(57)【要約】【課題】ピストンとガスホルダー本体の側板との間の距離を監視するガスホルダー内ピストン監視装置およびガスホルダー内ピストン監視方法を提供すること。【解決手段】ガスホルダー内ピストン監視装置２は、レーザー距離計２１が、昇降するピストン１３のＴフェンダー１５とガスホルダー側板１２との距離を測定し、演算装置２２の出力装置が、測定された距離を表示する。これにより、ピストン１３のＴフェンダー１５とガスホルダー本体１１の側板１２との間の距離を監視することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスホルダーの内部に収容されるガス量に応じて昇降するピストンを監視するガスホルダー内ピストン監視装置であって、
昇降するピストンとガスホルダー側板との距離を測定する１以上の測定手段と、
前記測定手段により測定された前記距離を表示する出力手段と、
を備えることを特徴とするガスホルダー内ピストン監視装置。
【請求項２】
前記測定手段により測定された前記距離が所定の範囲内か否かを確認し、所定の範囲を外れた場合にその旨の警報を出力する警報出力手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のガスホルダー内ピストン監視装置。
【請求項３】
前記測定手段は、前記ガスホルダー側板の外側に取り付けられた非接触式距離計であることを特徴とする請求項１または２に記載のガスホルダー内ピストン監視装置。
【請求項４】
複数箇所に配設された前記測定手段のうちの２つが、同一水平面内に配設され、ピストンの中心と各測定手段とを結ぶ直線がなす角度が９０度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスホルダー内ピストン監視装置。
【請求項５】
ガスホルダーの内部に収容されるガス量に応じて昇降するピストンを監視するガスホルダー内ピストン監視方法であって、
昇降するピストンとガスホルダー側板との距離を測定する１以上の測定ステップと、
前記測定ステップで測定された前記距離を表示する出力ステップと、
を含むことを特徴とするガスホルダー内ピストン監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスホルダー内に設置されるピストンを監視するガスホルダー内ピストン監視装置およびガスホルダー内ピストン監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄過程で発生する転炉ガス、高炉ガス、コークスガスなどの副生ガスは、燃料ガスとして再利用が可能なことから、製鉄所内に設置されたガスホルダーに回収・貯蔵され、適宜取り出されて再利用される。ガスホルダーとしては、内部にガスを収容するホルダー本体内にこのホルダー本体内のガス量に応じて昇降自在なピストンを設置し、このピストンによってガス収容空間（ホルダー本体の内部空間）を外部と隔離した構成のものが知られている。
【０００３】
このようなガスホルダーでは、可燃性を有するガスや有害な性質を有するガスの漏洩を確実に防止するため、ガスホルダー本体の内面とピストンの外周との間がシール油やシールゴムでシールされている。しかしながら、例えばピストンの水平面内で対向するシール面で摩擦力の均衡が崩れたり何らかの力がピストンの水平面に対して不均衡に加わったりして、ピストン全体が均一に上下動せずピストン面が傾斜すると、ガス収容空間の内外を完全に隔離できなくなり、ガスが噴出するなどの不具合が発生する可能性がある。そこで、ガスホルダー内のピストンの傾斜を監視する技術が多数開示されている。例えば、特許文献１，２には、ガスホルダー上部とピストン上面やピストン外周部との距離を計測してピストンの傾斜を検知する技術が開示されている。また、特許文献３には、ピストン外周部でのシール油レベルを監視してのピストンの傾斜を検知する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７４９２号公報
【特許文献２】特開２００５−２１４６５４号公報
【特許文献３】特開平７−７７４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなガスホルダーのうち、特にシールゴムでシールされているウィギンス型と呼ばれるガスホルダーでは、ピストンはピストンとガスホルダー本体の側板との間の距離をほぼ一定に維持して昇降している。このようなウィギンス型ガスホルダーでは、機械的な不具合が発生してピストンが側板側に片寄り側板に接触する場合がある。ピストンが側板に接触すると、側板の破損を招いたり、ピストンが正常に昇降できなくなったりする恐れがある。そのようなトラブルを未然に防止するためには、ピストンとガスホルダー本体の側板との間の距離をピストン昇降中に連続して測定し、適切な距離を維持してピストンが昇降していることを監視することが必要である。しかしながら、特許文献１〜３の技術では、ピストンとガスホルダー本体の側板との間の距離を測定することはできない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ピストンとガスホルダー本体の側板との間の距離を監視することができるガスホルダー内ピストン監視装置およびガスホルダー内ピストン監視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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るガスホルダー内ピストン監視装置は、ガスホルダーの内部に収容されるガス量に応じて昇降するピストンを監視するガスホルダー内ピストン監視装置であって、昇降するピストンとガスホルダー側板との距離を測定する１以上の測定手段と、前記測定手段により測定された前記距離を表示する出力手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るガスホルダー内ピストン監視装置は、上記発明において、前記測定手段により測定された前記距離が所定の範囲内か否かを確認し、所定の範囲を外れた場合にその旨の警報を出力する警報出力手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るガスホルダー内ピストン監視装置は、上記発明において、前記測定手段は、前記ガスホルダー側板の外側に取り付けられた非接触式距離計であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るガスホルダー内ピストン監視装置は、上記発明において、複数箇所に配設された前記測定手段のうちの２つが、同一水平面内に配設され、ピストンの中心と各測定手段とを結ぶ直線がなす角度が９０度であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るガスホルダー内ピストン監視方法は、ガスホルダーの内部に収容されるガス量に応じて昇降するピストンを監視するガスホルダー内ピストン監視方法であって、昇降するピストンとガスホルダー側板との距離を測定する１以上の測定ステップと、前記測定ステップで測定された前記距離を表示する出力ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ピストンとガスホルダー本体の側板との間の距離を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るガスホルダー内ピストン監視装置およびガスホルダーの構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施の形態のガスホルダー監視処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるガスホルダー内ピストン監視装置およびピストン監視処理について詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１５】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態のガスホルダー内ピストン監視装置およびこのガスホルダー内ピストン監視装置を適用したガスホルダーの構成を示す模式図である。ここで、ガスホルダー１は、例えば製鉄所内に設置され、製鉄過程で発生する転炉ガス、高炉ガス、コークスガス等の副生ガスを回収・貯蔵するものである。
【００１６】
このガスホルダー１は、図１に示すように、内部にガスを収容する円筒状のホルダー本体１１と、このホルダー本体１１内のガス量に応じてホルダー本体１１の側板１２内面に沿って昇降自在に設置され、ガス収容空間（ホルダー本体１１の内部空間）１０の内外を仕切る平面視円形状のピストン１３とを備える。ピストン１３の周縁とホルダー本体１１の側板１２内面との間には、ガス漏れ防止等のため、シール部が介在してガス収容空間１０が外部と隔離される。このシール部は、インナーシールゴム１４、Ｔフェンダー１５、およびアウターシールゴム１６を含むドライシール型で構成され、ピストン１３の昇降に伴って、インナーシールゴム１４およびアウターシールゴム１６が伸縮し、Ｔフェンダー１５が昇降する。なお、シール部がオイルシール型であるガスホルダーにも本実施形態の適用は可能である。また、このガスホルダー１の大きさは特に限定されるものではないが、高さが５０ｍ程度、このガスホルダー１内を昇降するＴフェンダー１５の高さが７ｍ程度の大規模なものも含む。
【００１７】
ガスホルダー内ピストン監視装置２は、ホルダー本体１１の側板１２外側の少なくとも１ヶ所に取り付けられたレーザー距離計２１と、演算装置２２とを備え、レーザー距離計２１と演算装置２２とが制御ケーブル２３を介してデータの送受可能に接続されて構成される。
【００１８】
レーザー距離計２１は、ホルダー本体１１の側板１２外側に取り付けられた略円筒状の取付け部材２４に収納され固定される。この取付け部材２４は、ホルダー本体１１の側板１２外側のフランジ１２ａと取付け部材のフランジ２４ａとがネジ２４ｂでねじ止めされることにより、側板１２外側に固定される。なお、本実施の形態では、非接触式距離計として、指向性に優れ小型で簡単に取付けられることから、レーザー距離計２１を適用している。ただし、マイクロ波距離計や超音波距離計など、他の非接触式距離計に代えてもよい。
【００１９】
演算装置２２は、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータで実現され、ＣＰＵ、更新記録可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭなどの各種メモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体といった各種記録装置、通信装置、表示装置や印刷装置等の出力装置、入力装置などを備えて構成される。演算装置２２は、処理プログラム等を記憶したメモリおよび処理プログラムを実行するＣＰＵなどを用いてガスホルダー内ピストン監視装置２の各構成部を制御して、後述するピストン監視処理を実行する。
【００２０】
次に、図２のフローチャートを参照して、ガスホルダー内ピストン監視装置２によるピストン監視処理手順について説明する。図２のフローチャートは、例えば、操作者が演算装置２２の入力装置を操作してピストン監視の指示を入力したタイミングで開始となり、ピストン監視処理はステップＳ１の処理に進む。
【００２１】
ステップＳ１の処理では、レーザー距離計２１が、所定の周期でホルダー本体１１の側板１２とピストン１３のＴフェンダー１５との距離を測定し、測定値を演算装置２２に出力する。なお、レーザー距離計２１は、固定された位置からＴフェンダー１５までの距離を測定する。したがって、予めレーザー距離計２１が固定された位置とホルダー本体１１の側板１２との距離を測定しておくことにより、測定値からホルダー本体１１の側板１２とＴフェンダー１５との距離を算出できる。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、ピストン監視処理はステップＳ２の処理に進む。
【００２２】
ステップＳ２の処理では、演算装置２２は、測定された（測定値に基づいて算出された）ホルダー本体１１の側板１２とピストン１３のＴフェンダー１５との距離を出力装置に表示する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、ピストン監視処理はステップＳ３の処理に進む。
【００２３】
ステップＳ３の処理では、演算装置２２は、測定されたホルダー本体１１の側板１２とピストン１３のＴフェンダー１５との距離が、所定の範囲内であるか否かを確認する。この所定の範囲を規定する管理値は、ガスホルダー１内のピストン１３の動作が正常な場合にホルダー本体１１の側板１２とＴフェンダー１５との距離の取りうる値の範囲が予め設定されたものである。演算装置２２は、測定されたホルダー本体１１の側板１２とＴフェンダー１５との距離が所定の範囲を外れた場合には（ステップＳ３，Ｎｏ）、ステップＳ４に処理を進め、測定されたホルダー本体１１の側板１２とＴフェンダー１５との距離が所定の管理値の範囲内である場合には（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、ステップＳ５に処理を進める。
【００２４】
ステップＳ４の処理では、演算装置２２は、測定値が管理値の範囲を外れた旨を通知する警報を出力装置に出力する。この警報の出力は、画面表示によって行う構成としてもよいし、例えば製鉄所内の適所に配設された不図示のスピーカーから警報音を出力する構成としてもよい。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、ピストン監視処理はステップＳ５の処理に進む。
【００２５】
ステップＳ５の処理では、演算装置２２は、ピストン１３の高さを計測する図示しないレベル計の計測値を参照し、ピストン１３の高さが所定の範囲内であるか否かを確認する。このピストン１３の高さの範囲は、レーザー距離計２１が固定されている高さをＴフェンダー１５が通過する範囲に基づいて予め設定される。ピストン１３の高さの範囲はＴフェンダー１５の高さに応じて変化することから、少なくともレーザー距離計２１が固定されている高さをＴフェンダー１５が通過している間、レーザー距離計２１がＴフェンダー１５までの距離の測定（ステップＳ１〜Ｓ４）を続けるように、ピストン１３の高さの範囲を設定できる。演算装置２２は、ピストン１３の高さが所定の範囲内である場合には（ステップＳ５，Ｎｏ）、ステップＳ１に処理を戻し、ピストン１３の高さが所定の範囲から外れた場合には（ステップＳ５，Ｙｅｓ）、一連のピストン監視処理を終了させる。
【００２６】
以上の説明から明らかなように、本実施の形態のガスホルダー内ピストン監視装置２によるピストン監視処理では、ピストン１３のＴフェンダー１５とホルダー本体１１の側板１２との間の距離をピストン昇降中に連続して測定し、適切な距離を維持してピストンが昇降していることを監視できる。これにより、ピストン１３の片寄りや蛇行などの異常を検知できるので、シールゴム１４，１６やホルダー本体１１の破損や、収容ガスの漏洩を抑止できる。また、ホルダー本体１１の形状の歪みも検知できるので、ホルダー本体１１の経年劣化などに伴う異常を把握することもできる。
【００２７】
なお、レーザー距離計２１は、過去に異常が発生した高さに配設することが好ましい。また、レーザー距離計２１の配設箇所は１ヶ所に限定されない。例えば、複数の高さに配設してもよい。また、２つのレーザー距離計２１を同一の高さ（同一水平面内）で、ピストンの中心と結ぶ直線が互いになす角度が９０度になるように配設すれば、その高さでのピストン１３の片寄りを確実に検知できる。
【００２８】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
１  ガスホルダー
１０  ガス収容空間
１１  ホルダー本体
１２  側板
１３  ピストン
１４  インナーシールゴム
１５  Ｔフェンダー
１６  アウターシールゴム
２  ガスホルダー内ピストン監視装置
２１  レーザー距離計
２２  演算装置
２３  制御ケーブル
２４  取付け部材
【図１】
2014118987.tif 000003
【図２】
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