KR100599203B1

KR100599203B1 - 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구

Info

Publication number: KR100599203B1
Application number: KR1020050018224A
Authority: KR
Inventors: 이기섭; 김보연
Original assignee: 한국지역난방공사
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2006-07-11

Abstract

본 발명은 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구에 관한 것으로, 이중보온관의 설치 현장에서 바로 이중보온관의 곡률을 현장 상황에 맞게 조절할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구는, 지면에 지지되는 베이스 프레임(10)과; 상기 베이스 프레임에 다수의 연결바(20)를 통해 결합되며 서로 다른 곡률을 갖는 복수의 곡선부(31a,31b,31c,31d,31e)가 구비된 벤딩안내부(30)와; 상기 벤딩안내부의 일측에 형성되어 이중보온관(1)의 일측을 고정하는 고정블록(40)과; 그리고, 상기 벤딩안내부에 안착된 상기 이중보온관의 타측에 연결되어 상기 이중보온관이 벤딩되도록 유도하는 벤딩작동기(50)를 포함하여 구성된다.

지역난방, 이중보온관, 곡률, 벤딩, 벤딩작동기, 체인블록

Description

지역난방 이중보온관 벤딩용 치구{A Tool for bending district heating double insulation pipe}

도 1은 본 발명에 의한 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구의 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구의 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 베이스 프레임, 20 : 연결바

21 : 보강바, 30 : 벤딩안내부

31 : 안착플레이트, 32 : 안착편

33 : 지지브래킷, 40 : 고정블록

41 : 압착볼트, 50 : 벤딩작동기

51 : 벤딩블록, 52 : 체인블록

본 발명은 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구에 관한 것으로, 더욱 상세하게 는 이중보온관의 설치 현장에서 이중보온관을 현장 상황에 적합한 곡률로 제작할 수 있도록 함으로써 공사기간을 단축하고 시공비를 절감할 수 있도록 한 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구에 관한 것이다.

일반적으로 지역난방시스템은 집단에너지를 공급하는 사업자가 다수의 개별 사용자에게 난방 및 급탕을 위해 배관을 통해 집단에너지를 공급하는 시스템으로 개별적으로 사용자가 난방설비를 갖추는 개별난방 시스템과는 차이가 있다.

즉, 지역난방은 한 개의 도시 또는 일정한 지역 내에 있는 주택, 상가, 사무실, 학교, 병원, 공장 등 각종 건물이 개별적으로 난방설비를 갖추지 않고, 대규모 열생산시설, 즉 열병합발전소를 건설하여 난방 및 급탕에 필요한 중온수(80-120℃)를 생산, 열수송관을 통해 각 수용가에 공급하는 시스템으로 집단에너지 공급방식 중 하나이다.

한편, 이러한 열병합발전소는 열전용보일러와, 축열조와, 열교환기 및 순환펌프로 이루어진다. 그리고, 상기 순환펌프에는 열공급대상지역까지 열을 수송 및 회수하는 열수송관과, 사용자 열교환기가 연결된다. 여기에서, 열수송관은 공급관과 회수관으로 이루어진다.

이처럼, 지역 난방을 위해 지중에 매설되는 열수송관에는 이중보온관이 주로 사용된다.

상기 이중보온관은, 강관(steel carrier pipe)으로 된 내관, 상기 내관의 외부를 감싸며 화학적 저항력이 크고 강도가 높은 외관 및 상기 내관과 외관의 사이에 개재되는 단열재(예컨대, 폴리우레탄 보온재)로 구성된다.

이중보온관은 내관으로부터 누수가 되지 않아야 함은 물론이고 외관을 통한 외부 침수등이 적어도 30년이상 발생되지 않아야 하며, 이를 위해서 응력발생과 열수축 팽창에 의한 이중보온관의 변형이 허용치 이내에서 발생되도록 시공되어야 한다.

이러한 이중보온관 부품의 구조상 및 시공상 요구사항들은 특히 이중보온관이 접속되는 개소에서 충실히 유지되어야 한다. 이중보온관의 접속 과정은 접속하고자 하는 이중보온관의 외관 및 단열재를 벗겨 내관이 노출되도록 한 후, 내관을 맞대어 용접으로 상호 접속한다. 용접이 완료되어 용접부분을 테스팅하여 누수의 위험이 없다고 판단되면, 파이프 접속 부분을 열수축재(heat shrinkable sleeve)를 덮어 씌우고 열수축밀봉하기 전에 우레탄수지를 접속부위에 채워 단열보온을 한 후, 열을 가하여 밀봉한다. 이러한 열수축 접속방법 이외에도 쉘조인트 접속방법, 용접접속방법등이 있다.

지역 난방에서의 배관은 통상 지면에 소정의 깊이로 도랑을 파 다수의 이중보온관을 용접 등에 의해서 연결되도록 하는 구성으로 이루어진다. 배관은 이러한 다수의 이중보온관을 약 200~300m씩 연결하여 하나의 구간을 형성하고, 다시 소정의 간격을 이격하여 다수의 이중보온관을 연결하므로서 또다른 하나의 구간을 구비하는 방식으로 매설하게 된다. 이때 각 구간별 서로 이격되는 부위에는 통상 5~10m 이내의 짧은 길이인 이중보온관을 삽입하여 각 구간의 끝단부와 용접 등에 의해서 연결되게 하므로서 배관이 이루어지도록 하고 있다.

한편, 이중보온관의 배관경로는 직선구간으로만 이루어지지 않고, 지반의 상 태(배관 경로상에 암괴출현, 연약지반 등), 기존 지중에 매립된 기타 배관의 간섭을 회피하기 위하여 곡선구간이 나타나기도 한다. 따라서, 이중보온관은 곡선형 이중보온관이 사용되는 것이다.

종래 곡선구간으로 배관하기 위한 방법으로는 공장에서 이미 곡선형태로 제작된 이중보온관(90°, 45°, 22.5°, 11.25°)을 사용하는 방법과 곡선구간의 곡률반경에 맞게 다수의 이중보온관을 죠인트를 통해 연결하는 방법 등이 있다.

이때, 공장에서 제작된 곡선형 이중보온관은 곡률이 규격화되므로 현장상황이 규격된 곡률을 벗어날 경우 규격품을 사용하기가 곤란하고, 또한, 이를 극복하기 위하여 현장 상황에 맞는 곡률의 이중보온관을 주문제작하게 되면 제작기간이 장기간 소요 및 시공비가 많이 소요되는 문제점이 있다.

그리고, 다수의 이중보온관을 곡선구간에 맞게 죠인트로 연결하여 사용되는 경우 다수의 죠인트 발생으로 용접 및 보온공사가 증가되어 시공비가 비싸지고 수밀성을 확보하지 못하여 품질이 떨어지는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이중보온관의 곡률을 자유롭게 부여하여 이중보온관의 설치상황에 맞는 곡률의 이중보온관을 다수의 죠인트없이 사용할 수 있도록 한 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구는, 이중보온관이 안착되며 서로 다른 곡률을 갖는 벤딩안내부와; 상기 벤딩안내부에 안착된 이중보온관을 벤딩하여 곡률을 조절하는 벤딩작동기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구(100)는, 베이스 프레임(10)과, 베이스 프레임(10)에 연결바(20)를 통해 연결되며 이중보온관(1)의 벤딩각도를 안내하는 벤딩안내부(30)와, 이중보온관(1)의 일단을 벤딩안내부(30)에 고정하는 고정블록(40)과, 그리고, 벤딩안내부(30)에 안착된 이중보온관(1)이 벤딩안내부(30)의 각도를 따라 벤딩되도록 작동하는 벤딩작동기(50)를 포함하여 구성된다.

베이스 프레임(10)은 직선형으로 이루어지며 이중보온관(1)의 벤딩시 치구(100)와 이중보온관(1)이 흔들리지 않도록 지면에 미도시된 앵커 등을 통해 지지될 수 있다.

연결바(20)는 베이스 프레임(10)과 벤딩안내부(30)를 연결하기 위한 것으로, 베이스 프레임(10)의 길이방향을 따라 일정간격을 유지하면서 베이스 프레임(10)에 직각으로 배치되어 양단부가 각각 베이스 프레임(10)과 벤딩안내부(30)에 고정된다. 연결바(20)만을 이용하여도 베이스 프레임(10)과 벤딩안내부(30)를 충분히 지지할 수 있지만 이중보온관(1)의 벤딩작업이 안정되도록 다수의 보강바(21)가 더 채용될 수 있다. 보강바(21)는 연결바(20)들의 사이에 경사지게 설치될 수 있다.

도 1 내지 도 3에서와 같이, 벤딩안내부(30)는 연결바(20)에 고정되며 곡선형으로 이루어져 이중보온관(1)의 벤딩각도를 부여하는 안착플레이트(31), 안착플레이트(31)의 일면(연결바(20) 반대측 면)에 일정 간격을 두고 고정되며 이중보온관(1)의 벤딩시 이중보온관(1)이 이탈되지 않도록 지지하는 곡선형 안착편(32) 및 안착편(32)의 양측에 각각 배치되면서 안착편(32)과 연결바(20)(또는 베이스 프레임(10))에 고정되어 안착편(32)을 지지하는 지지브래킷(34)을 포함하여 구성될 수 있다. 안착플레이트(31)는 이중보온관(1)의 곡률을 다양하게 벤딩할 수 있도록 서로 다른 곡률의 곡선부(31a,31b,31c,31d,31e)가 함께 형성될 수 있다. 곡선부(31a,31b,31c,31d,31e)들의 각도는 임의로 정할 수 있으므로 어느 하나의 수치로 한정하지는 않는다. 안착플레이트(31)의 길이방향 양측에는 안착편(32)의 양측에 결합되는 보강플레이트(33)가 각각 설치된다.

고정블록(40)은 이중보온관(1)을 벤딩하기 위하여 이중보온관(1)의 일측을 관통 고정하는 것이다. 이중보온관(1)의 벤딩작업은 이중보온관(1)의 일측을 고정하고 타측을 벤딩함으로써 이루어지므로 고정블록(40)은 이중보온관(1)의 타측을 벤딩할 수 있도록 이중보온관(1)의 일측을 고정하는 것이며, 이중보온관(1)의 일측 단부가 삽입되는 구조이다. 이때, 이중보온관(1)의 종류 또는 제조오차 또는 이중보온관(1)의 삽입이 원활하도록 고정블록(40)은 이중보온관(1)의 외경보다 크게 형성될 수 있으며, 이렇게 되면 이중보온관(1)이 고정블록(40)에서 유동되어 이중보온관(1)을 원하는 각도로 벤딩할 수 없으므로 고정블록(40)에 삽입된 이중보온관(1)을 고정블록(40)에 밀착하기 위한 압착볼트(41)가 체결될 수 있다.

도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 벤딩작동기(50)는 벤딩안내부(30)에 안착된 이중보온관(1)을 강제로 벤딩하기 위한 작동장치이며, 이중보온관(1)의 타측에 연결되는 벤딩블록(51) 및 체인블록(chain blokc)(52)이다.

체인블록(52)은 통상의 것으로서, 벤딩블록(51)에 로드사슬(52a)을 걸고 조작용 사슬(52b)을 당기면 벤딩블록(51)이 당겨지면서 이중보온관(1)이 일측의 고정블록(40)을 지지기반으로 하여 나머지 부분이 안착플레이트(31)의 곡선부(31a,31b,31c,31d,31e)를 따라 벤딩되도록 하는 것이다. 이때, 조작용 사슬(52b)은 작업자의 수작업에 의해 조작되거나 모터 등의 구동수단에 의해 조작될 수 있다.

본 발명에 의한 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구의 작용을 설명하면 다음과 같다.

현장밴딩시 이중보온관(1)의 곡률반경각이 결정되면 본 발명에 따른 치구(100)를 현장에 설치한다. 치구(100)의 설치시 주의할 점은 항상 평지에 설치하여야 한다.

그리고, 벤딩할 이중보온관(1)을 확인하여 누수감지선(미도시)측 단부를 고정블록(40)에 결합하고, 벤딩시점인 타측을 벤딩블록(51)에 연결한다. 이때, 이중 보온관(1)이 고정블록(40)에서 빠지지 않도록 압착볼트(41)를 통해 이중보온관(1)을 고정블록(40)에 밀착시키고, 벤딩블록(51)과 베이스 프레임(10)을 수직으로 유지한 상태로 이중보온관(1)을 벤딩안내부(30)의 안착편(32)에 안착하며, 이중보온관(1)을 고장력 벨트(42) 또는 고정용 파이프를 사용하여 치구(100)에 고정한다.

이와 같은 방법으로 이중보온관(1)을 치구(100)에 설치한 후, 벤딩작동기(50)를 작동한다. 체인블록(52)의 조작용 사슬(52b)을 서서히 작동하면 로드사슬(52a)이 감기고, 이에 따라 이중보온관(1)이 소성변형되면서 서서히 벤딩되며, 이와 같은 방법으로 이중보온관(1)을 정해진 각도까지 벤딩한다.

이때, 안착플레이트(31)가 서로 다른 곡선부(31a,21b,31c,31d,31e)를 갖기 때문에 상술한 곡선부 모두를 갖는 이중보온관(1)으로 벤딩할 수도 있고, 어느 하나이상의 곡선부와 동일한 곡률로만 벤딩할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 공장에서 규격화된 이중보온관이 22.5°이며, 설치 상황은 35°를 이룰 경우 본 발명에 의한 치구(100)를 통해 이중보온관을 12.5°더 곡률을 줌으로써 기존 규격품을 사용할 수도 있고, 직선형 이중보온관을 현장 상황에 맞는 각도로 벤딩할 수도 있다.

이중보온관(1)은 원상태로 복원되려는 반발력을 갖고 있기 때문에 벤딩작업이 완료된다 하여도 일정 시간동안 벤딩상태가 유지되지 못할 수 있으며, 이중보온관(1)의 반발력에 의한 안전사고를 예방하기 위하여 고장력 벨트(42)를 설치하여 이중보온관(1)을 치구(100)에 고정한다.

고장력 벨트(42)를 설치한 후 대략 20분정도(벤딩 안정화 시간은 20분에 한정되는 것은 아니다) 경과된 후 벤딩작동기(50)의 체인블록(52)에 가해진 벤딩하중 을 서서히 제거하고, 고장력벨트(42)를 제거한다. 이렇게 되면 이중보온관(1)의 벤딩이 안정화되었기 때문에 원상회복이 일어나지 않으므로 이중보온관(1)은 벤딩각도를 유지한다.

이와 같은 방법으로 벤딩된 이중보온관(1)은 벤딩 각도가 작을 경우 최초 벤딩방향과 일치하여 필요각도까지 재벤딩할 수 있다. 재벤딩작업은 상술한 벤딩작업과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

지금까지 설명한 방법에 의거하여 벤딩된 이중보온관(1)은 곡부가 바닥에 닿지 않고 옆면이 바닥을 향하도록 한 상태에서 야적 및 운반된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구에 의하면, 지역난방을 위한 이중보온관의 설치시 현장에서 이중보온관의 곡률을 설치 현장의 곡률에 따라 맞출 수 있으므로 주문제작과 죠인트가 불필요하므로 공사시간을 단축할 수 있고, 시공비를 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims

삭제
지면에 지지되는 베이스 프레임(10)과; 상기 베이스 프레임에 다수의 연결바(20)를 통해 결합되는 벤딩안내부(30)와; 상기 벤딩안내부의 일측에 형성되어 이중보온관(1)의 일측을 고정하는 고정블록(40)과; 그리고, 상기 벤딩안내부에 안착된 상기 이중보온관의 타측에 연결되어 상기 이중보온관이 벤딩되도록 유도하는 벤딩작동기(50)를 포함하여 구성된 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구에 있어서

상기 벤딩안내부는, 상기 베이스 프레임에 상기 연결바를 통해 연결되며 서로 다른 곡률을 갖는 복수의 곡선부(31a,31b,31c,31d,31e)가 구비된 안착플레이트(31), 상기 안착플레이트의 일면에 일정간격을 두고 결합되며 상기 이중보온관이 안착되는 다수의 곡선형 안착편(32), 상기 안착편의 양측에 각각 결합되는 한 쌍의 보강플레이트(33) 및 상하 양단부가 상기 안착편의 양측과 상기 연결바에 각각 고정되는 한 쌍의 지지브래킷(34)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구.
제 2 항에 있어서, 상기 고정블록에는 상기 이중보온관이 상기 고정브래킷에 밀착되도록 지지하는 압착볼트(41)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구.
제 3 항에 있어서, 상기 벤딩작동기는 상기 이중보온관의 타측에 끼워져 벤딩을 안내하는 벤딩블록(51) 및 상기 벤딩블록에 연결되며 외력에 의해 상기 이중보온관이 벤딩되도록 하는 체인블록(52)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지역난방 이중보온관 벤딩용 치구.