JPH11142280A

JPH11142280A - 管路検査方法

Info

Publication number: JPH11142280A
Application number: JP10235441A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kikuta; 隆菊田; Keiji Kawaguchi; 圭史川口; Masaki Kishi; 雅樹岸
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】被覆層に覆われた配管に対する、その配管位
置探査や、漏洩破損位置探査を、現場の状況に適応して
迅速且つ容易に進めることができる管路検査方法を得
る。【解決手段】被覆層により隠蔽された配管２の開口端
部で音を発生させて、配管２内に音波を伝播させる第１
工程と、配管２内を伝播する音波を被覆層外の複数の位
置で受信して、受信される音量の空間的な分布を求める
第２工程とを備え、第２工程で求められる受信音量の分
布から、配管２の位置または配管２に発生している開口
破損位置を推定する第３工程からなる管路検査方法であ
って、第１工程をおこなう前に、異なった周波数の音を
配管内に送りこみ、受信位置に於いて受信される音量が
最大となる周波数である最大検出音量周波数を求める検
出準備工程を行い、第１、第２工程において、最大検出
音量周波数の音を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土、家屋の壁等の被覆
層により隠蔽された状態にある配管の位置を探査する、
さらには、こういった配管に発生する開口破損位置を割
り出す技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、配管の一種であるガス配管の位置
を探索する場合は、既存の埋設マップに従ったり、地上
側でレーダーロケータを移動させたりして、その検出結
果より、配管位置を割り出していた。一方、ガス配管の
漏洩位置（開口破損位置）を検出する場合は、ガス配管
網の特定部位を区画して、この特定区間内のガス配管内
のみにガス圧を掛けて、ゲージ圧が低下するかどうかを
判別しながら、低下がある場合は、この区画内に漏洩位
置があるものとして、これらの区画を順次、狭くして漏
洩位置を推定していた。さらに、漏洩位置の探索方法と
しては、ガス臭強度、ガス濃度等を検出できる機器を例
えば地上側で移動させて、ガス濃度、ガス臭強度の分布
を求めて、機器によりガス臭強度、ガス濃度の高い地点
を検出して、漏洩位置を割り出していた。

【０００３】上記従来技術においては、夫々、以下の様
な問題があった。例えば、ガス配管の場合においては、
配管の位置を推定する場合、埋設マップによると、この
マップが必須であり、マップが無い場合は適応できな
い。さらに、レーダーロケータによる場合は、装置が大
掛かりとなるとともに、ＰＥ管等の場合は適応しにく
い。一方、配管の漏洩位置（開口破損位置）を探索する
場合、管路網を順次区画しながら、ゲージ圧が低下する
かどうかを判断する手法を取ると、逐次、区画設定する
必要があり、非常な手間が掛かる。一方、ガスの漏洩位
置をガス臭、ガス濃度により特定する手法を採用する場
合は、例えば、ガス供給を始めていない配管やガスの供
給を停止している配管においては、ガスの供給を行う必
要があり、危険である。さらに、このようにガス供給が
行われていない場合には使用することができず、漏洩が
発生していない場合は採用しにくい。即ち、正常なガス
配管に対しては、配管位置の確認の用を成さない。同様
の問題点が上水道配管や地中ケーブル用配管等について
も存在する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本願の発明者
らは、特願平７−７１１６７に示すように、配管内を伝
播して伝わる音波により、その開口破損位置を特定する
方法を提案している。この方法は、地面、壁等の被覆層
により隠蔽された配管の開口端部で音を発生させて、配
管内に音波を伝播させる第１工程と、配管内を伝播する
音波を前記被覆層外の複数の位置で受信して、受信され
る音量の空間的な分布を求める第２工程と、第２工程で
求められる受信音量の分布から、前記配管の位置または
配管に発生している開口破損位置を推定する第３工程か
らなる。このような提案されている方法を利用して、発
明者らは、地中に埋設されている配管の位置の推定作業
をおこなったが、検討の過程で、配管の埋設状態、形
状、材質等の要因に従って、所定の受信位置で受信でき
る音の周波数に選択性があることが判明した。即ち、受
信位置が固定された場合、この位置で受信できる音は、
状況に従ってさまざまであるとともに、特定の周波数の
音以外は、所定以上のレベルで検出することが難しい場
合があることが判明した。換言すれば、検査に使用する
音の周波数を最初から特定していると、作業が進め難い
場合もある。従って、本発明の目的は、被覆層に覆われ
た配管に対する、その配管位置探査や、漏洩破損位置探
査を、現場の状況に適応して迅速且つ容易に進めること
ができる管路検査方法を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による管路検査方法は、これが、被覆層により
隠蔽された配管の開口端部で音を発生させて、前記配管
内に音波を伝播させる第１工程と、前記配管内を伝播す
る音波を前記被覆層外の複数の位置で受信して、受信さ
れる音量の空間的な分布を求める第２工程とを備え、前
記第２工程で求められる受信音量の分布から、前記配管
の位置または前記配管に発生している開口破損位置を推
定する第３工程からなり、さらにその特徴手段として、
前記第１工程をおこなう前に、異なった周波数の音を前
記配管内に送りこみ、受信位置に於いて受信される音量
が最大となる周波数である最大検出音量周波数を求める
検出準備工程を行い、前記第１、第２工程において、前
記最大検出音量周波数の音を使用することにある。

【０００６】この管路検査方法においては、検出準備工
程において、配管の開口端部において周波数を変えなが
ら音波が配管内に伝達される。この状態にあって、所定
の受信位置（この受信位置は、被覆層の表面所定部位の
場合もあるし、開口端部である場合もある）で、音が各
周波数毎に受信される。この作業を一応完了した状態
で、受信位置において最大の受信音量を検出できる周波
数を最大検出音量周波数として求める。そして、この最
大検出音量周波数の音を、検出用の音として使用する。
先にも説明したように、この最大検出音量周波数の音
は、配管の状況（形状、配管状態、材質、その他の条
件）によって異なり、その現場、現場毎に受信し易い音
である。第１工程においては、この特定周波数の音が開
口端部で発生されて、配管内を伝播される。この音波は
配管内を伝播するとともに、図１に示すように、配管の
管壁を介して外部に漏れたり、配管の特定部位に開口破
損部があると、この部位より被覆層内へ漏れる。従っ
て、第２工程においては、この漏れ出した音が、被覆層
外（例えば地上または家庭の壁外）において検知され
る。ここで、当然、漏れ出す音の空間的な音量分布は、
配管の位置、開口破損部の位置に依存する。例えば、土
中に配管が埋設されている場合、配管の埋設方向に沿っ
ての音量分布は比較的ピークは持ちにくいものの、この
埋設方向とは直角な方向にあっては、配管の直上にあっ
て強く、この位置から離間するに従って弱くなるとい
う、一定の規則性を持つ。さらに、配管に、例えば、地
震等の原因により開口破損部が発生している場合は、配
管の埋設方向に沿っての音量分布が、開口破損部の直上
にあっては強く、この位置から離間するに従って、弱く
なる。従って、このような、状況を、本願の第２工程に
おいて検出する。求められた結果から、上記のような、
一定の規則性に基づいて、第３工程において、配管の位
置、あるいは開口破損位置を判断し、推定することがで
きる。ここで、本願においては、現場、現場の状況に応
じて、最大検出音量周波数を特定し、検出しやすい音を
利用するため、容易、簡便に作業をおこなうことができ
る。

【０００７】さて、上記の管路検査方法において、前記
配管が土中に埋設されるガス配管であるとともに、前記
配管の開口端部が地上に出される立て管の開口端部であ
ることが好ましい。

【０００８】この手法にあっては、地上側に出ている家
庭等に対するガスメータが備えられる立て管、さらに
は、計測機器等を取付るために、被覆層から開空間側に
突出している立て管が利用され、そういった立て管に存
する開口端部から、音波がガス配管内に伝播される。従
って、都市ガス配管に関する検査を、被覆層の除去（例
えば埋設管の場合は、土の掘削処理）をおこなう必要が
なく、比較的簡便に、開口破損位置を推定することがで
きる。

【０００９】さて、以上のようにして、管の位置検査、
開口部の検査等の方法において、現場の状況に応じた好
ましい、最大検出音量の周波数を見出すことができる
が、この最大検出音量周波数としては、以下の要件が関
連する。１管内において、その音量が大きいこと２管外にでた場合に、その管外における音伝達媒質に
よる減衰が小さいことこれらの要件について考察する
と、１の要件に関しては、所謂、管内において共鳴が発
生していることが好ましい。さらに２の要件に関して
は、例えば、管が土壌中に埋設される管の場合は、土壌
の減衰特性が小さい必要がある。したがって、本願にい
う最大検出音量周波数として、所謂、管の共鳴周波数を
採用することができる。このような提案をおこなうの
が、以下の提案である。即ち、被覆層により隠蔽された
配管の開口端部で音を発生させて、前記配管内に音波を
伝播させる第１工程と、前記配管内を伝播する音波を前
記被覆層外の複数の位置で受信して、受信される音量の
空間的な分布を求める第２工程とを備え、前記第２工程
で求められる受信音量の分布から、前記配管の位置また
は前記配管に発生している開口破損位置を推定する第３
工程からなる管路検査方法をおこなうにあたって、前記
第１工程をおこなう前に、少なくとも前記配管の管径
と、管内に存するガスの音速に基づいて決まる管断面方
向の共鳴を起こす共鳴周波数を導出する導出準備工程を
行い、前記第１、第２工程において、前記共鳴周波数の
音を使用する。ここでは、前記導出準備工程で導出され
る前記共鳴周波数のうち、その周波数が最小である最小
周波数を、後続の工程で採用すべき周波数とすることが
好ましい。このように、少なくとも配管の管径と、管内
に存するガスの音速に基づいて決まる管断面方向の共鳴
を起こす共鳴周波数の音は、管内で比較的強い音量とな
る。従って、管外において検出が容易であり、本願の管
検査の目的に合致して、使用できる。さて、管外に存在
する媒質が土壌の場合は、これがローパスフィルターと
なるため、共鳴周波数の内、その最小のものを使用する
のが、検出手法上、好ましい。

【００１０】上記のように、共鳴周波数をそのまま使用
することができるが、管径と管内ガスの音速のみを考慮
して決定できる共鳴周波数では、管の現状を確実に代表
できるとは限らない。従って、検査において最も好まし
い周波数を、迅速に見出そうとする場合は、このような
周波数の近傍の音に関して、現場等にて音響特性を調
べ、検査に最も好ましい周波数を特定することが好まし
い。この手法の提案が以下の提案である。即ち、被覆層
により隠蔽された配管の開口端部で音を発生させて、前
記配管内に音波を伝播させる第１工程と、前記配管内を
伝播する音波を前記被覆層外の複数の位置で受信して、
受信される音量の空間的な分布を求める第２工程とを備
え、前記第２工程で求められる受信音量の分布から、前
記配管の位置または前記配管に発生している開口破損位
置を推定する第３工程からなる管路検査方法を実行する
に、前記第１工程をおこなう前に、少なくとも前記配管
の管径と、管内に存するガスの音速に基づいて決まる管
断面方向の共鳴を起こす共鳴周波数を導出する導出準備
工程を行うとともに、前記導出準備工程で得られた共鳴
周波数に対して、この共鳴周波数を含み、且つ特定幅の
周波数帯内にある異なった周波数の音を前記配管内に送
りこみ、受信位置に於いて受信される音量が最大となる
周波数である最大検出音量周波数を求める検出準備工程
を行い、前記第１、第２工程において、前記最大検出音
量周波数の音を使用するのである。この場合も、前記導
出準備工程で導出される前記共鳴周波数のうち、その周
波数が最小である最小周波数を、後続の工程で採用すべ
き周波数とすることが好ましい。このようにしておく
と、検出準備工程で、調べるべき周波数候補を比較的限
定して、最大検出音量周波数を最終的に求めることがで
きるため、現場の実情に合致し、且つ、迅速に好ましい
周波数を求めることができる。この場合も、管外に存在
する媒質が土壌の場合は、これがローパスフィルターと
なるため、共鳴周波数の内、その最小のものを使用する
のが、検出手法上、好ましい。

【００１１】さらに、上記と同様な理由から、配管が土
中に埋設されるガス配管である場合に、管の開口端部と
して、地上に出される立て管の開口端部を利用すること
が好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本願の実施の形態例を図面に基づ
いて説明する。図１には、本願の管路検査装置１を使用
して、地中に埋設されたガス配管２の開口破損位置Ａを
探索している状態が示されている。図１に示すものは、
作業者３が地中から漏れてくる音を、一般的なヘッドホ
ン４で聞きながら作業を進めている状態を示している。
そして、予め設定されて検査区域内を走査して、この域
内における受信音量の分布を求めるとともに、この結果
に基づいて、開口破損位置Ａを求める作業をおこなって
いる。

【００１３】先ず、図１に基づいて、以下、本願の配管
検査方法の基本原理を説明する。図１には、各家庭８に
対して都市ガスを供給する都市ガス配管系Ｂが示されて
いる。即ち、各家庭に対して、例えば、その前面道路９
に埋設される低圧ガス配管１０が設けられており、この
低圧ガス配管１０から、引き込み管１１を介して、各家
庭８の敷地内に引き込まれた配管は、一旦、地上部に立
て管１２として出された後、各家庭内のガス供給位置
（図外）まで配管される。この立て管１２の所定位置に
は、一般に、ガスメータ（図外）が配設される。

【００１４】図１は、本願の配管検査方法を使用して、
作業者３が低圧ガス配管１０の継手１４に発生した、開
口破損部１５を推定している状態が示されている。ここ
で、ガス配管内には、ガスの供給は行われず、ガス漏れ
の危険が無い状態を示している。作業にあたっては、前
述の立て管１２を利用するため、立て管１２からガスメ
ータ（図外）を外して、この立て管１２の開口端部１６
に、発音手段としてのスピーカ１７が取り付けられる。
このスピーカ１７から発生される音は、後に述べる検出
準備工程で求まる最大検出音量周波数のもので、周期２
Ｈｚで音波の発生と発生停止を繰り返す断続音である。
そして、予め用意されたガス配管の埋設マップ（図外）
に基づいて、作業者３は、ヘッドホン４を耳に当てて、
作業を進める。図１に示すように、このヘッドホン４
は、集音用の集音コーン１８を備え、この集音コーン１
８により集音された音を電気信号に換えて、前述のヘッ
ドホン４に伝える受信手段としての受信装置５と、この
集音コーン支持用の支持棒１９が備えられている。この
受信装置５に対して、記憶手段としての記憶装置２０が
備えられており、使用にあたっては、スピーカ１７によ
る音発生の前の段階で、作業場所に於ける周囲環境音
（雑音）を取り込んで記憶しておく。そして、この受信
装置５により集音された音から、記憶装置２０に記憶さ
れている雑音成分が、変換装置２１によって除去され、
除去後の音のみが、電気信号として前述のヘッドホン４
に伝えられ、作業者３の耳に聞こえる。前記受信手段に
よって受信される受信音から、前述の雑音を除去して出
力する機構（具体的には変換装置２１とヘッドホン４）
を出力手段と称する。

【００１５】以下、作業手順を追って、最大検出音量周
波数の導出を行う検出準備工程とともに説明する。１作業者３は、図１に示すような作業現場に到着す
る。この時点で、工事現場近くのガス配管２の埋設位置
を示す埋設マップを用意している。２特定の家庭８のガスメータ（図外）を立て管１２よ
り取り外し、この開口端部１６にスピーカ１７を取り付
ける。この作業と相前後して、スピーカ１７から音を発
生しない状態において、記憶装置２０に、環境音である
雑音を記憶させておく。３埋設管上とおぼしき受信位置に集音コーン１８、そ
の他の付属機器を位置させて、スピーカ１７より、周波
数をスイープさせながら、一定音量の音を発生させて、
ガス配管２内に伝播させる。この音を、周波数毎に検出
して、その検出音量が最大となる周波数を最大検出音量
周波数として特定する（検出準備工程）。４次に、スピーカ１７より所定の音（最大検出音量周
波数、２Ｈｚの断続音）を発生させて、ガス配管２内に
伝播させる（第１工程）。５そして、予め用意された埋設マップに従って、配管
の推定埋設方向に沿って、ガス配管２から漏れてくる音
を受信する。結果、この推定埋設方向に沿った、受信音
量分布を得ることができる（第２工程）。６次に、求められた受信音量の分布から、受信音量が
最大となる位置を、開口破損位置Ａと推定する（第３工
程）。

【００１６】上記のように周波数を変化させて検出準備
工程をおこなった場合に於ける、管路状態と最大検出音
量周波数との関係とに関して説明する。図２に示す第１
例は、主管３０（ダクタイル鋳鉄管・管径２００Ａ・管
長４５ｍ）と、複数の立て管１２（管径２５Ａ・管長５
ｍで、４か所のエルボー部を備えたもの）とを備えた埋
設管系に関するものである。この埋設管系は、その主管
３０が埋設深度１ｍの位置に埋設されたものであり、こ
の主管３０のほぼ中央部位にプラグ部３２を設け、この
プラグ部３２の緩みによる音の漏洩を検出する場合に対
応している。先に説明した複数の立て管１２は、前記プ
ラグ部３２を挟む位置関係（プラグ部３２から５〜２５
ｍ離れた両側部位）に、５ｍ間隔で各４ヵ所設けた。こ
の立て管１２には、そのエルボ部にそれぞれ継手部３３
が設けられており、この継手が、所謂、ＳＧＭ継手と、
ネジ式の継手からなるものを、別個に備えるものとし
た。この構成を、図２（イ）（ロ）に示した。ここで、
音の検出をおこなう位置は、前記プラグ部３２の地上側
とし、それぞれの立て管１２の地上側端部１２ａから音
を発生するとともに、伝播させた。この場合に於ける最
大検出音量周波数は、立て管１２の継手が、ＳＧＭ継手
の場合は１７００数十Ｈｚであり、ネジ式の継手の場合
は９００数十Ｈｚであった。その他の周波数では、検出
音量は小さかった。従って、管の状況に応じて、最大検
出音量周波数が異なることが判る。

【００１７】第２例は、地中６０ｃｍの位置に埋設され
た３インチ管に関するものであり、管長さ５ｍのもの
で、管端から音波を導入し、音源から２．５ｍの位置に
ある１０ｍｍスリットの地上で、良好に検出できる周波
数を求めた。この場合、最大検出音量周波数は１０００
Ｈｚであった。その他の周波数では、検出音量は小さか
った。結果、配管の状況によって、最大検出音量周波数
が、異なることが判る。

【００１８】以上が、周波数をスイープしながら最大検
出音量周波数をもとめ、この周波数の音を使用する場合
の例であるが、このような周波数の検出を、さらに合理
的に行う場合に関して、以下説明する。この場合、主に
は、所謂、管断面方向に於ける共鳴を起こす共鳴周波数
を使用する。図３は、この方法を使用して、作業者３が
低圧ガス配管１０の位置を推定している状態が示されて
いる。ここで、ガス配管内には、ガスの供給は行われ
ず、ガス漏れの危険が無い状態を示している。作業にあ
たっては、前述の立て管１２を利用するため、立て管１
２からガスメータ（図外）を外して、この立て管１２の
開口端部１６に、発音手段としてのスピーカ１７が取り
付けられる。このスピーカ１７から発生される音は、後
に述べる導出準備工程で求まる周波数のもので、周期２
Ｈｚで音波の発生と発生停止を繰り返す断続音である。

【００１９】図１に示すものとは異なって、図３で使用
する管路検査装置には、記憶装置２０、変換装置２１の
他に、共鳴周波数導出装置２３が備えられている。この
装置１は、検査対象の管の状況に従って、所謂、管内に
おける管断面方向のガスの共鳴周波数を導出するもので
ある。この装置１には、検査対象の管の管内径、管内に
あるガスのガス種別および、管内温度・及び圧力が入力
可能に構成されている。これらの情報の内、前記２者
は、所謂、キーボード等からの入力情報とされており、
後記２者は、所謂、キーボード等の入力装置からの入力
情報とされているとともに、センサーによる検出による
情報としても入力可能に構成されている。

【００２０】以下、この装置における共鳴周波数の導出
構成に関して説明する。この装置には、上記のような入
力情報から共鳴周波数を導出する手段（導出ソフト）が
収納されており、得られた共鳴周波数を出力することが
可能とされている。この手段に於ける管断面方向の共鳴
周波数ｆは、次式により決定される。ｆ＝Ｃ＊Ｕ_mn／（２πａ）ここで、Ｃは管内音速（ｍ／ｓ）であり、管内容物及び
管内温度・圧力により公知の式に従って決定される。ま
たａは、管半径（ｍ）である。そして、Ｕ_mnは表１に示
すような共鳴モードに依存する値であり離散的に存在す
る。ガス種、ガス圧と温度の情報は、管内音速Ｃの導出
時における参考情報となる。

【００２１】

【表１】

【００２２】各共鳴モードは、図４に示す振動パターン
に対応する。具体的な数値例を示すと、例えば１気圧５
℃のメタンの場合、音速は４３４．１（ｍ／ｓ）であ
り、空気の場合、音速は３３４．５（ｍ／ｓ）である。
この時、管半径０．１（ｍ）の管に於ける共鳴周波数は
低い側からメタンは１３３７、２１８７、２７３２、２
９９９、・・・Ｈｚとなる。また空気も低い方から１０
３０、１６８５、２１０５、２３１０、・・・Ｈｚとな
る。表２に、上記条件下における空気の場合の、演算導
出例を示した。尚、共鳴周波数は気温２０℃として計算
している。

【００２３】

【表２】

【００２４】従って、所謂管内におえる断面方向に共鳴
を起こす共鳴周波数は、無限個のモードに対応して、無
限個、離散的に存在する。そして、個々に、これらの共
鳴周波数を現場の条件により導出することができる。さ
らに、このように離散的に複数存在する共鳴周波数に
対して使用に適する周波数は次のように、共鳴周波数導
出装置２３により、特定の周波数が選定されて導出され
る。埋設管等では有用に使用できる周波数として、地表
面における検出で、その信号が比較的つよい状態で検出
できることを前提としている。このため地中の減衰特性
を利用して、これに適した周波数を確定することができ
る。即ち、地中の減衰特性として、 α＝３．１×１０^-5×ｆ²（ｄＢ／ｍ）という数値が奥島ら（「インパルス音波による砂中の音
波減衰特性の測定」、日本音響学会誌３０巻６号３２５
−３２８）により示されているように、地中に於ける減
衰特性は、基本的にはローパスフィルターの働きであ
る。従って、周波数としては、離散的に複数個求まる共
鳴周波数において、それらの最小値を、後の工程におく
るように構成されている。この場合、使用の候補とでき
る周波数に関しては、これを一つと限定する必要はな
く、二つ以上の共鳴周波数を採用することも可能であ
る。このようにすると、先に説明した検出型の検出準備
工程を使用するより、短時間で遂行が可能であり、全体
作業の効率化を図ることができる。実際上は、検査の対
象において、管内径、管内容物、ガス圧等は限定されて
おり、使用できる共鳴周波数をテーブル化することも可
能である。また、管内温度は、ある程度の範囲に推定す
ることは可能であり、幅を持たせて共鳴周波数を推定で
きる。このためこのテーブルを利用して、後の工程で使
用する共鳴周波数を特定することができる。

【００２５】以下、作業手順を追って、この工程を経て
検査をおこなう場合を説明する。１作業者３は、図３に示すような作業現場に到着す
る。この時点で、工事現場近くのガス配管２の埋設位置
を示す埋設マップを用意している。２特定の家庭８のガスメータ（図外）を立て管１２よ
り取り外し、この開口端部１６にスピーカ１７を取り付
ける。この作業と相前後して、スピーカ１７から音を発
生しない状態において、記憶装置２０に、環境音である
雑音を記憶させておく。３この時、検出対象の管の管径・管内にあるガスのガ
ス種、さらには、管内圧及び温度を得ておく。管径、ガ
ス種に関しては、これを別の記録から確認することがで
きる。管圧・温度に関しては、管の種類等・及び環境温
度から特定できる。作業者は、上記の管径・ガス種・管
内ガス圧・温度を共鳴周波数導出装置２３に入力する。
この入力に従って、共鳴周波数導出装置は２３は、先に
説明した演算シーケンスに従って、共鳴周波数を導出
し、これが、スピーカ側へ送られる。４次に、スピーカ１７より所定の音（２Ｈｚの周期で
共鳴周波数の音波の発生と発生停止を繰り返す断続音）
を発生させて、ガス配管２内に伝播させる（第１工
程）。５そして、予め用意された埋設マップに従って、配管
の推定埋設方向に沿って、ガス配管２から漏れてくる音
を受信する。結果、この推定埋設方向に沿った、受信音
量分布を得ることができる（第２工程）。６次に、求められた受信音量の分布から、受信音量が
最大となる位置を、開口破損位置Ａと推定する（第３工
程）。このようにして作業を完了することができる。

【００２６】以上説明してきたように、準備工程とし
て、周波数のスイープを伴って、本願にいう最大検出音
量周波数を求める手法と、共鳴周波数を望ましい最大検
出音量周波数と見なして、検査をおこなう手法とを説明
した。しかしながら、前者の手法では、スイープに時間
が掛かりすぎる場合がある。一方、後者の手法では、そ
こそこの共鳴状態は実現できるものの、現場の状況に完
全に適合した周波数を使用していない場合もある。この
ような場合に対応する手段として、検出準備工程におけ
るスイープ（例えば２００Ａの管に対しては５００Ｈｚ
〜４０００Ｈｚまでをスイープする。管径が変わるとこ
の周波数範囲は移動する。）の代わりに、導出準備工程
で導出される共鳴周波数の近傍（共鳴周波数に対して、
その近傍、共鳴周波数＋５０Ｈｚ〜共鳴周波数−５０Ｈ
ｚまで）を、スイープすることが、好ましい。このよう
にすることで、本願の最大検出音量周波数（後の工程で
使用する周波数）を迅速且つ的確に得ることができる。
この工程における準備工程は、これまで説明してきた導
出準備工程と、この導出準備工程で導出された共鳴周波
数の近傍をスイープ領域として、最大検出音量周波数を
求める検出準備工程を、共に備えたものとなる。他の工
程は、これまで採用してきたものとほぼ同一となるた
め、説明を省略する。

【００２７】〔別実施の形態例〕以上、説明してきたよ
うに、本願の管路検査方法においては、ガス配管内を伝
播する音波を土、壁といった被覆層の外で受信すること
により、その分布状態を利用して、例えば、ガス配管の
開口破損位置を良好に推定することができる。ここで、
上記の実施の形態例では、ガス配管に開口破損が発生し
ていて、この開口部より漏れて来る音を捕らえることに
より、その位置を推定するが、音波にあっては、単に開
口部から漏れるのみならず、ガス配管が開口の無い正常
な状態にある場合にあっても、その管壁を伝わって、地
中に漏れだし地上で捕らえることができる。例えば、第
２工程に於ける受信音量分布の検出に当たって、一旦、
ガス配管の埋設推定方向とはほぼ直交する方向での探査
をおこなうと、埋設直上位置が最も強い受信音が聞こえ
る位置となって、この方向に於けるガス配管の埋設位置
が判明する。そして、ガス配管の埋設推定方向に移動し
ながら、次々にこの操作を繰り返して、受信音量の強い
位置を繋ぐことにより、ガス配管の埋設位置を良好に探
索することができる。さて、上記の共鳴周波数として
は、主に、その中心周波数を挙げて説明したが、このよ
うな共鳴周波数が、現場の状況において求められる全て
の、あるいはいずれかの共鳴周波数を意味するものであ
ってよい。さらに、この共鳴周波数は、所定のバンド域
を有している場合も想定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の管路検査装置を使用してガス配管の存す
る開口破損位置を探査している状態を示す説明図

【図２】検証に使用したガス配管の状態を示す図

【図３】本願第２の管路検査装置を使用してガス配管の
存する開口破損位置を探査している状態を示す説明図

【図４】各モードに対応した振動パターンの説明図

【符号の説明】

２ガス配管１２立て管１６開口端部Ａ開口破損位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被覆層により隠蔽された配管の開口端部
で音を発生させて、前記配管内に音波を伝播させる第１
工程と、前記配管内を伝播する音波を前記被覆層外の複数の位置
で受信して、受信される音量の空間的な分布を求める第
２工程とを備え、前記第２工程で求められる受信音量の分布から、前記配
管の位置または前記配管に発生している開口破損位置を
推定する第３工程からなる管路検査方法であって、前記第１工程をおこなう前に、異なった周波数の音を前
記配管内に送りこみ、受信位置に於いて受信される音量
が最大となる周波数である最大検出音量周波数を求める
検出準備工程を行い、前記第１、第２工程において、前
記最大検出音量周波数の音を使用する管路検査方法。
【請求項２】被覆層により隠蔽された配管の開口端部
で音を発生させて、前記配管内に音波を伝播させる第１
工程と、前記配管内を伝播する音波を前記被覆層外の複数の位置
で受信して、受信される音量の空間的な分布を求める第
２工程とを備え、前記第２工程で求められる受信音量の分布から、前記配
管の位置または前記配管に発生している開口破損位置を
推定する第３工程からなる管路検査方法であって、前記第１工程をおこなう前に、少なくとも前記配管の管
径と、管内に存するガスの音速に基づいて決まる管断面
方向の共鳴を起こす共鳴周波数を導出する導出準備工程
を行い、前記第１、第２工程において、前記共鳴周波数
の音を使用する管路検査方法。
【請求項３】被覆層により隠蔽された配管の開口端部
で音を発生させて、前記配管内に音波を伝播させる第１
工程と、前記配管内を伝播する音波を前記被覆層外の複数の位置
で受信して、受信される音量の空間的な分布を求める第
２工程とを備え、前記第２工程で求められる受信音量の分布から、前記配
管の位置または前記配管に発生している開口破損位置を
推定する第３工程からなる管路検査方法であって、前記第１工程をおこなう前に、少なくとも前記配管の管
径と、管内に存するガスの音速に基づいて決まる管断面
方向の共鳴を起こす共鳴周波数を導出する導出準備工程
を行うとともに、前記導出準備工程で得られた共鳴周波数に対して、この
共鳴周波数を含み、且つ特定幅の周波数帯内にある異な
った周波数の音を前記配管内に送りこみ、受信位置に於
いて受信される音量が最大となる周波数である最大検出
音量周波数を求める検出準備工程を行い、前記第１、第
２工程において、前記最大検出音量周波数の音を使用す
る管路検査方法。
【請求項４】前記導出準備工程で導出される前記共鳴
周波数のうち、その周波数が最小である最小周波数を、
後続の工程で採用すべき周波数とする請求項２または３
記載の管路検査方法。
【請求項５】前記配管が土中に埋設されるガス配管で
あるとともに、前記配管の開口端部が地上に出される立
て管の開口端部である請求項１〜４のいずれか１項に記
載の管路検査方法。