JPH0249453B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、輸送するスラリーの安定性を連続的
に測定し、もしスラリー中の固体粒子が沈降して
輸送を継続させるのが好ましくない事態になるお
それが生じたら、送液を停止するようにしたスラ
リー輸送方法及びその装置に関するものである。

固体を連続的に輸送する方法の一つに、固体を
粉砕したうえで液体と混合し、スラリーにした状
態で輸送するスラリー輸送がある。例えば、石炭
と重油、石炭と水、石炭と有機溶媒を組み合わせ
てスラリーを形成し輸送するものである。

ところで、スラリー輸送の場合、もし輸送系の
どこかで固体粒子が沈降してパイプラインを狭め
たら、輸送動力費を増大させてしまう。すつかり
閉塞させてしまつたら、輸送ができない。輸送す
るスラリーが安定していたら、そんな事態になる
ことはない。

ところで、固体粒子の懸濁状態が長時間にわた
つて持続するスラリーを安定性のあるスラリーと
呼び、逆に固体粒子が沈降しやすいスラリーを安
定性のないスラリーと呼んでいる。前記のような
支障を招かないためには、輸送するスラリーが常
に安定性のあるものでなければならない。したが
つて、スラリーの安定性をいつもチエツクしてお
く必要がある。

スラリーの安定性を調べるには、従来は第１図
に示す棒貫入法によつていた。すなわち、スラリ
ーのサンプルＳを輸送系から取り出して容器ａに
入れ、一定時間が経過した後に棒ｂを貫入させて
どの程度貫入できたかによつて、スラリーの安定
性を測定していた。

しかし、この方法によつては連続的なチエツク
ができない。支障なくスラリー輸送を継続させる
には、絶え間なくチエツクする必要がある。連続
チエツクのためには、棒貫入法をオンライン化す
る方法も考えられる。しかし、例えば石炭の固体
粒子を含むスラリーを輸送する場合は、スラリー
中に機器類を入れておくと、スラリー中の粘着性
物質が機器に付着して成長してしまう。したがつ
て、オンライン化法も採用できない。また、光透
過方式による測定方法も考えられる。しかし、光
が石炭スラリーを透過しないため、これも同じく
採用できない。

実際の輸送系中で、支障になるほどの沈澱が生
じてしまつたら手遅れとなるが、手遅れを回避で
きる技術は前述のようにまだ開発されていない。
本発明は、正にその技術を提供することを目的と
する。

そして、本発明に係るスラリー輸送方法及びそ
の装置は、その目的を達成するものであつて、ス
ラリーの安定性を連続的に測定し、何らかのトラ
ブルにより安定性が低下して支障になるほどの沈
澱が生じるおそれが認識されたときには、輸送系
を停止させるようにしている。

本発明に係るスラリー輸送方法は、次のような
ものである。すなわち、輸送するスラリーの安定
性を測定するのに十分な滞留時間が得られるよう
にスラリーの流速を落とす緩速化工程と、流速を
落とした所でスラリーの液面付近の濃度と底部付
近の濃度とを放射線によつて測定する測定工程
と、液面付近と底部付近との濃度差が、実際のス
ラリーについて事前に試験等を行つてあらかじめ
設定しておいた許容値の範囲内にあるかどうかを
判別する判別工程と、判別工程で前記濃度差が前
記許容値を越えたことが判別されたときにスラリ
ーが下流へ流れるのを止める遮断工程とを包含す
ることを特徴とするスラリー輸送方法である。

また、本発明に係るスラリー輸送装置は、次の
ようなものである。すなわち、輸送するスラリー
の安定性を測定するのに十分な滞留時間が得られ
るに足る容積を有する拡大部を設けて、拡大部の
出口付近において、液面付近と底部付近とのスラ
リー濃度を測定することができる放射線発生装置
と放射線センサとを拡大部を挟んで対向させて設
け、そして放射線センサの各出力を比較して液面
付近と底部付近との濃度差が、実際のスラリーに
ついて事前に試験等を行つてあらかじめ設定して
おいた許容値の範囲内にあるかどうかを判別する
判別器を設け、また前記濃度差が前記許容値を越
えたことを判別器が判別したときに判別器の出力
によりスラリーが下流へ流れるのを止める遮断装
置を設けたことを特徴とするスラリー輸送装置で
ある。

本発明に係るものにおいては、スラリー輸送管
中に緩速部を設けて緩速部で沈澱の生成を助長さ
せ、沈澱の生成性を増幅させたうえでスラリーの
安定性を測定するようにしている。安定性をでき
るだけ正確に計測するために、そのようにしてい
るのである。そして、緩速部において液面付近の
固体粒子の濃度と底部付近の固体粒子の濃度とを
放射線で測定し、両濃度の差によりスラリーの安
定性を計量する。しかも、濃度差が一定値以上に
なつたときは、支障になるほどの沈澱が生じるお
それがあるとして、輸送系を停止させるようにし
ている。

ところで、ほとんどのスラリーは、緩速部にお
いては液面付近の濃度は低く底部付近で高くなつ
て、沈降する傾向にある。しかし、輸送時には撹
拌現象も生じるため、害になるほどの沈降は生じ
ないのが普通である。ただし、一定以上の沈降傾
向になつたら前述のような弊害が起きる。

そこで、スラリー輸送を支障なく継続させるに
は、沈降傾向がどの程度までなら大丈夫かという
点を、事前に確認しておく必要がある。ところ
が、大丈夫か大丈夫でないかの一線は、スラリー
を構成する成分の形状・物性、スラリーの製造方
法、輸送条件等によつて異なつてくる。したがつ
て、実際のスラリーについて事前に試験等をし、
どこがその一線になるかを確かめておくしかな
い。そこで、実際のスラリーについて事前に試験
等をし、あらかじめ濃度差の限界値を設定して、
その限界値を「許容値」としている。

液面付近と底部付近との濃度差が、あらかじめ
設定しておいた許容値以下であるかぎり輸送を継
続するが、もし許容値を越えた場合は直ちに輸送
を停止して、前記の弊害が生じるのを未然に防ぐ
ようにしているのである。すなわち、「許容値」
とは、安全輸送を継続できる濃度差の限界値のこ
とである。

以下、本発明の一実施例について図面を参照し
つつ説明する。第２図及び第３図は本発明方法の
実施に使用する装置を示し、スラリー輸送管１の
途中に拡大部２を設ける。拡大部２はスラリーの
安定性を測定するのに充分な滞留時間を確保する
に足る容積を有するものであることを要する。拡
大部２の大きさ、形状はスラリーの種類・濃度等
により異なる。１例として、スラリーを１ｍ／
sec位の速度で輸送する場合、測定する個所では
１／１０ｍ／sec以下の流速になるようにするとよい。
２１は拡大部２のスラリー入口、２２はスラリー
出口である。

拡大部２の出口付近の一側に放射線発生装置３
を設ける。放射線発生装置３の構造について述べ
ると、拡大部２の出口付近の一側に支持部材３１
を垂直方向に立設し、支持部材３１に複数個の容
器３２，３２……を取り付ける。容器３２の数は
適宜の数でよいが、本実施例には上部、下部及び
その中間位置の３カ所に設けたものを示す。各容
器３２の内部に放射線発生源３３が収納され、放
射線発生源３３としては例えばγ線発生源が好適
である。

拡大部２を挾み放射線発生装置３と対向させて
放射線センサ４を放射線発生装置３と同じ高さに
垂直方向に立設された支持部材４１に、各容器３
２と同じ高さにセンサ単位体４２を取り付ける。
本実施例においてはセンサ単位体４２を上部、下
部及びその中間位置の３カ所に設けた。

センサ単位体４２，４２……はセンサの出力を
増幅する増幅器５に接続され、さらに増幅器５は
判別器６に接続される。判別器６は各センサ単位
体４２の出力を比較し、それらの差が予め設定し
た許容値の範囲内にあるかどうかを判別する機能
をもつ。７は判別器６の出力により表示または吹
鳴する警報器、８は判別器６の出力により輸送管
１を閉止する出口弁である。なお、増幅器６と判
別器７との間に適宜記録装置（図示せず）を設
け、各位置における沈澱の状態−スラリーの安定
性−を記録させることもできる。

上記の構成を有する本発明の作用は次のとおり
である。輸送管を流れてきたスラリーが拡大部２
に流入すると流速が落ちる。スラリーが不安定で
沈澱が生じると、上部のセンサ単位体４２の出力
と下部のセンサ単位体４２の出力とに差が生じ
る。第４図はスラリーの濃度分布の１例を示すグ
ラフであるが、このグラフの傾きがゆるやかにな
り、濃度の差が許容値を越えているときには判別
器６からの信号により警報器７を作動させ、同時
に出口弁８を閉じてスラリーが下流へ流れるのを
防止する。濃度の差が許容値以下のときは、スラ
リーが安定であり、そのようなスラリーはパイプ
ライン輸送に適しているのである。

第５図及び第６図は本発明の他の実施例を示
す。拡大部２に支持板２２，２３を取り付け、そ
の支持板２３，２３によつてねじ棒２５を支持す
る。センサ単位体４２に腕４３を取り付け、腕４
３をねじ棒２５に螺合させると、ねじ棒２５を回
動することによつてセンサ単位体４２の高さを変
えることができる。４４，４４はセンサ単位体４
２を案内するガイドである。放射線発生源容器３
２の側においても、拡大部２に支持板２２，２２
を取り付け、支持板２２，２２によつてねじ棒２
４を支持する。容器３２に腕３３を取り付け、腕
３３をねじ棒２４に螺合し、容器３２をガイド３
４，３４に沿つて上下することができる。その他
の構造は第２図及び第３図に示す実施例と同じで
あり、同じ符号は同一部分を示す。

第７図はさらに他の実施例を示し、拡大部２の
内部に排出装置Ｃを設け、この排出装置Ｃにより
一部沈澱成分を外部へ排出し、大部分を占めるス
ラリー有効成分を救うことを狙つている。その他
の構成は前述の実施例と同じである。ただし、排
出装置Ｃを用いるのはスラリー成分中に一部沈澱
しやすい成分を含み、それが沈澱した時のように
沈澱の性質が特に適したものである場合に限ら
れ、そうでない場合にはスラリーの状態が変つて
しまうから測定上好ましくない。

以上の説明から明らかなように、本発明により
スラリーの安定性を連続的に測定・判別すること
ができ、スラリー中に沈澱が生じているときには
自動的に流出を停止して管系を保護する。しか
も、本発明には複雑なサンプリング装置や製品ス
ラリーのための大きい滞留槽も不要であるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の棒貫入テストの説明図、第２図
は本発明の１実施例の平面図、第３図は第２図の
一部断面側面図、第４図は濃度分布の１例を示す
グラフ、第５図は本発明の他の実施例の平面図、
第６図は第５図の一部断面側面図、第７図はさら
に他の実施例の断面図である。 ２……拡大部、３……放射線発生装置、４……
放射線センサ、５……増幅器、６……判別器、７
……警報器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 輸送するスラリーの安定性を測定するのに十
   分な滞留時間が得られるようにスラリーの流速を
   落とす緩速化工程と、流速を落とした所でスラリ
   ーの液面付近の濃度と底部付近の濃度とを放射線
   によつて測定する測定工程と、液面付近と底部付
   近との濃度差が、実際のスラリーについて事前に
   試験等を行つてあらかじめ設定しておいた許容値
   の範囲内にあるかどうかを判別する判別工程と、
   判別工程で前記濃度差が前記許容値を越えたこと
   が判別されたときにスラリーが下流へ流れるのを
   止める遮断工程とを包含することを特徴とするス
   ラリー輸送方法。 ２ 輸送するスラリーの安定性を測定するのに十
   分な滞留時間が得られるに足る容積を有する拡大
   部を設けて、拡大部の出口付近において、液面付
   近と底部付近とのスラリー濃度を測定することが
   できる放射線発生装置と放射線センサとを拡大部
   を挟んで対向させて設け、そして放射線センサの
   各出力を比較して液面付近と底部付近との濃度差
   が、実際のスラリーについて事前に試験等を行つ
   てあらかじめ設定しておいた許容値の範囲内にあ
   るかどうかを判別する判別器を設け、また前記濃
   度差が前記許容値を越えたことを判別器が判別し
   たときに判別器の出力によりスラリーが下流へ流
   れるのを止める遮断装置を設けたことを特徴とす
   るスラリー輸送装置。