JPS58187829A - パイプライン監視方式 - Google Patents
パイプライン監視方式Info
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- JPS58187829A JPS58187829A JP7063582A JP7063582A JPS58187829A JP S58187829 A JPS58187829 A JP S58187829A JP 7063582 A JP7063582 A JP 7063582A JP 7063582 A JP7063582 A JP 7063582A JP S58187829 A JPS58187829 A JP S58187829A
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- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/042—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid
- G01M3/045—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid with electrical detection means
- G01M3/047—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point by using materials which expand, contract, disintegrate, or decompose in contact with a fluid with electrical detection means with photo-electrical detection means, e.g. using optical fibres
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は油類あるいは液状の化学薬品の輸送等に用いら
れるパイプライン等に漏液異常のあった場合にその位置
を検出するための光ファイバを用いた監視方式に関する
ものである。
れるパイプライン等に漏液異常のあった場合にその位置
を検出するための光ファイバを用いた監視方式に関する
ものである。
石油類等の輸送を行なうパイプラインにおいて、漏液事
故は引火、爆発尋の重大事故につながるために、早期に
その位置を検出する必要がある。こうしたパイプライン
は通常鋼管を溶接して接続し、漏液は起こらない様に設
計されているが、中間の分岐、あるいは圧力調節装置、
バルブ類等の操作機器婢の接続部では通、常の７ランジ
接続方式が用いられており、漏液事故の可能性がある。
故は引火、爆発尋の重大事故につながるために、早期に
その位置を検出する必要がある。こうしたパイプライン
は通常鋼管を溶接して接続し、漏液は起こらない様に設
計されているが、中間の分岐、あるいは圧力調節装置、
バルブ類等の操作機器婢の接続部では通、常の７ランジ
接続方式が用いられており、漏液事故の可能性がある。
石油等のパイプラインは化学、石油プラント構内でも数
−１輸送用のパイプラインでＬ数百１の長さに及ぶもの
が普通であり、その監視は容易ではない。しかも、こう
した引火性の油類の場合、電気的な漏液検出方式を用い
るとこの検出センサへの給電の丸めの設備によるスパー
ク事故対策を考えなければならず、安全上好壕しくない
。
−１輸送用のパイプラインでＬ数百１の長さに及ぶもの
が普通であり、その監視は容易ではない。しかも、こう
した引火性の油類の場合、電気的な漏液検出方式を用い
るとこの検出センサへの給電の丸めの設備によるスパー
ク事故対策を考えなければならず、安全上好壕しくない
。
本発明は上記実情に着目してまされたものであり、従っ
て本発明の目的は、上述のような用途に本質的に安全な
光ファイバを用い、さらにレーダの原理を応用した光フ
アイバフォールトロケータの利用により、的確にして安
全に漏液の位置を検出すること奢り能とする新規な方式
を提供することにある。
て本発明の目的は、上述のような用途に本質的に安全な
光ファイバを用い、さらにレーダの原理を応用した光フ
アイバフォールトロケータの利用により、的確にして安
全に漏液の位置を検出すること奢り能とする新規な方式
を提供することにある。
本発明の上記目的は、パイプラインに並行して布設され
た光フアイバ伝送路と、該光フアイバ伝送路の一端に接
続された光フアイバフォールトロケータとから構成され
、前記光フアイバ伝送路もしくはその一部が前記パイプ
ラインからの漏液によりその光伝送上の特性を変化させ
る漏液検出機能を有することを％徴とするパイプライン
監視方式、によって達成される。
た光フアイバ伝送路と、該光フアイバ伝送路の一端に接
続された光フアイバフォールトロケータとから構成され
、前記光フアイバ伝送路もしくはその一部が前記パイプ
ラインからの漏液によりその光伝送上の特性を変化させ
る漏液検出機能を有することを％徴とするパイプライン
監視方式、によって達成される。
次に本発明をその良好な一実施例について図面を参照し
なから拝細に説明しよう。
なから拝細に説明しよう。
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図である。本
発明の基本構成を説明する第１図において、送油パイプ
１に涜って光ファイノ（伝送路１３を布設し、送油パイ
プ１のフランジ接続部２あるいは制御弁３等の漏油の可
能性のある部分に漏油検出手段］２を配置する。こうし
た構成において、光フアイバ伝送路１３の一端を光ファ
イノ（フォールトロケータ１１に接続する。光ファイノ
（フォールトロケータ１１は、通信用光ファイノく線路
の監視に開発された装置であって、光フアイバ内に通常
〕（ルス傷号を送出し、光フアイバ内からの反射信号を
レーダの如く検出し、ＣＲＴ上に表示する装置であり、
光タイムドメインリフレクトメータとも称されている。
発明の基本構成を説明する第１図において、送油パイプ
１に涜って光ファイノ（伝送路１３を布設し、送油パイ
プ１のフランジ接続部２あるいは制御弁３等の漏油の可
能性のある部分に漏油検出手段］２を配置する。こうし
た構成において、光フアイバ伝送路１３の一端を光ファ
イノ（フォールトロケータ１１に接続する。光ファイノ
（フォールトロケータ１１は、通信用光ファイノく線路
の監視に開発された装置であって、光フアイバ内に通常
〕（ルス傷号を送出し、光フアイバ内からの反射信号を
レーダの如く検出し、ＣＲＴ上に表示する装置であり、
光タイムドメインリフレクトメータとも称されている。
さて、ここで、漏油検出手段の例としては第２図（ＩＬ
）、（ｂ）に示す２つの原理のものが使用可能である。
）、（ｂ）に示す２つの原理のものが使用可能である。
すなわち、第２図ｔａ＋で示すものは光ファイバ２１と
２１′の中間に保持手段２２により空隙２３を構成する
ものである。正常時にはこのギャップ即ち空隙２３には
空気が入っているので、光ファイバの屈折率と空気の屈
折率との差のために通常の入力光レベルの４〜８優程度
の反射率を有するが、漏液によりこのギャップ内に油分
が浸入すると、その屈折率はは″ｉファイバの屈折率（
ｎ中１．５）に近いためにこの部分の反射率は著しく低
下する。
２１′の中間に保持手段２２により空隙２３を構成する
ものである。正常時にはこのギャップ即ち空隙２３には
空気が入っているので、光ファイバの屈折率と空気の屈
折率との差のために通常の入力光レベルの４〜８優程度
の反射率を有するが、漏液によりこのギャップ内に油分
が浸入すると、その屈折率はは″ｉファイバの屈折率（
ｎ中１．５）に近いためにこの部分の反射率は著しく低
下する。
なお、原理的にはこのギャップは光ファイバの全面では
なく部分的に構成されたものであっても通常十分な反射
量を得ることがで色る。次に同図（局に示すものは光フ
ァイバ２１のクラフトの一部を除去しコア２４上に透液
性でかつ屈折率が光フアイバコアの屈折率よシ低い材料
例えばシリコン系の樹脂等で構成し九被ａ１２５を有す
る漏液検出手段である。この方式によれは、正常時に対
比して漏液時にはクラフト部の屈折率が等測的に増大す
るためこの部分における光伝送損失が著しく増大するこ
とにより異常を検出することができる。
なく部分的に構成されたものであっても通常十分な反射
量を得ることがで色る。次に同図（局に示すものは光フ
ァイバ２１のクラフトの一部を除去しコア２４上に透液
性でかつ屈折率が光フアイバコアの屈折率よシ低い材料
例えばシリコン系の樹脂等で構成し九被ａ１２５を有す
る漏液検出手段である。この方式によれは、正常時に対
比して漏液時にはクラフト部の屈折率が等測的に増大す
るためこの部分における光伝送損失が著しく増大するこ
とにより異常を検出することができる。
具体的な検出方法につい又は、第２図ｆａｔＯ方式の漏
液検出機能を用いる場合、光フアイバフォールトロケー
タ１１の出力信号としては第３図ｆａｔ 、（ｂｌのも
のが得られる。同図（＆）において、横軸は光ファイバ
の長さく ｔｔ＋ｓ＋）に対応する遅延時間（ｔμＢ）
を表わし、通常を中ｘｏｘｚ（μ８）の関係がある。を
九、縦軸は反射光レベルである。図中の３１． ａｍ、
ａｍの部分は、通常の光ファイノ（の内部からの後方散
乱光であって、そのレベルは光ファイノ（の有する光伝
送損失と、し６鵞の関数として表わされる。ピークを有
する信号ｂ＋、ｂｔ、ｂｓは第２図（ａｔの漏液検出手
段であるギャップ即ち空ＴＩＩＬ２３に対応する反射信
号であり、通常ｊＬＩ、ａ鵞・・・・・・で表わされる
前述のファイバ内後方散乱光レベルより１〜２桁（図で
祉縮めて示されている）高い反射レベルを有している。
液検出機能を用いる場合、光フアイバフォールトロケー
タ１１の出力信号としては第３図ｆａｔ 、（ｂｌのも
のが得られる。同図（＆）において、横軸は光ファイバ
の長さく ｔｔ＋ｓ＋）に対応する遅延時間（ｔμＢ）
を表わし、通常を中ｘｏｘｚ（μ８）の関係がある。を
九、縦軸は反射光レベルである。図中の３１． ａｍ、
ａｍの部分は、通常の光ファイノ（の内部からの後方散
乱光であって、そのレベルは光ファイノ（の有する光伝
送損失と、し６鵞の関数として表わされる。ピークを有
する信号ｂ＋、ｂｔ、ｂｓは第２図（ａｔの漏液検出手
段であるギャップ即ち空ＴＩＩＬ２３に対応する反射信
号であり、通常ｊＬＩ、ａ鵞・・・・・・で表わされる
前述のファイバ内後方散乱光レベルより１〜２桁（図で
祉縮めて示されている）高い反射レベルを有している。
いまここで漏液があって信号ｂ＋に相当する漏液検出手
段に液が浸入したとすると、そのギャップが液の屈折率
ｎ（通常１．４〜１・７）で満たされるために、反射は
極端に低下し、同図（ｂｌに示す様に、はとんど消滅す
る。従って、光フアイバフォールが トロケータ１１上の当然あるべき反射点ｂ！消滅した△ ことにより、その点の遅延時間ｔｌから異常点の位置を
容易に求めることが可能である。
段に液が浸入したとすると、そのギャップが液の屈折率
ｎ（通常１．４〜１・７）で満たされるために、反射は
極端に低下し、同図（ｂｌに示す様に、はとんど消滅す
る。従って、光フアイバフォールが トロケータ１１上の当然あるべき反射点ｂ！消滅した△ ことにより、その点の遅延時間ｔｌから異常点の位置を
容易に求めることが可能である。
次に第２図１ｂｌの漏液検出手段を用いた場合、正常時
には第４図１ａ）の様々反射信号が得られるが、異常時
には異常箇所の光伝送損失が増大するために、第４図（
′ｂ）に波形ａ −ｂ −ａ’として示す様に、異常箇
所に対応する時間ｔ！の位置に波形の段差すが現れて異
常を検知することができる。
には第４図１ａ）の様々反射信号が得られるが、異常時
には異常箇所の光伝送損失が増大するために、第４図（
′ｂ）に波形ａ −ｂ −ａ’として示す様に、異常箇
所に対応する時間ｔ！の位置に波形の段差すが現れて異
常を検知することができる。
ところで、以上２種類の漏液検知手段の例を示したが、
第２図（ａ）に示すものは反射レベルが為いために長距
離の用途には優れているが、１箇所当りの挿入損失が通
常０．５ｄＢ位となることと、１点の検知には適してい
るが、数十個とか数ｍとかの拡がりをもった対象には何
部かの検知手段を分散配置しなければならない欠点があ
る。他方第２図（ｂｌの方は、受信信号として光ファイ
バの内部散乱を用いるために、レベルが低く長距離には
向かないが、長さ方向に任意の拡がりをもった範囲を一
個の検知手段でカバーできる特徴がある。従って、長距
離で多数あるいは広範囲の部分を監視しようとする場合
には、第５図に示す別の実施例の様に、第２図１ｂｌに
示す検知手段３２を光ファイバ３１の＆ｌ’箇所に適宜
配した上で、適当な間隔（例えば３００ｍ〜１０１００
Ｏに第２図（ａｌと同様な構造（保持手段に空気が流入
する空隙部が設けられていない点が異なる）の反射手段
３３を配置する方法を用いることができる２、この場合
には、反射信号は第６図に示すようになり、例えば、中
間で異常かあって反射パルスｂ４が（時間ｔ４）がｂ４
′のように消滅すれば異常はその前の反射点（時間ｔ３
）と時間ｔ４との間にあることが検知できる。なお、検
出手段３２として第２図−）に示し九検出手段を用いて
もよいことは勿論である１、 ここで、反射手段３３は第２図ｆａ）のように漏液検知
をするものであってもまた自らは反射のみで漏液検知は
行わない（第５図）のような構造であってもかまわ々い
。なお、この例では光ファイバのフォールトロケータか
ら遠く離れた場所については上記の通妙「２つの反射点
の関」ということしか検知されないが、それでも例えば
！４常箇所が全長ｌｏｏｍのうちのどこの３００ｍの範
囲にあるのかがわかることは保守上非常に有利である。
第２図（ａ）に示すものは反射レベルが為いために長距
離の用途には優れているが、１箇所当りの挿入損失が通
常０．５ｄＢ位となることと、１点の検知には適してい
るが、数十個とか数ｍとかの拡がりをもった対象には何
部かの検知手段を分散配置しなければならない欠点があ
る。他方第２図（ｂｌの方は、受信信号として光ファイ
バの内部散乱を用いるために、レベルが低く長距離には
向かないが、長さ方向に任意の拡がりをもった範囲を一
個の検知手段でカバーできる特徴がある。従って、長距
離で多数あるいは広範囲の部分を監視しようとする場合
には、第５図に示す別の実施例の様に、第２図１ｂｌに
示す検知手段３２を光ファイバ３１の＆ｌ’箇所に適宜
配した上で、適当な間隔（例えば３００ｍ〜１０１００
Ｏに第２図（ａｌと同様な構造（保持手段に空気が流入
する空隙部が設けられていない点が異なる）の反射手段
３３を配置する方法を用いることができる２、この場合
には、反射信号は第６図に示すようになり、例えば、中
間で異常かあって反射パルスｂ４が（時間ｔ４）がｂ４
′のように消滅すれば異常はその前の反射点（時間ｔ３
）と時間ｔ４との間にあることが検知できる。なお、検
出手段３２として第２図−）に示し九検出手段を用いて
もよいことは勿論である１、 ここで、反射手段３３は第２図ｆａ）のように漏液検知
をするものであってもまた自らは反射のみで漏液検知は
行わない（第５図）のような構造であってもかまわ々い
。なお、この例では光ファイバのフォールトロケータか
ら遠く離れた場所については上記の通妙「２つの反射点
の関」ということしか検知されないが、それでも例えば
！４常箇所が全長ｌｏｏｍのうちのどこの３００ｍの範
囲にあるのかがわかることは保守上非常に有利である。
本発明は以上の如く構成され、作用するものであり、本
発明によれば、パイプラインの＃１液及びその位置を的
確にしかも安全に検出することが可能となる。
発明によれば、パイプラインの＃１液及びその位置を的
確にしかも安全に検出することが可能となる。
なお以上の説明は、主として輸送用のパイプラインを例
として説明しているが、もちろんプラント内の配管の保
守にも役立つものである。さらにまた、高圧電力の送電
用に用いる油封入ケーブル（ＯＦケーブル）の保守等の
用途では油を輸送するわけではないが全く同等の効果が
得られ、さらに光ファイバは絶縁物のため万一電力ケー
ブル事故があっても監視系への誘導による事故が発生せ
ず安全性が高い。
として説明しているが、もちろんプラント内の配管の保
守にも役立つものである。さらにまた、高圧電力の送電
用に用いる油封入ケーブル（ＯＦケーブル）の保守等の
用途では油を輸送するわけではないが全く同等の効果が
得られ、さらに光ファイバは絶縁物のため万一電力ケー
ブル事故があっても監視系への誘導による事故が発生せ
ず安全性が高い。
第１図は本発明の基本的な一実施例を示す図、第２図（
ａｔ 、（ｂｌは二ａ類の基本的な漏液検知手段を示す
図、第３図（ａ）、（ｂｌは第１の漏液検知手段を用い
たときの出力信号波形を示す図、第４図ｆａｔ 、（ｂ
ｌは第２の漏液検知手段を用いたときの出力信号波形を
示す図、第５図は本発明の別の実施例をボす図、第６図
は第５図の構成の場合の出カイぎ号波形を示す図である
。 １・・・・・・送油バイブ、２・・・・・・接続部、３
・・・・・制御弁、１１・・・・・・光フアイバフォル
トロケータ、１２・・・・・・漏油検出手段、１３・・
・・・・光フアイバ伝送路、２１．２１（２１＃、３１
・・・・・・光ファイバ、２２・・・・・・保持手段、
２３・・・・・空隙、２４・・・・・・コア、２５・・
・・・・被覆、３２・・・・・・検出手段、３３・・・
・・・反射手段 特峰出願人 日本電気株式会社 代 理 人 弁理士熊谷雄太部 第１図 （０） 第２図 ｔｌ −埼Ｆ、”ｌ砲５） （０） ｔｌ □両開 （ｂ） 第３図 ｔｌ 一時間 （ｂ） 第４図 第５因 ｂ ｔ４ □酊 第６図
ａｔ 、（ｂｌは二ａ類の基本的な漏液検知手段を示す
図、第３図（ａ）、（ｂｌは第１の漏液検知手段を用い
たときの出力信号波形を示す図、第４図ｆａｔ 、（ｂ
ｌは第２の漏液検知手段を用いたときの出力信号波形を
示す図、第５図は本発明の別の実施例をボす図、第６図
は第５図の構成の場合の出カイぎ号波形を示す図である
。 １・・・・・・送油バイブ、２・・・・・・接続部、３
・・・・・制御弁、１１・・・・・・光フアイバフォル
トロケータ、１２・・・・・・漏油検出手段、１３・・
・・・・光フアイバ伝送路、２１．２１（２１＃、３１
・・・・・・光ファイバ、２２・・・・・・保持手段、
２３・・・・・空隙、２４・・・・・・コア、２５・・
・・・・被覆、３２・・・・・・検出手段、３３・・・
・・・反射手段 特峰出願人 日本電気株式会社 代 理 人 弁理士熊谷雄太部 第１図 （０） 第２図 ｔｌ −埼Ｆ、”ｌ砲５） （０） ｔｌ □両開 （ｂ） 第３図 ｔｌ 一時間 （ｂ） 第４図 第５因 ｂ ｔ４ □酊 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）、パイプラインに並行して布設された光フアイバ
伝送路と、該光フアイバ伝送路の一端に接続された光７
アイパフオールトロケータとから構成され、前記光フア
イバ伝送路もしくはその一部が前ｄ己パイプラインから
の漏液によりその光伝送上の特性を変化させる漏液検出
機能を有することを特徴とするパイプライン監視方式。 （ｚＸ請記漏液検出機能が正常時には入力光の一定比率
を反射し、漏液により反射比率を著しく低下する様な光
ファイバの構成により実現されていることを更に特徴と
する特ｆｆ１ｌｌｌ求の範囲第（１）項記載のパイプラ
イン監視方式。 （３）、前記漏液検出機能が漏液により前記光フアイバ
伝送路の伝送情夫が著しく増大する様な構成により実現
されていることを更に特徴とする％峠績求の範囲第（１
１項ｍｌ賊のパイプライン監視方式１、（４）、前記光
フアイバ伝送路内に一定距離以下の間隔で入力光の一定
比率を反射する手段を挿入し九ことを更に％黴とする％
＃ｌｆ−求の範囲第（２）項又は第（３１項記載のパイ
プ２イ／監視方弐〇
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7063582A JPS58187829A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | パイプライン監視方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7063582A JPS58187829A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | パイプライン監視方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58187829A true JPS58187829A (ja) | 1983-11-02 |
Family
ID=13437293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7063582A Pending JPS58187829A (ja) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | パイプライン監視方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58187829A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60200639A (ja) * | 1984-03-26 | 1985-10-11 | Toshiba Electric Equip Corp | 集中負荷制御システム |
| JPS60181648U (ja) * | 1984-04-16 | 1985-12-02 | 日立電線株式会社 | 漏洩検知用光フアイバケ−ブル |
| US9897508B2 (en) | 2010-12-30 | 2018-02-20 | Eaton Corporation | Leak detection system |
| CN108980639A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-11 | 平湖波汇通信科技有限公司 | 一种基于分布式光纤传感技术的燃气泄漏监测系统 |
| CN109404734A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-03-01 | 大连智识科技发展有限公司 | 基于光纤光栅的天然气管道泄露检测系统 |
| CN113063101A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-02 | 大庆安瑞达科技开发有限公司 | 一种原油输油管线泄漏报警位置可视化精准定位监控方法 |
-
1982
- 1982-04-26 JP JP7063582A patent/JPS58187829A/ja active Pending
Cited By (6)
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