(57)【要約】【課題】蒸気の漏洩を簡易に検出するタービンバイパス弁の漏洩検出装置及び漏洩検出方法を提供する。【解決手段】バイパス弁１０は、蒸気Ｖが流入可能な弁室１１を内部に有する弁箱１、弁室１１に連通する蒸気導入路２１を有し、弁室１１の底面に取り付けた弁座２、及び蒸気導入路２１に設けた導入開口を開閉する弁体３を備える。又、バイパス弁１０は、ガスケット２０を介在して弁座２で弁室１１との連通が封止されると共に、蒸気導入路２１を通過した蒸気Ｖが流出する流出室１２を弁箱１の内部に有する。漏洩検出装置１００は、弁室１１の底面から立設して弁座２の周囲を水密可能に囲うと共に、所定の水位が確保できるように水Ｗを貯留可能な囲壁７を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気が流入可能な弁室を内部に有する弁箱、前記弁室に連通する蒸気導入路を有し、前記弁室の底面に取り付けた弁座、及び前記蒸気導入路に設けた導入開口を開閉する弁体を備え、ガスケットを介在して前記弁座で前記弁室との連通が封止されると共に、前記蒸気導入路を通過した蒸気が流出する流出室を前記弁箱の内部に有するタービンバイパス弁の漏洩検出装置であって、
前記弁室の底面から立設して前記弁座の周囲を水密可能に囲うと共に、所定の水位が確保できるように水を貯留可能な囲壁を備えるタービンバイパス弁の漏洩検出装置。
【請求項２】
前記囲壁は、撤去可能な防水用のパテで造形されている請求項１記載のタービンバイパス弁の漏洩検出装置。
【請求項３】
前記囲壁は、貯留された水の水位を確認可能な目盛りを有する請求項１又は２記載のタービンバイパス弁の漏洩検出装置。
【請求項４】
前記弁箱は、複数の前記流出室を内部に連設している請求項１から３のいずれかに記載のタービンバイパス弁の漏洩検出装置。
【請求項５】
前記弁室が円筒状の内壁からなり、
前記囲壁は、
前記弁室の底面に沿って前記弁室の軸方向に延びて、前記弁座を間にして対向する一対の帯状の第１堰と、
これらの第１堰に両端縁が結合すると共に、前記弁室の底面に沿って前記弁室の軸方向を横断するように延びて、前記弁座を間にして対向する一対の帯状の第２堰と、を有する請求項１から４のいずれかに記載のタービンバイパス弁の漏洩検出装置。
【請求項６】
前記弁箱は、弁蓋で密閉されると共に、前記弁座を取り外し可能な点検開口を上面に有する請求項１から５のいずれかに記載のタービンバイパス弁の漏洩検出装置。
【請求項７】
蒸気が流入可能な弁室を内部に有する弁箱、前記弁室に連通する蒸気導入路を有し、前記弁室の底面に取り付けた弁座、及び前記蒸気導入路に設けた導入開口を開閉する弁体を備え、ガスケットを介在して前記弁座で前記弁室との連通が封止されると共に、前記蒸気導入路を通過した蒸気が流出する流出室を前記弁箱の内部に有するタービンバイパス弁の漏洩検出方法であって、
前記弁室の底面から立設して前記弁座の周囲を水密可能に囲うと共に、水を貯留可能な囲壁を設ける造形ステップと、
所定の水位が確保できるように前記囲壁に水を注入する注入ステップと、
所定時間後に前記囲壁の水位を確認する確認ステップと、を含むタービンバイパス弁の漏洩検出方法。
【請求項８】
前記囲壁は、貯留された水の水位を確認可能な目盛りを有し、
前記弁箱は、弁蓋で密閉されると共に、前記弁蓋を取り外して前記弁室の内部を確認可能な点検開口を上面に有し、
前記点検開口を介して前記目盛りを確認する確認ステップを更に含む請求項７記載のタービンバイパス弁の漏洩検出方法。
【請求項９】
前記囲壁を前記弁箱から撤去する撤去ステップを更に含む請求項７又は８記載のタービンバイパス弁の漏洩検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンバイパス弁の漏洩検出装置及び漏洩検出方法に関する。特に、タービンバイパス弁の弁箱の内部に設置された弁座からの蒸気の漏洩を検出する漏洩検出装置及び漏洩検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、火力発電所又は原子力発電所では、ボイラーなどで作られた過熱蒸気でタービンを回転し、タービンに連結した発電機で電力を発生している。復水器は、タービンを作動させた後の過熱蒸気を冷却して凝縮させ、低圧の飽和液（復水）に戻している。例えば、この復水は、タービン蒸気として再利用される。
【０００３】
ボイラーで発生した過熱蒸気は、主管路から分岐し、タービンを迂回したバイパス配管を介して、復水器に直接供給されている。タービンバイパス弁は、バイパス配管の途上に設けられ、弁体を開閉することにより、例えば、タービンに送る過熱蒸気の圧力や流量を調整することができる。
【０００４】
このようなタービンバイパス弁として、バイパス弁体への局部的な異物の衝突を防ぎ、蒸気流量を正確に制御できるタービンバイパス弁が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０１５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１にも開示されているように、タービンバイパス弁は、弁室を内部に有する弁箱と弁室を密閉する弁蓋によって、本体となる圧力容器を構成している。弁箱の内部には、弁座と弁体を設けている。弁体は、弁棒の先端部に固定されている。そして、油圧シリンダを駆動することにより、弁棒が進退し、弁体が弁座に設けた中心開口を開閉できる。
【０００７】
このように、タービンバイパス弁は、弁室に流入された過熱蒸気が弁座の中心開口を通過して、流出ポートから流出できる。一方、弁体が弁座の中心開口を閉じると、弁室に流入された過熱蒸気を流出ポートから流出することなく密閉できる。
【０００８】
一般に、弁座は、弁箱とは別体の円筒状の部品で構成されている。そして、弁座の端部に設けたフランジに当接する円環状のガスケット（パッキン）を介して、弁座が弁室の底面にねじ止めされている。
【０００９】
しかし、長期間に亘り、発電所を稼動していると、ガスケット又は弁座のガスケット当接面が劣化して、弁体を閉じても弁座のシート面から蒸気が流出ポートに漏洩することがある。このため、タービンの効率を低下させる要因の一つになっていた。
【００１０】
したがって、火力発電所又は原子力発電所では、弁箱から弁座を取り外して、目視でガスケットの劣化状態を確認する点検作業が定期的又は不定期に実施されていた。そして、劣化したガスケットは、交換することが実施されていた。又、劣化した弁座は、補修又は交換することが実施されていた。
【００１１】
しかし、火力発電所又は原子力発電所に設置されたタービンバイパス弁は、全長が約４．５ｍと大型である。そして、弁座のフランジの直径が約３０ｃｍと大きく、弁座の取り付けねじが１８本あるなど、弁座の取り外しに多くの作業時間を費やしていた。更に、このタービンバイパス弁には、三つの弁座を弁箱に配置しているので、一台のタービンバイパス弁に対する弁座の取り外し時間を多大なものとしていた。
【００１２】
大型のタービンバイパス弁の弁箱の内部に設置された弁座からの蒸気の漏洩を簡易に検出する装置及び方法が実現できれば、台座の劣化を確認するための作業時間を短縮できる。又、この作業時間を短縮できれば、所定期間内の点検回数を増やすこともでき、タービンの効率を維持することに貢献できる。そして、以上ことが本発明の課題といってよい。
【００１３】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、タービンバイパス弁の弁箱の内部に設置された弁座からの蒸気の漏洩を簡易に検出するタービンバイパス弁の漏洩検出装置及び漏洩検出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】
【００１４】
本発明者らは、弁座の周囲を水が貯留可能な囲壁で囲み、この囲壁の水位の変化を確認することにより、この課題が解決可能なことを見出し、これに基づいて、以下のような新たなタービンバイパス弁の漏洩検出装置及び漏洩検出方法を発明するに至った。
【００１５】
（１）本発明によるタービンバイパス弁の漏洩検出装置は、蒸気が流入可能な弁室を内部に有する弁箱、前記弁室に連通する蒸気導入路を有し、前記弁室の底面に取り付けた弁座、及び前記蒸気導入路に設けた導入開口を開閉する弁体を備え、ガスケットを介在して前記弁座で前記弁室との連通が封止されると共に、前記蒸気導入路を通過した蒸気が流出する流出室を前記弁箱の内部に有するタービンバイパス弁の漏洩検出装置であって、前記弁室の底面から立設して前記弁座の周囲を水密可能に囲うと共に、所定の水位が確保できるように水を貯留可能な囲壁を備える。
【００１６】
（２）前記囲壁は、撤去可能な防水用のパテで造形されてもよい。
【００１７】
（３）前記囲壁は、貯留された水の水位を確認可能な目盛りを有することが好ましい。
【００１８】
（４）前記弁箱は、複数の前記流出室を内部に連設していてもよい。
【００１９】
（５）前記弁室が円筒状の内壁からなり、前記囲壁は、前記弁室の底面に沿って前記弁室の軸方向に延びて、前記弁座を間にして対向する一対の帯状の第１堰と、これらの第１堰に両端縁が結合すると共に、前記弁室の底面に沿って前記弁室の軸方向を横断するように延びて、前記弁座を間にして対向する一対の帯状の第２堰と、を有してもよい。
【００２０】
（６）前記弁箱は、弁蓋で密閉されると共に、前記弁座を取り外し可能な点検開口を上面に有することが好ましい。
【００２１】
（７）本発明によるタービンバイパス弁の漏洩検出方法は、蒸気が流入可能な弁室を内部に有する弁箱、前記弁室に連通する蒸気導入路を有し、前記弁室の底面に取り付けた弁座、及び前記蒸気導入路に設けた導入開口を開閉する弁体を備え、ガスケットを介在して前記弁座で前記弁室との連通が封止されると共に、前記蒸気導入路を通過した蒸気が流出する流出室を前記弁箱の内部に有するタービンバイパス弁の漏洩検出方法であって、前記弁室の底面から立設して前記弁座の周囲を水密可能に囲うと共に、水を貯留可能な囲壁を設ける造形ステップと、所定の水位が確保できるように前記囲壁に水を注入する注入ステップと、所定時間後に前記囲壁の水位を確認する確認ステップと、を含む。
【００２２】
（８）前記囲壁は、貯留された水の水位を確認可能な目盛りを有し、前記弁箱は、弁蓋で密閉されると共に、前記弁蓋を取り外して前記弁室の内部を確認可能な点検開口を上面に有し、前記点検開口を介して前記目盛りを確認する確認ステップと、を含むことが好ましい。
【００２３】
（９）前記囲壁を前記弁箱から撤去する撤去ステップを更に含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によるタービンバイパス弁の漏洩検出装置は、弁室の底面から立設して、弁座の周囲を水密可能に囲うと共に、所定の水位が確保できるように水を貯留可能な囲壁を備えるので、水位が変化すれば、ガスケットを介して弁室から流出室に蒸気が漏洩していると判断できる。一方、水位が変化しなければ、ガスケットを介した弁室の密封性が確保されていると判断できる。このように、本発明によるタービンバイパス弁の漏洩検出装置は、弁座を弁箱から取り外すことなく、弁座からの蒸気の漏洩を簡易に検出できる。
【００２５】
又、本発明によるタービンバイパス弁の漏洩検出方法は、弁室の底面から立設して弁座の周囲を水密可能に囲うと共に、水を貯留可能な囲壁を設ける造形ステップと、所定の水位が確保できるように、弁座の周囲を水密可能に囲う囲壁に水を注入する注入ステップと、所定時間後に囲壁の水位を確認する確認ステップと、を含むので、弁座を弁箱から取り外すことなく、弁座からの蒸気の漏洩を簡易に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態によるタービンバイパス弁の構成を示す平面図である。
【図２】前記実施形態によるタービンバイパス弁の構成を示す正面図である。
【図３】前記実施形態によるタービンバイパス弁の構成を示す縦断面図である。
【図４】前記実施形態によるタービンバイパス弁の構成を示す斜視分解組立図であり、部分的に断面で示している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
［タービンバイパス弁の構成］
最初に、本発明の一実施形態によるタービンバイパス弁の構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態によるタービンバイパス弁の構成を示す平面図である。図２は、前記実施形態によるタービンバイパス弁の構成を示す正面図である。
【００２８】
又、図３は、前記実施形態によるタービンバイパス弁の構成を示す縦断面図である。図４は、前記実施形態によるタービンバイパス弁の構成を示す斜視分解組立図であり、部分的に断面で示している。
【００２９】
図１から図４を参照すると、本発明の一実施形態によるタービンバイパス弁（以下、バイパス弁と略称する）１０は、鋳造などで成形された本体となる弁箱１を備えている。弁箱１は、蒸気Ｖが流入可能な円筒状の弁室１１を内部に有している。
【００３０】
図１から図４を参照すると、弁箱１は、弁室１１の軸中心が略水平状態を維持できるように、図示しない部材で支持されている。弁箱１の一方の端部には、円錐台部１１１を突出している。弁箱１の他方の端部には、円錐台部１１２を突出している。
【００３１】
円錐台部１１１には、図示しない第１配管が接続される接続部１１ａを設けている。そして、第１配管から送出された蒸気Ｖを弁室１１に供給できる。又、円錐台部１１２には、図示しない第２配管が接続される接続部１１ｂを設けている。そして、第２配管から送出された蒸気Ｖを弁室１１に供給できる。
【００３２】
図１から図４を参照すると、弁箱１の上面には、点検開口１５を密閉する弁蓋５を固定している。通常は、弁蓋５が弁室１１を密閉している。つまり、バイパス弁１０は、弁室１１を内部に有する弁箱１と弁室１１を密閉する弁蓋５によって、本体となる圧力容器を構成している。
【００３３】
図３又は図４を参照すると、弁室１１の底面には、弁座２を取り付けている。弁座２は、点検開口１５の直下に位置するように配置されている。弁座２は、弁室１１に連通する蒸気導入路２１を中央部に有している。
【００３４】
図３を参照すると、弁体３は、蒸気導入路２１の導入開口を閉じている。弁体３は、弁棒４の先端部に取り付けられている。弁棒４を上昇すると、弁体３は、蒸気導入路２１の導入開口を開くことができる。そして、弁室１１と蒸気導入路２１と連通できる。
【００３５】
図２を参照すると、弁棒４の基端部は、油圧シリンダ４０のピストンロッド（図示せず）に連結している。油圧シリンダ４０を駆動すると、弁体３が進退して、蒸気導入路２１の導入開口を開閉できる（図３又は図４参照）。なお、図２から図４では、油圧シリンダ４０の動作を切り換えるサーボ弁及び電磁急開弁の図示を省略している。
【００３６】
図３又は図４を参照すると、弁箱１は、三つの流出室１２を内部に有している。流出室１２は、ガスケット２０及び弁座２で封止されている。又、流出室１２は、蒸気導入路２１を通過した蒸気Ｖが流出する。
【００３７】
図１から図４を参照すると、バイパス弁１０は、例えば、三つの流出室１２の内のいずれか一つの流出室１２を図示しない復水器に接続することもでき、全ての流出室１２を復水器に接続することもできる。又、これらの流出室１２の内のいずれか一つの流出室１２を復水器以外の装置に接続してもよい。
【００３８】
図３又は図４を参照すると、弁座２の端部に設けたフランジ２ａに当接する円環状のガスケット２０を介して、弁座２が弁室１１の底面（シート面）にねじ止めされている。又、弁座２の胴部２ｂは、流出室１２側に挿通されている。
【００３９】
図３又は図４を参照すると、バイパス弁１０を長期間に亘り稼動すると、ガスケット２０又は弁座２のガスケット当接面が劣化して、弁体３を閉じても弁座２のシート面から蒸気Ｖが流出室１２に漏洩することがある。
【００４０】
従来は、弁箱１から弁座２を取り外して、目視でガスケット２０の劣化状態を確認する点検作業が定期的又は不定期に実施されていた。しかし、弁座２は、多数の埋込ボルトで弁室１１の底面に固定され、更に、この埋込ボルトの上面は、ロックリングで押さえられ、かつ、このロックリングが弁座２のボルト孔に廻り止め溶接されているので、弁座２の取り外しに多くの作業時間を費やしていた。したがって、以下に述べる、タービンバイパス弁の漏洩検出装置を発明することにより、この問題を解決した。
【００４１】
［漏洩検出装置の構成］
次に、本発明の実施形態によるタービンバイパス弁の漏洩検出装置の構成を説明する。図１から図４を参照すると、本発明の実施形態による漏洩検出装置１００は、所定の水位が確保できるように水Ｗを貯留可能な囲壁７を備えている。囲壁７は、弁室１１の底面から立設している。又、囲壁７は、弁座２の周囲を水密可能に囲っている。
【００４２】
図１から図４を参照すると、囲壁７は、弁座２の周囲を水密可能に囲うよう防水用のパテで造形することが好ましく、後述する一対の第１堰７ａ・７ａ及び一対の第２堰７ｂ・７ｂを防水用のパテで造形してもよい。
【００４３】
図１から図４を参照すると、囲壁７は、弁座２を間にして、対向する一対の帯状の第１堰７ａ・７ａを有している。又、囲壁７は、弁座２を間にして、対向する一対の帯状の第２堰７ｂ・７ｂを有している。
【００４４】
図１から図４を参照すると、一対の第１堰７ａ・７ａは、弁室１１の底面に沿って、弁室１１の軸方向に延びている。そして、これらの第１堰７ａ・７ａの底面は、弁室１１の底面に水密可能に接合している。これらの第１堰７ａ・７ａの底面は、弁室１１の底面に水密可能に溶接してもよい。
【００４５】
図１から図４を参照すると、一対の第２堰７ｂ・７ｂは、それらの両端縁が一対の第１堰７ａ・７ａに水密可能に結合している。又、一対の第２堰７ｂ・７ｂは、弁室１１の底面に沿って、弁室１１の軸方向を横断するように延びている。そして、これらの第２堰７ｂ・７ｂの底面は、弁室１１の底面に水密可能に接合している。これらの第２堰７ｂ・７ｂの底面は、弁室１１の底面に水密可能に溶接してもよい。
【００４６】
図４を参照すると、囲壁７の内壁には、目盛り７１を表示している。点検開口１５から目盛り７１を視認して、囲壁７に貯留された水Ｗの水位を確認できる。
【００４７】
［漏洩検出装置の作用］
次に、実施形態による漏洩検出装置１００の漏洩検出方法及び作用を説明する。図４を参照して、最初に、防水用のパテを用いて、弁室１１の底面から立設して、弁座２の周囲を水密可能に囲うと共に、水を貯留可能な囲壁７を設ける（造形ステップ）。次に、所定の水位が確保できるように、囲壁７に水Ｗを注入する（注入ステップ）。次に、所定時間後に、囲壁７の水位を確認する（確認ステップ）。最後に、囲壁７を弁箱１から撤去して（撤去ステップ）、一連の漏洩検出作業を終了する。
【００４８】
漏洩検出装置１００は、囲壁７の内部の水位が変化すれば（下がれば）、ガスケット２０を介して、水Ｗが流出室１２に漏洩していると判断でき、同様に、弁室１１から流出室１２に蒸気Ｖが漏洩すると十分に推測できる。一方、水位が変化しなければ、ガスケット２０を介した弁室１１の密封性が確保されていると判断できる。
【００４９】
このように、実施形態による漏洩検出装置１００は、弁座２を弁箱１から取り外すことなく、弁座２からの蒸気Ｖの漏洩を簡易に検出できる。又、実施形態による漏洩検出方法は、弁室１１の底面から立設して弁座２の周囲を水密可能に囲うと共に、水を貯留可能な囲壁７を設ける造形ステップと、所定の水位が確保できるように、弁座２の周囲を水密可能に囲う囲壁７に水Ｗを注入する注入ステップと、所定時間後に囲壁７の水位を確認する確認ステップと、を含むので、弁座２を弁箱１から取り外すことなく、弁座２からの蒸気の漏洩を簡易に検出できる。
【００５０】
本発明によるタービンバイパス弁の漏洩検出装置及び漏洩検出方法は、弁座を弁箱から取り外すことなく、大型のタービンバイパス弁の弁箱の内部に設置された弁座からの蒸気の漏洩を簡易に検出できる。したがって、台座の劣化を確認するための作業時間を短縮できる。又、この作業時間を短縮できれば、所定期間内の点検回数を増やすこともでき、タービンの効率を維持することに貢献できる。
【００５１】
本発明による漏洩検出装置が適用されるタービンバイパス弁は、実施形態に限定されない。例えば、弁箱は、一つの弁室に対して、一つの流出室を構成してもよく、一つの弁室に対して、複数の流出室を構成してもよい。又、実施形態では、弁棒が弁座の蒸気導入路を貫通する、いわゆるポペットバルブを開示したが、弁座の導入開口に対向して弁体が開閉するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  弁箱
２  弁座
３  弁体
７  囲壁
１０  （タービンバイパス弁）
１１  弁室
１２  流出室
２０  ガスケット
２１  蒸気導入路
１００  漏洩検出装置
Ｖ  蒸気
Ｗ  水
【図１】
2011190712.tif 000003
【図２】
2011190712.tif 000004
【図３】
2011190712.tif 000005
【図４】
2011190712.tif 000006