JP2010230418A - Conduit deterioration diagnostic facility, conduit deterioration diagnostic method, and valve device - Google Patents

Conduit deterioration diagnostic facility, conduit deterioration diagnostic method, and valve device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conduit deterioration diagnostic facility and a conduit deterioration diagnosing method, capable of speedily and easily obtaining the state of wall reduction of the pipe wall of an embedded pipe, or the like, through the use of shock waves. <P>SOLUTION: In the method for diagnosing the deterioration of a conduit filled with a liquid inside through the use of shock waves, the flow of the liquid through a communicating pipe 13, which communicates between the inside of the conduit and the outside, is blocked from the state that the liquid in the conduit is being discharged to the outside through the communicating pipe 13, and shock waves generated by the blocking of the flow are detected at positions separated from each other in the axial direction of the conduit. It is possible to generate shock waves having sudden changing pressures in the liquid due to the sudden halt of the flow of the liquid by blocking the flow of the liquid flowing out of the conduit. Thus, since it is possible to accurately obtain the propagation speed of the shock waves computed on the basis of variations in the arrival time of the shock waves, accurate diagnosis of degradation in the conduit present between the measuring positions can be made. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、導管の劣化診断設備に関する。水道管や油圧装置の油圧配管等の導管は、その内部を水や作動油等の液体が流れるため、長期間の使用による腐食等による劣化が発生する。かかる劣化の進行により管壁の肉厚が薄くなると、内部を流れる液体の圧力や外圧によって導管が破損してしまう可能性があるので、適宜管壁の肉厚や腐食状態を検査する必要がある。導管が露出している場合には、目視検査や超音波等を用いて上記のごとき欠陥を直接検査することができる。しかし、導管が地中等に埋設されている場合には、導管を直接検査することは困難である。
本発明は、かかる直接検査が困難な埋設管等の劣化を診断する導管の劣化診断設備、導管の劣化診断方法およびバルブ装置に関する。 The present invention relates to a conduit deterioration diagnosis facility. Since pipes such as water pipes and hydraulic pipes of hydraulic equipment are filled with liquids such as water and hydraulic oil, they deteriorate due to corrosion due to long-term use. If the wall thickness of the tube wall becomes thin due to the progress of such deterioration, the conduit may be damaged by the pressure of the liquid flowing inside or the external pressure. Therefore, it is necessary to inspect the wall thickness and corrosion state of the tube wall as appropriate. . When the conduit is exposed, defects such as those described above can be directly inspected using visual inspection or ultrasonic waves. However, when the conduit is buried underground, it is difficult to directly inspect the conduit.
The present invention relates to a conduit deterioration diagnosis facility, a conduit deterioration diagnosis method, and a valve device for diagnosing such deterioration of buried pipes that are difficult to directly inspect.

埋設されている導管の劣化を診断する方法として、特許文献１記載の技術が開発されている。
この特許文献１には、地中に埋設されている水道管等の導管を検査する技術が開示されている。この技術では、導管内の液体に衝撃波を付加して、導管の管軸方向に離隔した２以上の測定点にてこの衝撃波の到達時刻をそれぞれ検出するようになっている。この検出値に基づいて衝撃波の伝播速度を算出し、この衝撃波の伝播速度と、導管の管種、導管の口径、導管の支持方法、上記液体の体積弾性係数等に基づき導管の平均管厚を算出している。そして、導管の性能劣化は、算出された導管の平均管厚に基づいて判定している。 As a method of diagnosing deterioration of a buried conduit, a technique described in Patent Document 1 has been developed.
This Patent Document 1 discloses a technique for inspecting a conduit such as a water pipe buried in the ground. In this technique, a shock wave is added to the liquid in the conduit, and the arrival time of the shock wave is detected at two or more measurement points separated in the tube axis direction of the conduit. The shock wave propagation velocity is calculated based on the detected value, and the average tube thickness of the conduit is calculated based on the propagation velocity of the shock wave, the tube type of the conduit, the diameter of the conduit, the support method of the conduit, the bulk modulus of the liquid, and the like. Calculated. The performance deterioration of the conduit is determined based on the calculated average tube thickness of the conduit.

ここで、水道管内の水に衝撃波を加えると、水中を伝播する間に衝撃波は減衰するが、加える衝撃波が弱い場合、測定点において水の圧力変動を検出しても、衝撃波による圧力変動と、衝撃波に起因しない水の圧力変動と、を区別することが難しくなる。すると、算出される衝撃波の伝播速度の精度が悪くなり、算出される導管の平均管厚の精度も悪くなるから、導管の性能劣化を予測する精度が低下してしまう。   Here, if a shock wave is applied to the water in the water pipe, the shock wave attenuates while propagating in the water, but if the applied shock wave is weak, even if the pressure fluctuation of the water is detected at the measurement point, It becomes difficult to distinguish water pressure fluctuations not caused by shock waves. Then, the accuracy of the calculated propagation speed of the shock wave is deteriorated, and the accuracy of the calculated average tube thickness of the conduit is also deteriorated, so that the accuracy of predicting the performance deterioration of the conduit is lowered.

しかるに、特許文献１には、衝撃波を発生する機器は取り付けが可能な消火栓・空気弁の位置にするとの記載はあるものの、衝撃波をどのようにして水道管内の水に付与するか、また、どの程度の衝撃波を付与するか等については全く記載されていない。   However, although there is a description in Patent Document 1 that a device that generates a shock wave is a position of a hydrant / air valve that can be attached, how to apply the shock wave to the water in the water pipe, and which It is not described at all whether or not a shock wave of a certain degree is applied.

特開２００２−２３６１１５号公報JP 2002-236115 A

本発明は上記事情に鑑み、衝撃波を利用して埋設配管等の管壁の減肉状況を迅速かつ簡単に把握できる導管の劣化診断設備、導管の劣化診断方法を提供することを目的とする。
また、流体の流れる流路を急速に遮断しうるバルブ装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a conduit deterioration diagnosis facility and a conduit deterioration diagnosis method capable of quickly and easily grasping a thinning state of a pipe wall such as an embedded pipe using a shock wave.
Moreover, it aims at providing the valve apparatus which can interrupt | block the flow path through which a fluid flows rapidly.

（導管の劣化診断方法）
第１発明の導管の劣化診断方法は、内部が液体によって満たされた導管の劣化を、衝撃波を利用して診断する方法であって、前記導管内と外部との間を連通する連通管を通して該導管内の液体を外部に排出させている状態から、前記連通管内の液体の流れを遮断し、流れを遮断することによって発生する衝撃波を、前記導管の軸方向において互いに離間した位置で検出することを特徴とする。
第２発明の導管の劣化診断方法は、第１発明において、前記連通管内の液体の流れを遮断する前に、該導管内の液体の圧力変動を検出し、該液体の圧力変動の振幅が所定の値以下になった後、前記連通管内の液体の流れを遮断することを特徴とする。
第３発明の導管の劣化診断方法は、第１または第２発明において、前記連通管内の液体の流れを遮断する前に、前記連通管を通して外部に流出する液体の流量を調節することを特徴とする。
第４発明の導管の劣化診断方法は、第１、第２または第３発明において、前記導管が、埋設された水道管であることを特徴とする。
第５発明の導管の劣化診断方法は、第４発明において、前記導管について、その使用限界となる限界肉厚を決定し、該限界肉厚の前記導管は破損しないが、該限界肉厚よりも薄い前記導管は破損し得る推定破損圧力の衝撃波を発生させることを特徴とする。
（導管の劣化診断設備）
第６発明の導管の劣化診断設備は、内部が液体によって満たされた導管の劣化を、衝撃波を利用して診断するための設備であって、前記導管内の液体に対して衝撃波を加える衝撃波発生手段と、前記導管の軸方向において互いに離間するように配設された、該導管内の液体の圧力を測定する複数の圧力測定手段とを備えており、前記衝撃波発生手段は、前記導管内と外部との間を連通する連通管と、該連通管に設けられ前記導管内と外部との間を連通遮断する連通遮断手段とを備えていることを特徴とする。
第７発明の導管の劣化診断設備は、第６発明において、前記衝撃波発生手段を制御する制御手段を備えており、該制御手段は、前記連通管を通して前記導管内の液体を外部に排出している状態において、前記複数の圧力測定手段が測定した液体の圧力に基づいて、診断開始の可否を判断する機能を有していることを特徴とする。
第８発明の導管の劣化診断設備は、第６または第７発明において、前記衝撃波発生手段は、前記連通管を通して外部に流出する液体の流量を調節する流量調節手段を備えていることを特徴とする。
第９発明の導管の劣化診断設備は、第６、第７または第８発明において、前記連通遮断手段が空気圧によって作動するバルブ装置であり、該バルブ装置は、液体通路を開閉する弁体と、該弁体の作動を制御するエアシリンダと、を備えたバルブ部と、前記エアシリンダにおけるピストン側空気室と連通されたピストン側流路と、前記エアシリンダにおけるロッド側空気室と連通されたロッド側流路とを有し、両流路を、高圧空気を供給する高圧空気源または大気解放された大気開放口に接続する作動空気供給部とを備えており、前記バルブ部の弁体は、前記エアシリンダのピストンの移動方向に沿って弁座に対して接近離間し、かつ、液体によって弁座に向かう方向に沿った付勢力が常時付与されるように設けられており、前記作動空気供給部は、前記２つの流路のうち、一の流路が前記高圧空気源に接続されると、他の流路が前記大気開放口に接続されるように接続を切り換えるものであることを特徴とする。
第１０発明の導管の劣化診断設備は、第６、第７、第８または第９発明において、において、前記導管が、埋設された水道管であることを特徴とする。
第１１発明の導管の劣化診断設備は、第１０発明において、前記衝撃波発生手段を制御する制御手段を備えており、該制御手段は、前記導管の使用限界となる限界肉厚と、該限界肉厚の前記導管は破損しないが該限界肉厚よりも薄い前記導管は破損し得る推定破損圧力と、を関連づけた発生衝撃波情報を記憶した発生衝撃波記憶手段を備えており、該発生衝撃波情報に基づいて、所定の衝撃波が発生するように前記連通遮断手段を作動させることを特徴とする。
第１２発明のバルブ装置は、流体の流れる流体流路を遮断連通するバルブ装置であって、流体流路を開閉する弁体と、該弁体の作動を制御するエアシリンダと、を備えたバルブ部と、前記エアシリンダにおけるピストン側空気室と連通されたピストン側流路と、前記エアシリンダにおけるロッド側空気室と連通されたロッド側流路とを有し、両流路を高圧空気を供給する高圧空気源または高圧空気源よりも低圧の低圧空気源に接続する作動空気供給部とを備えており、前記バルブ部の弁体は、前記エアシリンダのピストンの移動方向に沿って弁座に対して接近離間し、かつ、液体によって弁座に向かう方向に沿った付勢力が常時付与されるように設けられており、前記作動空気供給部は、前記２つの流路のうち、一の流路が前記高圧空気源に接続されると、他の流路が前記低圧空気源に接続されるように接続を切り換えるものであることを特徴とする。 (Condition deterioration diagnosis method)
A conduit deterioration diagnosis method according to a first aspect of the present invention is a method for diagnosing deterioration of a conduit whose inside is filled with a liquid by using a shock wave, and the conduit deterioration is communicated between the inside and outside of the conduit. Detecting shock waves generated by blocking the flow of the liquid in the communication pipe from the state in which the liquid in the conduit is discharged to the outside, at positions separated from each other in the axial direction of the conduit. It is characterized by.
The conduit deterioration diagnosis method according to a second aspect is the method according to the first aspect, wherein the pressure fluctuation of the liquid in the conduit is detected before the flow of the liquid in the communication pipe is interrupted, and the amplitude of the pressure fluctuation of the liquid is predetermined. The liquid flow in the communication pipe is interrupted after the value becomes equal to or less than.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the flow rate of the liquid flowing out through the communication pipe is adjusted before the flow of the liquid in the communication pipe is interrupted. To do.
A conduit deterioration diagnosis method according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the first, second, or third aspect, the conduit is an embedded water pipe.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for diagnosing deterioration of a conduit. In the fourth aspect of the present invention, a limit wall thickness that is a use limit of the conduit is determined, and the conduit of the limit wall thickness is not damaged. The thin conduit generates a shock wave with an estimated failure pressure that can break.
(Condition deterioration diagnosis equipment)
A conduit deterioration diagnosis facility according to a sixth aspect of the invention is a facility for diagnosing deterioration of a conduit whose interior is filled with a liquid by using a shock wave, and generates a shock wave that applies a shock wave to the liquid in the conduit. Means and a plurality of pressure measuring means arranged to be spaced apart from each other in the axial direction of the conduit and measuring the pressure of the liquid in the conduit; A communication pipe that communicates with the outside, and a communication blocking means that is provided in the communication pipe and that blocks communication between the inside of the conduit and the outside are provided.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a conduit deterioration diagnosis facility comprising the control means for controlling the shock wave generating means in the sixth invention, wherein the control means discharges the liquid in the conduit to the outside through the communication pipe. In this state, it has a function of determining whether or not diagnosis can be started based on the pressure of the liquid measured by the plurality of pressure measuring means.
The conduit deterioration diagnosis facility according to an eighth aspect of the present invention is characterized in that, in the sixth or seventh aspect, the shock wave generating means includes a flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of the liquid flowing outside through the communication pipe. To do.
According to a ninth, seventh, or eighth aspect of the present invention, the conduit deterioration diagnosis facility is a valve device in which the communication blocking means is operated by air pressure. The valve device includes a valve body that opens and closes a liquid passage; An air cylinder that controls the operation of the valve body; a piston-side flow path that communicates with a piston-side air chamber in the air cylinder; and a rod that communicates with a rod-side air chamber in the air cylinder. And a working air supply part that connects both the flow paths to a high-pressure air source that supplies high-pressure air or an open air opening that is open to the atmosphere. The working air supply is provided so that an urging force is always applied to the valve seat along the direction of movement of the piston of the air cylinder, and the urging force is always applied by the liquid in the direction toward the valve seat. Is characterized in that when one of the two channels is connected to the high-pressure air source, the connection is switched so that the other channel is connected to the atmosphere opening. To do.
According to a tenth aspect of the present invention, in the sixth, seventh, eighth, or ninth aspect, the conduit deterioration diagnosis facility is characterized in that the conduit is an embedded water pipe.
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a conduit deterioration diagnosis facility according to the tenth aspect, further comprising control means for controlling the shock wave generating means. The control means includes a limit thickness that is a use limit of the conduit, and the limit thickness. The generated shock wave storage means for storing the generated shock wave information associated with the estimated failure pressure at which the thickness of the conduit does not break but is thinner than the limit wall thickness is provided, and is based on the generated shock wave information. The communication blocking means is operated so that a predetermined shock wave is generated.
A valve device according to a twelfth aspect of the present invention is a valve device that blocks and communicates a fluid flow path through which a fluid flows, and includes a valve body that opens and closes the fluid flow path, and an air cylinder that controls the operation of the valve body. Part, a piston-side flow path communicating with the piston-side air chamber in the air cylinder, and a rod-side flow path communicating with the rod-side air chamber in the air cylinder, supplying high-pressure air to both flow paths Operating air supply unit connected to a high-pressure air source or a low-pressure air source having a pressure lower than that of the high-pressure air source, and the valve body of the valve unit is attached to the valve seat along the moving direction of the piston of the air cylinder. The working air supply section is provided so that a biasing force is always applied along the direction toward the valve seat by the liquid, and the working air supply section is one of the two flow paths. Road to the high pressure air source Once connection, and wherein the other flow path is intended to switch the connection to be connected to the low pressure air source.

（導管の劣化診断方法）
第１発明によれば、導管内から流出している液体の流れを遮断すれば、液体の流れが急に止められることによって、液体内に衝撃波を発生させることができる。この場合に発生する衝撃波は、その最大圧力が大きくまた圧力が急峻に変化するものであるので、検出位置における衝撃波の到達時間のずれを正確に把握することができる。すると、この衝撃波の到達時間のずれに基づいて算出される衝撃波の伝播速度も正確に把握することができるから、測定位置の間に存在する導管の劣化をより正確に診断することができる。
第２発明によれば、導管内の液体の圧力変動が少ない状態で測定を行うので、衝撃波の到達をより正確に検出できる。つまり、導管内の液体の圧力変動に起因する診断ミスの発生を防ぐことができる。
第３発明によれば、連通管を通って流出する液体の流量を調節することにより衝撃波の大きさを調整できる。
第４発明によれば、地中に埋まっていても欠陥診断ができるので、地面を掘り起こして検査する必要がなく、検査時間およびコストを大幅に低減できる。しかも、衝撃波の到達時間は、検出位置間に存在する欠陥を全て含んだ情報であるから、スポット的な検査に比べて、欠陥の見逃しを少なくすることができる。
第５発明によれば、発生させる衝撃波を大きくでき、しかも、劣化した水道管に与える負荷を低減することができる。
（導管の劣化診断設備）
第６発明によれば、衝撃波発生手段は、連通管を通して導管内から流出している液体の流れを遮断して導管内の液体に衝撃波を発生させるので、液体中に発生する衝撃波は、その最大圧力が大きく、また、その圧力も急峻に変化するものとなる。すると、圧力測定手段によって衝撃波の到達を正確に検出できるから、衝撃波の到達時間のずれを正確に把握することができる。よって、この衝撃波の到達時間のずれに基づいて算出される衝撃波の伝播速度も正確に把握することができるから、測定位置の間に存在する導管の劣化をより正確に診断することができる。
第７発明によれば、制御手段によって導管内の液体の状態が診断に適した状態か否かを判断するので、導管内の液体の圧力変動に起因する診断ミスの発生を防ぐことができる。
第８発明によれば、連通管を通って流出する液体の流量を調節することにより衝撃波の大きさを調整できる。
第９発明によれば、エアシリンダのピストン部材の前後に加わる圧力を高圧状態と大気圧状態との間で切り換えて弁体の移動を制御するから、迅速に弁体を移動させることができる。つまり、連通管内の液体の流れを迅速に遮断することができるから、導管内の液体中に発生する衝撃波の圧力を大きくできる。しかも、弁体には、液体によって弁座に向かう方向に沿った付勢力が常時付与されているから、流路を閉じるときには、弁体の移動をより一層速くすることができる。逆に、連通管内の液体の流れを開始するときには、液体から弁体に加わる付勢力が弁体の移動の抵抗となるので、弁体の移動が遅くなる。すると、流路を開いて連通管内の液体の流れを生じさせたときに、導管内の液体中に衝撃波が発生することを抑えることができる。
第１０発明によれば、地中に埋まっていても欠陥診断ができるので、地面を掘り起こして検査する必要がなく、検査時間およびコストを大幅に低減できる。しかも、衝撃波の到達時間は、検出位置間に存在する欠陥を全て含んだ情報であるから、スポット的な検査に比べて、欠陥の見逃しを少なくすることができる。
第１１発明によれば、発生させる衝撃波を大きくでき、しかも、劣化した水道管に与える負荷を低減することができる。
第１２発明によれば、エアシリンダのピストン部材の前後に加わる圧力を高圧状態と大気圧状態との間で切り換えて弁体の移動を制御するから、迅速に弁体を移動させることができ、流体流路内の流体の流れを迅速に遮断することができる。しかも、弁体には、液体によって弁座に向かう方向に沿った付勢力が常時付与されているから、流体流路を閉じるときには、弁体の移動をより一層速くすることができる。 (Condition deterioration diagnosis method)
According to the first aspect of the present invention, if the flow of the liquid flowing out from the conduit is interrupted, the flow of the liquid is suddenly stopped, so that a shock wave can be generated in the liquid. The shock wave generated in this case has a large maximum pressure and a sharp change in pressure, so that it is possible to accurately grasp the arrival time shift of the shock wave at the detection position. Then, since the propagation speed of the shock wave calculated based on the difference in arrival time of the shock wave can be accurately grasped, the deterioration of the conduit existing between the measurement positions can be diagnosed more accurately.
According to the second invention, since the measurement is performed in a state where the pressure fluctuation of the liquid in the conduit is small, the arrival of the shock wave can be detected more accurately. That is, it is possible to prevent the occurrence of a diagnostic error due to the pressure fluctuation of the liquid in the conduit.
According to the third invention, the magnitude of the shock wave can be adjusted by adjusting the flow rate of the liquid flowing out through the communication pipe.
According to the fourth invention, since the defect diagnosis can be performed even when buried in the ground, it is not necessary to dig up and inspect the ground, and the inspection time and cost can be greatly reduced. In addition, since the arrival time of the shock wave is information including all the defects existing between the detection positions, it is possible to reduce oversight of the defects compared to spot inspection.
According to the fifth invention, the generated shock wave can be increased, and the load applied to the deteriorated water pipe can be reduced.
(Condition deterioration diagnosis equipment)
According to the sixth aspect of the present invention, the shock wave generating means blocks the flow of the liquid flowing out from the inside of the conduit through the communication pipe and generates the shock wave in the liquid in the conduit. The pressure is large, and the pressure also changes abruptly. Then, since the arrival of the shock wave can be accurately detected by the pressure measuring means, the shift of the arrival time of the shock wave can be accurately grasped. Therefore, since the propagation speed of the shock wave calculated based on the difference in arrival time of the shock wave can be accurately grasped, deterioration of the conduit existing between the measurement positions can be diagnosed more accurately.
According to the seventh aspect, since the control means determines whether or not the state of the liquid in the conduit is suitable for diagnosis, it is possible to prevent the occurrence of a diagnostic error due to the pressure fluctuation of the liquid in the conduit.
According to the eighth invention, the magnitude of the shock wave can be adjusted by adjusting the flow rate of the liquid flowing out through the communication pipe.
According to the ninth aspect of the invention, since the pressure applied to the front and rear of the piston member of the air cylinder is switched between the high pressure state and the atmospheric pressure state to control the movement of the valve body, the valve body can be moved quickly. That is, since the flow of the liquid in the communication pipe can be quickly interrupted, the pressure of the shock wave generated in the liquid in the conduit can be increased. Moreover, since the urging force along the direction toward the valve seat is always applied to the valve body by the liquid, the movement of the valve body can be made even faster when the flow path is closed. On the contrary, when the flow of the liquid in the communication pipe is started, the urging force applied from the liquid to the valve body becomes a resistance to the movement of the valve body, so that the movement of the valve body is delayed. Then, when the flow path is opened and the flow of the liquid in the communication pipe is generated, the generation of a shock wave in the liquid in the conduit can be suppressed.
According to the tenth aspect, since the defect diagnosis can be performed even when buried in the ground, it is not necessary to dig up the ground and inspect, and the inspection time and cost can be greatly reduced. In addition, since the arrival time of the shock wave is information including all the defects existing between the detection positions, it is possible to reduce oversight of the defects compared to spot inspection.
According to the eleventh aspect, the generated shock wave can be increased and the load applied to the deteriorated water pipe can be reduced.
According to the twelfth invention, since the pressure applied to the front and rear of the piston member of the air cylinder is switched between the high pressure state and the atmospheric pressure state to control the movement of the valve body, the valve body can be moved quickly, The flow of fluid in the fluid flow path can be quickly interrupted. In addition, since the urging force along the direction toward the valve seat is always applied to the valve body by the liquid, the movement of the valve body can be made even faster when the fluid flow path is closed.

本実施形態の導管の劣化診断設備１の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the deterioration diagnosis equipment 1 of the conduit | pipe of this embodiment. 本実施形態の導管の劣化診断設備１によって劣化を診断する手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the procedure which diagnoses deterioration by the deterioration diagnosis equipment 1 of the conduit | pipe of this embodiment. 衝撃波発生手段１０の連通管１３の概略説明図である。3 is a schematic explanatory diagram of a communication pipe 13 of the shock wave generating means 10. FIG. 衝撃波発生手段１０の概略回路図である。3 is a schematic circuit diagram of the shock wave generating means 10. FIG. 連通遮断手段３０のバルブ部３１の概略断面図であって、（Ａ）は連通状態を示した図であり、（Ｂ）は遮断状態を示した図である。It is a schematic sectional drawing of the valve | bulb part 31 of the communication interruption | blocking means 30, Comprising: (A) is a figure which showed the communication state, (B) is the figure which showed the interruption | blocking state. 減肉を把握する原理を説明する説明図であって、（Ａ）は圧力測定位置の説明図であり、（Ｂ）圧力検出手段によって検出される圧力波形の概略説明図である。It is explanatory drawing explaining the principle which grasps | ascertains thinning, Comprising: (A) is explanatory drawing of a pressure measurement position, (B) It is schematic explanatory drawing of the pressure waveform detected by a pressure detection means.

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の導管の劣化診断設備は、水道管や油圧装置の油圧配管等のように、導管の内部が水や作動油等の液体によって満たされた状態において、導管の劣化を診断するものである。例えば、本発明の導管の劣化診断設備によって、導管の劣化の一形態である減肉の発生状況を診断することができる。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The conduit deterioration diagnosis equipment of the present invention diagnoses deterioration of a conduit in a state where the inside of the conduit is filled with a liquid such as water or hydraulic oil, such as a water pipe or a hydraulic pipe of a hydraulic device. . For example, the occurrence condition of the thinning which is one form of deterioration of a conduit | pipe can be diagnosed with the deterioration diagnosis equipment of the conduit | pipe of this invention.

（導管の減肉を把握する原理の説明）
まず、本発明の導管劣化診断方法において、導管の減肉を把握する原理を説明する。
本発明の導管の劣化診断方法では、導管内の液体に圧力変動を発生させて、その圧力波の伝播速度に基づいて導管の減肉を把握する。 (Explanation of the principle to grasp the thinning of the conduit)
First, the principle of grasping the thinning of the conduit in the conduit deterioration diagnosis method of the present invention will be described.
In the conduit deterioration diagnosis method of the present invention, pressure fluctuation is generated in the liquid in the conduit, and the thinning of the conduit is grasped based on the propagation speed of the pressure wave.

水道管等の導管内が液体で満たされている状態で、液体内に衝撃波を加えると、衝撃波によって導管や液体に発生する圧力波は、導管の軸方向に沿って伝播する。このとき、導管内を圧力波が伝播する速度（以下、単に管内伝播速度という）は、液体と導管の両方の体積弾性係数を合成した合成体積弾性係数に応じた速度となる。
ここで、減肉等によって導管の管厚が変化すると、その断面では液体部分の面積と導管部分の面積の割合が変化するので、合成体積弾性係数も変化し、管内伝播速度も変化する。つまり、導管の管壁の厚さ（管厚）の変化は、管内伝播速度も変化させるのである。
したがって、ある時点（基準時）における管内伝播速度（基準管内伝播速度）を把握しておけば、現在の管内伝播速度と基準管内伝播速度とを比較することによって、導管の管厚の変化、つまり、減肉が生じているか否かを検出することができる。 When a shock wave is applied to the liquid while the inside of the conduit such as a water pipe is filled with the liquid, the pressure wave generated in the conduit or the liquid by the shock wave propagates along the axial direction of the conduit. At this time, the velocity at which the pressure wave propagates in the conduit (hereinafter simply referred to as the propagation velocity in the tube) is a velocity corresponding to the combined bulk modulus of elasticity of both the liquid and the conduit.
Here, when the pipe thickness of the conduit changes due to thinning or the like, the ratio of the area of the liquid portion to the area of the conduit portion changes in the cross section, so that the synthetic bulk modulus also changes and the propagation velocity in the pipe also changes. That is, a change in the tube wall thickness (tube thickness) of the conduit also changes the propagation velocity in the tube.
Therefore, if the propagation velocity in the pipe at a certain point (reference time) (reference propagation velocity) is grasped, the change in the tube thickness of the conduit, that is, by comparing the current propagation velocity with the reference propagation velocity, that is, It is possible to detect whether or not thinning has occurred.

例えば、図６（Ｂ）に示す波形の衝撃波を導管内の液体に加える。そして、衝撃波を加えた地点Ｐから導管Ｃの軸方向に沿って同じ方向に位置する２点（Ａ，Ｂ）において圧力変動を検出する図６（Ａ）。すると、２点（Ａ，Ｂ）間の距離Ｌに応じて、各点で圧力変動を検出する時間にズレができる。図６であれば、Ａ点で圧力波が立ち上がるタイミングとＢ点で圧力波が立ち上がるタイミングに、遅れ時間Δｔが生じる。この遅れ時間Δｔと２点（Ａ，Ｂ）間の距離Ｌによって、管内伝播速度Ａexpが求められる。そして、管内伝播速度Ａexpを用いれば、測定した２点（Ａ，Ｂ）間における、導管の平均的な管厚Ｔｈは、以下の数１で算出することができる。
なお、数１において、Ｄは導管の内径、Ｅは導管のヤング率、ρは液体の密度、Ａｗは液体中の音速、を示している。

Figure 2010230418
For example, a shock wave having a waveform shown in FIG. 6B is added to the liquid in the conduit. Then, pressure fluctuation is detected at two points (A, B) located in the same direction along the axial direction of the conduit C from the point P where the shock wave is applied. Then, in accordance with the distance L between the two points (A, B), the time for detecting the pressure fluctuation at each point can be shifted. In FIG. 6, there is a delay time Δt between the timing when the pressure wave rises at point A and the timing when the pressure wave rises at point B. The pipe propagation velocity Aexp is obtained from the delay time Δt and the distance L between the two points (A, B). If the propagation velocity Aexp in the tube is used, the average tube thickness Th of the conduit between the two measured points (A, B) can be calculated by the following equation (1).
In Equation 1, D represents the inner diameter of the conduit, E represents the Young's modulus of the conduit, ρ represents the density of the liquid, and Aw represents the speed of sound in the liquid.
Figure 2010230418

ここで、基準時の状態に対して減肉が発生している導管では、減肉に起因して管内伝播速度Ａexpは遅くなる。すると、導管の内径Ｄが変化しないと仮定して現在の平均的な管厚Ｔｈを求めれば、現在の平均的な管厚Ｔｈは、基準時における平均的な管厚Ｔｈよりも小さくなる。つまり、管内伝播速度Ａexpの変化が分かれば、導管に減肉が発生していることが把握できるのである。   Here, in the conduit in which the thinning occurs with respect to the state at the reference time, the in-pipe propagation speed Aexp becomes slow due to the thinning. Then, if the current average tube thickness Th is obtained assuming that the inner diameter D of the conduit does not change, the current average tube thickness Th is smaller than the average tube thickness Th at the reference time. That is, if the change in the propagation velocity Aexp in the pipe is known, it can be understood that the thinning has occurred in the conduit.

また、基準時の導管の内径Ｄが不明な場合でも、管厚−内径比Ｔｈ／Ｄから減肉の診断を行うことができる。つまり、減肉が生じれば、全体として管厚は薄くなり、導管の内径Ｄも大きくなるから、現在の管厚−内径比Ｔｈ／Ｄは基準時よりも小さくなる。つまり、基準状態の内径Ｄが不明でも、管内伝播速度Ａexpの変化が分かれば、管厚−内径比Ｔｈ／Ｄを用いて導管に減肉が発生していることを把握できるのである。   Further, even when the inner diameter D of the conduit at the reference time is unknown, a diagnosis of thinning can be performed from the tube thickness-inner diameter ratio Th / D. In other words, if the thinning occurs, the tube thickness becomes thinner as a whole and the inner diameter D of the conduit also increases, so that the current tube thickness-inner diameter ratio Th / D becomes smaller than the reference time. That is, even if the inner diameter D in the reference state is unknown, if the change in the pipe propagation velocity Aexp is known, it is possible to grasp that the thinning has occurred in the conduit using the pipe thickness-inner diameter ratio Th / D.

なお、導管が異なる材料からなる複数の層を有する管（多層管）の場合、導管のヤング率Ｅは一定値にはならない。しかし、多層管の場合でも、各層の厚さに基づいて算出される合成ヤング率を数１における導管のヤング率Ｅとして用いれば、平均的な管厚Ｔｈを算出できるので、減肉の診断を行うことは可能である。
例えば、２層構造の導管の場合、各層の厚さおよびヤング率を、それぞれＥ１，ｔ１（第１層）、Ｅ２，ｔ１（第２層）とすれば、以下の数２により、合成ヤング率を算出することができる。この合成ヤング率Ｅを用いれば、平均的な管厚Ｔｈを算出できる。

Figure 2010230418
In the case of a pipe having a plurality of layers made of different materials (multilayer pipe), the Young's modulus E of the pipe does not become a constant value. However, even in the case of a multilayer tube, if the composite Young's modulus calculated based on the thickness of each layer is used as the Young's modulus E of the conduit in Equation 1, the average tube thickness Th can be calculated. It is possible to do.
For example, in the case of a two-layered conduit, if the thickness and Young's modulus of each layer are E 1 , t 1 (first layer) and E 2 , t 1 (second layer), respectively, The synthetic Young's modulus can be calculated. If this synthetic Young's modulus E is used, the average tube thickness Th can be calculated.
Figure 2010230418

また、上記数２に示すように、合成ヤング率を算出するためには、各層の厚さおよび各層のヤング率が必要である。しかし、測定時における各層の厚さが不明な場合でも、いずれかの層で減肉が発生すれば、管内伝播速度Ａexpは遅くなり平均的な管厚Ｔｈは薄く算出されるので、減肉の有無を検出する上では問題は生じない。   Further, as shown in the above formula 2, in order to calculate the synthetic Young's modulus, the thickness of each layer and the Young's modulus of each layer are required. However, even if the thickness of each layer at the time of measurement is unknown, if thinning occurs in any of the layers, the propagation speed Aexp in the tube is slowed and the average tube thickness Th is calculated to be thin. There is no problem in detecting the presence or absence.

（導管の劣化診断設備１の説明）
つぎに、本実施形態の導管の劣化診断設備１を説明する。
なお、以下では代表として、本実施形態の導管の劣化診断設備１を、水道管Ｃの劣化診断に用いる場合を説明するが、同様の設備方法により、油圧装置の配管等、その他の導管の診断も可能であるのは、いうまでもない。 (Description of deterioration diagnosis equipment 1 for conduit)
Next, the conduit deterioration diagnosis facility 1 according to this embodiment will be described.
In the following, a case where the conduit deterioration diagnosis facility 1 of the present embodiment is used for deterioration diagnosis of the water pipe C will be described as a representative. However, the diagnosis of other conduits such as piping of a hydraulic device is performed by the same facility method. Needless to say, it is possible.

図１に示すように、本実施形態の導管の劣化診断設備１（以下、単に診断設備１で示す）は、衝撃波発生手段１０と２つの圧力検出手段20A,20Bを備えている。   As shown in FIG. 1, a conduit deterioration diagnosis facility 1 (hereinafter simply referred to as a diagnosis facility 1) of the present embodiment includes a shock wave generation means 10 and two pressure detection means 20A and 20B.

（衝撃波発生手段１０の説明）
図１に示すように、衝撃波発生手段１０は、水道管Ｃに設けられている消火栓FP1に取付けられるものである。この衝撃波発生手段１０は、消火栓FP1の吐出口に連結される連通管１３を備えており、消火栓FP1の開閉バルブを開けば、この連通管１３を通して、水を水道管Ｃから排出できるようになっている。 (Description of shock wave generating means 10)
As shown in FIG. 1, the shock wave generating means 10 is attached to a fire hydrant FP1 provided in the water pipe C. The shock wave generating means 10 includes a communication pipe 13 connected to the discharge port of the fire hydrant FP1. By opening the open / close valve of the fire hydrant FP1, water can be discharged from the water pipe C through the communication pipe 13. ing.

図３に示すように、連通管１３には、連通管１３内の流路を連通遮断する連通遮断手段３０のバルブ部３１が介装されている。連通遮断手段３０は、連通管１３内の流路が連通されている状態から、バルブ部３１によって、流路を急速に（例えば、0.0015秒以下の時間で）遮断して水道管Ｃ内に衝撃波を発生させるものである。
なお、連通管１３は、連通遮断手段３０とは別にバルブ13bが設けられており、このバルブ13bによって連通管１３内の流路を開閉したり、連通管１３内を流れる水の流量を調節したりすることができるようになっている。 As shown in FIG. 3, the communication pipe 13 is provided with a valve portion 31 of a communication blocking means 30 that blocks the flow path in the communication pipe 13. The communication blocking means 30 rapidly shuts off the flow path (for example, in a time of 0.0015 seconds or less) by the valve unit 31 from the state where the flow path in the communication pipe 13 is in communication, and the shock wave enters the water pipe C. Is generated.
The communication pipe 13 is provided with a valve 13b separately from the communication blocking means 30, and the valve 13b opens and closes the flow path in the communication pipe 13 and adjusts the flow rate of water flowing in the communication pipe 13. You can do that.

また、連通管１３には、前記連通遮断手段３０と消火栓FP1との間に位置するように、上流側圧力検出手段20Aが介装されている。この上流側圧力検出手段20Aは、例えば、中高圧用高精度アンプ内蔵圧力センサ等の圧力センサであり、連通管１３内の圧力を検知し、検知した圧力に関するデータを発信する機能を有している。   Further, an upstream pressure detecting means 20A is interposed in the communication pipe 13 so as to be positioned between the communication blocking means 30 and the fire hydrant FP1. The upstream pressure detection means 20A is, for example, a pressure sensor such as a pressure sensor with a built-in high-precision amplifier for medium and high pressure, and has a function of detecting the pressure in the communication pipe 13 and transmitting data relating to the detected pressure. Yes.

この上流側圧力検出手段20Aの圧力センサは制御手段１１に電気的に接続されており、上流側圧力検出手段20Aが発信する圧力に関するデータ（圧力情報）は制御手段１１に入力されている。
この制御手段１１はGPS受信機を備えており、GPS衛星から送信される情報に基づいて圧力を測定した時間を解析する機能も有している。しかも、この解析した時間の情報（時刻情報）と圧力情報とを関連付けて上流側測定情報を作成し、この上流側測定情報を記憶する機能も有している。 The pressure sensor of the upstream pressure detection means 20A is electrically connected to the control means 11, and data (pressure information) related to the pressure transmitted by the upstream pressure detection means 20A is input to the control means 11.
The control means 11 includes a GPS receiver and also has a function of analyzing the time during which the pressure is measured based on information transmitted from a GPS satellite. In addition, it has a function of creating upstream measurement information by associating the analyzed time information (time information) and pressure information and storing the upstream measurement information.

そして、制御手段１１は、記憶している上流側測定情報と、後述する下流側圧力検出手段20Bから送信される下流側測定情報とを用いて、上述した水道管Ｃの減肉を把握する方法に基づいて、水道管Ｃの劣化を診断する機能も有している。
制御手段１１が備える水道管Ｃの劣化を診断する機能、また、この劣化診断機能に付随する機能の具体的な例として、以下のごとき機能を挙げることができる。
１）上流側測定情報および下流側測定情報に基づいて、上述した数１による水道管Ｃの管厚Ｔｈ（または管厚−内径比Ｔｈ／Ｄ）等を算出する機能
２）算出された管厚Ｔｈ等が所定の管厚Ｔｈを満たしているか否かを評価する機能
３）過去の測定で得られた管厚Ｔｈ（または管厚−内径比Ｔｈ／Ｄ）等のデータ（基準データ）を記憶しておき、この基準データに基づいて、今回得られた管厚Ｔｈ（または管厚−内径比Ｔｈ／Ｄ）等を評価する機能
４）上記２）、３）の評価による結果を作業者に提示する機能（例えば、○、×等の簡単な表示で作業者に提示する機能等） And the control means 11 uses the memorize | stored upstream measurement information and the downstream measurement information transmitted from the downstream pressure detection means 20B mentioned later, The method of grasping | ascertaining the thinning of the water pipe C mentioned above Based on the above, it also has a function of diagnosing deterioration of the water pipe C.
Specific examples of the function of diagnosing deterioration of the water pipe C provided in the control means 11 and the function accompanying the deterioration diagnosis function include the following functions.
1) Function for calculating the pipe thickness Th (or pipe thickness-inner diameter ratio Th / D) of the water pipe C according to the above-described formula 1 based on the upstream side measurement information and the downstream side measurement information 2) The calculated pipe thickness Function for evaluating whether Th or the like satisfies a predetermined tube thickness Th 3) Stores data (reference data) such as tube thickness Th (or tube thickness-inner diameter ratio Th / D) obtained in the past measurement A function for evaluating the tube thickness Th (or tube thickness-inner diameter ratio Th / D) obtained this time based on the reference data 4) The results of the evaluation in 2) and 3) above are given to the operator. Functions to present (for example, functions to present to workers with simple displays such as ○ and ×)

（下流側圧力検出手段20Bの説明）
図１に示すように、下流側圧力検出手段20Bも、衝撃波発生手段１０と同様に、水道管Ｃに設けられている消火栓FP2に取り付けるものである。具体的には、衝撃波発生手段１０が取り付けられている消火栓FP1と、水道管Ｃを介して連通するように設けられた消火栓FP2に取り付けられるものである。 (Description of downstream pressure detection means 20B)
As shown in FIG. 1, the downstream pressure detection means 20B is also attached to the fire hydrant FP2 provided in the water pipe C, similarly to the shock wave generation means 10. Specifically, the hydrant FP1 to which the shock wave generating means 10 is attached and the hydrant FP2 provided so as to communicate with the water pipe C are attached.

この下流側圧力検出手段20Bは、消火栓FP2の吐出口に連結される連結管２３を備えている。この連結管２３は、消火栓FP1の開閉バルブを開けば、内部を水で満たすことができるように構成されている。例えば、連結管２３は、管状の本体を有し、一端に消火栓FP2の吐出口に連結される取付部、他端にバルブ等を備えた構造とすることができる。かかる構造とすれば、消火栓FP2の開閉バルブおよび他端のバルブ等を開けば本体内部を水で満たすことができ、その状態で、他端のバルブ等だけを閉じれば、本体内部と水道管Ｃとを連通した状態とすることができる。   The downstream pressure detecting means 20B includes a connecting pipe 23 connected to the discharge port of the fire hydrant FP2. The connecting pipe 23 is configured so that the interior can be filled with water by opening the open / close valve of the fire hydrant FP1. For example, the connecting pipe 23 may have a tubular main body, and may have a structure including an attachment part connected to the discharge port of the fire hydrant FP2 at one end and a valve or the like at the other end. With this structure, the inside of the main body can be filled with water by opening the open / close valve of the fire hydrant FP2 and the valve at the other end. In this state, if only the valve at the other end is closed, the inside of the main body and the water pipe C Can be in a state of communicating with each other.

また、この連結管２３には、圧力センサ２２が取り付けられている。この圧力センサ２２は、上流側圧力検出手段20Aの圧力センサと同様に、連通管２３内の圧力を検知し、検知した圧力に関するデータを発信する機能を有している。   A pressure sensor 22 is attached to the connecting pipe 23. Similar to the pressure sensor of the upstream pressure detection means 20A, the pressure sensor 22 has a function of detecting the pressure in the communication pipe 23 and transmitting data relating to the detected pressure.

この圧力センサ２２は、制御手段２１と電気的に接続されており、圧力センサ２２が発信する圧力に関するデータ（圧力情報）は制御手段２１に入力されている。この制御手段２１は、入力された圧力センサ２２が発信する圧力情報を記憶する機能を有している。
また、制御手段２１は、衝撃波発生手段１０の制御手段１１と同様に、GPS受信機を備えており、GPS衛星から送信される情報に基づいて、圧力センサ２２が圧力を測定した時間を解析する機能も有している。しかも、この解析した時間の情報（時刻情報）と圧力情報とを関連付けて下流側測定情報を作成し、この下流側測定情報を記憶する機能も有している。
そして、制御手段２１は、通信回線や無線などのネットワークを介して、記憶している下流側測定情報衝撃波発生手段１０の制御手段１１に送信する機能も有している。また、圧力センサ２２から送信されている圧力情報を、ほぼリアルタイムで制御手段１１に送信する機能も有している。 The pressure sensor 22 is electrically connected to the control means 21, and data (pressure information) related to the pressure transmitted by the pressure sensor 22 is input to the control means 21. The control means 21 has a function of storing pressure information transmitted from the input pressure sensor 22.
Similarly to the control means 11 of the shock wave generating means 10, the control means 21 includes a GPS receiver, and analyzes the time when the pressure sensor 22 measures the pressure based on information transmitted from the GPS satellite. It also has a function. In addition, it also has a function of creating downstream measurement information by associating the analyzed time information (time information) and pressure information and storing the downstream measurement information.
And the control means 21 also has the function to transmit to the control means 11 of the memorize | stored downstream measurement information shock wave generation means 10 via networks, such as a communication line and a radio | wireless. Moreover, it has the function to transmit the pressure information transmitted from the pressure sensor 22 to the control means 11 in substantially real time.

以上のごとき構成であるから、本実施形態の診断設備１によれば、衝撃波発生手段１０および下流側圧力検出手段20Bを消火栓FP1,FP2に取り付ければ、連通遮断手段３０によって水道管Ｃ内の水に衝撃波を加えることができ、両圧力検出手段20A，20Bによって衝撃波に起因する水の圧力変動を検出できる。すると、制御手段１１は、両圧力検出手段20A，20Bが検出した衝撃波に起因する圧力変動に基づいて水道管Ｃの管厚Ｔｈ等を算出し評価するので、その評価結果に基づいて水道管Ｃに減肉が発生しているか否かを把握することができるのである。   With the configuration as described above, according to the diagnostic equipment 1 of the present embodiment, if the shock wave generating means 10 and the downstream pressure detecting means 20B are attached to the fire hydrants FP1 and FP2, the water in the water pipe C is connected by the communication cutoff means 30. A shock wave can be applied to the water pressure, and the pressure variation of water caused by the shock wave can be detected by both pressure detecting means 20A and 20B. Then, since the control means 11 calculates and evaluates the pipe thickness Th etc. of the water pipe C based on the pressure fluctuation resulting from the shock wave detected by both the pressure detection means 20A, 20B, the water pipe C based on the evaluation result. It is possible to grasp whether or not thinning has occurred.

（劣化診断検査の説明）
づぎに、本実施形態の導管の劣化診断設備１による水道管Ｃの劣化診断作業を、図２に基づいて説明する。 (Explanation of deterioration diagnosis test)
Next, the deterioration diagnosis work of the water pipe C by the conduit deterioration diagnosis facility 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、検査を行う水道管Ｃと連通している消火栓FP1,FP2に、衝撃波発生手段１０の連通管１３および下流側圧力検出手段20Bの連結管２３をそれぞれ取り付ける。このとき、下流側圧力検出手段20Bでは連結管２３内を水で満たし、圧力センサ２２によって連結管２３内の圧力測定ができる状態にする。
同様に、衝撃波発生手段１０の連通管１３内も水で満たして、上流側圧力検出手段20Aの圧力センサによって連通管１３内の圧力測定ができる状態にする。
そして、連通管１３および連結管２３が止水しているか否かを確認し、排水している状態であれば、止水する。 First, the communicating pipe 13 of the shock wave generating means 10 and the connecting pipe 23 of the downstream pressure detecting means 20B are respectively attached to the fire hydrants FP1 and FP2 communicating with the water pipe C to be inspected. At this time, in the downstream pressure detection means 20B, the inside of the connecting pipe 23 is filled with water, so that the pressure sensor 22 can measure the pressure in the connecting pipe 23.
Similarly, the communication pipe 13 of the shock wave generating means 10 is also filled with water so that the pressure in the communication pipe 13 can be measured by the pressure sensor of the upstream pressure detection means 20A.
And it is confirmed whether the communicating pipe 13 and the connecting pipe 23 have stopped, and if it is in the state which is draining, it will stop.

つぎに、各圧力検出手段20A，20Bによって水道管Ｃ内の圧力変動を測定し、各消火栓FP1,FP2に加わっている水の圧力変動を測定する（Ｓ１）。このとき各圧力検出手段20A，20Bは、測定された圧力変動を止水時圧力変動として、それぞれ制御手段１１，２１に記憶する。   Next, the pressure fluctuations in the water pipe C are measured by the pressure detection means 20A, 20B, and the pressure fluctuations of the water applied to the fire hydrants FP1, FP2 are measured (S1). At this time, each of the pressure detection means 20A and 20B stores the measured pressure fluctuation in the control means 11 and 21, respectively, as a water pressure fluctuation.

なお、止水時圧力変動は、消火栓FP1,FP2に衝撃波発生手段１０と圧力検出手段20Bを取り付け連通管１３および連結管２３の止水を確認してから、水道管Ｃ内が通常の状態に戻るまで待ってから測定を行う。   In addition, the pressure fluctuation at the time of water stop is that the water pipe C is in a normal state after the shock wave generating means 10 and the pressure detecting means 20B are attached to the fire hydrants FP1 and FP2, and the water stop of the communication pipe 13 and the connection pipe 23 is confirmed. Wait for it to return before taking measurements.

止水時圧力変動を測定すると、連通管１３のバルブ13bを開いて、連通管１３を通して水道管Ｃ内の水の外部への排水を開始する（Ｓ２）。
このとき、連通管１３内への水の流れが生じたことに起因して、水道管Ｃ内の水に脈動等の圧力変動が発生する。この状態で水道管Ｃ内の水に衝撃波を加えて劣化診断を行うと、上記脈動の影響により制御手段１１において算出される管厚Ｔｈ等に誤差が生じ、正確に評価できない可能性がある。
そこで、連通管１３内に水道管Ｃ内の水を流している状態で、各圧力検出手段20A，20Bによって水の圧力変動を測定して、脈動の影響を判定する。そして、上記脈動の影響がなくなった状態となってから、水道管Ｃ内の水に衝撃波を加える。 When the water pressure fluctuation is measured, the valve 13b of the communication pipe 13 is opened, and drainage of the water in the water pipe C to the outside is started through the communication pipe 13 (S2).
At this time, pressure fluctuation such as pulsation occurs in the water in the water pipe C due to the flow of water into the communication pipe 13. If deterioration diagnosis is performed by applying a shock wave to the water in the water pipe C in this state, an error may occur in the pipe thickness Th or the like calculated in the control means 11 due to the influence of the pulsation, and there is a possibility that accurate evaluation cannot be performed.
Therefore, in the state where the water in the water pipe C is flowing through the communication pipe 13, the pressure fluctuations of the water are measured by the pressure detection means 20A and 20B to determine the influence of pulsation. Then, after the influence of the pulsation is eliminated, a shock wave is applied to the water in the water pipe C.

なお、上記脈動の影響がなくなった状態とは、例えば、各測定位置において、現在（測定時）の圧力変動幅と止水時圧力変動の圧力変動幅との差が所定の範囲内に収まった状態をあげることができる。
また、脈動の影響の判定は人が圧力値を確認して判断してもよいのであるが、制御手段１１に脈動判定機能を設けておくことが好ましい。そして、制御手段１１が連通遮断手段３０の作動も制御する場合には、脈動の影響がなくなると同時に衝撃波を発生させることも可能となるので、より好ましい。もちろん、脈動の影響がなくなったときに、そのことを検査員にインジケータ等で知らせるようにしたりしてもよい。
そして、脈動の影響の判定を所定の回数行っても、脈動の影響が無くならない場合には、測定を終了するようにしておけば、長期間水が排出されたままにならないので、排出する水の量を抑えことができる。すると、上水道であれば、貴重な水を無駄にしなくてよくなるし、また、油圧配管の検査を行う場合であれば、排出されたオイルを回収するタンク等を小さくすることができるので、作業性等を向上させることができる。 The state in which the influence of the pulsation is eliminated is, for example, that the difference between the current pressure fluctuation width (at the time of measurement) and the pressure fluctuation width of the water pressure fluctuation fluctuation is within a predetermined range at each measurement position. Can raise the state.
Further, although the determination of the influence of pulsation may be made by a person confirming the pressure value, it is preferable to provide the control means 11 with a pulsation determination function. And when the control means 11 also controls the action | operation of the communication interruption | blocking means 30, since it becomes possible to generate | occur | produce a shock wave simultaneously with the influence of a pulsation being lost, it is more preferable. Of course, when the influence of pulsation disappears, this may be notified to the inspector with an indicator or the like.
If the influence of the pulsation is not eliminated even after the determination of the influence of the pulsation is performed a predetermined number of times, if the measurement is terminated, the water will not be discharged for a long time. Can be suppressed. Then, in the case of water supply, valuable water does not have to be wasted, and in the case of inspecting hydraulic piping, the tank for collecting the discharged oil can be made smaller, so that workability is improved. Etc. can be improved.

上記脈動の影響がなくなった状態となると、連通遮断手段３０によって水道管Ｃ内の水に衝撃波を加える（Ｓ３）。具体的には、連通遮断手段３０によって、連通管１３内の水の流れを急激に遮断して、連通管１３内の水に衝撃波を発生させる。すると、この衝撃波は、連通管１３から水道管Ｃに伝播し、水道管Ｃ内を軸方向に沿って伝播する。   When the influence of the pulsation is eliminated, a shock wave is applied to the water in the water pipe C by the communication blocking means 30 (S3). Specifically, the flow of water in the communication pipe 13 is suddenly cut off by the communication blocking means 30 to generate a shock wave in the water in the communication pipe 13. Then, this shock wave propagates from the communication pipe 13 to the water pipe C and propagates in the water pipe C along the axial direction.

連通管１３および水道管Ｃ内を衝撃波が伝播すると、その衝撃波は圧力検出手段20A，20Bによって水の圧力変動として検出される（Ｓ４）。ここで、衝撃波は、連通遮断手段３０によって連通管１３内の水の流れを急激に遮断して発生させているので、その圧力変動は急峻になり、かつ、衝撃波の圧力が大きくなる。すると、上流側圧力検出手段20Aの圧力センサおよび下流側圧力検出手段20Bの圧力センサ２１は、衝撃波に起因する圧力変動（つまり、衝撃波の到達）を確実に検出することができる。   When a shock wave propagates through the communication pipe 13 and the water pipe C, the shock wave is detected as a pressure fluctuation of the water by the pressure detection means 20A, 20B (S4). Here, since the shock wave is generated by abruptly blocking the flow of water in the communication pipe 13 by the communication blocking means 30, the pressure fluctuation becomes steep and the pressure of the shock wave increases. Then, the pressure sensor of the upstream pressure detection means 20A and the pressure sensor 21 of the downstream pressure detection means 20B can reliably detect the pressure fluctuation (that is, the arrival of the shock wave) due to the shock wave.

衝撃波に起因する圧力変動が検出されると、衝撃波発生手段１０の制御手段１１では上流側測定情報が形成され、下流側圧力検出手段20Bの制御手段２１では、下流側測定情報が形成される。
そして、下流側測定情報は、下流側圧力検出手段20Bの制御手段２１から衝撃波発生手段１０の制御手段１１に送信され、上流側測定情報と下流側測定情報とに基づいて、水道管Ｃの劣化が診断される。 When a pressure fluctuation caused by a shock wave is detected, upstream measurement information is formed in the control means 11 of the shock wave generating means 10, and downstream measurement information is formed in the control means 21 of the downstream pressure detection means 20B.
The downstream measurement information is transmitted from the control means 21 of the downstream pressure detection means 20B to the control means 11 of the shock wave generation means 10, and the deterioration of the water pipe C is determined based on the upstream measurement information and the downstream measurement information. Is diagnosed.

以上のごとき方法で診断を行えば、水道管Ｃ内に、急峻にかつ大きく圧力が変化する衝撃波を液体中に発生させることができる。このため、上流側圧力検出手段20Aおよび下流側圧力検出手段20Bが、衝撃波に起因する圧力変動を確実に検出することができるから、両圧力検出手段20A，20B間における衝撃波の到達時間のずれを正確に把握することができる。
すると、この衝撃波の到達時間のずれに基づいて算出される衝撃波の伝播速度や水道管Ｃの管厚を正確に把握することができるから、両圧力検出手段20A，20B間に存在する水道管Ｃの劣化をより正確に診断することができる。 If diagnosis is performed by the above method, a shock wave whose pressure changes sharply and greatly in the water pipe C can be generated in the liquid. For this reason, since the upstream pressure detection means 20A and the downstream pressure detection means 20B can reliably detect the pressure fluctuation caused by the shock wave, the difference in arrival time of the shock wave between the pressure detection means 20A and 20B can be reduced. Accurately grasp.
Then, since it is possible to accurately grasp the propagation speed of the shock wave calculated based on the difference in arrival time of the shock wave and the pipe thickness of the water pipe C, the water pipe C existing between the two pressure detection means 20A and 20B. Can be diagnosed more accurately.

しかも、衝撃波発生手段１０や下流側圧力検出手段20Bを取り付けたときに水道管Ｃ内に発生する脈動等が収まってから診断を開始するので、かかる脈動等のない状態、言い換えれば、水道管Ｃ内の水の圧力変動が少ない状態で測定を行うことができる。すると、上流側測定情報および下流側測定情報に含まれる圧力データから、衝撃波に起因する圧力変動を正確に検出できるので、両圧力検出手段20A，20Bの位置に衝撃波が到達したタイミングをより正確に検出できる。よって、衝撃波以外の要因で形成される水道管Ｃ内の水の圧力変動に起因する診断ミスの発生を防ぐことができる。   In addition, since the diagnosis is started after the pulsation generated in the water pipe C when the shock wave generating means 10 and the downstream pressure detecting means 20B are attached, the state without such pulsation, in other words, the water pipe C Measurement can be performed in a state where there is little fluctuation in the pressure of the water inside. Then, the pressure fluctuation caused by the shock wave can be accurately detected from the pressure data included in the upstream measurement information and the downstream measurement information, so the timing at which the shock wave arrives at the positions of both pressure detection means 20A and 20B can be more accurately It can be detected. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a diagnosis error due to the water pressure fluctuation in the water pipe C formed by factors other than the shock wave.

そして、本実施形態の劣化診断設備１を上述したような水道管Ｃの劣化診断に適用すれば、診断対象となる水道管Ｃが地中に埋まっていても、この水道管Ｃとつながっている消火栓等が地上に露出していれば劣化診断ができる。すると、水道管Ｃを露出させるために地面を掘り起こして検査する必要がないので、診断に要する時間および診断のためのコストを大幅に低減できる。しかも、本実施形態の劣化診断設備１による劣化診断の基礎データとなる衝撃波の到達時間は、両圧力検出手段20A，20B間に存在する劣化の影響が全て含まれた情報であるから、スポット的な検査に比べて、劣化の見逃しを少なくすることができる。   And if the deterioration diagnosis equipment 1 of this embodiment is applied to the deterioration diagnosis of the water pipe C as described above, even if the water pipe C to be diagnosed is buried in the ground, it is connected to the water pipe C. Degradation can be diagnosed if a fire hydrant is exposed on the ground. Then, since it is not necessary to dig up and inspect the ground to expose the water pipe C, the time required for diagnosis and the cost for diagnosis can be greatly reduced. Moreover, since the arrival time of the shock wave, which is basic data for deterioration diagnosis by the deterioration diagnosis facility 1 of the present embodiment, is information including all the influences of deterioration existing between the two pressure detection means 20A and 20B, it is spot-like. Compared to simple inspection, it is possible to reduce oversight of deterioration.

また、衝撃波の到達時間は、劣化以外にも、両圧力検出手段20A，20B間に存在する水道管Ｃにおけるその他の状態の影響も全て含まれた情報となる。すると、水道管Ｃにおけるその他の状態が常に変わらないものであれば、前回の検査で得られた管厚等と次の検査で得られた管厚等とを比較すれば、その他の状態の影響を受けることなく、減肉の発生を把握することができる。よって、水道管Ｃを定期的にメンテナンスする場合には、本実施形態の劣化診断設備１は有効である。
例えば、水道管Ｃでは分岐管が接続されている場合があるが、分岐部分では水道管Ｃの管壁の一部が欠けた状態となるから、その分岐部分は体積弾性率が大きくなり、衝撃波の到達時間に影響を与える。しかし、水道管Ｃの分岐部分は、その位置や開口面積等は常に一定であると考えられるから、衝撃波の到達時間に分岐部分が与える影響は常に同じものとなる。すると、かかる分岐部分が存在したとしても、前回の検査と次の検査における衝撃波の到達時間の差は減肉の発生に起因するものと判断できるので、本実施形態の劣化診断設備１によって減肉の発生を把握することができるのである。 Further, the arrival time of the shock wave is information including all the influences of other states in the water pipe C existing between the pressure detecting means 20A and 20B in addition to the deterioration. Then, if other conditions in the water pipe C are not always changed, if the pipe thickness obtained in the previous inspection is compared with the pipe thickness obtained in the next inspection, the influence of the other state It is possible to grasp the occurrence of thinning without receiving. Therefore, when the water pipe C is regularly maintained, the deterioration diagnosis facility 1 of the present embodiment is effective.
For example, there is a case where a branch pipe is connected in the water pipe C. However, since a part of the pipe wall of the water pipe C is missing in the branch part, the branch part has a larger volume elastic modulus and a shock wave. Affects the arrival time. However, since the branch portion of the water pipe C is considered to have a constant position, opening area, etc., the influence of the branch portion on the arrival time of the shock wave is always the same. Then, even if such a branch portion exists, since it can be determined that the difference in arrival time of the shock wave in the previous inspection and the next inspection is caused by the occurrence of the thinning, the deterioration diagnosis equipment 1 of the present embodiment reduces the thickness. It is possible to grasp the occurrence of this.

（衝撃波の調整）
また、本実施形態の劣化診断設備１による劣化診断を行う場合、適切な診断を行うためには、両圧力検出手段20A，20B間の距離や、水道管Ｃの減肉状況によって発生させる衝撃波の大きさを調整する必要がある。
かかる衝撃波の調整は、連通管１３に流量調節手段13bを設け、この流量調節手段13bによって連通管１３中を流れる水の流量を調節することによって調整することができる。具体的にいえば、発生させる衝撃波を大きくするのであれば、連通管１３内を流れる水の流量を多くすればよく、逆に発生させる衝撃波を小さくするのであれば、連通管１３内を流れる水の流量を少なくすればよい。 (Shock wave adjustment)
Further, when performing the deterioration diagnosis by the deterioration diagnosis facility 1 of the present embodiment, in order to perform an appropriate diagnosis, the shock wave generated due to the distance between both the pressure detection means 20A and 20B and the thinning situation of the water pipe C It is necessary to adjust the size.
The shock wave can be adjusted by providing the communication pipe 13 with a flow rate adjusting means 13b and adjusting the flow rate of water flowing through the communication pipe 13 by the flow rate adjusting means 13b. Specifically, if the shock wave to be generated is increased, the flow rate of water flowing in the communication pipe 13 may be increased. Conversely, if the shock wave to be generated is reduced, the water flowing in the communication pipe 13 is increased. Should be reduced.

ここで、衝撃波が大きくなるように流量を調節すれば、衝撃波による圧力変動を他の要因による圧力変動から区別し易くなる。すると、診断ミスの発生を防ぐことができるし、両圧力検出手段20A，20B間の距離が長くても診断が可能となる。
しかし、衝撃波が大きい場合、腐食が進行している水道管Ｃでは衝撃波によって管壁が破れて破損してしまう可能性がある。 Here, if the flow rate is adjusted so that the shock wave becomes large, it becomes easy to distinguish the pressure fluctuation caused by the shock wave from the pressure fluctuation caused by other factors. Then, it is possible to prevent the occurrence of a diagnosis error, and it is possible to make a diagnosis even when the distance between the pressure detecting means 20A and 20B is long.
However, when the shock wave is large, there is a possibility that the pipe wall is broken and damaged in the water pipe C in which corrosion has progressed.

そこで、交換が必要となる管厚（限界肉厚）以上の水道管Ｃでは破損しないが、この限界肉厚よりも管厚が薄くなった水道管Ｃでは破損が生じうる程度の衝撃波が発生するように、流量調節手段13bによって連通管１３を通って流出する水の流量を調節することが好ましい。
この場合、診断すべき水道管Ｃに対して、健全な水道管Ｃは損傷しない最大の衝撃波を加えることができるから、まだ交換を必要としない水道管Ｃを破損させることなく、衝撃波の到達時間を最も精度良く測定できるので、診断の効率を高めつつ、水道管Ｃに与える負荷を低減することができる。
なお、水道管Ｃを継続的に診断することで限界肉厚に近づいた水道管Ｃは交換対象と判断されるため、以降は診断対象から除外されることとなる。そのため、限界肉厚以下の水道管Ｃには運用上から衝撃波を与えることはない。したがって、診断により水道管Ｃに破損が生ずる問題は回避することができる。 Therefore, the water pipe C having a pipe thickness (limit wall thickness) that needs to be replaced does not break, but the water pipe C having a pipe thickness thinner than the limit wall thickness generates a shock wave that can cause damage. Thus, it is preferable to adjust the flow rate of the water flowing out through the communication pipe 13 by the flow rate adjusting means 13b.
In this case, since the maximum shock wave that does not damage the water pipe C to be diagnosed can be applied to the water pipe C to be diagnosed, the arrival time of the shock wave without damaging the water pipe C that does not require replacement yet. Can be measured with the highest accuracy, and the load applied to the water pipe C can be reduced while improving the efficiency of diagnosis.
In addition, since the water pipe C which has approached the limit wall thickness by continuously diagnosing the water pipe C is determined to be a replacement target, it will be excluded from the diagnosis target thereafter. Therefore, a shock wave is not given to the water pipe C below the limit wall thickness from the operation. Therefore, the problem that the water pipe C is damaged due to the diagnosis can be avoided.

（圧力検出手段について）
上記例では、上流側圧力検出手段20Aの圧力センサが衝撃波発生手段１０の制御手段１１に接続されている場合を説明したが、上流側圧力検出手段20Aを実質的に下流側圧力検出手段20Bと同等の構成としてもよい。この場合には、上流側圧力検出手段20Aの圧力センサが測定した圧力情報と時刻情報とが関連付けられた上流側測定情報が、上流側圧力検出手段20Aの制御手段に記憶され、衝撃波発生手段１０の制御手段１１に送信されることになる。
また、上記例では、圧力検出手段２０を２箇所設けた場合を説明したが、圧力検出手段２０は３箇所以上設けてもよい。この場合には、隣接する圧力検出手段２０間でそれぞれ管厚を算出することができるので、隣接する圧力検出手段２０間に存在する水道管Ｃについてそれぞれ劣化診断を行うことができる。 (Pressure detection means)
In the above example, the case where the pressure sensor of the upstream pressure detection means 20A is connected to the control means 11 of the shock wave generation means 10 has been described. However, the upstream pressure detection means 20A is substantially replaced with the downstream pressure detection means 20B. It is good also as an equivalent structure. In this case, the upstream measurement information in which the pressure information measured by the pressure sensor of the upstream pressure detection means 20A and the time information are associated is stored in the control means of the upstream pressure detection means 20A, and the shock wave generation means 10 Is transmitted to the control means 11.
Moreover, although the case where two pressure detection means 20 were provided was demonstrated in the said example, you may provide the pressure detection means 20 more than three places. In this case, since the pipe thickness can be calculated between the adjacent pressure detection means 20, the deterioration diagnosis can be performed for each of the water pipes C existing between the adjacent pressure detection means 20.

（ＧＰＳ機能の他の利用）
また、衝撃波発生手段１０の制御手段１１および下流側圧力検出手段20Bの制御手段２１がGPS情報に含まれる他の情報、例えば、測定位置の情報等を上記測定情報に記憶するようにしておけば、データ管理が容易になるので好ましい。
また、衝撃波発生手段１０の制御手段１１および下流側圧力検出手段20Bの制御手段２１が劣化診断を行う場所に関する情報も記憶する機能を有している場合には、各手段を設置する位置の特定が容易になるし、各手段を設置する消火栓を間違えるミスなどをなくすことができるので、好適である。 (Other use of GPS function)
If the control means 11 of the shock wave generation means 10 and the control means 21 of the downstream pressure detection means 20B store other information included in the GPS information, for example, information on the measurement position, in the measurement information. It is preferable because data management becomes easy.
Further, when the control means 11 of the shock wave generation means 10 and the control means 21 of the downstream pressure detection means 20B have a function of storing information on the place where the deterioration diagnosis is performed, the position of each means is specified. Is easy, and it is possible to eliminate mistakes that make a mistake in the fire hydrant for installing each means.

（連通遮断手段３０について）
つぎに、衝撃波発生手段１０の連通遮断手段３０について説明する。
図４に示すように、連通遮断手段３０は、バルブ部３１と、このバルブ部３１の作動を制御する作動空気供給部３５とを備えている。具体的には、バルブ部３１は、エアシリンダ３３によって弁体３２を作動させる構造を有するものであり、作動空気供給部３５は、バルブ部３１のエアシリンダ３３に供給する空気を制御するものである。
以下、バルブ部３１および作動空気供給部３５を詳細に説明する。 (Communication blocking means 30)
Next, the communication blocking means 30 of the shock wave generating means 10 will be described.
As shown in FIG. 4, the communication blocking means 30 includes a valve unit 31 and a working air supply unit 35 that controls the operation of the valve unit 31. Specifically, the valve portion 31 has a structure in which the valve body 32 is operated by the air cylinder 33, and the operating air supply portion 35 controls the air supplied to the air cylinder 33 of the valve portion 31. is there.
Hereinafter, the valve unit 31 and the working air supply unit 35 will be described in detail.

まず、バルブ部３１を説明する。
図５において、符号３２は、前記連通管１３に取り付けられる流路部を示している。この流路部３２は、その両端間（図５では左右端間）を貫通する、液体を流すための流路32fを備えている。この流路32f内には、流路32f内における液体の流れを規制するように弁座32sが設けられている。具体的には、弁座32sは、下方壁面（反エアシリンダ３３側）に立設した上流側壁部材と、上方壁面（エアシリンダ３３側）に立設した下流側壁部材とから構成されている。そして、上流側壁部材と上方壁面の間、両壁部材間、下流側壁部材と下方壁面の間の空間が流路32fを形成している。 First, the valve unit 31 will be described.
In FIG. 5, reference numeral 32 indicates a flow path portion attached to the communication pipe 13. This flow path part 32 is provided with the flow path 32f for flowing the liquid which penetrates between the both ends (between right and left ends in FIG. 5). A valve seat 32s is provided in the flow path 32f so as to restrict the flow of liquid in the flow path 32f. Specifically, the valve seat 32s includes an upstream side wall member standing on the lower wall surface (on the side of the air cylinder 33) and a downstream side wall member standing on the upper wall surface (on the air cylinder 33 side). A space between the upstream side wall member and the upper wall surface, between both wall members, and between the downstream side wall member and the lower wall surface forms a flow path 32f.

前記下流側壁部材の先端は上方に向かって屈曲されており、この下流側壁部材の先端および上流側壁部材の先端より上方の空間に、弁体３４が配設されている。この弁体３４は、その下面が下流側壁部材の先端と上流側壁部材の先端の両方に接触すると、流路32fを閉塞することができるように構成されている。   A tip of the downstream side wall member is bent upward, and a valve body 34 is disposed in a space above the tip of the downstream side wall member and the tip of the upstream side wall member. The valve body 34 is configured such that the flow path 32f can be closed when the lower surface of the valve body 34 comes into contact with both the front end of the downstream side wall member and the front end of the upstream side wall member.

一方、流路部３２の外方上面には、エアシリンダ３３が設けられている。このエアシリンダ３３は、ロッド33rを流路部３２に向けた状態でかつピストン33pの移動方向が流路部３２の上方壁面から両壁部材の先端に向かう方向と平行となるように配設されている。そして、ロッド33rの先端部は、流路部３２の上方壁面を貫通して流路32f内に配置されており、その先端部には、前記弁体３４が取り付けられている。   On the other hand, an air cylinder 33 is provided on the outer upper surface of the flow path portion 32. The air cylinder 33 is disposed in a state where the rod 33r faces the flow path portion 32, and the moving direction of the piston 33p is parallel to the direction from the upper wall surface of the flow path portion 32 toward the tips of both wall members. ing. The distal end portion of the rod 33r penetrates the upper wall surface of the flow path portion 32 and is disposed in the flow path 32f, and the valve body 34 is attached to the distal end portion.

以上のごとき構造であるから、エアシリンダ３３のピストン33pを移動させれば、流路32f内の弁体３４を、弁座32s（両壁部材の先端）に対して接近離間させることができる。
よって、弁体３４を弁座32sに向けて移動させて、弁体３４の下面を両壁部材の先端に接触させれば、流路32fを閉塞させることができる。つまり、連通管１３が取り付けられている水道管Ｃと外部との間を遮断することができる（図５（Ｂ））。
逆に、弁体３４を弁座32sから離間する方向に移動させれば、流路32fに水が流れることを可能にできる（図５（Ａ））。つまり、連通管１３が取り付けられている水道管Ｃと外部との間を連通させることができる。 Since the structure is as described above, if the piston 33p of the air cylinder 33 is moved, the valve body 34 in the flow path 32f can be moved closer to and away from the valve seat 32s (the tip of both wall members).
Therefore, the flow path 32f can be closed by moving the valve body 34 toward the valve seat 32s and bringing the lower surface of the valve body 34 into contact with the tips of both wall members. That is, it is possible to block between the water pipe C to which the communication pipe 13 is attached and the outside (FIG. 5B).
Conversely, if the valve element 34 is moved in a direction away from the valve seat 32s, water can flow through the flow path 32f (FIG. 5A). That is, the water pipe C to which the communication pipe 13 is attached can be communicated with the outside.

つぎに、作動空気供給部３５を説明する。
図４において、符号36aは、一端がエアシリンダ３３におけるロッド側空気室33aと連通された空気流路３６のロッド側流路を示しており、符号36bは、一端がエアシリンダ３３におけるピストン側空気室33bと連通された空気流路３６のピストン側流路を示している。
この空気流路３６におけるロッド側流路36aおよびピストン側流路36bは、いずれもその他端が流路切換弁３７に接続されている。この流路切換弁３７は、空気流路３６における一方の流路が高圧空気源であるエアタンク３９に接続されると、他の流路が流路切換弁３７の大気開放口に接続されるように接続を切り換えるものである。
具体的には、流路切換弁３７は、ロッド側流路36aがエアタンク３９に接続された状態では、ピストン側流路36bは大気開放口に接続され（遮断位置）、逆に、ピストン側流路36bがエアタンク３９に接続された状態では、ロッド側流路36aは大気開放口に接続される（連通位置）ように切り換えるものである。 Next, the working air supply unit 35 will be described.
In FIG. 4, reference numeral 36 a indicates a rod side flow path of the air flow path 36 whose one end communicates with the rod side air chamber 33 a in the air cylinder 33, and reference numeral 36 b indicates the piston side air in the air cylinder 33. The piston side flow path of the air flow path 36 connected with the chamber 33b is shown.
The other end of each of the rod-side channel 36a and the piston-side channel 36b in the air channel 36 is connected to the channel switching valve 37. The flow path switching valve 37 is configured such that when one flow path in the air flow path 36 is connected to an air tank 39 that is a high-pressure air source, the other flow path is connected to the atmosphere opening of the flow path switching valve 37. The connection is switched to.
Specifically, in the state where the rod side flow path 36a is connected to the air tank 39, the flow path switching valve 37 is connected to the atmosphere opening port (blocking position), and conversely, the piston side flow In a state where the path 36b is connected to the air tank 39, the rod side flow path 36a is switched so as to be connected to the atmosphere opening (communication position).

以上のごとく、連通遮断手段３０では、エアシリンダ３３のピストン部材33pの前後に加わる圧力を高圧状態と大気圧状態との間で切り換えて弁体３４の移動を制御するから、迅速に弁体３４を移動させることができる。つまり、連通管１３内の水の流れを迅速に遮断することができるから、水道管Ｃ内の水中に発生する衝撃波の圧力を大きくできる。   As described above, the communication blocking means 30 switches the pressure applied to the front and rear of the piston member 33p of the air cylinder 33 between the high pressure state and the atmospheric pressure state to control the movement of the valve body 34. Can be moved. That is, since the flow of water in the communication pipe 13 can be quickly cut off, the pressure of the shock wave generated in the water in the water pipe C can be increased.

しかも、バルブ部３１の流路部３２を連通管１３に取り付けるときに、水道管Ｃ側に流路部３２の右端が位置するように取り付ければ、弁体３４には、水によって弁座32sに向かう方向に沿った付勢力が常時付与される。すると、流路32fを閉じるときには、エアシリンダ３３が弁体３４を移動させる力に加えて、水からも弁体３４を弁座32sに向かって付勢する力が加わるので、弁体３４の移動をより一層速くすることができる。   In addition, when the flow passage portion 32 of the valve portion 31 is attached to the communication pipe 13, if it is attached so that the right end of the flow passage portion 32 is located on the water pipe C side, the valve body 34 is attached to the valve seat 32s by water. The urging force along the direction is always applied. Then, when the flow path 32f is closed, in addition to the force by which the air cylinder 33 moves the valve element 34, a force for urging the valve element 34 toward the valve seat 32s is also applied from water. Can be made even faster.

逆に、連通管１３内の水の流れが遮断されている状態から、水の流れを開始させるときには、水から弁体３４に加わる付勢力が弁体３４の移動の抵抗となる。すると、弁体３４の移動が遅くなるから、水の流れを開始させたときに、水道管Ｃ内の水中に衝撃波が発生することを抑えることができる。   On the contrary, when starting the flow of water from the state where the flow of water in the communication pipe 13 is blocked, the urging force applied from the water to the valve body 34 becomes the resistance of the movement of the valve body 34. Then, since the movement of the valve body 34 is delayed, it is possible to suppress the generation of a shock wave in the water in the water pipe C when the flow of water is started.

（バルブ装置のその他の使用）
なお、上記連通遮断手段３０を構成するバルブ装置は、流路部３２を流れる液体が、右から左に流れるときには、上記のごとく流路32f内における流体の流れを遮断するときに弁体３４が移動を速くでき、流路32f内における流体の流れを開始するときに弁体３４が移動を遅くできる。
一方、流路部３２を流れる液体が、左から右に流れるときには、弁体３４には流体によって弁座32sから離間する方向に沿った付勢力が常時付与される。すると、この場合には、流路32f内における流体の流れを開始するときに弁体３４が移動を速くでき、流路32f内における流体の流れを遮断するときに弁体３４が移動を遅くできる。
よって、連通遮断手段３０を構成するバルブ装置は、急速に流体の流れを遮断する場合に限らず、急速に流体の流れを開始する場合にも適用することができる。 (Other use of valve device)
The valve device constituting the communication blocking means 30 is configured such that when the liquid flowing through the flow path portion 32 flows from right to left, the valve body 34 is blocked when blocking the fluid flow in the flow path 32f as described above. The movement can be made faster, and the valve body 34 can be made to move slower when the fluid flow in the flow path 32f is started.
On the other hand, when the liquid flowing through the flow path portion 32 flows from the left to the right, the urging force along the direction away from the valve seat 32s is always applied to the valve body 34 by the fluid. In this case, the valve body 34 can move faster when the fluid flow in the flow path 32f starts, and the valve body 34 can slow the movement when the fluid flow in the flow path 32f is interrupted. .
Therefore, the valve device constituting the communication blocking means 30 is not limited to the case where the fluid flow is rapidly blocked, but can also be applied to the case where the fluid flow is rapidly started.

また、上記例では、流路切換弁３７によって空気流路３６における流路をエアタンク３９と大気開放口との間で切り換えるようにしているが、エアシリンダ３３のピストン部材33pの前後に加わる圧力に差をつけることができればよい。例えば、大気開放口に代えて、高圧空気源よりも空気圧が低い低圧の空気源に接続するようにしてもよい。この場合、高圧空気源から供給される空気の圧力と、低圧の空気源から供給される空気の圧力との差を変化させれば、ピストン部材33pの移動速度を変えることも可能である。   In the above example, the flow path switching valve 37 switches the flow path in the air flow path between the air tank 39 and the atmosphere opening port. However, the pressure applied before and after the piston member 33p of the air cylinder 33 is increased. It only has to make a difference. For example, instead of the atmosphere opening, it may be connected to a low-pressure air source whose air pressure is lower than that of the high-pressure air source. In this case, the moving speed of the piston member 33p can be changed by changing the difference between the pressure of the air supplied from the high-pressure air source and the pressure of the air supplied from the low-pressure air source.

本発明の導管の劣化診断設備は、水道管や油圧装置の油圧配管等のように、直接検査が困難な導管の劣化診断に適している。   The conduit deterioration diagnosis facility of the present invention is suitable for deterioration diagnosis of conduits that are difficult to directly inspect, such as water pipes and hydraulic piping of hydraulic devices.

１ 導管の劣化診断設備
１０ 衝撃波発生手段
１３ 連通管
２０ 圧力検出手段
３０ 連通遮断手段
３１ バルブ部
３２ｓ 弁座
３３ エアシリンダ
３３ａ ロッド側空気室
３３ｂ ピストン側空気室
３４ 弁体
３５ 作動空気供給部
３６ａ ロッド側流路
３６ｂ ピストン側流路
Ｃ 水道管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Degradation diagnostic equipment of conduit 10 Shock wave generating means 13 Communication pipe 20 Pressure detecting means 30 Communication blocking means 31 Valve portion 32s Valve seat 33 Air cylinder 33a Rod side air chamber 33b Piston side air chamber 34 Valve body 35 Operating air supply portion
36a Rod side flow path 36b Piston side flow path C Water pipe

Claims (12)

内部が液体によって満たされた導管の劣化を、衝撃波を利用して診断する方法であって、
前記導管内と外部との間を連通する連通管を通して該導管内の液体を外部に排出させている状態から、前記連通管内の液体の流れを遮断し、
流れを遮断することによって発生する衝撃波を、前記導管の軸方向において互いに離間した位置で検出する
ことを特徴とする導管の劣化診断方法。 A method for diagnosing deterioration of a conduit filled with a liquid by using a shock wave,
From the state in which the liquid in the conduit is discharged to the outside through a communication pipe communicating between the inside of the conduit and the outside, the flow of the liquid in the communication pipe is blocked,
A method for diagnosing deterioration of a conduit, comprising: detecting shock waves generated by blocking the flow at positions separated from each other in the axial direction of the conduit. 前記連通管内の液体の流れを遮断する前に、該導管内の液体の圧力変動を検出し、
該液体の圧力変動の振幅が所定の値以下になった後、前記連通管内の液体の流れを遮断する
ことを特徴とする請求項１記載の導管の劣化診断方法。 Detecting the pressure fluctuation of the liquid in the conduit before blocking the flow of the liquid in the communication pipe;
2. The conduit deterioration diagnosis method according to claim 1, wherein the flow of the liquid in the communication pipe is interrupted after the amplitude of the pressure fluctuation of the liquid becomes a predetermined value or less. 前記連通管内の液体の流れを遮断する前に、前記連通管を通して外部に流出する液体の流量を調節する
ことを特徴とする請求項１または２記載の導管の劣化診断方法。 The conduit deterioration diagnosis method according to claim 1 or 2, wherein the flow rate of the liquid flowing out through the communication pipe is adjusted before the flow of the liquid in the communication pipe is interrupted. 前記導管が、埋設された水道管である
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の導管の劣化診断方法。 4. The conduit deterioration diagnosis method according to claim 1, wherein the conduit is an embedded water pipe. 前記導管について、その使用限界となる限界肉厚を決定し、
該限界肉厚の前記導管は破損しないが、該限界肉厚よりも薄い前記導管は破損し得る推定破損圧力の衝撃波を発生させる
ことを特徴とする請求項４記載の導管の劣化診断方法。 For the conduit, determine the limit wall thickness that will be its use limit,
5. The method for diagnosing deterioration of a conduit according to claim 4, wherein a shock wave having an estimated failure pressure that can cause damage to the conduit thinner than the limit thickness is generated, although the conduit having the limit thickness is not damaged. 内部が液体によって満たされた導管の劣化を、衝撃波を利用して診断するための設備であって、
前記導管内の液体に対して衝撃波を加える衝撃波発生手段と、
前記導管の軸方向において互いに離間するように配設された、該導管内の液体の圧力を測定する複数の圧力測定手段とを備えており、
前記衝撃波発生手段は、
前記導管内と外部との間を連通する連通管と、
該連通管に設けられ前記導管内と外部との間を連通遮断する連通遮断手段とを備えている
ことを特徴とする導管の劣化診断設備。 A facility for diagnosing deterioration of a conduit filled with liquid using shock waves,
Shock wave generating means for applying a shock wave to the liquid in the conduit;
A plurality of pressure measuring means arranged to be separated from each other in the axial direction of the conduit and measuring the pressure of the liquid in the conduit;
The shock wave generating means includes
A communication pipe communicating between the inside of the conduit and the outside;
A conduit deterioration diagnosis facility, comprising: a communication blocking means provided in the communication tube for blocking communication between the inside of the conduit and the outside. 前記衝撃波発生手段を制御する制御手段を備えており、
該制御手段は、
前記連通管を通して前記導管内の液体を外部に排出している状態において、前記複数の圧力測定手段が測定した液体の圧力に基づいて、診断開始の可否を判断する機能を有している
ことを特徴とする請求項６記載の導管の劣化診断設備。 Control means for controlling the shock wave generating means,
The control means includes
In a state where the liquid in the conduit is discharged to the outside through the communication pipe, it has a function of determining whether or not diagnosis can be started based on the pressure of the liquid measured by the plurality of pressure measuring means. 7. The equipment for diagnosing deterioration of a conduit according to claim 6. 前記衝撃波発生手段は、
前記連通管を通して外部に流出する液体の流量を調節する流量調節手段を備えている
ことを特徴とする請求項６または７記載の導管の劣化診断設備。 The shock wave generating means includes
The conduit deterioration diagnosis facility according to claim 6 or 7, further comprising a flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of the liquid flowing out to the outside through the communication pipe. 前記連通遮断手段が空気圧によって作動するバルブ装置であり、
該バルブ装置は、
液体通路を開閉する弁体と、該弁体の作動を制御するエアシリンダと、を備えたバルブ部と、
前記エアシリンダにおけるピストン側空気室と連通されたピストン側流路と、前記エアシリンダにおけるロッド側空気室と連通されたロッド側流路とを有し、両流路を高圧空気を供給する高圧空気源または大気解放された大気開放口に接続する作動空気供給部とを備えており、
前記バルブ部の弁体は、
前記エアシリンダのピストンの移動方向に沿って弁座に対して接近離間し、かつ、液体によって弁座に向かう方向に沿った付勢力が常時付与されるように設けられており、
前記作動空気供給部は、
前記２つの流路のうち、一の流路が前記高圧空気源に接続されると、他の流路が前記大気開放口に接続されるように接続を切り換えるものである
ことを特徴とする請求項６、７または８記載の導管の劣化診断設備。 The communication blocking means is a valve device operated by air pressure;
The valve device
A valve section comprising: a valve body that opens and closes a liquid passage; and an air cylinder that controls the operation of the valve body;
High-pressure air that has a piston-side flow path that communicates with a piston-side air chamber in the air cylinder and a rod-side flow path that communicates with a rod-side air chamber in the air cylinder, and supplies high-pressure air to both the flow paths. A working air supply connected to a source or an open air vent,
The valve body of the valve part is
The air cylinder is provided so as to approach and separate from the valve seat along the moving direction of the piston of the air cylinder and to be constantly applied with a biasing force along the direction toward the valve seat by the liquid,
The working air supply unit is
When one of the two channels is connected to the high-pressure air source, the connection is switched so that the other channel is connected to the atmosphere opening. Item 6. The conduit deterioration diagnosis facility according to item 6, 7 or 8. 前記導管が、埋設された水道管である
ことを特徴とする請求項６、７、８または９記載の導管の劣化診断設備。 10. The conduit deterioration diagnosis equipment according to claim 6, 7, 8 or 9, wherein the conduit is an embedded water pipe. 前記衝撃波発生手段を制御する制御手段を備えており、
該制御手段は、
前記導管の使用限界となる限界肉厚と、該限界肉厚の前記導管は破損しないが該限界肉厚よりも薄い前記導管は破損し得る推定破損圧力と、を関連づけた発生衝撃波情報を記憶した発生衝撃波記憶手段を備えており、
該発生衝撃波情報に基づいて、所定の衝撃波が発生するように前記連通遮断手段を作動させる
ことを特徴とする請求項１０記載の導管の劣化診断設備。 Control means for controlling the shock wave generating means,
The control means includes
The generated shock wave information that correlates the limit wall thickness that is the use limit of the conduit and the estimated failure pressure that the conduit of the limit thickness is not damaged but the conduit that is thinner than the limit thickness can be stored is stored. It has generated shock wave storage means,
11. The conduit deterioration diagnosis facility according to claim 10, wherein the communication blocking means is operated based on the generated shock wave information so that a predetermined shock wave is generated. 流体の流れる流体流路を遮断連通するバルブ装置であって、
流体流路を開閉する弁体と、該弁体の作動を制御するエアシリンダと、を備えたバルブ部と、
前記エアシリンダにおけるピストン側空気室と連通されたピストン側流路と、前記エアシリンダにおけるロッド側空気室と連通されたロッド側流路とを有し、両流路を高圧空気を供給する高圧空気源または高圧空気源よりも低圧の低圧空気源に接続する作動空気供給部とを備えており、
前記バルブ部の弁体は、
前記エアシリンダのピストンの移動方向に沿って弁座に対して接近離間し、かつ、液体によって弁座に向かう方向に沿った付勢力が常時付与されるように設けられており、
前記作動空気供給部は、
前記２つの流路のうち、一の流路が前記高圧空気源に接続されると、他の流路が前記低圧空気源に接続されるように接続を切り換えるものである
ことを特徴とするバルブ装置。 A valve device that cuts off and communicates a fluid flow path through which a fluid flows,
A valve section comprising: a valve body that opens and closes a fluid flow path; and an air cylinder that controls the operation of the valve body;
High-pressure air that has a piston-side flow path that communicates with a piston-side air chamber in the air cylinder and a rod-side flow path that communicates with a rod-side air chamber in the air cylinder, and supplies high-pressure air to both the flow paths. A working air supply connected to a low-pressure air source that is lower in pressure than the source or the high-pressure air source,
The valve body of the valve part is
The air cylinder is provided so as to approach and separate from the valve seat along the moving direction of the piston of the air cylinder and to be constantly applied with a biasing force along the direction toward the valve seat by the liquid,
The working air supply unit is
A valve that switches connection so that when one of the two channels is connected to the high-pressure air source, the other channel is connected to the low-pressure air source. apparatus.
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