JPH0621837B2 - ガスラインのガス漏洩検知方法 - Google Patents
ガスラインのガス漏洩検知方法Info
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- JPH0621837B2 JPH0621837B2 JP61055525A JP5552586A JPH0621837B2 JP H0621837 B2 JPH0621837 B2 JP H0621837B2 JP 61055525 A JP61055525 A JP 61055525A JP 5552586 A JP5552586 A JP 5552586A JP H0621837 B2 JPH0621837 B2 JP H0621837B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス配管やプラント・ガスパイプライン等の
ガス漏れ等の異常を検知するガスラインのガス漏洩検知
方法に係わり、特に微少な圧力変動から確実にガス漏れ
等の異常を検知できるガスラインのガス漏洩検知方法に
関する。
ガス漏れ等の異常を検知するガスラインのガス漏洩検知
方法に係わり、特に微少な圧力変動から確実にガス漏れ
等の異常を検知できるガスラインのガス漏洩検知方法に
関する。
パイプラインの破損，破壊等により漏洩する流体には液
体のほかガス等が挙げられる。前者に関係する液体輸送
システムは、パイプの内部に所定の圧力を加えて油等の
液体を所定の場所へ輸送するときに使用される。この液
体輸送システムはパイプラインからの油の漏洩を検知す
る目的から各種の液体漏洩検知方法が開発され、かつ、
実際にパイプラインに使用されている。ところで、この
ようなシステムでは、パイプラインから液体が漏洩した
とき、その漏洩点から上流点，中間点および下流点では
通常第８図に示すような圧力変動が生じている。従っ
て、同図から明らかなように、上流点１ではその液体漏
洩開始時ｓｔおよび漏洩終了時ｅｎに比較的大きな圧力
変動が生じ、中間点２および下流点３へ伝播し、このた
め比較的簡単、かつ、確実に液体の漏洩を検知できる。
これは、液体が非圧縮性流体であるため、圧力変化によ
らず体積がほぼ一定であること、換言すればごく僅かの
物質移動でも圧力が低下するために検出し易いことによ
る。このような先行技術として、特開昭５１−１５１１
８０号公報、米国特許第３，９６２，９０５号明細書お
よび特開昭５９−２４３２０号公報などがある。
体のほかガス等が挙げられる。前者に関係する液体輸送
システムは、パイプの内部に所定の圧力を加えて油等の
液体を所定の場所へ輸送するときに使用される。この液
体輸送システムはパイプラインからの油の漏洩を検知す
る目的から各種の液体漏洩検知方法が開発され、かつ、
実際にパイプラインに使用されている。ところで、この
ようなシステムでは、パイプラインから液体が漏洩した
とき、その漏洩点から上流点，中間点および下流点では
通常第８図に示すような圧力変動が生じている。従っ
て、同図から明らかなように、上流点１ではその液体漏
洩開始時ｓｔおよび漏洩終了時ｅｎに比較的大きな圧力
変動が生じ、中間点２および下流点３へ伝播し、このた
め比較的簡単、かつ、確実に液体の漏洩を検知できる。
これは、液体が非圧縮性流体であるため、圧力変化によ
らず体積がほぼ一定であること、換言すればごく僅かの
物質移動でも圧力が低下するために検出し易いことによ
る。このような先行技術として、特開昭５１−１５１１
８０号公報、米国特許第３，９６２，９０５号明細書お
よび特開昭５９−２４３２０号公報などがある。
これに対し、ガスの漏洩検知の場合にはそれほど簡単で
はない。その理由として２つ考えられる。その１つは、
ガスは圧縮性の流体であるためパイプラインの内部でガ
スのラインパック量にダイナミックな変動が生じている
ためである。言い換えると、圧力とガスの密度が比例関
係にあるので、圧力の低下は物質移動によって起こる。
このことは、ガス漏洩が起こっても、測定位置でのガス
密度が低下しない限り、圧力が低下しないことを意味す
る。従って、例えばパイプライン一端でガス圧力または
ガス流量等の変化が生じても、パイプラインの他端にそ
の影響が現われるのにかなりの時間がかかり、しかも、
その圧力等の変化の影響はパイプライン内を伝播する途
中で減衰，拡散され、かなりなまった圧力変化の形で到
達する。さらに、その影響は常に一定の時間遅れをもっ
て現われるものではない。従って、ガス漏洩を検知する
ことは非常に大変なことである。
はない。その理由として２つ考えられる。その１つは、
ガスは圧縮性の流体であるためパイプラインの内部でガ
スのラインパック量にダイナミックな変動が生じている
ためである。言い換えると、圧力とガスの密度が比例関
係にあるので、圧力の低下は物質移動によって起こる。
このことは、ガス漏洩が起こっても、測定位置でのガス
密度が低下しない限り、圧力が低下しないことを意味す
る。従って、例えばパイプライン一端でガス圧力または
ガス流量等の変化が生じても、パイプラインの他端にそ
の影響が現われるのにかなりの時間がかかり、しかも、
その圧力等の変化の影響はパイプライン内を伝播する途
中で減衰，拡散され、かなりなまった圧力変化の形で到
達する。さらに、その影響は常に一定の時間遅れをもっ
て現われるものではない。従って、ガス漏洩を検知する
ことは非常に大変なことである。
他の１つは、パイプラインの破損によってガスが漏洩し
ても、それに伴うガス圧力等の変化は液体に比べて信号
レベル的に非常に小さく、かつ、ガス圧力等の減衰，拡
散が激しく、プラントの通常操業下で生じている様々な
ガス圧力等の変化と識別することが難しい。
ても、それに伴うガス圧力等の変化は液体に比べて信号
レベル的に非常に小さく、かつ、ガス圧力等の減衰，拡
散が激しく、プラントの通常操業下で生じている様々な
ガス圧力等の変化と識別することが難しい。
従って、ガスの漏洩検知は、以上のような特殊要因が存
在することから、前記液体漏洩検知方法をそのままガス
漏洩検知方法に適用すると、プラントの操業時に頻繁に
誤警報が発生し、その度にプラントの操業停止を余儀な
くされ、実際にガス漏洩が発生したときにそれを見過ご
したりして大きな事故を引き起す危険があった。
在することから、前記液体漏洩検知方法をそのままガス
漏洩検知方法に適用すると、プラントの操業時に頻繁に
誤警報が発生し、その度にプラントの操業停止を余儀な
くされ、実際にガス漏洩が発生したときにそれを見過ご
したりして大きな事故を引き起す危険があった。
そこで、従来、液体の漏洩検知とは異なるガス特有の性
質に根差した幾つかのガス漏洩検知方法が採用または提
案されている。以下、それらについて簡単に説明する。
質に根差した幾つかのガス漏洩検知方法が採用または提
案されている。以下、それらについて簡単に説明する。
その１つは、漏洩したガス成分を測定してガス漏洩と
判断するガス検知器を使用する方法であり、これは現在
のガス漏洩検知方法の主流を占めている。即ち、このガ
ス検知器は、ヤード内であれば漏洩ガスの浮遊する確率
の高い場所に設置し、ガスパイプラインであればバルブ
ハウス内に設置し、あるいは巡回用パトロールカーの場
合にはそれに搭載し、ガス漏洩の有無を検知している。
しかし、このガス漏洩検知方法は、パトロールカーによ
る監視を除けば多数のガス検知器を設置する必要がある
ために例えばプラントの場合には実現性の点で問題があ
り、またパトロールカーによる監視を含めてプラント全
体を監視する場合には不向きなものである。
判断するガス検知器を使用する方法であり、これは現在
のガス漏洩検知方法の主流を占めている。即ち、このガ
ス検知器は、ヤード内であれば漏洩ガスの浮遊する確率
の高い場所に設置し、ガスパイプラインであればバルブ
ハウス内に設置し、あるいは巡回用パトロールカーの場
合にはそれに搭載し、ガス漏洩の有無を検知している。
しかし、このガス漏洩検知方法は、パトロールカーによ
る監視を除けば多数のガス検知器を設置する必要がある
ために例えばプラントの場合には実現性の点で問題があ
り、またパトロールカーによる監視を含めてプラント全
体を監視する場合には不向きなものである。
他の１つ方法は、ガス漏洩時、ガス漏洩孔で漏洩音を
発生することに着目し、この漏洩音を可搬式マイクロホ
ンで検知する方法である。このガス漏洩検知方法は、ガ
ス漏洩孔から近い場所に可搬式マイクロホンを設置する
場合はともかく、ガス漏洩孔から離れるに従ってガス漏
洩を検知することが非常に難しくなり、この手段につい
ても実用性および信頼性の点で問題である。
発生することに着目し、この漏洩音を可搬式マイクロホ
ンで検知する方法である。このガス漏洩検知方法は、ガ
ス漏洩孔から近い場所に可搬式マイクロホンを設置する
場合はともかく、ガス漏洩孔から離れるに従ってガス漏
洩を検知することが非常に難しくなり、この手段につい
ても実用性および信頼性の点で問題である。
さらに、他のもう１つの方法は、ガス・パイプライン
の発基地，着基地またはパイプラインの途中に圧力検知
器を設け、この圧力検知器で検知した圧力と予め設定し
た上・下限設定値とを比較し、ガス漏洩を検知するもの
である。また米国特許３，９６２，９０５号明細書で
は、ガスの漏洩量と圧力降下の関係から、圧力降下速度
が所定量を越える場合、リークが発生したと判断するシ
ステムである。このガス漏洩検知方法は、間接的にガス
の漏洩を判断するものであるが、大量にガスが漏洩して
いなければ検知できない問題がある。
の発基地，着基地またはパイプラインの途中に圧力検知
器を設け、この圧力検知器で検知した圧力と予め設定し
た上・下限設定値とを比較し、ガス漏洩を検知するもの
である。また米国特許３，９６２，９０５号明細書で
は、ガスの漏洩量と圧力降下の関係から、圧力降下速度
が所定量を越える場合、リークが発生したと判断するシ
ステムである。このガス漏洩検知方法は、間接的にガス
の漏洩を判断するものであるが、大量にガスが漏洩して
いなければ検知できない問題がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、ガス漏洩に
より生じる微少な圧力変化を例えばプラント操業下で生
じる圧力変動と確実に区別して検知し得るようにし、ま
た、種々の条件を加味しつつ適切なデータに基づいて正
確、かつ、迅速にガス漏洩を検知し得るガスラインのガ
ス漏洩検知方法を提供することを目的とする。
より生じる微少な圧力変化を例えばプラント操業下で生
じる圧力変動と確実に区別して検知し得るようにし、ま
た、種々の条件を加味しつつ適切なデータに基づいて正
確、かつ、迅速にガス漏洩を検知し得るガスラインのガ
ス漏洩検知方法を提供することを目的とする。
そこで、本発明によるガスラインのガス漏洩検知方法に
よれば、ガス配管上の流体抵抗部を挟んで当該ガス配管
内のガス媒体を介して得られる先頭波による圧力変動を
測定することにより両測定圧力の差圧を求めた後、この
差圧データを時系列的に統計処理し、過去の複数のデー
タの統計量と少なくとも今回データまたは今回データを
含む統計量との差が予め定められた設定値を越えたと
き、ガス媒体の漏洩と判断するものである。
よれば、ガス配管上の流体抵抗部を挟んで当該ガス配管
内のガス媒体を介して得られる先頭波による圧力変動を
測定することにより両測定圧力の差圧を求めた後、この
差圧データを時系列的に統計処理し、過去の複数のデー
タの統計量と少なくとも今回データまたは今回データを
含む統計量との差が予め定められた設定値を越えたと
き、ガス媒体の漏洩と判断するものである。
そして、前記統計処理にあっては、ガス漏洩に関する異
なる圧力性変化を把握するための３つの統計演算アルゴ
リズムに基づいて演算処理を実施し、或いは３つの統計
演算アルゴリズムの中から予め定めた少なくとも最適な
１つ以上の統計演算アルゴリズムを選択して演算処理を
実施することにある。
なる圧力性変化を把握するための３つの統計演算アルゴ
リズムに基づいて演算処理を実施し、或いは３つの統計
演算アルゴリズムの中から予め定めた少なくとも最適な
１つ以上の統計演算アルゴリズムを選択して演算処理を
実施することにある。
以下、本発明方法を適用した装置の一実施例について図
面を参照して説明する。第１図はガスライン１１を含ん
だガス漏洩検知装置の全体構成を示す図である。本装置
においてはガス漏洩点１２に圧力検知器１３が設置でき
るものであれば、第２図から明らかなようにガス漏洩開
始時ｓｔ１に比較的大きな圧力変動がとらえられるが、
ガス漏洩点１２より下流側の離れた位置に圧力検知器１
４を設置した場合、第３図に示すように徐々に圧力が低
下するだけで、ガス漏洩と判断するのに時間がかかる。
面を参照して説明する。第１図はガスライン１１を含ん
だガス漏洩検知装置の全体構成を示す図である。本装置
においてはガス漏洩点１２に圧力検知器１３が設置でき
るものであれば、第２図から明らかなようにガス漏洩開
始時ｓｔ１に比較的大きな圧力変動がとらえられるが、
ガス漏洩点１２より下流側の離れた位置に圧力検知器１
４を設置した場合、第３図に示すように徐々に圧力が低
下するだけで、ガス漏洩と判断するのに時間がかかる。
一方、ガス漏洩点１２の下流側に設置されている流路低
抗体として機能する弁１５の両端から圧力変動を取り込
む様に差圧検出器１６を設けて差圧を検出すると、第４
図に示すようにガス漏洩開始後ｓｔ２に先頭波による圧
力ダウンによって比較的大きな差圧を発生することが確
認された。従って、本方法におけるガス検知手段として
は、ガス漏洩点１２より上流側および下流側の何れか一
方または両方に圧力検知器１４を設置してガス圧力を検
知するか、あるいはガス流量計を設置して流量を検知し
てもよいが、望ましくはガス漏洩点１２の上流側および
下流側の何れか一方または両方に設置されている弁１５
の上流側と下流側を結ぶラインに差圧検出器１６を設置
し、差圧を検知することが有効である。
抗体として機能する弁１５の両端から圧力変動を取り込
む様に差圧検出器１６を設けて差圧を検出すると、第４
図に示すようにガス漏洩開始後ｓｔ２に先頭波による圧
力ダウンによって比較的大きな差圧を発生することが確
認された。従って、本方法におけるガス検知手段として
は、ガス漏洩点１２より上流側および下流側の何れか一
方または両方に圧力検知器１４を設置してガス圧力を検
知するか、あるいはガス流量計を設置して流量を検知し
てもよいが、望ましくはガス漏洩点１２の上流側および
下流側の何れか一方または両方に設置されている弁１５
の上流側と下流側を結ぶラインに差圧検出器１６を設置
し、差圧を検知することが有効である。
１７はＡ／Ｄ変換手段であって、これは圧力，流量等の
ガス漏洩に関係する微少信号または差圧検知器１６から
出力される微少な差圧検知信号を所定の増幅度で増幅
し、かつ、その増幅出力値に比例するディジタル信号に
変換して出力し、インターフェイス１８へ送出する。１
９はシーケンスプログラムまたは外部からの指令に基づ
いて所定の演算処理並びに必要な構成要素を制御するＣ
ＰＵである。このＣＰＵ１９からはバス２０が導出さ
れ、これに前記インターフェイス１８のほか、ＲＯＭ
（リード・オンリー・メモリ）２１，ＲＡＭ（ランダム
・アクセス・メモリ）２２および入出力バッファ２３等
が接続されている。前記ＲＯＭ２１は、シーケンスプロ
グラムや計算のための固定定数、更にはガス漏洩に関す
る異なる圧力特性変化を把握するために例えば３つのガ
ス漏洩検知アルゴリズムＡ１〜Ａ３等が記憶されてい
る。因みに、各アルゴリズムＡ１〜Ａ３について例を上
げると、 の通りである。ここで、Ｐは差圧検知信号、ｉはｉ回目
のサンプリング、Δｔは任意の演算周期、Ｃは後述する
判断手段でガス漏洩と判断する為の設定値である。すな
わち、アルゴリズムＡ１は、ｎ回前から前回までのサン
プリングデータの平均値と今回サンプリングデータとの
比較であり、前回までの平均データからの今回データの
差圧ずれを表わす。アルゴリズムＡ２は、ｎ回前からｍ
回前までの平均値と（ｍ＋１）回前から今回までの平均
値との比較であり、過去平均値と今回平均値の差圧値を
表わす。アルゴリズムＡ３は、ｎ回前から前回までのサ
ンプリングデータと今回のサンプリングデータとを個々
に比較し、その論理積（ＡＮＤ）または論理和（ＯＲ）
を得るものである。ここで、論理積は、 （Ｐi-n −Ｐi ）／Δｔ＞Ｃ ＡＮＤ （Ｐi-(n-1) −Ｐi ／Δｔ＞Ｃ ＡＮＤ （Ｐi-(n-2) −Ｐi ／Δｔ＞Ｃ ＡＮＤ …… ＡＮＤ （Ｐi-1 −Ｐi ）／Δｔ＞Ｃ で表わし、これはある一定時間内の過去の複数の個々の
データと今回データとの差（圧力差）の変化値が全て設
定値Ｃを越えたときにガス漏洩と判断することを意味す
る。
ガス漏洩に関係する微少信号または差圧検知器１６から
出力される微少な差圧検知信号を所定の増幅度で増幅
し、かつ、その増幅出力値に比例するディジタル信号に
変換して出力し、インターフェイス１８へ送出する。１
９はシーケンスプログラムまたは外部からの指令に基づ
いて所定の演算処理並びに必要な構成要素を制御するＣ
ＰＵである。このＣＰＵ１９からはバス２０が導出さ
れ、これに前記インターフェイス１８のほか、ＲＯＭ
（リード・オンリー・メモリ）２１，ＲＡＭ（ランダム
・アクセス・メモリ）２２および入出力バッファ２３等
が接続されている。前記ＲＯＭ２１は、シーケンスプロ
グラムや計算のための固定定数、更にはガス漏洩に関す
る異なる圧力特性変化を把握するために例えば３つのガ
ス漏洩検知アルゴリズムＡ１〜Ａ３等が記憶されてい
る。因みに、各アルゴリズムＡ１〜Ａ３について例を上
げると、 の通りである。ここで、Ｐは差圧検知信号、ｉはｉ回目
のサンプリング、Δｔは任意の演算周期、Ｃは後述する
判断手段でガス漏洩と判断する為の設定値である。すな
わち、アルゴリズムＡ１は、ｎ回前から前回までのサン
プリングデータの平均値と今回サンプリングデータとの
比較であり、前回までの平均データからの今回データの
差圧ずれを表わす。アルゴリズムＡ２は、ｎ回前からｍ
回前までの平均値と（ｍ＋１）回前から今回までの平均
値との比較であり、過去平均値と今回平均値の差圧値を
表わす。アルゴリズムＡ３は、ｎ回前から前回までのサ
ンプリングデータと今回のサンプリングデータとを個々
に比較し、その論理積（ＡＮＤ）または論理和（ＯＲ）
を得るものである。ここで、論理積は、 （Ｐi-n −Ｐi ）／Δｔ＞Ｃ ＡＮＤ （Ｐi-(n-1) −Ｐi ／Δｔ＞Ｃ ＡＮＤ （Ｐi-(n-2) −Ｐi ／Δｔ＞Ｃ ＡＮＤ …… ＡＮＤ （Ｐi-1 −Ｐi ）／Δｔ＞Ｃ で表わし、これはある一定時間内の過去の複数の個々の
データと今回データとの差（圧力差）の変化値が全て設
定値Ｃを越えたときにガス漏洩と判断することを意味す
る。
一方、論理和は、 （Ｐi-n −Ｐi ）／Δｔ＞Ｃ ＯＲ （Ｐi-(n-1) −Ｐi ／Δｔ＞Ｃ ＯＲ （Ｐi-(n-2) −Ｐi ／Δｔ＞Ｃ ＯＲ …… ＯＲ （Ｐi-1 −Ｐi ）／Δｔ＞Ｃ で表わし、これはある一定時間内の過去の複数の個々の
データと今回データとの差（圧力差）の変化値のうち、
何れか１つの変化値が設定値を越えたときにガス漏洩と
判断することを意味する。
データと今回データとの差（圧力差）の変化値のうち、
何れか１つの変化値が設定値を越えたときにガス漏洩と
判断することを意味する。
これらのアルゴリズムＡ１〜Ａ３はスナップスイッチそ
の他一般的に使用するキーボード等の入力キー２４から
前記入出力バッファ２３を通ってＣＰＵ１９により読み
込まれて選択される。前記ＲＡＭ２２は演算処理結果の
データや相手側子局より到来する伝送データ等を一時記
憶するものである。２５は出力装置であって、非常に簡
単な手段としては例えばガス漏洩その他の異常を表示す
るランプが設けられ、更に必要に応じて文字，図形等の
画像を表示するＣＲＴディスプレイ、更には印字装置等
が設けられるものである。要は、ＣＰＵの処理能力，プ
ログラム，価格等の諸条件を考慮して選択使用される。
の他一般的に使用するキーボード等の入力キー２４から
前記入出力バッファ２３を通ってＣＰＵ１９により読み
込まれて選択される。前記ＲＡＭ２２は演算処理結果の
データや相手側子局より到来する伝送データ等を一時記
憶するものである。２５は出力装置であって、非常に簡
単な手段としては例えばガス漏洩その他の異常を表示す
るランプが設けられ、更に必要に応じて文字，図形等の
画像を表示するＣＲＴディスプレイ、更には印字装置等
が設けられるものである。要は、ＣＰＵの処理能力，プ
ログラム，価格等の諸条件を考慮して選択使用される。
２６はバス２０に接続される入出力バッファ２７を経由
してＣＰＵ１９から制御データが入力され、このデータ
に基づいて弁１５を制御する弁制御部である。また、バ
ス２０にはインターフェイス２８を介して子局の機能を
有するテレコンテレメータ３０を接続することが可能で
ある。なお、子局３０は、本発明装置ごとにそれぞれ設
置され、各子局からのデータは親局（図示せず）へ伝送
され、あるいは親局より各子局３０へ送られてくる必要
なデータを受信するようになっている。そして、親局
は、図示されていないがホストコンピュータと接続さ
れ、ここでプラント全体の動作状態を把握し、かつ、必
要なデータ処理を行い、操作盤に備える表示部に必要な
データ等を映し出して監視可能にするとともに、その監
視結果に基づいてライン全体の制御を行うものである。
してＣＰＵ１９から制御データが入力され、このデータ
に基づいて弁１５を制御する弁制御部である。また、バ
ス２０にはインターフェイス２８を介して子局の機能を
有するテレコンテレメータ３０を接続することが可能で
ある。なお、子局３０は、本発明装置ごとにそれぞれ設
置され、各子局からのデータは親局（図示せず）へ伝送
され、あるいは親局より各子局３０へ送られてくる必要
なデータを受信するようになっている。そして、親局
は、図示されていないがホストコンピュータと接続さ
れ、ここでプラント全体の動作状態を把握し、かつ、必
要なデータ処理を行い、操作盤に備える表示部に必要な
データ等を映し出して監視可能にするとともに、その監
視結果に基づいてライン全体の制御を行うものである。
次に、先ず、本発明方法を機能的に大きく分けると第５
図に示す様な処理を行う。即ち、ガスライン１１のガス
圧力，ガス流量または差圧を検知する検知手段Ａ、デー
タサンプリング手段Ｂ、データ更新処理手段Ｃ、相対値
値データ演算手段Ｄ、その相対値データに基づいてガス
漏洩の有無や必要に応じてガス漏洩場所等を判断する判
断手段Ｅとを有し、その他、付随的には前記相対値デー
タや判断手段Ｅで判断された結果データをテレコンテレ
メータ３０を介して親局へ伝送するための伝送制御手段
Ｆ、相対値データや判断結果のデータを弁制御部２６へ
送ってライン制御を行うライン制御手段Ｇおよびガス圧
力，ガス流量または差圧等の検知系の故障の有無を診断
する診断手段Ｈを有するものである。
図に示す様な処理を行う。即ち、ガスライン１１のガス
圧力，ガス流量または差圧を検知する検知手段Ａ、デー
タサンプリング手段Ｂ、データ更新処理手段Ｃ、相対値
値データ演算手段Ｄ、その相対値データに基づいてガス
漏洩の有無や必要に応じてガス漏洩場所等を判断する判
断手段Ｅとを有し、その他、付随的には前記相対値デー
タや判断手段Ｅで判断された結果データをテレコンテレ
メータ３０を介して親局へ伝送するための伝送制御手段
Ｆ、相対値データや判断結果のデータを弁制御部２６へ
送ってライン制御を行うライン制御手段Ｇおよびガス圧
力，ガス流量または差圧等の検知系の故障の有無を診断
する診断手段Ｈを有するものである。
具体的には、前記検知手段Ａおよびサンプリング手段Ｂ
は、例えば差圧検知器１６等によって検知されたディジ
タル的な差圧検知信号をクロックを用いて所定の周期で
順次サンプリングする機能である。この所定の周期は例
えば次のようにして定められる。つまり、差圧を含む圧
力検知は、検知器の設置箇所を一瞬に通過する一過性の
圧力波変動を検知しなければならず、しかも、プラント
等の通常操業下で生じる圧力変動の影響を極力低減して
検知しなければならない。漏洩発生時に発生する圧力変
動はパイプラインの圧力，内径，漏洩量等により違いが
あるが、数値解析的または実験的には通常操業時とガス
漏洩時との圧力変動の比較を行うことにより、通常操業
下での圧力変動の影響を殆んど受けないサンプリング周
期の上限と一過性の微少圧力変動を確実に検知できるサ
ンプリング周期の下限が知ることができる。従って、サ
ンプリング周期は後段の構成要素のデータ処理分解能と
の関係で定められるが、好ましくは以上のサンプリング
周期を目安にサンプリングすることが望ましい。
は、例えば差圧検知器１６等によって検知されたディジ
タル的な差圧検知信号をクロックを用いて所定の周期で
順次サンプリングする機能である。この所定の周期は例
えば次のようにして定められる。つまり、差圧を含む圧
力検知は、検知器の設置箇所を一瞬に通過する一過性の
圧力波変動を検知しなければならず、しかも、プラント
等の通常操業下で生じる圧力変動の影響を極力低減して
検知しなければならない。漏洩発生時に発生する圧力変
動はパイプラインの圧力，内径，漏洩量等により違いが
あるが、数値解析的または実験的には通常操業時とガス
漏洩時との圧力変動の比較を行うことにより、通常操業
下での圧力変動の影響を殆んど受けないサンプリング周
期の上限と一過性の微少圧力変動を確実に検知できるサ
ンプリング周期の下限が知ることができる。従って、サ
ンプリング周期は後段の構成要素のデータ処理分解能と
の関係で定められるが、好ましくは以上のサンプリング
周期を目安にサンプリングすることが望ましい。
次に、前記データ更新処理手段Ｃは、前記サンプリング
手段Ｂでサンプリングされたデータを順次更新しＲＡＭ
２２のテーブルに格納するが、そのときの更新はデータ
格納エリア容量および何れの漏洩検知アルゴリズムを用
いて相対値データを求めるかによって定められる。
手段Ｂでサンプリングされたデータを順次更新しＲＡＭ
２２のテーブルに格納するが、そのときの更新はデータ
格納エリア容量および何れの漏洩検知アルゴリズムを用
いて相対値データを求めるかによって定められる。
前記相対値データ演算手段Ｄは、複数の漏洩検知アルゴ
リズムの中からオペレータの欲する漏洩検知アルゴリズ
ムを選択し、これに基づいてＲＯＭ２１およびＲＡＭ２
２から必要なデータを読み出してアルゴリズムに従って
処理を行い、相対値データを求める機能を持っている。
リズムの中からオペレータの欲する漏洩検知アルゴリズ
ムを選択し、これに基づいてＲＯＭ２１およびＲＡＭ２
２から必要なデータを読み出してアルゴリズムに従って
処理を行い、相対値データを求める機能を持っている。
前記判断手段Ｅは、各ガス漏洩検知アルゴリズムに応じ
て定める上限および下限の設定値またはそれらの何れか
１つを用い、更には過去の経験的なデータに基づいて相
対値データと比較し、ガス漏洩の有無を判断する。ま
た、この判断手段Ｅは、検知系診断手段Ｈから出力する
診断結果のデータを受けて伝送制御手段Ｆおよび弁制御
手段Ｇへ必要なデータを送出するものである。更に、こ
れらのデータを用いて必要に応じてガス漏洩場所の判断
を行うことができる。つまり、ガス漏洩の発生によって
生じる圧力波は、ガス漏洩点の上流側および下流側へ各
々ほぼ（音速−ガス流速）および（音速＋ガス流速）で
伝播するので、予め知り得る間隔Ｌをもって複数の圧力
または差圧検知器を設置しておけば、各検知器の圧力波
検知時間間隔ΔＴ等から Ｌ＝ａ＋ｂ ΔＴ＝｛ａ／（音速−ガス流速）｝ −｛ｂ／（音速＋ガス流速）｝ の連立方程式により簡単にガス漏洩発生地点を推定でき
るものである。ａおよびｂはガス漏洩点から検知器設置
場所までの距離である。
て定める上限および下限の設定値またはそれらの何れか
１つを用い、更には過去の経験的なデータに基づいて相
対値データと比較し、ガス漏洩の有無を判断する。ま
た、この判断手段Ｅは、検知系診断手段Ｈから出力する
診断結果のデータを受けて伝送制御手段Ｆおよび弁制御
手段Ｇへ必要なデータを送出するものである。更に、こ
れらのデータを用いて必要に応じてガス漏洩場所の判断
を行うことができる。つまり、ガス漏洩の発生によって
生じる圧力波は、ガス漏洩点の上流側および下流側へ各
々ほぼ（音速−ガス流速）および（音速＋ガス流速）で
伝播するので、予め知り得る間隔Ｌをもって複数の圧力
または差圧検知器を設置しておけば、各検知器の圧力波
検知時間間隔ΔＴ等から Ｌ＝ａ＋ｂ ΔＴ＝｛ａ／（音速−ガス流速）｝ −｛ｂ／（音速＋ガス流速）｝ の連立方程式により簡単にガス漏洩発生地点を推定でき
るものである。ａおよびｂはガス漏洩点から検知器設置
場所までの距離である。
次に、本発明方法を適用した装置の動作を説明する。差
圧検知器１６等によって検知された差圧検知信号がＡ／
Ｄ変換手段１７に送られ、ここで所定の増幅度で増幅さ
れ、かつ、ディジタルデータに変換された後、複数ビッ
トラインを用いてインターフェイス１８を経由してバス
２０へ送られる。このとき、ＣＰＵ１９は、例えば１se
c 周期のクロックを用いてバス２０上の差圧検知データ
をサンプリングし、ＲＡＭ２２のテーブルに格納されて
いる既知データを順次更新しながら記憶していく。従っ
て、通常、ガス漏洩点１２の上流側に設置された差圧検
知器で生の信号をとらえると、第６図に示す雑音を含ん
だ信号が検知されるが、サンプリング手段Ｂではそれを
間引く処理も同時に行っている。
圧検知器１６等によって検知された差圧検知信号がＡ／
Ｄ変換手段１７に送られ、ここで所定の増幅度で増幅さ
れ、かつ、ディジタルデータに変換された後、複数ビッ
トラインを用いてインターフェイス１８を経由してバス
２０へ送られる。このとき、ＣＰＵ１９は、例えば１se
c 周期のクロックを用いてバス２０上の差圧検知データ
をサンプリングし、ＲＡＭ２２のテーブルに格納されて
いる既知データを順次更新しながら記憶していく。従っ
て、通常、ガス漏洩点１２の上流側に設置された差圧検
知器で生の信号をとらえると、第６図に示す雑音を含ん
だ信号が検知されるが、サンプリング手段Ｂではそれを
間引く処理も同時に行っている。
しかして、ＣＰＵ１９は、差圧検知データを所定の周期
で順次サンプリングしていくが、このサンプリングデー
タごとに次のような処理を行う。予め入力キー２４から
所望とするガス漏洩アルゴリズムを指定するが、途中の
データ処理過程で逐次アルゴリズムの指定替えを行う場
合もある。この指定は例えばアルゴリズムＡ１は比較的
に漏洩有無の処理時間が速い。アルゴリズムＡ２はノイ
ズに強いが処理時間を必要とする。このようにラインの
状態およびプラントの重要性等を考慮しつつ過去の経験
等を踏まえてアルゴリズムの指定が行われる。そうする
と、例えばＣＰＵ１９はその指定にしたがってＲＯＭ２
１からガス漏洩アルゴリズム例えばＡ２を読み出し選択
し、サンプリングごとにｎ回前からｍ回前までの平均値
と（ｍ＋１）回前から今回までの平均値との比較を行っ
て過去平均値と今回平均値の差圧差を求める。第７図は
一例としてアルゴリズムＡ２によって求めた相対値デー
タを順次プロットして得られた図である。そして、この
ようにして求められた相対値データは判断手段Ｅにより
判断される。この判断手段Ｅは、前記漏洩判断設定値ｃ
である上限設定値Ｖｕと下限設定値Ｖｄとを有し、各サ
ンプリングごとに求めた相対値データと比較し、各設定
値Ｖｕ，Ｖｄを越えたときガスが漏洩していると判断
し、必要な構成要素例えば出力装置２５でその旨を表示
し、または入出力バッファ２７を通して弁制御２６を含
むライン制御手段Ｇにより調節弁１５を開塞する等を行
い、また入出力バッファ２７からテレコンテレメータ３
０に指令を与え、これを受けてテレコンテレメータ３０
は判断手段Ｅからのデータをインターフェイス２８を介
して取り込んで、親局（図示せず）へ所望の信号に変換
して伝送する。
で順次サンプリングしていくが、このサンプリングデー
タごとに次のような処理を行う。予め入力キー２４から
所望とするガス漏洩アルゴリズムを指定するが、途中の
データ処理過程で逐次アルゴリズムの指定替えを行う場
合もある。この指定は例えばアルゴリズムＡ１は比較的
に漏洩有無の処理時間が速い。アルゴリズムＡ２はノイ
ズに強いが処理時間を必要とする。このようにラインの
状態およびプラントの重要性等を考慮しつつ過去の経験
等を踏まえてアルゴリズムの指定が行われる。そうする
と、例えばＣＰＵ１９はその指定にしたがってＲＯＭ２
１からガス漏洩アルゴリズム例えばＡ２を読み出し選択
し、サンプリングごとにｎ回前からｍ回前までの平均値
と（ｍ＋１）回前から今回までの平均値との比較を行っ
て過去平均値と今回平均値の差圧差を求める。第７図は
一例としてアルゴリズムＡ２によって求めた相対値デー
タを順次プロットして得られた図である。そして、この
ようにして求められた相対値データは判断手段Ｅにより
判断される。この判断手段Ｅは、前記漏洩判断設定値ｃ
である上限設定値Ｖｕと下限設定値Ｖｄとを有し、各サ
ンプリングごとに求めた相対値データと比較し、各設定
値Ｖｕ，Ｖｄを越えたときガスが漏洩していると判断
し、必要な構成要素例えば出力装置２５でその旨を表示
し、または入出力バッファ２７を通して弁制御２６を含
むライン制御手段Ｇにより調節弁１５を開塞する等を行
い、また入出力バッファ２７からテレコンテレメータ３
０に指令を与え、これを受けてテレコンテレメータ３０
は判断手段Ｅからのデータをインターフェイス２８を介
して取り込んで、親局（図示せず）へ所望の信号に変換
して伝送する。
以上詳記したように本発明方法によれば、ガス配管上に
設置されている流路抵抗体を挟んで差圧を求めるので、
前記ガス配管の破損，破壊等の異常に起因して当該ガス
配管内のガス媒体を介して伝播する圧力波の先頭波を正
確、かつ、迅速に検知できるとともに、高い分解能によ
り検知できる。差圧データを時系列的に統計処理するこ
とにより、大漏洩ばかりでなく、ノイズを含む小さな漏
洩であっても、そのノイズに影響されずに漏洩に起因す
る信号を選択して正確に漏洩の有無を判断できる。
設置されている流路抵抗体を挟んで差圧を求めるので、
前記ガス配管の破損，破壊等の異常に起因して当該ガス
配管内のガス媒体を介して伝播する圧力波の先頭波を正
確、かつ、迅速に検知できるとともに、高い分解能によ
り検知できる。差圧データを時系列的に統計処理するこ
とにより、大漏洩ばかりでなく、ノイズを含む小さな漏
洩であっても、そのノイズに影響されずに漏洩に起因す
る信号を選択して正確に漏洩の有無を判断できる。
従って、ガスラインをもつプラントの安全対策および環
境上の面からも非常に有効なガスラインのガス漏洩検知
方法を提供できる。
境上の面からも非常に有効なガスラインのガス漏洩検知
方法を提供できる。
第１図ないし第７図は本発明方法の一実施例を説明する
ために示したもので、第１図は本発明方法を適用した装
置の全体構成図、第２図ないし第４図は検知器の設置場
所および検知法によって異なる圧力変動検知図、第５図
は本発明方法の機能ブロック図、第６図はガス漏洩時に
おける差圧の生データ図、第７図は異なる漏洩検知アル
コリズムによって得られた相対値データ図、第８図は液
体漏洩時の圧力変動図である。 １１……ガスライン、１２……ガス漏洩点、１３，１４
……圧力検知器、１５……弁、１６……差圧検知器、１
９……ＣＰＵ、２１……ＲＯＭ、２２……ＲＡＭ、２４
……入力キー、２５……出力装置、２６……弁制御部、
３０……テレコンテレメータ、Ａ……検知手段、Ｂ……
サンプリング手段、Ｃ……データ更新処理手段、Ｄ……
相対値データ演算手段、Ｅ……判断手段、Ｆ……伝送制
御手段、Ｇ……ライン制御手段、Ｈ……検知系診断手
段。
ために示したもので、第１図は本発明方法を適用した装
置の全体構成図、第２図ないし第４図は検知器の設置場
所および検知法によって異なる圧力変動検知図、第５図
は本発明方法の機能ブロック図、第６図はガス漏洩時に
おける差圧の生データ図、第７図は異なる漏洩検知アル
コリズムによって得られた相対値データ図、第８図は液
体漏洩時の圧力変動図である。 １１……ガスライン、１２……ガス漏洩点、１３，１４
……圧力検知器、１５……弁、１６……差圧検知器、１
９……ＣＰＵ、２１……ＲＯＭ、２２……ＲＡＭ、２４
……入力キー、２５……出力装置、２６……弁制御部、
３０……テレコンテレメータ、Ａ……検知手段、Ｂ……
サンプリング手段、Ｃ……データ更新処理手段、Ｄ……
相対値データ演算手段、Ｅ……判断手段、Ｆ……伝送制
御手段、Ｇ……ライン制御手段、Ｈ……検知系診断手
段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−151180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−162029（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−24320（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許3962905（ＵＳ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】ガス配管の破損，破壊等によって生じるガ
ス漏洩を検知するガスラインのガス漏洩検知方法におい
て、 前記ガス配管上に設置されている流路抵抗体を挟んで差
圧を測定することにより、前記ガス配管の破損，破壊等
の異常に起因して当該ガス配管内のガス媒体を介して伝
播する先頭波による圧力変動から差圧を求めた後、この
差圧データを時系列的に統計処理し、過去の複数のデー
タの統計量と少なくとも今回データまたは今回データを
含む統計量とを比較演算し、過去の複数のデータの統計
量と少なくとも今回データまたは今回データを含む統計
量との差が予め定められた設定値を越えたとき、ガス媒
体の漏洩であると検知することを特徴とするガスライン
のガス漏洩検知方法。 - 【請求項２】統計処理は、ガス漏洩に関する異なる圧力
特性変化を把握するための複数の統計演算アルゴリズム
に基づいて演算処理するものである特許請求の範囲第
（１）項記載のガスラインのガス漏洩検知方法。 - 【請求項３】統計処理は、ガス漏洩に関する異なる圧力
特性変化を把握するための複数の統計演算アルゴリスム
の中から予め定めた少なくとも最適な１つ以上の統計演
算アルゴリズムを選択して演算処理する特許請求の範囲
第（１）項記載のガスラインのガス漏洩検知方法。 - 【請求項４】複数の統計演算アルゴリズムは、下記する
Ａ１〜Ａ３からなるものである特許請求の範囲第（２）
項または第（３）項記載のガスラインのガス漏洩検知方
法。 但し、上式においてＰは差圧検知信号、ｉはｉ回目のサ
ンプリング、Δｔは任意の演算周期、Ｃは設定値を意味
する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61055525A JPH0621837B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | ガスラインのガス漏洩検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61055525A JPH0621837B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | ガスラインのガス漏洩検知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62211536A JPS62211536A (ja) | 1987-09-17 |
| JPH0621837B2 true JPH0621837B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=13001131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61055525A Expired - Lifetime JPH0621837B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | ガスラインのガス漏洩検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621837B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3737861B2 (ja) * | 1996-10-11 | 2006-01-25 | 松下電器産業株式会社 | ガス遮断装置 |
| JP7578974B2 (ja) * | 2021-01-28 | 2024-11-07 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 流体の漏洩位置の検出方法及びプログラム |
| CN116480947A (zh) * | 2022-01-17 | 2023-07-25 | 宁波东海集团有限公司 | 一种管网压力异常检测方法、系统、存储介质及智能终端 |
| CN121612508B (zh) * | 2026-02-03 | 2026-05-19 | 四川新升包装科技有限责任公司 | 一种容器密封性检测装置及检测方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3962905A (en) | 1974-01-08 | 1976-06-15 | Societe Anonyme Dite: Societe Nationale Des Gaz Du Sud-Ouest | Fluid leak detection process and installation |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151180A (en) * | 1975-06-19 | 1976-12-25 | Omron Tateisi Electronics Co | Liquid leakage detection method |
| JPS56162029A (en) * | 1980-05-19 | 1981-12-12 | Hitachi Ltd | Water leakage detecting method |
| JPS5924320A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-08 | Hitachi Ltd | 電源安定化装置 |
-
1986
- 1986-03-13 JP JP61055525A patent/JPH0621837B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3962905A (en) | 1974-01-08 | 1976-06-15 | Societe Anonyme Dite: Societe Nationale Des Gaz Du Sud-Ouest | Fluid leak detection process and installation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62211536A (ja) | 1987-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |