JP3030132B2 - 弁シート面の漏洩診断法 - Google Patents
弁シート面の漏洩診断法Info
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- JP3030132B2 JP3030132B2 JP3188275A JP18827591A JP3030132B2 JP 3030132 B2 JP3030132 B2 JP 3030132B2 JP 3188275 A JP3188275 A JP 3188275A JP 18827591 A JP18827591 A JP 18827591A JP 3030132 B2 JP3030132 B2 JP 3030132B2
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- JP
- Japan
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- valve
- valve seat
- seat surface
- leak
- leakage
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- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は弁シート面の漏洩診断法
に関する。更に詳述すると、本発明は、バックグランド
ノイズが大きい原子力発電プラントなどにおいて使用さ
れる弁の内部の漏洩診断方法に関するものである。
に関する。更に詳述すると、本発明は、バックグランド
ノイズが大きい原子力発電プラントなどにおいて使用さ
れる弁の内部の漏洩診断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】弁における弁体と弁座のシート面からの
漏洩は、弁体と弁座の密着不十分やシート面における異
物噛み込み、シート面の傷の発生によって生じる。漏洩
の発生は流量の増加や一次側の圧力低下をもたらすた
め、プラントの安全運転にとって早期に漏洩を診断する
ことが要求される。そこで、従来においては、プラント
等に組込まれた状態のまま漏洩の有無を検出する実用的
な方法がなかったため、定期的に弁を分解してシート面
を検査したり、すり合わせによる漏洩診断が行われてき
た。しかし、原子力発電プラントにおいては多数の弁が
使用されていることから、定期的な弁分解による検査コ
ストと弁分解による作業員の被爆線量の低減のため、弁
分解などに代る実用的な弁内部の漏洩診断方法の開発が
要求されている。
漏洩は、弁体と弁座の密着不十分やシート面における異
物噛み込み、シート面の傷の発生によって生じる。漏洩
の発生は流量の増加や一次側の圧力低下をもたらすた
め、プラントの安全運転にとって早期に漏洩を診断する
ことが要求される。そこで、従来においては、プラント
等に組込まれた状態のまま漏洩の有無を検出する実用的
な方法がなかったため、定期的に弁を分解してシート面
を検査したり、すり合わせによる漏洩診断が行われてき
た。しかし、原子力発電プラントにおいては多数の弁が
使用されていることから、定期的な弁分解による検査コ
ストと弁分解による作業員の被爆線量の低減のため、弁
分解などに代る実用的な弁内部の漏洩診断方法の開発が
要求されている。
【０００３】一方、従来の弁内部の漏洩診断方法として
は、例えば図５に示すように、弁箱１０１に音響センサ
１０２を取付け、これにより弁内部の漏洩に伴って発生
する微小の音響信号を検出して電気信号に変換し、弁内
部の弁体１０４と弁座１０３との間における漏洩を診断
するようにしている。
は、例えば図５に示すように、弁箱１０１に音響センサ
１０２を取付け、これにより弁内部の漏洩に伴って発生
する微小の音響信号を検出して電気信号に変換し、弁内
部の弁体１０４と弁座１０３との間における漏洩を診断
するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は、バックグランドノイズが十分小さく抑えられた実
験室規模での漏洩診断には実施可能でありかつ微小リー
クも診断可能であるが、発電プラント等においては環境
のバックグランドノイズが大きいため、バックグランド
ノイズ以下の漏洩音の音響出力では弁内部の漏洩を検出
することができない。
法は、バックグランドノイズが十分小さく抑えられた実
験室規模での漏洩診断には実施可能でありかつ微小リー
クも診断可能であるが、発電プラント等においては環境
のバックグランドノイズが大きいため、バックグランド
ノイズ以下の漏洩音の音響出力では弁内部の漏洩を検出
することができない。
【０００５】また、バックグランドノイズに非定常な外
乱が入る場合があるので、確実な漏洩検出をするために
はバックグランドノイズより大きい音響出力を漏洩検出
のしきい値にする必要がある。このような漏洩音の検出
による方法では、バックグランドノイズが大きい場合は
漏洩検出は困難であり、信頼性も十分ではない。
乱が入る場合があるので、確実な漏洩検出をするために
はバックグランドノイズより大きい音響出力を漏洩検出
のしきい値にする必要がある。このような漏洩音の検出
による方法では、バックグランドノイズが大きい場合は
漏洩検出は困難であり、信頼性も十分ではない。
【０００６】本発明はバックグランドノイズに拘わらず
弁内部漏洩を検出する方法を提供することを目的とす
る。更に、具体的には原子力発電プラントにおける弁分
解コストの低減と被爆線量の低減を達成し得る実用的な
弁内部漏洩診断方法を提供することを目的とする。
弁内部漏洩を検出する方法を提供することを目的とす
る。更に、具体的には原子力発電プラントにおける弁分
解コストの低減と被爆線量の低減を達成し得る実用的な
弁内部漏洩診断方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の弁シート面の漏洩診断方法は、弁シート面
の漏洩箇所で発生する噴流と周囲の静止流体との速度差
を弁の外部に取付けた超音波探触子により探査するよう
にしている。
め、本発明の弁シート面の漏洩診断方法は、弁シート面
の漏洩箇所で発生する噴流と周囲の静止流体との速度差
を弁の外部に取付けた超音波探触子により探査するよう
にしている。
【０００８】
【作用】したがって、シール面でリークが生じている
と、弁の上流側と下流側との間の差圧に因り漏洩水は噴
流になるので、周囲の静止水とは大きな速度差がつき発
信された超音波の伝播速度が噴流部で変化しシート面か
らの反射エコーが減衰する。この減衰を検出することに
よって弁シート面のリークの有無及び漏洩位置を検出で
きる。
と、弁の上流側と下流側との間の差圧に因り漏洩水は噴
流になるので、周囲の静止水とは大きな速度差がつき発
信された超音波の伝播速度が噴流部で変化しシート面か
らの反射エコーが減衰する。この減衰を検出することに
よって弁シート面のリークの有無及び漏洩位置を検出で
きる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【００１０】図１に本発明の弁シート面の漏洩診断方法
を実施する一例を示す。本実施例の場合、弁箱１の外表
面に超音波探触子２を設置し、弁座３と弁体４とが擦り
合される弁シート面５に向けて超音波を発信し、弁シー
ト面５から反射してくる超音波を測定するようにしてい
る。また、超音波探触子２は、所定の方向即ち弁体４と
弁座３とが当接した弁シート面５へ向けて超音波を放射
し得るようにするため楔６等を介して入射角度φ1 が調
整されている。例えば、図示の如く、弁中心０と開先８
の中間付近に超音波探傷用の斜角探触子２を取付ける。
この場合、超音波の伝播方向が弁シート面５を狙うよう
に弁箱１での超音波の屈折角φ2 、水中での超音波の屈
折角φ3 を計算し、弁中心から超音波探触子２の取付け
位置までの距離Ｌ、探触子２の取付け用の斜角楔６の角
度φ1 を選定する。
を実施する一例を示す。本実施例の場合、弁箱１の外表
面に超音波探触子２を設置し、弁座３と弁体４とが擦り
合される弁シート面５に向けて超音波を発信し、弁シー
ト面５から反射してくる超音波を測定するようにしてい
る。また、超音波探触子２は、所定の方向即ち弁体４と
弁座３とが当接した弁シート面５へ向けて超音波を放射
し得るようにするため楔６等を介して入射角度φ1 が調
整されている。例えば、図示の如く、弁中心０と開先８
の中間付近に超音波探傷用の斜角探触子２を取付ける。
この場合、超音波の伝播方向が弁シート面５を狙うよう
に弁箱１での超音波の屈折角φ2 、水中での超音波の屈
折角φ3 を計算し、弁中心から超音波探触子２の取付け
位置までの距離Ｌ、探触子２の取付け用の斜角楔６の角
度φ1 を選定する。
【００１１】以上のように超音波探触子２を配置してか
ら、まず弁の一次側と二次側を同じ圧力にした状態で、
探触子２の取付け位置を弁シート面５に沿って移動させ
ながら水中に超音波を発信し、弁シート面５からの反射
エコーを全周において記録する。次に弁の一次側と二次
側に差圧を付けてから同様の測定を行う。弁シート面５
に傷などが付いて漏洩が生じている場合には、弁差圧に
より漏洩口からの漏洩水は噴流になるので周囲の静止水
とは大きな速度差が付き、水中に発信した超音波の伝播
速度が噴流部で変化し、弁シート面５からの反射エコー
は減衰する。そこで、弁差圧時の反射エコーが同圧時に
比較して減衰していれば弁に漏洩が発生していると判断
できる。そして、その漏洩位置７は測定箇所から特定さ
れる。尚、弁構造はあらかじめ製作図でわかるので、弁
箱１の肉厚、材質などから超音波の屈折角φ2 及び探触
子の取付け位置Ｌなどは容易に推定できる。また、探触
子の指向特性（超音波ビームの広がり）は弁シート面５
の漏洩部を十分カバーする広がりがあり、取付け位置は
厳密を必要としない。
ら、まず弁の一次側と二次側を同じ圧力にした状態で、
探触子２の取付け位置を弁シート面５に沿って移動させ
ながら水中に超音波を発信し、弁シート面５からの反射
エコーを全周において記録する。次に弁の一次側と二次
側に差圧を付けてから同様の測定を行う。弁シート面５
に傷などが付いて漏洩が生じている場合には、弁差圧に
より漏洩口からの漏洩水は噴流になるので周囲の静止水
とは大きな速度差が付き、水中に発信した超音波の伝播
速度が噴流部で変化し、弁シート面５からの反射エコー
は減衰する。そこで、弁差圧時の反射エコーが同圧時に
比較して減衰していれば弁に漏洩が発生していると判断
できる。そして、その漏洩位置７は測定箇所から特定さ
れる。尚、弁構造はあらかじめ製作図でわかるので、弁
箱１の肉厚、材質などから超音波の屈折角φ2 及び探触
子の取付け位置Ｌなどは容易に推定できる。また、探触
子の指向特性（超音波ビームの広がり）は弁シート面５
の漏洩部を十分カバーする広がりがあり、取付け位置は
厳密を必要としない。
【００１２】次に水中における噴流による超音波エコー
の変化の一例を示す。
の変化の一例を示す。
【００１３】図２に弁シート面５に傷がある場合に起こ
る漏洩に因る水中噴流の状態を模擬したものを示す。こ
の実験では直径０．３ｍｍの微小漏洩口を有するノズル
２１から水中に水を圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2 噴出させて
いる。水中へ噴出される噴流は漏洩口から広がりをもっ
て拡散する。尚、本実験において用いられた管２０は直
径０．２７ｍφであり、探触子２２は周波数１ＭＨｚ、
直径３０ｍｍφで、ノズル２１から６ｃｍ下流に設置さ
れている。
る漏洩に因る水中噴流の状態を模擬したものを示す。こ
の実験では直径０．３ｍｍの微小漏洩口を有するノズル
２１から水中に水を圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2 噴出させて
いる。水中へ噴出される噴流は漏洩口から広がりをもっ
て拡散する。尚、本実験において用いられた管２０は直
径０．２７ｍφであり、探触子２２は周波数１ＭＨｚ、
直径３０ｍｍφで、ノズル２１から６ｃｍ下流に設置さ
れている。
【００１４】その測定結果を図３及び図４に示す。図３
は漏洩口から噴流がない場合において、図２に示した探
触子２２から水中に超音波を発信した場合の送信パルス
Ｐ1 と反射パルスＰ2 のエコーの振幅である。噴流がな
い場合は他端の壁面から反射パルスＰ2 が返ってくる。
反射距離は管直径ｄの０．２７ｍである。一方、図４は
漏洩口から噴流がある場合に超音波を発信した場合であ
る。噴流による変化のため反射パルスＰ2 のエコーの振
幅は減衰する。
は漏洩口から噴流がない場合において、図２に示した探
触子２２から水中に超音波を発信した場合の送信パルス
Ｐ1 と反射パルスＰ2 のエコーの振幅である。噴流がな
い場合は他端の壁面から反射パルスＰ2 が返ってくる。
反射距離は管直径ｄの０．２７ｍである。一方、図４は
漏洩口から噴流がある場合に超音波を発信した場合であ
る。噴流による変化のため反射パルスＰ2 のエコーの振
幅は減衰する。
【００１５】以上のようにして得られた図３と図４を比
較することによって噴流の有無が明確にできる。そこ
で、弁の一次側と二次側とを同じ圧力にした状態で測定
した反射エコーと、弁の一次側と二次側とに圧力差を与
えた状態で測定した反射エコーとを比較することによっ
て漏洩の判定が可能になる。しかも、測定箇所を弁シー
ト面に沿って移動させ漏洩箇所を特定できる。
較することによって噴流の有無が明確にできる。そこ
で、弁の一次側と二次側とを同じ圧力にした状態で測定
した反射エコーと、弁の一次側と二次側とに圧力差を与
えた状態で測定した反射エコーとを比較することによっ
て漏洩の判定が可能になる。しかも、測定箇所を弁シー
ト面に沿って移動させ漏洩箇所を特定できる。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の弁漏洩診断法は、検出対象たる弁シート面に向けて超
音波を発信し、漏洩に伴って発生する噴流とその周辺の
静止流体との速度差に起因する弁シート面からの超音波
の反射量の減衰量によって弁シート面の漏洩の有無と漏
洩位置を判別するようにしているので、バックグランド
ノイズの影響を受けずに弁シート面の漏洩の判定が可能
である。しかも、漏洩噴流とその周囲の静止流体との速
度差に起因する反射エコーの減衰によって漏洩を検出す
るので、測定箇所を移動させることによって漏洩箇所が
判定できる。
の弁漏洩診断法は、検出対象たる弁シート面に向けて超
音波を発信し、漏洩に伴って発生する噴流とその周辺の
静止流体との速度差に起因する弁シート面からの超音波
の反射量の減衰量によって弁シート面の漏洩の有無と漏
洩位置を判別するようにしているので、バックグランド
ノイズの影響を受けずに弁シート面の漏洩の判定が可能
である。しかも、漏洩噴流とその周囲の静止流体との速
度差に起因する反射エコーの減衰によって漏洩を検出す
るので、測定箇所を移動させることによって漏洩箇所が
判定できる。
【図１】本発明の弁漏洩診断方法を実施するときの作業
状態の一例を示す縦断面図である。
状態の一例を示す縦断面図である。
【図２】水中噴流の状態の一例を示す説明図である。
【図３】漏洩による水中噴流がないときの送信パルスと
反射パルスの測定結果を示す説明図である。
反射パルスの測定結果を示す説明図である。
【図４】漏洩による水中噴流があるときの送信パルスと
反射パルスの測定結果を示す説明図である。
反射パルスの測定結果を示す説明図である。
【図５】従来の弁漏洩診断方法の一例を示す縦断面図で
ある。
ある。
１ 弁箱 ２ 超音波探触子 ３ 弁座 ４ 弁体 ５ 弁シート面
Claims (1)
- 【請求項１】 検出対象たる弁シート面に向けて超音波
を放射し、漏洩に伴って発生する噴流とその周辺の静止
流体との速度差に起因する弁シート面からの超音波の反
射量の減衰量によって弁シート面の漏洩の有無と漏洩位
置を判別することを特徴とする弁シート面の漏洩診断
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188275A JP3030132B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 弁シート面の漏洩診断法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188275A JP3030132B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 弁シート面の漏洩診断法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510844A JPH0510844A (ja) | 1993-01-19 |
| JP3030132B2 true JP3030132B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=16220812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3188275A Expired - Lifetime JP3030132B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 弁シート面の漏洩診断法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030132B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014213088A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 愛知株式会社 | 机 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4513584B2 (ja) * | 2005-01-31 | 2010-07-28 | 日産自動車株式会社 | バルブ動作状態の判定方法および判定装置 |
| US10641412B2 (en) | 2012-09-28 | 2020-05-05 | Rosemount Inc. | Steam trap monitor with diagnostics |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP3188275A patent/JP3030132B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014213088A (ja) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 愛知株式会社 | 机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0510844A (ja) | 1993-01-19 |
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