JPH01187430A - 弁シートリーク検出装置 - Google Patents

弁シートリーク検出装置

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JPH01187430A
JPH01187430A JP1212588A JP1212588A JPH01187430A JP H01187430 A JPH01187430 A JP H01187430A JP 1212588 A JP1212588 A JP 1212588A JP 1212588 A JP1212588 A JP 1212588A JP H01187430 A JPH01187430 A JP H01187430A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
leak
valve
acoustic sensor
sensor
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP1212588A
Other languages
English (en)
Inventor
Keisuke Miyabe
宮部 圭介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1212588A priority Critical patent/JPH01187430A/ja
Publication of JPH01187430A publication Critical patent/JPH01187430A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/24Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)

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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、発電プラントや化学プラントにおける弁の監
視装置に使用される弁シートリーク検出装置に関する。
(従来の技術) 発電プラントや化学プラントにおいては、プラント制御
のため、多数の弁が設けられており、これらの弁で蒸気
、水、空気等を制御している。
これらの弁には、閉止したとき完全な遮断が要求される
ものも少なくない。
例えば通常運転時閉止する弁であれば、プラントの効率
低下をもたらす。またプラント停止時に閉止する弁であ
れば、その漏洩は人的な安全性にまで及ぶ可能性もある
。弁の漏洩は、シート部の異物の噛込みや、エロージョ
ン等を原因として発生する。これらを初期段階で運転中
に発見することは、弁の修理や交換等の対策を立てるこ
とが容易となり、プラントの効率低下や事故を未然に防
ぐことが出来ることにつながる。
この様な弁の健全性を監視する手段として近年弁シート
部からの漏洩前を検出する装置が用いられている。
第7図を参照しながら従来の弁シートリーク検出装置を
説明する。図において符号1は弁で、この弁1は配管2
に設けられており、弁1または弁1近傍の配管2には音
響センサ3が設置されている。音響センサ3からの信号
は、信号処理装置4で増幅およびフィルタリング(弁シ
ートリーク信号より低周波および高周波信号をカットす
る。)されリーク判定装置へ導かれる。リーク判定装置
5は信号のRMB値(実効値)やスペクトルの基準との
比較により漏洩の有無の判定ならびにリーク量の推定を
行なう。
弁1が閉止状態のとき、リークが発生すれば、流体の乱
れ、キャビテーション、衝撃波等を原因として、高周波
数(数10 kHz〜数100kHz)の超音波が発生
ずる。音響センサ3により電気信号に変換された、漏洩
信号は信号修理装置4で増幅及びフィルタリングされ、
リーク判定装置5によって、リーク無のときの基準値と
比較され、リークの有無あるいはリーク量を出力する。
第8図はRMS値の場合を示したものでリーク無しの場
合の基準値7と検出信号6との差によって、リーク有無
あるいはリーク量の推定を行なう。第9図はスペクトル
によるものである。
(発明が解決しようとする課題) 一般に、弁には例えばポンプ、モータ等の回転機、流体
の流動音等がノイズとして配管やサポートを媒介として
伝えられる。よって、音響センサ3によって検出する音
響信号はこれらBGNバッグランドノイズを含んだもの
となる。
前述の基準値7がこれに相当する。ところが、BGNは
プラントの運転状態例えば起動からの時間や、負荷によ
って大きく変化する。よって、正しい弁リークの検出を
実施するためには、あらゆるプラントの状態のBGNを
基準値7のデータとして記憶しておく必要がある。しか
し、これは記憶データが膨大になるばかりでなく、BG
Nデータの採取に多大の労力を要し、また、プラントの
経年的な変化や改造等によってデータの信頼性が失われ
るという問題点がある。さらに、センサは経年的あるい
は周囲の温度変化に対応して出力レベルが変化する(温
度によるドリフト)。
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、
BGNを簡便に除去するとともに、プラントやセンサの
経年的な変化や改造等による影響のない、精度が高い検
出が可能である弁シートリーク検出装置を提供すること
にある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、上流側配管と下流側配管との間に設けられた
弁に第1の音響センサを設けるとともに前記上流側およ
び下流側配管の少なくとも一方にBGM測定用の第2の
音響センサを設け、前記第1の音響センサの出力と第2
の音響センサの出力との差を前記弁からのリーク信号と
して判別するリーク判別装置を有することを特徴とする
またBGM測定用の第2の音響センサを弁の上流側また
は下流側の一方に集約し、1個の第2の音響センサを有
することを特徴とする。
(作 用) プラントの運転状態が変化したとき、弁の上流側及び下
流側に設けられたBGN測定用センサの出力は変化する
が、弁または弁近傍に配置されたセンサも同様に変化す
る。
これらの差をとっている弁リーク信号は変化しない。従
ってプラントの運転状態によらず弁シートリークの検出
が可能となる。また、経年的あるいは周囲温度変化でセ
ンサの出力レベルが変化しても、同じ特性を有するセン
サを用いれば、差は変化しない。
(実施例) 第1図から第5図を参照しながら本発明の第1の実施例
を説明する。なお、図中第7図と同一部分には同一符号
で説明する。
図において弁1または弁1の近傍の配管に第1の音響セ
ンサ3が設置されている。また上流側の配管2aには第
1の音響センサ3と同一特性を有するBGN測定用第2
の音響センサ3aと、下流側の配管2bには同じく第3
の音響センサ3bが設けられている。それぞれの音響セ
ンサ3.3a、3bでそれぞれ検出された信号はそれぞ
れ信号処理装置4.4a、4bで増幅、フィルタリング
され、BGM測定用第1および第3の音響センサ3a、
3bからの信号は各々増幅器8a、8bで172の信号
に変換されろく信号処理袋f4a、4bの利得を変えて
もよい。)。
その後第1の音響センサ3からの信号とBGN測定用第
2および第3の音響センサ3a、3bとの差をリーク信
号9とされ、リーク判別装W5に導かれる。
弁1のシート部からリークがないときは第1の音響セン
サ3、BGN測定用第2および第3の音響センサ3a、
3bともBGMの出力だけであり、3a、3bの出力は
172乗じであるのでリーク信号9はOとなる。これは
プラントの運転状態によって、BGNレベルが変化して
も同様であり、センサの出力レベルが変化しても同様で
ある。
弁1のシート部からリークがあるときは、音響センサ3
の出力が増加する。この場合、BGN測定用音響センサ
3a、3bが適切な位置であればリークによる影響は小
さく、リーク信号9はほぼリークによる音響出力のみと
なる。この場合プラントの運転状態によってBGNレベ
ルが変化しても、またセンサの出力レベルが変化しても
大きな誤差は生じない。
本実施例においては、BGN測定用第2および第3の音
響センサを弁の上流側と下流側相方に配し、弁位置にお
けるBGNを測定すると同様と考えられ、精度の高いB
GN除去法と考えられる。
第6図は本発明の他の実施例を示すもので、第1図と同
一部分には同一符号で示し、重複する部分の説明を省略
する。第6図の実施例では弁と配管の配置上、弁の上流
側または下流側に音響用センサを設置出来ない場合等に
は有効である。
すなわち、弁1に第1の音響センサ3、上流側の配管2
aにBGN測定用第2の音響センサ3aが設置される。
音響センサ3及び3aからの信号は信号処理装置4.4
aで増幅、フィルタリングされ差を得てリーク信号9と
され、リーク判定装置5に至る。この場合、信号処理袋
ff4a後の増幅器8aはない(または増幅率を1とす
る。)。
リークが発生すれば前記第1の実施例と同様に上流側で
測定したBGMにより、リーク信号9はほぼリークによ
る音響出力を得ることが可能である。
この実施例によれば、2個のみの音響センサにより、B
GMやプラントやセンサの経年的変化を除去した弁シー
トリーク信号を得ることが可能である。
尚、上流側の例で示したが下流側でも同様であり、また
、配管サポート等にBGN測定用音響用センサを配置す
ることも可能である。
[発明の効果] 本発明によればプラントの運転状態によって変化するB
GNおよびプラントのセンサの経年変化を有効に除去可
能であり、精度の高い弁シートリークの検出が可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る弁シートリーク検出装置の一実施
例の構成図、第2図は第1図における音響センサ3aの
出力特性図、第3図は同じく音響センサ3の出力特性図
、第4図は同じく音響センサ3bの出力特性図、第5図
は同じくリーク信号9の出力特性図、第6図は本発明の
他の実施例を示す構成図、第7図は従来の弁シートリー
ク検出装置を示す構成図、第8図は第7図におけるRM
S値と時間との関係を示す特性図、第9図は同じく音響
出力と周波数との関係を示す構成図である。 1・・・・・・・・・弁 2・・・・・・・・・配管 3・・・・・・・・・第1の音響センサ3a・・・・・
・第2の音響センサ 3b・・・・・・第2の音響センサ 4・・・・・・・・・信号処理装置 5・・・・・・・・・リーク判別装置 6・・・・・・・・・検出信号 7・・・・・・・・・基準値 8・・・・・・・・・増幅器 9・・・・・・・・・リーク信号 出願人     株式会社 東芝 代理人 弁理士 須 山 佐 − ↑ 口    ′;i、H 嬰StA18

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  上流側配管と下流側配管との間に設けられた弁に第1
    の音響センサを設けるとともに前記上流側および下流側
    配管の少なくとも一方に第2の音響センサを設け、前記
    第1の音響センサの出力と第2の音響センサの出力との
    差を前記弁からのリーク信号として判別するリーク判別
    装置を有することを特徴とする弁シートリーク検出装置
JP1212588A 1988-01-22 1988-01-22 弁シートリーク検出装置 Pending JPH01187430A (ja)

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