JPS61191940A - パイプラインにおける流体漏洩検知ピグ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は小径のパイプラインにおける流体の漏洩を、パ
イプライン内を流体により推進される間にその漏洩音に
よって検知する流体漏洩検知ピグに関する。

〔従来技術〕

パイプラインにおいて、その内部を通流する油等の流体
が、漏洩孔より流出している場合には、漏洩音が発生す
るため、この漏洩音を検出することによって流体の漏洩
を検知することができる。

近年、この流体の漏洩を検知するピグの開発が進んでお
り、例えば特開昭５８−４２９４６号公報にはパイプラ
インに使用できるピグが開示されていて、石油パイプラ
イン、工場内の配管系及び石油ｔｙ取井における配管等
の検査に非常に有用である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、特開昭５８−４２９４６号公報に記載の
ピグにおいては、必要な電気回路、メモリ、電源等を円
筒状の容器内に、軸芯と平行になった基板、つまり軸長
方向に長い基板上に組込んでいるため、容器内の空間利
用効率が極めて悪く、ピグの細径化には一定の限度があ
り、また、軸長方向に長くなり、通過可能なベンド（湾
曲部）の曲率半径が大きくなる。このため、前記公報に
開示されたピグにおいては、曲率半径の小さいペンドで
も通過可能とすべくピグ小体を３曲屈曲可能に連結し、
各ビグ内に電気回路等を分散させて収納しているが、機
構が複雑になって、信頼性を低下させる原因となってい
る。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、通過可使なベンド部の曲率半径を極
力小さくすると共に、小径のパイプラインにも通用でき
る流体漏洩検知用ビグの提供にある。

本発明はパイプライン内を通流する流体に推進され、パ
イプラインにおける流体の漏洩による漏洩音を捉えてパ
イプラインの流体漏洩位置を特定する流体漏洩検知ビグ
において、流体の漏洩により生じる漏洩音を捉える振動
体と、該振動体の出力信号の処理回路とを具備し、該処
理回路を流体にて推進される方向とは直交するように配
された複数の基板に装設したことを特徴とする。

〔実施例〕 第１図は本発明に係るビグの縦断面図である。

図においてＰは本発明に係るビグ、１１は円筒状をした
ｓｕｓｇのケースである。１亥ケース１１の一方の端部
は、内側力へ突出して厚肉になっており、その端部には
ケース１１と同様ｓｕｓｇのホルダー１２が’ｌ！ｌ！
着している。ホルダー１２は、円筒状をしており、その
軸長方向略中央部外周に鍔部１２ａが形成されており、
該鍔部１２ａがケース１１の）厚肉となった端面に突き
合てられて、ホルダー１２の一端部がケース１１のその
厚肉部に内嵌されている。このケース１１に内嵌された
ホルダー１２の一端部は、ケース１１より突出した状態
となった他端部より若干厚肉となっており、ホルダー１
２のケース１１中心側端部には内側方に突出した係止部
１２ｂが形成されていて、該係止部１２ｂ外周に螺条が
形成されてケース１１にｌ１１１Ｍシている。ケース１
１の厚肉となった側の端面とホルダー１２との間には、
オーリング１３が介装されている。ケース１１の各端部
外周には、ゴム等の弾性材よりなるダンパ１６．１６が
夫々周設されている。

ホルダーＩ２のケース１１中心側端邪には、ホルダー１
２とはインピーダンスが著しく異なる材質の緩衝体１４
が内嵌されている。該緩衝体１４は円筒状をしており、
そのケース１１中央部端面ばホルダー１２の係止部１２
ｂに接合している。緩衝体１４の他端部は外径を小さく
されて薄肉となっており、その薄肉部に、円盤状をし、
ケース１１中心側部分に凹部を形成した保護体１５のそ
の凹部が係合している。

緩衝体１４の保護体１５側端部には、振動子■７が内嵌
されており、該振動子１７の２本のリード線１８ａ。

１８ｂは、ホルダー１２のケース１１中心側端邪に、ケ
ース１１の軸心と直交するように係着された円板状の接
続基板１９のホルダ−１２側側面に取付けられている。

接続基板１９のケース１１中心側側面には、Ｏ１ｊ記各
リード線１８ａ、　１８ｂとは接続状態となっている導
電部が接続基板１９とは同心状に夫々形成されている。

ケースｉｔの内部には、前記振動子１７が出力する電気
信号の処理回路を装設した５枚の基板２１〜２５が収納
されている。各基板２１〜２５は、円板状をしており、
ケース１１の軸心と直交し、相隣する基板同士を適長離
隔させて平行に配列しており、相隣する基板同士を夫々
コネクタにより連結している。

ホルダー１２に係着した接続基板■９に相隣する基板２
１の、該接続基板１９の導電部と対向する側面には、各
導電部に押圧されて接触する導電線２１ａ、　２１ｂが
夫々設けられており、また基板２１の他方の側面には、
振動子１７の出力信号を増幅する増幅器が装設されてい
る。該増幅器は上述の導電線２１ａに接続されており、
振動子１７の出力はリード線１８ａ　。

接続基板１９の各導電部及び導電線２１ａを通って該増
幅器に与えられている。

第２図は、第１図に示した矢符■方向から見た基板２１
のコネクタ装設状態を示す略示図であり、該基板２１の
増幅器装設υり側面には３等配にコネクタ３１．３１．
３１が配されている。

基板２１に相隣する基板２２の基板２■とは対向しない
側の側面には、振動子１７が出力して基板２１上の増幅
器にて増幅された信号を検波、弁別する低域。

高域フィルタ等の検波弁別回路が装設されている。

第３図は第１図の矢符■方向から見た基板２２のコネク
タの配置を示す略示図であり、基板２１と対向する側面
には、その基板２１に配されたコネクタ３１と係合する
コネクタ３２ａが３等配に配設され、他方の側面には、
前記側面に配されたコネクタ３２ａ間に位置するように
３等配にコネクタ３２ｂが配されている。

該基板２２に相隣する基板２３の基板２２とは対向しな
い側面には、スレッシュホールド回路等が装設されてい
る。第４図は第１図の矢符■方向から見た基板２３のコ
ネクタの配置図であり、６１ノ記基板２２と対向する側
面には、その基板２２のコネクタと係合するコネクタ３
３ａが夫々３等配に配設され、他方の側面には、各コネ
クタ３３ａ間に位置するように、長寸のコネクタ３３ｂ
が３等配に配設されている。

基板２３に相隣する基板２４の基板基板２３とは対向し
ない側面には、クロックパルス発振器が装設されている
。

第５図は第１図に矢符Ｖで示す方向から見た基板２４の
コネクタ配置図である。基板２４の前記基板２３と対向
する側面には、その基板２３のコネクタ３３ｂと係合す
るコネクタ３４ａが３等配に設けられており、基板２４
の他方の側面には上記各コネクタ３４ａの間に位置する
ように、同様の大きさを自する長寸のコネクタ３４ｂが
３等配に設けられている。

さらに基板２４に隣接する基板２５の、基板２４とは対
向しない側面には、電源等が配され、基板２４と対向す
る側面にはメモリー等が配設されている。

第６図は第１図の矢符■で示す方向から見た基板２５の
コネクタ配置図であり、ｌ１ｉＪ記基板２４と対向する
側面には、その基板２４に配されたコネクタ３４ｂと係
合するコネクタ３５ａが３等配に設けられている。

このように電子回路を夫々装設された各基板２１〜２５
は、この順に平行に配列し、相隣する基板のコネクタ同
士を係合させて、一体的にケースｌｌ内に収納されてい
る。ケース１１のホルダ−１２装設側端部とは反対側端
部には、蓋部１０が係着されてネジ止めされるようにな
っており、該蓋部ｌＯの内側面にはスポンジ等の圧着体
１０ａが設けられていて、基板２５上に装設された電池
等に蓋部ｌＯが直接当接するのを防止すると共に緩衝の
役目をはたしている。

ケースｌｌ内にコネクタを結合状態とした各基板２１〜
２５を収納状態にすると、基板２１の導電線２１　ａ　
＋２１ｂは、接続基板１９の各導電部に押圧されて密着
状態となり、両者の間にて信号の送受が可能となる。

またケース１１におけるホルダ−１２装着側の厚肉部に
おける基板２１が当接する間には、絶縁用のシールｌｌ
ｃが貼着されている。さらにケース１１には、吸水物質
が先議されている。

ビグＰの外径はパイプラインの内径の８０装程度とされ
、また、その長さはパイプライン屈曲部の曲率半径と内
径との比が１．５以上であれば挿通できるように定めら
れている。

第７図は、本発明に係るビグの信号処理回路である。上
述の如き構成のビグＰにおける振動子１７は、パイプラ
イン内を通流する流体にビグＰ全体が推進される間にお
いて、そのパイプラインにおける漏洩孔から漏洩する流
体により発する漏洩音を検出するものであり、その出力
は増幅器４１に与えられて増幅されている。増幅器４１
の出力は、バッファ４２を介して低域フィルタ４３に与
えられ、さらに高域フィルタ４４に与えられており、パ
イプラインと流体との摩擦音、流体の通流音等のノイズ
を除去して、５０〜２００　Ｋ　Ｉｌｚのパイプライン
からの流体の漏洩音のみ抽出している。

高域フィルタ４４の出力は増幅器４５を介してスレッシ
ュホールド回路４６に与えられている。スレンシュホー
ルド回路４６は振動子■７が出力する漏洩音の音圧レベ
ル信号を４段階に弁別して出力する。

即ち、振動子１７が捉える漏洩音の音圧レベルを弁別し
、各レベルに応じて所定の出力端子から、ハイレベルの
信号を夫々出力するものであり、漏洩音が最も低い音圧
レベルｖＩ以上の場合に所定信号を出力する端子はタイ
マ４７に接続されていて、そのレベルより高いレベルｖ
２以上の場合に所定信号を出力する端子、さらに高いレ
ベル７３以上の場合に所定信号を出力する端子、及び最
も高いレベルＶ４以上の場合に所定信号を出力する端子
は、フリップフロン１４８を介してゲーＩ・４９に夫々
与えられている。

タイマ４７の出力はゲーＩ・４９に与えられており、該
タイマ４７は漏洩音の音圧レベルが弁別すべき最も低い
レベルｖ１以上となっている時間を計測し、その継続が
所定時間以上となった場合にゲート４９を開くための信
号を出力する。−カゲート４９にはクロックパルス発振
器５１の出力が与えられており、ゲート４９はタイマ４
７の出力及びクロックパルス発振器５１の出力に同期し
て開放されてスレッシュホールド回路４６の出力をメモ
リ５３に入力するようになっている。

クロックパルス発振器５１の出力はメモリ５３及びカウ
ンタ５４に与えられており、メモリ５３は、クロックパ
ルス５１の出力に同期してゲート４９を介して与えられ
るスレッシュホールド回路４６の出力を記憶する。また
カウンタ５４はクロックパルス発振器５１から発せられ
るパルス数、従って発振開始からの時間を計測しており
、スレッシュホールド回路・１Ｇの出力のメモリ５３へ
の記憶タイミングを、計測開始からの時間として、メモ
リ５３に出力し、メモリ５３はその時間も、スレッシュ
ホールド回路４６の出力と共に記憶する。

斯かる構成のピグの作用について第８図の模式図に基づ
いて説明する。ピグＰはパイプラインＱ内を通流する流
体にて推進される。そして流体によって推進されている
間に、パイプラインＱに漏洩孔ａが存すると、ピグＰに
おける振動子１７は、漏洩孔ａから流体が漏洩するとき
に発生する漏洩音を捉える。第９図は漏洩孔ａと振動子
１７との距離と、振動子１７が捉える漏洩音の音圧レベ
ルとの関係を示している。振動子１７は漏洩孔ａが前方
（進行方向側）に存する場合には、漏洩孔ａに振動子■
７が近づくにつれ音圧レベルは上昇し、その距離と音圧
レベルは略比例関係にある。そして、漏洩孔ａの略直下
に振動子■７が位置するときに漏洩音の音圧レベルは最
大となり、振動子１７が漏洩孔ａの流体移動方向上流側
に位置して漏洩孔ａから遠ざかると、音圧レベルは２激
に低下する。

振動子１７はこのような漏洩音の音圧レベルを捉えてお
り、信号処理回路におけるスレッシュホールド回路４６
は漏洩音の音圧レベルを４段階に弁別し、第１θ図に示
すように音圧レベルが夫々所定レベル以上となった場合
にスレッシュホールド回路４６の各端子の出力をローレ
ベルとする。一方、タイマ４７は、漏洩音の音圧レベル
がｖＩ以上となってスレッシュホールド回路４Ｇの所定
端子出力がローレベル信号を出力した場合において、そ
の継続時間を計測しており、その時間が所定時間を以上
となった場合に、ハイレベル信号をゲート４９に出力し
て、スレッシュホールド回路４６の全ての出力をメモリ
５３に入力する。

メモリ５３は漏洩音の音圧レベルが所定値Ｖ１以上とな
っている状態が所定時間を以上継続したデー１−４９開
放状態の場合において、スレッシュホールド回路４６の
出力をカウンタ５４の出力に基づく計測開始からの時間
と共に記憶する。メモリ５３の記憶内容は、ピグＰがパ
イプラインＱの全長にわたって移動した後に取り出され
、パイプラインにお４７る流体の流速が既知であること
に基づいてピグＰの移動速度を求め、この移動速度と、
計測開始から漏洩音を捉えるまでに要した時間とに基づ
いて、漏洩孔ａの位置が求められる。

〔効果〕

本発明によれば、振動子が出力する信号の処理回路を、
ピグ進行方向に対して直交するように配された複数の基
板に装設したものであるため、一定の大きさを有する基
板を、各基板に装設された電気回路分の厚さだけ離隔さ
せて配設すればよく、ピグの空間利用効率は著しく向上
し、ピグの細径化、短寸化が可能となってパイプラ・（
ンにおける屈曲部の曲率半径が小さい場合でも使用が可
能となる。また各基板は着脱可能であるため各基板に装
設された電気回路の保守、点検、及び部品の交換等が容
易に行える。

なお、上述の実施例においては、ケース１１の両端部に
ダンパ１６．１６を夫々装着しているために、ピグがパ
イプに衝突した場合に生じる１ｉｉ撃音を低周波音とす
ることができ、流体漏残音との識別が容易となる。

また振動子１７はケース１１等とは著しくインピーダン
スの異なる衝撃材１４にて支持されているために、ケー
スｉｔ等から伝播する振動音が確実に遮断される。

さらに漏洩音の音圧レベルが一定時間以上継続した場合
にのみ、メモリに記憶するようにしたものであるので、
偶発的に発生する雑音を除去でき、また漏洩音の音圧レ
ベルを４段階に弁別しているため、漏洩音の音圧レベル
が漏洩孔通過直後に急激に低下するという特徴を生かし
て漏洩孔の位置特定精度は著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明に係るピ
グの縦断面図、第２図〜第６図は、夫々基板におけるコ
ネクタ配置図、第７図は本発明に係るピグの制御系のブ
ロック図、第８図は動作説明のための模式図、第９図は
ピグと漏洩当との距離とピグが捉える漏洩音音圧しベル
との関係を示すグラフ、第１０図は動作説明のためのタ
イムチャ＝１・である。 １１・・・ケース　１２・・・ホルダ　Ｌ４・・・衝撃
体　１５・・・保護体　１６・・・ダンパ　１７・・・
振動子　１９・・・接続基板２１”２５一基板　３１．
３２ａ、３２１＋、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ、
３５・・・コネクタ　Ｐ・・・ピグ　Ｑ・・・パイプラ
イン　ａ・・−漏洩孔 特　許　出願人　　住友金属工業株式会社代理人　弁理
士　　河　　野　　登　　夫第　１［２１ 第　２Ｉ１２１１ 第　３　図　　　　　　　　　　　第　５　図！ 第４図　　　　　　ｎｃ図 −４−２０２４６（ｍ） ビフ′（ｔ＃＋）ｔｊＡｉ９ＬｃｏＭ馳Ｌ！Ａ　９２ 第しＩＱ　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、パイプライン内を通流する流体に推進され、パイプ
   ラインにおける流体の漏洩による漏洩音を捉えてパイプ
   ラインの流体漏洩位置を特定する流体漏洩検知ピグにお
   いて、流体の漏洩により生じる漏洩音を捉える振動体と
   、該振動体の出力信号の処理回路とを具備し、該処理回
   路を流体にて推進される方向とは直交するように配され
   た複数の基板に装設したことを特徴とするパイプライン
   における流体漏洩検知ピグ。