(57)【要約】【課題】液漏れ検出の対象機器の漏れ位置の特定が可能な漏れ検出装置を提供する。【解決手段】液漏れ検出の対象機器１００の下方に設置され、一の方向に平行な第１方向と、該一の方向と交差する第２方向とに配置されて互いに離間する多数の金属線２Ａ〜２Ｈ、３Ａ、３Ｂと、いずれかの第１方向の金属線３Ａと第２方向の金属線２Ｄとの間の電気伝導度の値と、そのときの各金属線３Ａ，２Ｄの交差した位置とに基づいて対象機器の漏れ位置を特定する漏れ位置特定手段１０とを備えた。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液漏れ検出の対象機器の下方に設置され、一の方向に平行な第１方向と、該一の方向と交差する第２方向とに配置されて互いに離間する多数の金属線と、
いずれかの前記第１方向の金属線と前記第２方向の金属線との間の電気伝導度の値と、そのときの各金属線の交差した位置とに基づいて前記対象機器の漏れ位置を特定する漏れ位置特定手段と
を備えたことを特徴とする漏れ検出装置。
【請求項２】
液漏れ検出の対象機器の下方に設置され、互いに平行に配置される２本の金属線と、
前記２本の金属線の間にパルス電圧を印加してから各金属線の間に電流が流れるまでの時間に基づいて、前記対象機器の漏れ位置を特定する漏れ位置特定手段と
を備えたことを特徴とする漏れ検出装置。
【請求項３】
液漏れ検出の対象機器が多数の管を一の方向に平行に配置してなる場合に、
該一の方向と交差する面上にあって前記管の周囲に配置される２本の金属線と、
前記２本の金属線の間にパルス電圧を印加してから各金属線の間に電流が流れるまでの時間に基づいて、前記対象機器のうち漏れが生じた管を特定する漏れ位置特定手段と
を備えたことを特徴とする漏れ検出装置。
【請求項４】
液漏れ検出の対象機器の下方に設置される光ファイバと、
前記光ファイバの末端にパルス光を入射したときに該末端で検出される散乱光強度の時間変化に基づいて、前記対象機器の漏れ位置を特定する漏れ位置特定手段と
を備えたことを特徴とする漏れ検出装置。
【請求項５】
液漏れ検出の対象機器が多数の管を一の方向に平行に配置してなる場合に、
該一の方向と交差する面上にあって前記管の周囲に配置される光ファイバと、
前記光ファイバの末端にパルス光を入射したときに該末端で検出される散乱光強度の時間変化に基づいて、前記対象機器のうち漏れが生じた管を特定する漏れ位置特定手段と
を備えたことを特徴とする漏れ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火力発電設備の復水器等、例えば海水が流れる機器からの液漏れを検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、火力発電設備等においては、ボイラで発生した蒸気を復水器で冷却凝縮させ、ボイラ水（純水）として循環使用している。ここで、復水器内には冷却用海水が流れているが、復水器（特にその熱交換機）に亀裂等が生じると、そこから海水が漏れて外側に凝縮したボイラ水に混入し、ボイラ水に塩分が混じって各種配管等を腐食させることになる。そこで、復水器からの海水の漏れをチェックすべく、各種の海水漏洩検出装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１４１５９６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術の場合、復水器下部に凝縮したボイラ水を採取して液分析を行うため、リークした海水がボイラ水で大幅に希釈され、その分検出感度が低下するという問題がある。又、実際の海水リークは復水器の一部が亀裂して生じるが、上記技術の場合、復水器のどの場所がリークしているかを特定することができず、対応に時間がかかる問題もあった。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、液漏れ検出の対象機器の漏れ位置の特定が可能な漏れ検出装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の漏れ検出装置は、液漏れ検出の対象機器の下方に設置され、一の方向に平行な第１方向と、該一の方向と交差する第２方向とに配置されて互いに離間する多数の金属線と、いずれかの前記第１方向の金属線と前記第２方向の金属線との間の電気伝導度の値と、そのときの各金属線の交差した位置とに基づいて前記対象機器の漏れ位置を特定する漏れ位置特定手段とを備えたことを特徴とする。
このようにすると、各金属線の交差した位置に漏れた液が付着した際に導通することから、その電気伝導度の値を測定することで漏れ位置を特定できる。
【０００７】
請求項２記載の漏れ検出装置は、液漏れ検出の対象機器の下方に設置され、互いに平行に配置される２本の金属線と、前記２本の金属線の間にパルス電圧を印加してから各金属線の間に電流が流れるまでの時間に基づいて、前記対象機器の漏れ位置を特定する漏れ位置特定手段とを備えたことを特徴とする。
このようにすると、各金属線の間に漏れた液が付着した際に導通することから、パルス電圧の印加から電流が流れるまでの時間と金属線の長さとの間の相関関係に基づき漏れ位置を特定できる。
【０００８】
請求項３記載の漏れ検出装置は、液漏れ検出の対象機器が多数の管を一の方向に平行に配置してなる場合に、該一の方向と交差する面上にあって前記管の周囲に配置される２本の金属線と、前記２本の金属線の間にパルス電圧を印加してから各金属線の間に電流が流れるまでの時間に基づいて、前記対象機器のうち漏れが生じた管を特定する漏れ位置特定手段とを備えたことを特徴とする漏れ検出装置。
このようにすると、各金属線の間に漏れた液が付着した際に導通することから、パルス電圧の印加から電流が流れるまでの時間と金属線の長さとの間の相関関係に基づき漏れ位置を特定できる。又、漏れが生じた管を特定することができ、例えばその管に盲栓を打つことにより、対策を素早く立てられる。
【０００９】
請求項４記載の漏れ検出装置は、液漏れ検出の対象機器の下方に設置される光ファイバと、前記光ファイバの末端にパルス光を入射したときに該末端で検出される散乱光強度の時間変化に基づいて、前記対象機器の漏れ位置を特定する漏れ位置特定手段とを備えたことを特徴とする。
このようにすると、光ファイバに漏れた液が付着した際に外部に光が漏れて散乱光強度が変化することから、この変化が生じた時間分に相当する光ファイバの長さを求めることで漏れ位置を特定できる。
【００１０】
請求項５記載の漏れ検出装置は、液漏れ検出の対象機器が多数の管を一の方向に平行に配置してなる場合に、該一の方向と交差する面上にあって前記管の周囲に配置される光ファイバと、前記光ファイバの末端にパルス光を入射したときに該末端で検出される散乱光強度の時間変化に基づいて、前記対象機器のうち漏れが生じた管を特定する漏れ位置特定手段とを備えたことを特徴とする。
このようにすると、光ファイバに漏れた液が付着した際に外部に光が漏れて散乱光強度が変化することから、この変化が生じた時間分に相当する光ファイバの長さを求めることで漏れ位置を特定できる。又、漏れが生じた管を特定することができ、例えばその管に盲栓を打つことにより、対策を素早く立てられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る漏れ検出装置の各実施形態について各図に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係る漏れ検出装置の構成を示す。この図において、漏れ検出装置は、復水器１００の下方に設置される金属線２Ａ〜２Ｈ、３Ａ、３Ｂと、所定の金属線間に電圧を印加したときの電気伝導度を測定する測定機２０と、測定機２０と接続する金属線を切り換えるスイッチング回路２１、２２と、各金属線を張るための外枠２５と、測定機２０を制御するとともに測定機２０からの電気伝導度の値に基づいて復水器１００の海水漏れ位置を特定するコンピュータ（漏れ位置特定手段）１０とを備える。
【００１３】
復水器１００は、長手方向に延びる細管が一平面上でこれと直角な方向に１８０度曲げられた後、該長手方向へ折り返される構造が繰り返されたものを１ユニットとし、このユニットが図１の上下方向に多数積層された構成になっている。そして、細管の入側から流入した冷却海水は、復水器１００の外側に吹き付けられるボイラ蒸気を冷却して凝縮水とし、細管の出側から流出するようになっている。以下、復水器１００の長手方向を「第１方向」と称し、長手方向に直角な方向を「第２方向」と称する。
【００１４】
金属線２Ａ〜２Ｈは第２方向に平行に配置され、各金属線２Ａ〜２Ｈの端部が外枠２５の長手方向の内面にそれぞれ固定されている。又、金属線３Ａ、３Ｂは第１方向に平行に配置され、各金属線３Ａ、３Ｂの端部が外枠２５の短手方向の内面にそれぞれ固定されている。又、金属線２Ａ〜２Ｈと金属線３Ａ、３Ｂとは異なる平面上にある。このようにして、各金属線２Ａ〜２Ｈ、３Ａ、３Ｂは、外枠２５内に網状に配置されるとともに、すべての金属線が互いに離間するようになっている。外枠２５は、復水器１００の下方で凝縮水の回収槽より上に設置される。
【００１５】
外枠２５の隣接する２つの外面には、それぞれスイッチング回路２１、２２が配置され、測定機２０と接続する金属線を切り換える。すなわち、スイッチング回路２１は金属線３Ａ、３Ｂのうちいずれか一本を測定機２０と接続させ、スイッチング回路２２は金属線２Ａ〜２Ｈのうちいずれか一本を測定機２０と接続させる。これにより、例えば、金属線２Ａと３Ａがそれぞれ測定機２０に接続され、これらの金属線間に電圧を印加したときの電気伝導度が測定される。
【００１６】
次に、電気伝導度の測定方法について説明する。まず、金属線２Ａと３Ａがそれぞれ測定機２０に接続された場合を考える。この場合、測定機２０は金属線２Ａと３Ａの間に電圧を印加して電気伝導度を測定するが、各金属線は交差領域Ｓで互いに離間しているので、電流は流れず、電気伝導度は小さくなる。一方、スイッチング回路２１、２２により、金属線２Ｄと３Ａがそれぞれ測定機２０に接続された場合を考える。ここで、復水器１００の海水漏れが金属線２Ｄと３Ａの交差領域Ｔの上方で生じると、交差領域Ｔに海水が付着して各金属線が導通することになる。従って、各金属線間に電流が流れ、電気伝導度が大きくなる。このように、スイッチング回路２１、２２により各金属線を走査してゆき、電気伝導度が大きくなったときに測定機２０に接続された金属線を特定することで、各金属線の交差位置から漏れ位置を特定することができる。
【００１７】
次に、第２の実施形態に係る漏れ検出装置の構成を図３を参照して説明する。この図において、漏れ検出装置は、復水器１００の下方に設置される２本の金属線４Ａ、４Ｂと、各金属線間にパルス電圧を印加したときの電流を測定する測定機３０と、測定機３０を制御するとともに測定機からの電流値に基づいて復水器１００の海水漏れ位置を特定するコンピュータ（漏れ位置特定手段）１０Ａとを備える。復水器１００については、第１の実施形態で用いたものと同様であるので説明を省略する。
【００１８】
金属線４Ａ，４Ｂは、復水器１００の下方を蛇行しつつ、互いに離間して平行に配置される。金属線４Ａ，４Ｂの一端は、それぞれ測定機３０に接続され、これらの金属線間にパルス電圧を印加したときの電流が測定される。
【００１９】
次に、電流の測定方法について説明する。ここで、金属線４Ａ，４Ｂの所定位置Ｘ，Ｙにそれぞれ漏れ海水が付着し、この場所にて金属線４Ａ，４Ｂ間が導通しているものとする。又、測定機３０との接続部位を始点とし、末端Ｚに至るまでの金属線４Ａ，４Ｂの長さが既知であるとする。
【００２０】
図４は、パルス電圧を印加した時間を０としたときの、測定機３０に測定された電流―時間グラフを示す。この図において、漏れ海水が各金属線間に付着して導通すると、その部分を介して電流が流れるが、導通部分が上記始点から近いほど電流経路が短くなるので、時間０を起点として電流が流れ始めるまでの時間も短くなる。この図では、始点からの距離が近いＸの方がＹよりも電流発生時間が短い。従って、予め末端Ｚが導通したときの電流発生時間ｔ０と、始点からＺまでの金属線の長さを求めておき、Ｘでの電流発生時間ｔ１を測定することで、始点からＸまでの距離が比例計算で求まり、結果として漏れ位置Ｘを特定することができる。
【００２１】
次に、第３の実施形態に係る漏れ検出装置の構成を図５を参照して説明する。この図において、漏れ検出装置は、復水器１００の下方に設置され一端Ｑが開放端である光ファイバ５と、光ファイバ５の他端Ｏの端面にパルス光を入射しそのときの戻り散乱光強度を検出する測定機４０と、測定機４０を制御するとともに測定機２０からの散乱光強度に基づいて復水器１００の海水漏れ位置を特定するコンピュータ（漏れ位置特定手段）１０Ｂとを備える。復水器１００については、第１の実施形態で用いたものと同様であるので説明を省略する。光ファイバ５は、復水器１００の下方を蛇行しつつ配置される。
【００２２】
次に、散乱光強度の測定方法について説明する。ここで、光ファイバ５の所定位置Ｐに漏れ海水が付着したものとする。又、測定機４０からパルス光が入射される端部Ｏを始点とし、開放端Ｑに至るまでの光ファイバ５の長さが既知であるとする。
【００２３】
図６は、パルス光を入射した時間を０としたときの、測定機４０に測定された散乱光強度―時間グラフを示す。ここで、散乱光の一般的性質について説明すると、散乱光は、光ファイバ内の所定位置まで進行した入射光が戻ってくる光であり、散乱位置が遠いほど戻ってくるまでの時間もかかるとともに、経路が長くなった分だけ光損失が生じて強度も低下する。従って、図６において、通常状態では、時間が経過するほど散乱光強度が低下するようになっている。なお、時間ｔ０で強度ピークが生じるのは、開放端Ｑからの散乱による。
【００２４】
一方、光ファイバの外側に海水（水滴）が付着すると、水の屈折率の影響で光ファイバ内を進行する光が外に漏れる。従って、水滴の付着位置Ｐにおいて、散乱光の強度も低下する。つまり、端部Ｏから入射して位置Ｐで戻る散乱光は、図の点線で示すように強度が急激に低下する。そこで、強度が急激に低下した時間ｔ１を測定し、次式
（ｃ×ｔ１）／２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
に代入することで、始点Ｏから付着位置Ｐまでの距離が求められ、結果として漏れ位置Ｐを特定することができる。なお、１式のｃは光ファイバのコア内での光速であり、１式の１／２の項は入射光が光ファイバ内を進行して戻ってくる往復経路となることを考慮したものである。
【００２５】
なお、光ファイバを用いる場合、上記散乱光でなく、ファイバ端面からの反射光を測定することもできる。この場合、図７に示すように、１本の主光ファイバから複数の光ファイバを分岐させ、分岐した光ファイバの末端を復水器１００の下方の各所に配置する（図７（ａ））。主光ファイバに測定機から入射したパルス光は、各分岐光ファイバの末端の端面で反射して戻るが、その反射光強度は、各末端と主光ファイバの入射端面との距離に応じた（パルス入射からの時間に応じた）ピークとなる（図７（ｂ））。従って、いずれかの分岐光ファイバの末端に漏れ海水が付着すると、そのピークの強度が低下するので、それによって漏れ位置の特定が可能となる。
【００２６】
次に、第４の実施形態に係る漏れ検出装置の構成を図８を参照して説明する。この図において、漏れ検出装置は、実質的には第２の実施形態の場合と同様な構成を備え、２本の金属線４Ａ、４Ｂと、測定機３０と、測定機３０を制御するとともに測定機からの電流値に基づいて復水器１００の海水漏れ位置を特定するコンピュータ（漏れ位置特定手段）１０Ｃとを備える。金属線４Ａ、４Ｂ、測定機３０、復水器１００については、第２の実施形態で用いたものと同様であるので説明を省略する。
【００２７】
本実施形態では、金属線４Ａ，４Ｂの配置態様が第２の実施形態と異なっている。つまり、復水器１００の長手方向から見ると、多数の細管１０１〜１１２が長手方向に平行に配置されているが、金属線４Ａ，４Ｂは長手方向と交差する面Ｒ上に配置されている。又、金属線４Ａ，４Ｂは、各細管１０１〜１１２の周囲をそれぞれ取り囲むように配置される。なお、便宜上、金属線４Ａ，４Ｂを１本とみなして描いてある。
【００２８】
図９は、面Ｒ方向から金属線４Ａ，４Ｂを見たときの配置図である。この図において、金属線４Ａ，４Ｂは例えば細管１０７の外周に半周ほど接触した後、隣接する細管１０８の外周に半周ほど接触して配置され、以下同様にして各細管の外周に接触してゆく。ここで、細管１０９の上方に海水漏れが生じた場合、その直上位置Ｖの金属線４Ａ，４Ｂ間が導通するので、既に第２の実施形態で述べたのと同様にして、漏れ位置Ｖを特定することができる。そして、この実施形態では、金属線４Ａ，４Ｂの測定機３０との接続部位を始点としたとき、金属線４Ａ，４Ｂの距離と各細管との位置関係を予め対応付けておく。例えば、位置Ｖにある金属線に接触している細管は１０９である、と対応付けておく。このようにすると、漏れ位置Ｖが特定できれば、漏れが生じた管１０９を特定することができ、例えばその管に盲栓を打つことにより、対策を素早く立てられるという利点がある。好ましくは、上記面Ｒを細管の端部付近とするのがよい。これは、特に細管端部の屈曲部分で漏れが生じやすいからである。
【００２９】
なお、上記した金属線４Ａ，４Ｂの他、第３の実施形態で説明した光ファイバ５を用い、同様に各細管の周囲に配置することで、漏れが生じた管を特定することもできる。
【００３０】
又、上記各実施形態において、コンピュータが漏れ位置を特定した後、その旨を表示等することで作業員に漏れ状態を知らせ、ボイラを停止してよいか否かの判断材料とさせることもできる。この場合、好ましくは、漏れの度合等も表示するとよい。
【００３１】
本発明は上記した実施形態に限られない。漏れ検出の対象機器は復水器に限らず、種々の熱交換機等であってもよく、又、漏れる流体は海水に限られることはなく、導電性のあるものや、光ファイバの屈折率を変化させるものであればよい。
【００３２】
さらに、上記第１乃至３の実施形態に係る漏れ検出装置と、第４の実施形態に係る漏れ検出装置とを組み合せることも可能である。このようにすると、対象機器の漏れ位置を２つの方向から特定でき、漏れ位置をより詳細に特定可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、液漏れ検出の対象機器の漏れ位置の特定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る漏れ検出装置の構成を示す図である。
【図２】電気伝導度の測定方法を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る漏れ検出装置の構成を示す図である。
【図４】電流の測定方法を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る漏れ検出装置の構成を示す図である。
【図６】散乱光強度の測定方法を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る漏れ検出装置の別の態様を示すもので、（ａ）は構成図、（ｂ）は反射光強度の測定方法を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る漏れ検出装置の構成を示す図である。
【図９】図８の面Ｒ方向から見た図である。
【符号の説明】
２Ａ〜２Ｈ　　　　　　　（第１方向に配置される）多数の金属線
３Ａ、３Ｂ　　　　　　　（第２方向に配置される）多数の金属線
４Ａ、４Ｂ　　　　　　　２本の金属線
５　　　　　　　　　　　光ファイバ
１０、１０Ａ〜１０Ｃ　　コンピュータ（漏れ位置特定手段）
１００　　　　　　　　　復水器（液漏れ検出の対象機器）
１０１〜１１２　　　　　多数の管
Ｒ　　　　　　　　　　　一の方向と交差する面
【図１】
2004144708.tif 000003
【図２】
2004144708.tif 000004
【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】
2004144708.tif 000009
【図８】
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【図９】
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