(57)【要約】【課題】メンテナンス作業を行う際に、ガスの滞留を防止することができる、ガス配管用の閉塞板を提供する。【解決手段】一方の板面に、内側から外縁に達するガス排出部１ａを形成して閉塞板１を構成する。ガス排出部１ａが形成されている側の板面を、ガス配管の流出側に向けて、閉塞板１を、ガス配管のフランジに挟み込むと、ガス配管の流入側のフランジは、閉塞板１の密着面１ｂと密着し、ガスの漏洩を防止することができる一方で、ガス配管の流出側のフランジとガス排出部１ａとの間に流路が形成され、ガス配管の流出側に滞留するガスが前記流路を流通して、外部に排出されるため、ガスの滞留を防止することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス配管のフランジに挟み込んで、ガス配管の流入側を閉塞する閉塞板であって、
一方の板面に、当該板面の内側から外縁に達する、板厚が薄いガス排出部及び、前記ガス排出部よりも板厚が厚く、ガス配管の流出側のフランジと当接する当接部を形成し、
他方の板面を、ガス配管の流入側のフランジと密着する密着面としたことを特徴とする閉塞板。
【請求項２】
ガス排出部は、溝状であることを特徴とする請求項１に記載の閉塞板。
【請求項３】
ガス排出部を、板面中心を通り且つ板面に平行な中心線に対して傾けて形成したことを特徴とする請求項２に記載の閉塞板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス配管をメンテナンスする際に、ガス配管のフランジに挟み込んで、ガス配管の流入側を閉塞する閉塞板に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所においては、高炉ガス、転炉ガス、コークス炉ガス等の副生ガスを回収し、これを、燃料ガスとして用いることが一般的である。副生ガスには、水分が含まれていることが多く、副生ガスと水分を分離する必要がある。このため、副生ガスを輸送するガス配管４０には、適当な間隔をおいて、図７に示されるようなシールポット５０を接続しているのが一般的である。
【０００３】
このシールポット５０は、ガス配管４０の底部に接続したドレン抜き配管５０ａと、ドレン抜き配管５０ａの下端部に接続した水封タンク５０ｂと、逆Ｕ字状に屈曲し水封タンク５０ｂの上端に接続した排水管５０ｃとから構成されている。水封タンク５０ｂに満たされた水により水封構造を形成し、水封タンク５０ｂの下端から排水管５０ｃの屈曲部５０ｉにまで満たされた水の水頭圧を、ガス配管４０のガス圧よりも高く設定することにより、副生ガスの漏洩を防止している。一方で、副生ガスに含まれる水分は、ドレン抜き配管５０ａを伝って、水封タンク５０ｂに流入し、排水管５０ｃから排水されるようになっている。
【０００４】
ところで、シールポット５０の修理や更新等のメンテナンス作業を行う場合には、ガス配管４０内を流通する副生ガスの漏洩を防止するために、ドレン抜き配管５０ａの上部に設けられた閉止弁５０ｄを閉じるとともに、図８に示されるように、閉止弁５０ｄの下流側のフランジ５０ｅと、当該フランジ５０ｅに接続するフランジ５０ｆとの間に、円盤状の閉塞板６０を挟み込んで、ドレン抜き管５０ａを完全に閉塞している。このように、閉止弁５０ｄを閉じるだけでなくフランジ５０ｅとフランジ５０ｆとの間に閉塞板６０を挟み込みこんで、ドレン抜き配管５０ａを２重に閉塞するのは、メンテナンス作業の安全性を確保するためである。
【０００５】
しかしながら、閉塞板６０よりも下流のドレン抜き配管５０ａ内には、副生ガスが微量に滞留している場合がある。このような場合、シールポット５０のメンテナンス作業中に、前記滞留した副生ガスに引火する危険性があるという懸念があった。
【０００６】
なお、特許文献１にはパッキンを装着した閉塞板が開示され、特許文献２には配管軸方向断面形状を菱形とした閉塞板が開示されているが、いずれの閉塞板を使用しても上記問題を解決することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平５−３８５００号公報
【特許文献２】特開平１０−１７６８２３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、上記問題を解決し、メンテナンス作業を行う際に、ガスの滞留を防止することができる、ガス配管用の閉塞板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】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、ガス配管のフランジに挟み込んで、ガス配管の流入側を閉塞する閉塞板であって、
一方の板面に、当該板面の内側から外縁に達する、板厚が薄いガス排出部及び、前記ガス排出部よりも板厚が厚く、ガス配管の流出側のフランジと当接する当接部を形成し、
他方の板面を、ガス配管の流入側のフランジと密着する密着面としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ガス排出部は、溝状であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、ガス排出部を、板面中心を通り且つ板面に平行な中心線に対して傾けて形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、一方の板面に、当該板面の内側から外縁に達する、板厚が薄いガス排出部及び、前記ガス排出部よりも板厚が厚く、ガス配管の流出側のフランジと当接する当接部を形成し、他方の板面を、ガス配管の流入側のフランジと密着する密着面としたことを特徴とする。
このため、ガス排出部が形成されている側の板面を、ガス配管の流出側に向けて、閉塞板を、ガス配管のフランジに挟み込むと、ガス配管の流入側のフランジは、閉塞板の密着面と密着し、ガスの漏洩を防止することができる一方で、ガス配管の流出側のフランジとガス排出部との間に流路が形成され、ガス配管の流出側に滞留するガスが前記流路を流通して、外部に排出されるので、副生ガスの滞留を防止することが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ガス排出部は、溝状であることを特徴とする。
このため、溶接により板面に板片を貼り付けて当接部を形成し、同一板面の他の部分をガス排出部とした構成に比べて、閉塞板が溶接熱により歪むことがなく、密着面の平面度を確保することが可能となり、密着面と流入側のフランジとの密着性を確保することが可能となる。また、ガス排出部が溝状であれば、当該ガス排出部を切削加工で形成することができるので、閉塞板の製作も容易となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、ガス排出部を、板面中心を通り且つ板面に平行な中心線に対して傾けて形成したことを特徴とする。
このため、前記中心線上でガス排出部が形成されている領域は少ないことから、前記中心線上の断面係数の低下を最小限とすることができるため、閉塞板が変形し難く、密着面と流入側のフランジとの密着性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の閉塞板の斜視図である。
【図２】第１の実施形態の閉塞板の平面図及び側面図である。
【図３】本発明の閉塞板の使用方法を示した説明図である。
【図４】第２の実施形態の閉塞板の平面図及び側面図である。
【図５】第３の実施形態の閉塞板の斜視図である。
【図６】第４の実施形態の閉塞板の斜視図である。
【図７】シールポットの説明図である。
【図８】従来の閉塞板の使用方法を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態の閉塞板の構造）
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。図１は第１の実施形態の閉塞板１の斜視図であり、図２は閉塞板１の平面図及び側面図である。閉塞板１の外縁形状は、円形状である。閉塞板１の一方の板面には、閉塞板１の内側から外縁に達する溝状のガス排出部１ａが、略放射状に凹陥形成されている。図２の（Ｂ）に示されるように、ガス排出部１ａは、板厚が薄くなっている。
【００１７】
閉塞板１の直径は、例えば１３０ｍｍであり、ガス排出部１ａは、中心から例えば３０ｍｍ外側の位置から外縁まで凹陥形成されている。閉塞板１の板厚は、例えば３．５ｍｍであり、ガス排出部１ａの溝の深さは、例えば３．５ｍｍである。
【００１８】
図２の（Ａ）に示されるように、第１の実施形態では、ガス排出部１ａを、閉塞板１の中心線１ｃに対して所定角度θ傾けて形成している。当該理由については、後述する。なお、本明細書において、「中心線」とは、閉塞板の板面の中心（重心）を通り、且つ、板面に平行な直線のことをいう。
【００１９】
閉塞板１の一方の板面のガス排出部１ａが形成されていない部分は、当接部１ｄとなっている。当接部１ｄの板厚は、ガス排出部１ａの板厚よりも厚くなっている。当接部１ｄは、流出側のガス配管のフランジと当接するようになっている。
【００２０】
閉塞板１の他方の面（ガス排出部１ａが形成されている面と反対側の面）は、平面な密着面１ｂとなっている。密着面１ｂは、流入側のガス配管のフランジと密着するようになっている。なお、本実施形態では、閉塞板１の他方の面は、平面になっているが、少なくとも流入側のガス配管のフランジと密着する密着面が平面であればよい。
【００２１】
（本発明の閉塞板の使用方法）
図３に閉塞板１の使用方法を示した説明図を示して、以下、メンテナンス作業等で、ガス配管を、本発明の閉塞板１を用いて遮断する方法を説明する。流入側のガス配管７０のフランジ７０ａと流出側のガス配管８０のフランジ８０ａを締結している締結部材９０（図の例ではボルトとナット）を取り外して、フランジ７０ａとフランジ８０ａを離間させ、フランジ７０ａとフランジ８０ａの間に、ガス排出部１ａが形成されている面を流出側にして（言い換えると、密着面１ｂを流入側にして）閉塞板１を挟み込み、締結部材９０でフランジ７０ａとフランジ８０を締結する。
【００２２】
すると、密着面１ｂとフランジ７０ａとが密着し、流入側のガス配管７０内を流通するガスが、閉塞板１で遮断され、当該ガスが外部へ漏洩しないようになる。
【００２３】
一方で、フランジ８０ａとガス排出部１ａとの間には流路が形成され、流出側のガス配管８０に滞留するガスが、前記流路を流通して、外部に排出される。
【００２４】
なお、流出側のガス配管８０内に、窒素等の不活性ガスを供給して、ガス配管８０内に滞留するガスを、前記不活性ガスと置換しつつ強制的にガス排出部１ａから外部に排出することが好ましい。
【００２５】
なお、図３に示されるように、流入側のガス配管７０からのガスが漏洩することを防止するために、閉塞板１の密着面１ｂとフランジ７０ａとの間にパッキン２０を配設することが好ましい。
【００２６】
図７に示されるようなシールポット５０のメンテナンス作業を行う際には、閉止弁５０ｄのフランジ５０ｅとドレン抜き配管５０ａのフランジ５０ｆの締結を解除し、前記フランジ５０ｅとフランジ５０ｆとの間に、閉塞板１の密着面１ｂを閉止弁５０ｄ側にして（副生ガスの流入側にして）閉塞板１を挟み込んで、フランジ５０ｅとフランジ５０ｆを締結する。
【００２７】
図７に示される例では、ドレン抜き配管５０ａに下部に、窒素等の不活性ガスが供給される不活性ガス供給管５０ｇが接続され、不活性ガス供給管５０ｇには、不活性ガス閉止弁５０ｈが設けられている。閉塞板１を、フランジ５０ｅとフランジ５０ｆとの間に挟み込んだ後に、不活性ガス閉止弁５０ｈを開放して、不活性ガスをドレン抜き配管５０ａに供給する。すると、ドレン抜き配管５０ａ内に滞留する副生ガスが、不活性ガスで置換されるとともに、閉塞板１のガス排出部１ａから排出される。このため、メンテナンス作業を行う際の副生ガスの滞留を防止することが可能となる。
【００２８】
（ガス排出部を中心線に対して傾けて形成することが好ましい理由の説明）
【００２９】
図４に示されるように、ガス排出部２ａを中心線２ｃに沿って形成した実施形態（第２の実施形態）について検討する。ガス排出部２ａが形成されている部分は、板厚が薄いので、閉塞板２の中心線２ｃに沿った部分は、断面係数が小さく、曲げ強度も弱い。
【００３０】
ガス配管のフランジに、閉塞板２を挟み込んで、ガス配管の流入側を閉塞する場合には、ガス配管の流入側からのガスが漏洩することを防止するために、ガス配管のフランジを適当な締め付けトルクで締結する必要がある。このため、閉塞板２はフランジで圧縮される。
【００３１】
フランジで、閉塞板２が圧縮されると、閉塞板２に曲げ荷重が作用することがある。もし、図４の（Ｂ）に示されるように、中心線２ｃに沿って曲げ荷重Ｆが作用した場合には、中心線２ｃに沿って形成されたガス排出部２ａの部分は、断面係数が小さいことから、閉塞板２が中心線２ｃに沿って変形する可能性がある。
【００３２】
閉塞板２が変形すると、密着面２ｂが平面でなくなり、密着面２ｂと流入側のフランジとの密着状態が確保できなくなり、ガス配管の流入側からのガスが漏洩する危険性がある。
【００３３】
一方で、図２に示される第１の実施形態の閉塞板１のように、ガス排出部１ａを、閉塞板１の中心線１ｃに対して所定角度θ傾けて形成すると、中心線１ｃ上でガス排出部１ａが形成されている領域は、第２の実施形態の閉塞板２と比較して少なく、断面係数の低下を第２の実施形態の閉塞板２と比べて最小限とすることができるので、閉塞板１は曲げ荷重に対して変形し難い。このため、密着面１ｂと流入側のフランジとの密着状態を確保することが可能となる。
【００３４】
第１の実施形態では、ガス排出部１ａを、閉塞板１の中心線１ｃに対して所定角度θ傾けて形成しているが、前記所定角度θを１０°〜２０°に設定することが好ましい。これは、θを１０°以下に設定すると、閉塞板１の中心線１ｃ上の曲げ強度が低下するからであり、θを２０°以上に設定すると、ガスの排出経路が長くなり、ガスの滞留を効率的に解消できないからである。
【００３５】
なお、ガス排出部２ａを中心線２ｃに沿って形成しても、閉塞板２の曲げ強度が確保できる場合には、第２の実施形態の閉塞板２であっても差し支えない。
【００３６】
（第３の実施形態の閉塞板）
【００３７】
図５に第３の実施形態の閉塞板３の斜視図を示す。図５に示されるように、第３の実施形態の閉塞板３の当接部３ｄは短冊状であり、長手方向を閉塞板３の半径方向にし、所定角度をおいて複数形成している。当接部３ｄは、流出側のガス配管のフランジと当接するようになっている。
【００３８】
当接部３ｄが形成されていない部分は、板厚が（当接部３ｄが形成されている部分に比べると）薄いガス排出部３ａとなっている。図５に示されるように、ガス排出部３ａは、板面の内側から外縁に達している。
【００３９】
閉塞板３のガス排出部３ａが形成されている面と反対側の面には、平面な密着面３ｂとなっている。密着面３ｂは、流入側のガス配管のフランジと密着するようになっている。
【００４０】
第３の実施形態の閉塞板３の使用方法は、第１の実施形態と同様である。
（第４の実施形態の閉塞板）
【００４１】
図６に第４の実施形態の閉塞板４の斜視図を示す。図６に示されるように、第４の実施形態の閉塞板４の当接部４ｄは長方形板状であり、所定角度をおいて、閉塞板４の外縁よりも内側に複数形成されている。当接部４ｄは、流出側のガス配管のフランジと当接するようになっている。
【００４２】
当接部４ｄが形成されていない部分は、板厚が（当接部４ｄが形成されている部分に比べると）薄いガス排出部４ａとなっている。図６に示されるように、ガス排出部４ａは、板面の内側から外縁に達している。
【００４３】
閉塞板４のガス排出部４ａが形成されている面と反対側の面には、平面な密着面４ｂとなっている。密着面４ｂは、流入側のガス配管のフランジと密着するようになっている。
【００４４】
第４の実施形態の閉塞板３の使用方法は、第１の実施形態と同様である。
【００４５】
（総括）
以上説明した閉塞板１、２、３、４の外縁の形状は、円形状であるが、多角形状であっても差し支えない。また、本発明の閉塞板１、２、３、４は、高炉ガス、転炉ガス、コークス炉ガス等の副生ガスを搬送するガス配管だけでなく、都市ガスやプロパンガス等のガスを搬送するガス配管にも使用可能なことは言うまでもない。
【００４６】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う閉塞板もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。       
【符号の説明】
【００４７】
１      閉塞板（第１の実施形態）
１ａ    ガス排出部
１ｂ    密着面
１ｃ    中心線
１ｄ    当接部
２      閉塞板（第２の実施形態）
２ａ    ガス排出部
２ｃ    中心線
２ｄ    当接部
３      閉塞板（第３の実施形態）
３ａ    ガス排出部
３ｂ    密着面
３ｄ    当接部
４      閉塞板（第４の実施形態）
４ａ    ガス排出部
４ｂ    密着面
４ｄ    当接部
２０    パッキン
４０    ガス配管
５０    シールポット
５０ａ  ドレン抜き配管
５０ｂ  水封タンク
５０ｃ  排水管
５０ｄ  閉止弁
５０ｅ  フランジ（閉止弁）
５０ｆ  フランジ（ドレン抜き配管）
５０ｇ  不活性ガス供給管
５０ｈ  不活性ガス閉止弁
５０ｉ  屈曲部
６０    閉塞板
６１    パッキン
７０    流入側のガス配管
７０ａ  フランジ
８０    流出側のガス配管
８０ａ  フランジ
９０    締結部材
【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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