(57)【要約】【課題】ＯＮ−ＯＦＦバルブのメンテナンスの作業効率を向上させる。【解決手段】バルブメンテナンス支援装置は、メンテナンスの候補となり得るＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤを記憶するバルブＩＤ記憶部１と、ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを、バルブのＩＤと共に記憶する開度記憶部３と、バルブＩＤ記憶部１にＩＤが記憶されているＯＮ−ＯＦＦバルブについて開度計測値データに基づいて開閉所要時間を診断指標として算出する診断指標算出部４と、診断指標の数値を提示する診断指標提示部５と、診断指標として算出された開閉所要時間を閾値と比較する判定部６と、判定部６の判定結果を提示し、開閉所要時間の数値が対応する閾値以上と判定されたＯＮ−ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと閾値以上の数値とを通常と異なる形式で提示する判定結果提示部７を備えている。【選択図】  図１
2020034967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メンテナンスの候補となり得るＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤを予め記憶するように構成されたバルブＩＤ記憶部と、
ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを、このＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶するように構成された開度記憶部と、
前記バルブＩＤ記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ−ＯＦＦバルブについて前記開度計測値データに基づいて開閉所要時間を診断指標として算出するように構成された診断指標算出部と、
この診断指標算出部によって算出された診断指標の数値を提示するように構成された診断指標提示部とを備えることを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項２】
請求項１記載のバルブメンテナンス支援装置において、
前記診断指標として算出された開閉所要時間を予め規定された対応する閾値と比較するように構成された判定部と、
この判定部の判定結果を提示するように構成された判定結果提示部とをさらに備え、
前記判定結果提示部は、前記開閉所要時間の数値が対応する閾値以上と判定されたＯＮ−ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記閾値以上の数値とを通常と異なる形式で提示することを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のバルブメンテナンス支援装置において、
前記開閉所要時間は、開動作時の開度０％→１００％の所要時間と閉動作時の開度１００％→０％の所要時間のうち少なくとも一方であることを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項４】
メンテナンスの候補となり得るＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤを予め記憶するように構成されたバルブＩＤ記憶部と、
ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを、このＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶するように構成された開度記憶部と、
前記バルブＩＤ記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ−ＯＦＦバルブについて前記開度計測値データに基づいて最大作動速度と最小作動速度とを診断指標として算出するように構成された診断指標算出部と、
この診断指標算出部によって算出された診断指標の数値を提示するように構成された診断指標提示部とを備えることを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項５】
請求項４記載のバルブメンテナンス支援装置において、
前記診断指標として算出された最大作動速度と最小作動速度とをそれぞれ予め規定された対応する閾値と比較するように構成された判定部と、
この判定部の判定結果を提示するように構成された判定結果提示部とをさらに備え、
前記判定結果提示部は、前記最大作動速度と最小作動速度の数値のうち少なくとも一方が対応する閾値以上と判定されたＯＮ−ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記閾値以上の数値とを通常と異なる形式で提示することを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項６】
請求項４または５記載のバルブメンテナンス支援装置において、
前記最大作動速度と最小作動速度とは、開動作時と閉動作時のうち少なくとも一方の速度であることを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のバルブメンテナンス支援装置において、
前記診断指標提示部は、ＯＮ−ＯＦＦバルブを診断対象としていることを伝える情報を、前記診断指標の数値と共に提示することを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項８】
ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを、このＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶する第１のステップと、
バルブＩＤ記憶部にＩＤが記憶されている、メンテナンスの候補となり得るＯＮ−ＯＦＦバルブについて前記開度計測値データに基づいて開閉所要時間を診断指標として算出する第２のステップと、
この第２のステップで算出した診断指標の数値を提示する第３のステップとを含むことを特徴とするバルブメンテナンス支援方法。
【請求項９】
ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを、このＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶する第１のステップと、
バルブＩＤ記憶部にＩＤが記憶されている、メンテナンスの候補となり得るＯＮ−ＯＦＦバルブについて前記開度計測値データに基づいて最大作動速度および最小作動速度を診断指標として算出する第２のステップと、
この第２のステップで算出した診断指標の数値を提示する第３のステップとを含むことを特徴とするバルブメンテナンス支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メンテナンス作業を支援する技術に係り、特にＯＮ−ＯＦＦバルブのメンテナンスの効率的な作業のための支援を実現するバルブメンテナンス支援装置および支援方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石油化学プラントなどで使用されるバルブ（例えば図１５のコントロールバルブ）は、特に安全性に留意する必要があり、ゆえに定期的なメンテナンスが行なわれる。図１５に示すコントロールバルブは、流体の流れる通路を開閉するバルブ本体１００と、入力電気信号を空気圧に変換するポジショナ１０１と、ポジショナ１０１から供給される空気圧に応じてバルブ本体１００を操作する操作器１０２とから構成される。
【０００３】
図１５に示したようなバルブが多数設置されているプラントにおいてバルブのメンテナンス作業効率を改善するために、バルブの摺動部分におけるスティックスリップの発生を検出する技術（特許文献１参照）、バルブのハンチング状態を判定する技術（特許文献２参照）、バルブへのスケールの付着を検出する技術（特許文献３参照）などが提案されている。
【０００４】
一方、開度を連続的に変化させることが可能なコントロールバルブとは別の種類のバルブとして、開度を全開／全閉の二位置しか取ることができないＯＮ−ＯＦＦバルブがあり、例えばボールバルブやバタフライバルブやゲートバルブがある。図１６に示すＯＮ−ＯＦＦバルブは、ボールバルブを用いたものであり、弁体であるボール２００をボールシートと呼ばれるシートリング２０１で挟み込む構造であり、ステム（弁棒）２０２をアクチュエータ２０３によって９０度回転させることで、バルブを開いたり閉めたりすることができる。また、種類によっては、９０度以外のものもある。
【０００５】
ＯＮ−ＯＦＦバルブの大半は電磁弁を利用しており、リミットスイッチを用いたアンサーバックは、閉状態または開状態の２状態のみを表している。この場合、バルブの開閉の動作過程がアンサーバックに反映されない。すなわち、ＯＮ−ＯＦＦバルブのアンサーバック機能は、異常時に警報を発報するだけであり、警報が発生した時に既に緊急の異常状態であれば、処置が手遅れになる。
【０００６】
安全性や作業効率については、完全とか十分とか言える上限は無く、安全性、作業効率の更なる向上が求められている。特に、石油化学プラントなどでは、例えば図１７に示すように複数のバルブ１０−Ａ，１０−Ｃ，１０−Ｍが使用される。したがって、バルブメンテナンスの作業効率については、更なる改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３２５４６２４号公報
【特許文献２】特許第６２００３０９号公報
【特許文献３】特許第６２１６６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ＯＮ−ＯＦＦバルブのメンテナンスの作業効率を向上させることができるバルブメンテナンス支援装置および支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のバルブメンテナンス支援装置は、メンテナンスの候補となり得るＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤを予め記憶するように構成されたバルブＩＤ記憶部と、ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを、このＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶するように構成された開度記憶部と、前記バルブＩＤ記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ−ＯＦＦバルブについて前記開度計測値データに基づいて開閉所要時間を診断指標として算出するように構成された診断指標算出部と、この診断指標算出部によって算出された診断指標の数値を提示するように構成された診断指標提示部とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明のバルブメンテナンス支援装置の１構成例は、前記診断指標として算出された開閉所要時間を予め規定された対応する閾値と比較するように構成された判定部と、この判定部の判定結果を提示するように構成された判定結果提示部とをさらに備え、前記判定結果提示部は、前記開閉所要時間の数値が対応する閾値以上と判定されたＯＮ−ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記閾値以上の数値とを通常と異なる形式で提示することを特徴とするものである。
また、本発明のバルブメンテナンス支援装置の１構成例において、前記開閉所要時間は、開動作時の開度０％→１００％の所要時間と閉動作時の開度１００％→０％の所要時間のうち少なくとも一方である。
【００１０】
また、本発明のバルブメンテナンス支援装置は、メンテナンスの候補となり得るＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤを予め記憶するように構成されたバルブＩＤ記憶部と、ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを、このＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶するように構成された開度記憶部と、前記バルブＩＤ記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ−ＯＦＦバルブについて前記開度計測値データに基づいて最大作動速度と最小作動速度とを診断指標として算出するように構成された診断指標算出部と、この診断指標算出部によって算出された診断指標の数値を提示するように構成された診断指標提示部とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明のバルブメンテナンス支援装置の１構成例は、前記診断指標として算出された最大作動速度と最小作動速度とをそれぞれ予め規定された対応する閾値と比較するように構成された判定部と、この判定部の判定結果を提示するように構成された判定結果提示部とをさらに備え、前記判定結果提示部は、前記最大作動速度と最小作動速度の数値のうち少なくとも一方が対応する閾値以上と判定されたＯＮ−ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記閾値以上の数値とを通常と異なる形式で提示することを特徴とするものである。
また、本発明のバルブメンテナンス支援装置の１構成例において、前記最大作動速度と最小作動速度とは、開動作時と閉動作時のうち少なくとも一方の速度である。
また、本発明のバルブメンテナンス支援装置の１構成例において、前記診断指標提示部は、ＯＮ−ＯＦＦバルブを診断対象としていることを伝える情報を、前記診断指標の数値と共に提示することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のバルブメンテナンス支援方法は、ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを、このＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶する第１のステップと、バルブＩＤ記憶部にＩＤが記憶されている、メンテナンスの候補となり得るＯＮ−ＯＦＦバルブについて前記開度計測値データに基づいて開閉所要時間を診断指標として算出する第２のステップと、この第２のステップで算出した診断指標の数値を提示する第３のステップとを含むことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のバルブメンテナンス支援方法は、ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを、このＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶する第１のステップと、バルブＩＤ記憶部にＩＤが記憶されている、メンテナンスの候補となり得るＯＮ−ＯＦＦバルブについて前記開度計測値データに基づいて最大作動速度および最小作動速度を診断指標として算出する第２のステップと、この第２のステップで算出した診断指標の数値を提示する第３のステップとを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、バルブＩＤ記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ−ＯＦＦバルブについて開度計測値データに基づいて開閉所要時間を診断指標として算出し、この診断指標の数値を提示することにより、開閉所要時間が上限に至る前のＯＮ−ＯＦＦバルブの作動変化を捉えることができ、オペレータがメンテナンス候補のＯＮ−ＯＦＦバルブを選定する作業を支援することができる。その結果、本発明では、ＯＮ−ＯＦＦバルブのメンテナンスの作業効率を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明では、バルブＩＤ記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ−ＯＦＦバルブについて開度計測値データに基づいて最大作動速度と最小作動速度とを診断指標として算出し、この診断指標の数値を提示することにより、作動速度が上限に至る前のＯＮ−ＯＦＦバルブの作動変化を捉えることができ、オペレータがメンテナンス候補のＯＮ−ＯＦＦバルブを選定する作業を支援することができる。その結果、本発明では、ＯＮ−ＯＦＦバルブのメンテナンスの作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施例に係るバルブメンテナンス支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施例に係るバルブメンテナンス支援装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の第１の実施例に係るＯＮ−ＯＦＦバルブの構造の１例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施例に係るＯＮ−ＯＦＦバルブの開度計の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、ＯＮ−ＯＦＦバルブの開動作の例を示す図である。
【図６】図６は、ＯＮ−ＯＦＦバルブの閉動作の例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施例に係るバルブメンテナンス支援装置の診断指標提示部と判定結果提示部とによる診断指標の提示例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施例に係るプラントとその機器管理システムの構成を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施例に係るバルブメンテナンス支援装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施例に係るバルブメンテナンス支援装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、正常な状態のＯＮ−ＯＦＦバルブの最大作動速度および最小作動速度の例を示す図である。
【図１２】図１２は、ＯＮ−ＯＦＦバルブの最大作動速度および最小作動速度が減少する例を示す図である。
【図１３】図１３は、ＯＮ−ＯＦＦバルブの最大作動速度および最小作動速度が増加する例を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１〜第３の実施例に係るバルブメンテナンス支援装置を実現するコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、コントロールバルブの１例を示す図である。
【図１６】図１６は、ＯＮ−ＯＦＦバルブの１例を示す図である。
【図１７】図１７は、プラントのタンクに使用される複数のバルブの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［発明の原理］
ＯＮ−ＯＦＦバルブの大半は電磁弁を利用している単純な構造である。発明者は、このような単純な構造により、ＯＮ−ＯＦＦバルブの不具合の予兆も分かり易い現象で現れる点に着眼した。そして、ＯＮ−ＯＦＦバルブの主に摺動部にスケール付着（粘度性が高いものや粒子が大きいものが摺動部に入り込む）することでＯＮ−ＯＦＦバルブの作動速度が低下することを突き止めた。また、ＯＮ−ＯＦＦバルブのシール部品（グランドパッキンやガスケット）が摩耗して、本来の摩擦力を失うことにより、ＯＮ−ＯＦＦバルブが通常よりも早い速度で作動してしまうこと（例えば内弁の食い込みによる弁開時のジャンピングの発生）を突き止めた。
【００１７】
そして、発明者は、弁開閉動作（ストローク）を検知できるセンサをＯＮ−ＯＦＦバルブに設置し、開閉動作の傾き（あるいは最大作動速度および最小作動速度）の変化から挙動を検知して提示することで、ＯＮ−ＯＦＦバルブの不具合を推定できるようになることに想到した。これにより、本発明では、ＯＮ−ＯＦＦバルブのメンテナンスの作業効率を改善することができる。
【００１８】
［第１の実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例に係るバルブメンテナンス支援装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、開閉動作の傾きからＯＮ−ＯＦＦバルブの挙動を検知する例である。以下の実施例では、説明を簡潔にするため、バルブのＩＤの事例などは、実際のプラントで利用されるものよりも単純なものとする。
【００１９】
バルブメンテナンス支援装置は、メンテナンスの候補となり得る複数のＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤ（識別情報）を予め記憶するバルブＩＤ記憶部１と、ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを受信する受信部２と、ＯＮ−ＯＦＦバルブに設けられた開度計から送信された開度計測値データを、このＯＮ−ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶する開度記憶部３と、バルブＩＤ記憶部１にＩＤが記憶されているＯＮ−ＯＦＦバルブについて開度計測値データに基づいて開閉所要時間を診断指標として算出する診断指標算出部４と、診断指標算出部４によって算出された診断指標の数値を提示する診断指標提示部５と、診断指標として算出された開閉所要時間を予め規定された対応する閾値と比較する判定部６と、判定部６の判定結果を提示し、開閉所要時間の数値が対応する閾値以上と判定されたＯＮ−ＯＦＦバルブについては、このバルブのＩＤと閾値以上の数値とを通常と異なる形式で提示する判定結果提示部７とを備えている。
【００２０】
図２は本実施例のバルブメンテナンス支援装置の動作を説明するフローチャートである。本実施例では、例えばプラント内にバルブが２６個あるとして、これら２６個のバルブにそれぞれ“Ａ”，“Ｂ”，“Ｃ”，・・・，“Ｍ”，・・・，“Ｘ”，“Ｙ”，“Ｚ”という固有のＩＤが予め割り当てられているものとする。特に、バルブＩＤ“Ａ”，“Ｃ”，“Ｍ”のバルブが電磁弁を利用しているＯＮ−ＯＦＦバルブで、このＩＤ“Ａ”，“Ｃ”，“Ｍ”がバルブＩＤ記憶部１に予め記憶されているものとする。
【００２１】
バルブＩＤ“Ａ”，“Ｃ”，“Ｍ”の各ＯＮ−ＯＦＦバルブには、開度計が設けられ、バルブ開度を連続的に計測できるようになっている。図３は、本実施例のＯＮ−ＯＦＦバルブの構造の１例を示す図であり、図１６に示したＯＮ−ＯＦＦバルブに開度計２０４を追加したものである。なお、開度計２０４の追加位置については、図１６の位置に限られるものではなく、開度が計測できる位置であればよい。
【００２２】
図４は開度計２０４の構成を示すブロック図である。開度計２０４は、ＯＮ−ＯＦＦバルブのステム（弁棒）２０２の回転角度を連続的に検出することにより、バルブ開度を連続的に計測する開度計測部２１０と、開度計２０４が取り付けられたＯＮ−ＯＦＦバルブに固有のバルブＩＤを記憶するバルブＩＤ記憶部２１１と、バルブメンテナンス支援装置に対して開度計測値データとバルブＩＤとを周期的に送信する送信部２１２とを備えている。
【００２３】
送信部２１２は、バルブＩＤ記憶部２１１に記憶されているバルブＩＤを、開度計測値データに付加して送信する。なお、ＯＮ−ＯＦＦバルブの開度を連続的に取得する必要があるので、開度計測値データの計測・送信周期は、ＯＮ−ＯＦＦバルブの開閉所要時間の生じ得る最小値よりも短いことが必要である。
【００２４】
バルブメンテナンス支援装置の受信部２は、各ＯＮ−ＯＦＦバルブから開度計測値データを受信すると（図２ステップＳ１００においてＹＥＳ）、受信した開度計測値データとこの開度計測値データに付加されていたバルブＩＤと開度計測値データの受信時刻とを開度記憶部３に格納する（図２ステップＳ１０１）。
【００２５】
続いて、バルブメンテナンス支援装置の診断指標算出部４は、バルブＩＤ記憶部１にバルブＩＤが登録されている、メンテナンスの候補となり得る各ＯＮ−ＯＦＦバルブについて、開度記憶部３に記憶された開度計測値データに基づいて開閉所要時間を診断指標として算出する（図２ステップＳ１０２）。
【００２６】
本実施例では、ＯＮ−ＯＦＦバルブの開閉所要時間として、開度０％→１００％の所要時間ＴＯＰと、開度１００％→１００％の所要時間ＴＣＬとを算出する。上記のとおり、開度記憶部３には、時系列に得られた開度計測値データとバルブＩＤと開度計測値データの受信時刻とが記憶されているので、開閉所要時間をＯＮ−ＯＦＦバルブ毎および作動方向毎に算出することが可能である。
【００２７】
バルブメンテナンス支援装置の診断指標提示部５は、診断指標算出部４によって算出された各ＯＮ−ＯＦＦバルブの診断指標の数値をオペレータに対して提示する（図２ステップＳ１０３）。このとき、診断指標提示部５は、メンテナンスの候補となり得るＯＮ−ＯＦＦバルブを診断対象としていることを伝える情報を、診断指標の数値と共に提示する。
【００２８】
本実施例では、このような提示によって、ＯＮ−ＯＦＦバルブのメンテナンスの必要性についての知識が乏しいオペレータに対して、ＯＮ−ＯＦＦバルブへの着目の必要性を定量的に示すことになるので、ＯＮ−ＯＦＦバルブのチェック漏れが発生する危険性を低減できる。
【００２９】
一方、バルブメンテナンス支援装置の判定部６は、バルブＩＤ記憶部１にバルブＩＤが登録されている各ＯＮ−ＯＦＦバルブの診断指標が予め規定された閾値ＴＨ以上か否かをバルブ毎に判定する（図２ステップＳ１０４）。本実施例では、ＯＮ−ＯＦＦバルブの診断指標として、開度０％→１００％の所要時間ＴＯＰと開度１００％→０％の所要時間ＴＣＬの両方を算出している。判定部６は、これら両所要時間ＴＯＰ，ＴＣＬの各々を閾値ＴＨと比較すればよい。
【００３０】
バルブメンテナンス支援装置の判定結果提示部７は、判定部６の判定結果をオペレータに対して提示する（図２ステップＳ１０５）。具体的には、判定結果提示部７は、開閉所要時間ＴＯＰ，ＴＣＬのうち少なくとも一方が対応する閾値以上と判定されたＯＮ−ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと閾値以上の数値とを通常と異なる形式（例えば赤色で表示）で表示すればよい。
こうして、図２のステップＳ１００〜Ｓ１０５の処理が定期的に、あるいはオペレータから診断実行の指示があったときに行われる。
【００３１】
図５はＯＮ−ＯＦＦバルブの開動作の例を示す図、図６はＯＮ−ＯＦＦバルブの閉動作の例を示す図である。
図５は、正常な状態でＯＰ１に示すような開動作をしていたＯＮ−ＯＦＦバルブが、ＯＰ１→ＯＰ２→ＯＰ３のように特性変化して、開度０％→１００％の所要時間ＴＯＰが次第に遅くなった例を示している。図５のＴＯＰｍａｘは、ＯＮ−ＯＦＦバルブの開度０％→１００％の所要時間ＴＯＰの最大許容値を示す開側タイマ上限である。
【００３２】
一方、図６は、正常な状態でＣＬ１に示すような閉動作をしていたＯＮ−ＯＦＦバルブが、ＣＬ１→ＣＬ２→ＣＬ３のように特性変化して、開度１００％→０％の所要時間ＴＣＬが次第に遅くなった例を示している。図６のＴＣＬｍａｘはＯＮ−ＯＦＦバルブの開度１００％→０％の所要時間ＴＣＬの最大許容値を示す閉側タイマ上限である。
【００３３】
なお、開閉所要時間が開閉タイマ上限ＴＯＰｍａｘ，ＴＣＬｍａｘに至る前のＯＮ−ＯＦＦバルブの作動変化（兆候）を捉えるため、閾値ＴＨは開閉タイマ上限ＴＯＰｍａｘ，ＴＣＬｍａｘよりも小さい値であることが好ましい。
【００３４】
図７は診断指標提示部５と判定結果提示部７とによる診断指標の提示例を示す図である。図７の例では、診断指標提示部５が表示する画面５０の領域５００に、バルブＩＤ“Ａ”，“Ｃ”，“Ｍ”の各バルブの診断指標が表示されている。診断指標提示部５は、ＯＮ−ＯＦＦバルブを診断対象としていることを伝える情報を、画面５０の領域５０１に表示している。また、診断指標提示部５は、予め用意されている画像データを用いて、図７に示すように診断対象のＯＮ−ＯＦＦバルブが配設されている箇所の配管計装図５０２を画面５０に表示するようにしてもよい。
【００３５】
本実施例では、閾値ＴＨを１．５秒（上記のＴＯＰｍａｘ，ＴＣＬｍａｘの１／２の値）としている。図７の例では、バルブＩＤ“Ｍ”のＯＮ−ＯＦＦバルブの診断指標のうち、開度０％→１００％の所要時間が１．８秒で、開度１００％→０％の所要時間が１．７秒である。このため、判定結果提示部７は、これら開閉所要時間の数値とバルブＩＤとを、他のＯＮ−ＯＦＦバルブの開閉所要時間と異なる色（図７の例では黒地に白）で表示している。
【００３６】
こうして、本実施例では、開閉所要時間が開閉タイマ上限ＴＯＰｍａｘ，ＴＣＬｍａｘに至る前のＯＮ−ＯＦＦバルブの作動変化（兆候）を捉えることができ、オペレータがメンテナンス候補のＯＮ−ＯＦＦバルブを選定する作業を支援することができる。
【００３７】
なお、本実施例では、診断指標として、開動作時の開度０％→１００％の所要時間ＴＯＰと、閉動作時の開度１００％→０％の所要時間ＴＣＬの両方を算出しているが、どちらか一方のみを算出して閾値ＴＨと比較してもよい。
【００３８】
また、本実施例では、開動作時と閉動作時の閾値ＴＨを同一の値としているが、一般に開動作時と閉動作時ではＯＮ−ＯＦＦバルブの作動速度が異なるので、開側タイマ上限ＴＯＰｍａｘと閉側タイマ上限ＴＣＬｍａｘも異なる値となることがある。したがって、本実施例のように開動作時と閉動作時の両方の開閉所要時間ＴＯＰ，ＴＣＬを算出する場合に、開動作時と閉動作時の各々について対応する閾値ＴＨを個別に設定しておくようにしてもよい。
【００３９】
［第２の実施例］
次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施例は、第１の実施例の実装例を説明するものである。図８はプラントとその機器管理システムの構成を示す図である。本実施例では、バルブＩＤ“Ａ”，“Ｍ”のＯＮ−ＯＦＦバルブ１０−Ａ，１０−Ｍが流路１１−１に配設され、バルブＩＤ“Ｃ”のＯＮ−ＯＦＦバルブ１０−Ｃが流路１１−３に配設されているものとする。図８における１２−Ａ，１２−Ｃ，１２−Ｍは流量計測器、１３はタンク、１４は圧力発信器である。なお、図８では、バルブＩＤが“Ａ”，“Ｃ”，“Ｍ”以外のバルブについては記載を省略している。
【００４０】
石油、化学系のプラントの機器管理システムには、プラントの各機器を制御・管理する管理装置１５が設けられている。第１の実施例で説明したバルブＩＤ記憶部１と受信部２と開度記憶部３と診断指標算出部４については、プラント固有の膨大な情報を扱うので、管理装置１５に実装されることが好ましい。
【００４１】
一方、診断指標提示部５と判定部６と判定結果提示部７とは、原則的にバルブのメンテナンス要否判断時のみ必要な処理を提供するものである。また、メンテナンス実施者（メンテナンス受託企業の作業担当者）は、プラントオーナ企業から委託されてプラントのメンテナンスを実施するのが一般的である。したがって、不特定多数のプラントを対象にすることを想定して、メンテナンス受託企業の作業担当者（オペレータ）が持ち歩く携帯型のコンピュータ１６に、診断指標提示部５と判定部６と判定結果提示部７とを実装することが好ましい。
【００４２】
プラントの管理装置１５とコンピュータ１６とは、メンテナンス作業実施時にイーサネット（登録商標）などの通信機能を利用して一時的に接続される。
オペレータがコンピュータ１６上のアプリケーションソフトウエアを起動すると、コンピュータ１６のＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムに従って処理を実行し、診断指標提示部５と判定部６と判定結果提示部７としての機能を実現する。
【００４３】
診断指標提示部５は、管理装置１５上のバルブＩＤ記憶部１からバルブＩＤを読み込むと共に、診断指標算出部４によって算出された各ＯＮ−ＯＦＦバルブの診断指標を読み込み、コンピュータ１６のディスプレイに表示する（図２ステップＳ１０３）。また、判定結果提示部７は、判定部６の判定結果をコンピュータ１６のディスプレイに表示する（図２ステップＳ１０５）。
【００４４】
オペレータは、表示されたバルブＩＤと診断指標と判定結果に基づき、特に留意すべきＯＮ−ＯＦＦバルブを確認する。オペレータは、表示された事項を確認した後で、コンピュータ１６と管理装置１５との接続を解除する。
こうして、第１の実施例で説明したバルブメンテナンス支援装置を実際のプラントに適用することができる。
【００４５】
［第３の実施例］
次に、本発明の第３の実施例について説明する。本実施例は、最大作動速度および最小作動速度からＯＮ−ＯＦＦバルブの挙動を検知する例である。図９は本実施例に係るバルブメンテナンス支援装置の構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
【００４６】
本実施例のバルブメンテナンス支援装置は、バルブＩＤ記憶部１と、受信部２と、開度記憶部３と、バルブＩＤ記憶部１にＩＤが記憶されているＯＮ−ＯＦＦバルブについて開度計測値データに基づいて最大作動速度と最小作動速度とを診断指標として算出する診断指標算出部４ａと、診断指標算出部４ａによって算出された診断指標の数値を提示する診断指標提示部５と、診断指標として算出された最大作動速度と最小作動速度とをそれぞれ予め規定された対応する閾値と比較する判定部６ａと、判定部６ａの判定結果を提示し、最大作動速度と最小作動速度の数値のうち少なくとも一方が対応する閾値以上と判定されたＯＮ−ＯＦＦバルブについては、このバルブのＩＤと閾値以上の数値とを通常と異なる形式で提示する判定結果提示部７とを備えている。
【００４７】
図１０は本実施例のバルブメンテナンス支援装置の動作を説明するフローチャートである。受信部２と開度記憶部３の動作（図１０ステップＳ２００，Ｓ２０１）は第１の実施例で説明したとおりである。
【００４８】
次に、本実施例のバルブメンテナンス支援装置の診断指標算出部４ａは、バルブＩＤ記憶部１にバルブＩＤが登録されている、メンテナンスの候補となり得る各ＯＮ−ＯＦＦバルブについて、開度記憶部３に記憶された開度計測値データに基づいて最大作動速度および最小作動速度を診断指標として算出する（図１０ステップＳ２０２）。
【００４９】
本実施例では、ＯＮ−ＯＦＦバルブの作動速度として、開動作時の最大作動速度ＶＯＰｍａｘと、開動作時の最小作動速度ＶＯＰｍｉｎと、閉動作時の最大作動速度ＶＣＬｍａｘと、閉動作時の最小作動速度ＶＣＬｍｉｎとを算出する。上記のとおり、開度記憶部３には、時系列に得られた開度計測値データとバルブＩＤと開度計測値データの受信時刻とが記憶されているので、作動速度をＯＮ−ＯＦＦバルブ毎および作動方向毎に算出することが可能である。
【００５０】
なお、本実施例において、最小作動速度を検出する理由は、以下のとおりである。最大作動速度は、バルブの摺動部分におけるスティックスリップや弁開時のジャンピングを捉えてしまうため、変化率の整合性に欠ける。一方、本実施例のように、最小作動速度を検出することで、スティックスリップやジャンピングといった要因を除去することができ、速度変化の整合性を向上させることができる。
【００５１】
バルブメンテナンス支援装置の診断指標提示部５は、診断指標算出部４ａによって算出された各ＯＮ−ＯＦＦバルブの診断指標の数値をオペレータに対して提示する（図１０ステップＳ２０３）。第１の実施例と同様に、診断指標提示部５は、ＯＮ−ＯＦＦバルブを診断対象としていることを伝える情報を、診断指標の数値と共に提示する。
【００５２】
一方、バルブメンテナンス支援装置の判定部６ａは、バルブＩＤ記憶部１にバルブＩＤが登録されている各ＯＮ−ＯＦＦバルブの診断指標の絶対値が予め規定された閾値以上か否かをバルブ毎に判定する（図１０ステップＳ２０４）。本実施例では、ＯＮ−ＯＦＦバルブの診断指標として、開動作時の最大作動速度ＶＯＰｍａｘと、開動作時の最小作動速度ＶＯＰｍｉｎと、閉動作時の最大作動速度ＶＣＬｍａｘと、閉動作時の最小作動速度ＶＣＬｍｉｎとを算出している。
【００５３】
判定部６ａは、開動作時および閉動作時の最大作動速度ＶＯＰｍａｘ，ＶＣＬｍａｘのそれぞれの絶対値を対応する最大作動速度閾値ＴＨｍａｘと比較し、開動作時および閉動作時の最小作動速度ＶＯＰｍｉｎ，ＶＣＬｍｉｎのそれぞれの絶対値を対応する最小作動速度閾値ＴＨｍｉｎと比較すればよい。
【００５４】
なお、作動速度の絶対値を閾値と比較する理由は、開度が小さくなる方向にＯＮ−ＯＦＦバルブが動く閉動作時の最大作動速度ＶＣＬｍａｘおよび最小作動速度ＶＣＬｍｉｎが負の値になるためである。
【００５５】
第１の実施例と同様に、作動速度が上限（最大許容値）に至る前のＯＮ−ＯＦＦバルブの作動変化（兆候）を捉えるため、閾値ＴＨｍａｘは最大作動速度の上限よりも小さい値であることが好ましく、閾値ＴＨｍｉｎは最小作動速度の上限よりも小さい値であることが好ましい。
【００５６】
バルブメンテナンス支援装置の判定結果提示部７は、判定部６ａの判定結果をオペレータに対して提示する（図１０ステップＳ２０５）。具体的には、判定結果提示部７は、作動速度ＶＯＰｍａｘ，ＶＯＰｍｉｎ，ＶＣＬｍａｘ，ＶＣＬｍｉｎのうち少なくとも１つが対応する閾値以上と判定されたＯＮ−ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと閾値以上の数値とを通常と異なる形式（例えば赤色で表示）で表示すればよい。
こうして、図１０のステップＳ２００〜Ｓ２０５の処理が定期的に、あるいはオペレータから診断実行の指示があったときに行われる。
【００５７】
図１１は正常な状態のＯＮ−ＯＦＦバルブの最大作動速度ＶＯＰｍａｘ，ＶＣＬｍａｘおよび最小作動速度ＶＯＰｍｉｎ，ＶＣＬｍｉｎの例を示す図、図１２は最大作動速度ＶＯＰｍａｘ，ＶＣＬｍａｘおよび最小作動速度ＶＯＰｍｉｎ，ＶＣＬｍｉｎが減少する例を示す図、図１３は最大作動速度ＶＯＰｍａｘ，ＶＣＬｍａｘおよび最小作動速度ＶＯＰｍｉｎ，ＶＣＬｍｉｎが増加する例を示す図である。
なお、図１１〜図１３の横軸の時刻は、作動速度ＶＯＰｍａｘ，ＶＣＬｍａｘ，ＶＯＰｍｉｎ，ＶＣＬｍｉｎを算出した時刻を示している。
【００５８】
本実施例のバルブメンテナンス支援装置を実際のプラントに適用した場合の実装例は第２の実施例と同様なので、説明は省略する。
こうして、本実施例では、作動速度が上限に至る前のＯＮ−ＯＦＦバルブの作動変化（兆候）を捉えることができ、オペレータがメンテナンス候補のＯＮ−ＯＦＦバルブを選定する作業を支援することができる。
【００５９】
なお、本実施例では、診断指標として、開動作時の最大作動速度ＶＯＰｍａｘと、開動作時の最小作動速度ＶＯＰｍｉｎと、閉動作時の最大作動速度ＶＣＬｍａｘと、閉動作時の最小作動速度ＶＣＬｍｉｎとを算出しているが、開動作時と閉動作時のどちらか一方の速度のみを算出して閾値と比較してもよい。
【００６０】
また、開動作時と閉動作時の両方の作動速度を算出する場合に、開動作時の最大作動速度閾値ＴＨｍａｘと閉動作時の最大作動速度閾値ＴＨｍａｘを個別に設定し、開動作時の最小作動速度閾値ＴＨｍｉｎと閉動作時の最小作動速度閾値ＴＨｍｉｎを個別に設定しておくようにしてもよい。
【００６１】
第１〜第３の実施例で説明したバルブメンテナンス支援装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図１４に示す。コンピュータは、ＣＰＵ３００と、記憶装置３０１と、インターフェース装置（以下、Ｉ／Ｆと略する）３０２とを備えている。Ｉ／Ｆ３０２には、例えばバルブ、管理装置、ディスプレイ等が接続される。このようなコンピュータにおいて、本発明の支援方法を実現させるためのプログラムは記憶装置３０１に格納される。ＣＰＵ３００は、記憶装置３０１に格納されたプログラムに従って第１〜第３の実施例で説明した処理を実行する。
なお、第２の実施例に示したようにバルブメンテナンス支援装置を管理装置１５とコンピュータ１６に分けて実装する場合には、これらの各々を図１４のような構成で実現すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、バルブメンテナンス作業を支援する技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１，２１１…バルブＩＤ記憶部、２…受信部、３…開度記憶部、４，４ａ…診断指標算出部、５…診断指標提示部、６，６ａ…判定部、７…判定結果提示部、１０−Ａ，１０−Ｃ，１０−Ｍ…ＯＮ−ＯＦＦバルブ、１１−１，１１−３…流路、１２−Ａ，１２−Ｃ，１２−Ｍ…流量計測器、１３…タンク、１４…圧力発信器、１５…管理装置、１６…コンピュータ、２００…ボール、２０１…シートリング、２０２…ステム、２０３…アクチュエータ、２０４…開度計、２１０…開度計測部、２１２…送信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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