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公開番号2024119187
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-03
出願番号2023025912
出願日2023-02-22
発明の名称バルブメンテナンス支援装置および支援方法
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類F16K 51/00 20060101AFI20240827BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】ON-OFFバルブのメンテナンスの作業効率を向上させる。
【解決手段】バルブメンテナンス支援装置は、ON-OFFバルブに操作器空気を供給する電磁弁を開状態にする開信号を取得する電磁弁開信号取得部2と、電磁弁開信号取得部2が開信号を受信したときに、開信号の出力対象の電磁弁に対応するON-OFFバルブに設けられた操作器圧力計測部3から、操作器空気の圧力計測値を取得する操作器圧力取得部4と、圧力計測値を記憶する操作器圧力記憶部5と、圧力計測値が規定値に到達していない場合に、ON-OFFバルブの操作器に空気の内通漏れの可能性があると判定する内通漏れ判定部6と、内通漏れ判定部6の判定結果を提示する判定結果提示部7とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＯＮ－ＯＦＦバルブに操作器空気を供給する電磁弁を開状態にする開信号を取得するように構成された電磁弁開信号取得部と、
前記電磁弁開信号取得部が前記開信号を受信したときに、前記開信号の出力対象の電磁弁に対応するＯＮ－ＯＦＦバルブに設けられた操作器圧力計測部から、操作器空気の圧力計測値を取得するように構成された操作器圧力取得部と、
前記圧力計測値を記憶するように構成された第１の記憶部と、
前記圧力計測値が規定値に到達していない場合に、前記ＯＮ－ＯＦＦバルブの操作器に空気の内通漏れの可能性があると判定するように構成された内通漏れ判定部と、
前記内通漏れ判定部の判定結果を提示するように構成された判定結果提示部とを備えることを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
続きを表示（約 3,200 文字）【請求項２】
請求項１記載のバルブメンテナンス支援装置において、
メンテナンスの候補となり得るＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤを予め記憶するように構成された第２の記憶部をさらに備え、
前記第１の記憶部は、前記圧力計測値を送信元のＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶し、
前記内通漏れ判定部は、前記第２の記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ－ＯＦＦバルブについて前記内通漏れの可能性があるかどうかを判定し、
前記判定結果提示部は、前記内通漏れの可能性があると判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記圧力計測値と前記内通漏れ判定部の判定結果とを提示することを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項３】
請求項１記載のバルブメンテナンス支援装置において、
前記ＯＮ－ＯＦＦバルブに設けられた開度計測部から開度計測値を取得するように構成された開度取得部と、
前記開度計測値を記憶するように構成された第２の記憶部と、
前記内通漏れの可能性があると判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブについて、前記開度計測値を参照し、開閉動作が正常と判明したＯＮ－ＯＦＦバルブの前記操作器圧力計測部に不具合が発生している可能性があると判定するように構成された計測不具合判定部とをさらに備え、
前記判定結果提示部は、前記内通漏れ判定部の判定結果に加えて、前記計測不具合判定部の判定結果を提示することを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項４】
請求項３記載のバルブメンテナンス支援装置において、
メンテナンスの候補となり得るＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤを予め記憶するように構成された第３の記憶部をさらに備え、
前記第１の記憶部は、前記圧力計測値を送信元のＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶し、
前記第２の記憶部は、前記開度計測値を送信元のＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶し、
前記内通漏れ判定部は、前記第３の記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ－ＯＦＦバルブについて前記内通漏れの可能性があるかどうかを判定し、
前記判定結果提示部は、前記内通漏れの可能性があると判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記圧力計測値と前記内通漏れ判定部の判定結果とを提示し、前記操作器圧力計測部に不具合が発生している可能性があると判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記計測不具合判定部の判定結果とを提示することを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項５】
請求項１記載のバルブメンテナンス支援装置において、
前記ＯＮ－ＯＦＦバルブに設けられた開度計測部から開度計測値を取得するように構成された開度取得部と、
前記開度計測値を記憶するように構成された第２の記憶部と、
前記圧力計測値が規定値に到達していないＯＮ－ＯＦＦバルブについて、前記開度計測値を参照し、開閉動作が異常と判明したＯＮ－ＯＦＦバルブの前記操作器圧力計測部に不具合が発生していないと判定するように構成された計測正常判定部とをさらに備え、
前記内通漏れ判定部は、前記圧力計測値が規定値に到達しておらず、かつ前記操作器圧力計測部に不具合が発生していないと判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブの操作器に空気の内通漏れの可能性があると判定することを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項６】
請求項５記載のバルブメンテナンス支援装置において、
メンテナンスの候補となり得るＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤを予め記憶するように構成された第３の記憶部をさらに備え、
前記第１の記憶部は、前記圧力計測値を送信元のＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶し、
前記第２の記憶部は、前記開度計測値を送信元のＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶し、
前記計測正常判定部は、前記第３の記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ－ＯＦＦバルブについて前記圧力計測値が規定値に到達しているかどうかを判定し、
前記判定結果提示部は、前記内通漏れの可能性があると判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記圧力計測値と前記内通漏れ判定部の判定結果とを提示することを特徴とするバルブメンテナンス支援装置。
【請求項７】
ＯＮ－ＯＦＦバルブに操作器空気を供給する電磁弁を開状態にする開信号を取得する第１のステップと、
前記第１のステップで前記開信号を受信したときに、前記開信号の出力対象の電磁弁に対応するＯＮ－ＯＦＦバルブに設けられた操作器圧力計測部から、操作器空気の圧力計測値を取得する第２のステップと、
前記圧力計測値を記憶する第３のステップと、
前記圧力計測値が規定値に到達していない場合に、前記ＯＮ－ＯＦＦバルブの操作器に空気の内通漏れの可能性があると判定する第４のステップと、
前記第４のステップの判定結果を提示する第５のステップとを含むことを特徴とするバルブメンテナンス支援方法。
【請求項８】
請求項７記載のバルブメンテナンス支援方法において、
前記第３のステップは、前記圧力計測値を送信元のＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶するステップを含み、
前記第４のステップは、メンテナンスの候補となり得るＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤを予め記憶している記憶部を参照し、この記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ－ＯＦＦバルブについて前記内通漏れの可能性があるかどうかを判定するステップを含み、
前記第５のステップは、前記内通漏れの可能性があると判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記圧力計測値と前記第４のステップの判定結果とを提示するステップを含むことを特徴とするバルブメンテナンス支援方法。
【請求項９】
請求項７記載のバルブメンテナンス支援方法において、
前記ＯＮ－ＯＦＦバルブに設けられた開度計測部から開度計測値を取得する第６のステップと、
前記開度計測値を記憶する第７のステップと、
前記内通漏れの可能性があると判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブについて、前記開度計測値を参照し、開閉動作が正常と判明したＯＮ－ＯＦＦバルブの前記操作器圧力計測部に不具合が発生している可能性があると判定する第８のステップとをさらに含み、
前記第５のステップは、前記第４のステップの判定結果に加えて、前記第８のステップの判定結果を提示するステップを含むことを特徴とするバルブメンテナンス支援方法。
【請求項１０】
請求項９記載のバルブメンテナンス支援方法において、
前記第３のステップは、前記圧力計測値を送信元のＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶するステップを含み、
前記第７のステップは、前記開度計測値を送信元のＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶するステップを含み、
前記第４のステップは、メンテナンスの候補となり得るＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤを予め記憶している記憶部を参照し、この記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ－ＯＦＦバルブについて前記内通漏れの可能性があるかどうかを判定するステップを含み、
前記第５のステップは、前記内通漏れの可能性があると判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記圧力計測値と前記第４のステップの判定結果とを提示し、前記操作器圧力計測部に不具合が発生している可能性があると判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記第８のステップの判定結果とを提示するステップを含むことを特徴とするバルブメンテナンス支援方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、メンテナンス作業を支援する技術に係り、特にＯＮ－ＯＦＦバルブのメンテナンスの効率的な作業のための支援を実現するバルブメンテナンス支援装置および支援方法に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
石油化学プラントなどで使用されるバルブ（例えば図１７のコントロールバルブ）は、特に安全性に留意する必要があり、ゆえに定期的なメンテナンスが行なわれる。図１７に示すコントロールバルブは、流体の流れる通路を開閉するバルブ本体１００と、入力電気信号を空気圧に変換するポジショナ１０１と、ポジショナ１０１から供給される空気圧に応じてバルブ本体１００を操作する操作器１０２とから構成される。
【０００３】
図１７に示したようなバルブが設置されているプラントにおいてバルブのメンテナンス作業効率を改善するために、バルブの摺動部におけるスティックスリップの発生を検出する技術（特許文献１参照）、バルブのハンチング状態を判定する技術（特許文献２参照）、バルブへのスケールの付着を検出する技術（特許文献３参照）などが提案されている。
【０００４】
一方、開度を連続的に変化させることが可能なコントロールバルブとは別の種類のバルブとして、開度を全開／全閉の二位置しか取ることができないＯＮ－ＯＦＦバルブがあり、例えばボールバルブやバタフライバルブやゲートバルブがある。図１８に示すＯＮ－ＯＦＦバルブ２００は、ボールバルブを用いたものであり、弁体であるボール２０１をボールシートと呼ばれるシートリング２０２で挟み込む構造であり、ステム（弁棒）２０３を操作器２０４によって９０度回転させることで、バルブを開いたり閉めたりすることができる。また、種類によっては、９０度以外のものもある。
【０００５】
ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００の大半は、図１９に示すように計装されており、電磁弁２０５を介してＯＮ－ＯＦＦバルブ２００の操作器２０４に操作器空気が供給されるようになっている。ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００の開状態はリミットスイッチ２０６によって検出され、閉状態はリミットスイッチ２０７によって検出される。このように、リミットスイッチ２０６，２０７を用いたアンサーバックは、閉状態または開状態の２状態のみを表しており、ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００の開閉の動作過程はアンサーバックに反映されない。すなわち、ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００のアンサーバック機能は、異常時に警報を発報するだけであり、警報が発生した時に既に緊急の異常状態であれば、処置が手遅れになる。
【０００６】
そこで発明者は、ＯＮ－ＯＦＦバルブの動き出しの不感帯（圧力の動き出しから開度の動き出しまでの時間差）の大きさの変化が、ＯＮ－ＯＦＦバルブの不具合（基準トルク以上または基準トルク以下の力で作動させている）と相関することを利用した診断技術を提案した（特許文献４参照）。
【０００７】
しかしながら、特許文献４に開示された技術では、ＯＮ－ＯＦＦバルブ本体の不具合の予兆を検出できるものの、操作器の不具合の予兆を検出できない可能性があった。
安全性や作業効率については、完全とか十分とか言える上限は無く、安全性、作業効率の更なる向上が求められている。特に、石油化学プラントなどでは、例えば図２０に示すように複数のバルブ２００－Ａ，２００－Ｃ，２００－Ｍが使用される。したがって、バルブメンテナンスの作業効率については、更なる改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特許第３２５４６２４号広報
特開２０１５－１１４９４２号公報
特開２０１５－１１４９４３号公報
特開２０２１－０２６２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ＯＮ－ＯＦＦバルブのメンテナンスの作業効率を向上させることができるバルブメンテナンス支援装置および支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のバルブメンテナンス支援装置は、ＯＮ－ＯＦＦバルブに操作器空気を供給する電磁弁を開状態にする開信号を取得するように構成された電磁弁開信号取得部と、前記電磁弁開信号取得部が前記開信号を受信したときに、前記開信号の出力対象の電磁弁に対応するＯＮ－ＯＦＦバルブに設けられた操作器圧力計測部から、操作器空気の圧力計測値を取得するように構成された操作器圧力取得部と、前記圧力計測値を記憶するように構成された第１の記憶部と、前記圧力計測値が規定値に到達していない場合に、前記ＯＮ－ＯＦＦバルブの操作器に空気の内通漏れの可能性があると判定するように構成された内通漏れ判定部と、前記内通漏れ判定部の判定結果を提示するように構成された判定結果提示部とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明のバルブメンテナンス支援装置の１構成例は、メンテナンスの候補となり得るＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤを予め記憶するように構成された第２の記憶部をさらに備え、前記第１の記憶部は、前記圧力計測値を送信元のＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶し、前記内通漏れ判定部は、前記第２の記憶部にＩＤが記憶されているＯＮ－ＯＦＦバルブについて前記内通漏れの可能性があるかどうかを判定し、前記判定結果提示部は、前記内通漏れの可能性があると判定されたＯＮ－ＯＦＦバルブについて、このバルブのＩＤと前記圧力計測値と前記内通漏れ判定部の判定結果とを提示することを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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