KR100478854B1 - 튜브 압력테스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 튜브 압력테스트 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 튜브 압력테스트 장치는 에어 공급원으로부터 공급된 에어로 구동하여 상기 초순수 공급원으로부터 공급된 초순수를 소정압력으로 압축 공급하는 고압펌프; 상기 고압펌프로부터 공급된 초순수를 상기 소정압력으로 공급하도록 제어하는 고압측 제어부; 상기 고압측 제어부를 지난 초순수의 압력을 감지하는 고압측 감지부; 상기 고압측 감지부를 지난 초순수에 의하여 튜브가 테스트되는 고압 테스트부; 상기 에어 공급원으로부터 공급된 에어로 구동하여 상기 초순수 공급원으로부터 공급된 초순수를 상기 소정압력 이하로 압축 공급하는 저압펌프; 상기 저압펌프로부터 공급된 초순수를 상기 소정압력 이하로 공급하도록 제어하는 저압측 제어부; 상기 저압측 제어부를 지난 초순수의 압력을 감지하는 저압측 감지부; 상기 저압측 감지부를 지난 초순수에 의하여 튜브가 테스트되는 저압 테스트부; 상기 고압측 감지부와 상기 저압측 감지부에서 감지된 초순수의 압력을 표시하는 표시부를 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 튜브 압력테스트 장치는 고압과 저압 상태에 대한 테스트 외에 튜브에 대한 파열테스트를 진행하도록 하고, 또한 설정된 압력상태를 효과적으로 유지할 수 있도록 하여 튜브 테스트에 대한 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있도록 하고, 또한 배관상태에서의 각종 안전을 위한 구성이 포함되어 장치의 사용안전성을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

튜브 압력테스트 장치{Apparatus to test pressure for a tube}

본 발명은 튜브 압력테스트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계장비에 설치되는 튜브를 사전에 고압, 저압 그리고 파열테스트를 수행하여 그 사용에 대한 적부를 판단할 수 있도록 하는 튜브 압력테스트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 기계장비에는 유압, 및 공압의 공급 등을 위하여 다양한 튜브가 사용되는데. 이들은 이들이 설치된 장비의 구동을 위하여 가장 중요한 구성요소 중의 하나이다.

이 중에서 항공기에 사용되는 튜브의 경우는 이 튜브가 항공기의 구동 유무에 직접적인 영향을 미치는 것이기도 하지만, 특히 항공기의 운항뿐만 아니라 이에 탑승한 승객의 안정성 유무에도 직접적인 영향을 미친다.

그러므로 항공기에 사용되는 각종 튜브는 그 사용 전에 미리 엄격한 내구성 테스트가 이루어지는 것이 무엇보다도 중요하다.

한편, 종래의 튜브 테스트 장치는 주로 수압 테스트 장비를 사용하고 있는데, 이 종래의 수압 테스트 장비는 그 사용압력이 최대 6000PSI - 8000PSI 내외의 압력에서의 테스트가 가능하고, 그 이상의 압력테스트는 불가능하다.

그런데, 항공기는 상당히 가혹한 환경에서 운항이 이루어지는 경우가 많으므로 이러한 튜브의 내구성은 보다 높은 신뢰성을 가져야 하나 종래의 테스트 장비로는 수만 PSI에서의 압력 테스트가 이루어지지 못하기 때문에 튜브에 대한 테스트 신뢰성이 낮은 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수천 PSI - 수만 PSI 정도의 압력 상태를 동시에 또는 각각 별도로 테스트 할 수 있도록 하여 보다 향상된 튜브 테스트 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 튜브 압력테스트 장치를 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 튜브 압력테스트 장치는 에어 공급원; 초순수 공급원; 상기 에어 공급원으로부터 공급된 에어로 구동하여 상기 초순수 공급원으로부터 공급된 초순수를 소정압력으로 압축 공급하는 고압펌프; 상기 고압펌프로부터 공급된 초순수를 상기 소정압력으로 공급하도록 제어하는 고압측 제어부; 상기 고압측 제어부를 지난 초순수의 압력을 감지하는 고압측 감지부; 상기 고압측 감지부를 지난 초순수에 의하여 튜브가 테스트되는 고압 테스트부; 상기 에어 공급원으로부터 공급된 에어로 구동하여 상기 초순수 공급원으로부터 공급된 초순수를 상기 소정압력 이하로 압축 공급하는 저압펌프; 상기 저압펌프로부터 공급된 초순수를 상기 소정압력 이하로 공급하도록 제어하는 저압측 제어부; 상기 저압측 제어부를 지난 초순수의 압력을 감지하는 저압측 감지부; 상기 저압측 감지부를 지난 초순수에 의하여 튜브가 테스트되는 저압 테스트부; 상기 고압측 감지부와 상기 저압측 감지부에서 감지된 초순수의 압력을 표시하는 표시부를 구비한 것을 특징으로 한다.

그리고 바람직하게 상기 고압측 감지부의 하류 측에는 상기 튜브의 파열압력을 테스트하는 파열테스트부가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게 상기 소정압력은 2000PSI 인 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게 제 1항에 있어서, 상기 고압측 제어부는 감지된 압력이 상기 소정압력 이내이면 닫히고, 상기 소정압력 이외이면 열려서 공급압력을 제어하도록 하는 니들밸브를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게 상기 저압측 제어부는 감지된 압력이 상기 소정압력 이하이면 닫히고, 상기 소정압력 이상이면 열려서 공급압력을 제어하도록 하는 니들밸브를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 튜브 테스트 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 소정압력으로 테스트되는 튜브로 공급되는 초순수(DI Water: Deionizer water) 공급원(160)과 이 초순수 공급원(160)과 별도로 구비되어 동력 제공을 위한 1 - 5BAR 정도의 에어가 공급되는 에어 공급원(100)을 구비하다.

그리고 에어 공급원(100)으로부터 공급된 에어로 작동하는 공기압 모터(Pneumatic motor)인 고압펌프(110)와 이 고압펌프(110)와 경로를 달리하며 고압펌프(110)와 마찬가지로 에어 공급원(100)으로부터 공급된 에어로 작동하는 저압펌프(170)가 마련된다. 이들 각각의 고압펌프(110)와 저압펌프(170)는 초순수를 설정된 압력으로 강제 펌핑하여 공급하는 기능을 한다.

그리고 고압펌프(110)의 하류 측에는 고압펌프(110)로부터 공급되는 초순수의 공급압력을 설정된 압력 이내에서 제어하는 고압측 제어부(120)가 마련되고, 저압펌프(170)의 하류 측에는 저압펌프(170)로부터 공급되는 초순수의 공급압력을 설정된 압력으로 제어하는 저압측 제어부(180)가 마련된다.

그리고 고압측 제어부(120)와 저압측 제어부(180)의 하류 측에는 각각에 공급되는 초순수의 압력을 감지하는 감지부(130)(190)가 마련되고, 이들 각각의 감지부(130)(190)에서 감지된 압력상태를 표시하는 인디케이터(131)(192)가 설치된다. 그리고 고압 감지부(120)의 하류 측에는 고압 테스트부(140)와 파열 테스트부(150)가 구현되고, 저압 감지부(190)의 하류 측에는 저압 테스트부(200)가 설치된다.

이하 이들 각각의 구성들에 대한 보다 구체적인 구성을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저 초순수 공급원(160)은 외부탱크(미도시)로 구현되어 배관의 끝단에 연결되고, 이 연결부분의 하류 측에는 공급되는 초순수에서의 먼지나 기타 불순물을 여과하기 위한 스트레이너(161: strainer)가 장착된다. 그리고 이 스트레이너(161)를 지난 배관은 두 개로 분기되어 이중 하나는 고압펌프(110) 측으로 연결되어 있고, 다른 하나는 저압펌프(170) 측으로 연결되어 있다.

다음으로 에어 공급원(100)은 대략 1 - 50BAR 의 압력으로 에어를 공급되는 것으로, 이것은 배관 연결후 두 개로 분기되어 하나는 고압펌프(110) 측으로 연장되어 있고, 다른 하나는 저압펌프(170) 측으로 연장되어 있다. 그리고 각각의 분기된 배관들에는 에어 공급원(100)으로부터 공급되는 에어를 필터링 하기 위한 필터(111)와 이 필터(111)를 거친 에어의 공급압력을 감지하여 조절하는 압력조정기(112)와 배관 자체를 개폐시키는 솔레노이드(113)가 설치되어 있다.

그리고 고압펌프(110)를 지나면서 고압상태의 초순수가 설정압력 이상일 때에 공급되는 초순수의 일부를 배출시키기 위한 솔레노이드(114)와 이 솔레노이드(114)로부터 제공된 공기압으로 동작하여 유로를 개폐시키는 릴리프 밸브(115)가 장착되어 있다. 이 솔레노이드(114)와 릴리프 밸브(115)는 안전장치의 일종이다.

한편, 고압측의 설정된 소정압력은 2000PSI - 25000PSI 정도인데, 이 정도의 압력을 안정적으로 공급하고, 차단하기 위해서는 전술한 솔레노이드(114)와 릴리프 밸브(115)의 경우와 마찬가지로 다수의 안전장치가 함께 사용되어 초순수의 공급을 적절히 제어하는 구성이 필요하다. 이러한 기능을 수행하는 것이 고압측 제어부(120)이다.

이 고압측 제어부(120)는 설정된 압력으로 초순수의 공급을 제어하기 위한 제어밸브와 제어밸브를 지난 초순수의 공급압력을 다시 한번 더 감지하여 그 감지된 압력이 설정된 압력이상으로 높으면 이를 배수시키는 장치로 구성된다.

이를 위한 구성은 분기된 경로상에 구현된 릴리프밸브(124)와 압력조정기(123)을 구비하고, 그 하류측에 압력 상태에 따라 솔레노이드(121)에 의하여 제어되어 에어에 의한 작동으로 공급되는 초순수의 공급 압력을 적절히 제어하는 니들밸브(122)로 이루어진다.

다음으로 고압측 제어부(120)를 지난 배관 상에 마련된 감지부(130)는 압력상태를 전압 값으로 전환시키는 트랜스듀서(131)와 이 트랜스듀서(131)로부터 제공된 전압 값을 나타내는 인디케이터(132)로 되어 있고, 이 인디케이터(132)에서 표시된 값을 기록하는 레코더(133)가 별도로 장착되어 있다.

계속해서 감지부(130)를 지난 배관 상에는 고압 테스트부(140)와 파열 테스트부(150)가 마련된다. 이 고압 테스트부(140)와 파열 테스트부(150)는 감지부(130) 이후 배관이 두 개로 나누어져 하나는 200PSI - 10000PSI 정도의 고압 상태의 테스트를 위한 고압테스트용 분배기(141)와 연결되어 있고, 다른 하나는 200PSI - 25000PSI 정도의 압력으로 파열테스트를 진행하는 파열테스트용 분배기(151)와 연결되어 있다.

한편, 저압펌프(170) 이후에도 별도의 릴리프 밸브(171)가 설치되고, 그 이후에는 고압 측과 마찬가지로 설정된 압력상태를 맞추기 위한 저압측 제어부(180)가 구현된다.

이 저압측 제어부(180)는 설정된 압력으로 초순수의 공급을 제어하기 위한 별로 분기된 두 개의 압력조정기(183)과 이 압력조정기(183)을 지난 초순수의 공급압력을 다시 한번 더 감지하여 그 감지된 압력이 설정된 압력이상으로 높으면 이를 배수시키는 장치가 구성되며, 이 구성은 공기압 공급원(100)으로부터 제공된 공기압을 제어하도록 된 솔레노이드(121)의 작동으로 제공된 에어에 의하여 그 작동이 이루어지는 니들밸브(182)로 이루어져 있다.

그리고 저압측 감지부(190)는 압력상태를 전압 값으로 전환시키는 압력 트랜스듀서(191)와 이 압력트랜스듀서(191)로부터 제공된 전압 값을 나타내는 인디케이터(192)로 되어 있고, 이 인디케이터(192)에서 표시된 값은 전술한 레코더(133)에서 함께 표시되도록 되어 있다.

계속해서 감지부(190)를 지난 배관 상에는 저압 테스트부(200)가 마련된다. 이 저압 테스트부(200)는 15PSI - 2000PSI 정도의 저압 상태의 테스트를 위한 저압테스트용 분배기(201)와 연결되어 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 튜브 압력테스트 장치의 작용상태에 대하여 설명하기로 하되, 고압테스트 상태, 파열 테스트 상태 그리고 저압 테스트 상태를 각각 구분하여 설명하기로 한다.

먼저 고압테스트는 고압 테스트 분배기(140)에 테스트를 위한 튜브를 연결시킨다. 이러한 상태에서 에어 공급원(100)으로부터 에어가 공급되면 고압펌프(110)는 그 작동을 시작하여 초순수 공급원(160)으로부터 초순수를 강제 펌핑하여 공급을 시작한다.

그리고 고압펌프(110)에 의하여 펌핑된 초순수는 제어부(120)를 거쳐 소정압력 상태를 유지하면서 감지부(130)를 거치고, 감지부(130)를 거친 초순수는 고압 테스트부(140)로 공급되어 미리 설치된 튜브에 대한 고압상태에서의 누설여부 및 내구 상태 등에 대한 테스트가 이루어진다.

한편, 이때의 고압 테스트시에 압력이 소정압력 이외가 가면 제어부(120)에서는 그 압력상태를 낮추거나 높이기 위하여 솔레노이드(121) 동작하여 니들 밸브(122)를 개폐동작 시킴으로써 적절한 상태의 압력상태가 제공되고, 또한 공급시 레코더(133)에 표시된 압력상태를 주시한 상태에서 원하는 최적 상태의 압력이 제공될 때 분배기(141)에서의 초순수 공급을 제어함으로써 보다 효과적인 테스트가 이루어지게 된다.

그리고 파열 테스트시의 압력 상태는 200PSI - 25000PSI 정도의 압력에서 튜브의 내구성을 테스트하기 위한 것으로, 이 상태는 튜브가 파열 테스트부(150)의 파열 테스트 분배기(151)에 연결된 상태에서 전술한 고압 테스트 시의 초순수 공급 경로와 마찬가지의 경로로 초순수가 공급되고, 이때 공급되는 초순수의 공급압력은 레코더(133)에 표시된 압력상태에 따라 제어부(120)와 파열 테스트부(150) 측의 분배기(151)에서 이루어지게 된다.

다음으로 저압 테스트부(200)에서의 튜브 테스트는 15PSI - 2000PSI 정도의 압력으로 튜브의 저압상태에 대한 테스트를 수행하는데, 이때의 동작은 에어가 저압펌프(170)로 공급되어 저압펌프(170)를 구동시키면 이 저압펌프(170)의 구동으로 인해 초순수가 펌핑되어 공급되고, 이때 공급된 초순수는 저압측 제어부(180)를 지나면서 설정된 압력을 적절히 유지한 상태로 공급되고, 이후 감지부(190)를 지나 저압 테스트부의 분배기(201)로 공급되어 튜브에 대한 저압 테스트를 수행하게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명의 튜브 압력테스트 장치는 고압 테스트, 저압 테스트, 그리고 파열 테스트를 각각 다른 압력에서 별도로 실시할 수 있도록 하고 있고, 또한 압력유지 및 역류방지를 위한 다수개의 각종 안전장치와 밸브 구성들 그리고 이들의 동작을 위한 다수의 압력 게이지가 설치되어 있다.

이러한 본 발명의 실시예와 달리 배관상태 및 도면에 도시된 각종 밸브의 구성을 일부 변형하더라도 기본적으로 고압테스트와 저압테스트 그리고 파열테스트를 하나의 배관 상태에서 실시할 수 있도록 한 본 발명의 기술적 사상을 포함한 것이라면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 튜브 압력테스트 장치는 고압과 저압 상태에 대한 테스트 외에 튜브에 대한 파열테스트를 진행하도록 하고, 또한 설정된 압력상태를 효과적으로 유지할 수 있도록 하여 튜브 테스트에 대한 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있도록 하고, 또한 배관상태에서의 각종 안전을 위한 구성이 포함되어 장치의 사용안전성을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 튜브 압력테스트 장치를 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 튜브 압력테스트 장치를 도시한 배관도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100...에어 공급원

110...고압펌프

120...고압측 제어부

160...초순수 공급원

170...저압펌프

180...저압측 제어부

Claims (5)

1. 에어 공급원;

   초순수 공급원;

   상기 에어 공급원으로부터 공급된 에어로 구동하여 상기 초순수 공급원으로부터 공급된 초순수를 소정압력 이상으로 압축 공급하는 고압펌프;

   상기 고압펌프로부터 공급된 초순수를 상기 소정압력으로 공급하도록 제어하는 고압측 제어부;

   상기 고압측 제어부를 지난 초순수의 압력을 감지하는 고압측 감지부;

   상기 고압측 감지부를 지난 초순수에 의하여 튜브가 테스트되는 고압 테스트부;

   상기 에어 공급원으로부터 공급된 에어로 구동하여 상기 초순수 공급원으로부터 공급된 초순수를 상기 소정압력 이하로 압축 공급하는 저압펌프;

   상기 저압펌프로부터 공급된 초순수를 상기 소정압력 이하로 공급하도록 제어하는 저압측 제어부;

   상기 저압측 제어부를 지난 초순수의 압력을 감지하는 저압측 감지부;

   상기 저압측 감지부를 지난 초순수에 의하여 튜브가 테스트되는 저압 테스트부;

   상기 고압측 감지부와 상기 저압측 감지부에서 감지된 초순수의 압력을 표시하는 표시부를 구비한 것을 특징으로 하는 튜브 압력테스트 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고압측 감지부의 하류 측에는 상기 튜브의 파열압력을 테스트하는 파열 테스트부가 마련된 것을 특징으로 하는 튜브 압력테스트 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 소정압력은 대략 2000PSI 인 것을 특징으로 하는 튜브 압력테스트 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 고압측 제어부는 감지된 압력이 상기 소정압력 미만이면 닫히고, 상기 소정압력 이상이면 열려서 공급압력을 제어하도록 하는 니들밸브를 포함한 것을 특징으로 하는 튜브 압력테스트 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 저압측 제어부는 감지된 압력이 상기 소정압력 미만이면 닫히고, 상기 소정압력 이상이면 열려서 공급압력을 제어하도록 하는 니들밸브를 포함한 것을 특징으로 하는 튜브 압력테스트 장치.