KR100206166B1 - 압력감지관 및 자동 압력감지 폐쇄장치 - Google Patents

Abstract

종래에는 가스, 유류, 화공약품, 각종 용수 등의 각종 유체를 이송시키기 위한 목적으로 설치한 배관이 파손되어 이 파손된 부분으로 이송유체가 누출되면 작업자가 차단밸브를 조작하여 관을 폐쇄시키는 단순하고 일상적인 방법을 사용하고 있으므로, 파열된 관을 신속하게 차단할 수 없고, 관로의 확인 점검 등의 유지관리가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 외관과 내과 사이에 지지부와 공간부를 형성하여 삼중관 형태를 가지는 직관, 밸브관 등의 압력감지용 관을 제조하여 이 압력감지용관으로 관로를 설치하고, 밸브관의 분리지지부를 기준으로 양쪽 공간부의 내부압력을 일정한 압력으로 유지시키며, 배관의 일부분이 파손되어 양쪽 공간부의 압력이 변화되면 압력 차이를 압력스위치로 감지하고, 이 감지신호에 의해 밸브개폐용 모터를 구동시켜 밸브를 개폐시키도록 한 것이다.

따라서, 본 발명은 배관의 일부가 파손되는 때에 자동으로 감지하여 파손된 부분만을 신속하게 폐쇄시킬 수 있고, 이에 의해 사전 점검 등의 관리비를 획기적으로 절감하며, 유해물질로부터 환경오염을 방지하고, 각종 크고 작은 사고를 사전에 방지하여 인명과 재산을 보호할 수 있으므로, 각종 파이프 라인에 적용하여 산업발전에 크게 기여할 수 있다.

Description

압력감지용 관 및 이 관을 이용한 배관 폐쇄방법

본 발명은 압력감지용 관 및 이 관을 이용한 배관 폐쇄방법에 관한 것으로, 특히 외관과 내관 사이에 지지부와 공간부가 형성된 삼중관 구조의 압력감지용 관과 밸브관으로 배관을 형성하고, 배관의 일부가 파손되는 때에 배관 내측 공간부에 설정된 압력의 변화를 감지하여, 배관의 파손된 부분만을 자동으로 폐쇄하도록한 압력감지용 관 및 이 관을 이용한 배관 폐쇄방법에 관한 것이다.

일반적으로, 가스, 유류, 화공약품, 각종 용수 등의 각종 유체(fluid)를 이송시키기 위한 목적으로 설치한 배관은 시공후 사용중에 관 자체의 결함 및 자연적, 인위적인 현상에 의하여 파열 파손되며, 이 파손된 부분으로 이송유체가 누출된다.

이와 같이, 배관이 파손되어 이송유체가 누출되면 종래에는 작업자가 이를 인지한 후, 제어밸브를 조작하는 단순하고 일상적인 방법으로 관로를 관리하고 있으며, 이에 따라 이송유체가 누출될 때에 파열된 관을 신속하게 차단하지 못함으로써 각종 크고, 작은 사고가 빈번히 발생하게 되는 문제점이 있었다. 그리고, 유체 누출 여부를 시시각각으로 점검 확인하여야 하는 등의 관리에 많은 어려움과 문제점이 도출되고, 유지 관리비용이 과다하게 요구되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 결함 및 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 외관과 내관 사이에 지지부와 공간부가 형성되는 삼중관 구조의 직관, 밸브관 등의 압력감지용 관을 제공하며, 또한 이 압력감지용 관으로 배관 관로를 설치하여 배관의 일부가 파손되는 때에 배관의 압력 변화를 감지하고, 이 감지신호에 의해 밸브를 작동시켜 배관의 관로를 폐쇄할 수 있게 되는 압력감지용 관 및 이 관을 이용한 배관 폐쇄방법을 제공하기 위한 것이다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 의한 압력감지용 관의 일실시예를 보인 도면으로서,

제1도는 압력감지용 관의 부분 절결사시도.

제2도는 압력감지용 관의 부분 확대 종단면도.

제3도 내지 제8도는 본 발명에 의한 압력감지용 관의 다른 실시예를 보인 도면으로서,

제3도는 용접 접합 압력감지용 관의 부분 절결 정면도.

제4도는 용접 접합 압력감지용 관의 종단면도.

제5도는 용접 접합 압력감지용 관의 접합 형태를 보인 부분 절결 정면도.

제6도, 7도, 8도는 제5도의 A-A선, B-B선, C-C선 단면도.

제9도 내지 제13도는 본 발명에 의한 압력감지용 관의 또 다른 실시예를 보인 도면으로서,

제9도는 플랜지 접합 압력감지용 관의 부분 절결 정면도.

제10도는 제9도의 D-D선 단면도.

제11도는 플랜지 접합 압력감지용 관이 접합된 부분 절결 사시도.

제12도는 제11도의 E-E선 단면도.

제13도는 제11도의 F-F선 단면도.

제14도는 연결패킹을 발췌하여 보인 정면도.

제15도 내지 제17도는 본 발명에 의한 자동 압력감지 폐쇄장치의 실시예를 보인 도면으로서,

제15도는 밸브관의 부분 절결 정면도.

제16도는 밸브관의 부분 절결 측면도.

제17도는 밸브 구동부 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 외관 2 : 내관

3 : 지지부 3' : 분리지지부

4 : 공간부 9 : 돌출관부

10 : 압력스위치 11 : 밸브개폐용 모터

12 : 유도관 14 : 진공/압축구

이하, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 의한 압력감지용 관의 일실시예를 보인 도면으로서, 제1도에는 압력감지용 관의 부분 절결사시도가 도시되고, 제2도에는 압력감지용 관의 부분 확대 종단면도가 도시되어 있다. 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 압력감지용 관은 외관(1)과 내관(2)이 형성됨과 아울러 그 사이에 지지부(3)와 공간부(4)가 형성되어 3중 구조로 형성되어 있다.

이와 같은 삼중관의 공간부(4)에는 내부 공기를 배출시켜 진공으로 유지하거나, 내부에 압축 유체를 주입하여 일정한 압력을 유지시킬 수 있게 된다.

상기 외관(1)과 내관(2) 및 지지부(3)는 금속, 합성수지 등의 공지재료로 형성되며, 상기 압력감지용 관은 직관, 곡관, 분기관, 이형관 밸브관 등의 배관에 필요한 여러가지 관으로 형성될 수 있다.

상기 지지부(3)는 외관(1)과 내관(2)의 사시에 다수개의 단위 지지요소(3a)를 형성하여 이루어지고, 상기 다수개의 단위 지지요소(3a)는 횡형(), 종형(), 나선형() 및 점형()등으로 배열되도록 형성될 수 있다.

상기 압력감지용 관의 외관(1)과 내관(2) 사이에 형성되는 지지부(3)는 공간부(4)가 그물 모양으로 연통되고, 관체의 길이방향으로 전체적으로 연통되도록 형성되어 공간부(4)의 유체가 각 단위 지지요소(3a)의 각 방향으로 이동되고, 일측단부에서 타측단부로 이동할 수 있도록 형성된다.

상기 지지부(3)를 이루는 단위 지지요소(3a)의 폭은 외관(1)과 내관(2)의 각각의 두께 이내로 하고, 단위 지지요소(3a)의 간격은 외관(1)과 내관(2)을 지지하여 공간부(4)의 압력에 변형되지 않는 범위로 하며, 외관(1)과 내관(2) 사이의 간격, 즉 공간부(4)의 폭은 유체가 주입되어 압축될 수 있는 최소한의 두께(1mm 내외)로 제작하면 경제적이고 효과적이다.

제3도 내지 제8도는 본 발명에 의한 압력감지용 관의 다른 실시예를 보인 도면으로서, 제3도에는 용접 접합 압력감지용 관의 부분 절결 정면도가 도시되고, 제4도에는 용접 접합 압력감지용 관의 종단면도가 도시되며, 제5도에는 용접 접합 압력감지용 관의 접합 형태를 보인 부분 절결 정면도가 도시되어 있다. 그리고, 제6도, 제7도, 제8도에는 제5도의 A-A선, B-B선, C-C선 단면도가 각각 도시되어 있다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 용접 접합관은 도 3 및 도 4와 같이, 외관(1) 보다 내관(2)을 더 길게(1~5cm) 돌출시켜 돌출부(2a)가 구비되도록 제작된다.

이러한 용접 접합관은 도 5 내지 도 8와 같이, 서로 이어지는 양쪽 내관(2)을 먼저 용접한 후, 양쪽 외관(1)의 이음부에 이음관(5)을 연결 용접하여, 외관(1)과 내관(2) 사이에 공간부(4)가 형성되어 유체가 원활하게 이동될 수 있도록 한다. 도면에서 6은 용접부를 보인 것이다.

도 9 내지 도 13은 본 발명에 의한 압력감지용 관의 또 다른 실시예를 보인 도면으로서, 도 9에는 플랜지 접합 압력감지용 관의 부분 절결 정면도가 도시되어 있으며, 도 10에는 도 9의 D-D선 단면도, 도 11에는 플랜지 접합 압력감지용 관이 접합된 부분 절결 사시도, 도 12에는 도 11의 E-E선 단면도, 도 13에는 도 13의 F-F선 단면도가 각각 도시되어 있다.

본 발명에 의한 플랜지 접합 압력감지용 관은 도 9 및 도 10과 같이, 외관(1)의 단부에 플랜지(7)가 형성된 구성이다. 이 플랜지 접합 압력감지용 관은 플랜지(7)와 인접한 부분에 지지부(3)가 없는 공간부(4)만으로 형성할 수도 있다.

이러한 플랜지 접합 압력감지용 관은 도 11 내지 도 13과 같이, 사로 이어지는 양쪽 외관(1)의 플랜지(7)를 볼트와 너트로 체결하며, 양쪽 플랜지(7) 사이에 도 14의 연결패킹(8)을 삽입하고 체결한다.

도 15 내지 도 17은 본 발명의 압력감지용 파이프를 이용한 배관 폐쇄방법을 구현하기 위한 자동 압력감지 폐쇄장치의 실시예를 보인 도면으로서, 도 15에는 밸브관의 부분 절결 정면도가 도시되고, 도 16에는 밸브관의 부분 절결 측면도가 도시되어 있으며, 도 17에는 밸브 구동부 확대도가 도시되어 있다.

도 15 내지 도 17에 도시된 자동 압력감지 폐쇄장치의 차단용 밸브관은 돌출관부(9)가 중간부에 돌출 형성되고, 외관(1)과 내관(2) 사이의 중간부와, 돌출관부(9)의 중간부에 분리지지부(3')가 형성되어 양쪽 공간부(4)가 서로 막혀 분리됨으로써 유체가 통과하지 못하도록 제작되어 있다.

상기 차단용 밸브관의 돌출관부(9) 양쪽부에는 압력스위치(10)가 상단부에 결합되는 유도관(12)이 결합되고, 중간부에는 밸브 작동용 모터(11)가 결합되며, 압력스위치(10)를 모터(11)의 구동회로에 연결하기 위한 전선(15)에는 경보기(13)가 연결된다.

상기 압력스위치(10)는 관 파열시 진공이 풀리거나 압축이 변화하는 것을 감지하기 위한 것이고, 상기 경보기(13)는 이때 경보가 울리도록 하기 위한 것으로 진공스위치가 이용된다.

상기 양쪽 유도관(12)은 돌출관부(9)의 상단부에 양쪽 공간부(4)와 각각 연통되도록 구비되고, 양쪽 유도관(12)의 중간부에는 배관 설치후 공간부(4)에 진공으로 부압을 걸거나 유체를 주입하여 압축하기 위한 진공/압축구(14)가 형성되어 있다. 상기 진공/압축(14)에는 공지의 진공펌프 또는 압축펌프가 연결된다.

이와 같은 자동 압력감지 폐쇄장치는 분리지지부(3')는 기준하여 좌, 우측 배관의 공간부(4)의 압력이 양쪽 유도관(12)을 통해 압력스위치(10)에 전달되어 압력스위치(10)가 압력을 감지하고, 모터(11)가 감지신호에 따라 구동되어 좌, 우측 배관을 폐쇄하게 된다.

이러한 자동 압력감지 폐쇄장치에 의해 배관이 파열되면 압력 변화가 압력스위치(10)에 감지됨과 동시에 경보기(13)가 울리고 모터(11)가 동작하여 파열된 쪽의 배관을 폐쇄하며, 분리지지부(3')를 기준하여 좌측 배관이 파열되면 좌측 배관이 폐쇄되고, 우측 배관이 파열되면 우측배관이 폐쇄된다.

그리고, 배관의 공간부(4)에는 유체를 주입하거나 진공으로 배기시켜 내관(2) 내부로 이송되는 이송유체의 압력과 다르게 조절하면, 외관(1)과 내관(2)이 동시에 파열되거나 어느 하나만 파열되어도 압력 변화가 발생되어 파열된 부분의 배관을 폐쇄시킬 수 있게 된다. 그리고 배관의 개폐를 제어할 모터(11)에는 직류, 교류, 충전식 등의 여러가지 모터를 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 가스관, 화학물질 이송관, 송유관, 수도관, 엔진의 연료 공급관 등의 각종 배관용으로 설치되며, 본 발명의 압력감지용 관 및 이 관을 이용한 배관 폐쇄방법을 적용한 배관을 통하여 가스, 화학물, 기름, 물 등의 이송유체를 이송시키는 과정에서, 외관(1)과 내관(2) 중 어느 한 곳 이상이 파손되어 외관(1)과 내관(2) 사이의 공간부(4)에 압력이 변화하므로, 즉 공간부(4)에 유체를 주입하고 압축시킨 경우에는 압력이 감소하고, 공간부(4)에서 공기를 배출시켜 진공으로 유지한 경우에는 압력이 증가하므로 내관(2)의 내부에 흐르는 유체의 누출에 관계없이 파열된 부분의 전, 후에 설치된 차단용 밸브관의 압력스위치(10)가 접속되면서 경보기(13)가 울리게 되므로 파손된 위치를 쉽게 확인할 수 있으며, 또 압력스위치(10)의 감지 신호에 따라 모터(11)가 자동으로 동작되어 차단용 밸브관의 밸브가 자동으로 폐쇄되므로 배관의 파손된 부분만을 간단히 차단할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명은 자동제어 시스템에 의해 제어되는 관 라인에 적용하여 배관이 부분적으로 파손되는 경우, 그 파손된 부위만을 자동으로 감지하여 폐쇄시킴으로써 파손되지 않은 대부분 배관은 다운(down)시킬 필요가 없이 계속 운전시키면서 파손된 부분만을 신속하게 보수할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 압력감지용 관은 외관(1)과 내관(2)의 사이에 지지부(3)가 형성됨과 아울러 길이방향으로 연통되는 공간부(4)가 형성되어 공간부(4)의 압력에 의해 배관의 파손 부분을 감지할 수 있는 것으로, 기존의 이중관과는 현저히 구별된다.

본 발명의 배관 폐쇄방법은 압력감지용 관을 기본으로 하여 차단용 밸브관에 압력스위치(10), 경보기(13) 및 모터(11)를 결합하여 배관 파열시 파열된 부분을 자동으로 폐쇄시켜 이송유체를 확실하게 차단하는 것이므로 별도의 역지변이 필요없으며, 배관 점검 등의 유지 관리비를 획기적으로 절감할 수 있고, 수시로 발생되는 각종 사고를 사전에 예방할 수 있어 인명과 재산을 보호할 수 있다. 또한 관 파열에 대한 불안한 공포로부터 공장 종사자 및 인근 주민들을 해방시킬 수 있으며, 관 파열시 유해물질로부터 토양오염과 수질요염을 최소화하여 환경보호에 기여할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 본 발명은 가스관, 송유관, 화학물 이송관, 송수관, 각종 엔진의 연료 공급관 등 이송유체를 수송하는 배관 전반에 걸쳐 폭 넓게 이용하여 산업발전에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 외관(1)과 내관(2)의 사이에 서로 분리된 다수개의 단위 지지요소(3a)로 이루어지는 지지부(3)가 형성됨과 아울러 압력 감지를 위한 공간부(4)가 관체의 길이방향으로 전체적으로 연통되게 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 압력감지용 관.
2. 제1항에 있어서, 상기 외관(1)과 내관(2)이 연장되어 밸브개폐용 모터(11)가 고정되는 돌출관부(9)가 형성되고, 양쪽의 공간부(4)를 분리시키기 위한 분리지지부(3')가 중간부에 형성되며, 상기 돌출관부(9)의 양측부에는 압력스위치(10)가 연결되는 유도관(12)이 상기 양쪽의 공간부(4)와 각각 연통되도록 각각 결합되어 밸브관으로 구성된 것을 특징으로 하는 압력감지용 관.
3. 외관(1)과 내관(2)의 사이에 공간부(4)가 형성된 압력감지용 관으로 관로를 형성한 아울러, 외관(1)과 내관(2)에 돌출관부(9)가 형성되고 분리지지부(3')에 의해 내측 공간부(4)가 양분되는 밸브관을 관로에 설치하고, 상기 밸브관의 양쪽 공간부(4)와 압력감지용 관의 공간부(4)를 진공시켜 일정한 압력으로 유지시키며, 배관의 일부분이 파손됨에 따른 양쪽 공간부(4)의 압력 변화를 상기 돌출관부(9)의 양쪽 유도관(12)에 결합된 압력 스위치(10)로 감지하고, 이 감지신호에 의해 상기 돌출관부(9)에 결합된 밸브개폐용 모터(11)를 구동시켜 관로를 폐쇄시킴을 특징으로 하는 배관 폐쇄방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 밸브관의 양쪽 공간부(4)와 압력감지용 관의 공간부(4)에 압축 유체를 주입시켜 일정한 압력으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 배관 폐쇄방법.