KR101924812B1 - 파이프 수압 테스트 시일 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파이프의 수압테스팅시 수압테스트장치의 헤드부에 파이프의 단부측 외면 또는 내면과 접하도록 개재되는 시일구조에 있어서, 내측면 또는 외측면 중 선택되는 어느 일측면 상측에 "ㄴ"자 형태의 단턱부를 구성하고, 상기 단턱부의 단턱상면을 따라 등간격 이격 되는 핀구멍이 형성되고, 상기 핀구멍에 끼워지는 핀과 결합되며 상기 단턱부의 상면을 따라 등간격 이격되는 위치에 고정되는 금속재질의 단위편재로 이루어지는 것을 특징으로 하여, 생산된 파이프의 수압테스트 및 관단 수압테스트를 위해 사용되기 위한 수압테스트장치에 적용되는 시일의 구조를 변경하여, 시일과 헤드부간 접촉되는 부위를 금속재질의 단위편재로 채택하여 시일이 수압에 의해 발생될 수 있는 변형률을 최소화함으로서 파이프의 수압테스트 및 관단 수압테스팅시 시일 변형을 억제하고 이에 따른 기능 저하를 방지하여 수압 테스트 신뢰도를 향상시키고 시일의 사용 수명을 현저하게 연장토록 하는 데 효과를 갖도록 하는, 파이프 수압 테스트 시일에 관한 것이다.

Description

파이프 수압 테스트 시일{Pipe water pressure testing seal}
본 발명은 파이프 수압 테스트 시일에 관한 것으로, 파이프를 제조한 후 파이프 내부의 기밀유지 유무, 파이프와 커플링부가 이어지는 나사부측의 기밀 유지 유무 및 파이프 자체의 기밀 유무 등을 수압 테? 장치 및 관단 수압 테스트 장치를 통하여 테스트할 때 해당 장치에 파이프 내부로 물을 일정 압력 제공하여 파이프 단부 및 파이프 내부의 기밀성 여부 확인이 가능하도록 하기 위해, 관단 수압 테스트 장치 또는 수압 테스트 장치와 파이프 단부인 관단 외면 나사 부위와 커플링부가 결합 되는 부위의 기밀성을 유지하기 위한 시일에 관한 것이다.
아울러 본 발명에서의 시일은 수압 테스트전 파이프 진입시 파이프 외면과 시일이 접촉하지 않는 비접촉방식으로 시일의 수명 연장이 가능도록 하기 위한 시일에 관한 것이다.
파이프를 제조한 후, 해당 파이프의 신뢰도를 테스트하기 위한 방법 중 하나로 수압 시험을 진행하게 된다. 수압 시험을 통하여 해당 파이프의 결함 여부를 판단하게 된다.
통상적인 수압 테스트 장치의 경우 테스트 하고자 하는 파이프의 양관단부에서 파지한 상태에서, 또한 관단 수압 테스트 장치의 경우 테스트 하고자 하는 파이프 양단부의 커플링부의 나사부 외부 및 내부에서 파지한 상태에서 파이프 내부로 물을 공급하여 일정 압력의 수압이 유지되도록 한 후, 파이프 내부에 제공되는 수압을 파이프가 잘 견디는지 여부 및 파이프 표면의 균열 여부, 누수 여부 등을 테스트하여 파이프의 불량 유무를 판단하게 된다.
이와 같은 수압 테스트를 위한 수압 테스트장치 또는 관단 수압테스트장치에서 파이프의 양단부를 테스트 헤드부부와 결합한 상태에서 테스트 과정에서의 기밀성을 유지하기 위한 수단으로 제공되는 것이 시일인바, 상기 시일이 수압테스트장치의 헤드부에 장착되어 파이프 관단부 또는 내주면에 결합된 상태에서 테스트가 이루어지도록 구성된다.
이러한 시일은 수압 테스트 장치의 경우 헤드부의 내부에 개재(介在)되어 파이프 내부로의 수압 제공에 의해 테스트 되거나 또는 관단 수압테스트 장치의 경우 헤드부의 커플링부와 파이프 단부가 결합 되고 파이프 내부로 삽입되는 삽입관부에 개재되는 시일과 파이프 단부가 밀착된 상태에서 수압의 제공에 의해 파이프의 수압 테스트가 이루어지는데, 시일의 내측면이 오목하게 형성되어 탄력성을 부여 받아 파이프의 단부와 결합된 상태에서 수압의 테스트가 이루어진다.
그러나 내측면이 오목하게 형성되며 외측단으로 연하여지는 부분은 헤드부의 내면 및 파이프의 외주면과 반복적인 접촉에 의해 외측방향으로 활개 되는 현상이 발생 되고, 이러한 현상에 따라 수압 테스트과정에서 기밀성 저하에 따른 테스트 오류 등의 현상이 발생 되는 문제점이 있다.
이와 같이 종래의 시일은 파이프 진입시 시일과 접촉되는 구조를 갖게 되므로 마모와 파손이 필연적으로 수반되고, 이러한 시일의 구조적 문제로 인하여 파이프의 수압 테스트 신뢰도가 떨어지게 되어 다시 테스트를 하여야 하는 문제는 물론, 순기능을 발휘하지 못하는 시일의 잦은 교체 작업으로 인한 생산성 저하로 이어지는 문제가 있다.
이러한 문제점은 파이프의 수압테스트를 위한 장치 뿐만 아니라, 관단 수압테스트장치와 같이 시일이 파이프의 외면 단부 및 내면 단부에 각각 취부되어 테스팅되는 장치에 있어서도 동일하게 작용하게 된다.
이와 같은 문제점은 본원인에 의해 기 출원되어 등록된 특허 제 10-1111598 호의 '관단 수압측정 장치'에서도 동일하게 적용될 수 있다.
국내특허등록 제10-1111598호 (2012.02.14 공고)
본 발명은 전술한 바와 같이, 파이프를 제조·생산 한 후 해당 파이프의 수밀성 및 기밀성에 대한 신뢰도를 테스팅하기 위한 수압테스트장치 또는 관단 수압테스트장치를 이용하여 수압 테스팅이 이루어질 때, 수압 테스트 정밀도 및 신뢰도를 확보하기 위하여 수압테스트장치의 헤드부측에 개재되는 시일 및 관단 수압테스트 장치에서 헤드부와 삽입관부에 개재되는 시일의 구조를 변경하므로서 파이프의 수압테스트에 따른 신뢰도를 높일 수 있도록 하고, 시일의 사용수명을 현저하게 연장될 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 테스트를 위하여 파이프 진입시 시일과의 비접촉 방식에 의한 테스트가 가능하도록 구성하여 파이프와 시일간 접촉에 따른 마모 현상을 배제하고, 이로인한 시일의 파손을 방지할 수 있도록 하며 가압 과정에서만 시일이 파이프 단부 표면에 접촉하여 테스트가 진행되도록 하여 기밀성 유지를 최적화하도록 하는 데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
파이프의 수압테스팅시 수압테스트장치나 관단 수압테스트 장치 헤드부 또는 삽입관부에 파이프의 단부측 외면 또는 내면과 접하도록 개재되는 시일구조에 있어서,
내측면 또는 외측면 중 선택되는 어느 일측면 상측에 "ㄴ"자 형태의 단턱부를 구성하고,
상기 단턱부의 단턱상면을 따라 등간격 이격 되는 핀구멍이 형성되고,
상기 핀구멍에 끼워지는 핀과 결합되며 상기 단턱부의 상면을 따라 등간격 이격되는 위치에 고정되는 금속재질의 단위편재로 이루어지는 것을 구성상 특징으로 하는 파이프 수압 테스트 시일을 제공한다.
본 발명에 의하면, 생산된 파이프의 수압테스트 및 관단 수압테스트를 위해 사용되기 위한 수압테스트장치에 적용되는 시일의 구조를 변경하여, 시일과 헤드부 또는 삽입관부와 파이프 단부간 접촉되는 부위를 금속재질의 단위편재로 채택하여 시일이 수압에 의해 발생될 수 있는 변형률을 최소화함으로서 파이프의 수압테스트 및 관단 수압테스트시 시일 변형을 억제하고 이에 따른 기능 저하를 방지하여 수압 테스트 신뢰도를 향상시키고 시일의 사용 수명을 현저하게 연장토록 하는 데 효과가 있다.
또한 본 발명은, 수압 테스트 장치의 헤드부으로 파이프 진입시 헤드부의 커플링부에 개재되는 시일과 파이프간 비접촉 방식을 채택하여 진입하게 되므로 파이프 단부와 시일간 마모가 발생되지 않도록 하고, 이로 인한 시일의 파손을 방지할 수 있도록 하여 테스트 과정에서의 기밀성을 확보할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 시일에서 아웃터 시일을 도시한 사시도
도 2는 도 1의 시일에서 단위편재를 분리한 상태를 도시한 분리사시도
도 3은 도 1에 의한 아웃터 시일의 개괄적 정단면도
도 4는 본 발명의 시일에서 인너 시일을 도시한 사시도
도 5는 도 4의 시일에서 단위편재를 분리한 상태를 도시한 분리사시도
도 6은 도 4에 의한 인너 시일의 개괄적 정단면도
도 7은 본 발명의 시일을 적용하여서 된 관단 수압테스트장치에서 요부를 확대 도시한 개괄적 정단면도
도 8은 본 발명의 시일을 적용하여서 된 수압테스트장치에서의 요부를 확대 도시한 개괄적 정단면도
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
또한, 본 발명의 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 본 발명의 바람직한 일실시 형태를 첨부하는 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명은 전술한 것과 같이, 파이프 제조 후 해당 파이프의 누수 테스트 및 기밀성 테스트 등의 검사를 위해 진행되는 것 중 하나인 파이프 수압 테스트장치 또는 관단 수압테스트장치에 적용되는 시일의 구조를 개선한 것이다.
본 발명의 시일(100)은 도 1 및 도 4 에서 도시된 바와 같은 구조를 갖는 것으로, 원형태의 환형상을 이루되 내측면 또는 외측면 중 선택되는 어느 일측면 상측에 'ㄴ'자 형태의 단턱부(110)를 구성하고, 그 단턱부(110) 상면(111)으로 등간격 이격 되는 위치에 핀구멍(112)이 천공 형성되고, 단턱부(110)의 상면(111)을 따라 등간격 이격되는 위치에 금속재질의 단위편재(120)가 고정되도록 구성된다.
본 발명에서의 시일(100)은 두 가지의 형태로 실시 가능하다. 즉 본 발명에서의 실시 형태는 시일(100)을 파이프의 수압테스트를 위해 적용되는 아웃터 시일과, 파이프의 관단 수압테스트를 위해 적용되는 아웃터 시일 및 인너 시일의 적용에 의해 수압테스트를 하게 된다.
예컨데 파이프의 수압테스트를 위해서는 도 8 에서 보는 것과 같이, 파이프(10)의 단부와 물려지는 수압테스트장치(1)의 헤드부(11)에 개재(介在)되는 시일은 아웃터 시일을 적용하게 되는데 즉 도 1 내지 도 3 에서 보는 것과 같이 단위편재(120)가 시일(100)의 외측 상면에 구성되는 것을 채택하여 사용하게 된다.
이와 달리 파이프(10)의 관단 수압테스트를 위해서는 도 7 에서 보는 것과 같이, 파이프(10)의 단부와 나사 결합되는 관단 수압테스트장치(2) 헤드부(21)측 개재(介在)되는 시일은 아웃터 시일과 인너 시일을 동시에 적용하게 되는데, 아웃터 시일은 단위편재(120)가 시일(100)의 외측 상면에 구성되어 헤드부(21)에 개재되고, 인너 시일은 도 4 내지 도 6 에서 보는 것과 같이 단위편재(120)가 시일(100)의 내측 상면에 구성되어 파이프 내부로 진입되는 삽입관부(22)에 개재되며 채택 사용하게 된다.
이와 같이 본 발명에서의 시일(100)은 시일(100)의 외측 상면에 단위편재(120)가 구성되는 것을 인너 시일이라 하고, 단위편재(120)가 시일(100)의 내측 상면에 구성되는 것을 아웃터 시일이라 칭하기로 한다.
그러나 아웃터 시일 및 인너 시일은 동일한 구성을 갖는 것으로 단위편재(120)의 적용 위치에 따른 구별로 도면부호에서는 동일한 도면부호 100으로 일관하게 기재하기로 한다.
여기서 상기 아웃터 시일은 수압테스트장치(1) 헤드부(11)에 개재(介在)되어 파이프의 단부 외측면에 형성된 나사부와 결합된 상태에서 수압 제공시 기밀성을 확보하게 된다.
또한 관단 수압테스트장치(2)에서는 헤드부(21)에 개재되는 아웃터 시일과, 파이프(10)의 단부 내부로 삽입되며 내측면과 접하도록 하기 위한 삽입관부(22)에 개재된 상태에서 수압 제공시 기밀성을 확보하게 되는 인너 시일이 동시에 필요로 하게 된다.
먼저 도 1 내지 도 4 에서 보는 것은 본 발명의 시일 중 아웃터 시일의 기본적 구성이 나타나도록 도시한 도면으로, 아웃터 시일에서는 단위편재(120)가 시일(100)의 외측면에 "ㄴ"자 형태의 단턱부(110)가 이루어진다.
상기 단턱부(110)는 단턱이 형성되도록 수직면(113)과 단턱상면(111)으로 구성되는데, 상기 단턱상면(111)에는 핀구멍(112)이 등간격 이격 천공되어 있다.
상기 핀구멍(112)에는 핀(130)이 강제 압입 되는 곳으로, 상기 핀(130)과 단위편재(120)간 결합된 후, 그 핀(130)에 의해 핀구멍(112)에 강제 압입되며 단위편재(120)를 핀구멍(112) 위치를 따라 단턱부(110)의 단턱상면(111)에서 등간격 이격 구성되어진다.
상기 단위편재(120)는 금속 재질로 이루어지는 것으로, 상기 시일(100)의 재질이 우레탄 등으로 이루어지는 것과 구별된다.
통상 우레탄 등으로 이루어지는 종래의 시일을 파이프의 내면 및 외면 단부측이 관단 수압테스트장치에서 테스팅 되는 경우, 또는 파이프의 내면 단부가 수압 테스트장치에서 테스팅 되는 경우 시일의 외측단이 벌어지면서 헐거워지거나 변형에 의해 시일 본연의 기능이 저하되는 문제점이 있음은 이미 지적한 바와 같다.
따라서 본 발명에서는 파이프의 단부와 시일간 비접촉 방식을 갖도록 하여 이러한 변형을 방지하고 파이프 내부 및 외표면으로 수압이 제공되어질 때 견고한 상태를 유지하며 기밀성을 확보하기 위한 것으로 상기 단위편재(120)의 구성을 채택한다.
이러한 단위편재(120)는 도면에서 보는 것과 같이 원호형태로 이루어지는 것으로 하면 중앙에 구멍(121)을 천공하여 상기 핀(130)이 강제 압입 되도록 구성한다.
따라서 상기 단위편재(120)의 하면 중앙 구멍(121)으로 핀(130)을 강제 압입한 상태에서 단턱상면(111)의 핀구멍(112)에 상기 핀(130)의 하단부를 강제 압입하여 단위편재(120)를 단턱상면(111)을 따라 등간격 배치하게 된다.
한편, 상기 단위편재(120)를 지지하는 시일(100)의 단턱상면(111)은 전술한 바와 같이 우레탄 등의 재질로 이루어지는 시일(100)과 동일 재질로 이루어지므로, 반복적인 수압 테스트가 이루어지는 경우 단턱상면(111)의 평활도가 변형되는 등의 현상이 발생 될 수 있어 단위편재(120)와 파이프 단부 외면간 긴밀성이 저하될 수 있다.
이를 방지하기 위하여 본 발명은 단위편재(120)와 단위편재(120)간을 지지하기 위한 지지부재(140)를 단턱상면(111)에 구성하는 것이 바람직하다.
상기 지지부재(140)는 단턱상면(111)에 등간격 이격되며 안착 된다. 이를 위해 단턱상면(111)과 수직면(113)으로 등간격 위치에 도면에서 보는 것과 같이 움푹하게 패여지는 "ㄴ"자 형태의 안착홈(114)을 형성한다.
상기 안착홈(114)에 안착되는 지지부재(140) 또한 'ㄴ'자 형태로 절곡 성형되는 것으로, 안착홈(114)에 안착된 후 그 지지부재(140)에 도면에서 보는 것과 같이 단위편재(120)와 인접되는 단위편재(120)의 상호 대향 되는 단부 하단측을 지지하도록 한다.
따라서 상기 지지부재(140) 및 단위편재(120)와 핀(130) 등의 구성은 상호 용이한 분리가 가능하게 되고, 수압 테스팅 과정에서 단위편재(120)를 교체, 교환하여야 할 필요가 있을 경우 해당 단위편재(120)만 선택적인 분리, 교체가 가능하게 된다.
이와 같은 지지부재(140)의 구성에 의해 시일(100)의 변형 발생이 일어나더라도 해당 변형 작용을 차단할 수 있으며, 지지부재(140)를 통해 지지되고 있는 단위편재(120)의 수평도 및 평활도를 그대로 유지할 수 있어, 수압테스트시 시일 변형 방지 및 이로 인한 누수 현상을 완전하게 차단, 방지할 수 있게 된다.
아울러 본 발명에 적용되는 시일(100)이 전술한 바와 같이 관단 수압테스트장치의 헤드부와 삽입관부에 적용되는 경우에는 아웃터 시일과 인너 시일이 모두 해당되는데, 이러한 아웃터 시일 및 인너 시일 중 인너 시일의 경우 해당 시일(100)의 외측면에는 다수의 요철면(150)을 형성하게 되고 요철면(150) 중 철(凸)부(151)의 면을 따라 등간격으로 직교되는 홈부(152)를 형성하게 된다.
또한 이와 달리 본 발명에 적용되는 시일(100)이 아웃터 시일일 경우에도, 그 내측면에는 다수의 요철면(150)을 형성하게 되고 요철면(150) 중 철부(151)의 면을 따라 등간격으로 직교되는 홈부(152)를 형성하게 된다.
즉, 아웃터 시일이나 인너 시일의 경우 단위편재(120)가 시일의 외측 또는 내측에 구비되는 위치에 따라 파이프의 외측면 단부측에 위치되는 것과 파이프의 내측면 단부와 접하는 것으로 구분되는 것에 불과하고 그 구성은 전술한 바와 같이 동일함을 이해하여야 하며 그 도면 부호 또한 동일한 부호로 지시하고 있음을 이해하여야 한다.
상기의 구성을 갖는 시일(100)을 이용하여 수압테스트장치(1) 또는 관단 수압테스트장치(2)에 적용하여 파이프의 수압 테스팅을 진행할 수 있다.
예컨데 일반적 수압테스트장치(1)의 경우 파이프가 도 8 에서 보는 것과 같이 헤드부(11) 내부로 진입되는바 그 헤드부(11) 내측으로 아웃터 시일이 개재되어 파이프 단부 외면으로 형성되는 나사부에 의해 나사 결합 된 상태에서, 수압이 파이프 내부에 제공된 후 파이프의 이상 유무를 확인하게 되고, 관단 수압테스트를 위해 관단 수압테스트장치(2)의 도 7 에서 보는 것과 같이 헤드부(21) 내측으로 아웃터 시일 개재되고, 파이프 단부 외면의 나사부가 나사 결합됨과 동시에 삽입관부(22)에 개재되는 인너 시일이 파이프의 단부 내면과 접하며 기밀성을 유지한 상태에서 파이프측으로 수압을 제공하여 파이프 내부의 수압 제공에 따른 이상 유무를 정확하게 테스트 할 수 있다.
아울러 수압테스트장치 및 관단 수압테스트장치를 통하여 파이프의 내부 내면 및 외부 외면측으로 무수한 반복 테스트 및 수압 제공으로 시일의 변형 현상이 발생되려는 경우에도 본 발명에 의한 단위편재의 구성에 의해 변형 현상을 억제할 수 있어 테스트 효율성 및 정확성을 확보할 수 있게 되며, 아울러 비접촉 방식에 의한 테스트에 의해 시일의 사용 수명의 현저한 증가와 유지 보수의 간편성을 확보할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.
따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.
1; 수압테스트장치 11; 헤드부
2; 관단 수압테스트장치 21; 헤드부
22; 삽입관부 10; 파이프
100; 시일 110; 단턱부
111; 단턱상면 112; 핀구멍
113; 수직면 114; 안착홈
120; 단위편재 121; 구멍
130; 핀 140; 지지부재
150; 요철(凹凸)면 151; 철(凸)부
152; 홈부

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  4. 외측면 상측에 "ㄴ"자 형태의 단턱부(110)에 구비되는 단턱상면(111)을 따라 등간격 이격되는 위치에 형성되는 핀구멍(112)이 형성되고, 상기 핀구멍(112)에 끼워지는 핀(130)과, 상기 단턱상면(111)을 따라 등간격 이격되는 위치에 고정되는 것으로 원호형태로 이루어지며 하면 중앙에 구멍(121)을 천공하여 상기 핀(130)이 강제 압입되며 결합되는 단위편재(120)로 이루어져, 파이프의 관단 수압테스트 또는 수압테스트시 파이프의 단부측 외면 또는 내면의 기밀성을 유지하기 위해 게재되는 시일구조에 있어서,
    상기 단위편재(120)와 단위편재(120)간을 지지하기 위한 "ㄴ"자 형태로 절곡 성형되는 지지부재(140)를 시일(100)의 "ㄴ"자 형태로 형성되는 단턱부(110)의 단턱상면(111)에 등간격 이격되며 안착 되도록 하되, 상기 단턱상면(111)과 수직면(113)으로 등간격 위치에 움푹하게 패여지는 "ㄴ"자 형태의 안착홈(114)에 상기 단위편재(120)가 안착되어 수평 및 평활도를 유지하여 상기 시일(100)의 변형 발생 차단에 의한 누수 방지가 가능하도록 하는, 파이프 수압 테스트 시일.

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