KR101521242B1 - 배관검사로봇 배관 진출입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관검사로봇 배관 진출입장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관검사로봇 배관 진출입장치는 배관의 내부를 주행하면서 배관의 이상 유무를 검사하는 배관검사로봇이 진입 및 회수되는 진출입구멍이 형성된 배관을 감싸며 설치되고, 상기 진출입구멍을 외부로 연통시키는 가지관부가 형성된 스토플피팅, 상기 스토플피팅의 가지관부에 연결되며, 상기 진출입구멍을 개폐하는 샌드위치밸브 및 상기 배관검사로봇을 내부에 수용하며, 말단이 엔드캡에 의해 밀폐되어 있는 런처파이프를 포함하며, 상기 샌드위치밸브에 일단이 연결되고, 다른 일단이 런처파이프에 연결되어 상기 런처파이프와 샌드위치밸브를 연결하는 아우터파이프 및 상기 아우터파이프의 내부에 길이방향으로 이동 가능하게 설치되어 배관검사로봇의 진입과 회수를 안내하며, 상기 배관검사로봇과 샌드위치밸브의 접촉을 차단하는 인너파이프를 더 포함한다. 따라서 상기 샌드위치밸브의 기밀유지에 효과적이므로 가스누출 등의 안전사고를 사전에 방지할 수 있다.

Description

배관검사로봇 배관 진출입장치{PIPE INSPECTION ROBOT PIPE INPUT AND OUTPUT DEVICE}

본 발명은 배관검사로봇 배관 진출입장치에 관한 것이다.

본 발명과 관련된 배관검사로봇을 배관의 내부로 진입시키기 위한 장치는 (특허문헌 1)에서 상세히 개시하고 있다. 상기 (특허문헌 1)에 따르면, 유체가 흐르고 있는, 이를 테면 가스관이나 송유관과 같은 배관의 내부 상태를 검사하기 위한 배관검사로봇은 배관의 내부를 주행하며 배관의 상태를 비파괴 검사하고 검사결과나 배관의 상태를 외부로 전송하는 역할을 한다.

이러한 배관검사로봇의 배관에 대한 진출입은 진출입구멍을 형성한 배관에 스토플피팅을 장착하여 상기 진출입구멍을 통해 배관검사로봇을 배관으로 진입시키거나, 임무를 마치고 진출입구멍을 빠져나온 배관검사로봇을 받아들여 수용 고정하는 원리로 이루어지고 있다.

여기서 상기 스토플피팅은 가지관부가 수직 또는 경사지게 형성되어 상기 가지관부에 샌드위치밸브가 개폐 가능하게 고정되며, 상기 샌드위치밸브에 런처파이프가 길이방향으로 상향 연장되게 장착되고 있다. 상기 런처파이프의 말단은 엔드캡에 의해 밀폐되어 있다.

따라서 배관검사로봇은 상기 런처파이프의 내부에 수용된 상태로 대기하고 있다가 상기 샌드위치밸브가 개방될 경우 진출입구멍을 통해 배관의 내부로 진입하여 주행하면서 배관의 상태를 비파괴 검사하게 되고, 이러한 검사가 완료되면, 개방되어 있는 샌드위치밸브를 거쳐 런처파이프로 귀환하게 된다.

KR 10-1384268 B1

상기 (특허문헌 1)에 따르면, 배관검사로봇은 스토플피팅, 샌드위치밸브 및 런처파이프의 구성에 의해 배관에 용이하게 진출입할 수 있다. 그러나 상기 (특허문헌 1)은 배관검사로봇이 배관에 진입하거나 런처파이프로 회수되는 과정에서 샌드위치밸브를 통과할 때에 이물질이 침투하여 상기 샌드위치밸브의 기밀이 유지되지 못하는 문제점이 있다.

상기 샌드위치밸브는 배관과 런처파이프를 연결하는 매개체로써, 배관검사로봇의 진출입시 이외에는 평상시에 닫혀 있다. 즉 상기 배관검사로봇이 배관의 내부를 주행하는 동안은 밀폐되어 외부로 가스가 누설되지 않도록 하게 된다.

이때 상기 배관 내부를 주행하면서 이물질이 묻은 배관검사로봇이 샌드위치밸브를 통과할 경우 이물질이 상기 샌드위치밸브에 침투할 수 있으며, 이로 인해 완벽한 기밀성능을 갖지 못하고 있다. 즉 이물질이 샌드위치밸브의 차단디스크와 디스크시트 사이에 침투함으로써, 이러한 이물질에 의한 틈새가 발생하거나 기밀을 위한 오-링 등이 훼손되기 때문이다.

구체적으로 이물질은 상기 배관검사로봇의 진출입시 옮겨간 것으로서, 차단디스크가 완전하게 닫히지 못하게 하거나 오-링의 이탈을 야기하여 훼손이 발생토록 하게 된다. 샌드위치밸브는 상기 오-링을 통해 기밀을 유지하는 것이 기본 원리이며, 오-링의 이탈 등 현장 여건에 의해 가스가 누출되는 문제는 언제든지 발생할 수 있다. 따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명의 관점은, 배관검사로봇의 진입 및 회수를 안내하여 배관의 내부로 배관검사로봇이 진입하거나 회수되는 과정에서 샌드위치밸브에 이물질이 침투하는 것을 용이하게 방지할 수 있도록 한 배관검사로봇 배관 진출입장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해,

본 발명의 일 실시 예에 따른 배관검사로봇 배관 진출입장치는 배관의 내부를 주행하면서 배관의 이상 유무를 검사하는 배관검사로봇이 진입 및 회수되는 진출입구멍이 형성된 배관을 감싸며 설치되고, 상기 진출입구멍을 외부로 연통시키는 가지관부가 형성된 스토플피팅;

상기 스토플피팅의 가지관부에 연결되며, 상기 진출입구멍을 개폐하는 샌드위치밸브; 및

상기 배관검사로봇을 내부에 수용하며, 말단이 엔드캡에 의해 밀폐되어 있는 런처파이프;

를 포함하며,

상기 샌드위치밸브에 일단이 연결되고, 다른 일단이 런처파이프에 연결되어 상기 런처파이프와 샌드위치밸브를 연결하는 아우터파이프; 및

상기 아우터파이프의 내부에 길이방향으로 이동 가능하게 설치되어 배관검사로봇의 진입과 회수를 안내하며, 상기 배관검사로봇과 샌드위치밸브의 접촉을 차단하는 인너파이프;

를 더 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관검사로봇에 있어서, 상기 아우터파이프는 샌드위치밸브에 연결된 제1 아우터파이프;

상기 제1 아우터파이프에 연결된 제2 아우터파이프; 및

상기 제2 아우터파이프와 런처파이프를 연결하고, 상기 런처파이프를 지면과 평행하게 하는 곡관;

으로 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관검사로봇에 있어서, 상기 제2 아우터파이프에 길이방향으로 슬릿이 형성되고, 상기 인너파이프의 둘레에 상기 슬릿을 통해 외부로 노출되는 랙 기어가 설치되며, 상기 랙 기어와 치합하는 피니언 기어가 상기 제2 아우터파이프에 설치되고, 상기 피니언 기어에 스티어링 휠이 연결될 수 있다.

이러한 해결 수단들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 샌드위치밸브의 기밀유지에 효과적이므로 가스누출 등의 안전사고를 사전에 방지할 수 있다. 그리고 배관검사로봇의 투입 및 회수를 용이하게 안내함으로써, 작업시간을 최소화하고 작업의 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관검사로봇 배관 진출입장치를 나타내 보인 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관검사로봇 배관 진출입장치의 스토플피팅을 나타내 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배관검사로봇 배관 진출입장치의 요부를 나타내 보인 확대도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배관검사로봇 배관 진출입장치의 아우터파이프와 인너파이프를 나타내 보인 사시도.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어 지는 이하의 구체적인 내용과 실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배관검사로봇 배관 진출입장치는 가스가 흐르는 수송관인 배관과 상기 배관을 검사하는 배관검사로봇을 수용하여 대기시키는 런처파이프를 연결하는 매개체인 샌드위치밸브의 기밀을 유지하기 위한 것이다. 상기 샌드위치밸브는 배관검사로봇의 진출입시 이외에는 평상시에 닫혀 있다. 즉 상기 배관검사로봇이 배관의 내부를 주행하는 동안은 밀폐되어 외부로 가스가 누설되지 않도록 하게 된다.

여기서 상기 진출입장치는 배관검사로봇의 배관 내부로의 진입 및 회수를 안내함으로써, 배관 내부를 주행하면서 이물질이 묻은 배관검사로봇이 샌드위치밸브를 통과하는 과정에서 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 완벽한 기밀을 유지할 수 있게 된다.

즉 배관을 검사하기 위하여 상기 내부로 배관검사로봇을 진입시키거나 검사가 완료된 후 상기 배관검사로봇을 회수할 때, 전제조건은 반드시 가스의 기밀이 유지되어야 한다는 것이다. 따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 진출입장치는 이러한 전제조건을 배관검사로봇의 진입 및 회수를 직접적으로 안내함으로써, 용이하게 달성하게 된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 3에서 보듯이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관검사로봇 배관 진출입장치(1)는 배관(11)의 진출입구멍(11a)을 감싼 상태로 상기 배관(11)에 용접되고, 상기 진출입구멍(11a)을 외부로 연통시키는 가지관부(13c)가 형성된 스토플피팅(Stopple fitting)에 연결되어 배관검사로봇(10)을 상기 진출입구멍(11a)으로 배관(11)에 진입시키거나 회수한 후 수용하게 된다.

즉 상기 스토플피팅(13)의 가지관부(13c)에 샌드위치밸브(Sandwich valve)가 연결되고, 상기 샌드위치밸브(20)에 아우터파이프(Outer pipe)가 연결되며, 상기 아우터파이프(30)에 배관검사로봇(10)을 내부에 수용하는 런처파이프(Launcher pipe)가 연결된다. 그리고 상기 아우터파이프(30)의 내부에 인너파이프(Inner pipe)가 길이방향으로 이동 가능하게 설치된다.

상기 스토플피팅(13)은 배관(11)과 샌드위치밸브(20)를 연결하는 매개체로써, 상기 배관(11)에 형성된 진출입구멍(11a)을 기준으로 배관을 감싸는 형태로 설치된다. 즉 이러한 스토플피팅(13)은 반원형의 형태를 취하며 배관(11)의 하면에 밀착 용접되는 하부 피터(13a), 상기 배관(11)의 상부에 밀착되며 배관(11) 및 하부 피터(13a)에 용접되는 반원형의 상부 피터(13b) 및 상기 상부 피터(13b)의 상부에 일체를 이루며 상향 연장된 가지관부(13c)로 구성된다.

상기 가지관부(13c)는 배관검사로봇(10)이 통과 가능한 구경을 갖는 중공파이프로 형성되며, 배관(11)의 길이방향에 대해 45° 정도의 각도로 기울어지게 형성하되, 어느 정도의 예각과 둔각은 허용 가능하다.

이러한 스토플피팅(13)의 가지관부(13c)에 연결되는 샌드위치밸브(20)는 내부에 차단디스크(Block disc), 디스크시트(Disc seat) 및 오-링(O-Ring) 등이 설치된 통상의 구성으로서, 배관(11)에 형성된 진출입구멍(11a)을 개방하거나 차단하게 된다. 즉 상기 샌드위치밸브(20)는 배관검사로봇(10)의 진출입시 이외에는 평상시에 닫혀 있다가 배관(11)의 검사시에는 개방되어 상기 배관(11)의 내부로 진입하거나 회수되는 상기 배관검사로봇(10)을 통과시키게 된다.

상기 런처파이프(40)는 배관(11)의 검사를 개시하기 위해 샌드위치밸브(20)가 개방되기 전까지 배관검사로봇(31)을 수용하여 보호하며, 배관검사로봇(10)이 정해진 정렬을 유지하게 하는 일종의 내압 챔버(Chamber)로써, 상기 배관검사로봇(10)의 출발 전에 배관검사로봇(10)의 작동상태를 점검할 수 있도록 최소한 배관검사로봇(10)이 앞뒤로 움직일 수 있는 정도의 길이로 형성된다.

이러한 런처파이프(40)는 양단에 플랜지부(41)(42)가 형성되어 있으며, 도면상 전단의 플랜지부(41)에 후술하는 아우터파이프(30)가 연결되고, 후단의 플랜지부(42)에 엔드캡(43)이 설치되어 내부를 밀폐하게 된다. 즉 상기 엔드캡(43)은 일정두께를 갖는 원판형 부재로서, 다수의 볼트를 통해 런처파이프(40)의 플랜지부(42)에 설치되어 내부를 밀폐하되, 중앙에 홀더부(43a)가 형성되어 배관검사로봇(10)의 말단에 구비되는 카메라모듈(Camera module)을 그 내부에 수용하게 된다.

다만 이러한 런처파이프(40)를 포함하여 전술한 샌드위치밸브(20) 및 스토플피팅(13)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진출입장치(1)의 전제부로써, 이에 대해서는 (특허문헌 1)에 구체적이고 상세히 개시되어 있으며, 이와 실질적으로 동일하게 실시되고 있으므로, 이하 더욱 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

도 3 내지 4에서 보듯이, 상기 아우터파이프(30)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진출입장치(1)의 특징부로써, 샌드위치밸브(20)와 런처파이프(40)를 연결하게 된다. 그리고 그 내부에 배관검사로봇(10)의 진출입을 안내하는 인너파이프(50)를 길이방향으로 이동 가능하게 수용하게 된다.

즉 상기 아우터파이프(30)는 원통형으로 구성되어 도면상 좌측의 일단이 샌드위치밸브(20)에 연결되고, 우측의 다른 일단이 런처파이프(40)에 연결되는데, 각 일단을 통상적인 플랜지(Flange) 방식으로 연결하게 된다. 따라서 상기 런처파이프(40)에서 대기 중인 배관검사로봇(10)을 샌드위치밸브(20)로 용이하게 유도하게 된다.

여기서 상기 아우터파이프(30)는 분할 구성될 수 있으며, 일례로써, 샌드위치밸브(20)에 제1 아우터파이프(31)를 연결하고, 상기 제1 아우터파이프(31)에 동일 구경의 제2 아우터파이프(32)를 연결한 후 상기 제2 아우터파이프(32)를 런처파이프(40)에 연결할 수 있으며, 또한 상기 제2 아우터파이프(32)에 굴절 형성된 곡관(33)을 연결한 후 이를 런처파이프(40)에 연결할 수 있다.

따라서 상기 아우터파이프(30)를 유지보수하기가 용이할 뿐만 아니라 아우터파이프(30)의 내부에 길이방향으로 이동 가능하게 설치되는 인너파이프(50)를 용이하게 설치하여 운용할 수 있게 되며, 부가적으로 일부 구간을 다양한 방향으로 굴절시킬 수 있어 일례로써, 곡관(33)을 통해 런처파이프(40)가 지면과 평행하게 설치 가능하여 배관검사로봇(10)의 대기 및 관리가 용이하게 이루어질 수 있다.

상기 인너파이프(50)는 평상시에 아우터파이프(30)의 내부에 수용되어 위치하고 있다가 배관검사로봇(10)의 배관(11) 내부로의 진입 및 회수시에는 하강하여 상기 배관검사로봇(10)을 안내함으로써, 샌드위치밸브(20)와 배관검사로봇(10)이 직접적으로 접촉하는 것을 방지하게 된다. 즉 상기 인너파이프(50)를 통해 상기 배관검사로봇(10)에 묻어 있는 이물질이 샌드위치밸브(20)에 침투하는 것을 방지하게 된다.

도 4에서 보듯이, 인너파이프(50)의 슬라이딩은 아우터파이프(30), 구체적으로 제2 아우터파이프(32)에 길이방향으로 슬릿(Slit)을 형성하고, 상기 인너파이프(50)의 둘레에 상기 슬릿(32a)을 통해 외부로 노출되는 랙 기어(51)를 설치하게 된다. 그리고 상기 랙 기어(51)와 치합하는 피니언 기어(32b)를 상기 제2 아우터파이프(32)에 설치한 후 상기 피니언 기어(32b)에 스티어링 휠(32c)을 연결하는 방식으로 실시하게 된다.

즉 상기 스티어링 휠(32c)의 조작을 통해 피니언 기어(32b)가 회전하고, 상기 피니언 기어(32b)의 회전을 따라 랙 기어(51)가 전,후진함으로써, 인너파이프(50)가 아우터파이프(30)의 내부에서 길이방향으로 이동하게 되며, 이러한 인너파이프(50)의 길이방향으로 이동에 의해 배관검사로봇(10)이 안내되면서 배관(11) 내부로 진입하거나 회수됨으로써, 샌드위치밸브(20)와의 직접적인 접촉이 차단된다.

여기서 본 발명의 일 실시 예에 따른 배관검사로봇 배관 진출입장치를 이용한 배관검사로봇의 진입 및 회수에 대해 설명하면 다음과 같다.

배관검사로봇(10)은 런처파이프(40)에 대기하고 있다가 배관(11) 내부의 검사시에는 상기 런처파이프(40)에서 아우터파이프(30)를 거쳐 개방되어 있는 샌드위치밸브(20)를 통과하여 스토플피팅(13)의 가지관부(13c)를 통해 진출입구멍(11a)으로 진입하게 된다.

이때 상기 배관검사로봇(10)이 샌드위치밸브(20)를 통과하기 전에 아우터파이프(30)의 외부로 노출되어 있는 스티어링 휠(32c)를 조작하여 랙 기어(51)와 피니언 기어(32b)의 구동을 통해 인너파이프(50)를 길이방향으로 하강시키게 되고, 이를 통해 상기 배관검사로봇(10)의 진입을 안내하게 된다.

이후, 배관(11) 내부에 대한 검사가 완료되어 배관검사로봇(10)이 역순으로 가지관부(13c)를 거쳐 인너파이프(50)에 안내되어 샌드위치밸브(20)를 통과한 후 아우터파이프(30)를 지나 런처파이프(40)에 수용되면, 스티어링 휠(32c)을 조작하여 랙 기어(51)와 피니언 기어(32b)의 구동을 통해 상기 인너파이프(50)를 길이방향으로 상승시킴으로써, 상기 아우터파이프(30)의 내부에 인입시키게 된다.

따라서 상기 인너파이프(50)를 통해 배관검사로봇(10)과 샌드위치밸브(20)의 직접적인 접촉을 방지하게 됨으로써, 상기 배관검사로봇(10)의 회수시에 배관(10) 내부에서 옮겨간 이물질이 상기 샌드위치밸브(20)에 침투하여 차단디스크가 완전하게 닫히지 못하게 하거나 오-링의 이탈을 야기하여 훼손이 발생하는 것을 방지하게 되며, 이로 인해 가스 누출 등의 안전사고를 사전에 방지할 수 있게 된다.

한편 상기 샌드위치밸브(20)는 배관검사로봇(10)의 회수가 완료되면, 닫아 밀폐하게 된다. 즉 상기 배관검사로봇(10)이 배관(11)의 내부를 주행하거나 런처파이프(40)에 배관검사로봇의 회수가 완료되면 밀폐되어 외부로 가스가 누설되지 않도록 하게 된다.

이상 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 배관검사로봇 배관 진출입장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 - 진출입장치 10 - 배관검사로봇
11 - 배관 12 - 진출입구멍
13 - 스토플피팅 13a - 하부 피터
13b - 상부 피터 13c - 가지관부
20 - 샌드위치밸브 30 - 아우터파이프
31 - 제1 아우터파이프 32 - 제2 아우터파이프
32a - 슬릿 32b - 피니언 기어
32c - 스티어링 휠 33 - 곡관
40 - 런처파이프 41, 42 - 플랜지부
43 - 엔드캡 43a - 홀더부
50 - 인너파이프 51 - 랙 기어

Claims (3)

1. 배관의 내부를 주행하면서 배관의 이상 유무를 검사하는 배관검사로봇이 진입 및 회수되는 진출입구멍이 형성된 배관을 감싸며 설치되고, 상기 진출입구멍을 외부로 연통시키는 가지관부가 형성된 스토플피팅(Stopple fitting);
   상기 스토플피팅의 가지관부에 연결되며, 상기 진출입구멍을 개폐하는 샌드위치밸브(Sandwich valve); 및
   상기 배관검사로봇을 내부에 수용하며, 말단이 엔드캡에 의해 밀폐되어 있는 런처파이프(Launcher pipe);
   를 포함하며,
   상기 런처파이프와 샌드위치밸브를 연결할 수 있도록 상기 샌드위치밸브에 플랜지(Flange) 방식으로 연결된 제1 아우터파이프, 상기 제1 아우터파이프에 플랜지 방식으로 연결되며, 길이방향으로 슬릿(Slit)이 형성된 제2 아우터파이프 및 상기 제2 아우터파이프와 런처파이프에 각각 플랜지 방식으로 연결되고, 상기 런처파이프를 지면과 평행하게 하는 곡관으로 구성된 아우터파이프(Outer pipe);
   상기 제1,2 아우터파이프의 내부에 길이방향으로 이동 가능하게 설치되어 배관검사로봇의 진입과 회수를 안내하며, 상기 배관검사로봇과 샌드위치밸브의 접촉을 차단하는 인너파이프(Inner pipe);
   상기 인너파이프의 둘레에 설치되어 상기 슬릿을 통해 외부로 노출되는 랙 기어; 및
   상기 제2 아우터파이프에 설치되어 상기 랙 기어와 치합하게 되며, 스티어링 휠이 연결된 피니언 기어;
   를 더 포함하는 배관검사로봇 배관 진출입장치.
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