| 【発明の名称】 |
弁の交換装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】辻 達夫
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| 【要約】 |
【課題】膨張体の下部に不活性ガスの層を形成するようにし、さらにこのガス層で膨張体をタンク内の低温ガスから保護するようにした弁の交換装置を提供する。
【解決手段】タンク１に取り付け管２を介して取り付けられた弁３の開放端に着脱可能に装着可能な気密チャンバー４と、この気密チャンバー４を貫通して設けられ先端部に気体で膨張可能な膨張体７ａ，７ｂを有し、気密チャンバー４を弁３に装着後先端部を取り付け管２内に挿入し膨張体７ａ，７ｂに気体を供給し膨張させて取り付け管２を封止する気体供給管本体５と、この気体供給管本体５に不活性ガスを供給するガス供給装置６と、を備えた弁の交換装置において、気体供給管本体５の先端には供給される不活性ガスを気体供給管本体５の軸方向に直交する方向に分散させる干渉物１６が設けられている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 タンクに取り付け管を介して取り付けられた弁の開放端に着脱可能に装着可能な気密チャンバーと、この気密チャンバーを貫通して設けられ先端部に気体で膨張可能な膨張体を有し、気密チャンバーを前記弁に装着後先端部を前記取り付け管内に挿入し膨張体に気体を供給し膨張させて取り付け管を封止する気体供給管本体と、この気体供給管本体に不活性ガスを供給するガス供給装置と、を備えた弁の交換装置において、前記気体供給管本体の先端には供給される不活性ガスを気体供給管本体の軸方向に直交する方向に分散させる干渉物が設けられていることを特徴とする弁の交換装置。
【請求項２】 前記気体供給管本体の先端を延長した延長材の先端に温度センサを設け、この温度センサの計測値が前記膨張体の許容温度以下にならないよう前記ガス供給装置より供給する不活性ガスの流量を設定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の弁の交換装置。
【請求項３】 前記延長材に可撓材で構成された円板を延長材に直交するように取り付けたことを特徴とする請求項２記載の弁の交換装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＮＧ，ＬＰＧなどの液化ガスを貯蔵するタンクに設けられた弁の交換や修理等をタンクを稼働状態で行う弁の交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＮＧ，ＬＰＧなどの液化ガスを貯蔵するタンクに設けられた弁の交換や修理等をタンクを稼働状態で行う弁の交換装置について、本出願人は特願平７ー２３５８１３を出願している。以下本装置の基本的構成を図５、６を用いて説明する。図５において、（Ａ）はタンク１に取り付け管２が設けられ、弁３が取り付けられている状態を示す。弁３は開としたとき、内部をものが通過できるような構造を有するバタフライ弁やゲート弁とする。
【０００３】（Ｂ）は弁３に気密チャンバー４を取り付けた状態を示す。気密チャンバー４のシールを維持した状態で気体供給管本体５が貫通している。気体供給管本体５の先端部にはゴムなどで製作され気体を入れると風船のように膨張する膨張体７が設けられている。また内部には膨張体７にガスを供給するガス供給管８と先端よりガスを吹き出すガス供給管９が設けられている。ガス供給管８、９にはガス供給装置６からガスが供給される。ガス供給管９より不活性ガス（通常窒素ガス）を供給し、気密チャンバー４内をタンク１内の圧力と同じにする。
【０００４】（Ｃ）は弁３を開とし、気体供給管本体５に取り付けられた膨張体７が取り付け管２内にくるよう下ろした状態を示す。（Ｄ）は膨張体７に窒素ガスを供給し、膨張させて取り付け管２をシールするとともに、ガス供給管９から窒素ガスを供給し取り付け管２内で膨張体７の下部に窒素ガスの層を形成する状態を示す。
【０００５】図６において、（Ｅ）は気密チャンバー４を取り外し、さらに弁３を取り外した状態を示す。（Ｆ）は新しい弁３を取り付けた後、気密チャンバー５を取り付けた状態を示す。（Ｇ）はガス供給管９から窒素ガスを供給しつつ膨張体７を収縮して気密チャンバー４の内圧をできるだけタンク１内圧に近づけ、弁３を開とし、膨張体７が気密チャンバー４内に入るまで気体供給管本体５を引き上げた状態を示す。（Ｈ）は気密チャンバー４と気体供給管本体５を撤去し、弁交換作業が終了した状態を示す。このような手順により弁３の交換作業は行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図７（Ａ）は取り付け管２を膨張体７でシールしている場合、取り付け管２内に窒素ガス層が形成され、タンク１内にはメタン層（タンク１に液化メタンが貯蔵されている場合）が形成されている。これにより弁３取り付け後、気密チャンバー４を取り付け、弁３を開としたときメタンガスが気密チャンバー４に侵入するのを少なくすることができる。しかし、ガス供給管９から供給するガス圧が高いと、供給される窒素ガスは（Ｂ）に示すように噴流となり、渦を発生しメタンと混合してしまい、窒素ガス層は形成されなくなる。この結果、図６（Ｇ）において弁３を開としたとき、メタンガスが気密チャンバー４に流入し、気密チャンバー４を取り外すとき外部に放出される。また、常温で供給された窒素ガスの代わりに低温のメタンガスがゴム製の膨張体７に接するとゴムを劣化させることになる。
【０００７】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、膨張体の下部に不活性ガスの層を形成するようにし、さらにこのガス層で膨張体をタンク内の低温ガスから保護するようにした弁の交換装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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の発明では、タンクに取り付け管を介して取り付けられた弁の開放端に着脱可能に装着可能な気密チャンバーと、この気密チャンバーを貫通して設けられ先端部に気体で膨張可能な膨張体を有し、気密チャンバーを前記弁に装着後先端部を前記取り付け管内に挿入し膨張体に気体を供給し膨張させて取り付け管を封止する気体供給管本体と、この気体供給管本体に不活性ガスを供給するガス供給装置と、を備えた弁の交換装置において、前記気体供給管本体の先端には供給される不活性ガスを気体供給管本体の軸方向に直交する方向に分散させる干渉物が設けられている。
【０００９】この干渉物の働きにより、気体供給管本体から供給される不活性ガスは、気体供給管本体の軸方向に直交する方向に分散されるので、直接タンク内に入らず、不活性ガス層を形成する。これによりタンク内の貯蔵ガスが取り付け管内に侵入するのを少なくすることができ、また、膨張体が直接低温の貯蔵ガスに触れるのを防止することができる。
【００１０】請求項２の発明では、前記気体供給管本体の先端を延長した延長材の先端に温度センサを設け、この温度センサの計測値が前記膨張体の許容温度以下にならないよう前記ガス供給装置より供給する不活性ガスの流量を設定するようにする。
【００１１】気体供給管本体を取り付け管に入れ、膨張体を膨張させる位置まで下げたとき、温度センサが形成される不活性ガス層内にくるように、延長材の長さを決め、不活性ガス層の温度を計測できるようにする。この温度を計測し、この温度が膨張体の許容温度以下になる場合は、常温程度で供給される不活性ガスの流量を増加する。これにより膨張体の低温による劣化を防止することができる。
【００１２】請求項３の発明では、前記延長材に可撓材で構成された円板を延長材に直交するように取り付ける。
【００１３】可撓材で構成された円板は、弁開状態で弁を通過し、通過後、元の円板に復元する。この円板により円板と膨張した膨張材との間に不活性ガス層を確実に形成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の弁の交換装置を構成する気体供給管本体の構成図である。気体供給管本体５には合成ゴム製の膨張体が２個設けられ、上方より第１膨張体７ａ、第２膨張体７ｂとする。気体供給管本体５内に配設された、第１ガス供給管１１は第１膨張体７ａに接続し、第２ガス供給管１２は第１膨張体７ｂに接続し、第３ガス供給管１３は第１膨張体７ａと第２膨張体７ｂの間からガスを吐出する。第４ガス供給管１４は気体供給管本体５の先端からこの気体供給管本体５の軸方向にガスを吐出する。なお、気密チャンバー４は図５、６に示すものと同じであり、弁３の交換手順も図５、６に示した手順と同じである。
【００１５】気体供給管本体５の先端と間隔をおいて干渉物１６が設けられ、支持材１７で気体供給管本体５の先端に取り付けられている。またこの干渉物１６を貫通して延長材１８が取り付けられ、この先端には温度センサ１９が取り付けられている。温度計測ライン１５は温度センサ１９からの信号を伝送する。
【００１６】第１ガス供給管１１、第２ガス供給管１２、第３ガス供給管１３、第４ガス供給管１４、にはそれぞれカップリング１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ設けられ、温度計測ライン１５には、接続端子１５ａが設けられている。ガス供給装置６には、第１ガス供給管１１、第２ガス供給管１２、第３ガス供給管１３、第４ガス供給管１４、に対応して第１接続管２１、第２接続管２２、第３接続管２３、第４接続管２４が設けられ、温度計測ライン１５に対応して接続ライン２５が設けられている。また、第１接続管２１にはカップリング２１ａと流量調整弁２１ｂ、第２接続管２２にはカップリング２２ａと流量調整弁２２ｂ、第３接続管２３にはカップリング２３ａと流量調整弁２３ｂ、第４接続管２４にはカップリング２４ａと流量調整弁２４ｂが設けられ、接続ライン２５には接続端子２５ａが設けられている。カップリング１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａは対応するカップリング２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａと着脱し、接続端子１５ａは、接続端子２５ａと着脱する。ガス供給装置６は常温の窒素ガスを供給するが、気体供給管本体５の先端にガスを吐出する第４ガス供給管１４には、温度センサ１９の計測値に応じて流量を制御して供給する。
【００１７】図２は、図１のＸ−Ｘ断面を示す。第４ガス供給管１４の先端より吐出された窒素ガスは、干渉物１６に当たり気体供給管本体５の軸方向と直角方向に、かつ放射状に広がる。
【００１８】図３は気体供給管本体５の膨張体７ａ，７ｂを取り付け管２内に挿入し、膨張体７ａ，７ｂを膨張させてシールしている状態を示す。この状態は図６の（Ｅ）に相当する。第１ガス供給管１１と第２ガス供給管１２で膨張体７ａ，７ｂをそれぞれ膨張する。第３ガス供給管１３により両膨張体７ａ，７ｂ間に窒素ガスを供給し、第４ガス供給管１４により取り付け管２の付け根まで窒素ガスを供給する。温度センサ１９の位置が干渉物１６と取り付け管２の付け根の中間にくるように延長材１８の長さを設定し、窒素ガス層の平均温度を計測するようにすることが望ましいが、少なくとも窒素ガス層内にあるようにすればよい。
【００１９】干渉物１６は第４ガス供給管１４からの下方への流れを水平方向の流れに変え、第２膨張体７ｂ側から順次不活性ガスに置き換えることになる。特にメタンガスのタンクでは、不活性ガスを窒素ガスとした場合、窒素ガス（分子量２８）はメタン（分子量１６）より重いため、メタンの上方への噴出を押さえることとなる。また、連続的に窒素ガスを供給することで取り付け管２内とこの近傍のタンク１内は窒素ガスに置き換わるようになる。
【００２０】温度センサ１９による窒素ガス層の温度計測を連続的に行い、温度が膨張体７ａ，７ｂの許容温度（例えば、シール風船として実績のあるＮＢＲの場合、耐冷温度ー６０℃）以下とならないよう常温の窒素ガスの供給量を制御する。
【００２１】図３で示すように膨張体７ａ，７ｂでシール中は、第１膨張体７ａからのタンク１内貯蔵ガスの漏洩を検出するため、ガス検知器２６を設け、常時監視する。なお、万一、膨張体７ａ，７ｂのシール性が低下した場合、取り付け管２内のガスが漏れ出てくるが、この時の流出ガスは不活性ガスの窒素ガスであり、当面は問題ない。また状況に応じて、膨張体７ａ，７ｂのシールが破壊するまでに不活性ガスの供給量を増す等の処置で時間を稼ぎ、弁３の交換や補修を行うことも可能である。
【００２２】次に他の実施形態を図４により説明する。本実施形態は図３に示す実施形態に対して、温度センサ１９近傍の延長材１８に可撓性の円板２０を設けたものである。円板２０はテフロンなどの可撓性のある材料で作られ、気体供給管本体５を弁３を開にして挿入するとき、撓んで通過し、通過後復元することができる。この円板２０により、円板２０と第２膨張体７ｂの間に窒素ガス層を確実に形成することができる。
【００２３】以上述べた実施形態では不活性ガスとして窒素ガスを用いた場合を示したが、ヘリウムガスを用いてもよい。ヘリウムガスの場合、タンク１の貯蔵ガスよりも軽いので、取り付け管２内に確実にヘリウムガス層を形成することができる。また実施形態では膨張体７ａ，７ｂを２段としたが、図５、６に示したように１段でもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明は、気体供給管本体の先端に干渉物を設けることにより、取り付け管内に不活性ガス層を確実に形成させることができる。また不活性ガス層の温度を監視して常温の不活性ガス供給することにより、膨張体を低温による破壊から保護することができる。また、気体供給管本体の先端に可撓材の円板を取り付けることにより、不活性ガス層を更に確実に形成させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００００９９
【氏名又は名称】石川島播磨重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１０月９日（１９９８．１０．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７５１５
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 実 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１２０９２０（Ｐ２０００−１２０９２０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月２８日（２０００．４．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２８７４４５ |
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