JP4262054B2 - 整圧器の稼働試験方法および装置、ならびに待機用圧力設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、都市ガスなどの流体の配管網で用いる整圧器の稼働試験方法および装置、ならびに待機用圧力設定方法に関する。

従来から、都市ガスなどの配管網では、たとえば顧客に大気圧よりも少し高い程度の圧力で安定して流体を供給するために、整圧器を用いて、大気圧の数倍程度の圧力で輸送する流体の圧力を低下させている。整圧器は、ガバナとも呼ばれる。

図１０は、都市ガスの配管網の概略的な構成を示す。１つの地区１に対して中圧導管２で都市ガスが供給され、地区１内の顧客３，４，５，…には、低圧導管１０を介して都市ガスが供給される。中圧導管２は、大気圧の数倍程度の圧力で都市ガスを輸送する。低圧導管１０は、大気圧より少し高い程度の圧力で都市ガスを輸送する。低圧導管１０は網状に敷設され、中圧導管２との接続は、複数の整圧器１１，１２，１３，…を介して行われる。各箇所の整圧器１１，１２，１３，…、たとえば整圧器１１では、複数系統の整圧器を設置し、常時動作させる整圧器１１と、通常は待機しているバックアップ用の整圧器１１ａとを設けることもある（たとえば、特許文献１参照）。

特開平９−２１８７１７号公報

図１０に示すような整圧器１１，１２，１３，…は、常時安定に動作を続け、顧客３，４，５，…に安定した圧力で都市ガスの供給を続けなければならない。各整圧器１１，１２，１３，…は、中圧導管１側の一次圧を、低圧導管１０側の二次圧まで減圧し、一次圧や流量が変動しても二次圧の変動は抑制されるように弁体の開度が変化する。整圧器１１，１２，１３，…は、使用の継続や時間の経過とともに性能が劣化すると考えられる。ただし、低圧導管１０は、複数の整圧器１１，１２，１３，…を介して中圧導管２に接続されているので、たとえば整圧器１１の性能が少しだけ劣化する程度では、他の整圧器１２，１３，…の動作でカバーされ、低圧導管１０の圧力変動などとしての影響は生じにくい。さらに整圧器１１の劣化が進行すると、その整圧器１１が特許文献１のようにバックアップされていれば、動作中の整圧器１１からバックアップ用の整圧器１１ａに切換えられる。

ただし、バックアップ用の整圧器１１ａは、二次圧が常時動作用の整圧器１１，１２，１３，…よりも低く設定されるので、バックアップ用の整圧器１１ａに切換えられると、低圧導管１０の圧力が若干低下する可能性がある。また、常時動作用の整圧器１１とバックアップ用の整圧器１１ａとを同時に設置している場合、バックアップ用の整圧器１１ａが常に待機していて動作は行わなくても、時間経過の影響は受ける。整圧器１１の性能低下が時間経過によるものであれば、バックアップ用の整圧器１１ａに切換えても、同様に性能低下の影響を受けている可能性がある。さらに、バックアップ用の整圧器１１ａ自体の性能には劣化がなくても、二次圧の設定値が不適切であると、バックアップすることができなかったり、バックアップへの切換えで、大きな圧力低下が生じたりするおそれがある。

都市ガスを長期間にわたって安定に供給するためには、各整圧器１１，１２，１３，…が稼働中に、稼働特性を測定したりテストを行い、性能や劣化の程度などを把握することが重要となる。しかしながら、図９のような配管網で稼働している整圧器１１，１２，１３，…では、たとえば整圧器１１の稼働特性を測定しようとして二次圧の設定値を変更しても、他の整圧器１２，１３，…の動作で二次圧の変動がカバーされ、動作特性の測定が困難となる。二次圧に変動が生じる程度に二次圧の設定値を変更すると、低圧導管１０を介して都市ガスの供給を受ける顧客３，４，５，…への供給圧力が変動してしまう。整圧器１１をバックアップ用の整圧器１１ａに切換えるテストを行う場合も、二次圧に変動が生じる可能性がある。

したがって、たとえば整圧器１１に対し、設置現場での稼働テスト、特性確認、設定圧調整などを行う場合、供給上の理由から、下流側の圧力や流量を人為的にコントロールしながら整圧器１１を作動させる必要がある。特に、整圧器１１がパイロット式などの大型ガバナであれば、下流側への影響が大きく、測定やテストは非常に大がかりな作業となってしまう。

本発明の目的は、供給上の支障がなく、容易に実行可能な整圧器の稼働試験方法および装置、ならびに待機用圧力設定方法を提供することである。

本発明は、流体の供給経路で、所定圧力で流体を輸送する上流側管路から弁体の一次側に供給される流体の圧力を一次圧力とし、弁体の二次側から前記所定圧力より低い圧力で流体を輸送する下流側管路に供給する流体の圧力を二次圧力として、一次圧力が二次圧力の設定値となるように、弁体を開閉させて整圧する整圧器の稼働特性を測定する試験方法であって、
前記上流側管路及び前記下流側管路の流体圧力が維持される活管状態で、稼動状態から前記弁体の二次側から下流側管路へ流体を導く接続管路と前記下流側管路との間の流路抵抗を増大させ、
前記接続管路内の圧力を測定しながら、前記弁体の二次圧力の設定値を変化させ、
弁体の前記二次圧力の設定値の変化に対する前記接続管路内の圧力の変化を測定し、この測定結果に基づいて、整圧器の稼働特性を求めることを特徴とする整圧器の稼働試験方法である。

さらに本発明は、流体の供給経路で、所定圧力で流体を輸送する上流側管路から弁体の一次側に供給される流体の圧力を一次圧力とし、弁体の二次側から前記所定圧力より低い圧力で流体を輸送する下流側管路に供給する流体の圧力を二次圧力として、一次圧力が二次圧力の設定値となるように、弁体を開閉させて整圧する整圧器の稼働特性を測定する試験方法であって、
前記上流側管路及び前記下流側管路の流体圧力が維持される活管状態で、稼動状態から前記上流側管路から弁体へ流体を導く接続管路と前記上流側管路との間の流路抵抗を増大させ、
前記弁体の開度、弁体の一次側の圧力および弁体の二次側の圧力を測定して、
弁体の開度に対する前記一次側の圧力および二次側の圧力の関係に基づいて、整圧器の稼働特性を求めることを特徴とする整圧器の稼働試験方法である。

さらに本発明は、流体の供給経路で、所定圧力で流体を輸送する上流側管路から弁体の一次側に供給される流体の圧力を一次圧力とし、弁体の二次側から前記所定圧力より低い圧力で流体を輸送する下流側管路に供給する流体の圧力を二次圧力として、一次圧力が二次圧力の設定値となるように、上流側管路から弁体の一次側への接続管路の途中から分岐して、弁体の二次側から下流側管路への接続管路の途中で合流するパイロット管路でパイロット駆動圧を発生させ、パイロット駆動圧で弁体を開閉させて整圧する整圧器の稼働特性を測定する試験方法であって、
前記上流側管路及び前記下流側管路の流体圧力が維持される活管状態で、稼動状態から上流側管路から弁体の一次側への接続管路で、パイロット管路への分岐位置と弁体の一次側との間を閉鎖し、
弁体の二次側から下流側管路への接続管路で、弁体の二次側とパイロット管路の合流位置との間を閉鎖しておき、
整圧器の弁体の開度、パイロット駆動圧および弁体の二次圧力を測定しながら、二次圧力の設定値を変化させ、
設定値の変化に対する弁体の開度とパイロット駆動圧との応答特性に基づいて、整圧器の稼働特性を測定することを特徴とする整圧器の稼働試験方法である。

さらに本発明は、流体の供給経路で、所定圧力で流体を輸送する上流側管路から弁体の一次側に供給される流体の圧力を一次圧力とし、弁体の二次側から前記所定圧力より低い圧力で流体を輸送する下流側管路に供給する流体の圧力を二次圧力として、一次圧力が二次圧力の設定値となるように、上流側管路から弁体の一次側への接続管路の途中から分岐して、弁体の二次側から下流側管路への接続管路の途中で合流するパイロット管路でパイロット駆動圧を発生させ、パイロット駆動圧で弁体を開閉させて整圧する整圧器の稼働特性を測定する試験装置であって、
上流側管路から弁体の一次側への接続管路に流路抵抗を挿入可能な上流側抵抗挿入手段と、
弁体の二次側から下流側管路への接続管路に流路抵抗を挿入可能な下流側抵抗挿入手段と、
上流側管路から弁体の一次側への接続管路で、パイロット管路への分岐位置と弁体の一次側との間を開閉可能な一次側開閉手段と、
弁体の二次側から下流側管路への接続管路で、弁体の二次側とパイロット管路の合流位置との間を開閉可能な二次側開閉手段と、
前記弁体の二次圧力の設定値を変化可能な設定値変化手段と、
前記弁体の一次側の圧力を測定する一次圧測定手段と、
前記弁体の二次側の圧力を測定する二次圧測定手段と、
前記弁体のパイロット駆動圧を測定するパイロット圧測定手段と、
前記弁体の開度を検出する開度検出手段と、
前記上流側管路及び前記下流側管路の流体圧力が維持される活管状態で、一次圧測定手段、二次圧測定手段およびパイロット圧測定手段によって測定される圧力値がそれぞれ入力され、開度検出手段によって検出される弁体の開度が入力され、上流側抵抗挿入手段、下流側抵抗挿入手段、設定値変化手段、一次側開閉手段および二次側開閉手段をそれぞれ制御して、前記整圧器の稼働試験を実行する制御手段とを含むことを特徴とする整圧器の稼働試験装置である。

さらに本発明は、流体の供給経路で、所定圧力で流体を輸送する上流側管路から弁体の一次側に供給される流体の圧力を一次圧力とし、弁体の二次側から前記所定圧力より低い圧力で流体を輸送する下流側管路に供給する流体の圧力を二次圧力として、一次圧力が二次圧力の設定値となるように、弁体を開閉させて整圧する整圧器を複数系列設置し、待機系列とする整圧器の待機用の二次圧を設定する方法であって、
前記上流側管路及び前記下流側管路の流体圧力が維持される活管状態で、整圧器の弁体の開度、弁体の一次側の圧力および弁体の二次側の圧力を測定して、予め、待機用とする整圧器で、二次圧力の設定操作量と設定される二次圧力との対応関係を求めておき、
待機用とする整圧器に設定する圧力を上昇させて、設定圧力が稼働中の整圧器の二次圧力に達して待機用の整圧器が稼働を開始する状態となるのを確認し、
その稼働開始状態に対応する設定圧力から、待機用として設定すべき設定圧力の差分に相当する二次圧力の設定操作量を前記対応関係に基づいて求め、当該設定操作量だけ、待機用とする整圧器の設定操作量を操作し、待機用とする整圧器の設定圧力を下降させることを特徴とする整圧器の待機用圧力設定方法である。

本発明によれば、下流側管路の圧力変動を抑制した状態で、弁体の二次側から下流側配管網へ流体を導く接続管路と下流側配管との間の流路抵抗を増大させて、整圧器の二次圧を測定するので、この測定時に弁体の二次圧力の設定値を変化させても、下流側配管網への影響が少なくなり、流体の供給に支障が生じないようにして、設定値の変化に対する二次圧の変化の応答特性に基づく整圧器の稼働特性を測定することができる。

さらに本発明によれば、下流側管路の圧力変動を抑制した状態で、上流側管路から弁体へ流体を導く接続管路と上流側管路との間の流路抵抗を増大させるので、弁体の一次側に供給される流体の圧力が低下し、弁体の開度を大きくしても二次側圧力が過大にならないので、下流側の圧力を大きく変えることなく、弁体の開度が大きい状態での稼働特性を測定することができる。

さらに本発明によれば、上流側管路から弁体の一次側への接続管路で、パイロット管路への分岐位置と弁体の一次側との間を閉鎖し、弁体の二次側から下流側管路への接続管路で、弁体の二次側とパイロット管路の合流位置との間を閉鎖しておくので、弁体には流体が供給されないけれども、パイロット駆動圧は供給され、整圧器の弁体の開度とパイロット駆動圧との関係としての稼働特性を、下流側に影響を与えずに、容易に測定することができる。

さらに本発明によれば、整圧器の稼働試験を、下流側に大きな影響を与えないようにしながら、自動的に行うことができる。

さらに本発明によれば、整圧器の弁体の開度、弁体の一次側の圧力および弁体の二次側の圧力を測定して、待機用とする整圧器で、二次圧力の設定操作量と設定される二次圧力との対応関係を求めておき、下流側への影響を小さくして、待機用とする整圧器に適切な圧力を容易に設定することができる。

図１は、本発明の実施の第１、第２および第３形態で整圧器２０の稼働特性を測定するための試験を行うのに必要な構成を示す。整圧器２０は、メインバルブ２１、パイロットバルブ２２、パイロット管路２３ａ，２３ｂを含む。メインバルブ２１をパイロットバルブ２２で調整されるローディング圧力に基づいて開閉し、一次圧を二次圧に減圧しながら、流量の変化や一次圧の変化があっても、二次圧の変動を抑制するように動作する。パイロット管路２３ａは、パイロットバルブ２２の一次側に接続され、パイロット管路２３ｂはパイロット管路２２の二次側に接続される。

パイロット管路２３ａの入口側とメインバルブ２１の一次側との間には、一次側開閉弁２４が設けられる。パイロット管路２３ｂの出口側とメインバルブ２１の二次側との間には、二次側開閉弁２５が設けられる。一次側開閉弁２４は、上流側接続管路２６に設けられ、上流側接続管路２６の途中が分岐してパイロット管路２３ａの入口側に接続される。二次側開閉弁２５は、下流側接続管路２７に設けられ、下流側接続管路２７の途中に、パイロット管路２３ｂの出口側が合流する。上流側接続管路２６の上流側には、上流側開閉弁２８が設けられる。下流側接続管路２７の下流側には、下流側開閉弁２９が設けられる。パイロットバルブ２２の駆動圧であるローディング圧力は、パイロット圧力計３０によって測定する。

上流側開閉弁２８および下流側開閉弁２９は、その上流側および下流側で、上流側管路３１および下流側管路３２にそれぞれ接続される。上流側管路３１および下流側管路３２は、図１０の中圧導管２および低圧導管１０にそれぞれ相当する。上流側管路３１、上流側接続管路２６、下流側接続管路２７および下流側管路３２の圧力を測定するために、上流側圧力計３３、一次側圧力計３４、二次側圧力計３５および下流側圧力計３６がそれぞれ設けられる。

図２は、本発明の実施の第１形態としての稼働特性の試験を、図１の整圧器２０を対象として行う概略的な手順を示す。整圧器２０が稼働している状態では、メインバルブ２１に目的の二次圧が設定され、一次側開閉弁２４、二次側開閉弁２５、上流側開閉弁２８および下流側開閉弁２９はすべて全開の状態となっている。試験を開始すると、ステップａ１で下流側開閉弁２９を、全開と全閉との中間の中途開度まで絞る。ステップａ２では、メインバルブ２１の圧力設定ばねなどの調節で、二次圧の設定値を変更する。ステップａ３では、一次側圧力計３４、二次側圧力計３５およびパイロット圧力計３０で、一次圧力、二次圧力およびパイロット圧力をそれぞれ測定する。ステップａ４では、メインバルブ２１の開度を検出する。ステップａ５では、稼働特性把握のために必要な試験が終了したか否かを判断する。終了していないと判断するときは、ステップａ２に戻り、二次圧設定値を変更して、試験を続ける。このようにして、ステップａ５で試験終了と判断するまで、圧力設定、圧力測定および開度検出を繰返し、整圧器２０の稼働特性を把握することができる。

整圧器２０では、稼働特性の試験を行うので、二次圧として、下流側接続管路２７までの圧力は変動する。しかしながら、下流側開閉弁２９を中途開度まで絞って流路抵抗を増大させているので、下流側管路３２に対しては圧力変動を抑えることができる。下流側管路３２に対して下流側接続管路２７の方が高圧力となる可能性も生じるけれども、下流側開閉弁２９の開度を中途開度に絞って、下流側開閉弁２９での圧力降下を大きくし、差圧を保つことができる。したがって、下流側管路３２での背圧を急激に変化させることなく、ローディング圧や二次圧を変化させ、パイロット圧力計３０や二次側圧力計３５で測定して、整圧器２０の稼働試験を行うことができる。

図３は、図１の整圧器２０の概略的な構成を示す。ガバナ２０は、メインバルブ２１内部に弁体３７を有し、その開閉状態で一次圧を二次圧に減圧しながら、二次圧をほぼ一定に保つ。弁体３７はスピンドル３８の下端に装着され、スピンドル３８の中間部分にはダイヤフラム３９が接続される。ダイヤフラム３９は、アクチュエータ室４０に収容され、スピンドル３８の上端４１は、外部から視認可能で、弁体３７の開度指示計４１として利用される。アクチュエータ室４０内は、ダイヤフラム３９によって仕切られる。ダイヤフラム３９の下側には、パイロットバルブ２２の二次側のローディング圧が印加される。ダイヤフラム３９の上側には、圧力設定用のばね４２の押圧力がパイロット管路２３ｂを介して導入される二次側圧力とともに作用する。

図４は、本発明の実施の第２形態としての稼働特性の試験を、図１の整圧器２０を対象として行う概略的な手順を示す。整圧器２０が稼働している状態では、メインバルブ２１に目的の二次圧が設定され、一次側開閉弁２４、二次側開閉弁２５、上流側開閉弁２８および下流側開閉弁２９はすべて全開の状態となっている。試験を開始すると、ステップｂ１で上流側開閉弁２８を、全開と全閉との中間のある開度まで絞る。ステップｂ２では、メインバルブ２１の開度を、たとえば図３の開度指示計４１によって検出する。ステップｂ３では、一次側圧力計３４、二次側圧力計３５およびパイロット圧力計３０で、一次圧力、二次圧力およびローディング圧力をそれぞれ測定する。ステップｂ４では、稼働試験が終了か否かを判断し、終了と判断するまで、ステップｂ１からステップｂ３までを繰返す。

整圧器２０の稼働時に、上流側開閉弁２８を絞ることによって、整圧器２０を通過する流体の流量、下流背圧を大きく変えることなく、メインバルブ２１の開度を変化させることができ、一次圧力、二次圧力およびローディング圧力の測定で、容易に大開度までの作動チェック、および開度毎の特性確認テストなどを行うことができる。

図５は、本発明の実施の第３形態としての稼働特性の試験を、図１の整圧器２０を対象として行う概略的な手順を示す。整圧器２０が稼働している状態では、メインバルブ２１に目的の二次圧が設定され、一次側開閉弁２４、二次側開閉弁２５、上流側開閉弁２８および下流側開閉弁２９はすべて全開の状態となっている。試験を開始すると、ステップｃ１およびステップｃ２で、一次側開閉弁２４および二次側開閉弁２５を、それぞれ全閉にする。ステップｃ３では、メインバルブ２１の二次圧の設定値を変更する。ステップｃ４では、メインバルブ２１の開度を、たとえば図３の開度指示計４１によって検出する。ステップｃ５では、二次側圧力計３５およびパイロット圧力計３０で、二次圧力およびローディング圧力をそれぞれ測定する。ステップｃ６では、稼働試験が終了か否かを判断し、終了と判断するまで、ステップｃ３からステップｃ５までを繰返す。

一次側開閉弁２４および二次側開閉弁２５を全閉としたまま、パイロット管路２３ａ，２３ｂでパイロットバルブ２２を作動させ、メインバルブ２１の二次圧設定値を、図３のばね４２の調整などで変更することによって、メインバルブ２１に流体を流すことなく、弁体３７をストロークさせることができる。パイロット圧力計３０および二次側圧力計３５によって測定するローディング圧力および二次圧力に異常があるか否かで、作動異常の有無を確認することができる。

図６は、本発明の実施の第４形態で整圧器５０システムで待機用の整圧器２０に適切な二次圧を設定するために必要な構成を示す。本構成で、図１に示す構成に対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。整圧器システム５０では、複数の整圧器２０が常用系統５１とともに、待機系統５２として用いられる。たとえば全部でｎ（ｎ≧２）系統の整圧器２０を使用する場合、１系統を待機系統５２とし、他のｎ−１系統は常用系統５１とすることができる。待機系統５２の整圧器２０には、常用系統５１の整圧器２０よりも低い二次圧を設定する。二次側での流体の需要が多くなって流量が増大すると、メインバルブ２１が全開となっても二次圧が設定値よりも低下するようになる。二次圧が待機系統５２の整圧器２０に設定されている圧力まで低下すると、待機系統５２の整圧器２０も二次側に流体を通すようになり、二次圧の低下は抑制される。したがって、待機系統５２の整圧器２０に適切な二次圧が設定されていないと、流量増大時に二次圧の変動が大きくなってしまう。もしくは上流側開閉弁２８を昇圧防止遮断弁にし、メインバルブ２１が故障昇圧したとき、その上流の昇圧防止遮断弁が稼働するようなシステムとすることもできる。

図７は、本発明の実施の第４形態として、整圧器システム５０に対して待機用の整圧器２０に二次圧を設定する概略的な手順を示す。整圧器２０が稼働している状態では、メインバルブ２１に目的の二次圧が設定され、一次側開閉弁２４、二次側開閉弁２５、上流側開閉弁２８および下流側開閉弁２９はすべて全開の状態となっている。ただし、待機系統５２のメインバルブ２１には、常用系統５１のメインバルブ２１よりも低い二次圧が設定されている。また、ステップｄ１として、事前に、メインバルブ２１の二次圧の設定を行う図３のばね４２の操作に対して、設定圧変化を把握しておく。設定を開始すると、ステップｄ２で、待機系統５２の待機用の整圧器２０の設定圧を少しずつ上昇させる。ステップｄ３では、待機用の整圧器２０の開度を検出する。待機用の整圧器２０は、設定圧が常用系統５１の整圧器２０の二次圧よりも低い範囲では稼働しないので、開度は全閉状態を保つ。二次圧が設定圧よりも低下すると、待機用の整圧器２０も稼働を開始し、開度が変化するようになる。ステップｄ４では、待機用の整圧器２０の開度が変化して稼働が開始しているか否かを判断する。稼働を開始していないと判断するときには、ステップｄ２に戻る。稼働を開始していると判断すれば、ステップｄ５で、ステップｄ１で把握しているばね４２の設定圧変化に基づき、待機用として適切とされる圧力に設定する操作を行い、手順を終了する。

図８は、実施の第１〜第４形態による稼働特性試験で得られる効果を、従来技術と対比して示す。従来技術では、前述のように、下流側の圧力や流量を人為的にコントロールしながら整圧器を作動させる必要がある。Ａの通常稼働状態での整圧チェック可否は、従来技術と、実施の第１形態および第２形態とで可能である。Ｂの圧力変動、流量変動について、下流側配管への伝達を低減させる効果は、従来技術では得られず、実施の第１〜第３形態では得られる。Ｃの圧力変動、流量変動について、下流側配管へほとんど影響を与えない程の効果は、従来技術と実施の第１形態では得られないけれども、実施の第２形態および第３形態では得られる。Ｄの全閉状態までのチェック可否は、従来技術と実施の第１形態では不可能であるけれども、実施の第２形態および第３形態では可能である。ただし、流量が極端に少ない場合は、実施の第２形態では不可能になる。Ｅの整圧器本体に流体を流さずにテスト実施は、従来技術と実施の第１および第２形態では不可能であるけれども、実施の第３形態では可能になる。Ｆの全開度域での弁特性確認可否では、実施の第２形態のみ可能である。ただし、流量が極端に少ない場合は不可能になる。Ｇの背圧を変化させずに待機系列の二次側圧力を調整する効果は、実施の第４形態でのみ可能となる。実施の第１〜第４形態は、併用してもよいことはもちろんである。

図９は、実施の第１〜第３形態の稼働試験を自動的に実行可能な装置の該略的な構成を示す。制御装置６０には、上流側圧力計３３、一次側圧力計３４、パイロット圧力計３０、二次側圧力計３５および上流側圧力計３６によってそれぞれ測定される圧力値が入力される。また、上流側開閉弁２８、一次側開閉弁２４、メインバルブ２１、二次側開閉弁２５および下流側開閉弁２９には、それぞれアクチュエータ６１，６２，６３，６４，６５が設けられ、制御装置６０による制御で、開度を変化させることができる。ただしメインバルブ２１に対しては、アクチュエータ６３によって、弁体３７の開度を直接変化させるのではなく、ばね４２によって二次圧の設定値を変化させる。アクチュエータ６３には、開度指示計４１に基づいて、メインバルブ２１の開度を検出する機能も設けておく。検出した開度は、制御装置６０に入力される。

すなわち、この装置は、流体、たとえば都市ガスの供給経路に設ける整圧器２０の稼働特性を測定する試験を行う。整圧器２０は、上流側配管網を構成する上流側管路３１からメインバルブ２１の弁体３７の一次側に供給される都市ガスの圧力を一次圧とし、弁体３７の二次側から下流側配管網を構成する下流側管路３２に供給する都市ガスの圧力を二次圧として、一次圧が設定される二次圧まで減圧する。整圧器２０では、上流側管路３１から弁体３７の一次側への接続管路である上流側接続管路２６の途中から分岐して、弁体３７の二次側から下流側管路３２への接続管路である下流側接続管路２７の途中で合流するパイロット管路２３ａ，２３ｂでパイロット駆動圧を発生させ、パイロット駆動圧で弁体３７を開閉させて、流量が変化しても二次圧の変化を抑えるように整圧する。

アクチュエータ６１は、通常の使用状態では全開の上流側開閉弁２８の開度を減少させて、上流側管路３１から弁体３７の一次側への上流側接続管路２６に流路抵抗を挿入可能な上流側抵抗挿入手段として機能する。アクチュエータ６５は、通常使用状態では全開の下流側開閉弁２９の開度を減少させて、弁体３７の二次側から下流側管路３２への下流側接続管路２７に流路抵抗を挿入可能な下流側抵抗挿入手段として機能する。アクチュエータ６２は、上流側管路３２から弁体３７の一次側への上流側接続管路２６で、パイロット管路２３ａへの分岐位置と弁体３７の一次側との間に設けられ、通常使用状態では全開の一次側開閉弁２４を開閉可能な一次側開閉手段として機能する。アクチュエータ６４は、弁体３７の二次側から下流側管路３２への下流側接続管路２７で、弁体３７の二次側とパイロット管路２３ｂの合流位置との間に設けられ、通常使用状態では全開の二次側開閉弁２５を開閉可能な二次側開閉手段と指摘の宇する。アクチュエータ６３は、整圧器２０の二次圧の設定値を変化可能な設定値変化手段として機能する。

一次側圧力計３４は、整圧器２０の一次圧を測定する一次圧測定手段として機能する。二次側圧力計３５は、整圧器２０の二次圧を測定する二次圧測定手段として機能する。パイロット圧力計３０は、整圧器２０のパイロット駆動圧を測定するパイロット圧測定手段として機能する。アクチュエータ６３には、前述のように、開度指示計４１に基づいて、整圧器２０の弁体３７の開度を検出する開度検出手段としての機能も設けられる。制御装置６０は、一次側圧力計３４、二次側圧力計３５およびパイロット圧力計３０によって測定される圧力値がそれぞれ入力され、開度指示計４１に基づいて検出される弁体３７の開度が入力され、上流側抵抗挿入手段、一次側開閉手段、設定値変化手段、二次側開閉手段、および下流側抵抗挿入手段であるアクチュエータ６１，６２，６３，６４，６５をそれぞれ制御して、整圧器２０の稼働試験を実行する制御手段として機能する。

アクチュエータ６１，６２，６３，６４，６５は、各弁に組込んでおくこともでき、また試験時に、外部から装着するようにしてもよい。制御装置６０が図２、図４または図５の手順に従って制御を行い、得られた圧力測定値や開度検出値を記録したり、情報通信で解析を行う部門に転送したりして、稼働試験を自動的に実行することができる。

なお、実施の第１形態、第２形態および第４形態では、パイロット式の整圧器２０に限らずに実施することができる。また各実施の形態で、流体は都市ガスに限らないことはもちろんである。

本発明の実施の第１、第２および第３形態で整圧器２０の稼働特性を測定するための試験を行うのに必要な構成を示す配管系統図である。 本発明の実施の第１形態としての稼働特性の試験を、図１の整圧器２０を対象として行う概略的な手順を示すフローチャートである。 図１の整圧器２０の概略的な構成を示す簡略化した断面図である。 本発明の実施の第２形態としての稼働特性の試験を、図１の整圧器２０を対象として行う概略的な手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の第３形態としての稼働特性の試験を、図１の整圧器２０を対象として行う概略的な手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の第４形態で整圧器５０システムで待機用の整圧器２０に適切な二次圧を設定するために必要な構成を示す配管系統図である。 本発明の実施の第４形態として、整圧器システム５０に対して待機用の整圧器２０に二次圧を設定する概略的な手順を示すフローチャートである。 実施の第１〜第４形態による稼働特性試験で得られる効果を、従来技術と対比して示す図表である。 実施の第１〜第３形態の稼働試験を自動的に実行可能な装置の該略的な電気的構成を示すブロック図である。 従来からの都市ガスの配管網の一部を示す図である。

符号の説明

２０ 整圧器
２１ メインバルブ
２２ パイロットバルブ
２３ａ，２３ｂ パイロット管路
２４ 一次側開閉弁
２５ 二次側開閉弁
２６ 上流側接続管路
２７ 下流側接続管路
２８ 上流側開閉弁
２９ 下流側開閉弁
３０ パイロット圧力計
３１ 上流側管路
３２ 下流側管路
３４ 一次側圧力計
３５ 二次側圧力計
３７ 弁体
４１ 開度指示計
４２ ばね
５０ 整圧器システム
５１ 常用系統
５２ 待機系統
６０ 制御装置
６１〜６５ アクチュエータ

Claims (5)

1. 流体の供給経路で、所定圧力で流体を輸送する上流側管路から弁体の一次側に供給される流体の圧力を一次圧力とし、弁体の二次側から前記所定圧力より低い圧力で流体を輸送する下流側管路に供給する流体の圧力を二次圧力として、一次圧力が二次圧力の設定値となるように、弁体を開閉させて整圧する整圧器の稼働特性を測定する試験方法であって、
   前記上流側管路及び前記下流側管路の流体圧力が維持される活管状態で、稼動状態から前記弁体の二次側から下流側管路へ流体を導く接続管路と前記下流側管路との間の流路抵抗を増大させ、
   前記接続管路内の圧力を測定しながら、前記弁体の二次圧力の設定値を変化させ、
   弁体の前記二次圧力の設定値の変化に対する前記接続管路内の圧力の変化を測定し、この測定結果に基づいて、整圧器の稼働特性を求めることを特徴とする整圧器の稼働試験方法。
2. 流体の供給経路で、所定圧力で流体を輸送する上流側管路から弁体の一次側に供給される流体の圧力を一次圧力とし、弁体の二次側から前記所定圧力より低い圧力で流体を輸送する下流側管路に供給する流体の圧力を二次圧力として、一次圧力が二次圧力の設定値となるように、弁体を開閉させて整圧する整圧器の稼働特性を測定する試験方法であって、
   前記上流側管路及び前記下流側管路の流体圧力が維持される活管状態で、稼動状態から前記上流側管路から弁体へ流体を導く接続管路と前記上流側管路との間の流路抵抗を増大させ、
   増大した状態における前記弁体の開度、弁体の一次側の圧力および弁体の二次側の圧力を測定して、
   弁体の開度に対する前記一次側の圧力および二次側の圧力の関係に基づいて、整圧器の稼働特性を求めることを特徴とする整圧器の稼働試験方法。
3. 流体の供給経路で、所定圧力で流体を輸送する上流側管路から弁体の一次側に供給される流体の圧力を一次圧力とし、弁体の二次側から前記所定圧力より低い圧力で流体を輸送する下流側管路に供給する流体の圧力を二次圧力として、一次圧力が二次圧力の設定値となるように、上流側管路から弁体の一次側への接続管路の途中から分岐して、弁体の二次側から下流側管路への接続管路の途中で合流するパイロット管路でパイロット駆動圧を発生させ、パイロット駆動圧で弁体を開閉させて整圧する整圧器の稼働特性を測定する試験方法であって、
   前記上流側管路及び前記下流側管路の流体圧力が維持される活管状態で、稼動状態から上流側管路から弁体の一次側への接続管路で、パイロット管路への分岐位置と弁体の一次側との間を閉鎖し、
   弁体の二次側から下流側管路への接続管路で、弁体の二次側とパイロット管路の合流位置との間を閉鎖しておき、
   整圧器の弁体の開度、パイロット駆動圧および弁体の二次圧力を測定しながら、二次圧力の設定値を変化させ、
   設定値の変化に対する弁体の開度とパイロット駆動圧との応答特性に基づいて、整圧器の稼働特性を測定することを特徴とする整圧器の稼働試験方法。
4. 流体の供給経路で、所定圧力で流体を輸送する上流側管路から弁体の一次側に供給される流体の圧力を一次圧力とし、弁体の二次側から前記所定圧力より低い圧力で流体を輸送する下流側管路に供給する流体の圧力を二次圧力として、一次圧力が二次圧力の設定値となるように、上流側管路から弁体の一次側への接続管路の途中から分岐して、弁体の二次側から下流側管路への接続管路の途中で合流するパイロット管路でパイロット駆動圧を発生させ、パイロット駆動圧で弁体を開閉させて整圧する整圧器の稼働特性を測定する試験装置であって、
   上流側管路から弁体の一次側への接続管路に流路抵抗を挿入可能な上流側抵抗挿入手段と、
   弁体の二次側から下流側管路への接続管路に流路抵抗を挿入可能な下流側抵抗挿入手段と、
   上流側管路から弁体の一次側への接続管路で、パイロット管路への分岐位置と弁体の一次側との間を開閉可能な一次側開閉手段と、
   弁体の二次側から下流側管路への接続管路で、弁体の二次側とパイロット管路の合流位置との間を開閉可能な二次側開閉手段と、
   前記弁体の二次圧力の設定値を変化可能な設定値変化手段と、
   前記弁体の一次側の圧力を測定する一次圧測定手段と、
   前記弁体の二次側の圧力を測定する二次圧測定手段と、
   前記弁体のパイロット駆動圧を測定するパイロット圧測定手段と、
   前記弁体の開度を検出する開度検出手段と、
   前記上流側管路及び前記下流側管路の流体圧力が維持される活管状態で、一次圧測定手段、二次圧測定手段およびパイロット圧測定手段によって測定される圧力値がそれぞれ入力され、開度検出手段によって検出される弁体の開度が入力され、上流側抵抗挿入手段、下流側抵抗挿入手段、設定値変化手段、一次側開閉手段および二次側開閉手段をそれぞれ制御して、請求項１〜３のいずれかに記載の整圧器の稼働試験を実行する制御手段とを含むことを特徴とする整圧器の稼働試験装置。
5. 流体の供給経路で、所定圧力で流体を輸送する上流側管路から弁体の一次側に供給される流体の圧力を一次圧力とし、弁体の二次側から前記所定圧力より低い圧力で流体を輸送する下流側管路に供給する流体の圧力を二次圧力として、一次圧力が二次圧力の設定値となるように、弁体を開閉させて整圧する整圧器を複数系列設置し、待機系列とする整圧器の待機用の二次圧を設定する方法であって、
   前記上流側管路及び前記下流側管路の流体圧力が維持される活管状態で、整圧器の弁体の開度、弁体の一次側の圧力および弁体の二次側の圧力を測定して、予め、待機用とする整圧器で、二次圧力の設定操作量と設定される二次圧力との対応関係を求めておき、
   待機用とする整圧器に設定する圧力を上昇させて、設定圧力が稼働中の整圧器の二次圧力に達して待機用の整圧器が稼働を開始する状態となるのを確認し、
   その稼働開始状態に対応する設定圧力から、待機用として設定すべき設定圧力の差分に相当する二次圧力の設定操作量を前記対応関係に基づいて求め、当該設定操作量だけ、待機用とする整圧器の設定操作量を操作し、待機用とする整圧器の設定圧力を下降させることを特徴とする整圧器の待機用圧力設定方法。

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