JPH0335138A - 配管部材の水素漏れ検知構造 - Google Patents
配管部材の水素漏れ検知構造Info
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- JPH0335138A JPH0335138A JP17053489A JP17053489A JPH0335138A JP H0335138 A JPH0335138 A JP H0335138A JP 17053489 A JP17053489 A JP 17053489A JP 17053489 A JP17053489 A JP 17053489A JP H0335138 A JPH0335138 A JP H0335138A
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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。
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、石油精製プラント等の高温高圧の水素を扱う
設備配管に生ずる水素漏れを検知する配管部材の水素漏
れ検知構造に関する。
設備配管に生ずる水素漏れを検知する配管部材の水素漏
れ検知構造に関する。
［従来の技術］
近年、石油精製プラントで起きた爆発事故の原因として
配管の水素浸蝕、水素誘起割れが注目されている。
配管の水素浸蝕、水素誘起割れが注目されている。
水素浸蝕とは、２００度以上の高温で、しかも水素の圧
力が高い時に管壁に水素原子が拡散して入り込み、鉄原
子と結びついていた炭素原子と水素原子が化合してメタ
ンの気泡ができて次第に大きくなり、この圧力で管壁に
ひび割れができる現象である。
力が高い時に管壁に水素原子が拡散して入り込み、鉄原
子と結びついていた炭素原子と水素原子が化合してメタ
ンの気泡ができて次第に大きくなり、この圧力で管壁に
ひび割れができる現象である。
また、水素誘起割れは、７０度以下で硫化水素と水があ
ると起きる。硫化水素から生じた水素原子が管壁に拡散
し、不純物のある場所で水素の気泡を作るのが原因でひ
び割れができる。
ると起きる。硫化水素から生じた水素原子が管壁に拡散
し、不純物のある場所で水素の気泡を作るのが原因でひ
び割れができる。
このような水素浸蝕、水素誘起割れによるひび割れが一
端できると、ひびが急速に成長して爆発事故になる。
端できると、ひびが急速に成長して爆発事故になる。
そこで石油精製プラント等にあっては、定期的に超音波
やＸ線等を使用してひび割れがないか調べ、また毎日異
常がないか巡回点検を行なっている。
やＸ線等を使用してひび割れがないか調べ、また毎日異
常がないか巡回点検を行なっている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、石油精製プラントにおける配管の全長は
見当もつかないほど長く、漏れなく検査することは不可
能であるために、過去の事故例から危険と思われる場所
を重点的に検査しているが、ひびの有無を検査するだけ
で水素漏れを直接検知していないため、水素浸蝕等によ
るひび割れ、特に浸蝕初期の小さなひび割れを見逃し易
く、結局はある程度の耐用期間を設定して配管を新品に
交換する以外に確実な対策が見当たらない問題があった
。
見当もつかないほど長く、漏れなく検査することは不可
能であるために、過去の事故例から危険と思われる場所
を重点的に検査しているが、ひびの有無を検査するだけ
で水素漏れを直接検知していないため、水素浸蝕等によ
るひび割れ、特に浸蝕初期の小さなひび割れを見逃し易
く、結局はある程度の耐用期間を設定して配管を新品に
交換する以外に確実な対策が見当たらない問題があった
。
勿論、水素浸蝕等の起き易い場所に水素センサを設置し
て水素漏れを監視することも考えられるが、このような
スポット的な監視では長大な配管設備全域に亘る監視は
不可能であり、またガス漏れを検知しても配管のひび割
れ箇所の特定には相当な手間がかかる問題があった。
て水素漏れを監視することも考えられるが、このような
スポット的な監視では長大な配管設備全域に亘る監視は
不可能であり、またガス漏れを検知しても配管のひび割
れ箇所の特定には相当な手間がかかる問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、配管に起きた水素腐食等に起因した水素漏れを簡
単且つ確実に検知できるようにした配管部材の水素漏れ
検知構造を提供することを目的とする。
ので、配管に起きた水素腐食等に起因した水素漏れを簡
単且つ確実に検知できるようにした配管部材の水素漏れ
検知構造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］
この目的を達成するため本発明にあっては、配管部材の
管壁外側に、内部から漏出した水素原子の還元により変
色する固体化合物（三酸化タングステンＷＯ３等）を少
なくとも含む変色層を設けるようにしたものである。
管壁外側に、内部から漏出した水素原子の還元により変
色する固体化合物（三酸化タングステンＷＯ３等）を少
なくとも含む変色層を設けるようにしたものである。
［作用］
このような構成を備えた本発明による配管部材の水素漏
れ検知構造によれば、石油精製プラント等の高温高圧の
水素を取扱う設備配管について、配管の外表面の塗装、
製造段階でのコーティング処理、或いは製造段階での表
面層への混合処理等により変色層を設けることにより、
水素浸蝕、水素誘起割れにより内部から漏出した水素原
子が変色層の固体化合物と接触すると還元作用により変
色し、管外側から見て水素漏出部に例えば青黒いシミが
できることで直ちに水素漏れが始まったことを知ること
ができる。
れ検知構造によれば、石油精製プラント等の高温高圧の
水素を取扱う設備配管について、配管の外表面の塗装、
製造段階でのコーティング処理、或いは製造段階での表
面層への混合処理等により変色層を設けることにより、
水素浸蝕、水素誘起割れにより内部から漏出した水素原
子が変色層の固体化合物と接触すると還元作用により変
色し、管外側から見て水素漏出部に例えば青黒いシミが
できることで直ちに水素漏れが始まったことを知ること
ができる。
［実施例］
第１図は本発明の一実施例を示した実施例構成図であり
、本発明による水素漏れ検知装置を備えた配管部材の表
面側断面を示している。
、本発明による水素漏れ検知装置を備えた配管部材の表
面側断面を示している。
第１図において、１０は配管部材であり、例えば円筒パ
イプ形状を有する配管本体２の外側表面に変色層１を設
けている。配管本体２はステンレシス管、あるいは鋼管
であり、この配管本体２の表面に設けられた変色層１は
、水素原子の接触を受けた際の還元により変色する固体
化合物、例えば三酸化タングステンＷＯ’ａでなる。具
体的には三酸化タングステンＷＯ３の粉末を主成分とす
る透明塗料を準備して、配管本体２の外側表面に薄く塗
るようにすればよい。
イプ形状を有する配管本体２の外側表面に変色層１を設
けている。配管本体２はステンレシス管、あるいは鋼管
であり、この配管本体２の表面に設けられた変色層１は
、水素原子の接触を受けた際の還元により変色する固体
化合物、例えば三酸化タングステンＷＯ’ａでなる。具
体的には三酸化タングステンＷＯ３の粉末を主成分とす
る透明塗料を準備して、配管本体２の外側表面に薄く塗
るようにすればよい。
次に第１図の実施例の作用を説明する。
配管本体２の表面に設けた変色層１を形成する三酸化タ
ングステンＷＯ３は水素原子の接触を受けない通常時に
あってはほぼ透明な無着色状態におかれている。
ングステンＷＯ３は水素原子の接触を受けない通常時に
あってはほぼ透明な無着色状態におかれている。
このような変色層ｌを形成する三酸化タングステンＷＯ
３に対し、配管本体２で生・じた水素浸蝕等によるひび
割れを通って管内を通る高温高圧の水素が表面に設けら
れた変色層１の三酸化タングステンＷＯ１に接触すると
、三酸化タングステンＷＯ１は水素原子により還元され
て色中心密度が変化し、光吸収量が変化する。即ち、水
素原子により還元された三酸化タングステンｗｏ、は光
吸収量が増加し、それまでほぼ透明であったものが青色
に変色するが、この変色の度合いは水素濃度の増加に応
じて強くなる。
３に対し、配管本体２で生・じた水素浸蝕等によるひび
割れを通って管内を通る高温高圧の水素が表面に設けら
れた変色層１の三酸化タングステンＷＯ１に接触すると
、三酸化タングステンＷＯ１は水素原子により還元され
て色中心密度が変化し、光吸収量が変化する。即ち、水
素原子により還元された三酸化タングステンｗｏ、は光
吸収量が増加し、それまでほぼ透明であったものが青色
に変色するが、この変色の度合いは水素濃度の増加に応
じて強くなる。
従って、水素浸蝕等によるひび割れで水素漏れ出しが起
きた時には、第２図の配管１ｏに示すように、配管表面
に設けている変色層が透明状態から青色のシミ１２が見
えるように変色し、この青色のシミ１２が表われたこと
で配管１ｏより水素漏れが起きたことを検知できる。通
常、水素腐蝕が起きやすい配管場所は重点的に見回り点
検を行なっていることから、第２図に示すように配管１
０の表面に青色のシミ１２が生ずれば、直ちに見つけ出
すことができ、配管交換等の迅速な対応策を講すること
ができる。
きた時には、第２図の配管１ｏに示すように、配管表面
に設けている変色層が透明状態から青色のシミ１２が見
えるように変色し、この青色のシミ１２が表われたこと
で配管１ｏより水素漏れが起きたことを検知できる。通
常、水素腐蝕が起きやすい配管場所は重点的に見回り点
検を行なっていることから、第２図に示すように配管１
０の表面に青色のシミ１２が生ずれば、直ちに見つけ出
すことができ、配管交換等の迅速な対応策を講すること
ができる。
第３図は本発明の他の実施例を示した実施例構成図であ
り、この実施例にあってはステンレス管、鋼管等の配管
本体２の外側表面に、まず触媒金属層３を形成し、触媒
金属層３の外側に三酸化タングステンＷＯ３等の固体化
合物を含む変色層１を設けるようにしたことを特徴とす
る。ここで触媒金属層３としては、例えばパラジウムＰ
ｄを使用することができる。
り、この実施例にあってはステンレス管、鋼管等の配管
本体２の外側表面に、まず触媒金属層３を形成し、触媒
金属層３の外側に三酸化タングステンＷＯ３等の固体化
合物を含む変色層１を設けるようにしたことを特徴とす
る。ここで触媒金属層３としては、例えばパラジウムＰ
ｄを使用することができる。
この第３図の実施例に示すように、配管本体２と変色層
１との間に触媒金属層３を設けた場合には、水素浸蝕等
によるひび割れにより配管本体２内から水素ガスが漏れ
出して触媒金属層３に接触すると、触媒金属層３は水素
を活性化して水素原子を触媒金属層３内に生成し、この
水素原子を変色層１に含まれる二酸化タングステンＷ０
３等の固体化合物の中に注入させる。触媒金属層３によ
るプロトンＨ°の注入を受けた変色層１の三酸化タング
ステンＷＯ１は還元されて色中心密度が変化し、光吸収
量を増加させることで青色に変色するようになる。
１との間に触媒金属層３を設けた場合には、水素浸蝕等
によるひび割れにより配管本体２内から水素ガスが漏れ
出して触媒金属層３に接触すると、触媒金属層３は水素
を活性化して水素原子を触媒金属層３内に生成し、この
水素原子を変色層１に含まれる二酸化タングステンＷ０
３等の固体化合物の中に注入させる。触媒金属層３によ
るプロトンＨ°の注入を受けた変色層１の三酸化タング
ステンＷＯ１は還元されて色中心密度が変化し、光吸収
量を増加させることで青色に変色するようになる。
このように触媒金属層３を設けた場合には、第１図の変
色層１のみの場合に比べ内部から漏れ出した水素に対す
る変色作用をより効率良く行なうことができる。
色層１のみの場合に比べ内部から漏れ出した水素に対す
る変色作用をより効率良く行なうことができる。
第４図は本発明の他の実施例を示した実施例構成図であ
り、この実施例にあっては配管本体２の外表面に設けた
変色層１内に粉末状の触媒金属３ａを混合分散させたこ
とを特徴とする。このように触媒金属３ａの粉末を変色
層１内に混合分散させることで、使用する触媒金属の量
を低減してコストダウンを図ることができる。
り、この実施例にあっては配管本体２の外表面に設けた
変色層１内に粉末状の触媒金属３ａを混合分散させたこ
とを特徴とする。このように触媒金属３ａの粉末を変色
層１内に混合分散させることで、使用する触媒金属の量
を低減してコストダウンを図ることができる。
第５図は本発明の他の実施例を示した実施例構成図であ
り、この実施例にあってはステンレス管、鋼管等の配管
本体２の製造段階で変色層を形成する三酸化タングステ
ンＷＯ３等の固体化合物１ａと、パラジウムＰｄ等の触
媒金属を混入させた変色層を一体に形成したことを特徴
とする。即ち、配管本体２の表面側で混合比が高くなる
ように固体化合物１ａ及び触媒金属３ａの金属組織内へ
の混合が行なわれ、従って配管本体２の水素浸蝕等によ
るひび割れを通って内部より水素が漏れ出してくると、
表面層に含まれている触媒金属３ａにより活性化された
水素原子が二酸化タングステンＷＯ１等の固体化合物１
ａに注入されて還元作用により色中心密度を変化させ、
例えば三酸化タングステンＷＯ１であれば青色に変色さ
せることができる。
り、この実施例にあってはステンレス管、鋼管等の配管
本体２の製造段階で変色層を形成する三酸化タングステ
ンＷＯ３等の固体化合物１ａと、パラジウムＰｄ等の触
媒金属を混入させた変色層を一体に形成したことを特徴
とする。即ち、配管本体２の表面側で混合比が高くなる
ように固体化合物１ａ及び触媒金属３ａの金属組織内へ
の混合が行なわれ、従って配管本体２の水素浸蝕等によ
るひび割れを通って内部より水素が漏れ出してくると、
表面層に含まれている触媒金属３ａにより活性化された
水素原子が二酸化タングステンＷＯ１等の固体化合物１
ａに注入されて還元作用により色中心密度を変化させ、
例えば三酸化タングステンＷＯ１であれば青色に変色さ
せることができる。
尚、第１． ３． ４図における変色層１については、
配管本体２の外表面に塗料状に塗布形成する場合を例に
とるものであったが、配管本体の製造工程で塗装、焼き
付は等の適宜のコーティング処理により形成してもよい
。
配管本体２の外表面に塗料状に塗布形成する場合を例に
とるものであったが、配管本体の製造工程で塗装、焼き
付は等の適宜のコーティング処理により形成してもよい
。
また塗料状の変色層形成材料を使用することで既設の配
管についても簡単に変色層を設けて水素漏れを監視する
ことができる。
管についても簡単に変色層を設けて水素漏れを監視する
ことができる。
更にまた、変色層材料でなるＷＯｌ等は対候性材料とし
ても良く知られており、耐酸性にもすぐれていることか
ら、配管の外表面に使うことにより、保護膜としても働
くことができる。
ても良く知られており、耐酸性にもすぐれていることか
ら、配管の外表面に使うことにより、保護膜としても働
くことができる。
［発明の効果］
以上説明してきたように本発明によれば、石油生成プラ
ント等の高温高圧の水素を取り扱う設備の配管について
、配管の外表面の塗装、製造段階でのコーティング処理
、あるいは製造段階での表面層への混合処理等により変
色層を設けることにより、水素浸蝕等によるひび割れの
発生で内部から漏出した水素原子が変色層の固体化合物
と接触して還元作用により変色し、管外側から見て水素
漏出部に、例えば固体化合物として三酸化タングステン
ＷＯ３を使用した場合には青黒いシミができることとな
り、この変色によるシミを見ることで水素漏れが起きた
ことを簡単且つ確実に検知して適切な対応策を講するこ
とができる。
ント等の高温高圧の水素を取り扱う設備の配管について
、配管の外表面の塗装、製造段階でのコーティング処理
、あるいは製造段階での表面層への混合処理等により変
色層を設けることにより、水素浸蝕等によるひび割れの
発生で内部から漏出した水素原子が変色層の固体化合物
と接触して還元作用により変色し、管外側から見て水素
漏出部に、例えば固体化合物として三酸化タングステン
ＷＯ３を使用した場合には青黒いシミができることとな
り、この変色によるシミを見ることで水素漏れが起きた
ことを簡単且つ確実に検知して適切な対応策を講するこ
とができる。
更に、変色層は耐候性、耐酸性をもつ保護膜としての機
能をもつことから、配管の耐久性を向上することもでき
る。
能をもつことから、配管の耐久性を向上することもでき
る。
第１図は本発明の一実施例を示した実施例構成図；第２
図は第１図の構造を備えた配管に水素漏れが起きた時の
説明図； 第３． ４． ５図は本発明の他の実施例を示した実施
例構成図である。 １：変色層 ａ：固体化合物 ：配管本体 ：触媒金属層 ａ：触媒金属 ０：配管 ２：青いシミ
図は第１図の構造を備えた配管に水素漏れが起きた時の
説明図； 第３． ４． ５図は本発明の他の実施例を示した実施
例構成図である。 １：変色層 ａ：固体化合物 ：配管本体 ：触媒金属層 ａ：触媒金属 ０：配管 ２：青いシミ
Claims (1)
- １、配管部材の管壁外側に、内部から漏出した水素原子
の還元により変色する固体化合物を少なくとも含む変色
層を設けたことを特徴とする配管部材の水素漏れ検知構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17053489A JPH0335138A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 配管部材の水素漏れ検知構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17053489A JPH0335138A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 配管部材の水素漏れ検知構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335138A true JPH0335138A (ja) | 1991-02-15 |
Family
ID=15906700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17053489A Pending JPH0335138A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 配管部材の水素漏れ検知構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0335138A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003262626A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-19 | Tokyo Gas Co Ltd | 漏洩水素の検知方法及び検知装置 |
| DE102004039627A1 (de) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Autotestgeräte Leitenberger GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisierung von Undichtigkeiten in einem abgeschlossenen System |
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