KR101203650B1

KR101203650B1 - 가스배관의 시일포트장치

Info

Publication number: KR101203650B1
Application number: KR1020110045156A
Authority: KR
Inventors: 이동형
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2012-11-23
Also published as: KR20120126973A

Abstract

시일포트의 해봉 및 막힘을 효과적으로 방지할 수 있는 가스배관의 시일포트장치가 소개된다. 가스배관의 시일포트장치는 가스배관의 하측에서 경사지게 배치되고 가스배관의 가스 드레인관이 삽입되어 응축수가 유입되는 시일포트와, 오버플로우관을 통해 시일포트의 상부에 연결되는 집수탱크와, 오버플로우관 내 응축수의 적정 수위 여부를 검지하기 위해 오버플로우관에 설치되는 해봉검지부와, 시일포트에서 분출되는 가스를 검지하기 위해 오버플로우관에 설치되는 가스검지부와, 가스 드레인관에 보충수를 공급하기 위한 보충수공급관과, 해봉검지부 및 가스검지부의 검지 결과에 따라, 오버플로우관, 시일포트 드레인관 및 보충수공급관을 선택적으로 개폐하기 위한 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

가스배관의 시일포트장치{SEAL POT APPARATUS OF GAS PIPE}

본 발명은 가스배관의 시일포트장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이물질에 의한 시일포트의 막힘 현상을 효과적으로 해소하고, 응축수의 수위 상태에 따라 보충수 공급을 자동으로 제어할 수 있는 가스배관의 시일포트장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소로부터 부생되는 각종 가스, 예컨대, 코크스 오븐 가스(Coke Oven Gas; COG)나 고로 가스(Blast Furnace Gas; BFG)를 사용 공장으로 운반하는 경우, 가스배관의 하부측에는 가스배관의 가스가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 시일포트(seal pot)가 설치된다.

예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 시일포트(10)는 상단밸브(21) 및 하단밸브(22)에 의해 개폐되는 응축수 배출배관(20)를 통해 가스배관(30)에 연결되고, 가스배관(30) 내에서 생성되는 응축수에 의해 수두압력과 가스압력이 균형을 이루면서 수봉이 이루어진다. 가스배관(30)에서 생성된 응축수 및 불순물은, 월류관(40) 및 응축수 드레인관(50)을 통해 외부로 배출된다.

그러나, 종래 시일포트의 경우, 보충수의 공급이 제대로 이루어지지 않거나 불순물에 의해 응축수 배출배관(20)이 막히게 되면, 시일포트(10) 내 수봉이 파괴되면서 가스의 대기누출 현상이 발생되고, 결국, 주변환경을 오염시키게 되는 문제가 발생되었다.

특히, 시일포트 내에 보충수를 공급하기 위해서는, 작업자가 설비에 최대한 접근하여 보충수 공급밸브를 수동으로 조작하여야 하는데, 이때, 작업자는 가스 중독위험에 노출될 뿐만 아니라, 누출되는 가스로 인한 화재 및 폭발과 같은 설비사고의 위험도 감수해야한다는 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 시일포트내 응축수 수위를 자동으로 제어하고 시일포트의 해봉 및 막힘을 효과적으로 방지할 수 있는 가스배관의 시일포트장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 가스배관의 시일포트장치는, 시일포트, 집수탱크, 해봉검지부, 가스검지부, 보충수공급관 및 제어부를 포함하고, 시일포트는 가스배관의 가스 드레인관이 삽입되도록 가스배관의 하측에서 배치되어 가스배관 내 응축수가 유입되고, 집수탱크는 오버플로우관을 통해 시일포트의 상부에 연결되고, 해봉검지부는 상기 오버플로우관 내 응축수의 적정 수위 여부를 검지하기 위해 상기 오버플로우관에 설치되고, 가스검지부는 상기 시일포트에서 분출되는 가스를 검지하기 위해 상기 오버플로우관에 설치되고, 보충수공급관은 상기 가스 드레인관에 보충수를 공급하고, 제어부는 상기 해봉검지부 및 가스검지부의 검지 결과에 따라, 상기 오버플로우관 및 보충수공급관을 선택적으로 개폐한다.

바람직하게, 상기 시일포트는 상기 가스 드레인관으로부터 유입되는 이물질의 수집을 위해 상기 가스배관의 하측에서 경사지게 배치되고, 상기 시일포트의 하부에는 수집된 이물질을 상기 집수탱크로 배출하기 위한 시일포트 드레인관이 연결된다.

바람직하게, 상기 오버플로우관 및 보충수공급관에는 제어부의 신호에 따라 개폐되는 오버플로우자동변 및 보충수자동변이 각각 마련되고, 상기 제어부는 상기 해봉검지부에서 수위가 적정 수위보다 낮고 상기 가스검지부에서 가스가 검출되면, 상기 오버플로우관을 차단하기 위한 닫힘신호를 오버플로우자동변에 인가하고, 상기 시일포트에 보충수를 공급하기 위한 열림신호를 보충수자동변에 인가한다.

바람직하게, 상기 가스 드레인관의 삽입단부에는 직경이 점차 확대되는 확대관이 설치된다.

바람직하게, 상기 집수탱크의 중앙에는 집수탱크의 내부공간을 일측 공간부와 타측 공간부로 구획하는 구획판이 설치된다.

바람직하게, 상기 시일포트의 중앙에는 시일포트의 내부공간을 상측 공간부와 하측 공간부로 구획하기 위한 분리판이 설치된다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 해봉검지부에서 오버플로우관의 수위가 적정 수위에 도달된 것으로 검출되면, 상기 오버플로우관을 개방하기 위한 열림신호를 오버플로우자동변에 인가하고, 상기 보충수공급관을 차단하기 위한 닫힘신호를 보충수자동변에 인가한다.

바람직하게, 상기 시일포트 드레인관은 상기 상측 공간부의 저면에 연결되고, 상기 오버플로우관은 상기 하측 공간부의 상면에 연결된다.

본 발명에 의하면, 다음과 같은 현저한 효과가 구현될 수 있다.

첫째, 본 발명은 응축수의 원활한 배출이 이루어질 수 있도록 시일포트내 응축수 수위를 자동으로 제어함으로써, 가스 누출로 인한 안전재해 및 환경사고를 미연에 방지할 수 있다는 이점이 있다.

둘째, 본 발명은 시일포트의 해봉 발생 및 이물질에 의한 막힘을 방지함으로써, 환경오염을 방지하고 설비의 부식을 억제할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 시일포트장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스배관의 시일포트장치를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스배관의 시일포트장치를 도시한 구성도.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 시일포트장치는, 시일포트(100), 집수탱크(200), 해봉검지부(300), 가스검지부(400), 보충수공급관(500) 및 제어부(600)를 포함하는 구성으로, 가스 흐름 및 응축수 수위에 따라 보충수를 자동으로 공급하여 시일포트(100)의 해봉 발생이 방지되도록 한다.

구체적으로, 시일포트(100)는 가스배관(700)내 수집된 응축수의 유입이 이루어지는 챔버로, 가스배관(700)의 하측에 배치되고 가스 드레인관(710)을 통해 가스배관(700)과 연통되게 연결된다.

여기서, 가스 드레인관(710)은 가스배관(700)과 시일포트(100) 사이를 연결하는 배관으로, 해당 일측에는 보충수의 공급을 위한 보충수공급관(500)이 연결된다. 이 보충수공급관(500)은 제어부(600)의 신호에 따라 시일포트(100) 내로 보충수가 공급되도록 제어부(600)에 전기적으로 연결된다.

특히, 시일포트(100) 내로 삽입되는 가스 드레인관(710)의 삽입 단부에는, 확대관(711)이 구비된다. 확대관(711)은 직경이 점차 확대되는 깔대기 형태로 구성되어, 시일포트(100) 내로 유입되는 가스의 유입 압력이 완화되면서 가스 흐름이 변화되도록 한다.

시일포트(100)의 타측 상부에는 오버플로우관(110)이 연결된다. 오버플로우관(110)은 시일포트(100) 내에 충진되는 응축수를 집수탱크(200)로 이동시키기 위한 이송배관으로, 해당 일단이 시일포트(100)에 연결되고 해당 타단이 집수탱크(200)에 연결된다. 여기서, 집수탱크(200)는 오버플로우관(110)을 통해 이동된 응축수의 수집이 이루어지는 수집조로, 해당 일측에는 일정 수위 이상의 응축수를 외부로 배출하기 위한 배출관(220)이 마련된다.

오버플로우관(110)에는 응축수의 적정 수위 여부를 검지하는 해봉검지부(300)가 구비된다. 이 해봉검지부(300)는 오버플로우관(110)의 소정 위치에 설치되어, 해당 위치에 응축수가 도달되어 있는지 여부를 검지한 후, 검지 결과를 제어부(600)에 인가한다.

또한, 오버플로우관(110)에는 오버플로우관(110)내 가스를 검지하는 가스검지부(400)가 구비된다. 이 가스검지부(400)는 시일포트(100)에서 분출되는 가스를 검지하기 위한 것으로, 오버플로우관(110)에서 분기되는 분기관(112)에 설치된다. 이 분기관(112)은 해봉검지부(300)가 장착된 오버플로우관(110)의 상단에서 연장되는 배관으로 구성되며, 해봉검지부(300)에서 오버플로우되는 응축수를 연결관(113)을 통해 집수탱크(200)로 이동되도록 한다.

아울러, 오버플로우관(110)에는 해당 유로를 선택적으로 개폐하기 위한 오버플로우자동변(111)이 설치된다. 오버플로우자동변(111)은 제어부(600)과 전기적으로 연결되어 제어부(600)의 신호에 따라 오버플로우관(110)을 개방시키거나 폐쇄시킨다.

제어부(600)는 해봉검지부(300) 및 가스검지부(400)의 검지 결과에 따라, 오버플로우관(110) 및 보충수공급관(500)의 유로를 선택적으로 개폐한다. 예컨대, 해봉검지부(300)에서 오버플로우관(110)의 수위가 적정 수위보다 낮은 것으로 검지되고 가스검지부(400)에서 오버플로우관(110)내 가스가 존재하는 것으로 검지되면, 제어부(600)는 오버플로우관(110)을 차단하기 위한 닫힘신호를 오버플로우자동변(111)에 인가하고, 이와 동시에 시일포트(100)에 보충수를 공급하기 위한 열림신호를 보충수자동변(510)에 인가한다.

이와 같이, 응축수의 수위가 낮아져 가스가 누출되는 경우, 해봉검지부(300) 및 가스검지부(400)는 이를 신속하게 검지하고, 제어부(600)는 검지된 결과에 따라 시일포트(100)에 보충수를 자동으로 공급함으로써, 시일포트(100)의 해봉 발생을 신속하고 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

참고로, 오버플로우관(110) 및 보충수공급관(500) 및 후술하는 실포트 드레인관(120)에는, 수동으로 해당 유로를 개폐하기 위한 수동밸브(701)가 마련될 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 제1 실시예의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

가스배관(700) 내에 응축수가 생성되면, 생성된 응축수는 가스 드레인관(710)의 확대관(711)을 통해 시일포트(100) 내부로 유입된다.

이후, 해봉검지부(300)에서 오버플로우관(110)의 수위가 적정 수위보다 낮은 것으로 검지하고 가스검지부(400)에서 오버플로우관(110)내 가스가 존재하는 것으로 검지하면, 제어부(600)는 오버플로우자동변(111)에 닫힘신호를 인가하여 오버플로우관(110)을 닫히게 하고, 보충수자동변(510)에 열림신호를 인가하여 보충수공급관(500)을 통해 보충수의 공급이 이루어지게 한다.

보충수의 공급에 의해 응축수가 오버플로우관(110)내 적정 수위에 도달하게 되면, 이를 해봉검지부(300)에서 검지하게 되고, 제어부(600)는 보충수자동변(510)에 닫힘신호를 인가하여 보충수공급관(500)을 통한 보충수의 공급이 중단되도록 하고, 오버플로우자동변(111)에 열림신호를 인가하여 응축수가 오버플로우관(110)을 통해 집수탱크(200)로 이동되도록 한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 시일포트(100)장치는, 시일포트(100), 집수탱크(200), 해봉검지부(300), 가스검지부(400), 보충수공급관(500), 제어부(600) 및 시일포트 드레인관(120)을 포함하는 구성으로, 가스 흐름 및 응축수 수위에 따라 보충수를 자동으로 공급하고, 응축수 내 이물질이 효과적으로 분리되도록 한다.

여기서, 이들 시일포트(100), 집수탱크(200), 해봉검지부(300), 가스검지부(400), 보충수공급관(500) 및 제어부(600)의 구성은, 제1 실시예에서 상술한 시일포트(100), 집수탱크(200), 해봉검지부(300), 가스검지부(400), 보충수공급관(500) 및 제어부(600)의 구성과 상응되는 구성이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 제2 실시예에 따른 시일포트(100)는 가스배관(700)의 하측에서 경사지게 배치되고, 시일포트(100)의 하부는 시일포트 드레인관(120)을 매개로 집수탱크(200)와 연결된다는 점에서 제1 실시예에 따른 시일포트(100)와 차이가 있다.

구체적으로, 시일포트(100)는 가스 드레인관(710)으로부터 유입되는 응축수 내 이물질을 수집하기 위해, 가스배관(700)의 하측에서 소정 각도 경사지게 배치된다. 이는 응축수 내 슬러지나 이물질 등이 시일포트(100)의 하방향으로 이동되어 한 곳으로 수집되도록 하기 위함이다.

이 시일포트(100)의 중앙부에는 분리판(130)이 설치된다. 분리판(130)은 시일포트(100)의 일측과 타측 내부공간을 상측 공간부(100a)와 하측 공간부(100b)로 구획함으로써, 상측 공간부(100a)에서는 슬러지나 이물질이 수집되도록 하고, 하측 공간부(100b)에는 응축수만이 모이도록 한다.

그리고 시일포트(100)의 상측 공간부(100a)에는 시일포트 드레인관(120)이 연결된다. 시일포트 드레인관(120)은 해당 일단이 상측 공간부(100a)의 저면에 연결되고 해당 타단이 집수탱크(200)에 연결되는 구조로, 드레인자동변(121)에 의해 선택적으로 개폐된다. 이 드레인자동변(121)은 설정된 타이머(Timmer)에 의해 열림 및 닫힘 작동이 이루어진다.

집수탱크(200)의 중앙부에도 구획판(210)이 설치된다. 구획판(210)은 집수탱크(200)의 내부공간을 일측 공간부(200a)와 타측 공간부(200b)로 구획함으로써, 일측 공간부(200a)에 시일포트 드레인관(120)으로 배출되는 이물질이 수집되도록 하고, 타측 공간부(200b)에 응축수가 충진되도록 한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 제2 실시예의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

가스배관(700) 내에 응축수가 생성되면, 생성된 응축수는 경사지게 배치된 시일포트(100) 내부로 유입된다. 이때, 응축수에 포함되어 있던 슬러지나 이물질은 자중에 의해 시일포트(100)의 하방향으로 이동하게 되고, 설정된 타이머에 따라 드레인자동변(121)이 개방되면, 시일포트(100)의 하방향으로 이동된 슬러지나 이물질은, 시일포트 드레인관(120)을 통해 집수탱크(200)로 이동된다.

이후, 오버플로우관(110)의 해봉검지부(300)에서 시일포트(100)의 해봉을 검지하고 가스검지부(400)에서 가스분출을 검지하게 되면, 제어부(600)는 오버플로우자동변(111)에 닫힘신호를 인가하여 오버플로우관(110)이 닫히게 하고, 보충수자동변(510)에 열림신호를 인가하여 보충수공급관(500)을 통한 보충수의 공급이 이루어지게 한다.

그리고 보충수의 공급에 의해 응축수가 오버플로우관(110)내 적정 수위에 도달되는 것이 해봉검지부(300)에서 검지되면, 제어부(600)는 보충수자동변(510)에 닫힘신호를 인가하여 보충수공급관(500)을 통한 보충수의 공급이 중단되도록 하고, 오버플로우자동변(111)에 열림신호를 인가하여 응축수가 오버플로우관(110)을 통해 집수탱크(200)로 이동되도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 응축수의 원활한 배출이 이루어질 수 있도록 시일포트내 응축수 수위를 자동으로 제어하고, 시일포트의 해봉 발생 및 이물질에 의한 막힘을 방지함으로써, 가스 누출로 인한 안전재해 및 환경오염을 미연에 방지할 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 :시일포트 110 :오버플로우관
111 :오버플로우자동변 120 :시일포트 드레인관
121 :드레인자동변 130 :분리관
200 :집수탱크 210 :구획관
300 :해봉검지부 400 :가스검지부
500 :보충수공급부 510 :보충수자동변
600 :제어부

Claims

가스배관(700)의 가스 드레인관(710)이 삽입되도록 가스배관(700)의 하측에서 배치되어 가스배관(700) 내 응축수가 유입되는 시일포트(100);
오버플로우관(110)을 통해 시일포트(100)의 상부에 연결되는 집수탱크(200);
상기 오버플로우관(110) 내 응축수의 적정 수위 여부를 검지하기 위해 상기 오버플로우관(110)에 설치되는 해봉검지부(300);
상기 시일포트(100)에서 분출되는 가스를 검지하기 위해 상기 오버플로우관(110)에 설치되는 가스검지부(400);
상기 가스 드레인관(710)에 보충수를 공급하기 위한 보충수공급관(500); 및
상기 해봉검지부(300) 및 가스검지부(400)의 검지 결과에 따라, 상기 오버플로우관(110) 및 보충수공급관(500)을 선택적으로 개폐하기 위한 제어부(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스배관의 시일포트장치.
청구항 1에 있어서,
상기 시일포트(100)는 상기 가스 드레인관(710)으로부터 유입되는 이물질의 수집을 위해 상기 가스배관(700)의 하측에서 경사지게 배치되고, 상기 시일포트(100)의 하부에는 수집된 이물질을 상기 집수탱크(200)로 배출하기 위한 시일포트 드레인관(120)이 연결되는 것을 특징으로 하는 가스배관의 시일포트장치.
청구항 1에 있어서,
상기 오버플로우관(110) 및 보충수공급관(500)에는 제어부(600)의 신호에 따라 개폐되는 오버플로우자동변(111) 및 보충수자동변(510)이 각각 마련되고,
상기 제어부(600)는 상기 해봉검지부(300)에서 수위가 적정 수위보다 낮고 상기 가스검지부(400)에서 가스가 검출되면, 상기 오버플로우관(110)을 차단하기 위한 닫힘신호를 오버플로우자동변(111)에 인가하고, 상기 시일포트(100)에 보충수를 공급하기 위한 열림신호를 보충수자동변(510)에 인가하는 것을 특징으로 하는 가스배관의 시일포트장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가스 드레인관(710)의 삽입단부에는 직경이 점차 확대되는 확대관(711)이 설치되는 것을 특징으로 하는 가스배관의 시일포트장치.
청구항 1에 있어서,
상기 집수탱크(200)의 중앙에는 집수탱크(200)의 내부공간을 일측 공간부(200a)와 타측 공간부(200b)로 구획하는 구획판(210)이 설치되는 것을 특징으로 하는 가스배관의 시일포트장치.
청구항 2에 있어서,
상기 시일포트(100)의 중앙에는 시일포트(100)의 내부공간을 상측 공간부(100a)와 하측 공간부(100b)로 구획하기 위한 분리판(130)이 설치되는 것을 특징으로 하는 가스배관의 시일포트장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부(600)는 상기 해봉검지부(300)에서 오버플로우관(110)의 수위가 적정 수위에 도달된 것으로 검출되면, 상기 오버플로우관(110)을 개방하기 위한 열림신호를 오버플로우자동변(111)에 인가하고, 상기 보충수공급관(500)을 차단하기 위한 닫힘신호를 보충수자동변(510)에 인가하는 것을 특징으로 하는 가스배관의 시일포트장치.
청구항 6에 있어서,
상기 시일포트 드레인관(120)은 상기 상측 공간부(100a)의 저면에 연결되고, 상기 오버플로우관(110)은 상기 하측 공간부(100b)의 상면에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스배관의 시일포트장치.