KR101008009B1 - 수도관 누수 보수용 컴파운드 - Google Patents

Abstract

수돗물의 공급을 차단하지 않은 상태에서 연결부위에서 발생하는 수돗물의 누출을 차단할 수 있으며, 유연성이 높아 시공성이 용이하고 주입 한 후 수축이 적고 물성이 변하지 않아 누출차단이 완벽하게 이루어질 수 있도록 구성된 수도관 누수 보수용 컴파운드를 제공한다.

본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드는 부타디엔 고무, 충진재, 보강재, 스테아린 산, 프탈산디옥틸, 구리 분말, 폴리테트라 플루오르에틸렌을 포함하여 이루어진다.

상기 부타디엔 고무는 14~16중량％, 충진재는 45~48.5중량％, 보강재는 13~16중량％, 스테아린 산은 6~9중량％, 프탈산디옥틸은 2~4중량％, 구리 분말은 16~20중량％, 폴리테트라 플루오르에틸렌은 0.5~2중량％의 비율로 혼합되어 이루어진다.

수도관, 누수, 컴파운드, 충진재, 보강재

Description

수도관 누수 보수용 컴파운드{COMPOUND FOR REPAIRING A WATER LEAKAGE OF WATER PIPE}

본 발명은 누수 보수용 컴파운드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수도관에서 누수가 발생하였을 경우 무단수 상태에서 수돗물의 누출을 차단할 수 있도록 이루어진 수도관 누수 보수용 컴파운드에 관한 것이다.

일반적으로 수돗물을 공급하는 수도관은 소정의 직경을 갖는 금속관으로 이루어지며 지중에 소정의 깊이로 매설하는 방법으로 설치된다.

이와 같은 수도관은 일정길이 간격으로 플랜지로 서로 연결하게 되며, 연결부위에는 맨홀이 설치되고 이 맨홀 내부에는 수도관을 개폐하는 밸브 및 계절의 변화에 따른 수도관의 수축을 감안하여 신축이음관 등이 설치된다.

통상적으로 플랜지 이음부위, 밸브, 신축이음관 등에는 관로의 마주하는 방향으로 플랜지가 체결되고 이들 플랜지를 서로 연결할 때 기밀을 유지하기 위하여 개스켓이 제공된다.

이렇게 설치된 수도관은 지반의 침하나 온도변화로 인한 관로 및 연결부위의 수축과 팽창, 또는 관로의 노후 등과 같은 요인으로 누수가 발생될 수 있으며, 이 럴 경우 신속하게 보수하여 관로의 누수를 차단하여야 한다.

통상적으로 수도관에서 주로 발생하는 누수부위는 연결부위 즉, 파이프 플랜지, 차단밸브 플랜지, 밸브 그랜드, 신축이음관 부위에서 발생되는 경우가 대부분인데, 이는 여기에 각각 제공된 개스켓이 파손되거나 물성이 변하여 기밀을 유지하지 못하므로 발생된다.

즉, 수도관 연결시 제공되는 개스켓은 주 성분이 합성고무로 이루어지는데, 이러한 개스캣은 시간이 지나면서 물성변화가 생겨 딱딱하게 변하여 신축성이 약화되거나 또는 계절변화에 따른 온도변화로 인하여 손상되므로 결국은 개스캣의 밀폐력이 약화되어 누수가 발생한다.

그리고 밸브 그랜드(Valve Gland) 부위는 밸브를 개폐를 할 때 그랜드 패킹(Gland Packing)이 외부로 빠져 나오거나 물성변화로 밀폐력이 떨어져 누수가 발생한다.

이렇게 수도관에 누수가 발생되면 누수 부위를 확인 한 후 누수부위의 양쪽구간 맨홀에서 밸브를 폐쇄하여 수돗물의 공급을 차단한 다음, 수도관에 남아있는 물을 제거하고 누수 부위의 해당되는 부품을 해체하여 개스켓을 제거한다. 그리고 새로운 개스켓을 삽입한 후, 해체된 부품을 다시 조립하고서 닫혀있던 밸브를 오픈한다.

그러나 이와 같이 단수상태로 보수작업을 행하면 수돗물 사용자에게 상당한 불편함을 준다. 또한 단수로 민원이 발생하고, 산업시설의 경우에는 제품생산 및 영업에 막대한 손실을 초래할 수 있다.

그리고 누수 보수작업이 완료된 후 수돗물을 다시 공급하면, 수도관 내부의 부식으로 발생된 녹이나 흙과 같은 이물질이 같이 배출되는 문제점이 발생한다.

또한 이러한 작업은 플랜지부에 체결된 다수의 볼트와 너트를 해체하고 개스켓를 교체한 다음 다시 볼트와 너트를 체결해야 함으로 많은 작업시간과 인력이 많이 소요되므로 수도관 누수의 보수시간 및 보수비용이 많이 소요되는 단점이 있다.

이러한 문제를 해소하기 위하여 근래에는 수도관을 폐쇄하지 않은 상태에서 수돗물 누설부위의 개스켓 외측으로 실링재를 주입하는 방법으로 누설부위를 보수하여 유체의 누설을 차단하는 방법이 사용되고 있다..

그러나 이와 같은 누설보수에 사용되는 실링재는 가격이 매우 비싸고 유연성이 떨어져 주입이 어렵고, 또 주입 후에도 유연하지 못하고 딱딱한 상태로 굳어져 온도변화에 따라서 틈새가 발생할 가능성이 매우 높은 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 수돗물의 공급을 차단하지 않은 상태에서 연결부위에서 발생하는 수돗물의 누출을 차단할 수 있는 수도관 누수 보수용 컴파운드를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 유연성이 높아 시공성이 용이하고 주입 한 후 수축이 적고 물성이 변하지 않아 누출차단이 완벽하게 이루어질 수 있도록 구성된 수도관 누수 보수용 컴파운드를 제공하는데 있다.

본 발명이 제안하는 수도관 누수 보수용 컴파운드는, 부타디엔 고무(Butadiene Rubber), 충진재(Filler), 보강재(Stiffeners), 스테아린 산(Stearic Acid), 프탈산디옥틸(Dioctyl Phthalate : DOP), 구리 분말(Copper Powder), 폴리테트라 플루오르에틸렌(Polytetra Fluoroethylene : PTFE)을 포함하는 수도관 누수 보수용 컴파운드를 제공한다.

상기 부타디엔 고무는 14~16중량％, 충진재는 45~48.5중량％, 보강재는 13~16중량％, 스테아린 산은 6~9중량％, 프탈산디옥틸은 2~4중량％, 구리 분말은 16~19.5중량％, 폴리테트라 플루오르에틸렌은 0.5~2중량％의 비율로 혼합되어 이루어진다.

상기 충진재는 탈크(Talc)로 이루어지고, 상기 보강재는 에반스 클레 이(Evans-Clay)로 이루어진다.

본 발명에 의한 수도관 누수 보수용 컴파운드는, 무단수 상태에서 누수된 부위에 컴파운드를 주입하면 컴파운드가 경화되면서 실링층을 형성하여 누수 부위를 완벽하게 차단하므로 공장시설에서는 생산공정을 중지하거나 시설의 가동을 정지시키지 않아도 됨으로 생산차질이 발생하지 않고, 일반 가정에서는 수돗물의 공급을 중지하지 않아도 됨으로 수돗물 사용자에게 불편함을 주지 않는다.

또한 본 발명의 컴파운드는 유연하게 이루어져 시공을 용이하게 할 수 있고, 개스켓 외측으로 주입된 컴파운드는 온도차이 등에 따른 물성의 변화가 적어 온도차이가 발생하더라도 틈새가 발생되지 않아 완벽한 누출차단효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 수도관 누구 보수용 컴파운드의 바람직한 실시 예를 더욱 상세히 설명한다.

수도관로에서 발생되는 누수의 원인은 수도관의 연결부위 즉, 플랜지, 밸브 그랜드, 신축이음관 부위에서 발생되는 경우가 대부분인데, 이는 연결부위에는 기밀을 유지하기 위하여 제공된 개스켓이 시간이 지나면서 물성이 변하여 탄력성이 저하되거나 파손되는 경우에 기인한다.

본 발명은 상기와 같은 수도관의 연결부위에 설치된 개스켓 사이로 수돗물이 누수될 경우 무단수 상태에서 개스켓 외측면에 누수를 차단하는 실링층을 더 형성할 때 사용되는 컴파운드를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 수도관용 누구 보수용 컴파운드는, 부타디엔 고무(Butadiene Rubber), 충진재(Filler), 보강재(Stiffeners), 스테아린 산(Stearic Acid), 프탈산디옥틸(Dioctyl Phthalate : DOP), 구리 분말(Copper Powder), 폴리테트라 플루오르에틸렌(Polytetra Fluoroethylene : PTFE)을 포함하는 수도관 누수 보수용 컴파운드를 제공한다.

상기 부타디엔 고무는 14~16중량％, 충진재는 45~48.5중량％, 보강재는 13~16중량％, 스테아린 산은 6~9중량％, 프탈산디옥틸은 2~4중량％, 구리 분말은 16~19.5중량％, 폴리테트라 플루오르에틸렌은 0.5~2중량％의 비율로 혼합되어 이루어진다.

상기 충진재는 탈크(Talc)로 이루어지고, 상기 보강재는 에반스 클레이(Evans-Clay)로 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드는 수돗물은 음용수이므로 한국산업규격 KS M6613 규정에 적합하도록 제조된다.(한국화학 시험연구원 시험 필함)

또 본 발명의 컴파운드는 통상적으로 지중에 설치된 수도관을 흐르는 물의 온도는 대략 10~15℃를 유지하여 온도가 비교적 낮으므로 낮은 온도에서도 잘 주입되도록 주입성이 양호하고, 미세한 틈새라도 잘 밀고 들어갈 수 있도록 유연성이 뛰어나다.

그리고 본 발명의 컴파운드는 높은 온도에서는 유연성(늘어나는 성질)이 있으나 누수부위에 주입 후에는 물성 변화가 없는 상태로 고무형태의 개스켓처럼 탄 력성을 유지하며 굳어진다.

본 발명의 컴파운드의 제조는 아래와 같이 할 수 있다.

① 제조공정(Manufacturing Process)은 아래 표 1에 나타난 공정으로 이루어지며, 이러한 공정을 통하여 일정크기로 이루어진 고체 형상의 컴파운드를 얻을 수 있다.

[표 1] 제조공정

원료 계량

혼 합

ROLLING

압 축

절 단

제 품

포 장

상기 표 1의 제조공정을 통하여 본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드의 제조방법을 더욱 상세히 설명한다.

가. 원료 계량

저울을 이용하여 중량%로 부타디엔 고무 14~16%, 탈크 45~48.5%, 에반스 클레이 13~16%, 프탈산디옥틸 2~4%, 스테아린 산 6~9%, 구리 분말 16~19.5%, 폴리테트라 플루오르에틸렌 0.5~2%를 계량한다.

나. 혼합(Mixer)

원료 계량이 완료되면 부타디엔 고무를 제외한 원료를 혼합기(Mixer)에 넣고 약 1시간 가량 원료를 혼합한다. 이때 완전한 혼합이 이루어졌는지 확인하고 다음 공정으로 이송한다.

다. 배합(Rolling)

부타디엔 고무를 제외한 원료가 완전히 혼합되면, 먼저 부타디엔 고무를 롤 러(Roller) 내부에 넣고 계속 회전시키면 부타디엔 고무원료들이 서로 접촉되는 마찰력과 정전기에 의하여 열이 발생되며, 롤러 내부의 온도가 대략 150℃ 정도가 되면 상기 혼합공정에서 혼합된 원료를 투입하여 부티디엔 고무와 배합하여 고무판처럼 형성될 때까지 롤링(Rolling)시켜 중간제품으로 성형한다.

라. 압축(Compression)

고무판처럼 성형된 재료를 압축기에 넣고 압축기의 온도를 170℃정도로 30분간 유지시킨 후, 압축기의 압력을 150㎏/㎠까지 올려 제품을 압축한다.

마. 절단(Cutting)

제품의 압축이 진행되고 있는 상태에서 압축기의 배출구를 개방하면 보수용 컴파운드가 일정한 직경으로 압축된 상태로 배출되며, 이것을 컷팅기 등을 이용하여 일정한 길이로 자른다.

바. 제품

컷팅되어 나오는 보수용 컴파운드는 온도가 150℃정도로 뜨거우므로 고온에 주의하여 취급하고 ,서로 달라붙지 않도록 간격을 유지시켜 자연 냉각으로 온도를 낮추어 완전히 냉각된 상태에서 제품 포장 준비를 한다.

사. 제품 포장

제조된 컴파운드 하나의 크기는 대략 Ø17×80(mm)가 되며 이것을 10개씩 박스에 넣어 포장한다. 제조된 컴파운드 1개의 무게는 36g정도이며 1박스의 무게는 360g정도 된다.

이와 같은 공정으로 제조된 본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드를 구성 하는 각각의 원료에 다한 특징 및 역할을 설명하면 다음과 같다.

가. 부타디엔 고무(Butadiene Rubber : B.R)

부타디엔 고무는 합성고무(Synthetic Rubber)로 고온에서도 잘 견디며 연성이 좋아 벨트(Belt), 신발류, 골프공, 발포고무 제조 시 사용되는 것으로서, 본 실시예 에서는 컴파운드에 탄력성을 부여하기 위하여 제공된다.

부타디엔 고무는 150℃정도의 열을 가하면 점성이 있는 겔 상태로 변하여 그 상태를 유지하며 다른 원재료와 잘 혼합되어 뭉쳐지게 하는 역할을 한다. 그 이외에도 다른 원재료와 잘 혼합되어 본 발명의 컴파운드가 막대 형상으로 제작될 수 있도록 하는 역할도 하며, 제조된 컴파운드를 수도관의 누수를 보수하기 위하여 주입장치(Injection Gun)로 압력을 가하여 강제로 주입할 때 잘 주입되도록 하고 고무줄처럼 늘어지는 성질과 탄력을 유지하여 주며, 아주 미세한 틈새라도 늘어나면서 쉽게 주입되도록 하는 역할을 한다.

본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드에 제공된 부타디엔 고무의 함량은 14~16중량%가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 14중량% 정도가 좋다. 부타디엔 고무의 함량이 14중량% 미만이면 컴파운드가 너무 딱딱하게 되어 주입이 어려워지며 또한 탄력을 잃고 쉽게 부서지는 문제가 발생할 수도 있으며, 16중량%를 초과하면 제조된 컴파운드가 너무 유연해져 예열하여 누수부위에 주입 시 점성이 떨어짐으로 수압에 견디지 못하여 실링층의 역할을 못할 수도 있다.

나. 탈크(Talc)

탈크는 활석이라 불리는 물질로 본 발명의 컴파운드 제조 시 충진재(Filler) 로 사용되는 물질이다. 본 발명에서는 부타디엔 고무와 혼합하여 부타디엔 고무가 적당한 유연성을 갖게 하여 탄력성을 유지할 목적으로 사용한다.

본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드 조성 중 탈크의 함량은 45~48.5중량%가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 48.5중량% 정도가 좋다. 탈크의 함량이 45중량% 미만이면 부타디엔 고무에 너무 심한 유연성을 줄일 수 없어 탄력성을 갖기가 어렵고 48.5중량%를 초과하면 부타디엔 고무가 유연성을 상실되게 할 뿐만 아니라 컴파운드가 너무 딱딱해져 원하는 탄력성을 잃을 수도 있다.

다. 에반스 클레이(Evans-Clay)

에반스 클레이는 본 발명의 컴파운드 제조 시 보강재(Stiffeners)로 사용되는 것으로서 부타디엔 고무의 너무 심한 유연성을 억제하고 필요한 탄력성을 갖도록 하는데 목적이 있으며, 또한 뒤에서 설명되는 프탈산디옥틸(Dioctyl Phthalate : DOP)을 잘 흡수하여 원료가 잘 뭉쳐지게 하기 위해서 사용되며, 입자가 미세하여 아주 미세한 틈새라도 잘 주입되는 성질을 갖도록 하는 역할을 한다.

본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드 조성 중 에반스 클레이의 함량은 13~16중량%가 바람직하며,, 더욱 바람직하게는 13중량% 정도가 좋다. 에반스 클레이의 함량이 13중량% 미만이면 컴파운드가 너무 유연성을 갖게 되어 주입 시 압축하기 전에 빠져 나오게 되고 컴파운드의 압축성이 떨어져 밀봉력이 저하되고, 16중량%를 초과하면 소재가 너무 딱딱해져 쉽게 부서질 수 있다.

라. 스테아린 산(Stearic Acid)

본 발명의 컴파운드 제조시 유화제로서 사용된 스테아린 산은 Palm Base Stearic Acid가 사용될 수 있다. 이 Palm Base Stearic Acid은 상온에서 고체 상태이나 50℃정도에서도 액체로 변하는 성질이 있으며 온도가 낮아지면 다시 고체로 변하는 성질이 있다. 본 발명의 컴파운드에 제공된 스테아린 산의 역할은 수도관 누수 보수용 컴파운드 제조 시 컴파운드가 물렁한 제품일 경우 딱딱하게 만드는 역할을 하고 50℃이상의 곳에 사용될 경우 액체로 변하여 컴파운드를 부드럽게 하여 잘 주입되게 하는 역할도 한다. 또한 제조 시에 부타디엔 고무와 다른 충진재가 잘 배합되도록 하는 역할도 한다.

본 발명의 컴파운드는 누수된 곳의 보수를 위하여 누수부위에 컴파운드를 소정의 온도로 예열한 다음 주입하게 되는데, 컴파운드 주입 전에 예열을 시키면 스테아린 산으로 인하여 주입할 때 소재가 부드럽게 되어 잘 주입되고 물과 같은 낮은 온도에서 소재가 딱딱해지도록 하는 역할을 한다.

본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드 조성 중 스테아린 산의 함량은 6~9중량% 바람직하며, 더욱 바람직하게는 6중량% 정도가 좋다. 스테아린 산 함량이 6중량% 미만이면 상온에서 소재가 너무 유연성을 갖게되고 9중량%를 초과하면 컴파운드의 탄력성이 떨어지고 컴파운드가 더욱 딱딱해진다. 또한 주입 시 예열을 하면 컴파운드가 너무 유연해져 미세한 틈새로 빠져나올 수도 있으며 압축성이 떨어진다.

마. 프탈산디옥틸(Dioctyl Phthalate : DOP)

프탈산디옥틸은 본 발명의 컴파운드 제조 시 가소제(Plasticizer)로 사용되는 것으로 비중 0.99, 저휘발성 물질, 비등점(Boiling Point) 386℃정도 되며, 본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드 소재에 유연성을 제공하여 누설되는 곳에 본 발명의 컴파운드를 주입할 때 용이하게 주입할 수 있도록 하여준다.

이러한 프탈산디옥틸의 원료는 주로 고무호스, 신발, 지우개 등과 같이 유연한 고무제품을 제조할 때 사용되는 원료가 사용될 수 있다.

본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드 조성 중 프탈산디옥틸의 함량은 2~4중량%가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2중량% 정도가 좋다. 프탈산디옥틸의 함량이 2중량% 미만이면 컴파운드를 배합할 때 배합의 어려움이 발생하고 제조된 컴파운드를 주입할 때 미세한 틈새의 주입이 어려워질 수도 있으며 4중량%를 초과하면 소재가 너무 유연해지고 액이 빠져 나올 수도 있다.

바. 구리 분말(Copper Powder)

금속분말 중 주로 사용하는 것은 구리분말이며 구리분말의 분자량은 63.55g이고 1000℃에서도 물성이 변하지 않아 본 발명의 컴파운드를 제조할 때 컴파운드가 낮은 온도나 높은 온도에서도 견딜 수 있도록 하는 역할을 한다. 본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드에 제공된 구리분말은 주로 컴파운드의 물성변화가 없도록 하는 안정제 역할을 한다. 본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드에 제공된 구리분말의 함량은 16~19.5중량%가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 16중량% 정도가 좋다.

본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드에 포함된 구리 분말 함량이 16중량% 미만이면 부타디엔 고무의 쉽게 늘어지는 성질을 탄력성 있게 만들기 어려우며, 19.5중량%를 초과하면 컴파운드가 너무 딱딱해져 주입하기 곤란하고, 주입되었다 하더라도 빠른 속도로 굳어버려 미세한 틈새의 주입이 어렵게 된다.

사. 폴리테트라 플루오르에틸렌(Polytetra Fluoroethylene : PTFE)

폴리테트라 플루오르에틸렌은 테프론의 원료로 사용되는 것으로서 내열성, 내화학성이 뛰어난 물질로 유체에 상당히 강한 물질이며 저온이나 고온에서도 쉽게 물성이 변하지 않는 성질을 갖고 있다.

폴리테트라 플루오르에틸렌은 분말형태와 액체형태의 2가지 종류로 되어있으며, 본 발명에서는 분말형태의 재료가 사용된다. 본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드에 제공된 폴리테트라 플루오르에틸렌의 역할(기능)은 컴파운드를 누설부위의 개스켓 외측으로 강제로 주입하기 위하여 컴파운드에 압력을 가하면 고무줄처럼 늘어지면서 주입되는 성질과 탄력을 유지시켜 주는 역할을 수행하며, 아주 미세한 틈이라도 쉽게 주입되도록 하여준다. 더욱 중요한 것은 부타디엔 고무의 아주 쉽게 늘어지는 성질을 보완하며 탄력성을 더욱 좋게 한다.

본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드 조성 중 폴리테트라 플루오르에틸렌의 함량은 0.5~2중량%가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2중량% 정도가 좋다. 본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드에 포함된 폴리테트라 플루오르에틸렌의 함량이 0.5중량% 미만이면 부타디엔 고무의 쉽게 늘어지는 성질을 보완하기 어려우며, 2중량%를 초과하면 소재가 너무 딱딱해져 주입하기 어려운 단점이 있다.

도 1 내지 도 4는 상기와 같은 본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드를 수도관의 누수 부위에 주입하여 누수부위를 보수하는 것을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1에서와 같이 수돗물을 공급하는 송수관(수도관)(100)은 일정한 길이마다 플랜지부(200)로 서로 연결하게 되며, 이 연결부위에는 관로의 점검 및 유지보수를 위하여 맨홀이 설치되고 이 맨홀 내부에는 송수관(100)을 개폐하는 밸브(미도시) 및 계절의 변화에 따른 송수관의 수축을 감안하여 신축이음관(미도시) 등이 설치된다.

상기 플랜지부(200)들 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이 기밀을 유지하기 위하여 개스켓(300)이 제공되며 이 개스켓(300)의 외주연부 플랜지부에는 볼트와 너트로 이루어진 다수의 연결부(220)를 체결하는 방법으로 송수관(100)을 연결한다.

이러한 송수관(100)은 대부분이 지중에 매설되는데, 지반의 침하나 온도변화로 인한 관로 및 연결부위의 수축과 팽창, 또는 관로의 노후 등과 같은 요인으로 인하여 누수가 발생될 수 있다.

송수관(100)의 누수 발생은 송수관의 연결부위 즉, 플랜지, 밸브 그랜드, 신축이음관 부위에서 발생되는 경우가 대부분인데, 이는 연결부위에는 기밀을 유지하기 위하여 제공된 개스켓이 시간이 지나면서 물성이 변하여 탄력성이 저하되거나 파손되는 경우에 기인한다.

본 발명의 수도관 누수 보수용 컴파운드를 주입하기 위하여 송수관(100)의 누수 상태를 파악하여 누수 부위가 플랜지부(200)로 확인되면, 드릴 등을 이용하여 해당 플랜지부(200)의 외둘레면에 연결부(220)가 삽입된 구멍과 통하도록 구멍(230)을 뚫고, 이 구멍(230)에 본 발명의 컴파운드를 주입하기 위한 컴파운드 주입장치를 연결할 수 있도록 테핑(Tapping) 가공을 하여 통하여 암나사부로 이루어 진 체결부를 형성한다.

이때 구멍(230)은 연결부(220)가 체결된 위치마다 천공할 수도 있고 하나씩 건너뛰어 천공할 수도 있는데, 바람직하게는 뒤에서 설명되는 컴파운드의 주입을 원활하게 할 수 있도록 연결부(220)가 체결된 부위마다 천공하는 것이 좋다.

또 상기 구멍(230)은 개스켓(300)을 사이에 두고 서로 대향되는 상태로 위치하는 플랜지부(200)에 각각 형성되지만, 이에 한정되는 것은 아니고 어느 일측의 플랜지부에만 형성할 수도 있다.

이러한 방법으로 플랜지부(200)에 형성된 각각의 구멍(230)에 체결부가 모두 형성되면, 플랜지부(200)들 사이에 개재된 개스켓(300) 외측으로 보강부재(400)를 감아 고정시켜 플랜지부(200)들 사이의 갭을 완전히 밀폐시킨다.

상기 보강부재(400)는 연결부(220)의 볼트에 응력이 가해지지 않도록 약간의 간격을 띄우고서 감아 그 끝단부를 서로 결속하는 방법으로 설치할 수 있으며, 이러한 보강부재(400)는 충분한 강도를 갖는 와이어 또는 클램프 등으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 보강부재(400)가 설치되면, 본 발명의 컴파운드를 소정의 온도로 예열하면 컴파운드가 고체 상태에서 주입 가능한 겔 또는 액체 상태로 변하게 되고 , 이것을 도시되지 않은 컴파운드 주입장치에 투입하고 이 장치를 플랜지부(200)의 구멍(230)에 형성된 체결부에 어댑터(500)를 나사 체결하여 연결한다.

그리고 주입장치를 150㎏/㎠ 정도의 압력을 가하며 액상이나 겔 상태의 컴파운드(600)를 강제로 주입하면 이 컴파운드(600)는 구멍(230)을 통하여 주입되면서 플랜지부(200)들 사이에는 보강부재(400)가 체결되어 있으므로 주입되는 컴파운드(600)는 공간인 플랜지부의 연결부(220)가 체결된 홀을 따라 흐른 다음 개스켓(300)의 외측면을 따라서 채워진다.

컴파운드(600)의 주입은 누수 부분의 반대편 쪽의 플랜지부에 형성된 구멍을 시작으로 주입한 후, 인접된 그 다음번 대각선 방향의 구멍에 주입하는 방법으로 지그재그 방향으로 주입하면 된다.

이때 주입 포인트 주위의 누수 상태의 변화 및 주입압력을 관찰하면서 다음 포인트(구멍)로 옮길 것을 결정하면서 주입한다.

이와 같은 방법으로 각각의 구멍(230)을 따라서 컴파운드(600)를 주입하면 되는데, 이때 보강부재(400)는 컴파운드(600)의 주입압력을 견뎌내어 외부로 유출되는 것을 차단하는 역할을 수행한다.

이와 같은 방법으로 컴파운드(600)를 주입하면 최초 주입후 일정시간이 경과하면서 주입된 순서대로 컴파운드(600)가 경화되면서 개스켓(300) 외측으로는 일정한 두께의 실링층이 형성되므로 누수를 멈추게 한다.

이렇게 경화된 실링재 조성물(600)은 유연성을 갖는 상태로 경화되어 탄성력을 보유하게 되는데, 따라서 경화된 실링재 조성물(600)은 온도변화에 따라서 틈새가 발생할 수 없도록 이루어진다.

또 경화된 컴파운드(600)는 그 외측을 감싸고 있는 보강부재(400)로 인하여 컴파운드(600)가 수압을 받더라도 이를 견고하게 지지하는 역할을 수행한다.

이와 같은 방법으로 송수관을 폐쇄하지 않고 수돗물을 공급하는 상태로 누수 부위를 완벽하게 보수하여 수돗물 사용자에게 불편함을 주지 않으면서, 연결부위의 볼트 및 너트를 해체하지 않고 누수를 차단 할 수 있으므로 작업을 간단하고 빠르게 끝낼 수 있다.

상기한 설명에서는 송수관로 중에서 플랜지부에서 누수가 발생할 경우에 컴파운드를 개스켓 외측으로 주입하는 것을 예로서 설명하였지만, 송수관에 설치된 밸브에서 누수가 발생할 경우에 무단수로 컴파운드를 주입하여 누수부위를 보수하려면 다음과 같이 한다.

즉, 도 3에서와 같이 송수관을 개폐하는 밸브는 밸브를 작동 가능한 상태로 감싸는 스터핑 박스(Stuffing box)(700)를 통하여 밸브를 개폐하는 스핀들(710)이 설치되며, 이 스핀들(710)은 스터핑 박스(700) 내부에서 외부로 연장된다.

그리고 스핀들(710)의 주변을 감싸며 스터핑 박스(700) 내부에는 기밀을 유지하는 개스켓(720)이 설치되어 밸브 개폐 시 스핀들(710)이 회전하여도 기밀을 유지할 수 있도록 되어있다.

상기 개스켓(720)은 스터핑 박스(700)의 내부 일측으로 스핀들(710)을 감싸며 위치하고, 그 하부에는 약간의 공간부가 형성된다.

이러한 밸브는 개스켓(720)에 문제가 발생하여 누수되는 경우가 대부분이며, 이러한 경우에는 먼저 스터핑 박스(700)에 드릴 등을 이용하여 구멍(730)을 뚫는다. 이때 구멍(730)은 중심선이 개스켓(720)의 하부로 위치하도록 다수개를 뚫을 수 있다.

이렇게 스터핑 박스(700)에 구멍(730)이 형성되면, 이 구멍(730)에 상기에서 설명한 테핑 가공을 행하여 암나사부로 이루어진 체결부를 형성한다.

그리고 체결부가 형성된 구멍(730)에 어댑터(740)를 연결하고 스터핑 박스(700) 내부로 컴파운드(750)를 주입하는데, 이 컴파운드(750) 및 주입장치는 상기에서 설명한 동일한 것을 동일한 것을 사용할 수 있다.

이와 같이 개스켓(720)의 하부측으로 일정량의 컴파운드(750)가 채워진 후 일정시간이 경과하면 컴파운드(750)가 스핀들(710)을 감싸면서 경화되어 실링층을 형성하므로 누수를 차단한다.

도 4는 송수관의 연결부위인 신축이음관 부위에서 누수될 경우 무단수로 컴파운드를 주입하여 누수부위를 보수하는 것을 설명하기 위한 도면으로서, 신축이음관에서 누수가 발생할 경우 보수하려면 다음과 같다.

신축이음관은 도 4에서와 같이 송수관(800)의 단부에 각각 연결된 플랜지부(810)의 마주보는 방향으로 일정길이의 서로 다른 직경의 연장관로(820)(830)를 각각 연결하고 이들 관로(820)(830)를 서로 일정길이 겹쳐지도록 끼우고 관로(820)(830)들 사이에는 기밀을 유지시키는 개스켓(840)이 개재된 구조로 이루어진다.

상기 연장관로(820)(830)들로 인하여 계절의 변화에 따는 송수관(800)의 수축에도 관로가 영향을 받지 않도록 하면서 연장관로(820)(30)에서 감당할 수 있도록 되어있다.

그리고 이들 연장관로(820)(830)중에서 어느 하나의 관로에는 플랜지부(850)가 형성되고, 이 플랜지부(850)를 매개로 개스켓(840)이 관로 외부로 빠져 나오지 못하도록 지지부(860)가 마련된다.

이와 같은 신축이음관에서 누수가 발생되면, 먼저 개스켓(840)이 위치한 부분의 외측관로(830)에 구멍(870)을 형성한 다음, 이 구멍(870)에 상기에서와 같이 테핑가공을 하여 체결부를 형성한다.

그리고 이러한 구멍(870)에 어댑터(880)를 연결한 후, 개스켓(840) 표면으로 컴파운드(900)를 소정의 압력으로 강제 주입한다.

그러면 컴파운드(900)가 개스켓(840) 외측을 감싸면서 퍼지면서 경화된 후, 이것이 실링층의 역할을 수행하여 누수를 차단하게 된다.

상기한 설명에서는 구멍(230)(730)(870)을 형성한 다음, 이 구멍에 체결부를 형성하는 것으로 설명하였지만, 구멍(230)(730)(870)에 어댑터(500)(740)(880)를 억지 끼움 방식으로 삽입하거나 어댑터(500)(740)(880)를 가압한 상태에서 컴파운드(600)(750)(890)를 주입할 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예가 예시를 목적으로 설명되어 있으나 이에 제한되지는 않으며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 컴파운드의 사용상태를 설명하기 위하여 컴파운드가 주입되는 수도관의 연결부위를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 수도관 누수 보수용 컴파운드를 수도관의 연결부위에 주입하는 것을 설명하기 위한 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 수도관 누수 보수용 컴파운드를 수도관의 밸브가 설치된 부분의 누출부위에 주입하는 것을 설명하기 위한 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 수도관 누수 보수용 컴파운드를 수도관의 연결부위인 신축이음관 부위에서 누수될 경우 무단수로 컴파운드를 주입하여 누수부위를 보수하는 것을 설명하기 위한 도면.

Claims (5)

1. 부타디엔 고무, 충진재, 보강재, 스테아린 산, 프탈산디옥틸, 구리 분말, 폴리테트라 플루오르에틸렌을 포함하여 이루어지는 수도관 누수 보수용 컴파운드.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 부타디엔 고무는 14~16중량％, 충진재는 45~48.5중량％, 보강재는 13~16중량％, 스테아린 산은 6~9중량％, 프탈산디옥틸은 2~4중량％, 구리 분말은 16~19.5중량％, 폴리테트라 플루오르에틸렌은 0.5~2중량％의 비율로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 수도관 누수 보수용 컴파운드.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 충진재는 탈크(Talc)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수도관 누수 보수용 컴파운드.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 보강재는 에반스 클레이(Evans-Clay)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수도관 누수 보수용 컴파운드.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 컴파운드는 수도관을 흐르는 수돗물의 공급을 차단하지 않고 수도관의 연결부위에 제공된 개스켓의 내측 또는 외측으로 주입되어 수돗물의 누수부위를 차단하는 것을 특징으로 하는 수도관 누수 보수용 컴파운드.

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