WO2019171550A1 - ガス配管内のガス置換方法 - Google Patents

ガス配管内のガス置換方法 Download PDF

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vent
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宗晶 徳冨
康治 岩本
賢吾 頼定
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中国電力株式会社
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    • F16L55/07—Arrangement or mounting of devices, e.g. valves, for venting or aerating or draining
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
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    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a gas replacement method in a gas pipe.
  • An object of the present invention is to provide a gas replacement method in a gas pipe capable of performing gas replacement in a short time.
  • the present invention provides the following method. Both ends of the gas pipe and the vent valve are closed in a gas pipe in which both ends can be opened and closed, a vent pipe is connected via a vent valve, and a replacement gas inflow pipe is connected via a replacement gas inflow valve Then, the replacement gas inflow valve is opened to start the inflow of the replacement gas, the pressure inside the gas pipe is increased by the replacement gas, and the vent valve is opened when the inside of the gas pipe becomes a certain pressure or more, A gas replacement method in a gas pipe, wherein the gas to be replaced that has existed in the gas pipe is discharged from the vent pipe together with the replacement gas.
  • the replacement gas may be smaller than the specific gravity of the replacement gas.
  • the replacement gas may be a combustion gas and the replacement gas may be an inert gas.
  • the replacement gas may be natural gas, and the replacement gas may be nitrogen gas.
  • a plurality of the gas pipes connected to each other may be provided, and the gas replacement may be sequentially performed from the gas pipes arranged on the upstream side into which the gas to be replaced flows in the plurality of gas pipes.
  • (A) to (b) is a diagram for explaining the gas replacement method of the first embodiment. It is a flowchart which shows the gas substitution method to the nitrogen gas of the gas piping 1 of 1st Embodiment. It is a figure explaining the gas replacement method in a comparison form. It is a figure which shows the gas piping in a boiler combustion installation with which the gas replacement method of 2nd Embodiment is implemented. It is the figure which showed the state at the time of gas replacement of the high pressure gas piping through which the high pressure natural gas supplied from a fuel gas supply part flows. It is the figure which showed the state at the time of gas replacement of the decompression gas piping containing the decompression part which decompresses high pressure natural gas. It is the figure which showed the state at the time of gas replacement of the boiler side gas piping which isolate
  • FIGS. 1A to 1B are diagrams illustrating a gas replacement method for replacing the natural gas in the gas pipe 1 with nitrogen gas.
  • the gas pipe 1 is a fuel gas pipe that sends natural gas (substitute gas) as fuel to a boiler.
  • the gas pipe 1 is provided with gas pipe opening / closing valves T at both ends.
  • a vent pipe 20 for exhausting the gas in the gas pipe 1 is connected to one end side of the gas pipe 1 via a vent valve V.
  • a nitrogen gas inflow pipe 30 for flowing nitrogen gas as an inert gas not containing oxygen is connected to the other end side of the gas pipe 1 through a nitrogen gas inflow valve N.
  • a pressure gauge P and a gas detector G are also attached to the gas pipe 1.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a gas replacement method with nitrogen gas in the gas pipe 1 of the first embodiment.
  • the nitrogen gas inflow valve N When the vent valve V is closed, the nitrogen gas inflow valve N is opened to start the inflow of nitrogen gas (FIG. 1 (a), step S2). Then, the pressure in the gas pipe 1 is increased by the inflow of nitrogen gas (FIG. 1 (b)). At this time, since nitrogen gas is lighter than natural gas, nitrogen gas exists above the natural gas on the vent valve V side.
  • the pressure in the gas pipe 1 is monitored by the pressure gauge P, and when the pressure in the gas pipe 1 reaches a predetermined pressure, for example, 0.4 MPa or more (step S3, YES), the vent valve V is opened (FIG. 1 (c)). , Step S4). If it does so, the natural gas in the gas piping 1 will be pressed by nitrogen gas, and will be discharge
  • a predetermined pressure for example, 0.4 MPa or more
  • step S5 the concentration of natural gas is monitored by the gas detector G, and when the internal natural gas concentration falls below a predetermined amount (step S5, YES), the nitrogen gas inflow valve N is closed. Then, the inflow of nitrogen gas is stopped (step S6). This completes the nitrogen gas replacement step. After that, the vent pipe 20 is kept open. Then, since the internal nitrogen gas is lighter than air, the inside of the gas pipe 1 is replaced with air.
  • FIG. 3 is a view for explaining a gas replacement method with nitrogen gas in the gas pipe 1 in the comparative embodiment.
  • the gas pipe opening / closing valves T at both ends of the gas pipe 1 are closed in a state where natural gas is present in the gas pipe 1.
  • the nitrogen gas inflow valve N is opened while the vent valve V is open, and the inflow of the replacement gas is started.
  • the pressure in the gas pipe 1 is constant, and a constant gas flow is generated in the gas pipe 1. Since nitrogen gas has a lower specific gravity than natural gas, the nitrogen gas flows upward in the gas pipe 1 and flows out from the vent valve V. Since natural gas is located below the nitrogen gas in the gas pipe 1 in the vicinity of the vent valve V, natural gas does not flow out of the vent valve V. Therefore, the replacement of natural gas with nitrogen gas is difficult to proceed.
  • the gas pipe 1 is pressurized.
  • the vent valve V is opened in this increased pressure state, the natural gas is pressed by the nitrogen gas and is released from the vent pipe 20 together with the nitrogen gas.
  • turbulent flow is generated by being released all at once, so that natural gas is mixed with nitrogen gas and flows out to the vent pipe 20. Is more promoted. Therefore, the replacement time of natural gas with nitrogen gas is shorter than that of the comparative mode, and the working efficiency is improved.
  • FIG. 4 is a diagram showing the gas piping 1 (1A, 1B, 1C) in the boiler combustion facility 100 in which the gas replacement method of the second embodiment is performed, and shows the state of the boiler combustion facility 100 during normal combustion. Show.
  • the high-pressure natural gas supplied from the fuel gas supply unit 101 is decompressed by the decompression unit 104 and further separated into an ignition gas and a combustion gas, and the burner ignition burner 103a of the boiler 103 is obtained. And the combustion burner 103b.
  • the gas pipe 1 of the boiler combustion facility 100 is as long as 500 m, for example, if the gas pipe 1 is replaced with nitrogen gas all at once, it is difficult for the nitrogen gas to reach the whole. Therefore, the gas pipe 1 is divided into three parts, and gas replacement is performed in each of them.
  • the three parts are: a high-pressure gas pipe 1A through which high-pressure natural gas supplied from the fuel gas supply unit 101 flows from the upstream side of the fuel gas, and a decompression gas pipe 1B including a decompression unit 104 that decompresses the high-pressure natural gas.
  • the boiler-side gas pipe 1 ⁇ / b> C separates the natural gas after being decompressed into an ignition gas and a combustion gas and supplies the gas into the boiler 103.
  • a gas pipe opening / closing valve T1 is provided upstream of the high-pressure gas pipe 1A, and a gas pipe opening / closing valve T2 is provided downstream.
  • a gas pipe open / close valve T2 is provided upstream of the decompression gas pipe 1B, and a gas pipe open / close valve T3 is provided downstream.
  • a gas pipe opening / closing valve T3 is provided on the upstream side of the boiler-side gas pipe 1C, and a gas pipe opening / closing valve T4 is provided on the downstream side.
  • Nitrogen gas inflow pipes 30A, 30B, and 30C are connected to the gas pipes 1A, 1B, and 1C from the nitrogen gas supply unit 102, respectively.
  • Nitrogen gas inflow valves NA, NB, and NC are provided in the vicinity of the connecting portions of the nitrogen gas inflow pipes 30A, 30B, and 30C to the gas pipes 1A, 1B, and 1C, respectively.
  • nitrogen gas on-off valves MA, MB, and MC are provided in the vicinity of the connecting portion to the nitrogen gas supply unit 102 in the nitrogen gas inflow pipes 30A, 30B, and 30C, respectively.
  • Vent pipes 20A, 20B, and 20C are connected to the gas pipes 1A, 1B, and 1C, respectively.
  • Vent valves VA, VB, and VC are provided in the vicinity of the connecting portions of the vent pipes 20A, 20B, and 20C to the gas pipes 1A, 1B, and 1C, respectively.
  • the gas pipe opening / closing valves T1, T2, T3 are open. Nitrogen gas inflow valves NA, NB, NC, nitrogen gas on / off valves MA, Mb, MC, and vent valves VA, VB, VC are closed. Therefore, the high-pressure natural gas supplied from the fuel gas supply unit 101 passes through the gas pipe 1, is decompressed by the decompression unit 104, and is sent to the burner ignition burner 103a and the combustion burner 103b of the boiler 103.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a state of the high-pressure gas pipe 1A through which high-pressure natural gas supplied from the fuel gas supply unit 101 flows is replaced.
  • the gas pipe opening / closing valve T1 provided on the upstream side of the high-pressure gas pipe 1A and the gas pipe opening / closing valve T2 provided on the downstream side are closed.
  • the vent valve VA closed the nitrogen gas on-off valve MA and the nitrogen gas inflow valve NA are opened to start the inflow of nitrogen gas into the high pressure gas pipe 1A.
  • the pressure in the high-pressure gas pipe 1A is increased by the inflow of nitrogen gas.
  • the pressure in the high-pressure gas pipe 1A is monitored by the pressure gauge P, and when the pressure in the high-pressure gas pipe 1A becomes equal to or higher than a certain pressure, the vent valve VA is opened. Then, the natural gas in the high-pressure gas pipe 1 ⁇ / b> A is pressed by the nitrogen gas and is released from the vent pipe 20 ⁇ / b> A at a stretch together with the nitrogen gas. After that, while the inflow of nitrogen gas is continued, the concentration of natural gas is monitored by the gas detector G, and when the internal natural gas concentration falls below the specified amount, the nitrogen gas on-off valve MA and the nitrogen gas inflow valve NA are closed. Stop the inflow of nitrogen gas.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state during gas replacement of the decompression gas pipe 1B including the decompression unit 104 that decompresses the high-pressure natural gas.
  • the gas pipe opening / closing valve T2 provided on the upstream side of the decompression gas pipe 1B and the gas pipe opening / closing valve T3 provided on the downstream side are closed.
  • the vent valve VB closed the nitrogen gas on-off valve MB and the nitrogen gas inflow valve NB are opened to start the inflow of nitrogen gas into the decompression gas pipe 1B.
  • the pressure in the decompression gas pipe 1B is increased by the inflow of nitrogen gas.
  • the pressure in the decompression gas pipe 1B is monitored by the pressure gauge P, and when the pressure in the decompression gas pipe 1B exceeds a certain pressure, the vent valve VB is opened. If it does so, the natural gas in the decompression gas piping 1B will be pressed by nitrogen gas, and will be discharge
  • FIG. 7 is a diagram showing a state of gas replacement in the boiler-side gas pipe 1 ⁇ / b> C that separates the natural gas after decompression into an ignition gas and a combustion gas and supplies the gas to the boiler 103.
  • the gas pipe opening / closing valve T3 provided on the upstream side of the boiler-side gas pipe 1C and the gas pipe opening / closing valve T4 provided on the downstream side are closed.
  • the gas pipe opening / closing valve T4 and the vent valve VC are common.
  • the vent valve VC closed, the nitrogen gas on-off valve MC and the nitrogen gas inflow valve NC are opened to start the inflow of nitrogen gas into the boiler side gas piping 1C. Then, the pressure in the boiler-side gas pipe 1C is increased by the inflow of nitrogen gas. The pressure in the boiler side gas pipe 1C is monitored by the pressure gauge P, and when the pressure in the boiler side gas pipe 1C becomes equal to or higher than a certain pressure, the vent valve VC is opened. If it does so, the natural gas in boiler side gas piping 1C will be pressed by nitrogen gas, and will be discharged from vent pipe 20C at a stretch with nitrogen gas.
  • the gas detector G monitors the natural gas concentration, and when the internal natural gas concentration falls below the specified amount, close the nitrogen gas on-off valve MC and the nitrogen gas inflow valve NC. Stop the inflow of nitrogen gas. Thereafter, if the vent valve VC is kept open, the nitrogen gas in the boiler side gas pipe 1C is lighter than air, so that the boiler side gas pipe 1C is replaced with air.
  • the gas pipe 1 is pressurized because the vent valve V is closed when nitrogen gas flows into each divided pipe.
  • the vent valve V is opened in this increased pressure state, the natural gas is pressed by the nitrogen gas and released from the vent pipe 20 together with the nitrogen gas.
  • turbulent flow is generated by being released all at once, and natural gas is mixed with nitrogen gas and flows out, so that the outflow of natural gas is further promoted. The Therefore, the replacement time of the natural gas with the inert gas is shorter than that of the comparative form, and the working efficiency is improved.
  • the long gas pipe 1 is divided and replaced, the area where the replacement gas is difficult to reach in the gas pipe 1 is reduced compared to the case where the entire gas pipe 1 is replaced with nitrogen gas all at once. be able to. Furthermore, there is little backflow of the natural gas that is the gas to be replaced, which replaces the divided gas pipes 1A, 1B, and 1C from the upstream high pressure side.

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Abstract

ガスの置換を短時間に行うことが可能な、ガス配管内のガス置換方法を提供する。　本発明のガス配管１内のガス置換方法は、両端が開閉可能で、ベント管２０がベントバルブＶＶを介して接続され、且つ置換ガス流入管３０が置換ガス流入バルブＮを介して接続されたガス配管１において、前記ガス配管１の両端及び前記ベントバルブＶが閉じた状態で、前記置換ガス流入バルブＮを開いて置換ガスの流入を開始し、前記置換ガスにより前記ガス配管１の内部を昇圧し、前記ガス配管１の内部が一定の圧力以上になったら前記ベントバルブＶを開き、前記ガス配管１の内部に存在していた被置換ガスを前記置換ガスとともに前記ベント管２０より放出する。

Description

ガス配管内のガス置換方法
　本発明は、ガス配管内のガス置換方法に関する。
　ボイラへ天然ガス等の燃料ガスを送る配管や、燃料ガスのガスタンク等の容器の点検等を行う際、作業安全性向上のため、燃料ガスの空気への置換操作が実施される。この際、燃料ガスは酸素を含む空気と混合すると引火する可能性があるため、まず、燃料ガスを、不活性ガスで置換し、その後、不活性ガスから空気への置換が実施される。
　しかし、燃料ガスが不活性ガスよりも重い場合、不活性ガスにより配管や容器をパージしても燃料ガスが容器から抜けにくく、置換に時間がかかる。燃料ガスの不活性ガスへの置換中は、配管や容器付近で実施される他の作業は、安全性の観点から火気使用禁止や立ち入り禁止等にされるため、置換に時間がかかると作業効率が悪化する。
　このため、従来、ガスタンクにおいて、燃料ガスから不活性ガスへの置換を安全且つ短時間に行うため、向きの異なる複数のノズルをタンク上部と下部とに設ける技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００１－３２９９８号公報
　しかし、上記従来技術のような、向きの異なる複数のノズルを容器の上部と下部とに設ける技術は、燃料ガスを送るための細長い配管には適用しにくい。
　本発明は、ガスの置換を短時間に行うことが可能な、ガス配管内のガス置換方法を提供することを目的とする。
　（１）上記課題を解決するために、本発明は以下の方法を提供する。
　両端が開閉可能で、ベント管がベントバルブを介して接続され、且つ置換ガス流入管が置換ガス流入バルブを介して接続されたガス配管において、前記ガス配管の両端及び前記ベントバルブが閉じた状態で、前記置換ガス流入バルブを開いて置換ガスの流入を開始し、前記置換ガスにより前記ガス配管の内部を昇圧し、前記ガス配管の内部が一定の圧力以上になったら前記ベントバルブを開き、前記ガス配管の内部に存在していた被置換ガスを前記置換ガスとともに前記ベント管より放出する、ガス配管内のガス置換方法。
　（２）前記置換ガスが、前記被置換ガスの比重よりも小さくてもよい。
　（３）前記被置換ガスが燃焼ガスで、前記置換ガスが不活性ガスであってもよい。
　（４）前記被置換ガスが天然ガスで、前記置換ガスが窒素ガスであってもよい。
　（５）互いに接続された前記ガス配管を複数備え、複数の前記ガス配管における、前記被置換ガスが流入する上流側に配置されたガス配管から、順にガス置換を行ってもよい。
　本発明によれば、ガスの置換を短時間に行うことが可能な、ガス配管内のガス置換方法を提供することができる。
（ａ）から（ｂ）は、第１実施形態のガス置換方法を説明する図である。 第１実施形態のガス配管１の窒素ガスへのガス置換方法を示すフローチャートである。 比較形態におけるガス置換方法を説明する図である。 第２実施形態のガス置換方法が実施される、ボイラ燃焼設備におけるガス配管を示す図である。 燃料ガス供給部から供給される高圧の天然ガスが流れる高圧ガス配管のガス置換時の状態を示した図である。 高圧の天然ガスを減圧する減圧部を含む減圧ガス配管のガス置換時の状態を示した図である。 減圧された後の天然ガスを、点火用のガスと燃焼用のガスとに分離して、ボイラに供給するボイラ側ガス配管のガス置換時の状態を示した図である。
（第１実施形態）
　以下、本発明の第１実施形態のガス配管１のガス置換方法について説明する。図１（ａ）から（ｂ）は、ガス配管１内の天然ガスを窒素ガスに置換するガス置換方法を説明する図である。
　ガス配管１は、燃料としての天然ガス（被置換ガス）をボイラへ送る燃料ガス配管である。ガス配管１は、両端にガス配管開閉バルブＴが設けられている。
　ガス配管１の一端側には、ガス配管１内のガスを排気するベント管２０がベントバルブＶを介して接続されている。
　さらに、ガス配管１の他端側には、酸素を含まない不活性ガスとして窒素ガスを流し込む窒素ガス流入管３０が窒素ガス流入バルブＮを介して接続されている。また、ガス配管１には、圧力計Ｐ及びガス検知器Ｇも取り付けられている。
（ガス置換方法）
　図２は、第１実施形態のガス配管１の窒素ガスへのガス置換方法を示すフローチャートである。
　まず、ガス配管１内に天然ガスが存在している状態で、ガス配管１の両端のガス配管開閉バルブＴを閉じる（ステップＳ１）。
　ベントバルブＶが閉じた状態で窒素ガス流入バルブＮを開いて窒素ガスの流入を開始する（図１（ａ），ステップＳ２）。そうすると、窒素ガスの流入によりガス配管１内が昇圧される（図１（ｂ））。このとき、窒素ガスは天然ガスより軽いので、ベントバルブＶ側において窒素ガスは天然ガスよりも上方に存在する。
　圧力計Ｐによりガス配管１内の圧力を監視し、ガス配管１内の圧力が所定圧力、例えば０．４ＭＰａ以上になったら（ステップＳ３，ＹＥＳ）、ベントバルブＶを開く（図１（ｃ），ステップＳ４）。そうすると、ガス配管１内の天然ガスは、窒素ガスによって押圧されて、窒素ガスとともに一気にベント管２０より放出される。
　この際、ガス配管１内のベントバルブＶ付近では、一気に解放されることにより、乱流が発生して、天然ガスが窒素ガスと混合されて流出されるため、天然ガスの流出がより促進される。
　その後も窒素ガスの流入を継続しつつ、ガス検知器Ｇによって天然ガスの濃度を監視し、内部の天然ガス濃度が所定量以下になったら（ステップＳ５，ＹＥＳ），窒素ガス流入バルブＮを閉じて窒素ガスの流入を停止する（ステップＳ６）。これにより、窒素ガス置換工程を終了する。
　なお、その後、ベント管２０を開いたままにする。そうすると、内部の窒素ガスは空気よりも軽いため、ガス配管１内は空気に置換されていく。
（比較形態）
　図３は比較形態におけるガス配管１の窒素ガスへのガス置換方法を説明する図である。
　比較形態も、まず、ガス配管１内に、天然ガスが存在している状態で、ガス配管１の両端のガス配管開閉バルブＴを閉じる。
　しかし、比較形態では、ベントバルブＶが開いている状態で窒素ガス流入バルブＮを開いて置換ガスの流入を開始する。
　比較形態ではガス配管１内の圧力は一定であり、ガス配管１内には一定のガスの流れが生じている。窒素ガスは天然ガスよりも比重が軽いので、窒素ガスはガス配管１内において上方を流れ、ベントバルブＶから流出する。天然ガスは、ベントバルブＶの近傍では、ガス配管１内で窒素ガスよりも下方に位置するので、ベントバルブＶから流出しくい。したがって天然ガスの窒素ガスによる置換が進行しにくい。
　一方、本実施形態によると、上述したように、窒素ガスの流入時にベント管２０が閉じているのでガス配管１が昇圧される。この昇圧状態でベントバルブＶを開くと、天然ガスが、窒素ガスによって押圧されて、窒素ガスとともに一気にベント管２０より放出される。この際、ガス配管１内のベントバルブＶ付近では、一気に解放されることにより、乱流が発生して、天然ガスが窒素ガスと混合されてベント管２０へ流出されるため、天然ガスの流出がより促進される。ゆえに、天然ガスの窒素ガスへの置換時間が比較形態と比べて短時間ですみ、作業効率が向上する。
（第２実施形態）
　図４は、第２実施形態のガス置換方法が実施される、ボイラ燃焼設備１００におけるガス配管１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）を示す図であり、ボイラ燃焼設備１００の通常の燃焼時の状態を示す。
　ボイラ燃焼設備１００は、燃料ガス供給部１０１から供給された高圧の天然ガスを、減圧部１０４で減圧し、さらに点火用ガスと燃焼用ガスとに分離して、ボイラ１０３のバーナ点火用バーナ１０３ａと燃焼用バーナ１０３ｂとに供給する設備である。
　ボイラ燃焼設備１００のガス配管１は、例えば５００ｍと長いため、ガス配管１全体に対して一気に窒素ガスへの置換作業を行うと、窒素ガスが全体に行きわたりにくい。したがって、ガス配管１を３つの部分に分けて、それぞれにおいてガス置換を行う。
　３つの部分は、燃料ガスの上流側から、燃料ガス供給部１０１から供給される高圧の天然ガスが流れる高圧ガス配管１Ａと、高圧の天然ガスを減圧する減圧部１０４を含む減圧ガス配管１Ｂと、減圧された後の天然ガスを、点火用のガスと燃焼用のガスとに分離して、ボイラ１０３内に供給するボイラ側ガス配管１Ｃとである。
　高圧ガス配管１Ａの上流側にはガス配管開閉バルブＴ１、下流側にはガス配管開閉バルブＴ２が設けられている。減圧ガス配管１Ｂの上流側にはガス配管開閉バルブＴ２、下流側にはガス配管開閉バルブＴ３が設けられている。ボイラ側ガス配管１Ｃの上流側にはガス配管開閉バルブＴ３、下流側にはガス配管開閉バルブＴ４が設けられている。
　ガス配管１Ａ，１Ｂ，１Ｃには、窒素ガス供給部１０２より、それぞれ窒素ガス流入管３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが接続されている。窒素ガス流入管３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃにおける、それぞれのガス配管１Ａ，１Ｂ，１Ｃへの連結部近傍には、それぞれ窒素ガス流入バルブＮＡ，ＮＢ，ＮＣが設けられている。
　また、窒素ガス流入管３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃにおける窒素ガス供給部１０２への連結部近傍には、それぞれ窒素ガス開閉バルブＭＡ，ＭＢ，ＭＣが設けられている。
　ガス配管１Ａ，１Ｂ，１Ｃには、それぞれベント管２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが連結されている。ベント管２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの、それぞれのガス配管１Ａ，１Ｂ，１Ｃへの連結部近傍には、それぞれベントバルブＶＡ，ＶＢ，ＶＣが設けられている。
　図４に示す、通常の燃焼時の状態を示す状態では、ガス配管開閉バルブＴ１，Ｔ２、Ｔ３は開いている。窒素ガス流入バルブＮＡ，ＮＢ，ＮＣと、窒素ガス開閉バルブＭＡ，Ｍｂ，ＭＣと、ベントバルブＶＡ，ＶＢ，ＶＣとは閉じている。
　したがって、燃料ガス供給部１０１から供給された高圧の天然ガスは、ガス配管１内を通過し、減圧部１０４で減圧され、ボイラ１０３のバーナ点火用バーナ１０３ａと燃焼用バーナ１０３ｂへと送られる。
（高圧ガス配管１Ａのガス置換）
　図５は、燃料ガス供給部１０１から供給される高圧の天然ガスが流れる高圧ガス配管１Ａのガス置換時の状態を示した図である。
　図示するように、高圧ガス配管１Ａの上流側に設けられたガス配管開閉バルブＴ１と、下流側に設けられたガス配管開閉バルブＴ２とを閉じる。
　そして、ベントバルブＶＡが閉じた状態で窒素ガス開閉バルブＭＡ及び窒素ガス流入バルブＮＡを開いて高圧ガス配管１Ａへの窒素ガスの流入を開始する。そうすると、窒素ガスの流入により高圧ガス配管１Ａ内が昇圧される。
　圧力計Ｐにより高圧ガス配管１Ａ内の圧力を監視し、高圧ガス配管１Ａ内の圧力が一定の圧力以上になったら、ベントバルブＶＡを開く。
　そうすると、高圧ガス配管１Ａ内の天然ガスは、窒素ガスによって押圧されて、窒素ガスとともに一気にベント管２０Ａより放出される。
　その後も窒素ガスの流入を継続しつつ、ガス検知器Ｇによって天然ガスの濃度を監視し、内部の天然ガス濃度が規定量以下になったら窒素ガス開閉バルブＭＡ及び窒素ガス流入バルブＮＡを閉じて窒素ガスの流入を停止する。
　その後、ベントバルブＶＡを開いたままにしておくと、高圧ガス配管１Ａ内の窒素ガスは空気よりも軽いため、高圧ガス配管１Ａ内の窒素ガスは徐々に空気に置換されていく。この状態で次の減圧ガス配管１Ｂのガス置換に移る。
（減圧ガス配管１Ｂのガス置換）
　図６は、高圧の天然ガスを減圧する減圧部１０４を含む減圧ガス配管１Ｂのガス置換時の状態を示した図である。
　図示するように、減圧ガス配管１Ｂの上流側に設けられたガス配管開閉バルブＴ２と、下流側に設けられたガス配管開閉バルブＴ３とを閉じる。
　そして、ベントバルブＶＢが閉じた状態で窒素ガス開閉バルブＭＢ及び窒素ガス流入バルブＮＢを開いて減圧ガス配管１Ｂへの窒素ガスの流入を開始する。そうすると、窒素ガスの流入により減圧ガス配管１Ｂ内が昇圧される。
　圧力計Ｐにより減圧ガス配管１Ｂ内の圧力を監視し、減圧ガス配管１Ｂ内の圧力が一定の圧力以上になったら、ベントバルブＶＢを開く。
　そうすると、減圧ガス配管１Ｂ内の天然ガスは、窒素ガスによって押圧されて、窒素ガスとともに一気にベント管２０Ｂより放出される。
　その後も窒素ガスの流入を継続しつつ、ガス検知器Ｇによって天然ガスの濃度を監視し、内部の天然ガス濃度が規定量以下になったら窒素ガス開閉バルブＭＢ及び窒素ガス流入バルブＮＢを閉じて窒素ガスの流入を停止する。
　その後、ベントバルブＶＢを開いたままにしておくと、減圧ガス配管１Ｂ内の内部の窒素ガスは空気よりも軽いため、減圧ガス配管１Ｂ内の窒素ガスは徐々に空気に置換されていく。この状態で次のボイラ側ガス配管１Ｃのガス置換に移る。
（減圧ガス配管１Ｂのガス置換）
　図７は、減圧された後の天然ガスを、点火用のガスと燃焼用のガスとに分離して、ボイラ１０３に供給するボイラ側ガス配管１Ｃのガス置換時の状態を示した図である。
　図示するように、ボイラ側ガス配管１Ｃの上流側に設けられたガス配管開閉バルブＴ３と、下流側に設けられたガス配管開閉バルブＴ４とを閉じる。なお、この場合、ガス配管開閉バルブＴ４とベントバルブＶＣとは共通である。
　そして、ベントバルブＶＣが閉じた状態で窒素ガス開閉バルブＭＣ及び窒素ガス流入バルブＮＣを開いてボイラ側ガス配管１Ｃへの窒素ガスの流入を開始する。そうすると、窒素ガスの流入によりボイラ側ガス配管１Ｃ内が昇圧される。
　圧力計Ｐによりボイラ側ガス配管１Ｃ内の圧力を監視し、ボイラ側ガス配管１Ｃ内の圧力が一定の圧力以上になったら、ベントバルブＶＣを開く。
　そうすると、ボイラ側ガス配管１Ｃ内の天然ガスは、窒素ガスによって押圧されて、窒素ガスとともに一気にベント管２０Ｃより放出される。
　その後も窒素ガスの流入を継続しつつ、ガス検知器Ｇによって天然ガスの濃度を監視し、内部の天然ガス濃度が規定量以下になったら窒素ガス開閉バルブＭＣ及び窒素ガス流入バルブＮＣを閉じて窒素ガスの流入を停止する。
　その後、ベントバルブＶＣを開いたままにしておくと、ボイラ側ガス配管１Ｃ内の窒素ガスは空気よりも軽いため、ボイラ側ガス配管１Ｃ内は空気に置換されていく。
　以上、第２実施形態においても、分割されたそれぞれの配管における窒素ガスの流入時にベントバルブＶが閉じているのでガス配管１が昇圧される。この、昇圧状態でベントバルブＶを開くと、天然ガスが、窒素ガスによって押圧されて、窒素ガスとともに一気にベント管２０より放出される。
　この際、ガス配管１内のベントバルブＶ付近では、一気に解放されることにより、乱流が発生して、天然ガスが窒素ガスと混合されて流出されるため、天然ガスの流出がより促進される。
　ゆえに、天然ガスの不活性ガスへの置換時間が比較形態と比べて短時間ですみ、作業効率が向上する。
　また、長いガス配管１を分割して置換していくので、全体を一気に窒素ガスで置換する場合と比べて、ガス配管１内において置換ガスが到達しにくい領域が減少され、隅々まで置換することができる。
　さらに、分割されたガス配管１Ａ、１Ｂ、１Ｃを上流の高圧側から置換していく、被置換ガスである天然ガスの逆流が少ない。
　Ｎ，ＮＡ，ＮＢ，ＮＣ　　窒素ガス流入バルブ
　Ｐ　　圧力計
　Ｔ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４　　ガス配管開閉バルブ
　Ｖ　　ベントバルブ
　ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ　　ベントバルブ
　１　　ガス配管
　１Ａ　　高圧ガス配管
　１Ｂ　　減圧ガス配管
　１Ｃ　　ボイラ側配管
　２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ　　ベント管
　３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ　　窒素ガス流入管
　１００　　ボイラ燃焼設備
　１０１　　燃料ガス供給部
　１０２　　窒素ガス供給部

Claims (5)

  1. 　両端が開閉可能で、ベント管がベントバルブを介して接続され、且つ置換ガス流入管が置換ガス流入バルブを介して接続されたガス配管において、
    　前記ガス配管の両端及び前記ベントバルブが閉じた状態で、前記置換ガス流入バルブを開いて置換ガスの流入を開始し、
    　前記置換ガスにより前記ガス配管の内部を昇圧し、
    　前記ガス配管の内部が一定の圧力以上になったら前記ベントバルブを開き、前記ガス配管の内部に存在していた被置換ガスを前記置換ガスとともに前記ベント管より放出する、
    ガス配管内のガス置換方法。
  2. 　前記置換ガスの比重が、前記被置換ガスよりも小さい、
    請求項１に記載のガス配管内のガス置換方法。
  3. 　前記被置換ガスが燃焼ガスで、
    　前記置換ガスが不活性ガスである、
    請求項１または２に記載のガス配管内のガス置換方法。
  4. 　前記被置換ガスが天然ガスで、
    　前記置換ガスが窒素ガスである、
    請求項１から３のいずれか１項に記載のガス配管内のガス置換方法。
  5. 　互いに接続された前記ガス配管を複数備え、
    　複数の前記ガス配管における、前記被置換ガスが流入する上流側に配置されたガス配管から、順にガス置換を行う、
    請求項１から４のいずれか１項に記載のガス配管内のガス置換方法。
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