KR101649116B1 - 수압시험 자동제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

수압시험 자동제어 장치 및 방법이 개시된다. 이 발명의 일 실시예에 의하면, 소정 수압의 물을 공급하는 급수펌프; 압력용기의 출구단 수압을 측정하는 출구 수압 계측기; 컴퓨팅 장치로부터 전달되는 전기신호의 크기에 상응하는 공압을 생성하는 전공 레귤레이터; 상기 전공 레귤레이터로부터 인가되는 공압에 비례하여 상기 급수펌프로부터 공급되는 물의 수압을 조절한 후 상기 압력용기의 입구단에 공급하는 가변 릴리프 밸브; 및 제1 설정값, 제2 설정값, 제1 유효시간 및 제2 유효시간에 대한 정보를 포함하는 수압 시험 데이터를 로딩하고, 상기 급수펌프를 작동시키며, 상기 출구 수압 계측기에 의해 측정된 수압에 상응하는 크기의 전기신호를 주기적으로 생성하여, 상기 압력용기의 출구단 수압이 제1 설정값을 거쳐 제2 설정값까지 순차적으로 증압되도록 제어하는 컴퓨팅 장치;를 포함하고, 상기 컴퓨팅 장치는, 상기 압력용기의 출구단 수압을 제1 설정값으로 제1 유효시간 동안 유지시키고, 상기 압력용기의 출구단 수압을 제2 설정값으로 제2 유효시간 동안 유지시키도록 상기 전기신호의 크기를 조절하는, 수압시험 자동제어 장치가 제공된다.

Description

수압시험 자동제어 장치 및 방법{AUTOMATIC CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR HYDROSTATIC TEST}
이 발명은 수압시험 자동제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력용기(예컨대, 발전플랜트 등의 보일러)의 물에 대한 내압성을 시험하기 위해 기 설정된 수압 시험 구간마다 자동으로 가압 제어하는 수압시험 자동제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
수압 시험이란 보일러 등의 압력용기의 압력을 받는 부분에 소정을 수압을 인가하여 누설이나 변형 등의 유무 및 그 정도를 조사하는 시험을 말한다. 일반적으로 수압 시험은, 우선 급수펌프를 통해 급수하여 압력용기 내의 공기를 배출시키고, 압력용기 내부가 만수되면 급수펌프를 정지시킨 다음에 수압을 가하고, 소정의 수압에 도달하면 압력용기에 대한 가압을 정지하는 과정으로 진행된다.
이러한 수압 시험은 크게 구조 검사나 사용 검사와 같이 신규 압력용기에 관하여 진행하는 경우와 성능 검사와 같이 기존의 압력용기에 관하여 진행하는 경우로 구분될 수 있다.
한편, 신규 압력용기에 대한 수압 시험은 구조 검사 등의 일환으로서 해당 압력용기의 적부 판단을 한층 정확하게 판단하기 위해 진행하는데, 일 예로서 최고 사용 압력이 15㎏f/㎠를 초과하는 보일러에서는 최고 사용 압력(즉, 설계 압력)의 1.5배의 압력을 시험 압력으로 가할 수 있다.
하지만, 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 수압 시험 장치는 급수펌프를 가동함에 따라 압력용기의 수압을 측정하는 아날로그 계측기를 작업자가 확인한 후 일일이 수동으로 밸브를 개폐하고 있는 관계로 매우 번거로우며, 작업자 마다의 경험에 따라 수압 시험의 질에 편차가 발생한다는 문제점이 있었다.
아울러, 종래 기술에 따른 수압 시험 장치의 경우 수압 시험의 진행 과정에 따라 실시간으로 변화하는 압력용기의 수압을 자동으로 기록 및 관리할 수 있는 수단이 없어서, 주요 정보가 누락되고 수압 시험 완료 후에 이를 활용할 수 없다는 한계도 있었다.
특히, 고압(예, 520bar)에 적용가능한 밸브(예, 서보 밸브)가 부재하여 종래 기술에 따라 압력용기의 수압시험을 위해 압력용기의 입구단과 출구단에 연결된 밸브를 작업자가 직접 수동 조작하는 경우, 고압에 의해 압력용기 또는 수업 시험 장치의 일부가 파손되거나 폭발하면 작업자의 신체에 큰 상해를 입힐 가능성 역시 존재하고 있다.
이에 따라, 압력용기에 대한 수압시험을 자동으로 제어할 수 있는 기술에 대한 요구도 나날이 증대되고 있는 실정이다.
대한민국 특허공개공보 제10-1997-0022293호: 급수 밸브 내구성 시험 장치(1997.05.28)
이 발명은 전술된 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 이 발명의 일 실시예에 따르면 압력용기에 대한 수압시험의 일부 또는 전부를 자동으로 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 수압 시험을 자동으로 진행함으로써, 종래 작업자가 수동으로 밸브를 개폐하여 압력용기의 수압을 조절하는 경우에 폭발 또는 파손으로 인한 위험을 방지하고자 한다.
또한, 수압 시험의 진행 과정에서 기 설정된 구간(예, 시험 압력 유지)에 도달하거나 변화가 발생하면 알림 신호를 발생하여, 작업자가 현재의 진행 상황을 정확히 판단할 수 있도록 하고자 한다.
또한, 수압 시험의 진행 과정을 시간에 대하여 모니터링한 결과를 저장 및 출력함으로써, 수압 시험의 품질을 확보하고 추후 관리 가능하도록 하고자 한다.
이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이 발명의 일 측면에 의하면, 압력용기에 대한 수압 시험을 자동으로 제어하는 수압시험 자동제어 시스템에 있어서, 소정 수압의 물을 공급하는 급수펌프; 압력용기의 출구단 수압을 측정하는 출구 수압 계측기; 컴퓨팅 장치로부터 전달되는 전기신호의 크기에 상응하는 공압을 생성하는 전공 레귤레이터; 상기 전공 레귤레이터로부터 인가되는 공압에 비례하여 상기 급수펌프로부터 공급되는 물의 수압을 조절한 후 상기 압력용기의 입구단에 공급하는 가변 릴리프 밸브; 및 제1 설정값, 제2 설정값, 제1 유효시간 및 제2 유효시간에 대한 정보를 포함하는 수압 시험 데이터를 로딩하고, 상기 급수펌프를 작동시키며, 상기 출구 수압 계측기에 의해 측정된 수압에 상응하는 크기의 전기신호를 주기적으로 생성하여, 상기 압력용기의 출구단 수압이 제1 설정값을 거쳐 제2 설정값까지 순차적으로 증압되도록 제어하는 컴퓨팅 장치;를 포함하고, 상기 컴퓨팅 장치는, 상기 압력용기의 출구단 수압을 제1 설정값으로 제1 유효시간 동안 유지시키고, 상기 압력용기의 출구단 수압을 제2 설정값으로 제2 유효시간 동안 유지시키도록 상기 전기신호의 크기를 조절하는, 수압시험 자동제어 장치가 제공된다.
또한, 상기 제1 설정값은, 제2 설정값의 80% 이상 90% 이하의 값으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 컴퓨팅 장치는, 상기 압력용기의 출구단 수압이 제1 설정값까지 증압된 시점, 제1 설정값으로 제1 유효시간이 경과한 시점, 제2 설정값까지 증압된 시점 및 제2 설정값으로 제2 유효시간이 경과한 시점에서 서로 같거나 다른 알림 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제2 유효시간은, 30분 이상 2시간 이하로 설정될 수 있다.
또한, 상기 수압 시험 데이터에는 제3 설정값이 더 포함되고, 상기 컴퓨팅 장치는, 상기 압력용기의 출구단이 개방되어 수압이 제2 설정값으로부터 제3 설정값까지 감압되면 알림 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 압력용기의 입구단 수압을 측정하는 입구 수압 계측기;를 더 포함하고, 상기 컴퓨팅 장치는, 상기 입구 수압 계측기와 출구 수압 계측기의 측정값 차이가 클수록 상기 전기신호의 생성 주기를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 가변 릴리프 밸브와 상기 압력용기의 입구단 사이에 연결되어 물의 역류를 방지하는 체크밸브;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 컴퓨팅 장치는, 상기 출구 수압 계측기의 측정값을 시간에 대하여 모니터링한 결과 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 사용자의 요청에 따라 상기 모니터링 결과 데이터를 음성 형식, 파일 형식, 화면 형식 중 적어도 어느 하나로 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 수압시험 자동제어 장치가 압력용기에 대한 수압 시험을 자동으로 제어하는 방법에 있어서, 제1 설정값, 제2 설정값, 제3 설정값, 제1 유효시간 및 제2 유효시간에 대한 정보를 포함하는 수압 시험 데이터를 로딩하는 제1 단계; 압력용기의 출구단 수압을 제1 설정값까지 증압하는 제2 단계; 상기 압력용기의 출구단 수압을 제1 설정값으로 제1 유효시간 동안 유지하는 제3 단계; 상기 압력용기의 출구단 수압을 제1 설정값으로부터 제2 설정값까지 증압하는 제4 단계; 및 상기 압력용기의 출구단 수압을 제2 설정값으로 제2 유효시간 동안 유지하는 제5 단계;를 포함하는, 수압시험 자동제어 방법이 제공된다.
또한, 상기 제1 설정값은, 제2 설정값의 80% 이상 90% 이하의 값으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 제1 단계 내지 제5 단계 중 적어도 어느 하나의 단계가 완료될 때마다 서로 같거나 다른 알림 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제2 유효시간은, 30분 이상 2시간 이하로 설정될 수 있다.
또한, 상기 제5 단계 이후에, 상기 압력용기의 출구단이 개방되어 수압이 제3 설정값까지 감압되면 알림 신호를 생성하는 제6 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 단계 및 제4 단계는, 출구 수압 계측기가 압력용기의 출구단 수압을 측정하여 컴퓨팅 장치로 전달하는 단계; 상기 컴퓨팅 장치가 측정된 출구단 수압에 비례하는 전기신호를 주기적으로 생성하여 전공 레귤레이터에 전달하는 단계; 상기 전공 레귤레이터가 상기 전기신호의 크기에 비례하는 공압을 생성한 후 가변 릴리프 밸브로 출력하는 단계; 상기 가변 릴리프 밸브가 상기 공압에 근거하여 급수펌프에서 공급되는 물의 수압을 조절한 후 상기 조절된 수압을 압력용기의 입구단으로 공급하는 단계;를 순환 반복할 수 있다.
또한, 상기 전기신호를 생성하는 단계는, 상기 컴퓨팅 장치가 상기 압력용기의 입구단과 출구단의 수압 차이가 클수록 상기 전기신호의 생성 주기를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 각 단계에 따른 상기 압력용기의 출구단 수압을 시간에 대하여 모니터링한 결과 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 사용자의 요청에 따라 상기 모니터링 결과 데이터를 음성 형식, 파일 형식, 화면 형식 중 적어도 어느 하나로 출력할 수 있다.
이 발명의 일 실시예에 따르면 압력용기에 대한 수압시험의 일부 또는 전부를 자동으로 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 수압 시험을 자동으로 진행함으로써, 종래 작업자가 수동으로 밸브를 개폐하여 압력용기의 수압을 조절하는 경우에 폭발 또는 파손으로 인한 위험을 방지할 수 있다.
또한, 수압 시험의 진행 과정에서 기 설정된 구간(예, 시험 압력 유지)에 도달하거나 변화가 발생하면 알림 신호를 발생하여, 작업자가 현재의 진행 상황을 정확히 판단할 수 있다.
또한, 수압 시험의 진행 과정을 시간에 대하여 모니터링한 결과를 저장 및 출력함으로써, 수압 시험의 품질을 확보하고 추후 관리 가능할 수 있다.
이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 수압 시험 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 수압시험 자동제어 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 이 발명에 따른 수압시험 자동제어 장치에 로딩되는 수압 시험 데이터의 일 예에 관한 사진이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 수압시험 자동제어 방법의 각 단계를 순차적으로 도시한 플로우 챠트이다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 증압 단계의 세부 과정을 순차적으로 도시한 플로우 챠트이다.
도 6은 이 발명의 일 실시예에 따라 압력용기의 시간에 대한 제어 구간별 수압 변화를 그래프 형식으로 도시한 것이다.
도 7은 이 발명의 일 실시예에 따라 수압 시험을 모니터링한 결과가 출력된 일 예를 나타낸 것이다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 이 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 임의의 실시예는 이 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 이 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다. 또한, 이 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 이 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 이 발명의 실시예에 따른 수압시험 자동제어 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3은 이 발명에 따른 수압시험 자동제어 장치에 로딩되는 수압 시험 데이터의 일 예에 관한 사진이다.
도 2를 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 수압시험 자동제어 장치는 급수펌프(20), 출구 수압 계측기(42), 전공 레귤레이터(50), 가변 릴리프 밸브(30) 및 컴퓨팅 장치(60)를 포함한다.
먼저, 급수펌프(20)는 소정 수압의 물을 공급하는 구성이다. 발전 플랜트 등에서 사용되는 고압 보일러 등의 압력용기(10)의 수헙시험을 위해서 이 발명의 급수펌프(20)는 해당 사용 환경의 온도 및 압력에 견딜 수 있도록 설계, 제작된 것일 수 있다. 또한, 급수펌프(20)는 압력용기(10)에 대한 수압 시험에 요구되는 시험압력 이상의 수압을 갖는 물을 급수한다. 예를 들어, 압력용기(10)에 대한 시험압력이 520bar인 경우 급수펌프(20)는 520bar 이상의 물을 공급하여야 한다.
출구 수압 계측기(42)는 압력용기의 출구단(12) 수압을 측정하는 구성이다. 구체적으로, 출구 수압 계측기(42)는 압력용기(10)의 입구단(11)에 물이 공급됨에 따라 증압되는 출구단(12)에서의 수압을 계측한 후 디지털 신호로 변환하여 이하에서 살펴볼 컴퓨팅 장치(60)로 전달한다.
전공 레귤레이터(50)는 컴퓨팅 장치(60)로부터 전달되는 전기신호의 크기에 상응하는 공압(pneumatic)을 생성하는 구성이다. 즉, 전공 레귤레이터(50)는 소정 크기를 갖는 전류 또는 전압이 입력되면, 입력된 전류 또는 전압의 크기에 비례하는 공압을 가변 릴리프 밸브(30) 측으로 전달한다. 예컨대, 전기신호로서 1암페어의 전류가 입력되면 2bar의 공압을 출력할 수 있다. 이러한 전공 레귤레이터(50)에는 입력되는 전기신호에 대응하여 출력될 공압이 미리 설정될 수 있다.
가변 릴리프 밸브(30)는 전공 레귤레이터(50)로부터 인가되는 공압에 비례하여 급수펌프(20)로부터 공급되는 물의 수압을 조절한 후 압력용기의 입구단(11)에 공급하는 구성이다. 구체적으로, 가변 릴리프 밸브(30)는 급수펌프(20)와 압력용기 입구단(11)의 사이에 장착되어 급수펌프(20)로부터 공급되는 물이 압력용기(10) 내부로 유입될 수 있도록 중개함과 동시에 급수펌프(20)로부터 공급되는 물의 수압을 감압시키는 역할을 한다. 급수펌프(20)로부터 공급되는 물의 수압을 감압하지 않고 그대로 공급할 경우 압력용기의 입구단(11)에 과부하가 발생할 우려가 있기 때문이다.
예를 들어, 전공 레귤레이터(50)로부터 인가되는 공압이 커질수록 가변 릴리프 밸브(30)의 개도(開度) 역시 커지게 되므로, 공압이 상대적으로 작은 경우에 비하여 급수펌프(20)로부터 공급되는 물의 수압이 적게 저감되고 결국 압력용기 입구단(11)으로 유입되는 물의 수압은 높아진다.
컴퓨팅 장치(60)는 제1 설정값, 제2 설정값, 제1 유효시간 및 제2 유효시간에 대한 정보를 포함하는 수압 시험 데이터를 로딩(도 3 참조)하고, 급수펌프(20)를 작동시키며, 상기 출구 수압 계측기(42)에 의해 측정된 수압에 상응하는 크기의 전기신호를 주기적으로 생성하여, 상기 압력용기의 출구단(12) 수압이 제1 설정값을 거쳐 제2 설정값까지 순차적으로 증압되도록 제어하는 구성이다.
이러한 수압 시험 데이터는 사용자가 미리 입력한 것이거나 실시간으로 입력하는 데이터이고, 제3 설정값을 더 포함할 수 있다. 제3 설정값은 압력용기(10)의 설계압력을 의미하고, 제2 설정값은 압력용기(10)의 시험압력으로서 제3 설정값의 약 1.3배 이상 1.5배 이하의 값으로 설정될 수 있다.
또한, 제1 설정값은 제2 설정값보다 작게 설정된 값으로서, 압력용기(10)의 수압이 제2 설정값까지 증압되기 전에 압력용기(10)를 안정화시키기 위한 값이다. 구체적으로, 증압 과정에서 압력용기(10)의 출구단(12) 수압은 입구단(11) 수압 보다 작을 수 있는데, 이는 압력용기(10)의 입구단(11)으로부터 출구단(12)까지 물이 공급되는 과정에서 발생하는 딜레이(delay) 때문이다.
이에 따라, 출구단(12) 수압이 제2 설정값인 시험압력 보다 작게 측정되는 경우에도, 입구단(11) 수압은 시험압력을 초과하여 과부하가 발생할 수 있다. 따라서, 출구단(12) 수압이 제1 설정값으로 제1 유효시간 동안 유지되도록 함으로써 압력용기(10)를 안정화시킨 이후에 제2 설정값까지 재 증압하는 과정을 수행하는 것이다.
압력용기의 출구단(12) 수압이 제2 설정값까지 증압되면, 컴퓨팅 장치(60)는 제2 유효시간 동안 유지시키도록 전기신호의 크기를 조절할 수 있다. 즉, 컴퓨팅 장치(60)는 압력용기의 출구단(12) 수압이 제2 설정값에 도달한 시점부터 제2 유효시간 동안 전기신호의 크기를 고정시킬 수 있다.
이러한 제2 유효시간은 압력용기(10)가 시험압력에서 누설 또는 변형되지 않고 견딜 수 있는지 확인하기 위해서 설정되는 시간으로서, 개별 압력용기(10)의 용도와 크기 또는 형상에 따라 다를 수 있고, 바람직하게는 30분 이상 2시간 이하로 설정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 컴퓨팅 장치(60)는 압력용기의 출구단(12) 수압이 제1 설정값까지 증압된 시점, 제1 설정값으로 제1 유효시간이 경과한 시점, 제2 설정값까지 증압된 시점, 제2 설정값으로 제2 유효시간이 경과한 시점 또는 제3 설정값까지 감압된 시점에서 서로 같거나 다른 알림 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 설정값까지 증압된 시점에서 녹색 경보등을 활성하고, 제1 설정값으로 제1 유효시간이 경과한 시점에서 "제1 구간 테스트가 완료되었습니다. 제2 구간 테스트를 진행합니다."하는 음성 안내를 출력하도록 하는 신호를 생성할 수 있다. 또는, 컴퓨팅 장치(60)의 조작 판넬에 구비된 디스플레이부를 통해 상기 각 시점에 대한 정보를 그래프, 텍스트 형식으로 가시화할 수도 있다.
이 발명의 실시예에 따른 수압시험 자동제어 장치는 입구 수압 계측기(44)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 입구 수압 계측기(44)는 급수펌프(20)로부터 가변 릴리프 밸브(30)를 거쳐 압력용기의 입구단(11)에 공급되는 수압을 계측한 후 디지털 신호로 변환하여 컴퓨팅 장치(60)로 전달한다.
이에 따라, 컴퓨팅 장치(60)는 입구 수압 계측기(44)와 출구 수압 계측기(42)의 측정값 차이가 클수록 전공 레귤레이터(50)로 전달하는 전기신호의 생성 주기를 증가시킨다. 입구 수압 계측기(44)와 출구 수압 계측기(42)의 측정값 차이가 크다는 것은 압력용기의 입구단(11)과 출구단(12) 사이에 큰 딜레이(delay)가 발생한 것을 의미하므로, 전기신호의 생성 주기를 증가시켜 입구단(11)으로 공급되는 수압이 상대적으로 느리게 증압되도록 하기 위함이다.
또한, 이 발명의 실시예에 따른 수압시험 자동제어 장치는 체크밸브(70)를 더 포함할 수 있다. 이러한 체크밸브(70)는 가변 릴리프 밸브(30)와 압력용기 입구단(11) 사이에 연결되어 입구단으로부터 물이 역류되는 것을 방지하는 역할을 한다.
컴퓨팅 장치(60)는 출구 수압 계측기(42)의 수압 시험 데이터 및 그에 따른 측정값을 시간에 대하여 모니터링한 결과 데이터를 저장하고, 사용자의 요청에 따라 상기 모니터링 결과 데이터를 음성 형식, 파일 형식(예, XPS), 화면 형식(예, 수치, 그래프) 중 적어도 어느 하나로 출력할 수 있다. 일 예로서, 도 3과 같이 컴퓨팅 장치(60)의 조작 판넬의 디스플레이부에 압력용기(10)에 대한 수압 설정값 및 검사 시간 설정값 등이 표시될 수 있다. 다른 일 예로서, 도 7과 같이 수압 시험을 모니터링한 결과가 그래프 등의 형식으로 출력될 수 있다. 이때, 모니터링 결과는, 도 7에 도시된 바와 같이, 수압 시험에 대하여 시험명, 시험일시, 작성자(시험진행자)에 대한 정보, 압력용기의 고객 정보, 각 압력용기가 시험압력과 설계압력 등의 사양에 만족하였는지 등에 대한 정보를 포함하는 시험 보고서의 형태로 출력될 수 있다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 수압시험 자동제어 방법의 각 단계를 순차적으로 도시한 플로우 챠트이고, 도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 증압 단계의 세부 과정을 순차적으로 도시한 플로우 챠트이고, 도 6은 이 발명의 일 실시예에 따라 압력용기(10)의 시간에 대한 제어 구간별 수압 변화를 그래프 형식으로 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 이 발명의 일 실시예에 따른 수압시험 자동제어 방법은, 수압 시험 데이터를 로딩하는 단계(S210), 의 압력용기 출구단(12) 수압을 제1 설정값까지 증압하는 단계(S220, 도 6의 제1 구간 참조), 상기 압력용기의 출구단(12) 수압을 제1 설정값으로 제1 유효시간 동안 유지하는 단계(S230, 도 6의 제2 구간 참조), 상기 압력용기의 출구단(12) 수압을 제1 설정값으로부터 제2 설정값까지 증압하는 단계(S240, 도 6의 제3 구간 참조) 및 상기 압력용기의 출구단(12) 수압을 제2 설정값으로 제2 유효시간 동안 유지하는 단계(S250, 도 6의 제4 구간 참조)를 포함한다. 여기서, 상기 S220 단계와 S240 단계는 압력용기의 출구단(12) 수압을 증압하는 단계이고, 상기 S210 단계와 S230 단계는 압력용기의 출구단(12) 수압을 일정하게 유지하는 단계이다.
이때, 수압 시험 데이터에는 제1 설정값, 제2 설정값, 제3 설정값, 제1 유효시간 및 제2 유효시간에 대한 정보가 포함될 수 있는 바, 전술한 내용과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 압력용기의 출구단(12) 수압을 증압하는 단계(즉, S220 단계 및 S240 단계)에서는, 출구 수압 계측기(42)가 압력용기의 출구단(12) 수압을 측정하여 컴퓨팅 장치(60)로 전달하는 단계(S21), 컴퓨팅 장치(60)가 상기 측정된 출구단(12) 수압에 비례하는 전기신호를 주기적으로 생성하여 전공 레귤레이터(50)에 전달하는 단계(S22), 전공 레귤레이터(50)가 상기 전기신호의 크기에 비례하는 공압을 생성한 후 가변 릴리프 밸브(30)로 출력하는 단계(S23) 및 상기 가변 릴리프 밸브(30)가 상기 공압에 근거하여 급수펌프(20)에서 공급되는 물의 수압을 조절한 후 상기 조절된 수압을 압력용기(10)의 입구단으로 공급하는 단계(S24)를 순차적으로 순환 반복하여 수행될 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(60)는, 출구 수압 계측기(42)에서 측정된 수압이 각각 제1 설정값와 제2 설정값에 도달한 것으로 판단되면 상기 수압을 증압하는 단계를 중단한다.
또한, 이 발명의 실시예에 따른 수압시험 자동제어 방법은 제5 단계 이후에, 압력용기의 출구단(12)이 개방되어 수압이 제3 설정값까지 감압되면 알림 신호를 생성하는 단계(S260, 도 6의 제5 구간 참조)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 압력용기의 출구단(12)는 배수밸브(80, 매뉴얼 밸브 또는 솔레노이드 밸브)가 연결가 연결될 수 있다. S250 단계가 완료되어 알림 신호가 발생하면, 작업자가 상기 매뉴얼 밸브를 개방하거나 또는 컴퓨팅 장치(60)가 상기 솔레노이드 밸브를 개방시키는 신호를 생성함으로써, 압력용기의 출구단(12) 수압이 제2 설정값에서 제3 설정값으로 감압될 수 있다. 이때, 컴퓨팅 장치(60)는 출구 수압 계측기(42)에서 측정된 값이 제3 설정값인 경우에 알림 신호를 생성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제6 구간을 확인할 수 있는 바, 이는 압력용기(10)가 제3 설정값 즉, 설계압력으로 유지되는 구간을 의미한다. 이 구간은 작업자가 압력용기(10)의 누설 또는 변형을 유관으로 검사하는 데에 충분한 시간으로 설정될 수 있다. 압력용기(10)에 대한 작업자의 유관 검사가 종료되면, 급수펌프(20)를 오프(OFF) 시켜 압력용기(10) 내부의 물을 모두 배출시켜 수압시험을 종료하게 된다.
이상에서 기재된 "포함하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
위에서 설명된 이 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 이 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 이 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 압력용기 11: 입구단
12: 출구단 20: 급수펌프
30: 가변 릴리프 밸브 42: 출구 수압 계측기
44: 입구 수압 계측기 50: 전공 레귤레이터
60: 컴퓨팅 장치 70: 체크밸브
80: 배수밸브

Claims (18)

  1. 압력용기에 대한 수압 시험을 자동으로 제어하는 수압시험 자동제어 시스템에 있어서,
    소정 수압의 물을 공급하는 급수펌프;
    상기 압력용기의 입구단 수압을 측정하는 입구 수압 계측기;
    상기 압력용기의 출구단 수압을 측정하는 출구 수압 계측기;
    컴퓨팅 장치로부터 전달되는 전기신호의 크기에 상응하는 공압을 생성하는 전공 레귤레이터;
    상기 전공 레귤레이터로부터 인가되는 공압에 비례하여 상기 급수펌프로부터 공급되는 물의 수압을 조절한 후 상기 압력용기의 입구단에 공급하는 가변 릴리프 밸브; 및
    제1 설정값, 제2 설정값, 제3 설정값, 제1 유효시간 및 제2 유효시간에 대한 정보를 포함하는 수압 시험 데이터를 로딩하고, 상기 급수펌프를 작동시키며, 상기 출구 수압 계측기에 의해 측정된 수압에 상응하는 크기의 전기신호를 주기적으로 생성하여, 상기 압력용기의 출구단 수압이 제1 설정값을 거쳐 제2 설정값까지 순차적으로 증압되도록 제어하는 컴퓨팅 장치;
    를 포함하고,
    상기 컴퓨팅 장치는,
    상기 압력용기의 출구단 수압을 제1 설정값으로 제1 유효시간 동안 유지시키고, 상기 압력용기의 출구단 수압을 제2 설정값으로 제2 유효시간 동안 유지시키도록 상기 전기신호의 크기를 조절하고,
    상기 컴퓨팅 장치는,
    상기 압력용기의 출구단 수압이 제1 설정값까지 증압된 시점, 제1 설정값으로 제1 유효시간이 경과한 시점, 제2 설정값까지 증압된 시점 및 제2 설정값으로 제2 유효시간이 경과한 시점에서 서로 같거나 다른 알림 신호를 생성하고,
    상기 컴퓨팅 장치는,
    상기 압력용기의 출구단이 개방되어 수압이 제2 설정값으로부터 제3 설정값까지 감압되면 알림 신호를 생성하며,
    상기 컴퓨팅 장치는,
    상기 입구 수압 계측기와 출구 수압 계측기의 측정값 차이가 클수록 상기 전기신호의 생성 주기를 증가시켜, 입구단으로 공급되는 수압의 증압 정도를 제어하는, 수압시험 자동제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 설정값은,
    제2 설정값의 80% 이상 90% 이하의 값으로 설정되는, 수압시험 자동제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    제2 유효시간은,
    30분 이상 2시간 이하로 설정되는, 수압시험 자동제어 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가변 릴리프 밸브와 상기 압력용기의 입구단 사이에 연결되어 물의 역류를 방지하는 체크밸브;
    를 더 포함하는, 수압시험 자동제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨팅 장치는,
    상기 출구 수압 계측기의 측정값을 시간에 대하여 모니터링한 결과 데이터를 저장하는, 수압시험 자동제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    사용자의 요청에 따라 상기 모니터링 결과 데이터를 음성 형식, 파일 형식, 화면 형식 중 적어도 어느 하나로 출력하는, 수압시험 자동제어 장치.
  10. 수압시험 자동제어 장치가 압력용기에 대한 수압 시험을 자동으로 제어하는 방법에 있어서,
    제1 설정값, 제2 설정값, 제3 설정값, 제1 유효시간 및 제2 유효시간에 대한 정보를 포함하는 수압 시험 데이터를 로딩하는 제1 단계;
    압력용기의 출구단 수압을 제1 설정값까지 증압하는 제2 단계;
    상기 압력용기의 출구단 수압을 제1 설정값으로 제1 유효시간 동안 유지하는 제3 단계;
    상기 압력용기의 출구단 수압을 제1 설정값으로부터 제2 설정값까지 증압하는 제4 단계;
    상기 압력용기의 출구단 수압을 제2 설정값으로 제2 유효시간 동안 유지하는 제5 단계; 및
    상기 압력용기의 출구단이 개방되어 수압이 제3 설정값까지 감압되면 알림 신호를 생성하는 제6 단계;
    를 포함하고,
    상기 제1 단계 내지 제5 단계 중 적어도 어느 하나의 단계가 완료될 때마다 서로 같거나 다른 알림 신호를 생성하고,
    상기 제2 단계 및 제4 단계는,
    출구 수압 계측기가 압력용기의 출구단 수압을 측정하여 컴퓨팅 장치로 전달하는 단계;
    상기 컴퓨팅 장치가 측정된 출구단 수압에 비례하는 전기신호를 주기적으로 생성하여 전공 레귤레이터에 전달하는 단계;
    상기 전공 레귤레이터가 상기 전기신호의 크기에 비례하는 공압을 생성한 후 가변 릴리프 밸브로 출력하는 단계;
    상기 가변 릴리프 밸브가 상기 공압에 근거하여 급수펌프에서 공급되는 물의 수압을 조절한 후 상기 조절된 수압을 압력용기의 입구단으로 공급하는 단계;
    를 순환 반복하며,
    상기 전기신호를 생성하는 단계는,
    상기 컴퓨팅 장치가 상기 압력용기의 입구단과 출구단의 수압 차이가 클수록 상기 전기신호의 생성 주기를 증가시켜, 입구단으로 공급되는 수압의 증압 정도를 제어하는, 수압시험 자동제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 설정값은,
    제2 설정값의 80% 이상 90% 이하의 값으로 설정되는, 수압시험 자동제어 방법.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    제2 유효시간은,
    30분 이상 2시간 이하로 설정되는, 수압시험 자동제어 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제10항에 있어서,
    상기 각 단계에 따른 상기 압력용기의 출구단 수압을 시간에 대하여 모니터링한 결과 데이터를 저장하는, 수압시험 자동제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    사용자의 요청에 따라 상기 모니터링 결과 데이터를 음성 형식, 파일 형식, 화면 형식 중 적어도 어느 하나로 출력하는, 수압시험 자동제어 방법.
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