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フランジ結合部材およびそれを使用したパイプラインの異常検出装置 コモンズ

国内特許コード P110003987
整理番号 Y03-P278-1
掲載日 2011年7月5日
出願番号 特願2007-073934
公開番号 特開2007-247903
登録番号 特許第4554634号
出願日 平成19年3月22日(2007.3.22)
公開日 平成19年9月27日(2007.9.27)
登録日 平成22年7月23日(2010.7.23)
発明者
  • 下井 信浩
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 フランジ結合部材およびそれを使用したパイプラインの異常検出装置 コモンズ
発明の概要 【課題】パイプライン内を通過する油、氷水、ガス等の流体を常時無人で監視し、パイプラインから流体の漏れがあったりした場合には、パイプラインを自動的に遮断することによってパイプラインから流体が漏れでないようにしたパイプラインの異常検出装置。
【解決手段】フランジ同士を結合するボルトまたはノックピンであって、前記フランジを締結するボルトまたはノックピンは、本体の中にピエゾ素子を備え、前記ピエゾ素子によりボルトまたはノックピンの変形を検知できるフランジ結合部材を使用しフランジ付きパイプを締結して構成したパイプラインにおいて、前記パイプラインは、パイプラインの接続部からの流体の漏洩またはパイプラインの変形を検知し電圧を出力する積層型導電性シートを有することを特徴とするパイプラインの異常検出装置。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要


従来、パイプラインの保守点検等は有人により実施されており、油田及び天然ガス等の配管全長は数百kmにおよぶ場合もあるため、これらの管理は非常に困難である。
また、一般にガスを流すパイプラインに設ける流体用メータ(たとえばガスメータ等)は、センサによって流量を検出し、この検出結果を基にマイコン(電子回路)等によって流量を演算し、所定量以上の流量が検出された場合等は遮断弁を駆動して流量を停止させる安全機能を有している(特許文献1)。



【特許文献1】
特開2002-156258



しかし従来のこれら制御装置及び流量検出装置等はバッテリ(内蔵電池)からの電力供給を常時必要としている。



また、これらの流体用メータ等を含む計測装置は流量等の点検及び保守等を有人による管理を実施している。



一方、流量検出装置に内蔵したバッテリによる電力供給は一定であり、その寿命には限界がある。また、装置の機能を向上させたり、リアルタイムの情報を無線で伝達する場合には、バッテリの容量を大きくする必要があり、システム全体の重量及び形状が大きくなる等の欠点があった。



また、検出装置及び大型のバッテリ等を流路内に取り付ける場合は、それらの設置場所に制限があり、現場作業者の熟練度等により検出装置の性能等に問題が生じていた。

産業上の利用分野


本発明は、油、スラリー、ガス等の流体を流すパイプラインの異常を検出する異常検出装置に関するものである。特に、パイプライン内を通過する油、氷水、ガス等の流体を常時無人で監視し、もしパイプラインから流体の漏れがあったり、パイプラインが変形する等の異常状態を検出した場合には、その情報を通報、表示したり、あるいはパイプラインを自動的に遮断することによってパイプラインから流体が漏れでないようにしたパイプラインの異常検出装置に関するものである。
また、この異常検出装置はパイプラインの異常状態をリアルタイムに携帯電話等の無線通信手段を利用して中央管制室への通報を可能としている。さらに、検出装置内の電子回路及び制御機器等への電源供給を、パイプライン内を流れる流体によって発電する小型発電機からの電力を利用することで、特別な電源を不要とした異常検出装置としている。

特許請求の範囲 【請求項1】
フランジを結合するフランジ結合部材であって、前記フランジ結合部材はボルトであり、前記ボルト本体の中にピエゾ素子を備え、前記ピエゾ素子には前記ピエゾ素子からの信号によりボルトの変形を判断する制御装置が連結されていることを特徴とするフランジ結合部材。

【請求項2】
前記制御装置には、接続コネクタを介して外部通信手段が接続可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のフランジ結合部材。

【請求項3】
前記制御装置は、無線による通信手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載のフランジ結合部材。

【請求項4】
前記制御装置からの出力は、表示手段に表示可能に構成したことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のフランジ結合部材。

【請求項5】
請求項1~5のいずれかに記載のフランジ結合部材を使用しフランジ付きパイプを締結して構成したパイプラインにおいて、前記フランジ結合部材を構成するボルト本体の中に備えたピエゾ素子からの出力により、パイプラインのフランジの変形を検知することを特徴とするパイプラインの異常検出装置。

【請求項6】
前記パイプラインの本体にはパイプラインからの流体の漏洩またはパイプラインの変形を検知する導電性シートを取り付けたことを特徴とする請求項5に記載のパイプラインの異常検出装置。

【請求項7】
前記フランジ結合部材および/または導電性シートによって検知された情報を制御装置で解析し、表示できるようにしたことを特徴とする請求項6に記載のパイプラインの異常検出装置。

【請求項8】
前記フランジ結合部材および/または導電性シートからの信号に基づいて流体の漏洩を判断するとともにパイプを遮断する遮断バルブの開閉を制御装置により制御し、前記制御装置からの信号により遮断バルブを作動してパイプを遮断することを特徴とする請求項7に記載のパイプラインの異常検出装置。

【請求項9】
前記導電性シート、制御装置、遮断バルブはパイプのフランジ部に形成した空所内に配置したことを特徴とする請求項7または8に記載のパイプラインの異常検出装置。

【請求項10】
前記制御装置には、接続コネクタを介して外部通信手段が接続可能に構成されていることを特徴とする請求項7~請求項9のいずれかに記載のパイプラインの異常検出装置。

【請求項11】
前記制御装置は、無線による通信手段を備えていることを特徴とする請求項7~請求項9のいずれかに記載のパイプラインの異常検出装置。

【請求項12】
前記制御装置からの出力は、表示手段に表示可能に構成したことを特徴とする請求項7~11のいずれかに記載のパイプラインの異常検出装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007073934thum.jpg
出願権利状態 登録
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