(57)【要約】【課題】  蒸気タービンの緊急遮断弁のエクササイズを行うための装置及びその作動方法を提供する。【解決手段】  弁のエクササイザのカバーは緊急遮断弁本体の上部に取り付けられており、遮断弁のレバーアームと螺合されているストロークボルトを介し、蒸気入口と出口との間の開口部が封鎖されないよう弁棒がカバー内の通路の中を動くため、弁棒のエクササイズを行いながら、蒸気弁の常時の作動が可能となる。【選択図】図１
2014178027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンの緊急遮断弁の弁棒用の弁エクササイザであって、前記タービンの作動中に前記弁をエクササイズさせることができ、前記弁は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口との間の開口部とを有し、前記弁エクササイザは： 
前記弁エクササイザの構成部品を支持するための、遮断弁本体に接続されるカバーと；
前記カバー内の通路を通って前記弁本体のキャビティへ延在し、垂直方向の往復動が可能な弁棒であって、前記弁棒の下部が両側プラグを有し、第１の側が遮断位置で緊急遮断用の開口部を塞ぐようになされ、第２の側が前記カバーに支持されて常用の稼働位置で前記通路と前記弁のキャビティとの間を塞ぐようになされる、弁棒と；
前記カバーに枢着されると共に付勢されて前記弁棒及び前記プラグに接触し、前記弁棒及び前記プラグを前記遮断位置に動かすレバーアームであって、前記常用の稼働位置では、前記レバーアームはトリップアームにより静止状態に保持され、遮断位置では前記レバーアームがトリップして前記弁プラグが前記開口部を塞ぐ、レバーアームと；
前記レバーアームの下方で前記弁棒に係合する下部リングであって、前記下部リングに当って前記レバーアームが移動して前記弁を閉鎖する、下部リングと；
前記弁棒の上部と前記レバーアームとの間に配置され、かつ圧縮されて前記弁棒及び前記プラグを上方へ付勢することにより、前記プラグの前記第２の側が前記通路と前記キャビティとの間の密閉を維持する、圧縮ばねと；
前記レバーアームに螺合され、回転及び前進して前記下部リングに係合し、前記弁棒を下方へ動かすことにより前記弁をトリップすることなく前記弁のエクササイズを行うことができるストロークボルトとを備える弁エクササイザ。
【請求項２】
前記下部リングが下部ナットであり、前記下部ナット及び対向する押付ナットが前記弁棒に螺合され、相互に締め付け、固定されている、
請求項１に記載の弁エクササイザ。
【請求項３】
前記弁棒に係合し、前記ストロークボルトのヘッドと前記レバーアームとの間に配置されているストローク押付リングをさらに含み、稼働位置において、前記ストローク押付リングが前記ストロークボルトへ付勢され、前記ストロークボルトの回転を防止する、
請求項１に記載の弁エクササイザ。
【請求項４】
前記ストローク押付リングは、前記弁棒に螺合され、前記レバーアームに対して締め付けられることで前記ストロークボルト１００を所定の位置に固定させることができる押付ナットである、
請求項３に記載の弁エクササイザ。
【請求項５】
前記レバーアームと前記弁棒上にある上部リングとの間において前記弁棒の周りに固定されている回転ブロックをさらに含み、前記回転ブロックは横方向運動のためのガイドを有し、前記横方向ガイドと係合可能な長方形の台と前記台から延在するピンとで構成されるコネクタをさらに備え、前記レバーアームの弧状運動が前記レバーアーム、前記コネクタ、及び前記弁棒の間の配置により吸収されるよう、前記レバーアームが前記ピンに枢着される、
請求項１に記載の弁エクササイザ。
【請求項６】
前記圧縮ばねが、前記ストロークボルトの前記ヘッドと前記弁棒の上部ナットとの間に捕捉される対向する２つのばね座によって挟まれる、
請求項１に記載の弁エクササイザ。
【請求項７】
前記圧縮ばねの弾性変形の範囲を超えたばね変形を防止するために、前記圧縮ばね内にスペーサをさらに含む、
請求項１に記載の弁エクササイザ。
【請求項８】
前記稼働位置において、前記下部リングと前記レバーアームとの間には前記レバーアームと係合することなく、前記弁棒の熱膨張を吸収することが可能な空隙がある、
請求項１に記載の弁エクササイザ。
【請求項９】
前記レバーアームが、前記レバーアームと前記カバーとの間に接続された、前記レバーアームを付勢する弁トリップばねにより遮断位置へ付勢されている、
請求項１に記載の弁エクササイザ。
【請求項１０】
前記カバーから、前記レバーアームの枢動により画成される同一平面に沿って延在するレバーアームスタビライザをさらに含み、前記スタビライザのアームが前記レバーアームの運動を制限することで前記レバーアームが横方向運動することなく上下移動することが可能である、
請求項１に記載の弁エクササイザ。
【請求項１１】
調整可能な垂直方向の止めねじが前記レバーアームの上方において前記スタビライザから延在し、前記レバーアームの移動の上限を定める、
請求項１０に記載の弁エクササイザ。
【請求項１２】
前記スタビライザがＵ字型であり、前記ストロークボルトが回転して前記弁のエクササイズを行うときに生じる前記レバーアームの横方向の移動を制限するよう、調整可能な止めねじが前記スタビライザの各側面から横方向に延在する、
請求項１１に記載の弁エクササイザ。
【請求項１３】
前記遮断弁が作動し、リセットしなければならないときに、前記トリップアームのナイフエッジが前記レバーアーム内にリセットできるように、前記垂直方向の止めねじが上方に動かされて前記レバーアームが作動範囲を超えて移動することが可能となる、
請求項１２に記載の弁エクササイザ。
【請求項１４】
前記通路の上部及び下部において前記弁棒を横方向に支持するブッシュをさらに含む、
請求項１に記載の弁エクササイザ。
【請求項１５】
蒸気タービンの緊急遮断弁の弁棒用の弁エクササイザであって、前記タービンの作動中に前記弁をエクササイズさせることができ、前記弁は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口との間の開口部とを有し、前記弁エクササイザは： 
前記弁エクササイザの構成部品を支持するための、遮断弁本体に接続されるフレームと；
前記フレーム内の通路を通って前記弁本体のキャビティへ延在し、垂直方向の往復動が可能な弁棒であって、前記弁棒の下部が両側プラグを有し、第１の側が遮断位置で緊急遮断用の開口部を塞ぐようになされ、第２の側が前記フレームに当って常用の稼働位置において前記通路と前記弁のキャビティとの間を塞ぐようになされる、弁棒と；
前記フレームに枢着され、そして付勢されて前記弁棒及び前記プラグに接触し、前記弁棒及び前記プラグを前記遮断位置に動かすレバーアームであって、前記常用の稼働位置において、前記レバーアームはトリップアームにより静止状態に保持され、遮断位置において前記レバーアームがトリップして前記弁プラグが前記開口部を塞ぐ、レバーアームと；
前記レバーアームの下方で前記弁棒に係合する下部ナットあって、前記下部ナットに当って前記レバーアームが移動して前記弁を閉鎖する、下部ナットと；
前記弁棒の上部と前記レバーアームとの間に配置され、かつ圧縮されて前記弁棒及び前記プラグを上方へ付勢することにより、前記プラグの前記第２の側が前記通路と前記キャビティとの間の密閉を維持する、圧縮ばねと；
前記レバーアームに螺合され、回転及び前進して前記下部ナットに係合し、前記弁棒を下方へ動かすことにより前記弁をトリップすることなく前記弁のエクササイズを行うことができるストロークボルトと；
前記レバーアームと前記弁棒上にある上部ナットとの間において前記弁棒の周りに固定される回転ブロックであって、前記回転ブロックは横方向運動のためのガイドを有し、前記横方向ガイドと係合可能な長方形の台と前記台から延在するピンとで構成されるコネクタをさらに備え、前記レバーアームの弧状運動が前記レバーアーム、前記コネクタ、及び前記弁棒の間の配置により吸収されるよう、前記レバーアームが前記ピンに枢着されている、回転ブロックと；
前記フレームから前記レバーアームの枢動により画成される同一平面に沿って延在するレバーアームスタビライザであって、前記スタビライザのアームが前記レバーアームの運動を制限することで前記レバーアームが横方向運動することなく上下移動することが可能である、レバーアームスタビライザとを備える弁エクササイザ。
【請求項１６】
蒸気タービンの作動中に前記タービンの緊急遮断弁の弁棒のエクササイズを行う方法であって、
ａ）前記弁は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口との間の開口部を有する本体を有し；
ｂ）前記本体には、前記弁棒をエクササイズするのに用いられる構成部品を支持するカバーが接続され；
ｃ）前記カバーには、弁棒が垂直方向の往復運動が可能なように前記カバー内の通路を通って前記弁本体のキャビティへ延在し、
ｄ）前記弁棒の下部はプラグを有し、前記プラグの第１の側は、遮断位置で緊急遮断用の開口部を塞ぐようになされ、第２の側は前記カバーに当って常用の稼働位置で前記通路と前記弁のキャビティとの間を塞ぐようになされ、
ｅ）レバーアームが、前記カバーに枢着され、そして前記弁棒及び前記プラグに接触し、前記弁棒及び前記プラグを前記遮断位置に動かすように付勢され、前記常用の稼働位置で、前記レバーアームはトリップアームにより静止状態に保持され、遮断位置で前記レバーアームがトリップして前記弁プラグが前記開口部を塞ぎ；および
ｆ）圧縮ばねが、前記弁棒の上部と前記レバーアームとの間に配置され、かつ圧縮され、前記レバーアームが前記弁棒及び前記プラグを上方へ押し上げることにより、前記プラグの前記第２の側が前記通路と前記キャビティとの間の密閉を維持し；
前記方法は：
１）前記弁プラグが前記通路から分離して前記弁のエクササイズを行うまで前記弁棒を下方へ移動させ、その際に、前記プラグを前記開口部から十分離れた位置に保持して前記弁を稼働位置に維持するステップ；および
２）前記レバーアームの上向きの垂直方向行程を、前記弁のエクササイズ時に弁をトリップさせない範囲に制限するステップ；を備える方法。
【請求項１７】
前記弁棒を下方に動かした後、前記弁プラグが前記通路と前記キャビティとの間の密閉を維持できる位置まで前記弁棒を上方に動かすステップをさらに含む、
請求項１６に記載の蒸気タービンの緊急遮断弁の弁棒のエクササイズを行う方法。
【請求項１８】
前記弁棒を下方へ動かす前記ステップが、前記レバーアームに螺合されて前記弁棒を下方へ付勢しているストロークボルトを回転させるステップを含む、
請求項１６に記載の蒸気タービンの緊急遮断弁の弁棒のエクササイズを行う方法。
【請求項１９】
前記弁棒を下方へ動かす前記ステップが、前記レバーアームの下で下部リングを前記弁棒に係合させるステップと、前記弁棒を下方へ付勢する前記ストロークボルトにより前記下部リングを下方へ付勢するステップとをさらに含む、
請求項１６に記載の蒸気タービンの緊急遮断弁の弁棒のエクササイズを行う方法。
【請求項２０】
前記レバーの横方向行程を、前記弁棒から離れた位置で、前記弁をトリップさせない範囲に制限するステップをさらに含む、
請求項１８に記載の蒸気タービンの緊急遮断弁の弁棒のエクササイズを行う方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蒸気タービンとともに用いられる緊急遮断弁のエクササイザ（試行運動装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
緊急遮断弁すなわちトリップ弁は、蒸気タービンにおいて蒸気の流れを素早く遮断することによりタービンを停止させるために用いられている。タービンがオーバースピード状態（過回転状態）であったり、時として油圧低下状態にあったりする場合など、様々なタービンの状態により遮断弁を作動させる。
【０００３】
緊急遮断を要する状態は稀にしか起きないため、遮断弁はその耐用期間のほとんどにわたって開位置にあり、蒸気は開口部を通って入口から出口の間を自由に移動できる。しかし、弁が長期間にわたって同じ位置をとり続けることにより、弁棒を囲むブッシュには堆積物が蓄積する。緊急遮断を要する状態では、遅れずに弁が閉じるように弁棒が自由に動けることは必要不可欠である。弁の完全性を点検する唯一の確かな方法は、ときどき弁本体内で弁棒を前後に動かす、言い換えれば弁をエクササイズ（試行運動）させることである。これによりブッシュの周囲の堆積物が破砕され、閉弁が遅れたり又は閉弁できなかったりといった事態を回避する。弁をエクササイズさせるには、例えば６．３５ｍｍ（０．２５インチ）という小さな範囲で弁棒を往復動させるだけでよい。
【０００４】
弁のエクササイザは多数の構成部品から成り、それら構成部品は既存の緊急遮断弁に組み付けられ、弁プラグとともに弁棒を制御の効いた方法で動かす手段をオペレータに提供する。
【０００５】
従来は、弁をエクササイズさせるために、オペレータはタービンへの蒸気の流れを遮断し、その際に、弁本体内で弁棒を往復動させることで、蓄積した堆積物を破砕する必要があった。蒸気タービンをオフラインにすることは高いコストと時間を要するので、絶対に必要な場合にしか行わない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、緊急遮断弁を作動状態に保ったまま、その遮断弁をエクササイズさせる装置及び方法を提供することであり、これにより関連する蒸気タービンは、弁がエクササイズする間も作動し続けることができる。 
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１実施の形態は、蒸気タービンの緊急遮断弁の弁棒用の弁エクササイザであって、前記タービンの作動中に前記弁をエクササイズさせることができるエクササイザである。前記弁は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口との間の開口部とを有する。このエクササイザは以下の構成要素を備える：
ａ）前記弁エクササイザの構成部品を支持するための、遮断弁本体に接続されるカバーと；
ｂ）前記カバー内の通路を通って前記弁本体のキャビティへ延在し、垂直方向の往復動が可能な弁棒であって、前記弁棒の下部が第１の側と第２の側を備える弁プラグを有し、第１の側が遮断位置で緊急遮断用の開口部を塞ぐようになされ、第２の側が前記カバーに支持されて常用の稼働位置で前記通路と前記弁のキャビティとの間を塞ぐようになされる、弁棒と；
ｃ）前記カバーに枢着されると共に付勢されて前記弁棒及び前記プラグに接触し、前記弁棒及び前記プラグを前記遮断位置に動かすレバーアームであって、前記常用の稼働位置では、前記レバーアームはトリップアームにより静止状態に保持され、遮断位置では前記レバーアームがトリップして前記弁プラグが前記開口部を塞ぐ、レバーアームと；
ｄ）前記レバーアームの下方で前記弁棒に係合する下部リングであって、前記下部リングに当って前記レバーアームが移動して前記弁を閉鎖する、下部リングと；
ｅ）前記弁棒の上部と前記レバーアームとの間に配置され、かつ圧縮されて前記弁棒及び前記プラグを上方へ付勢することにより、前記プラグの前記第２の側が前記通路と前記キャビティとの間の密閉を維持する、圧縮ばねと；
ｆ）前記レバーアームに螺合され、回転及び前進して前記下部リングに係合し、前記弁棒を下方へ動かすことにより前記弁をトリップすることなく前記弁のエクササイズを行うことができるストロークボルトとを備える弁エクササイザ。
【０００８】
本発明の別の実施の形態は、蒸気タービンの作動中に前記タービンの緊急遮断弁の弁棒のエクササイズを行う方法である。この方法は、以下の構成を備える。
前記弁は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口との間の開口部を有する本体を有する。  前記本体には、前記弁棒をエクササイズするのに用いられる構成部品を支持するカバーが接続される。  さらに、前記カバーは、前記カバー内の通路を通って前記弁本体のキャビティへ延在し、垂直方向に往復運動が可能な弁棒を保持する。  前記弁棒の下部は２つの側を有するプラグを有し、前記プラグの第１の側は、遮断位置で緊急遮断用の開口部を塞ぐようになされ、第２の側は前記カバーに当って常用の稼働位置で前記通路と前記弁のキャビティとの間を塞ぐようになされる。  レバーアームが、前記カバーに枢着され、そして前記弁棒及び前記プラグに接触し、前記弁棒及び前記プラグを前記遮断位置に動かすように付勢される。  前記常用の稼働位置で、前記レバーアームはトリップアームにより静止状態に保持され、前記遮断位置で前記レバーアームがトリップして前記弁プラグが前記開口部を塞ぐ。  圧縮ばねが、前記弁棒の上部と前記レバーアームとの間に配置され、かつ圧縮され、前記レバーアームが前記弁棒及び前記プラグを上方へ押し上げることにより、前記プラグの前記第２の側が前記通路と前記キャビティとの間の密閉を維持する。  そして前記方法は、  前記弁プラグが前記通路から分離して前記弁のエクササイズを行うまで前記弁棒を下方へ移動させ、その際に、前記プラグを前記開口部から十分離れた位置に保持して前記弁を稼働位置に維持するステップと、  前記レバーアームの上向きの垂直方向行程を、前記弁のエクササイズ時に弁をトリップさせない範囲に制限するステップ；を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
すべての図面において、同様部品には同様の符号を用いる。
【００１０】
【図１】図１は、本発明に従って緊急遮断弁に関連付けた弁エクササイザの側面図である。
【００１１】
【図２】図２は、弁棒及び弁棒に取り付けた部品を有する弁エクササイザの側面図であり、９０度回転させた状態を示す選択断面である。
【００１２】
【図３】図３は、図２に符号３で示す丸囲み部分の拡大断面図であり、弁は常用の稼働位置にある状態を示す断面図である。
【００１３】
【図４】図４は、図３に類似する拡大断面図であり、弁のエクササイズ中に弁棒及び弁体が変位している状態を示す断面図である。
【００１４】
【図５】図５は、常時の作動状態における弁体の位置取りを示す説明図であり、その位置は図３に示す位置に対応する説明図である。
【図６】図６は、エクササイズ中における弁体の位置取りを示す説明図であり、その位置は図４に示す位置に対応する説明図である。
【００１５】
【図７】図７は、弁棒及び取付部品の斜視図であり、回転ブロックがどのように作動するかを示す斜視図である。
【００１６】
【図８】図８は、本発明に関連するレバーアームスタビライザの、図１の８−８端面図であり、スタビライザアームの上部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１及び２は、蒸気タービンとともに用いられる緊急遮断弁１０を示す。この弁は、開口部３０が間にある入口２０と出口２５とを有する蒸気室本体（以下、弁本体１５）を含む。蒸気室カバー３５は、後述する弁エクササイザ（試行運動装置）の構成部品を支持するため弁本体１５に接続されている。
【００１８】
弁棒４０は垂直方向に往復動できるように、カバー３５内の通路４５を通り、さらに通路の開口部４７を通り、弁本体１５のキャビティ（空洞）５０内へ延在している。
【００１９】
弁棒４０の下部５５は、緊急遮断時に遮断位置（不図示）で開口部３０を封鎖するように成された第１の側６５と、図１に示す稼働位置において通路４５と弁のキャビティ５０との間を塞ぐため、カバー３５に支持されるように成された第２の側７０とを有する弁プラグ６０を有する。
【００２０】
図１に注目すると、レバーアーム７５はカバー枢軸（支点軸）３７においてカバー３５に枢着（支点取付）され、そして弁棒４０とプラグ６０を接触させ、遮断位置へ動かすように付勢されている。そして、プラグ６０は入口２０と出口２５との間の流れを止めるよう、開口部３０を塞ぐ。稼働位置において、レバーアーム７５はトリップアーム８０により静止状態に保持されており、遮断位置において、レバーアーム７５はトリップアーム８０により保持が解除され、プラグ６０の第２の側７０が通路４５を塞ぎ、弁プラグ６０が下方へと駆動されて開口部３０を塞ぐ。
【００２１】
図２及び３に注目すると、図３は図２において符号３で示す丸囲み部分の拡大図であり、圧縮ばね８５が弁棒４０の上部９０とレバーアーム７５との間に配置及び圧縮され、弁棒４０及びプラグ６０を上方へ付勢することで、通路４５とキャビティ５０との間の密閉を維持する。圧縮ばね８５は、上部ばね座８６及び下部ばね座８７により圧縮されているが、具体的には、弁棒４０上にある上部リング８８と、レバーアーム７５に螺合しているストロークボルト１００のヘッド１０１との間に圧縮されている。上部リング８８は弁棒にナット留めしてもよい（図１）。結果として、予めロードをかけた圧縮ばね８５はレバーアーム７５を固定器具として用いて、プラグ６０が通路４５の開口部４７へ付勢されるよう、弁棒４０に常に上向きの力を加える。更に、弁本体１５内の蒸気圧力も弁棒４０に力を加え弁プラグ６０を通路４５の開口部４７へ付勢する。したがって、弁棒４０が熱膨張した場合でも、常時の作動中、プラグ６０は通路の開口部４７に拘束され、開口部４７を塞ぐ。
【００２２】
概して、ストロークボルト１００により弁棒４０のエクササイズが行われる。ストロークボルトは、弁棒４０を、レバーアーム７５に対して下方向へ確実に変位させる。ストロークボルト１００が下方へ進むと、弁棒４０はストロークボルト１００によって押される。ストロークボルト１００が上方へ退避すると、キャビティ５０内の蒸気圧力と周囲圧力との圧力差により弁棒４０が上方へ押されるが、通路４５の開口部４７にあるブッシュに当接するまでしか進むことができない。
【００２３】
図３に注目してさらに詳しく説明すると、ストロークボルト１００は、２本のピン１５５を用いてレバーアーム７５に係合する回転ブロック１０２に螺合している。下部リング９５は、弁棒４０に螺合された下部ナット１１０でもよく、レバーアーム７５の下で弁棒４０に係合している。図４に示すように、ストロークボルト１００の下部１０５が前進し、下部リング９５に係合して弁棒４０を下方へ動かし、弁をトリップすることなく弁のエクササイズを行うよう、ストロークボルト１００が回転してもよい。
【００２４】
図３及び５は、常用の稼働位置にある弁棒４０及びプラグ６０を示し、プラグ６０の第２の側７０は通路４５の開口部４７を塞いでいる。通路４５内の下部ブッシュ２３０は開口部４７のところで弁棒４０を囲んでいる。ここは堆積物が蓄積し、弁棒４０の動きが妨げられる領域の一つである。ストロークボルト１００の下部１０５と下部リング９５の上部との間には空隙があるため、ストロークボルト１００と下部リング９５との間には熱成長による望ましくない接触は起きないことに留意されたい。
【００２５】
図４及び６は、弁棒４０及びプラグ６０が弁のエクササイズを行う位置の範囲まで延在している様子を示し、ストロークボルト１００の下部１０５が下部リング９５の上部９６を押し下げ、それによりプラグ６０を通路の開口部４７から距離Δだけ引き離している。
【００２６】
図３に注目すると、下部リング９５を下部ナット１１０で構成してもよく、下部ナット１１０及び対向する押付ナット１１５は弁棒４０に螺合されており、相互に締め付け、固定されることにより、下部ナット１１０を弁棒４０上に固定している。
【００２７】
ストロークボルト１００は弁のエクササイズが望まれる場合にのみに利用される。そのため図３で説明するように、ストロークボルト１００はほとんどの時間動いておらず、下部１０５は下部リング９５から距離Ｙだけ離れている。
【００２８】
ストロークボルト１００が緩み、誤って下部リング９５に接触することがないよう、ストローク押付リング１２０（ナット１３０であってもよい）は、弁棒４０に係合し、ストロークボルトのヘッド１０１と、レバーアーム７５の回転ブロック１０２との間に配置される。その場合、稼働位置において、ストローク押付リング１２０は回転ブロック１０２へ付勢され、ストロークボルト１００の回転を阻止する。ストローク押付リング１２０は、弁棒４０に螺合されてレバーアーム７５の回転ブロック１０２へ締着されることによりストロークボルト１００を所定の位置に固定できる押付ナット１３０であってもよい。
【００２９】
図１及び７に示すように、回転ブロック１０２は本質的には弁棒４０を囲むスリーブであり、２本のピン１５５を用いてレバーアーム枢軸１５７においてレバーアーム７５に直接取り付けられている。したがって、回転ブロック１０２は弁棒４０の周りを浮動し、外部からの制限がなければ自由に弁棒４０の周りを上下に滑ったり回転したりすることができる。ただし、回転ブロック１０２はレバーアーム穴１５７に外部で接続されており、ストロークボルト１００に螺合されている。
【００３０】
常時の作動時に、弁棒４０は圧縮ばね８５により回転ブロック１０２及びレバーアーム７５に対して上方に向かって付勢される。ただし緊急遮断時には、レバーアーム７５及び回転ブロック１０２は下方に動いて弁棒４０に取り付けられている下部リング９５に当たって、弁棒４０を下方へ移動させて閉弁する。
【００３１】
図７に注目すると、回転ブロック１０２は横方向運動のためのガイド１４０を有し、さらに横方向のガイド１４０内を滑動する長方形の台１５０で構成されるコネクタ１４５を備え、そこから延在するピン１５５を有する。図１に示すように、ピン１５５はレバーアーム７５の穴１５７内に取り付けられている。レバーアーム７５がカバー枢軸３７の周りを枢動する際には、穴１５７は弧状に運動するが、この弧状の動きは、ガイド１４０内の長方形の台１５０の横方向運動と、穴１５７内のピン１５５の回転運動により吸収され、無理がかからない。
【００３２】
稼働位置（図３）において、下部リング９５とレバーアーム７５の回転ブロック１０２との間には弁棒４０の熱膨張分が吸収される（収まる）空隙Ｙがあり、レバーアーム７５との係合を回避している。
【００３３】
レバーアーム７５（図１）は弁トリップばね１８０により閉位置へ付勢されており、弁トリップばね１８０は、レバーアーム７５を遮断位置へ付勢する弁本体１５とレバーアーム７５との間に接続されている。
【００３４】
当然ながら、作動状態において、弁のキャビティ５０（図１）は中を移動する蒸気により加圧されている。典型的な圧力は３．４５ＭＰａ（５００ｐｓｉｇ）であり、図示するように、常時の作動時にはプラグ６０が通路４５を塞いでいることで、たとえ蒸気圧力が弁棒４０に作用しても、その圧力により生成される力Ｆ１は、プラグ６０を通り、力Ｆ２として示されるように通路４５の開口部４７を囲むカバー３５に直接伝達される。ただし、常用の作動時に弁のエクササイズが行われると、蒸気圧力により生成された弁棒４０に作用する力Ｆ１は、もはやカバー３５に直接伝達されず、同じ力Ｆ１が弁棒４０の長さ方向に沿ってストロークボルト１００に伝達され、その後、回転ブロック１０２へ、さらにレバーアーム７５へと伝達される。この上向きの力は弁トリップばね１８０の力に打ち勝ち、レバーアーム７５を持ち上げるのに十分な大きさである。何も制限がなければ、レバーアーム７５は上がり続け、トリップアーム８０が弁のアーム７５を解放することにより弁がトリップすることになる。
【００３５】
これを防止するため、弁のエクササイザはさらにレバーアームスタビライザ１８５（図１及び８）を含む。このスタビライザは、レバーアーム７５が動いて描く弧により画成される平面に沿ってカバー３５から延在する。スタビライザのアーム１８５はレバーアーム７５の横方向運動及び上向きの垂直方向運動を制限し、レバーアーム７５が下方へ動くことを許容している。スタビライザ１８５は、レバーアーム７５の上方に位置してレバーアーム７５の行程の上限を定める、調整可能な垂直方向止めねじ１９０を含む。そうすることで、図４及び６に示す通り、たとえ弁のエクササイズが行われ、キャビティ５０からの蒸気圧力により弁棒４０及びレバーアーム７５を上方へ押上げる力が作用しても、レバーアーム７５の上方への移動は止めねじ１９０により制限されるため、弁のトリップを回避できる。
【００３６】
さらに、ストロークボルト１００を回して弁のエクササイズを行うときに、誤って弁をトリップさせてしまう可能性がある。ストロークボルト１００と回転ブロック１０２のねじ間の摩擦によっては、レバーアーム７５を横方向に変位させ、弁をトリップさせるのに十分な大きさのトルクがレバーアーム７５に伝達されることになる。これを防止するため、一組の調整可能な止めねじ１９５、２００が、Ｕ字型のエンクロージャ（囲い）２１２の各側部２０５、２１０から横方向に延在しており、ストロークボルト１００が回転して弁のエクササイズを行うときに与えられ得るレバーアーム７５の横方向の移動を制限し、これにより弁がトリップするのを回避する。止めねじ１９５、２００は、レバーアーム７５の横方向運動を制限するよう調整すればよいが、必要に応じて、レバーアーム７５が垂直方向に自由に動いて弁を閉じることができるよう、十分な隙間も設けなければならない。
【００３７】
図１に示すように、トリップアーム８０は、レバーアーム７５のスロット２２０内に係合するナイフエッジ２１５を通してレバーアーム７５を稼働位置に維持する。ナイフエッジ２１５／スロット２２０の係合により感度が非常に高くなり、異常事象の発生時にトリップアームが下方のアーム７５から解放され、これにより弁の遮断を開始する。
【００３８】
弁がトリップし、リセット（復帰）しなければならないときには、レバーアーム７５はトリップアーム８０のナイフエッジ２１５より上の高さまで上がらなければならない。垂直止めねじ１９０は、レバーアーム７５の上向きの垂直方向運動を制限するように配置されているが、この追加の垂直方向変位を可能にするよう退避しなければならない。
【００３９】
次に、レバーアーム７５が持ち上げられたとき、レバーアーム７５に固定されている回転ブロック１０２も持ち上げられる。これが今度は圧縮ばね８５に抗して作用するストロークボルト１００を持ち上げる。圧縮ばね８５を弾性限度を超えて圧縮することを回避するために、スペーサ１７０（図３）が圧縮ばね８５内に配置されており、スペーサが突き当たるまでの圧縮量ＹＹだけ圧縮が可能となり、ばね８５を保護することができる。
【００４０】
弁棒４０は、カバー３５内にある上部ブッシュ２２５及び下部ブッシュ２３０により通路４５内に支持されていてもよい。典型的にはこのような場所で堆積物の蓄積が起こり、緊急遮断時に弁棒４０の動きを妨げる可能性がある。
【００４１】
ここまで説明してきたことは、弁のエクササイザに関する詳細であるが、本発明は弁のエクササイザの使用方法も対象である。具体的には、弁棒４０のエクササイズの方法は、弁プラグ６０が通路４５の開口部４７から分離して弁１０のエクササイズを行うまで弁棒４０を下方へ移動させることを含み、一方でそれと同時に、弁棒４０のエクササイズを行う際、プラグ６０を開口部３０から十分離れた位置に保持して弁１０を稼働位置に維持し、レバーアーム７５の上向きの垂直方向行程を弁１０をトリップさせない範囲に制限することも含む。弁棒４０を下方へ移動させるステップは、レバーアーム７５に螺合されて弁棒４０を下方へ付勢しているストロークボルト１００を回転させるステップで構成されている。
【００４２】
弁棒４０を下方へ移動させるステップはさらに、レバーアーム７５の下で下部リング９５を弁棒４０に係合させるステップと、弁棒４０を下方へ付勢するストロークボルト１００により下部リング９５を下方へ付勢するステップとを含んでもよい。さらに、レバーアーム７５の横方向行程は、弁１０をトリップさせない範囲で弁棒４０から離れた位置に制限されてもよい。
【００４３】
弁棒４０が下方へ移動した後、弁棒４０は通路４５内で往復運動するように上方へ移動してもよい。この単一のサイクルで十分な場合もあれば、ブッシュに蓄積している堆積物を破砕するためにこのサイクルを繰り返し行う場合もある。最後に、プラグ６０がもう一度通路４５の開口部４７を塞ぐまで弁棒４０が上方に移動し、弁のエクササイズが完了する。
【００４４】
本発明の具体的な実施の形態が詳しく記述されているが、本開示に関する全体的な教示を踏まえ、それらの詳細内容について様々な修正や代替を開発できることは当業者に理解されるであろう。本明細書に記述されている好適な実施の形態は説明を意図したものにすぎず、添付の特許請求の範囲及びそのあらゆる均等物で定める本発明の範囲を制限するものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１０  緊急遮断弁
１５  弁本体
２０  入口
２５  出口
３０  開口部
３５  蒸気室カバー
３７  カバー枢軸
４０  弁棒
４５  通路
４７  開口部
５０  キャビティ
５５  弁棒の下部
６０  弁プラグ
６５  第１の側
７０  第２の側
７５  レバーアーム
８０  トリップアーム
８５  圧縮ばね
８６  上部ばね座
８７  下部ばね座
８８  上部リング
９０  弁棒の上部
９５  下部リング
９６  下部リングの上部
１００  ストロークボルト
１０１  ストロークボルトのヘッド
１０２  回転ブロック
１０５  ストロークボルトの下部
１１０  下部ナット
１１５  押付ナット
１２０  ストローク押付リング
１３０  押付ナット
１５５  ピン
１５７  レバーアームの穴
１７０  スペーサ
１８０  弁トリップばね
１８５  レバーアームスタビライザ
２１５  ナイフエッジ
２２０  スロット
２２５  上部ブッシュ
２３０  下部ブッシュ
Ｆ１  蒸気圧力により生成される力
【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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【外国語明細書】
2014178027000001.pdf