 4에서는, 밸브의 고착이 발생하지 않은 케이스가 포함되는 영역과 고착이 발생한 케이스가 포함되는 영역을 직선으로 분할할 수 있는 예를 나타내었지만, 고차 함수와 같은 곡선으로 영역 분할하는 것이 적당한 경우는, 고차 함수식으로 고착 방지 조건을 정의하면 좋다.

스팀 트레이스에 의해 밸브 본체의 온도 T를 올리는 것이 용이하지 않은 경우에는, 고착 방지 조건을 만족하는 계속 시간 S를 추정하는 것이 가능하다. 이 경우, 밸브 본체의 온도 T는 일정한 값이 되고, 고착 방지 조건으로부터 A, B는 기지의 값이 된다. 따라서, 가열 지령 출력부(8)는, S>(1.0-BT)/A가 되도록 적정한 계속 시간 S를 추정할 수 있다. 가열 지령 출력부(8)는, 스팀 트레이스의 계속 시간이, 추정한 값 S 이상이 되도록 가열 지령을 출력한다.

또한, 스팀 트레이스의 계속 시간을 용이하게 변경할 수 없는 경우에는, 고착 방지 조건을 만족하는 밸브 본체의 온도 T를 추정하는 것이 가능하다. 이 경우, 온도 T의 계속 시간 S는 적정한 온도 T를 추정하고자 하는 시점에서부터 스팀 트레이스가 종료될 때까지의 기지의 시간이 되고, 고착 방지 조건으로부터 A, B도 기지의 값이 된다. 따라서, 가열 지령 출력부(8)는, T>(1.0-AS)/B가 되도록 적정한 밸브 본체의 온도 T를 추정할 수 있다. 가열 지령 출력부(8)는, 스팀 트레이스에 의한 가열 온도가, 추정한 온도 T 이상이 되도록 가열 지령을 출력한다.

단, 이상의 추정 방법은, 설명을 간단하게 하기 위한 심플한 방법이며, 실제로는 밸브 본체의 온도 T가 변화하는 것을 고려하여 적정한 계속 시간 S를 추정하는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 스팀 트레이스 재개 후의 밸브 본체의 온도 평균값 Tm을 기준으로 하여, S>(1.0-BTm)/A가 되도록 계속 시간 S를 추정하면 좋다. 또한, 온도 평균값 Tm은, 스팀 트레이스 재개 후의 단위 계측 시간마다의 밸브 본체의 온도를 적산하고, 스팀 트레이스의 이력 시간으로 나눈 값으로 하는 산출 방법이 타당하다.

구체적으로는, 밸브 본체의 온도 T가 150℃로 계속되고 있는 경우(Tm=T=150), 하기의 식 (1)과 같이 필요한 계속 시간 S가 16.3시간(약 16시간 20분)으로 산출된다.

S>(1.0-BT)/A=(1.0-0.00426×150)/0.0221=16.3 ···(1)

또한, ON-OFF 밸브의 종류(형상, 크기)나 설치 상황 등의 조건에 따라, 고착되는 상황이나 정도도 상이하므로, ON-OFF 밸브마다 개별로 도 4와 같은 데이터를 수집하여 고착 방지 조건을 개별로 설정해 두는 것이 바람직하다. 단, 종류나 설치 상황 등의 조건이 유사한 경우에는, 유사한 ON-OFF 밸브로부터 고착 방지 조건을 유용하여도 좋다. 또한, AS+BT>1.0의 A, B의 값은, 오퍼레이터가 수동으로 산출하여도 좋고, 일반적으로 주지의 다변량 해석 수법 등을 적절하게 이용하여 산출하여도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

도 5는 본 실시예의 온도 센서(1)의 부착 위치의 예를 나타낸 도면이다. 온도 센서(1)는, ON-OFF 밸브(200)의 밸브 본체(201)의 스템(204), 밸브 박스(205)의 내부, 패킹(207), 포켓부(208) 중 적어도 1 지점에 설치하도록 하면 좋다.

또한, 복수의 온도 센서(1)를 설치하는 경우에는, 예컨대 복수의 온도 센서(1)에 의해 계측된 온도의 평균값을 승온 상태 판정부(6)에 의한 판정에 사용하여도 좋고, 복수의 온도 센서(1)에 의해 계측된 온도 중 가장 낮은 온도를 판정에 사용하여도 좋다.

도 6은 스팀 트레이스용 트레이스 배관(302)의 부착 위치의 예를 나타낸 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 트레이스 배관(302)은, 예컨대 ON-OFF 밸브(200)의 밸브 본체(201)에 감기도록 부착되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, ON-OFF 밸브(200)를 가열하는 가열 장치로서, 트레이스 배관(302)에 증기를 공급하여 가열하는 증기 가열 장치(스팀 트레이스)를 예를 들어 설명하였으나, 이것에 한정되지 않고, ON-OFF 밸브(200)와 배관(301)에 부착된 전기 히터에 전력을 공급하여 가열하는 가열 장치(전기 트레이스)를 구비한 설비에 본 발명을 적용하여도 좋다.

본 실시예에서 설명한 관리 시스템은, CPU(Central Processing Unit), 기억 장치 및 인터페이스를 구비한 컴퓨터와, 이들 하드웨어 자원을 제어하는 프로그램에 의해 실현할 수 있다. 이 컴퓨터의 구성예를 도 7에 나타낸다. 컴퓨터는, CPU(400)와, 기억 장치(401)와, 인터페이스 장치(I/F)(402)를 구비하고 있다. I/F(402)에는, 예컨대 각 ON-OFF 밸브의 온도 센서(1)나, 디스플레이, 가열 처리의 제어 장치 등이 접속된다. 이러한 컴퓨터에서, 본 발명의 관리 방법을 실현시키기 위한 프로그램은 기억 장치(401)에 저장된다. CPU(400)는, 기억 장치(401)에 저장된 프로그램에 따라 본 실시예에서 설명한 처리를 실행한다.

본 발명은, 밸브의 고착을 방지하는 기술에 적용할 수 있다.

1 : 온도 센서 2 : 밸브 ID 기억부
3 : 온도 취득부 4 : 온도 기억부
5 : 고착 방지 조건 기억부 6 : 승온 상태 판정부
7 : 판정 결과 제시부 8 : 가열 지령 출력부
10 : 온도 계측부 11 : 밸브 ID 기억부
12 : 송신부

Claims

밸브 본체에 설치된 온도 센서로부터 온도 데이터를 취득하도록 구성된 온도 취득부와,
상기 온도 데이터를 기억하도록 구성된 온도 기억부와,
과거의 조사에서 상기 밸브 본체의 고착이 발생하지 않았을 때의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간의 관계를 고착 방지 조건으로서 기억하도록 구성된 고착 방지 조건 기억부와,
상기 밸브 본체가 설치된 설비에서 상기 밸브 본체의 가열 처리가 재개되었을 때에, 상기 온도 기억부에 기억되어 있는 데이터 중, 가열 처리 재개 후의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간을 상기 고착 방지 조건과 대조하여, 상기 밸브 본체의 승온이 충분한지 여부를 판정하도록 구성된 승온 상태 판정부와,
상기 승온 상태 판정부의 판정 결과를 제시하도록 구성된 판정 결과 제시부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 밸브 본체의 승온이 불충분한 경우에, 재개 후의 가열 처리에 의한 가열 온도를 통상 레벨의 설정 온도로부터 올리거나, 또는 재개 후의 가열 처리의 계속 시간을 연장하도록, 가열 처리의 제어 장치에 대하여 가열 지령을 출력하도록 구성된 가열 지령 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
제2항에 있어서,
상기 가열 지령 출력부는, 가열 처리 재개 후의 상기 밸브 본체의 온도와 상기 고착 방지 조건에 기초하여, 상기 고착 방지 조건을 만족하는 온도의 계속 시간을 추정하고, 상기 재개 후의 가열 처리의 계속 시간이 상기 추정한 계속 시간 이상이 되도록 상기 가열 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
제2항에 있어서,
상기 가열 지령 출력부는, 미리 정해진 가열 처리의 계속 시간과 상기 고착 방지 조건에 기초하여, 상기 고착 방지 조건을 만족하는 밸브 본체의 온도를 추정하고, 상기 재개 후의 가열 처리에 의한 가열 온도가 상기 추정한 온도 이상이 되도록 상기 가열 지령을 출력하는 것을 특징으로 하는, 관리 시스템.
밸브 본체에 설치된 온도 센서로부터 온도 데이터를 취득하는 제1 단계와,
상기 온도 데이터를 기억하는 제2 단계와,
상기 밸브 본체가 설치된 설비에서 상기 밸브 본체의 가열 처리가 재개되었을 때에, 과거의 조사에서 상기 밸브 본체의 고착이 발생하지 않았을 때의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간의 관계를 고착 방지 조건으로서 기억하는 기억부를 참조하고, 상기 제2 단계에서 기억된 데이터 중, 가열 처리 재개 후의 밸브 본체의 온도와 온도의 계속 시간을 상기 고착 방지 조건과 대조하여, 상기 밸브 본체의 승온이 충분한지 여부를 판정하는 제3 단계와,
상기 제3 단계의 판정 결과를 제시하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관리 방법.
제5항에 있어서,
상기 밸브 본체의 승온이 불충분한 경우에, 재개 후의 가열 처리에 의한 가열 온도를 통상 레벨의 설정 온도로부터 올리거나, 또는 재개 후의 가열 처리의 계속 시간을 연장하도록, 가열 처리의 제어 장치에 대하여 가열 지령을 출력하는 제5 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 관리 방법.
제6항에 있어서,
상기 제5 단계는, 가열 처리 재개 후의 상기 밸브 본체의 온도와 상기 고착 방지 조건에 기초하여, 상기 고착 방지 조건을 만족하는 온도의 계속 시간을 추정하고, 상기 재개 후의 가열 처리의 계속 시간이 상기 추정한 계속 시간 이상이 되도록 상기 가열 지령을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관리 방법.
제6항에 있어서,
상기 제5 단계는, 미리 정해진 가열 처리의 계속 시간과 상기 고착 방지 조건에 기초하여, 상기 고착 방지 조건을 만족하는 밸브 본체의 온도를 추정하고, 상기 재개 후의 가열 처리에 의한 가열 온도가 상기 추정한 온도 이상이 되도록 상기 가열 지령을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관리 방법.