JPH02147931A - パイプラインの漏洩検知方法 - 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） 本発明は例えば石油ガスや天然ガス等の流体を輸送する
パイプラインにおいて、特に輸送時におけるパイプライ
ンからの流体の漏洩を検知する方法に関するものである
。

（従来の技術） 一般に、ガスパイプラインにおけるガス漏れは、漏洩量
の多少に係わらず損失であるばかりでなく、場合によっ
ては爆発等の危険な状態を来たす恐れがある。このため
、従来からこのようなガスパイプラインの漏洩を検知す
る方法として、作業員がガス検知器を持ってパイプライ
ン沿いにパトロールしたり、パイプラインの途中に圧力
計を設置して監視し、圧力の計測値が所定の下限値を下
回った場合に漏洩発生と判定する方法が実施されている
。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、作業員がガス検知器を持ってパイプライ
ン沿いにパトロールする方法では、多大な労力を要して
非能率的であると共に、パイプライン全体に亙って常時
監視できないため漏洩発見が手遅れになる場合がある。

また、パイプラインに圧力計を設置して監視し、圧力の
計測値が所定の下限値を下回った場合に漏洩発生と判定
する方法では、検知できる漏洩は極めて大量の場合に限
られる。

本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的はパイプライン全体に亙っで連続的かつ
自動的に監視を行ない、小漏洩を確実に検知することが
可能なパイプラインの漏洩検知方法を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明に係るパイプライン
の漏洩検知方法は、流体を輸送するパイプラインに複数
個の圧力計を所定間隔にて設置し、これらの圧力計によ
る圧力計測値を用いて所定の計測位置の圧力降下加速度
を求め、この圧力降下加速度の値が予め定められた範囲
を逸脱した場合にパイプラインに漏洩が発生したと判定
するようにし、ている。

（作用） パイプラインに漏洩が発生ずると、パイプラインの長さ
方向の圧力降下パターンが変化する。

そして、これに伴い、所定の圧力計測位置における圧力
値を時間で２回微分したもの、すなわち圧力計測位置の
圧力降下加速度は、漏洩が発生した時に著しく変化する
。従って、所定の計測位置の圧力降下加速度を監視し、
これが予め定められた範囲を逸脱した場合に、パイプラ
インに漏洩が発生したと判定することが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明による圧力計を設置したパイプライン
の一例を示す概念図である。第１図において、１は流体
である石油ガスや天然ガス等の気体（ガス）を輸送する
ために配設されたガスパイプライン、２１〜２６はこの
ガスパイプライン１に所定間隔で設置された複数個の圧
力計で、これら複数個の圧力計２１〜２６のうち２１側
がガスパイプライン１の上流側である。

第２図は、漏洩の無いガスパイプライン１の圧力分布曲
線の一例を示す図である。第２図において、横軸はガス
パイプライン１の長さ、８１〜Ｓ５は複数個の圧力計２
１〜２６の各計、０１位置、縦軸はガスパイプライン１
の内圧、Ａは複数個の圧力計２１〜２６で計測した各圧
力計測値に基づいた圧力分布曲線である。この圧力分布
曲線Ａにより、ガスパイプライン１に漏洩が無い場合に
おける圧力は、上流から下流へ行くにしたがって低下す
ると共に、高圧側に湾曲を形成する放物線を描いている
ことが把握できる。

第３図は、漏洩か無い状態から計測位置Ｓ４において漏
洩が発生し安定するまでのガスパイプライン１の圧力分
布曲線の推移の一例を示す図である。第３図において、
Ａが漏洩の無い状態における圧力計測値の圧力分布曲線
、Ｂが漏洩発生直後における圧力計測値の圧力分布曲線
、Ｃが漏洩発生後しばらく時間が紅過して状態が安定し
た時における圧力計測値の圧力分布曲線を示している。

この第３図から、漏洩が発生すると漏洩地点を中心に圧
力が降下し、この現象はガスパイプライン１の状態が安
定するまで続くことがわかる。

本発明は、この圧力降下に着目し、各計測位置における
所定の時間間隔をおいた圧力計測値同士の差、すなわち
圧力降下速度をまず求め、更に所定の時間間隔をおいた
圧力降下速度同士の差、すなわち圧力降下加速度をまず
求め、この圧力降下加速度を監視することを特徴として
いる。すなわち、計測位置Ｓ１における圧力降下速度は
次式により算出できる。

Ｖｌ　　（ｔ）−Ｐｉ　　（を−Δｔ、）−Ｐｉ　　（
ｔ）・・・（コ、） ここで、Ｖｌ　　（ｔ）：計測位置Ｓｔにおける時刻ｔ
の圧力降下速度、Ｐｉ　　（ｔ）：計測位置Ｓｔにおけ
る時刻ｔの圧力計ｉｆＪ＋値、ｐｉ　　ｃｔ−Δｔ１）
：計測位置Ｓｉにおける時刻ｔより時間Δｔ１前の圧力
計測値である。

次に、これを用いて圧力降下加速度は次式により算出で
きる。

ＡＩ　　（ｔ）−Ｖｌ　　（ｔ）−Ｖｌ　　（ｔ−Δｔ
２）・・・　（２） ここで、ＡＩ（ｔ）：計測位置Ｓｌにおける時刻ｔの圧
力降下加速度、Ｖｌ　　（ｔ）：計測位置Ｓ１における
時刻ｔの圧力降下速度、Ｖｌ（を−Δｔ２）二計測位置
＄１における時刻ｔより時間Δｔ２前の圧力降下速度で
ある。

第４図は、計測位置Ｓ４における漏洩発生前後の圧力降
下加速度の一例を示すタイムチャートである。第４図よ
り、圧力降下加速度は漏洩の無い時には所定の範囲内で
変動するが、漏洩が発生すると一時的にこの範囲を逸脱
することがわかる。

従って、圧力降下加速度が下式に示す如く予め定められ
た値を超えた場合に、漏洩が発生したと判定することが
できる。

ＡＩ（ｔ）＞ε１　　　　　　　　・・・（３）ここで
、εｌは設定値である。なお、この現象は大きさの違い
こそあれ、漏洩地点から離れた計測位置でも見られる。

一方第５図は、本発明の方法を実施する際に用いられる
漏洩検知装置の構成例を示すブロック図である。本漏洩
検知装置は、ガスパイプライン１における各計測位置に
設置された圧力計２１〜２６による圧力計測値を入力し
、任意位置の任意時間と所定時間経過後との圧力降下速
度の差、すなわち圧力降下加速度を計算し、この圧力降
下加速度を監視して漏洩時には漏洩信号を出力するもの
である。

すなわち、第５図において、２１〜２６はガスパイプラ
イン１に所定間隔で設置された複数個の圧力計、３はこ
れらの圧力計２１〜２６により計測した圧力計測値を入
力する入力回路、４はこの入力回路３からのアナログ信
号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、５はこのＡ
／Ｄ変換器４からの出力信号（圧力計測値）を任意の時
間分記憶する第１のメモリ、６はＡ／Ｄ変換器４からの
出力信号と第１のメモリ５の記憶内容とに基づいて圧力
降下速度を計算する第１の演算回路、７はこの第１の演
算回路６からの出力信号（圧力降下速度）を任意の時間
分記憶する第２のメモリ、８は第１の演算回路６からの
出力信号と第２のメモリ７の記憶内容とに基づいて圧力
降下加速度を計算する第２の演算回路、９はこの第２の
演算回路８からの圧力降下加速度に基づいて（総合的に
）漏洩発生の有無を判定する判定回路、１０はこの判定
回路９で漏洩発生有と判定された場合に漏洩信号を出力
する出力器、１１は第１のメモリ５゜第１の演算回路６
．第２のメモリ７、第２の演算回路８１判定回路９を内
蔵したコンピュータである。

次に、本漏洩検知装置の動作について説明する。

ガスパイプライン１に設置された複数個の圧力計２１〜
２６により計測された圧力計測値は入力回路３に入力さ
れ、これよりＡ／Ｄ変換器４に伝送される。Ａ／Ｄ変換
器４では、入力回路３から伝送された圧力計測値がデジ
タル信号に変換され、これよりコンピュータ８の第１の
メモリ５および第１の演算回路６に伝送される。コンピ
ュータ８の第１の演算回路６では、Ａ／Ｄ変換器４から
任意時刻の圧力計測値と第１のメモリ５の内容とを入力
し、これに基づいて圧力降下速度が計算され、これより
第２のメモリ７および第２の演算回路８に伝送される。

第２の演算回路８では、第１の演算回路６から任意時刻
の圧力降下速度と第２のメモリ７の内容とを入力し、こ
れに基づいて圧力降下加速度が計算され、これより判定
回路９に伝送される。判定回路９では、第２の演算回路
８から伝送された圧力降下加速度に基づいて（総合的に
）漏洩発生の有無が判定される。この結果、判定回路９
で漏洩発生有と判定された場合には、漏洩信号が外部表
示信号として出力器１０から出力され、この外部表示信
号は例えば適当なデイスプレィで数値あるいは記号やラ
ンプ等で表示される。

上述したように本実施例では、気体を輸送するガスパイ
プライン１に所定間隔で設置された複数個の圧力計２１
〜２６により計測した圧力計測値に基づいて所定の計測
位置の圧力降下加速度を求め、この圧力降下加速度の値
が予め定められた範囲を逸脱した場合にガスパイプライ
ン１に気体の漏洩が発生したと判定するようにしている
ので、ガスパイプライン１の漏洩をガスパイプライン１
全体に亙って連続的かつ自動的に監視して確実に検知す
ることができ、安全対策上極めて優れた効果を得ること
が可能となる。

尚、本発明の方法は気体のパイプラインに適用した場合
に効果が著しいものであるが、液体のパイプラインにつ
いても同様に適用できることは明らかであり、この場合
には従来の方法よりも高い信頼性を得ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、流体を輸送するパ
イプラインに複数個の圧力計を所定間隔にて設置し、こ
れらの圧力計による圧力計測値を用いて所定の計Ｍ１位
置の圧力降下加速度を求め、この圧力降下加速度の値が
予め定められた範囲を逸脱した場合にパイプラインに漏
洩が発生したと判定するようにしたので、パイプライン
全体に亙って連続的かつ自動的に監視を行ない、小漏洩
を確実に検知することが可能なパイプラインの漏洩検知
方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による圧力計を設置したパイ
プラインの一例を示す概念図、第２図は漏洩の無いがス
パイプラインの圧力分布曲線の一例を示す図、第３図は
漏洩発生前後の圧力分布曲線の推移の一例を示す図、第
４図は漏洩発生前後の圧力降下加速度の一例を示すタイ
ムチャート図、第５図は本発明の方法を実施する際に用
いられる漏洩検知装置の構成例を示すブロック図である
。 １・・・ガスパイプライン、２１〜２６・・・圧力計、
３・・入力回路、４・・・Ａ／Ｄ変換器、５・・第１の
メモリ、６・・・第１の演算回路、７・・・第２のメモ
リ、８・・・第２の演算回路、９・・・判定回路、１０
・・・出力器、１１・・・コンピュータ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 季 第１図 第３図 ５１　　５２　５３　５４　　Ｓ５　５６第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流体を輸送するパイプラインに複数個の圧力計を所定間
   隔にて設置し、これらの圧力計による圧力計測値を用い
   て所定の計測位置の圧力降下加速度を求め、この圧力降
   下加速度の値が予め定められた範囲を逸脱した場合にパ
   イプラインに漏洩が発生したと判定することを特徴とす
   るパイプラインの漏洩検知方法。