JPS6152341B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 サージ・リリーフ装置は、パイプラインのサー
ジ圧力レベルで開弁して、サージ現象が消失する
まで一定量の液体を貯留タンクに放出するように
されたフレキシブル・チユーブ・タイプの大きい
バルブを採用している。一般に、上記タイプのバ
ルブはパイプラインのサージ圧力にあるガスを包
有したジヤケツトにより取り囲まれているフレキ
シブルなチユーブを備えている。迅速な動作はジ
ヤケツトに包有されているガスの圧縮性を利用し
て可能であるが、このような圧縮は小室の壁体か
ら外にフレキシブル・チユーブが完全に膨脹する
ことに抗する大きい抵抗をひき起こすので、サー
ジ現象の間、リリーフ・バルブを開弁させる容量
に制約をうけることになる。上述のタイプのサー
ジ・リリーフ装置の代表的なものとして、昭和50
年10月４日にガービツク他に与えられた米国特許
第3911941号と、昭和51年10月３日にブルムに与
えられた米国特許第3972364号と、昭和51年１月
20日にアレンに与えられた米国特許第3933172号
と、昭和55年５月14日に申請された特許出願第
149701号に係るスミス他の発明“エネルギー放散
型パイプライン・サージ・リリーフ装置”等を挙
げることができる。

本発明の目的は、サージ圧力を検出したとき、
最大流量キヤパシテイを出すことができる膨脹可
能なチユーブ・バルブを包有したサージ・リリー
フ装置を提供することである。

本発明の他の目的は、設定されたリリーフ圧力
を上回つた圧力の蓄積を最小程度に抑えた状態で
リリーフ・バルブのキヤパシテイを最大限に利用
することが可能な膨脹チユーブ式サージ・リリー
フ・バルブを提供することである。

本発明のその他の目的と特徴は、添付図面を参
照した以下の説明より理解していただけよう。

本発明を実施するため、キヤパシテイの大きい
フレキシブル・チユーブ・タイプのリリーフ・バ
ルブがメイン・パイプラインから分岐させた分岐
管または分岐ラインに接続されている。設定され
たパイプラインのサージ・レベルにある適当な供
給源から供給されたガスがメイン・リリーフ・バ
ルブの制御室または制御ジヤケツトに充填される
ので、サージ圧力が前記レベルを越えると、メイ
ン・バルブが開弁し、サージ現象が消失するまで
所定量の液体を貯留タンクに放出する。メイン・
リリーフ・バルブのキヤパシテイにとつて負担が
大きい高いサージが発生した場合、パイロツト・
バルブが開弁して、好適にはフレキシブルなチユ
ーブ・タイプに設計されているブリード・バルブ
の制御ジヤケツトを排気する。パイロツト・バル
ブは短時間開弁してサージのピークだけを消失さ
せ、しかるのち閉弁するよう設定されているの
で、メイン・リリーフ・バルブはジヤケツトの圧
力に抗しながら放出を続けることになる。一方、
ガス供給ラインに設けられている普段は開弁して
いて圧力で動作するようにされたオンオフ・バル
ブは、パイロツト・バルブが開弁している期間の
あいだ閉弁するので、ガスの放出はとだえること
になる。本サージ・リリーフ装置が作動してパイ
ロツト・バルブが開弁すると、パイロツト・バル
ブがブリード・バルブの比較的小さい制御ジヤケ
ツトを排気するので、ブリード・バルブはメイ
ン・バルブのジヤケツト内の制御ガスの一部を放
出する。これによりメイン・バルブのジヤケツト
は開くので、流量キヤパシテイを増加させること
ができる。

以下、本発明を図解した添付図面を参照しなが
ら本発明を詳細に説明する。

本発明に係るサージ・リリーフ装置１０は液体
を移送するパイプライン１２と接続して使用する
ようにされており、分岐ラインまたはサージ・リ
リーフ・ライン１４に取り付けられているので、
サージ・リリーフ装置は前記サージ・リリーフ・
ライン１４を介してパイプライン１２と連絡して
いる。ポンプ（図示せず）が作動したりあるいは
ポンプが止まつたときのように液体の流動条件が
急変したときにしばしばサージ現象が現われる。
このようなサージがパイプラインを安全に運転す
るために設定されている所定の設計圧力レベルを
越えると、本発明に係るサージ・リリーフ装置１
０が作動して、所定量の液体をパイプライン１２
から分岐ライン１４とサージ・リリーフ・バルブ
１６をへて貯留タンク１８に分岐させることによ
りサージを消失させる。

リリーフ・バルブ１６は、昭和41年９月31日、
ブライアントに与えられた米国特許第3272470号
に開示されているような膨脹チユーブ・タイプの
ものでよい。さらに詳しく言えば、サージ・リリ
ーフ・バルブ１６は円筒状の本体１９を備えてお
り、該円筒状本体１９は２枚の閉止フランジ２０
の間でスタツド２２によりクランプされている。
さらに、閉止フランジ２０は従来から一般に用い
られている手段を用いて分岐ライン１４のフラン
ジ２４に固定されており、前記分岐ライン１４の
出口側ラインは貯留タンク１８まで延設されてい
る。

スロツトが設けられたコア２６がバルブ本体１
９の中に収容されていて、中間障壁３２に関して
背中あわせに入口スロツト２８と出口スロツト３
０が円周方向に間隔をあけて並べられている。膨
脹可能なフレキシブルなチユーブ３４が中間障壁
３２の円筒状の封止面３６の上にかぶせて張り広
げられていて、普段は入口スロツト２８から出口
スロツト３０にいたる流れが生じることを防止し
ている。適当な貯留源３８から供給された窒素の
ようなガスが膨脹可能なチユーブ３４を取り囲ん
でいるジヤケツト４２内の圧力を所定値Pjに保持
するため調節器４０により調節されている。ジヤ
ケツト４２内の圧力Pjは通常のパイプラインの圧
力を十分に上回つたレベルに設定されているが、
パイプラインの安全設計限界内にはいるよう設定
されている。パイプライン内の圧力が前記ジヤケ
ツト圧力を越えると、サージ・リリーフ・バルブ
１６が開弁して、サージ現象を消失させることが
できる。多数の小孔を設けた拘束スリーブ４４は
ゴム・チユーブ３４の膨脹を制限しており、一
方、前記小孔をあけた拘束スリーブ４４のまわり
の円筒状の小室４６は制御ガスを圧縮状態で貯留
する働らきをしている。

分岐ライン１４に開口している検知ライン４８
は、パイプラインの液体圧力P₁を、液体圧力で作
動されるオンオフ・バルブ５４の検知用小室５０
と、パイロツト・バルブ５６の検知用小室５２と
にそれぞれ導くように延びている。圧力に応答す
るよう構成されたオンオフ・バルブ５４は普段は
開弁しており、検知ライン４８内の圧力がパイプ
ラインのサージ・リリーフを必要とする所定の危
険なサージ・レベルに達するとパイロツト・バル
ブ５６が開弁するより前に閉弁するよう適当なば
ね手段５８により設定されている。パイロツト・
バルブ５６は後述の目的のため所定のサージ・レ
ベルに達したとき開弁するよう適当なばね調節手
段６０により設定されている。

圧力で操作されるオンオフ・バルブ５４がガス
貯留源３８から延在したガス供給ライン６２の途
中に取り付けられている。該ガス供給ライン６２
はサージ・リリーフ・バルブ１６のジヤケツト４
２にガスを供給する第１の分岐ライン６４に接続
されているとともに、後述のようにジヤケツト４
２を急速に排気することができる比較的小型の膨
脹可能なチユーブ・バルブで成るブリード・バル
ブ７０のジヤケツト６８にガスを供給する第２の
分岐ライン６６に接続されている。ジヤケツト４
２と６８の圧力は参照数字７１により表示されて
いる圧力計７１によりモニターすることができ
る。第２の分岐ライン６６の途中にオリフイス７
２が設けられているとともに、排気ライン７４が
分岐ライン６４と接続されていて、主リリーフ・
バルブのジヤケツト４２を排気するようになつて
いる。ブリード・バルブ７０のジヤケツト６８
は、管路７６とガス・パイロツト５６をへて排気
されるようになつている。なお、ジヤケツト４２
は第１の加圧ガス制御室を、ジヤケツト６８は第
２の加圧ガス制御室を形成するものである。

上述のサージ・リリーフ装置の動作を説明すれ
ば次の通りである。

パイプライン圧力P₁が安全運転の範囲内にはい
つている通常の運転の間、メイン・サージ・リリ
ーフ・バルブのジヤケツト４２は、圧力で操作さ
れる普段は開弁しているバルブ５４をへて完全に
ガスで充填された状態にある。ブリード・バルブ
７０のジヤケツト６８にもガスが充填されてい
て、前記ブリード・バルブ７０を閉弁状態に保持
しており、常閉パイロツト・バルブ５６により排
気が阻止されている。

サージ現象が発生したとき、分岐ラインの中の
サージ圧力がジヤケツト圧力Pjに打ち勝つように
なるに従がつて、メイン・サージ・リリーフ・バ
ルブ１６は徐々に開き始める。サージが所定の設
定点に達すると、圧力で操作される常開のバルブ
５４は閉弁し、供給ライン６２をへてガスが引き
続き供給されることを阻止する。しかるのち圧力
がさらに若干上昇すると、パイロツト・バルブ５
６が開弁し、ブリード・バルブ７０のジヤケツト
６８の排気が始まる。この状態のもと比較的小型
のブリード・バルブ７０がメインバルブ・ジヤケ
ツト４２を排気するので、チユーブ３４がさらに
膨脹し、スロツト２８と３０を通り、出口１４ａ
より貯留タンク１８に流れる液体の流量が急増す
ることになる。

サージ圧力が減少し始めて、パイプラインの圧
力P₁がパイロツト・バルブ５６の設定圧力に達す
ると、パイロツト・バルブ５６は閉弁してブリー
ド・バルブのジヤケツト６８がさらに排気するこ
とを阻止し、一方、メイン・サージ・リリーフ・
バルブはパイプラインの流体を貯留タンク１８に
放出し続ける。危険圧力レベルよりわずかに圧力
が下がると、オンオフ・バルブ５４は開弁し、メ
イン・バルブ１６がサージの放出を続けている
間、２つのジヤケツト４２と６８内の圧力が上昇
し始める。

パイロツト・バルブ５６は、サージ・リリー
フ・バルブ１６がパイプライン１２の液体圧力を
降下させてパイロツト・バルブ５６の設定点まで
もどす間だけ開弁している。前述した通り、パイ
ロツト・バルブ５６の設定点はサージ・リリー
フ・バルブ１６が分岐ライン１４の液体を貯留タ
ンク１８に流しはじめるサージ・リリーフ・レベ
ルよりも高く設定されている。かくて、パイロツ
ト・バルブ５６の役目は、サージ圧力がピークに
達したときにサージ・リリーフ・バルブ１６のキ
ヤパシテイ（即ち、通過させ得る液体の流量）を
増大させて、サージ圧力のピークを急速に危険な
レベルより降下せしめることである。危険なレベ
ルより降下させてしまつたときには、パイロツ
ト・バルブ５６は開弁され、その後は、ジヤケツ
ト４２と小室４６内に封じ込められているガスの
圧力に打ち勝つて分岐ライン１４の液体がサー
ジ・リリーフ・バルブ１６を通り貯留タンク１８
に流れるという状態が続くことになる（勿論、分
岐ライン１４の液体圧力が更に低下すれば、この
状態も終る。）かように、パイロツト・バルブ５
６はサージ圧力が危険なレベルになつたときか
ら、前記した状態がはじまるまでの短い期間だけ
開いているように構成されている。

パイロツト・バルブ５６が開くよりも前にガス
の供給を停止してしまうように設定されたオンオ
フ・バルブ５４の作用と、パイロツト・バルブ５
６が上述したように短い期間だけ開いて、サージ
圧力が危険なレベルよりも降下したら再び閉じて
しまうように設定されていることとによつて、ガ
スの放出を最小限度にとどめるようにして無駄を
省くことができ、かつまた、オンオフ・バルブ５
４が再び開かれたときに、ジヤケツト４２及び６
８に対してガスを迅速に再充填させることができ
るといつた効果をもたらすことができるのであ
る。

本発明の好適した実施例について本発明を説明
したが、特許請求の範囲により限定されている本
発明の精神と範囲を逸脱しない限り、本発明に適
宜変更と修正を加えてさしつかえないことは当業
者には容易に理解していただけよう。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、メイン・バルブと排気バルブを備
えた本発明に係るサージ・リリーフ装置を概念的
に図解したダイアグラムであつて、メイン・バル
ブと排気バルブは部分的に切断して示されてい
る。 １０……サージ・リリーフ装置、１２……液体
移送パイプライン、１４……サージ・リリーフ・
ライン、１４ａ……出口ライン、１６……サー
ジ・リリーフ・バルブ、１８……貯留タンク、１
９……円筒状の本体、２０……閉止プレート、２
２……スタツド、２４……フランジ、２６……ス
ロツトを設けたコア、２８……入口スロツト、３
０……出口スロツト、３２……中間障壁、３４…
…膨脹可能フレキシブルなチユーブ、３６……円
筒状の封止面、３８……貯留源、４０……調節
器、４２……ジヤケツト、４４……拘束スリー
ブ、４６……小室、４８……検知ライン、５０，
５２……検知用小室、５４……オンオフ・バル
ブ、５６……ガス・パイロツト、５８……ばね手
段、６０……ばね調節手段、６２……ガス供給ラ
イン、６４……第１の分岐ライン、６６……第２
の分岐ライン、６８……ジヤケツト、７０……ブ
リード・バルブ、７１……圧力計、７２……オリ
フイス、７４……排気ライン、７６……管路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体用パイプライン１２に接続される分岐ラ
   イン１４と、加圧ガス源３８に接続された第１の
   加圧ガス制御室４２を有し、上流側の液体が所定
   圧力に達して該第１の加圧ガス制御室４２内の圧
   力に打ち勝つたとき該分岐ライン１４を貯留タン
   ク１８に対して開くようにされた、該分岐ライン
   １４に備えられているサージ・リリーフ・バルブ
   １６とを含む液体用パイプライン・サージ・リリ
   ーフ装置１０において、該第１の加圧ガス制御室
   ４２よりも小さい第２の加圧ガス制御室６８を備
   え、上流側のガスの圧力が該第２の加圧ガス制御
   室６８内の圧力を越えたとき開くようにされたブ
   リード・バルブ７０と、該第１の加圧ガス制御室
   ４２を該ブリード・バルブ７０の入口に接続する
   一方のガスライン６４，７４及び該第１の加圧ガ
   ス制御室４２を該第２の加圧ガス制御室６８に接
   続する他方のガスライン６４，６６と、検知され
   た液体圧力が所定のパイプライン・サージ圧力を
   越えたときに開いて該第２の加圧ガス制御室６８
   内のガスを排気するようにされたパイロツト・バ
   ルブ５６と、パイプライン１２の液体圧力が前記
   所定のパイプライン・サージ圧力に達すると該パ
   イロツト・バルブ５６が開いて該第２の加圧ガス
   制御室６８内を排気し、該第１の加圧ガス制御室
   ４２からのガスが該ブリード・バルブ７０を開く
   ことを可能ならしめるように、該パイプライン１
   ２の液体を該パイロツト・バルブ５６に導く検知
   ライン４８と、前記加圧ガス源３８を該第１の加
   圧ガス制御室４２に接続する供給ガス・ライン６
   ２，６４と、検知された液体圧力が前記所定のパ
   イプライン・サージ圧力に近づくと閉じるように
   された、該供給ガス・ライン６２，６４に設けら
   れている、液体圧力で作動されるオンオフ・バル
   ブ５４と、前記検知ライン４８を前記オンオフ・
   バルブ５４に接続する作動ライン４８，５０とを
   備えたことを特徴とする液体用パイプライン・サ
   ージ・リリーフ装置。 ２ 前記第２の加圧ガス制御室６８が排気されて
   いる間、前記他方のガスライン６４，６６を通る
   ガスの流速を遅らせるオリフイス７２が該他方の
   ガスライン６４，６６中に備えられている特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記サージ・リリーフ・バルブ１６が、流れ
   の通路を横切つて延びている円形の中間障壁３２
   と、該円形の中間障壁３２のまわりに張りひろげ
   られた膨脹可能なチユーブ３４と、前記第１の加
   圧ガス制御室４２を形成している該チユーブ３４
   のまわりに備えられたジヤケツトとを含む特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ４ 前記ブリード・バルブ７０が、流れの通路を
   横切つて延びている円形の中間障壁と、該円形の
   中間障壁のまわりに張りひろげられた膨脹可能な
   チユーブと、前記第２の加圧ガス制御室６８を形
   成している該チユーブのまわりに備えられた小さ
   なジヤケツトとを含む特許請求の範囲第３項記載
   の装置。 ５ 前記分岐ライン１４内の液体圧力が第１のサ
   ージ圧力レベルになつたとき、該液体圧力は該第
   １の加圧ガス制御室４２内のガス圧力に打ち勝つ
   ようになつており、前記分岐ライン１４内の液体
   圧力が該第１のサージ圧力レベルよりも高い危険
   圧力レベルに達したとき、前記オンオフ・バルブ
   ５４が閉じるようにされており、前記分岐ライン
   １４内の液体圧力が前記危険圧力レベルよりもわ
   ずかに上回つたレベルに達したとき、前記パイロ
   ツト・バルブ５６が開くようになつていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１乃至第４項のいず
   れか１つに記載の装置。