JPH11351444A - ガス制御弁の漏れ検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間でガス制御弁の正確な漏れ検査を行
う。 【解決手段】 第１のガス制御弁２１から第４のガス制
御弁２４を１つずつ順次開けて流量計２６によりガスの
流れを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガス制御弁の漏
れ検査方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃焼装置等においては、ＣＯ_２削減、省
エネが叫ばれる現在、安全点火の大前提として、燃焼開
始前に燃焼室等に残留するガスを追い払うプレパージが
行われる。このプレパージは、バーナ発停と同回数であ
り、還流ボイラにおいては２０回／ｈにも至る。燃焼室
に冷たい外気が導入されるため、これによる熱効率低下
は２％にも達するといわれ、プレパージの間に蒸気圧低
下、蒸気乾き度の低下をもたらすことになる。

【０００３】そこで、近年では、このプレパージ動作の
見直しをする傾向にあり、ガス供給源と燃焼室との間に
介装されたガス制御弁の漏れが限界内であればプレパー
ジなしで燃焼をスタートさせる動きがある。このような
背景の下で、いかに早く、正確にガス制御弁の漏れを検
査するかということが重要な問題となってくる。特開平
２−１８０３９２号公報には、ガス圧力を用いたガス制
御弁の漏れ検査方法が開示されている。

【０００４】図７は、かかる従来のガス制御弁の漏れ検
査装置を示す図であり、図７において、１は第１のガス
制御弁、２は第２のガス制御弁、３はガス管路、４は所
定のガス圧になったときにオンする圧力検知スイッチ、
５はコントローラである。

【０００５】次に動作について説明する。まず、圧力検
知スイッチ４がオンする設定圧力をガス入口圧力Ｐ１の
１／２の圧力に設定しておき、第１のガス制御弁１、第
２のガス制御弁２が閉じている状態で、第２のガス制御
弁２を短時間だけ開ける。このとき、圧力検知スイッチ
４が一定時間内にオンしなければ第１のガス制御弁１に
漏れはないと判定される。

【０００６】次に第１のガス制御弁１を短時間だけ開け
る。このとき、圧力検知スイッチ４がオフしなければ第
２のガス制御弁２に漏れはないと判定される。そして、
第１のガス制御弁１、第２のガス制御弁２ともに漏れが
なければ通常の燃焼運転に入り、いずれかに漏れがあれ
ば燃焼運転を停止する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のガス制御弁の漏
れ検査装置は以上のように構成されているので、ガス制
御弁の漏れによってガス圧が低下するまでには時間がか
かり、確認できるまでに１〜２分を要する。蒸気ボイラ
等では、燃焼ガス配管系統にこの漏れ検査装置を用いた
とき、この検査時間中に蒸気圧が低下して無駄な熱量が
発生する。

【０００８】また、圧力という代替特性でガス制御弁の
漏れをチェックしているので、供給圧力が場所、時間等
により変動し、正確な確認もできない。特開平２−１８
０３９２号公報では、チェック時間の短縮に関する提案
がなされているものの、圧力を用いた検査方法には限界
がある。従来のガス制御弁の漏れ検査装置では、このよ
うな解決しなければならない課題があった。

【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、短時間に正確な漏れ検査を行うこ
とが可能なガス制御弁の漏れ検査方法及びその装置を得
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るガス制御
弁の漏れ検査方法は、ガス供給側から下流側に向かって
流れるガスの流れを止めるように各ガス制御弁を制御
し、各ガス制御弁によって囲まれた流路中におけるガス
の流れを検出することによって各ガス制御弁の漏れを検
査するようにしたものである。

【００１１】この発明に係るガス制御弁の漏れ検査装置
は、ガス供給側の主流路から分岐した第１の分岐流路及
び第２の分岐流路と、該第１の分岐流路に介装された第
１のガス制御弁及びその下流側の第２のガス制御弁と、
前記第２の分岐流路に介装された第３のガス制御弁及び
その下流側の第４のガス制御弁とを備えたシステムの前
記各ガス制御弁の漏れを検査するガス制御弁の漏れ検査
装置において、前記第１のガス制御弁と第２のガス制御
弁の間と第３のガス制御弁と第４のガス制御弁の間とを
接続する連通管と、該連通管に介装されてガスの流れを
検出する流れ検出手段と、前記第１のガス制御弁乃至第
４のガス制御弁のうち、いずれか１つのガス制御弁だけ
を順次開けるように制御する弁制御手段と、前記第４の
ガス制御弁を開けたときに、流れ検査手段によってガス
の流れが検出されたときは、第１のガス制御弁に漏れが
あると判定し、第３のガス制御弁を開けたときに流れ検
査手段によってガスの流れが検出されたときは、第２の
ガス制御弁に漏れがあると判定し、第２のガス制御弁を
開けたときに流れ検査手段によってガスの流れが検出さ
れたときは、第３のガス制御弁に漏れがあると判定し、
第１のガス制御弁を開けたときに流れ検査手段によって
ガスの流れが検出されたときは、第４のガス制御弁に漏
れがあると判定する判定手段とを備えたものである。

【００１２】この発明に係るガス制御弁の漏れ検査装置
は、ガス供給側の主流路に介装された第１のガス制御弁
及びその下流側の第２のガス制御弁と、前記第１のガス
制御弁の上流側から分岐して第１のガス制御弁と第２の
ガス制御弁との間に接続された分岐流路と、該分岐流路
に介装された第３のガス制御弁とを備えたシステムの前
記各ガス制御弁の漏れを検査するガス制御弁の漏れ検査
装置において、前記第３のガス制御弁より下流側の分岐
流路に介装されてガスの流量を検出する流れ検出手段
と、最初に第３のガス制御弁だけを開けてから第３のガ
ス制御弁を閉じ、第２のガス制御弁を開けて第１のガス
制御弁の上流側、下流側に圧力差を設けてから第２のガ
ス制御弁を閉じ、再び第３のガス制御弁だけを開けるよ
うに制御する弁制御手段と、最初に第３のガス制御弁を
開けたときに流れ検出手段によりガスの流れが検出され
たときは第２のガス制御弁に漏れがあると判定し、第３
のガス制御弁を再び開けたときに、ガスの流量減衰量
が、第１のガス制御弁に漏れがないときの流量減衰量よ
りも大きいときは第１のガス制御弁に漏れがあると判定
する判定手段とを備えたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１.図１はこの発明の実施の形態１に係るガ
ス制御弁の漏れ検査装置の構成を示す図であり、図１に
おいて、１０は主流路、１１は主流路１０から分岐して
メインバーナ（図示せず）へとガスを送り込むための分
岐流路（第１の分岐流路）、１２は主流路１０から分岐
してパイロットバーナ（図示せず）へとガスを送り込む
ための分岐流路（第２の分岐流路）である。

【００１４】また、２１は分岐流路１１に介装された第
１のガス制御弁、２２は第１のガス制御弁２１より分岐
流路１１の下流側に介装された第２のガス制御弁、２３
は分岐流路１２に介装された第３のガス制御弁、２４は
第３のガス制御弁２３より分岐流路１２の下流側に介装
された第４のガス制御弁であり、各分岐流路１１，１２
にガス制御弁をそれぞれ２つずつ設け、ガスを２重遮断
して安全性を確保するようになっている。このようなガ
ス制御弁のシステムにおいて、２５は各ガス制御弁２１
〜２４の漏れを検査するために第１のガス制御弁２１と
第２のガス制御弁２２の間と第３のガス制御弁２３と第
４のガス制御弁２４の間とを接続する連通管、２６は両
方向でガスの流れを検出する流量計（流れ検出手段）、
２７は図３のフローチャートに従って各ガス制御弁２１
〜２４の開閉を制御し、漏れ検査を実行するコントロー
ラ（弁制御手段、判定手段）である。

【００１５】図２はこの実施の形態１に用いた流量計２
６の構成を示す断面図であり、図２において、３１は流
量計２６の本体ブロック、３２，３３は配管取付フラン
ジ、３４，３５はＯリング、３６，３７は、それぞれ配
管取付フランジ３２，３３に取り付けられた配管、３８
はネジ３９，４０によって本体ブロック３１にネジ止め
された上板、４１は本体ブロック３１上面の断面四角形
の溝により形成された流路、４２，４３は流路４１に介
装された整流金網、４４はマイクロフローセンサチッ
プ、４５はマイクロフローセンサチップ４４を取り付け
た基板、４６は基板４５を固定するブラケット、４７は
マイクロフローセンサチップ４４によって検出された検
出信号を検出回路に出力するためのリード線である。な
お、上記のマイクロフローセンサチップとしては例えば
本願出願人が特開平４−２３０８０８号公報で開示した
微細ダイヤフラム構造の流速センサを用いると、高精度
かつ高速応答で流速（流量）を計測することができる。

【００１６】次に図３のフローチャートに基づいて実施
の形態１に係るガス制御弁の漏れ検査装置の動作につい
て説明する。ステップＳＴ１では、第１のガス制御弁２
１（図中、「Ｖ１」と記す。）を開き、第２のガス制御
弁２２（図中、「Ｖ２」と記す。）、第３のガス制御弁
２３（図中、「Ｖ３」と記す。）及び第４のガス制御弁
２４（図中、「Ｖ４」と記す。）を閉じ、ガスの流れを
止める。

【００１７】ガス供給側の圧力はバーナ側の圧力より高
くなっているので、第４のガス制御弁２４に漏れがある
ときは、流量計２６を経由してガスが流れる。従って、
各ガス制御弁２１〜２４をこのように開閉制御すること
により、第４のガス制御弁２４の漏れを検査することが
できる。ステップＳＴ２では、流量計２６によってガス
の流量を検出し、ガスの流量が許容値以内か否かを判定
する。

【００１８】流量が許容値以下のときは、第４のガス制
御弁２４に漏れはないと判定し、ステップＳＴ３に進
む。ステップＳＴ３では、第３のガス制御弁２３の漏れ
を検査するため、第２のガス制御弁２２を開き、第１の
ガス制御弁２１、第３のガス制御弁２３、第４のガス制
御弁２４を閉じる。

【００１９】ステップＳＴ４では、流量計２６によって
ガスの流量を検出し、ガスの流量が許容値以内か否かを
判定し、ガスの流量が許容値以下のときは、第３のガス
制御弁２３に漏れはないと判定し、ステップＳＴ５に進
む。

【００２０】ステップＳＴ５では、第２のガス制御弁２
２の漏れを検査するため、第３のガス制御弁２３を開
き、第１のガス制御弁２１、第２のガス制御弁２２及び
第４のガス制御弁２４を閉じる。

【００２１】ステップＳＴ６では、流量計２６によって
ガスの流量を検出し、ガスの流量が許容値以内か否かを
判定し、ガスの流量が許容値以下のときは、ステップＳ
Ｔ７に進む。

【００２２】ステップＳＴ７では、第１のガス制御弁２
１の漏れを検査するため、第４のガス制御弁２４を開
き、第１のガス制御弁２１、第２のガス制御弁２２及び
第３のガス制御弁２３を閉じる。

【００２３】ステップＳＴ８では、流量計２６によって
ガスの流量を検出し、ガスの流量が許容値以内か否かを
判定し、ガスの流量が許容値以下のときは、第１のガス
制御弁２１から第４のガス制御弁２４まで、すべてのガ
ス制御弁に漏れはないと判定し、検査を終了する。

【００２４】次に、ステップＳＴ２において、ガスの流
量が許容値を超えているときは、第４のガス制御弁２４
に漏れがあると判定する。同様にステップＳＴ４におい
て、ガスの流量が許容値を超えているときは、第３のガ
ス制御弁２３に漏れがあると判定し、ステップＳＴ６に
おいて、ガスの流量が許容値を超えているときは、第２
のガス制御弁２２に漏れがあると判定し、ステップＳＴ
８において、ガスの流量が許容値を超えているときは、
第１のガス制御弁２１に漏れがあると判定し、そして、
漏れがあると判定されたときは、ステップＳＴ９に進ん
で警報を出力する、あるいはバーナの運転を停止する等
の処理が実行される。

【００２５】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、各ガス制御弁２１〜２４の開閉を制御してガスの流
れがあるか否かを検出し、各ガス制御弁２１〜２４の漏
れを検査するようにしたので、正確なガス制御弁の漏れ
検査を行うことができるという効果が得られる。

【００２６】また、流量計２６により瞬時の流れを検出
するので、短時間で漏れ検査を行うことができる。この
ため、このようなガス制御弁の漏れ検査装置をボイラの
燃焼系統に用いたときは、テスト時間中の熱の損失を極
めて少なくできるという効果を得ることができる。

【００２７】実施の形態２.図４において、５０は主流
路であり、実施の形態１と同様に主流路５０には、安全
性のため、２つのガス制御弁が設けられ、６１，６２
は、それぞれ主流路５０に設けられた実施の形態２にお
ける第１のガス制御弁、第２のガス制御弁である。この
ようなガス制御弁のシステムにおいて、５１は第１のガ
ス制御弁６１、第２のガス制御弁６２の漏れを検査する
ために設けられた分岐流路、６３は第３のガス制御弁、
６４は流量計（流れ検出手段）、６５は図５のフローチ
ャートに従って各ガス制御弁６１〜６３の開閉を制御
し、漏れ検査を実行するコントローラ（弁制御手段、判
定手段）である。なお、流量計６４は実施の形態１と同
じ図２の構成を有するものである。

【００２８】次に図５のフローチャートに基づいて実施
の形態２に係るガス制御弁の漏れ検査装置の動作につい
て説明する。ステップＳＴ１１では、第３のガス制御弁
６３（図中、「Ｖ３」と記す。）を開き、第１のガス制
御弁６１（図中、「Ｖ１」と記す。）、第２のガス制御
弁６２（図中、「Ｖ２」と記す。）を閉じる。

【００２９】ガス供給側の圧力はバーナ側の圧力より高
くなっているので、第２のガス制御弁６２の漏れがあれ
ば流量計６４を経由してガスが流れるため、第２のガス
制御弁６２の漏れを検出することができる。

【００３０】ステップＳＴ１２では、流量計６４によっ
てガスの流量を検出し、ガスの流量が許容値以内か否か
を判定する。ガスの流量が許容値以内のときは、第２の
ガス制御弁６２に漏れはないと判定してステップＳＴ１
３に進む。

【００３１】ステップＳＴ１３では、第１のガス制御弁
６１の漏れの検査の準備を行う。第１のガス制御弁６１
および第３のガス制御弁６３を閉じて第２のガス制御弁
６２を短い時間だけ開き、再び閉じる。バーナ側の圧力
は第２のガス制御弁６２の上流側よりも低くなっている
ので、第２のガス制御弁６２を短時間だけ開くだけで第
１のガス制御弁６１と第２のガス制御弁６２との間の圧
力が所定量だけ抜ける。

【００３２】ステップＳＴ１４では、第１のガス制御弁
６１および第２のガス制御弁６２を閉じたまま、第３の
ガス制御弁６３を開く。

【００３３】ガス供給側の圧力はＶ１，Ｖ２，Ｖ３で囲
まれた配管中の圧力より高くなっているので、この配管
中にＶ３からガスが流入する。このとき、図６に示すよ
うに、第１のガス制御弁６１の漏れの有無によって流量
減衰量が異なってくる。即ち、第１のガス制御弁６１に
漏れがあるときは、ＳＴ１３終了直後からＶ１から上記
配管中にガスが流入して、配管中のガス圧が増加するた
め、Ｖ１両側の差圧が減少して、漏れがないときと比較
して流量が短時間で低下していく。この流量減衰特性に
基づいて第１のガス制御弁６１の漏れの有無を判定する
ことができる。

【００３４】なお、流量の減衰が早いか否かを判定する
には、ステップＳＴ１４を実行してから所定時間ｔ経過
後の流量に、所定の閾値Ｖthを予め設定しておき、所定
時間ｔ経過後に計測した流量をこの閾値Ｖthと比較すれ
ばよい。あるいは、Ｖthに達するまでの所要時間を測定
して比較してもよい。

【００３５】ステップＳＴ１５では、流量の減衰が早い
か否かを判定する。所定時間ｔ経過後に計測した流量が
閾値Ｖthを超えているときは、流量の減衰量が小さく、
第１のガス制御弁６１に漏れはないと判定される。第１
のガス制御弁６１および第２のガス制御弁６２に漏れが
ないと判定されたきは、プレパージなしにバーナの点火
が行われる。

【００３６】次に、ステップＳＴ１２において、ガスの
流量が許容値を超えているときは第２のガス制御弁６２
に漏れがあると判定し、ステップＳＴ１５において、所
定時間ｔ経過後のガスの流量が閾値Ｖth以下であり、ガ
スの流量の減衰が早いと判定されたときは、第１のガス
制御弁６１に漏れがあると判定して、ともにステップＳ
Ｔ１６に進む。

【００３７】ステップＳＴ１６では、第１のガス制御弁
６１または第２のガス制御弁６２に漏れがあるため、警
報を出力する、あるいはバーナの運転を停止する等の処
理が実行される。

【００３８】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、ガスの流量の減衰量もみながら第１のガス制御弁６
１、第２のガス制御弁６２の漏れを判定することによ
り、このようなガス制御弁のシステムにおいても正確な
ガス制御弁の漏れ検査を早く行うことができるといった
効果が得られる。なお、上記の実施の形態１，２におい
ては、流れ検出手段として微細ダイヤフラム構造の流速
センサを用いるのが最適ではあるが、条件によってはこ
れ以外のフローセンサやフロースイッチを用いることも
可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、正確
なガス制御弁の漏れ検査を行うことができ、また、流れ
検出手段により瞬時の流れを検出するので、短時間で漏
れ検査を行うことができるという効果が得られる。この
ため、かかるガス制御弁の漏れ検査方法をボイラの燃焼
系統に用いたときは、テスト時間中の熱の損失を極めて
少なくできるという効果がある。

【００４０】この発明によれば、ガス供給側の主流路か
ら分岐した第１の分岐流路及び第２の分岐流路と、該第
１の分岐流路に介装された第１のガス制御弁及びその下
流側の第２のガス制御弁と、前記第２の分岐流路に介装
された第３のガス制御弁及びその下流側の第４のガス制
御弁とを備えたシステムにおいて、正確なガス制御弁の
漏れ検査を行うことができ、短時間で漏れ検査を行うこ
とができるという効果が得られる。このため、かかるガ
ス制御弁の漏れ検査装置をボイラの燃焼系統に用いたと
きにはテスト時間中の熱の損失を極めて少なくできると
いう効果がある。

【００４１】この発明によれば、ガス供給側の主流路に
介装された第１のガス制御弁及びその下流側の第２のガ
ス制御弁と、前記第１のガス制御弁の上流側から分岐し
て第１のガス制御弁と第２のガス制御弁との間に接続さ
れた分岐流路と、該分岐流路に介装された第３のガス制
御弁とを備えたシステムにおいても、正確なガス制御弁
の漏れ検査を行うことができ、短時間で漏れ検査を行う
ことができるという効果が得られ、かかるガス制御弁の
漏れ検査装置をボイラの燃焼系統に用いたときは、テス
ト時間中の熱の損失を極めて少なくできるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１によるガス制御弁の漏
れ検査装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の流量計の構成を示す断面図である。

【図３】この発明の実施の形態１によるガス制御弁の漏
れ検査装置の動作を示すフローチャートである。

【図４】この発明の実施の形態２によるガス制御弁の漏
れ検査装置の構成を示すブロック図である。

【図５】この発明の実施の形態２によるガス制御弁の漏
れ検査装置の動作を示すフローチャートである。

【図６】図４の流量計の流量減衰量を示す説明図であ
る。

【図７】従来のガス制御弁の漏れ検査装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０，５０ 主流路 １１ 分岐流路（第１の分岐流路） １２ 分岐流路（第２の分岐流路） ２１，６１ 第１のガス制御弁 ２２，６２ 第２のガス制御弁 ２３，６３ 第３のガス制御弁 ２４ 第４のガス制御弁 ２５ 連通管 ２６，６４ 流量計（流れ検出手段） ２７，６５ コントローラ（弁制御手段、判定手段） ５１ 分岐流路

フロントページの続き (72)発明者 諸星 征夫 東京都渋谷区渋谷２丁目12番19号 山武ハ ネウエル株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス供給側から下流側に向かって流れる
   ガスの流路に少なくとも３つ以上設けられたガス制御弁
   の漏れ検査方法であって、 前記ガスの流れを止めるように各ガス制御弁を制御し、
   各ガス制御弁によって囲まれた流路中におけるガスの流
   れを検出することによって各ガス制御弁の漏れを検査す
   ることを特徴とするガス制御弁の漏れ検査方法。
2. 【請求項２】 ガス供給側の主流路から分岐した第１の
   分岐流路及び第２の分岐流路と、該第１の分岐流路に介
   装された第１のガス制御弁及びその下流側の第２のガス
   制御弁と、前記第２の分岐流路に介装された第３のガス
   制御弁及びその下流側の第４のガス制御弁とを備えたシ
   ステムの前記各ガス制御弁の漏れを検査するガス制御弁
   の漏れ検査装置において、 前記第１のガス制御弁と第２のガス制御弁の間と第３の
   ガス制御弁と第４のガス制御弁の間とを接続する連通管
   と、 該連通管に介装されてガスの流れを検出する流れ検出手
   段と、 前記第１のガス制御弁乃至第４のガス制御弁のうち、い
   ずれか１つのガス制御弁だけを順次開けるように制御す
   る弁制御手段と、 操作された制御弁と流れ検出手段の検出結果との関係か
   ら所定のガス制御弁に漏れがあると判定する判定手段と
   を備えたことを特徴とするガス制御弁の漏れ検査装置。
3. 【請求項３】 ガス供給側の主流路に介装された第１の
   ガス制御弁及びその下流側の第２のガス制御弁と、前記
   第１のガス制御弁の上流側から分岐して第１のガス制御
   弁と第２のガス制御弁との間に接続された分岐流路と、
   該分岐流路に介装された第３のガス制御弁とを備えたシ
   ステムの前記各ガス制御弁の漏れを検査するガス制御弁
   の漏れ検査装置において、 前記第３のガス制御弁より下流側の分岐流路に介装され
   てガスの流量を検出する流れ検出手段と、 最初に第３のガス制御弁だけを開けてから第３のガス制
   御弁を閉じ、第２のガス制御弁を開けて第１のガス制御
   弁の上流側、下流側に圧力差を設けてから第２のガス制
   御弁を閉じ、再び第３のガス制御弁だけを開けるように
   制御する弁制御手段と、操作された制御弁と流れ検出結
   果との関係から所定のガス制御弁に漏れがあると判定す
   る判定手段とを備えたことを特徴とするガス制御弁の漏
   れ検査装置。