JP2016045009A - Inspection device and inspection method of piping - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、都市ガス供給用の配管のように地中に埋設された配管の検査に好ましく適用される配管の検査装置および検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus and inspection method for piping that is preferably applied to inspection of piping buried in the ground, such as piping for supplying city gas.
例えば、都市ガス供給用の配管における検査としては、ガス漏れ箇所などを検出する漏洩検査と、配管の損傷や腐食具合などを調査する状態検査の2種類に大別することができる。ガス漏れ箇所などを検出する漏洩検査としては、ボーリング法、圧力降下法などが知られている。また、状態検査としては、超音波により配管の肉厚を測定する検査やカメラにより配管内面を観察する方法などが知られている。 For example, inspections for city gas supply pipes can be broadly classified into two types: a leak inspection for detecting a gas leak location and a state inspection for investigating damage and corrosion of the pipe. As a leak test for detecting a gas leak point or the like, a boring method, a pressure drop method, or the like is known. In addition, as state inspection, there are known an inspection for measuring the thickness of the pipe by ultrasonic waves, a method for observing the inner surface of the pipe by a camera, and the like.
ボーリング法とは、例えば、図3に示したように、地中に埋設された配管2の路線上を深さ約50cm、間隔約5Mでボーリングを行い、その穴に管を立て約1分程度時間が経過した後または吸引を行った後、ガス検知器または臭気により漏洩の有無を検査する方法である。
With the boring method, for example, as shown in FIG. 3, boring is performed at a depth of about 50 cm and an interval of about 5 M on the line of the
また圧力降下法とは、例えば、図4に示したように、配管2の内部に治具4を挿入し、この治具4により配管2内に遮蔽空間6を画成するとともにこの遮蔽空間6内を最高使用圧力に加圧し、この状態で遮蔽空間6内の圧力変化を監視することにより、配管2内の気密性を検査する方法である(例えば、特許文献1)。
For example, as shown in FIG. 4, the pressure drop method is a method in which a jig 4 is inserted into the
ところで、図3に示したようなボーリング法により漏洩箇所を検査する場合には、配管2の路線上を人が歩きながら所定間隔置きに穴を掘って検査する必要があることから、検査のために多くの労力とコストを費やすという問題があった。また、正しく路線上でボーリングが行われなかったり、排気ガスなど周辺のガス吸引を行なったりするなどして、人為的ミスが発生し易い。
By the way, in the case of inspecting a leaked portion by the boring method as shown in FIG. 3, it is necessary to dig a hole at predetermined intervals while a person walks on the route of the
さらには、配管2の上方に障害物などがあると、検査に伴う作業が極めて困難になるという問題もあった。また、障害物などが無い場合であっても、図3のボーリング法では漏洩箇所の特定に至るまでには繰り返しの作業が必要で、迅速な特定を行うことができないという問題があった。
Furthermore, when there is an obstacle or the like above the
一方、圧力降下法の場合には、漏洩を地表からではく直接配管内を検査するため、人為的ミスのリスクを軽減することができ、配管2の上方に障害物がある場合でも検査が可能であるといった利点がある。しかしながら、配管2の起点となる端部8から治具4を延ばしながら遮蔽空間6の位置を順番に延ばしていくため、長距離におよぶ配管2の検査には不向きであり、また漏洩箇所の特定にはやはり繰り返しの作業が必要になってしまうという問題があった。
On the other hand, in the case of the pressure drop method, since the piping is inspected directly from the ground surface, the risk of human error can be reduced and inspection is possible even when there is an obstacle above the
本発明は、このような実情に鑑み、検査に多くの労力とコストを必要とせず、人為的ミスの発生も少なく、さらには埋設した配管上方に障害物の有る無しに係わらず、所定の検査を行うことができ、加えて迅速な検出を行うことができる配管の検査装置および検査方法を提供することを目的としている。 In view of such circumstances, the present invention does not require a lot of labor and cost for inspection, is less likely to cause human error, and is not subject to predetermined inspection regardless of whether there is an obstacle above the buried pipe. In addition, an object of the present invention is to provide a pipe inspection apparatus and inspection method capable of performing quick detection.
上記目的を達成するための本発明に係る配管の検査装置は、
配管の漏洩箇所を検査するための検査装置であって、
配管内部を駆動手段により自走する走行車両と、
前記走行車両に搭載され、膨張可能なチューブ内に気体が導入されることにより外周面にシール性を発揮する少なくとも2つの自己膨張性シール機構と、
前記2つの自己膨張性シール機構で密閉されている検査対象空間の圧力変動を検知する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段で検出された検出データから漏洩の有無を判断するコントロール手段と、
前記検査対象空間の前記配管内での位置を検出する位置検出手段と、
を有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a pipe inspection apparatus according to the present invention comprises:
An inspection device for inspecting a leaking part of piping,
A traveling vehicle that is self-propelled by driving means inside the pipe;
At least two self-expanding sealing mechanisms that are mounted on the traveling vehicle and exhibit sealing properties on the outer peripheral surface by introducing gas into the expandable tube;
Pressure detecting means for detecting pressure fluctuations in a space to be inspected sealed by the two self-expanding sealing mechanisms;
Control means for determining the presence or absence of leakage from the detection data detected by the pressure detection means;
Position detecting means for detecting a position of the inspection target space in the pipe;
It is characterized by having.
係る構成の配管の検査装置は、検査のためにボーリングなどを行う必要もなく、走行車両が自動的に配管内を走行し、所定距離走行した位置で少なくとも2つの自己膨張性シール機構を膨張させて機能させることにより、2つの自己膨張性シール機構で密閉される検査対象空間を形成し、その後の検査対象空間の圧力変動を測定することにより、検査対象空間の漏洩の有無を検知することができる。 The pipe inspection apparatus having such a configuration does not need to perform boring or the like for inspection, and the traveling vehicle automatically travels in the pipe and expands at least two self-expanding seal mechanisms at a position traveled a predetermined distance. By forming an inspection target space, it is possible to detect the presence or absence of leakage in the inspection target space by forming a test target space sealed by two self-expanding sealing mechanisms and measuring the pressure fluctuation in the subsequent inspection target space. it can.
そして、この検出データの解析から、配管のどの位置で漏洩が起きているかを検出することができる。 Then, from the analysis of the detection data, it is possible to detect at which position of the piping the leakage occurs.
また、本発明では、少なくとも前記2つの自己膨張性シール機構は、共通配管で連結され、この共通配管を介して所定の気体が同時に導入または排出されることが好ましい。
このような構成であれば、2つの自己膨張性シール機構への気体の導入あるいは脱気の制御を容易に行うことができ、装置をコンパクトにすることができる。
In the present invention, it is preferable that at least the two self-expanding sealing mechanisms are connected by a common pipe, and a predetermined gas is simultaneously introduced or discharged through the common pipe.
With such a configuration, it is possible to easily control the introduction or degassing of gas into the two self-expanding sealing mechanisms, and the apparatus can be made compact.
さらに、本発明では、前記位置検出手段は、前記走行車両の移動距離を測定することで検出されることが好ましい。
このような構成であれば、漏洩箇所の特定を自動的に行うことができるので、人為的ミスを無くすことができる。
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the position detecting means is detected by measuring a moving distance of the traveling vehicle.
With such a configuration, it is possible to automatically identify the leaked portion, thereby eliminating human error.
さらに、本発明に係る配管検査装置では、前記走行車両には、位置調整を手動で行うための操作部材が連結されていることが好ましい。
このような構成であれば、自走車両が故障して配管内を自走することが困難になった場合でも、その走行車両を配管から移動させることができる。
Furthermore, in the pipe inspection apparatus according to the present invention, it is preferable that an operating member for manually adjusting the position is connected to the traveling vehicle.
With such a configuration, even when the self-propelled vehicle breaks down and it becomes difficult to self-propell in the piping, the traveling vehicle can be moved from the piping.
また、本発明に係る配管の検査方法は、
一対の自己膨張性シール機構を備えた配管検査装置を配管内を移動させ、その位置における前記一対の自己膨張性シール機構で囲まれる検査対象空間の時間経過に伴う圧力変動を検出する圧力変動検出工程と、
前記圧力変動検出工程で得られた検出データと、前記走行車両の前記配管内での位置情報とから前記配管の漏洩箇所を特定する位置特定工程とを、有することを特徴としている。
Moreover, the pipe inspection method according to the present invention includes:
Pressure fluctuation detection for detecting a pressure fluctuation with the passage of time in a space to be inspected by moving a pipe inspection apparatus provided with a pair of self-expandable seal mechanisms in the pipe, at the position. Process,
It has a position specifying step of specifying a leak location of the pipe from detection data obtained in the pressure fluctuation detecting step and position information in the pipe of the traveling vehicle.
本願発明に係る配管の検査方法によれば、ボーリングなどを行わなくても配管内の漏洩箇所を検出し、その位置を特定することができる。 According to the pipe inspection method according to the present invention, it is possible to detect a leak location in the pipe and specify its position without performing boring or the like.
本発明に係る配管の検査装置によれば、自走することが可能な走行車両を配管内に収容し、所定距離走行させてから、その位置で少なくとも一対の自己膨張性シール機構に気体を導入することによりシール部を機能させ、その後自己膨張性機構で囲まれる検査対象空間の圧力変動を検出し、その検出データから漏洩の有無を検査するようにしているので、漏洩を地表からではなく直接配管内部から検査することができ、しかも、検査結果を定量化することが可能であることから検査結果の分析をシステム化し易くなり、人為的ミスを防止することができる。 According to the pipe inspection apparatus of the present invention, a traveling vehicle capable of self-running is accommodated in the pipe and traveled a predetermined distance, and then gas is introduced into at least a pair of self-expanding seal mechanisms at that position. By doing so, the pressure variation in the inspection space surrounded by the self-expanding mechanism is detected and the presence or absence of leakage is inspected from the detected data. Since the inspection can be performed from the inside of the pipe, and the inspection result can be quantified, the analysis of the inspection result can be easily systemized, and a human error can be prevented.
また、漏洩検査を自動化することで検査に要する労力や時間を削減することができ、さらには、漏洩箇所をピンポイントで特定することができることから、漏洩箇所の特定を素早く行うことができる。
さらに、自走式の走行車両を用いることから、長距離検査を実施することができる。
Further, by automating the leakage inspection, labor and time required for the inspection can be reduced, and furthermore, since the leakage location can be pinpointed, the leakage location can be quickly identified.
Furthermore, since a self-propelled traveling vehicle is used, a long-distance inspection can be performed.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る配管の検査装置および検査方法について説明する。 Hereinafter, an inspection apparatus and inspection method for piping according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の好ましい実施形態に係る配管の検査方法を実施するのに好適な検査装置10が、地中に埋設された都市ガス供給用の配管12内に収容された状態を示す概略縦断面図である。
FIG. 1 schematically shows a state in which an
この検査装置10は、例えば、モータなどの駆動手段14により、車輪16が回転することにより、配管12内を自走することが可能な走行車両18が用いられる。この走行車両18の台車に具備された前後の車輪16、16間の距離は一定である。そして、この走行車両18には、環状のチューブ20内に圧縮空気、窒素ガスなどの適宜な流体を導入することにより外周面にシール機能を発揮する自己膨張性シール機構22が搭載されているとともに、自己膨張性シール機構22のチューブ20内に圧縮空気を導入するポンプ24と、2つの自己膨張性シール機構22、22の間に形成される検査対象空間26内の圧力変動を検知する圧力検出手段28と、バッテリー電源30と、チューブ20への気体の導入や気体の排出、走行車両18の姿勢制御、検査対象空間26の位置検出を行う位置検出手段27、さらには圧力検出手段28で検出された検出データから、検査対象空間26での漏洩の有無などを識別するコントロール手段32などを搭載している。
The
そして、一対の自己膨張性シール機構22、22のチューブ20、20間の離間距離Aは所定の長さに設定されている。
The separation distance A between the
自己膨張性シール機構22で採用されるシール材としては、例えば、日本バルカー工業株式会社からインフラートシール(登録商標)の名称で種々の製品が市場に提供され、好評を博している。
As a sealing material employed in the self-expanding
このような自己膨張性シール機構22のシール性能は、シール面に対する供給圧力の伝達に依存するものであり、例えば、図2に示したように、チューブ20に対する圧力供給がゼロの場合には、実線状態の姿勢にあるものが、供給圧力の増加により二点鎖線のように外側に大きく膨張し、これにより、外周面にシール機能を発揮させるものである。
The sealing performance of such a self-expanding
本実施形態の走行車両18には、上記のような自己膨張性シール機構22が1つの台車に少なくとも2つ具備されている。また、これらの自己膨張性シール機構22、22を共通配管34で連結すれば、各チューブ20、20への気体の導入または気体の排出を、2つの自己膨張性シール機構22、22間で同時に行うことができる。
なお、チューブ20に導入する気体としては、圧縮空気あるいは窒素ガスなどを採用することができる。
The
As the gas introduced into the
このように構成された検査装置10では、車輪16の円周の長さをL、車輪16の回転数をTとすれば、車輪16の一回転で移動する距離は、L×Tである。よって、走行車両18の一回の走行で回転する車輪16の回転数Tを設定することにより、走行車両18の起点(原点位置)からの移動距離を知ることができる。すなわち、検査対象空間26が検査を始めた起点からどの程度離れているかの位置情報を識別することができる。
In the
したがって、このような検査装置10では、車輪16を毎回の検査で所定回数だけ回転させることにより、検査対象空間26の位置を、例えば、A、2A、3A…nAと順番に延ばしていくことができる。これにより、各位置において自己膨張性シール機構22、22を起動させ、その後の圧力変動を検出し、検出結果をコントロール手段32に保存すれば、コントロール手段32に保存されている検出データの記録から、どの位置で漏洩が生じているか、あるいは漏洩が生じていないかを、判断することが可能になっている。
以下、このような検査装置10を用いた配管の検査方法についてさらに詳述する。
Therefore, in such an
Hereinafter, a pipe inspection method using such an
先ず、検査対象となる配管が都市ガス供給用の埋設された配管12である場合、穴を掘ることで配管12の一部を露出させ、そこから適宜な手段で少なくとも検査対象区間の配管12内の都市ガスが脱気される。そして、都市ガスが脱気され安全が確認された状態で配管12の中に検査装置10を収容する。この作業は、作業員などにより手動で行われる。
First, when the pipe to be inspected is an embedded
そして、検査装置10が適宜な姿勢に配置されていることが確認されてからコントロール手段32からの指令信号により、第1回目の漏洩検査が行われる。その場合、先ず、バッテリー電源30によりポンプ24が駆動され、そのポンプ24の駆動により自己膨張性シール機構22、22のチューブ20、20内に、適宜なガスが導入される。これにより、一対の自己膨張性シール機構22、22の一対のチューブ20、20の外周面にシール機能が発揮される。
Then, after it is confirmed that the
これにより、2つの自己膨張性シール機構22、22間に、検査対象空間26が密閉状態に画成される。このとき、共通配管34を介して2つの自己膨張性シール機構22、22間が連結されているので、窒素ガスなどの導入を一つの圧力源(ポンプ24)から同時に行うことができ、これにより検査時間の短縮化を図ることができる。
Thereby, the
このようにして自己膨張性シール機構22にシール機能を発揮させてから、検査対象空間26内の時間経過に伴う圧力変動を、圧力検出手段28で検出する。この時間経過に伴う圧力変動の検出結果は、検査対象空間26の配管12内での位置情報とともに、コントロール手段32に保存される。
In this way, after the self-expanding
所定時間経過した後、コントロール手段32からの指令信号により自己膨張性シール機構22のチューブ20から内部に導入されたガスが排出される。これにより走行車両18は再び走行が可能になる。しかる後、走行車両18を予め設定された距離Aだけ走行させる。これにより、検査装置10が次の検査位置まで移動する。第2回目の検査は、最初に検査した図1におけるAの位置から直ぐ横の位置となる。仮に、第1回目の検査位置をA,第2回目の検査範囲を2Aと称するとき、本発明では、このようにして順番にA、2A、3A…と連続して検査していくことが可能となる。その検出データはコントロール手段32に保存される。本実施形態の検査方法は、上記のようにして検査対象位置を延ばしながら自動的に行われていく。
After a predetermined time has elapsed, the gas introduced into the inside of the
本実施形態の検査方法では、例えば、配管12の全長が10メートルで、車輪16の回転数に基いて距離Aが2メートルに設定されている場合、10÷2=5(回)の検査を実施することにより、検査対象の10メートルの範囲を全て検査することができる。そして、保存された検出データから何回目に行った検査で漏洩と判断することができる圧力変動があったかなどを解析する。
In the inspection method of this embodiment, for example, when the total length of the
このように、本発明に係る配管の検査方法によれば、一対の自己膨張性シール機構22、22で囲まれる検査対象空間26の時間経過に伴う圧力変動を検出する圧力変動検出工程と、圧力変動検出工程で得られた検出データから配管12の漏洩箇所を特定する位置特定工程とを有することにより、従来の検査方法で必要であった人的労力や解析のための時間を短縮することができる。また、自動化することが可能であることから、人為的ミスの発生を防止することができる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されない。
As described above, according to the pipe inspection method of the present invention, the pressure fluctuation detecting step for detecting the pressure fluctuation with the passage of time of the
As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment at all.
例えば、上記実施の形態では、配管12の漏洩検査のみを行うようにしているが、これに代え、例えば、視覚により配管の内部状況を把握するため走行車両18に、自動で撮影するカメラなどを搭載することもできる。このカメラを自己膨張性シール機構22の起動と同期させて撮影すれば、配管12内での撮影位置を特定することができる。
For example, in the above-described embodiment, only the leakage inspection of the
さらに、走行車両18に超音波による肉厚測定装置などを搭載することもできる。この配管12の肉厚測定もカメラの撮影と同様に、自己膨張性シール機構22の起動と同期させれば測定位置を特定することができる。
Furthermore, a thickness measuring device using ultrasonic waves can be mounted on the traveling
また、上記実施の形態では、走行車両18の駆動手段14が故障した場合に、その走行車両18が配管12内に取り残されてしまう虞があるが、これに対処するため、走行車両18の例えば後端側に紐状部材36を結び付け、必要時にこの紐状部材36を手動で引っ張ることにより、走行車両18を配管12から強制的に引き出すこともできる。
Moreover, in the said embodiment, when the drive means 14 of the traveling
さらに、上記実施の形態では、自己膨張性シール機構22が2つ搭載された例を示したが、3つあるいは4つの自己膨張性シール機構22を搭載させることもできる。このように設定すれば、走行車両18が一つの場所に停止した状態で、2つあるいは3つの検査対象空間26を設定することができ、これら検査対象空間26の検査を同時行うことが可能になる。
Further, in the above-described embodiment, an example in which two self-expanding
また、上記実施の形態では、共通配管34で連結された2つの自己膨張性シール機構22、22の間に形成される検査対象空間26が一定である装置の例を示したが、2つの自己膨張性シール機構が、それぞれ異なる走行車両18に搭載されて、検査対象空間26を自由に設定できるようにしても良い。
In the above embodiment, an example in which the
さらに、都市ガス供給用の配管12などを検査する場合には、万が一のために、検査に必要な各要素を防爆構造にすることが好ましい。また、走行車両18は、外部から無線で走行させたり、あるいは有線により外部から操縦したりすることもできる。
Furthermore, when inspecting the city
また、上記実施形態では、埋設された配管12を検査するようにしているが、配管12は、勿論埋設されていなくても良く、例えばプラントや船舶、海底などに設置された配管でもよい。また、輸送する流体も都市ガス等に限定されず、例えばガソリンや化学物質、一般工業用ガスなどでもよく、設置場所や適用流体を問わず様々な配管の検査に適用可能である。
このように本発明に係る検査装置および検査方法は、本発明の技術的思想に基き種々の改変が可能である。
In the above embodiment, the buried
As described above, the inspection apparatus and the inspection method according to the present invention can be variously modified based on the technical idea of the present invention.
6 遮蔽空間
8 端部
10 検査装置
12 配管
14 駆動手段
16 車輪
18 走行車両
20 チューブ
22 自己膨張性シール機構
24 ポンプ
26 検査対象空間
27 位置検出手段
28 圧力検出手段
30 バッテリー電源
32 コントロール手段
34 共通配管
36 紐状部材
A 離間距離
6 Shielding space 8
Claims (5)
配管内部を駆動手段により自走する走行車両と、
前記走行車両に搭載され、膨張可能なチューブ内に気体が導入されることにより外周面にシール性を発揮する少なくとも2つの自己膨張性シール機構と、
前記2つの自己膨張性シール機構で密閉されている検査対象空間の圧力変動を検知する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段で検出された検出データから漏洩の有無を判断するコントロール手段と、
前記検査対象空間の前記配管内での位置を検出する位置検出手段と、
を有することを特徴とする配管検査装置。 An inspection device for inspecting a leaking part of piping,
A traveling vehicle that is self-propelled by driving means inside the pipe;
At least two self-expanding sealing mechanisms that are mounted on the traveling vehicle and exhibit sealing properties on the outer peripheral surface by introducing gas into the expandable tube;
Pressure detecting means for detecting pressure fluctuations in a space to be inspected sealed by the two self-expanding sealing mechanisms;
Control means for determining the presence or absence of leakage from the detection data detected by the pressure detection means;
Position detecting means for detecting a position of the inspection target space in the pipe;
A pipe inspection apparatus characterized by comprising:
前記圧力変動検出工程で得られた検出データから漏洩箇所を特定する位置特定工程と、を有することを特徴とする配管検査方法。 Pressure fluctuation detection for detecting a pressure fluctuation with the passage of time in a space to be inspected by moving a pipe inspection apparatus provided with a pair of self-expandable seal mechanisms in the pipe, at the position. Process,
And a position specifying step of specifying a leak location from the detection data obtained in the pressure fluctuation detecting step.
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