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公開番号2024025668
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-26
出願番号2023109317
出願日2023-07-03
発明の名称油圧駆動弁監視装置
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類F01D 17/08 20060101AFI20240216BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】油圧駆動弁の故障の予兆を的確に把握することが可能な油圧駆動弁監視装置を提供する。
【解決手段】実施形態の油圧駆動弁監視装置は、タービンへ導入する作動流体の流路に設置された弁本体部と、制御油の作用によって前記弁本体部の開度を変えるために設けられた弁駆動部とを備える油圧駆動弁装置について監視を行う。油圧駆動弁監視装置は、判定部と警報部とを有する。判定部は、弁本体部の開度が変えられたときに弁本体部に流入する作動流体の圧力を計測することで得た作動流体圧力計測値の推移と、弁本体部に流入する作動流体の圧力に関して定めた作動流体圧力基準値の推移とを比較した結果に基づいて、油圧駆動弁装置に故障の予兆があるか否かの判定を行うように構成されている。警報部は、判定部が油圧駆動弁装置に故障の予兆があると判定したときに、警報を出力するように構成されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
タービンへ導入する作動流体の流路に設置された弁本体部と、制御油の作用によって前記弁本体部の開度を変えるために設けられた弁駆動部とを備える油圧駆動弁装置について監視を行う油圧駆動弁監視装置であって、
前記弁本体部の開度が変えられたときに前記弁本体部に流入する前記作動流体の圧力を計測することで得た作動流体圧力計測値の推移と、前記弁本体部に流入する前記作動流体の圧力に関して定めた作動流体圧力基準値の推移とを比較した結果に基づいて、前記油圧駆動弁装置に故障の予兆があるか否かの判定を行うように構成されている判定部と、
前記判定部が前記油圧駆動弁装置に故障の予兆があると判定したときに、警報を出力するように構成されている警報部と
を有する、
油圧駆動弁監視装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記弁駆動部は、
前記弁本体部を操作する操作ロッドに設けられたピストンと、
前記ピストンを内部空間に収容しており、前記内部空間が前記ピストンによって第１油圧室と第２油圧室とに区画される油筒と、
前記第１油圧室に制御油を供給することで前記弁本体部の開動作を実行すると共に、前記第１油圧室から制御油をドレン油として排出することで前記弁本体部の閉動作を実行するように、サーボ電流に応じて前記制御油の油路を切り替えるように構成された電磁弁と
を備え、
前記判定部は、
前記弁本体部の開度を変えるときに、前記電磁弁に入力される前記サーボ電流を計測することで得たサーボ電流計測値の推移と、前記電磁弁に入力される前記サーボ電流に関して定めたサーボ電流基準値の推移とを比較した結果に基づいて、前記油圧駆動弁装置に故障の予兆があるか否かの判定を行うように構成されている、
請求項１に記載の油圧駆動弁監視装置。
【請求項３】
タービンへ導入する作動流体の流路に設置された弁本体部と、制御油の作用によって前記弁本体部の開度を変えるために設けられた弁駆動部とを備える油圧駆動弁装置について監視を行う油圧駆動弁監視装置であって、
前記油圧駆動弁装置に故障の予兆があるか否かの判定を行うように構成されている判定部と、
前記判定部が前記油圧駆動弁装置に故障の予兆があると判定したとき、前記判定部が判定した故障の要因を特定する故障要因特定部と、
前記故障要因特定部が特定した故障の要因を表示する故障要因表示部と
を有し、
前記弁駆動部は、
前記弁本体部を操作する操作ロッドに設けられたピストンと、
前記ピストンを内部空間に収容しており、前記内部空間が前記ピストンによって第１油圧室と第２油圧室とに区画される油筒と、
前記弁本体部を閉める方向に付勢している閉鎖用バネと
を備え、前記第１油圧室に制御油を供給することで前記弁本体部の開動作を実行すると共に、前記第１油圧室から制御油をドレン油として排出することで前記弁本体部の閉動作を実行するように構成されており、
前記弁本体部は、親弁体と、子弁体とを含み、前記親弁体が全閉状態であるときに前記子弁体が開き始め、前記子弁体が全開状態になったときに前記親弁体が開き始めるように構成されており、
前記判定部は、および、前記弁本体部を開け始めるときに前記第１油圧室に加わる制御油の圧力、および、前記弁本体部の開度が変えられたときに前記弁本体部に流入する前記作動流体の圧力を計測することで得た作動流体圧力計測値の推移と、前記弁本体部に流入する前記作動流体の圧力に関して定めた作動流体圧力基準値の推移とを比較した結果に基づいて、前記判定を行うように構成されており、
前記故障要因特定部は、
前記弁本体部を開け始めるときに前記第１油圧室に加わる制御油の圧力が第１適正値よりも低い場合において、
（Ａ）前記弁本体部を開け始めるときに前記作動流体圧力計測値が変動する値が第２適正値である場合には、前記閉鎖用バネのバネ力の低下が故障の要因であると特定し、
（Ｂ）前記第２適正値よりも低い場合には、前記子弁体に故障の要因があると特定する、
油圧駆動弁監視装置。
【請求項４】
前記故障要因特定部が特定した故障の要因が複数有るとき、当該複数の故障の要因のそれぞれについて確度を求める故障要因確度算出部
を有し、
前記故障要因表示部は、前記故障要因特定部が特定した複数の故障の要因と共に、前記故障要因確度算出部が複数の故障の要因について求めた確度を表示する、
請求項３に記載の油圧駆動弁監視装置。
【請求項５】
前記警報部が警報を出力したときに、前記弁本体部が全開状態と全閉状態とに交互に変わるように、前記弁駆動部を操作するように構成されている操作部
を備える、
請求項１に記載の油圧駆動弁監視装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、油圧駆動弁監視装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
タービンプラントにおいては、油圧駆動弁が用いられている。油圧駆動弁は、タービンへ導入する作動流体（例えば、蒸気）の流量や圧力を制御する他に、緊急の際に作動流体の流路を遮断するために設置されている。油圧駆動弁は、制御油の作用によって開度が変わるように構成されている。
【０００３】
油圧駆動弁に故障が発生した場合、タービンプラントの運転停止を計画外に実施し、油圧駆動弁の点検を行う。油圧駆動弁の点検では、油圧駆動弁を分解して内部を開放し、油圧駆動弁の各部について調査を行う。計画外に運転停止を行った期間は、油圧駆動弁の故障箇所や故障の程度に応じて、長期になる場合がある。
【０００４】
このため、油圧駆動弁の故障によってタービンプラントの運転の稼働率が低下することを避けるために、油圧駆動弁の状態を監視する油圧駆動弁監視装置が提案されている。
【０００５】
例えば、油圧駆動弁監視装置では、油圧駆動弁の開度の計測値と、その開度の計測値を得たときに作用させた制御油の圧力の計測値との間の関係が、予め定めた関係に対して大きく異なるときには、警報を出力する。これにより、油圧駆動弁の故障の予兆を事前に認識可能であるため、タービンプラントについて計画外の運転停止を行うことを防止することができる。また、油圧駆動弁について検知された故障の予兆から、油圧駆動弁の故障の要因を事前に把握可能であるため、油圧駆動弁の点検のためにタービンプラントの運転停止を計画した場合であっても、その計画した運転停止期間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１８－１３１９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来においては、制御油の圧力の計測値の異常を見ただけでは、故障要因の特定ができないため、油圧駆動弁の故障の予兆を十分に検知することができずに、タービンプラントの稼働率の低下を的確に防止することが困難な場合がある。
【０００８】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、油圧駆動弁の故障の予兆を的確に把握し、タービンプラントの稼働率の低下を効果的に防止することが可能な油圧駆動弁監視装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の油圧駆動弁監視装置は、タービンへ導入する作動流体の流路に設置された弁本体部と、制御油の作用によって前記弁本体部の開度を変えるために設けられた弁駆動部とを備える油圧駆動弁装置について監視を行う。油圧駆動弁監視装置は、判定部と警報部とを有する。判定部は、弁本体部の開度が変えられたときに弁本体部に流入する作動流体の圧力を計測することで得た作動流体圧力計測値の推移と、弁本体部に流入する作動流体の圧力に関して定めた作動流体圧力基準値の推移とを比較した結果に基づいて、油圧駆動弁装置に故障の予兆があるか否かの判定を行うように構成されている。警報部は、判定部が油圧駆動弁装置に故障の予兆があると判定したときに、警報を出力するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態に係るタービンプラント６００の構成を模式的に示す図である。
図２Ａは、第１実施形態に係る油圧駆動弁装置１を示す図である（開動作）。
図２Ｂは、第１実施形態に係る油圧駆動弁装置１を示す図である（閉動作）。
図２Ｃは、第１実施形態に係る油圧駆動弁装置１を示す図である（保持動作）。
図２Ｄは、第１実施形態に係る油圧駆動弁装置１を示す図である（急閉動作）。
図３は、第１実施形態に係る油圧駆動弁監視装置５００を示す機能ブロック図である。
図４は、第１実施形態に係る油圧駆動弁監視装置５００において、判定部５１０が行う判定を説明するための図である。
図５は、第１実施形態の変形例１－３において、判定部５１０が行う判定を説明するための図である。
図６は、第２実施形態に係る油圧駆動弁監視装置５００を示す機能ブロック図である。
図７は、第３実施形態に係る油圧駆動弁監視装置５００を示す機能ブロック図である。
図８は、第４実施形態に係る油圧駆動弁監視装置５００を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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