(57)【要約】【課題】広範囲にわたって短時間、且つ、容易に調査対象物に形成された気体吸い込み箇所を検知可能な気体吸い込み箇所の検知方法及び検知装置を提供すること。【解決手段】本発明の一実施形態である気体吸い込み箇所の検査装置は、調査対象物Ｐに形成された気体吸い込み箇所Ａを検知する気体吸い込み箇所の検知装置であって、調査対象物Ｐに向けて蒸気を噴射する蒸気噴射装置１と、蒸気に可視光を照射することにより蒸気の流れを可視化する可視光照射装置２と、を備える。この装置によれば、調査対象物Ｐから離れた位置から蒸気を噴射して可視光を照射するため、調査対象物Ｐの広範囲を短時間で調査できる。また、調査対象物Ｐが簡単には近づけない場所に配置されている場合であっても、容易に調査を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調査対象物に形成された気体吸い込み箇所を検知する気体吸い込み箇所の検知方法であって、
前記調査対象物に向けて蒸気を噴射するステップと、
前記蒸気に可視光を照射することにより該蒸気の流れを可視化し、該蒸気の流れに基づいて前記調査対象物に形成された気体吸い込み箇所を検知するステップと、
を含むことを特徴とする気体吸い込み箇所の検知方法。
【請求項２】
前記可視光が緑色光であることを特徴とする請求項１に記載の気体吸い込み箇所の検知方法。
【請求項３】
調査対象物に形成された気体吸い込み箇所を検知する気体吸い込み箇所の検知装置であって、
前記調査対象物に向けて蒸気を噴射する蒸気噴射装置と、
前記蒸気に可視光を照射することにより該蒸気の流れを可視化する可視光照射装置と、
を備えることを特徴とする気体吸い込み箇所の検知装置。
【請求項４】
前記可視光が緑色光であることを特徴とする請求項３に記載の気体吸い込み箇所の検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント設備のガス配管や集塵機等の調査対象物に形成された気体吸い込み箇所を検知する気体吸い込み箇所の検知方法及び検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガス漏れ箇所の検知方法として、ｐＨ指示薬を含浸させたシートを配管の周りに配置し、配管内にトレーサーガスを導入して配管内を加圧し、ｐＨ指示薬の色の変化を確認することにより、配管のガス漏れ箇所を可視化する方法が知られている（特許文献１参照）。また、ガス検知器や石鹸水を用いてガス漏れ箇所を検知する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０７４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のガス漏れ箇所の検知方法では、一度に広範囲を調査することができない。さらに、設備や配管等からのガス漏出でなく、空気等の気体を吸い込む場合には適用できない。また、調査箇所が簡単には近づけない場所にある場合、調査が困難になる。さらに、設備が稼働中である場合には配管内を加圧することができないために、長期間稼働する設備や休止時間が短い設備では、設備の全範囲を調査することができない。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、広範囲にわたって短時間、且つ、容易に調査対象物に形成された気体吸い込み箇所を検知可能な気体吸い込み箇所の検知方法及び検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る気体吸い込み箇所の検知方法は、調査対象物に形成された気体吸い込み箇所を検知する気体吸い込み箇所の検知方法であって、前記調査対象物に向けて蒸気を噴射するステップと、前記蒸気に可視光を照射することにより該蒸気の流れを可視化し、該蒸気の流れに基づいて前記調査対象物に形成された気体吸い込み箇所を検知するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る気体吸い込み箇所の検知方法は、上記発明において、前記可視光が緑色光であることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る気体吸い込み箇所の検知装置は、調査対象物に形成された気体吸い込み箇所を検知する気体吸い込み箇所の検知装置であって、前記調査対象物に向けて蒸気を噴射する蒸気噴射装置と、前記蒸気に可視光を照射することにより該蒸気の流れを可視化する可視光照射装置と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る気体吸い込み箇所の検知装置は、上記発明において、前記可視光が緑色光であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る気体吸い込み箇所の検知方法及び検知装置によれば、広範囲にわたって短時間、且つ、容易に調査対象物に形成された気体吸い込み箇所を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である気体吸い込み箇所の検知装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、蒸気の到達距離及び圧力と調査対象物に形成された気体吸い込み箇所における蒸気の視認性との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である気体吸い込み箇所の検知装置の構成について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態である気体吸い込み箇所の検知装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である気体吸い込み箇所の検知装置は、調査対象物Ｐに形成された気体吸い込み箇所Ａを検知するための装置であり、水蒸気噴射装置１と、可視光照射装置２と、を備えている。なお、調査対象物Ｐとしては、プラント設備のガス配管や集塵機等、内部と外部（大気）との間の圧力差（内圧差）が１ｋＰａ以上になる設備を例示できる。
【００１４】
水蒸気噴射装置１は、調査対象物Ｐに向かって水蒸気をトレーサーガスとして噴射する装置であり、水蒸気源１ａ、噴射ノズル１ｂ、圧力計１ｃ、及び圧力調整弁１ｄを備えている。水蒸気源１ａは、配管１ｅを介して噴射ノズル１ｂに水蒸気を供給する。噴射ノズル１ｂは、検査者が携帯可能な大きさに構成され、水蒸気源１ａから供給された水蒸気を調査対象物Ｐに向かって噴射する。圧力計１ｃは、噴射ノズル１ｂから噴射される水蒸気の圧力を測定する。圧力調整弁１ｄは、検査者が操作可能な配管１ｅの位置に配置され、検査者が圧力計１ｃの測定値に従って噴射ノズル１ｂから噴射される水蒸気の圧力を調整する際に操作される。圧力調整弁１ｄは、検査者の操作に従って噴射ノズル１ｂから噴射される水蒸気の圧力を調整する。
【００１５】
なお、本実施形態では、調査対象物Ｐに向かって水蒸気をトレーサーガスとして噴射することとしたが、調査対象物Ｐや周辺環境への影響がないこと、３ｍ以上の遠距離に到達し目視できること等の条件を満足すれば、水蒸気以外の気体をトレーサーガスとして用いてもよい。また、水蒸気の目視をより容易にするために、水蒸気に色を付与してもよい。さらに、水蒸気は、調査対象物Ｐから１〜５ｍ離れた位置から５〜２０ｋＰａの圧力で噴射することが望ましい。
【００１６】
可視光照射装置２は、水蒸気噴射装置１から噴射された水蒸気に対して波長が５００〜７００μｍの範囲内にある緑色の可視光を照射する装置である。なお、本実施形態では、緑色の可視光を水蒸気に照射することとしたが、目視が容易な可視光であれば緑色以外の色（波長）であってもよい。
【００１７】
このような構成を有する気体吸い込み箇所の検知装置を用いて調査対象物Ｐに形成された気体吸い込み箇所Ａを検知する際には、まず、検査者が、水蒸気噴射装置１を操作することによって調査対象物Ｐに向けて水蒸気を噴射する。次に、検査者は、可視光照射装置２を操作することによって水蒸気噴射装置１から噴射された水蒸気に緑色の可視光を照射する。調査対象物Ｐに気体吸い込み箇所Ａが形成されている場合、水蒸気噴射装置１から噴射された水蒸気が気体吸い込み箇所Ａに向かって流れるので、緑色の可視光を照射することによって水蒸気（水粒子）の流れを可視化し、水蒸気の流れを確認することによって気体吸い込み箇所Ａを検知することができる。
【００１８】
そして、このような気体吸い込み箇所の検知方法によれば、調査対象物Ｐから離れた位置から水蒸気を噴射して緑色の可視光を照射するため、調査対象物Ｐの広範囲を短時間で調査することができる。また、調査対象物Ｐが簡単には近づけない場所に配置されている場合であっても、容易に調査を行うことができる。さらに、加圧等の調査対象物Ｐの稼働に影響を与える作業が不要であるので、調査対象物Ｐが稼働中であっても調査対象物Ｐの全範囲を調査することができる。すなわち、このような気体吸い込み箇所の検知方法によれば、広範囲にわたって短時間、且つ、容易に調査対象物Ｐに形成された気体吸い込み箇所Ａを検知することができる。
【実施例】
【００１９】
本実施例では、水を圧縮空気で噴霧して粒径の小さな水粒子（フォグと呼ぶ）を得た場合（比較例１）、同様の方法で噴霧ノズルを変えて粒径の大きな水粒子（ミストと呼ぶ）を得た場合（比較例２）、及び水蒸気を噴射した場合（実施例）について、噴射位置から３ｍ離れた位置への到達性及び視認性を評価した。いけうち社製のＡＥ−１（０３ｃ）ノズルを用いて水を噴霧して調製したフォグ（比較例１）は、３ｍ離れた位置に視認できる状態で到達する到達性が悪かった。これは、フォグの粒径が１０μｍ以下と小さく、フォグの拡散が速すぎたためと考えられる。また、充円錐型の２流体ノズルを用いて調製したミストの場合（比較例２）も３ｍ離れた位置への到達性が悪かった。これは、通常の噴霧条件ではミストの粒径が大きすぎ（推定１０〜数十μｍ）、重力によって沈降しやすく到達性が悪かったものと考えられる。
【００２０】
フォグの吐出速度を上げれば到達距離を伸ばせる可能性もあるが、フォグを得るためのノズルは出口径が小さく、吐出速度を上げることは困難である。また、ミストについては吐出速度を上げて到達距離を伸ばすことは可能であるが、ミストは気流に乗りにくく、気体吸い込みによって発生する気流を可視化するには適していないことも判明した。すなわち、水を圧縮空気で噴霧する方法では、遠方まで到達して気体の吸込みを効果的に検出するトレーサーを発生させるための好適な条件を見出しにくく、水を噴霧する方法は本発明の課題を解決するためには不十分な方法であることが判明した。
【００２１】
これに対して、水蒸気を噴射した場合（実施例）では、噴射位置から３ｍ離れた位置への到達性及び視認性が共に良好であることが確認された。水蒸気を噴射する方法では、流速を高めることが容易で、且つ、推定粒径数μｍ〜１０μｍ程度の微細な水滴を作ることが可能であるためと考えられる。また、実施例の水蒸気噴射による方法では、水蒸気を噴射するパイプを長くすれば、対象物に近いところから容易に噴射を行うことができる。これに対して、比較例の水噴霧では、ノズルの先端まで水と圧縮空気を供給する必要があるため、噴霧位置の変更が容易ではないという欠点がある。そのため、水蒸気噴射は作業性の観点からも使いやすい。
【００２２】
さらに、本実施例では、噴射ノズル１ｂから気体吸い込み箇所Ａまでの距離（到達距離）と噴射ノズル１ｂから噴射する水蒸気の圧力とを変えて、気体吸い込み箇所Ａ付近に緑色光を照射し、気体吸い込み箇所Ａにおける水滴を含んだ水蒸気の流れを目視可能であるか否かを検証した。検証結果を図２に示す。図２中、○印は水蒸気の流れを良好に目視可能であることを示し、△印は水蒸気の流れの目視は可能であるが○印の場合よりも視認性が劣ることを示し、×印は水蒸気の流れを目視できないことを示す。なお、水蒸気の圧力はゲージ圧（大気圧との差圧）を示している。図２に示すように、水蒸気圧力が高く、到達距離が短い場合（水蒸気圧力２０ｋＰａ，到達距離１ｍ）、水蒸気が過剰であるために気体吸い込み箇所Ａにおける水蒸気の流れを目視できなかった。一方、水蒸気圧力が低く、到達距離が長い場合には（水蒸気圧力５ｋＰａ，到達距離５ｍ）、水蒸気が不足して蒸気が気体吸い込み箇所Ａに到達しないために、気体吸い込み箇所Ａにおける水蒸気の流れを目視できなかった。以上のことから、調査対象物Ｐから１〜５ｍ離れた位置から５〜２０ｋＰａの圧力で水蒸気を噴射することにより、気体吸い込み箇所Ａにおける水蒸気の流れを目視して気体吸い込み箇所Ａを検知可能であることが確認された。さらに、到達距離に応じて噴射する水蒸気の圧力を調整するとより好ましい。すなわち、到達距離が１〜２ｍであれば水蒸気圧力を３〜１５ｋＰａとし、到達距離が２〜４ｍであれば水蒸気圧力を５〜２０ｋＰａとし、到達距離が４〜５ｍであれば水蒸気圧力を１０〜２０ｋＰａとすることが好ましい。また、緑色光に代えて白色光を照射した場合でも、視認性は緑色光を照射した場合には劣るが、気体吸い込みに伴う気体の流れを認めることができた。
【００２３】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００２４】
１  水蒸気噴射装置
１ａ  水蒸気源
１ｂ  噴射ノズル
１ｃ  圧力計
１ｄ  圧力調整弁
１ｅ  配管
２  可視光照射装置
Ａ  気体吸い込み箇所
Ｐ  調査対象物
【図１】
2019158487.tif 000003
【図２】
2019158487.tif 000004