JP3246363U - 二重配管構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ガソリンや軽油、石油等の燃料を供給する配管システム、トルエン、アルコール、キシレン、ケトン等の有機溶剤を供給する配管システム、更に水酸化ナトリウム等の塩基、塗料や乳等のコロイドや水等の液体の配管システムに関し、このような配管に流れる液体の漏洩を検知する二重配管構造を提供する。【解決手段】漏油報知装置は漏洩を検知する油漏検知回路を含み、前記回路内に基準抵抗を複数備え、漏洩検知線１１の抵抗値との分圧電圧の比較によって、１次配管の漏洩箇所を特定する構成であり、前記漏洩検知線の抵抗値は所定間隔毎に異なり、該所定間隔毎に異なる抵抗値と前記回路内の基準抵抗との比較によって、前記１次配管の漏洩箇所をピンポイントで特定する二重配管構造によって達成できる。【選択図】図４

Description

本考案はガソリンや軽油、石油等の燃料を供給する配管システム、トルエン、キシレン、ケトン、アルコール等の有機溶剤を供給する配管システム、更に水酸化ナトリウム等の塩基、塗料や乳等のコロイドや水等の液体の配管システムに関し、特にこのような配管に流れる液体の漏洩を検知する二重配管構造に関する。

従来、燃料タンクに燃料を供給する配管システム、貯留する溶剤タンクに有機溶剤を供給する配管システム、水等の液体の配管システムにおいて、配管供給路における漏洩の確認は、設備の係員やメンテナンス作業者による、例えば目視検査に頼っていた。

しかしながら、このような目視検査では、必要箇所の検査漏れ（検査忘れ）が生じ、特に地中に埋設された埋設配管では、配管を掘り返すなどの手間と時間がかかる作業が必要であった。そこで、容易かつ確実に自動で燃料等の漏洩検査ができる配管として、配管を二重にして配管内の液体の漏洩を検知する二重配管構造の発明が提案されている

しかしながら、上記配管の二重構造は、現在ガソリンスタンド等の給油施設において採用され、一般の工場や他の設備に広く採用されていない。例えば、化学プラント、電力、ガス等のエネルギー産業、水施設等において各種配管が使用されているが、漏れを検知する二重配管は採用されていない。この為、上記のような手間と時間がかかるメンテナンス作業が必要であった。

特に、配管を流れる作動流体の中には高い熱を持つ場合や、高い圧力を持つ場合、あるいは人体に有害な化学物質を含む場合もあり、メンテナンス作業が困難であった。

また、上記のような設備では通常２４時間設備を稼働しており、配管に漏洩事故が発生した場合、できるかぎり施設を停止することなく、短時間で漏洩個所を特定し、補修する必要がある。

従来の方法（例えば、特許文献１）では、例えば注入用の治具を漏洩している配管に取付け、この治具により加熱して軟化したシール材を配管等に注入して補修している。しかしながら、従来の方法では漏洩箇所をピンポイントで検出し、確実に漏洩位置を特定して、短時間で漏洩箇所を補修することは困難である。

特開２０１４－７８３４８号公報

そこで、本考案はガソリンスタンド等の給油設備以外、例えば化学プラントや、電力、ガス等のエネルギー産業、水施設等において使用される配管を二重配管構造とすると共に、燃料や溶剤に限らず、アルコール、水等の各種液体の漏れ位置をピンポイントで検知し、腐蝕穴や孔蝕穴の発生による配管からの液体の漏れを正確に検出することができる二重配管構造を提案するものである。

上記課題を解決するため本考案は、内部に少なくともガソリン等の油類、又はトルエン、キシレン、アセトン、アルコール、酢酸エチル等の有機溶剤、更には水酸化ナトリウム等の塩基、塗料や乳等のコロイドや水等の液体が流れる１次配管と、 該１次配管の外側に所定の隙間を保持して覆設された２次配管と、 前記１次配管の下部下面と前記２次配管の下部上面に位置する前記隙間に沿って直線状に配設され、前記１次配管からの前記ガソリン又はガソリン以外の油類の液体の漏れを検知する漏洩検知線と、該漏洩検知線により検知された信号に基づいて配管からの漏洩を外部に報知する漏油報知装置と、を備え、前記漏油報知装置は前記漏洩を検知する油漏検知回路を含み、前記回路内に基準抵抗を複数備え、前記漏洩検知線の抵抗値との分圧電圧の比較によって、前記１次配管の漏洩箇所を特定する構成であり、前記漏洩検知線の抵抗値は所定間隔毎に異なり、該所定間隔毎に異なる抵抗値と前記回路内の基準抵抗との比較によって、前記１次配管の漏洩箇所をピンポイントで特定する二重配管構造を提供することによって達成できる。

本実施形態の配管構造を説明する概念図である。 配管構成を説明する図であり、本例の二重配管構造の斜視図である。 本例の二重配管構造のＢ－Ｂ断面図であり、（ｂ)は（ａ)に示すＡ部の拡大図である。 図３（ｂ）の断面図（Ｃ－Ｃ線断面図）、及び丸印Ｄ部の拡大図と丸印Ｅ部の拡大図を含む図である。 漏洩検知線を外部に取り出す配管の構造を説明する斜視図である。 漏油検知装置に使用される漏油検知回路の一例を示す回路図である。 第２の実施形態の配管の斜視図である。 第２の実施形態の漏油検知装置に使用される漏油検知回路の他の例を示す回路図である。 第３の実施形態に使用される漏洩検知線の構成図である。 第３の実施形態の漏油検知装置に使用される漏油検知回路の他の例を示す回路図である。 第３の実施形態の漏油検知装置に使用される漏油検知回路の、更に他の例を示す回路図である。

以下、本考案の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態の二重配管構造を説明する概念図である。尚、同図に示す図は、本例の二重配管構造を化学プラントによって精製されたガソリン等の石油燃料や、トルエン等の有機溶剤の配管構造を説明ものである。
図１に示す地下設備の例は、例えば化学プラントによって精製された製品が格納され、例えば格納容器として、ガソリンが格納されるガソリン地下タンク１、灯油が格納される灯油地下タンク２、水素キャリアーであるＭＣＨ（メチルシクロヘキサン：第１の有機溶剤）が格納されるＭＣＨ地下タンク３、ＭＣＨの脱水素化により得られるトルエン（第２の有機溶剤）が格納されるトルエン地下タンク４、及びアルコールが格納されるアルコール地下タンク５がそれぞれ１つ以上、埋設されている。

尚、今日トルエン、キシレン、アセトン等の有機溶剤は、塗装や、洗浄、印刷等の作業に広く使用され、例えばトルエンはペンキや、塗料用シンナー、印刷用インク、接着剤等の溶剤として広く使用され、キシレンも接着剤や塗料等の溶剤として使用され、広い用途に使用されている。

地下タンク１に充填されるガソリンは、例えばローリー車によって運送される。灯油地下タンク２に充填される灯油、ＭＣＨ地下タンク３に充填されるＭＣＨ、トルエン地下タンク４に充填されたトルエン、さらにアルコール地下タンク５に充填されたアルコールは、例えばローリー車によって運送される。

また、地上には、給油設備６ａ、改質装置６ｂ、圧縮機７、蓄圧器８、及びディスペンサー９がそれぞれ１つ以上、設置されている。

給油設備６ａは、ガソリン地下タンク１に格納されたガソリンをガソリン車１２に給油するための設備である。改質装置６ｂは、ＭＣＨ地下タンク３からＭＣＨを取り出し、灯油地下タンク２に格納された灯油を燃焼させて、取り出したＭＣＨを加熱し、水素を分離・精製するシステムである。

圧縮機７は、改質装置６ｂにより精製された気体の水素を圧縮し、液体化させる。蓄圧器８は、液体化された水素を蓄えておくために用いられる。ディスペンサー９は、蓄圧器８に蓄えられた水素をＦＣＶ（燃料電池自動車）１３に充填するための設備である。

図２は、ガソリン、灯油、ＭＣＨ、トルエン、アルコールが格納された地下タンク１～５と地上を結ぶ配管構成を説明する図であり、本例の二重配管構造の斜視図である。

同図に示すように、配管１４は樹脂製の１次配管１５に対して同じ樹脂製の２次配管１６が覆設され、１次配管１５と２次配管１６間には所定幅の隙間１７が形成されている。この隙間１７には前述の漏洩検知線１１が配設されている。尚、１次配管１５及び２次配管１６は、ポリエチレンやポリアミド等の熱可塑性樹脂に限らず、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を材料として使用することができる。

図３（ａ）は上記配管１４の断面図（図２のＢ－Ｂ線断面図）であり、図３（ｂ）は同図（ａ）の点線丸印部Ａの拡大図である。上述のように配管１４は二重構造であり、１次配管１５に２次配管１６が覆設されている。また、同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、１次配管１５と２次配管１６の隙間１７には上記漏洩検知線１１が配設され、１次配管１５からの漏洩を検知する。この漏洩検知線１１は１次配管１５の下面（２次配管１６の上面）に直線状に配設されている。したがって、１次配管１５内を流れる、例えばトルエンが１次配管１５に形成された欠陥部から漏れ出たとしても、漏れたトルエンは１次配管１５の外側面に沿って流れ落ち、確実に漏洩検知線１１によって検知することができる構造である。
また、２次配管１６が受け皿となり、漏れた、例えばトルエンやアルコール等が外部に流れだし、土壌を汚染することも防止できる。

図４は上記図３（ｂ）の断面図（Ｃ－Ｃ線断面図）であり、前述の１次配管１５と２次配管１６の隙間１７に配設された漏洩検知線１１の配線構成を示す。同図に示すように、漏洩検知線１１は１次配管１５の下部下面（２次配管１６の下部上面）に沿って直線状に配設され、１次配管１５の欠陥部から漏れ出た、例えばトルエンやアルコールを確実に検知することができる。

また、同図に示す丸印Ｄ部を拡大して漏洩検知線１１の構成を説明すると、漏洩検知線１１は吸油部１９と検知部２０で構成されている。吸油部１９はガソリン等の油分を吸う性質を有する、例えばフッ素樹脂膜で構成され、検知部２０は吸油部１９で吸引した油類の検知を行う。この構成は、更に同図の丸印Ｅ部を拡大した模式図に示すように、吸油部１９を介して油類が検知部２０に接すると、検知部２０の素子２１に油分が浸透し、検知部２０の抵抗値を変化させる。この抵抗値変化は不図示のケーブルを介して漏油検知モニタに通知される。

図５は上記漏洩検知線１１を外部に取り出す配管の構造を示し、この配管２３は基本的に前述の１次配管１５と２次配管１６で構成される二重配管構造であるが、漏洩検知線１１を外部に取り出す配線取出部２２が設けられている。尚、同図に示す配管２３には前後に前述の通常の二重配管、例えば２４が接続され、これらの配管２３及び２４を複数接続し、上記漏洩検知線１１を全ての二重配管に通して配線する。尚、漏洩検知線１１は前述のようにフッ素樹脂製であり、耐候性や耐薬品性に優れている。

このように漏洩検知線１１を配管１４の下面に沿って直線状に配線することによって、配管の欠陥部からの漏洩が発生しても漏洩検知線１１が漏洩を確実に検知し、ケーブルを介して漏油検知モニタに通知することができる。すなわち、図４の模式図に示すように、吸油部１９を介して油が検知部２０に接触すると、検知部２０の素子２１に油分が浸透し、検知部２０の抵抗値を変化させる。この抵抗値変化は前述のように漏油検知モニタに通知される。

図６は漏油検知モニタに使用される漏油検知回路の一例である。同図に示すように、例えば油漏検知回路２５はトランジスタＴｒ、分圧抵抗Ｒ、抵抗ｒ、及び漏洩検知線１１で構成され、漏洩検知線１１の抵抗値と分圧抵抗Ｒの抵抗値によって電源Ｅの電圧値を分割し、漏洩検知線１１の抵抗値が予め設定された所定値以上に達するとトランジスタＴｒのコレクタから漏洩検知信号を出力する。したがって、漏油検知装置はこの信号によって、例えばＬＥＤを点灯又は点滅して漏洩を外部に報知する。また、スピーカを使用して漏洩を外部に通知する。
したがって、本例によれば配管を二重構造とし、配管の隙間にライン状の検知センサを配設し、例えばトルエンやアルコール等の漏れの発生を検知でき、地中への漏洩を未然に防ぐことができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
上記第１の実施形態の説明では配線取出部２２が設けられた単一の配管２３を使用したが、本実施形態の二重配管構造では配線取出部２２が設けられた複数の配管２３を使用する構成とし、夫々の配線取出部２２から漏洩検知線１１を引き出す構成とするものである。このように構成することによって配管１４からの、例えばトルエンの漏れの位置をピンポイントで特定することができる。以下、具体的に説明する。

図７は本実施形態の二重配管構造の斜視図である。同図に示すように、本例の二重配管構造の場合、配線取出部２２が設けられたている配管２３と配線取出部２２が設けられていない配管２４が交互に配設され、合い隣り合う配管２３と２４が一対となり、対応する配管２３の配線取出部２２から漏洩検知線１１を引き出される構成である。

例えば、同図に示す例の場合、合い隣り合う１番目の配管２３－１と配管２４－１が一対となり、一方の配管２３－１に設けられた配線取出部２２－１から漏洩検知線１１－１が引き出されている。また、合い隣り合う２番目の配管２３－２と配管２４－２が一対となり、一方の配管２３－２に設けられた配線取出部２２－２から漏洩検知線１１－２が引き出されている。同様に、合い隣り合う３番目の配管２３－３と配管２４－３以降の配管についても、一方の配管２３－３に設けられた配線取出部２２－３から漏洩検知線１１－３が引き出され、配管２３－４に設けられた配線取出部２２－４から漏洩検知線１１－４が引き出され、この配管構成が連続する。

図８は上記構成の配管構造の場合における、例えばトルエン等の漏れを検知する検知回路の例であり、具体的には同図に示す漏油検知回路を使用することによって実現することができる。すなわち、各漏洩検知線１１－１、１１－２、１１－３、・・に対応して、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、・・分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・、抵抗ｒ１、ｒ２、ｒ３、・・の回路を作成し、夫々の回路において漏洩検知線１１－１、１１－２、１１－３、・・の抵抗値と分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・の抵抗値によって電源Ｅの電圧値を分割し、漏洩検知線１１－１、１１－２、１１－３、・・の抵抗値が予め設定された所定値以上に達したトランジスタＴｒのコレクタから漏洩検知信号を出力することによって、配管上の漏洩の位置を特定する。

例えば、出力１から漏洩検知信号が検出された場合、対応する配管２３－１又は２４－１の位置から漏洩があったことが分かり、この配管部分を修理すればよいことになる。また、例えば、出力２から漏洩検知信号が検出された場合、対応する配管２３－２又は２４－２の位置から漏洩があったことが分かり、この配管部分を修理すればよいことになる。以下同様であり、従って修理する配管箇所を予めピンポイントで特定することができ、掘削作業や補修作業等を効率良く行うことができ、極めて有効な構造の二重配管システムである。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
上記第２の実施形態の説明では複数の漏洩検知線１１－１、１１－２、１１－３、・・を使用する例を説明したが、本実施形態では単一の漏洩検知線を使用する場合でも、例えば漏洩検知線の配設位置によって検知部の抵抗値が異なる素子を使用することによって、漏洩の位置をピンポイントで特定することができるものである。以下、具体的に説明する。

図９は本実施形態に使用する漏洩検知線３１の構成を示す図である。同図に示すように、本例で使用する漏洩検知線３１は配設位置によって検知部３２の抵抗値が異なる素子３３を使用する。例えば、漏洩検知線３１の最初の所定幅Ｌ１の抵抗値はＲ３１－１に設定され、次の所定幅Ｌ２の抵抗値はＲ３１－２に設定され、更に次の所定幅Ｌ３の抵抗値はＲ３１－３に設定され、以下順次所定幅毎に抵抗値がＲ３１－４、Ｒ３１－５、・・と変化する検知線が使用される。このような構成の漏洩検知線３１を使用することによって、ガソリン等の漏洩した位置の特定が可能となる。

図１０は本例で使用する回路構成（油漏検知回路２７）を説明する図である。この場合、漏洩検知線３１には１本の同じ漏洩検知線３１からの信号が入力し、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・の抵抗値を配管の位置に対応して異ならせることによって、漏洩位置に対応したトランジスタＴｒの位置から出力を得ることができる。例えば、分圧抵抗Ｒ
の抵抗値を配管のある位置の漏洩検知線３１の検知部３２（素子３３）の抵抗変化に一致させることによって、トランジスタＴｒの出力からの検知出力があると、配管の対応する位置からの漏洩であることが分かる。

具体的には、分圧抵抗Ｒ１の抵抗値を漏洩検知線３１の抵抗Ｒ３１－１の位置の検知部３２－１（素子３３－１）の抵抗変化に一致させることによって、トランジスタＴｒ１からの検知出力（出力１）があると、配管のＬ１の位置から漏洩していることが分かる。また、分圧抵抗Ｒ２の抵抗値を漏洩検知線３１の抵抗Ｒ３１－２の位置の検知部３２－２（素子３３－２）の抵抗変化に一致させることによって、トランジスタＴｒ２からの検知出力（出力２）があると、配管のＬ２の位置から漏洩していることが分かる。同様に、分圧抵抗Ｒ３の抵抗値を漏洩検知線３１の抵抗Ｒ３１－３の位置の検知部３２－３（素子３３－３）の抵抗変化に一致させることによって、トランジスタＴｒ３からの検知出力（出力３）があると、配管のＬ３の位置から漏洩していることが分かり、分圧抵抗Ｒ４の抵抗値を漏洩検知線３１の抵抗Ｒ３１－４の位置の検知部３２－４（素子３３－４）の抵抗変化に一致させることによって、トランジスタＴｒ４からの検知出力（出力４）があると、配管のＬ３の位置から漏洩していることが分かる。

尚、図１１に示す例は、例えば配管の位置Ｌ２に漏洩がある場合であり、この場合検知部３２－２（素子３３－２）の抵抗値に変化があり、トランジスタＴｒ２の検知出力（出力２）によって配管Ｌ２の位置の漏洩であることが分かる。

したがって、本例においても修理する配管箇所を予めピンポイントで特定することができ、掘削作業や補修作業等を効率良く行うことができ、極めて有効な構造の二重配管システムである。尚、上記所定幅は任意に設定することができ、例えば数１０センチ間隔から数メートル間隔まで必要に応じて設定することができる。

尚、上記第１乃至第３の実施形態の説明において、ガソリンスタンドの注油管２の例について説明したが、給油管３についても同様に実施することができる。また、上記説明ではガソリンスタンドの地下埋設タンクの例について説明したが、他の地下タンク所蔵所、給油取扱所等に対する地下配管についても同様に適用することができる。

また、本例は地下配管に限らず、腐蝕が起こりやすい沿岸部の露出配管や、長距離配管にも適用することができる。さらに、上記説明において樹脂性の配管ついて説明したが、スチール製やＦＲＰ（繊維強化複合材）等の二重配管に適用することも可能である。

さらに、本例で説明した図６、図８、及び図１０の油漏検知回路図は一例であり、本発明の二重配管構造における、例えばトルエン等の漏れを検出する回路が上記例に限定されないことは勿論である。

また、トルエンやアルコール以外に、アセトン、酢酸エチル等の有機溶剤、更には水酸化ナトリウム等の塩基、塗料や乳等のコロイドや水等の液体についても同様に実施せることができる。

また、第２の実施形態において説明した配管２３と２４の構成においても、１本の配管２３に対して２本の配管２４毎に漏洩検知線１１を使用してもよく、また１本の配管２３に対して３本の配管２４毎に漏洩検知線１１を使用してもよく、更に１本の配管２３に対して４本以上の配管２４毎に漏洩検知線１１を使用してもよい。

１・・・ガソリン地下タンク
２・・・灯油地下タンク
３・・・ＭＣＨ地下タンク
４・・・トルエン地下タンク
５・・・アルコール
６ａ・・給油設備
６ｂ・・改質装置
７・・・圧縮機
８・・・蓄圧器
９・・・ディスペンサー
１０・・タンクローリ
１１・・漏洩検知線
１４・・配管
１５・・１次配管
１６・・２次配管
１７・・隙間
１９・・吸油部
２０・・検知部
２１・・素子
２２、２２－１、２２－２、２２－３、・・配線取出部
２３、２３－１、２３－２、２３－３、・・配管
２４、２４－１、２４－２、２４－３、・・配管
３１・・漏洩検知線
３２、３２－１，３２－２、」３２－３、・・検知部
３３、３３－１、３３－２、３３－３、・・素子
Ｅ・・・電源
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・所定幅
Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、・・トランジスタ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・分圧抵抗
Ｒ３１－１、Ｒ３１－２、Ｒ３１－３、・・検知部の抵抗
ｒ１、ｒ２、ｒ３、・・抵抗

Claims (3)

1. 内部に少なくともガソリン等の油類、又はトルエン、アルコール、キシレン、アセトン、酢酸エチル等の有機溶剤、更には水等の液体が流れる１次配管と、
   該１次配管の外側に所定の隙間を保持して覆設された２次配管と、
   前記１次配管の下部下面と前記２次配管の下部上面に位置する前記隙間に沿って直線状に配設され、前記１次配管からの前記ソリン等の油類、又はトルエン、アルコール、キシレン、アセトン、酢酸エチル等の有機溶剤、更には水等の液体の漏れを検知する漏洩検知線と、
   該漏洩検知線により検知された信号に基づいて配管からの漏洩を外部に報知する漏油報知装置と、を備え、
   前記漏油報知装置は前記漏洩を検知する油漏検知回路を含み、前記回路内に基準抵抗を複数備え、前記漏洩検知線の抵抗値との分圧電圧の比較によって、前記１次配管の漏洩箇所を特定する構成であり、前記漏洩検知線の抵抗値は所定間隔毎に異なり、該所定間隔毎に異なる抵抗値と前記回路内の基準抵抗との比較によって、前記１次配管の漏洩箇所をピンポイントで特定することを特徴とする二重配管構造。
2. 前記漏洩検知線は吸油部と検知部で構成され、吸油部によってガソリン又はガソリン以外の油類の油分を吸引し、前記検知部によって漏れを検知することを特徴とする請求項１に記載の二重配管構造。
3. 前記検知部は前記油分の浸透に従って変化する抵抗値に基づいて前記漏れを検知することを特徴とする請求項２に記載の二重配管構造。

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