(57)【要約】【課題】配管Ｐの漏洩箇所を、配管Ｐから離れた位置でも容易且つ、正確に検知することが可能になり、地中に埋設されている大口径管の漏水箇所でも正確に探査できる漏洩管検査方法及び検査装置を提供する。【解決手段】配管Ｐの漏洩部を検知する漏洩管検査方法として、検査区間を密封して空洞化した配管Ｐ内部に圧力ポンプ１０で圧縮空気を充填する圧縮空気充填工程１００を備える。低周波発生器２０で発生させた低周波で配管Ｐ内部に低周波振動を生じせしめる低周波振動工程２００を備える。検査区間の低周波を検知器３０にて検知する検知工程３００を備える。圧縮空気が充填された配管Ｐ内部の低周波の異同位置を、配管Ｐから離れた位置で感知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管Ｐの漏洩部を検知する漏洩管検査方法であって、
検査区間を密封して空洞化した配管Ｐ内部に圧力ポンプで圧縮空気を充填する圧縮空気充填工程と、
低周波発生器で発生させた低周波で配管内部に低周波振動を生じせしめる低周波振動工程と、
検査区間の低周波を検知器にて検知する検知工程とからなり、
圧縮空気が充填された配管内部における低周波の異同位置を、配管から離れた位置で検知することを特徴とする漏洩管検査方法。
【請求項２】
前記低周波振動工程は、配管内部に充填する前の圧縮空気に低周波振動を与え、該圧縮空気を配管内部に充填することで、配管内部に低周波振動が生じるようにした請求項１記載の漏洩管検査方法。
【請求項３】
配管の漏洩部を検知する漏洩管検査装置であって、
検査区間を密封して空洞化した配管Ｐ内部に圧縮空気を充填する圧力ポンプと、
配管内部の圧縮空気を低周波で振動させる低周波発生器と、
密封された配管内の低周波を検知する検知器とからなり、
圧縮空気が充填された配管内部の低周波の異同位置を、該配管から離れた位置で感知するように構成したことを特徴とする漏洩管検査装置。
【請求項４】
前記配管は地中に埋設された大口径の配水管とし、前記圧力ポンプにて圧縮空気を充填する検査区間を止水栓にて密閉し、配管の空洞化された検査区間内部に前記圧力ポンプによる圧縮空気を送ると共に、前記低周波発生器により配管内部の圧縮空気内で低周波を振動させ、該配管の地表部分で低周波の異同位置を検知するように構成された請求項３記載の漏洩管検査装置。
【請求項５】
前記止水栓は、略中央部に配されたジャッキを介して両端部が拡開する支持盤と、該支持盤の内側に配された膨出自在な耐圧製の封止体とで構成された請求項４記載の漏洩管検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業水利施設における大口径管から住宅用ガス管等に至るまで、各種配管の漏洩箇所を探査するのに好適な漏洩管検査方法及び検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道管やガス管など、土中埋設管の漏洩を検査する手段として、音波式の配管漏洩検査方法が知られている（特許文献１）。この検査方法は、配管上の２点で高周波の音圧を検出すると共に、基準点の標準パターンとする高周波の音圧と比較して漏洩の有無を判定するもので、この２点における漏洩音の電波時間差から漏洩地点を算出する方法である。このように標準パターンと測定音の高周波の音圧を照合する手段は、パターン認識法として知られている。
【０００３】
一方、漏水音を識別する別の手段として、高精度周波数分析法による漏水音識別方法が特許文献２に記載されている。この分析法は、高精度周波数分析によりレベル対周波数特性を求め、所定の周波数幅で移動平均して得られた移動平均特性を用いて分析するものとしている。
【０００４】
更に、建物外部の漏水箇所を探査する方法として、圧縮空気と共に超音波を入射して漏水箇所を特定する検査方法が特許文献３に記載されている。この検査方法によると、建物内部の漏水箇所から圧縮空気と共に超音波を入射し、漏水経路である建物構造体の亀裂及び隙間を通って建物外部に伝播する圧縮空気中の超音波を測定することで、建物外部の漏水箇所を探査する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−８７６６９号公報
【特許文献２】特許第３６４１８１７号公報
【特許文献３】特開２００３‐６５８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の如きパターン認識方法によると、パイプの径が大きくなると、水量が増大するため、標準パターンの音圧乃至周波数帯域と漏洩箇所の音圧乃至周波数帯域との違いが少なくなるので、漏洩箇所と基準点の判定が困難になる。そのため、パイプ径が小さいものでは識別が可能になっても、農業水利施設等における大口径管の漏水箇所を探査することはできなかった。しかも、特許文献１に記載されている音圧センサはパイプに直接接触する必要があるので、全体が地中に埋設されているパイプを探査することは極めて困難である。
【０００７】
また、特許文献２のような高精度周波数分析法では、レベル対周波数特性を求める際に、漏水音データ領域に類似データ領域や障害音データ領域等が重なり合うため、正確なレベル対周波数特性を得ることが困難になり、漏洩箇所の特定に支障が生じる不都合がある。
【０００８】
更に、特許文献３のような測定方法では、圧縮空気と共に漏れ出た超音波を測定する方法なので、測定可能な箇所は、建物外部の漏水箇所のように、漏洩箇所から漏洩する圧縮空気を直接測定できる位置に限られる。そのため水道管やガス管など、土中埋設管の漏洩を検査することはできない。
【０００９】
そこで本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、配管Ｐの漏洩箇所を、配管Ｐから離れた位置でも容易且つ、正確に検知することが可能になり、例えば地中に埋設されている大口径管の漏水箇所でも正確に探査できる漏洩管検査方法及び検査装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、配管Ｐの漏洩部を検知する漏洩管検査方法であって、検査区間を密封して空洞化した配管Ｐ内部に圧力ポンプ１０で圧縮空気を充填する圧縮空気充填工程１００と、低周波発生器２０で発生させた低周波で配管Ｐ内部に低周波振動を生じせしめる低周波振動工程２００と、検査区間の低周波を検知器３０にて検知する検知工程３００とからなり、圧縮空気が充填された配管Ｐ内部における低周波の異同位置を、配管Ｐから離れた位置で検知する検査方法にある。
【００１１】
第２の手段において、前記低周波振動工程２００は、配管Ｐ内部に充填する前の圧縮空気に低周波振動を与え、該圧縮空気を配管Ｐ内部に充填することで、配管Ｐ内部に低周波振動が生じるようにしている。
【００１２】
本発明における第３の手段は、配管Ｐの漏洩部を検知する漏洩管検査装置であって、検査区間を密封して空洞化した配管Ｐ内部に圧縮空気を充填する圧力ポンプ１０と、配管Ｐ内部の圧縮空気を低周波で振動させる低周波発生器２０と、密封された配管Ｐ内の低周波を検知する検知器３０とからなり、圧縮空気が充填された配管Ｐ内部の低周波の異同位置を、該配管Ｐから離れた位置で感知するように構成した検査装置にある。
【００１３】
第４の手段において、前記配管Ｐは地中に埋設された大口径の配水管とし、前記圧力ポンプ１０にて圧縮空気を充填する検査区間を止水栓４０にて密閉し、配管Ｐの空洞化された検査区間内部に前記圧力ポンプ１０による圧縮空気を送ると共に、前記低周波発生器２０により配管Ｐ内部の圧縮空気内で低周波を振動させ、該配管Ｐの地表部分で低周波の異同位置を検知するように構成されている。
【００１４】
第５の手段の前記止水栓４０は、略中央部に配されたジャッキ４１を介して両端部が拡開する支持盤４２と、該支持盤４２の内側に配された膨出自在な耐圧製の封止体４４とで構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の漏洩管検査方法によると、配管Ｐ内の圧縮空気に減衰率の低い低周波が生じる。そして、漏洩箇所には、この低周波の音圧が最も高くなるので、これら低周波の波形を比べることで、たとえ配管Ｐから離れた位置であっても、極めて正確、且つ容易に漏洩箇所を検出することができるものである。
【００１６】
請求項２の低周波振動工程２００によると、配管Ｐに低周波発生器２０を直接連結しなくても配管Ｐ内部に低周波による定常波を生じせしめることができるので、測定作業を極めて簡略化することができる。
【００１７】
請求項３記載の如く、圧力ポンプ１０と低周波発生器２０と検知器３０とからなる本発明検査装置により、漏洩箇所を、きわめて容易に、しかも正確に検知することが可能になった。
【００１８】
請求項４に記載の止水栓４０を利用することで、たとえ地中に埋設された大口径の配水管でも漏洩箇所を確実に検知することができる。しかも、配管Ｐから離れた位置で正確に検知できるので、路面を傷めず、短期間で安価に漏洩箇所を検知することができる。
【００１９】
請求項５に記載の止水栓４０によると、大口径の配管Ｐに圧縮空気を充填し、低周波を生じせしめた場合であっても、十分な密封力が得られる。この結果、配管Ｐの検査範囲を自由に設定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の検査方法を示すブロック図である。
【図２】本発明の検査方法の一実施例を示す概略図である。
【図３】本発明の検査方法で低周波を測定する状態の概略図である。
【図４】本発明の検査方法で漏洩位置を検出する状態の概略図である。
【図５】本発明の検査装置で圧力ポンプと低周波発生器とを示す概略図である。
【図６】本発明の検査方法の他の実施例を示す概略図である。
【図７】本発明の検査装置における止水栓を例示する正面図である。
【図８】本発明止水栓の支持盤を例示する縦断面図である。
【図９】本発明止水栓の支持盤を例示する正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明によると、配管Ｐから離れた位置で漏洩箇所を、きわめて容易に、しかも正確に検知することが可能になり、たとえば地中に埋設されている大口径管の漏水箇所を正確に探査することができるなどといった目的を実現した。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を図示例に基づいて説明する。本発明漏洩管検査方法は、圧縮空気が充填された配管Ｐ内部の低周波の変動を配管Ｐから離れた位置で感知する検査方法にあり、圧縮空気充填工程１００、低周波振動工程２００、検知工程３００を主要な工程とする（図１参照）。
【００２３】
圧縮空気充填工程１００は、検査区間を密封して空洞化した配管Ｐ内部に圧力ポンプ１０で圧縮空気を充填する工程である。配管Ｐの検査区間を密封するには、通常、配管Ｐに備えられているストップバルブＰ１を閉じることで、一定の区間を空洞化する（図２参照）。すなわち、一対のストップバルブＰ１を閉じた区間を検査区間とし、この検査区間の水や気体を全て排出して空洞化するものである。そして、圧力ポンプ１０で発生させた圧縮空気は、このストップバルブＰ１を利用して配管Ｐ内に充填する。
【００２４】
図示例では、検査区間の範囲内にある別のストップバルブＰ１に気圧ゲージ５０を装着し、この気圧ゲージ５０を介して圧力ポンプ１０からの圧縮空気を配管Ｐ内部に充填するものである（図２参照）。また、配管ＰにストップバルブＰ１が装着されていない場合は、圧縮空気充填口を備えた密封栓（図示せず）を配管Ｐに装着し、この密封栓から圧縮空気を充填することも可能である。尚、図２中、符号５１は、配管Ｐ内部の圧力を計測する管内圧力測定器５１である。
【００２５】
仮に配管ＰのストップバルブＰ１の間隔が極めて長い場合や、配管ＰにストップバルブＰ１が備わっていない場合は、後述するような、ストップバルブＰ１に替わる止水栓４０等を利用することができる（図６参照）。
【００２６】
低周波振動工程２００は、低周波発生器２０で発生させた低周波で配管Ｐ内部の圧縮空気を振動させる工程である。このとき、低周波振動工程２００として、配管Ｐ内部に充填する前の圧縮空気に低周波振動を与えることで、配管Ｐ内での振動を長時間維持することができる。また、低周波振動工程２００は、配管Ｐ内に圧縮空気を充填した後で、配管Ｐを通して配管Ｐ内に低周波振動させることも可能である。
【００２７】
検知工程３００は、密封された配管Ｐ内の低周波の異同位置を、配管Ｐから離れた位置で検知する工程である（図３参照）。検知手段は、低周波の波形から判断するほか、低周波の違いを可聴音に変換して判断するなど、検知手段は任意に選択できるものである。
【００２８】
検知工程３００で配管Ｐ内における低周波の異同位置を検出した場合、この位置が配管Ｐの漏洩箇所であることを確認する。例えば配管Ｐが埋設管の場合、当該箇所や周囲にボーリングを施し、配管Ｐの漏洩箇所を確認する電子聴音機６０やファイバースコープ等を挿入することで、検知工程３００の確実性を高めることができる（図４参照）。また、他の配管Ｐの場合は、配管Ｐの状況に応じて漏洩箇所を確認する。
【００２９】
次に本発明検査装置を説明する。本発明検査装置の主な構成は、圧力ポンプ１０、低周波発生器２０、検知器３０、止水栓４０等にて構成される。
【００３０】
圧力ポンプ１０は、配管Ｐ内に圧縮空気を送出するもので、配管Ｐの径により圧力を調整する（図２参照）。例えば、農業水利施設等における大口径管の如く、直径900〜1000 mmの配管Ｐに対しては、0.08〜0.09 Mpa程度の圧縮空気を充填する。また、ビル、工場、住宅等で使用される配管Ｐは、農業水利施設用配管Ｐより小径管となるので、管の口径にあわせて圧縮空気の空気圧を低減する。
【００３１】
低周波発生器２０は、配管Ｐ内部の圧縮空気を低周波で振動させるために使用する。図示の低周波発生器２０は、圧力ポンプ１０の圧縮空気排出口がわに接続されており、配管Ｐ内部に充填する前の圧縮空気に低周波振動を与えるものである（図５参照）。このように、低周波を与えた圧縮空気を配管Ｐ内部に充填することで、配管Ｐ内部に持続して低周波振動が生じることが実験で明らかになっている。しかも、このようにして一度与えた低周波振動の持続時間は、実験によると、0.08〜0.09 Mpa程度の圧縮空気を充填した直径1,000mm、長さ1kmの配管Ｐの場合で、およそ2時間観測されている。また、同じ条件の配管Ｐを500mにした場合、低周波の残存時間は1時間程度になることが分かっている。
【００３２】
検知器３０は、密封された配管Ｐ内の低周波を検知する器具である（図３参照）。この検知器３０として、例えば、漏洩箇所を検知するピックアップセンサー３１と、検知された低周波を増幅するプリアンプ３２と、この低周波を目視化するレベルメータ３３と、検査員が装着するヘッドホン３４などで構成される。尤も、この種の検知器３０は、配管Ｐ内の低周波を検知して異同個所、すなわち漏洩箇所を検知できるものであればどのようなものでもよい。
【００３３】
止水栓４０は、主に、農業水利施設等における直径900〜1000 mm等の大口径管の配管Ｐに使用する。例えば、止水弁Ｐ１で配管Ｐの端部を密封できない箇所に着脱自在に設置することで、配管Ｐの漏洩調査範囲を任意に設定するものである（図６参照）。図示例の止水栓４０は、略中央部に配されたジャッキ４１を介して上下の両端部が拡開する支持盤４２を備えている（図７参照）。この支持盤４２は、配管Ｐ内部で組み立て自在に形成された部材で、中央に介してあるジャッキ４１を伸張させることで、上下両端部を配管Ｐ内部に圧着させて固定する。この支持盤４２は、アルミ等の金属材にて頑強に構成されている。
【００３４】
配管Ｐ内に固定された支持盤４２の内側に押え板４３が配されている。この押え板４３は、配管Ｐの内周面に自身の外周面が密着する円形状のもので、配管Ｐ内部で組み立て自在に構成する。この押え板４３の材質もアルミ板等の金属材が好適であるが、他の材質に変更も可能である。図示例の押え板４３は、上部４３Ａ、中部４３Ｂ、下部４３Ｃと三分割されており（図８参照）、配管Ｐ内部でこれらをボルト４３Ｄにて連結する構成を成している（図９参照）。
【００３５】
一方、押え板４３の内側には、耐圧製のゴムチューブからなる封止体４４が配されている（図６参照）。この封止体４４を配管Ｐ内部で膨らませておくことで、圧縮空気を封入した際に、この封止体４４が圧縮変形されて配管Ｐの内部にピッタリと押し付けられて密封効果を奏するものである。また、図示例の密封板４５はゴムチューブを利用しているため、中央開口部を密封する密封板４５が備えられている。そして、このような止水栓４０を配管Ｐ内に配することにより、特に農業水利施設における大口径管からなる配管Ｐの検査区間を自由に設定できるものになる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によると、あらゆる配水管やガス管の漏洩を検知することが可能であり、農業用水用配管、事業所及び家庭用配管、発電所要配管、高炉用配管など、あらゆる分野の配管の漏洩検知に利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
Ｐ  配管
Ｐ１  ストップバルブ
１０  圧力ポンプ
２０  低周波発生器
３０  検知器
３１  ピックアップセンサー
３２  プリアンプ
３３  レベルメータ
３４  ヘッドホン
４０  止水栓
４１  ジャッキ
４２  支持盤
４３  押え板
４３Ａ  上部
４３Ｂ  中部
４３Ｃ  下部
４３Ｄ  ボルト
４４  封止体
５０  気圧ゲージ
５１  管内圧力測定器
１００  圧縮空気充填工程
２００  低周波振動工程
３００  検知工程
【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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【図７】
2011075416.tif 000009
【図８】
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【図９】
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