JPH0394103A - 対象物の許容壁厚の規定された最小限界を監視するための方法、装置及び感知器 - 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、流体媒体をそれぞれ輪送し又は受入れるため
のパイプライン又は圧力容器のような監視される対象物
の許容壁厚の一定の最小限界を、対象物の壁に取付けら
れた幾つかの感知器を通る電気回路によって監視するた
めの方法に関する。

更に、本発明は、パイプライン又は圧力容器のような監
視される対象物の許容壁厚の一定の最小限界を監視する
ための装置であって、対象物の壁に取付けられた幾つか
の感知器を通る電気回路を含む装置に関する。

加えて、本発明は、本発明の方法及びｌ又は装置で使用
される感知器に関する。

従来技術、　び発明が解決しようとする課題最初の製油
所が米国で建設されて以来、減少された壁厚によるパイ
プライン及び圧力容器での亀裂の結果としての爆発を回
避するためにパイプライン及び圧力容器の腐食制御に対
する多くの要求がある。事故後に行った調査はパイプラ
イン及び圧力容器が特にベンドにおける、Ｔ継手におけ
る、及び装置で流れ変化が起こる傾向がある他の場所に
おける一定の場所で、即ち溶接継目と関連して亀裂する
傾向があることを示した。

これを正すために、幾つかの孔がベンド、Ｔ継手等の溶
接継目の各側にドリル加工された。孔は壁を完全に貫通
しないで、許容壁厚の規定された最小限界である点まで
ドリル加工された。石油が孔を通して滴下し始め又はガ
スが孔を通して流れると直ちに、これは腐食が許容壁厚
の上記した最小限界に達したことを示し、従って漏出媒
体をパイプライン又は圧力容器があり得る交換のために
綿密に点検されねばならないことを警報した。この方法
は簡単であり且つ或る場合には充分に安全であり、例え
ば米国で或る陸上地域の幾つかのパイプラインで今日依
然として使用されている。漏出場所への接近が不可能で
ある場合には、この監視方式は使用不能であった。

後に、この方法は超音波が監視を必要とする場所で壁厚
を測定するために使用された超音波の利用のような新し
い技術に基づいた他の方法によって取って代えられてい
る。そのような測定はいま長い間実行されているが、正
確さは不十分であり且つ該方法は非常に信頼できない。

これは特におよそ１３ｍｍより小さい直径を有するパイ
プについて１０ｍｍより小さい壁厚にあてはまる。超音
波法は最近改良されてきているが、該測定は或る場合５ ６ に或る条件下で不十分であり、またどの場合にも操作者
の正確な作業並びに超音波装置の較正に依存する。

本発明は、パイプライン及び圧力容器の許容壁厚を監視
するより簡単な且つおそらく一層正確な方法を得ること
を目的とする。

課題を達成するための手段及び作用 本発明の方法は対象物の壁にドリル加工された孔に外側
から取付けられた栓の形の感知器を利用し、感知器素子
は規定された最小限界に近い層に配置され、且つ感知器
素子は残りの壁厚が感知器素子内で即座に確認される基
準点としてある。

栓の形の感知器を対象物の壁中に取付けることによって
、壁厚が前記した最小限界まで減少した場合に石油又は
ガスの漏出を阻止し又は制限することが可能である。加
えて、漏出媒体との接触に感応ずる感知器阻止を使用す
ることによって感知器と按触する漏出物を有効に検知す
ることが可能である。超音波又は他の方法によって、感
知器阻止があり得る壁厚減少の程度を確認するための通
常の測定方法に従って壁厚を確認することも可能である
。石冫山又はガスの漏出物が感知器素子へ達すると直ち
に、遠隔して配置されたセンターへ警報を与えることが
可能である。走査によって、装置の状態の日常確認を行
うことも可能である。これに関連して、例えば監視回路
に所望により６■、１２Ｖ、２４Ｖ又は４８Ｖの電圧を
使用することが可能である。

本発明による監視装置では、対象物の壁の孔に外側から
取り付けられた各感知器は規定された最小限界に近い層
中の孔の最内方端に軸線方向に配置された感知器素子を
有する。比較的薄い壁を有する感知器素子はマグネシウ
ム金属のような導電性で容易に腐食し得る材料からなる
。感知器は、感知器素子中へ垂直に延び且つ感知器素子
によって互いに電気的に連結された電極によって遠隔監
視される電気回路へ連結される。

本発明によれば、監視装置は、対象物の壁厚が減少した
部位で感知器素子の容易に腐食し得る材料が漏出奴体と
接触すると直ちに該材料を腐食させる。これは感知器中
の電極間の電気的連結を作っている導電性感知器素子が
、それが漏出媒体によって腐食されると直ちに回路を断
つことを意味する。その時、信号は断電信号の形で監視
回路を通して遠隔して配置されたセンターへ有効に伝達
されることができ、それは警報を音及びｌ又は光信号の
形で監視センターへ与える。

本発明によれば、感知器は挿入された大きな円筒状の栓
状の機械的装置を備え、且つそれはマグネシウム金属の
ような導電性で容易に腐食し得る材料からなる電気回路
監視感知器素子と、監視されるパイプラインの孔中の能
動監視位置で感知器素子を安定に維持する電気的に絶縁
された保持体とを含む。

このため、簡単な補修によって、腐食が起こることを予
測される対象物の部分での予期される腐食、浸食又は摩
耗を検知するために対象物の壁厚の有効な監視を確立す
ることが可能である。

好適な構造によれば、感知器は、感知器を対象物の孔中
に締まり嵌めて安定に維持するためにシーゲル（　Ｓｅ
ｅｇｅｒ　）リング又はねじ山のような取付装置によっ
て装着されたベークライト又は安定化された液体プラス
チックのような圧縮強さを有する電気的に絶縁する到止
材料で作られた保持体と、薄いプラスチックフィルムで
到入され、保持体よりも小さい半径方向範囲を有する感
知器素子とを有する。

シーゲルリング又は他の適当な取付媒体によって、感知
器を孔中へ制御された正確な様態で装着し且つ感知器保
持体を孔中に有効な様態で安定に維持することが可能で
あり、同時に予期された漏出が起こる前に感知器素子が
孔中で予知されない腐食から有効に守られる。

本発明についての追加の情報は添付図面と関連した以下
の説明で与えられる。

実施例 本発明はパイプラインに関して以下に説明されるが、本
発明は圧力容器又は同様な容器のような他の対象物に、
又はパイプライン、タンク、圧力容器等へ連結された装
置にも適用され得るが、そ９ １０ の例はここでは与えられていない。

第１図は１０ａ，　１０ｂ，　１０ｃ及び１０ｎによっ
てより詳細に示されるように多数の感知器１０を有する
監視装置を示しており、該感知器はパイプ壁１２及び１
３中へ外側から挿入することによってそれらのそれぞれ
の孔１１中に取イ１けられている。感知器は遠１＜１３
で制御されるセンター１４から出ている低電圧直流連結
線１　５ａ，　１　５ｂ，　１　５ｃ，　１　５ｎとフ
ィードバック連結回路１６とを介して直列に連結されて
いる。センター１４は所望により例えば６■、１２Ｖ、
２４Ｖ又は４８Ｖの電圧を作動させることができる。パ
イプライン１２は接続センター１４から個別に制御され
る１個又は数個の平行な回路によって監視されることが
できる。監視は各電気回路が損なわれていないかを確認
することにおよそ制限されることができる。回路が断た
れた時、断電信号が与えられて警報をセンターで発出さ
せる。

第２図は本発明の好適な構造による感知器１０を示す。

感知器１０は感知器素子１７と、連続した固体ユニット
で互いに永久的に連結された保持体１８と１１ を装備している。実際的な理由で、感知器１０は監視さ
れる対象物の壁１３中の保持体に締まり嵌めで装着され
た大きい円筒状栓の形で設計されており、それにより栓
は孔中で比較的高い応力で安定な位置に維持されること
ができる。感知器素子１７は保持体１８よりやや小さい
直径を有するが、保持体１８の直径は孔の直径に関して
正確に決定されている。

感知器素子１７は薄い壁付の円板からなり、該円板は保
持体１８の終端表面上に直接に取付けられ且つ孔１１の
底部にある支持装置へ挿入されるように設計されている
。感知器素子１７はマグネシウム金属のような導電性で
容易に腐食し得る材料で作られている。監視される対象
物によって移送され又は輸送される石油製品（ガス、石
油等）又は他の媒体によって作用された時に容易に腐食
するマグネシウム金属又はマグネシウム合金を使用する
ことが意図される。

保持体１８はベークライ１・、安定化された液体プラス
チック又は他の適当な固体及び安定な電気的１２ 絶縁材料で作られる。保持体１８中で感知器素子に近接
して、１つの電極２０ａ，　２０ｂをそれぞれ受入れ得
る平均直径を有する２つの平行な四部１９ａ，　１９ｂ
がある。電極の非付着端２０ａ’　，２０ｂ’　　は感
知器素子中へ垂直に延び且つ導電性感知器素子１７を介
して互いに連結されている。他端２０ａ″，２０ｂ”　
　において、電極２０ａ，　２０ｂはそれぞれ１つの線
、例えば１５ａ，１５ｂによって第１図に示す電気回路
で連結されている。

感知器１０を通して監視されている対象物（パイプライ
ン、容器又は類似物）の壁厚が充分に減少され、それに
より感知器素子が前述した対象物の漏出媒体と接触する
と直ちに漏出媒体は該感知器の感知器素子を腐食させ、
そのため比較的迅速に電極２０ａ及び２０ｂの間の連結
線で断電を起こす。その時信号が前述した電気回路を通
して与えられ、光及びｌ又は音の信号をセンターで与え
られる。

監視される幻象物の腐食又は摩耗の粘果として漏出媒体
が感知器素子へ侵入する前に感知器素子が腐食するのを
防止するために、感知器素子はプラスチックフィルム２
１の薄い壁中に封入されている。プラスチックフィルム
は漏出媒体によって容易に破壊され得るが水分等のよう
な他の媒体に耐えるにちがいない材料で作られる。

プラスチックフィルム２１が感知器素子のドリル加工さ
れた孔１１中への押入中に破壊されるのを防止するため
に、感知器素子１７の直径は孔１８の直径よりも小さい
。

図示した例では、保持体は、ドリル加工された孔中のね
じ山２４中に掴み作用によって鎖錠され得るシーゲルリ
ング２３を入れることができるねじ山２２を｛ｉｉｉｉ
えている。感知器１０は次にｆｉｔｉ単な挿入動作によ
って所定の位置へ押込まれ且つドリル加工された孔１１
中で大きい強さをもって安定に維持されることができる
。ベークライト、安定化された液体プラスチック又は他
の適当な材料を用いることによって、保持体の有効な位
置決めが鎖錠装置よって（及び装着の結果として摩擦に
一部よって）保証されると同時にドリル加工された孔と
保持体との間に有効な封止を保証することができる。こ
１３ １４ のようにして、栓状の感知器は１０００バールより高い
流体又は気体圧力に刻して安定に維持されかつ流体漏出
物が感知器を通るのを阻止する。

シーゲルリングの形の鎖錠装置の代わりに、例えば保持
体上の外側ねし山とドリル加工された孔中σ〕内佃わじ
山とを使用することが可能である。

その場合、保持体は、２つの別個の部分、例えば感知器
素子、電極並びにワイヤを安定に維持するための電気的
絶縁材料の軸線方向最内方の円筒状部分と、ねじ山を備
えた鋼又は他の適当な材料で作られた軸線方向最外方の
リング形状の部分とがらなることができる。

本発明はもっぱら連続的に監視された持続電流制御回路
として上で説明された。代替的に、回路は日常監視周期
で間隔を置いて電圧を供給されることができる。ここで
説明した例で例示されないが、上述した遠隔監視される
持続電流制御警報装置に加えて対象物の壁厚を具体的な
測定のための追加の装置を使用することが適切であるこ
とがある。特に、別個の超音波装置又は」二連した監視
回１５ 路で感知器へ連結された超音波装置を使用することが適
切であることがある。

監視される対象物が感知器の取付けのためにそれにドリ
ル加工された孔をもつことが強度問題を起こさないこと
が付け加えられる。

また、本発明は上で提案した目的以外の目的のために使
用されることができる。電気的絶縁材料の素子へ連結さ
れた２つの電極は例えば回転子部分及びｌ又は固定子部
分の摩耗直面堆積物中に挿入されることができる。素子
は摩耗直面堆積物中に配置されることができ、素子が摩
耗又は引裂きのために除去されると直ちに電極間の導電
的接触が確立される。電流接続が電極間に確立されると
直ちに信号が監視回路に与えられ、且つ光又は音の警報
が監視回路から受取った信号に基づいて遠隔場所で与え
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパイプライン中の各それぞれの孔中に取付けら
れ且つ接続回路で直列に連結された多数の感知器を有す
る監視装置の概略図であり、第２図は１Ｇ 感知器素子の拡大した長平方向断面図である。 １０・・・感知器、１１・・・孔、１２．１３・・・パ
イプ壁、１５ａ，　１５ｂ，　１５ｃ，　１５ｎ−低電
圧直流連結線、１６・・・フィードバック連結回路、 １７・・・感知器素子、１８・・・保持体、１９ａ，　
１９１ｙ−凹部、２０ａ，　２０１ｙ−電極、２１・・
・プラスチックフィルム、 ２３・・・シーゲルリング、２４・・・ねじ山。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）監視される対象物の許容壁厚の規定された最小限
   界を、対象物の壁（１２）中に取付けられた数個の感知
   器を通る電気回路によって監視するための方法であって
   、感知器（１０）が対象物の外側から対象物（１２）の
   壁中の孔中へ挿入すること、前記感知器が規定された最
   小限界に近い層中に取付けられた感知器素子（１７）を
   有すること、及び感知器素子（１７）を基準点として使
   用することによって感知器素子（１７）に近接した残り
   の部分の壁厚を容易に確認することを特徴とする対象物
   の許容壁厚の規定された最小限界を監視するための方法
   。
2. （２）監視される対象物の許容壁厚の規定された最小限
   界を監視するための装置であって、対象物の壁中に取付
   けられた数個の感知器（１０）を通る電気回路（１５ａ
   〜１５ｎ、１６）を含む装置において、ドリル加工され
   た各それぞれの孔中に対象物の外側から取付けられた各
   感知器（１０ａ〜１０ｎ）が規定された最小限界に近い
   層中で孔の最内方端において軸線方向に取付けられた感
   知器素子（１７）を有し、 比較的薄い壁を有する感知器素子（１７）が導電性で容
   易に腐食し得る材料からなり、且つ 感知器（１０ａ〜１０ｎ）が、各感知器素子（１７）中
   へ垂直に延び且つ感知器素子（１７）によってそれぞれ
   互いに電気的に連結された電極（１９ａ、１９ｂ）を通
   る遠隔監視される電気回路（１５ａ〜１５ｎ、１６）に
   連結されている、 ことを特徴とする監視される対象物の許容壁厚の規定さ
   れた最小限界を監視するための装置。
3. （３）監視される対象物の許容壁厚の規定された最小限
   界を監視するための感知器であって、該感知器が対象物
   の外側中へ挿入される感知器において、挿入される大き
   な円筒状の栓状の機械的装置と、電気回路によって監視
   される感知器素子であって、該感知器素子が容易に腐食
   し得る材料からなる感知器素子と、監視される対象物中
   にドリル加工された孔（１１）中の能動監視位置で感知
   器素子（１７）を安定に維持するための電気的に絶縁さ
   れた保持体（１８）とを具備する監視される対象物の許
   容壁厚の規定された最小限界を監視するための感知器。
4. （４）保持体（１８）が圧縮強さをもつ電気的絶縁性の
   封止材料で作られ且つ監視される対象物中にドリル加工
   された孔（１１）中に感知器（１０）を締まり嵌め関係
   で保持するための取付装置によって適合され、前記感知
   器素子（１７）が保持体の直径より小さい直径を有し且
   つ薄い保護フィルム（２１）で封入されている請求項３
   に記載された監視される対象物の許容壁厚の規定された
   最小限界を監視するための感知器。
5. （５）保持体（１８）がベークライト又は安定化された
   液体プラスチックで作られている請求項４に記載された
   監視される対象物の許容壁厚の規定された最小限界を監
   視するための感知器。
6. （６）感知器が監視される対象物の孔中へ封止リング又
   はねじ山によって取付けられるようになっている請求項
   ４又は５に記載された監視される対象物の許容壁厚の規
   定された最小限界を監視するための感知器。
7. （７）容易に腐食し得る材料がマグネシウム金属である
   請求項２から６までのいずれかの１つの項に記載された
   監視される対象物の許容壁厚の規定された最小限界を監
   視するための装置又は感知器。
8. （８）感知器がパイプライン又は容器の壁中に取付けら
   れる請求項１から７までのいずれかの１つの項に記載さ
   れた監視される対象物の許容壁厚の規定された最小限界
   を監視するための方法、装置又は感知器。