JP5875152B2 - 配管内における閉塞異物位置の診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、配管内における閉塞異物位置の診断方法に係り、特に、プラントのドレン配管の閉塞異物位置の診断に適用するのに好適な配管内における閉塞異物位置の診断方法に関する。

原子力プラント等のプラントにはドレン配管が設けられている。ドレン配管は、建屋内に配置され、高所に設置されているものもある。このドレン配管内に異物が堆積した場合にはドレン水の排出に支障が生じ、場合によってはドレン配管が堆積した異物によって完全に閉塞され、ドレン水の排出が不可能になる可能性もある。

ドレン配管内に異物が堆積してドレン水の排出に支障が生じた場合には、作業者が、ドレン配管の、異物の堆積が予想される部分を切断して、配管内に堆積した異物を除去する。その後、配管の切断した部分に新たな配管を溶接にて接合してドレン配管を修復している。

配管内部の目詰まりを診断する方法が、特開昭６２−１９７５６号公報および特開平６−２０１３６４号公報に記載されている。

特開昭６２−１９７５６号公報に記載された配管の目詰まり診断方法は、診断対象の配管（建築用配管）の外面をハンマリングしたときに配管に発生する反響音を信号処理することによって目詰まりを診断している。その反響音は、マイクロフォンによって集音され、電気信号に変換される。電気信号の信号処理が行われて反響音の減衰率が求められ、この減衰率とその配管に対する基準減衰率を比較することにより、配管に目詰まりが発生しているか否かを診断する。ここでの減衰率は、正常時のハンマリング後の時刻Ｔ_０における反響音の振幅ａと、任意時のハンマリング後の時刻Ｔ_０における反響音の振幅ａ’の振幅比（ａ’／ａ）である。

特開平６−２０１３６４号公報は、診断対象の配管を加振することにより目詰まりを診断している。配管の外面に接触させた加振棒を振動させて配管を加振させ、配管の振動を、振動伝達棒を介して加速度センサで検出する。加速度センサで検出された配管の振動波形と配管の正常状態（目詰まりが生じていない状態）の振動波形を比較し、配管に目詰まりが生じているか否かを診断する。

特開昭６２−１９７５６号公報 特開平６−２０１３６４号公報

特開昭６２−１９７５６号公報に記載された、ハンマリングにより配管に発生する反響音の減衰率に基づいた配管の目詰まり診断方法、および特開平６−２０１３６４号公報に記載された、診断対象の配管を振動させる叩打具で加振させて配管の振動波形に基づいて目詰まりの診断を行う配管の目詰まり診断方法は、配管内における異物の堆積を精度良く診断することができない。

さらに、これらの配管の目詰まり診断方法では、配管内で閉塞物が堆積している位置を診断することができない。

本発明の目的は、配管内における閉塞異物が堆積している位置を診断することができる配管内における閉塞異物位置の診断方法を提供することにある。

上記した目的を達成する本発明の特徴は、複数の配管サポートによって支持されて隣り合う配管サポート間に形成される複数のスパンを有する配管内に閉塞異物が堆積されていると診断されるとき、その配管を、外部から叩いて振動させ、この配管のそれぞれのスパンにおける振動を測定することによって得られる加速度時刻歴波形をウェーブレット変換してスパンごとのウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を求め、このウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）に基づいて加速度時刻歴波形の時間-周波数波形の表示情報をその配管のスパンごとに作成し、この時間-周波数波形の表示情報に基づいて配管内に堆積された閉塞異物が存在するスパンを診断することにある。

外部から叩くことにより配管のそれぞれのスパンにおける振動を測定することによって得られる加速度時刻歴波形をウェーブレット変換してスパンごとのウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を求め、このウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）に基づいて加速度時刻歴波形の時間-周波数波形の表示情報をその配管のスパンごとに作成し、この時間-周波数波形の表示情報に基づいて配管内に堆積された閉塞異物が存在しているスパンを診断するので、配管内における閉塞異物の堆積位置、すなわち、その閉塞異物が堆積しているスパンを精度良く診断することができる。

上記の目的は、複数の配管サポートによって支持されて隣り合う配管サポート間に形成される複数のスパンを有する配管内に閉塞異物が堆積されていると診断されるとき、その配管を、外部から叩いて振動させ、この配管のそれぞれのスパンにおける振動を測定することによって得られる加速度時刻歴波形をウェーブレット変換してスパンごとのウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を求め、このウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）に基づいてパワー積分値をその配管のスパンごとに求め、このパワー積分値を用いてパワー積分値の表示情報をスパンごとに作成し、パワー積分値の表示情報に基づいて配管内に堆積された閉塞異物が存在するスパンを診断することによっても達成できる。

本発明によれば、配管内における閉塞異物が堆積している位置、すなわち、その閉塞異物が堆積しているスパンを診断することができる。

本発明の好適な一実施例である実施例１の配管内における閉塞異物位置の診断方法に用いられる閉塞異物位置診断装置の構成図である。 図１に示す信号処理装置で実施される処理手順のフローチャートである。 図１に示すＦＦＴアナライザの周波数解析で得られる伝達関数の一例を示す説明図である。 図１に示す信号処理装置でモード減衰比を求めるために実行される半値幅法の概略を示す説明図である。 配管の固有振動モードの例を示す説明図である。 閉塞異物の体積位置の診断に関する実験に用いられた実験装置の構成図である。 図６に示す模擬配管の閉塞異物が存在していないスパンにおける模擬配管下部での時間-周波数波形を示す説明図である。 図６に示す模擬配管の閉塞異物が存在しているスパンにおける模擬配管下部での時間-周波数波形を示す説明図である。 図６に示す模擬配管の閉塞異物が存在していないスパンにおける模擬配管上部での時間-周波数波形を示す説明図である。 図６に示す模擬配管の閉塞異物が存在しているスパンにおける模擬配管上部での時間-周波数波形を示す説明図である。 図６に示す模擬配管の閉塞異物が存在していないスパンおよび閉塞異物が存在しているスパンのそれぞれにおける模擬配管下部でのパワー積分値を示す説明図である。 図６に示す模擬配管の閉塞異物が存在していないスパンおよび閉塞異物が存在しているスパンのそれぞれにおける模擬配管上部でのパワー積分値を示す説明図である。 配管内に閉塞異物が堆積している場合および堆積していない場合における配管の固有振動モードの次数に対する配管の固有振動数を示す説明図である。 配管内に閉塞異物が堆積している場合および堆積していない場合における配管の固有振動モードの次数に対するモード減衰比を示す説明図である。 は意見の打撃点を示す説明図である。 打撃点を変えた場合における配管の固有振動モードの次数に対する配管の固有振動数を示す説明図である。 打撃点を変えた場合における配管の固有振動モードの次数に対するモード減衰比を示す説明図である。 本発明の他の実施例である実施例２の配管内における閉塞異物位置の診断方法に用いられる閉塞異物位置診断装置の信号処理装置で実施される処理手順のフローチャートである。 本発明の他の実施例である実施例３の配管内における閉塞異物位置の診断方法に用いられる閉塞異物位置診断装置の構成図である。 図１９に示す信号処理装置で実施される処理手順のフローチャートである。 本発明の他の実施例である実施例４の配管内における閉塞異物位置の診断方法に用いられる閉塞異物位置診断装置の信号処理装置で実施される処理手順のフローチャートである。

発明者らは、配管内における閉塞異物の堆積位置を診断できる方法について種々の検討を行った。この検討の結果、発明者らは、振動のウェーブレット変換によって得られた情報を用いることにより、配管内における閉塞異物の堆積位置を診断できることを見出した。本発明はこの新たな知見に基づいて成されたものである。

上記の検討結果を以下に詳細に説明する。

発明者らは、長さ９００ｍｍの円管（以下、模擬配管という）を用いて、配管内における閉塞異物の堆積位置の診断に関する実験を行った。この実験においては、図６に示すように、長手方向で模擬配管の中央をＵボルトで固定し、模擬配管の両端部をそれぞれ同じＵボルトで固定した。模擬配管の両端部を固定している各Ｕボルトは、模擬配管の中央を固定しているＵボルトからそれぞれ３７５ｍｍ離れた位置に配置されている。おがくずを粘土で固めて作成した模擬閉塞異物を、中央のＵボルトから模擬配管の１つの端部に向かう１つのスパンの真ん中（中央のＵボルトから１８７．５ｍｍの位置）で模擬配管の内面に付着させた。模擬閉塞異物は４００ｇであり、粘土が９に対しておがくずが１の割合で含まれている。模擬閉塞異物の模擬配管の長手方向における厚みが７５ｍｍであり、模擬閉塞異物の高さは模擬配管の内径の１／２である。模擬閉塞異物は、模擬配管の内面の下側で模擬配管の内側の横断面積の半分を塞いでいる。加速度センサが、図６に示すように、中央のＵボルトから両端に向かってそれぞれ１８７．５ｍｍの位置で模擬配管の外面の下側および上側にそれぞれ取り付けられる。模擬配管外面の下側および上側にそれぞれ取り付けられた各加速度センサは、模擬配管の周方向において、１８０°離れている。

模擬配管は、３個のＵボルトで支持された２つのスパンを有する。１つのスパンには模擬閉塞異物が存在し、もう１つのスパンには模擬閉塞異物が存在していない。模擬閉塞異物が存在しないスパンにおいて模擬配管の外面に加速度センサを取り付けた位置を測定点Ａ，Ｂ、および模擬閉塞異物が存在するスパンにおいて模擬配管の外面に加速度センサを取り付けた位置を測定点Ａ’，Ｂ’と称する。測定点Ａ，Ａ’は模擬配管の下部の外面に配置され、測定点Ｂ，Ｂ’は模擬配管の上部の外面で測定点Ａ，Ａ’から模擬配管の周方向に１８０°離れている位置に配置される。なお、測定点Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’は、該当するスパンの長手方向において真ん中に位置している。

インパクトハンマで中央に位置するＵボルトを叩く。インパクトハンマによるこのＵボルトへの打撃によって模擬配管が振動し、この振動の加速度αが模擬配管に取り付けた各加速度センサで測定される。加速度センサから出力された加速度αの時刻歴波形である加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）をウェーブレット変換する。

ウェーブレット変換は、突発的または非定常的な音響や振動などの複雑な形状の波形の、時間的変動および空間的推移を同時に解析することを可能にした解析手法である。ウェーブレット変換では、１つのマザーウェーブレットという基本的な関数ψを拡大・縮小させることにより、信号の周波数−時間軸の解析を行うことができる。関数ψを時間方向に拡大・縮小・シフトした関係式を式（１）に示す。

ここで、パラメータａは、マザーウェーブレットψ（ｔ）を時間方向に拡大・縮小する比率を決定するものであり、周波数に相当する。また、パラメータｂは、短時間のフーリエ変換と同様に時間のシフト量に対応し、窓の位置（解析する時間）を決定する。式（１）を用いて、連続ウェーブレット変換を式（２）のように定義する。Ｗ（ａ，ｂ）はウェーブレット値である。

インパクトハンマによる中央に位置するＵボルトへの打撃後において測定点Ａ，Ａ’に位置する各加速度センサから出力されたそれぞれの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を、式（２）に代入してウェーブレット変換を行い、各時間におけるそれぞれのウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を求める。測定点Ａに位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）のウェーブレット変換により得られた、模擬閉塞異物が存在していないスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形が、測定点Ａに位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）とともに、図７に示されている。また、測定点Ａ’に位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）のウェーブレット変換により得られた、模擬閉塞異物が存在しているスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形が、測定点Ａ’に位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）とともに、図８に示されている。図７および図８では、時間-周波数波形が加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の上方に示されている。

図７および図８は、ともに、模擬配管の下部での加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数解析結果を示しており、この時間-周波数解析結果の振幅を時間と周波数で表現した時間-周波数波形を示している。図７および図８示すそれぞれの時間-周波数波形は１０００Ｈｚ〜６０００Ｈｚの周波数波形（以下、時間-周波数波形（１０００〜６０００Ｈｚ）と記載する）である。模擬閉塞異物が存在していないスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形（図７参照）と模擬閉塞異物が存在しているスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形（図８参照）は、１５００Ｈｚ〜３５００Ｈｚの範囲で大きな差がみられ、模擬閉塞異物が存在しているスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形が、模擬閉塞異物が存在していないスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形よりも早く減衰している。

模擬閉塞異物が存在している、模擬配管のスパンにおける時間-周波数波形の収れん時間は、模擬閉塞異物が存在していない、模擬配管のスパンにおける時間-周波数波形の収れん時間に比べて短くなる。前者の収れん時間は後者の収れん時間の１／２となる。このように、時間-周波数波形の収れん時間に基づいて、模擬配管内での閉塞異物の堆積位置（閉塞異物が堆積しているスパン）を診断することができる。

図７および図８は、模擬配管の下部の外面に位置する測定点Ａ，Ａ’にそれぞれ設置された各加速度センサから出力されたそれぞれの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）のウェーブレット変換により得られたそれぞれの時間-周波数波形を示しているが、模擬配管の上部の外面に位置する測定点Ｂ，Ｂ’にそれぞれ設置された各加速度センサから出力されたそれぞれの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）のウェーブレット変換により得られたそれぞれの時間-周波数波形を、図９および図１０にそれぞれ示す。図９は、測定点Ｂに位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）のウェーブレット変換により得られた、模擬閉塞異物が存在していないスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形を、測定点Ｂに位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）とともに示している。また、図１０は、測定点Ｂ’に位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）のウェーブレット変換により得られた、模擬閉塞異物が存在しているスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形を、測定点Ｂ’に位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）とともに示している。

１５００Ｈｚ〜３５００Ｈｚの範囲では、模擬閉塞異物が存在しているスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形が、測定点Ａに対する測定点Ａ’と同様に、模擬閉塞異物が存在していないスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形よりも早く減衰している。このため、加速度センサを配管の上部に設置しても、配管内での閉塞異物の堆積位置を診断することができる。

閉塞異物が模擬配管内で下部に存在する場合には、模擬閉塞異物が存在しているスパンにおいて、模擬配管の下部の測定点Ａでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形の収れん時間と模擬配管の上側の測定点Ａ’での加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形の収れん時間を比較すると、前者の収れん時間が後者の収れん時間よりも短くなる。閉塞異物は配管内で一般的に配管内面の下部に堆積しやすいため、加速度センサを配管の下部に設置することにより、配管内での閉塞異物の堆積位置をより精度良く診断することができる。

また、発明者らは、配管の閉塞による加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形の変化を定量的に把握する手法について検討した。この結果、発明者らは、ウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を時間領域で積分処理して得られるパワー積分値（面積値）を用いることによって、その変化を定量的に把握できることを見出した。このパワー積分値Ｓは、式（３）で定義される。

ここで、Ｔは積分処理を行う時間範囲である。

測定点Ａに位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を式（２）に代入してウェーブレット変換を行うことにより求めた各ウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を、式（３）に代入し、パワー積分値を求めた。測定点Ａに位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を用いて求めたパワー積分値の周波数に対する変化を図１１に示す。このパワー積分値は、図７に示す加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形に対応するものである。

測定点Ａ’に位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を式（２）に代入してウェーブレット変換を行うことにより求めた各ウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を、式（３）に代入し、パワー積分値を求めた。測定点Ａ’に位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を用いて求めたパワー積分値の周波数に対する変化も図１１に示される。このパワー積分値は、図８に示す加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形に対応するものである。

図１１において、測定点Ａに対応するパワー積分値と測定点Ａ’ に対応するパワー積分値を比較した場合、後者のパワー積分値は、前者のパワー積分値がピークになる２１７０Ｈｚにおいて、前者のパワー積分値よりも７４．３％小さくなっている。

測定点Ｂに位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を式（２）に代入してウェーブレット変換を行うことにより求めた各ウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を、式（３）に代入し、パワー積分値を求めた。測定点Ｂに位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を用いて求めたパワー積分値の周波数に対する変化を図１２に示す。このパワー積分値は、図９に示す加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形に対応するものである。

測定点Ｂ’に位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を式（２）に代入してウェーブレット変換を行うことにより求めた各ウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を、式（３）に代入し、パワー積分値を求めた。測定点Ｂ’に位置する加速度センサから出力された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を用いて求めたパワー積分値の周波数に対する変化も図１２に示される。このパワー積分値は、図１０に示す加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形に対応するものである。

図１２において、測定点Ｂに対応するパワー積分値と測定点Ｂ’ に対応するパワー積分値を比較した場合、後者のパワー積分値は、前者のパワー積分値がピークになる２２２４Ｈｚにおいて、前者のパワー積分値よりも４４．５％小さくなっている。

このように、パワー積分値に基づいても閉塞異物の堆積位置を診断することができる。

以上に述べた発明者らが見出した新たな知見を反映した、本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の好適な一実施例である実施例１の配管内における閉塞異物位置の診断方法を、図１を用いて説明する。

本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法に用いられる閉塞異物位置診断装置１は、加速度センサ２、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）アナライザ（周波数分析装置）３、信号処理装置４、表示装置５および荷重センサ（図示せず）を備えている。加速度センサ２がＦＦＴアナライザ３および信号処理装置４に接続される。ＦＦＴアナライザ３も信号処理装置４に接続されている。表示装置５が信号処理装置４に接続される。荷重センサはドレン配管７を叩くインパクトハンマ６に設けられ、荷重センサからの荷重信号はＦＦＴアナライザ３に入力される。

原子力プラントのドレン配管７は、建屋内で側壁等にＵボルト等の配管サポートを用いて設置されている。配管サポートは３〜５ｍ間隔に配置される。

閉塞異物位置診断装置１を用いた配管の配管内における閉塞異物位置の診断方法を詳細に説明する。閉塞異物位置診断対象の配管、例えば、ドレン配管７の下部の外面に加速度センサ２を取り付ける。作業員がインパクトハンマ６でドレン配管７の外面を叩く。本実施例では、荷重センサを内蔵したインパクトハンマ６によるドレン配管７への打撃は、ドレン配管７の長手方向で所定の間隔に置かれた５箇所のそれぞれの位置において、ドレン配管７の外面の、周方向における複数点（例えば、周方向に２２．５°置きに配置された１６点）でそれぞれ与えられる。さらに、ドレン配管７の長手方向において所定の間隔で置かれたインパクトハンマ６による打撃によってドレン配管７が振動する。これによって生じるドレン配管７の下部における振動の加速度αが加速度センサ２によって測定される。振動の加速度αの測定によって加速度センサから出力された振動信号が、上記の複数の打撃点に対して、ＦＦＴアナライザ３にそれぞれ入力される。インパクトハンマ６のドレン配管７への打撃により発生する打撃力Ｆは、インパクトハンマ６に内蔵した荷重センサによって測定される。荷重センサによって測定された打撃力Ｆが、有線または無線によってＦＦＴアナライザ３に入力される。

ＦＦＴアナライザ３は、それぞれの振動信号の周波数分析を行い、さらに、打撃力Ｆおよび振動の加速度αに基づいてドレン配管６の長手方向の伝達関数Ｔ（＝α／Ｆ）を求める。複数点の伝達関数Ｔが求められる。ＦＦＴアナライザ３で得られた振動信号の周波数と伝達関数Ｔの関係の一例を図３に示す。

ＦＦＴアナライザ３で得られた、図３に示された振動信号の周波数と伝達関数Ｔの関係を表す情報（複数点分の情報）が、信号処理装置４に入力される。ＦＦＴアナライザ３が図３に示された情報を信号処理装置４に入力するのではなく、ＦＦＴアナライザ３が図２に示された情報を記憶装置に格納し、信号処理装置４が記憶装置から図３に示された情報を取り込むようにしても良い。

本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法において、信号処理装置４は、図２に示す処理手順に沿って、ステップＳ１〜Ｓ６の各処理を実行する。信号処理装置４において実行される各処理を、図２を用いて説明する。ステップＳ１〜Ｓ６の各処理のうち、ステップＳ１〜Ｓ４の各処理は配管内に閉塞異物が堆積しているかを診断する処理であり、ステップＳ５およびＳ６の処理は配管内における閉塞異物位置を診断する処理である。

まず、モード減衰比を算出する（ステップＳ１）。モード減衰比は、例えば、半値幅法を用いて求められる。

入力した、ドレン配管７の長手方向の各伝達関数を用いて、この伝達関数の振幅がピークを示す周波数において、ドレン配管７の長手方向を棒とみなす曲げおよびねじり等の固有振動モード（図５に示す配管長手方向の各変形モード）を求める。また、ドレン配管７の周方向の各伝達関数を用いて、ドレン配管７の横断面の半径方向に変形する固有振動モード（図５に示す配管横断面の各変形モード）が求められる。配管長手方向の変形モードおよび配管横断面の変形モードに基づいて、ドレン配管７の各モード次数の固有振動モード（例えば、（１，１）モード、（２，０）モードおよび（２，１’）モード等）を求める。

図３に示す伝達関数の振幅のピーク（極大値）における周波数（ピーク周波数）に対応する固有振動モードの減衰比であるモード減衰比は、前述の複数点の伝達関数を用いて実験モード解析法により求めることができる。モード減衰比は、信号処理装置４で求められる。

説明を簡単化するために、ドレン配管７の下部の外面で１箇所に加速度センサ２を設置し、伝達関数の１つのピークを基に減衰比を求める半値幅法について説明する（図４参照）。

伝達関数の振幅の極大値をＨ、伝達関数の振幅の極大値Ｈにおける周波数（ドレン配管７の固有振動数）をｆ_０とする。信号処理装置４は、ピークとなる周波数ｆ_０付近で振幅がＨ／√２となる点の周波数（振動数）ｆ_１およびｆ_２をそれぞれ読み取り，式（４）により減衰比ζを算出する。

ζ＝（ｆ_２−ｆ_１）／２ｆ_０ …（４）
以上に述べた減衰比ζの算出を、ステップＳ１において、図３に示す伝達関数の各ピーク周波数である固有振動数ごとに行うことによって、ドレン配管７の各固有振動モードにおけるモード減衰比が求めることができる。

ステップＳ１において求められたドレン配管７の固有振動数、固有振動モードおよびモード減衰比（便宜的に、算出固有振動数、算出固有振動モードおよび算出モード減衰比と称する）の各情報は、表示装置５に表示される。なお、原子力プラントが建設されて原子力プラントの運転が開始される前に、閉塞異物位置診断装置１を用いて、配管が閉塞していない状態（新品状態、又は異物を除去して修復した状態）でのドレン配管７の固有振動数、固有振動モードおよびモード減衰比を予め求め、信号処理装置４のメモリ（図示せず）に記憶しておく。予めメモリに記憶された新品のドレン配管７の固有振動数、固有振動モードおよびモード減衰比（便宜的に、基準固有振動数、基準固有振動モードおよび基準モード減衰比と称する）の各情報も、算出固有振動数、算出固有振動モードおよび算出モード減衰比のそれぞれの情報と併せて表示装置５に表示される。

算出モード減衰比が基準モード減衰比以上であるかを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ１で算出された算出モード減衰比が基準モード減衰比以上であるかの判定は、（２，０）モードの算出モード減衰比および（２，０）モードの基準モード減衰比を用いて行うことが好ましい。この判定に（２，０）モードのそれぞれのモード減衰比を用いた理由は、後述するように、（２，０）モードは、配管の長さおよび打撃点の位置の影響を受けず、大きな値を示し、配管内における閉塞異物の堆積の診断に最適であるからである。算出モード減衰比が基準モード減衰比以上であると判定された場合には、「閉塞異物による閉塞がドレン配管７に生じている」と表示装置５に表示される（ステップＳ３）。また、算出モード減衰比が基準モード減衰比以上ではない、すなわち、算出モード減衰比が基準モード減衰比未満であると判定された場合には、「閉塞異物による閉塞がドレン配管７に生じていない」と表示装置５に表示される（ステップＳ４）。

ドレン配管７の長手方向においてドレン配管７内の閉塞異物の堆積を診断する場合には、加速度センサ２をドレン配管７の或る位置に設置したまま、インパクトハンマ６による打撃点をドレン配管７の長手方向に移動させることによって、ドレン配管の長手方向の或る距離の範囲、例えば、ドレン配管７の全長に亘って、閉塞異物の堆積の有無を診断することができる。ドレン配管７の長手方向における打撃点の移動は、インパクトハンマ６によってドレン配管７の各スパンにおいて一箇所ずつ数点打撃するように行われる。

ここで、モード減衰比に基づいて、配管（例えば、ドレン配管７）内における閉塞異物の堆積の有無を診断できる理由を、以下に説明する。なお、配管の振動振幅のピークにおける周波数に対応する固有振動モードの減衰比をモード減衰比という。

まず、円管である配管の固有振動モードを、図５を用いて説明する。図５において、配管の固有振動モードは、（ｍ，ｎ）または（ｍ，ｎ’）で表されている。「ｍ」は配管の横断面におけるモード次数、「ｎ」は配管の長手方向におけるモード次数、および「’」は配管の両端逆相モードの円環次数を示す。図５に示された配管の固有振動モードは、（１，１）モード、（２，０）モード、（２，１’）モードおよび（２，２’）モードである。（１，１）モードは、横断面が円管であり（横断面が変形していない）、配管が長手方向で曲っているモードである。（２，０）モードは、横断面が変形しており（楕円形状）、配管が長手方向で変形していないモードである。（２，１’）モードは、横断面が変形しており（楕円形状であり、楕円の短軸方向および長軸方向で変形）、配管が長手方向において一端部の長軸が他端部で短軸となり一端部の短軸が他端部では長軸を示すモードである。すなわち、９０度ねじれている状態である。（２，２’）モードは、横断面が（２，１’）モードと同様に変形しており（楕円形状であり、楕円の短軸方向および長軸方向で変形）、配管が長手方においてその中央部が振れない、すなわち節となり、両端部の長軸と短軸が逆になっている、すなわち９０度ずれているモードである。配管をハンマで叩いたときには、（１，１）モード（曲げモード）、（２，０）モード（円環モード）、（２，１’）モード（ねじりモード）および（２，２’）モード（ねじりモード）が複合して現れる。

閉塞異物診断の実験に用いた、配管の長さ３００ｍｍの円管（以下、模擬配管という）の内面で長手方向の中央部に、おがくずを粘土で固めて作成した模擬閉塞異物を付着させた（図１５参照）。模擬閉塞異物は２００ｇであり、粘土１０に対しておがくずが１の割合で含まれている。模擬閉塞異物の模擬配管の長手方向における厚みが４０ｍｍであり、模擬閉塞異物の高さは円管の内径の１／２である。模擬閉塞異物は模擬配管の内側の横断面積の半分を塞いでいる。この模擬配管の両端部をＵボルトでそれぞれ支持し、この状態で模擬配管の長手方向の中央部を外側からハンマで叩いて配管を加振し、このときの配管の振動を測定した。測定した振動に基づいて、模擬配管の、固有振動モードの次数（以下、モード次数という）ごとの固有振動数およびモード減衰比を求めた。モード次数は、（１，１）モードでは（１，１）、（２，０）モードでは（２，０）、（２，１’）モードでは（２，１’）および（２，２’）モードでは（２，２’）である。求められた固有振動数およびモード減衰比を図１３および図１４にそれぞれ示す。

図１３は、模擬配管内に閉塞異物が堆積している場合（閉塞異物あり）およびそれが堆積していない場合（閉塞異物なし）における模擬配管の固有振動モードの次数に対する模擬配管の固有振動数を示している。各モード次数の固有振動モードは模擬閉塞異物の有無にかかわらず同じであり、また、模擬配管の固有振動数は、模擬配管内に模擬閉塞異物が堆積している場合と模擬配管内に模擬閉塞異物が堆積していない場合で、ほとんど差が生じていない。

これに対して、模擬配管内に閉塞異物が堆積している場合および堆積していない場合における模擬配管の固有振動モードのモード次数に対するモード減衰比を示している図１４では、模擬配管内に模擬閉塞異物が堆積している場合と模擬配管内に模擬閉塞異物が堆積していない場合で、模擬配管のモード減衰比が模擬配管の固有振動モードの各次数において差が生じている。すなわち、いずれの次数においても、模擬配管内に模擬閉塞異物が存在する場合のモード減衰比が、模擬配管内に模擬閉塞異物が存在しない場合のモード減衰比よりも大きくなっている。特に、（２，０）モードにおいて、前者のモード減衰比が後者のモード減衰比よりも非常に大きくなっている。図１４に示す結果から、配管のモード減衰比に着目することによって、配管内の閉塞異物の堆積を精度良く診断することができることが分かった。

さらに、模擬配管におけるハンマの打撃点の位置、および模擬配管の長さの固有振動数及びモード減衰比への影響について説明する。長さ３００ｍｍの模擬配管の内面で模擬配管の長手方向の中央部に模擬閉塞異物を配置している。模擬配管の外面におけるハンマの打撃点は、図１５に示すように、打撃点１、打撃点２、打撃点３および打撃点４の４箇所に設定した。具体的には、打撃点１の位置は模擬配管の一端から３５．２５ｍｍに、打撃点２の位置は模擬配管の一端から１０５．７５ｍｍに、打撃点３の位置は模擬配管の一端から１７６．２５ｍｍに、および打撃点４の位置は模擬配管の一端から２４６．７５ｍｍにそれぞれ設定された。

模擬配管外面の４つの打撃点をそれぞれハンマで叩くことによって、図１６および図１７に示す結果が得られた。模擬配管の固有振動数は、打撃点の位置が変わっても、（１，１）モード、（２，０）モード、（２，１’）モード、（２，２’）モード、（３，０）モード、（３，１’）モードおよび（３，２’）モードのそれぞれにおいて実質的に同じになった（図８参照）。モード減衰比も、打撃点の位置が変わっても、それぞれのモードにおいて実質的に同じになった（図１７参照）。

以上の検討結果から、配管の長さおよび打撃点の位置が異なっても、配管内の閉塞異物の堆積を、配管の固有振動モードでのモード減衰比に基づいて診断できることが分かった。特に、（２，０）モードは、配管の長さおよび打撃点の位置の影響を受けず、大きな値を示し、配管内における閉塞異物の堆積の診断に最適である。

特開昭６２−１９７５６号公報に記載された、ハンマリングにより配管に発生する反響音の減衰率に基づいた配管の目詰まり診断方法、および特開平６−２０１３６４号公報に記載された、診断対象の配管を振動する加振棒で加振させて配管の振動に基づいて目詰まりの診断を行う配管の目詰まり診断方法では、全固有振動数モード（（１，１）モード、（２，０）モード、（２，１’）モードおよび（２，２’）モード等）を含む時刻歴波形の一定時間経過した振幅比で減衰比を定義している。このため、特開昭６２−１９７５６号公報および特開平６−２０１３６４号公報では、配管内における異物の堆積を精度良く診断することができない。本実施例は、特定の固有振動モードのモード減衰比に基づいて配管内における閉塞異物の堆積を診断するので、配管内における閉塞異物の堆積を精度良く診断することができる。

ステップＳ２において算出モード減衰比が基準モード減衰比未満であると判定された場合には、ドレン配管７が閉塞異物によって閉塞されていないため、このドレン配管７に対しては閉塞異物位置の診断が行われない。ステップＳ２において算出モード減衰比が基準モード減衰比以上であると判定された場合には、ドレン配管７が閉塞異物によって閉塞されているため、このドレン配管７に対する閉塞異物位置の診断が行われる。

閉塞異物位置の診断に際しては、まず、作業員は、表示装置５に表示された画像情報を見て、閉塞異物で閉塞されているドレン配管７を確認する。作業員は、閉塞したドレン配管７に対してスパンごとにインパクトハンマ６で外面を叩く。インパクトハンマ６により対象のドレン配管７のスパンごとに打撃を与えるときには、加速度センサ２が、打撃を与えるスパンにおいてドレン配管７の下部に設置されている。そのインパクトハンマ６を用いた打撃によってドレン配管７に生じた振動の加速度αの測定により加速度センサ２から出力された振動信号が、加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）であり、信号処理装置４に入力されて信号処理装置４のメモリに記憶される。

ステップＳ２において算出モード減衰比が基準モード減衰比以上であると判定されたときには、信号処理装置４は、図２に示すステップＳ５及びＳ６の各処理を実行する。加速度時刻歴波形をウェーブレット変換する（ステップＳ５）。ステップＳ２において算出モード減衰比が基準モード減衰比未満であると判定された場合には、信号処理装置４のメモリに格納されている、ドレン配管７の１つのスパンに設けた加速度センサ２で測定された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を、式（２）に代入してウェーブレット変換を行い、そのスパンを対象とした各時間におけるそれぞれのウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を求める。１つのスパンに対して各時間におけるそれぞれのウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）の算出が終了した後に、閉塞異物位置を診断する対象のドレン配管７の他のスパンにおけるウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を算出する。ウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）の算出は、閉塞異物位置を診断する対象のドレン配管７の全スパンを対象に順番に行われる。

加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形の表示情報を作成する（ステップＳ６）。ステップＳ５で求めた各時間におけるそれぞれのウェーブレット値（ａ，ｂ）を用いて、ドレン配管７の或るスパンでの加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形の表示情報を作成する。この表示情報には、加速度センサ２で測定された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の表示情報が含まれている。作成された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形の表示情報が表示装置５に表示される。

ステップＳ６で作成されたこの表示情報と共に、基準時間-周波数波形の表示情報が表示装置５に表示される。基準時間-周波数波形の表示情報は、予め作成されて処理装置５のメモリに格納されている。この基準時間-周波数波形の表示情報は、原子力プラントに設置された新品のドレン配管７の状態（閉塞異物が内部に堆積されていないドレン配管状態）で、このドレン配管７の外面をインパクトハンマ６で叩いたときに、新品のドレン配管７の下部の外面に取り付けた加速度センサ２で測定された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）をウェーブレット変換して求められたウェーブレット値（ａ，ｂ）を用いて予め作成されている。

作業員が、表示装置５に表示された基準時間-周波数波形の表示情報と表示装置５に順次表示されたステップＳ６で作成された各時間-周波数波形の表示情報を比較し、ドレン配管７内において閉塞異物が堆積した位置（閉塞異物が堆積したスパン）を診断する。

加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の基準時間-周波数波形の表示情報は、閉塞異物が内部に存在しないドレン配管のスパンに対するものであるため、図７に示す表示情報である。ステップＳ６で作成された或るスパンに対する加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形の表示情報が図７に示す表示情報であるときは、基準時間-周波数波形の表示情報も図７に示す表示情報であるため、そのスパンには閉塞異物が堆積されていないと診断される。ステップＳ６で作成された他のスパンに対する加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波波形の表示情報が図８に示す表示情報であるときは、基準時間-周波数波形の表示情報が図８に示す表示情報であるため、そのスパンには閉塞異物が堆積されていると診断される。

本実施例は、インパクトハンマ６を用いてドレン配管７を打撃することによって測定された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）をウェーブレット変換して各時間におけるウェーブレット値（ａ，ｂ）を求め、これらのウェーブレット値（ａ，ｂ）を用いて加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形の表示情報を作成するので、この時間-周波数波形の表示情報に基づいてドレン配管７内における閉塞異物の堆積位置を精度良く診断することができる。

本実施例では、ドレン配管７の下部の外面に取り付けた加速度センサ２でドレン配管７を打撃したときに発生するドレン配管７の振動を計測しているので、ドレン配管７内における閉塞異物の堆積位置の診断精度をさらに向上させることができる。

また、本実施例は、ドレン配管７の固有振動モードのモード減衰比に基づいて、ドレン配管７内における閉塞異物の堆積を診断するので、その閉塞異物の堆積を精度良く診断することができる。ドレン配管７内に閉塞異物が堆積すると、伝達関数の振幅が変わり、これに応じてモード減衰比も変化する。また、ドレン配管７内に閉塞異物が堆積したときの固有振動モードの減衰比は、ドレン配管７自体の減衰比およびドレン配管７の支持部での減衰比よりも大きくなる。このため、ドレン配管７内に閉塞異物が堆積しているか否かを精度良く診断することができる。

本発明の他の実施例である実施例２の配管内における閉塞異物位置の診断方法を、図１８を用いて説明する。

本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法においても、実施例１で用いられた閉塞異物位置診断装置１が用いられる。本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法は、実施例１の配管内における閉塞異物位置の診断方法において信号処理装置４で実施されるステップＳ６の処理をステップＳ７およびＳ８に替えた方法である。本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法における他の処理は、実施例１の配管内における閉塞異物位置の診断方法における処理と同じである。

インパクトハンマ６による打撃によってドレン配管７に生じた振動の加速度αが、加速度センサ２によって測定され、ＦＦＴアナライザ３に入力される。インパクトハンマ６のドレン配管７への打撃により発生する打撃力Ｆは、インパクトハンマ６に内蔵した荷重センサによって測定され、ＦＦＴアナライザ３に入力される。ＦＦＴアナライザ３は、加速度αおよび打撃力Ｆに基づいて、実施例１と同様に、ドレン配管６の長手方向の伝達関数を求める。

図３に示された振動信号の周波数と伝達関数の関係を表す情報をＦＦＴアナライザ３から入力した信号処理装置４は、その情報を用いて、図１８に示されたステップＳ１およびＳ２の各処理を、実施例１と同様に、実施する。ステップＳ２の判定に基づいて、ステップＳ３またはステップＳ４の処理が実行される。ステップＳ２の判定が「ＮＯ」である場合には、そのドレン配管７に対する閉塞異物位置の診断が行われない。ステップＳ２の判定が「ＹＥＳ」である場合には、そのドレン配管７に対する閉塞異物位置の診断が行われる。

ステップＳ２の判定が「ＹＥＳ」である場合に行われる、そのドレン配管７に対する閉塞異物位置の診断に際して、閉塞異物位置の診断対象のドレン配管７がスパンごとにインパクトハンマ６で叩かれる。この打撃によってドレン配管７に生じた振動の加速度αの測定により加速度センサ２から出力された振動信号は、加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）として、信号処理装置４に入力される。信号処理装置４は、ドレン配管７内における閉塞異物位置の診断を行うために、図１８に示すステップＳ５、Ｓ７およびＳ８の各処理を実行する。

ステップＳ５の処理では、実施例１と同様に、測定された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）を、式（２）に代入してウェーブレット変換を行い、そのスパンを対象とした各時間におけるそれぞれのウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を求める。次に、パワー積分値を算出する（ステップＳ７）。求められた各ウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を式（３）に代入することによってパワー積分値Ｓが算出される。

そして、パワー積分値の表示情報を作成する（ステップＳ８）。ステップＳ７で算出されたパワー積分値Ｓを用いて、ドレン配管７の或るスパンでのパワー積分値の表示情報を作成する。この表示情報には、加速度センサ２で測定された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の表示情報が含まれている。作成されたパワー積分値の表示情報が表示装置５に表示される。

ステップＳ８で作成されたこの表示情報と共に、基準パワー積分値の表示情報が表示装置５に表示される。基準パワー積分値の表示情報は、予め作成されて処理装置５のメモリに格納されている。この基準パワー積分値の表示情報は、原子力プラントに設置された新品のドレン配管７の状態（閉塞異物が内部に堆積されていないドレン配管状態）で、このドレン配管７の外面をインパクトハンマ６で叩いたときに、新品のドレン配管７の下部の外面に取り付けた加速度センサ２で測定された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）をウェーブレット変換してウェーブレット値（ａ，ｂ）を求め、このウェーブレット値（ａ，ｂ）を式（３）に代入して求めたパワー積分値を用いて予め作成されている。

作業員が、表示装置５に表示された基準パワー積分値の表示情報と表示装置５に順次表示されたステップＳ８で作成された各パワー積分値の表示情報を比較し、ドレン配管７内において閉塞異物が堆積した位置（閉塞異物が堆積したスパン）を診断する。

基準パワー積分値の表示情報は、閉塞異物が内部に存在しないドレン配管のスパンに対するものであるため、図１１に示す測定点Ａに対応するパワー積分値の表示情報である。ステップＳ８で作成された或るスパンに対するパワー積分値の表示情報が図１１に示す測定点Ａに対応するパワー積分値の表示情報であるときは、基準パワー積分値の表示情報も図１１に示す測定点Ａに対応するパワー積分値の表示情報であるため、そのスパンには閉塞異物が堆積されていないと診断される。ステップＳ８で作成された他のスパンに対するパワー積分値の表示情報が図１１に示す測定点Ａ’に対応するパワー積分値の表示情報であるときは、基準パワー積分値の表示情報が図１１に示す測定点Ａに対応するパワー積分値の表示情報であるため、そのスパンには閉塞異物が堆積されていると診断される。

本実施例は、インパクトハンマ６を用いてドレン配管７を打撃することによって測定された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）をウェーブレット変換して各時間におけるウェーブレット値（ａ，ｂ）を求め、これらのウェーブレット値（ａ，ｂ）を用いて求めたパワー積分値の表示情報を作成するので、このパワー積分値の表示情報に基づいてドレン配管７内における閉塞異物の堆積位置を診断することができる。本実施例は、パワー積分値を用いてドレン配管７内における閉塞異物の堆積位置を診断しているので、実施例１の時間-周波数波形の表示情報に基づいて行う閉塞異物の堆積位置を診断に比べて、閉塞異物の堆積位置の診断を定量的に行うことができる。

本実施例は、実施例１で生じる他の各効果も得ることができる。

本発明の他の実施例である実施例３の配管内における閉塞異物位置の診断方法を、図１９および図２０を用いて説明する。

本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法において用いられる閉塞異物位置診断装置１Ａは、実施例１で用いられた閉塞異物位置診断装置１においてＦＦＴアナライザ３を削除した構成を有する（図１９参照）。閉塞異物位置診断装置１Ａの他の構成は閉塞異物位置診断装置１と同じである。本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法は、実施例１の配管内における閉塞異物位置の診断方法において信号処理装置４で実施されるステップＳ１〜Ｓ４の処理を削除した方法である。本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法における他の処理は、実施例１の配管内における閉塞異物位置の診断方法における処理と同じであり、ステップＳ５およびＳ６が実行される。

閉塞異物位置の診断対象のドレン配管７がスパンごとにインパクトハンマ６で叩かれる。この打撃によってドレン配管７に生じた振動の加速度αの測定により加速度センサ２から出力された振動信号は、加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）として、信号処理装置４に入力される。信号処理装置４は、ドレン配管７内における閉塞異物位置の診断を行うために、図２０に示すステップＳ５およびＳ６の各処理を実行する。これらの処理内容は、実施例１におけるステップＳ５およびＳ６の各処理と同じである。

本実施例も、実施例１と同様に、ステップＳ６で作成された加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）の時間-周波数波形の表示情報が基準時間-周波数波形の表示情報と共に表示装置５に表示される。このため、ドレン配管７内において閉塞異物が堆積した位置（閉塞異物が堆積したスパン）を診断することができる。また、本実施例では、ドレン配管７の下部の外面に取り付けた加速度センサ２でドレン配管７を打撃したときに発生するドレン配管７の振動を計測しているので、ドレン配管７内における閉塞異物の堆積位置の診断精度をさらに向上させることができる。

本実施例は、ドレン配管７内における閉塞異物の堆積を診断するステップＳ１〜Ｓ４の各処理を実施していないので、実施例１に比べて閉塞異物の堆積位置の診断を短時間に行うことができる。

本発明の他の実施例である実施例４の配管内における閉塞異物位置の診断方法を、図２１を用いて説明する。

本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法において用いられる閉塞異物位置診断装置１Ａは、実施例３で用いられた閉塞異物位置診断装置１Ａと同じ構成を有する。本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法は、実施例２の配管内における閉塞異物位置の診断方法において信号処理装置４で実施されるステップＳ１〜Ｓ４の処理を削除した方法である。本実施例の配管内における閉塞異物位置の診断方法における他の処理は、実施例１の配管内における閉塞異物位置の診断方法における処理と同じであり、ステップＳ５、Ｓ７およびＳ８が実行される。

閉塞異物位置の診断対象のドレン配管７がスパンごとにインパクトハンマ６で叩かれる。この打撃によってドレン配管７に生じた振動の加速度αの測定により加速度センサ２から出力された振動信号は、加速度時刻歴波形ｘ（ｔ）として、信号処理装置４に入力される。信号処理装置４は、ドレン配管７内における閉塞異物位置の診断を行うために、図２１に示すステップＳ５、Ｓ７およびＳ８の各処理を実行する。これらの処理内容は、実施例２におけるステップＳ５、Ｓ７およびＳ８の各処理と同じである。

本実施例も、実施例２と同様に、ステップＳ８で作成されたパワー積分値の表示情報が基準パワー積分値の表示情報と共に表示装置５に表示される。このため、ドレン配管７内において閉塞異物が堆積した位置（閉塞異物が堆積したスパン）を診断することができる。また、本実施例では、ドレン配管７の下部の外面に取り付けた加速度センサ２でドレン配管７を打撃したときに発生するドレン配管７の振動を計測しているので、ドレン配管７内における閉塞異物の堆積位置の診断精度をさらに向上させることができる。

本実施例は、ドレン配管７内における閉塞異物の堆積を診断するステップＳ１〜Ｓ４の各処理を実施していないので、実施例２に比べて閉塞異物の堆積位置の診断を短時間に行うことができる。

前述の実施例１〜４は、原子力プラントのドレン配管だけでなく、火力プラントおよび化学プラント等の他のプラントのドレン配管における閉塞異物の堆積の診断に適用することができる。さらに、本実施例は、プラント以外ではビルディング内に施設されている配管における閉塞異物の堆積の診断にも適用することができる。

本発明は、プラント等において閉塞異物が内部に堆積する配管における閉塞異物位置の診断に適用することができる。

１，１Ａ…閉塞異物診断装置、２…加速度センサ、３…ＦＦＴアナライザ、４…信号処理装置、５…表示装置、６…インパクトハンマ、７…ドレン配管。

Claims (4)

1. 複数の配管サポートによって支持されて隣り合う配管サポート間に形成される複数のスパンを有する配管を、外部から叩いて振動させ、この配管の振動を測定し、前記配管を叩いたときの打撃力を測定し、前記振動の測定により得られる振動信号および測定された前記打撃力に基づいて前記配管の横断面の半径方向に変形する固有振動モードのモード減衰比を求め、前記モード減衰比に基づいて前記配管内における閉塞異物の堆積を診断し、
   前記配管内に前記閉塞異物が堆積されていると診断されるとき、前記配管を、外部から叩いて振動させ、この配管のそれぞれのスパンにおける振動を測定することによって得られる加速度時刻歴波形をウェーブレット変換して前記スパンごとのウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を求め、前記ウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）に基づいて加速度時刻歴波形の時間-周波数波形の表示情報を前記配管の前記スパンごとに作成し、前記時間-周波数波形の表示情報に基づいて前記配管内に堆積された前記閉塞異物が存在するスパンを診断することを特徴とする配管内における閉塞異物位置の診断方法。
2. 前記加速度時刻歴波形は、前記配管の下部の外面に設置された加速度センサで測定された振動に基づいて得られる請求項１に記載の配管内における閉塞異物位置の診断方法。
3. 複数の配管サポートによって支持されて隣り合う配管サポート間に形成される複数のスパンを有する配管を、外部から叩いて振動させ、この配管の振動を測定し、前記配管を叩いたときの打撃力を測定し、前記振動の測定により得られる振動信号および測定された前記打撃力に基づいて前記配管の横断面の半径方向に変形する固有振動モードのモード減衰比を求め、前記モード減衰比に基づいて前記配管内における閉塞異物の堆積を診断し、
   前記配管内に前記閉塞異物が堆積されていると診断されるとき、前記配管を、外部から叩いて振動させ、この配管のそれぞれのスパンにおける振動を測定することによって得られる加速度時刻歴波形をウェーブレット変換して前記スパンごとのウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）を求め、前記ウェーブレット値Ｗ（ａ，ｂ）に基づいてパワー積分値を前記配管の前記スパンごとに求め、前記パワー積分値を用いて前記パワー積分値の表示情報を前記スパンごとに作成し、前記パワー積分値の表示情報に基づいて前記配管内に堆積された閉塞異物が存在する前記スパンを診断することを特徴とする配管内における閉塞異物位置の診断方法。
4. 前記加速度時刻歴波形は、前記配管の下部の外面に設置された加速度センサで測定された振動に基づいて得られる請求項３に記載の配管内における閉塞異物位置の診断方法。

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