JP2015212714A - 漏洩検知方法および装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 地下タンク(1)から建造物の屋上に設けた貯油タンク(2A)に接続された給油管(3A)の漏洩を簡単に検知できる漏洩検知方法および装置を提供すること。【解決手段】 貯油タンク(2A)の近傍の給油管(3A)に電磁弁(V)を設け、地下タンク(1)の近傍に、流量計(Mq)を介したバイパス流路(3B)に接続された第1の三方弁(V1)と第2の三方弁(V2)とを設け、電磁弁(V)を閉じ、第1および第2の三方弁(V1、V2)をバイパス流路(3B)側に切替え、流量計(Mq)に流量があれば漏洩があるものと判断できる。【選択図】図1

Description

本発明は、配管の漏洩を検知する漏洩検出方法および装置に関する。
例えば、給油所の地下に埋設されるガソリン等の燃料油が貯留される燃料タンクと、地上に設置される給油装置との間は、地中に埋設された給油管等により連通されている。
その様な給油管の漏洩検査をするためには、漏洩検査の対象となる給油管を埋設されている地中から掘り起こすための土木作業が必要となり、係る土木作業は作業のための期間が長期に亘り、当該作業のための費用が多大である。
給油管の漏洩検査において、特殊なセンサーを検査対象となる給油管に挿入して行うこともあるが、検査期間中は当該給油管を使用することが出来ず、また、特殊なセンサーを挿入して漏洩検査を行うことが出来る配管も限定されている。
本出願人は、既存の給油機構を活用して給油管の漏洩を判定する技術を提案している(特許文献1参照)。
本出願人が提案した技術(特許文献1)は有用ではあるが、漏洩検査の対象となる給油管が地下水よりも下方に位置していると、給油管が破損すると地下水が流入するため、当該給油管の破損による漏洩を検知することが出来ないという不都合が存在する。
特開2001−349800号公報
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、配管の破損により漏洩が生じた際に、当該漏洩を確実に検知することが出来る漏洩検知方法および装置の提供を目的としている。
本発明によれば、一端が地下タンク(1)内に設けたポンプ(P)に接続され、かつ他端が建造物(50)の屋上に設けた貯油タンク(2A)に接続された給油管(3A)の漏洩検知装置において、前記給油管(3A)には前記地下タンク(1)の近傍に配置した第1の三方弁(V31)および第2の三方弁(V32)と前記貯油タンク(2A)の近傍に介装された電磁弁(V)とを有し、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)に接続されたバイパス流路(3B)を有し、前記バイパス流路(3B)には流量計(Mq)が介装され、前記流量計(Mq)と入力信号ライン(Si1)で接続され、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)とそれぞれ制御信号ライン(So1、So2)で接続され、貯油タンク(2A)内のレベルセンサー(Sq)と入力信号ライン(Si2)で接続され、そして前記電磁弁(V)と制御信号ライン(So3)に接続された操作盤(10A)を備えている。
また、本発明によれば、上記漏洩装置の漏洩検査を行う場合は、前記電磁弁(V)を閉鎖し、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)をバイパス流路(3B)側に切替え(S26)、前記ポンプ(P)を起動し(S27)、前記流量計(Mq)に計測量があれば(S28)、給油管(3A)に損傷があると判断する(S29)ようになっている。
そして、本発明によれば、一端が地下タンク(1)内に設けたポンプ(P)に接続され、かつ他端が建造物(50)の屋上に設けた貯油タンク(2A)に接続された給油管(3A)の漏洩検知装置において、前記給油管(3A)には前記地下タンク(1)の近傍に配置した第1の三方弁(V31)および第2の三方弁(V32)と前記貯油タンク(2A)の近傍に介装された電磁弁(V)とを有し、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)に接続されたバイパス流路(3B)を有し、前記バイパス流路(3B)には流量計(Mq)が介装され、前記流量計(Mq)と入力信号ライン(Si1)で接続され、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)とそれぞれ制御信号ライン(So1、So2)で接続され、貯油タンク(2A)内のレベルセンサー(Sq)と入力信号ライン(Si2)で接続され、そして前記電磁弁(V)と制御信号ライン(So3)に接続されたコントロールユニット(10B)を備え、前記コントロールユニット(10B)は、漏洩検知を行う場合は(S46)、前記電磁弁(V)を閉鎖し、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)をバイパス流路(3B)側に切替え(S47)、前記ポンプ(P)を駆動し(S48)、前記流量計(Mq)の計測量がゼロでなかったか否かを判断し(S49)、ゼロでなければ漏洩があると判断する(S51)機能を有している。
ここで、災害時の電力供給を目的として、建造物(例えば、ビル50)の屋上(51)に発電機(70)が設置されている場合が、多々、存在する。その様な場合には、前記発電機(70)を駆動するための燃料を貯蔵する貯液手段(貯油タンク2A)も、建造物(50)の屋上に設置される。
前記貯液手段(2A)に油を供給するに際しては、建造物直下あるいはその近傍の地下に設けた地下タンク(1)内に貯蔵された油を、地下配管及び地上側配管(3A)を介して建造物(50)の屋上に供給する。そして災害時その他の非常時に対する備えとして、建造物(50)の屋上の貯液手段(2A)に連通する給油管(3A)における漏洩の有無を検査する必要がある。
しかし、当該配管(3A)は全長が長く、地上高さが高い領域に配置されている場合が多いので、漏洩検査を作業員の人手で行うのであれば多大なコストが必要であり、且つ、検査時における安全確保に多大な労力を費やすこととなる。
本発明の漏洩検知装置(100A)によれば、一端が地下タンク(1)に接続され且つ他端が地上側(例えば、建造物50の屋上51)の貯液手段(例えば、貯油タンク2A)に接続された給油管(3A)に漏洩検出手段(6A)を介装しているので、作業員の人手で行う必要がない。
そのため、漏洩検査のコストを節約することが出来て、且つ、漏洩検査の際に作業員を地上高さが高い領域で作業させる必要がなくなる。
ここで、前記漏洩検知手段(6A)が、前記給油管(3A)に介装された複数の開閉手段(例えば、2個の三方電磁弁V31、V32と貯油タンク1A近傍の電磁弁)を設け、前記給油管(3A)に介装された2個の前記開閉手段(V31、V32)の間の領域をバイパスするバイパス配管(3B)と、前記バイパス配管(3B)に介装された流量計側手段(例えば、流量計Mq)を有していれば、貯液手段(貯油タンク2A)近傍の開閉手段(貯油タンク近傍の電磁弁V)を閉鎖した状態で、前記給油管(3A)に介装された2個の前記開閉手段(V31、V32)を操作して、当該2個の開閉手段(V31、V32)をバイパス配管(3B)側に切り替える。
前記給油管(3A)に破損箇所が存在せず、漏洩していなければ、貯液手段(貯油タンク2A)近傍の開閉手段(貯油タンク近傍の電磁弁V)が閉鎖しているので、前記2個の前記開閉手段(V31、V32)をバイパス配管(3B)側に切り替えても油は流れず、前記流量計側手段(例えば、流量計Mq)で計測される油の流量はゼロとなる。
一方、前記給油管(3A)に破損箇所があり、油が漏洩していれば、貯液手段(貯油タンク2A)近傍の開閉手段(貯油タンク近傍の電磁弁V)が閉鎖していても、当該破損箇所から油が漏洩するので、前記流量計側手段(例えば、流量計Mq)で計測される油の流量はゼロとはならない。
従って、前記流量計側手段(Mq)で計測される油の流量がゼロであれば給油管(より詳細には、バイパス配管3Bよりも貯液手段あるいは貯油タンク2A側の領域)は漏洩していないと判断される。
一方、前記流量計側手段(Mq)で計測される油の流量がゼロでなければ、給油管(より詳細には、バイパス配管3Bよりも貯液手段あるいは貯油タンク2A側の領域)は漏洩していると判断される。すなわち、本発明によれば、人手に頼ることなく遠隔操作によって燃料油の漏洩を検知することができる。
本発明の第1実施形態を示すブロック図である。 第1実施形態における制御を示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態を示すブロック図である。 第2実施形態における制御を示すフローチャートである。
本発明の第1実施形態について説明する。
図1、図2で示す第1実施形態は、建造物の屋上に発電機が設置されており、当該発電機を駆動するための燃料を貯蔵する貯液手段も当該建造物屋上に設置されており、当該建造物直下あるいはその近傍の地下に設けた地下タンクから、地下配管及び地上側配管を介して建造物屋上に油を供給する場合に、災害時その他の非常時に対する備えとして、給油管における漏洩の有無を検査する実施形態である。
以下、図1、図2を参照して、第1実施形態を説明する。この第1実施形態では、例えば作業員が操作を行なう。
図1において、ビル50の屋上51には非常用の発電機70が設置されており、その近傍には貯油タンク2Aが配置されている。一方、ビル50近傍の地下には地下タンク1が埋設されている。
地下タンク1とビル屋上51の貯油タンク2Aとは給油管3Aによって接続され、ビル屋上51の貯油タンク2Aと発電機70とは接続管3Cによって接続されている。
給油管3Aにおける地下タンク1の内部には、燃料油圧送用のポンプPが配置されている。
図1において全体を符号100Aで示す漏洩検知装置(点線で示す)は、給油管3Aに介装した漏洩検知手段6Aと、表示部10Maを有する操作盤10Aとで構成されている。
図1の例では、漏洩検知手段6Aは地下タンク1近傍の箇所と、貯油タンク2A近傍の箇所に設けられた電磁弁Vを含む機構で構成されている。
地下タンク1近傍の箇所漏洩検知手段6Aは、二つの三方弁V31、V32と、バイパス流路3Bと、流量計Mqを備えている。
二つの三方弁V31、V32は給油管3Aにおける地下タンク1近傍領域に配置されている。バイパス流路3Bは、三方弁V31、V32の各々の固有のポートを接続して、給油管3Aの三方弁V31、V32間の領域を迂回する流路である。流量計Mqは、バイパス流路3Bの途中に介装されている。
一方、貯油タンク2A近傍の箇所漏洩検知手段6Aは、給油管3Aにおける貯油タンク2A近傍の領域に介装された電磁弁Vを備えている。
操作盤10Aは、流量計Mqと入力信号ラインSi1で接続され、三方弁V31と制御信号ラインSo1で接続され、三方弁V32と制御信号ラインLo2で接続されている。操作盤10Aは、さらに貯油タンク2A内部のレベルセンサーSqと入力信号ラインSi2で接続され、電磁弁Vと制御信号ラインSo3で接続されている。
以下、図2に基づいて、第1実施形態の制御を説明する。上述した様に、図2の制御は、例えば作業員が実行する。
図2のステップS21において、通常の給油動作を行う場合(ステップS21の「通常」)にはステップS22に進み、操作盤10Aを操作して電磁弁Vを開放し、三方弁V31、V32を操作して、燃料油がバイパス流路3Bを流れず、地下タンク1から貯油タンク2Aに向かう流れ(図1の矢印FAの流れ)にせしめる。
この際、表示盤10Aの表示部10Maには、貯油タンク2A内部のレベルセンサーSqの計測結果に基づいて、地下タンク1内の燃料油の残量が表示されている。ステップS22に続くステップS23では、作業員は表示部10Maに表示された残量を確認して、屋上51の貯油タンク2Aへ燃料油の供給が必要か否かを判断する。
燃料油の供給が必要であれば(ステップS23がYES)ステップS24に進み、ポンプPを駆動して、ステップS23に戻り、再びステップS23以降を繰り返す。
一方、貯油タンク2Aに十分な燃料油が貯蔵されており、燃料油の供給が不要であれば(ステップS23がNO)、ステップS25に進み、ポンプPを停止する。
ステップS21で、漏洩検査を行う必要があれば(ステップS21の「漏洩検査」)ステップS26に進む。ステップS26において、作業員は操作盤10Aを操作して電磁弁Vを閉鎖した後、三方弁V31、V32を操作して、燃料油がバイパス流路3Bを流れる(図1の矢印FBの流れ)ようにする。
そして作業員は地下タンク1内のポンプPを駆動し(ステップS27)、流量計Mqを確認する(ステップS28)。
ステップS28において、流量計Mqで流量を計測した場合(ステップS28がYES)はステップS29に進む。一方、流量計Mqで流量がゼロであれば(計測量がない:ステップS28がNO)は、ステップS32に進む。
ステップS26で電磁弁Vを閉鎖しているので、配管3A内を燃料油は流れないはずであるが、配管3Aから燃料油が漏洩していれば、流量計Mqはその漏洩量を流量として計測する。従って、流量計Mqで流量を計測する(ステップS29)ということは、配管3Aから燃料油が漏洩していることを意味している。そのため、ステップS29(流量計Mqで流量を計測した場合)では、作業員は「配管に損傷あり」と判断して、ポンプPを停止させる(ステップS30)。そしてステップS31において、操作盤10Aで、損傷発生の警告(例えば、ワーニングブザーを吹鳴させる)及び表示を行い、漏洩検査を終了する。
なお、単位時間当たりの漏れ量を求め、破損の程度を検知することが可能である。
ステップS26で電磁弁Vを閉鎖しているので、配管3A内を燃料油は流れないので、配管3Aから燃料油が漏洩していなければ、流量計Mqで計測された流量はゼロとなる。従って、ステップS32(流量計に計測量がない場合)では、作業員は「配管に損傷はなし」と判断する。
そしてステップS33で、配管損傷検査を終了するか否かを判断する。配管損傷検査を終了するのであれば(ステップS33がYES)、ステップS34でポンプPを停止する。一方、漏洩検査を継続するのであれば(ステップS33がNO)、ステップS26まで戻り、ステップS26以降を繰り返す。
図示の第1実施形態によれば、一端が地下タンク1に接続され且つ他端がビル50の屋上51の貯油タンク2Aに接続された給油管3Aに漏洩検出手段6Aを介装しているので、給油管3Aの全領域に亘って作業員の人手で漏洩検査を行う必要がない。
そのため、漏洩検査のコストを節約することが出来て、且つ、漏洩検査の際に作業員を地上高さが高い領域で作業させる必要がなくなる。
ここで、第1実施形態では、漏洩検査そのものは人手に頼ることなく遠隔操作によって燃料油の漏洩を検知している。従って、作業員によることなく、全自動により漏洩検査を行うことも可能である。図3、図4の第2実施形態では、漏洩検査を全自動で行っている。
すなわち、図1、図2の第1実施形態では作業員が実行しているが、図3、図4の第2実施形態では、全ての操作を自動制御で行っている。
図1の第1実施形態における表示部10Maを装備した操作盤10Aを、図3で示す第2実施形態では、表示部15と接続されたコントロールユニット10Bに置き換えている。
コントロールユニット10Bは、貯油タンク2Aへの通常の給油モードと、給油管3Aの自己漏洩検知モードの二つの制御モードを有している。これら二つの制御モードは一つの制御フローの中で自動的に切り替えられる。
通常の給油モードでは、電磁弁Vは開放され、三方弁V31、V32は、燃料油がバイパス流路3Bを流れず、地下タンク1から直接貯油タンク2Aに向かう(図3の矢印FAの流れ)様に切り替えられる。
一方、給油管3Aの漏洩検知モード(自己診断モード)では、電磁弁Vを閉鎖し、三方弁V31、V32は燃料油がバイパス流路3Bを流れる(図3の矢印FBの流れ)ように切り替えられる。
なお、漏洩検知に際しては、基本的には第1実施形態と同様に行われる。すなわち、電磁弁Vを閉鎖して、三方弁V31、V32をバイパス流路3B側に切り替えて、搬送ポンプPを駆動する。
給油管3Aが破損しておらず、漏洩していなければ、電磁弁Vが閉塞しているので、バイパス流路3Bに介装した流量計Mqは、流量ゼロを示す。一方、給油間3Aに破損が存在し、燃料油が漏洩していれば、流量計Mqは漏洩量を流量として計測する。
次に、図4を参照して、第2実施形態における制御を説明する。
図4において、ステップS41でシステムを起動する。このシステム起動時のみ、作業員がコントロールユニットの起動スイッチをONにする。続くステップS42で、自動的に電磁弁Vを開放して、三方弁V31、V32を給油管3A内の燃料油の流れが図3のFAの流れになるように操作する。
次のステップS43では、コントロールユニット10Bは、貯油タンク2A内部のレベルセンサーSqからの情報によって、屋上タンク(貯油タンク)2Aへの燃料油の供給は必要か否かを判断する。貯油タンク2Aへの燃料油の供給が必要であれば(ステップS43がYES)、ステップS44でポンプPを駆動して、ステップS43、ステップS44を繰り返す。
一方、貯油タンク2Aへの燃料油の供給が必要でなければ(ステップS43がNO)、ステップS45でポンプPを停止した後、ステップS46に進む。
ステップS46では、コントロールユニット10Bは、給油管3Aの漏洩検査を行うべきか否かを判断する。
給油管3Aの漏洩検査を行うべきか否かの条件や、漏洩検査の間隔については、施設の使用状況、消防法上の要請、その他の条件に従って、ケース・バイ・ケースで設定される。
給油管3Aの漏洩検査を行うべき場合には(ステップS46がYES)、ステップS47に進む。一方、給油管3Aの漏洩検査を行うべき場合でなければ(ステップS46がNO)、ステップS42以下を繰り返す。
ステップS47(給油管3Aの漏洩検査を行うべき場合)では、コントロールユニット10Bは、電磁弁Vを閉鎖して、三方弁V31、V32をバイパス流路3B側に切り替える。そしてステップS48に進み、地下タンク内のポンプPを駆動する。
上述した様に、電磁弁Vが閉鎖されているので、給油管3Aにおける三方弁V32と電磁弁Vの間の領域に破損がなく、漏洩箇所が存在しなければ、流量計Mqで計測される流量はゼロである。
一方、給油管3Aに破損があり、燃料油が漏洩していれば、流量計Mqは燃料油の漏洩量を流量として計測し、コントロールユニット10Bに出力する。
ステップS48に続くステップS49では、コントロールユニット10Bは、上記出力情報によって流量計Mqで計測される流量がゼロでなかったか否かを判断する。流量計Mqで計測された流量がゼロであれば(ステップS49がNO)、ステップS50で、「配管(給油管)3Aに破損無し」と判断して、その内容を表示部15に表示する。そして、ステップS43まで戻り、再びステップS43以降を繰り返す。
一方、流量計Mqで計測された流量がゼロでなければ(ステップS49がYES)、ステップS51に進む。
ステップS51では、コントロールユニット10Bは、「配管(給油管)3Aに破損あり」と判断する。そしてステップS52において、損傷発生及び内容を表示部15に表示するとともにワーニングによって警告を発し、図3では図示しない記憶装置に記録する。そして、ステップS53まで進む。
ここで、ステップS49の判断に際して、コントロールユニット10Bは、流量計Mqで計測された流量が微量であれば、燃料油の漏洩量も無視できる程度に微量であると判断する様に構成することも可能である。換言すれば、燃料油の漏洩量が所定値以内に収まり、且つ所定時間経過しても当該漏洩量に変化がない場合は、「配管(給油管)3Aに破損無し」と判断することが出来る。
一方、漏洩量がしきい値以上であり、或いは、所定時間内に漏洩量が所定割合以上増加する場合は、危険な状態であると判断して、その旨を警報することも可能である。
ステップS53では、コントロールユニット10Bは、検査を終了するか否かを判断する。検査を終了するのであれば(ステップS53がYES)、そのまま制御を終える。
一方、検査を続行するのであれば(ステップS53がNO)、ステップS54に進み、ポンプを停止した後、ステップS42まで戻る。
上述した第2実施形態によれば、制御の略全てを自動化しているので、漏洩が発生した時を除けば、漏洩検査を含めた給油システムの運転コストを低く抑えることが出来る。
また、コントロールユニット10Bにおいて、単位時間当たりの漏れ量を求めれば、破損の程度も検知できる。さらに、漏れ量の計時変化をチェックすることによって緊急事態に即時対応することもできる。
図3、図4の第2実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図1、図2の第1実施形態と同様である。
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
1・・・地下タンク
2A・・・給油装置
3A・・・給油管
3B・・・バイパス流路
6A・・・漏洩検知手段
10A・・・操作盤
10B・・・コントロールユニット
V・・・電磁弁
V31・・・第1の三方弁
V32・・・第2の三方弁
Mq・・・流量計

Claims (3)

  1. 一端が地下タンク(1)内に設けたポンプ(P)に接続され、かつ他端が建造物(50)の屋上に設けた貯油タンク(2A)に接続された給油管(3A)の漏洩検知装置において、前記給油管(3A)には前記地下タンク(1)の近傍に配置した第1の三方弁(V31)および第2の三方弁(V32)と前記貯油タンク(2A)の近傍に介装された電磁弁(V)とを有し、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)に接続されたバイパス流路(3B)を有し、前記バイパス流路(3B)には流量計(Mq)が介装され、前記流量計(Mq)と入力信号ライン(Si1)で接続され、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)とそれぞれ制御信号ライン(So1、So2)で接続され、貯油タンク(2A)内のレベルセンサー(Sq)と入力信号ライン(Si2)で接続され、そして前記電磁弁(V)と制御信号ライン(So3)に接続された操作盤(10A)を備えることを特徴とする漏洩検知装置。
  2. 請求項1記載の漏洩検知装置を用いた漏洩検知方法において、漏洩検査を行う場合は、前記電磁弁(V)を閉鎖し、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)をバイパス流路(3B)側に切替え(S26)、前記ポンプ(P)を起動し(S27)、前記流量計(Mq)に計測量があれば(S28)、給油管(3A)に損傷があると判断する(S29)漏洩検知方法。
  3. 一端が地下タンク(1)内に設けたポンプ(P)に接続され、かつ他端が建造物(50)の屋上に設けた貯油タンク(2A)に接続された給油管(3A)の漏洩検知装置において、前記給油管(3A)には前記地下タンク(1)の近傍に配置した第1の三方弁(V31)および第2の三方弁(V32)と前記貯油タンク(2A)の近傍に介装された電磁弁(V)とを有し、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)に接続されたバイパス流路(3B)を有し、前記バイパス流路(3B)には流量計(Mq)が介装され、前記流量計(Mq)と入力信号ライン(Si1)で接続され、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)とそれぞれ制御信号ライン(So1、So2)で接続され、貯油タンク(2A)内のレベルセンサー(Sq)と入力信号ライン(Si2)で接続され、そして前記電磁弁(V)と制御信号ライン(So3)に接続されたコントロールユニット(10B)を備え、前記コントロールユニット(10B)は、漏洩検知を行う場合は(S46)、前記電磁弁(V)を閉鎖し、前記第1および第2の三方弁(V31、V32)をバイパス流路(3B)側に切替え(S47)、前記ポンプ(P)を駆動し(S48)、前記流量計(Mq)の計測量がゼロでなかったか否かを判断し(S49)、ゼロでなければ漏洩があると判断する(S51)機能を有することを特徴とする漏洩検知装置。
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