JP6413875B2 - 圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、エネルギー分野における圧縮空気供給方法に関し、特に、圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法に関するものである。

従来の圧縮空気関連の異常検出技術に関しては、例えば、特許文献１に「オイルエア供給装置の異常検出方法」と題する技術が開示されている。この技術は、混合器で潤滑油と空気を混合し、オイルエアを生成して潤滑対象物に供給するオイルエア供給装置の異常検出方法であって、混合器への圧縮空気供給路に圧縮空気を供給する開閉弁を設け、かつ混合器から潤滑対象物へのオイルエア通路内に、開閉弁が閉じた時にオイルエア通路内の圧力を所定値に保持する逆止弁を配置し、開閉弁と逆止弁との間に配置した圧力検出手段により、開閉弁を閉じた時の開閉弁から逆止弁までの圧力を検出して異常を検出するものである。

逆止弁から開閉弁までの間のオイルエア通路内の圧力を検出することから、オイルエア通路内の圧力低下を監視することができ、オイルエアを確実に潤滑対象物に搬送していることを検出することができる。

特開２００６−３００２９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の技術は、オイルエア供給装置自身の異常検出はできるものの、圧縮空気を送出する圧縮空気送出コンプレッサー（以下、圧縮空気コンプレッサーまたはコンプレッサーとも記載）から圧縮空気の供給先である複数の工場に配管を経由して圧縮空気を供給する設備において、一または複数台の圧縮空気コンプレッサーのトラブルにより圧縮空気の供給が停止（以下、トラブル停止と略記）した場合に、どのように複数の工場に圧縮空気（以下、単に空気とも記載）を供給するかについてまでは開示がなされていない。

これまで、圧縮空気コンプレッサーがトラブル停止した際には、
（１）起動していない他の圧縮空気コンプレッサーを新たに起動する
（２）圧縮空気供給を受けている工場への圧縮空気供給を停止させる
といった操業上の緊急措置をとっていた。圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止が発生すると、各工場へ圧縮空気を送る圧縮空気配管の内部の圧力低下や圧縮空気供給量の低下が生じ、供給先である全ての工場への圧縮空気供給に支障が発生するとともに、これらの圧縮空気供給における支障が上記（１）および（２）といった措置が完了するまでの間（例えば、１０〜１５分など）継続してしまうという課題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時に生ずる圧縮空気供給支障を最小限に抑えることができる、圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法を提供することを課題とする。

上記課題は、以下の発明によって解決できる。
［１］複数の圧縮空気を送出する圧縮空気コンプレッサーから複数の工場に圧縮空気を供給する設備における、圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法であって、
前記圧縮空気コンプレッサーが有している送気能力、および圧縮空気の供給を停止する前記工場ごとの順番である停止優先順位を入力する、送気能力・停止優先順位の入力ステップと、
稼動中の圧縮空気コンプレッサーの送気量および供給中の工場の使用量を取り込む、送気量・使用量の取り込みステップと、
トラブル停止信号を受信し、トラブル停止に伴う供給不足分の圧縮空気量を計算する、供給不足分の圧縮空気量の計算ステップと、
前記停止優先順位と計算した供給不足分の圧縮空気量に基づき、供給停止する工場を特定し供給停止を行う、供給停止工場の特定と供給停止ステップと、
を有することを特徴とする圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法。

［２］上記［１］に記載の圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法において、
前記供給停止工場の特定と供給停止ステップの後に、
供給停止をおこなった工場以外のその他工場に対しても、トラブル停止直前の圧縮空気使用量以下の供給量に制限する、停止対象外工場への供給量制限ステップを有することを特徴とする圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法。

本発明によれば、圧縮空気コンプレッサーの送気能力、工場への供給を停止する停止優先順位、およびトラブル停止時の圧縮空気コンプレッサーの送気量と工場の使用量に基づいて、供給停止する工場を特定し供給停止するようにしたので、圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時に生ずる圧縮空気供給支障を最小限に抑えることができる。

また、供給停止をおこなった工場以外のその他工場に対しても、トラブル停止直前の圧縮空気使用量以下の供給量に制限するようにしたので、その他工場の使用量増加を予防的に防ぐことができる。

本発明を適用する設備の装置構成例を示す図である。 本発明に係る圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法の処理手順例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明を適用する設備の装置構成例を示す図である。図中、符号１ａ、ｂは圧縮空気送出コンプレッサー、１１ａ、ｂは吸込み口、１２ａ、ｂはオリフィス、１３ａ、ｂは吸込み弁、１４ａ、ｂは放風弁、１５ａ、ｂは吐出弁、２は圧縮空気配管、３ａ〜ｄは工場、３１ａ〜ｄは自動バルブ、および４は分散制御システムをそれぞれ表す。

この装置構成では、２台の圧縮空気コンプレッサー１ａ、ｂから圧縮空気配管２を経由して、４つの工場３ａ〜ｄへ圧縮空気を供給している。吸込み口１１ａ、ｂから吸い込まれた空気は、オリフィス１２ａ、ｂと吸込み弁１３ａ、ｂで流量を調節されたのちに、圧縮空気コンプレッサー１ａ、ｂで圧縮されて吐出弁１５ａ、ｂを経て、圧縮空気配管２に供給される。圧縮空気コンプレッサー１ａ、ｂから吐出弁１５ａ、ｂの途中には、圧縮空気を大気に逃がす放風弁１４ａ、ｂが設置されている。

圧縮空気配管２からの圧縮空気は、自動バルブ３１ａ〜ｄを経て各工場３ａ〜ｄに供給される。圧縮空気供給にあたっては、分散制御システム（Distributed Control System；DCSとも略記）４が自動で各機器の運転状況の計測および制御を行っている。なお、装置構成として、DCSが上位プロコン（図示せず）から各機器の運転状況の情報を得て制御を行う場合もある。

図２は、本発明に係る圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法の処理手順例を示す図である。図１の装置構成例で、圧縮空気コンプレッサー１ａがトラブル停止した場合の処理手順についての説明を以下に行っていく。

先ず、トラブル停止する前にStep01として、予め、送気能力・停止優先順位をDCSに入力する。圧縮空気コンプレッサーが有している送気能力、およびトラブル停止が起こった場合に、供給先である工場に圧縮空気の供給を停止する順番である停止優先順位をつけておくものである。

例えば、圧縮空気コンプレッサー１ａおよび１ｂの送気能力を、それぞれα(kNm³/h)およびβ(kNm³/h)とし、工場３ａ〜ｄの停止優先順位を１〜４と設定したとして以下の説明を行う。

次に、Step02として、稼動中の圧縮空気コンプレッサーの送気量および工場の使用量をそれぞれの流量計（図示せず）からDCSに取り込む。例えば、圧縮空気コンプレッサー１ａおよび１ｂの送気量を、それぞれγ(kNm³/h)およびδ(kNm³/h)と、工場３ａ〜ｄの使用量を、それぞれW(kNm³/h)、X(kNm³/h)、Y(kNm³/h)およびZ(kNm³/h)と取り込んだとする。

そして、Step03で上位プロコンからDCSがトラブル停止信号を受信する、またはDCS で機器情報からトラブル停止と判断するまで、Step02のデータ取り込みは所定の時間間隔で繰り返す。Step03でトラブル停止信号を受信すれば、直前の取り込みデータを用いて、Step04で圧縮空気コンプレッサートラブル停止による供給不足分の圧縮空気量を計算する。

ここでの計算は、［（トラブル停止直前の稼動中のコンプレッサー送気量の合計）−（トラブル停止後に稼動中のコンプレッサーの送気能力の合計）］との計算式で行うことが出来る。上述したように、圧縮空気コンプレッサー１ａがトラブル停止したとすれば、上記計算式による供給不足分の圧縮空気量は、［（γ＋δ）−β］(kNm³/h)と計算できる。

もし、計算結果がマイナスになるようであれば、残ったコンプレッサーの送気能力の合計でトラブル停止直前の送気量の合計を賄えるため、残ったコンプレッサーの送気量の合計をトラブル停止直前の送気量の合計まで上げる。

そして、Step05では、供給停止工場の特定と供給停止を行う。トラブル停止に伴う供給不足分の圧縮空気量［（γ＋δ）−β］に相当する使用量の工場をStep01で決めた停止優先順位に基づき停止させる。例えば、停止優先順位１の工場３ａの使用量W(kNm³/h)が、［（γ＋δ）−β］(kNm³/h)を上回っていれば、対象工場３ａの入口に設けた自動バルブ３１ａを自動閉止する。なお、停止優先順位１の工場３ａの使用量では不足する場合は、停止優先順位２の工場３ｂへと供給停止工場の範囲を拡げていく。これでも解消できない場合は、停止優先順位３の工場３ｃへと優先順位に基づいて供給停止工場の範囲を順次拡げていく。

次のStep06では、停止対象外工場への供給量を制限する。これは、本発明による処理が終了するまでの間にその他工場の稼働状況が変化することによる、その他工場の使用量増加を予防的に防ぐ処理である。Step05で圧縮空気の供給停止をおこなった工場以外のその他工場に対しても、コンプレッサートラブル停止直前の圧縮空気使用量以下の供給量に自動で制限する。明らかに、工場の使用量が増加しないと予測できる場合は、このステップはスキップしても良い。

最後のStep07では、トラブル停止したコンプレッサーが復旧またはトラブル停止時に稼動してなかったコンプレッサーが起動を完了した場合は、供給停止および供給量制限を解除する。

以上の処理手順より、コンプレッサーのトラブル停止時に生じる供給先である工場への圧縮空気供給支障を最小限に抑えることが出来るようになる。

１ａ、ｂ 圧縮空気コンプレッサー
１１ａ、ｂ 吸込み口
１２ａ、ｂ オリフィス
１３ａ、ｂ 吸込み弁
１４ａ、ｂ 放風弁
１５ａ、ｂ 吐出弁
２ 圧縮空気配管
３ａ〜ｄ 工場
３１ａ〜ｄ 自動バルブ
４ 分散制御システム

Claims (4)

1. 複数の圧縮空気を送出する圧縮空気コンプレッサーから複数の工場に圧縮空気を供給する設備における、圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法であって、
   前記圧縮空気コンプレッサーが有している送気能力、および圧縮空気の供給を停止する前記工場ごとの順番である停止優先順位を入力する、送気能力・停止優先順位の入力ステップと、
   稼動中の圧縮空気コンプレッサーの送気量および供給中の工場の使用量を取り込む、送気量・使用量の取り込みステップと、
   トラブル停止信号を受信し、トラブル停止に伴う供給不足分の圧縮空気量を計算する、供給不足分の圧縮空気量の計算ステップと、
   前記停止優先順位と計算した供給不足分の圧縮空気量に基づき、供給停止する工場を特定し供給停止を行う、供給停止工場の特定と供給停止ステップと、
   を有することを特徴とする圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法。
2. 請求項１に記載の圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法において、
   前記供給停止工場の特定と供給停止ステップは、前記供給不足分の圧縮空気量の計算ステップにおいて計算された供給不足分の圧縮空気量に相当する圧縮空気使用量の工場への圧縮空気の供給を、前記送気能力・停止優先順位の入力ステップで決めた停止優先順位に基づき停止させるものであることを特徴とする圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法。
3. 請求項１または２に記載の圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法において、
   前記供給停止工場の特定と供給停止ステップは、前記供給不足分の圧縮空気量の計算ステップにおいて計算された供給不足分の圧縮空気量に相当する圧縮空気使用量の工場への圧縮空気の供給を、前記送気能力・停止優先順位の入力ステップで決めた停止優先順位に基づき停止させるものであり、
   当該圧縮空気の供給を停止させる工場の圧縮空気使用量が、前記計算された供給不足分の圧縮空気量を上回っている場合には、当該工場への圧縮空気の供給を停止し、
   当該圧縮空気の供給を停止させる工場の圧縮空気使用量では、前記計算された供給不足分の圧縮空気量に不足する場合は、前記送気能力・停止優先順位の入力ステップで決めた停止優先順位に基づき、当該工場よりも優先順位の低い工場へと供給停止工場の範囲を拡げていくことを特徴とする圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法において、
   前記供給停止工場の特定と供給停止ステップの後に、
   供給停止をおこなった工場以外のその他工場に対しても、トラブル停止直前の圧縮空気使用量以下の供給量に制限する、停止対象外工場への供給量制限ステップを有することを特徴とする圧縮空気コンプレッサーのトラブル停止時における圧縮空気供給方法。

Images