(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯を通板しながら酸洗を行う酸洗槽と、該酸洗槽に補給する酸洗液を溜めておく循環タンクと、酸洗液を該酸洗槽と該循環タンク間に循環させるための循環配管系とを有する酸洗装置を、金属帯通板方向に沿って複数配置し、これら酸洗装置間にカスケード配管系を有する連続酸洗設備の酸洗液配管漏れ検出方法において、
金属帯通板時の酸洗液配管漏れを、前記カスケード配管系を流れる酸洗液の流量が予め設定した規定範囲を満足する継続時間から検出し、
金属帯非通板時は、前記循環タンクの酸洗液液面レベル変化から酸洗液配管漏れを検出することを特徴とする連続酸洗設備の酸洗液配管漏れ検出方法。
【請求項２】
金属帯通板時の酸洗液配管漏れ検出に際して、前記カスケード配管系を流れる酸洗液の流量を、前記カスケード配管系に設置されたカスケード弁の開度により測定することを特徴とする請求項１に記載の連続酸洗設備の酸洗液配管漏れ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定のライン速度で被酸洗物を連続的に酸洗する酸洗槽へ、循環タンクに蓄えられる酸洗液を循環ポンプで送り出し、前記酸洗槽の余剰の酸洗液は再び前記循環タンクへ還流させる連続酸洗設備の酸洗液配管漏れ検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、冷延工程の素材となる鋼帯は、表面のスケールを除去するために、酸洗処理される。
また、従来から、このような鋼帯を連続的に送り出しながら、酸洗処理を連続的に行うこともなされている。
【０００３】
このような酸洗処理は、例えば、所定のライン速度で被酸洗物を連続的に酸洗する酸洗槽へ、循環タンクに蓄えられる酸洗液をポンプで送り出し、前記酸洗槽の余剰の酸洗液は再び前記循環タンクへ還流させる酸洗設備を用いてなされる。
図３に、鋼帯の連続酸洗処理を行う酸洗設備の一例を示す。
この図３において、酸洗対象となる、すなわち被酸洗物となる鋼帯20は、図中右方から左方へと送り出される。
【０００４】
この間、該鋼帯20は、カスケード配置された酸洗槽１ａ，１ｂ，１ｃを順次通過する。
酸洗槽１ａ，１ｂ，１ｃにはそれぞれ付随して循環タンク２ａ，２ｂ，２ｃが設けられ、酸洗液は酸洗槽と循環タンク間をそれぞれ循環配管系22a ，22b ，22c を通して循環するようになっている。
【０００５】
なお、鋼帯20が搬入される側、すなわち図３においてより右側を、以降、入側と称する。一方、鋼帯20が搬出される側、即ちこの図３において左側を、以降、単に出側と称する。また、酸洗槽１ａ、循環タンク２ａおよびこれらをつなぐ循環配管系22a をまとめて第１酸洗装置と称する。同様に、酸洗槽１ｂ、循環タンク２ｂおよびこれらをつなぐ循環配管系22b をまとめて第２酸洗装置と称し、酸洗槽１ｃ、循環タンク２ｃおよびこれらをつなぐ循環配管系22c をまとめて第３酸洗装置と称する。
【０００６】
このような構成の各酸洗装置において、循環タンク２ａ，２ｂ，２ｃに蓄えられている酸洗液は循環ポンプ４を作動させることにより噴射ノズル11から噴出される。また、このように鋼帯20へ噴出された酸洗液は酸洗槽１ａ，１ｂ，１ｃに設けられた堰板26間に充満される。更に、堰板26間に充満された酸洗液が堰板26よりあふれると、循環配管系を通って再び循環タンク２ａ，２ｂ，２ｃへと還流する。
【０００７】
そして、鋼帯の入側から出側に図３のように配置された各酸洗装置は、カスケード運用されている。
すなわち、まず、酸洗液貯蓄槽９に蓄えられている新鮮な酸洗液は、酸洗液供給ポンプ７により供給弁12ｃを経て循環タンク２ｃへ供給される。該循環タンク２ｃへ蓄えられている酸洗液は、カスケードポンプ８ｃによって、カスケード弁３ｃを経て循環タンク２ｂに送り出される。該循環タンク２ｂへ蓄えられている酸洗液は、カスケードポンプ８ｂによって、カスケード弁３ｂを経て循環タンク２ａに送り出される。最終的に、該循環タンク２ａに蓄えられる酸洗液は、カスケードポンプ８ａによって、カスケード弁３ａを経て図示しない排酸設備へと送られる。
【０００８】
なお、循環タンク２ａおよび循環タンク２ｂには、酸洗液貯蓄槽９内の酸液を供給弁12ａおよび供給弁12ｂを開けて供給できるようになっているが、これらは、循環タンク２ａおよび循環タンク２ｂに、通板前に最初に酸洗液を供給する時や、通板中は補助的に酸洗液を供給する時に用い、通常は、循環タンク２ａおよび循環タンク２ｂに供給される酸液は、それぞれの出側にある循環タンクよりカスケード弁３ｂ，３ｃを経て供給される。
【０００９】
ここで、鋼帯20を通板中、各酸洗装置内の酸液量が大幅に増加したり減少したりすると、所定の酸洗効果が得られないため、該酸液量が略一定となるように供給弁12ｃ、カスケード弁８ａ、８ｂ，８ｃの開度が制御される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上、説明したような連続酸洗設備においては、酸洗液配管の漏れの検出は、一般的に循環タンクの液面レベル低下の有無の監視、あるいは循環タンクに設けられた液面レベル計の出力値の下限警報によるのみであった。
しかしながら、このような方法では、酸洗液が大量に漏洩しないと、配管からの酸洗液漏洩を検出できないという問題があった。
【００１１】
また、通常操業時、すなわち鋼帯通板時は、循環ポンプのモータ回転数をライン速度に応じて変化させるため、循環タンクの液面レベルがライン速度の高、低により変動することから、液面レベル下限警報が頻繁に発せられ、配管の漏洩の有無を正確に検出することが困難であった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決し、酸洗液の配管漏洩を早期に確実に検出することが可能な、鋼帯など金属帯の酸洗設備における酸洗液配管漏れの検出方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属帯を通板しながら酸洗を行う酸洗槽と、該酸洗槽に補給する酸洗液を溜めておく循環タンクと、酸洗液を該酸洗槽と該循環タンク間に循環させるための循環配管系とを有する酸洗装置を、金属帯通板方向に沿って複数配置し、これら酸洗装置間にカスケード配管系を有する連続酸洗設備の酸洗液配管漏れ検出方法において、
金属帯通板時の酸洗液配管漏れを、前記カスケード配管系を流れる酸洗液の流量が予め設定した規定範囲を満足する継続時間から検出し、
金属帯非通板時は、前記循環タンクの酸洗液液面レベル変化から酸洗液配管漏れを検出することを特徴とする連続酸洗設備の酸洗液配管漏れ検出方法である。
【００１４】
また、金属帯通板時の酸洗液配管漏れ検出に際して、前記カスケード配管系を流れる酸洗液の流量を、前記カスケード配管系に設置されたカスケード弁の開度により測定することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明においては、金属帯通板時と金属帯非通板時での酸洗液配管漏れの検出方法を異なるものとしている。これは、金属帯通板時と金属帯非通板時での設備稼働形態の相違に着目したものである。したがって、それぞれの稼働形態にしたがって個別に説明する。
（１）金属帯通板時：
図３における酸洗設備においては、例えば、第３酸洗装置においては、鋼帯通板時は循環タンク２ｃから酸洗槽１ｃへ循環ポンプ４により酸洗液を送り出し、図４に示すように酸洗液を該第３酸洗装置内で循環させる。
【００１６】
また、最も出側に配置された第３酸洗装置では通常仕上げ酸洗が行われるので、最も新鮮な酸洗液により酸洗する必要があるが、鋼帯の酸洗を行っていくうちに酸洗液は劣化するため、酸洗液貯槽９内の新鮮な酸洗液が酸洗液供給ポンプ７により酸洗液補給弁12ｃを通って循環タンク２ｃに供給されるとともに、循環タンク２ｃ内の酸洗液はカスケードポンプ８ｃにより第２酸洗装置の循環タンク２ｂへと送られる。
【００１７】
なお、酸洗液は出側にいくにしたがって劣化程度の小さいものを用いる必要があるため、出側に配置された酸洗装置から入側に配置された酸洗装置へと、すなわち、第３酸洗装置→第２酸洗装置→第１酸洗装置へと順次カスケードされる。
ここで、第３酸洗装置内の酸洗液量（酸洗槽１ｃ、循環タンク２ｃおよびそれらをつなぐ循環配管系22c 内の酸洗液の合計量）は第３酸洗装置内酸洗液量測定手段（図示しない）により測定され、該酸洗液量が一定に保たれるように、循環タンク２ｃへの供給酸洗液量および循環タンク２ｃからの排出酸洗液量がコントロールされる。
【００１８】
循環タンクの酸洗液容量は非常に大きいため、循環タンク内の酸洗液の液面レベルの僅かな変動によっても酸洗装置内の酸洗液量の変動は大きなものとなる。
そのため、循環タンク内の酸洗液の液面レベルの変化に基づき漏洩検出を行う従来の漏れ検出方法においては、わずかな液面レベルの変動を捕らえて漏れ検出を行う必要があるが、漏れがない状態において液面レベルの変動を皆無にすることは困難であるため、僅かな液面レベルの変動を捕らえて漏れ検出を行うようにすると誤検出が絶えないという問題がある。
【００１９】
また、図４に示す鋼帯通板時の条件下においては、前述したように、ライン速度の変動に応じて、循環ポンプ４により酸洗槽へ送られる酸洗液の流量を変更しているため、循環タンク２ａの液面レベルもそれに応じて変動する。したがって、循環タンク２ａの液面レベルの変化に基づき正確な漏洩検出を行うことは困難である。
【００２０】
このため、第１の本発明においては、鋼帯通板時は第３酸洗装置内の配管系統からの酸洗液の漏洩の有無について、カスケードポンプ８ｃにより循環タンク２ｃから排出される酸洗液の流量が、予め設定した規定値を下回った時に漏洩有と判断する。
第３酸洗装置内の酸洗液量は一定となるように循環タンク２ｃからの酸洗液の排出および循環タンク２ｃへの酸洗液の供給が行われる。
【００２１】
ここで、循環タンク２ｃへの酸洗液供給が正常に行われている場合は、前記した第３酸洗装置内液量測定手段により測定された第３酸洗装置内の液量に基づき、カスケードポンプ８ｃにより、循環タンク２ｃから所定流量の酸洗液が排出され、第３酸洗装置内の酸洗液量は一定に保たれる。
したがって、循環タンク２ｃからカスケードされる酸洗液の流量が所定流量よりも小さくなった場合、第３酸洗装置内の配管系統に酸洗液漏洩があると判断することができる。
【００２２】
そこで、該所定流量よりも小さい値に規定値を設けておき、循環タンク２ｃより排出される酸洗液の流量が該規定値となった時に配管系統の漏洩を検出する。
なお、鋼帯の通板速度等によって循環タンク２ｃへの酸洗液供給量および循環タンクからのカスケード量を変更する等、前記流量の設定値を可変として制御している場合は、該設定値の変更に応じて前記規定値も変更するようにすればよい。
【００２３】
第２の本発明においては、前記流量が予め設定した規定範囲を満足する継続時間から第３酸洗装置内配管系統の酸洗液の漏洩の有無を判断する。
循環タンク２ｃからの酸洗液の排出を間欠的に行っている場合は、前記流量は大きく変動するため、前記流量が規定値を下回ることは頻繁に生ずる。
そこで、循環タンク２ｃからの酸洗液の排出が規定値以下になった時間を積算して、この積算時間が規定時間に達した時を酸洗液の漏洩有と判断するようにすればよい。
【００２４】
なお、図３および図４に示した設備構成においては、カスケードポンプ８ｃの出側にカスケード弁３ｃが設けられており、循環タンク２ｃからの酸洗液の排出量の調整は、該カスケード弁３ｃの開度を変更することにより行われるようになっている。したがって、図３および図４に示した酸洗設備においては、前記流量の規定値に換えて、該カスケード弁３ｃの開度に規定値を設けておけばよい（第３の発明）。
【００２５】
以上、第３酸洗装置について説明を行ったが、第１酸洗装置、第２酸洗装置においても同様に、配管系統の酸洗液の漏洩を検出することができる。
また、以上説明した本発明の実施の形態においては、カスケード配管は循環タンク間に設置されているが、カスケード配管の位置はこれに限定されず、例えば、酸洗槽間に設置されていてもよい。
（２）金属帯非通板時：
図３における設備の例えば第３酸洗装置においては、鋼帯非通板時は酸洗槽１ｃから循環タンク２ｃへ酸洗液を戻した状態となっている。この場合、前述のライン速度の変動による循環タンク内の液面レベル変動は生じない。また、循環タンク間の酸洗液の移動はない。
【００２６】
このため、本発明においては、鋼帯非通板時は、循環タンク２ａ，２ｂ，２ｃの液面レベルの変化から酸洗液配管系統の漏洩を検出する。
この場合、例えば、循環タンク２ａ，２ｂ，２ｃの液面レベルを規定時間毎に区切って読み込み、現在の液面レベル値と規定時間前の液面レベル値とを比較して、あるレベル差以上が生じた場合、漏れとして検出する検出方式とする。
【００２７】
以上述べた本発明によれば、鋼帯通板時および鋼板非通板時各々の時点の酸洗系統の状態に対応した上記方法で酸洗液配管漏れを検出するようにしたため、酸洗設備における誤検出がない信頼性に優れ、かつ、迅速な酸洗液配管漏れ検出が可能となった。
なお、図５に示すように、循環配管系22a ，22b ，22c に供給弁５および図中太線で示した熱交換器21およびバイパス弁６を有するバイパス配管系を設置した装置において、金属帯を通板前に図中太線のごとく酸洗液を循環させ、酸洗液の昇温を行う場合があるが、この場合についても、液面レベル変動は小さいため、金属帯非通板時と同様に酸洗装置内の酸液の漏洩を検出できる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
なお、本発明は、以下の実施例に示す具体的条件に制約されるものではない。
図３、図４および図５に示す設備構成および運転方式の鋼帯の酸洗設備において、本発明の酸洗液配管漏れ検出方法により、酸洗槽１と循環槽２の間の酸洗液配管における酸洗液配管漏れの検出を行った。
【００２９】
図１に、鋼帯通板時における本発明の検出方法の一例を、従来技術における循環槽２の液面レベル監視による検出方法と対比させて示す。
図１は、循環槽の液面レベル変化、カスケード弁開度および漏れ検出の時間経過を示す。
なお、図１においてＴ0 は整定時間（：酸洗槽に酸洗液を充満させるまでに要する時間）、Ｔ4 は循環タンクレベル制御整定時間を示す。
【００３０】
本実施例においては、カスケード弁開度が０％の状態が１時間継続した場合を酸洗液配管漏れとして検出する検出方式とした。
図１に示すように、従来技術では、液面レベルが漏れ検出のために設定した液面レベル下限の設定値に到達した場合、その都度警報が発せられたが、実際に配管系統の酸洗液の漏洩が生じたのは４回の警報の内１回であり、誤検出が多かった。
【００３１】
これに対して、本発明の検出方法によれば、本実施例においてカスケード弁開度が０％の状態が１時間継続した場合のみ漏れとして検出する検出方式としたことにより、誤検出が無く信頼性に優れた酸洗液配管系統の洩れ検出が可能となった。
次に、図２に、鋼板非通板時における本発明の検出方法の一例を、従来技術における循環タンクの液面レベル監視による検出方法と対比させて示す。
【００３２】
図２は、循環タンクの液面レベル変化および漏れ検出の時間経過を示す。
本実施例においては、鋼板非通板時の循環タンクの液面レベルが、鋼板通板時のライン速度の変動および循環タンクにおける酸洗液の流入、流出による影響を受けないため、現在の液面レベルが１時間前に記憶した液面レベルに対して20mm低下した時点で漏れとして検出する検出方式とした。
【００３３】
図２に示すように、本発明の検出方法によれば、従来技術の液面レベル下限警報より早く漏れを検出することが可能となった。
以上、鋼帯の酸洗設備における酸洗液配管系統の洩れ検出方法について述べたが、本発明は、前記した技術内容に示されるように、金属帯の酸洗設備全般に適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、金属帯の酸洗装置の酸洗液配管系統における酸洗液の洩れを検出するために、(1) 金属帯通板時のカスケード配管に流れる酸洗液流量の監視、(2) 金属帯非通板時の循環タンクの液面レベルの監視の両者により、酸洗液配管系統における漏れを検出するようにした。
【００３５】
この結果、誤検出のない信頼性に優れた酸洗液配管漏れ検出が可能となった。
さらに、本発明によれば、酸洗液の洩れを早期に検出することが可能となったことから、設備の安定した操業が可能となり、生産性の向上が達成できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検出方法の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の検出方法の一例を示す説明図である。
【図３】本発明に係わる鋼帯の酸洗設備の設備構成を示す説明図である。
【図４】本発明に係わる鋼帯の酸洗設備における、鋼帯通板時の酸洗液の循環送給経路を示す説明図である。
【図５】本発明に係わる鋼帯の酸洗設備における鋼帯非通板時の酸洗液の循環送給経路を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ  酸洗槽
２ａ，２ｂ，２ｃ  循環タンク
３ａ，３ｂ，３ｃ  カスケード弁
４  循環ポンプ
５  酸洗槽の酸洗液噴出ノズルへの酸洗液の供給弁
６  バイパス弁
７  酸洗液供給ポンプ
８ａ，８ｂ，８ｃ  カスケードポンプ
９  酸洗液貯槽
11  酸洗液噴出ノズル
12  酸洗液補給弁
20  鋼帯
21  熱交換器
22a ，22b ，22c   循環配管系
26  堰板
【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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