KR100524395B1 - 비수조식 압력용기 내압검사 시스템 - Google Patents

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    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment

Abstract

본 발명은 비수조식 압력용기 내압검사 시스템에 관한 것으로, 검사 배관 내의 기포를 충수단계, 오버플로우 단계 와 예비가압단계에 의하여 제거하고 전후진 위치가 제어되는 공압 또는 유압 복동 실린더의 피스톤에 결합되어 왕복운동하는 출력단을 갖는 가압 부스터펌프, 상기 가압 부스터펌프에 솔레노이드 밸브에 의하여 일단이 연결되고 타단이 상기 검사용 지그헤드의 입구에 연결되고 압력 센서가 부착된 가압라인, 상기 가압라인에 솔레노이드 밸브를 통하여 연결되고 수위량 측정수단을 갖는 수위감지부와 상기 수위감지부의 수위량 측정수단의 측정된 수위량으로부터 전증가량, 항구증가량과 항구증가율을 연산하고 검사합격여부를 결정하는 컴퓨터 수단; 및 상기 컴퓨터 수단의 연산 결과를 표시하는 디스플레이를 포함하는 압력용기 내압검사 시스템을 제공한다.
본 발명은 피트와 수조의 설치가 필요하지 않아 설치비, 유지비용과 공간 사용비용이 저렴하고 유지가 용이하면서도 정확성과 작업효율성이 높은 비수조식 압력용기 내압검사 시스템을 제공한다.

Description

비수조식 압력용기 내압검사 시스템{A pressure inspection system of non-water jacket type for pressure containers}
본 발명은 비수조식 압력용기 내압검사 시스템에 관한 것이다.
액화석유가스("LPG"), 산소, Ar과 수소가스 등과 같은 고압가스를 담는 압력용기는 가스 누출, 폭발 등과 같은 대형사고의 위험을 안고 있기 때문에 제조 또는 사용 과정 중에 엄격한 시험과정을 거친다. 그러한 시험 중에서도 제조되는 압력용기의 안전성을 확보하기 위하여 내압검사를 통과하여야 한다. 내압검사(또는 "내압시험")에는 다시 누출 또는 이상 팽창을 검사하는 고압시험과 영구팽창증가율을 검사하는 영구팽창측정시험(앞으로 "팽창측정시험" 이라고 한다.)으로 나뉜다. 영구팽창측정시험(앞으로 "팽창측정시험" 이라고 한다.)이라함은 압력용기 내부로 일정압력(예를 들면 31kg중/cm2)을 가한 상태의 용량 증가량("전증가량")에 대하여 압력을 제거한 후의 용기의 용량 증가량("항구증가량")을 백분율로 계산하여 일정 부분 이하(예를 들면 10% 이하)의 용기만을 합격시키는 시험방법이다. 고압시험은 비교적 단순하고 영구팽창측정검사 과정에서 함께 수행될 수 있으므로 앞으로 내압시험은 주로 영구팽창측정검사로 설명한다.
종래의 수조식 압력용기 내압시험은 압력용기에 지그헤드를 결합시켜 물을 채운 다음에 지하 피트에 고정된 수조의 뚜껑에 밀폐 결합시키고 수조와 연결된 뷰렛으로 영점 조준한다. 지그헤드를 통하여 일정압력(31kg중/cm2) 까지 가압수를 가한다. 상기 압력에서 일정시간(예를 들면 25초) 유지한 다음 상기 뷰렛의 수위를 측정하여 증가한 수량을 측정하여 전증가량을 구하고 일정시간(예를 들면 30초) 경과시킨 후 압력을 해제하고 압력이 0가 된 후 일정시간(예를 들면 10초) 경과 후에 상기 뷰렛의 수위로 증가한 수량을 측정하여 항구증가량으로 한다. 항구증가율은 전증가량에 대한 항구증가량의 백분율로 표시한다. 용기마다 기준이 다르나 고압가스안전관리기준에 의하면 복합용기의 경우 10% 이하이어야 한다.
그러나 종래의 수조식 압력용기 내압검사방법은 지그헤드의 체결과 수조로의 이동 등이 수동으로 이루어져 작업의 능률과 정확성과 작업환경 등에 문제가 있었다. 한국특허공고 245181호에는 상기 수조식 내압검사 방법을 개선하여 내압검사를 하는 압력용기에 대한 주수단계와 배수단계를 단계별로 수행하고 이송과 지그헤드의 체결을 자동화한 시스템을 개시하고 있다. 그러나 자동화에도 불구하고 종래의 수조식 압력용기 내압검사 방법은 기본적으로 피트와 수조의 설치에 의한 설치비와 공간 사용비용 증가, 압력용기 수조로의 이동에 의한 시간, 설비 및 동력 비용 증가와 수조의 청소와 같은 관리 비용의 증가의 문제가 있다.
한편, 비수조식 압력용기 내압검사방법으로 일본특공소 63-52692호와 일본특개평7-43280호에는 정량 물탱크, 이 정량 물탱크에 연결되고 압력용기에 결합한 지그헤드를 통하여 상기 용기 내로 가압하는 가압펌프를 포함하는 가압라인, 상기 가압펌프를 우회하고 가압라인에 접속된 반환라인과 상기 정량 물탱크의 중량을 측정하는 전자저울로 이루어지는 비수조식 압력용기 내압검사 방법을 개시하고 있다. 급수라인을 통하여 피검사 용기에 급수가 되고 정량 물탱크가 0점조정이 된 후에 가압하여 상기 비수조식과 같은 조건에서 정량 물탱크의 낮아진 수위(수조식과 반대)에 의하여 전자저울로 전증가량을 측정하고 압력을 해제한 후 반환라인에 의하여 반환된 물에 의하여 항구증가량을 측정하여 항구증가율을 계산한다. 그러나 상기의 방식은 가압펌프의 맥동에 의하여 신뢰할 수 있는 일정한 압력유지가 어렵고 상기 맥동에 의하여 압력 게이지가 쉽게 소손될 가능성이 크다.
일본특개평 11-83712호에는 플런저 펌프에 장착된 서브모터의 위치를 판독하여 가압시의 수량과 압력해제시의 수량을 측정하여 전증가량과 항구증가량을 계산한다는 기술을 개시하고 있는 데 이 방식도 서브모터의 위치에 의하여 정확한 압력유지를 하는 것이 어렵기 때문에 일정압력하에서 정밀한 수량을 측정하는 것은 어렵다.
본 발명은 피트와 수조의 설치가 필요하지 않아 설치비, 유지비용과 공간 사용비용이 저렴한 비수조식 압력용기 내압검사 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 유지가 용이하면서도 정확성과 작업효율성이 높은 비수조식 압력용기 내압검사 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 의하여,
피검사 압력용기에 밀폐 결합하고 입출구를 갖는 검사용 지그헤드;
전후진 위치가 제어되는 공압 또는 유압 복동 실린더의 피스톤에 결합하여 왕복운동 하는 출력단을 갖는 가압 부스터펌프;
상기 가압 부스터펌프에 솔레노이드 밸브를 통하여 일단이 연결되고 타단이 상기 검사용 지그헤드의 입구에 연결되고 압력 센서가 부착된 가압라인;
상기 가압라인에 솔레노이드 밸브를 통하여 연결되고 수위량 측정수단을 갖는 수위감지부;
상기 수위감지부에 검사준비단계에서 0점조정을 하기 위하여 솔레노이드 밸브를 통하여 연결되는 일정수위 유지수단을 갖는 0점보충수부;
상기 0점보충수부와 검사준비단계에서 검사 배관에 물을 직접 공급하기 위한 급수부;
상기 0점보충수부, 상기 가압라인 또는 상기 수위감지부 또는 이들의 인근에 장착된 가압수의 온도 보정을 위한 온도센서;
상기 온도 센서의 물 온도 값과 상기 수위감지부의 수위량 측정수단의 측정된 수위량으로부터 전증가량, 항구증가량과 항구증가율을 연산하고 검사합격여부를 결정하는 컴퓨터 수단; 및
상기 컴퓨터 수단의 연산 결과를 표시하는 디스플레이를 포함하는 압력용기 내압검사 시스템이 제공된다.
본 발명의 압력용기 내압검사 시스템은 검사준비 단계로 검사용 배관과 별도의 급수라인에 의하여 압력용기에 급수를 하기 위한 일차 충수수단을 더 포함할 수 있다. 이것은 일반적으로 검사할 용기가 정렬되면 자동으로 물을 공급하고 만수위 시에 감지센서에 의하여 자동으로 공급이 차단된다.
바람직하게는 상기 급수부는 0점조정 전의 검사준비단계에서 오버플로우 또는 예비 가압시 사용하기 위하여 상기 가압라인에 솔레노이드 밸브를 통하여 연결될 수 있다.
상기 검사용 지그헤드는 입출구 가까이에 각각 별도의 솔레노이드 밸브를 가지는 게 바람직하다. 상기 검사용 지그헤드와 피검사 압력용기의 결합은 검사용 지그헤드 내부의 기밀패킹에 의하여 달성되는 것이 바람직하다.
상기 가압 부스터펌프는 바람직하게는 공압 또는 유압 복동 실린더의 피스톤 위치 센서와 중간정지형 양방향 솔레노이드 밸브에 의하여 후진 위치와 전진이 제어된다. 상기 피스톤 위치 센서는 가장 바람직하게는 근접 센서이다. 상기 가압 부스터펌프에 공압 실린더를 사용할 때는 출력단의 충분한 압력을 위하여 출력단과 공압 실린더의 단면적 비는 대략 30% 바람직하게는 20% 이하이다. 상기 부스터 펌프 출력단의 피스톤은 바람직하게는 유격이 없는 V-팩킹과 웨어링앤리테나를 사용하여 기밀한다.
상기 가압 부스터펌프에 연결되는 배관은 상기 부스터 펌프 출력단에 매니폴드 블록 형태로 집결되는 것이 바람직하다. 이러한 매니폴드 블록 구조에 의하여 제조 및 조립공정을 단순화하고 A/S를 간편하게 할 수 있을 뿐만 아니라 집중된 배관 구조에 의하여 검사를 위한 압입 수량을 줄일 수 있다. 솔레노이드 밸브들은 상기 매니폴드 블록에 직결될 수 있다.
수위감지부의 수위량 측정수단은 수위량을 측정하는 여러 가지 종래의 기술을 사용할 수 있다. 예를 들면 적외선과 같은 파장을 이용하거나 로드셀에 의한 중량 측정이다. 바람직하게는 로드셀 방식이다. 경우에 따라서 수위의 목측이 가능하도록 투명 뷰렛 형태일 수 있다. 또한, 수위는 별도의 LED와 같은 디스플레이로 표시할 수 있다.
상기 0점보충수부의 일정 수위유지수단은, 예를 들면, 플로터 밸브 또는 오버플로우이며 바람직하게는 오버플로우이다. 상기 0점보충수부는 바람직하게는 상기 수위감지부의 수위를 조정하기 위한 0점조정탱크와 가압보충수탱크로 이루어질 수 있다. 상기 0점조정탱크는 예를 들면 오버 플로우에 의하여 항상 일정 수위를 유지하여야 한다. 상기 가압보충탱크는 플로터 밸브 또는 오버플로우에 의하여 수위를 어느 정도 조정하는 것이 일반적이다. 상기 가압보충탱크는0점조정탱크의 수위를 안정시키기 위하여 상기 급수부에서의 물공급에 의한 표면 요동을 방지하기 위하여 사용된다.
상기 급수부는 바람직하게는 플로트 밸브와 같은 수위유지수단이 장착된 유입부와 이 유입부와 배플로 연결된 공급부로 이루어진다. 상기 급수부가 수도꼭지나 펌프공급라인에 직결된 구조도 가능하나 이들로부터 유입되는 물에는 다량의 기포가 있으므로 이를 제거하기 위하여 상기와 같은 완충구조를 가지는 것이 바람직하다. 이러한 급수부의 역활은 상기 0점보충수부에 물을 공급하거나 0점 조준을 하기 전의 검사준비단계에서 압력용기에 지그헤드를 결합하고 검사 배관을 통하여 물을 오버플로우하거나 예비가압수를 부스터 펌프에 공급하는 것이다. 상기 급수부는 상기 부스터펌프 출력단보다 2m 이상 바람직하게는 4m 이상의 수위를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 온도 센서는 가압수량을 온도 보정하기 위한 것으로 가압라인에 장착하는 것이 바람직하나 장치의 적당한 곳에 장착하더라도 큰 문제는 없다. 상기 컴퓨터 수단은 마이크로 컴퓨터이거나 범용 PC를 사용할 수 있다. 상기 디스플레이 수단은 특별히 제한되지 않는다. 상기 디스플레이는 예를 들면 LCD, LED 또는 CRT 등이다.
상기 압력용기 내압검사 시스템은 준비단계에서 일차로 물이 채워진 피검사 압력용기에 체결된 검사용 지그헤드를 통하여 별도의 급수라인 또는 상기 급수부에 의하여 오버플로우하면서 이차로 충수하고; 검사단계에서 수위 감지부 밸브와 가압라인 밸브가 오픈된 상태에서 상기 수위감지부가 상기 급수부에 의하여 0점조정이 이루어지고 상기 가압 부스터펌프는 용기의 크기에 따라 가압수로 충분한 양을 흡입하기 위하여 소정의 위치로 후진하여 대기하고; 상기 수위감지부 밸브가 "클로즈"된 상태에서 상기 부스터 펌프가 가압라인에 일정압력에 이르도록 가압하고; 가압압력에 도달하면 가압라인의 밸브를 닫고 수위감지부 밸브를 "오픈"하여 상기 부스터펌프를 완전 전진한 후 상기 수위감지부의 수량을 측정하고; 다시 상기 가압라인의 밸브를 "오픈"하고 가압라인의 물 압력이 0가 된 뒤 일정시간 후에 상기 수위감지부의 수량을 측정하고; 상기 수위감지부의 수위량 측정수단의 측정된 수위량, 온도 또는 다른 고정값으로부터 전증가량, 항구증가량과 항구증가율을 연산하고; 그리고 연산 결과를 디스플레이에 표시한다.
이때 전증가량은 △V=(A-B)-(A-B)+V Pβ
이 식에서 △V, V, P, A, B 및 β는 각각 다음 수치를 표시한다.
△V: 내압시험에서의 전증가량(㎤)
V : 용기의 내용적(㎤)
P: 내압시험에서의 압력(MPa)
A: 내압시험압력에서의 압입수량(㎤)으로서, 수량계에서 물의 강하량으로 표시되는 것
B: 내압시험압력에서 수압펌프로부터 용기입구까지의 연결관에 압입된 수량(㎤)로서, 용기이외의 압입수량으로 표시되는 것
β:내압시험시 물 온도에 따른 압축계수로서 다음 산식에 의해 계산하여 얻은 수치
이 식에서 β, t 및 P는 각각 다음의 수치를 표시한다.
β : 압축계수
t : 온도(℃)
P : 내압시험압력(MPa)
본 발명의 압력용기 내압검사 시스템은 검사준비 단계로 별도의 급수라인에 의한 일차 충수 단계를 더 포함할 수 있다. 이것은 일반적으로 자동 충수 개폐밸브와 충수감지 밸브에 의하여 충수함을 의미한다. 바람직하게는 본 발명의 압력용기 내압검사 시스템은 0점 조정 전에 가압라인에 연결되는 급수부의 솔레노이드 밸브를 열고 검사 배관과 지그헤드를 통하여 물을 오버플로우시킨다. 배관내에 있을 수 있는 기포를 제거하기 위한 것이다. 오버플로우가 끝날 즈음에 후진된 가압 부스터펌프를 가압라인의 밸브 만을 개방하여 예비가압(예를 들면 15kg중/cm2이하)한 뒤에 배출라인의 밸브를 개방하여 예비 가압수를 흘려 보낼 수 있다. 상기 오버플로우 중 상기 부스터 펌프를 후진하여 예비 가압수를 미리 흡입하여 대기하는 것이 바람직하다. 이러한 예비가압은 0점조준 전에 물 속에 분산된 미세기포를 제거하기 위한 것이다.
이하 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이러한 설명은 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명의 보호범위를 제한하기 위한 것으로 해석되어서는 아니 된다.
도1은 종래의 수조식에 의한 내압시험 방식을 설명한다. 이것은 종래기술을 설명하기 위한 것일 뿐만 아니라 압력용기의 내압검사에도 적용될 수 있는 기본원리를 설명하기 위한 것이다.
지그헤드(12)와 결합되어 물이 채워진 피검사 압력용기(11)를 수조 뚜껑(14)과 결합하여 수조(13)에 도입한다. 수조 내에 기포가 없어질 때까지 수조 물 보충 탱크(15)의 물을 공급하고 밸브를 차단한다. 수조와 연결된 뷰렛(17)에 0점 보조수 탱크(16)를 연통하여 뷰렛의 수위를 0점 조준하고 0점 보조수 탱크를 차단하여 가압 대기 상태에 들어간다. 압력용기 내부로 31kg중/cm2 압력으로 지그헤드를 통하여 가압펌프(18)로 가압수를 가한다. 31kg중/cm2 압력에 도달 한 후 25초 경과시 압력용기 팽창에 의한 뷰렛 수위의 상승 부분이 전증가량(c)이 된다. 31kg중/cm2 압력에 도달 한 후 30초 경과시 압을 0kg중/cm2 수준으로 제거하고 10초 경과 시 뷰렛의 상승부분이 항구증가량(b)이 된다. A, B와 C는 각각 원상태, 항구증가상태와 전증가상태를 보여준다. a, b와 c는 각각 측정 뷰렛에서 각각 0점, 항구증가량과 전증가량을 나타낸다. 내압검사의 팽창측정검사 시험값은 항구증가율=항구증가량/전증가량×100 으로 계산된다. 용기마다 다르나 액화석유가스 용기는 10% 이하이면 합격이다. 상기 설명은 수조식 내압시험 방식을 간략히 설명하기 위한 것으로 뷰렛 수위를 연결된 로드셀에 의하여 감지하고 컴퓨터에 의하여 항구증가율의 계산을 자동화 할 수 있다. 이러한 수조식 내압시험 방식은 자동화에도 불구하고 수조가 필요하며 피검사 압력용기에 지그헤드를 결합한 뒤 수조 뚜껑에 결합하고 수조 뚜껑을 다시 수조에 결합하는 복잡한 체결단계, 피검사 압력용기를 수조 내로 이송해야 하는 복잡한 이송 경로와 수조 물의 공급과 관리 등 높은 설치비용, 운전비용과 작업의 복잡성 등이 여전히 문제다.
도2는 종래의 비수조식의 압력용기 내압시험장치를 보여준다. 이 장치는 정량 물탱크(21), 이 정량 물탱크에 연결되고 압력용기(22)에 결합된 지그헤드(24)를 통하여 상기 용기 내로 가압하는 가압펌프(23)를 포함하는 가압라인(Lp), 상기 가압펌프를 우회하고 가압라인에 접속된 반환라인(Lr)과 상기 정량 물탱크의 중량을 측정하는 전자저울(27)로 이루어진다. 급수라인(Ls2)을 통하여 피검사 용기에 급수가 되고 정량 물탱크(21)가 오버플로우(26)에 의하여 0점조정이 된 후에 가압하여 상기 비수조식과 같은 조건에서 정량 물탱크(21)의 낮아진 수위(수조식과 반대)에 의하여 전자저울(27)로 전증가량을 측정하고 압력을 해제한 후 반환라인에 의하여 반환된 물에 의하여 항구증가량을 측정하여 항구증가율을 컴퓨터수단(28)이 연산하고 그 결과를 디스플레이(29)에 표시한다. 용기 내에 잔존 되어 있는 공기를 제거하기 위하여 검사 개시 전에 상기 지그헤드를 통하여 진공펌프와 연결하여 환기로로 배기하는 구조가 추가될 수 있다. 그러나 상기의 방식도 가압펌프의 맥동에 의하여 신뢰할 수 있는 일정한 압력유지가 어렵고 상기 맥동에 의하여 압력 게이지가 쉽게 소손될 가능성이 높다.
도3과 도4는 본 발명의 바람직한 실시양태를 설명한다. 피검사 압력용기(302)에 검사용 지그헤드(301)를 결합하기 전에 별도의 급수관(도시안됨) 또는 급수부의 원수라인(343)에 의하여 물을 채운다, 상기 원수라인(343)에 의하여 공급되는 물은 검사 배관 내에서 검사 수량과 혼합되므로 상기 원수라인(343)은 수도꼭지나 펌프에 직접 연결되는 것보다 급수부 탱크(344)에 도시된 바와 같이 폴로트 밸브와 배플에 의하여 물을 저류시켜 기포를 제거하는 것이 바람직하다. 유입구(321)는 가압라인(320)에 연결되고 유출구(322)는 배출라인(323)에 연결된 검사용 지그헤드(301)를 상기 압력용기에 지그헤드에 장착된 기밀 팩킹에 의하여 밀착 결합시키고 원수라인(343)의 물을 가압라인(320)을 통해 용기 내로 주입하여 배출라인으로 오버플로우 시키고 약 5초 후에 멈춘다. 검사 배관 내의 기포를 제거하기 위한 목적이다. 오버플로우 중에 부스터 펌프(330)은 후퇴시킨다. 가압라인의 밸브를 제외하고 부스터 펌프(330)를 전진하여 중간압력으로 예비가압한다. 배출라인의 밸브(370)을 열어 배출라인(323)으로 예비가압수가 배출되도록 한다. 이러한 예비가압은 물속에 분산된 미세기포를 압을 가하여 응축시켜 없애 주기 위한 것으로 중간 압력으로 한 번 이상 할 수 있다. 급수부의 0점조정탱크(341)의 밸브(362)와 로드셀(374)이 장착된 수위측정뷰렛(350)의 밸브(364)를 열어 0점조정한다. 약 10초 대기 후에 로드셀(374)에 감지된 물의 무게가 "0"점이다. 상기 가압 부스터펌프(330)는 용기의 크기에 따라 가압수로 충분한 양을 흡입하기 위하여 소정의 위치(378, 379)로 후진하였다가 가압라인(320)의 밸브(368)을 제외한 모든 밸브를 잠근 후 부스터 펌프를 전진하여 31kg중/cm2의 압력으로 수압을 가하고 상기 밸브(368)를 닫아 30초 유지한다. 이 때 25초 경과시에 수위측정뷰렛(350)의 밸브(364)를 열고 부스터 펌프(330)를 완전 전진(377)하여 줄어든 물의 수위를 로드셀(374)에 의하여 측정한다. 이 때 측정된 수위차의 해당량이 겉보기 전증가량(c)이다. 상기 30초경과 후에 상기 가압라인(320)의 밸브(368)를 열고 수압을 0kg중/cm2 상태로 만든 뒤 10초 경과 후 수위측정뷰렛(350)에 의하여 수위를 측정한다. 0점과의 수위차 해당량이 겉보기 항구증가량(b)이다. pc(390)는 상기 겉보기 전증가량(c), 겉보기 항구증가량(b), 온도(385) 등과 다른 고정량으로 부터 항구증가율을 계산하여 LCD(391)에 표시한다.
도5와 도6은 본 발명에서 사용되는 부스터 펌프(330)와 매니폴드 블록(331)을 보여준다. 상기 부스터 펌프 출력단의 피스톤(331)은 바람직하게는 유격이 없는 V-팩킹(404)과 웨어링앤리테나(405)를 사용하여 기밀한다.
상기 가압 부스터펌프(330)에 연결되는 배관(도3의 "가"에 상당)은 상기 부스터 펌프 출력단의 전면(409)에 매니폴드 블록 형태로 집결되는 것이 바람직하다. 이러한 매니폴드 블록 구조에 의하여 제조 및 조립공정을 단순화하고 A/S를 간편하게 할 수 있을 뿐만 아니라 집중된 배관 구조에 의하여 검사를 위한 압입 수량을 줄일 수 있다. 가압라인(320)의 가압전달밸브(368), 수위측정뷰렛(350)에 연결되는 뷰렛밸브(364), 0점조정탱크(341)에 연결되는 0점밸브(362), 증가량 측정시 개폐되는 증가량 밸브(367)와 오버플로우나 예비가압시 원수라인을 공급하는 직수공급밸브(365)와 가압보충수가 공급되는 가압보충수 밸브(366)와 관련된 배관 등의 전부 또는 일부가 상기 매니폴드 블록(331)에 수용될 수 있다. 솔레노이드 밸브들은 상기 매니폴드 블록에 직결될 수 있다.
본 발명은 피트와 수조의 설치가 필요하지 않아 설치비, 유지비용과 공간 사용비용이 저렴하고 유지가 용이하면서도 수조식 대비 30% 이상 검사시간이 단축되어 정확성과 작업효율성이 높은 비수조식 압력용기 내압검사 시스템을 제공한다.
도1은 종래의 수조식에 의한 내압시험 방식을 설명하는 개략적인 플로우 차트이고
도2는 종래의 비수조식의 압력용기 내압시험장치를 보여주는 개략적인 플로우차트이고
도3은 본 발명에 의한 한 실시양태의 비수조식 압력용기 내압검사 시스템을 보여주는 회로도이고
도4는 본 발명에 의한 상기 실시양태의 비수조식 압력용기 내압검사 시스템 작동 시켄스를 보여주는 플로우차트이고
도5는 본 발명의 매니폴드블록이 결합된 부스터 펌프의 단면도이고
도6은 상기 매니폴드블록의 밸브 연결상태를 보여주는 사시도이다.
* 주요 도면 부호의설명 *
A; 원상태 B; 항구증가상태 C; 전증가상태
a; 0점 b; 항구증가량 c; 전증가량
301; 지그헤드 343; 급수부 라인 341; 0점조정탱크
330; 부스터 펌프 340; 0점보충수부 350; 수위측정뷰렛
374; 로드셀 390; 컴퓨터수단 391; 모니터 수단

Claims (7)

  1. 피검사 압력용기에 밀폐 결합하고 입출구를 갖는 검사용 지그헤드;
    전후진 위치가 제어되는 공압 또는 유압 복동 실린더의 피스톤에 결합하여 왕복운동 하는 출력단을 갖는 가압 부스터펌프;
    상기 가압 부스터펌프에 솔레노이드 밸브를 통하여 일단이 연결되고 타단이 상기 검사용 지그헤드의 입구에 연결되고 압력 센서가 부착된 가압라인;
    상기 가압라인에 솔레노이드 밸브를 통하여 연결되고 수위량 측정수단을 갖는 수위감지부;
    상기 수위감지부에 검사준비단계에서 0점조정을 하기 위하여 솔레노이드 밸브를 통하여 상기 수위감지부에 연결되는 일정수위 유지수단을 갖는 0점보충수부;
    상기 0점보충수부와 검사준비단계에서 검사 배관에 물을 직접 공급하기 위한 급수부;
    상기 0점보충수부, 상기 가압라인 또는 상기 수위감지부 또는 이들의 인근에 장착된 가압수의 온도 보정을 위한 온도센서;
    상기 온도 센서의 물 온도 값과 상기 수위감지부의 수위량 측정수단의 측정된 수위량으로 부터 전증가량, 항구증가량과 항구증가율을 연산하고 검사합격여부를 결정하는 컴퓨터 수단; 및
    상기 컴퓨터 수단의 연산 결과를 표시하는 디스플레이를 포함하는 압력용기 내압검사 시스템
  2. 제1항에 있어서, 상기 압력용기 내압검사 시스템은 준비단계에서 일차로 물이 채워진 피검사 압력용기에 체결된 검사용 지그헤드를 통하여 별도의 급수라인으로 이차로 충수하고; 검사단계에서 수위 감지부 밸브와 가압라인 밸브가 오픈된 상태에서 상기 수위감지부가 상기 급수부에 의하여 0점조정이 이루어지고 상기 가압 부스터펌프는 용기의 크기에 따라 가압수로 충분한 양을 흡입하기 위하여 소정의 위치로 후진하여 대기하고; 상기 수위감지부 밸브가 "클로즈"된 상태에서 상기 부스터 펌프가 가압라인에 일정압력에 이르도록 가압하고; 가압압력에 도달하면 가압라인의 밸브를 닫고 수위감지부 밸브를 "오픈"하여 상기 부스터펌프를 완전 전진한 후 상기 수위감지부의 수량을 측정하고; 다시 상기 가압라인의 밸브를 "오픈"하고 가압라인의 물 압력이 0가 된뒤 일정시간 후에 상기 수위감지부의 수량을 측정하고; 상기 수위감지부의 수위량 측정수단의 측정된 수위량으로 부터 전증가량, 항구증가량과 항구증가율을 연산하고; 그리고 연산 결과를 디스플레이에 표시하는 압력용기 내압검사 시스템
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 검사준비 단계로 별도의 급수라인에 의한 일차 충수수단을 더 포함하고 상기 급수부는 예비가압시 사용하기 위하여 상기 가압라인에 솔레노이드 밸브를 통하여 연결되어 0점 조준 전에 상기 솔레노이드밸브를 개방하고 예비 가압수를 공급하는 압력용기 내압검사 시스템
  4. 제3항에 있어서, 상기 급수부는 플로트 밸브와 같은 수위유지수단이 장착된 유입부와 이 유입부와 배플로 연결된 공급부로 이루어지고 상기 0점보충수부는 오버 플로우에 의하여 항상 일정 수위를 유지하는 0점조정탱크와 플로터 밸브 또는 오버플로우에 의하여 수위를 어느 정도 조정하고 상기 0점조정탱크와 배플로 연통된 가압보충탱크로 이루어지는 압력용기 내압검사 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가압 부스터펌프는 공압 또는 유압 복동 실린더의 피스톤 위치 센서와 중간정지형 양방향 솔레노이드 밸브에 의하여 후진 위치와 전진이 제어되는 압력용기 내압검사 시스템
  6. 제5항에 있어서, 상기 가압 부스터펌프가 공압 실린더를 사용하고 출력단과 공압 실린더의 단면적비는 대략 20%이하이고 상기 부스터펌프의 출력단과 직접 또는 간접적으로 연결되는 배관은 상기 부스터 펌프 출력단에 매니폴드 블록 형태로 집결되어 결합되는 압력용기 내압검사 시스템
  7. 제6항에 있어서, 상기 수위량 측정수단은 로드셀 방식이고 상기 수위 감지부는 투명 뷰렛 형태인 압력용기 내압검사 시스템
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