JPH0972489A - 漏洩センサ付き蒸気供給用断熱管 - Google Patents

漏洩センサ付き蒸気供給用断熱管

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JPH0972489A
JPH0972489A JP23039195A JP23039195A JPH0972489A JP H0972489 A JPH0972489 A JP H0972489A JP 23039195 A JP23039195 A JP 23039195A JP 23039195 A JP23039195 A JP 23039195A JP H0972489 A JPH0972489 A JP H0972489A
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steam
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JP23039195A
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English (en)
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Hirokuni Mishima
啓邦 三島
Tadamitsu Kosuge
唯光 小菅
Kunihiko Onishi
邦彦 大西
Kenji Kojima
健司 小島
Tamotsu Kobori
保 小堀
Kihachi Onishi
喜八 大西
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NIPPON RITSUKU UIRU KK
Mesco Inc
Kubota Corp
Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Original Assignee
NIPPON RITSUKU UIRU KK
Kubota Corp
Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Mitsui Kinzoku Engineering Service Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/14Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温蒸気の影響を受けることなく、蒸気洩れ
を確実に検出する。 【解決手段】 蒸気管11を断熱保温層13で被覆し、
その外側にスペーサを介し外套管14を被せて、断熱保
温層13の周りにエアースペースを形成した蒸気供給用
断熱管である。その断熱保温層13の表面の中心線より
下位に、その長さ方向全長に亘って漏洩検知センサ12
を多孔保護導管15に入れて添設する。センサ12は断
熱保温層13によって高温蒸気の影響は受けにくい。蒸
気管11にピンホールが発生し、蒸気が漏洩すると、断
熱保温層13上面に結露し、それをセンサ12が検知し
てピンホールの発生を知らせる。その漏洩位置は、セン
サ12を複数本の電極線でなし、それらの電気抵抗値の
比較演算によって検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、漏洩を検知し、さら
には漏洩位置を探知する機能を具備する蒸気供給用断熱
管に関する。
【0002】
【従来技術】地域冷暖房・プラント設備などでは、供給
センタから需要先まで断熱管を敷設し、蒸気あるいは熱
湯が供給される。ここで使用される断熱管は、永年使用
される間に腐食が進みピンホールの発生を免れることは
不可能で、もしピンホールが発生したとき早期に補修す
るか取り替えなければ熱エネルギーの損失、あるいは不
純物が混入した地下水の逆流などによる衛生上の問題が
生ずる。このため、早期に検知し、その位置を探知して
補修する必要がある。このピンホールの検知と、発生位
置を探知する手段が特公昭58−17422号で提案さ
れているが、この方法では流体の供給を一旦停止し、該
管路の外側空隙に反応ガスを送り込み、管路内に反応発
色する紐を予め挿通し、ピンホールから管路内に侵入す
る反応ガスによって反応発色紐が発色し、この紐を取り
戻してピンホールの位置を判断しようとするものであ
る。従って、ピンホールの検出とその位置の探知に時間
と労力を必要とするなど満足できるものではなかった。
【0003】そこで、本発明者等は、実願平5−904
8号(実開平6−62282号)で図11に示すように
断熱管を流れる流体が100℃以下の熱湯であることを
前提にした「二本の導体と、該導体の電気抵抗より高い
電気抵抗値を有する導電線とをそれぞれ編組絶縁し、更
にこれらを一括してその外周に保護編組を施してなる漏
洩センサ2をサービス管1の直上周囲の長さ方向に添設
し、それを断熱材3で外装した「漏洩検知センサ付き断
熱管」を提案して一定の評価を得た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、地域暖
房の供給流体としては熱湯だけではなく、当然蒸気があ
り、この場合、センサの設置環境も大きく変化し、すな
わち、熱湯に比べて蒸気ははるかに高温のため、電極線
(導電線)の温度が高くなってセンサ線の電気抵抗が高
くなり、その結果、閉回路の抵抗比較演算によって漏洩
位置探知が正確に行えるか疑問となる。また、流体が蒸
気であるため、漏洩が発生した場合、漏洩蒸気が長さ方
向にかなり広がり漏洩位置を正確に探知できないのでは
ないかとの心配があって、漏洩センサ付き蒸気供給用断
熱管の開発が遅れていた。
【0005】また、熱湯供給管と上記蒸気供給管とで
は、その構造も大きく異なり、管敷設工事の内容も大き
く変化するので、それに合致した工法も案出する必要が
ある。
【0006】上記に鑑み、本発明は、地域冷暖房などに
おいて敷設される蒸気供給管路の蒸気漏れを即時に検知
し、漏洩場所を正確に探知できるようにすることを課題
とする。
【0007】
【課題解決のための手段】上記課題を解決するために、
本発明は、外周に断熱保温層を設けた蒸気管の周りにエ
アースペースを介して外套管を設けた蒸気供給管におい
て、前記蒸気管の断熱保温層の表面にその長さ方向全長
に亘って蒸気の漏洩を検知するセンサを添わせた構成と
したものである(請求項1)。
【0008】この構成において、上記センサは、高抵抗
導体と低抵抗導体とをそれぞれ透水可能に絶縁された電
極線と、低抵抗導体を非透水絶縁した導体とを平行配置
したものとすることができ(請求項2)、また、上記セ
ンサは、蒸気管の中心水平線より下に位置させた構成
(請求項3)及び蒸気管の断熱保温層の表面にその長さ
方向全長に亘って多くの孔を全長に亘り穿孔した保護導
管を添わせ、その中に挿通させた構成とし得る(請求項
4)。
【0009】
【作用】以上の如く構成する本発明は、断熱保温層の表
面にセンサを添わせたので、高温の蒸気の影響を受けに
くいものであり、もし、蒸気管にピンホールが発生し、
蒸気が漏洩すると、断熱保温層表面に結露し、それをセ
ンサが検知してピンホールの発生を検知することができ
る。このとき、センサが高低抵抗導体からなれば、例え
ば図7等の閉回路の電気抵抗の比較演算をすることによ
りピンホール発生位置を直ちに探知することができる
(実施例参照)。また、センサが蒸気管の中心水平線よ
り下に位置すれば、ピンホールから漏洩した蒸気の結露
は、断熱保温層表面を伝って下の方に滴下し、それを検
出することとなるので、結露以外を検出することが少な
くなって誤動作を防止することができる。
【0010】さらに、センサを多孔保護導管に挿通すれ
ばセンサの保護が十分に行われ、且つ、蒸気供給用断熱
管のユニットを敷設・延長しながらセンサの電極線を順
次挿通・延長してゆくことができる。
【0011】
【実施例】次に本発明の実施例を図面とともに説明す
る。図1〜図3は本発明を採用した漏洩センサ付き蒸気
供給用断熱管Pの縦断面図で、図1は発泡樹脂等からな
る断熱保温層13をもつ蒸気管11の1本を外套管14
内に配置したもの、図2は断熱保温層13をもつ蒸気管
11の2本を外套管14内に配置したもの、図3は断熱
保温層13をもつ蒸気管11を1本とその他に断熱保温
層13をもたない蒸気管11またはドレン管を外套管内
に配置したものである。
【0012】図4a 〜gは蒸気供給用断熱管P、P’の
標準形状を示す。aは直管、bはエルボ、cはティー、
dは標準アンカー、eは熱膨張を吸収する伸縮ループ、
fはエンドシール、gはグランドシールで、いずれも断
熱保温層13の表面にその長さ方向全長に亘って多孔保
護導管15が添設されており、これらの標準形状のもの
が予め工場で製造されて工事現場に供給され、工事現場
ではこれらを組み合わせながら施工される。図中、Dは
コンクリートブロック、17はアンカープレート、18
は排気用ソケット、19は排水用ソケット、21はシー
ル板、20は水切板、21’はグランドシール、22は
スリーブ、23はシール材である。
【0013】なお、エルボ、ティー、伸縮ループの曲が
り部分では、多孔保護導管15を迂回させるかループ状
に添設することにより曲率を大きくし、センサ12の挿
通が容易になるようにしている。また、外套管14と断
熱保温層13間のエアースペースSは断熱保温層13の
所要位置に、例えば図6bで示すスペーサ16を嵌めて
形成する。
【0014】以上のように工場で製造された蒸気供給用
断熱管Pを工事現場で布設するには、図5に示すよう
に、まず蒸気管11を溶接aして防錆処理を施し(同図
a)、その部分に継ぎ手用断熱保温材30を被せて固定
バンド31を締めつけ(同図b、c)、予め挿通してお
いた長さ方向にスリットの入った継ぎ手用外套管32を
継ぎ手部分に引き戻し要所をそれぞれ溶接する(同図
d)。継ぎ手部は、アスファルト塗装又はポリエチレン
熱収縮カバー33で被覆する(同図e)。
【0015】このとき、直管ではセンサ12の多孔保護
導管15への挿通は、幾つかのユニットP…を布設した
のちリードワイヤを用いて纏めて行うことができるが、
エルボ、ティー、伸縮ループが介在する場合は、各ユニ
ットP、P’を布設するごとにセンサ12を挿通し、セ
ンサ12が損傷しないようにする。
【0016】この実施例では、蒸気供給用断熱管P、
P’を布設してから、センサ12を多孔保護導管15に
挿通したが、図4の各ユニットP、P’の工場生産にお
いて、一緒に断熱保温層13の表面長さ方向にセンサ1
2を添設し、各センサ12の端末にコネクタをセットし
ておけば(図11参照)、工事現場での労力を軽減する
ことができ、多孔保護導管15も省略することができ
る。
【0017】なお、蒸気供給用断熱管Pの布設に際し
て、管Pの立ち上がり・立ち下がり部分を除いてセンサ
12が蒸気管11の中心軸を通過する水平線より下にな
るようにすることが望ましい。
【0018】本実施例の多孔保護導管15は、断面角形
の金属管に多数の孔を設けたものを用いたが、形状・材
料は、これに限るものではなく、結露した漏洩蒸気がセ
ンサに届く構造であればよく、断熱保温層13表面長さ
方向の温度に耐える程度の材質であればよい。また、曲
線部分に使用する多孔保護導管15には、コルゲート管
または、図6aに示すように長さ方向に背骨に相当する
部分があり、その背骨部分から周囲方向に円形状の肋骨
部分を多数隣接して設けたもの15’であれば曲げ加工
が容易である。
【0019】次に、漏洩検知センサ12の構造について
説明する。図7に示すように、電気銅導体12aとニク
ロム線の導体12bとをそれぞれポリエステル繊維で編
組絶縁した二本の電極線と、電気銅導体12cにポリテ
トラフルオロエチレン絶縁した電極線との三本を並行配
置(本実施例では、三本撚合わせ)したものである。こ
の実施例では、編組絶縁にポリエステル繊維を使用した
が他の電気絶縁性の繊維であれば、どのような繊維でも
使用できる。電極線の一方にニクロム線を用いたが漏洩
位置の探知をより良く行うためのもので、その材料はこ
れに限定されるものではない。
【0020】このセンサ12による、漏洩位置の探知に
ついて、図7に基づき説明すると、漏洩により導体12
a、12b間が導通状態RWになると、a→b→c→d
の方向に電流が流れる。このときの電流(I)、電圧
(E)とc−d間の抵抗(Rs1)とは式の関係にあ
る。 Rs1=E/I・・・ また、導体12aと12bの単位長さ当たりの合成抵抗
を(Rs)とすると、漏洩位置(Lp)は、式で与え
られる。 Lp(c−d間)=Rs1/Rs・・・ したがって、上記式、に基づき、漏洩位置を探知し
得る。
【0021】漏洩検知センサ12の電極線12bの断線
を検知できる回路を図8に示し、図に示す定電流源は、
図10に示すように、同図aの抵抗Rが同bのごとく、
Rxの値までは一定の電流iC を流し得て、それ以上
(Rx<R)になると、icが低下するものである
(i' c<<ic)。図中、Vabは電圧計、Vref
は基準電圧計、Rrefは基準抵抗である。
【0022】この回路において、漏洩・断線を検知する
に際しては、表1に示すように、まず、漏洩・断線が生
じていない状態において、(Rs1 +Rs2 )・icと
Rref・icは比例関係にあるため、センサ全長をL
(既知)、Rrefの相当センサ長をLrとすれば、リ
レーRYを、鎖線のごとく接点C2 に接続すると、Va
b/Vref={(Rs1 +Rs2 )・ic=L・i
c}/Lr・icから、相当センサ長Lr=L・Vre
f/Vabが求まる。
【0023】つぎに、漏洩及びその位置を検知するに
は、リレーRYを実線のごとく、接点c1 に接続し、漏
洩が生じていない場合は、上記R≒∞であり、この状態
で、漏洩RWが生じると、R<Rxとなり、定電流ic
が、Rw、Rs2 、Rrefと流れる。このため、Va
b=ic・Rs2 、Vref=ic・Rrefとなり、
基準電圧計Vrefに、一定電流icに相当する電圧が
表われて、漏洩が検出される。また、L2 =Vab/V
ref×(Rref相当センサ長:Lr)となり、L1
=L−L2 により、検出点から漏洩点RWまでの距離L
1 を検出し得る。
【0024】一方、導体(電極線)12bの断線の検知
には、リレーRYを鎖線のごとく接点c2 に接続し、断
線が生じていない場合は、R<Rxとなり、Rs1 、R
2、Rrefには定電流icが流れており、Vab、
Vrefには基準電圧が表われている。この状態で、導
体12bに断線が生じると、R>Rxとなり、Rref
には微小の電流ic’しか流れず、このときの基準電圧
計の値はVref’となって、Vref’=ic’・R
ref<<ic・Rrefとなり、断線が検出される。
【0025】
【表1】
【0026】なお、導体12aの断線検知も出来るよう
にするには、図9に示すように、漏液検知センサ12に
プラスチツク絶縁電線12c’を1本追加して、電圧計
Vabなどに両電極線12b、12c又は12a、12
c’を選択的に接続し得る切換スイッチQを設ければよ
い。但し、RYのc1 、c2 の切換えは逆となる。すな
わち、鎖線が漏洩検知、実線が断線検知となる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明によれば断
熱保温層で覆われた蒸気管をエアースペースを介して外
套管で包まれた蒸気供給用断熱管において、蒸気の漏洩
が発生したとき直ちにそれを検知し、漏洩位置を正確に
探知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の縦断面図
【図2】他の実施例の縦断面図
【図3】他の実施例の縦断面図
【図4】実施例に係る各標準ユニットの説明図
【図5】工事説明図
【図6】aは多孔保護導管の一例の斜視図、bはスペー
サの斜視図
【図7】漏洩位置検出等価回路図
【図8】漏洩位置および断線判別等価回路図
【図9】他の漏洩位置及び断線判別等価回路図
【図10】定電流源の作用説明図
【図11】従来例の横断面図
【符号の説明】
11 蒸気管 12 漏洩検知センサ 12a、12c 電気銅導体 12b ニクロム線導体 13 断熱保温層 14 外套管 15、15’ 多孔保護導管 16 スペーサ P、P’ 蒸気供給用断熱管
フロントページの続き (72)発明者 三島 啓邦 東京都中央区日本橋室町3丁目1番3号 株式会社クボタ東京本社内 (72)発明者 小菅 唯光 東京都中央区日本橋室町3丁目1番3号 株式会社クボタ東京本社内 (72)発明者 大西 邦彦 東京都港区浜松町1丁目12番4号 日本リ ックウィル株式会社内 (72)発明者 小島 健司 東京都墨田区両国2丁目10番5号 三井金 属エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小堀 保 東大阪市岩田町2丁目3番1号 タツタ電 線株式会社内 (72)発明者 大西 喜八 東大阪市岩田町2丁目3番1号 タツタ電 線株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周に断熱保温層を設けた蒸気管の周り
    にエアースペースを介して外套管を設けた蒸気供給用断
    熱管において、前記蒸気管の断熱保温層の表面にその長
    さ方向全長に亘って蒸気の漏洩を検知するセンサを添わ
    せたことを特徴とする漏洩センサ付き蒸気供給用断熱
    管。
  2. 【請求項2】 上記センサを、高抵抗導体と低抵抗導体
    とをそれぞれ透水可能に絶縁した電極線と、低抵抗導体
    を非透水絶縁した導体とを並行配置したものとしたこと
    を特徴とする請求項1に記載の漏洩センサ付き蒸気供給
    用断熱管。
  3. 【請求項3】 上記センサを、上記蒸気管の中心水平線
    より下に位置させたことを特徴とする請求項1又は2に
    記載の漏洩センサ付き蒸気供給用断熱管。
  4. 【請求項4】 上記蒸気管の断熱保温層の表面にその長
    さ方向全長に亘って、多くの孔を全長に亘り穿孔した保
    護導管を添わせ、その中に、上記センサを挿通させたこ
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の
    漏洩センサ付き蒸気供給用断熱管。
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