KR101817263B1 - 배관 누설부 밀봉장치 및 그 밀봉방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산업현장의 유체이송 배관에 부식 등 다양한 원인으로 발생하는 핀홀을 실링하는 기술로서, 배관에 발생한 핀홀의 내벽을 매끈하게 그라인딩 한 후 핀홀의 내벽에 탄성력을 갖는 밀봉 플러그와 밀봉 튜브를 억지 끼움으로 끼워넣어 배관 내의 압력에 따라 자연적으로 효과적인 실링이 가능하도록 한 배관 누설부 밀봉 기술이다. 본 발명에 따르면, 배관에 발생한 핀홀에 대해 배관의 규격이나 배관 외표면의 거칠기에 무관하게 신속한 밀봉을 수행할 수 있는 장점이 있다.

Description

배관 누설부 밀봉장치 및 그 밀봉방법 {sealing device for leak hole of pipe, and sealing method for the same}
본 발명은 산업현장의 유체이송 배관에 부식 등 다양한 원인으로 발생하는 핀홀을 실링하는 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 배관에 발생한 핀홀의 내벽을 매끈하게 그라인딩 한 후 핀홀의 내벽에 탄성력을 갖는 밀봉 플러그와 밀봉 튜브를 억지 끼움으로 끼워넣어 배관 내의 압력에 따라 자연적으로 효과적인 실링이 가능하도록 한 배관 누설부 밀봉 기술이다.
일반적으로 산업현장의 유체이송 배관은 사용중에 부식 등 다양한 원인으로 핀홀이 발생하여 배관 내의 유체가 누설되기도 한다.
이 경우 러버 패드(rubber pad)를 붙이고 밴딩(banding)하는 등의 임시조치 후 배관 차단 또는 배관에 연결된 기기의 동작을 멈추고 배관 내에 남은 유체를 모두 드레인 한 후 핀홀의 보수작업을 거친다.
그러나, 누설부인 핀홀이 발생한 배관의 직경이 너무 큰 대형 배관인 경우 밴딩과 같은 임시조치가 불가능하고 소형 배관에 발생한 핀홀인 경우에도 배관 외표면의 표면조도가 불량하거나 배관 외표면에 돌기가 있을 경우에는 러버 패드가 완전히 밀착되지 않아 완전한 밀봉이 어렵다.
대한민국 특허출원 10-2010-0118339호 "배관 밀봉 장치" 대한민국 특허출원 10-2006-0072820호 "배관연결구 밀봉수단" 대한민국 특허출원 10-2009-7016569호 "배관 어셈블리의 건식 끼워맞춤 연결부들을 검사 및 밀봉하기 위한 방법들 및 시스템들" 대한민국 실용신안등록출원 20-2005-0024576호 "배관압력 시험기용 배관밀봉장치" 대한민국 실용신안등록출원 20-2005-0033361호 "수압시험용 배관 밀봉장치" 대한민국 실용신안등록출원 20-2006-0011793호 "배관의 누설부 밀봉 장치"
본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 배관에 연결되는 설비의 운영 중 배관에 발생한 핀홀에 대해 배관의 규격이나 배관 외표면의 거칠기에 무관하게 신속한 밀봉을 수행할 수 있는 배관 누설부 밀봉장치 및 그 밀봉방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 목적은 배관에 연결되는 설비의 운영 중 배관에 발생한 핀홀에 대해 설비의 멈춤 없이 간편하게 밀봉을 수행할 수 있는 배관 누설부 밀봉장치 및 그 밀봉방법을 제공한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유체가 통과하는 배관에 유체가 누설하는 정도로 발생한 핀홀을 밀봉하는 장치로서, 핀홀에 끼워져 핀홀의 내벽에 반발하는 탄성력을 갖도록 고정되어 핀홀을 통한 배관의 내외부 수밀을 유지하도록 하는 밀봉 플러그; 밀봉 플러그를 감싸는 형태로 핀홀의 내벽에 반발하는 탄성력을 갖도록 고정됨으로써 밀봉 플러그와 협동하여 핀홀을 통한 배관의 내외부 수밀을 유지하도록 하는 밀봉 튜브;를 포함하여 구성된다.
이때, 밀봉 플러그는 단면이 원통형으로 이루어지고 배관의 내측으로부터 배관의 외부로 갈수록 단면의 내경이 작아지도록 테이퍼링되어 밀봉 플러그와 밀봉 튜브가 핀홀에 삽입 고정된 상태에서 배관의 내압 크기에 비례하여 핀홀의 밀봉 정도가 점차로 세게 이루어지도록 구성됨이 바람직하다.
또한, 밀봉 플러그를 핀홀에 밀어 넣었다가 다시 소정 길이 인출할 수 있도록 배관의 외부에 돌출되는 밀봉 플러그의 단부에는 사용자 조작용 핸들 로드가 끼워지는 끼움홈을 구비함이 바람직하다.
그리고, 밀봉 플러그의 길이는 배관의 단면 두께보다 2배 이상 길게 형성됨이 바람직하다.
한편, 밀봉 플러그와 밀봉 튜브는 외력에 대해 탄성력을 갖는 합성수지류 재질로 구성되고, 밀봉 튜브는 밀봉 플러그보다 상대적으로 외력에 대해 더 큰 탄성력을 갖도록 구성됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 배관 누설부 밀봉방법은 (a) 배관에 형성된 핀홀의 내벽을 매끄럽게 그라인딩하는 단계; (b) 일단부의 외경은 핀홀의 내경보다 크게 형성되고 일단부로부터 점차로 테이퍼링되어 타단부의 외경이 핀홀의 내경보다 작게 형성되는 바 형태의 밀봉 플러그를 준비하는 단계; (c) 외력에 대해 탄성력을 갖도록 이루어져 밀봉 플러그에 끼워진 상태에서 밀봉 플러그의 외표면에 탄성력을 가하는 밀봉 튜브를 준비하는 단계; (d) 밀봉 플러그에서 상대적으로 외경이 큰 일단부를 전방으로 하여 핀홀에 억지 끼움으로 삽입하는 단계; (e) 핀홀의 내벽과 밀봉 플러그의 외주면 사이에 틈이 발생할 때까지 밀봉 플러그를 핀홀을 통해 배관 내부로 삽입하는 단계; (f) 밀봉 플러그의 외주면을 감싸는 형태로 밀봉 플러그에 끼워진 상태로 핀홀의 내벽과 밀봉 플러그의 외주면 사이로 밀봉 튜브를 삽입하는 단계; (g) 밀봉 플러그에서 상대적으로 외경이 큰 일단부의 외벽이 배관의 내부로부터 핀홀의 내벽에 근접하여 핀홀의 내벽을 압박하도록 밀봉 플러그를 배관의 외부를 향해 인출시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
여기서, 단계 (d) 이전에, 밀봉 플러그에서 상대적으로 외경이 작은 타단부에 밀봉 플러그의 길이 방향을 따라 핸들 로드를 끼워 고정하는 단계;를 더 포함하여 구성되고, 단계 (d)에서 핸들 로드를 핀홀에 대해 전진시켜 밀봉 플러그를 핀홀을 통한 배관에 억지 끼움으로 삽입함이 바람직하다.
한편, 단계 (g)에서 핸들 로드를 핀홀에 대해 후퇴시켜 밀봉 플러그의 외벽이 핀홀의 내벽을 압박하도록 구성됨이 바람직하다.
또한, 단계 (g) 이후, 밀봉 플러그로부터 핸들 로드를 분리하는 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명은 배관에 발생한 핀홀에 대해 배관의 규격이나 배관 외표면의 거칠기에 무관하게 신속한 밀봉을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 배관에 연결되는 설비의 운영 중 배관에 발생한 핀홀에 대해 설비의 멈춤 없이 밀봉을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 핀홀이 발생한 배관의 유체가 가연성인 경우에도 이와 무관하게 밀봉작업을 신속하게 수행할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배관 누설부 밀봉을 수행하기 위한 핀홀이 형성된 배관의 개략적인 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 배관 누설부 밀봉장치를 도시한 예시도,
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 밀봉 플러그와 밀봉 튜브를 핀홀에 실링하는 과정을 나타낸 것으로서,
도 3은 도 1의 A-A선 단면도와 핀홀의 내벽을 매끄럽게 그라인딩한 상태를 나타낸 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 핸들 로드에 연결된 밀봉 플러그를 핀홀에 삽입하는 과정을 도시한 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 밀봉 플러그가 핀홀을 통해 배관의 내측에 최대한 삽입된 상태를 도시한 예시도,
도 6은 도 5의 상태에서 밀봉 튜브를 핀홀에 삽입한 상태를 도시한 예시도,
도 7은 도 6의 밀봉 튜브를 고정한 상태로 밀봉 플러그를 배관의 외부 방향으로 당겨 밀봉 플러그와 밀봉 튜브가 협동으로 핀홀을 자연적으로 실링하도록 하는 과정을 나타낸 예시도,
도 8은 도 7의 상태에서 밀봉 플러그로부터 핸들 로드를 제거하는 과정을 나타낸 예시도,
도 9는 본 발명에 따른 배관 누설부 밀봉과정을 나타낸 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 배관 누설부 밀봉을 수행하기 위한 핀홀이 형성된 배관의 개략적인 예시도이다.
도 1을 참조하면, 산업현장에서 유체를 이송하는 배관(10)은 사용중에 부식 등 다양한 원인으로 핀홀(11)이 발생하여 이 핀홀(11)을 통해 배관(10) 내의 유체가 외부로 누설되기도 한다.
이러한 경우에는 정식의 실링 작업을 거치기 전에 러버 패드(rubber pad)를 붙이고 밴딩(banding)하는 등의 임시조치를 신속히 취한 후에, 배관(10)을 차단하거나 또는 배관(10)에 연결된 설비의 동작을 멈추고 배관(10) 내에 남은 유체를 모두 드레인 하여 정식의 보수작업을 거친다.
여기서, 본 발명은 배관(10)의 누설시 임시조치가 난해하거나 보수를 위한 정지가 불가능한 경우에도 신속히 실링을 수행할 수 있는 밀봉장치 및 밀봉방법을 제안하였다.
도 2는 본 발명에 따른 배관 누설부 밀봉장치를 도시한 예시도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명은 유체가 통과하는 배관(10)에 유체가 누설하는 정도로 발생한 핀홀(11)을 밀봉하는 장치로서, 밀봉 플러그(110), 밀봉 튜브(120)를 포함하여 구성된다.
밀봉 플러그(110)는 핀홀(11)에 끼워져 핀홀(11)의 내벽에 반발하는 탄성력을 갖도록 고정되어 핀홀(11)을 통한 배관(10)의 내외부 수밀을 유지하도록 구성된다.
밀봉 플러그(110)는 도 2에서와 같이 단면이 원통형으로 이루어지고 배관(10)의 내측으로부터 배관(10)의 외부로 갈수록 단면의 내경이 작아지도록 테이퍼링됨이 바람직하다.
이를 통해, 밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)가 핀홀(11)에 삽입 고정된 상태에서 배관(10)의 내압 크기에 비례하여 핀홀(11)의 밀봉 정도가 점차로 세게 이루어질 수 있다.
밀봉 튜브(120)는 밀봉 플러그(110)를 감싸는 형태로 핀홀(11)의 내벽에 반발하는 탄성력을 갖도록 고정됨으로써 밀봉 플러그(110)와 협동하여 핀홀(11)을 통한 배관(10)의 내외부 수밀을 유지하도록 구성된다.
한편, 밀봉 플러그(110)는 바람직하게는 단부에 사용자 조작용 핸들 로드(20)가 끼워지는 끼움홈(111)이 형성된다. 이 끼움홈(111)에 사용자 조작용 핸들 로드(20)를 끼워 사용자가 핸들 로드(20)에 연결된 손잡이(21)를 밀어 밀봉 플러그(110)를 핀홀(11)에 밀어 넣을 수 있다.
그리고, 밀봉 플러그(110)와 핀홀(11)의 내벽 간 틈에 밀봉 튜브(120)를 끼워 넣은 상태에서 밀봉 플러그(110)가 진입한 애초의 반대방향으로 소정 길이 인출되도록 다시 핸들 로드(20)를 소정 길이 잡아당겨 밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)가 핀홀(11)의 내벽에 밀착시킴으로써 밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)의 탄성력으로 핀홀(11)의 내벽이 자연적으로 실링될 수 있다.
다른 한편, 밀봉 플러그(110)의 길이는 배관(10)의 단면 두께보다 2배 이상 길게 형성됨이 바람직하다. 즉, 밀봉 플러그(110)의 단면 외경이 일단부에 타단부로 갈수록 점차적으로 가늘게 테이퍼링 되었기 때문에 배관(10)의 내압에 의해 밀봉 플러그(110)가 소정 길이 움직이면서 자연적으로 핀홀(11)을 실링할 수 있도록 충분한 길이를 확보하여야 한다.
밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)는 외력에 대해 탄성력을 갖는 합성수지류 재질로 구성되고, 밀봉 튜브(120)는 밀봉 플러그(110)보다 상대적으로 외력에 대해 더 큰 탄성력을 갖도록 구성됨이 바람직하다.
이를 통해, 도 2에서와 같이 밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)가 협동으로 핀홀(11)의 내벽에 밀착된 상태에서 탄성력에 의해 핀홀(11)의 실링을 효과적으로 수행할 수 있다. 그러나, 밀봉 플러그(110)는 핀홀(11)의 내경에 대응하는 공간을 견고하게 채워야 하는 정도의 구조적 특성을 가져야 하기 때문에 밀봉 플러그(110)보다 밀봉 튜브(120)가 좀더 플렉시블한 재질로 구성됨이 바람직하다.
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 밀봉 플러그와 밀봉 튜브를 핀홀에 실링하는 과정을 나타낸 것이고, 도 9는 본 발명에 따른 배관 누설부 밀봉과정을 나타낸 순서도이다.
도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 배관 누설부 밀봉과정를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
단계 (S110) : 본 발명은 유체가 통과하는 배관(10)에 유체가 누설하는 정도로 발생한 핀홀(11)을 밀봉하는 방법으로서, 먼저 도 3의 (a)에서와 같이, 배관(10)에 형성된 핀홀(11)의 불특정한 거친 내벽을 별도의 장비(예: 드릴)를 통해 도 3의 (b)에서와 같이 매끄럽게 그라인딩한다.
이처럼, 핀홀(11)의 내벽을 매끄럽게 전처리 작업을 함으로써 핀홀(11)에 대한 밀봉 플러그(110)의 삽입이 원활하게 이루어질 수 있고, 동시에 밀봉 플러그(110)가 핀홀(11)에 삽입된 상태에서 밀봉 플러그(110)와 핀홀(11)의 내벽 사이가 밀착되어 견고한 수밀이 유지될 수 있다.
단계 (S120, S130) : 핀홀(11)의 내벽을 매끄럽게 그라인딩 한 후에는 밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)를 마련하여야 한다.
이때, 밀봉 플러그(110)는 일단부의 외경이 핀홀(11)의 내경보다 크게 형성되고 일단부로부터 점차로 테이퍼링되어 타단부의 외경은 핀홀(11)의 내경보다 작게 형성되는 바 형태로 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 밀봉 튜브(120)는 밀봉 플러그(110)에 끼워진 상태에서 밀봉 플러그(110)의 외표면에 탄성력을 가할 수 있도록 구성됨이 바람직하다. 이를 통해 밀봉 튜브(120)가 핀홀(11)의 내벽에 반응하는 반발력으로 효과적인 수밀을 유지할 수 있다.
단계 (S140) : 밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)가 마련되면, 도 4에서와 같이 밀봉 플러그(110)에서 상대적으로 외경이 작은 타단부에 밀봉 플러그(110)의 길이 방향을 따라 핸들 로드(20)를 끼워 고정한다. 이를 통해 핸들 로드(20)를 통한 사용자 조작으로 밀봉 플러그(110)를 핀홀(11)에 삽입할 수 있는 준비과정이 이루어진 것이다.
단계 (S150, S160) : 그리고, 도 5에서와 같이 핸들 로드(20)의 사용자 조작에 의해 밀봉 플러그(110)에서 상대적으로 외경이 큰 일단부를 전방으로 하여 핀홀(11)에 억지 끼움으로 삽입한다. 여기서 연속적으로, 핀홀(11)의 내벽과 밀봉 플러그(110)의 외주면 사이에 틈이 발생할 때까지 밀봉 플러그(110)를 핀홀(11)을 통해 배관(10) 내부로 삽입한다.
단계 (S170) : 이어서, 도 6에서와 같이 밀봉 플러그(110)의 외주면을 감싸는 형태로 밀봉 플러그(110)에 끼워진 상태로 핀홀(11)의 내벽과 밀봉 플러그(110)의 외주면 사이로 밀봉 튜브(120)를 삽입한다.
단계 (S180) : 도 6에서와 같이 밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)가 핀홀(11) 내벽의 목적하는 위치에 삽입된 상태에서 도 7에서와 같이 밀봉 튜브(120)를 그대로 고정한 상태에서 밀봉 플러그(110)를 애초 진입시킨 방향의 반대방향으로 후퇴시킨다.
이때, 밀봉 플러그(110)에서 상대적으로 외경이 큰 일단부의 외벽이 배관(10)의 내부로부터 핀홀(11)의 내벽에 근접하여 핀홀(11)의 내벽을 압박하도록 밀봉 플러그(110)를 배관(10)의 외부를 향해 인출시킨다.
여기서, 밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)가 협동으로 핀홀(11)의 내벽에 반응하는 탄성력으로 핀홀(11)의 수밀을 자연적으로 유지할 수 있다.
한편, 밀봉 플러그(110)는 배관(10)의 내측 방향으로 갈수록 점점 단면 외경이 두꺼워지는 테이퍼링이 되어 있기 때문에 밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)가 핀홀(11)에 삽입 고정된 상태에서 배관(10) 내의 유체에 의해 압력이 발생하면 핀홀(11)의 수밀은 자연적으로 더 견고하게 이루어질 수 있다.
단계 (S190) : 마지막으로 밀봉 플러그(110)와 밀봉 튜브(120)가 핀홀(11)의 수밀을 유지하는 것이 확인되면 밀봉 플러그(110)로부터 핸들 로드(20)를 분리하여 핀홀(11)의 실링을 마무리한다.
10 : 배관
11 : 핀홀
20 : 핸들 로드
21 : 손잡이
30 : 드릴
110 : 밀봉 플러그
111 : 끼움부
120 : 밀봉 튜브

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 유체가 통과하는 배관에 유체가 누설하는 정도로 발생한 핀홀을 밀봉하는 방법으로서,
    (a) 상기 배관에 형성된 상기 핀홀의 내벽을 매끄럽게 그라인딩하는 단계;
    (b) 일단부의 외경은 상기 핀홀의 내경보다 크게 형성되고 상기 일단부로부터 점차로 테이퍼링되어 타단부의 외경이 상기 핀홀의 내경보다 작게 형성되는 바 형태의 밀봉 플러그를 준비하는 단계;
    (c) 외력에 대해 탄성력을 갖도록 이루어져 상기 밀봉 플러그에 끼워진 상태에서 상기 밀봉 플러그의 외표면에 탄성력을 가하는 밀봉 튜브를 준비하는 단계;
    (d) 상기 밀봉 플러그에서 상대적으로 외경이 큰 일단부를 전방으로 하여 상기 핀홀에 억지 끼움으로 삽입하는 단계;
    (e) 상기 핀홀의 내벽과 상기 밀봉 플러그의 외주면 사이에 틈이 발생할 때까지 상기 밀봉 플러그를 상기 핀홀을 통해 상기 배관 내부로 삽입하는 단계;
    (f) 상기 밀봉 플러그의 외주면을 감싸는 형태로 상기 밀봉 플러그에 끼워진 상태로 상기 핀홀의 내벽과 상기 밀봉 플러그의 외주면 사이로 밀봉 튜브를 삽입하는 단계;
    (g) 상기 밀봉 플러그에서 상대적으로 외경이 큰 일단부의 외벽이 상기 배관의 내부로부터 상기 핀홀의 내벽에 근접하여 상기 핀홀의 내벽을 압박하도록 상기 밀봉 플러그를 상기 배관의 외부를 향해 인출시키는 단계;
    를 포함하는 배관 누설부 밀봉방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 단계 (d) 이전에,
    상기 밀봉 플러그에서 상대적으로 외경이 작은 타단부에 상기 밀봉 플러그의 길이 방향을 따라 핸들 로드를 끼워 고정하는 단계;
    를 더 포함하여 구성되고,
    상기 단계 (d)에서 상기 핸들 로드를 상기 핀홀에 대해 전진시켜 상기 밀봉 플러그를 상기 핀홀을 통한 상기 배관에 억지 끼움으로 삽입하는 것을 특징으로 하는 배관 누설부 밀봉방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 단계 (g)에서 상기 핸들 로드를 상기 핀홀에 대해 후퇴시켜 상기 밀봉 플러그의 외벽이 상기 핀홀의 내벽을 압박하도록 하는 것을 특징으로 하는 배관 누설부 밀봉방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 단계 (g) 이후,
    상기 밀봉 플러그로부터 상기 핸들 로드를 분리하는 단계;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배관 누설부 밀봉방법.
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