ガスリファイニングシステム
【課題】循環再生装置が設けられていても、安全性を従来よりも大幅に向上させたガスリファイニングシステムを得る。
【解決手段】ガスリファイニングシステム１００は、熱処理を行う炉２００内の雰囲気ガスを吸引し再生した後、炉２００内に戻すものであり、制御装置１０、ガスリファイニング装置２０、第１の配管３０、第２の配管４０、第３の配管５０、第４の配管６０を備えている。第１の配管３０、第２の配管４０、第３の配管５０及び第４の配管６０の途中には、それぞれ、第１の自動弁３１、弟２の自動弁４１、第３の自動弁５１及び第４の自動弁６１が設けられている。制御装置１０は、これら自動弁３１，４１，５１，６１のうち少なくともいずれか一の自動についての開閉の調節を、炉２００の運転状況に基づいて制御する。
【解決手段】ガスリファイニングシステム１００は、熱処理を行う炉２００内の雰囲気ガスを吸引し再生した後、炉２００内に戻すものであり、制御装置１０、ガスリファイニング装置２０、第１の配管３０、第２の配管４０、第３の配管５０、第４の配管６０を備えている。第１の配管３０、第２の配管４０、第３の配管５０及び第４の配管６０の途中には、それぞれ、第１の自動弁３１、弟２の自動弁４１、第３の自動弁５１及び第４の自動弁６１が設けられている。制御装置１０は、これら自動弁３１，４１，５１，６１のうち少なくともいずれか一の自動についての開閉の調節を、炉２００の運転状況に基づいて制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉内の雰囲気ガスを再生することが可能なガスリファイニング装置を有したガスリファイニングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特許文献１に開示されているように、循環再生装置（ガスリファイニング装置）を設置し、雰囲気ガスの再生を行うシステムが公知となっている。この特許文献１に開示されているシステムによれば、循環再生装置の上下流にあるバルブを閉めることにより、炉を運転している最中でも、循環再生装置のメンテナンスを行うことが可能である。
【０００３】
上記炉の運転には、炉内の雰囲気ガスとして、水素ガスと窒素ガスとを適切な比率で混合して得た混合ガスが用いられる場合が多い。ここで、上記炉の停止中は炉が開放されているため、炉の運転開始前には、炉内に混入している酸素等を除去（パージ）する必要がある。また、炉の運転を停止したときには、可燃性である水素ガスが炉内に残留しているので、その後炉を開放する際には、炉内に残留している水素ガスを除去する必要がある。このように、酸素及び水素等のガスの除去には、窒素ガスなどの不活性ガスを用いることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１４０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記炉の運転には、安全性の面において細心の注意を払う必要がある。上記特許文献１のシステムのように、循環再生装置の上下流にバルブを設けることによって、循環再生装置のメンテナンスを行うことが可能になったとはいえ、このような新たな装置が増えることによって安全性の面ではかえってリスクが高くなってしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、安全性を従来よりも大幅に向上させたガスリファイニングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１） 上述した課題を解決すべく提供される本発明のガスリファイニングシステムは、熱処理を行う炉の内部に接続され、途中に第１の弁が設けられている第１の配管と、前記炉の内部に接続され、途中に第２の弁が設けられている第２の配管と、前記炉から第１の配管を介して炉内ガスを吸引し、該吸引した炉内ガスを再生して前記第２の配管を介して前記炉の内部に循環させるガスリファイニング装置と、一端が前記第１の弁よりも前記炉内ガスの流れ方向上流側の前記第１の配管に接続され、他端から不活性ガスが供給されるとともに、途中に第３の弁が設けられている第３の配管と、一端が、前記第１の弁よりも前記炉内ガスの流れ方向下流側であって且つ前記ガスリファイニング装置よりも前記炉内ガスの流れ方向上流側の前記第１の配管に接続され、他端から不活性ガスが供給されるとともに、途中に第４の弁が設けられている第４の配管と、前記第１の弁、前記第２の弁、前記第３の弁及び前記第４の弁のうち少なくともいずれか一つの弁についての開閉の調節を、前記炉の運転状況に基づいて制御可能な制御装置とを備えている。
【０００８】
上記（１）の構成によれば、炉の運転状況に基づいて第１の弁、第２の弁、第３の弁及び第４の弁のいずれかの弁についての開閉の調節を行う必要が生じたとしても、かかる弁の開閉の調節を、制御装置によって行うことが可能となる。したがって、例えば操作ミスの回避による安全性の向上または／および作業者の身の安全性の向上を図ることが可能となる。
【０００９】
（２） 上記（１）のガスリファイニングシステムにおいては、前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、前記制御装置は、前記ガスリファイニング装置の停止後において、前記圧力検出器によって検出された圧力の情報を基に、前記第４の弁の開閉を調節する制御を行うとともに、前記第４の弁の開回数情報を基に、不活性ガスの供給回数が所定回数（例えば、３０回など）を超えているかどうか判断することが可能とされていることが好ましい。
【００１０】
例えば、炉の運転中又は停止の際にガスリファイニング装置を停止させ、第１の弁から第４の弁までを閉じ、ガスリファイニングシステムを放置しておくと、ガスリファイニング装置及び各配管の内部温度は、ガスリファイニング装置の停止直後から徐々に低下していく。この場合、配管内のガスの体積が減少することから配管内圧力は低下するが、該配管内圧力が所定値（予め設定した値（例えば６ｋＰａなど））以下とならないように、制御装置によって第４の弁を開閉し、供給される不活性ガスの量を調節する。このとき、上記（２）の構成における制御装置によれば、不活性ガスの供給回数が所定回数（例えば、３０回など）を超えている（ガスの供給回数が異常である）かどうかを判断することができる。ここで、上記（２）の構成における制御装置によって、不活性ガスの供給回数が所定回数を超えている（不活性ガスの供給回数が異常である）と判断された場合には、（ｉ）第２の配管のうち第２の弁とガスリファイニング装置との間、（ｉｉ）第２の弁、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断することが可能となる。これにより、リークの自動検出が可能なガスリファイニングシステムを提供することができ、従来よりも大幅に安全性を向上させることができる。とくに、炉は、運転と停止とを繰り返すことによって炉内温度が著しく変動するため、上記配管には大きな負荷を与えることとなるので、その効果は顕著である。
【００１１】
（３） 別の観点として、上記（１）のガスリファイニングシステムにおいては、前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、前記制御装置は、前記ガスリファイニング装置の停止後において、前記圧力検出器によって検出された圧力の情報を基に、前記第４の弁の開閉を調節する制御を行うとともに、前記圧力検出器で検出される圧力が所定圧力（例えば６ｋＰａなど）に上昇するまでの時間について所定時間を超えているかどうか判断することが可能とされているものであってよい。
【００１２】
例えば、炉の運転中又は停止の際にガスリファイニング装置を停止させ、第１の弁から第４の弁までを閉じ、ガスリファイニングシステムを放置しておくと、ガスリファイニング装置及び各配管の内部温度は、ガスリファイニング装置の停止直後から徐々に低下していく。この場合、配管内のガスの体積が減少することから配管内圧力は低下するが、該配管内圧力が所定値（予め設定した値（例えば６ｋＰａなど））以下とならないように、制御装置によって第４の弁を開閉し、供給される不活性ガスの量を調節する。このとき、上記（３）の構成における制御装置によれば、圧力検出器で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間（例えば１０分など）を超えている（第２の配管内の圧力上昇に時間がかかり過ぎている）かどうか、を判断することができる。ここで、上記（３）の構成における制御装置によって、圧力検出器で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えている（第２の配管内の圧力上昇に時間がかかり過ぎている）と判断された場合には、（ｉ）第２の配管のうち第２の弁とガスリファイニング装置との間、（ｉｉ）第２の弁、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断することが可能となる。したがって、上記（３）の構成によれば、上記（２）のガスリファイニングシステムと同様に、リークの自動検出が可能なガスリファイニングシステムを提供することができ、従来よりも大幅に安全性を向上させることができる。
【００１３】
（４） 他の観点として、上記（１）のガスリファイニングシステムにおいては、前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、前記制御装置は、前記ガスリファイニング装置の停止後から前記第２の配管の内部温度が低下し安定した際、前記圧力検出器によって検出された前記第２の配管の内部圧力が、所定値（例えば６ｋＰａなど）以上になっているかどうかを判断することが可能とされているものであってもよい。
【００１４】
例えば、炉の停止の際に第１の弁から第４の弁までを閉じ、十分に時間が経過して、ガスリファイニング装置と第２の弁との間の配管の内部温度が安定した場合には、炉を開放したりリークがない限り、ガスリファイニング装置と第２の弁との間の配管の圧力は外部圧力（大気圧）よりも高くなっている。しかし、圧力検出器によって検出された配管の内部圧力が、制御装置によって所定値（予め設定した値（例えば６ｋＰａなど））以下と判断された場合には、（ｉ）第２の配管のうち第２の弁とガスリファイニング装置との間、（ｉｉ）第２の弁、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断することが可能となる。したがって、上記（４）の構成によれば、上記（２）または上記（３）のガスリファイニングシステムと同様に、リークの自動検出が可能なガスリファイニングシステムを提供することができ、従来よりも大幅に安全性を向上させることができる。
【００１５】
（５） 上記（２）〜（４）のガスリファイニングシステムにおいては、前記制御装置により、不活性ガスの供給回数が所定回数を超えていると判断されたとき、前記圧力検出器で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えていると判断されたとき、又は、前記炉の停止後から前記第２の配管の内部温度が低下し安定した際の前記第２の配管の内部圧力が所定値以下になっていると判断された際に、前記制御装置からの命令によって該判断を報知する報知器を、さらに備えていることが好ましい。
【００１６】
上記（５）の構成によれば、制御装置によってガスがリークしていると判断できる場合に、報知器によって作業者等に報知されるので、作業者等が迅速に該リークに対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るガスリファイニングシステムの概略構成と、ガスリファイニングシステムに接続されている炉及び炉制御装置とを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係るガスリファイニングシステム１００について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に示すように、ガスリファイニングシステム１００は、熱処理などを行う炉２００内の炉内ガス（以下、「雰囲気ガス」と称する。）を吸引し再生（ダスト及び水分等を除去）した後、炉２００内に戻すものであって、制御装置１０と、ガスリファイニング装置２０と、第１の配管３０と、第２の配管４０と、第３の配管５０と、第４の配管６０と、圧力検出器７０と、報知器８０と、を備えている。
【００１９】
ガスリファイニング装置２０は、炉２００から第１の配管３０を介して炉２００内の雰囲気ガスを吸引し、この吸引した雰囲気ガスからダスト及び水分等を除去して再生するものである。そして、ガスリファイニング装置２０で再生された雰囲気ガスは、第２の配管４０を介して炉２００内部に戻される。このようにして、炉２００内部の雰囲気ガスは循環再生される。
【００２０】
第１の配管３０は、雰囲気ガスの流れ方向上流側の一端が炉２００内の入側に接続されており、雰囲気ガスの流れ方向下流側の他端がガスリファイニング装置２０に接続されている。そして、この第１の配管の途中（炉２００からリファイニング装置２０までの間）には、第１の自動弁３１が設けられている。
【００２１】
第２の配管４０は、雰囲気ガスの流れ方向上流側の一端がガスリファイニング装置２０に接続されており、雰囲気ガスの流れ方向下流側の他端が炉２００内の出側に接続されている。そして、この第２の配管の途中（ガスリファイニング装置２０から炉２００までの間）には、第２の自動弁４１が設けられている。さらに、この第２の配管の途中であって、ガスリファイニング装置２０と第２の自動弁４１との間には、配管内の圧力を検出することが可能な圧力検出器７０が接続されている。
【００２２】
第３の配管５０は、不活性ガス（本実施形態では窒素ガス）が送出される配管であり、第３の配管５０に送出された窒素ガスは、第１の配管３０を介して炉２００内部に供給される。そしてこの第３の配管５０は、窒素ガスの流れ方向下流側の一端が、第１の自動弁３１よりも雰囲気ガスの流れ方向上流側の第１の配管３０に接続されている。また、窒素ガスの流れ方向上流側の他端は、窒素ガス供給源の配管（図示せず）に接続されている。なお、この第３の配管５０の途中には、第３の自動弁５１が設けられている。
【００２３】
第４の配管６０は、第３の配管５０と同じく窒素ガスが送出される配管であり、窒素ガスの流れ方向下流側の一端が、第１の自動弁３１よりも雰囲気ガスの流れ方向下流側であって且つガスリファイニング装置２０よりも雰囲気ガスの流れ方向上流側の第１の配管３０に接続されている。また、この第４の配管６０は、窒素ガスの流れ方向上流側の他端が、第３の自動弁５１よりも窒素ガスの流れ方向上流側の第３の配管５０に接続されている。すなわち、窒素ガス供給会社からは第３の配管５０に窒素ガスが送出され、この第３の配管５０を介して第４の配管６０に窒素ガスが送出される。そして、この第４の配管６０に送出された窒素ガスは、ガスリファイニング装置２０及び第２の配管４０を介して炉２００内部に供給される。なお、この第４の配管６０の途中には、第４の自動弁６１が設けられている。
【００２４】
本明細書において、雰囲気ガスの流れ方向及び窒素ガスの流れ方向は、図１に図示される方向である。
【００２５】
制御装置１０は、図示しないが、各処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、並びに、各処理用のプログラム、データなどの格納及び読み取りが可能な記憶装置、などを備えたものであり、ガスリファイニングシステム１００の各部を制御することができるものである。該制御の例としては、第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１を調整し、ガス流量を制御すること、圧力検出器７０で検出された圧力の情報を基に、第４の弁６１におけるガス流量を制御すること、などが挙げられる。また、制御装置１０の記憶装置に格納されているプログラムの例としては、（１）必要に応じて第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１の開閉調整処理をするとともに、炉２００の停止後、ガスリファイニング装置２０に供給した窒素などの不活性ガスの供給回数が所定回数を超えているどうか判断するプログラム、（２）必要に応じて第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１の開閉調節処理をするとともに、圧力検出器７０で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えているかどうか判断するプログラム、（３）必要に応じて第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１の開閉調節処理をするとともに、炉２００の停止後から第２の配管４０の内部温度が低下し安定した（定常状態となった）際に、圧力検出器７０によって検出された第２の配管４０の内部圧力が、所定値（例えば６ｋＰａなど）以上になっているかどうか判断できるプログラム、などが挙げられる。
【００２６】
報知器８０は、ガスのリークがあった場合、制御装置１０の命令によって、音源又は光源などを用いて上記リークがあったことをオペレーター等に報知するものである。
【００２７】
炉２００は、各処理を実行するＣＰＵ（図示せず）、並びに、各処理用のプログラム、データなどの格納及び読み取りが可能な記憶装置（図示せず）、などを備えた炉制御装置２０１によって運転が制御されている。炉制御装置２０１は、一対の通信機９０，９１を介して、制御装置１０に命令し、がすりふぁいにんぐシステム１００の運転、停止、パージ作業等を行わせることができるようになっている。ここで、通信機９０，９１は、有線通信及び無線通信のうちどちらの通信手段であってもよい。
【００２８】
次に、ガスリファイニングシステム１００の動作について説明する。
【００２９】
（炉２００運転中の動作）
制御装置１０によって、第１の自動弁３１及び第２の自動弁４１が開き、第３の自動弁５１及び第４の自動弁６１が閉じられた状態とされる。このような状態でガスリファイニング装置２０を稼働させて、炉２００内の雰囲気ガスの循環再生が行われる。
【００３０】
（炉２００内をパージする際の動作）
制御装置１０によって、第１の自動弁３１が閉じられ、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１及び第４の自動弁６１が開かれて、第３の自動弁５１及び第４の自動弁６１を介して、窒素ガスなどの不活性ガスを不活性ガス供給源から炉２００内に供給し、パージを行う。具体的には、第３の自動弁５１を有する第３の配管５０及び第１の配管３０を介して、炉２００内に不活性ガスを供給するとともに、第４の自動弁６１を有する第４の配管６０、ガスリファイニング装置２０、及び、第２の弁４１を有する第２の配管４０を介して、炉２００内に不活性ガスを供給し、パージを行う。
【００３１】
（炉２００停止中の動作）
制御装置１０によって、第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１は全て、閉じられる。このとき、ガスリファイニング装置２０のメンテナンスが可能である。
【００３２】
このように、第１の自動弁３１，第２の自動弁４１，第３の自動弁５１，第４の自動弁は、炉２００の運転状況に基づいて、人手を介すことなく制御装置によって自動で開閉の調節が行われる。したがって、例えば操作ミスの回避による安全性の向上や、例えばガスがリークしていることに気付かずに弁の操作を行ってしまうこと等の回避による作業者の身の安全性の向上を図ることが可能となる。
【００３３】
（リーク検出動作１）
炉２００の運転中又は停止後においてガスリファイニング装置２０の運転を停止した際、制御装置１０によって、第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１は全て、閉じられる。その後、ガスリファイニングシステム１００を放置しておくと、ガスリファイニング装置２０及び第２の配管４０など各配管の内部温度は、ガスリファイニング装置２０の停止直後から徐々に低下していく。このとき、ガスリファイニング装置２０停止後の数時間において、ガスリファイニング装置２０を含む第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内（以下、単に「第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内」と称する）が所定値（予め設定した値（例えば６ｋＰａなど））以下とならないように、制御装置１０によって第４の弁６１を開閉し、供給される不活性ガスの量が調節される。そして、最初に第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内が所定値以下とならないようにした後も、制御装置１０によって、圧力検出器７０にて検出された圧力の情報を基に第４の弁６１の開閉を調節する制御を行うとともに、第４の弁６１の開回数情報を基に不活性ガスの供給回数が所定回数（例えば、３０回など）を超えているかどうか判断する。ここで、所定回数とは、リークがない場合に、ガスリファイニング装置２０の運転停止後から一定時間までにおいて、不活性ガスを供給した回数（予め、実験等を行い規定した回数）のことである。なお、制御装置１０によって、不活性ガスの供給回数が所定回数を超えていると判断された場合には、（ｉ）第２の配管４０のうち第２の弁４１とガスリファイニング装置２０との間、（ｉｉ）第２の弁４１、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置２０、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断されるので、該判断を報知器８０によって作業者等に報知する。
【００３４】
（リーク検出動作２）
炉２００の運転中又は停止後においてガスリファイニング装置２０の運転を停止した際、上述のリーク検出動作１で説明したように、ガスリファイニング装置２０及び第２の配管４０など各配管の内部温度は、ガスリファイニング装置２０の停止直後から徐々に低下していく。このとき、ガスリファイニング装置２０停止後の数時間において、第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内の圧力が所定値（予め設定した値（例えば６ｋＰａなど））以下とならないように、制御装置１０によって第４の弁６１を開閉し、供給される不活性ガスの量が調節される。そして、最初に第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内の圧力が所定値以下とならないようにした後も、制御装置１０によって、圧力検出器７０にて検出された圧力の情報を基に第４の弁６１の開閉を調節する制御を行うとともに、圧力検出器７０で検出される圧力が所定圧力（予め設定した圧力）に上昇するまでの時間について、所定時間（例えば１０分など）を超えているかどうか判断する。ここで、所定時間とは、リークがない場合において、ガスリファイニング装置２０の運転停止後、圧力検出器７０で検出される第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内の圧力が所定値以下とならないようにするために、初めて第４の弁６１が開かれてから所定圧力に到達するまでの時間（予め、実験等を行い規定した時間）のことである。なお、制御装置１０によって、圧力検出器７０で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えていると判断された場合には、（ｉ）第２の配管４０のうち第２の弁４１とガスリファイニング装置２０との間、（ｉｉ）第２の弁４１、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置２０、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断されるので、該判断を報知器８０によって作業者等に報知する。
【００３５】
（リーク検出動作３）
炉２００の運転中又は停止後においてガスリファイニング装置２０の運転を停止してから、十分に時間が経過すると、第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の内部温度は低下し安定する。ただし、このとき、リークがない場合には、圧力検出器７０によって検出されるガスリファイニング装置２０と第２の弁４１との間の配管内の圧力は外部圧力よりも高くなっているはずである。そこで、リークがあるかどうかを検出するために、圧力検出器７０によって、第２の配管４０のうちガスリファイニング装置２０と第２の弁４１との間の配管内の圧力を検出し、制御装置１０によって検出した圧力が所定値（例えば６ｋＰａなど）以上であるかどうかを判断する。ここで、検出した圧力が所定値以下になっていると制御装置１０に判断された場合には、（ｉ）第２の配管４０のうち第２の弁４１とガスリファイニング装置２０との間、（ｉｉ）第２の弁４１、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置２０、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断されるので、該判断を報知器８０によって作業者等に報知する。
【００３６】
上述したように、本実施形態のガスリファイニングシステム１００においては、ガスリファイニング装置２０が設けられていても、第３の弁５１を有した第３の配管５０及び第１の配管３０を介して、炉２００内（例えば炉２００の入側）に不活性ガスを供給できるとともに、第４の弁６１を有した第４の配管６０、ガスリファイニング装置２０、及び、第２の弁４１を有した第２の配管４０を介して、炉２００内（例えば炉２００の出側）に不活性ガスを供給できる。
【００３７】
また、ガスリファイニングシステム１００においては、上述したリーク検出動作１〜３のうちいずれか１つ以上の動作を行うことによって、（ｉ）第２の配管４０のうち第２の弁４１とガスリファイニング装置２０との間、（ｉｉ）第２の弁４１、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置２０、のいずれか１つ以上の箇所において、ガスがリークしているかどうかを判断できる。したがって、ガスリファイニング装置２０を設けることによって新たに配管３０，４０，５０，６０を設ける必要が生じたような場合であっても、従来のシステムよりも大幅に安全性を向上させることができる。とくに、炉２００は、運転と停止とを繰り返すことによって雰囲気ガスの温度が著しく変動することになるため、上記配管３０，４０，５０，６０には大きな負荷を与えることとなるので、常にリークのリスクがつきまとうことになる。よって、制御装置１０によって、第２の配管４０のうち第２の弁４１とガスリファイニング装置２０との間、第２の弁４１、ガスリファイニング装置２０、のいずれか１つ以上の箇所において、ガスがリークしているかどうかを判断できるようにした効果は顕著なものとなる。
【００３８】
また、ガスリファイニングシステム１００においては、制御装置１０によってガスがリークしていると判断された場合に、報知器８０によって作業者等に報知されるので、作業者等が迅速に該リークに対応することが可能となる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、制御装置１０によってガスがリークしていると判断された場合、炉制御装置２０１にも報知し、炉２００の運転ができないように制御することとしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０ 制御装置
２０ ガスリファイニング装置
３０ 第１の配管
３１ 第１の自動弁
４０ 第２の配管
４１ 第２の自動弁
５０ 第３の配管
５１ 第３の自動弁
６０ 第４の配管
６１ 第４の自動弁
７０ 圧力検出器
８０ 報知器
９０，９１ 通信機
１００ ガスリファイニングシステム
２００ 炉
２０１ 炉制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉内の雰囲気ガスを再生することが可能なガスリファイニング装置を有したガスリファイニングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特許文献１に開示されているように、循環再生装置（ガスリファイニング装置）を設置し、雰囲気ガスの再生を行うシステムが公知となっている。この特許文献１に開示されているシステムによれば、循環再生装置の上下流にあるバルブを閉めることにより、炉を運転している最中でも、循環再生装置のメンテナンスを行うことが可能である。
【０００３】
上記炉の運転には、炉内の雰囲気ガスとして、水素ガスと窒素ガスとを適切な比率で混合して得た混合ガスが用いられる場合が多い。ここで、上記炉の停止中は炉が開放されているため、炉の運転開始前には、炉内に混入している酸素等を除去（パージ）する必要がある。また、炉の運転を停止したときには、可燃性である水素ガスが炉内に残留しているので、その後炉を開放する際には、炉内に残留している水素ガスを除去する必要がある。このように、酸素及び水素等のガスの除去には、窒素ガスなどの不活性ガスを用いることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１４０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記炉の運転には、安全性の面において細心の注意を払う必要がある。上記特許文献１のシステムのように、循環再生装置の上下流にバルブを設けることによって、循環再生装置のメンテナンスを行うことが可能になったとはいえ、このような新たな装置が増えることによって安全性の面ではかえってリスクが高くなってしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、安全性を従来よりも大幅に向上させたガスリファイニングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１） 上述した課題を解決すべく提供される本発明のガスリファイニングシステムは、熱処理を行う炉の内部に接続され、途中に第１の弁が設けられている第１の配管と、前記炉の内部に接続され、途中に第２の弁が設けられている第２の配管と、前記炉から第１の配管を介して炉内ガスを吸引し、該吸引した炉内ガスを再生して前記第２の配管を介して前記炉の内部に循環させるガスリファイニング装置と、一端が前記第１の弁よりも前記炉内ガスの流れ方向上流側の前記第１の配管に接続され、他端から不活性ガスが供給されるとともに、途中に第３の弁が設けられている第３の配管と、一端が、前記第１の弁よりも前記炉内ガスの流れ方向下流側であって且つ前記ガスリファイニング装置よりも前記炉内ガスの流れ方向上流側の前記第１の配管に接続され、他端から不活性ガスが供給されるとともに、途中に第４の弁が設けられている第４の配管と、前記第１の弁、前記第２の弁、前記第３の弁及び前記第４の弁のうち少なくともいずれか一つの弁についての開閉の調節を、前記炉の運転状況に基づいて制御可能な制御装置とを備えている。
【０００８】
上記（１）の構成によれば、炉の運転状況に基づいて第１の弁、第２の弁、第３の弁及び第４の弁のいずれかの弁についての開閉の調節を行う必要が生じたとしても、かかる弁の開閉の調節を、制御装置によって行うことが可能となる。したがって、例えば操作ミスの回避による安全性の向上または／および作業者の身の安全性の向上を図ることが可能となる。
【０００９】
（２） 上記（１）のガスリファイニングシステムにおいては、前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、前記制御装置は、前記ガスリファイニング装置の停止後において、前記圧力検出器によって検出された圧力の情報を基に、前記第４の弁の開閉を調節する制御を行うとともに、前記第４の弁の開回数情報を基に、不活性ガスの供給回数が所定回数（例えば、３０回など）を超えているかどうか判断することが可能とされていることが好ましい。
【００１０】
例えば、炉の運転中又は停止の際にガスリファイニング装置を停止させ、第１の弁から第４の弁までを閉じ、ガスリファイニングシステムを放置しておくと、ガスリファイニング装置及び各配管の内部温度は、ガスリファイニング装置の停止直後から徐々に低下していく。この場合、配管内のガスの体積が減少することから配管内圧力は低下するが、該配管内圧力が所定値（予め設定した値（例えば６ｋＰａなど））以下とならないように、制御装置によって第４の弁を開閉し、供給される不活性ガスの量を調節する。このとき、上記（２）の構成における制御装置によれば、不活性ガスの供給回数が所定回数（例えば、３０回など）を超えている（ガスの供給回数が異常である）かどうかを判断することができる。ここで、上記（２）の構成における制御装置によって、不活性ガスの供給回数が所定回数を超えている（不活性ガスの供給回数が異常である）と判断された場合には、（ｉ）第２の配管のうち第２の弁とガスリファイニング装置との間、（ｉｉ）第２の弁、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断することが可能となる。これにより、リークの自動検出が可能なガスリファイニングシステムを提供することができ、従来よりも大幅に安全性を向上させることができる。とくに、炉は、運転と停止とを繰り返すことによって炉内温度が著しく変動するため、上記配管には大きな負荷を与えることとなるので、その効果は顕著である。
【００１１】
（３） 別の観点として、上記（１）のガスリファイニングシステムにおいては、前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、前記制御装置は、前記ガスリファイニング装置の停止後において、前記圧力検出器によって検出された圧力の情報を基に、前記第４の弁の開閉を調節する制御を行うとともに、前記圧力検出器で検出される圧力が所定圧力（例えば６ｋＰａなど）に上昇するまでの時間について所定時間を超えているかどうか判断することが可能とされているものであってよい。
【００１２】
例えば、炉の運転中又は停止の際にガスリファイニング装置を停止させ、第１の弁から第４の弁までを閉じ、ガスリファイニングシステムを放置しておくと、ガスリファイニング装置及び各配管の内部温度は、ガスリファイニング装置の停止直後から徐々に低下していく。この場合、配管内のガスの体積が減少することから配管内圧力は低下するが、該配管内圧力が所定値（予め設定した値（例えば６ｋＰａなど））以下とならないように、制御装置によって第４の弁を開閉し、供給される不活性ガスの量を調節する。このとき、上記（３）の構成における制御装置によれば、圧力検出器で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間（例えば１０分など）を超えている（第２の配管内の圧力上昇に時間がかかり過ぎている）かどうか、を判断することができる。ここで、上記（３）の構成における制御装置によって、圧力検出器で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えている（第２の配管内の圧力上昇に時間がかかり過ぎている）と判断された場合には、（ｉ）第２の配管のうち第２の弁とガスリファイニング装置との間、（ｉｉ）第２の弁、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断することが可能となる。したがって、上記（３）の構成によれば、上記（２）のガスリファイニングシステムと同様に、リークの自動検出が可能なガスリファイニングシステムを提供することができ、従来よりも大幅に安全性を向上させることができる。
【００１３】
（４） 他の観点として、上記（１）のガスリファイニングシステムにおいては、前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、前記制御装置は、前記ガスリファイニング装置の停止後から前記第２の配管の内部温度が低下し安定した際、前記圧力検出器によって検出された前記第２の配管の内部圧力が、所定値（例えば６ｋＰａなど）以上になっているかどうかを判断することが可能とされているものであってもよい。
【００１４】
例えば、炉の停止の際に第１の弁から第４の弁までを閉じ、十分に時間が経過して、ガスリファイニング装置と第２の弁との間の配管の内部温度が安定した場合には、炉を開放したりリークがない限り、ガスリファイニング装置と第２の弁との間の配管の圧力は外部圧力（大気圧）よりも高くなっている。しかし、圧力検出器によって検出された配管の内部圧力が、制御装置によって所定値（予め設定した値（例えば６ｋＰａなど））以下と判断された場合には、（ｉ）第２の配管のうち第２の弁とガスリファイニング装置との間、（ｉｉ）第２の弁、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断することが可能となる。したがって、上記（４）の構成によれば、上記（２）または上記（３）のガスリファイニングシステムと同様に、リークの自動検出が可能なガスリファイニングシステムを提供することができ、従来よりも大幅に安全性を向上させることができる。
【００１５】
（５） 上記（２）〜（４）のガスリファイニングシステムにおいては、前記制御装置により、不活性ガスの供給回数が所定回数を超えていると判断されたとき、前記圧力検出器で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えていると判断されたとき、又は、前記炉の停止後から前記第２の配管の内部温度が低下し安定した際の前記第２の配管の内部圧力が所定値以下になっていると判断された際に、前記制御装置からの命令によって該判断を報知する報知器を、さらに備えていることが好ましい。
【００１６】
上記（５）の構成によれば、制御装置によってガスがリークしていると判断できる場合に、報知器によって作業者等に報知されるので、作業者等が迅速に該リークに対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るガスリファイニングシステムの概略構成と、ガスリファイニングシステムに接続されている炉及び炉制御装置とを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係るガスリファイニングシステム１００について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に示すように、ガスリファイニングシステム１００は、熱処理などを行う炉２００内の炉内ガス（以下、「雰囲気ガス」と称する。）を吸引し再生（ダスト及び水分等を除去）した後、炉２００内に戻すものであって、制御装置１０と、ガスリファイニング装置２０と、第１の配管３０と、第２の配管４０と、第３の配管５０と、第４の配管６０と、圧力検出器７０と、報知器８０と、を備えている。
【００１９】
ガスリファイニング装置２０は、炉２００から第１の配管３０を介して炉２００内の雰囲気ガスを吸引し、この吸引した雰囲気ガスからダスト及び水分等を除去して再生するものである。そして、ガスリファイニング装置２０で再生された雰囲気ガスは、第２の配管４０を介して炉２００内部に戻される。このようにして、炉２００内部の雰囲気ガスは循環再生される。
【００２０】
第１の配管３０は、雰囲気ガスの流れ方向上流側の一端が炉２００内の入側に接続されており、雰囲気ガスの流れ方向下流側の他端がガスリファイニング装置２０に接続されている。そして、この第１の配管の途中（炉２００からリファイニング装置２０までの間）には、第１の自動弁３１が設けられている。
【００２１】
第２の配管４０は、雰囲気ガスの流れ方向上流側の一端がガスリファイニング装置２０に接続されており、雰囲気ガスの流れ方向下流側の他端が炉２００内の出側に接続されている。そして、この第２の配管の途中（ガスリファイニング装置２０から炉２００までの間）には、第２の自動弁４１が設けられている。さらに、この第２の配管の途中であって、ガスリファイニング装置２０と第２の自動弁４１との間には、配管内の圧力を検出することが可能な圧力検出器７０が接続されている。
【００２２】
第３の配管５０は、不活性ガス（本実施形態では窒素ガス）が送出される配管であり、第３の配管５０に送出された窒素ガスは、第１の配管３０を介して炉２００内部に供給される。そしてこの第３の配管５０は、窒素ガスの流れ方向下流側の一端が、第１の自動弁３１よりも雰囲気ガスの流れ方向上流側の第１の配管３０に接続されている。また、窒素ガスの流れ方向上流側の他端は、窒素ガス供給源の配管（図示せず）に接続されている。なお、この第３の配管５０の途中には、第３の自動弁５１が設けられている。
【００２３】
第４の配管６０は、第３の配管５０と同じく窒素ガスが送出される配管であり、窒素ガスの流れ方向下流側の一端が、第１の自動弁３１よりも雰囲気ガスの流れ方向下流側であって且つガスリファイニング装置２０よりも雰囲気ガスの流れ方向上流側の第１の配管３０に接続されている。また、この第４の配管６０は、窒素ガスの流れ方向上流側の他端が、第３の自動弁５１よりも窒素ガスの流れ方向上流側の第３の配管５０に接続されている。すなわち、窒素ガス供給会社からは第３の配管５０に窒素ガスが送出され、この第３の配管５０を介して第４の配管６０に窒素ガスが送出される。そして、この第４の配管６０に送出された窒素ガスは、ガスリファイニング装置２０及び第２の配管４０を介して炉２００内部に供給される。なお、この第４の配管６０の途中には、第４の自動弁６１が設けられている。
【００２４】
本明細書において、雰囲気ガスの流れ方向及び窒素ガスの流れ方向は、図１に図示される方向である。
【００２５】
制御装置１０は、図示しないが、各処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、並びに、各処理用のプログラム、データなどの格納及び読み取りが可能な記憶装置、などを備えたものであり、ガスリファイニングシステム１００の各部を制御することができるものである。該制御の例としては、第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１を調整し、ガス流量を制御すること、圧力検出器７０で検出された圧力の情報を基に、第４の弁６１におけるガス流量を制御すること、などが挙げられる。また、制御装置１０の記憶装置に格納されているプログラムの例としては、（１）必要に応じて第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１の開閉調整処理をするとともに、炉２００の停止後、ガスリファイニング装置２０に供給した窒素などの不活性ガスの供給回数が所定回数を超えているどうか判断するプログラム、（２）必要に応じて第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１の開閉調節処理をするとともに、圧力検出器７０で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えているかどうか判断するプログラム、（３）必要に応じて第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１の開閉調節処理をするとともに、炉２００の停止後から第２の配管４０の内部温度が低下し安定した（定常状態となった）際に、圧力検出器７０によって検出された第２の配管４０の内部圧力が、所定値（例えば６ｋＰａなど）以上になっているかどうか判断できるプログラム、などが挙げられる。
【００２６】
報知器８０は、ガスのリークがあった場合、制御装置１０の命令によって、音源又は光源などを用いて上記リークがあったことをオペレーター等に報知するものである。
【００２７】
炉２００は、各処理を実行するＣＰＵ（図示せず）、並びに、各処理用のプログラム、データなどの格納及び読み取りが可能な記憶装置（図示せず）、などを備えた炉制御装置２０１によって運転が制御されている。炉制御装置２０１は、一対の通信機９０，９１を介して、制御装置１０に命令し、がすりふぁいにんぐシステム１００の運転、停止、パージ作業等を行わせることができるようになっている。ここで、通信機９０，９１は、有線通信及び無線通信のうちどちらの通信手段であってもよい。
【００２８】
次に、ガスリファイニングシステム１００の動作について説明する。
【００２９】
（炉２００運転中の動作）
制御装置１０によって、第１の自動弁３１及び第２の自動弁４１が開き、第３の自動弁５１及び第４の自動弁６１が閉じられた状態とされる。このような状態でガスリファイニング装置２０を稼働させて、炉２００内の雰囲気ガスの循環再生が行われる。
【００３０】
（炉２００内をパージする際の動作）
制御装置１０によって、第１の自動弁３１が閉じられ、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１及び第４の自動弁６１が開かれて、第３の自動弁５１及び第４の自動弁６１を介して、窒素ガスなどの不活性ガスを不活性ガス供給源から炉２００内に供給し、パージを行う。具体的には、第３の自動弁５１を有する第３の配管５０及び第１の配管３０を介して、炉２００内に不活性ガスを供給するとともに、第４の自動弁６１を有する第４の配管６０、ガスリファイニング装置２０、及び、第２の弁４１を有する第２の配管４０を介して、炉２００内に不活性ガスを供給し、パージを行う。
【００３１】
（炉２００停止中の動作）
制御装置１０によって、第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１は全て、閉じられる。このとき、ガスリファイニング装置２０のメンテナンスが可能である。
【００３２】
このように、第１の自動弁３１，第２の自動弁４１，第３の自動弁５１，第４の自動弁は、炉２００の運転状況に基づいて、人手を介すことなく制御装置によって自動で開閉の調節が行われる。したがって、例えば操作ミスの回避による安全性の向上や、例えばガスがリークしていることに気付かずに弁の操作を行ってしまうこと等の回避による作業者の身の安全性の向上を図ることが可能となる。
【００３３】
（リーク検出動作１）
炉２００の運転中又は停止後においてガスリファイニング装置２０の運転を停止した際、制御装置１０によって、第１の自動弁３１、第２の自動弁４１、第３の自動弁５１、及び、第４の自動弁６１は全て、閉じられる。その後、ガスリファイニングシステム１００を放置しておくと、ガスリファイニング装置２０及び第２の配管４０など各配管の内部温度は、ガスリファイニング装置２０の停止直後から徐々に低下していく。このとき、ガスリファイニング装置２０停止後の数時間において、ガスリファイニング装置２０を含む第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内（以下、単に「第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内」と称する）が所定値（予め設定した値（例えば６ｋＰａなど））以下とならないように、制御装置１０によって第４の弁６１を開閉し、供給される不活性ガスの量が調節される。そして、最初に第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内が所定値以下とならないようにした後も、制御装置１０によって、圧力検出器７０にて検出された圧力の情報を基に第４の弁６１の開閉を調節する制御を行うとともに、第４の弁６１の開回数情報を基に不活性ガスの供給回数が所定回数（例えば、３０回など）を超えているかどうか判断する。ここで、所定回数とは、リークがない場合に、ガスリファイニング装置２０の運転停止後から一定時間までにおいて、不活性ガスを供給した回数（予め、実験等を行い規定した回数）のことである。なお、制御装置１０によって、不活性ガスの供給回数が所定回数を超えていると判断された場合には、（ｉ）第２の配管４０のうち第２の弁４１とガスリファイニング装置２０との間、（ｉｉ）第２の弁４１、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置２０、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断されるので、該判断を報知器８０によって作業者等に報知する。
【００３４】
（リーク検出動作２）
炉２００の運転中又は停止後においてガスリファイニング装置２０の運転を停止した際、上述のリーク検出動作１で説明したように、ガスリファイニング装置２０及び第２の配管４０など各配管の内部温度は、ガスリファイニング装置２０の停止直後から徐々に低下していく。このとき、ガスリファイニング装置２０停止後の数時間において、第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内の圧力が所定値（予め設定した値（例えば６ｋＰａなど））以下とならないように、制御装置１０によって第４の弁６１を開閉し、供給される不活性ガスの量が調節される。そして、最初に第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内の圧力が所定値以下とならないようにした後も、制御装置１０によって、圧力検出器７０にて検出された圧力の情報を基に第４の弁６１の開閉を調節する制御を行うとともに、圧力検出器７０で検出される圧力が所定圧力（予め設定した圧力）に上昇するまでの時間について、所定時間（例えば１０分など）を超えているかどうか判断する。ここで、所定時間とは、リークがない場合において、ガスリファイニング装置２０の運転停止後、圧力検出器７０で検出される第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の管内の圧力が所定値以下とならないようにするために、初めて第４の弁６１が開かれてから所定圧力に到達するまでの時間（予め、実験等を行い規定した時間）のことである。なお、制御装置１０によって、圧力検出器７０で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えていると判断された場合には、（ｉ）第２の配管４０のうち第２の弁４１とガスリファイニング装置２０との間、（ｉｉ）第２の弁４１、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置２０、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断されるので、該判断を報知器８０によって作業者等に報知する。
【００３５】
（リーク検出動作３）
炉２００の運転中又は停止後においてガスリファイニング装置２０の運転を停止してから、十分に時間が経過すると、第１の自動弁３１と第２の自動弁４１との間の内部温度は低下し安定する。ただし、このとき、リークがない場合には、圧力検出器７０によって検出されるガスリファイニング装置２０と第２の弁４１との間の配管内の圧力は外部圧力よりも高くなっているはずである。そこで、リークがあるかどうかを検出するために、圧力検出器７０によって、第２の配管４０のうちガスリファイニング装置２０と第２の弁４１との間の配管内の圧力を検出し、制御装置１０によって検出した圧力が所定値（例えば６ｋＰａなど）以上であるかどうかを判断する。ここで、検出した圧力が所定値以下になっていると制御装置１０に判断された場合には、（ｉ）第２の配管４０のうち第２の弁４１とガスリファイニング装置２０との間、（ｉｉ）第２の弁４１、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置２０、のいずれか１つ以上の箇所においてリークが発生していると判断されるので、該判断を報知器８０によって作業者等に報知する。
【００３６】
上述したように、本実施形態のガスリファイニングシステム１００においては、ガスリファイニング装置２０が設けられていても、第３の弁５１を有した第３の配管５０及び第１の配管３０を介して、炉２００内（例えば炉２００の入側）に不活性ガスを供給できるとともに、第４の弁６１を有した第４の配管６０、ガスリファイニング装置２０、及び、第２の弁４１を有した第２の配管４０を介して、炉２００内（例えば炉２００の出側）に不活性ガスを供給できる。
【００３７】
また、ガスリファイニングシステム１００においては、上述したリーク検出動作１〜３のうちいずれか１つ以上の動作を行うことによって、（ｉ）第２の配管４０のうち第２の弁４１とガスリファイニング装置２０との間、（ｉｉ）第２の弁４１、（ｉｉｉ）ガスリファイニング装置２０、のいずれか１つ以上の箇所において、ガスがリークしているかどうかを判断できる。したがって、ガスリファイニング装置２０を設けることによって新たに配管３０，４０，５０，６０を設ける必要が生じたような場合であっても、従来のシステムよりも大幅に安全性を向上させることができる。とくに、炉２００は、運転と停止とを繰り返すことによって雰囲気ガスの温度が著しく変動することになるため、上記配管３０，４０，５０，６０には大きな負荷を与えることとなるので、常にリークのリスクがつきまとうことになる。よって、制御装置１０によって、第２の配管４０のうち第２の弁４１とガスリファイニング装置２０との間、第２の弁４１、ガスリファイニング装置２０、のいずれか１つ以上の箇所において、ガスがリークしているかどうかを判断できるようにした効果は顕著なものとなる。
【００３８】
また、ガスリファイニングシステム１００においては、制御装置１０によってガスがリークしていると判断された場合に、報知器８０によって作業者等に報知されるので、作業者等が迅速に該リークに対応することが可能となる。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、制御装置１０によってガスがリークしていると判断された場合、炉制御装置２０１にも報知し、炉２００の運転ができないように制御することとしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０ 制御装置
２０ ガスリファイニング装置
３０ 第１の配管
３１ 第１の自動弁
４０ 第２の配管
４１ 第２の自動弁
５０ 第３の配管
５１ 第３の自動弁
６０ 第４の配管
６１ 第４の自動弁
７０ 圧力検出器
８０ 報知器
９０，９１ 通信機
１００ ガスリファイニングシステム
２００ 炉
２０１ 炉制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理を行う炉の内部に接続され、途中に第１の弁が設けられている第１の配管と、
前記炉の内部に接続され、途中に第２の弁が設けられている第２の配管と、
前記炉から第１の配管を介して炉内ガスを吸引し、該吸引した炉内ガスを再生して前記第２の配管を介して前記炉の内部に循環させるガスリファイニング装置と、
一端が前記第１の弁よりも前記炉内ガスの流れ方向上流側の前記第１の配管に接続され、他端から不活性ガスが供給されるとともに、途中に第３の弁が設けられている第３の配管と、
一端が、前記第１の弁よりも前記炉内ガスの流れ方向下流側であって且つ前記ガスリファイニング装置よりも前記炉内ガスの流れ方向上流側の前記第１の配管に接続され、他端から不活性ガスが供給されるとともに、途中に第４の弁が設けられている第４の配管と、
前記第１の弁、前記第２の弁、前記第３の弁及び前記第４の弁のうち少なくともいずれか一の弁についての開閉の調節を、前記炉の運転状況に基づいて制御可能な制御装置と
を備えることを特徴とするガスリファイニングシステム。
【請求項２】
前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、
前記制御装置は、
前記ガスリファイニング装置の停止後において、前記圧力検出器によって検出された圧力の情報を基に、前記第４の弁の開閉を調節する制御を行うとともに、前記第４の弁の開回数情報を基に、不活性ガスの供給回数が所定回数を超えているかどうか判断することが可能とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のガスリファイニングシステム。
【請求項３】
前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、
前記制御装置は、
前記ガスリファイニング装置の停止後において、前記圧力検出器によって検出された圧力の情報を基に、前記第４の弁の開閉を調節する制御を行うとともに、前記圧力検出器で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えているかどうか判断することが可能とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のガスリファイニングシステム。
【請求項４】
前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、
前記制御装置は、
前記ガスリファイニング装置の停止後から前記第２の配管の内部温度が低下し安定した際、前記圧力検出器によって検出された前記第２の配管の内部圧力が、所定値以上になっているかどうかを判断することが可能とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のガスリファイニングシステム。
【請求項５】
前記制御装置により、不活性ガスの供給回数が所定回数を超えていると判断されたとき、前記圧力検出器で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えていると判断されたとき、又は、前記炉の停止後から前記第２の配管の内部温度が低下し安定した際の前記第２の配管の内部圧力が所定値以下になっていると判断された際に、前記制御装置からの命令によって該判断を報知する報知器を、さらに備える
請求項２〜４のいずれか１項に記載のガスリファイニングシステム。
【請求項１】
熱処理を行う炉の内部に接続され、途中に第１の弁が設けられている第１の配管と、
前記炉の内部に接続され、途中に第２の弁が設けられている第２の配管と、
前記炉から第１の配管を介して炉内ガスを吸引し、該吸引した炉内ガスを再生して前記第２の配管を介して前記炉の内部に循環させるガスリファイニング装置と、
一端が前記第１の弁よりも前記炉内ガスの流れ方向上流側の前記第１の配管に接続され、他端から不活性ガスが供給されるとともに、途中に第３の弁が設けられている第３の配管と、
一端が、前記第１の弁よりも前記炉内ガスの流れ方向下流側であって且つ前記ガスリファイニング装置よりも前記炉内ガスの流れ方向上流側の前記第１の配管に接続され、他端から不活性ガスが供給されるとともに、途中に第４の弁が設けられている第４の配管と、
前記第１の弁、前記第２の弁、前記第３の弁及び前記第４の弁のうち少なくともいずれか一の弁についての開閉の調節を、前記炉の運転状況に基づいて制御可能な制御装置と
を備えることを特徴とするガスリファイニングシステム。
【請求項２】
前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、
前記制御装置は、
前記ガスリファイニング装置の停止後において、前記圧力検出器によって検出された圧力の情報を基に、前記第４の弁の開閉を調節する制御を行うとともに、前記第４の弁の開回数情報を基に、不活性ガスの供給回数が所定回数を超えているかどうか判断することが可能とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のガスリファイニングシステム。
【請求項３】
前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、
前記制御装置は、
前記ガスリファイニング装置の停止後において、前記圧力検出器によって検出された圧力の情報を基に、前記第４の弁の開閉を調節する制御を行うとともに、前記圧力検出器で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えているかどうか判断することが可能とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のガスリファイニングシステム。
【請求項４】
前記第２の弁と前記ガスリファイニング装置との間における前記第２の配管の途中に、該配管の内部圧力を検出可能な圧力検出器をさらに備え、
前記制御装置は、
前記ガスリファイニング装置の停止後から前記第２の配管の内部温度が低下し安定した際、前記圧力検出器によって検出された前記第２の配管の内部圧力が、所定値以上になっているかどうかを判断することが可能とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のガスリファイニングシステム。
【請求項５】
前記制御装置により、不活性ガスの供給回数が所定回数を超えていると判断されたとき、前記圧力検出器で検出される圧力が所定圧力に上昇するまでの時間について所定時間を超えていると判断されたとき、又は、前記炉の停止後から前記第２の配管の内部温度が低下し安定した際の前記第２の配管の内部圧力が所定値以下になっていると判断された際に、前記制御装置からの命令によって該判断を報知する報知器を、さらに備える
請求項２〜４のいずれか１項に記載のガスリファイニングシステム。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−２０２５８７（Ｐ２０１２−２０２５８７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６５７７（Ｐ２０１１−６６５７７）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【出願人】（０００００３７１３）大同特殊鋼株式会社 (916)
【出願人】（５９１１１４１０２）大同プラント工業株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００４５８１）日新製鋼株式会社 (1,178)
【出願人】（０００００３７１３）大同特殊鋼株式会社 (916)
【出願人】（５９１１１４１０２）大同プラント工業株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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