JPH0894481A - 埋設管のガス漏洩検知方法 - Google Patents

埋設管のガス漏洩検知方法

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JPH0894481A
JPH0894481A JP6227803A JP22780394A JPH0894481A JP H0894481 A JPH0894481 A JP H0894481A JP 6227803 A JP6227803 A JP 6227803A JP 22780394 A JP22780394 A JP 22780394A JP H0894481 A JPH0894481 A JP H0894481A
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pipe
gas
sound
buried
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JP6227803A
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Inventor
Katsuhiro Mori
克博 森
Kotaro Yoshida
耕太郎 吉田
Jun Tsujimoto
潤 辻本
Shoji Suzuki
正二 鈴木
Shigeki Yokomura
茂樹 横村
Atsushi Mizuno
篤 水野
Takashige Maruyama
孝成 丸山
Masanori Akita
政則 秋田
Kazuhiro Hosono
一弘 細野
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Nippon Steel Corp
Toho Gas Co Ltd
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Nippon Steel Corp
Toho Gas Co Ltd
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、新設、既設の埋設管の漏洩欠陥部
検知方法を提供する。 【構成】 回りが水で満たされた埋設管2の外側近傍の
長手方向に沿って、内部に液体を満たした検知管3を設
け、この検知管3内に水中マイクロホン5を挿入移動し
ながら、埋設管2からのガス漏洩を検知する。また、水
中マイクロホン5で得たノイズを含む音を特定周波数
(例えば1KHz〜5KHz)のみ通過させ、信号処理
装置によって信号処理の上、埋設管5からのガス漏洩を
検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新設、既設の埋設管の
漏洩欠陥部検知方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、水面下に埋設されたガス導管等の
埋設管からのガス漏洩の有無を検査する方法としては、
海底配管においては「サイドスキャンソナー」による方
法がある。これは、図6に示すように水面上を航行する
調査船21にサイドスキャンソナーと呼ばれる超音波計
測器22を搭載し、海底配管上の水中に超音波23を発
振し、ガス導管2の欠陥部24から漏洩してくる水中の
気泡25からの反射波を検知しガス漏洩を検知するもの
である。また、音を検知することによりガス漏洩を検知
する方法としては、特公昭59−776号公報、特公昭
59−777号公報に示されているような、副管(検知
管)をクランプを介してパイプライン(ガス導管)に添
設する方法、あるいはパイプラインの外壁の一部が副管
の内壁の一部をなすように添設する方法等が提案されて
いる。
【0003】この検知方法は、図7に示すように、パイ
プライン2にクランプ31を介して添設された副管3内
に、高周波音響雑音を検知する検知素子32を備えた走
行体33を移動せしめ、前記検知素子によりパイプライ
ン欠陥部からの流体漏洩によって生ずる高周波音響雑音
を前記クランプ及び副管を介して検知し、かかる検知結
果に基づき漏洩欠陥部を検知するようにしたことを特徴
とするパイプラインの漏洩欠陥部検出方法、および、図
8に示すようなパイプライン2に、該パイプラインの外
壁の一部が内壁の一部をなすように添設された副管3内
で、高周波音響雑音を検知する検知素子34を備えた走
行体35を移動せしめ、前記検知素子によりパイプライ
ン欠陥部からの流体漏洩によって生ずる高周波音響雑音
を検知し、かかる検知結果に基づき漏洩欠陥部を検知す
るようにしたことを特徴とするパイプラインの漏洩欠陥
部検出方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記サイドスキャンソ
ナーによる方法は、調査船に測定装置を搭載し、海底配
管上の定められた測線上の水面を航行しながら測定して
ゆくものである。したがって、他の船舶が航行している
領域を横断するような箇所においては、測定に支障をき
たし、また海象条件の悪い日には調査船を出せないな
ど、外部の条件により測定できる日時が制約されるとい
う問題点があった。またデータ解析に高度な専門技術を
要し、検査コストが高いという課題もあった。後者の、
副管をパイプラインに添設してガス漏洩を検知する方法
では、クランプを介してガス漏洩音を副管に伝達させる
場合、高周波雑音の減衰が大きいため、正確に検知する
にはクランプ間隔を密にし、締付力を大きくする必要が
あり、副管の取付作業が困難となる他、パイプラインの
防食塗覆装を損傷する心配があった。
【0005】また、パイプラインの外壁の一部が内壁の
一部をなすように副管を添設するものは、パイプライン
に副管を隙間なく添設することが困難であり、特に副管
内に媒体を満たす場合シール性の確保が難しく、ガス漏
洩音の伝達が確実に得られない課題があった。また副管
の添設作業時および経年変化によりパイプラインの防食
塗覆装に損傷を与える心配があった。本発明は、従来技
術の課題を解消し、外部条件に依存することなく測定で
き、簡易な設備構成でしかも埋設管の防食塗覆装に損傷
を与える恐れもなく、確実にガス漏洩を検知する方法を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、検知管をガス
導管に直接拘束することなく、ガス導管の近くに沿わせ
て埋設しておき、検出管の端部から水中マイクロホンを
挿入し、ガス導管の漏洩部からガスが漏洩するときに発
生する音を計測することにより、漏洩の有無を確認しよ
うとするものであり、その構成は以下のとおりである。
回りが水で満たされた埋設管の外側近傍の長手方向に沿
って、内部に液体を満たした検知管を設け、この検知管
内に水中マイクロホンを挿入、移動しながら、埋設管か
らのガス漏洩を検知する。また、測定環境の暗騒音(ノ
イズ)が大きい場合は、水中マイクロホンで得たノイズ
を含む音を、例えば1KHz〜5KHzの特定周波数の
み通過させ、信号処理装置によって信号処理の上、埋設
管からのガス漏洩を検知する。
【0007】
【作用】本発明では、ガス菅野漏洩箇所から発する放出
音を水中マイクロホンに伝達させる媒体として、埋設管
の回りの水および検知管に満たした水、油等の液体を利
用している。周知のように音は空気中に比べて水や油等
の液中では減衰が少なく伝達特性がよい。従って、前記
従来技術のように検知管を埋設管に固定することなく、
近接して配置するのみで、回りが水で満たされている条
件さえ満足すれば、確実にガス漏洩を検知可能である。
【0008】回りが水で満たされている埋設管は、河川
や海底下の埋設管または地下水下の埋設管があり、これ
らの埋設管に本発明は有効に適用できる。第2発明およ
び第3発明は、より精度よくガス漏洩を検知するための
手段である。検知対象の埋設管の設置場所が静穏な環境
下であれば第1発明でも検知できるが、河川や海を航行
する船舶のエンジン音や車や鉄道等の交通騒音、付近に
工場等がある場合の工場騒音等、暗騒音のノイズによっ
てガス放出音が識別困難な場合がある。
【0009】図5は、ある海域において調査した暗騒音
と模擬欠陥から放出するガス漏洩音のデータである。横
軸は周波数、縦軸は音圧レベルで通常時の暗騒音、船舶
通過時の騒音と試験体に模擬欠陥を入れたパイプから放
出する漏洩音を比較した周波数スペクトルである。この
データより明らかなように、低周波領域では通常時およ
び船舶通過時の暗騒音ノイズのレベルが高く漏洩音を正
確に検知できないが、周波数の高い領域1KHz〜5K
Hzの特定周波数帯域では暗騒音のレベルに比べて漏洩
音は十分大きく、確実に識別できる。
【0010】なお、埋設管の設置環境によっては暗騒音
の周波数特性が異なるため、精度よく漏洩音を検出する
には、暗騒音レベルを調査のうえ、バンドパスフィルタ
ーやハイパスフィルターを用いて影響のない特定周波数
のみを通過させ、FFTアナライザ、周波数解析装置等
の信号処理装置によって信号処理をする必要がある。
【0011】
【実施例】図1ないし図4は、本発明による水底に埋設
されたガス導管からのガス漏洩位置検知方法の実施例を
示すものである。1は河川または海の水の部分を示して
おり、2は水底下の地中に埋設されたガス導管を示し、
3はガス導管2の近く(約1m以内)に埋設された検知
管を示す。検知管3の両端は地上より出入り可能なマン
ホール4に接続されており、測定時には一方のマンホー
ル4を介して測定車10内の測定装置に水中マイクロホ
ン5の信号ケーブル6を接続して測定する。他方のマン
ホール部4にはウインチ7を設けておき、水中マイクロ
ホン5の挿入、牽引、引き戻しが可能なようにしてい
る。
【0012】本発明の基本構成は、前記検知管3内部で
水中マイクロホン5を移動させながら音の強さを計測し
てゆくものである。このようにすれば、仮にガス導管2
に欠陥部24があり、この部分からガスが漏洩している
ときには、この漏洩によって生じる音がガス導管2の回
りの水を介して検知管3内の水中マイクロホン5に伝わ
り、ガス導管2長手方向の漏洩位置を検知できる。漏洩
位置検知方法のより具体的構成を示せば以下のとおりで
ある。即ち、検知管3の両端には、水中マイクロホン5
の挿入口を設けるとともに、検知管3内部を水または油
等の適当な液体で満たす。
【0013】水中マイクロホン5は、前部をあらかじめ
検知管3内に挿通されている牽引用ワイヤ8に連結し、
後部に引き戻し用ワイヤ9を連結する(ただし、水中マ
イクロホン5の信号ケーブル6として、引き戻し時の張
力に十分耐え得る信号ケーブル6を使用する場合には、
引き戻し用ワイヤ9は信号ケーブル6で共用できる)。
水中マイクロホン5の牽引または引き戻し作業は、検知
管3の両端近くに配置された人力またはウインチ7等の
機械により行う。牽引用ワイヤ8または信号ケーブル6
には移動距離測定用の印を付けておき、目視にて移動距
離を読み取るか、または回転式距離計等の適当な距離計
15により水中マイクロホン5の移動距離を測定する。
【0014】このようにして、水中マイクロホン5の移
動距離を記録しつつ、各位置における音の強さを計測し
てゆけば、ガス漏洩の発生している近くではその他の部
分より大きな音の計測結果が得られ、ガス導管2の漏洩
位置を検知できる。なお、音の強さの計測に用いる水中
マイクロホン5は完全に防水されたもので、市販されて
いる水中音圧計12を利用できる。
【0015】図4は本発明の測定ブロック図を示す。測
定環境がノイズの少ない場所であれば、水中マイクロホ
ン5の信号を増幅器17で増幅した音をイヤホンで聴く
ことでガス漏洩を識別できるが、ノイズレベルの大きい
場所ではバンドパスフィルターやハイパスフィルター1
1で特定周波数のみ通過させた後、FFTアナライザ1
3や周波数解析装置のような信号処理装置で信号処理を
する必要がある。出力信号はレコーダ16で記録する。
【0016】例えば河川や海の水底埋設管検査のような
船舶が航行しているような所では、船のエンジン音等が
大きいとガス漏洩の音がエンジン音等に埋もれて、適確
な測定ができないことも起こり得る。そのようなときに
は、水中マイクロホン5の信号をハイパスフィルター1
1に通し、エンジン音等により発生、伝達する比較的低
周波数で変動の大きな信号を消去して音の強さを表示す
ることにより、初期の目的を達成することが可能とな
る。さらに、FFTアナライザ13により、音の信号の
大きさを特定の周波数帯域の音(例えば1KHz〜5K
Hz)のみに限定して計算するパーシャルオーバーオー
ル値で音の強さを表示すれば、周りの騒音の影響を受け
ない特定周波数帯域でガス漏洩による音の大きさを測定
できる。
【0017】また、特に定量的な記録を必要としないと
きには、水中音圧計12の出力信号をヘッドホン14あ
るいはイヤホン等の類を通して聴くことによっても、ガ
ス漏洩の有無を判断することが可能である。本発明によ
るガス漏洩検知方法において、水中マイクロホン5を検
知管3内で移動させる手段は、牽引ワイヤ8による手段
の他、自走式や、流体を利用したピグ方式にしてもよ
い。また測定は水中マイクロホン5を連続的に移動しな
がら行ってもよいが、測定時に移動を停止した方がノイ
ズが少なく精度よく測定できる。
【0018】
【発明の効果】本発明は、回りが水で満たされた埋設管
の外側近傍の長手方向に沿って内部に液体を満たした検
知管に水中マイクロホンを挿入して音を検知する方法で
あるから、埋設管に検知管を固定する必要がないため検
知管の設置作業が容易で、かつ埋設管の防食用塗覆装を
損傷する恐れがない。また、サイドスキャンソナーの測
定手段のように、水面上において他の船舶の航行を阻害
したり、航行上の安全に対して特別な配慮を行う必要が
ないため、計測について制約を受けない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の全体構成図を示す。
【図2】埋設管と検知管および水中マイクロホンの配置
関係を示す一部断面図を示す。
【図3】図2の横断面図を示す。
【図4】測定ブロック図を示す。
【図5】ノイズとガス漏洩音のパワースペクトルデータ
を示す。
【図6】従来例のサイドスキャンソナー検査の説明図を
示す。
【図7】従来例の部分断面図を示す。
【図8】他の従来例の部分断面図を示す。
【符号の説明】
1:河川または海 2:ガス導管 3:検知管 4:マンホール 5:水中マイクロホン 6:信号ケーブル 7:ウインチ 8:牽引用ワイヤ 9:引き戻し用ワイヤ 11:ハイパスフィルター 12:水中音圧計 13:FFTアナライザ 14:ヘッドホン 15:距離計 16:レコーダ 17:増幅器 21:調査船 22:超音波計測器 23:超音波 24:欠陥部 25:気泡 31:クランプ 32、34:検知素子 33、35:走行体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻本 潤 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 鈴木 正二 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 横村 茂樹 名古屋市中村区名駅南1−24−30 新日本 製鐵株式会社名古屋支店内 (72)発明者 水野 篤 名古屋市熱田区桜田町19番18号 東邦瓦斯 株式会社内 (72)発明者 丸山 孝成 名古屋市熱田区桜田町19番18号 東邦瓦斯 株式会社内 (72)発明者 秋田 政則 名古屋市熱田区桜田町19番18号 東邦瓦斯 株式会社内 (72)発明者 細野 一弘 名古屋市熱田区桜田町19番18号 東邦瓦斯 株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回りが水で満たされた埋設管の外側近傍
    の長手方向に沿って、内部に液体を満たした検知管を設
    け、この検知管内に水中マイクロホンを挿入移動しなが
    ら、埋設管からのガス漏洩を検知することを特徴とする
    埋設管のガス漏洩検知方法。
  2. 【請求項2】 水中マイクロホンで得たノイズを含む音
    を特定周波数のみ通過させ、信号処理装置によって信号
    処理の上、埋設管からのガス漏洩を検知することを特徴
    とする請求項1記載の埋設管のガス漏洩検知方法。
  3. 【請求項3】 特定周波数が1KHz〜5KHzである
    ことを特徴とする請求項2記載の埋設管のガス漏洩検知
    方法。
JP6227803A 1994-09-22 1994-09-22 埋設管のガス漏洩検知方法 Pending JPH0894481A (ja)

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