JPH0587669A - 配管漏洩検査方法 - Google Patents

配管漏洩検査方法

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JPH0587669A
JPH0587669A JP27326491A JP27326491A JPH0587669A JP H0587669 A JPH0587669 A JP H0587669A JP 27326491 A JP27326491 A JP 27326491A JP 27326491 A JP27326491 A JP 27326491A JP H0587669 A JPH0587669 A JP H0587669A
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JP
Japan
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sound
pipe
sound pressure
leakage
leak
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Pending
Application number
JP27326491A
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English (en)
Inventor
Munehiro Hachiro
宗弘 鉢呂
Hiroshi Machida
博 町田
Riyuusuke Ishikawa
鉚輔 石川
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Eneos Corp
Fuji Subsurface Information Ltd
Original Assignee
Nikko Kyodo Co Ltd
Fuji Subsurface Information Ltd
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Publication date
Application filed by Nikko Kyodo Co Ltd, Fuji Subsurface Information Ltd filed Critical Nikko Kyodo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特にプラントを停止することもなく、配管に
発生する流動音、機械音等の外乱を除去し、又、それほ
どの熟練を要することもなく、しかも正確な判定をなし
得る配管漏洩検査方法を提供する。 【構成】 配管aの適宜2地点A,Bにおける音圧を音
圧センサ1,3により検出する。音圧測定器2,4にお
いてこれら音圧信号より所定値以下の周波数帯域を除去
する。残存する高周波数帯域の音圧成分を基準値と比較
して漏洩の有無を判定する。相関器5により2地点にお
ける音圧デ−タから相関係数を算出し、これより漏洩地
点Cを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化学プラント等におい
て水、油等を輸送する配管からの漏洩の有無を判定する
配管漏洩検査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、配管からの漏洩の有無を判定する
には、漏洩検査を実施する区間の配管において水、油等
の流動を停止し、配管に発生する流動音、機械音等の外
乱の影響を極力少なくして漏洩検査を実施していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の漏
洩検査方法では、漏洩検査を実施する区間の配管におけ
る水、油等の流動を停止して検査を実施しなければなら
ず、実施には経費がかかるとともに容易ではなく、又、
プラントを停止するために生産性も大幅に低下すること
となり、頻繁に検査を実施することができなかった。
【0004】又、従来の漏洩検査方法により水、油等の
流動を停止せずに検査を実施しても、配管に発生する流
動音、機械音等の外乱の影響が大きく、正確な検査をす
るのは到底不可能であった。
【0005】さらには、漏洩検査を実施する区間の配管
における水、油等の流動を停止して検査を実施しても、
他の区間の配管からの流動音、機械音等の外乱を完全に
除去することはできず、漏洩音と外乱との識別は容易で
はなく、漏洩の有無を判定するには熟練を要し、それで
もなお、誤認もしくは正確な判定をなし得ない場合がま
まあった。
【0006】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、特にプラントを
停止することもなく、配管に発生する流動音、機械音等
の外乱を除去し、又、それほどの熟練を要することもな
く、しかも正確な判定をなし得る配管漏洩検査方法を提
供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の配管漏洩検査方法は、漏洩検査を実施する
区間の配管の2点における音圧を検出し、所定値以下の
音圧の周波数成分を除去して得た音圧について、該音圧
の波形と強度を基準値と比較して漏洩の有無を判定する
とともに、前記2点における漏洩音の伝播時間差から漏
洩地点を算出するものである。
【0008】従来の配管漏洩検査方法において、配管内
の水、油等の流動を停止して検査を実施するのは、流動
音、機械音等の外乱を極力除去するためであり、従っ
て、流動音、機械音等の外乱を除去できれば、配管内に
水、油等を流動させた状態であっても漏洩検査をなし得
ることとなる。
【0009】そこで、流動音、機械音等の外乱及び漏洩
音について周波数分析を行なった。その結果を図1に示
す。
【0010】図1よりわかるように、流動音、機械音等
の外乱は5kHz以下の低周波数帯域に存在し、一方、漏
洩音は5kHz以上の高周波数帯域にも存在する。又、配
管内を伝播する音の減衰は周波数が高くなるほど大とな
るが、漏洩地点から20m程度離れた地点でも10kH
z程度までの成分は十分伝播する。従って、5kHz以下
の低周波数帯域を除去する高周波フィルタ−を使用すれ
ば、流動音、機械音等の外乱を除去し、ほぼ漏洩音のみ
検出でき、配管内に水、油等を流動させた状態であって
も漏洩検査をなし得ることとなる。
【0011】上記考察から、漏洩検査を実施する区間の
配管の適宜2点において配管内の音圧を検出し、所定値
以下の音圧の周波数成分を除去して得た音圧について該
音圧の波形と強度を基準値と比較し、該音圧が基準値以
上である場合には漏洩有りと判定できる。
【0012】そして、この2点における音圧デ−タから
漏洩音の伝播時間差(Δt)を算出し、これより以下の
式により漏洩地点を判定し得る(図2参照)。 L=(D±V・Δt)/2 (1) ここで、L;音圧検出地点から漏洩地点までの距離、
D;音圧検出地点間の距離、V;漏洩音の伝播速度であ
る。
【0013】
【実施例】本発明の配管漏洩検査方法について、図面を
参照してより具体的に説明する。
【0014】本発明の配管漏洩検査方法は図3に示すよ
うな装置を使用して実施する。この装置は、漏洩検査を
実施する区間内の配管aの適宜2点(A,B)のうち、
A点に設置する音圧センサ1及び音圧測定器2と、B点
に設置する音圧センサ3及び音圧測定器4と、所定の地
点に設置する相関器5とよりなる。
【0015】音圧センサ1及び3は同様の圧電型加速度
センサであり、本実施例においては、水の場合には40
0Hzにて圧力感度300〜400mV/G、油の場合
には圧力感度1000〜1200mV/Gのものを使用
した。ここで、圧力感度が相違するのは異なる取付形態
の音圧センサを使用したためであり、全く便宜上の理由
にすぎない。なお、外乱の大半を占める低周波数成分に
対する感度を下げるため、図4に示すように、音圧セン
サ1及び3の終端には10kΩ程度の抵抗6,7を接続
してある。
【0016】音圧測定器2及び4も同様のものであり、
それぞれ、プリアンプ8,9、ログアンプ10,11、
デ−タロガ−12,13よりなる。
【0017】音圧センサ1,3により検出された音圧信
号は、図4に示すように、プリアンプ8,9によって、
内蔵された高周波数フィルタ−14,15により5kH
z以下の低周波数帯域を除去された後、電圧増幅され
る。
【0018】そして、ログアンプ10,11により電圧
レベルを対数圧縮され、水の場合には、振動加速度1.
0×10-7〜4.0×10-5Gを1〜2Vの範囲で電圧
信号出力し、油の場合には、4.0×10-8〜1.0×
10-5Gを1〜2Vの範囲で電圧信号出力する。
【0019】デ−タロガ−12,13は上記のように変
換された電圧信号を表示器16,17に表示し、又音圧
デ−タとしてメモリカ−ド等に記録するものである。
【0020】なお、プリアンプ8,9からの電圧出力信
号はヘッドホ−ン18,19により確認できるととも
に、出力端子20,21から相関器5に送られる。
【0021】相関器5は、図5に示すように、音圧測定
器2及び4の出力端子20,21から送られてきた2つ
の電圧信号を入力端子22,23より取り込み、サンプ
リング回路26,27によりディジタル信号に変換す
る。
【0022】そして、マイクロコンピュ−タ28により
2つのディジタル信号からA,B2点における漏洩音の
相互相関係数、すなわち伝播時間差(Δt)を算出し、
上記式(1)の演算を行ない、漏洩地点Cを検出する。
演算結果は、ディスプレイ29に表示され、又プリンタ
30により記録される。
【0023】本発明の配管漏洩検査方法は、上記装置を
使用して以下のようになされる。
【0024】先ず、漏洩検査を実施しようとする区間の
配管aの適宜2地点A,Bに音圧センサ1,3及び音圧
測定器2,4を設置する。
【0025】所定時間音圧の検出を継続し、A,B2地
点における音圧デ−タを収集する。この時、高周波数フ
ィルタ−14,15により5kHz以下の低周波数帯域を
除去するから、流動音、機械音等の外乱はほとんど除去
され、高周波数帯域の音圧成分のみ残存する。
【0026】そして、その高周波数帯域の音圧成分を予
め漏洩の無い時に求めておいた音圧の波形と強度に基づ
いて設定した基準音圧と比較して、漏洩の有無を判定す
る。
【0027】漏洩有りと判定した場合には、相関器5に
よってA,B2地点における音圧デ−タから漏洩音の伝
播時間差(Δt)を算出し、上記式(1)の演算を行な
い、漏洩地点Cを検出する。
【0028】次に、本発明の配管漏洩検査方法の有効性
について、実験例により説明する。
【0029】(実験例1)図6のような装置を使用して
実験を行なった。この装置は配管31に2つの立設部3
2,33を設け、一端を流出口34としたものであり、
配管31の所定地点には漏洩孔35を穿設したものであ
る。立設部32の上端を流入口36とし、他の配管37
からホ−ス38を介して所定圧力で流入口36より配管
31内にA重油を流入させ、流出口34より流出させ
る。立設部33の上端にはテ−プレコ−ダ39、アンプ
40、バイブレ−タ41よりなる外乱発生装置42を設
置してある。そして、音圧センサ43,44を配管31
の適宜地点に設置し、音圧測定器45,46及び相関器
47により漏洩音の検出、漏洩地点の算出等を行うよう
にしてある。
【0030】油圧を5kg/cm2 、流速を6l/h
r、配管37径を6inch(150mm)、漏洩孔3
5径を1.0mm、音圧センサ43,44間距離を15
mとし、外乱発生装置42は作動させなかった。周波数
帯域フィルタ−は、5〜10kHz以外を除去するものを
使用した。
【0031】この時の音圧センサ43,44の出力周波
数スペクトルは図7、相関波形は図8に示すとおりであ
った。相関波形において実用上十分な漏洩音のピ−クを
生じているのがわかる。
【0032】(比較例1)実験例1と同様の装置を使用
し、同様の条件にて実験を行なった。但し、周波数帯域
フィルタ−は、1〜10kHz以外を除去するものを使用
した。
【0033】この時の音圧センサ43,44の出力周波
数スペクトルは図7、相関波形は図9に示すとおりであ
った。相関波形において配管の共振によるとみられる不
要なピ−クを生じているのがわかる。
【0034】(実験例2)実験例1と同様の装置を使用
し、外乱発生装置42を作動させた以外は同様の条件に
て実験を行なった。ここで、発生させた外乱の周波数ス
ペクトルは図10に示すとおりである。周波数帯域フィ
ルタ−は、5〜10kHz以外を除去するものを使用し
た。
【0035】この時の音圧センサ43,44の出力周波
数スペクトルは図11、相関波形は図12に示すとおり
であった。相関波形において漏洩音と外乱との双方でピ
−クを生じているが、漏洩音と外乱とのピ−クレベルに
大差があるため容易に両者を識別でき、最大ピ−ク値を
示す点をもって漏洩地点を算出することができる。
【0036】(比較例2)実験例2と同様の装置を使用
し、同様の条件にて実験を行なった。但し、周波数帯域
フィルタ−は、1〜10kHz以外を除去するものを使用
した。
【0037】この時の音圧センサ43,44の出力周波
数スペクトルは図11、相関波形は図13に示すとおり
であった。相関波形において漏洩音と外乱に対応する複
数のピ−クを生じており、漏洩音と外乱のピ−クレベル
が略同程度であるため容易に両者を識別することができ
ず、漏洩地点を確実に算出することは不可能である。
【0038】以上の実験結果から、5〜10kHzの高周
波数帯域フィルタ−を使用することによって大幅に外乱
を除去することができ、音圧センサ間距離15mとして
も実用上十分な漏洩音圧及び漏洩地点の検出が可能であ
ることがわかった。
【0039】
【発明の効果】本発明の配管漏洩検査方法によれば、5
kHz以下の低周波数帯域の音圧成分を除去することによ
り流動音、機械音等の外乱を大幅に除去できるから、配
管内に水、油等を流動させた状態であっても漏洩検査を
なし得る。
【0040】又、本発明の配管漏洩検査方法によれば、
漏洩音と外乱との識別が容易となり、漏洩の有無を判定
するのにそれ程熟練は要さず、誤認も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】漏洩音及び外乱の周波数特性を示す図である。
【図2】漏洩地点を算出するための説明図である。
【図3】本発明の配管漏洩検査方法を実施する装置の説
明図である。
【図4】音圧センサ及び音圧測定器の構成図である。
【図5】相関器の構成図である。
【図6】本発明の配管漏洩検査方法を実験する装置の説
明図である。
【図7】外乱の無い場合の音圧センサの出力周波数スペ
クトルを示す図であり、(a)はA地点、(b)はB地
点におけるものである。
【図8】外乱の無い場合であって、5〜10kHzの周波
数フィルタ−を使用した時の相関波形を示す図である。
【図9】外乱の無い場合であって、1〜10kHzの周波
数フィルタ−を使用した時の相関波形を示す図である。
【図10】外乱の周波数スペクトルを示す図である。
【図11】外乱の有る場合の音圧センサの出力周波数ス
ペクトルを示す図であり、(a)はA地点、(b)はB
地点におけるものである。
【図12】外乱の有る場合であって、5〜10kHzの周
波数フィルタ−を使用した時の相関波形を示す図であ
る。
【図13】外乱の有る場合であって、1〜10kHzの周
波数フィルタ−を使用した時の相関波形を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 音圧センサ 2 音圧測定器 3 音圧センサ 4 音圧測定器 5 相関器 a 配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 鉚輔 東京都千代田区神田和泉町1番地11号 フ ジ地中情報株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配管の2点における音圧を検出し、所定
    値以下の音圧の周波数成分を除去して得た音圧につい
    て、該音圧の波形と強度を基準値と比較して漏洩の有無
    を判定するとともに、前記2点における漏洩音の伝播時
    間差から漏洩地点を算出することを特徴とする配管漏洩
    検査方法
  2. 【請求項2】 前記所定値が5kHzである請求項1記
    載の配管漏洩検査方法。
  3. 【請求項3】 前記基準値が予め漏洩の無い時に求めて
    おいた音圧の波形と強度に基づく基準値である請求項1
    又は請求項2記載の配管漏洩検査方法。
JP27326491A 1991-09-25 1991-09-25 配管漏洩検査方法 Pending JPH0587669A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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