KR100317955B1 - 가스배관의누설방지및감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철소의 부생가스 공급배관에 있어서 기계식 차단밸브에서의 가스 누설을 방지함과 동시에 누설여부를 감지하기 위한 장치에서 가스의 공급부에 있는 2개의 차단변 사이에 압력조정이 가능하고 질소의 유동상태를 육안으로 관찰할 수 있는 질소유동 감지기가 부착되어 있는 질소퍼지 라인을 연결하고 2개의 차단변이 닫혀 있을 때 이 질소퍼지 라인을 통하여 질소를 공급하고 일정압력을 유지함으로서 밸브시트를 통하여 가스가 누설되는 것을 방지함과 동시에 누설여부를 감지할 수 있도록 한 가스배관의 누설 방지 및 감지장치에 관한 것으로, 가스 공급배관에 있어서, 가스의 공급부에 있는 2개의 차단변 사이에 압력조정이 가능하고 질소의 유동상태를 육안으로 관찰할 수 있는 질소유동 감지기가 부착되어 있는 질소퍼지 라인을 연결하고, 2개의 차단변이 닫혀 있을 때 이 질소퍼지 라인을 통하여 질소를 공급하고 일정압력을 유지함으로서 밸브시트를 통하여 가스가 누설되는 것을 방지함과 동시에 누설여부를 감지할 수 있도록 구성되어, 기계식 밸브를 사용하여 가스를 차단할 경우에도 완벽한 가스누설 방지가 가능하고, 누설여부를 감지할수 있으므로 밸브시트의 적기 수리를 가능하도록 함으로써 가스 사용에 있어서 안전성을 확보하게 해주는 효과가 있다.

Description

가스 배관의 누설 방지 및 감지장치

본 발명은 제철소의 부생가스 공급배관에 있어서 기계식 차단밸브에서의 가스 누설을 방지함과 동시에 누설여부를 감지하기 위한 장치에서 가스의 공급부에 있는 2개의 차단변 사이에 압력조정이 가능하고 질소의 유동상태를 육안으로 관찰할 수 있는 질소유동 감지기가 부착되어 있는 질소퍼지 라인을 연결하고 2개의 차단변이 닫혀 있을 때 이 질소퍼지 라인을 통하여 질소를 공급하고 일정압력을 유지함으로써 밸브시트를 통하여 가스가 누설되는 것을 방지함과 동시에 누설여부를 감지할 수 있도록 한 가스배관의 누설 방지 및 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서는 COG, LDG, BFG 등과 같은 부생가스를 대형의 가스배관을 통하여 연소설비에 공급하고 있으며, 차단이 필요할 때는 물의 수두차를 이용하여 가스를 차단하는 수봉변을 이용하고 있다.

도 1은 가스배관의 질소퍼지에 관한 종래의 방법을 나타내는 설명도이다.

수봉변(2)은 가스의 차단기간이 길어질 때 기계식 밸브인 주 차단변(6)과 2차 차단변(7)에서 가스가 누설되는 것을 완벽하게 방지하기 위하여 사용되며 신뢰성이 가장 높은 가스 차단 방법에 속한다.

이와 같은 수봉변(2)은 가스배관을 U자형으로 하고 그 내부에 물을 주입함으로써 수두차(H)에 해당하는 압력으로 가스의 통로를 차단하게 되는 데, 이러한 방식은 기계식 밸브에서 일어날 수 있는 여러 가지 기밀불량의 문제를 없앨 수 있는가장 신뢰성이 있는 가스 차단방법의 하나이다.

그러나, 이러한 차단방법은 차단하는데 시간이 많이 소요되기 때문에 가스의 공급과 차단이 빈번히 이루어 질 경우에는 이용하기가 곤란하므로, 주 차단변(6)과 2차 차단변(7)을 이용하게 된다.

상기의 밸브들을 차단한 후에는 2차 질소공급 라인(4) 또는 3차 질소 공급 라인(5)을 이용하여 후단배관(8) 내부에 잔존하는 가스를 배출시켜 폭발 사고를 방지하게 된다.

제철소에서 연료가스로 사용하고 있는 부생가스들은 분진, 타르 그리고 여러가지 부식성 물질들을 포함하고 있기 때문에 부생가스 배관에 사용되는 기계식 밸브들은 사용년수가 경과하게 되면 밸브시트의 마모, 부식, 타르의 부착 등으로 인해서 완전한 기밀유지가 이루어지지 않는 경우가 빈번히 발생된다.

따라서, 기계식 밸브를 차단하고 질소퍼지를 실시한 후에는 가스탐지기를 사용하여 잔존가스의 존재를 검사하고 있지만, 밸브 시트를 통하여 누설되는 가스의 양이 적을 때는 초기에는 검지 되지 않는 경우가 많다.

그러나, 밸브 시트를 통하여 소량의 가스가 연속적으로 누설되면, 후단배관(8)내에서 서서히 공기와 혼합되어 가연범위 내의 혼합가스를 형성하게 되며 이 상태에서 전기 스파크 등과 같은 점화원에 의하여 폭발사고가 발생하게 되는 중대한 문제점이 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 가스의 공급과 차단이 빈번히 이루어지는 가스배관에 있어서 기계식 밸브에서 일어날수 있는 여러 가지 기밀불량의 문제를 방지하여 가스 누설사고 발생에 확실하게 대처할 수 있도록 하여 가스 사용상의 안전을 확보할 수 있는 가스배관의 누설방지 및 감지장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 가스배관의 질소퍼지에 관한 종래의 방법을 나타내는 설명도,

도 2는 본 발명 가스누설 방지 및 감지장치의 개략적 구성도,

도 3은 본 발명 질소유동 감지장치를 나타내는 정단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1: 주 가스 배관 2: 수봉변

3: 1차 질소공급 라인 4: 2차 질소공급 라인

5: 3차 질소공급 라인 6: 주 차단변

7: 2차 차단변 8: 후단배관

12: 압력조절변 11: 질소차단변

10: 질소유동 지시기 101: 질소공급구

102: 질소유출구 103: 유리관

104: 지지판 105: 유동지시추

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주 가스배관(1)에 설치되는 주 차단변(6)과 그 후단에 연결 설치되는 2차 차단변(7) 사이의 가스 배관에 질소퍼지 라인을 설치하되, 상기 질소퍼지 라인 상에, 질소유동 여부를 관찰할 수 있는 질소유동 지시기(10)와, 질소의 공급 및 중단을 위해 사용되는 질소차단변(11)과, 공급되는 질소의 배관 내에서의 압력을 일정하게 유지 및 조절하는 압력조절변(12)을 연속적으로 연결 구성하고, 공급되는 질소가스의 압력을 주 가스배관(1)의 가스 압력보다 높게함으로써 상기 주 차단변(6)을 통한 가스의 누설을 방지하고, 또한, 상기 주 차단변(6) 또는 2차 차단변(7)을 통해 가스가 누설되는 것을 감지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 가스 배관의 누설방지 및 감지장치의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 가스누설 방지 및 감지장치의 개략적 구성도이고, 도 3은 본발명의 질소유동 지시기를 상세히 나타내는 정단면도이다.

본 장치는 주 차단변(6)과 2차 차단변(7)의 두 개의 가스의 공급부에 설치된 기계적 밸브 사이의 가스 배관에 질소퍼지 라인을 설치하여 구성되며, 상기 질소퍼지 라인은 질소유동 지시기(10)와 질소차단변(11) 그리고 압력조절변(12)이 연속적으로 연결되어 구성된다.

상기 질소유동 지시기(10)는 상, 하부에 각각 질소유출구(102)와 질소공급구(101)가 형성되어 있고, 중앙부는 유리관(103)으로 제작되어 외부에서내부를 관찰할 수 있도록 되어 있으며, 내부에는 중앙부에 구멍이 형성된 원판형의 지지판(104)이 부착 설치되고, 상기 구멍에 맞게 유동지시추(105)가 상, 하로 유동 가능하게 끼워져 구성된다.

상기 유동지시추(105)는 가볍고 밀착성이 좋은 고무 또는 테프론 재질로 제작하며, 질소의 유동이 없을 때는 자체중량에 의하여 지지판(104)에 밀착된 상태를 유지하게 된다.

상기 질소차단변(11)은 질소퍼지 라인을 통해 질소를 공급하거나 중단할 때 사용되는 일반적인 배관에 있어서의 차단밸브이고, 상기 압력조절변(12)은 질소퍼지 라인을 통해 공급되는 질소의 배관 내에서의 압력을 일정하게 유지하기 위한 조절밸브이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 가스배관의 누설방지 및 감지장치의 작용에 대하여 상세히 설명한다.

주 차단변(6)이 차단되면 2차 차단변(7)이 개방된 상태에서 본 장치의 질소차단변(11)을 개방하여 질소를 배관 내에 주입하게 되며, 이렇게 함으로서 주 차단변(6) 후단의 배관에 있는 가스가 배출이 된다.

이러한 상태에서 2차 차단변(7)을 차단하게 되면 주 차단변(6)과 2차 차단변(7)사이의 배관 내에는 일정한 압력으로 질소가 가압 충전되어 있는 상태가 된다.

충전 질소의 압력은 압력조절변(12)에 의하여 조절이 가능하며, 주 가스배관(1)의 가스 공급압력보다 10% 내지 20% 정도 높게 설정하게 된다.

주 차단변(6)과 2차 차단변(7)의 기밀이 완벽하면 질소는 충만된 상태를 유지하게 되므로 본 장치의 배관을 통한 질소의 유동은 없고, 이러한 질소유동 여부는 질소유동 지시기(10)로부터 육안으로 관찰되어 진다.

만약 주 차단변(6)에서 누설이 있을 경우에는 질소가스의 압력이 주 가스배관(1)의 가스 압력보다 10% 내지 20% 높기 때문에 질소가스가 주 가스배관(1) 측으로 흐르게 되어 가스가 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.

질소가스는 불활성 가스이므로 주 가스배관(1) 내로 유입이 되어도 가스 안전상의 문제가 없다.

이와 같이 질소가 주 차단변(6)을 통과하여 흐르게 되면 본 장치의 질소유동지시기(10)에서 질소의 유동을 감지할 수 있게 되어 주 차단변(6)의 기밀이 불량함을 알 수 있게 된다.

한편, 2차 차단변(7)에서 누설이 있을 경우에는 질소는 본 장치의 질소 유동지시기(10)를 통과하여 2차 차단변(7)을 거친 후 후단배관(8)으로 흐르게 된다.

이 경우에는 질소가 계속적으로 흐르게 되므로 후단 배관 내에는 가스가 존재하지 않게 된다.

또한, 주 차단변(6)과 2차 차단변(7)이 동시에 기밀이 불량할 경우에는, 가압 되는 질소의 압력에 의하여 주 가스배관(1)의 가스가 주 차단변(6)을 통과하여 누설되는 것을 방지함과 동시에 2차 차단변(7)을 통하여 질소를 배출시키게 되므로 가스가 배관내부로 누설되는 것이 방지된다.

질소유동 지시기의 내부구조를 통해 가스 누설여부를 판단하는 과정을 보다자세히 설명하면 다음과 같다.

질소는 하부의 질소공급구(101)에서 유입되어 지지판(104)과 유동지시추(105) 사이의 공간을 통과하여 질소유출구(102)로 배출되고, 유동지시추(105)와 지지판(104)은 외부에 설치된 유리관(103)을 통하여 육안으로 관찰이 가능하다.

질소의 유동이 있을 경우에는 질소공급구(101)와 질소유출구(102)의 압력 차이에 의하여 유동지시추(105)가 지지판(104) 표면에서 부상하게 되며 이러한 상태는 유리관(103)을 통하여 관찰된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 가스배관의 누설방지 및 감지장치를 사용하면, 가스배관에 있어서 기계식 밸브를 사용하여 가스를 차단할 경우에도 완벽한 가스누설 방지가 가능하고, 누설여부를 감지할 수 있으므로 밸브시트의 적기 수리를 가능하도록 함으로써 가스 사용에 있어서 안전성을 확보하게 해주는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 주 가스배관(1)에 설치되는 주 차단변(6)과 그 후단에 연결 설치되는 2차 차단변(7) 사이의 가스 배관에 질소퍼지 라인을 설치하되, 상기 질소퍼지 라인상에, 질소유동 여부를 관찰할 수 있는 질소유동 지시기(10)와, 질소의 공급 및 중단을 위해 사용되는 질소차단변(11)과, 공급되는 질소의 배관 내에서의 압력을 일정하게 유지 및 조절하는 압력조절변(12)을 연속적으로 연결 구성하고,

   공급되는 질소가스의 압력을 주 가스배관(1)의 가스 압력보다 높게함으로써 상기 주 차단변(6)을 통한 가스의 누설을 방지하고, 또한, 상기 주 차단변(6) 또는 2차 차단변(7)을 통해 가스가 누설되는 것을 감지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 가스 배관의 누설 방지 및 감지장치.

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