配管の気密検査方法、及び、配管の気密検査装置
【課題】配管内の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化を適切に考慮し、流体の漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うこと。
【解決手段】検査対象部位における配管内の流体の圧力及び温度について、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する圧力・温度測定ステップと、測定開始時点の初期温度と初期圧力と、測定終了時点の終期温度と、検査対象部位において温度影響部位と非温度影響部位との割合を示す補正率とを用いて、圧力補正値を求めて、その求めた圧力補正値にて測定終了時点の終期圧力を補正する補正ステップと、初期圧力と補正ステップにて補正された終期圧力とを比較して、検査対象部位における流体の漏洩の有無を判定する判定ステップを行う。
【解決手段】検査対象部位における配管内の流体の圧力及び温度について、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する圧力・温度測定ステップと、測定開始時点の初期温度と初期圧力と、測定終了時点の終期温度と、検査対象部位において温度影響部位と非温度影響部位との割合を示す補正率とを用いて、圧力補正値を求めて、その求めた圧力補正値にて測定終了時点の終期圧力を補正する補正ステップと、初期圧力と補正ステップにて補正された終期圧力とを比較して、検査対象部位における流体の漏洩の有無を判定する判定ステップを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査方法、及び、配管の気密検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような気密検査方法及び気密検査装置は、例えば、ガス配管等の検査対象部位におけるガス（流体）の漏洩の有無を判定して配管の気密検査を行うものである。検査対象部位においてガスの漏洩がある場合には、その漏洩によって検査対象部位におけるガスの圧力が低下することから、検査対象部位における圧力を気密検査圧力に加圧させて検査対象部位に圧力センサを接続し、その圧力センサにて測定する圧力が低下するか否かによってガスの漏洩の有無を判定している（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載のものでは、圧力の測定時間が例えば２分間に設定されており、圧力測定の開始時点での初期圧力と、圧力測定の終了時点での終期圧力とを比較して、初期圧力と終期圧力との差が規定値以上低下している場合には、ガスの漏洩が有ると判定している。
【０００３】
ここで、検査対象部位について説明すると、例えば、一般家庭等にガスを供給するガス配管では、地中に埋設された部位から立ち上がり、その上流側から順に、屋外や壁内に配置される屋外部位、屋内に露出して配置される屋内部位を備えている。屋外部位には、その上流側から順に、ガス供給を断続する屋外ガス栓、ガスメータが備えられており、屋内部位にも、ガス供給を断続する屋内ガス栓が備えられている。このようなガス配管では、屋外部位における屋外ガス栓の設置位置から屋内部位における下流側端部までの部位を検査対象部位とし、その検査対象部位におけるガスの漏洩の有無を判定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８７１２９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガス配管等にて供給されるガス（流体）は、ボイル・シャルルの法則から、その配管の周囲の温度変化等によって配管内のガスの温度が変化することでガスの圧力も変化することになる。例えば、一般家庭等に供給される低圧ガスでは、配管内のガスの温度が１℃変化することによって、そのガスの圧力が約０．３７〔ｋＰａ〕変化する。したがって、例えば、ガスの漏洩が有る場合には、本来、ガスの圧力が低下するが、このとき、ガスの温度が上昇すると、その温度上昇に伴ってガスの圧力が上昇するので、単に、ガスの圧力の変化だけを捉えるだけでは、ガスの漏洩が有る場合にその漏洩を判定できず、気密検査を適切に行えない可能性がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、配管内の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化を適切に考慮し、流体の漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うことができる配管の気密検査方法及び配管の気密検査装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明に係る配管の気密検査方法は、配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査方法において、
前記検査対象部位における前記配管内の流体の圧力及び温度について、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する圧力・温度測定ステップと、
測定開始時点の初期温度と初期圧力と、測定終了時点の終期温度と、前記検査対象部位においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率とを用いて、Ｈは圧力補正値、Ｔ１は初期温度、Ｔ２は終期温度、Ｐ１は初期圧力、Ｘは補正率として、下記の〔数１〕により圧力補正値を求めて、その求めた圧力補正値にて前記測定終了時点の終期圧力を補正する補正ステップと、
前記初期圧力と前記補正ステップにて補正された前記終期圧力とを比較して、前記検査対象部位における前記流体の漏洩の有無を判定する判定ステップを行う点にある。
【０００８】
【数１】
【０００９】
まず、上記の〔数１〕による圧力補正値の求め方について説明する。
ボイル・シャルルの法則によれば、配管の周囲の温度変化等によって配管内の流体の温度が変化することで流体の圧力も変化することになる。したがって、この流体の温度変化に伴う圧力変化を考慮しなければ、流体の漏洩の有無を正確に判定できず、適切な気密検査を行えなくなる。
【００１０】
そこで、ボイル・シャルルの法則から、測定開始時点における流体の温度をＴ１、流体の圧力をＰ１、検査対象部位の容積をＶ１とし、測定終了時点における流体の温度をＴ２、流体の圧力をＰ２、検査対象部位の容積をＶ２とした場合には、下記の〔数２〕の関係式が成り立つことになる。ここで、検査対象部位の容積は一定であるので、Ｖ１＝Ｖ２となり、〔数２〕を下記の〔数３〕に変形することができる。そして、流体の温度が測定開始時点での流体の温度Ｔ１から測定終了時点での流体の温度Ｔ２に変化した場合に、流体の圧力は、測定開始時点での圧力Ｐ１から測定終了時点での圧力Ｐ２に変化するので、その圧力変化分Ｋを下記の〔数４〕にて求めることができる。これにより、検査対象部位の全長に亘って一律に流体の温度が変化すると想定した場合には、下記の〔数４〕にて求めた圧力変化分Ｋを流体の温度変化分に相当する圧力変化分とすることができる。
【００１１】
【数２】
【００１２】
【数３】
【００１３】
【数４】
【００１４】
しかしながら、検査対象部位の全長に亘って一律に配管の周囲の温度変化の影響を受けるわけでなく、温度変化の影響を受ける温度影響部位と温度変化の影響を受けない非温度影響部位とが存在する場合には、非温度影響部位における流体の温度に変化がないことになる。例えば、一般家庭等にガスを供給するガス配管では、屋外や壁内に配置される屋外部位と屋内に露出して配置される屋内部位とを備えている。したがって、屋内部位については、室内での空調装置のＯＮ／ＯＦＦの状態や換気の有無等によって室内の温度が変化することから、その温度変化の影響を受けるので、屋内部位が温度影響部位となる。それに対して、屋外部位については、室内の温度変化の影響を受けないので、屋外部位が非温度影響部位となる。
したがって、検査対象部位の全長に亘って一律に流体の温度が変化すると想定して、上記の〔数４〕を用いて、流体の温度変化部に相当する圧力変化分Ｋを求めても、その圧力変化分Ｋが実際の変化分に対して大きくなり過ぎることになる。その結果、この圧力変化分Ｋにて、実際に測定終了時点にて測定した流体の圧力を補正した場合には、過剰に補正してしまうことになり、流体の漏洩の有無の誤判定を招くことがある。
【００１５】
そこで、本発明に係る配管の気密検査方法では、上記の〔数１〕に示すように、測定開始時点から測定終了時点までの温度変化分（Ｔ２−Ｔ１）に対して、検査対象部位において温度影響部位と非温度影響部位との割合を示す補正率Ｘをかけることで、検査対象部位の周囲の温度変化の影響を受けることによる配管内の流体の温度変化を適切に捉えることができる。したがって、上記の〔数１〕にて求められる圧力補正値は、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に反映したものとなり、その圧力補正値にて測定終了時点の終期圧力を補正することで、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に補正することができる。
【００１６】
このように、本発明に係る配管の気密検査方法によれば、補正ステップでは、単に、検査対象部位の全長に亘って一律に流体の温度が変化すると想定して、流体の温度変化分に相当する圧力変化分にて流体の圧力を補正するのではなく、検査対象部位の流体の温度変化に伴う圧力変化を正確に捉えて終期圧力を補正することができる。そして、判定ステップでは、初期圧力と補正ステップにて補正された終期圧力とを比較して、検査対象部位における流体の漏洩の有無を判定するので、配管内の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化を適切に考慮し、流体の漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うことができることになる。
【００１７】
本発明に係る配管の気密検査方法では、前記配管は、ガスを供給するガス配管であり、前記検査対象部位には、屋外に配置される屋外部位と屋内に露出して配置される屋内部位とが含まれていると好適である。
【００１８】
このような配管の気密検査方法では、一般家庭等にガスを供給するガス配管において気密検査を行うことになる。このガス配管において屋外部位と屋内部位とを含めるように検査対象部位を設定しているので、室内の温度変化の影響を受ける温度影響部位である屋内部位と、室内の温度変化の影響を受けない非温度影響部位である屋外部位とが、検査対象部位に含まれることになる。したがって、上述の如く、上記の〔数１〕にて、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に反映した圧力補正値を求めることができ、その求めた圧力補正値にて測定終了時点の終期圧力を補正することで、検査対象部位のガスの温度変化に伴うガスの圧力変化分を正確に補正することができる。その結果、ガス配管におけるガスの漏洩の有無の判定を正確に行うことができる。
【００１９】
本発明に係る配管の気密検査方法では、前記補正率は、前記検査対象部位における前記温度影響部位と前記非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて変更設定自在とすると好適である。
【００２０】
このように、温度影響部位と非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて、補正率を変更することで、検査対象部位の流体の温度変化を適切に捉えて正確な補正率を設定することができる。したがって、温度影響部位と非温度影響部位との容積又は長さの割合が変化しても、その変化に柔軟に対応しながら、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に補正することができる。
【００２１】
本発明に係る配管の気密検査装置の特徴構成は、配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査装置において、
前記検査対象部位における前記配管内の流体の圧力及び温度について、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する圧力・温度測定ステップを行う圧力・温度測定手段と、
測定開始時点の初期温度と初期圧力、測定終了時点の終期温度、及び、前記検査対象部位においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率を用いて、Ｈは圧力補正値、Ｔ１は初期温度、Ｔ２は終期温度、Ｐ１は初期圧力、Ｘは補正率として、下記の〔数１〕により圧力補正値を求めて、その求めた圧力補正値にて前記測定終了時点の終期圧力を補正する補正ステップを行う補正手段と、
前記初期圧力と前記補正ステップにて補正された前記終期圧力とを比較して、前記検査対象部位における前記流体の漏洩の有無を判定する判定手段とを備えている点にある。
【００２２】
【数１】
【００２３】
本特徴構成によれば、上述の本発明に係る配管の気密検査方法と同様に、補正手段が上記の〔数１〕にて圧力補正値を求める補正ステップを行うことで、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に反映した圧力補正値を求めて、その圧力補正値にて測定終了時点の終期圧力を補正することで、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に補正することができる。そして、判定手段が判定ステップを行うことで、初期圧力と補正ステップにて補正された終期圧力とを比較して、配管内の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化を適切に考慮し、流体の漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うことができることになる。
【００２４】
本発明に係る配管の気密検査装置の更なる特徴構成は、前記補正手段は、前記検査対象部位における前記温度影響部位と前記非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて前記補正率を変更設定自在に構成されている点にある。
【００２５】
本特徴構成によれば、上述の本発明に係る配管の気密検査方法と同様に、補正手段が、温度影響部位と非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて、補正率を変更設定することで、検査対象部位の流体の温度変化を適切に捉えて正確な補正率を設定することができる。したがって、温度影響部位と非温度影響部位との容積又は長さの割合が変化しても、その変化に柔軟に対応しながら、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態における気密検査装置の概略構成を示す図
【図２】検査対象部位のガスの圧力及び温度の変化を示すグラフ
【図３】検査対象部位のガスの圧力及び温度の変化を示すグラフ
【図４】屋内配管容積率と補正率との関係を示すグラフ
【図５】本実施形態における気密検査方法、比較例１、比較例２の夫々について、ガスの漏洩の有無の判定を行う実験を行った場合の実験結果を示す表
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る配管の気密検査方法及び配管の気密検査装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。
この実施形態では、気密検査を行う配管が、例えば、一般家庭等にガスを供給するガス配管１にて構成されている。図１に示すように、ガス配管１は、地中に埋設された部位から立ち上がり、その上流側から順に、屋外や壁内に配置される屋外部位２、屋内に露出して配置される屋内部位３を備えている。具体的には、図１において、ガス配管１のうち、壁部を貫通した屋内側端部である中間部１ａよりも上流側部位を屋外部位２としており、その中間部１ａよりも下流側部位を屋内部位３としている。そして、屋外部位２には、その上流側から順に、ガス供給を断続する屋外ガス栓４、ガスメータ５が備えられており、屋内部位３にも、ガス供給を断続する屋内ガス栓６が備えられている。
【００２８】
気密検査では、ガス配管１における検査対象部位７でのガスの漏洩の有無を判定して気密検査を行うようにしている。そして、検査対象部位７については、屋外部位２における屋外ガス栓４の設置位置から屋内部位３の下流側端部までの部位を検査対象部位７としている。
【００２９】
この気密検査では、加圧ステップ、圧力・温度測定ステップ、補正ステップ、判定ステップの順に各ステップを行うことで気密検査を行うようにしている。そして、気密検査を行うために、気密検査装置は、検査対象部位７におけるガスの圧力を測定する圧力計８と検査対象部位７におけるガスの温度を測定する温度計９とを備えるとともに、その圧力計８及び温度計９の測定情報を入力自在で且つ入力情報等を用いて各種の演算処理を行う演算処理部１０を備えている。圧力計８と温度計９とから圧力・温度測定手段が構成されており、演算処理部１０には、補正ステップを行う補正手段１１、及び、判定ステップを行う判定手段１２が備えられている。
【００３０】
以下、各ステップについて説明する。
（加圧ステップ）
加圧ステップでは、屋外ガス栓４を閉操作するとともに、屋内ガス栓６を開操作して、検査対象部位７における屋内ガス栓６側の下流側端部に加圧装置（図示省略）を接続して、ガス配管１における検査対象部位７内のガスの圧力を気密検査圧力に加圧している。そして、検査対象部位７内のガスの圧力を気密検査圧力に加圧すると、屋内ガス栓６を閉操作して、検査対象部位７における屋内ガス栓６側の下流側端部に接続した加圧装置（図示省略）を取り外している。
【００３１】
（圧力・温度測定ステップ）
圧力・温度測定ステップでは、検査対象部位７における屋内ガス栓６側の下流側端部に、圧力計８と温度計９とを取り付ける。圧力・温度測定ステップを行うために、圧力計８と温度計９とは、検査対象部位７の同一箇所に取り付けられており、ガスの圧力を測定する箇所におけるガスの温度を測定している。そして、圧力計８と温度計９とを取り付けた状態において、検査対象部位７におけるガス配管１内のガスの圧力及び温度を圧力計８と温度計９とにより測定する。この測定については、測定時間（例えば２分間）が設定されており、その測定時間の最初を測定開始時点とし、その測定時間の最後を測定終了時点としている。そして、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する。演算処理部１０には、タイマーが内蔵されており、そのタイマーの経過時間に基づいて、圧力計８及び温度計９から入力される測定情報を処理することで、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを取得している。
【００３２】
（補正ステップ）
補正ステップでは、補正手段１１が、測定開始時点の初期温度Ｔ１と初期圧力Ｐ１と測定終了時点の終期温度Ｔ２に加えて、検査対象部位７においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率Ｘを用いて、Ｈは圧力補正値、Ｔ１は初期温度、Ｔ２は終期温度、Ｐ１は初期圧力、Ｘは補正率として、下記の〔数１〕により圧力補正値Ｈを求めて、その求めた圧力補正値Ｈにて測定終了時点の終期圧力Ｐ２を補正している。
【００３３】
【数１】
【００３４】
この実施形態では、補正手段１１が補正ステップを行うに当たり、測定開始時点の初期温度Ｔ１と初期圧力Ｐ１、及び、測定終了時点の終期温度Ｔ２と終期圧力Ｐ２について、圧力・温度測定ステップにて測定された圧力データと温度データとから求めた近似直線を用いて近似値を求め、その近似値を用いるようにしている。具体的には、補正手段１１は、測定開始時点から測定終了時点までの温度データ及び圧力データから近似直線を求めており、その近似直線による測定開始時点での温度と圧力との近似値を求めており、その求めた近似値である温度と圧力を初期温度Ｔ１と初期圧力Ｐ１としている。また、補正手段１１は、近似直線による測定終了時点での温度と圧力との近似値を求めており、その求めた近似値である温度と圧力を終期温度Ｔ２と終期圧力Ｐ２としている。
【００３５】
圧力補正値Ｈを求めるに当たり、補正手段１１は、まず、検査対象部位７においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率Ｘを設定している。この補正率Ｘの設定方法について説明すると、屋内部位３については、室内での空調装置のＯＮ／ＯＦＦの状態や換気の有無等によって室内の温度が変化することから、その温度変化の影響を受けるので、屋内部位３が温度影響部位となる。それに対して、屋外部位２については、室内の温度変化の影響を受けないので、屋外部位２が非温度影響部位となる。そこで、補正手段１１は、検査対象部位７における屋内部位３と屋外部位２との容積の割合に応じて補正率Ｘを変更設定自在に構成されている。図４に示すように、屋内部位３の容積Ｖａと屋外部位２の容積Ｖｂとの割合である屋内配管容積率（Ｖａ／Ｖｂ）と補正率Ｘとの関係が予め実験等により求められており、その関係を補正手段１１が記憶している。そして、作業者が入力装置（図示省略）等を用いて屋内配管容積率（Ｖａ／Ｖｂ）を入力することで、補正手段１１が、記憶している補正率Ｘと屋内配管容積率（Ｖａ／Ｖｂ）との関係を用いて、入力された屋内配管容積率（Ｖａ／Ｖｂ）に相当する補正率Ｘを求めて設定している。
このように、補正手段１１が、補正率Ｘを設定すると、その設定した補正率Ｘと、測定開始時点の初期温度Ｔ１と初期圧力Ｐ１と測定終了時点の終期温度Ｔ２とを用いて、上記の〔数１〕にて圧力補正値Ｈを求めている。
【００３６】
ここで、〔数１〕による圧力補正値Ｈの求め方について説明する。
図２及び図３に示すように、ボイル・シャルルの法則によれば、ガス配管１の周囲の温度変化等によってガス配管１内のガスの温度が変化することでガスの圧力も変化することになる。図２及び図３は、ガスの漏洩が無い場合に、検査対象部位におけるガスの圧力及び温度の変化を示す実験結果である。図２では、ガスの温度が低下することで、ガスの圧力も低下する場合を示しており、図３は、ガスの温度が上昇することで、ガスの圧力も上昇する場合を示している。
【００３７】
これにより、ガスの温度変化に伴うガスの圧力変化を考慮しなければ、ガスの漏洩の有無を正確に判定できず、適切な気密検査を行えなくなる。そこで、まず、ボイル・シャルルの法則を用いて、ガスの温度変化に伴うガスの圧力変化分を求め、その圧力変化分にて実際に測定したガスの圧力を補正することを考える。
【００３８】
ボイル・シャルルの法則から、測定開始時点におけるガスの温度をＴ１、ガスの圧力をＰ１、検査対象部位の容積をＶ１とし、測定終了時点におけるガスの温度をＴ２、ガスの圧力をＰ２、検査対象部位の容積をＶ２とした場合には、下記の〔数２〕の関係式が成り立つことになる。ここで、検査対象部位７の容積は一定であるので、Ｖ１＝Ｖ２となり、〔数２〕を下記の〔数３〕に変形することができる。そして、ガスの温度が測定開始時点での温度Ｔ１から測定終了時点での温度Ｔ２に変化した場合に、ガスの圧力は、測定開始時点での圧力Ｐ１から測定終了時点での圧力Ｐ２に変化するので、その圧力変化分Ｋを下記の〔数４〕にて求めることができる。これにより、検査対象部位７の全長に亘って一律にガスの温度が変化すると想定した場合には、下記の〔数４〕にて求めた圧力変化分Ｋをガスの温度変化分に相当するガスの圧力変化分とすることができる。
【００３９】
【数２】
【００４０】
【数３】
【００４１】
【数４】
【００４２】
しかしながら、検査対象部位７の全長に亘って一律にガス配管１の周囲の温度変化の影響を受けるわけでなく、ガス配管１の周囲の温度変化の影響を受ける温度影響部位と受けない非温度影響部位とが存在する。図１に示すように、一般家庭等にガスを供給するガス配管１では、屋外や壁内に配置される屋外部位２と屋内に露出して配置される屋内部位３とを備えている。屋内部位３については、室内での空調装置のＯＮ／ＯＦＦの状態や換気の有無等によって室内の温度が変化することから、その温度変化の影響を受けるので、屋内部位３が温度影響部位となる。それに対して、屋外部位２については、室内の温度変化の影響を受けないので、屋外部位２が非温度影響部位となる。したがって、検査対象部位７の全長に亘って一律にガスの温度が変化すると想定して、上記の〔数４〕を用いて、測定終了時点における終期圧力を補正した場合には、その補正量が大きくなり過ぎて過剰に補正してしまうことがある。
【００４３】
そこで、上記の〔数１〕に示すように、測定開始時点から測定終了時点までの温度変化分（Ｔ２−Ｔ１）に対して、検査対象部位７において温度影響部位である屋内部位３と非温度影響部位である屋外部位２との容積の割合を示す補正率Ｘをかけることで、検査対象部位７の周囲の温度変化の影響を受けることによるガスの温度変化を適切に捉えることができる。したがって、上記の〔数１〕にて求められる圧力補正値Ｈは、検査対象部位７のガスの温度変化に伴うガスの圧力変化分を正確に反映したものとなり、その圧力補正値Ｈにて測定終了時点の終期圧力Ｐ２を補正することで、検査対象部位７のガスの温度変化に伴うガスの圧力変化分を正確に補正することができる。
【００４４】
測定終了時点の終期圧力Ｐ２の補正の仕方について説明する。
この補正の仕方については、圧力・温度測定ステップにて測定されたガスの温度が低下するか又は上昇するかによって異なるので、図２及び図３に基づいて説明する。
【００４５】
図２及び図３では、ガスの漏洩が無いので、ガスの圧力はガスの温度変化に伴って変化することになる。図２及び図３では、初期圧力Ｐ１と終期圧力Ｐ２を補正した補正後の終期圧力Ｐ２Ｈとを結んだ線を一点鎖線にて示している。
図２に示すように、終期温度Ｔ２が初期温度Ｔ１よりも低下している場合には、その温度低下に伴ってガスの圧力も初期圧力Ｐ１から終期圧力Ｐ２に低下している。そこで、補正手段１１が、測定終了時点の終期圧力Ｐ２に、求めた圧力補正値Ｈを加えて補正後の終期圧力Ｐ２Ｈ（＝Ｐ２＋Ｈ）を求めることで、測定終了時点の終期圧力Ｐ２を補正している。
逆に、図３に示すように、終期温度Ｔ２が初期温度Ｔ１よりも上昇している場合には、その温度上昇に伴ってガスの圧力も初期圧力Ｐ１から終期圧力Ｐ２に上昇している。そこで、補正手段１１が、測定終了時点の終期圧力Ｐ２から、求めた圧力補正値Ｈを引いて補正後の終期圧力Ｐ２Ｈ（＝Ｐ２−Ｈ）を求めることで、測定終了時点の終期圧力Ｐ２を補正している。
【００４６】
（判定ステップ）
判定ステップでは、測定開始時点の初期圧力Ｐ１と補正ステップにて補正された補正後の終期圧力Ｐ２Ｈとを比較して、検査対象部位７におけるガスの漏洩の有無を判定している。検査対象部位７においてガスの漏洩が有る場合には、検査対象部位７におけるガスの圧力が低下するので、判定手段１２は、初期圧力Ｐ１と補正後の終期圧力Ｐ２Ｈとを比較して、補正後の終期圧力Ｐ２Ｈと初期圧力Ｐ１との差（Ｐ２Ｈ−Ｐ１）が判定閾値（例えば−０．０２〔ｋＰａ〕）以下の場合に、ガスの漏洩が有ると判定している。逆に、補正後の終期圧力Ｐ２Ｈと初期圧力Ｐ１との差（Ｐ２Ｈ−Ｐ１）が判定閾値（例えば−０．０２〔ｋＰａ〕）よりも高い場合には、判定手段１２がガスの漏洩が無いと判定している。判定手段１２は、判定ステップによるガスの漏洩の有無の判定結果を表示装置（図示省略）に表示させるようにしており、作業者は、この表示を見ることで、ガスの漏洩の有無を認識できるようになっている。
【００４７】
以下、本実施形態における気密検査方法によるガスの漏洩の有無の判定について、図５の実験結果に基づいて説明する。図５では、ガスの漏洩の有無の判定について、本実施形態における気密検査方法と比較例１と比較例２との３つの方法によって、ガスの漏洩の有無の判定を行った場合の実験結果（実験No.１〜No.１２）を示している。
比較例１では、ガスの温度変化に伴う圧力変化分を補正することなく、測定開始時点での初期圧力と測定終了時点での終期圧力とを比較して、終期圧力と初期圧力との差が判定閾値（例えば−０．０２〔ｋＰａ〕）以下であるか否かによって、ガスの漏洩の有無を判定している。
比較例２では、上述の〔数４〕を用いて圧力変化分Ｋを求め、その求めた圧力変化分Ｋにて測定終了時点での終期圧力を補正し、測定開始時点での初期圧力とその補正後の終期圧力とを比較して、補正後の終期圧力と初期圧力との差が判定閾値（例えば−０．０２〔ｋＰａ〕）以下であるか否かによって、ガスの漏洩の有無を判定している。
【００４８】
図５において、「漏洩有無」の欄では、検査対象部位においてガスを漏洩させた場合に「有」とし、検査対象部位においてガスを漏洩させていない場合に「無」と示している。「温度変化」の欄では、例えば、空調装置を操作する等により、測定開始時点での初期温度よりも測定終了時点での終期温度を上昇させた場合に「上昇」とし、測定開始時点での初期温度よりも測定終了時点での終期温度を下降させた場合に「下降」とし、測定開始時点での初期温度と測定終了時点での終期温度とを略同一温度とした場合に「一定」と示している。「比較例１」の欄では、測定終了時点での終期圧力と測定開始時点での初期圧力との差、及び、ガスの漏洩の有無の判定結果（「無」又は「有」）を示している。また、「比較例２」及び「本実施形態」の欄では、補正後の終期圧力と測定開始時点での初期圧力との差、及び、ガスの漏洩の有無の判定結果（「無」又は「有」）を示している。
【００４９】
実験No.１〜No.６と実験No.７〜No.１２とでは、「温度変化」における「上昇」、「一定」、「下降」の３つの状態の夫々について、「漏洩有無」を「無」の場合と「有」の場合とで実験を行っている。そして、実験No.１〜No.６と実験No.７〜No.１２とでは、検査対象部位７において温度影響部位である屋内部位３と非温度影響部位である屋外部位２との容積の割合（屋内配管容積率）について異なる割合としている。実験No.１〜No.６では、例えば、屋内配管容積率を８０％の一定値としており、実験No.７〜No.１２では、屋内配管容積率を５０％の一定値としている。
【００５０】
比較例１、比較例２、及び、本実施形態の何れにおいても、「漏洩有無」の欄とガスの漏洩の判定結果については、本来、同一のものとなるはずである。
しかしながら、比較例１では、図５中斜め斜線にて示すように、実験No.２、実験No.５、及び、実験No.１１において「漏洩有無」の欄とガスの漏洩の判定結果が異なっている。実験No.２では、ガスの温度上昇に伴いガスの圧力が上昇して、測定終了時点での終期圧力と測定開始時点での初期圧力との差が−０．０１〔ｋＰａ〕となって、判定閾値（例えば−０．０２〔ｋＰａ〕）以下となっておらず、ガスを漏洩させているにもかかわらず、ガスの漏洩が無いと判定してしまうことになる。逆に、実験No.５、及び、実験No.１１では、ガスの温度低下に伴いガスの圧力が低下して、測定終了時点での終期圧力と測定開始時点での初期圧力との差が−０．０２〔ｋＰａ〕以下となって、ガスの漏洩が無いにもかかわらず、ガスの漏洩が有ると判定してしまうことになる。
【００５１】
また、比較例２においても、図５中斜め斜線にて示すように、実験No.７において「漏洩有無」の欄とガスの漏洩の判定結果が異なっている。比較例２では、検査対象部位７の全長に亘って一律にガスの温度が変化すると想定して、上記の〔数４〕を用いて求めた圧力変化分Ｋにて終期圧力を補正している。しかしながら、検査対象部位７には非温度影響部位である屋外部位２が含まれていることから、その屋外部位２の存在によって、実際には、検査対象部位７の全長に亘って一律にガスの温度が変化しておらず、その補正量が大きくなり過ぎて過剰に補正してしまっている。その結果、ガスの圧力を過剰に低下側に補正してしまい、ガスの漏洩が無いにもかかわらず、ガスの漏洩が有ると判定してしまうことになる。
【００５２】
このように、比較例１及び比較例２では、ガスの漏洩の有無を誤判定する場合があるが、本実施形態における気密検査方法では、ガス配管１内のガスの温度変化に伴うガスの圧力変化を適切に考慮し、ガスの漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うことができる。
ちなみに、図５において、実験No.４及び実験No.９では、温度変化を一定として実験を行っているが、実際には、配管ガスの温度に多少の温度差が生じていることから、圧力差について、比較例１に対して、比較例２と本実施形態とで異なる値となっている。
【００５３】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、補正手段１１が補正率Ｘを設定するに当たり、検査対象部位７における屋内部位３と屋外部位２との容積の割合に応じて補正率Ｘを変更設定しているが、例えば、屋内部位３と屋外部位２との配管径が同一である場合には、屋内部位３と屋外部位２との長さの割合に応じて補正率Ｘを変更設定することもできる。
【００５４】
（２）上記実施形態では、配管として、一般家庭にガスを供給するガス配管１として、そのガス配管１には、温度影響部位である屋内部位３と非温度影響部位である屋外部位２とが備えられている。ガス配管１としては、一般家庭等にガスを供給するものに限るものではなく、その他のガス使用箇所にガスを供給するものであってもよい。また、温度影響部位及び非温度影響部位についても、屋内部位３及び屋外部位２に限るものではなく、温度影響部位は、その周囲の温度変化の影響を受ける部位であればよく、非温度影響部位は、その周囲の温度変化の影響を受けない部位であればよい。
【００５５】
（３）上記実施形態では、補正手段１１の補正ステップにおいて、初期温度Ｔ１、初期圧力Ｐ１、終期温度Ｔ２、終期圧力Ｐ２について、測定開始時点から測定終了時点までの温度データ及び圧力データから近似直線を求めて、その近似直線から求めた近似値を初期温度Ｔ１、初期圧力Ｐ１、終期温度Ｔ２、終期圧力Ｐ２として用いている。この構成に代えて、測定開始時点の初期温度Ｔ１と初期圧力Ｐ１、測定終了時点の終期温度Ｔ２と終期圧力Ｐ２を実際に測定した実測値を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査方法、及び、配管の気密検査装置において、配管内の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化を適切に考慮し、流体の漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うことができる各種の気密検査方法、及び、気密検査装置に適応可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ガス配管
２ 屋外部位
３ 屋内部位
７ 検査対象部位
８ 圧力計（圧力・温度測定手段）
９ 温度計（圧力・温度測定手段）
１０ 演算処理部
１１ 補正手段
１２ 判定手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査方法、及び、配管の気密検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような気密検査方法及び気密検査装置は、例えば、ガス配管等の検査対象部位におけるガス（流体）の漏洩の有無を判定して配管の気密検査を行うものである。検査対象部位においてガスの漏洩がある場合には、その漏洩によって検査対象部位におけるガスの圧力が低下することから、検査対象部位における圧力を気密検査圧力に加圧させて検査対象部位に圧力センサを接続し、その圧力センサにて測定する圧力が低下するか否かによってガスの漏洩の有無を判定している（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載のものでは、圧力の測定時間が例えば２分間に設定されており、圧力測定の開始時点での初期圧力と、圧力測定の終了時点での終期圧力とを比較して、初期圧力と終期圧力との差が規定値以上低下している場合には、ガスの漏洩が有ると判定している。
【０００３】
ここで、検査対象部位について説明すると、例えば、一般家庭等にガスを供給するガス配管では、地中に埋設された部位から立ち上がり、その上流側から順に、屋外や壁内に配置される屋外部位、屋内に露出して配置される屋内部位を備えている。屋外部位には、その上流側から順に、ガス供給を断続する屋外ガス栓、ガスメータが備えられており、屋内部位にも、ガス供給を断続する屋内ガス栓が備えられている。このようなガス配管では、屋外部位における屋外ガス栓の設置位置から屋内部位における下流側端部までの部位を検査対象部位とし、その検査対象部位におけるガスの漏洩の有無を判定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８７１２９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガス配管等にて供給されるガス（流体）は、ボイル・シャルルの法則から、その配管の周囲の温度変化等によって配管内のガスの温度が変化することでガスの圧力も変化することになる。例えば、一般家庭等に供給される低圧ガスでは、配管内のガスの温度が１℃変化することによって、そのガスの圧力が約０．３７〔ｋＰａ〕変化する。したがって、例えば、ガスの漏洩が有る場合には、本来、ガスの圧力が低下するが、このとき、ガスの温度が上昇すると、その温度上昇に伴ってガスの圧力が上昇するので、単に、ガスの圧力の変化だけを捉えるだけでは、ガスの漏洩が有る場合にその漏洩を判定できず、気密検査を適切に行えない可能性がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、配管内の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化を適切に考慮し、流体の漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うことができる配管の気密検査方法及び配管の気密検査装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明に係る配管の気密検査方法は、配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査方法において、
前記検査対象部位における前記配管内の流体の圧力及び温度について、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する圧力・温度測定ステップと、
測定開始時点の初期温度と初期圧力と、測定終了時点の終期温度と、前記検査対象部位においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率とを用いて、Ｈは圧力補正値、Ｔ１は初期温度、Ｔ２は終期温度、Ｐ１は初期圧力、Ｘは補正率として、下記の〔数１〕により圧力補正値を求めて、その求めた圧力補正値にて前記測定終了時点の終期圧力を補正する補正ステップと、
前記初期圧力と前記補正ステップにて補正された前記終期圧力とを比較して、前記検査対象部位における前記流体の漏洩の有無を判定する判定ステップを行う点にある。
【０００８】
【数１】
【０００９】
まず、上記の〔数１〕による圧力補正値の求め方について説明する。
ボイル・シャルルの法則によれば、配管の周囲の温度変化等によって配管内の流体の温度が変化することで流体の圧力も変化することになる。したがって、この流体の温度変化に伴う圧力変化を考慮しなければ、流体の漏洩の有無を正確に判定できず、適切な気密検査を行えなくなる。
【００１０】
そこで、ボイル・シャルルの法則から、測定開始時点における流体の温度をＴ１、流体の圧力をＰ１、検査対象部位の容積をＶ１とし、測定終了時点における流体の温度をＴ２、流体の圧力をＰ２、検査対象部位の容積をＶ２とした場合には、下記の〔数２〕の関係式が成り立つことになる。ここで、検査対象部位の容積は一定であるので、Ｖ１＝Ｖ２となり、〔数２〕を下記の〔数３〕に変形することができる。そして、流体の温度が測定開始時点での流体の温度Ｔ１から測定終了時点での流体の温度Ｔ２に変化した場合に、流体の圧力は、測定開始時点での圧力Ｐ１から測定終了時点での圧力Ｐ２に変化するので、その圧力変化分Ｋを下記の〔数４〕にて求めることができる。これにより、検査対象部位の全長に亘って一律に流体の温度が変化すると想定した場合には、下記の〔数４〕にて求めた圧力変化分Ｋを流体の温度変化分に相当する圧力変化分とすることができる。
【００１１】
【数２】
【００１２】
【数３】
【００１３】
【数４】
【００１４】
しかしながら、検査対象部位の全長に亘って一律に配管の周囲の温度変化の影響を受けるわけでなく、温度変化の影響を受ける温度影響部位と温度変化の影響を受けない非温度影響部位とが存在する場合には、非温度影響部位における流体の温度に変化がないことになる。例えば、一般家庭等にガスを供給するガス配管では、屋外や壁内に配置される屋外部位と屋内に露出して配置される屋内部位とを備えている。したがって、屋内部位については、室内での空調装置のＯＮ／ＯＦＦの状態や換気の有無等によって室内の温度が変化することから、その温度変化の影響を受けるので、屋内部位が温度影響部位となる。それに対して、屋外部位については、室内の温度変化の影響を受けないので、屋外部位が非温度影響部位となる。
したがって、検査対象部位の全長に亘って一律に流体の温度が変化すると想定して、上記の〔数４〕を用いて、流体の温度変化部に相当する圧力変化分Ｋを求めても、その圧力変化分Ｋが実際の変化分に対して大きくなり過ぎることになる。その結果、この圧力変化分Ｋにて、実際に測定終了時点にて測定した流体の圧力を補正した場合には、過剰に補正してしまうことになり、流体の漏洩の有無の誤判定を招くことがある。
【００１５】
そこで、本発明に係る配管の気密検査方法では、上記の〔数１〕に示すように、測定開始時点から測定終了時点までの温度変化分（Ｔ２−Ｔ１）に対して、検査対象部位において温度影響部位と非温度影響部位との割合を示す補正率Ｘをかけることで、検査対象部位の周囲の温度変化の影響を受けることによる配管内の流体の温度変化を適切に捉えることができる。したがって、上記の〔数１〕にて求められる圧力補正値は、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に反映したものとなり、その圧力補正値にて測定終了時点の終期圧力を補正することで、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に補正することができる。
【００１６】
このように、本発明に係る配管の気密検査方法によれば、補正ステップでは、単に、検査対象部位の全長に亘って一律に流体の温度が変化すると想定して、流体の温度変化分に相当する圧力変化分にて流体の圧力を補正するのではなく、検査対象部位の流体の温度変化に伴う圧力変化を正確に捉えて終期圧力を補正することができる。そして、判定ステップでは、初期圧力と補正ステップにて補正された終期圧力とを比較して、検査対象部位における流体の漏洩の有無を判定するので、配管内の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化を適切に考慮し、流体の漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うことができることになる。
【００１７】
本発明に係る配管の気密検査方法では、前記配管は、ガスを供給するガス配管であり、前記検査対象部位には、屋外に配置される屋外部位と屋内に露出して配置される屋内部位とが含まれていると好適である。
【００１８】
このような配管の気密検査方法では、一般家庭等にガスを供給するガス配管において気密検査を行うことになる。このガス配管において屋外部位と屋内部位とを含めるように検査対象部位を設定しているので、室内の温度変化の影響を受ける温度影響部位である屋内部位と、室内の温度変化の影響を受けない非温度影響部位である屋外部位とが、検査対象部位に含まれることになる。したがって、上述の如く、上記の〔数１〕にて、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に反映した圧力補正値を求めることができ、その求めた圧力補正値にて測定終了時点の終期圧力を補正することで、検査対象部位のガスの温度変化に伴うガスの圧力変化分を正確に補正することができる。その結果、ガス配管におけるガスの漏洩の有無の判定を正確に行うことができる。
【００１９】
本発明に係る配管の気密検査方法では、前記補正率は、前記検査対象部位における前記温度影響部位と前記非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて変更設定自在とすると好適である。
【００２０】
このように、温度影響部位と非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて、補正率を変更することで、検査対象部位の流体の温度変化を適切に捉えて正確な補正率を設定することができる。したがって、温度影響部位と非温度影響部位との容積又は長さの割合が変化しても、その変化に柔軟に対応しながら、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に補正することができる。
【００２１】
本発明に係る配管の気密検査装置の特徴構成は、配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査装置において、
前記検査対象部位における前記配管内の流体の圧力及び温度について、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する圧力・温度測定ステップを行う圧力・温度測定手段と、
測定開始時点の初期温度と初期圧力、測定終了時点の終期温度、及び、前記検査対象部位においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率を用いて、Ｈは圧力補正値、Ｔ１は初期温度、Ｔ２は終期温度、Ｐ１は初期圧力、Ｘは補正率として、下記の〔数１〕により圧力補正値を求めて、その求めた圧力補正値にて前記測定終了時点の終期圧力を補正する補正ステップを行う補正手段と、
前記初期圧力と前記補正ステップにて補正された前記終期圧力とを比較して、前記検査対象部位における前記流体の漏洩の有無を判定する判定手段とを備えている点にある。
【００２２】
【数１】
【００２３】
本特徴構成によれば、上述の本発明に係る配管の気密検査方法と同様に、補正手段が上記の〔数１〕にて圧力補正値を求める補正ステップを行うことで、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に反映した圧力補正値を求めて、その圧力補正値にて測定終了時点の終期圧力を補正することで、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に補正することができる。そして、判定手段が判定ステップを行うことで、初期圧力と補正ステップにて補正された終期圧力とを比較して、配管内の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化を適切に考慮し、流体の漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うことができることになる。
【００２４】
本発明に係る配管の気密検査装置の更なる特徴構成は、前記補正手段は、前記検査対象部位における前記温度影響部位と前記非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて前記補正率を変更設定自在に構成されている点にある。
【００２５】
本特徴構成によれば、上述の本発明に係る配管の気密検査方法と同様に、補正手段が、温度影響部位と非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて、補正率を変更設定することで、検査対象部位の流体の温度変化を適切に捉えて正確な補正率を設定することができる。したがって、温度影響部位と非温度影響部位との容積又は長さの割合が変化しても、その変化に柔軟に対応しながら、検査対象部位の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化分を正確に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態における気密検査装置の概略構成を示す図
【図２】検査対象部位のガスの圧力及び温度の変化を示すグラフ
【図３】検査対象部位のガスの圧力及び温度の変化を示すグラフ
【図４】屋内配管容積率と補正率との関係を示すグラフ
【図５】本実施形態における気密検査方法、比較例１、比較例２の夫々について、ガスの漏洩の有無の判定を行う実験を行った場合の実験結果を示す表
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る配管の気密検査方法及び配管の気密検査装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。
この実施形態では、気密検査を行う配管が、例えば、一般家庭等にガスを供給するガス配管１にて構成されている。図１に示すように、ガス配管１は、地中に埋設された部位から立ち上がり、その上流側から順に、屋外や壁内に配置される屋外部位２、屋内に露出して配置される屋内部位３を備えている。具体的には、図１において、ガス配管１のうち、壁部を貫通した屋内側端部である中間部１ａよりも上流側部位を屋外部位２としており、その中間部１ａよりも下流側部位を屋内部位３としている。そして、屋外部位２には、その上流側から順に、ガス供給を断続する屋外ガス栓４、ガスメータ５が備えられており、屋内部位３にも、ガス供給を断続する屋内ガス栓６が備えられている。
【００２８】
気密検査では、ガス配管１における検査対象部位７でのガスの漏洩の有無を判定して気密検査を行うようにしている。そして、検査対象部位７については、屋外部位２における屋外ガス栓４の設置位置から屋内部位３の下流側端部までの部位を検査対象部位７としている。
【００２９】
この気密検査では、加圧ステップ、圧力・温度測定ステップ、補正ステップ、判定ステップの順に各ステップを行うことで気密検査を行うようにしている。そして、気密検査を行うために、気密検査装置は、検査対象部位７におけるガスの圧力を測定する圧力計８と検査対象部位７におけるガスの温度を測定する温度計９とを備えるとともに、その圧力計８及び温度計９の測定情報を入力自在で且つ入力情報等を用いて各種の演算処理を行う演算処理部１０を備えている。圧力計８と温度計９とから圧力・温度測定手段が構成されており、演算処理部１０には、補正ステップを行う補正手段１１、及び、判定ステップを行う判定手段１２が備えられている。
【００３０】
以下、各ステップについて説明する。
（加圧ステップ）
加圧ステップでは、屋外ガス栓４を閉操作するとともに、屋内ガス栓６を開操作して、検査対象部位７における屋内ガス栓６側の下流側端部に加圧装置（図示省略）を接続して、ガス配管１における検査対象部位７内のガスの圧力を気密検査圧力に加圧している。そして、検査対象部位７内のガスの圧力を気密検査圧力に加圧すると、屋内ガス栓６を閉操作して、検査対象部位７における屋内ガス栓６側の下流側端部に接続した加圧装置（図示省略）を取り外している。
【００３１】
（圧力・温度測定ステップ）
圧力・温度測定ステップでは、検査対象部位７における屋内ガス栓６側の下流側端部に、圧力計８と温度計９とを取り付ける。圧力・温度測定ステップを行うために、圧力計８と温度計９とは、検査対象部位７の同一箇所に取り付けられており、ガスの圧力を測定する箇所におけるガスの温度を測定している。そして、圧力計８と温度計９とを取り付けた状態において、検査対象部位７におけるガス配管１内のガスの圧力及び温度を圧力計８と温度計９とにより測定する。この測定については、測定時間（例えば２分間）が設定されており、その測定時間の最初を測定開始時点とし、その測定時間の最後を測定終了時点としている。そして、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する。演算処理部１０には、タイマーが内蔵されており、そのタイマーの経過時間に基づいて、圧力計８及び温度計９から入力される測定情報を処理することで、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを取得している。
【００３２】
（補正ステップ）
補正ステップでは、補正手段１１が、測定開始時点の初期温度Ｔ１と初期圧力Ｐ１と測定終了時点の終期温度Ｔ２に加えて、検査対象部位７においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率Ｘを用いて、Ｈは圧力補正値、Ｔ１は初期温度、Ｔ２は終期温度、Ｐ１は初期圧力、Ｘは補正率として、下記の〔数１〕により圧力補正値Ｈを求めて、その求めた圧力補正値Ｈにて測定終了時点の終期圧力Ｐ２を補正している。
【００３３】
【数１】
【００３４】
この実施形態では、補正手段１１が補正ステップを行うに当たり、測定開始時点の初期温度Ｔ１と初期圧力Ｐ１、及び、測定終了時点の終期温度Ｔ２と終期圧力Ｐ２について、圧力・温度測定ステップにて測定された圧力データと温度データとから求めた近似直線を用いて近似値を求め、その近似値を用いるようにしている。具体的には、補正手段１１は、測定開始時点から測定終了時点までの温度データ及び圧力データから近似直線を求めており、その近似直線による測定開始時点での温度と圧力との近似値を求めており、その求めた近似値である温度と圧力を初期温度Ｔ１と初期圧力Ｐ１としている。また、補正手段１１は、近似直線による測定終了時点での温度と圧力との近似値を求めており、その求めた近似値である温度と圧力を終期温度Ｔ２と終期圧力Ｐ２としている。
【００３５】
圧力補正値Ｈを求めるに当たり、補正手段１１は、まず、検査対象部位７においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率Ｘを設定している。この補正率Ｘの設定方法について説明すると、屋内部位３については、室内での空調装置のＯＮ／ＯＦＦの状態や換気の有無等によって室内の温度が変化することから、その温度変化の影響を受けるので、屋内部位３が温度影響部位となる。それに対して、屋外部位２については、室内の温度変化の影響を受けないので、屋外部位２が非温度影響部位となる。そこで、補正手段１１は、検査対象部位７における屋内部位３と屋外部位２との容積の割合に応じて補正率Ｘを変更設定自在に構成されている。図４に示すように、屋内部位３の容積Ｖａと屋外部位２の容積Ｖｂとの割合である屋内配管容積率（Ｖａ／Ｖｂ）と補正率Ｘとの関係が予め実験等により求められており、その関係を補正手段１１が記憶している。そして、作業者が入力装置（図示省略）等を用いて屋内配管容積率（Ｖａ／Ｖｂ）を入力することで、補正手段１１が、記憶している補正率Ｘと屋内配管容積率（Ｖａ／Ｖｂ）との関係を用いて、入力された屋内配管容積率（Ｖａ／Ｖｂ）に相当する補正率Ｘを求めて設定している。
このように、補正手段１１が、補正率Ｘを設定すると、その設定した補正率Ｘと、測定開始時点の初期温度Ｔ１と初期圧力Ｐ１と測定終了時点の終期温度Ｔ２とを用いて、上記の〔数１〕にて圧力補正値Ｈを求めている。
【００３６】
ここで、〔数１〕による圧力補正値Ｈの求め方について説明する。
図２及び図３に示すように、ボイル・シャルルの法則によれば、ガス配管１の周囲の温度変化等によってガス配管１内のガスの温度が変化することでガスの圧力も変化することになる。図２及び図３は、ガスの漏洩が無い場合に、検査対象部位におけるガスの圧力及び温度の変化を示す実験結果である。図２では、ガスの温度が低下することで、ガスの圧力も低下する場合を示しており、図３は、ガスの温度が上昇することで、ガスの圧力も上昇する場合を示している。
【００３７】
これにより、ガスの温度変化に伴うガスの圧力変化を考慮しなければ、ガスの漏洩の有無を正確に判定できず、適切な気密検査を行えなくなる。そこで、まず、ボイル・シャルルの法則を用いて、ガスの温度変化に伴うガスの圧力変化分を求め、その圧力変化分にて実際に測定したガスの圧力を補正することを考える。
【００３８】
ボイル・シャルルの法則から、測定開始時点におけるガスの温度をＴ１、ガスの圧力をＰ１、検査対象部位の容積をＶ１とし、測定終了時点におけるガスの温度をＴ２、ガスの圧力をＰ２、検査対象部位の容積をＶ２とした場合には、下記の〔数２〕の関係式が成り立つことになる。ここで、検査対象部位７の容積は一定であるので、Ｖ１＝Ｖ２となり、〔数２〕を下記の〔数３〕に変形することができる。そして、ガスの温度が測定開始時点での温度Ｔ１から測定終了時点での温度Ｔ２に変化した場合に、ガスの圧力は、測定開始時点での圧力Ｐ１から測定終了時点での圧力Ｐ２に変化するので、その圧力変化分Ｋを下記の〔数４〕にて求めることができる。これにより、検査対象部位７の全長に亘って一律にガスの温度が変化すると想定した場合には、下記の〔数４〕にて求めた圧力変化分Ｋをガスの温度変化分に相当するガスの圧力変化分とすることができる。
【００３９】
【数２】
【００４０】
【数３】
【００４１】
【数４】
【００４２】
しかしながら、検査対象部位７の全長に亘って一律にガス配管１の周囲の温度変化の影響を受けるわけでなく、ガス配管１の周囲の温度変化の影響を受ける温度影響部位と受けない非温度影響部位とが存在する。図１に示すように、一般家庭等にガスを供給するガス配管１では、屋外や壁内に配置される屋外部位２と屋内に露出して配置される屋内部位３とを備えている。屋内部位３については、室内での空調装置のＯＮ／ＯＦＦの状態や換気の有無等によって室内の温度が変化することから、その温度変化の影響を受けるので、屋内部位３が温度影響部位となる。それに対して、屋外部位２については、室内の温度変化の影響を受けないので、屋外部位２が非温度影響部位となる。したがって、検査対象部位７の全長に亘って一律にガスの温度が変化すると想定して、上記の〔数４〕を用いて、測定終了時点における終期圧力を補正した場合には、その補正量が大きくなり過ぎて過剰に補正してしまうことがある。
【００４３】
そこで、上記の〔数１〕に示すように、測定開始時点から測定終了時点までの温度変化分（Ｔ２−Ｔ１）に対して、検査対象部位７において温度影響部位である屋内部位３と非温度影響部位である屋外部位２との容積の割合を示す補正率Ｘをかけることで、検査対象部位７の周囲の温度変化の影響を受けることによるガスの温度変化を適切に捉えることができる。したがって、上記の〔数１〕にて求められる圧力補正値Ｈは、検査対象部位７のガスの温度変化に伴うガスの圧力変化分を正確に反映したものとなり、その圧力補正値Ｈにて測定終了時点の終期圧力Ｐ２を補正することで、検査対象部位７のガスの温度変化に伴うガスの圧力変化分を正確に補正することができる。
【００４４】
測定終了時点の終期圧力Ｐ２の補正の仕方について説明する。
この補正の仕方については、圧力・温度測定ステップにて測定されたガスの温度が低下するか又は上昇するかによって異なるので、図２及び図３に基づいて説明する。
【００４５】
図２及び図３では、ガスの漏洩が無いので、ガスの圧力はガスの温度変化に伴って変化することになる。図２及び図３では、初期圧力Ｐ１と終期圧力Ｐ２を補正した補正後の終期圧力Ｐ２Ｈとを結んだ線を一点鎖線にて示している。
図２に示すように、終期温度Ｔ２が初期温度Ｔ１よりも低下している場合には、その温度低下に伴ってガスの圧力も初期圧力Ｐ１から終期圧力Ｐ２に低下している。そこで、補正手段１１が、測定終了時点の終期圧力Ｐ２に、求めた圧力補正値Ｈを加えて補正後の終期圧力Ｐ２Ｈ（＝Ｐ２＋Ｈ）を求めることで、測定終了時点の終期圧力Ｐ２を補正している。
逆に、図３に示すように、終期温度Ｔ２が初期温度Ｔ１よりも上昇している場合には、その温度上昇に伴ってガスの圧力も初期圧力Ｐ１から終期圧力Ｐ２に上昇している。そこで、補正手段１１が、測定終了時点の終期圧力Ｐ２から、求めた圧力補正値Ｈを引いて補正後の終期圧力Ｐ２Ｈ（＝Ｐ２−Ｈ）を求めることで、測定終了時点の終期圧力Ｐ２を補正している。
【００４６】
（判定ステップ）
判定ステップでは、測定開始時点の初期圧力Ｐ１と補正ステップにて補正された補正後の終期圧力Ｐ２Ｈとを比較して、検査対象部位７におけるガスの漏洩の有無を判定している。検査対象部位７においてガスの漏洩が有る場合には、検査対象部位７におけるガスの圧力が低下するので、判定手段１２は、初期圧力Ｐ１と補正後の終期圧力Ｐ２Ｈとを比較して、補正後の終期圧力Ｐ２Ｈと初期圧力Ｐ１との差（Ｐ２Ｈ−Ｐ１）が判定閾値（例えば−０．０２〔ｋＰａ〕）以下の場合に、ガスの漏洩が有ると判定している。逆に、補正後の終期圧力Ｐ２Ｈと初期圧力Ｐ１との差（Ｐ２Ｈ−Ｐ１）が判定閾値（例えば−０．０２〔ｋＰａ〕）よりも高い場合には、判定手段１２がガスの漏洩が無いと判定している。判定手段１２は、判定ステップによるガスの漏洩の有無の判定結果を表示装置（図示省略）に表示させるようにしており、作業者は、この表示を見ることで、ガスの漏洩の有無を認識できるようになっている。
【００４７】
以下、本実施形態における気密検査方法によるガスの漏洩の有無の判定について、図５の実験結果に基づいて説明する。図５では、ガスの漏洩の有無の判定について、本実施形態における気密検査方法と比較例１と比較例２との３つの方法によって、ガスの漏洩の有無の判定を行った場合の実験結果（実験No.１〜No.１２）を示している。
比較例１では、ガスの温度変化に伴う圧力変化分を補正することなく、測定開始時点での初期圧力と測定終了時点での終期圧力とを比較して、終期圧力と初期圧力との差が判定閾値（例えば−０．０２〔ｋＰａ〕）以下であるか否かによって、ガスの漏洩の有無を判定している。
比較例２では、上述の〔数４〕を用いて圧力変化分Ｋを求め、その求めた圧力変化分Ｋにて測定終了時点での終期圧力を補正し、測定開始時点での初期圧力とその補正後の終期圧力とを比較して、補正後の終期圧力と初期圧力との差が判定閾値（例えば−０．０２〔ｋＰａ〕）以下であるか否かによって、ガスの漏洩の有無を判定している。
【００４８】
図５において、「漏洩有無」の欄では、検査対象部位においてガスを漏洩させた場合に「有」とし、検査対象部位においてガスを漏洩させていない場合に「無」と示している。「温度変化」の欄では、例えば、空調装置を操作する等により、測定開始時点での初期温度よりも測定終了時点での終期温度を上昇させた場合に「上昇」とし、測定開始時点での初期温度よりも測定終了時点での終期温度を下降させた場合に「下降」とし、測定開始時点での初期温度と測定終了時点での終期温度とを略同一温度とした場合に「一定」と示している。「比較例１」の欄では、測定終了時点での終期圧力と測定開始時点での初期圧力との差、及び、ガスの漏洩の有無の判定結果（「無」又は「有」）を示している。また、「比較例２」及び「本実施形態」の欄では、補正後の終期圧力と測定開始時点での初期圧力との差、及び、ガスの漏洩の有無の判定結果（「無」又は「有」）を示している。
【００４９】
実験No.１〜No.６と実験No.７〜No.１２とでは、「温度変化」における「上昇」、「一定」、「下降」の３つの状態の夫々について、「漏洩有無」を「無」の場合と「有」の場合とで実験を行っている。そして、実験No.１〜No.６と実験No.７〜No.１２とでは、検査対象部位７において温度影響部位である屋内部位３と非温度影響部位である屋外部位２との容積の割合（屋内配管容積率）について異なる割合としている。実験No.１〜No.６では、例えば、屋内配管容積率を８０％の一定値としており、実験No.７〜No.１２では、屋内配管容積率を５０％の一定値としている。
【００５０】
比較例１、比較例２、及び、本実施形態の何れにおいても、「漏洩有無」の欄とガスの漏洩の判定結果については、本来、同一のものとなるはずである。
しかしながら、比較例１では、図５中斜め斜線にて示すように、実験No.２、実験No.５、及び、実験No.１１において「漏洩有無」の欄とガスの漏洩の判定結果が異なっている。実験No.２では、ガスの温度上昇に伴いガスの圧力が上昇して、測定終了時点での終期圧力と測定開始時点での初期圧力との差が−０．０１〔ｋＰａ〕となって、判定閾値（例えば−０．０２〔ｋＰａ〕）以下となっておらず、ガスを漏洩させているにもかかわらず、ガスの漏洩が無いと判定してしまうことになる。逆に、実験No.５、及び、実験No.１１では、ガスの温度低下に伴いガスの圧力が低下して、測定終了時点での終期圧力と測定開始時点での初期圧力との差が−０．０２〔ｋＰａ〕以下となって、ガスの漏洩が無いにもかかわらず、ガスの漏洩が有ると判定してしまうことになる。
【００５１】
また、比較例２においても、図５中斜め斜線にて示すように、実験No.７において「漏洩有無」の欄とガスの漏洩の判定結果が異なっている。比較例２では、検査対象部位７の全長に亘って一律にガスの温度が変化すると想定して、上記の〔数４〕を用いて求めた圧力変化分Ｋにて終期圧力を補正している。しかしながら、検査対象部位７には非温度影響部位である屋外部位２が含まれていることから、その屋外部位２の存在によって、実際には、検査対象部位７の全長に亘って一律にガスの温度が変化しておらず、その補正量が大きくなり過ぎて過剰に補正してしまっている。その結果、ガスの圧力を過剰に低下側に補正してしまい、ガスの漏洩が無いにもかかわらず、ガスの漏洩が有ると判定してしまうことになる。
【００５２】
このように、比較例１及び比較例２では、ガスの漏洩の有無を誤判定する場合があるが、本実施形態における気密検査方法では、ガス配管１内のガスの温度変化に伴うガスの圧力変化を適切に考慮し、ガスの漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うことができる。
ちなみに、図５において、実験No.４及び実験No.９では、温度変化を一定として実験を行っているが、実際には、配管ガスの温度に多少の温度差が生じていることから、圧力差について、比較例１に対して、比較例２と本実施形態とで異なる値となっている。
【００５３】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、補正手段１１が補正率Ｘを設定するに当たり、検査対象部位７における屋内部位３と屋外部位２との容積の割合に応じて補正率Ｘを変更設定しているが、例えば、屋内部位３と屋外部位２との配管径が同一である場合には、屋内部位３と屋外部位２との長さの割合に応じて補正率Ｘを変更設定することもできる。
【００５４】
（２）上記実施形態では、配管として、一般家庭にガスを供給するガス配管１として、そのガス配管１には、温度影響部位である屋内部位３と非温度影響部位である屋外部位２とが備えられている。ガス配管１としては、一般家庭等にガスを供給するものに限るものではなく、その他のガス使用箇所にガスを供給するものであってもよい。また、温度影響部位及び非温度影響部位についても、屋内部位３及び屋外部位２に限るものではなく、温度影響部位は、その周囲の温度変化の影響を受ける部位であればよく、非温度影響部位は、その周囲の温度変化の影響を受けない部位であればよい。
【００５５】
（３）上記実施形態では、補正手段１１の補正ステップにおいて、初期温度Ｔ１、初期圧力Ｐ１、終期温度Ｔ２、終期圧力Ｐ２について、測定開始時点から測定終了時点までの温度データ及び圧力データから近似直線を求めて、その近似直線から求めた近似値を初期温度Ｔ１、初期圧力Ｐ１、終期温度Ｔ２、終期圧力Ｐ２として用いている。この構成に代えて、測定開始時点の初期温度Ｔ１と初期圧力Ｐ１、測定終了時点の終期温度Ｔ２と終期圧力Ｐ２を実際に測定した実測値を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査方法、及び、配管の気密検査装置において、配管内の流体の温度変化に伴う流体の圧力変化を適切に考慮し、流体の漏洩の有無の誤判定を防止して、適切な気密検査を行うことができる各種の気密検査方法、及び、気密検査装置に適応可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１ ガス配管
２ 屋外部位
３ 屋内部位
７ 検査対象部位
８ 圧力計（圧力・温度測定手段）
９ 温度計（圧力・温度測定手段）
１０ 演算処理部
１１ 補正手段
１２ 判定手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査方法において、
前記検査対象部位における前記配管内の流体の圧力及び温度について、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する圧力・温度測定ステップと、
測定開始時点の初期温度と初期圧力と、測定終了時点の終期温度と、前記検査対象部位においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率とを用いて、Ｈは圧力補正値、Ｔ１は初期温度、Ｔ２は終期温度、Ｐ１は初期圧力、Ｘは補正率として、下記の〔数１〕により圧力補正値を求めて、その求めた圧力補正値にて前記測定終了時点の終期圧力を補正する補正ステップと、
前記初期圧力と前記補正ステップにて補正された前記終期圧力とを比較して、前記検査対象部位における前記流体の漏洩の有無を判定する判定ステップを行う配管の気密検査方法。
【数１】
【請求項２】
前記配管は、ガスを供給するガス配管であり、前記検査対象部位には、屋外に配置される屋外部位と屋内に露出して配置される屋内部位とが含まれている請求項１に記載の配管の気密検査方法。
【請求項３】
前記補正率は、前記検査対象部位における前記温度影響部位と前記非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて変更設定自在とする請求項１又は２に記載の配管の気密検査方法。
【請求項４】
配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査装置において、
前記検査対象部位における前記配管内の流体の圧力及び温度について、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する圧力・温度測定ステップを行う圧力・温度測定手段と、
測定開始時点の初期温度と初期圧力、測定終了時点の終期温度、及び、前記検査対象部位においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率を用いて、Ｈは圧力補正値、Ｔ１は初期温度、Ｔ２は終期温度、Ｐ１は初期圧力、Ｘは補正率として、下記の〔数１〕により圧力補正値を求めて、その求めた圧力補正値にて前記測定終了時点の終期圧力を補正する補正ステップを行う補正手段と、
前記初期圧力と前記補正ステップにて補正された前記終期圧力とを比較して、前記検査対象部位における前記流体の漏洩の有無を判定する判定手段とを備えている配管の気密検査装置。
【数１】
【請求項５】
前記補正手段は、前記検査対象部位における前記温度影響部位と前記非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて前記補正率を変更設定自在に構成されている請求項４に記載の配管の気密検査装置。
【請求項１】
配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査方法において、
前記検査対象部位における前記配管内の流体の圧力及び温度について、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する圧力・温度測定ステップと、
測定開始時点の初期温度と初期圧力と、測定終了時点の終期温度と、前記検査対象部位においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率とを用いて、Ｈは圧力補正値、Ｔ１は初期温度、Ｔ２は終期温度、Ｐ１は初期圧力、Ｘは補正率として、下記の〔数１〕により圧力補正値を求めて、その求めた圧力補正値にて前記測定終了時点の終期圧力を補正する補正ステップと、
前記初期圧力と前記補正ステップにて補正された前記終期圧力とを比較して、前記検査対象部位における前記流体の漏洩の有無を判定する判定ステップを行う配管の気密検査方法。
【数１】
【請求項２】
前記配管は、ガスを供給するガス配管であり、前記検査対象部位には、屋外に配置される屋外部位と屋内に露出して配置される屋内部位とが含まれている請求項１に記載の配管の気密検査方法。
【請求項３】
前記補正率は、前記検査対象部位における前記温度影響部位と前記非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて変更設定自在とする請求項１又は２に記載の配管の気密検査方法。
【請求項４】
配管の検査対象部位における気密性を検査する配管の気密検査装置において、
前記検査対象部位における前記配管内の流体の圧力及び温度について、測定開始時点から測定終了時点までの圧力と温度とを測定する圧力・温度測定ステップを行う圧力・温度測定手段と、
測定開始時点の初期温度と初期圧力、測定終了時点の終期温度、及び、前記検査対象部位においてその周囲の温度影響を受ける温度影響部位とその周囲の温度影響を受けない非温度影響部位との割合を示す補正率を用いて、Ｈは圧力補正値、Ｔ１は初期温度、Ｔ２は終期温度、Ｐ１は初期圧力、Ｘは補正率として、下記の〔数１〕により圧力補正値を求めて、その求めた圧力補正値にて前記測定終了時点の終期圧力を補正する補正ステップを行う補正手段と、
前記初期圧力と前記補正ステップにて補正された前記終期圧力とを比較して、前記検査対象部位における前記流体の漏洩の有無を判定する判定手段とを備えている配管の気密検査装置。
【数１】
【請求項５】
前記補正手段は、前記検査対象部位における前記温度影響部位と前記非温度影響部位との容積又は長さの割合に応じて前記補正率を変更設定自在に構成されている請求項４に記載の配管の気密検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２２０４７４（Ｐ２０１２−２２０４７４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９０２１３（Ｐ２０１１−９０２１３）
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
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