JP2003065944A - 輸送配管の異常検出方法、輸送状況安全監視方法および異常検出装置 - Google Patents
輸送配管の異常検出方法、輸送状況安全監視方法および異常検出装置Info
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- F16L2201/00—Special arrangements for pipe couplings
- F16L2201/30—Detecting leaks
Abstract
(57)【要約】
【課題】転炉の粉体気送設備等の物体輸送設備におい
て、気送配管や液送配管等の輸送配管の摩耗孔明きや腐
食孔明き等の欠損を、比較的簡易で安価な装置により、
早期に確実に検知でき、輸送物体や輸送流体の漏出によ
る二次事故・二次災害を確実に防止できるようにする。 【解決手段】 粉体気送設備の気送配管５の特定摩耗部
位である輸送方向変換部分５ａ、５ｂ、５ｃに二重管式
輸送配管の異常検出装置２０を設置し、その二重管の内
管２１と外管２２の間の内部圧力Ｐ2 を、Ｐ3 （気送中
の配管内部圧力）＞Ｐ2 ＞Ｐ1 （気送停止時の配管内部
圧力）を満足するように、設定しておき、Ｐ2 を常時監
視し、孔明きによる測定値Ｐ2 の上昇（Ｐ2 ＝Ｐ3 、気
送中）または下降（Ｐ2 ＝Ｐ1 、気送停止時）により、
気送配管に摩耗孔明きが発生したと判定する。
て、気送配管や液送配管等の輸送配管の摩耗孔明きや腐
食孔明き等の欠損を、比較的簡易で安価な装置により、
早期に確実に検知でき、輸送物体や輸送流体の漏出によ
る二次事故・二次災害を確実に防止できるようにする。 【解決手段】 粉体気送設備の気送配管５の特定摩耗部
位である輸送方向変換部分５ａ、５ｂ、５ｃに二重管式
輸送配管の異常検出装置２０を設置し、その二重管の内
管２１と外管２２の間の内部圧力Ｐ2 を、Ｐ3 （気送中
の配管内部圧力）＞Ｐ2 ＞Ｐ1 （気送停止時の配管内部
圧力）を満足するように、設定しておき、Ｐ2 を常時監
視し、孔明きによる測定値Ｐ2 の上昇（Ｐ2 ＝Ｐ3 、気
送中）または下降（Ｐ2 ＝Ｐ1 、気送停止時）により、
気送配管に摩耗孔明きが発生したと判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気送配管や液送配
管等の輸送配管の異常検出方法、輸送状況安全監視方法
および異常検出装置に関するものであり、例えば、鋼の
精錬プロセスにおいて、溶銑・溶鋼中の有害物質を除去
する技術に使用される粉体輸送設備、脱燐，脱硫，脱珪
等を行う設備の粉体輸送設備等に有効に適用される。
管等の輸送配管の異常検出方法、輸送状況安全監視方法
および異常検出装置に関するものであり、例えば、鋼の
精錬プロセスにおいて、溶銑・溶鋼中の有害物質を除去
する技術に使用される粉体輸送設備、脱燐，脱硫，脱珪
等を行う設備の粉体輸送設備等に有効に適用される。
【０００２】
【従来の技術】鋼の精錬プロセスで使用される粉体気送
設備の１例を図３に示す。この図３は、転炉で溶銑脱燐
（以下，脱Ｐと記す）を行うために用いられる粉体気送
設備であり、主に、粉体受入部１からの粉体を収納する
集塵機３付きの貯蔵タンク２と、粉体受入部１の粉体を
貯蔵タンク２へ圧送する粉体気送配管４と、貯蔵タンク
２内の粉体を転炉の粉体吹き込みランス６へ圧送する粉
体気送配管５から構成されている。
設備の１例を図３に示す。この図３は、転炉で溶銑脱燐
（以下，脱Ｐと記す）を行うために用いられる粉体気送
設備であり、主に、粉体受入部１からの粉体を収納する
集塵機３付きの貯蔵タンク２と、粉体受入部１の粉体を
貯蔵タンク２へ圧送する粉体気送配管４と、貯蔵タンク
２内の粉体を転炉の粉体吹き込みランス６へ圧送する粉
体気送配管５から構成されている。
【０００３】粉体気送キャリアガスは、コストが安価
で、かつ、安全管理上問題の少ない不活性ガス（Ｎ2 、
Ａｒ、ＣＯ2 等）が使用されている。図３では、貯蔵タ
ンク２の底部にキャリアガス供給管７が接続され、吹き
込まれたＮ2 等によりタンク内の粉体が粉体気送配管５
へ導入されるようにしている。
で、かつ、安全管理上問題の少ない不活性ガス（Ｎ2 、
Ａｒ、ＣＯ2 等）が使用されている。図３では、貯蔵タ
ンク２の底部にキャリアガス供給管７が接続され、吹き
込まれたＮ2 等によりタンク内の粉体が粉体気送配管５
へ導入されるようにしている。
【０００４】粉体がＮ2 等のキャリアガスで圧送される
粉体気送配管５においては、曲管部のように気送方向を
変える部分が、衝突摩耗の発生しやすい場所であり、一
般的には、図４に示すように、高Ｃｒ鋼の耐摩耗性鋼に
よる肉盛溶接５０やライナー溶接、あるいは、セラミッ
クスチップやセラミックスリングの張付け、などの摩耗
対策を実施して対処してきた。
粉体気送配管５においては、曲管部のように気送方向を
変える部分が、衝突摩耗の発生しやすい場所であり、一
般的には、図４に示すように、高Ｃｒ鋼の耐摩耗性鋼に
よる肉盛溶接５０やライナー溶接、あるいは、セラミッ
クスチップやセラミックスリングの張付け、などの摩耗
対策を実施して対処してきた。
【０００５】また、近年、このような粉体気送設備を使
用し、転炉内で溶銑脱Ｐを実施する方法が、特開平８−
３１１５２３号、特開平１１−１７２３１３号で示され
た。これらの提案では、ＣａＯ粉やＣａＯ粉とＡｌ2 Ｏ
3 粉の混合物の粉体気送キャリアガスに、酸素を使用す
ることが必要条件と記載されている。図３では、粉体気
送配管５の最上流側に、Ｏ2 のキャリアガス供給管８が
接続され、酸素がキャリアガスとして混合されている。
用し、転炉内で溶銑脱Ｐを実施する方法が、特開平８−
３１１５２３号、特開平１１−１７２３１３号で示され
た。これらの提案では、ＣａＯ粉やＣａＯ粉とＡｌ2 Ｏ
3 粉の混合物の粉体気送キャリアガスに、酸素を使用す
ることが必要条件と記載されている。図３では、粉体気
送配管５の最上流側に、Ｏ2 のキャリアガス供給管８が
接続され、酸素がキャリアガスとして混合されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような粉体気送設
備において、設備技術的に最も難しいのが、気送配管の
摩耗による孔明き寿命推定である。また、一方では、粉
体輸送用ガスの種類により、摩耗孔明きトラブル発生時
の安全性確保をどのようにするかの問題、及び、摩耗孔
明きトラブルをいかに発生させないで未然防止を図るか
が、コストと比較され、安全確保とコスト低減のバラン
スの取れた設備技術が追求されている。
備において、設備技術的に最も難しいのが、気送配管の
摩耗による孔明き寿命推定である。また、一方では、粉
体輸送用ガスの種類により、摩耗孔明きトラブル発生時
の安全性確保をどのようにするかの問題、及び、摩耗孔
明きトラブルをいかに発生させないで未然防止を図るか
が、コストと比較され、安全確保とコスト低減のバラン
スの取れた設備技術が追求されている。
【０００７】しかし、現実は、この摩耗孔明きタイミン
グを予測または推定することは、非常に難しく、予測し
ても当たらないのが実態である。即ち、気送配管の寿命
は、粉体の衝突摩耗による気送配管の減肉が進行し、孔
明きに至るものであり、その要因は、 粉体の性状に
よって異なるが、比重、硬さ、形状、大きさ、濃度、速
度等が主要因であり、 粉体輸送用ガスの流速（圧力
・流量により決まる）等であり、いずれも一要因が異な
れば、大きく摩耗に影響してくるため、その寿命を机上
で推定することが難しいのである。
グを予測または推定することは、非常に難しく、予測し
ても当たらないのが実態である。即ち、気送配管の寿命
は、粉体の衝突摩耗による気送配管の減肉が進行し、孔
明きに至るものであり、その要因は、 粉体の性状に
よって異なるが、比重、硬さ、形状、大きさ、濃度、速
度等が主要因であり、 粉体輸送用ガスの流速（圧力
・流量により決まる）等であり、いずれも一要因が異な
れば、大きく摩耗に影響してくるため、その寿命を机上
で推定することが難しいのである。
【０００８】従って、現状は、摩耗孔明きが生じても、
二次災害の発生することが少ないＮ 2 ガス等の不活性ガ
スがキャリアガスとして使用されている。しかし、前述
の特開平１１−１７２３１３号等に示す通り、複合吹錬
転炉で効率的に精錬を行う方法として「キャリアガスに
酸素を用いて粉体輸送し、転炉内に吹き込むこと」が最
良である。しかし、酸素をキャリアガスとして使った場
合、気送設備の衝突摩耗孔明き発生は、即「火災・爆
発」等の二次災害を誘発させる危険性がある。
二次災害の発生することが少ないＮ 2 ガス等の不活性ガ
スがキャリアガスとして使用されている。しかし、前述
の特開平１１−１７２３１３号等に示す通り、複合吹錬
転炉で効率的に精錬を行う方法として「キャリアガスに
酸素を用いて粉体輸送し、転炉内に吹き込むこと」が最
良である。しかし、酸素をキャリアガスとして使った場
合、気送設備の衝突摩耗孔明き発生は、即「火災・爆
発」等の二次災害を誘発させる危険性がある。
【０００９】本発明は、前述のような問題を解消すべく
なされたもので、転炉の粉体気送設備等の物体輸送設備
において、気送配管や液送配管等の輸送配管の摩耗孔明
きや腐食孔明き等の欠損を、比較的簡易で安価な装置に
より、早期に確実に検知することができ、また、輸送物
体や輸送流体の漏出による二次事故・二次災害を確実に
防止することができる輸送配管の異常検出方法、輸送状
況安全監視方法および異常検出装置を提供することを目
的とする。
なされたもので、転炉の粉体気送設備等の物体輸送設備
において、気送配管や液送配管等の輸送配管の摩耗孔明
きや腐食孔明き等の欠損を、比較的簡易で安価な装置に
より、早期に確実に検知することができ、また、輸送物
体や輸送流体の漏出による二次事故・二次災害を確実に
防止することができる輸送配管の異常検出方法、輸送状
況安全監視方法および異常検出装置を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述のよ
うな目的を達成するために、種々検討・実験を重ね、粉
体の衝突摩耗による気送配管の孔明き現象を検知可能な
「摩耗検知管」なる「二重管式気送配管」を開発し、そ
れを気送配管の特定部位に取付け、常時監視すること
で、摩耗孔明き等の欠損をいち早く検知できるようにし
た。さらに、前記「二重管式気送配管」を用いて二次ト
ラブル防止対策動作をさせるべく輸送状況安全監視シス
テムを完成させた。
うな目的を達成するために、種々検討・実験を重ね、粉
体の衝突摩耗による気送配管の孔明き現象を検知可能な
「摩耗検知管」なる「二重管式気送配管」を開発し、そ
れを気送配管の特定部位に取付け、常時監視すること
で、摩耗孔明き等の欠損をいち早く検知できるようにし
た。さらに、前記「二重管式気送配管」を用いて二次ト
ラブル防止対策動作をさせるべく輸送状況安全監視シス
テムを完成させた。
【００１１】本発明の請求項１は、物体を輸送する輸送
配管の異常検出方法であり、輸送配管内の摩耗の状況を
常時監視することにより、輸送配管の欠損を初期段階で
検知することを特徴とする輸送配管の異常検出方法であ
る。
配管の異常検出方法であり、輸送配管内の摩耗の状況を
常時監視することにより、輸送配管の欠損を初期段階で
検知することを特徴とする輸送配管の異常検出方法であ
る。
【００１２】この請求項１において、物体を輸送する輸
送配管は、粉体の気送配管あるいはその他の気送配管や
液送配管等であり、輸送配管内の摩耗の状況を、例えば
輸送配管の特定部位の内部圧力変化を圧力検出器で測定
することにより、常時監視し、内部圧力変化が生じた時
に、輸送配管の欠損と判定する。
送配管は、粉体の気送配管あるいはその他の気送配管や
液送配管等であり、輸送配管内の摩耗の状況を、例えば
輸送配管の特定部位の内部圧力変化を圧力検出器で測定
することにより、常時監視し、内部圧力変化が生じた時
に、輸送配管の欠損と判定する。
【００１３】本発明の請求項２は、物体を輸送する輸送
配管の異常検出方法であり、輸送配管の任意の部位を内
管と外管の間が密封状態の二重管とし、その内管と外管
の間の内部圧力を継続的に測定することにより、輸送配
管の欠損を初期段階で検知することを特徴とする輸送配
管の異常検出方法である。
配管の異常検出方法であり、輸送配管の任意の部位を内
管と外管の間が密封状態の二重管とし、その内管と外管
の間の内部圧力を継続的に測定することにより、輸送配
管の欠損を初期段階で検知することを特徴とする輸送配
管の異常検出方法である。
【００１４】この請求項２は、輸送配管の任意の部位
に、「摩耗検知管」なる「二重管式輸送配管」を配設し
た場合であり、「二重管式輸送配管」の内管と外管の間
の内部圧力Ｐ2 を継続的に測定し、この内部圧力Ｐ2 と
輸送配管内圧力Ｐ1 （輸送停止時）・Ｐ3 （輸送中）を
比較して監視し、前記内部圧力Ｐ2 の変化が生じた時
に、輸送配管の欠損と判定するものである。
に、「摩耗検知管」なる「二重管式輸送配管」を配設し
た場合であり、「二重管式輸送配管」の内管と外管の間
の内部圧力Ｐ2 を継続的に測定し、この内部圧力Ｐ2 と
輸送配管内圧力Ｐ1 （輸送停止時）・Ｐ3 （輸送中）を
比較して監視し、前記内部圧力Ｐ2 の変化が生じた時
に、輸送配管の欠損と判定するものである。
【００１５】本発明の請求項３は、請求項２に記載の異
常検出方法において、二重管の内管と外管の間へ気体ま
たは液体を充填することにより、二重管の内管と外管の
間の内部圧力を一定に制御し、この内部圧力を継続的に
測定し、この測定値が変動した時に輸送配管が欠損した
と判断することを特徴とする輸送配管の異常検出方法で
ある。
常検出方法において、二重管の内管と外管の間へ気体ま
たは液体を充填することにより、二重管の内管と外管の
間の内部圧力を一定に制御し、この内部圧力を継続的に
測定し、この測定値が変動した時に輸送配管が欠損した
と判断することを特徴とする輸送配管の異常検出方法で
ある。
【００１６】この請求項３は、二重管の内管と外管の間
へ気体（Ｎ2 等の不活性ガスなど）や液体を充填し、変
動する輸送量に応じて内部圧力Ｐ2 を調整し、あるい
は、輸送量が一定の場合は内部圧力Ｐ2 を設定値に固定
し、内管が欠損した時に、内部圧力Ｐ2 が顕著に変化
（上昇あるいは下降）するようにしたものである。
へ気体（Ｎ2 等の不活性ガスなど）や液体を充填し、変
動する輸送量に応じて内部圧力Ｐ2 を調整し、あるい
は、輸送量が一定の場合は内部圧力Ｐ2 を設定値に固定
し、内管が欠損した時に、内部圧力Ｐ2 が顕著に変化
（上昇あるいは下降）するようにしたものである。
【００１７】本発明の請求項４は、請求項２または３に
記載の異常検出方法において、物体を輸送していない時
の輸送配管内の圧力をＰ1 とし、二重管の内管と外管の
間の内部圧力をＰ2 とし、Ｐ2 ＞Ｐ1 となるようにＰ2
を制御し、このＰ2 が制御値より低くなった時に輸送配
管が欠損したと判断することを特徴とする輸送配管の異
常検出方法である。
記載の異常検出方法において、物体を輸送していない時
の輸送配管内の圧力をＰ1 とし、二重管の内管と外管の
間の内部圧力をＰ2 とし、Ｐ2 ＞Ｐ1 となるようにＰ2
を制御し、このＰ2 が制御値より低くなった時に輸送配
管が欠損したと判断することを特徴とする輸送配管の異
常検出方法である。
【００１８】この請求項４は、輸送停止時の欠損の検知
の場合であり、輸送停止時の輸送配管内の圧力Ｐ1 は、
大気圧（ゲージ圧＝０）またはそれに近い圧力であり、
Ｐ2を大気圧より高い圧力に設定しておき、内管の孔明
き発生により、Ｐ2 ＝Ｐ1 となり、測定値Ｐ2 が下降す
るようにする。Ｐ2 とＰ1 を常時測定して比較し、Ｐ 2
＝Ｐ1 になると、欠損の発生と判定してもよいし、Ｐ2
のみを常時測定し、測定値Ｐ2 が設定値Ｐ1 まで下降す
ると、欠損の発生と判定することもできる。
の場合であり、輸送停止時の輸送配管内の圧力Ｐ1 は、
大気圧（ゲージ圧＝０）またはそれに近い圧力であり、
Ｐ2を大気圧より高い圧力に設定しておき、内管の孔明
き発生により、Ｐ2 ＝Ｐ1 となり、測定値Ｐ2 が下降す
るようにする。Ｐ2 とＰ1 を常時測定して比較し、Ｐ 2
＝Ｐ1 になると、欠損の発生と判定してもよいし、Ｐ2
のみを常時測定し、測定値Ｐ2 が設定値Ｐ1 まで下降す
ると、欠損の発生と判定することもできる。
【００１９】本発明の請求項５は、請求項２、３または
４に記載の異常検出方法において、物体を輸送中の輸送
配管内の圧力をＰ3 とし、二重管の内管と外管の間の内
部圧力をＰ2 とし、Ｐ3 ＞Ｐ2 となるようにＰ2 を制御
し、このＰ2 が制御値より高くなった時に輸送配管が欠
損したと判断することを特徴とする輸送配管の異常検出
方法である。
４に記載の異常検出方法において、物体を輸送中の輸送
配管内の圧力をＰ3 とし、二重管の内管と外管の間の内
部圧力をＰ2 とし、Ｐ3 ＞Ｐ2 となるようにＰ2 を制御
し、このＰ2 が制御値より高くなった時に輸送配管が欠
損したと判断することを特徴とする輸送配管の異常検出
方法である。
【００２０】この請求項５は、輸送中の欠損の検知の場
合であり、輸送中の輸送配管内の圧力Ｐ3 は、高い圧力
であり、Ｐ2 をこのＰ3 より低い圧力に設定しておき、
内管の孔明き発生により、Ｐ2 ＝Ｐ3 となり、測定値Ｐ
2 が上昇するようにする。圧力Ｐ3 は、単位時間当たり
の輸送量に比例して高くなる圧力であり、変動する輸送
量に応じて内部圧力Ｐ2 をＰ3 ＞Ｐ2 となるように調整
し、あるいは、輸送量が一定の場合は内部圧力Ｐ2 をＰ
3 ＞Ｐ2 を満足する設定値に固定する。この場合も、Ｐ
2 とＰ3 を常時測定して比較し、Ｐ2 ＝Ｐ3 になると、
欠損の発生と判定してもよいし、Ｐ2 のみを常時測定
し、測定値Ｐ2 が設定値Ｐ3 まで上昇すると、欠損の発
生と判定することもできる。
合であり、輸送中の輸送配管内の圧力Ｐ3 は、高い圧力
であり、Ｐ2 をこのＰ3 より低い圧力に設定しておき、
内管の孔明き発生により、Ｐ2 ＝Ｐ3 となり、測定値Ｐ
2 が上昇するようにする。圧力Ｐ3 は、単位時間当たり
の輸送量に比例して高くなる圧力であり、変動する輸送
量に応じて内部圧力Ｐ2 をＰ3 ＞Ｐ2 となるように調整
し、あるいは、輸送量が一定の場合は内部圧力Ｐ2 をＰ
3 ＞Ｐ2 を満足する設定値に固定する。この場合も、Ｐ
2 とＰ3 を常時測定して比較し、Ｐ2 ＝Ｐ3 になると、
欠損の発生と判定してもよいし、Ｐ2 のみを常時測定
し、測定値Ｐ2 が設定値Ｐ3 まで上昇すると、欠損の発
生と判定することもできる。
【００２１】本発明の請求項６は、請求項１、２、３、
４または５に記載の異常検出方法において、輸送配管の
欠損を検知する部分は、輸送配管の輸送方向が変わる方
向変換部であることを特徴とする輸送配管の異常検出方
法である。
４または５に記載の異常検出方法において、輸送配管の
欠損を検知する部分は、輸送配管の輸送方向が変わる方
向変換部であることを特徴とする輸送配管の異常検出方
法である。
【００２２】この請求項６は、輸送配管の欠損を検知す
る部分、即ち、圧力検出器や「二重管式輸送配管」の設
置位置を限定した場合である。即ち、輸送システム系に
おいて、粉体や流体等による衝突摩耗を生じる部分は、
理論上と経験的なものより、ほぼ決まっている。その部
分は、配管が輸送のガイド機能から、輸送の方向を制御
するための機能に変わる方向変換部分（曲線部）であ
り、ここに圧力検出器や「二重管式輸送配管」を設置す
る。
る部分、即ち、圧力検出器や「二重管式輸送配管」の設
置位置を限定した場合である。即ち、輸送システム系に
おいて、粉体や流体等による衝突摩耗を生じる部分は、
理論上と経験的なものより、ほぼ決まっている。その部
分は、配管が輸送のガイド機能から、輸送の方向を制御
するための機能に変わる方向変換部分（曲線部）であ
り、ここに圧力検出器や「二重管式輸送配管」を設置す
る。
【００２３】本発明の請求項７は、請求項１、２、３、
４、５または６に記載の異常検出方法により輸送配管の
欠損を検知したとき、警報を発し、自動的に輸送系設備
の運転を停止し、輸送管内をパージすることを特徴とす
る輸送状況安全監視方法である。
４、５または６に記載の異常検出方法により輸送配管の
欠損を検知したとき、警報を発し、自動的に輸送系設備
の運転を停止し、輸送管内をパージすることを特徴とす
る輸送状況安全監視方法である。
【００２４】この請求項７は、圧力検出器や「二重管式
輸送配管」等で異常な内部圧力の変化を検知すると、設
備のオペレータに警報を発し、例えば転炉における粉体
気送設備では、粉体輸送の停止、 操業上・防災上
関係する遮断弁の閉塞、Ｎ2 等の不活性ガスを気送配
管に送り込み、内部の粉体と酸素等のキャリアガスをパ
ージさせる、などの一連の動作を自動的に行わせ、二次
事故・二次災害の発生を防止するものである。
輸送配管」等で異常な内部圧力の変化を検知すると、設
備のオペレータに警報を発し、例えば転炉における粉体
気送設備では、粉体輸送の停止、 操業上・防災上
関係する遮断弁の閉塞、Ｎ2 等の不活性ガスを気送配
管に送り込み、内部の粉体と酸素等のキャリアガスをパ
ージさせる、などの一連の動作を自動的に行わせ、二次
事故・二次災害の発生を防止するものである。
【００２５】本発明の請求項８は、物体を輸送する輸送
配管の異常検出装置であり、内管と外管からなり、内管
が輸送配管に連通可能に接続され、かつ、内管と外管の
間が密封状態とされた異常検知管と、内管と外管の間の
内部圧力を検出する圧力検出器を有することを特徴とす
る輸送配管の異常検出装置である。
配管の異常検出装置であり、内管と外管からなり、内管
が輸送配管に連通可能に接続され、かつ、内管と外管の
間が密封状態とされた異常検知管と、内管と外管の間の
内部圧力を検出する圧力検出器を有することを特徴とす
る輸送配管の異常検出装置である。
【００２６】この請求項８は、「摩耗検知管」なる「二
重管式輸送配管」の具体的な構造であり、圧力検出器に
より二重管の内管と外管の間の内部圧力Ｐ2 を検出し、
測定値を有線式や無線式の発信器でコンピュータに出力
する。Ｐ2 とＰ1 ・Ｐ3 を常時測定して比較し、Ｐ2 ＝
Ｐ1 、Ｐ2 ＝Ｐ3 になると、欠損の発生と判定してもよ
いし、Ｐ2 のみを常時測定し、測定値Ｐ2 が設定値
Ｐ1 、Ｐ3 まで下降または上昇すると、欠損の発生と判
定することもできる。
重管式輸送配管」の具体的な構造であり、圧力検出器に
より二重管の内管と外管の間の内部圧力Ｐ2 を検出し、
測定値を有線式や無線式の発信器でコンピュータに出力
する。Ｐ2 とＰ1 ・Ｐ3 を常時測定して比較し、Ｐ2 ＝
Ｐ1 、Ｐ2 ＝Ｐ3 になると、欠損の発生と判定してもよ
いし、Ｐ2 のみを常時測定し、測定値Ｐ2 が設定値
Ｐ1 、Ｐ3 まで下降または上昇すると、欠損の発生と判
定することもできる。
【００２７】本発明の請求項９は、請求項８に記載の異
常検出装置において、内管と外管の間へ気体または液体
を供給する供給管を有することを特徴とする輸送配管の
異常検出装置である。
常検出装置において、内管と外管の間へ気体または液体
を供給する供給管を有することを特徴とする輸送配管の
異常検出装置である。
【００２８】この請求項９は、内管と外管の間へ気体
（Ｎ2 等の不活性ガスなど）や液体を供給することによ
り、内管と外管の間の内部圧力Ｐ2 を、Ｐ3 ＞Ｐ2 ＞Ｐ
1 を満足するように、制御できるようにしたものであ
る。
（Ｎ2 等の不活性ガスなど）や液体を供給することによ
り、内管と外管の間の内部圧力Ｐ2 を、Ｐ3 ＞Ｐ2 ＞Ｐ
1 を満足するように、制御できるようにしたものであ
る。
【００２９】本発明の請求項１０は、請求項８または９
に記載の異常検出装置において、異常検知管は、曲管部
と、この曲管部の下流側に接続される直管部から構成さ
れていることを特徴とする輸送配管の異常検出装置であ
る。
に記載の異常検出装置において、異常検知管は、曲管部
と、この曲管部の下流側に接続される直管部から構成さ
れていることを特徴とする輸送配管の異常検出装置であ
る。
【００３０】この請求項１０は、「二重管式輸送配管」
を摩耗特定部位としての輸送方向変換部（曲線部）に設
置する場合であり、１５°〜１８０°ベンド管状の曲管
部と、この曲管部を過ぎた一定範囲の直管部とから異常
検知管を構成し、摩耗孔明きを確実に検知できるように
する。
を摩耗特定部位としての輸送方向変換部（曲線部）に設
置する場合であり、１５°〜１８０°ベンド管状の曲管
部と、この曲管部を過ぎた一定範囲の直管部とから異常
検知管を構成し、摩耗孔明きを確実に検知できるように
する。
【００３１】本発明の請求項１１は、請求項１０に記載
の異常検出装置において、曲管部の曲率半径をＲとした
場合、直管部の長さが０．５Ｒ〜１．０Ｒであることを
特徴とする輸送配管の異常検出装置である。
の異常検出装置において、曲管部の曲率半径をＲとした
場合、直管部の長さが０．５Ｒ〜１．０Ｒであることを
特徴とする輸送配管の異常検出装置である。
【００３２】即ち、直管部の長さが０．５Ｒより短くて
は、欠損を発見できない可能性が高くなり、経験的に
１．０Ｒを超えて欠損が発生する可能性が低いと共に、
長いとコストがかかるため、直管部の長さは、０．５Ｒ
〜１．０Ｒとするのが好ましい。
は、欠損を発見できない可能性が高くなり、経験的に
１．０Ｒを超えて欠損が発生する可能性が低いと共に、
長いとコストがかかるため、直管部の長さは、０．５Ｒ
〜１．０Ｒとするのが好ましい。
【００３３】以上のような構成の本発明において、圧力
検出器で輸送配管の特定摩耗部位等の内部圧力変化を常
時監視し、あるいは、「二重管式輸送配管」の異常検出
装置を輸送配管の特定摩耗部位である輸送方向変換部分
等に配設し、その二重管の内管と外管の間の内部圧力Ｐ
2 を、Ｐ3 （輸送中の輸送配管の内部圧力）＞Ｐ2 ＞Ｐ
1 （輸送停止時の輸送配管の内部圧力）を満足するよう
に、設定しておき、内管と外管の間の内部圧力Ｐ2 を常
時監視することにより、気送配管や液送配管等の輸送配
管の摩耗孔明きや腐食孔明き等の欠損を、輸送中、非輸
送中を問わず、比較的簡易で安価な装置により、早期に
確実に検知することができる。
検出器で輸送配管の特定摩耗部位等の内部圧力変化を常
時監視し、あるいは、「二重管式輸送配管」の異常検出
装置を輸送配管の特定摩耗部位である輸送方向変換部分
等に配設し、その二重管の内管と外管の間の内部圧力Ｐ
2 を、Ｐ3 （輸送中の輸送配管の内部圧力）＞Ｐ2 ＞Ｐ
1 （輸送停止時の輸送配管の内部圧力）を満足するよう
に、設定しておき、内管と外管の間の内部圧力Ｐ2 を常
時監視することにより、気送配管や液送配管等の輸送配
管の摩耗孔明きや腐食孔明き等の欠損を、輸送中、非輸
送中を問わず、比較的簡易で安価な装置により、早期に
確実に検知することができる。
【００３４】即ち、「二重管式輸送配管」の場合、内管
と外管の間の内部圧力Ｐ2 を、Ｐ3＞Ｐ2 ＞Ｐ1 を満足
するように、設定しておき、輸送中に二重管の内管に孔
明きが発生すると、内管と外管の間の空間が内管即ち輸
送配管に連通するため、内管と外管の間の内部圧力Ｐ2
＝Ｐ3 （輸送中の輸送配管の内部圧力）となり、測定値
Ｐ2 が上昇することにより、孔明きと判定することがで
きる。また、輸送していない時に、何らかの理由（熱膨
張・収縮、地震等の自然力）で摩耗減肉管部に亀裂孔明
きが生じた場合には、内管と外管の間の内部圧力Ｐ2 ＝
Ｐ1 （輸送停止時の輸送配管の内部圧力）となり、測定
値Ｐ2 が下降することにより、孔明きと判定することが
できる。
と外管の間の内部圧力Ｐ2 を、Ｐ3＞Ｐ2 ＞Ｐ1 を満足
するように、設定しておき、輸送中に二重管の内管に孔
明きが発生すると、内管と外管の間の空間が内管即ち輸
送配管に連通するため、内管と外管の間の内部圧力Ｐ2
＝Ｐ3 （輸送中の輸送配管の内部圧力）となり、測定値
Ｐ2 が上昇することにより、孔明きと判定することがで
きる。また、輸送していない時に、何らかの理由（熱膨
張・収縮、地震等の自然力）で摩耗減肉管部に亀裂孔明
きが生じた場合には、内管と外管の間の内部圧力Ｐ2 ＝
Ｐ1 （輸送停止時の輸送配管の内部圧力）となり、測定
値Ｐ2 が下降することにより、孔明きと判定することが
できる。
【００３５】また、二重管式輸送配管の異常検出装置を
用いた場合は、内管と外管からなる二重管とされている
ため、内管に孔が明いても、外管があるため、粉体や流
体等は漏れることがなく、輸送を継続することができ
る。
用いた場合は、内管と外管からなる二重管とされている
ため、内管に孔が明いても、外管があるため、粉体や流
体等は漏れることがなく、輸送を継続することができ
る。
【００３６】さらに、前述のように輸送配管の孔明きを
いち早くキャッチし、設備のオペレータに警報を発し、
自動的に輸送系設備の運転を停止し、輸送管内をパージ
することにより、輸送物体や輸送流体の漏出による二次
事故・二次災害を確実に防止することができる。
いち早くキャッチし、設備のオペレータに警報を発し、
自動的に輸送系設備の運転を停止し、輸送管内をパージ
することにより、輸送物体や輸送流体の漏出による二次
事故・二次災害を確実に防止することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施形態
に基づいて説明する。この実施形態は、転炉内で溶銑脱
Ｐを実施するために用いられる粉体気送設備に適用した
例である。図１は、本発明が適用される粉体気送設備の
１例を示す系統図である。図２は、本発明で用いられる
異常検出装置の具体例を示したものである。
に基づいて説明する。この実施形態は、転炉内で溶銑脱
Ｐを実施するために用いられる粉体気送設備に適用した
例である。図１は、本発明が適用される粉体気送設備の
１例を示す系統図である。図２は、本発明で用いられる
異常検出装置の具体例を示したものである。
【００３８】図１の粉体気送設備は、図３と同様に、主
に、粉体受入部１と、集塵機３付きの貯蔵タンク２と、
粉体受入部１の粉体を貯蔵タンク２へ圧送する粉体気送
配管４と、貯蔵タンク２内の粉体を転炉の粉体吹き込み
ランス６へ圧送する粉体気送配管５とから構成され、貯
蔵タンク２の底部にＮ2 等のキャリアガス供給管７が接
続され、粉体気送配管５の最上流側に、Ｏ2 のキャリア
ガス供給管８が接続されている。
に、粉体受入部１と、集塵機３付きの貯蔵タンク２と、
粉体受入部１の粉体を貯蔵タンク２へ圧送する粉体気送
配管４と、貯蔵タンク２内の粉体を転炉の粉体吹き込み
ランス６へ圧送する粉体気送配管５とから構成され、貯
蔵タンク２の底部にＮ2 等のキャリアガス供給管７が接
続され、粉体気送配管５の最上流側に、Ｏ2 のキャリア
ガス供給管８が接続されている。
【００３９】粉体気送配管５の貯蔵タンク２側の基端部
には、基端遮断弁１０が設けられ、粉体吹き込みランス
６側の先端側には、先端遮断弁１１が設けられている。
Ｎ2等のキャリアガス供給管７には、遮断弁１２、圧力
調整弁１３等が設けられている。Ｏ2 のキャリアガス供
給管８には、遮断弁１４、流量調整弁１５、流量制御オ
リフィス１６等が設けられている。また、Ｎ2 等のキャ
リアガス供給管７の上流側とＯ2 のキャリアガス供給管
８の遮断弁１４の下流側とが、遮断弁１７を有するバイ
パス管１８により接続され、粉体気送配管５内にＮ2 等
の不活性ガスをＯ2 に代えて供給可能とされている。
には、基端遮断弁１０が設けられ、粉体吹き込みランス
６側の先端側には、先端遮断弁１１が設けられている。
Ｎ2等のキャリアガス供給管７には、遮断弁１２、圧力
調整弁１３等が設けられている。Ｏ2 のキャリアガス供
給管８には、遮断弁１４、流量調整弁１５、流量制御オ
リフィス１６等が設けられている。また、Ｎ2 等のキャ
リアガス供給管７の上流側とＯ2 のキャリアガス供給管
８の遮断弁１４の下流側とが、遮断弁１７を有するバイ
パス管１８により接続され、粉体気送配管５内にＮ2 等
の不活性ガスをＯ2 に代えて供給可能とされている。
【００４０】以上のような構成の粉体気送設備におい
て、図１に示すように、粉体気送配管５の気送方向が変
わる方向変換部分５ａ、５ｂ、５ｃに、本発明に係る異
常検出装置２０を配設する。
て、図１に示すように、粉体気送配管５の気送方向が変
わる方向変換部分５ａ、５ｂ、５ｃに、本発明に係る異
常検出装置２０を配設する。
【００４１】この異常検出装置２０は、図２に示すよう
に、「摩耗検知管」なる「二重管式気送配管」であり、
また、方向変換部分５ａに使用される１５〜６０°ベン
ド管型、方向変換部分５ｂに使用される９０°ベンド管
型、方向変換部分５ｃに使用される１８０°ベンド管型
などがあり、方向変換部分５ａ、５ｂ、５ｃに対応した
形状の内管２１と外管２２から構成されている。
に、「摩耗検知管」なる「二重管式気送配管」であり、
また、方向変換部分５ａに使用される１５〜６０°ベン
ド管型、方向変換部分５ｂに使用される９０°ベンド管
型、方向変換部分５ｃに使用される１８０°ベンド管型
などがあり、方向変換部分５ａ、５ｂ、５ｃに対応した
形状の内管２１と外管２２から構成されている。
【００４２】内管２１は、粉体気送配管５と同径の管で
あり、外管２２は、内管２１の外径より大きい内径を有
する管である。このような二重管の両端開口に溶接等で
接続フランジ２３を取付け、開口を塞ぐことにより、内
管２１と外管２２の間に断面リング状の密封空間２４が
形成される。接続フランジ２３を粉体気送配管５の接続
フランジ２５にボルト締結することで、摩耗検知気送管
２０が粉体気送配管５と一体化し、粉体を気送できると
同時に、後述するように摩耗孔明きを早期に検知でき
る。
あり、外管２２は、内管２１の外径より大きい内径を有
する管である。このような二重管の両端開口に溶接等で
接続フランジ２３を取付け、開口を塞ぐことにより、内
管２１と外管２２の間に断面リング状の密封空間２４が
形成される。接続フランジ２３を粉体気送配管５の接続
フランジ２５にボルト締結することで、摩耗検知気送管
２０が粉体気送配管５と一体化し、粉体を気送できると
同時に、後述するように摩耗孔明きを早期に検知でき
る。
【００４３】このような摩耗検知気送管２０の外管２２
に、密封空間２４内にＮ2 等の気体や液体を供給可能な
流体供給管３０と、密封空間２４内の圧力Ｐ2 を検出す
る圧力検出器３１を接続する。流体供給管３０には、開
閉弁３２とワンタッチ継手３３が設けられている。圧力
検出器３１は、有線式または無線式の発信器３４を有
し、開閉弁３５を介して外管２２に接続されている。な
お、重要な部分で環境的に有線発信器が取付けられない
場所では、無線発信器を設置して監視することができ
る。
に、密封空間２４内にＮ2 等の気体や液体を供給可能な
流体供給管３０と、密封空間２４内の圧力Ｐ2 を検出す
る圧力検出器３１を接続する。流体供給管３０には、開
閉弁３２とワンタッチ継手３３が設けられている。圧力
検出器３１は、有線式または無線式の発信器３４を有
し、開閉弁３５を介して外管２２に接続されている。な
お、重要な部分で環境的に有線発信器が取付けられない
場所では、無線発信器を設置して監視することができ
る。
【００４４】ここで、気送中の粉体気送配管５内の圧力
Ｐ3 は、単位時間当たりの粉体気送量に比例して高くな
る圧力であり、圧力変動範囲が比較的大きいため、常
に、Ｐ 3 ＞Ｐ2 ＞Ｐ1 （気送停止時の粉体気送配管５内
の圧力）を満足するように、密封空間２４内の圧力Ｐ2
を制御する。なお、一定量の固定気送量で使用する場合
など、Ｐ3 の変動が小さい場合には、密封空間２４内の
圧力Ｐ2 は一定の圧力に設定しておくことができる。
Ｐ3 は、単位時間当たりの粉体気送量に比例して高くな
る圧力であり、圧力変動範囲が比較的大きいため、常
に、Ｐ 3 ＞Ｐ2 ＞Ｐ1 （気送停止時の粉体気送配管５内
の圧力）を満足するように、密封空間２４内の圧力Ｐ2
を制御する。なお、一定量の固定気送量で使用する場合
など、Ｐ3 の変動が小さい場合には、密封空間２４内の
圧力Ｐ2 は一定の圧力に設定しておくことができる。
【００４５】気送中の粉体気送配管５内の圧力Ｐ3 およ
び気送停止時の粉体気送配管５内の圧力Ｐ1 は、図１に
示す粉体気送配管５の適当な位置や摩耗検知気送管２０
の内管２１内に圧力検出発信器を設置して測定すること
ができる。
び気送停止時の粉体気送配管５内の圧力Ｐ1 は、図１に
示す粉体気送配管５の適当な位置や摩耗検知気送管２０
の内管２１内に圧力検出発信器を設置して測定すること
ができる。
【００４６】測定された圧力Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 は、図示
しないコンピュータに入力され、Ｐ 2 とＰ1 またはＰ3
が常時比較され、Ｐ2 ＝Ｐ1 （気送停止時）またはＰ2
＝Ｐ 3 （気送中）になると、後述するように孔明きと判
定し、後述するように安全対策が実施される。なお、Ｐ
1 またはＰ3 は、測定せず、予め設定または計測してお
いた設定値を用い、測定値Ｐ2 と前記設定値を比較して
孔明きと判定することもできる。
しないコンピュータに入力され、Ｐ 2 とＰ1 またはＰ3
が常時比較され、Ｐ2 ＝Ｐ1 （気送停止時）またはＰ2
＝Ｐ 3 （気送中）になると、後述するように孔明きと判
定し、後述するように安全対策が実施される。なお、Ｐ
1 またはＰ3 は、測定せず、予め設定または計測してお
いた設定値を用い、測定値Ｐ2 と前記設定値を比較して
孔明きと判定することもできる。
【００４７】摩耗検知気送管２０は、図２に示すよう
に、曲率半径がＲの曲管部（１５゜〜９０゜〜１８０゜
ベンド管）４０と、この曲管部４０の下流側に一体的に
連続する直管部４１から構成し、最も欠損しやすい配管
のカーブ部分とこの部分を過ぎた一定範囲の特定摩耗部
分を欠損監視部位とすることで、欠損を確実に検知でき
るようにする。
に、曲率半径がＲの曲管部（１５゜〜９０゜〜１８０゜
ベンド管）４０と、この曲管部４０の下流側に一体的に
連続する直管部４１から構成し、最も欠損しやすい配管
のカーブ部分とこの部分を過ぎた一定範囲の特定摩耗部
分を欠損監視部位とすることで、欠損を確実に検知でき
るようにする。
【００４８】また、直管部４１の長さは、０．５Ｒ〜
１．０Ｒとするのが好ましい。即ち、欠損監視部位がカ
ーブ部分の下流側から０．５Ｒより短くては、欠損を発
見できない可能性が高くなる。また、摩耗検知気送管２
０の長さは、長いほど監視部位が増えて好ましいが、経
験的に欠損の発生頻度の高い箇所およびコストを考慮
し、直管部４１の長さを１．０Ｒまでとした。
１．０Ｒとするのが好ましい。即ち、欠損監視部位がカ
ーブ部分の下流側から０．５Ｒより短くては、欠損を発
見できない可能性が高くなる。また、摩耗検知気送管２
０の長さは、長いほど監視部位が増えて好ましいが、経
験的に欠損の発生頻度の高い箇所およびコストを考慮
し、直管部４１の長さを１．０Ｒまでとした。
【００４９】また、流体供給管３０および圧力検出器３
１は、摩耗検知気送管２０の上流側で、かつ、カーブの
内側に設置するのが好ましい。これは、欠損の発生頻度
がカーブの外側で多く、下流に行くほど大きい欠損とな
りやすいことから、配管欠損時の流出物によって圧力検
出器等が破壊されるのを避けるためである。
１は、摩耗検知気送管２０の上流側で、かつ、カーブの
内側に設置するのが好ましい。これは、欠損の発生頻度
がカーブの外側で多く、下流に行くほど大きい欠損とな
りやすいことから、配管欠損時の流出物によって圧力検
出器等が破壊されるのを避けるためである。
【００５０】［Ａ］摩耗孔明きの検知
(1) 前提条件により変わるが、一般的に経済設計を行う
と、気送圧力Ｐ3 は、0.1 ＭＰａ〜１ＭＰａとなる。気
送停止中の圧力Ｐ1 は、一般的に、大気圧（ゲージ圧＝
０）もしくはそれに近い圧力であり、０〜0.01ＭＰａで
ある。従って、常時監視を行う摩耗検知気送管２０の圧
力設定、即ち、密封空間２４内の圧力Ｐ2は、Ｐ3 〜Ｐ
1 の間に制御することが最良となる。このＰ2 は、例え
ば、0.05ＭＰａ〜１ＭＰａとするが、可能な限り大気圧
に近い方が良い。理由は、常時圧力をかけており、漏れ
等を考えた時は低い方が望ましい。上記Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 の関係は、Ｐ3 ＞Ｐ2 ＞Ｐ1 となる（但し、真空圧輸
送の場合、Ｐ3 は負圧となる）。
と、気送圧力Ｐ3 は、0.1 ＭＰａ〜１ＭＰａとなる。気
送停止中の圧力Ｐ1 は、一般的に、大気圧（ゲージ圧＝
０）もしくはそれに近い圧力であり、０〜0.01ＭＰａで
ある。従って、常時監視を行う摩耗検知気送管２０の圧
力設定、即ち、密封空間２４内の圧力Ｐ2は、Ｐ3 〜Ｐ
1 の間に制御することが最良となる。このＰ2 は、例え
ば、0.05ＭＰａ〜１ＭＰａとするが、可能な限り大気圧
に近い方が良い。理由は、常時圧力をかけており、漏れ
等を考えた時は低い方が望ましい。上記Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ
3 の関係は、Ｐ3 ＞Ｐ2 ＞Ｐ1 となる（但し、真空圧輸
送の場合、Ｐ3 は負圧となる）。
【００５１】(2) 図１の方向変換部分５ａ、５ｂ、５ｃ
に設置した摩耗検知気送管２０の内管２１に衝突摩耗に
よる孔明きが気送中に発生すると、密封空間２４が内管
２１内、即ち粉体気送配管５内と連通し、密封空間２４
内の圧力Ｐ2 は、Ｐ2 ＝Ｐ3 となり、気送圧力Ｐ3 に上
昇する。コンピュータでは、Ｐ2 とＰ3 を比較し、Ｐ2
＝Ｐ3 の場合、孔明きと判定する。なお、内管２１に孔
明きが発生しても、外管２２があるため、粉体や酸素ガ
ス等は漏れることがなく、気送は継続することができ
る。
に設置した摩耗検知気送管２０の内管２１に衝突摩耗に
よる孔明きが気送中に発生すると、密封空間２４が内管
２１内、即ち粉体気送配管５内と連通し、密封空間２４
内の圧力Ｐ2 は、Ｐ2 ＝Ｐ3 となり、気送圧力Ｐ3 に上
昇する。コンピュータでは、Ｐ2 とＰ3 を比較し、Ｐ2
＝Ｐ3 の場合、孔明きと判定する。なお、内管２１に孔
明きが発生しても、外管２２があるため、粉体や酸素ガ
ス等は漏れることがなく、気送は継続することができ
る。
【００５２】(3) 気送をしていない時に、何らかの理由
（熱膨張・収縮、地震等の自然力）で、摩耗検知気送管
２０の内管２１の摩耗減肉管部に亀裂孔明きが生じた場
合には、密封空間２４が内管２１内、即ち粉体気送配管
５内と連通し、密封空間２４内の圧力Ｐ2 は、Ｐ2 ＝Ｐ
1 となり、気送停止時圧力Ｐ1 に下降する。コンピュー
タでは、Ｐ2 とＰ1 を比較し、Ｐ2 ＝Ｐ1 の場合、孔明
きと判定する。
（熱膨張・収縮、地震等の自然力）で、摩耗検知気送管
２０の内管２１の摩耗減肉管部に亀裂孔明きが生じた場
合には、密封空間２４が内管２１内、即ち粉体気送配管
５内と連通し、密封空間２４内の圧力Ｐ2 は、Ｐ2 ＝Ｐ
1 となり、気送停止時圧力Ｐ1 に下降する。コンピュー
タでは、Ｐ2 とＰ1 を比較し、Ｐ2 ＝Ｐ1 の場合、孔明
きと判定する。
【００５３】［Ｂ］二次事故・災害の防止
(1) 前述のように摩耗検知気送管２０の密封空間２４内
の圧力Ｐ2 を常時監視することで、気送中・非気送中を
問わず、粉体気送配管５の孔明きを発生と同時に検知す
ることができ、この孔明き検知によりオペレータに警報
を出力する。
の圧力Ｐ2 を常時監視することで、気送中・非気送中を
問わず、粉体気送配管５の孔明きを発生と同時に検知す
ることができ、この孔明き検知によりオペレータに警報
を出力する。
【００５４】(2) この警報と同時に、図１に示す粉体気
送設備の供給側の基端遮断弁１０およびＯ2 のキャリア
ガス供給管８の遮断弁１４を閉作動させ、粉体・Ｏ2 の
供給を停止させる。検知部位により、先端遮断弁１１も
閉作動させる。
送設備の供給側の基端遮断弁１０およびＯ2 のキャリア
ガス供給管８の遮断弁１４を閉作動させ、粉体・Ｏ2 の
供給を停止させる。検知部位により、先端遮断弁１１も
閉作動させる。
【００５５】(3) 次いで、Ｎ2 等の不活性ガスのバイパ
ス管１８の遮断弁１７を開作動させ、粉体気送配管５内
にＮ2 等を供給し、粉体気送配管５内に残っている粉体
をパージさせる。先端遮断弁１１が閉じている場合は、
開作動させることは言うまでもない。
ス管１８の遮断弁１７を開作動させ、粉体気送配管５内
にＮ2 等を供給し、粉体気送配管５内に残っている粉体
をパージさせる。先端遮断弁１１が閉じている場合は、
開作動させることは言うまでもない。
【００５６】以上のような、特定摩耗部位の衝突摩耗孔
明きを検知してからの遮断弁開閉動作から、パージの実
施までの、一連の動作を自動的に行い、粉体やＯ2 の漏
出による二次事故・二次災害を確実に防止する。
明きを検知してからの遮断弁開閉動作から、パージの実
施までの、一連の動作を自動的に行い、粉体やＯ2 の漏
出による二次事故・二次災害を確実に防止する。
【００５７】
【実施例】図１に示す粉体気送設備を使って図２に示す
摩耗検知気送管２０の機能をテストするため、粉体輸送
を繰り返し実施した。ステップＩは、摩耗検知システム
が正常に機能することをを目的に、ステップIIは、気送
配管系の摩耗状況を把握することを目的にした。
摩耗検知気送管２０の機能をテストするため、粉体輸送
を繰り返し実施した。ステップＩは、摩耗検知システム
が正常に機能することをを目的に、ステップIIは、気送
配管系の摩耗状況を把握することを目的にした。
【００５８】精錬用粉体を上吹きランスより溶銑・溶鋼
に供給した時の気送配管の内部圧力Ｐ3 は、０．３〜
０．６ＭＰａとなった。これは、粉体の気送量によって
変わる値であり、気送量（固気比を変える）を増加する
と、圧損が増えて、高い圧力となる。また、気送を停止
している時の気送配管の内部圧力Ｐ1 は、大気圧０．０
ＭＰａであった。また、この多量テスト中に、特定摩耗
部位が摩耗減肉孔明きを起こし、Ｐ2 とＰ3 が同圧にな
ることを想定し、Ｐ2 を０．０９８ＭＰａにセットし、
システムを動かした。Ｐ2 は、０．０９８ＭＰａを維持
し続けた。
に供給した時の気送配管の内部圧力Ｐ3 は、０．３〜
０．６ＭＰａとなった。これは、粉体の気送量によって
変わる値であり、気送量（固気比を変える）を増加する
と、圧損が増えて、高い圧力となる。また、気送を停止
している時の気送配管の内部圧力Ｐ1 は、大気圧０．０
ＭＰａであった。また、この多量テスト中に、特定摩耗
部位が摩耗減肉孔明きを起こし、Ｐ2 とＰ3 が同圧にな
ることを想定し、Ｐ2 を０．０９８ＭＰａにセットし、
システムを動かした。Ｐ2 は、０．０９８ＭＰａを維持
し続けた。
【００５９】このような多量テスト中には、残念ながら
孔明きが発生しなかったため、非気送中に特定摩耗部位
の二重管部を外部より強制開孔し、Ｐ2 ＝Ｐ1 ＝大気圧
にするテストを実施したところ、「警報」が出て、緊急
遮断弁は「閉」となり、当初計画の機能を発揮すること
の確認ができた。
孔明きが発生しなかったため、非気送中に特定摩耗部位
の二重管部を外部より強制開孔し、Ｐ2 ＝Ｐ1 ＝大気圧
にするテストを実施したところ、「警報」が出て、緊急
遮断弁は「閉」となり、当初計画の機能を発揮すること
の確認ができた。
【００６０】なお、以上のような摩耗検知管と圧力常時
監視システムは、前述の酸素キャリアガス気送設備は、
勿論のこと、他の気送システムにも適用可能である。例
えば、図１に示すように、粉体受入部１（ジェットバッ
ク車）から貯蔵タンク２への粉体の気送は、キャリアガ
スにＮ2 を使用しているが、この粉体気送配管４にも活
用することができる。
監視システムは、前述の酸素キャリアガス気送設備は、
勿論のこと、他の気送システムにも適用可能である。例
えば、図１に示すように、粉体受入部１（ジェットバッ
ク車）から貯蔵タンク２への粉体の気送は、キャリアガ
スにＮ2 を使用しているが、この粉体気送配管４にも活
用することができる。
【００６１】また、以上は転炉における粉体気送設備に
ついて例示したが、粉体輸送に限らず、広く一般の気送
配管や液送配管等の摩耗や腐食に対する孔明き検知にも
利用できる。その具体的な例としては、気体・液体輸
送配管で、配管曲がり部やドレン溜まる部分等の配管の
特定弱点部分、可燃性や有害有毒性の物質を輸送する
場合、などがある。
ついて例示したが、粉体輸送に限らず、広く一般の気送
配管や液送配管等の摩耗や腐食に対する孔明き検知にも
利用できる。その具体的な例としては、気体・液体輸
送配管で、配管曲がり部やドレン溜まる部分等の配管の
特定弱点部分、可燃性や有害有毒性の物質を輸送する
場合、などがある。
【００６２】また、本発明の目的は、「摩耗検知管」を
特定摩耗範囲に取付けて、常時監視し、異常検知するこ
との他、これと同時に、緊急時の対応を自動的に行うこ
とにあり、このための一連の機器動作と、その運転方法
・安全管理システムにある。当然のことながら、「異常
検知」時に警報を出し、人間が判断をする場合、遮
断弁「閉」の順序等、これらの機器を作動させる「ソフ
ト」の分野も含めた一連の方法も含まれるものである。
特定摩耗範囲に取付けて、常時監視し、異常検知するこ
との他、これと同時に、緊急時の対応を自動的に行うこ
とにあり、このための一連の機器動作と、その運転方法
・安全管理システムにある。当然のことながら、「異常
検知」時に警報を出し、人間が判断をする場合、遮
断弁「閉」の順序等、これらの機器を作動させる「ソフ
ト」の分野も含めた一連の方法も含まれるものである。
【００６３】
【発明の効果】本発明は、以上のような構成からなるの
で、次のような効果を奏する。
で、次のような効果を奏する。
【００６４】(1) 圧力検出器で輸送配管の特定摩耗部位
等の内部圧力変化を常時監視し、あるいは、二重管式輸
送配管である異常検出装置を輸送配管の特定摩耗部位で
ある輸送方向変換部分等に配設し、その二重管の内管と
外管の間の内部圧力Ｐ2 を常時監視することにより、気
送配管や液送配管等の輸送配管の摩耗孔明き等の欠損
を、輸送中、非輸送中を問わず、比較的簡易で安価な装
置により、早期に確実に検知することができる。
等の内部圧力変化を常時監視し、あるいは、二重管式輸
送配管である異常検出装置を輸送配管の特定摩耗部位で
ある輸送方向変換部分等に配設し、その二重管の内管と
外管の間の内部圧力Ｐ2 を常時監視することにより、気
送配管や液送配管等の輸送配管の摩耗孔明き等の欠損
を、輸送中、非輸送中を問わず、比較的簡易で安価な装
置により、早期に確実に検知することができる。
【００６５】(2) 二重管式輸送配管の異常検出装置を用
いた場合は、内管と外管からなる二重管であるため、内
管に孔が明いても、外管があるため、粉体や流体等は漏
れることがなく、輸送を継続することができる。
いた場合は、内管と外管からなる二重管であるため、内
管に孔が明いても、外管があるため、粉体や流体等は漏
れることがなく、輸送を継続することができる。
【００６６】(3) 前述のように輸送配管の孔明きをいち
早くキャッチし、設備のオペレータに警報を発し、自動
的に輸送系設備の運転を停止し、輸送管内をパージする
ことにより、輸送物体や輸送流体の漏出による二次事故
・二次災害を確実に防止することができる。これによ
り、精錬用粉体を気送により溶銑・溶鋼に供給する方法
において、キャリアガスに酸素を必要とする精錬方法が
実現可能となった。また、一般気送・液送設備の配管摩
耗や配管腐食による孔明きが問題となるような粉体輸送
や気体・液体輸送においても活用できる。
早くキャッチし、設備のオペレータに警報を発し、自動
的に輸送系設備の運転を停止し、輸送管内をパージする
ことにより、輸送物体や輸送流体の漏出による二次事故
・二次災害を確実に防止することができる。これによ
り、精錬用粉体を気送により溶銑・溶鋼に供給する方法
において、キャリアガスに酸素を必要とする精錬方法が
実現可能となった。また、一般気送・液送設備の配管摩
耗や配管腐食による孔明きが問題となるような粉体輸送
や気体・液体輸送においても活用できる。
【図１】本発明が適用される粉体気送設備の１例を示す
系統図である。
系統図である。
【図２】本発明で用いられる異常検出装置の具体例を示
す側面図である。
す側面図である。
【図３】従来から使用されている粉体気送設備の１例を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図４】従来の粉体気送配管におけるベンド管であり、
(a) は一部破断して示す側面図、(b) は断面図である。
(a) は一部破断して示す側面図、(b) は断面図である。
１……粉体受入部
２……貯蔵タンク
３……集塵機
４……粉体気送配管
５……粉体気送配管
５ａ、５ｂ、５ｃ…方向変換部分
６……粉体吹き込みランス
７……Ｎ2 等のキャリアガス供給管
８……Ｏ2 のキャリアガス供給管
１０……基端遮断弁
１１……先端遮断弁
１２……遮断弁
１３……圧力調整弁
１４……遮断弁
１５……流量調整弁
１６……流量制御オリフィス
１７……遮断弁
１８……バイパス管
２０……異常検出装置（摩耗検知気送管）
２１……内管
２２……外管
２３……接続フランジ
２４……密封空間
２５……接続フランジ
３０……流体供給管
３１……圧力検出器
３２……開閉弁
３３……ワンタッチ継手
３４……発信器
３５……開閉弁
３６……圧力検出発信器
４０……曲管部
４１……直管部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 安藤 寿憲
茨城県鹿嶋市大字光３番地 住友金属工業
株式会社鹿島製鉄所内
(72)発明者 渡辺 晴夫
千葉県市原市五井南海岸６番５号 デンカ
エンジニアリング株式会社千葉事業所内
Ｆターム(参考） 3F047 AB00 AB02 BA02 BA04 CA02
CC28
4K070 AB02 AB05 AB06 AC01 AC02
CE04
Claims (11)
- 【請求項１】 物体を輸送する輸送配管の異常検出方法
であり、輸送配管内の摩耗の状況を常時監視することに
より、輸送配管の欠損を初期段階で検知することを特徴
とする輸送配管の異常検出方法。 - 【請求項２】 物体を輸送する輸送配管の異常検出方法
であり、輸送配管の任意の部位を内管と外管の間が密封
状態の二重管とし、その内管と外管の間の内部圧力を継
続的に測定することにより、輸送配管の欠損を初期段階
で検知することを特徴とする輸送配管の異常検出方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の異常検出方法におい
て、二重管の内管と外管の間へ気体または液体を充填す
ることにより、二重管の内管と外管の間の内部圧力を一
定に制御し、この内部圧力を継続的に測定し、この測定
値が変動した時に輸送配管が欠損したと判断することを
特徴とする輸送配管の異常検出方法。 - 【請求項４】 請求項２または３に記載の異常検出方法
において、物体を輸送していない時の輸送配管内の圧力
をＰ1 とし、二重管の内管と外管の間の内部圧力をＰ2
とし、Ｐ2 ＞Ｐ1 となるようにＰ2 を制御し、このＰ2
が制御値より低くなった時に輸送配管が欠損したと判断
することを特徴とする輸送配管の異常検出方法。 - 【請求項５】 請求項２、３または４に記載の異常検出
方法において、物体を輸送中の輸送配管内の圧力をＰ3
とし、二重管の内管と外管の間の内部圧力をＰ2 とし、
Ｐ3 ＞Ｐ2 となるようにＰ2 を制御し、このＰ2 が制御
値より高くなった時に輸送配管が欠損したと判断するこ
とを特徴とする輸送配管の異常検出方法。 - 【請求項６】 請求項１、２、３、４または５に記載の
異常検出方法において、輸送配管の欠損を検知する部分
は、輸送配管の輸送方向が変わる方向変換部であること
を特徴とする輸送配管の異常検出方法。 - 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５または６に記
載の異常検出方法により輸送配管の欠損を検知したと
き、警報を発し、自動的に輸送系設備の運転を停止し、
輸送管内をパージすることを特徴とする輸送状況安全監
視方法。 - 【請求項８】 物体を輸送する輸送配管の異常検出装置
であり、内管と外管からなり、内管が輸送配管に連通可
能に接続され、かつ、内管と外管の間が密封状態とされ
た異常検知管と、内管と外管の間の内部圧力を検出する
圧力検出器を有することを特徴とする輸送配管の異常検
出装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の異常検出装置におい
て、内管と外管の間へ気体または液体を供給する供給管
を有することを特徴とする輸送配管の異常検出装置。 - 【請求項１０】 請求項８または９に記載の異常検出装
置において、異常検知管は、曲管部と、この曲管部の下
流側に接続される直管部から構成されていることを特徴
とする輸送配管の異常検出装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の異常検出装置にお
いて、曲管部の曲率半径をＲとした場合、直管部の長さ
が０．５Ｒ〜１．０Ｒであることを特徴とする輸送配管
の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001256457A JP2003065944A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 輸送配管の異常検出方法、輸送状況安全監視方法および異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001256457A JP2003065944A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 輸送配管の異常検出方法、輸送状況安全監視方法および異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065944A true JP2003065944A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19084268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001256457A Pending JP2003065944A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 輸送配管の異常検出方法、輸送状況安全監視方法および異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003065944A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009085353A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Pan Pacific Copper Co Ltd | 乾燥精鉱の移送管及び移送管の破損検知方法 |
| KR101023404B1 (ko) | 2010-07-27 | 2011-03-24 | 씨엠텍 주식회사 | 쇼트볼 블라스터의 블라스트호스 터짐 감지장치 |
| JP4889734B2 (ja) * | 2006-05-12 | 2012-03-07 | 株式会社日立製作所 | 監視制御システム |
| WO2014179825A1 (en) | 2013-05-06 | 2014-11-13 | Technological Resources Pty. Limited | A solids injection lance |
| CN107655019A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-02-02 | 苏州海陆重工股份有限公司 | 余热锅炉上升烟道后墙与下降烟道前墙连接处防磨结构 |
| JP2018118807A (ja) * | 2017-01-23 | 2018-08-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 流動化シュート、プラント及び流動化シュートの監視方法 |
| EP3572706A1 (en) * | 2018-05-24 | 2019-11-27 | Linde Aktiengesellschaft | Apparatus and method for wear monitoring of a pipe |
| CN111520617A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-08-11 | 重庆大学 | 一种基于压电传感技术的预应力钢筒混凝土管(pccp)砂浆保护层开裂监测的装置及方法 |
| CN111886438A (zh) * | 2018-03-21 | 2020-11-03 | 埃塞尔工厂有限及两合公司 | 具有管凸肩和磨损环的混合管及其制造方法 |
| CN115159130A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-11 | 广东立伟达矿业有限公司 | 一种碳酸钙粉末防扬尘输送管及输送方法 |
| JP7467160B2 (ja) | 2020-02-21 | 2024-04-15 | 三菱重工業株式会社 | 減肉監視システム及び発電プラント、並びに減肉監視方法、並びに減肉監視プログラム |
-
2001
- 2001-08-27 JP JP2001256457A patent/JP2003065944A/ja active Pending
Cited By (17)
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| WO2014179825A1 (en) | 2013-05-06 | 2014-11-13 | Technological Resources Pty. Limited | A solids injection lance |
| JP2016522859A (ja) * | 2013-05-06 | 2016-08-04 | テクノロジカル リソーシーズ プロプライエタリー リミテッドＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｐｔｙ．Ｌｉｍｉｔｅｄ | 固形物注入ランス |
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| CN107655019B (zh) * | 2017-10-10 | 2023-07-28 | 苏州海陆重工股份有限公司 | 余热锅炉上升烟道后墙与下降烟道前墙连接处防磨结构 |
| CN111886438A (zh) * | 2018-03-21 | 2020-11-03 | 埃塞尔工厂有限及两合公司 | 具有管凸肩和磨损环的混合管及其制造方法 |
| CN111886438B (zh) * | 2018-03-21 | 2022-04-08 | 埃塞尔工厂有限及两合公司 | 具有管凸肩和磨损环的混合管及其制造方法 |
| EP3572706A1 (en) * | 2018-05-24 | 2019-11-27 | Linde Aktiengesellschaft | Apparatus and method for wear monitoring of a pipe |
| JP7467160B2 (ja) | 2020-02-21 | 2024-04-15 | 三菱重工業株式会社 | 減肉監視システム及び発電プラント、並びに減肉監視方法、並びに減肉監視プログラム |
| CN111520617A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-08-11 | 重庆大学 | 一种基于压电传感技术的预应力钢筒混凝土管(pccp)砂浆保护层开裂监测的装置及方法 |
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| CN115159130A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-11 | 广东立伟达矿业有限公司 | 一种碳酸钙粉末防扬尘输送管及输送方法 |
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