(57)【要約】【課題】手動式丸ハンドルを有する手動操作式バルブであっても、常に一定のトルク値で開閉操作することのできる開閉操作治具を提供し、その開閉操作治具を使用して手動操作式バルブを一定の閉止トルク値で閉じることのできるバルブ閉止方法を提供する。【解決手段】回転操作によりバルブを開閉する弁棒２と、弁棒２に取り付けられた回転操作用の手動式丸ハンドル４を有する手動操作式バルブ１用の開閉操作治具１６で、手動式丸ハンドル４に係合して回転操作可能な係合部材１８を備えた治具本体１７を有し、治具本体１７が、手動式丸ハンドル４への係合装着状態で弁棒２の回転軸心Ｌ上に位置するトルクレンチ２１装着用の回転操作部２０を備えている開閉操作治具１６と、その治具１６を使用して手動操作式バルブ１を閉じるバルブ閉止方法。【選択図】図１
2014163405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転操作によりバルブを開閉する弁棒と、当該弁棒に取り付けられた回転操作用の手動式丸ハンドルを有する手動操作式バルブ用の開閉操作治具であって、
前記手動式丸ハンドルに係合して回転操作可能な係合部材を備えた治具本体を有し、当該治具本体が、前記手動式丸ハンドルへの係合装着状態で前記弁棒の回転軸心上に位置するトルクレンチ装着用の回転操作部を備えている手動操作式バルブ用の開閉操作治具。
【請求項２】
前記係合部材が、前記手動式丸ハンドルの内側へ延出して係合する複数の係合突起であり、前記回転操作部が、前記治具本体を挟んで当該係合突起と反対側に設けられている請求項１に記載の手動操作式バルブ用の開閉操作治具。
【請求項３】
前記治具本体が、前記手動式丸ハンドルへの係合装着状態で当該手動式丸ハンドルの外周より外側へ延出する回転操作用の手動レバーを備えている請求項１または２に記載の手動操作式バルブ用の開閉操作治具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の開閉操作治具を使用して手動操作式バルブを閉じるバルブ閉止方法であって、
前記手動式丸ハンドルを人為的に回転操作して前記手動操作式バルブを閉じる第１工程と、
当該第１工程の終了後、前記手動式丸ハンドルに係合装着した前記開閉操作治具の回転操作部にトルクレンチを嵌合し、当該トルクレンチにより予め閉止確認用トルク値として定められた一定の閉止トルク値になるまで前記手動操作式バルブを閉じる第２工程、
を含むバルブ閉止方法。
【請求項５】
前記手動操作式バルブが、都市ガスプラントの流体通流用の配管に設けられる都市ガス用バルブである請求項４に記載のバルブ閉止方法。
【請求項６】
前記都市ガス用バルブが、付臭剤通流用の配管に設けられる付臭剤用バルブである請求項５に記載のバルブ閉止方法。
【請求項７】
前記一定の閉止トルク値が２０〜２４Ｎ・ｍであり、前記トルクレンチの最大設定可能トルク値が４０Ｎ・ｍである請求項６に記載のバルブ閉止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転操作によりバルブを開閉する弁棒と、当該弁棒に取り付けられた回転操作用の手動式丸ハンドルを有する手動操作式バルブ用の開閉操作治具とその治具を使用して手動操作式バルブを閉じるバルブ閉止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動式丸ハンドルを有する手動操作式バルブは、丸ハンドルを人為的に回転操作してバルブの開閉を行うことを前提としている。しかし、人為的な回転操作によりバルブの開閉を行う場合、どうしても作業員の違いによって開閉時のトルク値に差異が生じ、また、同じ作業員であっても、手動操作式バルブの設置状況によって、例えば、丸ハンドルが回転操作し易い箇所に位置する場合や、逆に回転操作し難い箇所に位置する場合などがあって、常に一定のトルク値で開閉することは非常に困難である。
このような問題を解決するため、トルクレンチを使用して開閉操作するバルブが提案され、そのようなバルブを使用する開閉監視システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９９９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術では、対象となるバルブ自体がトルクレンチ用の回転操作部を備えていることが必要であり、したがって、上述した手動式丸ハンドルを有する手動操作式バルブにそのまま適用することは不可能である。
また、バルブの種類によっては、バルブ自体が破損する事態を完全に排除するため、社内規定などにより作業員が直接手で操作することを規定しているバルブ（例えば、都市ガスに混入する付臭剤を供給したり供給遮断するためのバルブ）がある。このようなバルブにあっては、人為的な手動操作が基本となり、閉止トルク値に関して、ある程度の操作上の規格化が必要となるが、このような操作に適した操作治具やバルブ閉止方法は知られていなかった。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目したもので、その目的は、手動式丸ハンドルを有する手動操作式バルブであっても、常に一定のトルク値で開閉操作することのできる開閉操作治具を提供するとともに、その開閉操作治具を使用して手動操作式バルブを一定の閉止トルク値で閉じることのできるバルブ閉止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明による手動操作式バルブ用の開閉操作治具は、回転操作によりバルブを開閉する弁棒と、当該弁棒に取り付けられた回転操作用の手動式丸ハンドルを有する手動操作式バルブ用の開閉操作治具であって、
その特徴構成は、前記手動式丸ハンドルに係合して回転操作可能な係合部材を備えた治具本体を有し、当該治具本体が、前記手動式丸ハンドルへの係合装着状態で前記弁棒の回転軸心上に位置するトルクレンチ装着用の回転操作部を備えている点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、係合部材を手動式丸ハンドルに係合して治具本体を手動式丸ハンドルに装着することにより、トルクレンチ装着用の回転操作部が弁棒の回転軸心上に位置する。したがって、当該回転操作部にトルクレンチを嵌合して回転操作することによって、トルクレンチにより設定した一定のトルク値で開閉操作することができる。
その結果、手動式丸ハンドルを有する手動操作式バルブであるにもかかわらず、作業員によって開閉時のトルク値に差異が生じることはなく、また、たとえ丸ハンドルが回転操作し易い箇所または回転操作し難い箇所に位置している場合であっても、常に一定のトルク値で開閉することが可能となる。
【０００８】
本発明による手動操作式バルブ用の開閉操作治具の更なる特徴構成は、前記係合部材が、前記手動式丸ハンドルの内側へ延出して係合する複数の係合突起であり、前記回転操作部が、前記治具本体を挟んで当該係合突起と反対側に設けられている点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、係合部材としての複数の係合突起が手動式丸ハンドルの内側へ延出するようにして当該丸ハンドルに治具本体を係合装着することにより、トルクレンチ装着用の回転操作部が丸ハンドルの外側に位置することになる。
したがって、当該回転操作部へのトルクレンチの嵌合が容易であり、かつ、トルクレンチによる回転操作も容易で、回転操作を確実に行うことができる。
【００１０】
本発明による手動操作式バルブ用の開閉操作治具の更なる特徴構成は、前記治具本体が、前記手動式丸ハンドルへの係合装着状態で当該手動式丸ハンドルの外周より外側へ延出する回転操作用の手動レバーを備えている点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、トルクレンチと回転操作用の手動レバーを使い分けて開閉操作を行うことができる。
すなわち、手動操作式バルブの設置状況によっては、トルクレンチを使用するよりも手動レバーを使用する方が回転操作し易い場合もあり得る。そのような状況下では、初期段階において手動レバーにより開閉操作を行い、最終段階にトルクレンチを使用して一定のトルク値で開閉操作を行うことができるので、手動操作式バルブの開閉操作を迅速に行うことが可能となる。
【００１２】
また、上記目的を達成するための本発明によるバルブ閉止方法は、上記特徴構成のいずれかひとつに記載の開閉操作治具を使用して手動操作式バルブを閉じるバルブ閉止方法であって、
その特徴構成は、前記手動式丸ハンドルを人為的に回転操作して前記手動操作式バルブを閉じる第１工程と、当該第１工程の終了後、前記手動式丸ハンドルに係合装着した前記開閉操作治具の回転操作部にトルクレンチを嵌合し、当該トルクレンチにより予め閉止確認用トルク値として定められた一定の閉止トルク値になるまで前記手動操作式バルブを閉じる第２工程、を含む点にある。
【００１３】
例えば、閉止対象となるバルブが付臭ガス通流用の配管や都市ガスプラントの配管などに設けられているような場合、当該バルブとして自動開閉式の電磁バルブなどを使用すると、閉止トルク値が必要以上に高くなり、バルブを閉止するたびに弁座に必要以上の押圧力が作用してバルブが損傷し、付臭ガスなどが外部へ漏洩する可能性がある。
このような観点から、付臭ガス通流用の配管や都市ガスプラントの配管などでは、一般的に、手動式丸ハンドルを有する手動操作式バルブが使用され、当該丸ハンドルを人為的に回転操作してバルブを閉止することを原則としている。
ところが、人為的な回転操作によりバルブを閉止する場合、上述したように、作業員の違いによって閉止トルク値に差異が生じたり、手動操作式バルブの設置状況によって、丸ハンドルを回転操作し易い場合や回転操作し難い場合などがあり、常に一定の閉止トルク値で閉止することは困難である。
【００１４】
上記特徴構成によれば、このような特殊な条件下にある手動操作式バルブにおいても、開閉操作治具を使用して常に一定の閉止トルク値で閉止することができる。
すなわち、上記第１工程では、手動式丸ハンドルを人為的に回転操作して手動操作式バルブを閉じるので、例えば、自動開閉式の電磁バルブなどのように、必要以上に高い閉止トルク値でバルブを閉止することが回避される。
そして、上記第２工程では、第１工程の終了後、手動式丸ハンドルに係合装着した開閉操作治具の回転操作部にトルクレンチを嵌合し、当該トルクレンチにより予め閉止確認用トルク値として定められた一定の閉止トルク値になるまで手動操作式バルブを閉じるので、手動式丸ハンドルを有する手動操作式バルブであるにもかかわらず、作業員によって閉止トルク値に差異が生じることはなく、また、たとえ丸ハンドルが回転操作し易い箇所または回転操作し難い箇所に位置している場合であっても、常に一定の閉止トルク値で閉止することが可能となる。
【００１５】
本発明によるバルブ閉止方法の更なる特徴構成は、前記手動操作式バルブが、都市ガスプラントの流体通流用の配管に設けられる都市ガス用バルブである点にある。
【００１６】
上記特徴構成によれば、天然ガスや付臭剤（付臭ガス）などが通流する都市ガスプラントの配管に設けられる都市ガス用バルブを人為的な手動操作によって一定の閉止トルク値で確実に閉止することができる。
【００１７】
本発明によるバルブ閉止方法の更なる特徴構成は、前記都市ガス用バルブが、付臭剤通流用の配管に設けられる付臭剤用バルブである点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、都市ガスプラントの配管において、付臭剤が通流する付臭剤通流用の配管に設けられる付臭剤用バルブを人為的な手動操作によって一定の閉止トルク値で確実に閉止することができる。
【００１９】
本発明によるバルブ閉止方法の更なる特徴構成は、前記一定の閉止トルク値が２０〜２４Ｎ・ｍであり、前記トルクレンチの最大設定可能トルク値が４０Ｎ・ｍである点にある。
【００２０】
上記特徴構成によれば、後述する実験結果から明らかなように、通流する付臭剤の流体圧が４．０ＭＰａ以下の付臭剤通流用の配管に設けられる付臭剤用バルブにおいて、閉止トルク値を２０〜２４Ｎ・ｍに設定することで、付臭剤用バルブを必要最小限のトルク値で確実に閉止することができ、トルクレンチの最大設定可能トルク値を４０Ｎ・ｍに設定することで、誤って必要以上のトルク値を作用させてバルブを損傷させることも確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】開閉操作治具を装着した手動操作式バルブの縦断正面図
【図２】開閉操作治具とトルクレンチの斜視図
【図３】開閉操作治具と手動式丸ハンドルの平面図
【図４】都市ガスプラントの概略構成図
【図５】実験結果を示す図表
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明による手動操作式バルブ用の開閉操作治具とその治具を使用して手動操作式バルブを閉じるバルブ閉止方法につき、その実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の開閉操作治具の使用対象となる手動操作式バルブ１は、図１に示すように、その回転軸心Ｌ周りでの回転操作によりバルブを開閉する弁棒２と、当該弁棒２に対し複数本の連結棒３を介して取り付けられた回転操作用の手動式丸ハンドル４を有するバルブである。
このような手動操作式バルブ１は、従来公知であるため詳しい説明は省略するが、弁箱５内に弁座６が設けられ、例えば、弁棒３を時計方向に回転操作すると、弁棒３の先端に設けられた弁体７が弁座６に着座し、入口側流路８と出口側流路９を遮断してバルブを閉じ、流体の通流を阻止する。逆に、弁棒３を反時計方向に回転操作すると、弁体７が弁座６から離間して両流路８、９を連通させて流体の通流を可能にする。
【００２３】
当該手動操作式バルブ１は、後に詳しく説明するように、都市ガスプラントの流体通流用の配管など、言い換えると、外部への漏洩を確実に防止する必要のある流体通流用の配管に設けられる。
そのため、図１の手動操作式バルブ１では、弁棒２が貫通する弁箱５部分にパッキン収納凹部１０が設けられ、当該凹部１０内に弁棒２と弁箱５との間を気密に保持するための多数（この実施形態では４個）のグランドパッキン１１が収納配置されて押圧部材１２により押圧されている。
当該押圧部材１２は、弁棒２が貫通する状態でパッキン収納凹部１０に内嵌する筒状のもので、その押圧部材１２をグランドパッキン１１側へ強制的に押し付ける押し付け部材１３が設けられ、当該押し付け部材１３にボルト１４ａが貫通されている。当該ボルト１４ａは、枢支軸１５を介して弁箱５に枢支連結され、ボルト１４ａに螺合のナット１４ｂを締め付けることで、押し付け部材１３を介して押圧部材１２がグランドパッキン１１を押圧し、弁棒２と弁箱５との間を気密に保持して、手動式操作バルブ１全体を気密に維持するように構成されている。
【００２４】
このような手動操作式バルブ１を使用対象とする開閉操作治具１６は、図１〜図３に示すように、平板状や棒状の金属製の治具本体１７を有し、当該治具本体１７の一側面には、図１および図３に示すように、手動操作式バルブ１の手動式丸ハンドル４上に載置した状態で、当該丸ハンドル４の内側に延出して連結棒３に係合する複数（この実施形態では２個）の係合部材としての金属製の係合突起１８が突設されている。
当該係合突起１８の反対側、つまり、治具本体１７を挟んで係合突起１８の反対側には、金属製の操作用部材１９が突設され、当該操作用部材１９には、トルクレンチ２１の嵌合用突起２２が嵌入装着する回転操作部としての嵌合用凹部２０が設けられている。治具本体１７自体は、手動式丸ハンドル４の外径よりも長く、丸ハンドル４上に載置した状態で、その両端部が丸ハンドル４の外周より外側へ延出するように構成され、その両端部が回転操作用の手動レバー２３として機能するように構成されている。
なお、当該手動レバー２３に関しては、治具本体１７の一端部のみが丸ハンドル４の外周より外側へ延出するようにして、手動レバー２３をひとつだけ設けて実施することも、また、手動レバー２３をなくして実施することもできる。その場合、治具本体１７の両端部が丸ハンドル４上に設置可能な程度に延出させることで、開閉操作治具１６を安定した状態で丸ハンドル４に係合装着することができる。
【００２５】
手動操作式バルブ１は、例えば、図４に示すような都市ガスプラントの流体通流用の配管に設けられる。
当該都市ガスプラントは、ＬＮＧを収納するＬＮＧタンク２４、ＬＮＧを気化する気化設備２５、チオール類の付臭剤を収納する付臭剤タンク２６、気化した後の天然ガスに付臭剤を混入する付臭剤混合部２７などを備えている。付臭剤タンク２６内の付臭剤を付臭剤混合部２７へ通流搬送する付臭剤通流用の配管２８には、上流側から下流側に向けて、搬送用のポンプ２９、圧力計３０、付臭剤用バルブＶ１、流量計３１、付臭剤用バルブＶ２などが設けられている。そして、ＬＮＧタンク２４と気化設備２５を連通する配管３２にバルブＶ３が、気化設備２５と付臭剤混合部２７を連通する配管３３にバルブＶ４が、付臭剤混入後の天然ガスを搬送する配管３４にもバルブＶ５が設けられ、これらのバルブＶ１〜Ｖ５は、いずれも都市ガス用のバルブであり、全て上述した手動操作式のバルブ１が使用されている。
【００２６】
つぎに、本発明による開閉操作治具１６の使用方法について説明し、当該開閉操作治具１６を使用して手動操作式バルブ１を閉じるバルブ閉止方法について説明する。
バルブの閉止は人為的な手動操作による閉止を原則とし、その閉止の最終段階において閉止トルク値を調整するため、補助的に開閉操作治具１６を使用して閉止を完了するのであり、手動操作式バルブ１の閉止を完了するには、図１および図３に示すように、開閉操作治具１６の係合突起１８が手動式丸ハンドル４の連結棒３に係合するように当該開閉操作治具１６を手動式丸ハンドル４に係合装着する。その係合装着状態では、回転操作用の手動レバー２３が手動式丸ハンドル４より外側へ延出し、かつ、操作用部材１９に設けられた嵌合用凹部２０が弁棒５の回転軸心Ｌ上に位置するので、手動レバー２３を握って人為的に閉操作し、その後、トルクレンチ２１を使用し、トルクレンチ２１の嵌合用突起２２を嵌合用凹部２０に嵌合して閉操作する。
つまり、トルクレンチ２１は、操作時のトルク値を自由に設定することができるので、対象とする手動操作式バルブ１に応じて、最適な一定の閉操作トルク値に設定することができる。したがって、閉操作の最終段階において、手動式丸ハンドル４に開閉操作治具１６を係合装着してトルクレンチ２１で閉操作することによって、手動式丸ハンドル４を有する手動操作式バルブ１であっても、常に所望どおりのトルク値で閉操作することが可能となる。
【００２７】
このような開閉操作治具１６を使用して、図４に示した都市ガスプラントにおける流体通流用の配管２８、３２〜３４に設けられたバルブＶ１〜Ｖ５を閉じるバルブ閉止方法は、人為的に回転操作して手動操作式バルブ１を閉じる第１工程と、当該第１工程後にトルクレンチ２１を使用して手動操作式バルブ１を閉じる第２工程を含む。
第１工程では、手動式丸ハンドル４を人為的に回転操作するか、開閉操作治具１６が手動レバー２３を備えている場合であれば、手動式丸ハンドル４に開閉操作治具１６を係合装着した状態で手動レバー２３を人為的に回転操作して、予め定められた一定の閉止トルク値未満のトルク値になるまで手動操作式バルブ１を閉じる。
第２工程では、第１工程の終了後、手動式丸ハンドル４に係合装着した開閉操作治具１６の嵌合用凹部２０にトルクレンチ２１の嵌合用突起２２を嵌合し、当該トルクレンチ２１により手動式操作バルブ１を閉じる。
その際、トルクレンチ２１に対し予め定められた一定の閉止トルク値を設定しておくことで、その閉止トルク値になると、トルクレンチ２１が空回りすることになる。つまり、トルクレンチ２１に設定した閉止トルク値が閉止確認用トルク値となり、第２工程においてトルクレンチ２１が空回りするまで閉じ操作することによって、配管２８、３２〜３４に設けられたバルブＶ１〜Ｖ５を所望どおりの一定の閉止トルク値で閉止することが可能となる。
【００２８】
つぎに、都市ガスプラントに使用される都市ガス用バルブつき、その適切な閉止トルク値を定めるための各種の実験を行ったので、その一部について言及する。
実験対象としたバルブは、図４に示した都市ガスプラントの付臭剤通流用の配管２８に設けられる付臭剤用バルブＶ１、Ｖ２、具体的には、図１に示した手動操作式バルブ１であり、その実験結果を示したのが図５の図表である。
この実験では、付臭剤通流用の配管２８に作用する実際の流体圧を考慮して、入口側流路８に０．７ＭＰａの流体圧がかかった場合と４．０ＭＰａの流体圧がかかった場合との２つの流体圧下において、それぞれ閉止トルク値を５〜４０Ｎ・ｍ（ｋｇ・ｍ／ｓ2）の範囲内で５Ｎ・ｍずつ段階的に増加させ、そのときの漏洩（バルブリーク）の有無を調べたものである。
なお、閉止トルク値を最大４０Ｎ・ｍに制限したのは、それを超えるトルク値が作用すると、経年に伴ってバルブが損傷する可能性があるからであり、また、作業員（人）が手動操作で閉止する場合に達する閉止トルク値は、一般的に２０〜２５Ｎ・ｍ程度である。そして、トルクレンチを使用して最大閉止トルク値である４０Ｎ・ｍでバルブを閉止し、そのときの位置をマーキングして基準位置とし、５〜３５Ｎ・ｍの各閉止トルク値における手動式丸ハンドルの開度位置を示したものである。図５において、太線で４０Ｎ・ｍの位置を示してあり、反時計方向が開方向である。
【００２９】
この実験結果から、流体圧が０．７ＭＰａであれば、５Ｎ・ｍ以上の閉止トルク値で十分に閉止可能であるが、流体圧が４．０ＭＰａになると、２０Ｎ・ｍ以上の閉止トルク値でなければ、確実に閉止できないことが理解できる。
したがって、都市ガスプラントの付臭剤通流用の配管２８に設けられる付臭剤用の手動操作式バルブ１であれば、最低限で２０Ｎ・ｍの閉止トルクであれば、確実に閉止することができるが、安全性を見込んで、２０〜２４Ｎ・ｍに設定するのが好ましい。
そして、上述したように、閉止トルク値が４０Ｎ・ｍを超えると、バルブに損傷の可能性が生じることから、実際の実施に際しては、使用するトルクレンチ２１に対して閉止トルク値を２０〜２４Ｎ・ｍに設定し、更に、当該トルクレンチ２１で設定可能でかつ実際に加圧することができる最大トルク値である最大設定可能トルク値が４０Ｎ・ｍであるトルクレンチを使用することになる。
【００３０】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、開閉操作治具１６の治具本体１７に係合部材としての複数の係合用突起１８を設けて、当該係合用突起１８が手動式丸ハンドル４の連結棒３に係合する構成を示したが、例えば、手動式丸ハンドル４そのものに直接係合固定可能なクランプ部材などを治具本体１７に設け、当該クランプ部材などを係合部材として実施することもできる。
また、図１に示した手動操作式バルブ１は単なる一例であり、本発明の開閉操作治具１６は、バルブを開閉する弁棒２と手動式丸ハンドル４を備えていれば、あらゆる種類の手動操作式バルブにも使用可能である。
【００３１】
（２）先の実施形態では、開閉操作治具１６を使用するバルブ閉止方法を都市ガスプラントの配管に設けられるバルブに適用した例を示したが、特に都市ガスプラントのバルブに限るものではなく、本発明のバルブ閉止方法は、例えば、有毒ガス通流用の配管に設けられるバルブなど、バルブを開閉する弁棒２と手動式丸ハンドル４を備えていれば、あらゆる種類の配管に設けられるバルブにも適用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１          手動操作式バルブ
２          弁棒
４          手動式丸ハンドル
１６        開閉操作治具
１７        治具本体
１８        係合部材としての係合突起
２０        回転操作部
２１        トルクレンチ
２３        回転操作用の手動レバー
２８        都市ガスプラントの配管としての付臭剤通流用の配管
Ｌ          弁棒の回転軸心
Ｖ１、Ｖ２  都市ガス用バルブとしての付臭剤用バルブ
【図１】
2014163405.tif 000003
【図２】
2014163405.tif 000004
【図３】
2014163405.tif 000005
【図４】
2014163405.tif 000006
【図５】
2014163405.tif 000007