JPH07209263A - 配管保持具の劣化診断方法及び装置 - Google Patents

配管保持具の劣化診断方法及び装置

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JPH07209263A
JPH07209263A JP6011355A JP1135594A JPH07209263A JP H07209263 A JPH07209263 A JP H07209263A JP 6011355 A JP6011355 A JP 6011355A JP 1135594 A JP1135594 A JP 1135594A JP H07209263 A JPH07209263 A JP H07209263A
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JP
Japan
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pipe
deterioration
vibration
holder
diagnosing
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Withdrawn
Application number
JP6011355A
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English (en)
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Satoshi Nakajima
智 中嶋
Toyoki Yamamoto
豊樹 山本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管保持具の劣化を確実かつ自動的に把握す
ることができるようにする。 【構成】 液体などの流体が流通すると共にサポータ
3,4,5,6,7,8を介して敷設される油圧配管1
において、L1 ,L2 ,L3 ,L4 ,L5のように相
互の間隔を夫々異ならせて油圧配管1に配設したサポー
タ群の近傍の振動を振動センサ9で検出し、この振動に
伴って距離L1 ,L2 ,L3 ,L4 ,L5で区分され
る領域毎の固有振動数に対応する振幅レベルに基づき、
距離L1 ,L2 ,L3 ,L4 ,L5で区分される領域
におけるサポータの劣化を特定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧配管等を固定側に
取り付け支持するためのサポータ等の保持具のそれ自体
の劣化や取り付け状態の劣化を自動的に検知するための
配管保持具の劣化診断方法及び装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、油圧配管は、屋内外の床、建屋
の壁や天井等の固定面に保持具(サポータ)を用いて取
り付けられる。保持具は、U字形の部品を含む複数の部
品で配管を取り巻くように組み立ててボルト等により、
固定面に一定間隔に配設される。配管は、建屋や敷地の
状況、さらには送油先の位置などに応じて曲げ加工を付
けて配設され、或いは途中にバルブが設けられたりして
いる。
【0003】ところで、送油に際しては、通常、圧力を
付与して行われている。このため、配管の途中に配設さ
れたバルブを“開”から“閉”に操作すると、このバル
ブを境にして油供給側には大きな圧力衝撃が発生する。
この衝撃は保持具に伝達され、固定部を揺することにな
る。
【0004】この結果、保持具に亀裂等を生じさせた
り、ボルトの締結部を緩ませ、或いは腐食破断を招いた
りする。このような事態に到ると、配管に過大な荷重が
加わって継ぎ手部分の緩みや亀裂を招き、最悪の場合に
は油漏れを生じ、操業に大きな影響を与えることにな
る。そこで、保全員が配管に沿って定期的に巡回し、目
視及び触診により保守点検を行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
に、保全員が配管に沿って巡回し、目視及び触診により
保守点検を行う従来の診断方法は、保全員の経験や勘に
頼って行われているため、点検もれは避けられず、ま
た、巡回回数にも制限があるうえ、点検を行い難い場所
に敷設されている場合が多く、劣化診断には限界があ
る。
【0006】そこで本発明の目的は、配管保持具の劣化
を確実かつ自動的に把握することのできる配管保持具の
劣化診断方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、液体などの流体が流通すると共に2
以上の保持具を介して敷設される配管において、相互の
間隔を夫々異ならせて前記配管に配設した保持具の近傍
の振動を検出し、この振動に伴って前記配管の区分領域
毎の固有振動数に対応する振幅レベルに基づいて前記区
分領域を特定している保持具の劣化を判定するようにし
ている。
【0008】配管に振動を発生させるには、前記振動の
検出に際し、前記配管の劣化診断対象の近傍に振動を強
制的に生じさせる方法がある。
【0009】また、劣化発生を直ちに認識できるよう
に、前記振幅レベルが許容レベルを越えるとき、警告を
行うようにすることができる。
【0010】
【作用】上記した手段によれば、配管に生じた振動は隣
接する保持具で区分される領域毎に異なる周波数すなわ
ち固有振動数で振動し、かつ、各周波数毎に保持具の劣
化程度に応じたレベル値を示すことに着目し、このレベ
ル値の大きさから劣化を診断している。
【0011】したがって、保持具の劣化診断を早期的に
自動的に行えると共に劣化場所を特定することができ
る。この結果、流体の漏れが防止され、生産性の向上が
図れるほか、油圧作動等の応答精度を向上できるため、
製品品質の向上が可能になる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0013】図1は本発明による配管保持具の劣化診断
方法を説明する配管敷設図である。また、図2は図1の
構成による配管の各部に生じる振動波形図である。
【0014】油圧配管1の途中にはバルブ2が設けら
れ、その前段には保持具としてのサポータ3,4,5,
6,7,8が不均一な間隔に取り付けられ、建屋の天井
面にボルト等により固定されている(サポータはバルブ
2より後段にも配設されるが、ここでは図示を省略)。
図1においては、サポータ3,4,5,6,7,8は、
前段に向かうほど隣接するサポータとの間の距離が短く
なるように設定されている。すなわち、相互に距離L1
,L2 ,L3 ,L4 ,L5をもって取り付けられて
いる。
【0015】さらに、バルブ2の近傍の油圧配管1の表
面には振動センサ9が装着され、バルブ2の開閉に伴っ
て配管に生じる振動を検出し、機械振動を電気信号に変
換して出力する。この振動センサ9には診断装置10が
接続され、振動センサ9の周波数と出力レベルを解析し
てサポータにおける異常を判定する。
【0016】以上の構成において、“開”状態にあった
バルブ2を閉めると、バルブ2より上流側の配管内圧力
が急激に高まる。このとき、圧力変化の衝撃により、配
管内に振動が生じる。この振動は、サポータを1つの区
切りとして共振管が形成される。サポータが全て同一間
隔に設けられていれば、各サポータ間に生じる固有振動
数は同一である。ところが、図1に示すようにサポータ
間の距離を異ならせると、各区間に生じる固有振動数は
各々異なり、図2に示すように、周波数f1,f2 ,f
3 ,f4・・・のように異なった周波数で振動する。こ
の場合、サポータ間の間隔が短いほど振動周波数は高く
なり、図1の例では、各周波数は図2(a)に示すよう
にf1〈f2〈f3〈f4・・・の関係になる。そして、各
周波数の振動レベルは、サポータに劣化(取り付けの緩
み、亀裂発生、腐食破断等)が生じ、かつその程度がひ
どいほど大きくなる。
【0017】したがって、周波数f1 ,f2 ,f
3 ,f4・・・の各々の発生領域が油圧配管1のどの区
間であるかを予め把握しておくことにより、その出力レ
ベルの大きさから劣化の程度を判定することができる。
例えば、図2(b)に示すように、サポート間隔(L2
+L3)の配設固有振動数に相当する周波数f’領域
に、正常時に無かった振幅スペクトルのピーク値が発生
した場合、上記の周波数分析結果から、L2〜L3間の3
番目の配管サポート(サポータ5)が異常と判断し、そ
の配管サポートを点検したところ、配管サポートのボル
トが緩み、配管支持は不完全な状態であることを狭隘な
環境である配管沿いに点検することなく発見できた。こ
の配管診断方法は、上記のように、配管サポートの異常
により、配管に異常な繰り返し力を長期間受け、疲労破
壊することを未然に防ぎ、しかも、配管サポートの異常
箇所を的確に推定することができる。なお周波数、f1
,f2 ,f3 ,f4・・・を予め知る手段として
は、例えば、ハンマーで油圧配管1を叩き、その際に発
生する周波数をスペクトラム・アナライザ等の測定器を
用いて分析する方法がある。
【0018】以上のようにして、周波数fと振動レベル
との関係を把握できるので、レコーダに記録し、その変
化を精査すれば傾向管理が可能であるし、振動レベルと
閾値とを比較し、閾値を越える振動周波数があった場合
にアラームを出すような診断装置10を設置することに
より、保守修理が迅速に対応できるようになる。
【0019】なお、以上の説明では、配管が油圧配管で
あるとしたが、油に限定されるものではなく、水などの
液体やガスなどの気体が流通する配管であってもよい。
また、図1では、説明の便宜上、1個の振動センサ9
と、その監視対象である6個のサポータを図示したが、
このような組み合わせを連続的に配置してもよいし、特
に圧力変化の影響を受ける場所(例えば、バルブの近傍
など)に限定して設けてもよい。
【0020】図3は本発明方法を用いた劣化診断装置を
示すブロック図である。なお、図3においては、図1に
示したと同一であるものには同一引用数字を用いたの
で、以下においては重複する説明を省略する。また、図
3においては、サポータ3,4,5,6,7のみを対象
にしている。
【0021】図3においては、振動センサ9を除く構成
が診断装置10に相当する。振動センサ9には、その出
力信号を後の処理で必要なレベルまで増幅するアンプ1
1が接続されている。アンプ11には、周波数f1
2 ,f3 ,f4の各々を中心周波数とするバンドパ
スフィルタ及びその出力信号を直流電圧にする整流回路
からなるフィルタ部12a〜12dが並列接続されてい
る。
【0022】フィルタ部12a〜12dの各々には、比
較器13a〜13dの各々の一方の入力端子が接続され
ている。比較器13a〜13dの各々の他方の入力端子
には閾値VSが印加されており、この閾値VSとフィルタ
部12a〜12dの各々の出力電圧との比較が行われ
る。閾値には上限値と下限値の設定が許され、また周波
数毎に値の変更も許される。
【0023】比較器13a〜13dの出力端の各々に
は、LED(発光ダイオード)15a〜15dを駆動す
るためのドライバ14が接続されている。さらに、比較
器13a〜13dの出力端の各々にはオア回路16が接
続され、このオア回路16にはブザー18を駆動するた
めの警報回路17が接続されている。
【0024】以上の構成において、振動センサ9から図
2に示すようなレベルの周波数信号が出力されると、こ
の信号はアンプ11によって増幅され、フィルタ部12
a〜12dの各々に印加される。フィルタ部12a〜1
2dは夫々中心周波数が異なるバンドパスフィルタであ
り、周波数f1 ,f2 ,f3 ,f4の各々の信号成分
のみが取り出され、さらにその交流信号が直流電圧に変
換される。この直流電圧は、振動周波数の振幅(レベ
ル)に比例している。
【0025】周波数f1 ,f2 ,f3 ,f4の各々に
対応する直流電圧は、比較器13a〜13dにおいて閾
値VSと比較される。図2に示すように、閾値VSを越え
ている(この場合、下限値を下まわっている)のは周波
数f2 ,f3に対応する直流電圧であり、比較器13
b,13cから出力電圧が発生する。この2つの電圧は
オア回路16に印加され、その出力電圧は“L”レベル
から“H”レベルに変化する。この電圧によって警報回
路17が起動し、ブザー18が駆動される。これにより
警報音が発せられる。これにより、サポータに許容でき
ないレベルの劣化が生じていることがわかる。
【0026】一方、比較器13b,13cの2つの出力
電圧はドライバ14に印加され、LED15b,15c
に接続された各出力トランジスタが駆動され、LED1
5b及びLED15cのみが点灯し、サポータ4,5,
6の内の少なくとも2つに劣化が生じていることがわか
り、現場での特定を容易にすることができる。
【0027】なお、上記実施例においては、図2のよう
な特性を得るための加振源としてバルブ2を流用した
が、これを用いず、配管を槌打する手段を別途設けて行
ってもよい。
【0028】
【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。請求項1記載の配管保
持具の劣化診断方法においては、液体などの流体が流通
すると共に2以上の保持具を介して敷設される配管にお
いて、この配管に配設した保持具の近傍の振動を検出
し、この振動に伴って前記配管の区分領域毎の固有振動
数に対応する振幅レベルに基づいて前記区分領域を特定
している保持具の劣化を判定するようにしたので、また
請求項2においては、保持具は、相互の間隔を夫々異な
らせて前記配管に配設するようにしたので、保持具の劣
化診断を早期に自動的に行えると共に劣化場所を特定で
きる。これにより、流体の漏れが防止され、生産性の向
上が図れるほか、油圧作動等の応答精度を向上できるた
め、製品品質の向上が可能になる。
【0029】請求項3の配管保持具の劣化診断方法にお
いては、前記振動の検出に際し、前記配管の劣化診断対
象の近傍に振動を強制的に生じさせるようにしたので、
保持具の劣化診断を簡単かつ容易に行うことができる。
【0030】請求項4の配管保持具の劣化診断方法にお
いては、前記振幅レベルが許容レベルを越えるとき、警
告を行うようにしたので、劣化発生を保全員に直ちに報
知させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による配管保持具の劣化診断方法を説明
する配管敷設図である。
【図2】図1の構成による配管の各部に生じる振動波形
図である。
【図3】本発明方法を用いた劣化診断装置を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
1 油圧配管 2 バルブ 3,4,5,6,7,8 サポータ 9 振動センサ 10 診断装置 11 アンプ 12a〜12d フィルタ部 13a〜13d 比較器 14 ドライバ 15a〜15d LED 16 オア回路 17 警報回路 18 ブザー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体などの流体が流通すると共に2以上
    の保持具を介して敷設される配管において、この配管に
    配設した保持具の近傍の振動を検出し、この振動に伴っ
    て前記配管の区分領域毎の固有振動数に対応する振幅レ
    ベルに基づいて前記区分領域を特定している保持具の劣
    化を判定することを特徴とする配管保持具の劣化診断方
    法。
  2. 【請求項2】 前記保持具は、相互の間隔を夫々異なら
    せて前記配管に配設することを特徴とする請求項1記載
    の配管保持具の劣化診断方法。
  3. 【請求項3】 前記振動の検出に際し、前記配管の劣化
    診断対象の近傍に振動を強制的に生じさせることを特徴
    とする請求項1記載の配管保持具の劣化診断方法。
  4. 【請求項4】 前記振幅レベルが許容レベルを越えると
    き、警告を行うことを特徴とする請求項1記載の配管保
    持具の劣化診断方法。
  5. 【請求項5】 液体などの流体が流通するとともに2以
    上の保持具を介して敷設される配管に配設した保持具
    と、この近傍の振動を検出する手段と、検出された振動
    に伴って前記配管の区分領域毎の固有振動数に対応する
    振幅レベルに基づいて前記区分領域を特定している保持
    具の劣化を判定する手段とを設けたことを特徴とする配
    管保持具の劣化診断装置。
  6. 【請求項6】 前記各保持具の劣化を判定する手段は、
    各振動センサからの出力と、予め設定された基準出力と
    を比較し、その比較結果に基づいて警告を発生すること
    を特徴とする請求項5記載の配管保持具の劣化診断装
    置。
JP6011355A 1994-01-07 1994-01-07 配管保持具の劣化診断方法及び装置 Withdrawn JPH07209263A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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