KR101668837B1 - 고수압용 파이프 내압시험 장치 및 내압시험 설비 - Google Patents

고수압용 파이프 내압시험 장치 및 내압시험 설비 Download PDF

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Abstract

고수압용 파이프 내압시험 장치 및 내압시험 설비가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 고수압용 파이프 내압시험 장치(100)는, 주입유체가 시험대상 파이프(10) 내부로 유동될 수 있는 중공구조의 유입로(111), 및 원통형 플러그(120)의 일방향 움직임을 제한하도록 일측 외주면에 위치하는 플러그 멈춤부(112)를 포함하고, 일측 외주면에 나사산(113)이 형성된 바이패스 파이프(by-pass pipe, 110); 상기 바이패스 파이프(110)의 외주면을 감싸며 장착되어 있고, 시험대상 파이프(10)의 일단부 또는 양단부의 내부면과 바이패스 파이프(110) 외주면 사이에 개재되어 밀봉력을 제공하는 원통형 플러그(120); 상기 시험대상 파이프(10)의 외주면을 밀착하여 감싸고, 미끄럼 방지부재(132)가 위치하는 내부 안착부(131)를 구비하는 둘 이상의 조임커버(130); 상기 바이패스 파이프(110)의 나사산(113) 형성부에 장착되고, 원통형 플러그(120)에 압력을 가하는 플러그 조임부(140); 및 상기 원통형 플러그(120)와 플러그 조임부(140) 사이에 장착되고, 볼팅 조임에 의해 원통형 플러그(120)를 가압하는 플러그 가압부(150);을 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명의 고수압용 파이프 내압시험 장치에 따르면, 특정 구조의 바이패스 파이프, 원통형 플러그, 조임커버, 플러그 조임부 및 플러그 가압부를 구비함으로써, 고압의 내압시험 환경에서도 고압력에 대응하는 밀폐력을 제공 할 수 있어, 시험대상에 대한 안정적인 내압시험을 수행할 수 있다.

Description

고수압용 파이프 내압시험 장치 및 내압시험 설비 {Pressrue Test Apparatus and Equipment for High Pressure Pipe}
본 발명은 고수압용 파이프 또는 압력용기로 구성되는 시험대상에 대해 내압시험을 수행하는 내압시험 장치 및 이를 구비하는 내압시험 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 특정 구조의 바이패스 파이프, 원통형 플러그, 조임커버, 플러그 조임부 및 플러그 가압부를 포함하는 구조로 내압시험 장치를 구성하여, 고압의 내압시험 환경에서도 안정적인 내압시험이 이루어질 수 있도록 한 내압시험 장치 및 내압시험 설비에 관한 것이다.
수지(resin, polyethylene)재 파이프는, 금속 파이프(steel pipe)에 비해 가볍고 내식성이 뛰어나며 우수한 유연성과 시공성을 지니고 있어, 상수도관으로 사용시 금속 파이프에 비해 여러 가지 이점을 제공한다. 구체적으로, 수지재 파이프는, 매설된 토양의 이용, 파이프의 부식, 도로 위의 하중 등 금속 파이프의 주요 누수 원인을 근본적으로 해결할 수 있다. 또한, 수재재 파이프는, 부식에 따른 누수 및 수질오염을 근본적으로 해결할 수 있다.
이러한 이점에도 불구하고, 낮은 강성으로 인해 고수압을 견딜 수 있는 대구경 파이프 제조에 어려움이 있어, 수지재 파이프는 전체 상수도관 네트워크(network) 적용에 한계가 있어 왔다.
상기한 문제점들을 해결하기 위해 이에 관한 연구개발이 있어 왔으며, 이러한 결과로, 최근 고압이 요구되는 도수관이나 송수관 등에 적용되는 초강성을 갖는 소재로 이루어진 고수압용 파이프들이 제조되고 있다. 구체적으로 이러한 고수압용 파이프들은 국내외 상수도관 용도로 획기적인 내구성과 친환경 특성을 갖는 고성능의 수지 소재를 적용하여 수자원 관리의 획기적인 전환점을 마련하고 있다.
한편, 상기한 고수압용 파이프들은, 제조 후 실제 적용되기 전 내압시험을 거치게 된다. 이러한 내압시험은 실제 고압이 요구되는 도수관이나 송수관 등에 안전하게 적용됨을 검증하는 시험이므로 매우 중요한 시험이라 할 수 있다.
금속 파이프의 내압시험은 양 끝단부에 금속 밀폐부재를 장착하고 이를 용접에 의해 실링하여 수행되었으나, 수지재 파이프의 내압시험의 경우에는 용접에 의해 양 끝단부가 밀폐될 수 없으므로 또 다른 여러 방법에 의해 밀폐되어 수행되고 있다.
구체적으로, 종래의 고수압용 파이프 내압시험 장치는, 클램프 등을 포함하는 구조로서, 파이프의 양 끝단부를 클램프 등으로 밀폐하여 내압시험을 수행한다.
그러나, 종래의 고수압용 파이프 내압시험 장치에는 클램프 부와 파이프 경계부에서 고압에 의해 물이 누수 될 가능성이 있다.
또한, 종래 고수압용 파이프 내압시험 장치는, 하나의 내압시험 장치에 적용할 수 있는 파이프의 크기(외경 및 내경)가 고정되어 있어, 다양한 외경 및 내경을 갖는 파이프에 대한 내압시험을 진행하기에 어려움이 있다.
한국등록특허공보 제10-0506985호 (2005년 08월 01일 등록)
본 발명의 목적은, 시험대상 파이프의 일단부 또는 양단부에 안정적으로 장착되어 고압력에 대응하는 밀폐력을 제공할 수 있는 고수압용 파이프 내압시험 장치 및 내압시험 설비를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 내압시험 장치는, 내압시험을 위해 시험대상 파이프의 일단부 또는 양단부에 장착되는 내압시험 장치로서,
주입유체가 시험대상 파이프 내부로 유동될 수 있는 중공구조의 유입로, 및 원통형 플러그의 일방향 움직임을 제한하도록 일측 외주면에 위치하는 플러그 멈춤부를 포함하고, 일측 외주면에 나사산이 형성된 바이패스 파이프(by-pass pipe);
상기 바이패스 파이프의 외주면을 감싸며 장착되어 있고, 시험대상 파이프의 일단부 또는 양단부의 내부면과 바이패스 파이프 외주면 사이에 개재되어 밀봉력을 제공하는 원통형 플러그;
상기 시험대상 파이프의 외주면을 밀착하여 감싸고, 미끄럼 방지부재가 위치하는 내부 안착부를 구비하는 둘 이상의 조임커버;
상기 바이패스 파이프의 나사산 형성부에 장착되고, 원통형 플러그에 압력을 가하는 플러그 조임부; 및
상기 원통형 플러그와 플러그 조임부 사이에 장착되고, 볼팅 조임에 의해 원통형 플러그를 가압하는 플러그 가압부;
을 포함하는 구성일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플러그 멈춤부는, 바이패스 파이프와 일체화된 형태, 바이패스 파이프의 외주면에 추가 장착하는 스냅링(snap ring) 형태, 또는 별도의 고정부재를 용접 또는 접착제에 의해 접합시키는 형태 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 원통형 플러그는, 천연고무(NR), 합성천연고무(IR), 스티렌 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 클로로프렌 고무(CR), 부틸고무(IIR), 니트릴고무(NBR), 수소화니트릴 고무(NEM/HsssNBR), 에틸렌프로필렌 고무(EPT/EPDM), 하이파론(CSM), 아크릴 고무(ACM/ANM), 우레탄 고무(U), 실리콘 고무(Si), 불소 고무(FPM), 다류화 고무(T) 및 합성고무로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 소재로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 원통형 플러그의 외주면에는, 상기 바이패스 파이프의 길이 방향과 직교하는 방향으로 형성된 하나 이상의 그루브(groove)가 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 그루브는, 폭(Wg)과 깊이(Dg)을 갖도록, 원통형 플러그의 원주면에 링 형태로 형성되어 있고,
상기 그루브의 폭(Wg)은 원통형 플러그의 길이(Lp) 대비 1 내지 10 % 이고, 상기 그루브의 깊이(Dg)는 원통형 플러그의 반경(Dp) 대비 1 내지 10 % 일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 미끄럼 방지부재는, 고무 패드 또는 성형된 형태의 유연한 수지 소재로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 미끄럼 방지부재의 표면에는, 상기 바이패스 파이프의 길이 방향과 직교하는 방향으로 형성된 하나 이상의 그루브가 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 그루브는, 폭(We)과 깊이(De)를 갖도록 미끄럼 방지부재의 표면에 형성되어 있고,
상기 그루브의 폭(We)은 미끄럼 방지부재의 길이(Le) 대비 1 내지 10 % 이고, 상기 그루브의 깊이(De)는 미끄럼 방지부재의 두께(Te) 대비 1 내지 10 % 일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플러그 조임부는:
바이패스 파이프의 외주면에 형성된 나사산과 대응되는 구조의 내부 나사산을 구비하는 조임본체부;
상기 조임본체부의 측면으로부터 연장되어 형성된 둘 이상의 핸들; 및
상기 조임본체부의 상부면 또는 하부면에 일체화되어 형성된 너트 형상의 조임보조부;
를 포함하는 구성일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플러그 가압부는:
상기 원통형 플러그와 플러그 조임부 사이에 장착되고, 플러그 조임부의 가압력을 전달받아 원통형 플러그를 가압하는 판상형 플러그 가압판; 및
상기 플러그 가압판과 플러그 조임부 사이에 장착되고, 볼팅 조임에 의해 플러그 가압판을 원통형 플러그 방향으로 가압하는 볼팅가압부;
를 포함하는 구성일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 내압시험장치는,
시험대상 파이프의 임의의 외주면을 감싸며 고정되고, 조임커버와 소정 크기의 강도를 가지는 연결부재를 통해 결속되어 있는 안전고정부재를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 내압시험 장치를 포함하는 내압시험 설비를 제공할 수 있는 바, 본 발명의 일 측면에 따른 내압시험 설비는, 밀폐가 가능한 파이프 또는 압력용기(pressure vessel)로 구성되는 시험대상에 대해 내압시험을 수행하는 내압시험 설비로서,
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 내압시험 장치;
주입유체를 저장하는 저장용기;
주입유체를 시험대상에 공급하는 공급펌프;
상기 압력시험 장치, 저장용기 및 공급펌프를 연결하는 공급배관; 및
상기 공급배관 또는 시험대상에 장착되어 시험대상의 내부압력을 측정할 수 있는 압력게이지;
를 포함하는 구성일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 고수압용 파이프 내압시험 장치에 따르면, 특정 구조의 바이패스 파이프, 원통형 플러그, 조임커버, 플러그 조임부 및 플러그 가압부를 구비함으로써, 고압의 내압시험 환경에서도 고압력에 대응하는 밀폐력을 제공 할 수 있어, 시험대상에 대한 안정적인 내압시험을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 고수압용 파이프 내압시험 장치에 따르면, 내압시험 장치의 구성부재 중, 원통형 플러그의 외경, 미끄럼 방지부재의 두께, 조임커버의 내경 등을 조절 할 수 있으므로, 하나의 내압시험 장치로써 다양한 외경 및 내경을 갖는 파이프에 대한 내압시험을 수행 할 수 있다.
또한, 본 발명의 고수압용 파이프 내압시험 장치에 따르면, 저장용기, 공급펌프, 공급배관 및 압력게이지와 함께 내압시험 설비로서 활용 될 수 있어, 시험대상 파이프 또는 압력용기에 대해 안정적인 내압시험을 수행 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내압시험 장치를 나타내는 측절단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 바이패스 파이프를 나타내는 정면도 및 측면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 바이패스 파이프의 또 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 원통형 플러그를 나타내는 정면도 및 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 원통형 플러그가 바이패스 파이프에 장착된 상태를 나타내는 측절단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 조임커버를 나타내는 정면도, 측면도 및 평면도이다.
도 8은 도 7의 A - A' 부분 절단면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 플러그 조임부를 나타내는 정면도 및 측면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 플러그 가압부를 구성하고 있는 판상형 플러그 가압판 및 볼팅가압부를 나타내는 측면도 및 평면도이다.
도 11은 도 1에 도시된 내압시험 장치에서 바이패스 파이프, 원통형 플러그, 플러그 조임부 및 플러그 가압부만을 추출하여 조립된 상태를 나타낸 절단면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 플러그 조임부를 이용하여 원통형 플러그를 가압하는 모습을 나타낸 절단면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 플러그 가압부를 이용하여 원통형 플러그를 더욱 가압하는 모습을 나타내 절단면도이다.
도 14는 도 1에 도시된 플러그 조임부 및 플러그 가압부를 이용하여 원통형 플러그를 가압한 상태를 나타낸 절단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 내압시험 장치를 포함하는 내압시험 설비를 나타내는 모식도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 내압시험 장치를 나타내는 측절단면도가 도시되어 있고 도 2에는 도 1에 도시된 바이패스 파이프를 나타내는 정면도 및 측면도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 내압시험 장치(100)는, 바이패스 파이프(by-pass pipe, 110), 원통형 플러그(120), 조임커버(130), 플러그 조임부(140) 및 플러그 가압부(150)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 바이패스 파이프(by-pass pipe, 110)는 주입유체가 시험대상 파이프(10) 내부로 유동될 수 있는 중공구조의 유입로(111)를 구비하는 구조일 수 있다. 또한, 바이패스 파이프(110)의 일측 외주면에는 나사산(113)이 형성될 수 있다. 또한, 바이패스 파이프(110)의 일측 외주면에는 원통형 플러그(120)의 일방향 움직임을 제한하도록 플러그 멈춤부(112)가 형성될 수 있다.
경우에 따라서, 본 실시예에 따른 내압시험 장치(100)는, 시험대상 파이프(10)의 임의의 외주면을 감싸며 고정되고, 조임커버(130)와 소정 크기의 강도를 가지는 연결부재(161)를 통해 결속되어 있는 안전고정부(160)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 고압에 의해 조임커버(130)가 시험대상 파이프(10)로부터 이탈될 시 외부로 튕겨나가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 조임커버(130)의 이탈로 인한 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.
도 3 및 도 4에는 도 2에 도시된 바이패스 파이프의 또 다른 실시예를 나타내는 측면도가 도시되어 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 플러그 멈춤부(112)는, 원통형 플러그(120)의 일방향 움직임을 안정적으로 제한할 수 있는 구조라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 바이패스 파이프(110)와 일체화된 형태(a, b, c), 바이패스 파이프(110)의 외주면에 추가 장착하는 스냅링(snap ring) 형태(d), 또는 별도의 고정부재를 용접(e) 또는 접착제(117)에 의해 접합(f)시키는 형태 중 어느 하나로 구성된 것일 수 있다.
도 5에는 도 1에 도시된 원통형 플러그를 나타내는 정면도 및 측면도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5에 도시된 원통형 플러그가 바이패스 파이프에 장착된 상태를 나타내는 측절단면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 도 1과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 원통형 플러그(120)는, 바이패스 파이프(110)의 외주면을 감싸며 장착되고, 시험대상 파이프(10)의 일단부 또는 양단부의 내부면과 바이패스 파이프(110) 외주면 사이에 개재되어 밀봉력을 제공할 수 있다.
구체적으로, 원통형 플러그(120)는 소정 강도를 가지는 유연한 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어 원통형 플러그(120)는, 천연고무(NR), 합성천연고무(IR), 스티렌 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 클로로프렌 고무(CR), 부틸고무(IIR), 니트릴고무(NBR), 수소화니트릴 고무(NEM/HsssNBR), 에틸렌프로필렌 고무(EPT/EPDM), 하이파론(CSM), 아크릴 고무(ACM/ANM), 우레탄 고무(U), 실리콘 고무(Si), 불소 고무(FPM), 다류화 고무(T) 및 합성고무로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 소재로 구성될 수 있다. 소정 강도를 가지는 유연한 소재이며 밀봉력을 제공할 수 있는 소재라면 상기 언급한 예시에 한정되지 않고 자유롭게 변경 적용가능함은 물론이다.
또한, 원통형 플러그(120)의 외주면에는, 바이패스 파이프(110)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 형성된 하나 이상의 그루브(groove, 121)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 언급한 그루브(121)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 폭(Wg)과 깊이(Dg)을 갖도록, 원통형 플러그(120)의 원주면에 링 형태로 형성될 수 있다.
그루브의 형성 폭과 깊이는 원통형 플럭그(120)의 밀봉력을 향상시킬 수 있는 길이로 설계됨이 바람직하다. 예를 들어, 그루브(121)의 폭(Wg)은 원통형 플러그의 길이(Lp) 대비 1 내지 10 % 이고, 그루브(121)의 깊이(Dg)는 원통형 플러그의 반경(Dp) 대비 1 내지 10 % 일 수 있다.
도 7에는 도 1에 도시된 조임커버를 나타내는 정면도, 측면도 및 평면도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7의 A - A' 부분 절단면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 도 1과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 조임커버(130)는, 두 이상으로 구성되어 시험대상 파이프(10)의 외주면을 밀착하여 감싸는 구조일 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 조임커버(130)의 내부 안착부(131)에는 미끄럼 방지부재(132)가 장착될 수 있다.
상기 언급한 미끄럼 방지부재(132) 는, 고무 패드 또는 성형된 형태의 유연한 수지 소재로 구성될 수 있다.
또한, 미끄럼 방지부재(132)의 표면에는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 바이패스 파이프(110)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 형성된 하나 이상의 그루브(133)가 형성될 수 있다. 이러한 그루브(133)는 미끄럼 방지부재(132)의 마찰력을 향상시킬 수 있고, 결과적으로, 시험대상 파이프(10)와 조임커버(130)가 서로 안정적으로 밀착 고정될 수 있도록 한다.
미끄럼 방지부재(132)의 표면에 형성된 그루브(133)의 형성 폭과 깊이는 미끄럼 방지부재(132)의 마찰력을 향상시킬 수 있는 길이로 설계됨이 바람직하다. 예를 들어, 그루브(133)의 폭(We)은 미끄럼 방지부재(132)의 길이(Le) 대비 1 내지 10 % 이고, 그루브(133)의 깊이(De)는 미끄럼 방지부재(132)의 두께(Te) 대비 1 내지 10 % 일 수 있다.
도 9에는 도 1에 도시된 플러그 조임부를 나타내는 정면도 및 측면도가 도시되어 있다.
도 9를 도 1과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 플러그 조임부(140)는 바이패스 파이프(110)의 나사산(113) 형성부에 장착되고, 원통형 플러그(120)에 압력을 가할 수 있다.
구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 플러그 조임부(140)는 바이패스 파이프(110)의 외주면에 형성된 나사산(113)과 대응되는 구조의 내부 나사산을 구비하는 조임본체부(141)를 포함하는 구조일 수 있다. 또한, 조임본체부(141)의 측면에는 조임본체부(141)로부터 연장되어 형성된 둘 이상의 핸들(142)일 장착될 수 있다. 또한, 조임본체부(141)의 상부면 또는 하부면에 일체화되어 형성된 너트 형상의 조임보조부(143)가 형성될 수 있다.
따라서, 이러한 구조을 포함하는 플러그 조임부(140)는 최도 핸들(142)를 이용하여 플러그 조임부(140)를 회전시켜 원통형 플러그(120)를 가압시킬 수 있다. 또한, 핸들(142)에 의한 조임 작업 이후 너트 형상의 조임보조부(143)를 이용하여 더욱 강한 힘으로 플러그 조임부(140)를 회전시켜 원통형 플러그(120)를 가압시킬 수 있다. 예를 들어, 압축공기를 이용하여 작동되는 너트 조임장치 등을 이용하여 플러그 조임부(140)를 회전시킬 수 있다.
도 10에는 도 1에 도시된 플러그 가압부를 구성하고 있는 판상형 플러그 가압판 및 볼팅가압부를 나타내는 측면도 및 평면도가 도시되어 있다.
도 10을 도 1과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 플러그 가압부(150)는, 원통형 플러그(120)와 플러그 조임부(140) 사이에 장착되고, 볼팅 조임에 의해 원통형 플러그(120)를 가압할 수 있다.
구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 플러그 가압부(150)는 판상형 플러그 가압판(151) 및 볼팅가압부(152)를 포함하는 구성일 수 있다.
판상형 플러그 가압판(151)은 원통형 플러그(120)와 플러그 조임부(140) 사이에 장착되고, 플러그 조임부(140)의 가압력을 전달받아 원통형 플러그(120)를 가압할 수 있다.
또한, 볼팅가압부(152)는 플러그 가압판(151)과 플러그 조임부(140) 사이에 장착되고, 볼팅 조임에 의해 플러그 가압판(151)을 원통형 플러그(120) 방향으로 가압할 수 있다.
도 11에는 도 1에 도시된 내압시험 장치에서 바이패스 파이프, 원통형 플러그, 플러그 조임부 및 플러그 가압부만을 추출하여 조립된 상태를 나타낸 절단면도가 도시도어 있고, 도 12에는 도 11에 도시된 플러그 조임부를 이용하여 원통형 플러그를 가압하는 모습을 나타낸 절단면도가 도시되어 있다. 또한, 도 13은 도 12에 도시된 플러그 가압부를 이용하여 원통형 플러그를 더욱 가압하는 모습을 나타내 절단면도가 도시되어 있고, 도 14에는 도 1에 도시된 플러그 조임부 및 플러그 가압부를 이용하여 원통형 플러그를 가압한 상태를 나타낸 절단면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 내압시험 장치(100)의 원통형 플러그(110)는, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 플러그 조임부(140)에 의해 가압되어 측방향 길이가 늘어나며 변형될 수 있다.
또한, 원통형 플러그(110)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 플러그 가압부(150)에 의해 더욱 가압되어 측방향 길이가 더욱 늘어나 변형될 수 있다. 구체적으로, 볼팅가압부(152)의 볼트(153)를 회전시켜 판상형 플러그 가압판(151)를 원통형 플러그(110) 방향으로 더욱 가압시킬 수 있다.
결과적으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 내압시험 장치(100)의 원통형 플러그(120)는, 플러그 조임부(140) 및 플러그 가압부(150)의 가압에 의해 더욱 큰 가압력으로 변형되어, 내압시험 장치(100)와 시험대상 파이프(10)를 더욱 안정적으로 결속시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 고수압용 파이프 내압시험 장치에 따르면, 특정 구조의 바이패스 파이프, 원통형 플러그, 조임커버, 플러그 조임부 및 플러그 가압부를 구비함으로써, 고압의 내압시험 환경에서도 고압력에 대응하는 밀폐력을 제공 할 수 있어, 시험대상에 대한 안정적인 내압시험을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 고수압용 파이프 내압시험 장치에 따르면, 내압시험 장치의 구성부재 중, 원통형 플러그의 외경, 미끄럼 방지부재의 두께, 조임커버의 내경 등을 조절 할 수 있으므로, 하나의 내압시험 장치로써 다양한 외경 및 내경을 갖는 파이프에 대한 내압시험을 수행 할 수 있다.
도 15에는 본 발명의 일 실시예에 따른 내압시험 장치를 포함하는 내압시험 설비를 나타내는 모식도가 도시되어 있다.
도 15을 도 1과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 내압시험 설비(200, 200')는, 내압시험 장치(100), 주입유체를 저장하는 저장용기(210, 210'), 주입유체를 시험대상에 공급하는 공급펌프(220), 공급배관(230) 및 압력게이지(240)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 공급배관(230)은 압력시험 장치(100), 저장용기(210, 210'), 공급펌프(220)를 연결하며, 공급펌프(220)에 의해 시험대상 파이프(10) 및 압력용기(20)에 주입유체(211, 212)를 공급함으로써 내압시험을 수행할 수 있다. 또한, 주입유체(211, 212)는 시험대상 파이프(10) 또는 압력용기(20)에 대한 내압시험을 수행할 수 있는 유체라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 액체 또는 기체일 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 내압시험 설비(200, 200')는 매우 간소화된 형태로 내압시험을 수행할 수 있다. 이러한 구성은 시험대상 파이프의 일단부 또는 양단부에 안정적으로 장착되어 고압력에 대응하는 밀페력을 제공할 수 있는 특정한 구조의 내압시험 장치(100)로 인한 것이다.
따라서, 본 실시예에 따른 내압시험 설비(200, 200')는 고압력의 내압시험일지라도 매우 안정적이고 간소화된 형태로 내압시험을 수행할 수 있는 기술적 이점을 가지게 된다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
10: 시험대상 파이프
20: 시험대상 압력용기
100: 내압시험 장치
110: 바이패스 파이프(by-pass pipe)
111: 유입로
112: 플러그 멈춤부
113: 나사산
120: 원통형 플러그
121: 그루브
122: 그루브의 돌출부
123: 그루브의 만입부
130: 조임커버
131: 내부 안착부
132: 미끄럼 방지부재
133: 그루브
134: 그루브의 돌출부
135: 그루브의 만입부
140: 플러그 조임부
141: 조임본체부
142: 핸들
143: 조임보조부
150: 플러그 가압부
151: 플러그 가압판
152: 볼팅가압부
160: 안전고정부
161: 연결부재

Claims (12)

  1. 내압시험을 위해 시험대상 파이프(10)의 일단부 또는 양단부에 장착되는 내압시험 장치(100)로서,
    주입유체가 시험대상 파이프(10) 내부로 유동될 수 있는 중공구조의 유입로(111), 및 원통형 플러그(120)의 일방향 움직임을 제한하도록 일측 외주면에 위치하는 플러그 멈춤부(112)를 포함하고, 일측 외주면에 나사산(113)이 형성된 바이패스 파이프(by-pass pipe, 110);
    상기 바이패스 파이프(110)의 외주면을 감싸며 장착되어 있고, 시험대상 파이프(10)의 일단부 또는 양단부의 내부면과 바이패스 파이프(110) 외주면 사이에 개재되어 밀봉력을 제공하는 원통형 플러그(120);
    상기 시험대상 파이프(10)의 외주면을 밀착하여 감싸고, 미끄럼 방지부재(132)가 위치하는 내부 안착부(131)를 구비하는 둘 이상의 조임커버(130);
    상기 바이패스 파이프(110)의 나사산(113) 형성부에 장착되고, 원통형 플러그(120)에 압력을 가하는 플러그 조임부(140); 및
    상기 원통형 플러그(120)와 플러그 조임부(140) 사이에 장착되고, 볼팅 조임에 의해 원통형 플러그(120)를 가압하는 플러그 가압부(150);
    을 포함하고,
    상기 플러그 조임부(140)는: 바이패스 파이프(110)의 외주면에 형성된 나사산(113)과 대응되는 구조의 내부 나사산을 구비하는 조임본체부(141); 상기 조임본체부(141)의 측면으로부터 연장되어 형성된 둘 이상의 핸들(142); 및 상기 조임본체부(141)의 상부면 또는 하부면에 일체화되어 형성된 너트 형상의 조임보조부(143);를 포함하고,
    상기 플러그 가압부(150)는: 상기 원통형 플러그(120)와 플러그 조임부(140) 사이에 장착되고, 플러그 조임부(140)의 가압력을 전달받아 원통형 플러그(120)를 가압하는 판상형 플러그 가압판(151); 및 상기 플러그 가압판(151)과 플러그 조임부(140) 사이에 장착되고, 볼팅 조임에 의해 플러그 가압판(151)을 원통형 플러그(120) 방향으로 가압하는 볼팅가압부(152);를 포함하는 것을 특징으로 하는 내압시험 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플러그 멈춤부(112)는, 바이패스 파이프(110)와 일체화된 형태, 바이패스 파이프(110)의 외주면에 추가 장착하는 스냅링(snap ring) 형태, 또는 별도의 고정부재를 용접 또는 접착제에 의해 접합시키는 형태 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 내압시험 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원통형 플러그(120)는, 천연고무(NR), 합성천연고무(IR), 스티렌 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 클로로프렌 고무(CR), 부틸고무(IIR), 니트릴고무(NBR), 수소화니트릴 고무(NEM/HsssNBR), 에틸렌프로필렌 고무(EPT/EPDM), 하이파론(CSM), 아크릴 고무(ACM/ANM), 우레탄 고무(U), 실리콘 고무(Si), 불소 고무(FPM), 다류화 고무(T) 및 합성고무로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 내압시험 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 원통형 플러그(120)의 외주면에는, 상기 바이패스 파이프(110)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 형성된 하나 이상의 그루브(groove, 121)가 형성된 것을 특징으로 하는 내압시험 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 그루브(121)는, 폭(Wg)과 깊이(Dg)을 갖도록, 원통형 플러그(120)의 원주면에 링 형태로 형성되어 있고,
    상기 그루브(121)의 폭(Wg)은 원통형 플러그의 길이(Lp) 대비 1 내지 10 % 이고,
    상기 그루브(121)의 깊이(Dg)는 원통형 플러그의 반경(Dp) 대비 1 내지 10 % 인 것을 특징으로 하는 내압시험 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 미끄럼 방지부재(132)는, 고무 패드 또는 성형된 형태의 유연한 수지 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 내압시험 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 미끄럼 방지부재(132)의 표면에는, 상기 바이패스 파이프(110)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 형성된 하나 이상의 그루브(133)가 형성된 것을 특징으로 하는 내압시험 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 그루브(133)는, 폭(We)과 깊이(De)를 갖도록 미끄럼 방지부재의 표면에 형성되어 있고,
    상기 그루브(133)의 폭(We)은 미끄럼 방지부재(132)의 길이(Le) 대비 1 내지 10 % 이고,
    상기 그루브(133)의 깊이(De)는 미끄럼 방지부재(132)의 두께(Te) 대비 1 내지 10 % 인 것을 특징으로 하는 내압시험 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 내압시험장치(100)는,
    시험대상 파이프(10)의 임의의 외주면을 감싸며 고정되고, 조임커버(130)와 소정 크기의 강도를 가지는 연결부재(161)를 통해 결속되어 있는 안전고정부(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내압시험 장치.
  12. 밀폐가 가능한 파이프 또는 압력용기(pressure vessel)로 구성되는 시험대상(20)에 대해 내압시험을 수행하는 내압시험 설비(200)로서,
    제 1 항에 따른 내압시험 장치(100);
    주입유체를 저장하는 저장용기(210, 210');
    주입유체를 시험대상에 공급하는 공급펌프(220);
    상기 내압시험 장치(100), 저장용기(210, 210') 및 공급펌프(220)를 연결하는 공급배관(230); 및
    상기 공급배관(230) 또는 시험대상(20)에 장착되어 시험대상(20)의 내부압력을 측정할 수 있는 압력게이지(240);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 내압시험 설비.
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