JPH11160187A - 漏洩探知方法 - Google Patents

漏洩探知方法

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JPH11160187A
JPH11160187A JP32856697A JP32856697A JPH11160187A JP H11160187 A JPH11160187 A JP H11160187A JP 32856697 A JP32856697 A JP 32856697A JP 32856697 A JP32856697 A JP 32856697A JP H11160187 A JPH11160187 A JP H11160187A
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JP
Japan
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pipe
leak
leakage
sound
detectors
Prior art date
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Pending
Application number
JP32856697A
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English (en)
Inventor
Giyoukei Riyou
暁慶 凌
Yuji Hirabayashi
裕司 平林
Katsuhiro Kaji
克宏 加治
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Fuji Tecom Inc
Original Assignee
Fuji Tecom Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 埋設管路の漏洩位置の探査において、環境の
影響がより少なく、埋設管の材質を問わず精度の高い検
出を行い得る漏洩探知方法を提供する。 【解決手段】 水道管路1の探知区間内の気体を真空ポ
ンプ6で吸引して気圧を大気圧未満好ましくは−0.0
1MPa以下に減圧させ、漏洩部からは管内に空気が流
入させ、管内における気流渦及び気流の管内壁への衝突
により漏洩音を発生させる。管内乃至管壁を伝播してき
た漏洩音を検出器8、9で検出し、電気信号に変換し、
これを漏洩探知機子機12、13で増幅した上で漏洩探
知機親機14に送信し、ここで送信信号を解析し、漏洩
箇所から検出器8、9までに漏洩音が到達するまでの時
間差を算出して、検出器8、9から漏洩箇所までの距離
を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水道管やガス管な
どの流体を流通させる埋設管路における漏洩位置の探査
を行う漏洩探知方法に関する。
【0002】
【従来の技術】埋設管路の漏洩探知方法として、従来、
聴音式漏洩探知方法が知られている。この方法は、図7
に示すように、水道管などの埋設管路の漏洩点で発生
し、地中を伝播して地表面まで達した漏洩音を地上にお
いて加速度センサーなどの検出器で検出し、これを増幅
器で作業者が聴き取れる程度に増幅し、漏洩音の大きさ
やその変化により漏洩箇所を探知する方法である。
【0003】しかし、この方法では、地中を伝播して地
表面に達するまでに漏洩音が減衰するため、騒音の中か
ら漏洩音を聞き分けるのに熟練する必要があり、漏洩音
が微小の場合には探知困難であるなどの問題があった。
このため最近では、相関式漏洩探知方法が採用されるこ
とも多くなっている。
【0004】相関式漏洩探知方法は、図8に示すよう
に、埋設管路の適宜二箇所(例えばバルブやメータな
ど)に漏洩音検出器51,51を配設し、漏洩箇所で自
然に発生する漏洩音或いは埋設管路にガス又は液体を圧
送して強制的に発生させた漏洩音を各漏洩音検出器51
で検出し、検出された漏洩音信号をそれぞれ漏洩探知機
子機52,52で増幅した上、増幅信号を地上に配設し
た漏洩探知機親機53に送信し、漏洩探知機親機53に
おいて送信信号の時間差を算出し、漏水箇所から漏洩音
検出器51、51までの距離を測定する方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
相関式漏洩探知方法は、埋設管自体を伝播してくる音波
をバルブやメータに設置した漏洩音検出器51、51で
検出するものであるため、上記聴音式探知方法よりは影
響は少ないものの、やはり周囲の雑音が混入するため検
出精度が低下するばかりか、音波伝播性の低い埋設管の
場合には音波の検出が難しくなり、検出が不可能になる
という問題もあった。
【0006】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたものであり、検出精度に及ぼす環境の影響がより
少なく、しかも埋設管の材質を問わず精度の高い検出を
行うことができる漏洩探知方法を提供せんとする。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の漏洩探知方法は、埋設管路の少なくとも探
知区間内を大気圧未満好ましくは−0.01MPa以下
に減圧させて漏洩部から管内に空気を流入させ、空気が
流入する際に生じ、管内乃至管壁を伝播してきた音波を
検出することにより、漏洩箇所を探知することを特徴と
する。
【0008】本発明の方法では、図5に示すように、小
孔又は亀裂である漏洩部から管内に流入した空気が管内
において気流渦となり、この気流渦が漏洩音を発生する
と共に、かかる気流が管内壁に衝突することによっても
漏洩音を発生する。そして、このように発生し管内乃至
管壁を伝播してきた音波を検出器で検出し、この検出デ
ータを解析することにより漏洩箇所を探知するものであ
る。これに対し、従来の相関式漏洩探知方法では、図6
に示すように、漏洩部から管外に気体又は液体が流出
し、この流出により生じた気流又は液流が管外の土砂等
の異物に衝突して音波を発生する。そして、このように
発生し管壁を伝播してきた音波を検出器で検出し、この
検出データを解析して漏洩箇所を探知するものである。
したがって、本発明によれば、従来の相関式漏洩探知方
法に比べ、周囲の雑音などの環境の影響及び埋設管の材
質の影響による検出精度の低下を格段に抑えることがで
きるから、僅かな漏洩音であっても確実に漏洩箇所の位
置を探知することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら説明する。
【0010】図1は、本発明の漏洩探知方法を適用する
水道管路の配管を示した図であり、図2は、本発明の実
施形態の一例を示した装置構成図である。この図におい
て、1A−1B区間が漏洩探知区間である。なお、本発
明は、水道管路などの液体を送る埋設管路ばかりか、都
市ガスなどの気体を送る埋設管路の漏洩の探知にも適用
することができる。しかも、管の材質、口径、肉厚、更
には埋設深度を問わず適用することができる。
【0011】先ず、図2に示した装置構成について説明
すると、探知区間1A−1Bを含む区間の両端に位置す
るメーター2、水栓3間の水抜きを行った後、メーター
ボックス内のメーター2を取り外し、この取り外した探
知区間側の管口に連結口4a及び取付口4bを備えた取
付治具4を取付け、その連結口4aに真空ポンプ6に一
端を接続したホース7の他端を連結し、その取付口4b
に検出器8を装着する。また、前記水栓3を取り外し、
この取り外した探知区間側の管口に取付口5aを備えた
取付治具5を取付け、その取付口5aに検出器9を装着
する。検出器8、9はそれぞれ、導線10、11を介し
てプリアンプを備えた漏洩探知機子機12、13と接続
し、これら漏洩探知機子機12、13は、無線により漏
洩探知機親機14と接続する。漏洩探知機親機14は、
漏洩探知機子機12、13から送信されてきた信号を解
析し、漏洩箇所から検出器8、9までに漏洩音が到達す
るまでの時間差を算出することができる。なお、水道管
路1を遮断する位置は、メータ2及び水栓3に限定する
ものではなく、探知する区間を含む区間の両側の適宜2
か所で遮断すればよい。
【0012】ここで、検出器8、9は、図3に示すよう
に、振動検出面に防水通気膜18を設置したことを特徴
とするものであり、本体14、コネクタ15及び蓋体1
6とよりなっている。本体14は、中空円筒状のケース
17の一端面に防水通気膜18を固着し、他端開口より
コネクタ15の一端部を挿入し、このコネクタ15の鍔
部をパッキングを介してケース17の他端面に押圧させ
ることにより、他端開口を密閉してなるものである。
【0013】防水通気膜18は、図4に示すように、ポ
リエステル不織布よりなる支持材層18a上に気体を通
して液体を通さない選択通過性を有する多孔質膜、例え
ばゴアテックス(登録商標)からなる防水通気材層18
bを形成し、さらに、防水通気材層18bの周辺部上に
粘着材層18cを形成してなっており、支持材層18
a、粘着材層18c、防水通気材層18bからなる3層
構造を構成し、かつ、支持材層18a、防水通気材層1
8b間の界面において、水や硫酸、硝酸等の液体は通過
できないが、空気や水蒸気などの気体は通過できるよう
に構成してある。
【0014】また、ケース17内の一端部には、弾性部
材よりなる保持部材19により保持し、その検知面を防
水通気膜18に近接してマイクロフォン20を配置し、
該マイクロフォン20の各導線はコネクタ15の各端子
ピンに接続し、その接続部には密閉のためエポキシ樹脂
を被覆してある。なお、マイクロフォン20には、防水
通気膜18を通過した漏洩音を検出するため、通過方向
に指向性を有する単一指向性コンデンサ型のものを使用
してある。これにより、マイクロフォン20の検出方向
前後の空気圧P1 、P2 に差異がなくなり、測定精度を
安定的に確保することができる。
【0015】このような構成からなる検出器8、9によ
れば、防水通気材層18bの界面において、水分その他
の液体は通過できず、気体のみが通過でき、漏水音の音
圧を確実に検出することができ、しかも、防水通気膜1
8に近接して単一指向性コンデンサ型のマイクロフォン
19を配置してあるので、漏水音の音圧を精度良く検出
することができる。
【0016】以下、本探知方法を実行する手順について
説明する。
【0017】真空ポンプ6を作動させ、水道管路1内の
気体を吸引して気圧を大気圧未満、好ましくは−0.0
1MPa以下に調整する。気圧を所望範囲に調整した
後、真空ポンプ6の作動を一旦停止させる。これによ
り、真空ポンプ6の作動音と水道管路1内の気体の脈動
を除去せしめ、漏洩音のみを検出できるようにする。
【0018】水道管路1内は管外の気圧より低くなって
いるから、図5に示すように、漏洩部から管内に流入し
た空気が管内において気流渦となり、この気流渦が漏洩
音を発生すると共に、漏洩部から管内に流入した空気が
管内壁に衝突し、この衝突によっても漏洩音を発生し、
これらの漏洩音は管内乃至管壁を伝播して検出器8、9
に到達する。検出器8、9で検出した音波を電気信号に
変換し漏洩探知機子機12、13で増幅した上で漏洩探
知機親機14に送信する。漏洩探知機親機14ではこの
送信信号を解析し、漏洩箇所から検出器8、9に漏洩音
が到達するまでの時間差を算出し、検出器8、9から漏
洩箇所までの距離を算出する。
【0019】〔漏洩点の検出試験〕実際に各種の方法に
よって水道管路の漏洩探知を行い、測定結果を比較して
本発明の効果を検討した。
【0020】本試験において、探知対象となる水道管路
としては、硬質塩化ビニル製、口径20mm、肉厚2.
7mmの水道管を適宜本数連結し、適宜箇所に0.5m
m径の漏洩孔を穿設したものを使用した。
【0021】試験1〜4では、水道管路の漏洩孔を穿設
した位置からそれぞれ両側に4.23mと3.43m離
れた位置に検出器(防水通気膜付音波検出器、フジテコ
ム社製「ポータコール」LC−2100のセンサー)
8、9を設置し、上述の本発明の探知方法の手順に従っ
て、ポンプ(試験1及び2では圧縮ポンプ、試験3及び
4では真空ポンプ)を使用して水道管路内を表1の各種
気圧に調整した。そして、管内を伝播してくる音波を検
出器8、9で検出して電気信号に変換し、この音波を漏
洩探知機子機12(フジテコム社製「ポータコール」L
C−2100のプリアンプ)において増幅し、漏洩探知
装置親機14(フジテコム社製、「ポータコール」LC
−2100の本体)に送信し、得られた漏洩音データの
解析波形をそれぞれ図9〜12に示した。なお、各図に
おいて(図13も同様)、縦軸は相関度合を、横軸はT
d(遅れ時間)を示しており、又、「LEAK B」は
一方の検出器8(色がBRUE)からの距離を、「LE
AK R」は他方の検出器9(色がRED)からの距離
を、「F」はフィルターの設定値(例えば高域2500
Hz、低域180Hz)を、「Td」はピークの遅れ時
間(例えばTd1.3msとは、ピーク(漏洩点)の位
置が1.3ms分だけ中央より赤の検出器側にあること
を示す。)を、「SUM」はサンプル数を、「YZ」は
相関度合の表示倍数(例えばYZ3は、相関波形を縦軸
に3倍している。)を、それぞれ示している。
【0022】試験5では、従来の相関式漏洩探知方法、
すなわち図8に示すように、漏出孔からそれぞれ両側に
4.06mと3.2m離れた位置の管路外周面に漏洩音
検出器51、51(フジテコム社製圧電型加速度センサ
ー、電圧感度5V/g(600Hz))を設置し、水道
管路内に0.3MPa〜0.4MPaの圧力で水を送り
込み、管壁を伝播してくる漏洩音を漏洩音検出器51、
51で検出し、検出された漏洩音信号を漏洩探知機子機
52,52(フジテコム社製「ポータコール」LC−2
100のプリアンプ)で増幅し、漏洩探知装置親機53
(フジテコム社製、「ポータコール」LC−2100の
本体)に送信し、ここで受信した信号を波形として図1
3に示した。
【0023】以上の結果に基づいて、各試験において相
関結果を取れたか否かを以下の表1にまとめた。なお、
相関結果が取れたか否かの判断は、図9〜図13の各図
において、漏洩点のピークが現れているか否かによって
判断した。
【0024】
【表1】
【0025】この結果、管路内に水を送り込んだ場合、
及び0.4MPa以上で空気を圧送した場合は相関結果
を得られなかった。すなわち、漏洩孔の位置を求めるこ
とはできなかった。これに対し、0.1MPa以下で空
気を圧送した場合、及び空気を吸引して減圧にした場合
には、相関結果を得られ、漏洩孔の位置を求めることが
できた。しかしながら、0.1MPa以下で空気を圧送
した場合、図10において縦軸の強度(相関の度合)を
3倍にして表示していることからも分かるように、ピー
ク値が低くすなわち測定できる強度が弱いため、探知長
が長くなると探知不能になることが予想される。このた
め、埋設管の漏洩箇所の探知においては、探知区間内の
空気を吸引して大気圧未満に減圧させる方法が好ましい
と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の漏洩探知方法を適用する水道管路の配
設を示した断面図である。
【図2】本発明の漏洩探知方法の実施形態の一例を示し
た断面図である。
【図3】図1の検出器の一例を示した断面図である。
【図4】防水通気膜の断面図である。
【図5】管内を減圧した場合の漏洩部における空気の流
れを説明する断面図である。
【図6】管内を加圧した場合の漏洩部における空気の流
れを説明する断面図である。
【図7】従来の聴音式漏洩探知方法を説明する断面図で
ある。
【図8】従来の相関式漏洩探知方法を説明する断面図で
ある。
【図9】管内気圧を0.3MPa〜0.4MPaに調整
した場合の漏洩音データの解析波形である。
【図10】管内気圧を0.06MPa〜0.1MPaに調
整した場合の漏洩音データの解析波形である。
【図11】管内気圧を−0.05MPaに調整した場合の
漏洩音データの解析波形である。
【図12】管内気圧を−0.01MPaに調整した場合の
漏洩音データの解析波形である。
【図13】管内に水を供給し、管内水圧を0.3MPa〜
0.4MPaに調整した場合に検出器が探知した音波を
波形として示したグラフである。
【符号の説明】
1 水道管路 2 メータ 3 水栓 4,5 取付治具 6 真空ポンプ 7 ホース 8,9 検出器 10 導線 12,13 漏洩探知機子機 14 漏洩探知機親機

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 埋設管路の少なくとも探知区間内を大気
    圧未満に減圧させて、漏洩部から管内に空気を流入さ
    せ、空気が流入する際に生じ、管内乃至管壁を伝播して
    きた音波を検出することにより、漏洩箇所を探知するこ
    とを特徴とする漏洩探知方法。
  2. 【請求項2】 探知区間内を−0.01MPa以下に減
    圧させることを特徴とする請求項1に記載の漏洩探知方
    法。
JP32856697A 1997-11-28 1997-11-28 漏洩探知方法 Pending JPH11160187A (ja)

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JP32856697A JPH11160187A (ja) 1997-11-28 1997-11-28 漏洩探知方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106404300A (zh) * 2016-11-18 2017-02-15 贵州望江气体有限公司 高压容器气密性检测装置
CN113155441A (zh) * 2021-04-06 2021-07-23 郭堂培 一种化工用风阀的耐用度检测系统及其检测方法

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