JPS59776B2 - パイプラインの漏洩欠陥部検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパイプラインの漏洩欠陥部検出方法の改良に関
する。

パイプラインの漏洩欠陥部を検出するため、パイプライ
ン内部にピグ等の漏洩監視装置を装入して漏洩検出を行
うという方法が行われている。

しかしながらこの方法では、流体を流送したままで検査
を行うことはできるものの、装置の装入及び取り出しの
際におけるパイプライン内部流体のシール性を確保する
上で大きな問題があるとともに、流体を流送したまま検
査を行うにしても実際には内部流体の圧力ダウン等の措
置を取る必要があり、またこれに加えて装置自体をライ
ン内に直接通すことによるライン損傷や装置装入等のた
めの付帯設備の必要性等の問題もある等、実用上種々の
難点を有している。またこの方式では、埋設パイプライ
ン等については、管内部への漏洩監視装置の装入の問題
からその適用が難しいという欠点があり、また輸送対象
が天然ガスや石油のような燃焼性が高い流体である場合
にも、管内での火花による引火の危険があるため、これ
らを対象とするパイプラインについてもその適用が事実
上できないという欠点がある。また他の方法として、い
わゆるアコースティック・工ミッション方式の検出方法
が採用されている。

この方法はパイプラインに高周波音響雑音センターを貼
り付け、各センサーが検出した信号を各センサーに対応
するアンプで増幅し、この信号を予め定められた基準信
号と比較することによつて漏洩の有無を判定し、また相
となるセンサーからの信号の振幅比及び配管の減衰定数
からおよその漏洩位置を推定するというものである。し
かしながら、この方法では一個のセンサーの監視範囲が
せいぜい２００ｍ程度であるため、距離が長いパイプラ
インでは多数のセンサーを必要とし、このため配線等と
の関係で装置自体がきわめて大損りなものとなり、また
個々のセンサー・アンプ等の保守・点検が容易でないと
いう欠点がある。本発明は以上のような従来の欠点を解
消すべく創案されたもので、埋設パイプラインや危険物
輸送用のパイプライン等にも適用でき、しかも簡単な構
成によつてパイプラインの漏洩欠陥部を正確に検出する
ことができる漏洩欠陥部検出方法の提供をその目的とす
る。このため本発明はパイプラインにクランプを介して
添設された副管内で、高周波音響雑音を検知する検知素
子を備えた走行体を移動せしめ、かかる移動中前記検知
素子によりパイプライン欠陥部からの流体漏洩によつて
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出する
ようにしたことをその基本的特徴とする。

次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第３図は本発明による漏洩欠陥部検出方法
の一実施例を示すものであつて、１はパイプラインで、
本発明を実施するに当つては、前記パイプライン１にク
ランプ２を介して副管３を添設せしめるものである。こ
のクランプ２は、連結部２１とこの両端に連成された本
管用バンド状部２２及び副管用バンド状部２３とから構
成され、各バンド状部２２，２３はヒンジ４を備えるこ
とで開閉可能となつている。前記本管用バンド状部２２
はパイプライン１外径と、また副管用バンド状部２３は
副管３外径とそれぞれ略一致する内径を有しており、各
バンド状部２２，２３はそれぞれパイプライン１及び副
管３にその内面が密着する如くして装着され、締付けボ
ルト５によつて固定されている。そしてかかる構成のク
ランプ２はパイプライン１の長さ方向に所定の間隔をお
いて複数取付けられている。ここで、上記クランプ２は
パイプライン１に副管３を支持するとともに、パイプラ
イン１に生じた欠陥部からの流体漏洩によつて生ずる高
周波音響雑音を副管３に伝播せしめる役目を果す。しか
して、本発明の基本構成は前記副管３内部 二で高周波
音響雑音の検知素子７を備えた自走式又は圧送式の走行
体８を移動せしめるものであり、かくすれば、仮にパイ
プライン１に欠陥部があり、この部分から流体が漏洩し
ているような場合には、この流体漏洩によつて生ずる高
周波音響雑音が前 ．：記クランプ２及び副管３を介し
て副管３内部に伝り、移動途中の前記走行体８に備えら
れた検知素子７がこれを検知することができ、かかる検
知結果に基づき漏洩欠陥部を検出することができる。

以上の基本構成に対し、欠陥部検出方法のより ５具体
的構成を示せば以下の通りである。即ち、副管３には前
記走行体８の装入口及び回収口（図示せず）を各設ける
とともに、副管３内部を水又は油等の適当な充填液６で
満し、また前記走行体８には、これを自走せしめるため
の１駆動用バツテリ ｑ一（図示せず）を内蔵せしめる
とともに、第３図に示すように、検知素子７とは別に速
度計９、積分器１０及び自動記録装置１１（例えば磁気
テープレコーダー）を内蔵せしめ、前記速度計９による
速度値を積分器１０に供給することで走行体８の走行距
離を求め、この走行距離を自動記録装置１１にて記録せ
しめ、同時に、前記検知素子７によつて検知された高周
波音響雑音をも検知増幅（場合によつては波形成形）し
た後前記自動記録装置１１にて記録せしめるものであり
、かくすれば、前記自動記録装置１１には走行体８の走
行距離と、この走行距離に対応する高周波音響雑音の検
出結果が記録されることになる。しかして実際には、前
記走行体８を装入口から副管３内に装入し、これを前記
装入口から適当な距離の回収口から回収し、前記自動記
録装置１１の記録を解析すればパイプラインの漏洩欠陥
部を適確に知ることができる。

なお、流体漏洩によつて発生し副管３内部に伝わる高周
波音響雑音は、前記クランプ２に近い程大きいものであ
りクランプ２，２の中間位置では、仮にその中間位置と
対応するパイプライン１の部分に漏洩欠陥部があつたと
しても、クランプ２の位置よりも高周波音響雑音は小さ
くなる。

従つて、前記走行体８回収後の記録の解析は高周波音響
雑音を検知した距離及び検知した高周波音響雑音の強さ
に加え、クランプ２の間隔及び検知地点とクランプ２箇
所との距離等を加味して行われる。これによつて漏洩欠
陥部はクランプ２の取付精度に対応した精度で検出する
ことができる。なお、本発明による検出方法に使用され
る走行体８は本実施例では、外側に検知素子７が取付け
られ且つ第３図に示すような速度計９、積分器１０及び
自動記録装置１１を内蔵した本体８Ｌ該本体８１から３
方向に各延出する脚部８２及び各脚部８２先端に取付け
られる車輪８３とからなり、走行体８は前記駆動用バツ
テリ一を動力源として前記車輪８３を介して副管３内面
を自走し得るようになつている。

なお、以上の走行体８は副管３内部の充填液６を利用し
て副管３内を圧送せしめることもできる。

また第４図及び第５図は他の実施例を示すものであつて
、本実施例では、副管３内を中空状態としたままで検知
を行い、しかも、走行体８による検知期間中に欠陥部を
知ることができる点にその特徴があり、その基本的構成
は副管３内に敷設されたレール１２上を検知素子７７及
び金属検知器１３等を備えた走行体８′を走行せしめ、
この走行中金属検知器１３でクランプ２を検知し、この
クランプ２の位置で走行体８！を停止せしめ、高周波音
響雑音の検知を行い、この検知結果をレール１２を介し
て解析装置に伝達するというサイクルを繰り返すことに
より、パイプライン１全長に亘る漏洩欠陥部の検出を行
うというものであり、以下これを詳細に説明する。即ち
、本実施例ではクランプ２を特に金属製のものとし、ま
た、副管３を電磁遮蔽効果の極く小さい材質で構成する
とともに、該副管３内にレール１２を敷設し、このレー
ル１２上で走行体８′を走行せしめるものであり、前記
レール１２は走行体８１への動力供給線及び走行体８′
からの信号伝送線としても機能する。

また走行体８′は第５図に示すように高周波音響雑音の
検知素子７１とは別に、微分回路を備えた金属検知器１
３、中央処理装置１４、走行体８′の駆動用モータ１５
、ブレーキ装置１８、検知素子７１を副管３内面に押付
けるためく油圧装置１７、増幅器１８、バンドパスフイ
ルタ一１９、波形処理器２０及びＡ／Ｄ変換器２１を備
えており、車輪８３７を介してレール１２上を走行し得
るようになつている。

また副管３外には走行体８１からレール１２を介して伝
送される信号を解析し、欠陥部を正確に検知するための
解析装置２４が設けられている。

以上の制御系の動作を具体的に説明すると、金属検知器
１３出力の微分回路による１回微分が零で且つ２回微分
が負の時、中央処理装置１４に信号が送られる。中央処
理装置１４はこの信号を受け、駆動モーター１５を０Ｆ
Ｆにするとともに、ブレーキ装置１０と油圧装置１７を
０Ｎにする。この油圧装置１７は検知素子７′を副管３
内面に圧着せしめるが、この油圧力が予め定められた設
定値をこえた時、油圧装置１７から中央処理装置１４に
信号が送られ、中央処理装置１４はこの信号を受けた後
一定時間油圧装置１７を０Ｎにし続ける。また中央処理
装置１４からは上記時間情報が波形処理器２０に伝えら
れ、これが検知素子７／によつて検知された高周波音響
雑音の処理開始及び終了信号となる。一方、検知素子７
／によつて検知された高周波音響雑音による微弱電圧出
力は増幅器１８で増幅され、バンドパスフイルタ一１９
を通じて波形処理器２０に送られる。

高周波音響雑音の電圧出力は波形処理器２０により中央
処理装置１４の上記支持期間（油圧力が設定値をこえて
いる一定時間）にわたり、一定短時間毎の波高値、エネ
ルギー値等の形に処理された後、Ａ／Ｄ変換器２１でデ
ジタル化され、レール１２を介して解析装置２４へ出力
される。Ａ／Ｄ変換器２１からは出力終了信号が中央処
理装置１４に送られ、この信号を受けた中央処理装置１
４は一定時間金属検知器１３からの信号をカツトし、同
時ブレーキ装置１６を０ＦＦにするとともに駆動モータ
１５を０Ｎにする。なお、図中の破線は緊急の場合等に
手動で解析装置２４から送る信号の伝送経路を示してい
る。以上の構成において、本実施例による検出方法によ
れば走行体８１はレール１２を介して動力を供給される
駆動モータ１５によつてレール１２上を走行するもので
あり、この走行中、走行体８７がクランプ２の位置に到
達すると副管３自体が電磁遮蔽効果の極めて小さいもの
であるため、前記金属検知器１３がこれを検知し、この
検知結果に基づいて、駆動モータ１５停止、ブレーキ装
置１６作動の指令がなされ、走行体８′はクランプ２の
位置で停止する。この動作と同時に出された指令に基づ
き油圧装置１７が作動し、検知素子７′が副管３の内面
に圧着せしめられる。この検知素子７１は油圧力が設定
値をこえた時から一定時間副管３の内面に圧着された状
態にあり、この期間中、漏洩欠陥部で発生した高周波音
響雑音をクランプ２及び副管３を介して検知する。そし
てこの検知結果の信号は増副、ノイズ除去、波形処理を
経てＡ／Ｄ変換器２１によりレール１２を介して管外の
解析装置２４に供給される。そしてかかる検知素子７′
による高周波音響雑音の検知開始から一定時間経過後、
ブレーキ装置１６作動停止、駆動モータ１５作動の指令
が出され、走行体８′は再び次のクランプ２までの走行
を開始する。このように走行体８′は走行、クランプ２
検知、走行停止、検如素子７′圧着、高周波音響雑音の
検如・伝達・走行再開というサイクルを繰り返すもので
あり、この期間中、解析装置２４は各クランプ２毎に送
られてくる信号を解析し、これによつて、漏洩欠陥部の
位置検出が適正に行われ、且つ一個の走行体８′を１チ
ヤンネルの解析装置２４とによつてパイプライン１全域
の欠陥を監視することができる。

以上述べたような本発明のパイプラインの漏洩欠陥部検
出方法によれば、パイプラインにクランプを介して添設
された副管内で高周波音響雑音を検知する検知素子を備
えた走行体を移動せしめ、かかる移動途中、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つて生
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出するよ
うにしたので、パイプライン自体には検知装置を装入す
る必要がなく、このため、パイプライン内部流体のシー
ル性に対する配慮やそのための付帯的な装置・設備を必
要とすることなく、しかもライン内流体圧力を低下せし
せる等の措置をとることなく、走行体方式により漏洩欠
陥部を適切に検知することができ、また、特に副管内を
移動する走行体を利用して検知を行うため、従来難しか
つた埋設パイプラインや輸送対象が天然ガスや石油のよ
うな燃焼性が高い流体であるパイプラインの漏洩検知に
ついても容易且つ安全に適用することができるという工
業上優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明によるパイプラインの漏洩
欠陥部検出方法及びこれに使用される装置の実施例を示
すものであつて、第１図は平面図、第２図は縦断面図、
第３図は走行体が備えた検知及び記録機構を概略的に示
す説明図、第４図は他の実施例を示す縦断面図、第５図
は同じく走行体及び検知機構の制御系を示す構成プロツ
ク図である。 図において、１はパイプライン、２はクランプ、３は副
管、７，７１は検知素子、８，８′は走行体を各示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パイプラインにクランプを介して添設された副管内
   で、高周波音響雑音を検知する検知素子を備えた走行体
   を移動せしめ、かかる移動途中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つて生ずる高周波音
   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。