(57)【要約】【課題】蒸気などの漏洩の発生し易いフランジ部の漏れをすみやかに検知できる保温システムを得る。【解決手段】本発明に係る保温システム１０は、フランジ２ａ，２ｂと該フランジを囲んで設けられた保温材４Ｃ，４Ｄを含むフランジ部１と、保温材に設置されフランジから漏洩する湿分を検知する湿度センサ５と、を有し、フランジからの漏洩を的確に測定検知できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジと該フランジを囲んで設けられた保温材を含むフランジ部と、前記保温材に設置され前記フランジから漏洩する湿分を検知する湿度センサと、を有することを特徴とする保温システム。
【請求項２】
前記湿度センサが、前記保温材を貫通して埋め込まれて設けられたことを特徴とする請求項１に記載の保温システム。
【請求項３】
前記湿度センサの先端部が、前記保温材の内部側に突出して設けられたことを特徴とする請求項２に記載の保温システム。
【請求項４】
前記湿度センサの先端部が、前記保温材の内部側に設けられたくぼみ部内に突出し、該くぼみ部が、穴あき処理を行った覆いによって塞がれていることを特徴とする請求項２に記載の保温システム。
【請求項５】
前記保温材に貫通した通気路を設け、該通気路の外部側の保温材外周に蒸気だまりを設けて、該蒸気だまりに前記湿度センサの先端部を配設したことを特徴とする請求項１に記載の保温システム。
【請求項６】
前記保温材に貫通した通気路の内部側に穴あき処理を行った覆いを設けたことを特徴とする請求項５に記載の保温システム。
【請求項７】
前記湿度センサが前記フランジより上方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の保温システム。
【請求項８】
前記保温材が、金属被覆型保温材からなる着脱式保温構造とされていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の保温システム。
【請求項９】
前記湿度センサが、直接蒸気を検知できるジルコニア固体電解質からなる耐熱性を有するセンサ、又は高分子静電容量式の耐熱性を有するセンサであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の保温システム。
【請求項１０】
前記湿度センサによる測定結果を示す信号は、前記湿度センサと、前記湿度センサによる測定結果を管理する管理装置と、を接続する配線を介して伝送される
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の保温システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フランジとフランジを囲んで設けられた保温材を含むフランジ部を有する保温システムに関し、特に、フランジから漏洩する湿分を検知できる保温システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
保温材でカバーされた、配管フランジ、機器フランジ、弁ボンネットフランジ、機器マンホ−ルなどのガスケットが使用されている継手における蒸気などの漏洩は、フランジのガスケット部から発生する場合がほとんどである。従来、これらの蒸気漏れの検知は目視に頼っており、フランジ部から漏れた蒸気が湯気となって立ち上るのを見回りによって発見する、あるいは保温材内部で蒸気が結露し、液滴となって滴下してくるものをドレーンで受けて液のたまり具合から判断する、などの方法で行われている。
【０００３】
フランジ部以外の蒸気配管からの蒸気漏れを検知する構成としては、外周に断熱保温層を設けた蒸気管の周りにエアスペースを介して外套管を設けた蒸気供給管において、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、蒸気の漏洩を検知するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、流体が流れる配管と、この配管の外面に設けられた保温材との間でかつ配管破断想定位置に湿度センサを設け、この湿度センサを漏洩検知装置に接続した流体漏洩検知システムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−７２４８９号公報（要約、段落［０００７］、図１）
【特許文献２】特開平８−２８５７１７号公報（要約、段落［００１５］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の目視による方法は、巡回監視の頻度に依存しており、重大な事故につながる問題が発生していても緊急に検知することができない。また、蒸気によって保温材が含水し、性能が低下した状態が放置されていることとなり、エネルギーの損失が大きい。特に、原子力発電所の蒸気配管のように厳密な安全性が要求される場合には、すみやかに検知、修理する必要があり、このような方法には問題が残されていた。
【０００６】
特許文献１に開示の構成では、漏洩した蒸気が保温材を通過して外周のエアスペースに到達し、保温材の表面で結露することで、電気抵抗の変化を検知するが、フランジ部など特定の位置における蒸気漏れを想定していないので、検知までのタイムラグが大きくなることが生じる。また、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ための長いセンサが必要である。
【０００７】
また、特許文献２に開示の構成では、溶接線の亀裂を想定しており、湿度センサ取付けのスペースは少なく、取付け困難で、想定部での事故確率も多くはない。
【０００８】
本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、最も蒸気などの漏洩の発生し易いフランジ部の漏れをすみやかに検知することのできる保温システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明では、フランジと該フランジを囲んで設けられた保温材を含むフランジ部と、前記保温材に設置され前記フランジから漏洩する湿分を検知する湿度センサと、を有する保温システムとする。これによって、フランジからの漏洩は、的確に測定検知できる。
【００１０】
また、前記湿度センサが、前記保温材を貫通して埋め込まれて設けられた保温システムとすれば、保温材の厚みを利用して配置でき、さらに湿度センサを高低温から守ることができる。
【００１１】
また、前記湿度センサの先端部が、前記保温材の内部側に突出して設けられた保温システムとすれば、湿度センサの検知をより確実にできる。
【００１２】
また、前記湿度センサの先端部が、前記保温材の内部側に設けられたくぼみ部内に突出し、該くぼみ部が、穴あき処理を行った覆いによって塞がれている保温システムとすれば、湿度センサを高低温から守ることができるとともに、湿度センサの検知をより確実にできる。
【００１３】
また、前記保温材に貫通した通気路を設け、該通気路の外部側の保温材外周に蒸気だまりを設けて、該蒸気だまりに前記湿度センサの先端部を配設した保温システムとすれば、湿度センサを高温から守ることができる。
【００１４】
また、前記保温材に貫通した通気路の内部側に穴あき処理を行った覆いを設けた保温システムとすれば、一層確実に湿度センサを高低温から守ることができる。
【００１５】
また、前記湿度センサが前記フランジより上方に配置されている保温システムとすれば、上方検知により、水蒸気などの高温流体の漏洩の検知を、より的確なものとできる。
【００１６】
また、前記保温材が、金属被覆型保温材からなる着脱式保温構造とされている保温システムとすれば、配設される湿度センサが金属被覆型保温材に確実に固定でき、設置工事、修理工事は容易となる。
【００１７】
また、前記湿度センサが、直接蒸気を検知できるジルコニア固体電解質からなる耐熱性を有するセンサ、又は高分子静電容量式の耐熱性を有するセンサである保温システムとすれば、最適なフランジからの漏洩を検知できるシステムを得ることができる。
【００１８】
また、前記湿度センサによる測定結果を示すデータは、前記湿度センサと、前記湿度センサによる測定結果を管理する管理装置と、を接続する配線を介して伝送される保温システムとすれば、集中管理を合理的に達成でき、速やかな漏洩検知とそれに対する対処を可能にできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の保温システムでは、湿度センサによりフランジから漏洩する湿分を的確に測定検知でき、速やかな漏洩検知とそれに対する対処を可能にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態につき図を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は、本発明の保温システムの一実施の形態としての第一の実施形態を示す部分断面図である。ここにおいて、保温システム１０は、配管２Ａ，２Ｂの接合端部に形成されるフランジ２ａ，２ｂと該フランジ２ａ，２ｂを囲んで設けられた保温材４Ｃ，４Ｄを含むフランジ部１と、保温材４Ｃに設置されフランジ２ａ，２ｂ間から漏洩する湿分を検知する湿度センサ５と、を含んで成る。なお、配管２Ａ，２Ｂのうちフランジ部１の一方側及び他方側に延び出る部分にも、当該部分の外周を囲む保温材３Ａ，３Ｂが設けられている。
【００２２】
この保温システム１０において、湿度センサ５による測定結果を示す信号は、当該湿度センサ５と、当該湿度センサ５による測定結果を管理するコンピュータ等の管理装置６と、を接続する配線７ａ，７ｂ，７ｃを介して伝送されるようになっている。すなわち、湿度センサ５と管理装置６とは有線接続されている。このため、例えば、測定結果を送受信する送信機及び受信機を設ける場合に生じ得る問題を回避できる。なお、配線７ａ，７ｂ，７ｃは、例えば、その一部又は全部に光ファイバを含むことができる。
【００２３】
また、図１に示す例では、湿度センサ５と管理装置６との間に設けられ、当該湿度センサ５による測定結果を保持する中間保持部８ａが設けられている。この中間保持部８ａは、例えば、データを保持できるメモリを備えたデータロガー装置として実現できる。また、中間保持部８ａと管理装置６とはＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）９を介して接続されている。
【００２４】
また、保温システム１０は、フランジ部１に設けられた湿度センサ５に加えて、図示しない１又は複数の湿度センサをさらに含んでいる。これら他の湿度センサは、例えば、配管２Ａ、２Ｂのうちフランジが形成されていない部分を囲む保温材に設けることができる。
【００２５】
そして、図１に示す例では、湿度センサ５による測定結果を保持する中間保持部８ａと、他の湿度センサと配線７ｄにより接続されて当該他の湿度センサによる測定結果を保持する中間保持部８ｂと、を収容する収容部１１が設けられている。この収容部１１は、例えば、箱状の容器として実現することができる。収容部１１には、内部の中間保持部８ａ，８ｂの温度上昇を抑制するための冷却器が設けられている。
【００２６】
また、この保温システム１０は、図１に示す収容部１１に加えて、不図示の他の湿度センサの中間保持部を収容した他の１又は複数の収容部を含んでいる。そして、図１に示す収容部１１に収容された中間保持部８ａ，８ｂに保持されている測定結果と、他の収容部に収容された中間保持部に保持されている測定結果と、は共通の配線７ｂ，７ｃを介して管理装置６に伝送される。
【００２７】
すなわち、図１に示す例において、収容部１１を含む複数の収容部は配線７ｅにより直列的に接続され、当該収容部１１は、当該複数の収容部のうち末端の位置に設けられている。そして、末端の収容部１１に収容されている中間保持部８ａ，８ｂに保持されている測定結果が配線７ｂ，７ｃを介して管理装置６に伝送されるのと同様に、他の中間保持部に保持されている測定結果は、配線７ｅを介して当該収容部１１まで伝送され、さらに配線７ｂ，７ｃを介して管理装置６に伝送される。なお、各湿度センサによる測定や、中間保持部から管理装置６への測定結果の伝送は、それぞれ一定時間の間隔で行うことができ、また、リアルタイムで行うこともできる。
【００２８】
さらに、この保温システム１０において、複数の湿度センサは、共通の電源（不図示）から共通の配線１２ａ，１２ｂを介して電力の供給を受けている。すなわち、図１に示す例において、末端の収容部１１と他の収容部とは配線１２ａにより接続され、当該収容部１１は配線１２ｂにより不図示の電源と接続されている。そして、末端の収容部１１に収容されている中間保持部８ａ，８ｂに接続された湿度センサに対し、配線１２ｂを介して電力が供給されるのと同様に、他の湿度センサに対しても、配線１２ｂ、さらに配線１２ａを介して電力が供給される。
【００２９】
このように、複数の湿度センサの各々による測定結果を伝送する配線７を共通化し、さらに当該複数の湿度センサに電力を供給する配線をも共通化することにより、配線が単純化できるとともに、管理装置６や電源との接続を末端の収容部１１でまとめて行うことができる。
【００３０】
フランジ２ａ，２ｂ間には、ガスケット２ｇが挟持されている。なお、実際にはフランジ２ａと２ｂとは、ガスケット２ｇを挟んでボルトで締め付け接続されるが、ここではボルトの図示は省略している。保温材４Ｃ，４Ｄは、一体であってもよいが、ここでは別体の例を示している。湿度センサ５は、そのセンサ部５ｂが図上方の保温材４Ｃを貫通して埋め込まれて、図３にも示すようにセンサ部５ｂの先端部５ａが、保温材４Ｃの内部側に突出して設けられている。より具体的に、センサ部５ｂの先端部５ａは、フランジ２ａとフランジ２ｂとの接合部分（すなわち、ガスケット２ｇ部分）に対向するよう設けられている。また、湿度センサ５は、フランジ２ａ，２ｂより図上方に配置されている。
【００３１】
この例での保温材４Ｃ，４Ｄは、金属被覆型保温材からなり、上記したように保温材４Ｃと保温材４Ｄとは、別体であり、相互にバックルで着脱が可能な着脱式構造とされている。
【００３２】
ここでの湿度センサ５は、原子炉などの１２０℃から３００℃の蒸気に耐えるため、直接蒸気を検知できるジルコニア固体電解質からなる耐熱性を有するセンサ、又は高分子静電容量式の耐熱性を有するセンサである。
【００３３】
図２は、この第一の実施の形態における保温材４Ｃへの湿度センサ５の配設状態を示す断面図である。保温材４Ｃは、金属被覆型保温材であって、ステンレス鋼製の薄板からな
る保温ケ−スに各種断熱材が充填され、それぞれの保温材には着脱時の操作性を向上させるためのバックルやハンドルが装着されている。湿度センサ５のセンサ部５ｂの先端部５ａが、保温材４Ｃの内部側に突出して構成されている。この湿度センサ５の先端部５ａの配置は、保温材４Ｃの内部側の温度上昇が、２５０℃未満などの場合に用いられる。
【００３４】
図３は、この第一の実施の形態における保温材４Ｃへの湿度センサ５の図２と異なる他の配設状態を示す断面図である。ここでも保温材４Ｃは、図２と同様の金属被覆型保温材である。湿度センサ５のセンサ部５ｂの先端部５ａが、保温材４Ｃの内部側に設けられたくぼみ部４ＣＫ内に突出し、該くぼみ部４ＣＫが、穴あき処理を行った覆い４ＣＨによって塞がれている。この湿度センサ５の先端部５ａの配置は、保温材４Ｃの内部側の温度上昇が、２５０℃以上などの場合にセンサ部５ｂ保護のために用いられる。
【００３５】
また、湿度を測定する湿度センサの配設場所は、図１のように、フランジと保温材、又は図５のように配管と保温材の間でも良いし、図３のように、保温材の中に空間を設けても良い。また、図４のように、保温材に内部側が穴あき処理を行った覆い４ＣＨで覆われた蒸気を誘導する通気路４ＣＴと、その通気路４ＣＴの外部側の保温材外周に金属板などで構成された蒸気だまり４ＣＤを設けて、湿度センサ５の先端部５ａを蒸気だまり４ＣＤに配設することもできる。なお、図４の螺旋矢印Ｓは漏洩した湿分を模式的に表現している。フランジ又は配管と保温材の間に設けた場合、蒸気の検知が早いという利点があるが、配管温度が高い場合には、湿度センサの耐熱性を高くする必要がある。保温材の外周に設けた場合には、蒸気の検知が遅いという難点はあるが、湿度センサの耐熱性が低くても良いという利点があり、配管温度とセンサとの組み合わせによって選定することができる。
【００３６】
湿度センサの設置場所は、蒸気は上昇するので、フランジ部に近い配管上部にすれば、すばやく検知することができる。
【００３７】
湿度センサとしては、上記のように直接蒸気を検知できるジルコニア固体電解質からなる耐熱性を有するセンサ、又は高分子静電容量式の耐熱性を有するセンサなどが使用でき、測定場所の曝露温度、要求される応答速度、価格等によって選定することができる。ここでの耐熱性を有するとは、１００℃以上の温度に耐えられることを指す。これは、高温高圧の蒸気が大気に漏洩した時の温度が、１００℃以上であるためである。
【００３８】
保温材としては、金属被覆型保温材が最も好ましい。これは湿度センサの取付け、送信機の取付けに適するためである。内填する断熱材としては、ステンレス泊やアルミニュウム泊を積層した全金属保温材が好ましく、そのほかにも無機系保温材である、ケイ酸カルシウム系保温材、ロックウール、セラミックファイバー、グラスウール、アルミナファイバー、ムライトファイバーなどを主体とする繊維質断熱材、フュームドシリカ等のセラミック粉末保温材などが挙げられる。また、有機多孔質体保温材である、ポリイミドフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリイソシアネートフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリスチレンフォーム、フェノールフォーム、シリコンフォームなどの樹脂フォーム保温材、発泡ゴム保温材としてのＮＢＲ等も使用することができる。
【００３９】
保温材は金属被覆型保温材である必要は無く、金属で被覆されていない上記保温材を使用しても良い。
【００４０】
次に、図５に基づき、本発明の保温システムの一実施の形態としての第二の実施の形態を説明する。第一の実施の形態に相当する構成要素は、２０を加えた符号で示している。図５は、この保温システム２０のフランジ部２１を示す部分断面図である。この例では、配管２Ａと配管２Ｂを繋ぐ継手本体２２Ｂにバルブ本体２２Ａを繋ぐ場合の構造についてのものである。継手本体２２Ｂ側のフランジ２２ｂとバルブ本体２２Ａ側のフランジ２２ａを囲む保温材２４は、ここでは一体で継手本体２２Ｂをも囲んでいる。フランジ２２ａとフランジ２２ｂとの間にはガスケット２２ｇが挟持されている。
【００４１】
湿度センサ２５は、センサ部２５ｂを保温材２４に挿入固定され、先端部２５ａが、保温材２４の内側に突出している。この先端部２５ａの突出位置は、この例では、フランジ２２ａとフランジ２２ｂより下方である。高温の水蒸気等の漏洩検知には、上方が望ましい。湿度センサ２５は、図１の例と同様、配線２７ａを含む配線を介して不図示の管理装置と接続されている。
【００４２】
次に、図６に基づき、本発明の保温システムの一実施の形態としての第三の実施の形態を説明する。図６において図１と共通の部分には共通の符号を付し、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４３】
図６に示すように、この保温システム１０は、湿度センサ５による測定結果を表示する表示部１３を有している。すなわち、湿度センサ５は、配線７ａを介して、液晶ディスプレイ等の表示画面１３ａを備えた表示部１３と接続されている。したがって、湿度センサ５による測定結果を示す信号は配線７ａを介して表示部１３に伝送され、当該表示部１３は受信した当該信号に基づいて、当該測定結果を表示画面１３ａに表示する。
【００４４】
なお、この表示部１３は、例えば、施設に異常が生じていないか見回りをする巡回者が視認可能な位置に設置される。すなわち、表示部１３は、例えば、保守点検のために配管２Ａ，２Ｂの周囲に設けられた骨材からなる足場のうち、フランジ部１の近傍部分に設置することができる。また、この表示部１３は、湿度センサ５により測定された湿度が所定の閾値を超えた場合に作動する異常警報ランプを有することとしてもよい。また、配管２Ａ，２Ｂが設置される施設内には、表示部１３の表示画面１３ａに表示される画像や異常警報ランプの作動状況を撮影する監視カメラ等の監視装置を設けることもできる。この場合、監視装置による監視結果は、配管２Ａ，２Ｂが設置される施設とは独立に設けられた監視室に送信され、当該監視室の監視者により、当該施設内の異常の有無を把握することとしてもよい。すなわち、例えば、監視カメラによる撮影画像が監視室内のモニタに表示される場合には、監視者は施設内の異常の発生を容易に視認することができ、簡便且つ確実な遠隔監視が可能となる。また、表示部１３は、湿度センサ５と配線７ａにより接続されるものに限られず、当該湿度センサ５と一体的に設けることもできる。この場合、例えば、湿度センサ５が表示画面１３ａを有することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明による保温システムは、フランジからの漏洩を、的確に測定検知でき、各種保温システムの安全性を向上し、広く実用に供せられる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の保温システムの一実施の形態としての第一の実施形態を示す部分断面図である。
【図２】図１の保温システムの第一の実施の形態における保温材への湿度センサの配設状態を示す断面図である。
【図３】図１の保温システムの第一の実施の形態における保温材への湿度センサの図２と異なる他の配設状態を示す断面図である。
【図４】図１の保温システムの第一の実施の形態における保温材への湿度センサの図２、図３とは異なる他の配設状態を示す断面図である。
【図５】本発明の保温システムの一実施の形態としての第二の実施の形態のフランジ部を示す部分断面図である。
【図６】本発明の保温システムの一実施の形態としての第三の実施の形態のフランジ部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  フランジ部、２Ａ、２Ｂ  配管、２ａ，２ｂ  フランジ、２ｇ  ガスケット、３Ａ，３Ｂ  保温材、４Ｃ，４Ｄ  保温材、４ＣＤ  蒸気だまり、４ＣＨ  穴あき処理を行った覆い、４ＣＫ  くぼみ部、４ＣＴ  通気路、５  湿度センサ、５ａ  先端部、５ｂ  センサ部、６  管理装置、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ  配線、８ａ，８ｂ  中間保持部、９  ＬＡＮ、１０  保温システム、１１  収容部、１２ａ，１２ｂ  配線、１３  表示部、１３ａ  表示画面、２０  保温システム、２１  フランジ部、２２Ａ  バルブ本体、２２Ｂ  継手本体、２２ａ  フランジ、２２ｂ  フランジ、２２ｇ  ガスケット、２４  保温材、２５  湿度センサ、２５ａ  先端部、２５ｂ  センサ部、２７ａ  配線、Ｓ  漏洩した湿分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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