KR100795266B1 - 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안전밸브 또는 압력방출밸브의 상면에 설치되어 계통의 진동이나 반발력에 충분히 견디고, 유압이 가압되지 않은 상태에서도 안전밸브 또는 압력방출밸브의 축 중심과 정렬 상태를 그대로 유지하는 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 몸체에 일정간격을 두고 조임수단(100)을 가지며, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 상면에 안착되는 원통형상의 안착베이스(102)와; 상기 안착베이스(102)의 상면에 수직으로 형성되고 몸체에 다수개의 고정홀(104)을 갖는 제1, 제2 및 제3지지용다리(106)(108)(110)와; 사용자에 의해 상기 제1, 제2 및 제3지지용다리(106)(108)(110) 사이에 슬라이딩 가능하게 고정되는 유압실린더(112)와; 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축 중심과 정렬상태를 이루되, 유압공급부(114)의 유압공급시 상기 유압실린더(112)의 상사점 또는 하사점으로 이동하는 축(116)과; 상기 제3지지용다리(110)의 중부에 설치되고 상기 축(116)의 이동시, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 이동을 센싱하는 변위센서(118)와; 상기 축(116)의 중부에 설치되고 상기 축(116)의 이동시, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 인장응력을 센싱하는 인장응력센서(120)와; 상기 축(116)의 하부에 설치되되, 상기 축(116)의 이동시 안전밸브 또는 압력방출밸브의 스핀들너트(300)를 상/하로 이동시키는 원통형상의 스핀들홀더(122)와; 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브의 외주면 일측에 설치되어 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브의 순간열림시에 방출되는 에어의 소리를 센싱하는 음향감지센서(124)로 구성된 다.
조임수단, 밸브, 안착베이스, 지지용다리, 고정홀, 변위센서

Description

안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치{Hydraulic lifting device for In-service Test of safety valve and pressure relief valve}
도 1은 종래기술에 따른 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치를 나타낸 도면,
도 3a는 도 2의 안착베이스에 설치된 조임수단을 나타낸 도면,
도 3b 내지 도 3c는 조임수단의 사용상태를 나타낸 도면,
도 4는 도 2의 스핀들홀더를 나타낸 도면,
도 5는 도 4의 스핀들홀더에 안전밸브 및 압력방출밸브의 스핀들너트가 결합된 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 조임수단
102 : 안착베이스
106, 108, 110 : 지지용다리
112 : 유압실린더
114 : 유압공급부
116 : 축
122 : 스핀들홀더
본 발명은 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안전밸브 또는 압력방출밸브의 상면에 설치되어 계통의 진동이나 반발력에 충분히 견디고, 유압이 가압되지 않은 상태에서도 안전밸브 또는 압력방출밸브의 축 중심과 정렬 상태를 그대로 유지하는 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소에서는 열에너지 또는 기계적에너지를 전기적 에너지로 변환한다. 그러므로 발전을 하려면 이에 상당하는 에너지를 소비해야 하는데, 이러한 발전을 위한 에너지의 근원을 발전자원 또는 전력자원이라고 한다. 현재 발전용으로 사용되는 발전기는 거의 전자기유도 작용을 이용하여, 기계동력을 전력으로 변환시키는 방식이다. 따라서 모든 에너지의 흐름을 기계동력으로 바꾸어 전력을 발생하게 한다. 화학에너지를 직접 전기에너지로 바꾸는 전지나, 열에너지를 직접 전기에너지로 바꾸는 열전쌍이 있지만, 전지는 대규모 발전에는 사용하지 않으며, 열 전쌍을 발전에 사용하는 것은 아직 시험적인 단계에 머물러 있다. 발전자원으로서 무엇을 사용하느냐에 따라서 발전방식과 원동설비도 달라지는데, 현재 주로 사용되는 발전소에는 다음과 같다. 수력발전소, 화력발전소, 원자력발전소, 조력발전소, 풍력발전소, 지열발전소등이 있다.
한편, 발전소에는 고압 및 저압의 열교환기, 탱크, 주요 밸브(안전밸브, 압력방출밸브 등), 배관의 배수 또는 배기시 사용되는 소형수동밸브, 계측제어설비, 전기설비 등이 설치된다.
그리고, 상기 설비들은 발전소의 정비 기간 중 정비 및 검사를 받게 된다.
상기 설비들 중 안전밸브 또는 압력방출밸브는 도 1에 나타낸 바와 같이, 유압식 인양장치에 의해 인양되고, 검사를 받는다.
도 1은 종래기술에 따른 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치는 원통형으로 형성되어 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 상면에 안착되는 안착베이스(20)와; 상기 안착베이스(20)의 양측 상면에 수직으로 형성되고 몸체에 다수개의 고정홀(22)을 갖는 제1 및 제2지지용다리(24)(26)와; 사용자에 의해 상기 제1 및 제2지지용다리(24)(26) 사이에 슬라이딩 가능하게 고정되는 유압실린더(28)와; 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축 중심과 정렬상태를 이루되, 유압공급부(30)의 유압공급시 상기 유압실린더(28)의 상사점 또는 하사점으로 이동하는 축(32)과; 상기 제2지지용다리(26)의 중부에 설치되고 상기 축(32)의 이동시, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 이동을 센싱하는 변위센서(34)와; 상기 축(32)의 중부에 설치되고 상기 축(32)의 이동시, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 인장응력을 센싱하는 인장응력센서(36)로 구성된다.
상기 인양장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 상면에 인양장치를 설치하고, 인양장치의 유압실린더(28)에 유압공급부(30)를 연결한다.
그런후에, 상기 유압공급부(30)를 동작시킨다. 이때, 상기 유압공급부(30)의 동작에 따라 인양장치의 축(32)이 상기 유압실린더(28)의 상사점 또는 하사점으로 이동한다.
그리고, 상기 인양장치의 축(32)의 이동에 따라 변위센서(34)는 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 이동을 센싱하고, 인장응력센서(36)는 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 인장응력을 센싱한다.
그러나, 종래의 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치는 제1 및 제2지지용다리로 안전밸브 또는 압력방출밸브의 상부에서 지지하는 구조여서 유압실린더에 유압이 가해지지 않은 상태에서는 인양장치의 축 중심과 밸브의 축 중심이 정렬 상태가 잘 이루어지지 않는 문제점이 있다.
이로 인해, 인양장치가 앞, 뒤로 흔들리는 심각한 문제점이 있다.
특히, 종래의 인양장치에는 음향신호센서가 설치되어 있지 않아서 안전밸브 또는 압력방출밸브의 시험시 순간열림(Popping) 직전에 발생하는 심머(Simmer) 현상을 확인할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 안전밸브 또는 압력방출밸브의 상면에 설치되어 계통의 진동이나 반발력에 충분히 견디고, 유압이 가압되지 않은 상태에서도 안전밸브 또는 압력방출밸브의 축 중심과 정렬 상태를 그대로 유지함과 아울러 음향센서를 설치하여 안전밸브 또는 압력방출밸브의 시험시 순간열림(Popping) 직전에 발생하는 심머(Simmer) 현상을 확인할 수 있도록 한 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치의 특징은,
몸체에 일정간격을 두고 조임수단(100)을 가지며, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 상면에 안착되는 원통형상의 안착베이스(102)와;
상기 안착베이스(102)의 상면에 수직으로 형성되고 몸체에 다수개의 고정홀(104)을 갖는 제1, 제2 및 제3지지용다리(106)(108)(110)와;
사용자에 의해 상기 제1, 제2 및 제3지지용다리(106)(108)(110) 사이에 슬라이딩 가능하게 고정되는 유압실린더(112)와;
안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축 중심과 정렬상태를 이루되, 유압공급부(114)의 유압공급시 상기 유압실린더(112)의 상사점 또는 하사점으로 이동하는 축(116)과;
상기 제3지지용다리(110)의 중부에 설치되고 상기 축(116)의 이동시, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 이동을 센싱하는 변위센서(118)와;
상기 축(116)의 중부에 설치되고 상기 축(116)의 이동시, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 인장응력을 센싱하는 인장응력센서(120)와;
상기 축(116)의 하부에 설치되되, 상기 축(116)의 이동시 안전밸브 또는 압력방출밸브의 스핀들너트(300)를 상/하로 이동시키는 원통형상의 스핀들홀더(122)와;
상기 안전밸브 또는 압력방출밸브의 외주면 일측에 설치되어 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브의 순간열림시에 방출되는 에어의 소리를 센싱하는 음향감지센서(124)로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치는 몸체에 일정간격을 두고 조임수단(100)을 가지며, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 상면에 안착되는 원통형상의 안착베이스(102)와; 상기 안착베이스(102)의 상면에 수직으로 형성되고 몸체에 다수개의 고정홀(104)을 갖는 제1, 제2 및 제3지지용다리(106)(108)(110)와; 사용자에 의해 상기 제1, 제2 및 제3지지용다리(106)(108)(110) 사이에 슬라이딩 가능하게 고정되는 유압실린더(112)와; 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축 중심과 정렬상태를 이루되, 유압공급부(114)의 유압공급시 상기 유압실린더(112)의 상사점 또는 하사점으로 이동하는 축(116)과; 상기 제3지지용다리(110)의 중부에 설치되고 상기 축(116)의 이동시, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 이동을 센싱하는 변위센서(118)와; 상기 축(116)의 중부에 설치되고 상기 축(116)의 이동시, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 인장응력을 센싱하는 인장응력센서(120)와; 상기 축(116)의 하부에 설치되되, 상기 축(116)의 이동시 안전밸브 또는 압력방출밸브의 스핀들너트(300)를 상/하로 이동시키는 원통형상의 스핀들홀더(122)와; 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브의 외주면 일측에 설치되어 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브의 순간열림시에 방출되는 에어의 소리를 센싱하는 음향감지센서(124)로 구성된다.
그리고, 도 3a 내지 도 3c에 나타낸 바와 같이, 상기 안착베이스(102)의 구성을 다시 한번 더 살펴보면, 안전밸브 또는 압력방출밸브의 상면에 안착되는 원통형상의 몸체(102-1)와; 상기 몸체(102-1)의 측면을 관통하는 관통공(102-3)과; 상기 몸체(102-1)의 상면에 형성되어 상기 제1, 제2 및 제3지지용다리(106)(108)(110)를 수용하는 수용홈(102-5)과; 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브의 상면에 안착될 경우, 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브에 밀착시켜주는 길이조절형 조임수단(100)으로 구성된다.
상기 조임수단(100)은 관통공(102-3)에 수용되되, 길이조절이 가능한 조절볼트(100-1)와; 상기 조절볼트(100-1)의 길이조절이 가능하도록 도와주는 조절너트(100-3)와; 상기 조절볼트(100-1)의 길이조절시 상기 조절볼트(100-1)를 지지해 주는 지지너트(100-5)로 구성된다.
한편, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스핀들홀더(122)의 구성을 다시 한번 더 살펴보면, 원통형상의 몸체(122-1)와; 상기 몸체(122-1)의 상면에 설치되되, 상기 축(116)의 이동시, 변위센서(118)를 상하로 이동시키는 돌출부(122-3)으로 구성된다.
여기서, 상기 변위센서(118)는 돌출부(122-3)에 면접되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 인양장치의 설치과정 및 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)가 설치된 계통으로부터 밸브를 분리하지 않고 가동 중 상태에서 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 상부에 인양장치의 안착베이스(102)를 설치한다.
이때, 안착베이스(102)의 조임수단(100)인 조절볼트(100-1)를 조절하여 상기 안착베이스(102)를 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 외주면에 밀착시킨다.
그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 원통형상의 스핀들홀더(122)의 하부에 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 스핀들너트(300)를 체결시킨다.
또한, 인양장치의 유압실린더(112)에 유압공급부(114)를 연결한다.
그런후에, 상기 유압공급부(114)를 동작시킨다. 이때, 상기 유압공급부(114) 의 동작에 따라 인양장치의 축(116)이 상기 유압실린더(112)의 상사점으로 이동한다. 상기 축(116)의 이동에 따라, 스핀들홀더(122)가 위쪽으로 움직이면서 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 스핀들너트(300)와 접촉된다.
상기 유압실린더(112)의 압력이 증가함에 따라 인양력도 증가하게 되며, 어느 순간 계통 압력에 의한 힘과 인양장치에 의해 들어올려지는 힘의 합이
안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 스프링설정치보다 커지면 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)가 순간적으로 열린다.
그리고, 상기 인양장치의 축(116)의 이동에 따라 변위센서(118)는 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 이동을 센싱하고, 인장응력센서(120)는 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 인장응력을 센싱한다.
여기서, 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브에 설치된 스프링의 힘 Fspring 이라고 할 때, 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Fspring = ASeat × PSet
여기서, ASeat = 안전밸브 디스크 유효면적(in2)
PSet = 안전밸브의 설정압력(psi)
또한, 유압식 인양장치를 사용했을 경우의 힘의 평형관계는 다음과 같다.
스프링 설정치 = 계통압력에 의한 힘 + 유압식 인양장치에 의한 힘
즉, Fspring = Fsystem + FAssist
= ASeat × Psystem + ACylinder × PCylinder
따라서, 설정값 Pset = Psystem + (ACylinder × PCylinder)/ ASeat
= Psystem + FAssist/ ASeat
여기서, Psystem : 안전밸브가 설치된 계통의 압력(psi)
ACylinder : 유압실린더의 유효면적(in2)
PCylinder : 안전밸브가 설치된 계통의 압력(psi)
FAssist : 안전밸브가 순간열림 할 수 있도록 유압식 인양장치를 사용하여 들어올린 힘(LBS)
설정값 Pset(psi) = FAssist(lbs)/ ASeat(in2) + Psystem(psi)
한편, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)가 순간적으로 열릴 때, 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 외주면 일측에 설치된 음향감지센서(124)가 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)로부터 방출되는 에어의 소리를 센싱한다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 안전밸브 및 압력방출밸브의 가동 중 시험시, 인양장치를 사용한 밸브의 동작 상태 분석에 유용하게 사용되는 효과가 있다.
특히 본 발명은 안전밸브 또는 압력방출밸브의 상면에 설치되어 계통의 진동이나 반발력에 충분히 견디는 효과가 있고, 유압이 가압되지 않은 상태에서도 안전밸브 또는 압력방출밸브의 축 중심과 정렬 상태를 그대로 유지함과 아울러 음향센서를 설치하여 안전밸브 또는 압력방출밸브의 시험시 순간열림(Popping) 직전에 발생하는 심머(Simmer) 현상을 확인하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 유압실린더(112)와, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축 중심과 정렬상태를 이루되, 유압공급부(114)의 유압공급시 상기 유압실린더(112)의 상사점 또는 하사점으로 이동하는 축(116)과, 상기 제3지지용다리(110)의 중부에 설치되고 상기 축(116)의 이동시, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 이동을 센싱하는 변위센서(118)와, 상기 축(116)의 중부에 설치되고 상기 축(116)의 이동시, 안전밸브 또는 압력방출밸브(10)의 축의 인장응력을 센싱하는 인장응력센서(120)를 구비한 인양장치에 있어서,
    안전밸브 또는 압력방출밸브의 상면에 안착되는 원통형상의 몸체(102-1)와, 상기 몸체(102-1)의 측면을 관통하는 관통공(102-3)과, 상기 몸체(102-1)의 상면에 형성되어 상기 제1, 제2 및 제3지지용다리(106)(108)(110)를 수용하는 수용홈(102-5)과, 상기 원통형상의 몸체가 안전밸브 또는 압력방출밸브의 상면에 안착될 경우, 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브에 밀착되도록 상기 원통형상의 몸체에 일정간격을두고 설치되는 길이조절형 조임수단(100)으로 이루어진 안착베이스(102)와;
    상기 안착베이스(102)의 상면에 수직으로 형성되고 몸체에 다수개의 고정홀(104)을 갖는 제1, 제2 및 제3지지용다리(106)(108)(110)와;
    상기 축(116)의 하부에 설치되며, 축(116)의 이동시 안전밸브 또는 압력방출밸브의 스핀들너트(300)를 상/하로 이동시키는 원통형상의 몸체(122-1)와, 상기 몸체(122-1)의 상면에 설치되며, 상기 축(116)의 이동시, 변위센서(118)를 상하로 이동시키는 돌출부(122-3)로 구성된 스핀들홀더(122)와;
    상기 안전밸브 또는 압력방출밸브의 외주면 일측에 설치되어 상기 안전밸브 또는 압력방출밸브의 순간열림시에 방출되는 에어의 소리를 센싱하는 음향감지센서(124)로 구성된 것을 특징으로 하는 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조임수단(100)은,
    관통공(102-3)에 수용되되, 길이조절이 가능한 조절볼트(100-1)와;
    상기 조절볼트(100-1)의 길이조절이 가능하도록 도와주는 조절너트(100-3)와;
    상기 조절볼트(100-1)의 길이조절시 상기 조절볼트(100-1)를 지지해 주는 지지너트(100-5)로 구성된 것을 특징으로 하는 안전밸브 및 압력방출밸브의 인양장치.
  4. 삭제
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