KR101365957B1 - 신축 이음관 미세 변형의 경보장치 - Google Patents

신축 이음관 미세 변형의 경보장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신축 이음관 미세 변형의 경보장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박, 자동차, 화학플랜트, 파워플랜트, 토목 및 항공 등 다양한 분야에서 이용되고 있는 벨로우즈형 신축이음관의 신축 변위량을 측정하기 위하여 신축이음관 플랜지의 외주연 일 측에 형성된 플레이트와 일체로 조립되는 고정 브래킷이 형성되며, 상기 고정 브래킷의 전면은 연결로드를 내장시킨 고정 프레임이 구성되며, 상기 고정 프레임은 연결로드를 수용시켜 이동시 가이드 기능을 하고, 상기 연결로드의 끝단은 타 측의 신축이음관에 형성된 플랜지의 플레이트와 일체로 조립된 고정 브래킷에 연결되도록 고정되되, 상기 고정 브래킷에는 LED 램프와 음향 스피커, 리미트 스위치를 갖는 감지부가 형성됨은 물론, 상기 감지부 양측에 형성되는 연결로드에는 리미트 스위치에 근접되면서 터치 되는 접촉부재를 각각으로 형성시킨 후, 신축 이음관 배관에서 발생하는 변형 한계 이상 시 상기 접촉부재가 리미트 스위치를 작동시켜 감지부에 형성된 LED 램프와 스피커를 통하여 경고음이 발생 되어 시각 및 청각적으로 작업자에게 알려주어 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 구성되는 신축 이음관 미세 변형의 경보장치에 관한 것이다.

Description

신축 이음관 미세 변형의 경보장치{DISPLACEMENT ALARM DEVICE FOR EXPANSION JOINT}
본 발명은 신축 이음관 미세 변형의 경보장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박, 자동차, 화학플랜트, 파워플랜트, 토목 및 항공 등 다양한 분야에서 이용되고 있는 벨로우즈형 신축이음관의 신축 변위량을 측정하기 위하여 신축이음관 플랜지의 외주연 일 측에 형성된 플레이트와 일체로 조립되는 고정 브래킷이 형성되며, 상기 고정 브래킷의 전면은 연결로드를 내장시킨 고정 프레임이 구성되며, 상기 고정 프레임은 연결로드를 수용시켜 이동시 가이드 기능을 하고, 상기 연결로드의 끝단은 타 측의 신축이음관에 형성된 플랜지의 플레이트와 일체로 조립된 고정 브래킷에 연결되도록 고정되되, 상기 고정 브래킷에는 LED 램프와 음향 스피커, 리미트 스위치를 갖는 감지부가 형성됨은 물론, 상기 감지부 양측에 형성되는 연결로드에는 리미트 스위치에 근접되면서 터치 되는 접촉부재를 각각으로 형성시킨 후, 신축이음관 배관에서 발생하는 변형 한계 이상 시 상기 접촉부재가 리미트 스위치를 작동시켜 감지부에 형성된 LED 램프와 스피커를 통하여 경고음이 발생 되어 시각 및 청각적으로 작업자에게 알려주어 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 구성되는 신축 이음관 미세 변형의 경보장치에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG)는 석유자원의 대체재로 이용하기에 부족함이 없으며, 약 70년 이상을 사용할 수 있을 정도의 충분한 매장량으로 LNG 산업은 급속히 확대되어 가고 있다.
또한, 도심지역의 가정용 연료 CNG(Compressed Natural Gas)의 자동차 연료 활용 등 LNG 수요의 위치적 특성을 고려할 때 LNG 저장/수송 설비들의 안전에 관한 보완 시스템 개발, 보급은 많으면 많을수록 유리한 실정이다.
한편, 일반적으로 배관 등을 통하여 연결되어지는 벨로우즈(bellows) 형태의 신축이음관(expansion joint)은 선박, 자동차, 화학플랜트, 파워플랜트, 토목, 항공 등 다양한 분야에서 이용되고 있다.
이러한 배관에는 열, 압력 및 응력 등으로 인하여 팽창 및 수축 변위가 발생하며, 발생 된 변위는 연결된 신축이음관이 모두 흡수하여야 하지만 180여종의 유해화학물질 LNG(-162 ~ 80℃)등과 같이 온도변화 등의 요인(변형, 균열, 용접결합, 진동, 충격, 압력, 부식)이 클 경우 또는 불확실한 외부환경요인으로 인하여 신축이음관의 초기 설계 허용 값 이상의 변위가 발생한다면 배관 및 벨로우즈의 변형, 균열, 누유 및 파손 등 심각한 안전사고가 우려되는 문제점이 있다.
특히, LNG 연료는 특성상 고압저온상태(1atm, - 163℃)에서 액체 상태로 저장, 수송되고 인화성 또한 높아 약간의 온도상승으로 인해서도 폭발 가스 형태로 누출사고의 가능성이 높으므로 LNG를 수송하는 전 배관망에 대한 정확한 정보(변형 테이터, 압력, 온도 등)를 통해 실시간으로 이상 현상을 파악하고 위험성에 대한 사전 진단과 위험 요소를 최소화하여야 하지만 현실적으로 이를 정밀하게 체크 할 수 있는 설비가 미흡한 실정이다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로 실용신안출원제20-2009-0008427호의 " 신축이음관 변위량 측정장치" 가 있으며, 이를 현장에 바로 설치하여 사용시에는 수시로 작업자가 이음관 상태를 눈으로 매번 확인하여야 하는 번거로운 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 배관 등에서 발생하는 인장, 압축 변위를 모두 수용하여야 할 신축이음관의 변형이 설계 허용 값 이상으로 인장, 압축시에는 연결로드에 형성된 감지부가 작동하여 LED 램프 작동과 경고음이 발생하여 변형이 임계값에 도달되었음을 작업자에게 시각 및 청각적으로 알려주어 안전사고를 미연에 방지할 수 있음과 함께 임계값에 도달은 되지 않았지만 변위의 향후 거동도 감지부 좌,우측으로의 이동 위치를 통하여 사용 한계 시점 판단 및 안전을 위한 추가 조치를 할 수 있도록 구성되는 신축 이음관 미세 변형의 경보장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 선박, 자동차, 화학플랜트, 파워플랜트, 토목 및 항공 등 다양한 분야에서 이용되고 있는 벨로우즈형 신축이음관의 신축 변위량을 측정하기 위하여 신축이음관 플랜지의 외 주연 일 측에 형성된 플레이트와 일체로 조립되는 고정 브래킷이 형성되며, 상기 고정 브래킷의 전면은 연결로드를 내장시킨 고정 프레임이 구성되며, 상기 고정 프레임은 연결로드를 수용시켜 이동시 가이드 기능을 하고, 상기 연결로드의 끝단은 타 측의 신축이음관에 형성된 플랜지의 플레이트와 일체로 조립된 고정 브래킷에 연결되도록 고정되되, 상기 고정 브래킷에는 LED 램프와 음향 스피커, 리미트 스위치를 갖는 감지부가 형성됨은 물론, 상기 감지부 양측에 형성되는 연결로드에는 리미트 스위치에 근접되면서 터치 되는 접촉부재를 각각으로 형성시킨 후, 신축 이음관 배관에서 발생하는 변형 한계 이상시 상기 접촉부재가 리미트 스위치를 작동시켜 감지부에 형성된 LED 램프와 스피커를 통하여 경고음이 발생 되어 시각 및 청각적으로 작업자에게 알려주어 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 구성되는 신축 이음관 미세 변형의 경보장치에 관한 것이다.
본 발명은 배관 및 신축이음관의 이상 유무를 사전에 시각 및 청각적으로 작업자에게 제공하여 손쉽게 안전상황을 확인할 수 있으므로 인하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 특징이 있다.
그리고, 배관 시스템의 변위량 사전 인지를 통한 한계 시점까지의 안전한 수명연장과 감지부의 이동위치. 이동방향 통하여 작업자가 설비 점검과 안전조치를 미리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 요부가 형성된 상태의 사시도,
도 2는 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 사시도.
도 3은 본 발명의 또 다른 사용 상태를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 감지부 시스템을 나타낸 구성도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
먼저, 본 발명은 도 1과 같이 벨로우즈형 신축이음관(30)의 신축 변위량을 측정하기 위하여 신축이음관(30)에 형성되는 플랜지(10)(11) 일 측에는 연결 플레이트(12)(13)를 각각으로 형성하게 된다.
그리고, 상기 플레이트(12)에는 고정 프레임(16)과 조립된 고정 브래킷(14)이 형성된다.
여기서, 상기 고정 프레임(16) 내측에는 연결로드(17)가 수용되며, 상기 연결로드(17)는 고정 프레임(16) 내부에서 슬라이드 방식으로 이동될 수 있는 구성이다.
한편, 상기 연결로드(17)의 끝단에는 접촉부재(18)(19)와 감지부(20)가 일체로 형성되며, 이때 접촉부재(18)(19)에는 조절너트(23)가 각각으로 조립되어 상기연결로드(17) 상에서 좌,우측으로 이동과 함께 고정되면서 감지부(20)와 사이 간격을 조절할 수 있는 구성이다.
그리고, 상기 감지부(20)는 고정 브래킷(15)과 일체로 형성되며, 상기 고정 브래킷(15)은 플랜지(11)에 형성된 플레이트(13)와 일체로 고정되는 구성이다.
여기서, 고정 브래킷(15)과 일체로 형성된 감지부(20) 양측에는 각각의 리미트 스위치(24)(25)가 형성됨과 함께 LED 램프(21)와 스피커(22)가 형성되는 구성이다.
따라서, 연결로드(17)에 조립된 접촉부재(18)(19)의 사이에 감지부(20)를 형성시킬 수 있다.
그리고, 감지부(20)에 형성된 리미트 스위치(24)(25)는 연결로드(17)에 고정된 접촉부재(18)(19)를 각각으로 감지할 수 있는 구성이다.
즉, 신축이음관(30) 배관에서 발생하는 변형 한계 이상 시 상기 접촉부재(18)(19)가 리미트 스위치(24)(25)를 작동시켜 감지부(20)에 형성된 LED 램프(21)와 스피커(22)를 통하여 경고음이 발생 되어 시각 및 청각적으로 작업자에게 위험 상황을 알려줄 수 있게 된다.
한편, 신축이음관(30)의 배관이 길거나 양측 플랜지(10)(11)를 통한 감지부(20)의 설치가 어려울 경우에는 도 3과 같이 벽체(31)에 고정 브래킷(14)을 형성시킨 다음 고정 프레임(16)에 접촉부재(18)(19)가 형성된 연결로드(17)를 형성시킬 수 있다.
그리고, 신축이음관(30)의 플랜지(10)의 플레이트(12)에는 감지부(20)와 일체로 형성된 고정브래킷(15)을 형성시키게 된다.
따라서, 상기 감지부(20)는 연결로드(17)에 형성된 접촉부재(18)(19) 사이에 위치되면서 감지부(20)에 형성된 리미트 스위치(24)(25)는 연결로드(17)에 고정된 접촉부재(18)(19)를 각각으로 감지할 수 있는 구성이다.
즉, 신축이음관(30) 배관에서 발생하는 변형 한계 이상 시 상기 접촉부재(18)(19)가 리미트 스위치(24)(25)를 작동시켜 감지부(20)에 형성된 LED 램프(21)와 스피커(22)를 통하여 경고음이 발생 되어 시각 및 청각적으로 작업자에게 위험 상황을 알려줄 수 있게 된다.
그리고, 도 4는 본 발명의 감지부 시스템을 나타낸 구성도이다.
여기서, 감지부(20)는 신축이음관(30)에서 외적 조건에 의한 변형(인장/압축/뒤틀림)시 리미트 스위치(24)(25)가 작동하며, OR 회로(어느 입력단자든 하나라도 작동)를 통하여 Latch Relay로 작동하고, 건전지의 전력 소모를 최소화할 수 있다.
그리고, LED 램프(21)와 스피커(22)는 병렬 구조이면서 상기 LED 램프(21)와 스피커(22) 중 어느 하나만을 작동할 수도 있도록 구성된다.
또한, 상기 LED 램프(21)와 스피커(22)의 작동 상황을 작업자는 별도의 상 황판(미도시됨)을 통하여 신축이음관(30)의 상태를 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 벨로우즈형 신축이음관(30)의 변위량을 측정하기 위하여 신축이음관 플랜지(10)의 외주연 일 측에 형성된 플레이트(12)와 일체로 조립되는 고정 브래킷(15)이 형성되며, 상기 고정 브래킷(14)의 전면은 연결로드(17)를 내장시킨 프레임(16)이 구성되며, 상기 프레임(16)은 연결로드(17)를 수용시켜 이동시 가이드 기능을 하고, 상기 연결로드(17)의 끝단은 타 측의 신축이음관에 형성된 플랜지(11)의 플레이트(13)와 일체로 조립된 고정 브래킷(15)에 연결되도록 고정된다.
그리고. 상기 고정 브래킷(15)에는 LED 램프(21)와 음향 스피커(22), 리미트 스위치(24)(25)를 갖는 감지부(20)가 형성된다.
또한, 상기 감지부(20) 양측에 형성되는 리미트 스위치(24)(25)는 터치 되는 접촉부재(18)(19)를 감지하여 신축 이음관 배관에서 발생하는 변형 한계 이상 시 상기 접촉부재가 리미트 스위치를 작동시켜 감지부에 형성된 LED 램프 작동과 스피커를 통하여 경고음을 발생시켜 위험 상황을 알려줄 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 배관 및 신축이음관의 이상 유무를 사전에 시각 및 청각적으로 작업자에게 제공하여 손쉽게 안전상황을 확인할 수 있으므로 인하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 특징이 있다.
그리고, 배관 시스템의 변위량 사전 인지를 통한 한계 시점까지의 안전한 수명연장과 감지부의 이동위치. 이동방향 통하여 작업자가 설비 점검과 안전조치를 미리할 수 있는 효과가 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능 하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합 된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10,11. 플랜지 12,13. 플레이트
14,15. 고정 브래킷 16. 고정 프레임
17. 연결로드 18,19. 접촉부재
20. 감지부 21. LED 램프
22. 스피커 23. 조절너트
24,25. 리미트 스위치 26,27. 배관 파이프
30. 신축이음관 31. 벽체
32. 고정너트

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 신축이음관(30)의 변위량을 측정하는 신축이음관 미세 변형의 경보장치에 있어서,
    벨로우즈형 신축이음관(30)의 신축 변위량을 측정하기 위하여 신축이음관 플랜지(10)의 외주연 일 측에 형성된 플레이트(12)와 일체로 조립되는 고정 브래킷(14)이 형성되고,
    상기 고정 브래킷(14)의 전면은 연결로드(17)를 내장시킨 고정 프레임(16)이 구성되며,
    상기 고정 프레임(16)은 연결로드(17)를 수용시켜 이동시 가이드 기능을 하고, 상기 연결로드(17)의 끝단은 타 측의 신축이음관에 형성된 플랜지(11)의 플레이트(13)와 일체로 조립된 고정 브래킷(15)에 연결되도록 구성하며,
    상기 고정 프레임(16) 내측에는 연결로드(17)가 수용되며, 상기 연결로드(17)는 고정 프레임(16) 내부에서 슬라이드 방식으로 이동될 수 있음과 함께 상기 연결로드(17)의 끝단에는 접촉부재(18)(19)와 감지부(20)가 일체로 형성되며, 상기 접촉부재(18)(19)는 조절너트(23)가 각각으로 조립되어 상기 연결로드(17) 상에서 좌,우측으로 이동과 함께 고정되면서 감지부(20)와 사이 간격을 조절할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 신축 이음관 미세 변형의 경보장치.
  4. 신축이음관(30)의 변위량을 측정하는 신축이음관 미세 변형의 경보장치에 있어서,
    벽체(31)에 고정 브래킷(14)과 일체로 형성된 고정 프레임(16)에 접촉부재(18)(19)가 형성된 연결로드(17)를 형성하되,
    상기 신축이음관(30)의 플랜지(10)의 플레이트(12)에는 감지부(20)와 일체로 형성된 고정 브래킷(15)이 형성되고,
    상기 감지부(20)는 연결로드(17)에 형성된 접촉부재(18)(19) 사이에 위치되면서 감지부(20)에 형성된 리미트 스위치(24)(25)는 연결로드(17)에 고정된 접촉부재(18)(19)를 각각으로 감지할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 신축 이음관 미세 변형의 경보장치.
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