(57)【要約】【課題】管構造物の挿入等でなされていた水撃作用の防止を、不活性ガスを共存させることにより、管路に規模の大きな設備改造を必要とせず、かつ管路の規模により受けるコスト上昇を最小限に抑えられ、かつその防止効果を水撃作用の程度により容易に調整可能であるという優れた特徴を有する水撃作用の防止方法を提供する。【解決手段】水撃作用が発生する管路に対し、不活性ガスを存在させることによる、水撃作用の防止方法。不活性ガスが窒素ガスである場合、水撃作用が発生する管路に対し、水撃作用の発生個所の上流より、不活性ガスを配管内に供給する場合、不活性ガスの供給が連続的である場合等の態様において、特に効果的である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水撃作用が発生する管路に対し、不活性ガスを存在させることによる、水撃作用の防止方法。
【請求項２】
不活性ガスが窒素ガスである請求項１記載の水撃作用の防止方法。
【請求項３】
水撃作用が発生する管路に対し、水撃作用の発生個所の上流より、不活性ガスを配管内に供給する請求項１または２の水撃作用防止方法。
【請求項４】
不活性ガスの供給が連続的である請求項３記載の水撃作用防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水撃作用の防止方法に関する。さらに詳しくは、蒸気と液が接した時に、蒸気が急激に冷却され、凝縮してつぶれる際に起こる圧力変動を原因とする水撃作用を防止する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水撃作用は、主に二つの原因でおこる。すなわち、(1)蒸気と液が接した時に、蒸気が急激に冷却され、凝縮してつぶれる際に起こる圧力変動による衝撃、(2)管路において液の流れが遮断された際におこる圧力変動による衝撃の二つである。水撃作用が生じた場合は、水撃作用の衝撃により騒音・振動を生じ、さらに管の破壊が起こることもあるので極力発生を防止するようにしなければならない。
【０００３】
前者の水撃作用を防止する方法としては、配管の流速を制限するための構造物を挿入する方法、気液を分離するための構造物を挿入する方法等が知られている（特許文献１参照）。しかし、これらの方法は管路の径が大きくなるにつれ設備費が急増し、かつ管路の予期しないところに起こった水撃作用には新たに配管工事が必要となる。また温度、圧力等の条件が変更され、水撃作用を起こさなくなっても装置を取りはずすにはコストが必要となるという問題があり、よりフレキシビリティーの高い水撃作用の防止方法が求められていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４８５９１号公報（第1頁〜第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる現状において、本発明が解決しようとする課題は、蒸気と液が接した時に、蒸気が急激に冷却され、凝縮してつぶれる際に起こる圧力変動による水撃作用の防止方法において、管路に規模の大きな設備改造を必要とせず、かつ管路の規模により受けるコスト上昇を最小限に抑えられ、かつその防止効果を水撃作用の程度により容易に調整可能であるという優れた特徴を有する水撃作用の防止方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、水撃作用が発生する管路に対し、不活性ガスを存在させることによる、水撃作用の防止方法に係るものであり、不活性ガスが窒素ガスである場合、水撃作用が発生する管路に対し、水撃作用の発生個所の上流より、不活性ガスを配管内に供給する場合、不活性ガスの供給が連続的である場合等の態様において、特に効果的である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、蒸気と液が接した時に、蒸気が急激に冷却され、凝縮してつぶれる際に起こる圧力変動による水撃作用において、水撃作用が発生する個所において不活性ガスの存在により水撃作用が抑制されることを見出し、従来、管構造物の挿入等でなされていた水撃作用の防止を、不活性ガスを共存させることにより、管路に規模の大きな設備改造を必要とせず、かつ管路の規模により受けるコスト上昇を最小限に抑えられ、かつその防止効果を水撃作用の程度により容易に調整可能であるという優れた特徴を有する水撃作用の防止方法の提供が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
蒸気と液が接した時に、蒸気が急激に冷却され、凝縮してつぶれる際に起こる圧力変動による水撃作用の起こる管路としては、蒸留に熱源として使用される蒸気が熱を放出した後に発生する、蒸気と凝縮液の混合流体が流れる管路等が例示される。管路の大きさに関して制限はないが、大きな径をもつ管路に対して対策を行う場合の方が、他の水撃作用防止方法が多大なコストを必要とするのに比較して効果的である。
【０００９】
管路に存在させるガスとしては、蒸気と反応しない窒素、アルゴン等の不活性ガスが安全上好適であり、さらにコスト面を考慮すると窒素を用いるのが好ましい。
【００１０】
管路に不活性ガスを存在させる方法としては、衝撃、騒音等が発生する個所の上流から不活性ガスを供給する方法が好ましい。不活性ガスの供給方法はボンベ充填された不活性ガスを使用する方法、窒素製造設備等の供給設備から配設された配管から連続的に供給する方法等が挙げられる。連続的に水撃作用を防止するためには常に供給可能な後者の配管を利用することが好ましい。このような配管を利用した場合、水撃作用の程度に応じて、不活性ガスの管路への供給量を自由に調節可能な弁を設置しておくことが好ましい。さらに流量計を設置しておけば、使用した不活性ガスの量も把握することが可能であり、コストの把握が容易となる。
【実施例】
【００１１】
以下、具体的な実施例に基づき、発明の詳細を説明する。本発明は実施例に限定されるものではないことはもとよりである。
【００１２】
比較例１
図１のように、蒸気と凝縮水の混合流体が流れている６インチの水撃防止の目的配管１が下流のドラム６と接続されている。このドラム６より、蒸気は蒸気配管７、水は水抜出配管８を通じて抜き出される。ドラム６の気相部は蒸気で満たされているため、水撃防止の目的配管１とドラム６の接続部である水撃作用の発生個所５において、蒸気と水の接触によって蒸気が急速に凝縮し水撃作用がしばしば発生した。
【００１３】
実施例１
比較例１のフローに加えて、窒素供給のための窒素配管２を窒素供給設備から設置し、窒素配管２には窒素流量を調整するための窒素流量調整弁３と逆流防止のための逆止弁４を取り付けた。この窒素配管２を通じて窒素を水撃防止の目的配管１に毎時４０ノルマル立方メートルの流量で連続的に供給したところ、窒素供給部下流の水撃作用の発生個所５における水撃作用を防止することができた。
【００１４】
比較例２
図２のように、液体プロピレンオキサイドが流れている３インチの水撃防止の目的配管９が、下流のドラム１０と接続されている。このドラム１０より、プロピレンオキサイドの蒸気は蒸気配管１１、液体プロピレンオキサイドは抜出配管１２を通じて抜き出される。水撃防止の目的配管９において、配管内の気相部１３にドラムよりプロピレンオキサイドの蒸気が入り込み、冷却され凝縮することで水撃作用が発生した。
【００１５】
実施例２
比較例２に対し、水撃防止の目的配管９に接続されている配管１４から、窒素ガスを０．５ノルマル立方メートル供給し、水撃防止の目的配管９の気相部１３を窒素で置換したところ、水撃作用を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】比較例１および実施例１の水撃防止方法の一例を示すフロー図である。
【図２】比較例２および実施例２の水撃防止方法の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００１７】
［図１について］
１…水撃防止の目的配管、２…窒素配管、３…窒素流量調整弁、４…逆止弁、５…水撃作用の発生個所、６…ドラム、７…蒸気配管、８…水抜出配管
［図２について］
９…水撃防止の目的配管、１０…ドラム、１１…蒸気配管、１２…抜出配管、１３…配管内気相部、１４…窒素投入配管
【図１】
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【図２】
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