特開 2023-101929 管理システムおよび管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023101929

(43)【公開日】2023-07-24

(54)【発明の名称】管理システムおよび管理方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 49/00 20060101AFI20230714BHJP

   F16K 51/00 20060101ALI20230714BHJP

【ＦＩ】

F16K49/00 B

F16K51/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022002176

(22)【出願日】2022-01-11

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 史明

(72)【発明者】

【氏名】田中 雅人

【テーマコード（参考）】

3H066

【Ｆターム（参考）】

3H066AA06

3H066BA38

(57)【要約】

【課題】バルブの固着防止の有効性を改善する。
【解決手段】管理システムは、バルブ本体に設けられた温度センサ１から温度データを取得する温度取得部３と、温度データを記憶する温度記憶部４と、過去の調査においてバルブ本体の固着が発生しなかったときのバルブ本体の温度と温度の継続時間との関係を固着防止条件として記憶する固着防止条件記憶部５と、バルブ本体が設置された設備においてバルブ本体の加熱処理が再開されたときに、温度記憶部４に記憶されているデータのうち、加熱処理再開後のバルブ本体の温度と温度の継続時間とを固着防止条件と照合して、バルブ本体の昇温が十分かどうかを判定する昇温状態判定部６と、昇温状態判定部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】

バルブ本体に設けられた温度センサから温度データを取得するように構成された温度取得部と、
前記温度データを記憶するように構成された温度記憶部と、
過去の調査において前記バルブ本体の固着が発生しなかったときのバルブ本体の温度と温度の継続時間との関係を固着防止条件として記憶するように構成された固着防止条件記憶部と、
前記バルブ本体が設置された設備において前記バルブ本体の加熱処理が再開されたときに、前記温度記憶部に記憶されているデータのうち、加熱処理再開後のバルブ本体の温度と温度の継続時間とを前記固着防止条件と照合して、前記バルブ本体の昇温が十分かどうかを判定するように構成された昇温状態判定部と、
前記昇温状態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管理システム。

【請求項2】

請求項１記載の管理システムにおいて、
前記バルブ本体の昇温が不十分であった場合に、再開後の加熱処理による加熱温度を通常のレベルの設定温度から上げるか、または再開後の加熱処理の継続時間を延長するように、加熱処理の制御装置に対して加熱指令を出力するように構成された加熱指令出力部をさらに備えることを特徴とする管理システム。

【請求項3】

請求項２記載の管理システムにおいて、
前記加熱指令出力部は、加熱処理再開後の前記バルブ本体の温度と前記固着防止条件とに基づいて、前記固着防止条件を満たす温度の継続時間を推定し、前記再開後の加熱処理の継続時間が前記推定した継続時間以上になるように前記加熱指令を出力することを特徴とする管理システム。

【請求項4】

請求項２記載の管理システムにおいて、
前記加熱指令出力部は、予め定められた加熱処理の継続時間と前記固着防止条件とに基づいて、前記固着防止条件を満たすバルブ本体の温度を推定し、前記再開後の加熱処理による加熱温度が前記推定した温度以上になるように前記加熱指令を出力することを特徴とする管理システム。

【請求項5】

バルブ本体に設けられた温度センサから温度データを取得する第１のステップと、
前記温度データを記憶する第２のステップと、
前記バルブ本体が設置された設備において前記バルブ本体の加熱処理が再開されたときに、過去の調査において前記バルブ本体の固着が発生しなかったときのバルブ本体の温度と温度の継続時間との関係を固着防止条件として記憶する記憶部を参照し、前記第２のステップで記憶されたデータのうち、加熱処理再開後のバルブ本体の温度と温度の継続時間とを前記固着防止条件と照合して、前記バルブ本体の昇温が十分かどうかを判定する第３のステップと、
前記第３のステップの判定結果を提示する第４のステップとを含むことを特徴とする管理方法。

【請求項6】

請求項５記載の管理方法において、
前記バルブ本体の昇温が不十分であった場合に、再開後の加熱処理による加熱温度を通常のレベルの設定温度から上げるか、または再開後の加熱処理の継続時間を延長するように、加熱処理の制御装置に対して加熱指令を出力する第５のステップをさらに含むことを特徴とする管理方法。

【請求項7】

請求項６記載の管理方法において、
前記第５のステップは、加熱処理再開後の前記バルブ本体の温度と前記固着防止条件とに基づいて、前記固着防止条件を満たす温度の継続時間を推定し、前記再開後の加熱処理の継続時間が前記推定した継続時間以上になるように前記加熱指令を出力するステップを含むことを特徴とする管理方法。

【請求項8】

請求項６記載の管理方法において、
前記第５のステップは、予め定められた加熱処理の継続時間と前記固着防止条件とに基づいて、前記固着防止条件を満たすバルブ本体の温度を推定し、前記再開後の加熱処理による加熱温度が前記推定した温度以上になるように前記加熱指令を出力するステップを含むことを特徴とする管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バルブを管理する管理システムおよび管理方法に関するものである。

【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８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８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８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９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２０２をボールシートと呼ばれるシートリング２０３で挟み込む構造であり、ステム（弁棒）２０４を操作器２０６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。弁箱２０５内の流体が漏れることを防止するため、弁箱２０５とステム２０４との隙間にはパッキン２０７が設けられている。

【0005】

一般的なボールバルブでは、弁箱２０５とボール２０２との間にポケット部と呼ばれるデッドスペース（図９の２０８）があり、ポケット部２０８に流体が滞留する。このポケット部２０８に滞留して固着する流体が、バルブ本体２０１の固着という動作不良の原因になることがある。

【0006】

図１０（Ａ）はバルブ本体２０１の正常な全開状態を示し、図１０（Ｂ）は正常な全閉状態を示している。一方、図１０（Ｃ）はポケット部２０８にプロセス流体２０９が滞留して固着し、バルブ本体２０１が全開状態のまま閉まらない状態を示し、図１０（Ｄ）は全閉状態のまま開かない状態を示している。

【0007】

特にポリマー樹脂などの常温において固形（粘度が高い）となるプロセス流体を扱っている設備においては、ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００の固着が発生する可能性が高くなる。例えば図１１に示す例では、ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００－１，２００－２を介して原料や溶媒等のプロセス流体を重合釜３００に定量仕込み、重合釜３００内で重合反応を開始させ、固形や半固形のポリマー樹脂を生成する。

【0008】

このような設備では、プロセス流体が固着しないように、配管やバルブ本体にスチームトレースを実施したり、電気トレースなどの加熱処理（昇温あるいは保温）を実施したりする。図１２の例では、配管３０１－１～３０１－３とＯＮ－ＯＦＦバルブ２００－１～２００－３のバルブ本体２０１－１～２０１－３とに沿ってスチームトレース用のトレース配管３０２を配置した例を示している。しかしながら、スチームトレースや電気トレースでは、ＯＮ－ＯＦＦバルブの固着を十分に防止できないことがあり、改善が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特許第３２５４６２４号広報

【特許文献2】特開２０１５－１１４９４２号公報

【特許文献3】特開２０１５－１１４９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、バルブの固着防止の有効性を改善するための管理システムおよび管理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】

【0011】

本発明の管理システムは、バルブ本体に設けられた温度センサから温度データを取得するように構成された温度取得部と、前記温度データを記憶するように構成された温度記憶部と、過去の調査において前記バルブ本体の固着が発生しなかったときのバルブ本体の温度と温度の継続時間との関係を固着防止条件として記憶するように構成された固着防止条件記憶部と、前記バルブ本体が設置された設備において前記バルブ本体の加熱処理が再開されたときに、前記温度記憶部に記憶されているデータのうち、加熱処理再開後のバルブ本体の温度と温度の継続時間とを前記固着防止条件と照合して、前記バルブ本体の昇温が十分かどうかを判定するように構成された昇温状態判定部と、前記昇温状態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。

【0012】

また、本発明の管理システムの１構成例は、前記バルブ本体の昇温が不十分であった場合に、再開後の加熱処理による加熱温度を通常のレベルの設定温度から上げるか、または再開後の加熱処理の継続時間を延長するように、加熱処理の制御装置に対して加熱指令を出力するように構成された加熱指令出力部をさらに備えることを特徴とするものである。
また、本発明の管理システムの１構成例において、前記加熱指令出力部は、加熱処理再開後の前記バルブ本体の温度と前記固着防止条件とに基づいて、前記固着防止条件を満たす温度の継続時間を推定し、前記再開後の加熱処理の継続時間が前記推定した継続時間以上になるように前記加熱指令を出力することを特徴とするものである。
また、本発明の管理システムの１構成例において、前記加熱指令出力部は、予め定められた加熱処理の継続時間と前記固着防止条件とに基づいて、前記固着防止条件を満たすバルブ本体の温度を推定し、前記再開後の加熱処理による加熱温度が前記推定した温度以上になるように前記加熱指令を出力することを特徴とするものである。

【0013】

また、本発明の管理方法は、バルブ本体に設けられた温度センサから温度データを取得する第１のステップと、前記温度データを記憶する第２のステップと、前記バルブ本体が設置された設備において前記バルブ本体の加熱処理が再開されたときに、過去の調査において前記バルブ本体の固着が発生しなかったときのバルブ本体の温度と温度の継続時間との関係を固着防止条件として記憶する記憶部を参照し、前記第２のステップで記憶されたデータのうち、加熱処理再開後のバルブ本体の温度と温度の継続時間とを前記固着防止条件と照合して、前記バルブ本体の昇温が十分かどうかを判定する第３のステップと、前記第３のステップの判定結果を提示する第４のステップとを含むことを特徴とするものである。

【0014】

また、本発明の管理方法の１構成例は、前記バルブ本体の昇温が不十分であった場合に、再開後の加熱処理による加熱温度を通常のレベルの設定温度から上げるか、または再開後の加熱処理の継続時間を延長するように、加熱処理の制御装置に対して加熱指令を出力する第５のステップをさらに含むことを特徴とするものである。
また、本発明の管理方法の１構成例において、前記第５のステップは、加熱処理再開後の前記バルブ本体の温度と前記固着防止条件とに基づいて、前記固着防止条件を満たす温度の継続時間を推定し、前記再開後の加熱処理の継続時間が前記推定した継続時間以上になるように前記加熱指令を出力するステップを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の管理方法の１構成例において、前記第５のステップは、予め定められた加熱処理の継続時間と前記固着防止条件とに基づいて、前記固着防止条件を満たすバルブ本体の温度を推定し、前記再開後の加熱処理による加熱温度が前記推定した温度以上になるように前記加熱指令を出力するステップを含むことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、温度取得部と温度記憶部と固着防止条件記憶部と昇温状態判定部とを設けることにより、前記バルブ本体の昇温が十分かどうかを判定することができ、判定結果に応じた対策をとることができるので、バルブの固着防止の有効性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の実施例に係る管理システムの構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、本発明の実施例に係る管理システムの動作を説明するフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の実施例に係る温度センサの構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、バルブ本体の温度と温度の継続時間との関係を予め調査した結果の１例を示す図である。

【図5】図５は、本発明の実施例に係る温度センサの取付位置の例を示す図である。

【図6】図６は、本発明の実施例に係るトレース配管の取付位置の例を示す図である。

【図7】図７は、本発明の実施例に係る管理システムを実現するコンピュータの構成例を示すブロック図である。

【図8】図８は、コントロールバルブの１例を示す図である。

【図9】図９は、ＯＮ－ＯＦＦバルブの１例を示す図である。

【図10】図１０は、ＯＮ－ＯＦＦバルブの固着による動作不良を説明する図である。

【図11】図１１は、重合プロセス設備の１例を示す図である。

【図12】図１２は、重合プロセス設備のスチームトレースについて説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

［発明の原理］
以降の説明では、スチームトレースを加熱処理の代表事例として記載する。ＯＮ－ＯＦＦバルブが設置されている設備自体の停止や、一時的にスチームトレースを止めることがあり、運転再開の際にスチームトレースも再開することになる。発明者は、スチームトレースを再開する際に、ＯＮ－ＯＦＦバルブ本体に十分な昇温がなされていないと、ＯＮ－ＯＦＦバルブが固着して動かなくなるケースがあることを突き止めた。

【0018】

そこで、発明者は、ＯＮ－ＯＦＦバルブにおいて、バルブ本体の温度を測定できるようにし、温度とその継続時間とがバルブ本体の固着とどのような関係になるかを予め把握することで、十分な昇温であるか否かを判定することに想到した。また、本発明では、結果的に昇温が不十分と判定されている場合には、スチームトレースの出力を上げるか継続時間を長くするかで対応すれば、固着防止の有効性（効果）を改善することができる。

【0019】

なお、バルブの開度と操作器空気圧力（トルク）とを検出することで、バルブの固着現象の発生・解消を確認してから、設備自体の本プロセスを再開するのが好ましい。
本発明は、固着の原因となるポケット部を有するバルブに特に有効である。ポケット部を有するバルブとしては、ボールバルブ以外に例えばプラグバルブがある。ただし、本発明は、ボールバルブやプラグバルブ以外のバルブにも適用可能である。

【0020】

［実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例に係る管理システムの構成を示すブロック図である。本実施例では、説明を簡潔にするため、バルブのＩＤの事例などは、実際のプラントで利用されるものよりも単純なものとする。

【0021】

管理システムは、ＯＮ－ＯＦＦバルブの本体の温度を計測する温度センサ１と、温度センサ１を備えたＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤ（識別情報）を予め記憶するバルブＩＤ記憶部２と、温度センサ１から温度データを取得する温度取得部３と、温度データを送信元のＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤと共に記憶する温度記憶部４と、過去の調査においてバルブ本体の固着が発生しなかったときのバルブ本体の温度と温度の継続時間との関係を固着防止条件として記憶する固着防止条件記憶部５と、ＯＮ－ＯＦＦバルブが設置された設備においてバルブ本体の加熱処理が再開されるときに、温度記憶部４に記憶されているデータのうち、直前に加熱処理が実施されたときのバルブ本体の温度と温度の継続時間とを固着防止条件と照合して、バルブ本体の昇温が十分であったかどうかを判定する昇温状態判定部６と、昇温状態判定部６の判定結果を提示する判定結果提示部７と、バルブ本体の昇温が不十分であった場合に、再開後の加熱処理による加熱温度を通常のレベルの設定温度から上げるか、または再開後の加熱処理の継続時間を延長するように、加熱処理の制御装置に対して加熱指令を出力する加熱指令出力部８とを備えている。

【0022】

図２は本実施例の管理システムの動作を説明するフローチャートである。本実施例では、例えばプラント内にＯＮ－ＯＦＦバルブが２６個あるとして、これら２６個のＯＮ－ＯＦＦバルブにそれぞれ“ＶＡ”，“ＶＢ”，“ＶＣ”，・・・，“ＶＸ”，“ＶＹ”，“ＶＺ”という固有のＩＤが予め割り当てられているものとする。本実施例では、特にバルブＩＤ“ＶＡ”，“ＶＣ”，“ＶＭ”のＯＮ－ＯＦＦバルブがスチームトレースの対象のＯＮ－ＯＦＦバルブで、このＩＤ“ＶＡ”，“ＶＣ”，“ＶＭ”がバルブＩＤ記憶部２に予め記憶されているものとする。例えば、図１１、図１２のＯＮ－ＯＦＦバルブ２００－１のＩＤが“ＶＡ”，ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００－２のＩＤが“ＶＣ”，ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００－３のＩＤが“ＶＭとする。

【0023】

図３はＯＮ－ＯＦＦバルブに取り付けられた温度センサ１の構成を示すブロック図である。温度センサ１は、ＯＮ－ＯＦＦバルブのバルブ本体の温度を計測する温度計測部１０と、温度センサ１が取り付けられたＯＮ－ＯＦＦバルブに固有のバルブＩＤを記憶するバルブＩＤ記憶部１１と、管理システムに対して温度データとバルブＩＤとを周期的に送信する送信部１２とを備えている。

【0024】

管理システムの温度取得部３は、各ＯＮ－ＯＦＦバルブの温度センサ１から温度データを受信し（図２ステップＳ１００）、受信した温度データとこの温度データに付加されていたバルブＩＤと温度データの受信時刻とを温度記憶部４に格納する（図２ステップＳ１０１）。こうして、各ＯＮ－ＯＦＦバルブの温度データの履歴が温度記憶部４に常時記憶される。

【0025】

管理システムの固着防止条件記憶部５には、事前の調査においてＯＮ－ＯＦＦバルブの固着が発生しなかったときのバルブ本体の温度とその継続時間との関係が、固着防止条件として記憶されている。予め実施する調査においては、対象のＯＮ－ＯＦＦバルブ（温度センサ１が搭載され、バルブＩＤ記憶部２にＩＤが記憶されているＯＮ－ＯＦＦバルブ）について、スチームトレースの条件変更によってバルブ本体の温度と温度の継続時間とを適宜変更し、バルブ開度と操作器空気圧力（トルク）とを検出することで、ＯＮ－ＯＦＦバルブの固着の発生度合を調査すればよい。

【0026】

ＯＮ－ＯＦＦバルブに固着が発生した場合、図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）に示したように、全閉になる筈の操作器空気圧力になりながらもバルブ開度が全開の状態が継続するか、あるいは全開になる筈の操作器空気圧力になりながらもバルブ開度が全閉の状態が継続する。したがって、バルブ開度と操作器空気圧力とを検出することで、ＯＮ－ＯＦＦバルブが固着しているか否かを判定することができ、固着が発生したときのバルブ本体の温度と温度の継続時間と、固着が発生しなかったときのバルブ本体の温度と温度の継続時間とを収集することができる。こうして、収集されたデータを基に、ＯＮ－ＯＦＦバルブの固着が発生しなかったときのバルブ本体の温度とその継続時間との関係を導き出すことができる。

【0027】

なお、実用上は固着が発生しない条件（温度と継続時間の関係）が確認できていれば問題ない。すなわち、必要なのは、固着が発生してしまう臨界的な条件を探索することではなく、固着が発生しない余裕のある条件を固着防止条件記憶部５に記憶させることができればよい。

【0028】

ＯＮ－ＯＦＦバルブの開度と、ＯＮ－ＯＦＦバルブの操作器に供給される操作器空気圧力とを検出する技術は、例えば特開２０２１－０２６２６８号公報などに開示されている。

【0029】

管理システムの昇温状態判定部６は、ＯＮ－ＯＦＦバルブが設置された設備においてスチームトレースが再開されたときに、温度記憶部４に記憶されているデータのうち、スチームトレース再開後のバルブ本体の温度と温度の継続時間とを、固着防止条件記憶部５に記憶されている固着防止条件と照合し、バルブ本体の昇温が十分かどうかをＯＮ－ＯＦＦバルブ毎に判定する（図２ステップＳ１０２）。

【0030】

昇温状態判定部６は、温度記憶部４に記憶されているデータのうち、現時点までの最新の、バルブ本体の最高温度Ｔｍａｘと最高温度Ｔｍａｘの継続時間とを、固着防止条件と照合すればよい。より具体的には、昇温状態判定部６は、バルブ本体の最新の最高温度Ｔｍａｘの前後の、Ｔｍａｘ～Ｔｍａｘ－α（αは所定温度）の範囲の温度の平均値と、その範囲の継続時間とを、固着防止条件と照合すればよい。

【0031】

管理システムの判定結果提示部７は、昇温状態判定部６の判定結果をオペレータに対して提示する（図２ステップＳ１０３）。判定結果提示部７は、バルブＩＤ記憶部２にバルブＩＤが登録されている全てのＯＮ－ＯＦＦバルブについて、「昇温が不十分」、「昇温に問題なし」のいずれかの情報を提示（表示）するようにしてもよいし、昇温が不十分なＯＮ－ＯＦＦバルブのＩＤをオペレータに対して提示（表示）するようにしてもよい。

【0032】

提示された判定結果を確認したオペレータは、少なくとも１つのＯＮ－ＯＦＦバルブについて昇温が不十分な場合に、ＯＮ－ＯＦＦバルブが固着している可能性があると判断できる。そして、オペレータは、ＯＮ－ＯＦＦバルブの固着が解消されるように、スチームトレースによる加熱温度（蒸気の温度）を上げるか、あるいはスチームトレースの継続時間を長くするマニュアル操作を行なうことができる。

【0033】

また、オペレータがマニュアル操作を行なわない場合には、以下のようにＯＮ－ＯＦＦバルブの固着を解消する処理を自動で行なうようにしてもよい。
具体的には、管理システムの加熱指令出力部８は、昇温状態判定部６による判定の結果、少なくとも１つのＯＮ－ＯＦＦバルブについて昇温が不十分な場合（図２ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、スチームトレースによる加熱温度を通常のレベルの設定温度から所定の上昇幅だけ上げるか、あるいはスチームトレースの継続時間を延長するように、スチームトレースの制御装置に対して加熱指令を出力する（図２ステップＳ１０５）。

【0034】

上記のとおり、各ＯＮ－ＯＦＦバルブの温度データの履歴が温度記憶部４に常時蓄積されていくので、加熱指令出力部８からスチームトレースの制御装置に対して加熱指令が出力されたときに、昇温状態判定部６による判定を行なうことが可能である（図２ステップＳ１０６）。上記と同様に、昇温状態判定部６は、加熱指令が出力された後のバルブ本体の最高温度Ｔｍａｘと最高温度Ｔｍａｘの継続時間とを、固着防止条件と照合すればよい。より具体的には、昇温状態判定部６は、最高温度Ｔｍａｘの前後の、Ｔｍａｘ～Ｔｍａｘ－αの範囲の温度の平均値と、その範囲の継続時間とを、固着防止条件と照合すればよい。

【0035】

管理システムの加熱指令出力部８は、加熱指令を出力した後の昇温状態判定部６による判定の結果、バルブＩＤ記憶部２にバルブＩＤが登録されている全てのＯＮ－ＯＦＦバルブについて十分な昇温がなされているという判定結果が得られた場合（図２ステップＳ１０７においてＹＥＳ）、スチームトレースを通常のレベルに戻すように、スチームトレースの制御装置に対して復帰指令を出力する（図２ステップＳ１０８）。

【0036】

先の加熱指令によってスチームトレースによる加熱温度を上げた場合には、通常のレベルの設定温度に戻り、予め定められたスチームトレースの継続時間が経過した時点で、スチームトレースの終了となる。また、予め定められたスチームトレースの継続時間を超えて時間を延長した場合には、加熱指令出力部８から復帰指令が出力された時点で、スチームトレースの終了となる。
こうして、スチームトレースが行なわれる度に、ステップＳ１０２～Ｓ１０８の処理が実施される。

【0037】

バルブ本体の温度と温度の継続時間との関係を予め調査した結果の１例を図４に示す。説明を簡易にするために架空のデータを示すが、実際に図４に示すようなデータが得られる。図４では、●印４０はバルブの固着が発生しなかったケースであり、×印４１は固着が発生したケースである。

【0038】

バルブ本体の温度をＴ、温度Ｔの継続時間をＳとしたときに、固着防止条件は、ＡＳ＋ＢＴ＞１．０（Ａ，Ｂはデータから得られる係数）のように与えられる。図４の例では、０．０２２１Ｓ＋０．００４２６Ｔ＞１．０が、バルブの固着が発生しなかったケースが含まれる領域を規定する条件である。バルブの固着が発生しなかったケースが含まれる領域と固着が発生したケースが含まれる領域とを分ける図４の直線４２の式は、０．０２２１Ｓ＋０．００４２６Ｔ＝１．０となる。

【0039】

したがって、固着防止条件記憶部５には、少なくともこの直線の式が固着防止条件として記憶されていればよい。この場合、昇温状態判定部６は、温度記憶部４に記憶されている温度Ｔと継続時間Ｓとが０．０２２１Ｓ＋０．００４２６Ｔ＞１．０を満たすとき、バルブ本体の昇温が十分と判定し、０．０２２１Ｓ＋０．００４２６Ｔ≦１．０が成立するとき、昇温が不十分と判定する。

【0040】

図４では、バルブの固着が発生しなかったケースが含まれる領域と固着が発生したケースが含まれる領域とを直線で分割できる例を示したが、高次関数のような曲線で領域分割するのが適当な場合は、高次関数式で固着防止条件を定義すればよい。

【0041】

スチームトレースによってバルブ本体の温度Ｔを上げることが容易でない場合には、固着防止条件を満たす継続時間Ｓを推定することが可能である。この場合、バルブ本体の温度Ｔは一定の値となり、固着防止条件からＡ，Ｂは既知の値となる。したがって、加熱指令出力部８は、Ｓ＞（１．０－ＢＴ）／Ａとなるように適正な継続時間Ｓを推定することができる。加熱指令出力部８は、スチームトレースの継続時間が、推定した値Ｓ以上になるように加熱指令を出力する。

【0042】

また、スチームトレースの継続時間を容易に変更できない場合には、固着防止条件を満たすバルブ本体の温度Ｔを推定することが可能である。この場合、温度Ｔの継続時間Ｓは適正な温度Ｔを推定しようとする時点からスチームトレースが終了するまでの既知の時間となり、固着防止条件からＡ，Ｂも既知の値となる。したがって、加熱指令出力部８は、Ｔ＞（１．０－ＡＳ）／Ｂとなるように適正なバルブ本体の温度Ｔを推定することができる。加熱指令出力部８は、スチームトレースによる加熱温度が、推定した温度Ｔ以上になるように加熱指令を出力する。

【0043】

ただし、以上の推定方法は、説明を簡易にするためのシンプルな方法であり、実際にはバルブ本体の温度Ｔが変化することを考慮して適正な継続時間Ｓを推定することがより好ましい。この場合、スチームトレース再開後のバルブ本体の温度平均値Ｔｍを基準にして、Ｓ＞（１．０－ＢＴｍ）／Ａとなるように継続時間Ｓを推定すればよい。なお、温度平均値Ｔｍは、スチームトレース再開後の単位計測時間毎のバルブ本体の温度を積算し、スチームトレースの履歴時間で割った値とするような算出方法が妥当である。

【0044】

具体的には、バルブ本体の温度Ｔが１５０℃で継続している場合（Ｔｍ＝Ｔ＝１５０）、下記の式（１）のように必要な継続時間Ｓが１６．３時間（約１６時間２０分）と算出される。
Ｓ＞（１．０－ＢＴ）／Ａ＝（１．０－０．００４２６×１５０）／０．０２２１
＝１６．３ ・・・（１）

【0045】

なお、ＯＮ－ＯＦＦバルブの種類（形状、大きさ）や設置状況などの条件によって、固着する状況や程度も異なるので、ＯＮ－ＯＦＦバルブ毎に個別に図４のようなデータを収集して固着防止条件を個別に設定しておくのが好ましい。ただし、種類や設置状況などの条件が類似している場合には、類似のＯＮ－ＯＦＦバルブから固着防止条件を流用してもよい。また、ＡＳ＋ＢＴ＞１．０のＡ，Ｂの値は、オペレータが手動で算出してもよいし、一般に周知の多変量解析手法などを適宜利用して算出してもよいことは言うまでもない。

【0046】

図５は本実施例の温度センサ１の取付位置の例を示す図である。温度センサ１は、ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００のバルブ本体２０１のステム２０４、弁箱２０５の内部、パッキン２０７、ポケット部２０８のうち少なくとも１箇所に設けるようにすればよい。
なお、複数の温度センサ１を設ける場合には、例えば複数の温度センサ１によって計測された温度の平均値を昇温状態判定部６による判定に使用してもよいし、複数の温度センサ１によって計測された温度のうち最も低い温度を判定に使用してもよい。

【0047】

図６はスチームトレース用のトレース配管３０２の取付位置の例を示す図である。図６に示すように、トレース配管３０２は、例えばＯＮ－ＯＦＦバルブ２００のバルブ本体２０１に巻き付くように取り付けられている。

【0048】

なお、本実施例では、ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００を加熱する加熱装置として、トレース配管３０２に蒸気を供給して加熱する蒸気加熱装置（スチームトレース）を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、ＯＮ－ＯＦＦバルブ２００と配管３０１とに取り付けられた電気ヒータに電力を供給して加熱する加熱装置（電気トレース）を備えた設備に本発明を適用してもよい。

【0049】

本実施例で説明した管理システムは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。このコンピュータの構成例を図７に示す。コンピュータは、ＣＰＵ４００と、記憶装置４０１と、インタフェース装置（Ｉ／Ｆ）４０２とを備えている。Ｉ／Ｆ４０２には、例えば各ＯＮ－ＯＦＦバルブの温度センサ１や、ディスプレイ、加熱処理の制御装置等が接続される。このようなコンピュータにおいて、本発明の管理方法を実現させるためのプログラムは記憶装置４０１に格納される。ＣＰＵ４００は、記憶装置４０１に格納されたプログラムに従って本実施例で説明した処理を実行する。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明は、バルブの固着を防止する技術に適用することができる。

【符号の説明】

【0051】

１…温度センサ、２…バルブＩＤ記憶部、３…温度取得部、４…温度記憶部、５…固着防止条件記憶部、６…昇温状態判定部、７…判定結果提示部、８…加熱指令出力部、１０…温度計測部、１１…バルブＩＤ記憶部、１２…送信部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】