JP2004012318A

JP2004012318A - 高感度の漏水探知方法

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Publication number: JP2004012318A
Application number: JP2002166719A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Morinaga; 森長　和雄
Original assignee: TAKAMATSU CITY
Current assignee: TAKAMATSU CITY
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: JP3651603B2

Abstract

【課題】水道管からの漏水量が、０．２Ｌ／ｈｒ以下のごく少量で、しかも埋設深度に凹凸がある場合、さらには、水道管内の漏水位置が上部、側面、底部など、どの位置からの漏水であっても漏洩音が発生し、漏水探知ができるようにする。
【解決手段】安定な水層と空気層、あるいは気泡層を形成させるために、水に粘性物あるいは界面活性剤を加えて、水の粘性あるいは表面張力を高めた水溶液を、漏水している水道管内に空気と交互に加圧供給し、水道管内を流動させて漏水孔に生成している水滴あるいは水薄膜を加圧空気と同時に噴出させることによって、大きな音が発生する。この漏洩音を検出して漏水箇所を特定する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、埋設されている水道管の漏水箇所の簡便・迅速・高感度探知する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水道管漏水探知法としては、▲１▼漏水音を音調棒で直接聴き取る聴音式、▲２▼アンプ等を用いて土中の漏水音を拡大して探知する音響式、▲３▼電磁波のドップラー効果を用いて探知する電磁波式、ヘリウムガス等を圧封入した後に稀ガス探知機を用いてガス分析を行って探知するトレーサー式、▲５▼圧力空気を供給し漏水音の継続時間によって漏水箇所を検出する圧縮空気式等の方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
音調棒による漏水探知は簡便・安価であるが、漏水量が少ない場合、漏洩音が非常に小さいため、他の雑音との区別が困難で、検出精度の面で問題がある。
その他電磁波式などの探知機類は、高価であり、且つ、水道管の埋設深度に凹凸がある場合などには適さない上、いずれも１４Ｌ／ｈｒ以上の多量の漏水に適するものである。０．２Ｌ／ｈｒ以下の少量の漏水をも検出できる高感度・簡便・迅速な漏水探知方法を開発するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、水道管内に安定な水溶液層と空気層、あるいは安定な気泡層を流動させて、水道管の漏水孔に生成している水滴あるいは管壁に生じている水の薄膜層を加圧空気で吹き飛ばして、大きな音を発生させ、この発生音を検出して、漏水箇所を特定するものである。
【０００５】
水は表面張力が小さく、少量の空気を配管内に供給した場合、空気層は管の上部にたまり、側面や底部の漏水孔とは接触せず、空気が漏洩しないため漏洩音が発生しない。このため、水道管内に供給する水に界面活性剤や粘性物質を溶かし、水の粘性及び表面張力を高めて、水溶液・空気の界面を形成させ、漏水孔から水溶液と空気、あるいは気泡を噴出させて、漏洩音を発生させるものである。
【０００６】
空気のみを送給すると漏水孔から空気のみ漏洩するため、漏洩音が非常に小さくなり、微小な漏水孔は検出できない。また、水の粘性が高くなりすぎると表面張力等が大きすぎ、微小な漏水孔の場合には抵抗が大きく、噴出が困難となり漏洩音が検出できないため、最適な粘度・表面張力で実施する必要がある。
【０００７】
【発明の実施形態】
図１において、埋設された水道管の送水側に取り付けられている水道メーターを取り外して水道管の両端部にバイパス配管供給装置を取り付け、所定圧力（２〜７ｋｇ／ｃｍ２）で所定量の水溶液と所定量の空気を交互に供給、あるいは気泡を供給する。なお、蛇口側には背圧弁装置を取り付け、水道管内の水を順次排出させる。水道管内の漏水孔を空気層が通過する際に、生成している水滴あるいは水の薄膜層を圧力空気層が吹き飛ばし、大きな音を発生する。この発生音を音調棒等で検出し、漏水箇所を特定するものである。
【０００８】
しかし、水道管内では供給した空気が上部にたまり、水道管内の側面や底部の漏水孔は、水滴を吹き飛ばすことが難しく、側面や底部の漏水孔の検出は困難である。
本発明では、水に粘性剤や界面活性剤を添加して水溶液・空気界面を形成させ、流動させることにより水道管内の側面や底部に生じた微小漏水孔であっても、漏水孔近辺の水滴あるいは水の薄膜層を圧力空気で吹き飛ばすときに発生する音を、あるいはこの水溶液に空気を吹き込み、安定な気泡を作り、微小漏水孔から気泡を吹き出させることにより、大きな漏洩音を発生させるものである。
【０００９】
なお、水に添加する粘性物質あるいは界面活性剤は人体に無害な食品添加物等から選定する必要がある。また、粘性が高すぎ、あるいは界面活性剤濃度が高すぎると２〜７ｋｇ／ｃｍ２の圧力では空気と水溶液が噴出しなくなる。最適な粘性・濃度を選定する必要がある。
【００１０】
【作用】
本発明に係る水道管の漏水探知方法では、水道メーターを取り外して、バイパス配管供給装置を、蛇口側には背圧弁装置を取り付け、粘性物質や界面活性剤を添加した水溶液と空気を所定の間隔で交互に供給し、水道管内に水溶液、空気、水溶液、空気の層を交互に形成させ、流動させることにより漏水孔から水滴や水の薄膜層を空気で吹き飛ばす時に発生する大きな音を検出するものである。しかも、この漏洩音は供給速度に応じて、所定の間隔で連続的に発生する。水が粘性を持つため、水道管内上部に空気だまりが生成せずに、水道管内部に安定な水溶液層と安定な空気層が交互に形成され、水道管の側面や底部の漏水孔をも検出できる。
【００１１】
水溶液／空気供給ポンプのストロークとポンプ作動時間から空気層の位置が推定でき、その近傍を音調棒あるいは音響センサーを利用して漏洩音を検出するもので有り、的確に漏水箇所を特定することができる。
【００１２】
本発明では、水道管の材質や設置場所、埋設深度の凹凸、さらに水道管内の上部、側面、底部など漏水位置に左右されることなく、漏水箇所を短時間で検出することができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例について説明する。図１はバイパス配管供給装置１において、２はバイパス配管装置、３は圧力水溶液供給ポンプであり、４は圧力空気供給ポンプである。供給ポンプの供給圧力は２〜８〔ｋｇ／ｃｍ^２〕に、また供給ポンプのストロークも、自在に調整することができる機能を有する。
【００１４】
図２は、本発明の実施例の態様を概略的に説明するために製作した漏水モデル配管形態図である。宅地内水道配管は一般的に約３０〜５０ｃｍの深さに埋設されていて、地中から立ち上がった配管に蛇口（給水口）などの給水器具を取り付けている。図２Ｖ_１は水道止水栓、Ｍは水道メーター、Ｐｓは圧力計である。この実施例に使用した水道管は、硬質塩化ビニール管や管内を目視するために透明なアクリルパイプを使用して、地上に配管し埋設深度の変化も想定して凹凸のある配管とし、Ｊは蛇口などの給水口、Ｐは水道管、Ｗ_１，Ｗ_２は水道管Ｐにおける漏水孔モデル管を取り付けた箇所を示す。この実施例に使用した水道管の内径は２０ｍｍで、総延長は、約４０ｍである。
【００１５】
まず本実施例に係わるバイパス配管供給装置の動作を含む漏水探知方法について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１６】
まず、図２の水道止水栓Ｖ_１を閉じて止水状態にし、図２の水道メーターＭを取り外して、メーターユニオンＰ_１，Ｐ_２にバイパス配管供給装置を接続する。この場合、図２に示すＰ_１前端のジョイントに図１のＳ_１をＰ_２にはＳ_２を接続する。このＳ_１、Ｓ_２のジョイント管は外周面にネジ部を有し脱着できる。なおメーターの口径が異なる場合には、ブッシングを使用して接続する。次に、図２のＪ_１〜Ｊ_５の蛇口を取り外して、図３の背圧弁装置を給水口に取り付ける。
【００１７】
以上の作業が終了したならば、水道止水栓Ｖ_１とバルブＶ_２を開き、図２のＪ_１〜Ｊ_５に取り付けた背圧弁装置バルブＶ_８を順次開き、水道メーターを取り外した時に混入したバイパス配管供給装置の配管内及び水道管の空気を全て抜き取り、水道メーターの位置から一番近い蛇口Ｊ_１に取り付けた図３Ｈの背圧弁の圧力を調整し止水状態にするＪ_２〜Ｊ_５の背圧弁装置のバルブＶ_８は全て閉じ、水道管内に水を満たした状態にして、バルブＶ_２を閉じる。
【００１８】
次に、バイパス配管供給装置の粘性剤タンク７に粘性剤を充填した後、バルブＶ_３を開く。水道水がボールタップ８により、貯留槽が満水になると、水の供給は停止する。バルブＶ_３を閉じてから、粘性剤タンクのバルブＶ_５を開き、粘性剤を添加し撹拌機６を運転する。粘性剤が溶解した水溶液を貯留する。
【００１９】
以上の準備が終了したならば、圧力水溶液供給ポンプ３及び圧力空気供給ポンプ４を運転し、バルブＶ_４を開けて、漏水探知作業を行う。
【００２０】
漏水探知作業の順序は、水道メーターの位置からの距離が一番近い蛇口（給水口）である図２Ｊ_１に取り付けた背圧弁装置の圧力を調整してバルブＶ_８で放水しながら図２Ｐ_２や、水道管ＰおよびＪ_１の給水口に音調棒を当て、漏洩音を直接聴き取る。
【００２１】
漏洩音がしない場合は、図２Ｐ_２から蛇口Ｊ_１の水道管の延長間には、漏水個所は、有していないのである。
【００２２】
次いでメーターに近い蛇口である図２Ｊ_２の背圧弁装置の圧力を調整後、バルブＶ_８を開け、音調棒を当て、漏洩音を直接聴き取る。前述と同様の方法でＪ_３〜Ｊ_５の順に漏水検出作業を繰り返して行う。
【００２３】
漏洩音発生の有無及び漏水探知作業を実際に行うために、硬質塩化ビニール管を使用して、漏水孔モデル管を作成した。実施例において使用した漏水孔モデル管の漏水量は２．７ｋｇ／ｃｍ２の水圧時において、１４Ｌ／ｈｒ、９Ｌ／ｈｒ、０．１４Ｌ／ｈｒ、０．０４Ｌ／ｈｒの４種類を使用し、漏水位置の変更は、漏水孔モデル管を回転させて、漏水位置を上部、側面、底部に変更した。
【００２４】
上述の漏水探知作業で述べた要領で図２Ｗ_１の箇所に、ネオＳＫジョイントを使用して漏水量９Ｌ／ｈｒの漏水孔モデル管を取り付け、水圧２．５〜２．７ｋｇ／ｃｍ２において音調棒により漏洩音の検出作業を、Ｊ_３に取り付けた背圧弁装置のバルブＶ_８を開け、漏洩音の検出作業を行った。
【００２５】
その結果、図２水道配管の埋設深度に凹凸があっても、水や空気たまりが生じず、水道管内を安定な水溶液層と安定な空気層が交互に流動していくことが目視され、漏水箇所に空気層が達成したとき、特殊でかつ大きな漏洩音が発生し、水または空気が噴出する時の自然音とは明確に識別される漏洩音が発生すること。さらには漏水位置が管内の上部、側面、底部であっても漏洩音が発生すること。この漏洩音を音調棒で捕捉することは従来の方法と同じであるため、簡単に漏水箇所を判定するが可能であった。次に作成した漏水孔モデル管４種類を順次付け替えるとともに、水と空気及び水のみを供給して、漏洩音発生の有無など比較するための検出作業を行った。さらに図２Ｗ_２の箇所でも、４種類の漏水孔モデル管を取り付けて、前述と同様の方法で漏洩音の検出作業を行った。その結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
実施例は粘性物あるいは界面活性剤を個別あるいは同時に加えて溶解させた水溶液と空気を交互に供給して漏洩音の検出を行った結果、通常の漏洩音が非常に大きな漏洩音になること、また通常は、音がしない０．０４Ｌ／ｈｒの微小な漏水孔も漏洩音が発生すること。さらには、水道管内に安定な水溶液層と安定な空気層あるいは安定な気泡層が形成したまま流動することにより、漏水孔の位置が管内の上部、側面、底部であっても漏洩音が発生すること、また漏水箇所に近いほど、漏洩音が高くなることが判明し、従来法では、検出の困難な漏水箇所の特定が可能になった。
【比較例】
【００２８】
比較例１は、水と空気を交互に供給して漏洩音の検出作業を行った。また比較例２は空気を入れず、水のみを供給した。表１比較例１、比較例２のとおり、水道管内の漏水位置が側面や底部、また微小な漏水量では漏洩音の検出は困難で、多量漏水の場合のみ検出が可能であった。
【００２９】
【発明の効果】
このように、本発明に係わる水道管の漏水探知方法は、水道管内に水溶液と空気を交互に供給し水道管内に安定な水溶液層と安定な空気層、あるいは気泡層を形成させ、流動させることにより、水だけでは漏洩音が発生しない僅かな漏水量でも漏洩音を連続的に発生させることができる。本発明の漏水探知方法は水道管の材質が異なっても、また埋設深度に凹凸がある場合でも、さらに水道管内の上部、側面、底部など、どの位置からの漏水であっても漏洩音を発生させることができる。
【００３０】
また、宅地内配管の漏水探知範囲を蛇口（給水口）の数と同数に分割して探知することが可能となり、漏水箇所の探知作業が短時間で行える。
【００３１】
さらに、漏水探知作業が終了した後、水道管の洗管作業も、バイパス配管装置のバルブ切替操作のみで可能であり、しかも人体に無害な水であるために、作業が簡単で短時間に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水道管の漏水探知方法の実施例として示すバイパス配管供給装置の概略構成を説明する図である。
【図２】同バイパス配管供給装置を用いて行う漏水探知の漏水モデル配管形態図である。
【図３】同バイパス配管供給装置を用いて行う漏水探知の背圧弁装置の図である。
【符号の説明】
１　バイパス配管供給装置，
２　バイパス配管装置，
３　圧力水溶液供給ポンプ，
４　圧力空気供給ポンプ，
５　貯留槽，
６　攪拌機，
７　粘性剤タンク，
８　ボールタップ
９　背圧弁装置，
Ｖ_１水道止水栓，
Ｖ_２・・・　ボールバルブ，
Ｖ_８ニードルバルブ，
Ｈ　背圧弁，
Ｐ　水道管，
Ｐ_１，Ｐ_２メーターユニオン，
Ｓ_１，Ｓ_２ジョイント管，
Ｊ_１・・・　蛇口（給水口），
Ｗ_１，Ｗ_２漏水孔モデル管取付箇所，
Ｐ_Ｓ・・・　圧力計，
Ｔ・・・　ＴＳＫカプラ，
Ｙ　耐圧ホース，

Claims

水道管内に、所定圧力下で所定量の水溶液と所定量の空気を交互に供給、あるいは気泡を供給して、水道管の漏水孔から水溶液や水溶液の薄膜層を圧力空気で吹き飛ばすときに発生する音を、音調棒等の装置で検出することを特徴とする漏水探知方法。
水道管内に、所定圧力下で所定量の水溶液と所定量の空気を交互に供給、あるいは気泡を供給して、漏水孔から水溶液や水溶液の薄膜層を圧力空気で吹き飛ばすと気泡を形成する。この気泡がはじけて消滅する時に発生する音を、音調棒等の装置で検出することを特徴とする漏水探知方法。
水に粘性物あるいは、界面活性剤を個別あるいは同時に加えて、水の粘性および表面張力を高めた水溶液を作成し水道管内に所定圧力下で所定量の水溶液と所定量の空気を交互に供給、あるいは気泡を供給して、水道管内に安定な水溶液層と安定な空気層を交互に、あるいは安定な気泡層を形成し、流動させることを特徴とする漏水探知方法。
水道メーターを取り外して、バイパス配管供給装置を取り付け、蛇口側には背圧弁装置を取り付け、所定圧力下で所定量の水溶液と所定量の空気を交互に供給、あるいは気泡を供給して、水道管内に、安定な水溶液層と空気層、あるいは安定な気泡層を流動させ、水道管内の側面や底部の漏水箇所をも検出することを特徴とする漏水探知方法。
水道管内に水溶液と空気、あるいは気泡を供給する圧力は２ないし７ｋｇ／ｃｍ２、好ましくは常用圧力の２ないし３．５ｋｇ／ｃｍ２である請求項１の漏水探知方法。
水の粘性あるいは表面張力を高めるために添加する粘性物あるいは界面活性剤が人体に無害な物質であることを特徴とする請求項３の漏水探知方法。