JPH09229811A - チューブリーク位置検出装置 - Google Patents
チューブリーク位置検出装置Info
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- JPH09229811A JPH09229811A JP3506196A JP3506196A JPH09229811A JP H09229811 A JPH09229811 A JP H09229811A JP 3506196 A JP3506196 A JP 3506196A JP 3506196 A JP3506196 A JP 3506196A JP H09229811 A JPH09229811 A JP H09229811A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボイラシステム等の実機運転中において、チ
ューブリークの位置を高精度に特定できるチューブリー
ク位置検出装置を提供する。 【解決手段】 ボイラの煙道１の壁の複数個の穴に、導
波管を介してそれぞれ音響受信器４を設置し、各受信器
の受信信号の相互相関処理を相互相関演算器５で行い、
各受信信号の相関値から、リーク音が各受信器に到達す
るまでの時間差を時間差演算器６で算出し、この時間差
からリーク位置を算出する位置検出器７を設ける。この
場合、予め所定位置に補正用音源９を設置し、補正用音
源から各受信器間のガス温度を算出した後、流路内の通
常音か異常音かを判断し、相互相関処理により異常音の
位置を特定できる。また、流路内の音の減衰特性に基づ
いて、各受信器の受信音圧からリーク位置を求めること
もできる。以上により、リーク位置を高精度に検出で
き、ボイラ等のシステムの信頼性が向上する。
ューブリークの位置を高精度に特定できるチューブリー
ク位置検出装置を提供する。 【解決手段】 ボイラの煙道１の壁の複数個の穴に、導
波管を介してそれぞれ音響受信器４を設置し、各受信器
の受信信号の相互相関処理を相互相関演算器５で行い、
各受信信号の相関値から、リーク音が各受信器に到達す
るまでの時間差を時間差演算器６で算出し、この時間差
からリーク位置を算出する位置検出器７を設ける。この
場合、予め所定位置に補正用音源９を設置し、補正用音
源から各受信器間のガス温度を算出した後、流路内の通
常音か異常音かを判断し、相互相関処理により異常音の
位置を特定できる。また、流路内の音の減衰特性に基づ
いて、各受信器の受信音圧からリーク位置を求めること
もできる。以上により、リーク位置を高精度に検出で
き、ボイラ等のシステムの信頼性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はチューブリーク位置
検出装置に係り、特に、ボイラシステムなどの流体搬送
用チューブにおけるリーク発生位置を検出するのに好適
なチューブリーク位置検出装置に関する。
検出装置に係り、特に、ボイラシステムなどの流体搬送
用チューブにおけるリーク発生位置を検出するのに好適
なチューブリーク位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のチューブリークの検出方法として
は、そのチューブの製作時、およびそのチューブがボイ
ラに組み込まれたときに行われる水圧試験や気密試験が
主なものであった。しかし、チューブリークは、製作後
の運転中においても、腐食や熱疲労などの原因により発
生する場合がある。
は、そのチューブの製作時、およびそのチューブがボイ
ラに組み込まれたときに行われる水圧試験や気密試験が
主なものであった。しかし、チューブリークは、製作後
の運転中においても、腐食や熱疲労などの原因により発
生する場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記水
圧試験や気密試験は、ボイラシステム等の実機が運転中
の場合は実施が困難であり、実機運転中に、このような
方法でチューブリークを検出することはできなかった。
そこで、ボイラの給水量の増加によって、チューブリー
クの有無を検知する方法があるが、しかし、この給水量
からの検知では、リークの有無は検知できても、リーク
位置を特定することは不可能であった。
圧試験や気密試験は、ボイラシステム等の実機が運転中
の場合は実施が困難であり、実機運転中に、このような
方法でチューブリークを検出することはできなかった。
そこで、ボイラの給水量の増加によって、チューブリー
クの有無を検知する方法があるが、しかし、この給水量
からの検知では、リークの有無は検知できても、リーク
位置を特定することは不可能であった。
【０００４】本発明は、ボイラシステム等の実機運転中
において、チューブリークの位置を高精度に特定できる
チューブリーク位置検出装置を提供することを目的とす
る。
において、チューブリークの位置を高精度に特定できる
チューブリーク位置検出装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ボイラ等の
流体搬送用のチューブを有するシステムで、前記チュー
ブに発生したリークの位置を検出するチューブリーク位
置検出装置において、前記チューブのリーク音を複数の
音響受信器で受信し、前記リーク音がそれぞれの受信器
に到達するまでの時間差に基づいて、前記リークの発生
位置を特定することを特徴とするチューブリーク位置検
出装置によって達成される。また、上記目的を達成する
ために本発明は、ボイラ等の火炉または煙道内に流体搬
送用のチューブを有するシステムで、前記チューブに発
生したリークの位置を検出するチューブリーク位置検出
装置において、前記火炉または煙道等の側壁に設置され
た音波信号を電気信号に変換する複数の音響受信器と、
前記複数の音響受信器の信号に基づいて前記チューブか
ら流体が漏洩した位置を推定する手段と、音波発信位置
を調整できる音源とを有することを特徴とするものであ
る。
流体搬送用のチューブを有するシステムで、前記チュー
ブに発生したリークの位置を検出するチューブリーク位
置検出装置において、前記チューブのリーク音を複数の
音響受信器で受信し、前記リーク音がそれぞれの受信器
に到達するまでの時間差に基づいて、前記リークの発生
位置を特定することを特徴とするチューブリーク位置検
出装置によって達成される。また、上記目的を達成する
ために本発明は、ボイラ等の火炉または煙道内に流体搬
送用のチューブを有するシステムで、前記チューブに発
生したリークの位置を検出するチューブリーク位置検出
装置において、前記火炉または煙道等の側壁に設置され
た音波信号を電気信号に変換する複数の音響受信器と、
前記複数の音響受信器の信号に基づいて前記チューブか
ら流体が漏洩した位置を推定する手段と、音波発信位置
を調整できる音源とを有することを特徴とするものであ
る。
【０００６】以下、本発明の作用を、図４を用いて説明
する。点ｐにおいて、チューブリークがあった場合、こ
のチューブリーク音を音響受信器Ａ，Ｂ，Ｃ…で受信す
る。それぞれの受信信号の様子を図中に示す。チューブ
リークに起因する音が同じように現れているが、時間が
すこしづつずれていることがわかる。この時間ずれを明
確にするには、相互相関をとればよい。
する。点ｐにおいて、チューブリークがあった場合、こ
のチューブリーク音を音響受信器Ａ，Ｂ，Ｃ…で受信す
る。それぞれの受信信号の様子を図中に示す。チューブ
リークに起因する音が同じように現れているが、時間が
すこしづつずれていることがわかる。この時間ずれを明
確にするには、相互相関をとればよい。
【０００７】受信器ＡとＢとで受信した信号の相互相関
値を求めると、図示するように、あるずれ時間ｔA-Bの
位置にピークを持つ。このピーク位置はチューブリーク
音が受信器Ａに到達するまでの時間と、受信器Ｂに到達
するまでの時間との差である。また、同様にして受信器
ＢとＣとで受信した信号の相互相関処理により、受信器
ＢとＣとの到達時間の差ｔB-Cが求まる。そして、到達
時間の差ｔA-BとｔB-Cとから、チューブリークの発生位
置が特定できる。３個の受信器からのデータだけでは、
十分な精度が得られない場合は、音響受信器の数を増や
すことで精度を上げることができる。
値を求めると、図示するように、あるずれ時間ｔA-Bの
位置にピークを持つ。このピーク位置はチューブリーク
音が受信器Ａに到達するまでの時間と、受信器Ｂに到達
するまでの時間との差である。また、同様にして受信器
ＢとＣとで受信した信号の相互相関処理により、受信器
ＢとＣとの到達時間の差ｔB-Cが求まる。そして、到達
時間の差ｔA-BとｔB-Cとから、チューブリークの発生位
置が特定できる。３個の受信器からのデータだけでは、
十分な精度が得られない場合は、音響受信器の数を増や
すことで精度を上げることができる。
【０００８】また、この場合、流路内のガス温度を、あ
る一定温度と仮定して、このチューブリーク位置の特定
を行うが、実際には流路内にはガス温度分布があるため
に、チューブリーク位置の検出精度が低下する。そこ
で、図２に示すように、位置が既知の補正用の音源９を
流路内に挿入し、この音源からの音を各受信器で受信
し、各経路の温度を算出する。この方法により、ガス温
度の影響のない高精度なチューブリーク位置の検出が可
能となる。
る一定温度と仮定して、このチューブリーク位置の特定
を行うが、実際には流路内にはガス温度分布があるため
に、チューブリーク位置の検出精度が低下する。そこ
で、図２に示すように、位置が既知の補正用の音源９を
流路内に挿入し、この音源からの音を各受信器で受信
し、各経路の温度を算出する。この方法により、ガス温
度の影響のない高精度なチューブリーク位置の検出が可
能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態を説
明するための構成図である。これは、石炭焚ボイラの煙
道に設置した伝熱管３のチューブリーク位置を検出する
ために、本発明による位置検出装置を設置した例であ
る。
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態を説
明するための構成図である。これは、石炭焚ボイラの煙
道に設置した伝熱管３のチューブリーク位置を検出する
ために、本発明による位置検出装置を設置した例であ
る。
【００１０】図１に示すように、本実施形態では、伝熱
管群を取り囲むように、６つの音響受信器４が煙道壁１
に設置されている。すなわち、煙道１の壁の複数個の穴
に、導波管を介してそれぞれ音響受信器４を設置し、各
受信器の受信信号の相互相関処理を相互相関演算器５で
行い、各受信信号の相関値から、リーク音が各受信器に
到達するまでの時間差を時間差演算器６で算出し、この
時間差からリーク位置を算出する位置検出器７を設け
る。この場合、予め所定位置に補正用音源９を設置して
ある。
管群を取り囲むように、６つの音響受信器４が煙道壁１
に設置されている。すなわち、煙道１の壁の複数個の穴
に、導波管を介してそれぞれ音響受信器４を設置し、各
受信器の受信信号の相互相関処理を相互相関演算器５で
行い、各受信信号の相関値から、リーク音が各受信器に
到達するまでの時間差を時間差演算器６で算出し、この
時間差からリーク位置を算出する位置検出器７を設け
る。この場合、予め所定位置に補正用音源９を設置して
ある。
【００１１】図３は、この音響受信器４の設置方法を示
す図である。煙道壁１の水管の間に開けた穴に導波管２
を設置し、その一端に音響受信器４を設置した。チュー
ブリークによって発生する音の主成分が、２０ｋＨｚ以
下であることが分かっているので、この周波数帯用の受
信器を設置した。
す図である。煙道壁１の水管の間に開けた穴に導波管２
を設置し、その一端に音響受信器４を設置した。チュー
ブリークによって発生する音の主成分が、２０ｋＨｚ以
下であることが分かっているので、この周波数帯用の受
信器を設置した。
【００１２】また、補正用の音響として、スートブロワ
９を利用した。スートブロアとは、伝熱管３の間に挿入
し、その先端に設けた蒸気噴出口から蒸気を噴出し、伝
熱管に付着した灰等を除去するための装置である。この
スートブロアの駆動装置に位置検出手段８を追設し、ス
ートブロアの先端位置、すなわち、音源の位置がわかる
ようにした。
９を利用した。スートブロアとは、伝熱管３の間に挿入
し、その先端に設けた蒸気噴出口から蒸気を噴出し、伝
熱管に付着した灰等を除去するための装置である。この
スートブロアの駆動装置に位置検出手段８を追設し、ス
ートブロアの先端位置、すなわち、音源の位置がわかる
ようにした。
【００１３】チューブリーク位置の測定は以下の方法で
行う。まず、補正音源用のスートブロアを稼働し、流路
内で音を発する。この音を各音響受信器４で受信し、そ
れぞれの受信信号の相互相関処理を行い、補正用音源か
ら各受信器に到達する時間の差を検出する。
行う。まず、補正音源用のスートブロアを稼働し、流路
内で音を発する。この音を各音響受信器４で受信し、そ
れぞれの受信信号の相互相関処理を行い、補正用音源か
ら各受信器に到達する時間の差を検出する。
【００１４】補正用音源の場合、音源の位置が分かって
いるので、補正用音源から各受信器間のガス温度をそれ
ぞれ算出し、その後、補正用音源を止め、流路内の音を
測定する。
いるので、補正用音源から各受信器間のガス温度をそれ
ぞれ算出し、その後、補正用音源を止め、流路内の音を
測定する。
【００１５】ここで、流路内の音が通常の音と変化がな
い場合は、問題なしと判断する。一方、測定した流路内
の音に異常が検出された場合は、各受信器からの信号を
相互相関処理し、異常音が各受信器に到達する時間差を
求める。この場合、先に求めたガス温度を用いて、異常
音の位置を求めることができる。
い場合は、問題なしと判断する。一方、測定した流路内
の音に異常が検出された場合は、各受信器からの信号を
相互相関処理し、異常音が各受信器に到達する時間差を
求める。この場合、先に求めたガス温度を用いて、異常
音の位置を求めることができる。
【００１６】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
上記は、リーク音が各受信器に到達する時間差から、リ
ーク位置を検出する場合の方法について述べてきた。リ
ーク位置を検出する方法として、音の減衰量を使う方法
もある。これは、流路内での音の減衰特性をあらかじめ
測定しておき、各受信器での受信音圧から、リーク位置
を求める方法である。この場合も、伝熱管への灰の付着
などにより、流路内の音の減衰特性が変化するが、本発
明による補正用音源により、流路内の音の減衰特性を常
に修正すればよい。
上記は、リーク音が各受信器に到達する時間差から、リ
ーク位置を検出する場合の方法について述べてきた。リ
ーク位置を検出する方法として、音の減衰量を使う方法
もある。これは、流路内での音の減衰特性をあらかじめ
測定しておき、各受信器での受信音圧から、リーク位置
を求める方法である。この場合も、伝熱管への灰の付着
などにより、流路内の音の減衰特性が変化するが、本発
明による補正用音源により、流路内の音の減衰特性を常
に修正すればよい。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ボイラ等の実機運転中において発生したチューブリーク
の位置を、高精度に検出することができるので、ボイラ
等のシステムの信頼性を向上することができる。
ボイラ等の実機運転中において発生したチューブリーク
の位置を、高精度に検出することができるので、ボイラ
等のシステムの信頼性を向上することができる。
【図１】本発明の一実施形態を説明するための構成図で
ある。
ある。
【図２】補正用音源あるいはスートブロアによる補正法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図３】音響受信器の設置方法を説明するための図であ
る。
る。
【図４】チューブリーク位置の算出方法を説明するため
の図である。
の図である。
１ 煙道 ２ 導波管 ３ 伝熱管 ４ 音響受信器 ５ 相互相関演算器 ６ 時間差演算器 ７ 位置検出器 ８ スートブロア位置検出手段 ９ スートブロア（補正用音源） Ａ，Ｂ，Ｃ 音響受信器 ｐ チューブリーク位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 晃二 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 流体搬送用のチューブを有するボイラ等
のシステムで、前記チューブに発生したリークの位置を
検出するチューブリーク位置検出装置において、前記チ
ューブのリーク音を複数の音響受信器で受信し、前記リ
ーク音がそれぞれの受信器に到達するまでの時間差に基
づいて、前記リークの発生位置を特定することを特徴と
するチューブリーク位置検出装置。 - 【請求項２】 火炉または煙道内に流体搬送用のチュー
ブを有するボイラ等のシステムで、前記チューブに発生
したリークの位置を検出するチューブリーク位置検出装
置において、前記チューブの設置されている周囲に、音
波信号を電気信号に変換する複数の音響受信器を配置
し、前記複数の音響受信器の信号に基づいて前記チュー
ブから流体が漏洩した位置を推定する手段と、前記チュ
ーブの設置場所へ発信する音波の発信位置が調整可能な
音源とを有することを特徴とするチューブリーク位置検
出装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のチューブリー
ク位置検出装置において、前記チューブから流体が漏洩
した位置を推定する手段として、前記複数の音響受信器
の信号の相互相関処理を行う演算器と、前記相互相関処
理値を用いて、前記流体漏洩位置からの音波が、各音響
受信器までに到達するまでの時間差を求める演算器と、
前記時間差に基づいて前記流体漏洩位置を算出する演算
器とを有することを特徴とするチューブリーク位置検出
装置。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載のチューブリー
ク位置検出装置において、前記発信位置の調整可能な音
源が、灰除去用のスートブロアと、前記スートブロアの
挿入位置検出手段とからなることを特徴とするチューブ
リーク位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03506196A JP3493565B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | チューブリーク位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03506196A JP3493565B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | チューブリーク位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229811A true JPH09229811A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3493565B2 JP3493565B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=12431517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03506196A Expired - Fee Related JP3493565B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | チューブリーク位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3493565B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000214052A (ja) * | 1999-01-28 | 2000-08-04 | Nichiha Corp | 異常音検出システム及び記録媒体 |
| JP2008064412A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | ボイラーチューブリーク自動診断システム |
| CN101813545A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-08-25 | 华北电力大学 | 立体四元阵列电站锅炉承压管泄漏的精确定位方法 |
| CN101865361A (zh) * | 2010-06-04 | 2010-10-20 | 华北电力大学 | 双基阵数据融合电站锅炉四管泄漏被动声测定位方法 |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP03506196A patent/JP3493565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000214052A (ja) * | 1999-01-28 | 2000-08-04 | Nichiha Corp | 異常音検出システム及び記録媒体 |
| JP2008064412A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | ボイラーチューブリーク自動診断システム |
| CN101813545A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-08-25 | 华北电力大学 | 立体四元阵列电站锅炉承压管泄漏的精确定位方法 |
| CN101865361A (zh) * | 2010-06-04 | 2010-10-20 | 华北电力大学 | 双基阵数据融合电站锅炉四管泄漏被动声测定位方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3493565B2 (ja) | 2004-02-03 |
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