JP2013053639A - 可燃性ガス用ガスホルダー - Google Patents

Abstract

【課題】上室内に空気を導入した後に、ピストン周辺を速やかに不活性ガスで満たすことが可能な可燃性ガス用ガスホルダーを提供する。
【解決手段】ピストン３で区画された下室に可燃性ガスを収容し、ピストン３と側壁との間にシール構造４を有する場合に、屋根部１からピストン３の中央部にホース６を垂下し、そのホース６に不活性ガス又は空気を切替えて供給可能とし、酸素濃度計１６で検出された上室内の酸素濃度に応じてホース６から吹込む不活性ガス又は空気の吹込み量制御を行う。また、ホース６の垂下先端部をピストン３の上面中央部に連結し、ホースリール５によるホース６の引張力が一定になるように当該ホースリール５による巻取り状態を制御してホース６の先端をピストン３と同期して上下動させることにより、ホース６がピストン３の上面に搭載することがなく、ピストン３が傾斜するのを回避することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、可燃性ガスを貯留する可燃ガス用ガスホルダーに関し、特に上下動可能なピストンで内部を区画し、ピストン下方の下室に可燃ガスを収容するガスホルダーに好適なものである。

ＭＡＮ型、ＣＯＳ型、Ｃｌｏｎｎｅ型、Ｗｉｇｇｉｎｓ型のような乾式ガスホルダーでは、上下動可能なピストンで内部を区画し、ピストン下方の下室にガスを収容する。この種の乾式ガスホルダーでは、ピストンと側壁との間にシール構造が設けられており、構造上は下室も上室も気密になっている。しかしながら、経年劣化などによりシール構造が損耗し、下室と上室とが連通状態となると、例えば下室に可燃性ガスを収容した場合に上室内の支燃性ガス、例えば空気中の酸素を得て可燃性ガスが引火する恐れがある。そこで、下記特許文献１には、ピストンで区画された上室内を不活性ガスでパージすることが記載されている。

特開昭６１−１７８８８８号公報

しかしながら、この種のガスホルダーでは、ピストンで区画された上室内に作業のために人が入ることがあり、そのような場合には上室内に空気を導入し、作業後に再び上室内を不活性ガスでパージする必要があるが、前記特許文献１では単に上室の上部に設けられた供給配管から不活性ガスを吹込むだけであるため、上室と下室を区画するピストン周辺を速やかに不活性ガスで満たすことができない。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、上室内に空気を導入した後に、ピストン周辺を速やかに不活性ガスで満たすことが可能な可燃性ガス用ガスホルダーを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の可燃性ガス用ガスホルダーは、上下動可能なピストンで内部を区画し、ピストンで区画された下室に可燃性ガスを収容し、ピストンと側壁との間にシール構造を有する可燃性ガス用ガスホルダーにおいて、屋根部から前記ピストンの中央部に垂下され且つ不活性ガス又は空気を前記ピストンの上方に吹込むホースと、前記ピストンで区画された上室内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、前記ホースに不活性ガス又は空気を切替えて供給する不活性ガス又は空気切替え供給手段と、前記酸素濃度計で検出された上室内の酸素濃度に応じて前記ホースから吹込む不活性ガス又は空気の吹込み量制御を行う制御装置とを備えたことを特徴とするものである。

なお、本発明の不活性ガスとは、可燃性ガスを引火させないためのガスであり、従って支燃性ガス、即ち酸素を含まないガスを示す。
また、前記ホースの垂下先端部をピストンの上面中央部に連結すると共に、前記ホースを巻取るホースリールを前記屋根部に備え、前記制御装置は、前記ホースリールによるホースの引張力が一定になるように当該ホースリールによる巻取り状態を制御してホースの先端をピストンと同期して上下動させることを特徴とするものである。

また、前記酸素濃度計を上室内に複数備え、前記制御装置は、上室内を不活性ガスでパージする不活性モードでは前記複数の酸素濃度計で検出された酸素濃度の平均値が予め設定された第１所定値以下となるように不活性ガスの吹込み量を制御し、上室内を空気でパージする空気モードでは前記複数の酸素濃度計で検出された全ての酸素濃度が予め設定された第２所定値以上となるように空気の吹込み量を制御することを特徴とするものである。
また、前記不活性ガス又は空気切替え供給手段は、停電時、ホースに不活性ガスを供給することを特徴とするものである。

而して、本発明の可燃ガス用ガスホルダーによれば、上下動可能なピストンで内部を区画し、ピストンで区画された下室に可燃性ガスを収容し、ピストンと側壁との間にシール構造を有する場合に、屋根部からピストンの中央部にホースを垂下し、そのホースに不活性ガス又は空気を切替えて供給可能とし、酸素濃度計で検出された上室内の酸素濃度に応じてホースから吹込む不活性ガス又は空気の吹込み量制御を行う構成としたため、上室内に空気を導入した後に、ピストン周辺を速やかに不活性ガスで満たすことができる。

また、ホースの垂下先端部をピストンの上面中央部に連結すると共に、ホースを巻取るホースリールを屋根部に備え、ホースリールによるホースの引張力が一定になるように当該ホースリールによる巻取り状態を制御してホースの先端をピストンと同期して上下動させる構成としたため、ホースがピストンの上面に搭載することがなく、ピストンが傾斜するのを回避することができる。

また、酸素濃度計を上室内に複数備え、上室内を不活性ガスでパージする不活性モードでは複数の酸素濃度計で検出された酸素濃度の平均値が予め設定された第１所定値以下となるように不活性ガスの吹込み量を制御し、上室内を空気でパージする空気モードでは複数の酸素濃度計で検出された全ての酸素濃度が予め設定された第２所定値以上となるように空気の吹込み量を制御する構成としたため、不活性モードでは上室内の酸素濃度を小さくして可燃性ガスの引火を防止し、空気モードでは上室内の酸素濃度を大きくして作業環境を確保することができる。
また、停電時、ホースに不活性ガスを供給する構成としたため、停電時の可燃性ガスの引火を防止することができる。

本発明の可燃性ガス用ガスホルダーの一実施形態を示す概略構成図である。 図１のホースの詳細図である

次に、本発明の可燃性ガス用ガスホルダーの一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の可燃性ガス用ガスホルダーの概略構成図である。本実施形態の可燃性ガス用ガスホルダーは、例えばＭＡＮ型などの乾式ガスホルダーであり、屋根部１を有するドーム型の本体２の内部に、同じくドーム型のピストン３を内装して構成される。ピストン３は本体２内で上下動可能であり、ピストン３で区画された下室にガス、この場合は可燃性ガスを収容する。ピストン３と本体２の側壁との間には上室と下室を気密に区画するためのシール構造４が介装されている。このシール構造４は、例えばシール板材をバネで本体２の側壁に押し付け、シール板材の上側に油脂を搭載して構成される。なお、ピストン３は下室内に収容されるガスの圧力で上下動する。また、製鉄所の可燃性ガスとしては、例えば高炉ガス、コークス炉ガス、合金精錬炉ガス、転炉ガス、廃棄物乾留ガス、ミックスガス、都市ガスなどが挙げられる。

本体２の屋根部１の中央部にはホースリール５が配設され、そのホースリール５に巻取られているホース６の一方の端部がピストン３の上面中央部に垂下されている。ホース６の他端はホースリール５に接続されており、ホースリール５には不活性ガス又は空気切替え供給手段から不活性ガス又は空気が切替え供給される。つまり、ホース６からはガスホルダーの上室のピストン上面中央部に向けて不活性ガス又は空気が吹込まれる。

不活性ガス又は空気切替え供給手段は、ブロワー７、ブロワー７の排気側に設けられた流量調整弁８、ブロワー７の吸気側に設けられた開閉弁９、ブロワー７の吸気側に接続された空気供給管を開閉する空気開閉弁１０、ブロワー７の吸気側に接続された不活性ガス供給管を開閉する不活性ガス開閉弁１１などを備えて構成される。なお、本実施形態の不活性ガスは支燃性ガス、即ち酸素を含んでいないことが必要であり、例えば製鉄所であればＯ_２を抽出した後の空気、即ちＮ_２を使用しやすく、一般的な工場であれば、Ｏ_２を使い切った後の燃焼排ガスなどを使用しやすい。従って、本実施形態の不活性ガスは支燃性ガス、即ち酸素を含まないガスと定義する。

空気開閉弁１０は常時閉のソレノイドバルブなどで構成され、不活性ガス開閉弁１１は常時開のソレノイドバルブなどで構成され、流量調整弁８は常時開のソレノイドバルブなどで構成され、夫々、制御装置１２によって開閉制御される。開閉弁９には手動バルブを用いた。従って、開閉弁９が開状態にあるときに停電すると不活性ガスがホース６に供給される。また、作業のために本体２の上室に人が入るときには、後述するように上室内を空気で満たした後、開閉弁９を閉じておく。

図２に示すように、ホース６の垂下先端部にはキャップ接続金物１３が取付けられ、このキャップ接続金物１３でホース６の垂下先端部がピストン３の上面中央部に連結されている。キャップ接続金物１３には、ホース６の垂下先端部に連通する複数の吹出し穴が形成され、この吹出し穴からホース６の内部のガスがピストン３の上面中央部に吹出される。従って、例えば作業のために人が上室内に入る場合には、当該上室内を空気で満たす必要があり、作業後は上室内を不活性ガスでパージして下室の可燃性ガスが引火しないようにするが、その際、ホース６の垂下下端部から吹込まれる不活性ガスはピストン３の周辺をいち早く満たす。また、このキャップ接続金物１３には、ホースリール５によるホース６の引張力を制御するためにロードセルなどの荷重センサ１６が取付けられている。

ホースリール５はモータ１４で駆動される。従って、荷重センサ１６で検出される荷重が一定になるように制御装置１２がモータ１４の駆動状態を制御すれば、ホースリール５によるホース６の引張力を一定にすることができる。ホースリール５によるホース６の引張力が一定であれば、ホース６は弛むことなく、ピストン３とホースリール５の間で一定の張力で張られることになり、ピストン３が上下するのに同期してホース６の垂下下端部を上下に移動させることができる。

ピストン３は周方向のバランスが重要である。ピストン３の周方向のバランスがとれていないと、ピストン３が傾斜し、上室と下室の気密分離が崩れる。そのために、例えばピストン３の周縁部にコンクリート製の錘を複数取付けてバランス取りする。一方、ホース６が弛んでピストン３の上面に載るようなことがあると、ピストン３の周方向のバランスが崩れる恐れがある。本実施形態では、ピストン３とホースリール５の間で一定の張力でホース６を張り、ピストン３に同期してホース６の垂下先端部を上下動させることで、ホース６が弛んでピストン３の上面に載るのを回避することができる。

また、上室内には複数の酸素濃度センサ１５が設けられている。具体的には、屋根部１の天井側やピストン３の上面などに酸素濃度センサ１５が配設されており、それらの酸素濃度センサ１５で検出された上室内の酸素濃度は制御装置１２に出力される。なお、ピストン３の上面に複数の酸素濃度センサ１５を配設する場合には、それらによってピストン３の周方向のバランスが崩れないように留意する。

制御装置１２は、ホース６に吹込む不活性ガス又は空気の切替え制御を行うと共に、複数の酸素濃度センサ１５で検出された上室内の酸素濃度に応じてホース６から上室内に吹込まれる不活性ガス又は空気の吹込み量制御を行う。下室内に可燃性ガスを収容し、上室内に人が入らない通常時は不活性ガスモードであり、空気開閉弁１０を閉、不活性ガス開閉弁１１を開として不活性ガスをブロワー７に接続する。この不活性ガスモードでは、複数の酸素濃度計１５で検出された酸素濃度の平均値が、例えば０．１％程度に予め設定された第１所定値以下となるように流量調整弁８の開度を調整して不活性ガスの吹込み量を制御する。上室内が不活性ガスでパージされれば、下室内の可燃性ガスが引火することはない。なお、開閉弁９は開状態とする。

一方、上室内に人が入る作業時は空気モードであり、空気開閉弁１０を開、不活性ガス開閉弁１１を閉として空気をブロワー７に接続する。この不活性ガスモードでは、複数の酸素濃度計１５で検出された全ての酸素濃度が、例えば２０％程度に予め設定された第２所定値（空気中の酸素濃度は約２１％）以上となるように流量調整弁８の開度を調整して空気の吹込み量を制御する。なお、酸素濃度が第２所定値以上となったら、上室内に人が入り、その際、開閉弁９は閉状態とする。

作業が終了したら、開閉弁９を開状態とし、再び、不活性ガスモードとする。その際、不活性ガスはホース６の垂下下端部からピストン３の上面中央部に吹込まれるので、ピストン３の周辺がいち早く不活性ガスで満たされる。
このように本実施形態の可燃性ガス用ガスホルダーでは、上下動可能なピストン３で内部を区画し、ピストン３で区画された下室に可燃性ガスを収容し、ピストン３と側壁との間にシール構造４を有する場合に、屋根部１からピストン３の中央部にホース６を垂下し、そのホース６に不活性ガス又は空気を切替えて供給可能とし、酸素濃度計１６で検出された上室内の酸素濃度に応じてホース６から吹込む不活性ガス又は空気の吹込み量制御を行うことにより、上室内に空気を導入した後に、ピストン３の周辺を速やかに不活性ガスで満たすことができる。

また、ホース６の垂下先端部をピストン３の上面中央部に連結すると共に、ホース６を巻取るホースリール５を屋根部１に備え、ホースリール５によるホース６の引張力が一定になるように当該ホースリール５による巻取り状態を制御してホース６の先端をピストン３と同期して上下動させることにより、ホース６がピストン３の上面に搭載することがなく、ピストン３が傾斜するのを回避することができる。

また、酸素濃度計１５を上室内に複数備え、上室内を不活性ガスでパージする不活性モードでは複数の酸素濃度計１５で検出された酸素濃度の平均値が予め設定された第１所定値以下となるように不活性ガスの吹込み量を制御し、上室内を空気でパージする空気モードでは複数の酸素濃度計１５で検出された全ての酸素濃度が予め設定された第２所定値以上となるように空気の吹込み量を制御することにより、不活性モードでは上室内の酸素濃度を小さくして可燃性ガスの引火を防止し、空気モードでは上室内の酸素濃度を大きくして作業環境を確保することができる。
また、停電時、ホースに不活性ガスを供給する構成としたため、停電時の可燃性ガスの引火を防止することができる。

１は屋根部
２は本体
３はピストン
４はシール構造
５はホースリール
６はホース
７はブロワー
８は流量調整弁
９は開閉弁
１０は空気開閉弁
１１は不活性ガス開閉弁
１２は制御装置
１３はキャップ接続金物
１４はモータ
１５は酸素濃度センサ
１６は荷重センサ

Claims (4)

1. 上下動可能なピストンで内部を区画し、ピストンで区画された下室に可燃性ガスを収容し、ピストンと側壁との間にシール構造を有する可燃性ガス用ガスホルダーにおいて、屋根部から前記ピストンの中央部に垂下され且つ不活性ガス又は空気を前記ピストンの上方に吹込むホースと、前記ピストンで区画された上室内の酸素濃度を検出する酸素濃度計と、前記ホースに不活性ガス又は空気を切替えて供給する不活性ガス又は空気切替え供給手段と、前記酸素濃度計で検出された上室内の酸素濃度に応じて前記ホースから吹込む不活性ガス又は空気の吹込み量制御を行う制御装置とを備えたことを特徴とする可燃性ガス用ガスホルダー。
2. 前記ホースの垂下先端部をピストンの上面中央部に連結すると共に、前記ホースを巻き取るホースリールを前記屋根部に備え、前記制御装置は、前記ホースリールによるホースの引張力が一定になるように当該ホースリールによる巻取り状態を制御してホースの先端をピストンと同期して上下動させることを特徴とする請求項１に記載の可燃性ガス用ガスホルダー。
3. 前記酸素濃度計を上室内に複数備え、前記制御装置は、上室内を不活性ガスでパージする不活性モードでは前記複数の酸素濃度計で検出された酸素濃度の平均値が予め設定された第１所定値以下となるように不活性ガスの吹込み量を制御し、上室内を空気でパージする空気モードでは前記複数の酸素濃度計で検出された全ての酸素濃度が予め設定された第２所定値以上となるように空気の吹込み量を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の可燃性ガス用ガスホルダー。
4. 前記不活性ガス又は空気切替え供給手段は、停電時、ホースに不活性ガスを供給することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の可燃性ガス用ガスホルダー。

Images