JPS58168934A - 流体の漏洩検出方法とその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の音響センサを相互に適当に離隔し良状
態で配管に取付し、これら音響センサによって受信され
た漏洩量の周波数成分毎の振幅情報よシ流体の漏洩位置
および漏洩量を検出する方法とその装置に関するもので
ある。

原子力発電プラントや化学プラントなどにおいては流体
の漏洩事故を未然に防止することは非常に重責となって
いるが、万一漏洩事故が発生した場合には安全運転の観
点よシして流体の漏洩位置および漏洩量を速やかに検出
することもまた重要となっている。流体の漏洩検出方法
としては檀々あるが、代宍的なものとしては音響を利用
するもの挙げ得る。音響を利用する場合、漏洩位置は例
えば配管の両端に圧電素子としての音響センサを坂付し
、漏洩量が各々の音響センサに到達する時間にもとづき
評定されるようになっている。到達時開が同一であって
同時に受イ６された場合には、配管の中央部で流体が漏
洩しているといった具合に位［ｔｆ定され得るものであ
る。しかしながら、このようにして位置評定を行なう場
合は、音響セ／す関に存する配管での流体の漏洩位置は
評定され得るにしても、ｔ４１七ンサ関以外に存する配
Ｗでの流体のそれは評定され侍ないという不具合がある
。更にこれに加え漏洩開始時での漏洩量を逃した場合に
は位［ｆＦ定か困難であり、また、定常音にもとづいて
の位置評疋も困難となっているのが実状である。漏洩量
に至りＣは同吏のことでめる。

よって本発明の目的は、流体の漏洩位置とその漏洩量を
確実に検出し得る方法とその裟１１ｔを供するにある。

この目的のため本発明は、配管よｔ伝播する音響はその
振幅の対数値が伝播距離と直−関係にあることを利用し
て、２つの音響セ／すを相互に適幽に離隔した状態で配
管に取付し、こｒＬら奮醤センサによって受信される漏
洩量の２捕類の周波数成分に対する振幅情報よ＃）漏洩
量ｍを、史に漏洩位置における振幅情報よう漏洩量を検
出するようにしたものである。

以下、不発明を第１図、第２図により説明する。

先ず第１図（ａ）　、　（ｂ）によ如本発明による流体
の漏洩検出方法あるいはその原理について説明すれば以
下のようである。

即ち、配管Ｃの一端肯には音響センサＡ、Ｂが相互に離
隔し良状態で取付される。これら音響センサＡ、Ｂによ
って音響センサＡと配管Ｃの他端との間に存する配管部
分ＤＫ漏洩事故が発生した場合にはその漏洩位置と漏洩
量を検出せんとするものである。なお、漏洩量の周波数
は単一ではなくそのスペクトルは連続スペクトルである
場合が殆どであると考えられる。

さて、ここで配管Ｃの他端を位置基準として漏洩位置、
音響センナム、Ｂまでの距離をそれぞれＸ、Ｘｌ−Ｘｍ
とし、を九、音響センサＡ、Ｈによって受信されるｊ＠
波数ｆ、成分の振幅（対数値）をそれぞれ８１１ｓ８１
い周波数ｆ、酸成分振幅（対数値）をそれぞれ８１１　
＋　Ｓｆｔとすれば、距離Ｘｔ　、Ｘｓおよび振幅ｓｔ
ｔ　ｌ　ｓｔｔ　ｌ　ｓｔｓ　Ｌ　Ｌｍよ訃 り距１ｌ１１Ｘおよび漏洩位置での振幅（対数値）　Ｓ
ｌ、。

５ｆｆｉ、が求められるというものである。

距ｊｌｉ！Ｘ、　Ｘｔ　、　Ｘｔと振幅８１ｇ、　８１
１　ｐ　ｓｓｚ　５８１ｍ、　８＊ｔ　＊　Ｓｍｍとの
間に成立する関係は第１図（鴫に示す如くであるから、
したがって以下の式（１）。

伐）が成立することになる。

（８１−Ｓｔｍ）／（ａｓｓ　　８□）＝　（＊＊　−
ｘ　）／（Ｘｍ−Ｘｓ　）・・・・・・（１） （８ｍ−８ｍ）／（８ｔｉＳａｍ）＝（Ｘｍ　　ｘ）／
（ｘｔ　ｘｔ）・・・・・・（２） 式（１）、（２）における禾知数は３個でおるから、こ
こで次式（３）の条件を導入すれば、木知畝であるＳｍ
−、Ｘはそれぞれ式（４）、　（５）として求められる
ものである。

８ｓ−／　８Ｂ−＝ｋ　（定数）　　　　　　・・・・
・・（３）Ｓｍ−＝＜８ｔ＊−αＳ□）／（ｋ−α）　
　　・・・・・・（４）Ｘｍん一β（Ｘ、　−Ｘ、　）
　／γ　　　　　・・・・・・（５）但し、 α＝　（８１１ａｌｌ　）／（８＊ｓ　　Ｓ＊＊　）β
＝Ｓｔｍ　　’ｓｌ！ ｒ”　（８ｔｔ　　Ｓｔｔ、）　（ｋ−α）である。

よって漏洩ｊｌＱはこれとａ１！１１１位置での振幅と
の関係を示す既知関係ＦよＣＱ＝Ｆ　（８１，）めるい
はＱ＝Ｆ　（８ｍ−）と求められるわけである。

以上のようにしてＸ＊８ｔｍ、８２Ｋが求められるが、
漏洩量の伝播中での減衰率ρが予め知れている場合には
、式（４り、　（７）が成立する。

Ｓ　＋　ｘ　　ｊ’　ｓ　（Ｘ　ｔ　　Ｘ　）　”　Ｓ
　ｔ　ｔ　　　　　　・・・・・・（６）Ｓｌ、−ρｔ
（Ｘｓ　　Ｘ）＝８ｔｓ　　　　　　・・・・・・（７
）但し、 ρ１　；周波数ｆ８成分に対する減衰率ρ、；周液歇ｆ
、成分に対する減衰率 でおる。よって、これら式（６）、　＜７）よＣ８！、
、Ｘは以下のように求められることになる。

Ｓｌ−＝（８１１−−ｓａｗｓ／ρ、）／（ｋ　ｚｔ／
ρ、）　　　　　　　・・・・・・（８）Ｘ＝Ｘｔ＋（
ｋ８＊ｔ　　５ｔｙ）／ （ｐｍ（”　　ｐｓ／ρ、））　　　　　　　・・・・
・・（９）このようにして漏洩位置と漏洩量を検出して
もよいわけである。

本発明による漏洩検出方法は以上のようなものであるが
、配管Ｃへの音響センサＡ、Ｈの取付位置は図示のもの
に限定されない。配管Ｃの一端に音響センサＡを、他噛
に音響センサＢを取付するようにしてもよい。このよう
にする−１１６盆は、音響七ンサＡ、Ｂ間に存する配管
部分での流体の漏洩が検出可能となるものである。

さて、次に本発明による漏洩検出装置の一例での概要構
成を第２図によシ説明する。

図示の如く音響センサＡ、Ｂからの検出信号Ｓｌ、Ｓｍ
はバンド幅が狭とされ次バンドパスフィルタ１．２に与
えられる。これによりバンドパスフィルタ１からは周波
Ｗｉ、ｆ、成分対応の振幅Ｓｌｌ　＋　ｓｔｔが、また
、バンドパスフィルタ２からは周波数ｆ、成分対応の振
’１１１ｓｔ＋　、Ｓｔ！が得られるものである。なお
、振幅Ｓ１１　ｒ　ＳＩｔ　＋　８Ｈ＋８□はバンドパ
スフィルタ１．２の出力を適当に処理することによって
得られるものである。

このようにして得た振幅を演算回路３が式（３）〜（５
）あるいは式（３）、　（８）、　（９）に従って演算
処理することによって８１！＋　ＳＲ”およびＸが求め
られるわけである。更にＳｌ、、　Ｓ□の何らかは漏洩
量Ｑを求めるべく関数発生器４に与えられるようにして
なる。外部から既述の定数に１更には必要に応じて滅真
率ρ１　ｅ　Ｉ＃１を設定すれば、漏洩位置Ｘおよび漏
洩量が一単容蟲に、しかも確実に検出し得るものである
。

以上説明し九ように本発明は、相互に適当に離隔した状
態で配管に取付された２つの音響検出手段によって受信
されるａ洩音の、２種類の周波数成分に対する振幅情報
よフ漏洩位置および漏洩位置におけるその２種類の周波
数成分に対する振幅ｆｗｌｌを、更にこの漏洩位置での
振幅情報より漏洩量を求めるようにし丸ものでおる。し
九がって、本発明による場合は、音響検出子段間以外で
の漏洩位置も検出町となるばかシか、漏洩発生後の定常
漏洩量にもとづいて漏洩位置検出が行なわれるから、漏
洩の位置、罠には漏洩量をも確実に検出し得るという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

Ｍ　１１ｈ（ａ）　、　（ｂ）は、本発明による流体の
漏洩検出方法あるいはその原理を説明するための図、第
２図は、本発明による流体の漏洩検出装置の一画での構
成を示す図である。 Ａ、Ｂ・・・音響センサ、Ｃ・・・配管、１，２・・・
バンドパスフィルタ、３・・・演算回路、４・・・関数
発生器。 代理人　弁理士　秋本正実 第　１（ｉＪ （０Ｌ２ 佐工 １Ａ２（Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配管上における適当に離隔され７’Ｃ２点で流体の
   漏洩量を検出し、咳検出に係る漏洩量よシ抽出され九２
   種類の周波数成分対応の振幅情報より流体の漏洩位置お
   よび漏洩量を検出することｔ−特徴とする流体の漏洩検
   出方法。 ２　配管上における適当に離隔された２点に各々取付さ
   れる音響検出信号と、該検出手段からの音響検出信号よ
   ９２種類の周波数成分対応の振幅情報を抽出する振幅情
   報抽出手段と、該抽出手段からの４櫨類の振幅情報を所
   定に演算することによって流体の漏洩位置および該位置
   での振幅情ＩＩ／＆を求める演算手段と、該演算手段か
   らの漏洩位置対応の振幅情報よシ流体の漏洩量を求める
   漏洩量検出手段とからなる構成を特徴とする流体の漏洩
   検出装置。