(57)【要約】【課題】検査に多くの労力とコストを必要とせず、人為的ミスの発生も少なく、さらには埋設した配管上方に障害物などが有る無しに係わらず、所定の検査を行うことができ、加えて迅速な検出を行うことができる配管の検査装置および検査方法を提供すること。【解決手段】配管の漏洩箇所を検査するための検査装置であって、配管１２の内部を駆動手段１４により自走する走行車両１８と、走行車両１８に搭載され、膨張可能なチューブ２０内に気体が導入されることにより外周面にシール性を発揮する少なくとも２つの自己膨張性シール機構２２，２２と、２つの自己膨張性シール機構２２、２２で密閉されている検査対象空間２６の圧力変動を検知する圧力検出手段２８と、圧力検出手段２８で検出された検出データから漏洩の有無を判断するコントロール手段３２と、検査対象空間２６の配管１２内での位置を検出する位置検出手段２７と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の漏洩箇所を検査するための検査装置であって、
配管内部を駆動手段により自走する走行車両と、
前記走行車両に搭載され、膨張可能なチューブ内に気体が導入されることにより外周面にシール性を発揮する少なくとも２つの自己膨張性シール機構と、
前記２つの自己膨張性シール機構で密閉されている検査対象空間の圧力変動を検知する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段で検出された検出データから漏洩の有無を判断するコントロール手段と、
前記検査対象空間の前記配管内での位置を検出する位置検出手段と、
を有することを特徴とする配管検査装置。
【請求項２】
少なくとも前記２つの自己膨張性シール機構は、共通配管で連結され、この共通配管を介して所定の気体が同時に導入または排出されることを特徴とする請求項１に記載の配管検査装置。
【請求項３】
前記位置検出手段は、前記走行車両の移動距離を測定することで検出されることを特徴とする請求項１または２に記載の配管検査装置。
【請求項４】
前記走行車両には、位置調整を手動で行うための操作部材が連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配管検査装置。
【請求項５】
一対の自己膨張性シール機構を備えた配管検査装置を配管内を移動させ、その位置における前記一対の自己膨張性シール機構で囲まれる検査対象空間の時間経過に伴う圧力変動を検出する圧力変動検出工程と、
前記圧力変動検出工程で得られた検出データから漏洩箇所を特定する位置特定工程と、を有することを特徴とする配管検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、都市ガス供給用の配管のように地中に埋設された配管の検査に好ましく適用される配管の検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、都市ガス供給用の配管における検査としては、ガス漏れ箇所などを検出する漏洩検査と、配管の損傷や腐食具合などを調査する状態検査の２種類に大別することができる。ガス漏れ箇所などを検出する漏洩検査としては、ボーリング法、圧力降下法などが知られている。また、状態検査としては、超音波により配管の肉厚を測定する検査やカメラにより配管内面を観察する方法などが知られている。
【０００３】
ボーリング法とは、例えば、図３に示したように、地中に埋設された配管２の路線上を深さ約５０ｃｍ、間隔約５Ｍでボーリングを行い、その穴に管を立て約１分程度時間が経過した後または吸引を行った後、ガス検知器または臭気により漏洩の有無を検査する方法である。
【０００４】
また圧力降下法とは、例えば、図４に示したように、配管２の内部に治具４を挿入し、この治具４により配管２内に遮蔽空間６を画成するとともにこの遮蔽空間６内を最高使用圧力に加圧し、この状態で遮蔽空間６内の圧力変化を監視することにより、配管２内の気密性を検査する方法である（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０２４７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図３に示したようなボーリング法により漏洩箇所を検査する場合には、配管２の路線上を人が歩きながら所定間隔置きに穴を掘って検査する必要があることから、検査のために多くの労力とコストを費やすという問題があった。また、正しく路線上でボーリングが行われなかったり、排気ガスなど周辺のガス吸引を行なったりするなどして、人為的ミスが発生し易い。
【０００７】
さらには、配管２の上方に障害物などがあると、検査に伴う作業が極めて困難になるという問題もあった。また、障害物などが無い場合であっても、図３のボーリング法では漏洩箇所の特定に至るまでには繰り返しの作業が必要で、迅速な特定を行うことができないという問題があった。
【０００８】
一方、圧力降下法の場合には、漏洩を地表からではく直接配管内を検査するため、人為的ミスのリスクを軽減することができ、配管２の上方に障害物がある場合でも検査が可能であるといった利点がある。しかしながら、配管２の起点となる端部８から治具４を延ばしながら遮蔽空間６の位置を順番に延ばしていくため、長距離におよぶ配管２の検査には不向きであり、また漏洩箇所の特定にはやはり繰り返しの作業が必要になってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑み、検査に多くの労力とコストを必要とせず、人為的ミスの発生も少なく、さらには埋設した配管上方に障害物の有る無しに係わらず、所定の検査を行うことができ、加えて迅速な検出を行うことができる配管の検査装置および検査方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る配管の検査装置は、
配管の漏洩箇所を検査するための検査装置であって、
配管内部を駆動手段により自走する走行車両と、
前記走行車両に搭載され、膨張可能なチューブ内に気体が導入されることにより外周面にシール性を発揮する少なくとも２つの自己膨張性シール機構と、
前記２つの自己膨張性シール機構で密閉されている検査対象空間の圧力変動を検知する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段で検出された検出データから漏洩の有無を判断するコントロール手段と、
前記検査対象空間の前記配管内での位置を検出する位置検出手段と、
を有することを特徴としている。
【００１１】
係る構成の配管の検査装置は、検査のためにボーリングなどを行う必要もなく、走行車両が自動的に配管内を走行し、所定距離走行した位置で少なくとも２つの自己膨張性シール機構を膨張させて機能させることにより、２つの自己膨張性シール機構で密閉される検査対象空間を形成し、その後の検査対象空間の圧力変動を測定することにより、検査対象空間の漏洩の有無を検知することができる。
【００１２】
そして、この検出データの解析から、配管のどの位置で漏洩が起きているかを検出することができる。
【００１３】
また、本発明では、少なくとも前記２つの自己膨張性シール機構は、共通配管で連結され、この共通配管を介して所定の気体が同時に導入または排出されることが好ましい。
このような構成であれば、２つの自己膨張性シール機構への気体の導入あるいは脱気の制御を容易に行うことができ、装置をコンパクトにすることができる。
【００１４】
さらに、本発明では、前記位置検出手段は、前記走行車両の移動距離を測定することで検出されることが好ましい。
このような構成であれば、漏洩箇所の特定を自動的に行うことができるので、人為的ミスを無くすことができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る配管検査装置では、前記走行車両には、位置調整を手動で行うための操作部材が連結されていることが好ましい。
このような構成であれば、自走車両が故障して配管内を自走することが困難になった場合でも、その走行車両を配管から移動させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る配管の検査方法は、
一対の自己膨張性シール機構を備えた配管検査装置を配管内を移動させ、その位置における前記一対の自己膨張性シール機構で囲まれる検査対象空間の時間経過に伴う圧力変動を検出する圧力変動検出工程と、
前記圧力変動検出工程で得られた検出データと、前記走行車両の前記配管内での位置情報とから前記配管の漏洩箇所を特定する位置特定工程とを、有することを特徴としている。
【００１７】
本願発明に係る配管の検査方法によれば、ボーリングなどを行わなくても配管内の漏洩箇所を検出し、その位置を特定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る配管の検査装置によれば、自走することが可能な走行車両を配管内に収容し、所定距離走行させてから、その位置で少なくとも一対の自己膨張性シール機構に気体を導入することによりシール部を機能させ、その後自己膨張性機構で囲まれる検査対象空間の圧力変動を検出し、その検出データから漏洩の有無を検査するようにしているので、漏洩を地表からではなく直接配管内部から検査することができ、しかも、検査結果を定量化することが可能であることから検査結果の分析をシステム化し易くなり、人為的ミスを防止することができる。
【００１９】
また、漏洩検査を自動化することで検査に要する労力や時間を削減することができ、さらには、漏洩箇所をピンポイントで特定することができることから、漏洩箇所の特定を素早く行うことができる。
さらに、自走式の走行車両を用いることから、長距離検査を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明に係る配管の検査方法を実施するのに採用された検査装置の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、図１の検査装置で採用されている自己膨張性シール機構のシール前とシール後の状態を示す概略断面図である。
【図３】図３は、従来のボーリング法による配管の検査方法を示す概略図である。
【図４】図４は、特開２０１３−２４７３０号公報に開示されている従来の配管検査装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る配管の検査装置および検査方法について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の好ましい実施形態に係る配管の検査方法を実施するのに好適な検査装置１０が、地中に埋設された都市ガス供給用の配管１２内に収容された状態を示す概略縦断面図である。
【００２３】
この検査装置１０は、例えば、モータなどの駆動手段１４により、車輪１６が回転することにより、配管１２内を自走することが可能な走行車両１８が用いられる。この走行車両１８の台車に具備された前後の車輪１６、１６間の距離は一定である。そして、この走行車両１８には、環状のチューブ２０内に圧縮空気、窒素ガスなどの適宜な流体を導入することにより外周面にシール機能を発揮する自己膨張性シール機構２２が搭載されているとともに、自己膨張性シール機構２２のチューブ２０内に圧縮空気を導入するポンプ２４と、２つの自己膨張性シール機構２２、２２の間に形成される検査対象空間２６内の圧力変動を検知する圧力検出手段２８と、バッテリー電源３０と、チューブ２０への気体の導入や気体の排出、走行車両１８の姿勢制御、検査対象空間２６の位置検出を行う位置検出手段２７、さらには圧力検出手段２８で検出された検出データから、検査対象空間２６での漏洩の有無などを識別するコントロール手段３２などを搭載している。
【００２４】
そして、一対の自己膨張性シール機構２２、２２のチューブ２０、２０間の離間距離Ａは所定の長さに設定されている。
【００２５】
自己膨張性シール機構２２で採用されるシール材としては、例えば、日本バルカー工業株式会社からインフラートシール（登録商標）の名称で種々の製品が市場に提供され、好評を博している。
【００２６】
このような自己膨張性シール機構２２のシール性能は、シール面に対する供給圧力の伝達に依存するものであり、例えば、図２に示したように、チューブ２０に対する圧力供給がゼロの場合には、実線状態の姿勢にあるものが、供給圧力の増加により二点鎖線のように外側に大きく膨張し、これにより、外周面にシール機能を発揮させるものである。
【００２７】
本実施形態の走行車両１８には、上記のような自己膨張性シール機構２２が１つの台車に少なくとも２つ具備されている。また、これらの自己膨張性シール機構２２、２２を共通配管３４で連結すれば、各チューブ２０、２０への気体の導入または気体の排出を、２つの自己膨張性シール機構２２、２２間で同時に行うことができる。
なお、チューブ２０に導入する気体としては、圧縮空気あるいは窒素ガスなどを採用することができる。
【００２８】
このように構成された検査装置１０では、車輪１６の円周の長さをＬ、車輪１６の回転数をＴとすれば、車輪１６の一回転で移動する距離は、Ｌ×Ｔである。よって、走行車両１８の一回の走行で回転する車輪１６の回転数Ｔを設定することにより、走行車両１８の起点（原点位置）からの移動距離を知ることができる。すなわち、検査対象空間２６が検査を始めた起点からどの程度離れているかの位置情報を識別することができる。
【００２９】
したがって、このような検査装置１０では、車輪１６を毎回の検査で所定回数だけ回転させることにより、検査対象空間２６の位置を、例えば、Ａ、２Ａ、３Ａ…ｎＡと順番に延ばしていくことができる。これにより、各位置において自己膨張性シール機構２２、２２を起動させ、その後の圧力変動を検出し、検出結果をコントロール手段３２に保存すれば、コントロール手段３２に保存されている検出データの記録から、どの位置で漏洩が生じているか、あるいは漏洩が生じていないかを、判断することが可能になっている。
以下、このような検査装置１０を用いた配管の検査方法についてさらに詳述する。
【００３０】
先ず、検査対象となる配管が都市ガス供給用の埋設された配管１２である場合、穴を掘ることで配管１２の一部を露出させ、そこから適宜な手段で少なくとも検査対象区間の配管１２内の都市ガスが脱気される。そして、都市ガスが脱気され安全が確認された状態で配管１２の中に検査装置１０を収容する。この作業は、作業員などにより手動で行われる。
【００３１】
そして、検査装置１０が適宜な姿勢に配置されていることが確認されてからコントロール手段３２からの指令信号により、第１回目の漏洩検査が行われる。その場合、先ず、バッテリー電源３０によりポンプ２４が駆動され、そのポンプ２４の駆動により自己膨張性シール機構２２、２２のチューブ２０、２０内に、適宜なガスが導入される。これにより、一対の自己膨張性シール機構２２、２２の一対のチューブ２０、２０の外周面にシール機能が発揮される。
【００３２】
これにより、２つの自己膨張性シール機構２２、２２間に、検査対象空間２６が密閉状態に画成される。このとき、共通配管３４を介して２つの自己膨張性シール機構２２、２２間が連結されているので、窒素ガスなどの導入を一つの圧力源（ポンプ２４）から同時に行うことができ、これにより検査時間の短縮化を図ることができる。
【００３３】
このようにして自己膨張性シール機構２２にシール機能を発揮させてから、検査対象空間２６内の時間経過に伴う圧力変動を、圧力検出手段２８で検出する。この時間経過に伴う圧力変動の検出結果は、検査対象空間２６の配管１２内での位置情報とともに、コントロール手段３２に保存される。
【００３４】
所定時間経過した後、コントロール手段３２からの指令信号により自己膨張性シール機構２２のチューブ２０から内部に導入されたガスが排出される。これにより走行車両１８は再び走行が可能になる。しかる後、走行車両１８を予め設定された距離Ａだけ走行させる。これにより、検査装置１０が次の検査位置まで移動する。第２回目の検査は、最初に検査した図１におけるＡの位置から直ぐ横の位置となる。仮に、第１回目の検査位置をＡ，第２回目の検査範囲を２Ａと称するとき、本発明では、このようにして順番にＡ、２Ａ、３Ａ…と連続して検査していくことが可能となる。その検出データはコントロール手段３２に保存される。本実施形態の検査方法は、上記のようにして検査対象位置を延ばしながら自動的に行われていく。
【００３５】
本実施形態の検査方法では、例えば、配管１２の全長が１０メートルで、車輪１６の回転数に基いて距離Ａが２メートルに設定されている場合、１０÷２＝５（回）の検査を実施することにより、検査対象の１０メートルの範囲を全て検査することができる。そして、保存された検出データから何回目に行った検査で漏洩と判断することができる圧力変動があったかなどを解析する。
【００３６】
このように、本発明に係る配管の検査方法によれば、一対の自己膨張性シール機構２２、２２で囲まれる検査対象空間２６の時間経過に伴う圧力変動を検出する圧力変動検出工程と、圧力変動検出工程で得られた検出データから配管１２の漏洩箇所を特定する位置特定工程とを有することにより、従来の検査方法で必要であった人的労力や解析のための時間を短縮することができる。また、自動化することが可能であることから、人為的ミスの発生を防止することができる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されない。
【００３７】
例えば、上記実施の形態では、配管１２の漏洩検査のみを行うようにしているが、これに代え、例えば、視覚により配管の内部状況を把握するため走行車両１８に、自動で撮影するカメラなどを搭載することもできる。このカメラを自己膨張性シール機構２２の起動と同期させて撮影すれば、配管１２内での撮影位置を特定することができる。
【００３８】
さらに、走行車両１８に超音波による肉厚測定装置などを搭載することもできる。この配管１２の肉厚測定もカメラの撮影と同様に、自己膨張性シール機構２２の起動と同期させれば測定位置を特定することができる。
【００３９】
また、上記実施の形態では、走行車両１８の駆動手段１４が故障した場合に、その走行車両１８が配管１２内に取り残されてしまう虞があるが、これに対処するため、走行車両１８の例えば後端側に紐状部材３６を結び付け、必要時にこの紐状部材３６を手動で引っ張ることにより、走行車両１８を配管１２から強制的に引き出すこともできる。
【００４０】
さらに、上記実施の形態では、自己膨張性シール機構２２が２つ搭載された例を示したが、３つあるいは４つの自己膨張性シール機構２２を搭載させることもできる。このように設定すれば、走行車両１８が一つの場所に停止した状態で、２つあるいは３つの検査対象空間２６を設定することができ、これら検査対象空間２６の検査を同時行うことが可能になる。
【００４１】
また、上記実施の形態では、共通配管３４で連結された２つの自己膨張性シール機構２２、２２の間に形成される検査対象空間２６が一定である装置の例を示したが、２つの自己膨張性シール機構が、それぞれ異なる走行車両１８に搭載されて、検査対象空間２６を自由に設定できるようにしても良い。
【００４２】
さらに、都市ガス供給用の配管１２などを検査する場合には、万が一のために、検査に必要な各要素を防爆構造にすることが好ましい。また、走行車両１８は、外部から無線で走行させたり、あるいは有線により外部から操縦したりすることもできる。
【００４３】
また、上記実施形態では、埋設された配管１２を検査するようにしているが、配管１２は、勿論埋設されていなくても良く、例えばプラントや船舶、海底などに設置された配管でもよい。また、輸送する流体も都市ガス等に限定されず、例えばガソリンや化学物質、一般工業用ガスなどでもよく、設置場所や適用流体を問わず様々な配管の検査に適用可能である。
このように本発明に係る検査装置および検査方法は、本発明の技術的思想に基き種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
６   遮蔽空間
８   端部
１０ 検査装置
１２ 配管
１４ 駆動手段
１６ 車輪
１８ 走行車両
２０ チューブ
２２ 自己膨張性シール機構
２４ ポンプ
２６ 検査対象空間
２７ 位置検出手段
２８ 圧力検出手段
３０ バッテリー電源
３２ コントロール手段
３４ 共通配管
３６ 紐状部材
Ａ   離間距離
【図１】
2016045009.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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