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配管内スケール監視システム、および配管内スケール監視方法

国内特許コード P160013406
整理番号 S2015-0725-N0
掲載日 2016年10月25日
出願番号 特願2015-046294
公開番号 特開2016-166781
出願日 平成27年3月9日(2015.3.9)
公開日 平成28年9月15日(2016.9.15)
発明者
  • 盛 田 元 彰
  • 波津久 達 也
出願人
  • 国立大学法人東京海洋大学
発明の名称 配管内スケール監視システム、および配管内スケール監視方法
発明の概要 【課題】配管の内壁に付着したスケールの形状を推定する。
【解決手段】熱流体が流れる配管の内壁に付着するスケールを監視する配管内スケール監視システム1であって、前記配管の外側の表面温度を測定し、前記配管の周方向の温度分布である実測温度分布を生成する表面温度測定部2と、前記配管の周方向の表面温度分布と、前記スケールの外周方向の付着パターンを示すスケール付着パターンとを対応付けて記憶するデータベース11と、前記データベース11の中から、前記実測温度分布にマッチングする表面温度分布を検索し、前記検索された表面温度分布に対応付けられたスケール付着パターンを前記スケールの形状として推定するスケール形状推定部3と を備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、発電所に冷却水(海水等)を導くための配管や、温泉水を所定の場所に導くための配管等の内壁にスケールが付着することが知られている。このスケールは、流体中のカルシウムやシリカ等が配管の内壁に析出して生成する金属酸化物である。



配管内のスケールは、流体の種類や流量等に応じて、同じ場所であっても様々な形状に成長し得る。図6(A)~図6(D)は、配管内に付着した実際のスケールを示している。図6(A)の場合、スケールは配管の内壁に均等な厚さに成長しているが、図6(B)の場合は、配管の内壁の上側部分に厚く成長している。また、図6(C)や図6(D)のように、より複雑で不均一な形状に成長する場合もある。なお、図6(C)の写真は、非特許文献1から引用したものである。



スケールが成長するに伴って配管内の流路が狭くなるため、配管のメンテナンスを行ってスケールを除去する必要がある。スケールの除去は、スケールを薬剤で溶かしたり、削り取ったり、叩き割る等の方法により行われる。いずれの方法を採るにせよ、メンテナンス中は配管に流体を流すことができず、発電所の場合は運転を停止しなければならない。また、スケールの硬度は経時変化し、ある程度付着した後は密度を増していくため、除去することが困難となる。よって、配管内のスケールの付着状況を把握し、適切なタイミングでメンテナンスを行う必要がある。



特許文献1には、配管を開口することなしに、配管内のスケール付着状態を判定するための検査方法が記載されている。

産業上の利用分野


本発明は、配管内スケール監視システム、および配管内スケール監視方法に関し、より詳しくは、温水等の熱流体が流れる配管の内壁に付着するスケールを監視する配管内スケール監視システム、および配管内スケール監視方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
熱流体が流れる配管の内壁に付着するスケールを監視する配管内スケール監視システムであって、
前記配管の外側の表面温度を測定し、前記配管の周方向の温度分布である実測温度分布を生成する表面温度測定部と、
前記配管の周方向の表面温度分布と、前記スケールの外周方向の付着パターンを示すスケール付着パターンとを対応付けて記憶する第1のデータベースと、
前記第1のデータベースの中から、前記実測温度分布にマッチングする表面温度分布を検索し、前記検索された表面温度分布に対応付けられたスケール付着パターンを前記スケールの形状として推定するスケール形状推定部と、
を備えることを特徴とする配管内スケール監視システム。

【請求項2】
前記推定されたスケールの形状が所定の形状である場合に、メンテナンス信号を送出する信号送出部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の配管内スケール監視システム。

【請求項3】
前記配管の周方向の表面温度分布と、前記スケールの周方向の厚さ分布であるスケール厚さ分布とを対応付けて記憶する第2のデータベースと、
前記第2のデータベースの中から、前記実測温度分布にマッチングする表面温度分布を検索し、前記検索された表面温度分布に対応付けられた前記スケール厚さ分布に基づいて前記スケールの厚さを推定するスケール厚さ推定部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の配管内スケール監視システム。

【請求項4】
前記スケールの厚さが所定値以上である場合に、メンテナンス信号を送出する信号送出部をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の配管内スケール監視システム。

【請求項5】
熱流体が流れる配管の内壁に付着するスケールを監視する配管内スケール監視方法であって、
前記配管の外側の表面温度を測定し、前記配管の周方向の温度分布である実測温度分布を生成するステップと、
前記配管の周方向の表面温度分布と、前記スケールの外周方向の付着パターンを示すスケール付着パターンとを対応付けて記憶する第1のデータベースの中から、前記実測温度分布にマッチングする表面温度分布を検索し、前記検索された表面温度分布に対応付けられたスケール付着パターンを前記スケールの形状として推定するステップと、
を備えることを特徴とする配管内スケール監視方法。

【請求項6】
前記配管の周方向の表面温度分布と、前記スケールの周方向の厚さ分布であるスケール厚さ分布とを対応付けて記憶する第2のデータベースの中から、前記実測温度分布にマッチングする表面温度分布を検索し、前記検索された表面温度分布に対応付けられた前記スケール厚さ分布に基づいて前記スケールの厚さを推定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の配管内スケール監視方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015046294thum.jpg
出願権利状態 公開


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