(57)【要約】【課題】減圧用オリフィスをガス配管内に設置しようとした場合の支障物回避、ガス配管の強度低下の抑制、および、作業性の向上を可能とするガス配管への減圧用オリフィス設置方法を提供する。【解決手段】ガス配管８の上部に、長手方向がガス流れと平行となるようにオリフィス装入用の開口４を設け、オリフィス装入用の開口４からガス配管８の内径より小さい板状の減圧用オリフィス７をガス流れ方向と平行にガス配管８内に装入した後、減圧用オリフィス７をガス流れを阻害する方向に回転して固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス配管の上部に、長手方向がガス流れと平行となるようにオリフィス装入用の開口を設け、該オリフィス装入用の開口から前記ガス配管の内径より小さい板状の減圧用オリフィスをガス流れ方向と平行に前記ガス配管内に装入した後、該減圧用オリフィスをガス流れを阻害する方向に回転して固定することを特徴とするガス配管への減圧用オリフィス設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス配管内に減圧用オリフィスを設置する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製造業などにおける副生ガス、空気、窒素、二酸化炭素等のガスを流通するガス配管設備は、設置より数十年以上経過した設備もあるため、経年劣化対策である補修の実施や他配管との繋ぎ込み工事など操業条件変化に対応した改造を実施している。
高圧状態のガスを流通している配管を対象に、例えば他配管との繋ぎ込み工事を実施する場合、施工利便性の向上や工事中の安全性を高めるために、工事対象範囲の配管内ガス圧力を予め低減させることを目的として減圧用オリフィスを設置する場合がある。
この減圧用オリフィスのガス配管内への設置方法としては、例えば、特許文献１に記載のように、減圧用オリフィスを装入するための開口部をガス配管に設けるものがあるが、この開口部の長手方向は該ガス配管の径方向に設けるものである。更に、ガス配管敷設時に、予め減圧用オリフィス脱着装置を取付けておき、実際に前記減圧を行う際に、ガス配管の上下または左右方向に減圧用オリフィスを動作させ装着するものであった。
【０００３】
【特許文献１】実開昭５５−１４５２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１によると、減圧用オリフィスは配管内ガス雰囲気内に常に設置された状態にあるため、ガスダストによる駆動部の固着や腐食性ガスによる形状変化が発生する可能性があった。
それを解決するためには、配管敷設後の前記減圧時に任意の既設ガス配管位置へガス配管外部より減圧用オリフィスを設置する必要があるが、既設配管周辺には他ガス配管や電気、計装、または通信ケーブルなど既に多くの支障物が存在していることが多く、ガス配管外部からの減圧用オリフィス設置作業ができず問題となることがある。
また、既設ガス配管を改造して減圧用オリフィス設置装置（例えば、オリフィス本体装入口またはオリフィス固定用治具装入口）を取付ける場合、ガス配管の使用を一時停止する必要があるため、操業ロスによるコストダメージを最小限に抑えられるよう作業時間の最短化に取り組む必要がある。
本発明は、減圧用オリフィスをガス配管内に設置しようとした場合の支障物回避、ガス配管の強度低下の抑制、および、作業性の向上を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その特徴とするところは、ガス配管の上部に、長手方向がガス流れと平行となるようにオリフィス装入用の開口を設け、該オリフィス装入用の開口から前記ガス配管の内径より小さい板状の減圧用オリフィスをガス流れ方向と平行に前記ガス配管内に装入した後、該減圧用オリフィスをガス流れを阻害する方向に回転して固定するガス配管への減圧用オリフィス設置方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、ガス配管内に減圧用オリフィスを設置する際、ガス配管の強度低下を抑制することができるので、ガス配管を補強する補強部材のコンパクト化が可能となる。また、ガス配管外部からの作業で減圧用オリフィスを設置できるため、内部足場仮設などガス配管停止中のみ実施可能な作業内容を削減でき、操業ロスによるコストダメージの最小化等の効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明者は、ガス配管内に減圧用オリフィス（以下、単にオリフィスとも称す）を設置するのに際し、ガス配管に大掛かりな補強用設備を施すことなく、容易に、かつ早期に前記設置作業を行えるよう様々な検討を行った結果、ガス配管内に減圧用オリフィスを装入するための開口を、該ガス配管の上部（好ましくは頂部）にガス流れ方向に長く、円周方向に短くなるよう設けることで、ガス配管の構造体としての強度低下を抑制でき、該ガス配管の補強用設備をコンパクト化できることを知見した。これは、前記開口をガス配管長手方向に長く設けることが、円周方向に長く設けることに比べガス配管の断面係数を大きくし、ガス配管の屈曲を防止できるからである。ここで、内部ガス圧に対する強度については前記開口をガス配管長手方向に長く持たせる方が2倍弱くなるが、円周方向に補強用リブを溶接するなどの措置により容易に補強可能である。
そして、この開口よりドーナツ形の板状の減圧用オリフィスのガスあたり面をガス流れ方向と平行にして装入した後、該ガスあたり面がガス流れ方向に向くように該減圧用オリフィスを回転して固定することが、設置作業を容易にし、かつ、短時間に実施できるとの知見を得た。
以下に、本発明の一実施の形態に係るガス配管への減圧用オリフィス設置方法を図１〜図３を参照しながら説明する。
【０００８】
（事前準備作業）
ガス配管８に、減圧用オリフィス７を装入するための開口であるオリフィス装入口４、およびオリフィス７の回転防止用のストッパー６を装入するためのストッパー装入口５を設置する手順について図１を参照して説明する。
先ず、長手方向を減圧用オリフィス７の直径より若干長くなるよう長方形に加工した開口部閉止用フランジ１を、長手方向がガス流れ方向と平行となるようにガス配管８の上部に溶接取付けを行う。
また、ストッパー６が装入可能な寸法に加工した減圧用オリフィス固定用ストッパー装入フランジ２を、ガス配管８の両側（ガス配管８の頂部より９０度の位置が望ましい）に溶接取付けを行う。
次に、ガス配管８の曲率に一致するよう加工したガス配管８の補強部材であるリブ３をガス配管８の外側の円周方向へ溶接取付けを行う。このリブ３の取付け範囲はオリフィス挿入口４より長くする。
更に、減圧用オリフィス７を設置しようとするガス配管８の内部ガスを窒素置換する。
そして、開口部閉止用フランジ１およびストッパー装入フランジ２の内側のガス配管鋼材部をジグソー等の切断機で切欠いてオリフィス装入口４および回転防止用ストッパー装入口５を設ける。
【０００９】
（減圧用オリフィス７装入作業）
次に、オリフィス装入口４より、ドーナツ状（中央に円孔が設けられた円板状）のオリフィス７（外径がガス配管８の内径より１％程度小さい）を装入する手順を図３を参照して説明する。
予め製作した減圧用オリフィス７をクレーン（図示せず）で吊り上げて、オリフィス７をその径方向がガス配管８の長手方向に向いた（即ち、ガス流れ方向と平行な）状態で、オリフィス装入口４よりガス配管８の内部に装入する。
そして、内部ガス流れと正対するように（減圧用オリフィス７の径方向がガス配管８の径方向と一致する、即ちガス流れを阻害する方向に）回転させた状態で、ガス配管８の両側に設けたストッパー装入口５よりストッパー６を装入する。この際、図２に示すように、ストッパー６の対向する一対の足部材６ｂと足部材６ｂの基部間に設けられた足部材６ａとで形成する空間部６ｃ内にオリフィス７の側部が装入する様にストッパー６をセットして、ストッパー６をストッパー装入口５に設けたフランジ２にボルト止めすることによりガス配管８内部でのオリフィス７の回転を防止するが、ストッパー６は流体内圧および流速に基づく動圧に対して許容する強度を有した設計を行う必要がある。
そして、ガス配管８上部の開口部閉止用フランジ１に蓋(図示せず)をして、ボルト止めした後、ガス配管８内にガス導入を行う。
なお、ストッパー６の足部材６ａと６ｂの空間部６ｃはオリフィス７の板厚より５〜７ｍｍ程度広くすることが好ましい。
また、減圧用オリフィス７の中央の円孔の開口面積は、減圧用オリフィス７の上流側および下流側に位置する供給先（工場や配管と直結した設備等）の必要圧からオリフィス式を用いて算出することが好ましい。
【００１０】
なお、本発明者は、減圧用オリフィス７の外径とガス配管８の内径との差がガス配管８の内径の約１％である場合、減圧用オリフィス７の開口面積を、減圧用オリフィス７がガス配管８内で回転するために設けた隙間面積分差し引く（置き換える）ことにより、目標とした減圧量が確保できることを確認している。
本実施の形態の減圧用オリフィス７の形状はドーナツ状１枚物としたが、これに限るものではなく、別形状オリフィス（長方形状や十字形状の減圧用板、また分割装入できる形状）を用いてもよい。また、ガス配管の内径より０．５〜２％の範囲で減圧用オリフィスの外径を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るガス配管への減圧用オリフィス設置方法を示す簡略斜視図である。
【図２】同減圧用オリフィス設置方法に使用される回転防止用ストッパーを示す簡略斜視図である。
【図３】同減圧用オリフィス設置方法の減圧用オリフィス装入状況を示す簡略図である。
【符号の説明】
【００１２】
１：開口部閉止用フランジ、２：ストッパー装入フランジ、３：リブ、４：オリフィス装入口、５：ストッパー装入口、６：ストッパー、６ａ、６ｂ：足部材、６ｃ：空間部、７：減圧用オリフィス、８：ガス配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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