JPH01109235A - バルブリーク監視方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はバルブリークの監視方法に関するものである。

［従来の技術］ 圧力の高い流体の遮断を行う必要があるバルブにおいて
は、異物の噛み込み等によりリークを生じた場合、その
リークがわずかでも流体力によって弁座部が二ロージ腸
ンを起こしてリークが増大し、そのために弁座部の大掛
りな修理或いは交換が必要となり、多大な費用を要した
り、エネルギーの損失等を生じていた。従って、バルブ
のリークはできるだけわずかな時点で検出し、早期にそ
の対策の要否を判断することが望まれる。

このため、非挿入型音響装置を用いてバルブのリークを
検出し、監視することが行われており、従来は、バルブ
閉時の音響レベル（基準音響レベル）にある余裕を持た
せた値（しきい値）を掛け、そのしきい値を検出音響レ
ベルがある一定時間連続して超えた場合ある特定周波数
の周波数分析を行って正常時と比較し、異常の場合に「
リーク有り」と判断するようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記従来方式においては、しきい値を小さく設
定しすぎると誤信号を生じ易くなって機器の安定した運
転が不可能になり、又しきい値を大きく設定しすぎると
感度が悪くなってリークの早期検知および微小リークの
検知が不可能になる問題を有し、かつ周波数分析器を使
用することにより高価となる不利な面を有していた。

又、前記基準音響レベルは、バルブを備えた配管周辺の
状況の変化により大きく変動し、又センサーの感度も経
年変化する場合があるため、これらにも対応させる必要
があるが、従来はこうした変化に直ちに対応できるもの
はなかった。

本発明は、こうした点に着目してなしたもので、微小リ
ークを確実に検出し、且つ基準音響レベルが変化した場
合にそれを直ちに検知して基準音響レベル及びそれに応
じたしきい値を容易に変更できる方法を安価に提供する
ことを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記技術的課題を解決しようとしたもので、
バルブを備えた配管のバルブの近傍位置のある特定周波
数帯域における音響レベルを、前記バルブを全閉した状
態において音響センサーにより検出してその検出信号を
基準音響レベルとし、更に該基準音響レベルにしきい値
を設定したものを演算装置に記憶させておくと共に、前
記バルブを全閉にした後のバルブ下流側配管のメタルま
たは流体温度とその温度の変化率を検出してその検出信
号を基準温度信号及び基準変化率信号とし、更に該夫々
の信号にしきい値を設定したものを前記演算装置に記憶
させておき、その後のバルブ全閉時における検出音響レ
ベルの変化、及びバルブ全閉時から所要時間経過後のバ
ルブ下流側配管のメタルまたは流体の検出温度及びその
変化率の変化により、バルブのリークを早期に検出して
基準音響レベルと検出音響レベルとの差より、リーク量
を定量的に把握し、且つ前記検出温度及び変化率が正常
で前記音響レベルが異常を検出した際に、基準音響レベ
ル及びそのしきい値の変更を行うことを特徴とするバル
ブリーク監視方法、に係るものである。

［作　　　用］ 従って、本発明では、バルブの近傍位置の配管に配置し
た音響センサーにより音響レベルを検出し、且つバルブ
下流側配管のメタルまたは流体温度とその変化率を検出
することによりバルブリークの検出を行うようにしてい
るので、しきい値を小さくして微小リークを確実に検出
することができ、更に前記音響と温度の両方を監視して
いることにより、基準音響レベルが変化した場合にそれ
を検出することが容易且つ安価にでき、よって基準音響
レベルを正しい状態に設定し直すことができる。

［実　施　例］ 以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示すもの
で、高差圧を有する流体（本実施例では蒸気）の配管ｌ
途中に設けたバルブ２のリークを検出するために、バル
ブ２の上流側配管１ｇに所要の間隔を有して音響センサ
ー３ａ、３ｂを設けると共に、前記バルブ２の下流側配
管１ｂに所要の間隔を有して音響センサー３ｃ、３ｄを
設け、且つ該各音響センサー３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄか
らの検出信号を、増幅するプリアンプ４ａ、４ｂ、４ｃ
、４ｄ　、及び増幅、不要周波数帯のカット、雑音除去
、包路線検波、平均値処理等を行うディスクリミネータ
５ａｊ５ｂ、５ｃ、５ｄを介して演算装置Ｂに入力する
よう構成する。

又、前記下流側配管１ｂに該配管のメタル温度を検出す
る温度計７を設け、該温度計７の検出信号を前記演算装
置６に入力する。

更に、前記演算装置６には基準音響レベル及びしきい値
の変更等の指示を入力することができるキーボード８を
接続すると共に、図表、しきい値の過大、過小メツセー
ジ、リーク量に対するその対応のガイダンス、警報等を
表示する表示装置９を接続する。

上記構成において、バルブ２がリークを生じることなく
配管ｌの流体を完全に遮断したときの配管ｌの種々の状
態（運転、流量、圧力等）における音響レベルを音響セ
ンサー３ａ、３ｂ、３ｃ。

３ｄにより検出し、その各検出値をプリアンプ４８〜４
ｄ及びディスクリミネータ５ａ〜５ｄを介して出力され
た値を種々の状態ごとの基準音響レベルｔｏ、ｔｔとし
て図表化し、演算装置６に記憶させる。

上記によって求められた基準音響レベルｌ０９１１に、
リーク誤信号の発生を防止させるためのしきい値１２．
１３をキーボード８によって設定する。これらの値は表
示装置９に図表Ｘとして表示させることができる。

又、前記バルブ２を全閉にした後の下流側配管１ｂのメ
タル温度変化を温度計７によって数回検出し、その温度
変化をバルブ全閉後の経過時間とバルブ全閉時のバルブ
下流側メタル温度の関数として正確な近似を行った後、
温度変化曲線（第２図）及び温度変化率曲線（第３図）
を基準温度信号１４及び基準温度変化率信号１５として
前記演算装置６に記憶させる。又、配管ｌ側の流体温度
や圧力等が変わる場合には、その条件に応じた検出を行
って夫々の基準信号を記憶させる。更に前記基準温度信
号１４及び基準温度変化率信号１５がバルブ２の全閉か
ら所要時間を経過後の夫々の値に、前記キーボード８に
よってしきい値１８．１７を設定する。これらの値も図
表として表示装置に表示させることができる。

更に、バルブ２を種々の微開状態とし、前記と同様にし
て音響レベルを検出し、この作業を必要回数行う。その
平均値をディスクリミネータ５ａ〜５ｄによって検出し
、その検出値と基準音響レベルｌＯまたは１１との差よ
り、リーク量と、そのレベル差の相関を求める。これら
により、音響レベル差に応じたリーク量を把握すること
が出来、その対応の判断が可能となる。また前記リーク
時におけるバルブ下流側メタル温度の基準を確認するこ
とが出来る。

バルブ２を全閉にしたときにバルブにリークがあると、
第１図の図表Ｘに破線で示すようにしきい値１２．１３
を超えて音響レベルＡ、　Ｂが増加することにより、リ
ークが検出される。更にこのとき、しきい値を超える超
過量Ｓｌ　、　　Ｓ２　　。

が、バルブ２に近い側の音響センサー３ａ、３ｃによる
ものよりもバルブ２から遠い側の音響センサー３ｂ　、
　３ｄによるものの方が小さい場合、音響センサー３ａ
、ａｃ間に音響を増加させる原因があってそこから遠ざ
かる程音響が減衰していると見て、リーク有りと判断す
ることができる。

更に、前記リークがある場合、バルブ２の全閉から所定
時間を経過後、第２図及び第３図に破線で示すように温
度及び変化率がしきい値１６゜１７を超えてＣ，Ｄのよ
うに変化するため、前記リークを確認することができ、
よって信頼性の高いリーク検出が可能となる。

又、上記したように、音響レベルによる検出と温度によ
る検出を行って互にリークを確認し合えるようにしてい
るので、夫々のしきい値１２゜１３．１６．１７を小さ
く設定することにより微小リークの検出を可能にできる
。

又、バルブ全閉時に、温度及びその変化率がしきい値１
６．１７を出ることなく正常であるのに、音響レベルが
しきい値１２．１３を超えてリークを検出したり、或い
は検出レベルが異常に小さい場合は、配管１周辺の状況
による基準音響レベル１０．１１の変化、音響センサー
３ａ〜３ｄの経年変化が考えられるので、前記した基準
音響レベルを検出して演算装置６に記憶させ、且つそれ
に応じたしきい値１２．１３を設定する作業をやり直し
て基準値の変更を行う。

このとき、温度計７による検出は、音響センサー３ａ〜
３ｄのように周辺条件に余り影響されることなく、殆ど
が流体（蒸気）の温度によって決定されるので、安定し
ており、音響による検出を確認するのに好都合である。

又、上記により、リーク発生により警報を発生させるこ
とができると共に、基準音響レベルの変化、しきい値の
過大、過小および基準音響レベルと検出音響レベルの差
より、リーク量を定量化し、そのリーク量に応じた対応
のガイダンスを表示装置９に表示させることができる。

このように、バルブリークの監視と同時に、配管１周辺
の状況の変化及び音響センサー３８〜３ｄの経年変化等
による基準音響レベルの変化を監視し、常に正しい基準
音響レベルとそれに応じた最適しきい値を設定してバル
ブリークを微小なうちに確実に早期検出し、その対策の
判断をすることができる。

尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく
音響センサーの数を更に増加または削減しても良いこと
、バルブ下流側配管のメタル温度の検出に変えて流体温
度を検出するようにしても良いこと、蒸気圧力或いは配
管、バルブ等の振動等のデータを条件に付加することも
できること、その抽水発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ること等は勿論である。

［発明の効果］ 上記したように、本発明のバルブリーク監視方法によれ
ば、バルブの近傍において配管の音響レベルを検出し、
且つ同時にバルブ下流側配管のメタルまたは流体温度変
化及びその変化率を検出することによってバルブリーク
の検出を行うようにしているので、微小のリークを安価
で確実に早期検出し、その対策の要否を判断することが
でき、しかも基準音響レベルの変化を検出してその変更
を行うことができる優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図はバル
ブ作動によるバルブ下流側配管のメタル温度を示す線図
、第３図は第２図の温度の変化率を示す線図である。 ｌは配管、ｌａは上流側配管、ｌｂは下流側配管、２は
バルブ、３ａ〜３ｄは音響センサー、４ａ〜４ｄはプリ
アンプ、５ａ〜５ｄはディスクリミネータ、Ｂは演算装
置、７は温度計、８はキーボード、９は表示装置を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）バルブを備えた配管のバルブ近傍位置の音響レベル
   を、前記バルブを全閉した状態において音響センサーに
   より検出してその検出信号を基準音響レベルとし、更に
   該基準音響レベルにしきい値を設定したものを演算装置
   に記憶させておくと共に、前記バルブを全閉にした後の
   バルブ下流側配管のメタルまたは流体温度とその温度の
   変化率を検出してその検出信号を基準温度信号及び基準
   変化率信号とし、更に該夫々の信号にしきい値を設定し
   たものを前記演算装置に記憶させておき、その後のバル
   ブ全閉時における検出音響レベルの変化、及びバルブ全
   閉時から所要時間経過後のバルブ下流側配管のメタルま
   たは流体の検出温度及びその変化率の変化により、バル
   ブのリークを検出し、且つ前記検出温度及び変化率が正
   常で前記音響レベルが異常を検出した際に、基準音響レ
   ベル及びそのしきい値の変更を行うことを特徴とするバ
   ルブリーク監視方法。