KR101763349B1 - 배관 부재의 제조시스템 및 제조방법 - Google Patents

배관 부재의 제조시스템 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

배관 부재의 제조시스템 및 제조방법이 소개된다.
이 중에서 배관 부재의 제조방법은 웰드 씸이 형성된 다수의 배관 부재에 대한 도면 데이터를 입력받는 단계와, 배관 부재 중에서 용접 파이프 외에 다른 연결 부재가 존재하는지 여부를 판단하는 단계와, 다른 연결 부재가 존재하면, 연결 부재의 웰드 씸을 기준선으로 설정하는 단계와, 기준선으로부터 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

배관 부재의 제조시스템 및 제조방법{SYSTEM FOR MANUFACTURING PIPE MEMBER AND THEREOF METHOD}
본 발명은 배관 부재의 제조시스템 및 제조방법에 관한 것으로, 웰드 씸이 배관 부재의 동일 선상에 위치되지 아니하도록, 배관 설비의 설계시, 용접 파이프 상 웰드 씸의 형성 방향을 미리 결정하는 배관 부재의 제조시스템 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 육상에 설치되는 건축물, 해상에 설치되는 해상 구조물 등에는, 다양한 크기, 길이와 형상을 가지는 배관 부재, 즉 파이프 스풀(spool)과 파이프 스풀의 지지를 위한 서포트 등이 설치되고 있고, 이러한 배관 설비는 CAD, PDMS 등과 같은 설계프로그램을 이용하여 설계되고 있다.
일 예로, 해상 구조물인 FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)에는 석유 처리, 가스 처리, 생산수 처리, 플레어 시스템 등의 목적을 위해 다양한 배관 설비가 이용된다.
특히, 배관 설비의 비용 절감을 위해서, 웰드 씸(weld seam)이 길이방향으로 형성된 용접 파이프(welded pipe)가 배관 부재로 사용되기도 하는데, 용접 파이프의 단부를 서로 용접하여 하나의 배관 부재로 제작하는 경우, 각각의 웰드 씸이 배관 부재의 동일 선상에 위치하게 되면, 배관 부재의 강성이 약해질 수 있고, 배관 부재의 용접부위에서 파단이 쉽게 야기될 수 있다.
특허문헌: 국내 공개특허공보 10-2013-0096775호 (2013. 09. 02. 공개)
본 발명의 실시예들은 웰드 씸 형성 방향을 미리 고려하여 배관 부재를 제조하는 배관 부재의 제조시스템 및 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 배관 부재의 제조방법은, 웰드 씸이 형성된 다수의 배관 부재에 대한 도면 데이터를 입력받는 단계; 상기 배관 부재 중에서 용접 파이프 외에 다른 연결 부재가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 다른 상기 연결 부재가 존재하면, 상기 연결 부재의 웰드 씸을 기준선으로 설정하는 단계; 및 상기 기준선으로부터 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 상기 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 설정된 상기 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향과 인접한 다른 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향이 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 다른 상기 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 다른 연결 부재가 존재하는지 여부를 판단하는 단계에서, 상기 다른 연결 부재의 존재하지 않으면, 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향과 다른 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 도면 데이터는 상기 용접 파이프의 접합 부위에 대한 위치 정보 또는 상기 연결 부재의 접합 부위에 관한 위치 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결 부재는, 상기 용접 파이프를 서로 연결하기 위한 엘보우 또는 커넥터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 배관 부재의 제조시스템은, 웰드 씸이 형성된 다수의 배관 부재에 대한 도면 데이터를 입력받는 입력저장부; 상기 배관 부재 중에서 용접 파이프 외에 다른 연결 부재가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 다른 연결 부재가 존재하면, 상기 연결 부재의 웰드 씸을 기준선으로 설정하며, 상기 기준선으로부터 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 상기 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정하는 판단부; 및 상기 판단부에서 판단된 결과를 디스플레이하는 표시부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 판단부는 상기 다른 연결 부재의 존재하지 않으면, 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향과 다른 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 용접 파이프의 웰드 씸이 동일 선상에 위치되지 아니하도록 배관 부재를 제조함으로써, 배관 부재의 강성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 배관 설비의 설계시, 용접 파이프 상 웰드 씸의 형성 방향을 미리 고려함으로써, 배관 부재의 현장 제작시 웰드 씸이 배관 부재의 동일 선상에 위치되는 경우를 미연에 방지하여, 배관 부재를 다시 제조해야 하는 낭비를 줄일 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 부재의 제조시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 부재의 제조시스템을 통해 모델링된 배관 부재를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 부재의 제조시스템을 통해 작성된 파이프 스풀의 설계 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 부재의 제조방법을 도시한 블럭도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 부재의 제조시스템을 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 배관 부재의 제조시스템은, 입력저장부(100), 판단부(200) 및 표시부(300)를 포함하는 구성으로, 각각의 용접 파이프에 형성된 웰드 씸 형성 방향이 동일 선상에 위치하지 아니하도록 배관 부재를 제조할 수 있다.
구체적으로, 입력저장부(100)는 웰드 씸(welded seam)이 형성된 다수의 배관 부재, 예를 들면, 다수의 용접 파이프 및 이들 용접 파이프를 서로 연결하기 위한 연결부재(엘보우, 커넥터...)에 대한 도면 데이터를 입력받을 수 있다.
여기서, 도면 데이터는 설계프로그램을 이용하여 설계된 3차원 설비 도면 데이터 및 3차원 건축 도면 데이터 등에 관련된 데이터를 포함할 수 있다. 3차원 설비 도면 데이터에는 배관 설비의 형상 및 위치 등을 특정하기 위한 3차원 좌표 정보와, 배관 설비의 명칭 정보와, 용접 파이프의 접합 부위에 대한 위치 정보와, 연결 부재의 접합 부위에 관한 위치 정보가 포함될 수 있고, 3차원 건축 도면 데이터에는 구조물과 개별 공간의 형상 및 위치 등을 특정하기 위한 3차원 좌표정보와 각 개별 공간의 명칭 정보가 포함될 수 있다.
또한, 입력저장부(100)에는 설계자에 의해 배관 부재의 경로, 설치 위치 등에 대한 3차원 좌표 정보 및 형상 정보 등이 저장될 수 있다.
본 실시예에서는, PDMS와 같은 설계프로그램이 사용되지만, 이에 한정되지는 아니하며, 이 설계프로그램 이외에 다양한 모델링 프로그램이 사용될 수 있다. 예를 들어, Auto Cad, GS-Cad, 트라이본, AM 등과 같은 모델링 프로그램이 사용될 수 있다.
판단부(200)는 입력저장부(100)에 저장된 도면 데이터를 이용하여, 배관 부재 중에서 용접 파이프 외에 복수개의 다른 연결 부재(엘보우, 커넥터...)가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 복수개의 다른 연결 부재가 존재하면, 판단부(200)는 연결 부재의 웰드 씸 모두를 기준선으로 하여, 기준선으로부터 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정할 수 있다.
이러한 판단부(200)는 도면 데이터에 포함된 3차원 좌표 정보를 이용하여 가상의 3차원 공간 영역을 구획할 수 있는데, 이 가상의 3차원 공간 영역에서는 프로그로밍된 특성 정보에 따라, 연결 부재의 웰드 씸을 기준선으로 설정하고, 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향이 기준선으로부터 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 일자형 커넥터의 양 단부에 용접 파이프의 일단부가 각각 연결되는 경우, 일자형 커넥터의 웰드 씸과 용접 파이프의 웰드 씸이 서로 동일 선상에 위치되지 아니하도록, 일자형 커넥터에 용접 파이프가 기 설정된 각도만큼 회전되어 연결된다.
이때, 배관 부재 중에서 다른 연결 부재가 존재하지 않으면, 판단부(200)는 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향과 다른 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 설정할 수 있다. 이들 용접 파이프들은 웰드 씸이 동일 선상에 위치되지 아니하므로, 이 용접 파이프들이 구성하는 배관 부재의 강성은 향상될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 부재의 제조시스템을 통해 모델링된 배관 부재를 도시한 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 표시부(300)는 판단부(200)에서 판단된 결과를 디스플레이할 수 있다.
예컨대, 제 1 내지 제 3 용접 파이프(11, 12, 13)에 대한 도면 데이터와, 제 1 내지 제 2 연결부재(21, 22)에 대한 도면 데이터가 입력저장부(100)에 입력되는 경우, 판단부(200)는 이들 제 1 내지 제 3 용접 파이프(11, 12, 13)의 웰드 씸(w1, w2, w3)이 제 1 내지 제 2 연결부재(21, 22)의 웰드 씸(k1, k2)이 배관 부재의 동일 선상에 위치되지 아니하도록, 복수개의 연결부재(20), 보다 자세하게, 두 개의 제 1 및 제 2 연결부재(21, 22)의 웰드 씸 모두를 기준선으로 하여 용접 파이프(10)의 웰드 씸이 기 설정된 각도만큼 회전시킬 수 있고, 표시부(300)는 판단부(200)에서 판단된 결과를 모니터에 표시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 부재의 제조시스템을 통해 작성된 파이프 스풀의 설계 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 표시부(300)에 디스플레이된 배관 부재는, 파이프 스풀 설계 도면에 도시될 수 있다. 이때, 연결부재의 웰드 씸을 기준선으로 한 용접 파이프의 웰드 씸의 회전 각도는, 파이프 스풀 설계 도면의 생성시, 설계 도면의 일측 하단에 표기(A)될 수 있다.
이로써, 작업자는 파이프 스풀 설계 도면에 표기(A)된 용접 파이프의 웰드 씸의 회전 각도를 고려하여, 배관 부재를 현장에서 제작할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 부재의 제조방법을 도시한 블럭도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 부재의 제조방법은, 도면 데이터를 입력받는 단계(S100)와, 다른 연결 부재가 존재하는지 여부를 판단하는 단계(S200)와, 연결 부재의 웰드 선을 기준선으로 설정하는 단계(S300)와, 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
상기 도면 데이터를 입력받는 단계(S100)는, 웰드 씸이 형성된 다수의 배관 부재에 대한 도면 데이터를 입력받는다. 이때, 도면 데이터는 배관 설비의 형상 및 위치 등을 특정하기 위한 3차원 좌표 정보와, 배관 설비의 명칭 정보와, 용접 파이프의 접합 부위에 대한 위치 정보와, 연결 부재의 접합 부위에 관한 위치 정보를 포함할 수 있다.
상기 다른 연결 부재가 존재하는지 여부를 판단하는 단계(S200)는, 배관 부재 중에서 용접 파이프 외에 복수개의 다른 연결 부재가 존재하는지 여부를 판단한다. 다른 연결 부재의 존재하지 않으면, 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향과 다른 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 설정할 수 있다.
상기 연결 부재의 웰드 선으로 기준선으로 설정하는 단계(S300)는, 복수개의 연결 부재의 웰드 씸 모두를 기준선으로 설정한다.
상기 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정하는 단계(S400)는, 기준선으로부터 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정한다. 예를 들어, 일자형 커넥터의 양 단부에 용접 파이프의 일단부가 각각 연결되는 경우, 일자형 커넥터의 웰드 씸과 용접 파이프의 웰드 씸이 서로 동일 선상에 위치되지 아니하도록, 일자형 커넥터에 용접 파이프가 기 설정된 각도만큼 회전되어 연결된다.
이후, 다수의 용접 파이프 간에 웰드 씸 형성 방향이 일치하는지 여부를 판단하거나, 용접 파이프와 연결 부재 간에 웰드 씸 형성 방향이 일치하는지 여부를 판단할 수도 있다. 이때, 다수의 용접 파이프 간에 웰드 씸 형성 방향이 일치하지 않거나, 용접 파이프와 연결 부재 간에 웰드 씸 형성 방향이 일치하지 않으면, 오류 신호를 표시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 용접 파이프의 웰드 씸이 동일 선상에 위치되지 아니하도록 배관 부재를 제조하여, 배관 부재의 강성을 향상시킬 수 있고, 배관 설비의 설계시, 용접 파이프 상 웰드 씸의 형성 방향을 미리 고려함으로써, 배관 부재의 현장 제작시 웰드 씸이 배관 부재의 동일 선상에 위치되는 경우를 미연에 방지하여, 배관 부재를 다시 제조해야 하는 낭비를 줄일 수 있다는 등의 우수한 장점을 가질 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
100 :입력저장부 200 :판단부
300 :표시부

Claims (7)

  1. 웰드 씸이 형성된 다수의 배관 부재에 대한 도면 데이터를 입력받는 단계;
    상기 배관 부재 중에서 용접 파이프 외에 복수개의 다른 연결 부재가 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
    복수개의 다른 상기 연결 부재가 존재하면, 복수개의 상기 연결 부재의 웰드 씸 모두를 기준선으로 설정하는 단계; 및
    상기 기준선으로부터 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 상기 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정하는 단계를 포함하는 배관 부재의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    설정된 상기 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향과 인접한 다른 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향이 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 다른 상기 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정하는 단계를 더 포함하는 배관 부재의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다른 연결 부재가 존재하는지 여부를 판단하는 단계에서, 상기 다른 연결 부재의 존재하지 않으면, 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향과 다른 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 설정하는 단계를 포함하는 배관 부재의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도면 데이터는
    상기 용접 파이프의 접합 부위에 대한 위치 정보 또는 상기 연결 부재의 접합 부위에 관한 위치 정보를 포함하는 배관 부재의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연결 부재는
    상기 용접 파이프를 서로 연결하기 위한 엘보우 또는 커넥터를 포함하는 배관 부재의 제조방법.
  6. 웰드 씸이 형성된 다수의 배관 부재에 대한 도면 데이터를 입력받는 입력저장부;
    상기 배관 부재 중에서 용접 파이프 외에 복수개의 다른 연결 부재가 존재하는지 여부를 판단하고, 복수개의 다른 상기 연결 부재가 존재하면, 복수개의 상기 연결 부재의 웰드 씸 모두를 기준선으로 설정하며, 상기 기준선으로부터 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 상기 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 설정하는 판단부; 및
    상기 판단부에서 판단된 결과를 디스플레이하는 표시부를 포함하는 배관 부재의 제조시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 판단부는
    상기 다른 연결 부재의 존재하지 않으면, 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향과 다른 하나의 용접 파이프의 웰드 씸 형성 방향을 기 설정된 각도만큼 어긋나도록 설정하는 배관 부재의 제조시스템.
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