JPH02287133A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は発電プラント等における液体の漏洩を検出部の
電気抵抗値等のインピーダンス変化率に基づいて自動的
に検出する漏洩検出装置に関する。

（従来の技術） 従来、発電プラントにおいて配管等のブランｌ−設備か
ら水や油類等の液体が漏洩することを検知するには、監
視員が頻繁に巡回点検することで対処している。

また、最近では特公昭５９−４７２５６号公報に開示さ
れているように監視対象付近に検出器を敷設し、この検
出器に液体が付着することで、抵抗値や静電容量を変化
させる電磁気的手段を用いて液体の漏洩を自動的に検知
する漏洩検出装置が開発されている。

従来の漏洩検出装置は、第２０図に示すように配管部１
からの液体の漏洩に対し、この漏洩の液滴を捕集するた
めに、カバー２やトレイ３を設置した上で、各漏洩監視
範囲に合せた魚形状の検出器４または線形状の検出器５
で液滴を検出する。

一方、石油タンク６からの漏洩に対しては排出用ビット
７に設置した点形状の検出器４で検出する。これら点形
状の検出器４または線形状の検出器５で得られた検出値
の変化を信号線を通して判定部８で捉えて漏洩発生を判
断し、漏洩検出を行なっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のように監視員巡回時の目視による
通報では、リアルタイム性に欠け、重大事故に至る危険
が大きい。そして、配管等が入り組んだ複雑な構造の部
位は目視点検が困難であり、その信頼性に・は個人差異
がある。また、巡回は早朝、深夜を問わず行なわねばな
らないため、監視員の労力が多大となり、効率が悪いと
いう問題点がある。

一方、最近実用化されつつある検知線への液体付着時の
電磁気的特性変化により漏洩を検出するものについては
、第２０図に示すように発電プラントにおける漏洩監視
対象の構造が多種多様であり、その結果漏れの形態も多
岐に亘る。これに対処するには、各々の漏れの形態に合
致して液体を捕集、検出できる形状、型式の検出部もし
くは第２０図に示す漏液捕集用カバー２やトレイ３等の
特殊な構造物を製作して設置した上で、検出部の型式に
より感度を個別にアッテネータ等で調整する必要がある
。そのため、発電プラント全体を監視する漏洩検出装置
としては、検出部の総括的な特性管理が難しく、誤検知
のおそれも生じるため。

システムとしての信頼性が低くなる問題点がある。

さらに、カバー２やトレイ３の設置については、検出部
の設置位置やカバー２、トレイ３の傾き、破損によって
検出不可能となる場合も考えられ、確実性に欠ける。加
えて、その構造自体も大規模になり易く、スペースが大
きくなり、保守に要する労力も多大になるという問題点
がある。

そこで、本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
複数種の構造部位からなる漏洩監視対象群に対し、監視
部位毎に設置した多数種の検出部の感度特性の変換や調
整を不要とし、大規模なカバーやトレイを設置すること
なく、同一種の検出器で＾い信頼性、保守性を備えた漏
洩検出装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明による漏洩検出装置は、各漏洩監視部位毎の構造
に対応して成形され監視部位からの漏液を受け入れる液
体吸収部とこの液体吸収部に設けられ液体吸収部を通し
漏液が付着してインピーダンスが変化する検出器とを有
する検出部と、上記検出器の検出感度と上記液体吸収部
の介在によって生ずる検出信号の変化の遅れ時間を各監
視部位毎に補正して得られた検出値との比較判断を行な
う判定部とを備え、同一種の検出器にて複数種の監視部
位の漏洩を検出することを特徴とする。

（作用） 上記の構成を有する本発明においては、検出器に液体吸
収部を設け、この液体吸収部に漏洩した液体が吸収、浸
透し検出器に付着してインピーダンスが変化する。これ
により生ずる感度特性の時ｗＡＮれを補正した検出値と
検出器の検出感度とを判定部にて比較判断することによ
って、同一種の検出器を用いて複数種の構造の監視部位
の漏洩が検出可能となる。

また、同一種の検出器を用いることによって、検出３個
々の特性を調整、管理する必要がなくなる。

（実施例） 以下、本発明に係る漏洩検出装置の一実施例について添
付回向を参照して説明する。

第１図ないし第４図に本発明の第１実施例による漏洩検
出装置を示す。第１図および第３図に示すように、検出
部１０は高分子材料を素材として各監視対象の構造に合
せた形状であって漏液を受け入れるための液体吸収部１
１と、各監視対象に対して同一種の検出器１２とから構
成され、また判定部８は各検出器１２と信号線で接続さ
れ第２図に示す処理機能を有している。

第２図において、検出信号選択部１３では複数の監視対
象の入力信号を順次選択して入力し、補正指示として遅
れ補正部１４に、また監視対采指示として遅れ補正値保
持部１５にそれぞれ出力している。遅れ補正値保持部１
５では各監視対象別にこれらに設置する液体吸収部１１
によって生ずる遅れに対する補正値を遅れ補正部１４に
出力する。遅れ補正部１４は各監視対象毎に感度特性保
持部１６に保持された感度特性に対して遅れ補正値保持
部１５に保持された遅れ補正値を用いて補正を行なう。

感度特性保持部１６では検出器１２の液体付着時の出力
信号の変化を感度特性として保持する。

また、第２図において、微分演算部１７は遅れ補正部１
４で補正、を行った後の感度特性についてその変化率を
算出する目的で感度特性に対して微分演算を行ない、こ
の微分演惇信号を比較部１８に出力している。

一方、検出信号選択部１３からの検出信号は変化率算出
部１９および比較部１８にそれぞれ出力される。変化率
算出部１９は新たに得られた検出信号の値を保持してお
くとともに、保持する前に得られた検出値と新たに得ら
れた検出値との間で検出値の変化率を算出し、その変化
率信号を比較部１８に出力している。また、この比較部
１８には判定しきい値保持部２０から判定しきい値信号
が入力される。この判定しきい値保持部２０は検出部１
０の感度特性と得られた検出値との差異に対し判定を行
なうためのしきい値を保持する。比較部１８は検出部１
０の感度特性と得られた検出値との差異を算出した上で
判定しきい値保持部２０に保持しであるしきい値に対比
して漏洩発生の有無を判断し、その比較判別信号を通報
部２１に出力しており、通報部２１は比較部１８で判断
された漏洩発生の有無を監視員に通報する機能を有して
いる。

次に、本実施例の具体的な構成を第５図〜第１５図に基
づいて説明する。第５図〜第７図は配管フランジ１ａの
接合部や配管７ランジ１ａと配管１との溶接部に生ずる
漏洩検出用の検出部１０の構造を示しており、液体吸収
部１１は配管１との溶接部を含め配管７ランジ１ａ全体
を包含で塗る面積を有し、可撓性に優れた柔軟な高分子
材料のシートで成形する。検出器１２は液体吸収部１１
の表面中央部に液体吸収部１１と同じ材質からなる保護
カバー２５で被覆して固定する。液体吸収部１１の長手
方向の辺部には、バンド状の固定片２６およびこの固定
片２６の両端を締結する固定具２７が設けられ、種々の
配管部に対して液体吸収部１１を密着固定できるように
なっている。

第８図および第９図は監視対象からの漏洩により床面へ
落下した液滴を検出するための検出部１０の構造を示し
ており、液体吸収部１１は漏洩監視対象の下部の床面に
敷くためシート状に成形され、検出器１２は液体吸収部
１１と同質の材料からなる保護カバー２５で被覆して液
体吸収部１１の表面中央部に固定する。液体吸収部１１
の下面には監視開始以前から床面に付着している液体の
吸収を防止するため非吸収材からなるシート２８を貼着
しである。

第１０図および第１１図は受け皿部へ落下した漏液に対
して底部に設けられた排出孔入口付近で検出するための
検出部を示しており、液体吸収部１１はその形状が人聞
漏洩時に排出の妨げとならないように中空円筒状に成形
されている。検出器１２は円筒状の液体中央部１１の外
周面に保護カバー２．５で被覆して固定しである。そし
て、液体吸収部１１を受け皿部２９に設置する場合には
、ドレン配管３０が接続された排水孔３１の真上に液体
吸収部１１の中空部分が位置するように設置する。

第１表は各検出器１２が信号線で接続された判定部３に
おける遅れ補正値保持部１５に保持される第５図から第
１１図に示した３つの各監視対象と遅れ補正値Ｘとの対
比表である。

第１表において、遅れ補正値Ｘは液滴付着時の検出器単
体に対する変化率の低下割合として覗窓するため、Ｑ＜
ｘ≦１の範囲で設定する。

遅れ補正部１４は第４図に示した検出器１２の感度特性
ａに対し次式によって補正を行なう機能を有する。

ｙ　　（ｔ）＝ｙ、（ｔｘｘ）　　・・・・・・（１）
（１）式において、ｔ：検出値変化開始後の経過時間、
Ｘ：Ｒれ補正値、ｙｐ（ｔ）：検出器の感度特性、ｙｙ
、（ｔ）：遅れ補正後の検出部感度特性である。

微分演算部１７においては、遅れ補正後の検出部感度特
性ｙＲ（ｔ）に対し第１２図に示すように時間ｔによる
微分値ｙＢ　　（ｔ）／ｄｔを計桿して保持する機能を
有する。

変化率算出部１９は、以前に得られた検出値を保持する
機能を有するとともに、新たに得られた検出値との間で
次式によって検出値ｒの変化率を算出する機能を有する
。

（２）式において、Δｔ：旧値追値時と新値獲得時との
時間差、ｒｏ：検出値（新値）、ｒｏ−１：検出値（Δ
を時間前の追値）、ｄｒ／ｄｔ二検出値変化率である。

判定しきい値保持部２０は第２表に示すように、検出ｆ
ａｒ、および（２）式により算出される検出値の変化率
ｄｒ／ｄｔと感度特性の微分値ｄｙＲ（ｔ）／ｄｔの差
をしきい値とし、正常、漏洩発生、検出部劣化、断線と
いう判定内容を対応させた対比表を保持する機能を有す
る。

比較部１８は第１３図に示すように検出部１０から得ら
れた検出値ｒ。を、遅れ補正を行なった感度特性ｙＲ（
ｔ）に対比して検出値変化開始後の経過時間ｔｒｎを算
出する。そして、第１４図に示すように経過［１ｉ？間
ｔ　における感度特性ｙＲｒ口 （１）の微分値ｄｙＲ（ｔ、、）／ｄｔを導きｎ 出した後、計測された検出値の変化率ｄ　ｒ／ｄ　ｔと
の差を計算する。さらに、この差（ｄ　ｒ／ｄ　を−ｄ
ｙＲ（ｔ）／ｄｔ）および検出値を第２表に示した判定
しきい値対比表に対比し、正常、漏洩発生または検出部
劣化、断線の異常を判定する機能を有する。

通Ｉｆ１部２１は第１５図に示すような判定結果通報用
のＣＲＴ通報画面３３や音声通報装置に対し判定結果を
出力する機能を有している。

次に、本実施例の作用を説明する。

まず、第１図ないし第４図に基づいて概略的な作用を説
明すると、監視対象から漏洩した液体は第３図に示すよ
うに検出部１０の液体吸収部１１の一部に付着し、その
後次第に液体吸収８Ｉ１１１の全体に吸収、浸透してい
く。そして、最終的に液体は液体吸収部１１に接する検
出器１２に到達し、検出器１２の電気抵抗値を変化させ
始める。

ところが、検出器１２に付着する液体は、液体吸収部１
１を介しているため岱的に少なく、第４図ａで示すよう
に検出器１２の感度特性に比べて液体吸収部１１を有す
る検出部の感度特性は第４図にｂで示すように変化率が
低くなる。

そして、１２図に示す判定部の検出信号選択部１３では
、遅れ補正部１４に対して現在入力した検知対象の信号
に対して遅れ補正値保持部１５に保持している遅れ補正
値を検索し、感度特性保持部１６に保持している感度特
性ａに補正を行なうように指示する。遅れ補正部１４で
は遅れ補正値保持部１５に保持されている各監視対象に
設置した液体吸収部１１に対応した個有の補正値により
、第４図にＣで示すように検出器１２の感度特性すに補
正を行なう。

さらに、第２図における微分演算部１７では補正後の感
度特性Ｃに対して微分演停を行なって感僚特性を変化率
で表わすように変換する。一方、変化率算出部１９では
保持しである以前の検出値に対し、新たに得られた検出
値との間で検出値の変化率を算出する。そして、比較部
１８においては、まず検出部１０の感度特性と現在得ら
れた検出値とを照合する。この検出値における変化率特
性と検出された変化率値との差分を求めた上で、判定し
きい値保持部２０に保持されている検出値や変化率の感
度特性との差分値に関してのしきい値と比較して漏洩の
有無について判定を行なう。

また、通報部２１では、漏洩の有無に加え、保守用のガ
イドとしての監視対象の位置情報を出力するように１１
６１１する。

このように、第１図および第２図の構成による漏洩検出
装置によれば、発電プラントにおける多種多様の構造を
有する監視対象群の液体漏洩に対して多種の型式、形状
の検出器の感度を個別に調整したり、大規模なカバーや
トレイを設置することなく、周一種の検知器で高い信頼
性および保守性を保持しつつオンラインで自動的な検知
が可能となる。

さらに、本実施例の作用を具体的に説明する。

上記のように３つの監視対象に対して第５図〜第１１図
に示す検出部が設置され、判定部８において検出信号選
択部１３はこれらの検出信号のうち、１系統を順次選択
して入力する。遅れ補正部１４では検出信号選択部１３
で選択入力された検知対象に対する遅れ補正値×を、遅
れ補正値保持部１５の第１表に示す遅れ補正値対比表か
ら取り出し、感度特性保持部１６に設定されている検出
器の感度特性ａについて（１）式を用いて補正を行なう
。

次いで、補正によって得られた遅れ補正後の感度特性ｃ
（ｙＨ（ｔ））を微分演算部１７にて感度特性の変化率
ｄ　（ｄｙＲ（ｔ）／ｄｔ）に変換させる（第１２図）
。一方、検出部からの検出値は変化率算出部１９におい
て新たに得られた検出値を保持するとともに、以前から
保持されている検出値と新たな検出値との間で、（２）
式を用いて変化率値ｄ　ｒ／ｄ　ｔを算出する。

そして、比較部１８では第１３図に示すように、まず検
出値ｒ　を遅れ補正した感度特性ｙＲ（ｔ）に対比する
ことにより、検出値変化開始後の経過時間ｔ１゜を導き
出す。次いで、第１４図に示すように検出値変化開始後
の経過時間ｔ、。における感度特性ｙＲ（ｔ、ｎ）の微
分値ｄｙＲ（ｔｒｌ）／ｄｔを算出して、ｄｙＲ（ｔｒ
ｌ）と（２）式により算出した検出値の変化率ｄｒ／ｄ
ｔに対する差を贋算する。さらに、この差ｄｒ／ｄｔｄ
ｙＲ（１，。）　／ｄ　ｔおよび検出値ｒ、を第２表に
示した判定しきい値対比表で対比して、この範囲にある
ものを判定結果とする。

ここで、第２表の判定しきい値対比表において、漏洩発
生の判定のしきい値は検出値ｒ。が初期値以上（≧Ａ）
で、かつ変化差分が設定値以上（≧Ｂ１）の場合である
。また、検出部劣化の判定は変化率が正常範囲（＜［３
１’）であるが、検出値ｒ　は検出部劣化によって過大
値（≧Ａ２）を示した場合である。さらに、断線とは検
出値、変化率双方共、極大値（≧Ａ　、≧８２　）を示
した場合である。一方、正常の判定は検出値ｒ。が検出
部劣化の判定値未′ｒａ（＜Ａ２）で、かつ変化率が正
常と見做される低い値の範囲（＜８．）を示す場合であ
る。

通報部２１では比較部１８の判定結果について監視対象
の場所や検出値等の補助的な情報を加えてＣＲＴ通報画
面３３から通報する。

このように本実施例によれば、発電プラントにおける７
ランジ部や配管等の構造物自体や、床面、受け卯のよう
に種々の監視対象に対して、液体吸収部１１を備えた検
出部１０を用いた上で、液体吸収部１１によって生ずる
感度特性の時間遅れを各々の液体吸収部１１の形状、大
きさに基づいて補正を行なって判定することにより、同
一種の電気抵抗値変化率型の検出器を用いて漏洩検出が
可能となる。

したがって、同、一種の検出器を使用可能なことから、
検出３個々に特性を調整、管理する必要がなく、保守性
向上によってシステムとしての信頼性が向上する。また
、検出値と検出値の変化率との対比を正確に行なえるこ
とから、検出値が大であって変化率が極小の場合には検
出器の劣化とし、検出値、変化率共に極大の場合には断
線として判断するので、自己診断機能の向上が図れる。

第１６図〜第１９図は本発明に係る漏洩検出装置の第２
実施例を示し、前記第１実施例と同一の部材には同一の
符号を付して説明する。第１６図および第１７図は比較
的近接した距離に多数の一洩の可能性がある部位を有す
る監視対象を検知するための検出部の構造を示しており
、第１６図に示す液体吸収部１１は長尺の紐状をなし、
多数の監視部位を１つの検出部で監視できるような形状
としている。検出器１２は液体吸収部１１への液体の浸
透性によって決定される距１１１１１毎にｍ個直列接続
し、液体吸収部１１内に埋設し！ご構造である。

第１８図は液体を満たした多数の孔を有する角柱状のマ
ニホルド３４と、このマニホルド３４に接合された各種
バルブ３５との接合面に生ずる漏洩を検出するために第
１６図に示す検出部１０をマニホルド３４の周囲に設置
したことを示し、漏洩の可能性のあるマニホルド３４と
バルブ３５との複数の接合面について全てを同時に監視
可能である。検出部１０の両端は固定具２６で結合させ
てマニホルド３４に固定し、支持用ねじ３６で検出部１
０を固定してマニホルド３４とのずれを防止している。

ところで、本実施例において、遅れ補正値保持部１５で
は第３表に示すように遅れ補正値Ｘと合せて直列接続し
た検出器ｍ個を保持する。

第３表 そして、遅れ補正部１４では第３表に示した遅れ補正値
対比表を用いて感度特性保持部１６に保持している検出
器の感度特性ａに対し、次式（３）によって複数個の検
出器１２と液体吸収部１１を含めた検出部１０としての
感度特性を算出する。

但し、（３）式は直列接続の検出器のうち、その１個が
漏液を検出する場合の感度特性である。

ｙＲ（ｔ＞ ＝Ｖ　　（ｔｘｘ＞＋（ｍ−１）×ｙＤ　（０）・・・
・・・　（３） （３）式において、ｍ：直列接続の検出器の個数、ｙ□
（０）：検出器の初期値である。これにより、導き出さ
れた検出部１０の＠度特性を第１９図にｆで示す。この
第１９図において、ｅは直列接続時の検出器の感度特性
を示している。

また、比較部２０においては、直列接続時の遅れ補正後
の感度特性ｆを用いて、第１３図および第１４図に示す
第１実施例と同様に検出値変化率の対応を行ない、判定
しきい値対比表との対比で漏洩の有無や自己診断結果を
通報部２１により通報する。

このように本実施例では、長大の吸収部に対し同一種の
検出器を用い、直列接続による特性変化の影響を加えて
遅れ補正を行なうことで、検出器単体の場合と同様に漏
洩検出が可能となる。その結果、比較的広域的な監視対
象または多数の漏洩の可能性がある部位を有する監視対
象に対して一括した漏洩監視が可能となる。その他の構
成および作用は前記第１実施例と同一であるのでその説
明を省略する。

なお、上記各実施例において、検出器は漏液の付着によ
り電気抵抗値が変化するようにしたが、これに限らず、
その他の静電容Ｕ等のインピーダンスを変化させるよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る漏洩検出装置によれ
ば、同一種の検出器を用いて複数種の構造を有する売電
プラント等における全所的な漏洩の監視が自動的に行な
えるので監″ＩＩＡＨの巡回による目視、判断、通報に
比較して信頼性およびリアルタイム性が著しく向上し、
ひいてはｃｍａの労力を低減させることができる。

また、同一種の検出器を用いることによって、多種の型
式、形状の検出器の感痘を個別に調整、管理したり、大
規模なカバーやトレイを設置することがないので、検出
部の保守性が向上し、かつ設置スペースも狭くて済むこ
とになる。さらに、液体吸収部によって生ずる感度特性
の補正を行なうことにより、検出値とその変化率との正
確な対比が可能となり、検出部の劣化や断線という自己
診断機能を有し、信頼性が高まる。その結果、多点の漏
洩を一括して監視するシステムとしての信頼性が一段と
向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る漏洩検出装置の第１実施例の概要
を示す説明図、第２図は第１図に示す判定部の処理機能
を示すブロック図、第３図は第１図の液体吸収部による
漏液の吸収、浸透を示す説明図、第４図は同液体吸収部
による感度特性の時間遅れを説明するグラフ、第５図は
フランジ部の漏洩検出用の検出部の構造を示す斜視図、
第６図は第５図のＶｌ−■線断面図、第７図は第５図に
示す検出部の７ランジへの取付状態を示す斜視図、第８
図は床面へ落下した漏液検出用の検出部の構造を示す斜
視図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線断面図、第１０図
は受け皿部の漏液検出用の検出部の構造を示す斜視図、
第１１図は第１０図に示す検出部の受け皿部への設置状
態を示す斜視図、第１２図は感度特性の変化率を示すグ
ラフ、第１３図は第２図の比較部において検出値変化後
の経過時間導出を説明するグラフ、第１４図は同比較部
において経過時間に対する感度特性の微分値導出を説明
するグラフ、第１５図はＣＲＴ通報画面を示す斜視図、
第１６図は本発明の第２実施例における検出部の構造を
示す斜視図、第１７図は第１６図のＸＶｍ−ＸＶＩ線断
面図、第１８図は第１６図に示す検出部のマニホルドへ
の取付状態を示す斜視図、第１９図は検出部の直列接続
時の感度特性の遅れ補正を説咀するグラフ、第２０図は
従来の漏洩検出装置を示す説明図である。 ８・・・判定部、１０・・・検出部、１１・・・液体吸
収部、１２・・・検出器、１４・・・遅れ補正部、１８
・・・比較部、１９・・・変化率算出部、２１・・・通
報部、３３・・・ＣＲＴ通報画面。 石　ｌ　　図 第　３　図 篤　４　図 Ｆ７２１；Ｊ ンＩ 躬 図 洒 ヨ 囚 釣 囚 第 り 図 第 丙 図 弔 ノｊ 図 Ｖ１ 乃 第 １Ｉ 盾 経ｉＩ！！ＬｖＦｒ８１を 躬 １ｇ 図 ２θ θ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各漏洩監視部位毎の構造に対応して成形され監視部位か
   らの漏液を受け入れる液体吸収部とこの液体吸収部に設
   けられ液体吸収部を通し漏液が付着してインピーダンス
   が変化する検出器とを有する検出部と、上記検出器の検
   出感度と上記液体吸収部の介在によつて生ずる検出信号
   の変化の遅れ時間を各監視部位毎に補正して得られた検
   出値との比較判断を行なう判定部とを備え、同一種の検
   出器にて複数種の監視部位の漏洩を検出することを特徴
   とする漏洩検出装置。