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Patent Searching and Data


Title:
FLANGE CONNECTION STRUCTURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/118961
Kind Code:
A1
Abstract:
A flange (102) of a pipe (101) and a flange (104) of a pipe (103) are connected via the flanges. An annular seal groove (105) is formed in the flange surface (104a) of the flange (104). A sealing liquid is poured and placed in the seal groove (105) from a sealing liquid pouring section (110) via a pouring passage (106). The sealing liquid placed in the seal groove (105) forms a liquid seal structure to improve sealing ability. Further, the sealing liquid is placed also in a discharge passage (107) and a discharge pipe (121). When gas in the pipes (101, 103) enters the seal groove (105), the gas can be discharged from a discharge device (120) and detected by a gas sensor (123) to enable the user to take safety measures.

Inventors:
KITAGUCHI YOSHINORI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/072570
Publication Date:
October 01, 2009
Filing Date:
December 11, 2008
Export Citation:
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Assignee:
MITSUBISHI HEAVY IND LTD (JP)
KITAGUCHI YOSHINORI (JP)
International Classes:
F16L23/16; F16J15/14
Foreign References:
JPS6235193A1987-02-16
JPS55119453U1980-08-23
JP2005144437A2005-06-09
JPS487724B1
JPH0640571U1994-05-31
JPS61181186U1986-11-12
JP2001289331A2001-10-19
Other References:
See also references of EP 2256393A4
Attorney, Agent or Firm:
MITSUISHI, Toshiro et al. (JP)
Toshiro Mitsuishi (JP)
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Claims:
 一方のフランジと他方のフランジとをボルト締結することにより前記フランジのフランジ面同士を接合して連結するフランジ接合構造において、
 前記フランジのうち一方のフランジのフランジ面に環状のシール溝を形成し、このシール溝にシール用液体を圧入・充填してなることを特徴とするフランジ接合構造。
 一方のフランジと他方のフランジとをボルト締結することにより前記フランジのフランジ面同士を接合して連結するフランジ接合構造、または、タンクのマンホールに形成されたフランジと蓋に形成されたフランジとをボルト締結することにより前記フランジのフランジ面同士を接合して前記マンホールを前記蓋により塞ぐフランジ接合構造、または、配管に形成されたフランジと蓋に形成されたフランジとをボルト締結することにより前記フランジのフランジ面同士を接合して前記配管を前記蓋により塞ぐフランジ接合構造において、
 前記フランジのうち一方のフランジのフランジ面に形成された環状のシール溝と、
 前記一方のフランジに形成されて、前記シール溝と前記一方のフランジの外表面との間を連通し、外部からシール用液体が注入される注入路と、
 前記一方のフランジに形成されて前記シール溝に連通しており、前記注入路を介して注入されて前記シール溝を充填したシール用液体を外部に放出する放出路と、
 を有することを特徴とするフランジ接合構造。
 流体を流通させる一方の配管に形成されたフランジと流体を流通させる他方の配管に形成されたフランジとをボルト締結することにより前記フランジのフランジ面同士を接合して前記配管同士を連結するフランジ接合構造、または、流体を貯溜するタンクのマンホールに形成されたフランジと蓋に形成されたフランジとをボルト締結することにより前記フランジのフランジ面同士を接合して前記マンホールを前記蓋により塞ぐフランジ接合構造、または、配管に形成されたフランジと蓋に形成されたフランジとをボルト締結することにより前記フランジのフランジ面同士を接合して前記配管を前記蓋により塞ぐフランジ接合構造において、
 前記フランジのうち一方のフランジのフランジ面に形成された環状のシール溝と、
 前記一方のフランジに形成されて、前記シール溝と前記一方のフランジの外表面との間を連通する注入路と、
 前記一方のフランジに形成されて、前記シール溝と前記一方のフランジの外表面との間を連通する放出路と、
 前記注入路に接続されており前記シール溝にシール用液体を注入するシール用液体注入手段と、
 前記放出路に接続されており、この放出路から出てきたシール用液体が外部に放出することを防ぎつつシール用液体に含まれている気体を外部に放出する放出装置と、
 を有することを特徴とするフランジ接合構造。
 請求項3において、
 前記シール用液体注入手段が注入するシール用液体の注入圧力は、前記流体の流体圧力よりも低く設定していることを特徴とするフランジ接合構造。
 流体を流通させる一方の配管に形成されたフランジと流体を流通させる他方の配管に形成されたフランジとをボルト締結することにより前記フランジのフランジ面同士を接合して前記配管同士を連結するフランジ接合構造、または、流体を貯溜するタンクのマンホールに形成されたフランジと蓋に形成されたフランジとをボルト締結することにより前記フランジのフランジ面同士を接合して前記マンホールを前記蓋により塞ぐフランジ接合構造、または、配管に形成されたフランジと蓋に形成されたフランジとをボルト締結することにより前記フランジのフランジ面同士を接合して前記配管を前記蓋により塞ぐフランジ接合構造において、
 前記フランジのうち一方のフランジのフランジ面に形成された環状のシール溝と、
 前記一方のフランジに形成されて、前記シール溝と前記一方のフランジの外表面との間を連通する注入路と、
 前記一方のフランジに形成されて、前記シール溝と前記フランジの内周側で前記流体が存在する空間との間を連通する放出路と、
 前記注入路に接続されており前記シール溝にシール用液体を注入するシール用液体注入手段と、
 を有することを特徴とするフランジ接合構造。
 請求項5において、
 前記シール用液体注入手段が注入するシール用液体の注入圧力は、前記流体の流体圧力よりも高く設定していることを特徴とするフランジ接合構造。
 請求項2乃至請求項6の何れか一項において、
 前記シール用液体注入手段には、前記注入路に注入するシール用液体の圧力を検出する圧力検出手段、または、前記注入路に注入するシール用液体の流量を検出する流量検出手段が備えられており、
 前記圧力検出手段により検出した圧力が急減した場合、または前記流量検出手段により検出した流量が急増した場合には、前記フランジ同士の接合に異常が発生したと判定する異常判定手段を備えていることを特徴とするフランジ接合構造。
                                                                                
Description:
フランジ接合構造

 本発明はフランジ接合構造に関し、配管等 フランジにより接合する場合、または、タ クのマンホールと蓋とをフランジにより接 する場合等において、シール用液体を利用 てシール性を向上させるように工夫したも である。
 本発明では、流体、特に気体(ガス)を含む 体に対するシール性を向上させるように工 したものである。

 火力発電所や化学プラントでは、多数の 管が引き回して配置されるとともに、多数 タンクが設置される。この場合、配管の取 いの都合により一方の配管と他方の配管と フランジ接合することがあり、また、タン のマンホールとこれを塞ぐ蓋とをフランジ 合することがある。

 図9は配管に適用する従来のフランジ接合 構造を示している。同図に示すように、一方 の配管1にはフランジ2が形成されており、他 の配管3にはフランジ4が形成されている。 してフランジ2のフランジ面とフランジ4のフ ランジ面との間にガスケットを介在させ、フ ランジ2,4をボルト(図示省略)により締結する とにより、フランジ2のフランジ面とフラン ジ4のフランジ面同士を接合させている。こ により、配管1と配管4とを連結している。

 このようなフランジ接合構造により配管1,3 士を連結しておけば、メンテナンスや、点 や、掃除のために配管1,3を開放する際には フランジ2,4を締結しているボルトを緩めて り外すだけで、配管1,3の開放ができる。
 また復旧の際には、ボルトによりフランジ2 ,4を締結するという簡単な作業を行うだけで い。

 図10はタンクに適用する従来のフランジ 続構造を示している。同図に示すように、 ンク10のマンホール11にはフランジ12が形成 れており、蓋13にはフランジ14が形成されて る。そしてフランジ12のフランジ面とフラ ジ14のフランジ面との間にガスケットを介在 させ、フランジ12,14をボルト(図示省略)によ 締結することにより、フランジ12のフランジ 面とフランジ14のフランジ面同士を接合させ いる。これにより、マンホール11を蓋13によ り塞いでいる。

 このようなフランジ接合構造によりマンホ ル11を蓋13により塞いでおけば、メンテナン スや、点検や、掃除のためにタンク10内を開 する際には、フランジ12,14を締結している ルトを緩めて取り外すだけで、タンク10の開 放ができる。
 また復旧の際には、ボルトによりフランジ1 2,14を締結するという簡単な作業を行うだけ よい。

特開2001-289331号公報

 従来では、配管のフランジ接合構造や、タ クのマンホールのフランジ接合構造は、完 なシールができる封止構造であると考えら ていた。
 しかし、より高い安全性や信頼性が求めら る最近のプラント等では、上述したような ランジ接合構造においても、シール性が必 しも完全ではないと想定して、何らかの安 策を施すことが要求されるようになってき 。

 例えば、図9に示す配管1,3に流す流体が正圧 の可燃性ガスであったり、図10に示すタンク1 0に貯溜する流体が正圧の可燃性ガスであっ りした場合には、図9に示すフランジ接合構 の周囲領域αを防爆範囲に指定したり、図10 に示すフランジ接合構造の周囲領域βを防爆 囲に指定したりしている。
 そして防爆範囲に指定した領域αや領域βに は、着火源となる機器や計器を設置しない
か、もしくは、特殊設計の機器や計器を用い るようにしていた。
 しかし、このようにしたのでは、プラント 設計の自由度が制限されコストがかかって まうという問題があった。

 一方、配管のフランジ接合構造において ガスの漏洩を確実に防止したい場合には、 管同士を溶接により接続している。しかし このようにしたのでは、配管等の配置の自 度が失われたり、容易に点検・清掃ができ くなったりするという問題があった。

 本発明は、上記従来技術に鑑み、配管同 を連結するフランジ接合構造や、タンクや 器同士の接続構造や、タンクのマンホール 蓋で塞ぐフランジ接合構造等における、シ ル性を強化したフランジ接合構造を提供す ことを目的とする。

 上記課題を解決する本発明の構成は、一方 フランジと他方のフランジとをボルト締結 ることにより前記フランジのフランジ面同 を接合して連結するフランジ接合構造にお て、
 前記フランジのうち一方のフランジのフラ ジ面に環状のシール溝を形成し、このシー 溝にシール用液体を圧入・充填してなるこ を特徴とする。

 また本発明の構成は、一方のフランジと他 のフランジとをボルト締結することにより 記フランジのフランジ面同士を接合して連 するフランジ接合構造、または、タンクの ンホールに形成されたフランジと蓋に形成 れたフランジとをボルト締結することによ 前記フランジのフランジ面同士を接合して 記マンホールを前記蓋により塞ぐフランジ 合構造、または、配管に形成されたフラン と蓋に形成されたフランジとをボルト締結 ることにより前記フランジのフランジ面同 を接合して前記配管を前記蓋により塞ぐフ ンジ接合構造において、
 前記フランジのうち一方のフランジのフラ ジ面に形成された環状のシール溝と、
 前記一方のフランジに形成されて、前記シ ル溝と前記一方のフランジの外表面との間 連通し、外部からシール用液体が注入され 注入路と、
 前記一方のフランジに形成されて前記シー 溝に連通しており、前記注入路を介して注 されて前記シール溝を充填したシール用液 を外部に放出する放出路とを有することを 徴とする。

 また本発明の構成は、流体を流通させる一 の配管に形成されたフランジと流体を流通 せる他方の配管に形成されたフランジとを ルト締結することにより前記フランジのフ ンジ面同士を接合して前記配管同士を連結 るフランジ接合構造、または、流体を貯溜 るタンクのマンホールに形成されたフラン と蓋に形成されたフランジとをボルト締結 ることにより前記フランジのフランジ面同 を接合して前記マンホールを前記蓋により ぐフランジ接合構造、または、配管に形成 れたフランジと蓋に形成されたフランジと ボルト締結することにより前記フランジの ランジ面同士を接合して前記配管を前記蓋 より塞ぐフランジ接合構造において、
 前記フランジのうち一方のフランジのフラ ジ面に形成された環状のシール溝と、
 前記一方のフランジに形成されて、前記シ ル溝と前記一方のフランジの外表面との間 連通する注入路と、
 前記一方のフランジに形成されて、前記シ ル溝と前記一方のフランジの外表面との間 連通する放出路と、
 前記注入路に接続されており前記シール溝 シール用液体を注入するシール用液体注入 段と、
 前記放出路に接続されており、この放出路 ら出てきたシール用液体が外部に放出する とを防ぎつつシール用液体に含まれている 体を外部に放出する放出装置とを有するこ を特徴とする。

 また本発明の構成は、前記シール用液体 入手段が注入するシール用液体の注入圧力 、前記流体の流体圧力よりも低く設定して ることを特徴とする。

 また本発明の構成は、流体を流通させる一 の配管に形成されたフランジと流体を流通 せる他方の配管に形成されたフランジとを ルト締結することにより前記フランジのフ ンジ面同士を接合して前記配管同士を連結 るフランジ接合構造、または、流体を貯溜 るタンクのマンホールに形成されたフラン と蓋に形成されたフランジとをボルト締結 ることにより前記フランジのフランジ面同 を接合して前記マンホールを前記蓋により ぐフランジ接合構造、または、配管に形成 れたフランジと蓋に形成されたフランジと ボルト締結することにより前記フランジの ランジ面同士を接合して前記配管を前記蓋 より塞ぐフランジ接合構造において、
 前記フランジのうち一方のフランジのフラ ジ面に形成された環状のシール溝と、
 前記一方のフランジに形成されて、前記シ ル溝と前記一方のフランジの外表面との間 連通する注入路と、
 前記一方のフランジに形成されて、前記シ ル溝と前記フランジの内周側で前記流体が 在する空間との間を連通する放出路と、
 前記注入路に接続されており前記シール溝 シール用液体を注入するシール用液体注入 段とを有することを特徴とする。

 また本発明の構成は、前記シール用液体 入手段が注入するシール用液体の注入圧力 、前記流体の流体圧力よりも高く設定して ることを特徴とする。

 また本発明の構成は、前記シール用液体注 手段には、前記注入路に注入するシール用 体の圧力を検出する圧力検出手段、または 前記注入路に注入するシール用液体の流量 検出する流量検出手段が備えられており、
 前記圧力検出手段により検出した圧力が急 した場合、または前記流量検出手段により 出した流量が急増した場合には、前記フラ ジ同士の接合に異常が発生したと判定する 常判定手段を備えていることを特徴とする

 本発明によれば、フランジのフランジ面に 状のシール溝を形成し、このシール溝にシ ル用液体を圧入・充填している。このため シール溝に圧入・充填したシール用液体に り液体シール構造が構成され、フランジの ール性を向上することができる。
 このため、フランジ接合構造からのリーク 発生頻度を飛躍的に低減することができ、 ランジ接合構造の周囲を防爆範囲等とする 要がなくなり、配管等の設計自由度を向上 ることができると共に、フランジ接合構造 採用できるため開放点検・清掃が容易にで る。


図1は、本発明の実施例1に係る配管の ランジ接合構造を示す構成図である。 図2は、図1のII-II矢視図である。 図3は、本発明の実施例2に係る配管の ランジ接合構造を示す構成図である。 図4は、図3のIV-IV矢視図である。 図5は、本発明の実施例3に係るタンク のフランジ接合構造を示す構成図である。 図6は、図5のVI-VI矢視図である。 図7は、本発明の実施例4に係るタンク のフランジ接合構造を示す構成図である。 図8は、図7のVIII-VIII矢視図である。 図9は、配管に適用する従来のフランジ 接合構造を示す構成図である。 図10は、タンクに適用する従来のフラ ジ接続構造を示す構成図である。

符号の説明

 100,100A フランジ接合構造
 101,103 配管
 102,104 フランジ
 102a,104a フランジ面
 105 シール溝
 106 注入路
 107,107-1 放出路
 108,109 ガスケット
 110 シール用液体注入部
 120 放出装置
 200,200A フランジ接合構造
 201 マンホール
 202,204 フランジ
 202a,204a フランジ面
 203 蓋
 205 シール溝
 206 注入路
 207,207-1 放出路
 208,209 ガスケット

 以下に本発明を実施するための最良の形 を実施例に基づき詳細に説明する。

 図1は本発明の実施例1に係る、配管のフ ンジ接合構造100を示し、図2は図1のII-II矢視 を示す。

 両図に示すように、一方の配管101にはフラ ジ102が形成されており、他方の配管103には ランジ104が形成されている。そしてフラン 102,104をボルト(図示省略)により締結するこ により、フランジ102のフランジ面102aとフラ ンジ104のフランジ面104a同士を接合させてい 。これにより、配管101と配管103とを連結し いる。
 本例では、フランジ接続した配管101,103によ り、ガス圧力(気体圧力)が正圧となっている 燃性ガス(例えば水素ガス等)を流通させる 合を想定している。

 フランジ104のフランジ面104aには、環状の シール溝105が形成されている。このシール溝 105は、フランジ104の内周縁よりも外周側で、 且つ、フランジ104の内周面を囲繞する状態で 形成されている。

 また、フランジ104には、注入路106と放出路1 07が形成されている。
 周方向に関して言えば、注入路106と放出路1 07は、180°ずれて形成されており、上下方向 関して言えば、注入路106が下側で、放出路10 7が上側に配置されている。

 注入路106は、その一端106aがフランジ104の外 表面のうちの周面に開口し、その他端106bが ール溝105に開口して、シール溝105とフラン 周面との間を連通している。
 この注入路106は、一端106aから略垂直方向上 方に伸びてから水平方向に折れ曲がって他端 106bに至っている。

 放出路107は、その一端107aがフランジ104の外 周面のうちの周面に開口し、その他端107bが ール溝105に開口して、シール溝105とフラン 周面との間を連通している。
 この放出路107は、一端107aから略垂直方向下 方に伸びてから水平方向に折れ曲がって他端 107bに至っている。

 フランジ102のフランジ面102aと、フランジ104 のフランジ面104aとの間には、環状のガスケ ト108,109を介在させている。
 ガスケット108は、シール溝105よりも内周側 配置されており、ガスケット109は、シール 105よりも外周側に配置されている。ちょう 、環状のガスケット108、シール溝105,ガスケ ット109が同心状に配置されている。

 シール用液体注入部110は、シール用液体(例 えば水または油)を吐出するシール用液体注 源111を有している。このシール用液体注入 111の吐出口と、注入路106の一端106aは、注入 112により接続されている。注入管112には、 御弁113と、オリフィス114と、逆止弁115が介 されると共に、圧力計116が取り付けられて る。
 本例では、シール用液体注入部110から、注 管112及び注入路106を介してシール溝105に注 するシール用液体の注入圧力は、配管101,103 内を流通する可燃性ガスのガス圧力よりも低 く設定している。

 圧力計116は、注入路106に注入されるシー 用液体の圧力を検出してその検出圧力値を 常判定部117に送る。異常判定部117は、検出 力値が急減した場合には、異常が発生した 判定し、異常判定時には配管101内の流体の れを遮断するなどの安全処置を採り、制御 113を閉じるようになっている。

 なお図1では、1つのシール用液体注入源11 1から、1つのフランジ接合構造100にシール用 体を注入しているが、配管系統に配置した 数のフランジ接合構造にシール用液体を注 できるように、注入管112を配置することも きる。

 放出装置120は、放出管121を介して、放出路1 07の一端107aに接続されている。放出装置120は 、フロート機構と、排気弁を有している。
 そして、放出管121を介して放出装置120にシ ル用液体が送られてくると、このシール用 体を外部に放出させることなくシール用液 を封止するが、シール用液体中にガスが含 れていると、このガスのみを外部に放出で る構造となっている。

 放出装置120から放出されたガスは、排気 122を介して大気に放出されるようになって る。この放出位置は、配管101,103などが布設 されているプラントから離れた、安全な場所 に設定している。

 排気管122にはガス検知センサ123が配置さ ている。このガス検知センサ123は、排気管1 22を介して放出されるガスの種類を検知する のである。

 放出管121には安全装置124が接続されてお 、放出管121内のシール用液体の圧力が異常 昇した場合には、シール用液体を外部に放 する。

 上記構成となっているフランジ接合構造1 00では、シール用液体注入部110のシール用液 注入源111からシール用液体を吐出・注入す と、シール用液体が、注入管112内,注入路106 内,シール溝105内,放出路107内,放出管121内,放 装置120内に圧入・充填される。このとき、 管内に予め入っていた空気は、放出装置120 介して大気放出される。

 このようにして環状のシール溝105にシール 液体を圧入・充填させることにより、この ール溝105内のシール用液体により、液体シ ル構造が構成されることになる。
 したがって、配管101,103内を流通する正圧の 可燃性ガスは、内周側のガスケット108と、シ ール溝105内にシール用液体を充填してなる液 体シール構造により、二重にシールされるこ とになる。

 このように、フランジ接合構造100におい 、ガスケット108のみならず、シール溝105内 シール用液体を充填してなる液体シール構 によってもシールをしているので、より確 なシールを行うことができる。

 このため、可燃性ガスのリークの発生頻 を飛躍的に低減することができるため、こ フランジ接合構造100の周囲の防爆範囲を最 限に限定することができる。

 外周側のガスケット109は、シール用液体が 部に漏れるのを防ぐ機能を果たしている。
 なお、シール用液体の圧力を、配管101,103内 を流通する可燃性ガスのガス圧力よりも低く している場合は、シール用液体が配管101,103 に侵入していくことはなく、可燃性ガスに ール用液体が混入することを防いでいる。

 通常時であれば前述したように、内周側 ガスケット108と、シール溝105内にシール用 体を充填してなる液体シール構造により、 重にシールをしているので確実なシールが きるが、事故など、何らかの原因で内周側 ガスケット108のシール面に、ズレや隙間が きた場合には、配管101,103内を流通している 可燃性ガスがシール溝105内に漏れ込むことが ある。

 このようにしてシール溝105内に漏れ込んだ 燃性ガスは、シール用液体との比重差によ 、シール溝105,放出路107及び放出管121内を流 通して上方に浮上していき放出装置120に達す る。
 放出装置120は、シール用液体を放出させる となく、可燃性ガスのみを排気管122を介し 外部(大気中)に放出する。排気管122を介し 大気に可燃性ガスを放出する放出位置は、 管101,103などが布設されているプラントから れた安全な場所であるので、可燃性ガスを 出しても問題はない。

 可燃性ガスが排気管122を流れると、ガス 知センサ123は、可燃性ガスが流通したこと 検知することができる。ガス検知センサ123 より、可燃性ガスの流通を検知したら、警 を発したり、または、配管101,103に流す可燃 性ガスの流通を停止したりする等の安全措置 をとることができる。

 また配管101,103を流通している可燃性ガスの 熱や、フランジ周囲の雰囲気の熱により、シ ール用液体が膨張し、その圧力が極めて高く なったときには、安全装置124が作動して、シ ール用液体が外部に放出される。
 このため、シール用液体が熱膨張しても、 ランジ102,104が破損したり、シール用液体が 充填される管等が破損したりすることを防止 できる。

 一方、フランジ102とフランジ104とが大きく レるなどした場合には、シール溝105に注入 たシール用液体が大量に流出してしまい、 力計116により検出する検出圧力値が急減す 。
 このように検出圧力値が急減した場合には 異常判定部117は異常が発生したと判定して 管101内の流体の流れを遮断するなどの安全 置を採り、また制御弁113を閉じる。これに り、シール用液体の更なる外部流出を防止 ることができる。

 なお、圧力計116の代わりに、流量計を設 しておき、この流量計で検出する検出流量 が急増したときに、異常判定部117が、異常 判定して制御弁113を閉じるようにしてもよ 。

 なお上記例では、配管101,103により可燃性 ガス(気体のみ)を流通させる場合を想定して るが、気体と液体とが混合した二相流体を 管101,103に流す場合であっても、実施例1を のまま適用することができる。

 図3は本発明の実施例2に係る、配管のフラ ジ接合構造100Aを示し、図4は図3のIV-IV矢視図 を示す。
 なお、図1,図2に示す実施例1と同一部分には 同一符号を付し、重複する部分の説明は簡略 化する。

 本例においても、フランジ接続した配管1 01,103により、ガス圧力(気体圧力)が正圧とな ている可燃性ガス(例えば水素ガス等)を流 させる場合を想定している。

 フランジ104のフランジ面104aには、環状の シール溝105が形成されている。このシール溝 105は、フランジ104の内周縁よりも外周側で、 且つ、フランジ104の内周面を囲繞する状態で 形成されている。

 また、フランジ104には、注入路106と放出路1 07-1が形成されている。
 注入路106は、その一端106aがフランジ104の外 表面のうちの周面に開口し、その他端106bが ール溝105に開口して、シール溝105とフラン 周面との間を連通している。

 放出路107-1は、その一端107-1aがフランジ104 内周側の空間に開口し、その他端107-1bがシ ル溝105に開口して、シール溝105とフランジ 周側空間との間を連通している。
 このように実施例2では、放出路107-1の一端1 07-1aがフランジ104の内周側の空間に開口して ることが、実施例1とは異なる。
 なお、放出路107-1の一端107-1aに、シール用 体の漏出を制限する漏出制限装置107-1cを設 てもよい。

 フランジ102のフランジ面102aと、フランジ 104のフランジ面104aとの間には、環状のガス ット109を介在させている。

 シール用液体注入部110は、シール用液体( 例えば水または油)を吐出するシール用液体 入源111,注入管112,制御弁113,オリフィス114,逆 弁115,圧力計116及び異常判定部117を有してい る。

 本例では、シール用液体注入部110から、注 管112及び注入路106を介してシール溝105に注 するシール用液体の注入圧力は、配管101,103 内を流通する可燃性ガスのガス圧力よりも高 く設定している。
 実施例1では、シール用液体の注入圧力は、 配管101,103内を流通する可燃性ガスのガス圧 よりも低く想定しているが、実施例2では、 ール用液体の注入圧力は、配管101,103内を流 通する可燃性ガスのガス圧力よりも高くする ことを想定していることが異なる。

 上記構成となっているフランジ接合構造100A では、シール用液体注入部110のシール用液体 注入源111からシール用液体を吐出・注入する と、シール用液体が、注入管112,注入路106を してシール溝105内に圧入・充填される。ま 、シール溝105内に圧入・充填されたシール 液体が放出路107-1を介して配管103内に放出さ れ配管内103内を流通する。
 つまり、シール溝105に対して、シール用液 が充填されていて、特にシール用液体の圧 を配管101,103内を流れる流体より高くすれば シール性が良好となる。配管103内に漏出する 液体は漏出制限装置107-1cによって調整するこ ともできる。漏出した液体は図示しない適切 な分離装置で気液分離されて回収される。し たがって気液二相流の液体をシール用液体に 使用すると非常に効率的である。

 このようにして環状のシール溝105にシール 液体を圧入・充填させることにより、この ール溝105内のシール用液体により、液体シ ル構造が構成されることになる。
 したがって、配管101,103内を流通する正圧の 可燃性ガスは、シール溝105内に高圧のシール 用液体を充填してなる液体シール構造により 、確実にシールされることになる。

 このため、可燃性ガスのリークの発生頻 を飛躍的に低減することができるため、こ フランジ接合構造100Aの周囲の防爆範囲を最 小限に限定することができる。

 外周側のガスケット109は、シール用液体 外部に漏れるのを防ぐ機能を果たしている

 通常時であれば前述したように、シール溝1 05内にシール用液体を充填してなる液体シー 構造により、シールをしているので確実な ールができるが、事故など、何らかの原因 フランジ接合面に、ズレや隙間ができた場 には、シール用液体が配管101,103内に通常よ り多く漏れ込むことはあるが、可燃性ガスは 外部にリークすることはない。
 つまり、フランジ接合面に隙間等が発生し も、ガスリークを防止することができる。

 一方、フランジ102とフランジ104とが大きく レるなどした場合には、シール溝105に注入 たシール用液体が大量に流出してしまい、 力計116により検出する検出圧力値が急減す 。
 このように検出圧力値が急減した場合には 異常判定部117は異常が発生したと判定して 管101内の流体の流れを遮断する等の安全処 を採り、また制御弁113を閉じる。これによ 、シール用液体の更なる外部流出を防止す ことができる。

 なお、圧力計116の代わりに、流量計を設 しておき、この流量計で検出する検出流量 が急増したときに、異常判定部117が、異常 判定して制御弁113を閉じるようにしてもよ 。

 なお上記例では、配管101,103により可燃性 ガス(気体のみ)を流通させる場合を想定して るが、気体と液体とが混合した二相流体を 管101,103に流す場合であっても、実施例2を のまま適用することができる。

 図5は本発明の実施例3に係る、配管端部 閉蓋又はタンクのフランジ接合構造200を示 、図6は図5のVI-VI矢視図を示す。なお実施例1 と同一機能を果たす部分には、同一符号を付 して説明をする。

 両図に示すように、タンク(図示省略)に形 したマンホール201にはフランジ202が形成さ ており、蓋203にはフランジ204が形成されて る。そしてフランジ202,204をボルト(図示省略 )により締結することにより、フランジ202の ランジ面202aとフランジ204のフランジ面204a同 士を接合させている。これにより、マンホー ル201を蓋203により塞いでいる。
 本例では、マンホール201を蓋203により塞ぐ とにより、タンク内に貯溜した、ガス圧力( 気体圧力)が正圧となっている可燃性ガス(例 ば水素ガス等)を封止している。
 なお、マンホール201の代わりに、これ(マン ホール201)を配管とした場合には、蓋203が、 の配管の端部を密閉する配管端部密閉蓋と り、配管の端部を密閉する。

 フランジ204のフランジ面204aには、環状のシ ール溝205が形成されている。
この蓋203側のシール溝205は、マンホール201側 のフランジ202の内周縁よりも外周側で、且つ 、フランジ202の内周面を囲繞する状態で形成 されている。

 また、フランジ204には、注入路206と放出路2 07が形成されている。
 周方向に関して言えば、注入路206と放出路2 07は、180°ずれて形成されており、上下方向 関して言えば、注入路206が下側で、放出路20 7が上側に配置されている。

 注入路206は、その一端206aがフランジ204の外 表面のうちの周面に開口し、その他端206bが ール溝205に開口して、シール溝205とフラン 周面との間を連通している。
 この注入路206は、一端206aから略垂直方向上 方に伸びてから水平方向に折れ曲がって他端 206bに至っている。

 放出路207は、その一端207aがフランジ204の外 周面のうちの周面に開口し、その他端207bが ール溝205に開口して、シール溝205とフラン 周面との間を連通している。
 この放出路207は、一端207aから略垂直方向下 方に伸びてから水平方向に折れ曲がって他端 207bに至っている。

 フランジ202のフランジ面202aと、フランジ204 のフランジ面204aとの間には、環状のガスケ ト208,209を介在させている。
 ガスケット208は、シール溝205よりも内周側 配置されており、ガスケット209は、シール 205よりも外周側に配置されている。ちょう 、環状のガスケット208、シール溝205,ガスケ ット209が同心状に配置されている。

 シール用液体注入部110は、シール用液体(例 えば水または油)を吐出するシール用液体注 源111を有している。このシール用液体注入 111の吐出口と、注入路206の一端206aは、注入 112により接続されている。注入管112には、 御弁113と、オリフィス114と、逆止弁115が介 されると共に、圧力計116が取り付けられて る。
 本例では、シール用液体注入部110から、注 管112及び注入路206を介してシール溝205に注 するシール用液体の注入圧力は、タンク内 可燃性ガスのガス圧力よりも低く設定して る。

 圧力計116は、注入路206に注入されるシー 用液体の圧力を検出してその検出圧力値を 常判定部117に送る。異常判定部117は、検出 力値が急減した場合には、異常が発生した 判定し、異常判定時に警報を出す等安全処 を採り、また制御弁113を閉じるようになっ いる。

 放出装置120は、放出管121を介して、放出路2 07の一端207aに接続されている。放出装置120は 、フロート機構と、排気弁を有している。
 そして、放出管121を介して放出装置120にシ ル用液体が送られてくると、このシール用 体を外部に放出させることなくシール用液 を封止するが、シール用液体中にガスが含 れていると、このガスのみを外部に放出で る構造となっている。

 放出装置120から放出されたガスは、排気 122を介して大気に放出されるようになって る。この放出位置は、タンクが配置されて るプラントから離れた、安全な場所に設定 ている。

 排気管122にはガス検知センサ123が配置さ ている。このガス検知センサ123は、排気管1 22を介して放出されるガスの種類を検知する のである。

 放出管121には安全装置124が接続されてお 、放出管121内のシール用液体の圧力が異常 昇した場合には、シール用液体を外部に放 する。

 上記構成となっているフランジ接合構造2 00では、シール用液体注入部110のシール用液 注入源111からシール用液体を吐出・注入す と、シール用液体が、注入管112内,注入路206 内,シール溝205内,放出路207内,放出管121内,放 装置120内に圧入・充填される。このとき、 管内に予め入っていた空気は、放出装置120 介して大気放出される。

 このようにして環状のシール溝205にシール 液体を圧入・充填させることにより、この ール溝205内のシール用液体により、液体シ ル構造が構成されることになる。
 したがって、タンクに貯溜した正圧の可燃 ガスは、内周側のガスケット208と、シール 205内にシール用液体を充填してなる液体シ ル構造により、二重にシールされることに る。

 このように、フランジ接合構造200におい 、ガスケット208のみならず、シール溝205内 シール用液体を充填してなる液体シール構 によってもシールをしているので、より確 なシールを行うことができる。

 このため、可燃性ガスのリークの発生頻 を飛躍的に低減することができるため、こ フランジ接合構造200の周囲の防爆範囲を最 限に限定することができる。

 外周側のガスケット209は、シール用液体が 部に漏れるのを防ぐ機能を果たしている。
 なお、シール用液体の圧力が、タンクに貯 した可燃性ガスのガス圧力よりも低くして る場合には、シール用液体がタンク内に侵 していくことはなく、可燃性ガスにシール 液体が混入することを防いでいる。

 通常時であれば前述したように、内周側 ガスケット208と、シール溝205内にシール用 体を充填してなる液体シール構造により、 重にシールをしているので確実なシールが きるが、事故など、何らかの原因で内周側 ガスケット208のシール面に、ズレや隙間が きた場合には、タンク内の可燃性ガスがシ ル溝205内に漏れ込むことがある。

 このようにしてシール溝205内に漏れ込んだ 燃性ガスは、シール用液体との比重差によ 、シール溝205,放出路207及び放出管121内を流 通して上方に浮上していき放出装置120に達す る。
 放出装置120は、シール用液体を放出させる となく、可燃性ガスのみを排気管122を介し 外部(大気中)に放出する。排気管122を介し 大気に可燃性ガスを放出する放出位置は、 ンクが配置されているプラントから離れた 全な場所であるので、可燃性ガスを放出し も問題はない。

 可燃性ガスが排気管122を流れると、ガス 知センサ123は、可燃性ガスが流通したこと 検知することができる。ガス検知センサ123 より、可燃性ガスの流通を検知したら、警 を発する等の安全措置をとることができる

 またタンク内の可燃性ガスの熱や、フラン 周囲の雰囲気の熱により、シール用液体が 張し、その圧力が極めて高くなったときに 、安全装置124が作動して、シール用液体が 部に放出される。
 このため、シール用液体が熱膨張しても、 ランジ202,204が破損したり、シール用液体が 充填される管等が破損したりすることを防止 できる。

 一方、フランジ202とフランジ204とが大きく レるなどした場合には、シール溝205に注入 たシール用液体が大量に流出してしまい、 力計116により検出する検出圧力値が急減す 。
 このように検出圧力値が急減した場合には 異常判定部117は異常が発生したと判定して 御弁113を閉じる。これにより、シール用液 の更なる外部流出を防止することができる

 なお、圧力計116の代わりに、流量計を設 しておき、この流量計で検出する検出流量 が急増したときに、異常判定部117が、異常 判定して警報を出す等安全処置を採り、ま 制御弁113を閉じるようにしてもよい。

 なお上記例では、タンク内に可燃性ガス(気 体のみ)を貯溜するものを想定しているが、 体と液体とが混合した二相流体をタンクに 溜する場合であっても、実施例3をそのまま 用することができる。
 また前記説明及び図5では、シール溝205、注 入路206、放出路207等を蓋203に設けているが、 必要に応じてフランジ202の方に設けることも できる。

 図7は本発明の実施例4に係る、配管端部密 蓋又はタンクのフランジ接合構造200Aを示し 図8は図7のVIII-VIII矢視図を示す。
 なお、図5,図6に示す実施例3と同一部分には 同一符号を付し、重複する部分の説明は簡略 化する。

 本例においても、マンホール201を蓋203で塞 だタンク(図示省略)内に、ガス圧力(気体圧 )が正圧となっている可燃性ガス(例えば水 ガス等)を貯溜している。
 なお、マンホール201の代わりに、これ(マン ホール201)を配管とした場合には、蓋203が、 の配管の端部を密閉する配管端部密閉蓋と り、配管の端部を密閉する。

 蓋203のフランジ204のフランジ面204aには、 環状のシール溝205が形成されている。この蓋 203側のシール溝205は、マンホール201側のフラ ンジ202の内周縁よりも外周側で、且つ、フラ ンジ202の内周面を囲繞する状態で形成されて いる。

 また、フランジ204には、注入路206と放出路2 07-1が形成されている。
 注入路206は、その一端206aがフランジ204の外 表面のうちの周面に開口し、その他端206bが ール溝205に開口して、シール溝205とフラン 周面との間を連通している。

 放出路207-1は、その一端207-1aが、マンホー 201の内周側の空間に開口し、その他端207-1b シール溝205に開口して、シール溝205とマン ール201の内周側空間との間を連通している
 このように実施例4では、放出路207-1の一端2 07-1aがマンホール201の内周側の空間に開口し いることが、実施例3とは異なる。
 なお、放出路207-1の一端207-1aにシール用液 漏出制限装置207-1cを設けてもよい。

 フランジ202のフランジ面202aと、フランジ 204のフランジ面204aとの間には、環状のガス ット209を介在させている。

 シール用液体注入部110は、シール用液体( 例えば水または油)を吐出するシール用液体 入源111,注入管112,制御弁113,オリフィス114,逆 弁115,圧力計116及び異常判定部117を有してい る。

 本例では、シール用液体注入部110から、注 管112及び注入路206を介してシール溝205に注 するシール用液体の注入圧力は、タンク内 可燃性ガスのガス圧力よりも高く設定して る。
 実施例3では、シール用液体の注入圧力は、 タンク内の可燃性ガスのガス圧力よりも低く 想定しているが、実施例4では、シール用液 の注入圧力は、タンク内の可燃性ガスのガ 圧力よりも高くすることを想定しているこ が異なる。

 上記構成となっているフランジ接合構造2 00Aでは、シール用液体注入部110のシール用液 体注入源111からシール用液体がシール溝205に 注入され、内部圧力よりも高く保持されれば シール性が向上する。マンホール201内に漏出 したシール用液体は、図示しない適切な分離 装置によって気液分離されて回収される。し たがって、気液二相流の液体をシール用液体 に使用すれば効率的である。

 このようにして環状のシール溝205にシール 液体を圧入・充填させることにより、この ール溝205内のシール用液体により、液体シ ル構造が構成されることになる。
 したがって、タンク内の正圧の可燃性ガス 、シール溝205内に高圧のシール用液体を充 してなる液体シール構造により、確実にシ ルされることになる。

 このため、可燃性ガスのリークの発生頻 を飛躍的に低減することができるため、こ フランジ接合構造200Aの周囲の防爆範囲を最 小限に限定することができる。

 外周側のガスケット209は、シール用液体 外部に漏れるのを防ぐ機能を果たしている

 通常時であれば前述したように、シール溝2 05内にシール用液体を充填してなる液体シー 構造により、シールをしているので確実な ールができるが、事故など、何らかの原因 フランジ接合面に、ズレや隙間ができた場 には、シール用液体がマンホール201に通常 り多く漏れ込むことはあるが、可燃性ガス 外部にリークすることはない。
 つまり、フランジ接合面に隙間等が発生し も、ガスリークを防止することができる。

 一方、フランジ202とフランジ204とが大きく レるなどした場合には、シール溝205に注入 たシール用液体が大量に流出してしまい、 力計116により検出する検出圧力値が急減す 。
 このように検出圧力値が急減した場合には 異常判定部117は異常が発生したと判定して 報を出す等安全処置を採り、また制御弁113 閉じる。これにより、シール用液体の更な 外部流出を防止することができる。

 なお、圧力計116の代わりに、流量計を設 しておき、この流量計で検出する検出流量 が急増したときに、異常判定部117が、異常 判定して警報を出す等安全処置を採り、ま 制御弁113を閉じるようにしてもよい。

 なお上記例では、タンクに可燃性ガス(気体 のみ)を貯溜するものを想定しているが、気 と液体とが混合した二相流体をタンクに貯 する場合であっても、実施例4をそのまま適 することができる。
 また前記説明及び図7では、シール溝205、注 入路206、放出路207等を蓋203に設けているが、 必要に応じてフランジ202の方に設けることも できる。