(57)【要約】【課題】  立ち上がり部等の圧力損失の原因となる部位を含む配管であっても所望の温度に加温することができるスチームトレース装置を提供する。【解決手段】  本発明のスチームトレース装置は、蒸気供給弁を介して２つのラインに分離したスチーム管を配管の上流方向及び下流方向に向かってそれぞれ該配管に沿わせるように配置させたスチームトレース装置において、前記２つのラインのスチーム管の内、少なくとも他方より圧力損失の大きい方のスチーム管に発生したドレンが、温度調整式のドレントラップによって排出されることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気供給弁を介して２つのラインに分離したスチーム管を配管の上流方向及び下流方向に向かってそれぞれ該配管に沿わせるように配置させたスチームトレース装置において、
前記２つのラインのスチーム管の内、少なくとも他方より圧力損失の大きい方のスチーム管に発生したドレンが、温度調整式のドレントラップによって排出されることを特徴とするスチームトレース装置。
【請求項２】
前記２つのラインのスチーム管の内、他方よりも圧力損失が小さい方のスチーム管に発生したドレンが、フロート式のドレントラップによって排出されることを特徴とする請求項１に記載のスチームトレース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料輸送管等の配管を加温するためのスチームトレース装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、屋外の燃料輸送管等の配管にスチーム管を沿わせ、該配管を加温し適温に保つことで、輸送燃料（例えば、原油）の固まりを防止するスチームトレース装置が知られている。
【０００３】
この種の一般的なスチームトレース装置の構成を図２に示す。図２のスチームトレース装置は、蒸気供給弁４から後流のスチーム管が２つに分かれ、一方のスチーム管２が原油等の燃料を輸送する配管１の下流（燃料供給）方向に、他方のスチーム管３が配管１の上流方向に向かってそれぞれ配管１に沿うようにして配置され、配管１のそれぞれの該当部位を加温するという２ライン方式のスチームトレース装置である。２ライン方式は、１ライン方式に比べ、蒸気供給弁の設置個数や供給蒸気系統（ライン）を少なくでき、効率的に加温制御が行えるため、設備コストが抑えられるという利点を有する。
【０００４】
図示しない蒸気供給源（例えば、所内ボイラ）からの蒸気（例えば、補助蒸気）は蒸気供給弁４を開くことでスチーム管２，３に供給され、該蒸気がスチーム管２，３を通過することで、該当部位の配管温度が上昇する。スチーム管２，３を通過する蒸気は、復水や凝縮した温水等のドレンに変化し、ドレントラップ７，８から排出される。
【０００５】
ドレントラップ７，８としては、簡易なメカニズム（内部に液面の変動に応じて上下するフロート（弁体）を備え、ドレンが溜まると該フロートが浮上することでドレンを排出する）であり、メンテナンスも容易なフロート式のドレントラップが用いられている。
【０００６】
温度検出器５，６は、スチーム管２，３それぞれに係る配管１の所定位置に設置され、該当部位の温度を検出し、その結果を制御部９に出力する。制御部９は、それら検出温度の内の低い方の温度を現在の配管温度として認識し、該温度と適正温度（例えば６０℃）との差分を縮めるように蒸気供給弁の開閉制御を行う。具体的には、配管温度が適正温度より低ければ蒸気供給弁を「開」に制御して蒸気を供給し、適正温度より高い場合には「閉」に制御して供給蒸気を遮断する。
【０００７】
図２に示すように、配管１が、当該スチームトレース装置によって加温する範囲内において、略直線状で地面に平行となるように配設されている場合には、ドレントラップ７，８にかかるドレン流入圧は略等しくなり（蒸気供給弁４からドレントラップ２，３までの圧力損失が略等しくなり）、蒸気供給時においては、スチーム管２，３を通過する蒸気量は略同一となり、それぞれに係る配管１の該当部位との熱交換も略同等に行われる。このように、検出温度によって蒸気供給弁４の開閉制御を行い、蒸気の供給、遮断を適宜繰り返すことで、スチーム管２，３が配置される配管１のそれぞれの該当部位を適正（正常）温度に維持できるのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記構成のスチームトレース装置は、スチーム管２，３の圧力損失において、その差が広がると、配管温度を適正に維持できなくなるケースが生じる虞がある。
【０００９】
その例について図３を用いて説明する。図３に示す配管１には、その下流側に上部方向に一部突出した部位（立ち上がり部）が含まれている。したがって、これに沿うように配置されるスチーム管２にも同様の立ち上がり部が含まれることになる。
【００１０】
かかる立ち上がり部を含むスチーム管２の圧力損失は、略水平であるスチーム管３の圧力損失よりも大きくなり、蒸気供給時（蒸気供給弁４が開）においても、スチーム管２内に滞留しているドレンが排出され難くなる状態となる。したがって、スチーム管３と比較し、スチーム管２の蒸気通過量は少なくなり、結果として、熱交換性も悪くなり、これに係る配管１の該当部位の温度上昇率も悪くなる。
【００１１】
この場合、前述した制御部９は、スチーム管２に係る検出温度（温度低の方）に基づき蒸気供給弁４の制御を行う。つまり、スチーム管２に係る検出温度が適正温度（例えば、６０℃）になるまで、蒸気供給弁４を開き、蒸気を供給する。一方、圧力損失が少なく温度上昇率がよいスチーム管３に係る検出温度は、スチーム管２に係る検出温度が適正温度に到達する以前に適正温度に達するため、制御部９によってかかる制御（蒸気供給）が続けられると、スチーム管３には過剰な蒸気が供給され続けることになる。
【００１２】
その結果、スチーム管３に係る検出温度は６０℃を超えても上昇し続け、スチーム管２に係る検出温度が適正温度に到達した時点では、かなりの高温（例えば、約９０℃）にまで達してしまう虞がある。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、立ち上がり部等の圧力損失の原因となる部位を含む配管であっても所望の温度に加温することができるスチームトレース装置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】
【００１４】
本発明に係るスチームトレース装置は、蒸気供給弁を介して２つのラインに分離したスチーム管を配管の上流方向及び下流方向に向かってそれぞれ該配管に沿わせるように配置させたスチームトレース装置において、前記２つのラインのスチーム管の内、少なくとも他方より圧力損失の大きい方のスチーム管に発生したドレンが、温度調整式のドレントラップによって排出されることを特徴とする。
【００１５】
温度調整式（温調式）のドレントラップは、ドレン温度に応じて、排出弁を作動させ、滞留したドレンを排出する構造を有するので、ドレン温度の適切な温度調整により、圧力損失を伴う配管であってもドレンを滞留させることなく排出できる。したがって、蒸気供給時（蒸気供給弁が「開」の時）に、新しい蒸気の通過量を他方の圧力損失の少ないラインのスチーム管と略同一にすることが可能となる。これにより、それぞれのスチーム官に係る配管該当部位の昇温スピードも略同一に制御でき、それぞれの該当部位を適正（正常）温度に制御することができる。
【００１６】
また、メンテナンス性やコスト面を考慮し、前記２つのラインのスチーム管の内、他方よりも圧力損失が小さい方のスチーム管に発生したドレンが、フロート式のドレントラップによって排出される、構成とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上の如く、本発明のスチームトレース装置は、加温対象の配管部位に、例えば立ち上がり部のような特殊な形状が含まれる場合であっても、所望の温度に加温し、維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るスチームトレース装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係るスチームトレース装置の適用例を示す図である。図１において、配管１は、発電プラントで消費される燃料（本実施形態では、原油）を輸送する屋外に設置された配管である。配管１には、蒸気供給弁４から後流のラインで２ラインに分離した銅製等のスチーム管２，３が、それぞれ配管１の下流方向（燃料供給方向）及び上流方向に向かって配管１に沿うようにして接触配置されている。
【００２０】
蒸気供給弁４は、制御部９からの開閉制御信号に基づき開閉し、「開」の場合は、蒸気供給源（例えば、所内ボイラ）から送られる蒸気（例えば、補助蒸気）をスチーム管２，３に供給し、「閉」の場合は該供給を遮断する。
【００２１】
スチーム管２，３の末端部にはそれぞれドレントラップ１０，８が連結されている。ドレントラップは、スチーム管内に発生した復水や温水等のドレンを自動的に排出する装置である。このドレントラップからドレンが排出されることによって新しい蒸気がスチーム管を通過できるようになる。したがって、ドレントラップから定常的にドレンが排出されると、蒸気と配管との熱交換が頻繁になり、配管温度を上昇させることができる。
【００２２】
このドレントラップには、一般的に、そのドレン排出のメカニズムの違いから大別してフロート式と温調（温度調整）式との２種類がある。従来のこの種のスチームトレース装置では、２ラインのスチーム管の両方ともフロート式が使用されていた。本発明のスチームトレース装置は、圧力損失（蒸気供給弁の出口圧（蒸気供給圧）がドレントラップ入口までに降下する分の圧力）の大きい方のスチーム管に温調式のドレントラップを使用するという従来にはない特徴を有している。
【００２３】
図１に戻り説明を続けると、配管１の下流側には、立ち上がり部が含まれ、それに対応して配設されるスチーム管２にも同様に立ち上がり部が含まれるので、スチーム管２の圧力損失は、スチーム管３のそれに比べ大きくなる。本実施形態に係るスチームトレース装置では、スチーム管３のドレントラップとして温調式のドレントラップ１０を用いている。他の点では従来のスチームトレース装置（図２及び図３）と同一であり、図２及び図３との共通部については同一符号を付し、説明を省略する。
【００２４】
以下、本実施形態に係るスチームトレース装置による配管の加温動作について説明する。
【００２５】
温度検出器５，６が検出した配管温度に関する情報は、制御部９に送られる。制御部９は、それらの検出温度の低い方の温度を調整対象の温度（対象温度）とみなし、この温度と所定の適正温度（本実施形態では、６０℃（原油の流動点（約３５℃）＋２５℃）に設定している。）との差分を縮めるべく蒸気供給弁４を制御する。具体的には、対象温度が６０℃に達していない場合は、「開」指令信号を蒸気制御弁４に出力し、これを受けて蒸気制御弁４が開き、蒸気供給源からの蒸気をスチーム管２，３に供給する。一方、対象温度が６０℃を超えている場合には、「閉」指令信号を蒸気制御弁４に出力し、これにより蒸気制御弁４が閉止し、蒸気供給が遮断される。
【００２６】
蒸気供給弁４が開き、蒸気供給が行われると、その供給圧力により、圧力損失の小さいスチーム管３内部に滞留していたドレンはドレントラップ８に流入し、外部に排出される。これにより、新たな蒸気がスチーム管３内を通過でき、それに伴い配管１の該当部位の温度を上昇させる。
【００２７】
一方、スチーム管２では、温調式であるドレントラップ１０の排出ドレン温度が予め設定されており、流入されるドレン温度がこれ以下ならば、たとえ流入量が少なくてもドレンの排出を行う。当該排出ドレン温度は、配管温度を適正温度（６０℃）にするように算出されており、蒸気供給時（即ち、配管温度が６０℃に達していない時）では、ドレントラップ１０に流入するドレンの温度は、この排出ドレン温度以下となるため、その流入量に拘わらず常時排出されることになる。したがって、蒸気供給時には、スチーム管３と同様に、新しい蒸気がスチーム管２内を通過し、配管１の該当部位の温度が上昇する。
【００２８】
このように、蒸気供給時において、スチーム管２，３に略同量の蒸気を通過させることができ、略同一の時間でスチーム管２，３それぞれに係る配管１の該当部位の温度を適正温度（６０℃）まで昇温させることができる。
【００２９】
以上のように本実施形態のスチームトレース装置によれば、加温対象の配管に立ち上がり部等の形状が含まれることで、２ラインのスチーム管の圧力損失の差が大きくなった場合でも双方のラインに係る配管の昇温スピードを略同一に制御することが可能となる。
【００３０】
尚、本発明に係るスチームトレース装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３１】
例えば、上記実施形態では、圧力損失の小さい方のスチーム管はフロート式のドレントラップを用いてドレンを排出しているが、これに限定されず、２ラインのスチーム管の何れもが、温調式のドレントラップを用いてドレンを排出する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るスチームトレース装置の適用態様を示す図である。
【図２】従来のスチームトレース装置の適用態様を示す図（その１）である。
【図３】従来のスチームトレース装置の適用態様を示す図（その２）である。
【符号の説明】
【００３３】
１  配管
２，３  スチーム管
４  蒸気供給弁
５，６  温度検出器
７，８  ドレントラップ（フロート式）
９  制御部
１０  ドレントラップ（温調式）
【図１】
2006046476.tif 000003
【図２】
2006046476.tif 000004
【図３】
2006046476.tif 000005