KR101389881B1

KR101389881B1 - 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101389881B1
Application number: KR1020130096102A
Authority: KR
Inventors: 강인식
Original assignee: 송은가스연구개발 주식회사
Priority date: 2013-08-13
Filing date: 2013-08-13
Publication date: 2014-06-19

Abstract

본 발명은 가스배관 차단 장치용 셈(SEM:Safety Environment Multifuction) 백(Bag)한 것으로서, 보다 상세하게는 위험 환경에서 안전하게 작업할 수 있게 안전기능을 갖는 가스배관을 차단하는 가스(질소) 백가스(질소) 백 것이다.
본 발명의 다기능 셈 백에 의해서,도시가스배관 작업으로 인한 내부 질소 치환시 백이 저온현상으로 결빙되어 파손되는 것을 예방하고,용접작업으로 인한 고열 및 이물질에 의한 파손에 견딜 수 있게 하며, 백의 삽입과 탈착시 백의 파손을 방지하고, 백의 사용회수를 제한하며, 백 내부의 압력을 일정하게 유지하여 사고를 사전에 방지하고, 백을 용이하게 배관에 삽입하도록 하는 효과가 있다.

Description

가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백 및 그 제조방법{MULTI-FUCTIONAL SEM BAG WITH SAFETY FEATURES FOR GAS PIPELINE BLOCKING DEVICE AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 가스배관 차단 장치용 셈(SEM:Safety Environment Multifuction) 백(Bag)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위험 환경에서 안전하게 작업할 수 있게 안전기능을 갖는 가스배관을 차단하는 가스(질소) 백에 관한 것이다.그 상품명은 셈(SEM) 백(Bag)이다.

종래기술의 '가스배관차단 질소백조립체'(등록특허공보 제10-0951885호)는, 질소백,제1,2 고정부,중심봉,가스관,원추형의 아답터 및 금속재질의 중간볼을 포함하며,이 발명은, 중심봉과 가스관의 중첩된 구간에서의 휨강도가 증가되어,가스배관차단 질소백조립체의 내구성을 개선할 수 있으며,질소백이 팽창되면서 내벽에 발생되는 다수개의 핀홀에 의해서 질소백이 터지는 것을 방지할 수 있으며,다양한 내경의 가스 배관 또는 수도 배관에도 대응할 수 있을 뿐아니라,유지보수가 용이하다는 것이다.

이 발명의 안쪽의 내피는 천연고무로 되어 있어,도시가스배관 작업시에 질소 치환 작업 완료 후 백 내부에 질소를 주입하면 백 안쪽 내피가 파손되어 기밀이 유지되지 않는 문제가 있으며, 질소3중 백의 제조과정은 몰드성형방식이므로 본 발명의 라덱스 코팅방식보다 백이 일정하고 균일하게 코팅되지 않은 문제가 있고, 성형금형을 사용하여 성형하므로 백 내부에 발생되는 기포발생을 피할 수 없으며, 상기 몰드성형방식은 백의 일정한 두께의 지속적 생산이 어려워 백 내부의 압력을 주입시 백의 변형이 심하게 일어나 한번 사용하면 더 이상 사용할 수 없게 되는 문제가 있다.

한국등록특허공보 제10-0951885호

본 발명은, 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 도시가스 배관 작업시 반드시 병행되는 질소치환 및 배관의 그라인딩 작업시 발생되는 불꽃 및 용접 작업시 발생되는 고열에 견딜 수 있고, 이와 같은 위험 환경에서 안전하게 작업할 수 있으며,백의 파손이나 폭팔의 안전사고를 방지하기 위하여 백의 일정 압력을 유지하고,백의 삽입과 탈착로부터 보호하고,백의 배관 삽입을 부드럽게하며,백의 사용회수를 제한할 수 있는 안전성과 다기능 기능을 갖는 셈(SEM:Safety Environment Multifuction) 백(Bag)을 제공하고자 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백은,질소가 유입되는 연결부;상기 연결부와 연결되어 질소를 유입시키는 고압호스;상기 고압호스 내에 내장되는 호스의 휘어짐을 방지하는 코일스프링;상기 고압호스와 연결되어 질소의 유입 및 방출에 따라 팽창 및 수축하는 셈 백;질소 주입 시 상기 고압호스 내측으로 삽입되는 나이론 고무호스;및 상기 나이론 고무호스를 고정시키고 배관 삽입시 선단으로 삽입되는 볼플런저;를 포함하며,상기 셈 백의 내면과 외면은 실리콘층으로 코팅하는 것을 특징으로 한다.

상기 셈 백은 탄소 섬유층을 추가하여, 라덱스층, 실리콘층, 탄소 섬유층, 라덱스층, 실리콘층의 5 개층으로 구성되는 것이다.

또한,상기 실리콘층에서 실리콘은 LSR(Liquid Silicon Rubber) 실리콘인 것이다. 또한, 상기 LSR(Liquid Silicon Rubber) 실리콘은 톨루엔 또는 솔벤트등을 희석하여 사용하는 것이다.

이다. 또한, 상기 질소백 외면의 실리콘 코팅층의 두께는 0.1 ~ 0.5 mm인 것이다. 또한, 상기 고압호스부 상에 형성되는 실리콘 카운터부를 더 형성하는 것이다. 또한, 상기 실리콘 카운터부는 다수개의 카운터 꼭지를 포함하고 있으며,1개의 작업시 1개의 카운터 꼭지를 제거함으로써, 남은 카운터 꼭지수에 의해서 사용회수가 제한되는 것이다. 또한, 상기 볼플런저의 선단에 볼을 더 형성하는 것이다. 또한, 상기 연결부는 황동 재질의 닛블 구조로되는 것이다. 또한, 상기 셈 백의 양측 단부에 백의 삽입과 탈착시 백의 파손을 방지하기 위하여 백 가이드를 더 형성하는 것이다. 또한, 상기 셈 백에 질소를 주입하기 위하여 연결된 질소주입장치의 레버를 조절하여 일정 압력을 설정하고 설정 압력 이상인 경우에는 질소 배출구를 통하여 초과 압력을 배출함으로써, 셈 백 내에 일정 압력을 유지하는 것이다.

본 발명의 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백의 셈 백 제조방법은, (a) 라덱스(고무나무 수액)에 탄산 칼슘,아연화,골드 유황 등을 배합하는 배합단계; (b) 백 모양의 코아를 염수액에 침지시켜 염수를 코팅하는 염수코팅단계; (c) 염소에 디핑한 코어를 건조시키는 1차 건조단계; (d) 건조가 끝난 코어를 배합된 원료 침지조에 디핑하는 1차 침지단계; (e) 1차 침지가 끝난 코어를 건조로에서 건조시키는 2차 건조단계; (f) 건조된 코어에서 백 모양의 고무를 분리하는 분리단계; (g) 분리된 백 모양의 고무 내측에 실리콘을 코팅하는 백내측 실리콘 코팅단계; (h) 백 모양의 고무에 고기능 탄소섬유를 사선 모양으로 감는 실코팅단계; (i) 실이 코팅된 백 모양의 고무를 임의의 두께가 형성되도록 배합된 원료에 침지시키는 2차 침지단계; (j) 2차 침지된 코어를 건조로에서 건조시키는 3차 건조단계; (k) 2차 침지가 완료된 백을 기능에 맞게 조립하는 조립단계;및 (l) 조립된 백에 실리콘을 코팅하는 조립후실리콘 코팅단계;을 포함하는 것이다.

상기 (i) 단계에서,임의의 두께는 조절이 가능하고 두께를 일정하고 균일하게 하는 것이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백은,질소가 유입되는 연결부;상기 연결부와 연결되어 질소를 유입시키는 고압호스부;상기 고압호스부 내에 내장되는 호스의 휘어짐을 방지하는 코일스프링; 상기 고압호스부와 연결되어 질소의 유입 및 방출에 따라 팽창 및 수축하는 셈 백 ; 질소 주입 시 상기 고압호스부 내측으로 삽입되는 나이론 고무호스 ;및 상기 나이론 고무호스를 고정시키고 배관 삽입시 선단으로 삽입되는 볼플런저;를 포함하며,상기 셈 백의 내면과 외면은 라데스 실리콘층으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 다기능 셈 백에 의해서,도시가스배관 작업으로 인한 내부 질소 치환시 백이 저온현상으로 결빙되어 파손되는 것을 예방하고,용접작업으로 인한 고열 및 이물질에 의한 파손에 견딜 수 있게 하며, 백의 삽입과 탈착시 백의 파손을 방지하고, 백의 사용회수를 제한하며, 백 내부의 압력을 일정하게 유지하여 사고를 사전에 방지하고, 백을 용이하게 배관에 삽입하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 단면도(A-A 도)이다.
도 3은 본 발명의 내부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 측면의 중앙 단면도(B-B 도)이다.
도 5는 본 발명의 실리콘 카운터의 평면도 및 측면도이다.
도 6은 질소순환기 설명도이다.
도 7은 셈 백의 사용설명도이다.
도 8은 백 가이드의 도이다.
도 9는 볼에 관한 도이다.

본 발명은 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백(100)은, 질소가 유입되는 연결부(10); 상기 연결부와 연결되어 질소를 유입시키는 고압호스부(20); 상기 고압호스부(20) 내에 내장되는 호스의 휘어짐을 방지하는 코일스프링(40);상기 고압호스부(20)와 연결되어 질소의 유입 및 방출에 따라 팽창 및 수축하는 셈 백(50);질소 주입 시 상기 고압호스부(20) 내측으로 삽입되는 나이론 고무호스(60);및 상기 나이론 고무호스(60)를 고정시키고 배관 삽입시 선단으로 삽입되는 볼플런저;를 포함하며,상기 셈 백(50)의 내면과 외면은 라데스 실리콘층으로 코팅하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 정면도이다. 본 발명(100)의 정면도에서와 같이, 본 발명은 질소가 유입되는 연결부(10)가 있으며,연결부(10)와 연결되어 질소를 백 내부로 유입시키는 고압호스(20)가 있고, 고압호스(20)를 고정시키는 캡너트(30)가 있으며, 유입 또는 방출되는 질소에 따라 팽창 및 수축하는 셈 백(50)있고,셈 백(50)의 선단에는 볼(72)를 구비하는 볼플런저(70) 그리고 백의 삽입 및 탈착시 백을 보호하는 백가이드(90)가 구성되어 있다.

도 2는 본 발명의 단면도(A-A 도)이고, 도 3은 본 발명의 내부 사시도이다.본 발명의 단면도 및 사시도에서와 같이, 고압호스부(20) 내에 내장되어 호스의 휘어짐을 방지하는 코일스프링(40)이 있으며, 셈 백 팽창 시 상기 고압호스부(20) 내측으로 삽입되는 나이론 고무호스(60)가 있고, 가스가 출입하는 가스홀(22) 및 가스홀커버(24)가 있으며,고압호스(20)에 백을 고정시켜 주는 캡너트(30)와 스리브(32)가 있고,나이론 고무호스(60) 상에 셈 백을 고정시켜 주는 니플2(74)이 구성되어 있다.

도 4는 본 발명의 측면의 중앙 단면도(B-B 도)이다. 본 발명의 중앙 단면도(B-B 도)에서와 같이,셈 백(50)은 수축과 팽창이 가능하도록 주름을 갖는 변위형상으로 되어 있으며,중심에는 고압호스(20)와 나이론 고무호스(60)가 도시되어 있다.

도 5는 본 발명(도 1)의 실리콘 카운터의 평면도 및 측면도이다.도 5의 (a)는 실리콘 카운터(80)의 평면도로서 다수개의 카운터 꼭지(82)를 포함하고 있으며,도 5의 (b)는 그 측면도을 나타내고 있다.

상기 도 1 내지 도 3를 참조하면서, 본 발명의 다기능 셈 백(100)의 구성 및 구성에 따른 작용을 살펴보면, 질소가스는 연결부(10)를 통하여 유입된다.연결부(10)는 황동의 재질의 닛블 구조로 되어 있다. 유입된 가스는 고압호스(20)를 통하여 셈 백(50)에 공급된다.

고압호스(20) 상에 니플1(34)이 고정되어 있고,니플1(34) 상에 셈 백의 일 단이 놓여져 너트(36)에 의해 고정되어 있으며,그리고 니플1(34)의 양단은 스리브(32)에 의해 고정되어 있고,니플1(34)의 일 단에 캡너트(30)가 결합되어 있다. 그리고 캡너트(30)와 너트(36)사이에 실리콘 카운터(80)가 설치되어 있다.

도 4는 본 발명의 측면의 중앙단면도(B-B도)로서, 셈 백(50)에 질소가 유입되기 전인, 셈 백(50)의 주름이 있는 수축상태를 나타낸다.

질소가 유입되기 전에 셈 백(50)은 도 4와 같이 주름이 있는 수축상태로 있으며,나이론 고무호스(60)도 고압호스(20)에 삽입되기 전의 상태인 'ㄱ'의 위치에 있다. 질소가스가 유입되면서 셈백(50)은 주름이 없어지는 팽창상태로 되며,나이론 고무호스(60)도 'ㄱ'에서 'ㄴ'으로 이동되어 고압호스(20)에 삽입되는 상태로 된다. 고압호스(20)은 내부압력 160 Bar 이하의 고압에서 견디는 재질을 사용한다.

셈 백(50)은 수축상태에서 가스배관에 삽입되고, 삽입된 후에 질소가 유입되어 팽창하는 것으로서 팽창된 셈 백(50)이 가스배관을 막음으로서 배관에 흐르는 가스흐름을 차단해 주는 역할을 한다. 도시가스배관(주강코팅배관)은 용접작업으로 높은 고열과 용접작업을 하기 위해서 배관내에 잔류가스를 제거하기 위해 질소로 치환을 해주는데 이때 배관내부의 온도는 현저히 저하됨으로 이를 예방하기 위해 셈 백(50)의 내면과 외면에 특수 실리콘 코팅을 해준다. 이로써, 셈 백의 내한성과 내열성이 증가한다. 셈 백(50)은 탄소 섬유층을 추가하여, 라덱스층, 실리콘층, 탄소 섬유층, 라덱스층, 실리콘층의 5 개층으로 구성되는 것이다. 실리콘층에서 실리콘은 LSR(Liquid Silicon Rubber) 실리콘인 것이다. LSR(Liquid Silicon Rubber) 실리콘은 희석하여 사용하는 것이다. 질소백 외면의 실리콘 코팅층의 두께는 0.1 ~ 0.5 mm인 것이며, 내면의 실리콘 코팅층의 두께는 0.1 ~ 0.3 mm인 것이다.

백이 배관 내에 삽입될 시 백이 자연스럽게 휘어지면서 배관 내에 안착하기 위하여, 도 9에서와 같은 볼의 형상을, 도 2에서와 같이 볼플런저(70)의 내측 선단에 볼(72)을 구비한다. 도 2,3에서와 같이, 고압호스(20) 내측에 코일스프링(40)을 설치하여 가스배관 내에 백 삽입 시에 호스가 휘어지는 것을 방지한다. 셈 백의 양측 단부에 백의 삽입과 탈착시 백의 파손을 방지하기 위하여, 도 8과 같은 형상의 백 가이드(90)를 도 1에서와 같이 셈 백(50)의 양단에 부착한다.

도 5는 본 발명 도 1의 구성 80인, 실리콘 카운터의 평면도 및 측면도이다.도 5a는 실리콘 카운터의 평면도이고, 도 5b는 그 측면도이다. 백의 사용회수를 제한하기 위하여 캡너트(30)와 너트(36) 사이에 다수개의 카운터 꼭지(82)를 포함하는 실리콘 카운터(80)를 설치하여 1회 사용시 마다 꼭지 1개씩 제거하여 남은 사용회수를 표시하도록 한다.

도 6은 질소순환기 설명도이다. 도 6의 질소순환기(200)는 병질소 압력OPEN 레바(260),병질소 연결부싱(280)를 포함하고 있으며, 상기 셈 백에 질소를 주입하기 위하여 백 내부압력 조절 레버(220)를 조절하여 일정 압력을 설정하고 설정 압력 이상인 경우에는 질소 배출구(240)을 통하여 초과 압력에 해당되는 질소를 배출함으로써, 셈 백 내에 일정 압력을 유지한다.

도 7은 셈 백의 사용설명도이다. 2개의 셈 백(310,320)을 포함하는 백 장비를 설치하고(도 7a), 가스배관(330) 내에 백을 삽입하며(도 7b),가스배관 내에 백을 안착하고(도 7c),백 내에 질소를 주입하여 백의 팽창으로 인하여 가스배관이 차단되며(도 7d), 백 내에 질소를 강제 방출(도 7e)한 후 장비를 철수하는 것이다.

본 발명의 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백(100)의 셈 백(50) 제조방법은,

(a) 라덱스(고무나무 수액)에 탄산 칼슘,아연화,골드 유황 등을 배합하는 배합단계;

(b) 백 모양의 코아를 염수액에 침지시켜 염수를 코팅하는 염수코팅단계;

(c) 염수에 디핑한 코어를 건조시키는 1차 건조단계;

(d) 건조가 끝난 코어를 배합된 원료 침지조에 디핑하는 1차 침지단계;

(e) 1차 침지가 끝난 코어를 건조로에서 건조시키는 2차 건조단계;

(f) 건조된 코어에서 백 모양의 고무를 분리하는 분리단계;

(g) 분리된 백 모양의 고무 내측 부위에 실리콘을 코팅하는 백내측 실리콘 코팅단계;

(h) 백 모양의 고무에 고기능 탄소섬유를 사선 모양으로 감는 실코팅단계;

(i) 실이 코팅된 백 모양의 고무를 임의의 두께가 형성되도록 배합된 원료에 침지 시키는 2차 침지단계;

(j) 2차 침지된 코어를 건조로에서 건조시키는 3차 건조단계;

(k) 2차 침지가 완료된 백을 기능에 맞게 조립하는 조립단계;및

(l) 조립된 백에 실리콘을 코팅하는 조립후실리콘 코팅단계;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 염수코팅은 라덱스 원료가 제대로 밀착되게 해주기 위해 화학처리하는 것이며, 상기 (i) 단계에서,임의의 두께는 조절이 가능하고,두께를 일정하고 균일하게 하는 것이다. 여기서, 백의 두께가 임의로 조절이 가능한 이유는 상기 염수코팅시 온도의 조절과 염수 농도의 조절에 의해 천연고무의 두께를 임의로 조절이 가능한 것이다. 또한 백 두께가 전체적으로 일정하고 균일하게 되는 이유는 코어금형에 압력을 가하는 방식이 아닌 라덱스 용액에 담그는 방식으로 코어 전체에 라덱스 용액이 일정하게 묻어나고 코어에 달라 붙게 하여 백의 두께가 전체적으로 일정하고 균일하게 나오게 된다.

상기 (i) 단계의 2차 침지단계에 의해서 형성되는 셀 백 외면의 실리콘 코팅층의 두께는 0.1 ~ 0.5 mm 이고 내면의 실리콘 코팅층의 두께는 0.1 ~ 0.3 mm 이다. 상기 셈 백 제조방법에 의한 셈 백(50)은,라덱스층, 실리콘층, 탄소 섬유층, 라덱스층, 실리콘층의 5 중구조로 되는 것이다.

이상의 본 발명에 대하여 6가지 특징을 설명하면 다음과 같다.

① 본 발명은 셈 백의 내면과 외면에 실리콘 코팅층을 형성하여 내한성과 내열성을 향상시킨 것이다.

LSR(Liquid Silicone Rubber) 실리콘액상의 성능은 내한성에 강하여 영하 70 ℃ 의 온도에 얼지 않으며, 내열성도 우수하여 영상 180 ℃의 온도에도 백의 변형 및 파손에서 보호해 준다. LSR 실리콘액상은 처음엔 젤타입으로 되어 있지만 톨루엔 또는 솔벤트등을 희석하여 사용한다.

㈀ 백 내부에 질소 주입시 저온현상으로 파손되는 것을 예방하고, 배관의 용접작업시 내부의 온도의 상승을 방지하기 위하여 안쪽에 특수실리콘 코딩을 한다.

㈁ 도시가스배관의 용접작업을 위하여 실시하는 도시가스배관 내부 질소치환작업(배관내가스 제거작업)시 도 2의 A,B부분 질소에 직접적으로 노출되어 저온현상에 취약한 부분을 실리콘 코팅을 하여 질소(N₂)치환시 저온현상으로 백이 얼어붙어 파손되는 현상을 예방한다.

(ㄷ) 백의 외피에는 도시가스 배관작업시 반드시 병행되는 질소치환 및 도시가스배관의 그라인딩 작업시 발생되는 불꽃(높은 열의 쇳가루) 및 용접작업시 발생되는 고열에 대한 방지책으로 백 외부에 실리콘 코팅을 0.1 ~ 0.5 mm 정도로 하여 백이 질소 치환시 발생되는 저온현상에 견디며,또한 높은 열을 발생하는 용접작업(화기작업) 및 쇳가루 등의 이물질에 의한 파손에 견딜 수 있게 한다.

② 백의 보호를 위해 백 보호 가이드를 설치한 것이다.

백의 삽입과 탈착시 발생되는 백의 파손을 방지하고자 도 2의 A와 B지점 백 보호 가이드를 장착하여 파손을 예방한다.

③ 백의 사용횟수 제한을 위해 실리콘 카운터를 설치한 것이다.

백의 사용제한 횟수는 사용횟수를 제한하도록 도 1(80) 및 도 5와 같이 누구나 쉽게 남은 사용횟수(카운터 꼭지수,82)를 확인하고 제한할 수 있는 방식으로 스토핑 작업을 할 수 있으며, 백의 사용시 직접 돌출부위를 제거하는 방식으로 100 % 도시가스 안전감독자 입회하에 시행해야 함으로 편리하게 사용제한을 할 수 있으며, 또한 육안으로 쉽게 확인 가능하다.

④ 백의 내한성과 안전성을 향상시키기 위해 라텍스 코팅공법(코어방식)을 사용한 것이다.

상기 라데스 코팅공법은,

배합->염수->건조->1차침지->2차건조->탈피->실 코팅->2차 침지->3차 건조-> 조립의 순으로 행한다.

상기 라덱스 코팅공법은,

㈀ 배합 : 라텍스(고무나무 수액),탄산 칼슘,아연화,골드 유황 등의 재료를 섞는 단계;

㈁ 염수 : 백 모양의 코어를 염수액에 침지시켜 염수를 코딩하는 단계;

㈂ 건조 : 1차 침지가 끝난 코어를 건조로 에서 말리는 작업;

㈃ 1차 침지 : 건조가 끝난 코어를 배합된 원료 침지조에디핑하는 단계;

㈄ 2차건조 : 1차 침지가 끝난 코어를 건조로 에서 말리는 작업;

㈅ 탈피 : 건조된 코어에서 백 모양의 고무를 분리 하는 작업;

㈆ 실리콘 코팅 : 분리된 백 모양의 고무 내측에 액상 실리콘을 희석하여 스프레이 도포하는 작업;

㈇ 실 코팅 : 백 모양의 고무에 고기능 탄소섬유를 사선 모양으로 감는 작업;

㈈ 2차 침지 : 실이 코팅된 백 모양의 고무를 적당한 두께가 될 수 있도록 배합된 원료에 침지 시키는 공정;

㈉ 3차 건조: 2차 침지된 건조로에서 건조시킴;

㈊ 조립 : 2차 침지가 완료된 백을 기능에 맞게 조립;및

㈋ 실리콘 코팅 : 조립된 백에 실리콘 코팅을 하는 단계;를

포함한다.

ⓐ 코어방식의 설비로 인하여 백의 두께는 자유롭게 조절이 가능하며,도시가스용 의 두께는 1.8 ㎜ ~ 2.5 ㎜ 내로 하여 스토핑(stopping)장비와 호환성을 갖춘다

ⓑ 코어방식의 특성은 백의 두께가 일정하게 나와 지속적으로 생산이 가능하여 백 내부에 압력을 주입시 백의 변형이 없이 일정한 모양을 유지해 준다

※ 본 발명은, 기존의 몰드성형방식(종래기술)-> 라덱스 코어방식으로 변경한 것이다.

☆ 라텍스 코어방식

기존의 문제점을 보완하기 위하여 1차 침지 후 이루어지는 실코팅 작업시 2차 침지 작업을 염두하여 백의 외피를 오톨도톨한 부위를 없애기 위하여 고도의 기술력을 요하는 실 코팅작업이 이루어진다. 또한 2차 침지 시에도 한번에 끝나는 침지작업이 아닌 백의 면을 고르게 나오게 하기 위하여 매우 얇게 몇 차례 지속적으로 침지와 건조가 이루어진다.

⑤ 백이 쉽게 배관 내에 삽입되도록 Ball을 설치한 것이다.

도 2의 B부분 배관삽입부는 백이 쉽게 꺽이고 배관 내에 장착하여 백의 배관내 삽입시 백이 쉽게 배관 내에 안착될 수 있도록 도와준다. 도 10은 볼에 관한 도이다. 도 10에서와 같이, 기존에 수차례 사용하면,쉽게 볼이 빠지는 문제가 있어서

Ball삽입부를 Ball의 중심이 안쪽으로 들어 오도록 한 후 Ball을 삽입한다. Ball이 장착 완료된 뒤 A부분 입구를 조여주어서 Ball이 탈착되는 것을 막아준다.

⑥ 백 내부의 질소순환 방식(질소순환기 설치)에 의한 안전사고 예방한 것이다.

질소(N2)는 순환방식은, 백 내부에 질소(N2)를 주입하고 백의 전단 밸브를 차단하지 않고 백 내부의 압력을 그대로 유지할 수 있도록 하는 방법이다. 기존의 문제점은, AIR 주입의 경우에는, AIR은 연소를 도화주는 가연성가스로 백의 파손시 어떠한 안전조치를 할 수 없어 바로 사고로 이어지는 단점이 있다. 또한, 질소(N2) 주입의 경우에는, 질소(N2)는 연소를 방해하는 불연성가스이지만 기존에는 질소주입기 없이 질소(N2)를 백 내부에만 주입후 B부분의 밸브를 차단하여 백 내부에만 압력을 유지하기 때문에, AIR주입방식과 같이, 백이 파손될 시에는 안전 조치가 불가능하다.

본 발명은, 백 압력을 지속적으로 유지하기 위해서는 질소주입기(도 6의 200)를 설치한 것이다. 예로서, 200A 백 기준 약 2bar의 압력이 백 내부에 주입되는데 질소주입기의 밸브의 조작을 통하여 서서히 질소를 주입하게 된다. 일정압력이 주입되었을 시 더 이상의 조작을 할 필요없이 그 상태를 유지하면 백 내부에는 2bar을 압력을 유지하게 되고 질소주입기 사진의 질소배출구(240)의 작은 구멍을 통하여 질소가 위의 그림과 같이 방출되어 백는 압력의 초과로 인하여 파손되지 않고 그상태를 유지할 수 있다. 백의 파손이나 폭발의 안전사고시 질소주입기에서 약 2BAR로 셋팅된 불연성가스가 우선 방출되어 화기를 소화해 안전사고를 사전에 예방 할 수 있는 역할을 한다.

본 발명의 다기능 셈 백에 의해서,도시가스배관 작업으로 인한 내부 질소 치환시 백이 저온현상으로 결빙되어 파손되는 것을 예방하고, 용접작업으로 인한 고열 및 이물질에 의한 파손에 견딜 수 있게 하며, 백의 삽입과 탈착 시 백의 파손을 방지하고, 백의 사용회수를 제한하며, 백 내부의 압력을 일정하게 유지하여 사고를 사전에 방지하고, 백을 용이하게 배관에 삽입하도록 하는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명은, 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명하였으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 균등물과 변형 예들은 본 발명의 권리범위 내에 있음을 이해하여야 한다.

10 : 연결부 20 : 고압호스
22 : 가스홀 24 : 가스홀 커버
30 : 캡 너트 32 : 스리브
34 : 니플1 36 : 너트
40 : 코일 스프링 50 : 셈 백
60 : 나이론 고무호스 70 : 볼 플런저
72 : 볼 74 : 니플2
80 : 실리콘 카운터 82 : 카운터 꼭지
90 : 백 가이드 100 : 다기능 셈 백
200 : 질소순환기 220 : 백 내부압력 조절레버
240 : 질소배출구 300 : 백 장비
310,320 ; 2개의 셈 백

Claims

가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백(100)에 있어서,
질소가 유입되는 연결부(10);
상기 연결부와 연결되어 질소를 유입시키는 고압호스(20);
상기 고압호스(20) 내에 내장되는 호스의 휘어짐을 방지하는 코일스프링(40);
상기 고압호스(20)와 연결되어 질소의 유입 및 방출에 따라 팽창 및 수축하는 셈 백(50);
질소 주입 시 상기 고압호스(20) 내측으로 삽입되는 나이론 고무호스(60);및
상기 나이론 고무호스(60)를 고정시키고 배관 삽입시 선단으로 삽입되는 볼플런저(70);를 포함하며,
상기 셈 백(50)의 내면과 외면은 실리콘층으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
제1항에 있어서,
상기 셈 백(50)은 탄소 섬유층을 추가하여, 라덱스층, 실리콘층, 탄소 섬유층, 라덱스층, 실리콘층의 5 개층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
제1항에 있어서,
상기 실리콘층에서 실리콘은 LSR(Liquid Silicon Rubber) 실리콘인 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
제3항에 있어서,
상기 LSR(Liquid Silicon Rubber) 실리콘은 톨루엔 또는 솔벤트등을 희석하여 사용하는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
제1항에 있어서,
상기 셈 백(50) 외면의 실리콘 코팅층의 두께는 0.1 ~ 0.5 mm인 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
제1항에 있어서,
상기 고압호스(20) 상에 형성되는 실리콘 카운터부(80)를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
제6항에 있어서,
상기 실리콘 카운터부(80)는 다수개의 카운터 꼭지를 포함하고 있으며,1개의 작업시 1개의 카운터 꼭지를 제거함으로써, 남은 카운터 꼭지수에 의해서 사용회수가 제한되는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
제1항에 있어서,
상기 볼플런저(70)의 선단에 볼(72)를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
제1항에 있어서,
상기 연결부(10)는 황동 재질의 닛블 구조로 되는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
제1항에 있어서,
상기 셈 백의 양측 단부에 백의 삽입과 탈착시 백의 파손을 방지하기 위하여 백 가이드(90)를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
제1항에 있어서,
상기 셈 백에 질소를 주입하기 위하여 연결된 질소주입장치(200)의 레버(220)를 조절하여 일정 압력을 설정하고 설정 압력 이상인 경우에는 질소 배출구(240)을 통하여 초과 압력에 해당하는 질소를 배출함으로써, 셈 백 내에 일정 압력을 유지하는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백.
가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백(100)의 셈 백(50) 제조방법은,
(a) 라덱스(고무나무 수액)에 탄산 칼슘,아연화,골드 유황 등을 배합하는 배합단계;
(b) 백 모양의 코아를 염수액에 침지시켜 염수를 코팅하는 염수코팅단계;
(c) 염소에 디핑한 코어를 건조시키는 1차 건조단계;
(d) 건조가 끝난 코어를 배합된 원료 침지조에 디핑하는 1차 침지단계;
(e) 1차 침지가 끝난 코어를 건조로에서 건조시키는 2차 건조단계;
(f) 건조된 코어에서 백 모양의 고무를 분리하는 분리단계;
(g) 분리된 백 모양의 고무 내측에 실리콘을 코팅하는 백내측 실리콘 코팅단계;
(h) 백 모양의 고무에 고기능 탄소섬유를 사선 모양으로 감는 실코팅단계;
(i) 실이 코팅된 백 모양의 고무를 임의의 두께가 형성되도록 배합된 원료에 침지 시키는 2차 침지단계;
(j) 2차 침지된 코어를 건조로에서 건조시키는 3차 건조단계;
(k) 2차 침지가 완료된 백을 기능에 맞게 조립하는 조립단계;및
(l) 조립된 백에 실리콘을 코팅하는 조립후 실리콘 코팅단계;을
포함하는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백의 셈 백 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 (i) 단계에서,임의의 두께는 조절이 가능하고 두께를 일정하고 균일하게 하는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백의 셈 백 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 (i) 단계의 2차 침지단계에 의해서 형성되는 셀 백 외면의 실리콘 코팅층의 두께는 0.1 ~ 0.5 mm인 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백의 셈 백 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 셈 백 제조방법에 의한 셈 백(50)은,라덱스층, 실리콘층, 탄소 섬유층, 라덱스층, 실리콘층의 5 중구조로 되는 것을 특징으로 하는 가스배관 차단 장치용 안전기능을 갖는 다기능 셈 백의 셈 백 제조방법.