KR100217856B1 - 파이프의 크리닝 방법 - Google Patents

Abstract

수도관이나 가스관등의 파이프 내면에 생성한 녹 또는 기타 부착물을 제거하기 위하여 파이프 내에 연마재를 포함하는 압축공기 등 기체를 통과시켜 크리닝을 할때 연마작업후의 열풍에 의한 파이프내면의 건조작업을 생략하여 크리닝 작업시간을 단축하기 위한 것으로 콤프레셔(19)에서의 압축공기 등의 기체를 히터(21)로 가열함과 동시에 탱크(15)에서의 연마재(14)를 히터(22)로 가열하여 가열된 기체와 가열된 연마재(14)와의 혼합물의 흐름을 노즐(2)에서 파이프 P 내면에 분사 이동시킴으로서 파이프 P 내면을 크리닝한다.

Description

파이프의 크리닝 방법

제1도는 본 발명의 방법실시중의 크리닝 장치의 일부단면 개략 측면도이고,

제2도는 제1도의 장치중 요부를 확대한 일부단면의 개략 측면도이며,

제3도는 제2도의 A - A 선 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전장치 본체 15 : 연마재수납탱크

1a : 중공회전축 17 : 호스권취장치

2 : 압축공기및 연마재토출용노즐 18 : 권취기

19 : 콤프레셔 5 : 접속구

20 : 배관 6 : 안내볼

21 : 압축공기가열용히터 7 : 견인줄

22 : 연마재가열용히터 8, 9 : 파이프 장착구

23 : 송풍기 11 : 컷터

23a : 송풍기히터 12 : 호스

24 : 흡인식집진기 13 : 온도조정제어장치

33 : 녹 또는 기타 부착물 14 : 연마재

P : 파이프

[산업상 이용분야]

본 발명은 수도파이프나 가스파이프 또는 기타파이프의 내면에 생성된 녹 또는 기타 스켈등 각종 부착물을 제거하기 위한 파이프의 크리닝 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 파이프내에 연마재를 함유하는 기체를 통과시켜서 크리닝을 할때에, 그 시공 시간을 보다 단축할수 있는 특히 대구경의 파이프에 적합한 크리닝 방법에 관한 것이다.

[종래의 기술]

각종 대구경관이나 수도관 또는 가스관등 파이프라인은 2, 3 년만 지나면 산화작용이 시작되고 그리고 10년 정도 지나면 부식되기 시작하며, 수도관등은 녹이 혼입된 붉은 물이 나오기 시작하여 노후화가 진행되면 그 관에는 구멍이 뚫어져 물이나 가스가 누출되고 나아가서는 배관 전체를 교체해야 하는 문제가 발생한다.

따라서 파이프 내면에 생긴 녹 또는 각종 부착물을 제거함으로써 파이프 본래의 기능을 회복시켜 주기 위하여 파이프를 크리닝 하는 방법으로서 여러가지 크리닝 공법이 행하여 졌으며 또 크리닝한 파이프 내면에 속건성 에폭시 수지 도료를 도포하는 등의 파이프 라아닝 공법이 행하여 졌다.

파이프 크리닝 방법으로서는 파이프 내면에 접촉시킨 플레이트 ( 스크레퍼 )를 움직여서 녹을 털어내는 스크레퍼 공법이라든가, 특수 고압펌프로서 200 ~ 250 ㎏ / ㎠ 압력의 물을 파이프 내부에 분사시켜서 녹덩어리를 제거하여 노즐을 전진시키는 워터젯트 공법, 또는 고압ㆍ고속의 공기흐름(난류)을 연마재와 함께 파이프 내면에 분사시킴으로써 녹덩어리를 제거하는 에어샌드 공법이 있다.

그리고 연마재를 함유하는 공기의 흐름을 파이프내에 통과시킬때에, 일본특허공고 소 57- 54209 호에 표시된 바와같이, 파이프 내면에 접하는 공기흐름의 속도를 증가시키기 위하여 파이프 내면과의 간격을 형성하는 증속부재(增速部材)를 파이프 내에 이동시키면서 크리닝하는 방법도 알려져 있다.

그리고 또한 대구경 전용으로서는 스크레퍼 공법과 에어샌드 공법을 조합한 공법이 채용되고 있다.

또한 본 출원인은 전에 일본특허출원 소 62- 292837 호 ( 일본공개특허 평 1- 13557 호 )에서 원주방향으로 회전하는 노즐과 대칭적으로 컷터를 바란스하는것 같이 설치하여 그 노즐에서 파이프 내면으로 노즐의 회전방향 쪽으로 향하여 연마재와 함께 압축공기를 역분사상태로 분사시키는 한편 컷터로 파이프 내면을 털어내면서 진행시켜 강력하게 파이프내면의 녹덩어리의 제거 및 내면연마를 할수 있도록 한 장치를 제안하였다.

상기 에어샌드공법 또는 에어샌드 공법과 스크레퍼 공법을 조합한 공법 내지 본 출원인이 제안한 상기 장치를 이용하여 파이프의 크리닝을 하기 위해서는 예를들면 수도관의 파이프라인과 같은 경우, 먼저 물빼기를 완전히 한후 송풍기 히터로 80 ~ 100℃ 의 열풍을 파이프에 통과시켜 그 내면을 건조시킨 다음 콤프레셔에 의한 압축공기의 흐름에 모래로된 연마재를 공급하여 파이프 내주면을 연마하여 녹이나 기타 부착물을 제거함으로서 파이프의 압축공기 송입측과 반대측의 단부에서 연마에 의하여 깍아낸 부착물을 흡인하여 외부의 집진기에 수용하도록 되어 있다.

이경우 연마작업종료 후에 파이프 내부가 젖어있는 상태에 있으므로 파이프 내면에 부착된 작은 먼지들을 건조시켜 집진기에 수납하기 위하여 통상 60℃ 의 열풍을 3 시간 정도 파이프 내부를 건조시킨 후 송풍기의 히터를 끄고 그 송풍기를 1 시간 정도 작동시켜서 파이프 내면의 먼지를 제거하고 집진시켜서 크리닝 작업을 완료하도록 하고 있다.

그후 필요에 따라 파이프 내면을 라이닝 공법으로 실시하였다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

파이프를 크리닝 하는 방법으로서 상기 스크레퍼공법은 다양한 구경의 관에 대응할수 있는 잇점이 있으나 물로 씻으면서 작업을 하기 때문에 그 물처리의 문제가 있고 워터젯트 공법은 소구경의 관에 적합하지만 이 또한 습식이기 때문에 물 처리의 문제가 있다.

또 에어샌드 공법과 이를 기초로한 전술의 공법은 건식이기 때문에 물처리의 문제가 없어서 후처리가 용이한 잇점이 있지만 상기한 바와같이 건조작업을 필요로하기 때문에 시공시간을 어느정도 이상은 단축시킬수 없다.

본 발명은 상기의 문제점을 고려하여 후처리를 간략화하여 시공속도를 빠르게하고 시공시간을 단축할수 있는 신규한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 파이프크리닝 방법에 있어서는 연마재를 함유하는 기체를 파이프내에 통과시켜서 크리닝하는 방법으로서 미리 연마재와 압축공기등의 기체를 적어도 사전에 가열하여 그 가열된 연마재를 함유하는 가열된 기체를 파이프 내면에 분사 이동( 吹付移動 ) 시키면서 크리닝하도록 하고 있다.

상기 연마재와 압축공기등 기체의 가열에 있어서는 별도로 각기 온도조절하여 가열하는 것이 효과적이다.

[작용]

상기와 같이 구성된 방법으로 파이프를 크리닝하면 적어도 미리 연마재와 압축공기 등의 기체를 가열하여 가열된 연마재를 함유한 기체를 파이프 내면에 분사 이동시켜 파이프 내면을 연마함으로써 통상 연마재를 함유하는 압축공기의 기체를 파이프 내면을 통한 연마작업전에 행하는 열풍에 의한 파이프 내면의 건조작업만으로는 파이프 내면에 생성된 두께가 있는 녹 또는 부착물의 표면만을 건조되게한 것이어서 두께가 있는 내부는 습윤상태가 그대로 유지되는 부분을 가열된 연마재와 가열된 압축공기 등 기체의 불어넣는 작용( 吹付作用 )에 의하여 내부까지 침투 건조시켜서 연마작업을 함과 동시에 연마된 파이프 내주면도 건조시킬수가 있다.

따라서 연마후의 송풍기 히터에서의 열풍에 의한 건조작업시간 ( 통상 약 3시간 )을 절약할수 있기 때문에 열풍이 아닌 단순한 송풍에 의한 파이프내면에 부착된 작은 먼지의 집진작용만으로 크리닝 작업을 끝낼수가 있는 것이다.

상기 연마재와 압축공기등 기체의 가열에 있어서는 별도로 각각 온도조절을 하도록 하면 파이프 내면의 녹 또는 부착물의 상태에 따라 효과적으로 능률있게 파이프 내면을 건조시킬수가 있다.

[실시예]

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 설명한다.

제1도는 본 발명의 파이프 크리닝 방법을 실시함에 있어 하나의 크리닝 장치 일부 단면을 개략적으로 표시한 측면도로서 여기서 P 는 크리닝할 비교적 큰 구경의 파이프를 표시하는데 그 길이는 편의상 짧게 표시하고 있다. (통상 파이프의 길이 ( Span ) 는 수도 본관이 80 ~ 100 m 이다 )

이 파이프 P 는 양측에 구덩이( 31 )( 32 )를 파서 다른 파이프 와의 접속을 단절한다음 크리닝 하는 것으로, 그 내면에는 녹이나 스켈등 부착물( 33 )이 부착되어 있다.

부호 2 는 압축공기 및 연마재를 토출하는 하나의 노즐로서 이는 파이프 내벽면에 약간 경사지게 대향하여 원주방향으로 파이프에서 회전하도록 설치되어 있다.

그 노즐( 2 )을 부설한 중공회전축( 1a )은 모우터( 10 )에 의하여 회전구동하도록 회전장치 본체( 1 )에 설치되어 있으며, 중공회전축( 1 )의 회전에따라 함께 회전하는 노즐( 2 )에서는 압축공기와 함께 후술하는 연마재( 14 )가 분출되는데 이는 압축공기 콤푸레셔( 19 )에서 배관( 20 )과 호스 권취장치( 17 )를 거쳐 그 호스 권취장치에 권취가능하도록 된 호스( 12 )로부터 공급되도록 그 호스( 12 )가 구덩이( 31 )에서 파이프장착구( 8 )의 안내로울러( 8a )에 안내되어 안내공( 8b )을 관통하여 중공회전축(1a )에 통기되어 있기 때문이다.

회전장치 본체( 1 )에는 그 외주부를 3 등분 하여 3 개의 지지부재인 곡면체( 4 )가 각기 지지축에 의하여 방사 방향으로 스프링( 3 )으로 파이프내면에 압압되게 하여 파이프의 축선방향으로 습동되게 설치함으로써 파이프 P 의 축선상에 상기 중공회전축( 1a )의 축심이 위치하도록 한다. ( 제2도 및 제3도 참조 )

상기 압축공기 및 연마재 토출용 노즐( 2 )은 상기 중공회전축( 1a ) 외축에 외향되게 파이프 축선방향의 앞쪽에 경사지게 부설됨과 동시에 그 회전축( 1a )의 회전방향쪽 ( 제3도에서 시계 방향쪽 )으로 경사지게 개구하여 부설됨으로써 중공회전축( 1a )의 회전시, 회전방향 ( 시계방향 )으로 노즐( 2 )의 개구부에서 역분사상태로 압축공기 및 연마재의 혼합물이 파이프의 내벽면에 강력하게 분사되게 되어 있다.

또한 그 중공회전축( 1a )에는 상기한 하나의 노즐( 2 )와 함께 중공회전축( 1a )를 사이에 두고 대칭적으로 컷터( 11 )가, 그 중공회전축( 1a )에 대하여 경사방향으로 심어진 유연한 탄성봉( 11a )의 선단에 설치되어, 그 자체의 탄성에 의하여 외주방향으로 쏠려서 그리고 적당한 중량으로 축이 회전할때 회전균형( 바란스 )이 이루어짐으로서 노즐의 회전을 균일하게하여 파이프 P 의 내벽면과 스치면서 부착물을 제거하도록 되어 있다.

그리고 또한 상기 노즐( 2 )에는 후술하는 바와같이 연마재가 가열되어 보내져왔을때 가열된 연마재의 온도저하를 보상하기 위하여 히터( 22a )가 부설되어 소정의 가열온도로 연마재를 불어내도록 ( 분사하도록 ) 되어 있다.

한편, 노즐( 2 )을 부설한 중공회전축( 1a )의 호스( 12 )와 반대측 단부에는 접속구( 5 )로써 서로 회전자재하게 안내볼( 6 )을 연결하고 그 안내볼( 6 )에는 견인줄( 7 )을 연결하여 이를 파이프 P 의 단부에 장착한 장착구( 9 )를 관통시켜 그 장착구에 부설한 안내로울러( 9a )에서 구덩이( 32 )의 상방에 설치한 권취기( 18 )에 감기게 구성되어 있다.

이 노즐 이동을 위하여 안내볼( 6 )과 견인줄( 7 )을 사용함으로써 휘어진 관이 많은 장소에서도 지장없이 사용할수가 있다.

그리고 상기 파이프장착구의 견인줄관통부는 견인줄의 굵기보다 크게 천공한 구멍을 폐쇄할수 있도록 취부하고 소정두께의 고무판( 9b )을 관통하여 견인줄( 7 )이 밀접상태로 이동된다.

상기 노즐( 2 ) 쪽의 콤프레셔( 19 )에서의 배관( 20 )의 도중에는 탱크( 15 )의 하부 배출관이 결합되며 연마재 수납탱크( 15 )의 개폐구( 16 )를 통하여 공급되는 모래등으로 이루어지는 연마재( 14 )는 그 탱크( 15 )의 하부 배출관에 주입공급되는 것이다.

또한 이들 연마재와 압축공기와는 각기 온도조절하여 가열할수 있도록 상기 탱크( 15 )의 외벽부에는 탱크통의 중간부에서 하부 배출관부에 걸쳐 탱크내의 연마재( 14 )를 가열하기 위한 히터( 22 )가 그리고 콤프레셔( 19 )에서 호스권취장치에 이르는 배관( 20 )의 소정부분에 콤프레셔( 19 )로부터의 압축공기를 가열하기 위하여 히터( 21 )이 각각 설치된다.

이 연마재 가열용히터( 22 )와 압축공기 가열용히터( 21 )은 발전기( 25 )에서 배선( 28 )을 거쳐 송전됨으로써 온도제어 장치( 13 )으로 각각 별도로 온도조절이 되는 것이다.

따라서 크리닝하여야할 파이프 내면의 녹 또는 기타 부착물에 따라서 적당한 온도를 설정하여 연마작업시에 효율적으로 파이프 내면을 건조시킬수 있는 것이다.

상기에 있어서 호스권취장치( 17 )과 권취기( 18 )은 각각 발전기( 25 )에서 배선( 26 )( 27 )을 거쳐 송전됨으로써 구동되며 호스권취장치( 17 )의 호스용드럼과 권취기( 18 )의 견인줄용 드럼에 의하여 노즐( 2 )을 갖는 장치 부분은 일정속도로 파이프 P 내를 전진 또는 후진 할수 있도록 되어 있으며 파이프 P 내에서 제거된 녹 또는 기타 부착물은 파이프 P 단부의 호스안내측에 위치하는 장치구( 8 )의 상부 개구부에 연결되어 회전장치본체( 1 ) 측에 위치하는 송풍기( 23 )으로 부터의 송풍으로 타방의 장치구( 9 )의 상부개구부에 연결된 흡인식 집진기( 24 )에 수납된다.

상기 송풍기( 23 )과 흡인식 집진기( 24 )는 발전기( 25 )에서 각각 배선( 29 )( 30 )을 통한 송전으로 구동되며 송풍기( 23 )은 송풍가열용 히터( 23a )를 내장하여 파이프 P 내에 송풍을 하며 크리닝작업 당초의 파이프 내면의 건조시 그리고 압축공기와 연마재의 혼합물의 흐름에 의한 파이프 내면의 연마작업시에는 열풍( 80 ~ 100℃ )을 송풍하여 연마가 끝난후에는 히터의 전원을 끊어 송풍만을 하게된다.

다음에는 본 발명의 방법을 이용한 파이프의 크리닝 공사에 대하여 설명한다.

우선 크리닝할 수도본관 ( 통상 길이 80~ 100 m )의 파이프 P 의 양측에 구덩이( 31 )( 32 )를 굴삭한후 파이프 P 내의 물을 완전히 빼낸다.

그 다음 파이프 P 내에 압축공기 및 연마재 토출용 노즐( 2 )를 갖는 회전장치 본체( 1 )과 안내볼( 6 )을 일정 위치에 삽입한 상태로 파이프 장착구( 8 )( 9 )를 파이프 P 의 양단에 결합시키고 그 장착구( 8 )( 9 )에 송풍기 및 기타 필요한 것을 연결한다.

송풍기( 23 )의 히터( 23a )를 가열하여 약 3 시간 80 ~ 100℃ 의 열풍을 파이프 P 내에 불어넣어 파이프 P 내면을 건조시킨다.

그리고 연마재 가열용히터( 22 )와 압축공기 가열용 히터( 21 )에 통전시켜 각각 가열하는데 파이프 P 내면의 녹 또는 기타 부착물의 상태에 따라 가열하는 연마재나 압축공기를 호스( 12 )로 통과시키는 것도 고려하여 온도조정장치( 13 )을 조작해서 적당한 온도를 예를들면 연마재용 히터에는 50℃ 압축공기용 히터에는 60℃ 로 설정한다.

파이프 내면의 녹 또는 기타 부착물의 표면 건조작업 종료후 콤프레셔( 19 )를 작동시켜서 가열한 압축공기에 역시 가열한 연마재( 14 )를 공급하고 노즐( 2 )를 회전시킴과 동시에 권취기( 18 )을 구동시켜서 견인줄( 7 )을 권취하여 노즐( 2 )를 전진시키면서 파이프 내면을 연마한다.

이 연마작업을 하는 동안 송풍기( 23 )에서는 계속 열풍을 파이프내로 송풍한다.

파이프 내면에 붙은 녹덩어리나 두께가 있어 표면만이 건조상태에 있고 내부가 습윤상태에 있는 파이프 내면의 부착물( 33 )은 컷터( 11 )에 의하여 떨어지면서 가열된 연마재와 압축공기 혼합물에 의하여 열풍이 내부까지 침투되어 건조되면서 연마되며 연마된 건조상태의 먼지는 파이프 P 내면에 부착되지 못하고 흡인되어서 흡인식 집진기( 24 )에 수용된다.

이와같이 하여 노즐( 2 )가 회전하면서 전진함에 따라 연마재에 의한 연마작업은 종료한다.

그다음 송풍기( 23 )의 히터( 23a )의 통전을 끊어서 가열을 정지한 상태에서 송풍을 약 1 시간 정도 행하면서 파이프 내면의 잔류하는 건조상태의 미세한 먼지를 제거함으로써 크리닝 작업을 종료한다.

크리닝 작업의 종료후에는 필요에 따라 파이프 내면에 라이닝 시공을 실시한다.

상기 실시예는 본 발명의 방법을 실시함에 있어 파이프의 크리닝 장치로서 본 출원인 제안의 일본특허출원 소 62 - 292837 호 ( 특개평 1 - 13557 )에 의한 크리닝 장치를 이용하여 파이프의 크리닝을 행하는 경우를 설명하였으나 어떠한 크리닝장치라도 그 장치가 압축공기의 흐름에 연마재를 공급하여 압축공기와 연마재의 혼합물의 흐름에 의한 파이프 내면의 연마작업을하면 그 또한 본 발명의 방법을 이용한 파이프 크리닝의 시공능률을 향상시킬수 있는 것이다.

이상은 실시예로서 연마할 파이프를 수도본관으로 하고 연마재와의 혼합물을 기체로하여 압축공기를 사용한 경우를 설명하였으나 연마할 파이프의 종류에 따라 예를들면 기름파이프 등에서는 질소가스 등 다른 불연성 가스를 사용할수도 있다.

상기와 같이 본 발명의 방법을 이용하여 파이프를 크리닝하면 종래 연마 작업후 건조하지 아니한채 파이프 내면에 부착된 미세한 먼지를 건조시키기 위하여 필요로 하였던 열풍에 의한 건조작업을 생략할수 있기 때문에 시공시간의 단축에 기여되는바 크다.

[발명의 효과]

청구범위 제1항 기재의 발명에 의하면 파이프( 특히 대구경관 )의 크리닝 작업을 행함에 있어 적어도 파이프 내면에 불어넣는 연마제와 압축공기 등의 기체를 미리 가열하는 것에 의하여 파이프 내면의 연마종료후 열풍에 의한 연마작업을 생략할수가 있어 크리닝 공사에 요하는 시공시간을 대폭 단축하며 수도관의 크리닝 공사의 경우에는 단수시간을 단축할수 있는 등 그 효과는 매우크다.

청구범위 제2항 기재의 발명에 의하면 연마재와 압축공기등의 기체를 별도로 온도조절하여 가열함으로써 파이프 내면의 녹 또는 기타 부착물의 상태에 따라 능률적으로 파이프 내면을 연마건조 시킬수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 파이프 내에 연마재를 포함하는 기체를 통과시켜서 크리닝하는 방법에 있어서, 연마재와 가압 기체를 적어도 사전에 연마재는 35 내지 65℃ 그리고 가압기체는 45 내지 75℃ 로 가열하여 그 가열된 연마재를 포함하는 가열된 가압 기체를 파이프 내면에 분사 이동시키면서 크리닝하는 것을 특징으로 하는 파이프 크리닝 방법.
2. 제1항에 있어서 연마재와 가압 기체의 가열은 연마재 가열용 히터와 가압 기체 가열용 히터에 의하여 별도로 각각 온도조절하여 가열함을 특징으로 하는 파이프의 크리닝 방법.