JP2007247903A - フランジ結合部材およびそれを使用したパイプラインの異常検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フランジ同士を結合するボルトまたはノックピンであって、前記フランジを締結するボルトまたはノックピンは、本体の中にピエゾ素子を備え、前記ピエゾ素子によりボルトまたはノックピンの変形を検知できるフランジ結合部材を使用しフランジ付きパイプを締結して構成したパイプラインにおいて、前記パイプラインは、パイプラインの接続部からの流体の漏洩またはパイプラインの変形を検知し電圧を出力する積層型導電性シートを有することを特徴とするパイプラインの異常検出装置。
【選択図】 図2
Description
また、この異常検出装置はパイプラインの異常状態をリアルタイムに携帯電話等の無線通信手段を利用して中央管制室への通報を可能としている。さらに、検出装置内の電子回路及び制御機器等への電源供給を、パイプライン内を流れる流体によって発電する小型発電機からの電力を利用することで、特別な電源を不要とした異常検出装置としている。
また、一般にガスを流すパイプラインに設ける流体用メータ(たとえばガスメータ等)は、センサによって流量を検出し、この検出結果を基にマイコン(電子回路)等によって流量を演算し、所定量以上の流量が検出された場合等は遮断弁を駆動して流量を停止させる安全機能を有している(特許文献1)。
また、バルブの操作及び情報伝達や情報解析に必要とされる電力は、パイプ内を流れる流体の圧力・振動及び移動等による動力を回転軸に伝達して小型発電機によって発電を実施し、その電力を利用する。また供給された電力は蓄電池等に充電し、システムに供給する。
フランジ同士を結合するボルトまたはノックピンであって、前記フランジを締結するボルトまたはノックピンは、本体の中にピエゾ素子を備え、前記ピエゾ素子によりボルトまたはノックピンの変形を検知できることを特徴とするフランジ結合部材である。
また、前記ピエゾ素子からの信号によりボルトまたはノックピンの変形を判断する制御装置が連結されていることを特徴とするフランジ結合部材である。
また、前記制御装置には、接続コネクタを介して外部通信手段が接続可能に構成されていることを特徴とするフランジ結合部材である。
また、前記制御装置は、無線による通信手段を備えていることを特徴とするフランジ結合部材である。
また、前記制御装置からの出力は、表示手段に表示可能に構成したことを特徴とするフランジ結合部材である。
また、前記記載のフランジ結合部材を使用しフランジ付きパイプを締結して構成したパイプラインにおいて、前記パイプラインは、パイプラインの接続部からの流体の漏洩またはパイプラインの変形を検知し電圧を出力する積層型導電性シートを有することを特徴とするパイプラインの異常検出装置である。
また、前記フランジ結合部材および/または積層型導電性シートによって検知された情報を制御装置で解析し、表示できるようにしたことを特徴とするパイプラインの異常検出装置である。
また、前記フランジ結合部材および/または導電性シートからの信号に基づいて流体の漏洩を判断するとともにパイプを遮断する遮断バルブの開閉をコントロールする制御装置と、前記制御装置からの信号によりパイプを遮断する遮断バルブとを備えていることを特徴とするパイプラインの異常検出装置である。
また、前記導電性シート、制御装置、遮断バルブはパイプのフランジ部に形成した空所内に配置したことを特徴とするパイプラインの異常検出装置である。
また、前記制御装置には、接続コネクタを介して外部通信手段が接続可能に構成されていることを特徴とするパイプラインの異常検出装置である。
また、前記制御装置は、無線による通信手段を備えていることを特徴とするパイプラインの異常検出装置である。
また、前記制御装置からの出力は、表示手段に表示可能に構成したことを特徴とするパイプラインの異常検出装置である。
また、パイプの流体の入り口部には流量変化を検知するセンサ手段(フローセンサ)1が設置されており、流量の状態を制御装置2で解析できるようになっている。さらに、センサ手段としての導電性シート6はシールリング7から漏れた流体の量を検出することができ、この検出により流体の漏れ状態を制御装置2で解析できるようになっている。さらに、制御装置2では、前記の解析結果によりバルブ制御装置4にバルブの緊急閉鎖等を指示する。なお、パイプ本体にバイパス回路を形成し、そのバイパス回路内に発電部のみを配置することができる。このようにすることにより、流体がパイプ内を流れてゆくなかで、発電部による抵抗を少なくすることができる。
但し、バルブの開閉方法についてはこの方式のみに限定することなく、電磁バルブ等現在公知のバルブにおいて、本発明の機能を達成できるバルブであれば種々のバルブを使用することができる。
発電部・整流回路及び2次蓄電池からなるパイプラインの異常検出装置では、パイプ内を流れる流体により発電用プロペラを回して発電し、その発電機から供給された電力を整流回路により直流電力に変換し、2次蓄電池に充電する。この電力により、フローセンサ(流量検出センサ)及び導電性シートを作動状態にセットし、各センサでの検出が開始される。センサから得られた信号は、そのまま漏洩信号として表示部に表示されたり、必要に応じてマイクロコンピュータ2に伝達されて解析される。
具体的にはステップ1において発電機によって発電がなされると、その電力は直接あるいは2次蓄電池を介してセンサに送電される。そしてステップ2において、センサが流量の変化や漏れを、あるいは締結ボルトの変形を検出する。仮に流量の変化や漏れが合った場合には、ステップ3においてその情報がマイクロコンピュータで解析される。この解析結果により、パイプから流体が漏れていると判断されるとステップ4においてバルブ制御からの情報によって流体の流量、漏れ量が測定され、バルブ制御するか否かを判断し、漏れ量が所定値を上回った時には、その情報がステップ5において司令センタに通報されるとともに、ステップ6において、バルブ可動装置(アジカナトリュウム等を酸化剤とともに燃焼させ化学変化によって高圧ガスを発生する方式)5を作動してバルブの閉鎖を行う。さらにステップ7において遮断バルブの位置が確認され、その情報がステップ8において司令センタに通報される。また、ステップ4において流量、漏れの量が所定値以下の時にはその情報をステップ3にフィードバックして、マイコンによる解析のためのデータとして利用する。
また本発明はその精神また主要な特徴から逸脱することなく、他の色々な形で実施することができる。そのため前述の実施例は単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。更に特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
2 制御装置(マイクロコンピュータ)
3 外部接続コネクタ
4 バルブ制御機器
5 バルブ可動装置
6 導電シート(センサ手段)
7 リング
8 バルブ収納箱
9 遮断バルブ(空圧式作動バルブ)
10 発電機
11 ミッション(加速器)
12 発電用プロペラ
13 流体加速ノズル
14 2次蓄電池
15 高圧ガス
20 発電部
21 整流回路
100 パイプフランジ部
101 本体
102 フランジ
103 締結ボルト用穴
104 リング収納部
105 センサ手段の収納部
106 締結ボルト
107 ピエゾ素子
108 スリーブ
109 ケーブル
Claims (12)
- フランジ同士を結合するボルトまたはノックピンであって、前記フランジを締結するボルトまたはノックピンは、本体の中にピエゾ素子を備え、前記ピエゾ素子によりボルトまたはノックピンの変形を検知できることを特徴とするフランジ結合部材。
- 前記ピエゾ素子からの信号によりボルトまたはノックピンの変形を判断する制御装置が連結されていることを特徴とする請求項1に記載のフランジ結合部材。
- 前記制御装置には、接続コネクタを介して外部通信手段が接続可能に構成されていることを特徴とする請求項2に記載のフランジ結合部材。
- 前記制御装置は、無線による通信手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載のフランジ結合部材。
- 前記制御装置からの出力は、表示手段に表示可能に構成したことを特徴とする請求項3または請求項4に記載のフランジ結合部材。
- 請求項1に記載のフランジ結合部材を使用しフランジ付きパイプを締結して構成したパイプラインにおいて、前記パイプラインは、パイプラインの接続部からの流体の漏洩またはパイプラインの変形を検知し電圧を出力する積層型導電性シートを有することを特徴とするパイプラインの異常検出装置。
- 前記フランジ結合部材および/または積層型導電性シートによって検知された情報を制御装置で解析し、表示できるようにしたことを特徴とする請求項6に記載のパイプラインの異常検出装置。
- 前記フランジ結合部材および/または導電性シートからの信号に基づいて流体の漏洩を判断するとともにパイプを遮断する遮断バルブの開閉をコントロールする制御装置と、前記制御装置からの信号によりパイプを遮断する遮断バルブとを備えていることを特徴とする請求項6に記載のパイプラインの異常検出装置。
- 前記導電性シート、制御装置、遮断バルブはパイプのフランジ部に形成した空所内に配置したことを特徴とする請求項8に記載のパイプラインの異常検出装置。
- 前記制御装置には、接続コネクタを介して外部通信手段が接続可能に構成されていることを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれかに記載のパイプラインの異常検出装置。
- 前記制御装置は、無線による通信手段を備えていることを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれかに記載のパイプラインの異常検出装置。
- 前記制御装置からの出力は、表示手段に表示可能に構成したことを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載のパイプラインの異常検出装置。
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