JPH01148936A - 漏洩検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、漏洩検出装置、特に、配管から流体の漏洩す
る音を検出し、Ｗ報、又は、保護動作を行わせる漏洩検
出装置に関する。

〔従来の技術〕

高圧流体を内包する多数の配管群からの漏洩を短時間に
検出する必要がある場合がある。

このような場合に、配管からの漏洩を検出するには種々
の方法があり、冷却水等液体の漏洩検出方法の例として
、漏洩した冷却水を一箇所に集めてその水位を測定する
方法、温度検出器を用いて高温の流体の漏洩を検出する
方法、漏洩に伴う圧力変化を検出する方法、漏洩箇所よ
り上流側の流量計の測定信号が増大することを利用する
方法等がある。しかし、これらの方法は、非常に多くの
配管より構成される配管群からの漏洩を短時間に検出す
る必要のある場合には、検出器の数が膨大となる、検出
に要する時間が長ずざる等の不都合を生じるので、これ
らに代る方法として、配管からの漏洩量を検出する方法
が考案されている。第３図はマイクロホンを用いた漏洩
検出装置の一例を示す説明図で、１は配管群、２１・・
・２ｎは配管１から液体の漏洩する音を検出し、この音
を電気信号に変換するマイクロホン、３１・・・３ｎは
マイクロホン２１・・・２ｎの出力信号を増幅する増幅
器、４１・・・４ｎは増幅器の出力を所定のレベルと比
較し、この出力が所定のレベルを超えた場合には、警報
、又は、保護動作を行わせるための信号を発生させる比
較器、５は比較器４１・・・４ｎの信号で動作する保護
装置、６は配管群１中の配管１ｘに発生した漏洩口を示
している。

高圧流体を内包する配管群１は、長尺の多数の配管から
構成されているので、個々に漏洩検出器を設けることは
、設備の規模が膨大となり、保守点検も容易でなくなる
ことから現実的でない、そこで、配管全域からの漏洩を
検出できるように。

マイクロホン２１・・・２ｎを適宜間隔をおいて付設し
、漏洩音をグローバルに捕えるシステムとなっている０
例えば、配管１ｘの漏洩口６で発生した漏洩音は、マイ
クロホン２１で電気信号に変換された後、増幅器３１で
増幅され、この出力が所定の値を超過した場合に、比較
器４１より保護装置５に対して警報、又は、保護動作信
号を発信する。

ここで、増幅器３１の出力は、通常、運転中の環境雑音
に漏洩音が重畳されているため、両者の音圧に有意差が
なく、すなわち、十分なＳ／Ｎ比が得られないと、誤検
出する可能性がある。漏えい口とマイクロンホン間の距
離が大きい程、漏えい音がマイクロホンに到達するまで
の伝播減衰量が大きいため、漏洩音と環境雑音の差が小
さくなり、Ｓ／Ｎ比が低下する。従って、配管のいずれ
の箇所で破断が生じても十分なＳ／Ｎ比を得るために。

配管とマイクロホン間の伝播減衰量を一定値以下とする
よう、マイクロンホンの個数及び配置を決定する必要が
ある。

従来技術では、以下に示すようにして、マイクロホンの
個数及び配置を決定していた。

すなわち、まず、検出すべき漏洩量（以下検出漏洩量と
いう）を解析等により求める。この検出漏洩量は、例え
ば、冷却水であれば、漏洩により冷却性能が損われるの
で発熱体の温度限界値等から求まる。検出漏洩量は配管
の漏洩位置によって異なる場合が多い。これは配管内の
圧損により、内包される流体に圧力勾配が生じるためで
ある。

例えば、ポンプ吐出側直後で流体の圧力は最も大きく、
ポンプより離れるに従って圧力が低下する。

従って、発熱体の冷却性を最低限確保するという同一命
題に対して、ポンプ吐出側直後の漏洩口面積は大きく、
ポンプより離れるに従って、徐々に小さな漏洩口面積し
か許容されなくなる。このような場合、検出漏洩量は最
も厳しい条件として、監視領域内の最も小さな漏洩口面
積に対する漏洩量を採用する。漏洩音は漏洩量が小さい
程小さく。

検出し難しくなるからである１次に、検出漏洩量に対す
る漏洩音を実験結果等により求め、また。

環境雑音を実測等により求める。そして、次の（１）式
が成立するように伝播減衰が所定の値以下となるように
マイクロホンの配置及び個数を決定す、る、配管群が直
管で、配管群とマイクロホン間に障害物が無ければ、マ
イクロホンはほぼ等間隔に並ぶことになる。

漏洩音（ｄＢ）−伝播減衰（ｄ　Ｂ）−環境雑音（ｄＢ
）＞必要最小Ｓ／Ｎ比（ｄＢ）　　・・・（１）〔発明
が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、検出漏洩量は配管の漏洩位置によって
異なるという点について考慮がなされておらず、最悪条
件、即ち、監視領域内の最も小さな漏洩口面積に対する
漏洩量を検出漏洩量として、−率条件下でマイクロホン
の個数及び配置を決定しているので、必要以上にマイク
ロホンを設置している領域が存在していた。

本発明の目的は、できるだけ少ないマイクロホンで構成
された、合理的な漏洩検出装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、配管の漏洩位置によって検出漏洩量が異な
ることに着目し、検出漏洩量が小さな領域については密
に、また、検出漏洩量が大きな領域については疎にそれ
ぞれマイクロホンを配置することにより達成される。

（作用〕 前述の（１）式で、環境雑音と必要最小Ｓ／Ｎ比は固定
値である。伝播減衰は、配管の漏洩口とマイクロンホン
間の距離、また障害物の有無等によって決まる。配管全
監視領域のうち、検出漏洩量の大きな部分では、その漏
洩量に応じた大きな漏洩音を検出すれば良い。（１）式
で漏洩音が大きければ、伝播減衰が大きくても条件を満
足するのでマイクロホンを疎に配置すれば良い。検出漏
洩量の小さな部分では上記と逆の原理で、マイクロホン
を密に配置することが必要である。このようにマイクロ
ホンを配置することで、合理的なシステムを構築するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。配管
群１は、それぞれに発熱体９を内包した数百本から構成
されている。冷却水はポンプ１０で強制的に循環され、
下部マニホールド８で各配管に分配され１発熱体９で加
熱されて蒸気と飽和水の二相流となって上部マニホール
ド７に１．再び。

集められる。この二相流は、外部で仕事をした後、復水
されてポンプ１０に戻される。

漏洩する冷却水の流量がある値を超える場合には、冷却
能力の低下により冷却水の温度が急速に上昇するため、
瞬時に漏洩を検出して発熱体９の発熱を停止させ、過熱
を防止するよう保護動作を行う必要がある。そこで、配
管群１の周辺にマイクロホン２１・・・２ｎを、適宜、
配置し、漏洩音を検出する。

そして、例えばマイクロホン２１の出力は、増幅器３１
で増幅された後、比較器４１に入力される。比較器４１
は入力信号が所定の値を超えるとそのレベルに応じて警
報及び保護動信号を、保護袋ｆｉ５へ発信する。

配管群１と上部マニホールド７との接合部をＡ。

下部マニホールド８との接合部をＢとし、ＡからＢの各
位置で許容される漏洩口面積を求めると、第１図のよう
になる。従来の装置では最も厳しい条件として、漏洩口
面積Ｓ＾に対応する漏洩量を検出漏洩量と定め、この値
で全監視領域を一率に評価していたため、マイクロホン
の配置は、第１図の１１のように、はぼ等間隔となって
いた。−方、本実施例では、配管位置ＡからＢに向って
、許容される漏洩口面積がＳ＾からＳＢへ増加する。

即ち、検出漏洩量が増加していくこと、換言すれば、配
管位ｗＡからＢに向って、検出すべき漏洩音が増大する
ことに着目し、上部マニホールド７の付近は密に、また
、下部マニホールド８へ向うに従って疎にマイクロホン
を配置した。尚、マイクロホンの配置に当っては、前述
の（１）式モ、Ｓ／Ｎ比が一定値以上となるように考慮
する。

本実施例によれば、第２図に示すように、従来九個必要
だったマイクロホンが、六個に低減できるという効果が
あった。尚、検出系の信頼性を向上させるために、一箇
所のマイクロホンを多重化している場合には、上記効果
は数倍のも、のとなる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、必要以上のマイクロホンを設置するこ
となく、合理的な漏洩検出装置が構築できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例の説明図、第３図は
従来技術の説明図である。 １・・・配管群、２・・・マイクロホン、３・・・増幅
器、４・・・比較器、５・・・保護装置、６・・・漏洩
口、７・・・上部マニホールド、８・・・下部マニホー
ルド、９・・・発熱体、１０・・・ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配管から流体の漏洩する音を検出し、前記音を電気
   信号に変換する音響センサと、前記音響センサの出力を
   処理して警報又は保護動作を行わせるための信号を発生
   する信号処理回路とを含む漏洩検出装置において、 前記配管の全監視領域のうち、検出すべき漏洩量が小さ
   な部分については前記音響センサを密に配置し、検出す
   べき漏洩量が大きな部分については前記音響センサを疎
   に配置したことを特徴とする漏洩検出装置。