KR101955553B1 - 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인 및 그의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인 및 그 제작방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 가스가 유동하는 내관은 일측 또는 양측 부분에 소정의 곡률반경으로 구부러진 밴딩부를 포함한 밴딩라인과 직선 형태의 직선라인이 일체로 형성되며, 내관과 소정의 간극을 형성하며 내관을 보호하기 위해 내관의 외주면에 외삽되는 외관은 내관의 직선라인 부분에 외삽되는 중간외관과 밴딩라인에 외삽되는 밴딩외관으로 구성되고, 특히 밴딩라인의 일측 단부에는 밴딩라인에 형성된 밴딩부의 일부분을 덮기 위한 굽은절개부가 형성되어 중간외관과 밴딩외관이 내관에 조립된 상태에서 밴딩외관커버가 굽은절개부의 절개된 부분을 덮어 내관을 밀폐시키며, 외관 전체가 기밀 상태가 될 수 있도록 용접이음을 하여 내관 및 외관의 밴딩부를 간단하게 제작할 수 있고, 외관의 용접부위만을 간단한 비파괴검사 통해 용접결함을 검사할 수 있어 전체 파이프라인의 제조공정 및 검사공정을 단순화할 수 있는 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인 및 그 제작방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 일측 또는 양측이 소정 각도로 굽어지는 밴딩부를 포함하는 밴딩라인과 직선형태의 직선라인이 형성되는 내관; 내관의 직선라인의 외주면에 간극을 형성하며 외삽되는 직선형태의 중간외관; 및 내관의 밴딩라인의 외주면에 외삽되는 밴딩외관을 포함하며, 밴딩외관의 일측에는 내관에 형성된 밴딩라인에 포함된 밴딩부의 굽은 각과 상응하는 각도로 굽어져 있으며, 외주면의 일부가 길이 방향으로 절개되고, 내관의 직선라인에 외삽된 중간외관의 일측 단부와 맞대어져 접하는 굽은절개부가 형성되는 것를 포함하는 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인 및 그 제작방법을 제공한다.

Description

가스공급용 이중관 구조의 파이프라인 및 그의 제작방법 {Pipelines of double pipe structure for gas supply and method of making same}

본 발명은 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인 및 그 제작방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 가스가 유동하는 내관은 일측 또는 양측 부분에 소정의 곡률반경으로 구부러진 밴딩부를 포함한 밴딩라인과 직선 형태의 직선라인이 일체로 형성되며, 내관과 소정의 간극을 형성하며 내관을 보호하기 위해 내관의 외주면에 외삽되는 외관은 내관의 직선라인 부분에 외삽되는 중간외관과 밴딩라인에 외삽되는 밴딩외관으로 구성되고, 특히 밴딩라인의 일측 단부에는 밴딩라인에 형성된 밴딩부의 일부분을 덮기 위한 굽은절개부가 형성되어 중간외관과 밴딩외관이 내관에 조립된 상태에서 밴딩외관커버가 굽은절개부의 절개된 부분을 덮어 내관을 밀폐시키며, 외관 전체가 기밀 상태가 될 수 있도록 용접이음을 하여 내관 및 외관의 밴딩부를 간단하게 제작할 수 있고, 외관의 용접부위만을 간단한 비파괴검사 통해 용접결함을 검사할 수 있어 전체 파이프라인의 제조공정 및 검사공정을 단순화할 수 있는 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인 및 그 제작방법에 관한 것이다.

일반적인 액화천연가스를 연료로 사용하는 선박 또는 가스를 이송하는 선박 등에는 가스 이송 시 안전을 고려하여 가스가 유동하는 내관과 내관을 보호하기 위해 내관의 외측에 외삽되는 외관을 포함하여 이중관 방식의 파이프 라인으로 제작된다.

이러한 이중관 파이프의 경우 소정의 곡률 반경으로 굽어진 밴딩부가 형성될 수 있는데, 통상적인 이중관 파이프 제조 방식에서는 내관 및 외관의 밴딩부를 엘보우와 같이 각각 별도로 제작하여 내관의 밴딩부는 내관과 용접하여 연결하고, 외관의 밴딩부도 외관과 용접하여 연결하는데, 이때 하나의 이중관 파이프를 제작하기 위해 용접작업을 필요로 하는 용접부위가 증가하는 문제점이 있다.

또한, 제작된 이중관 파이프의 결함여부를 검사하기 위해 내관의 용접부위와 외관의 용접부위에 대해 각각 비파괴검사를 진행하여 용접부위의 결함여부를 검사한다.

이때, 가스가 직접 유동하는 내관의 경우 X-ray, 감마선 등의 방사선을 투과하여 검사하는 방사선투과법(Radiography testing: RT)을 이용하여 비파괴검사를 수행하고, 외관의 경우에는 침투 탐상 검사 (penetrant testing : PT)에 의해 용접부위의 결함 여부를 검사하는데 그 과정이 상당히 복잡하고, 많은 비용이 소모되는 문제점이 있다.

따라서, 이중관 파이프 제작시 밴딩부의 제조가 간단하고, 용접부위를 최소화할 수 있으며, 용접부의 검사를 용이하게 수행할 수 있는 새로운 형태의 이중관 파이프와 그 제조 방법이 필요한 실정이다.

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-1595859호(2016.02.19. 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가스가 유동하는 내관은 일측 또는 양측 부분에 소정의 곡률반경으로 구부러진 밴딩부를 포함한 밴딩라인과 직선 형태의 직선라인이 일체로 형성되며, 내관과 소정의 간극을 형성하며 내관을 보호하기 위해 내관의 외주면에 외삽되는 외관은 내관의 직선라인 부분에 외삽되는 중간외관과 밴딩라인에 외삽되는 밴딩외관으로 구성되고, 특히 밴딩라인의 일측 단부에는 밴딩라인에 형성된 밴딩부의 일부분을 덮기 위한 굽은절개부가 형성되어 중간외관과 밴딩외관이 내관에 조립된 상태에서 밴딩외관커버가 굽은절개부의 절개된 부분을 덮어 내관을 밀폐시키며, 외관 전체가 기밀 상태가 될 수 있도록 용접이음을 하여 내관 및 외관의 밴딩부를 간단하게 제작할 수 있고, 외관의 용접부위만을 간단한 비파괴검사 통해 용접결함을 검사할 수 있어 전체 파이프라인의 제조공정 및 검사공정을 단순화할 수 있는 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인 및 그 제작방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인 및 그의 제작방법은 일측 또는 양측이 소정 각도로 굽어지는 밴딩부를 포함하는 밴딩라인과 직선형태의 직선라인이 형성되는 내관; 내관의 직선라인의 외주면에 간극을 형성하며 외삽되는 직선형태의 중간외관; 및 내관의 밴딩라인의 외주면에 외삽되는 밴딩외관을 포함하며, 밴딩외관의 일측에는 내관에 형성된 밴딩라인에 포함된 밴딩부의 굽은 각과 상응하는 각도로 굽어져 있으며, 외주면의 일부가 길이 방향으로 절개되고, 내관의 직선라인에 외삽된 중간외관의 일측 단부와 맞대어져 접하는 굽은절개부가 형성되는 것를 포함한다.

또한, 밴딩외관의 일측 단부에 형성된 굽은절개부와 중간외관의 단부가 상호 맞대어진 상태에서 밴딩외관의 굽은절개부의 절개된 외측을 덮으며 내관의 밴딩라인에 형성된 밴딩부를 밀폐시키는 밴딩외관커버를 더 포함할 수 있다.

또한, 내관의 일측을 굽혀 구부러진 밴딩부를 포함한 밴딩라인과 직선라인이 형성되도록 하는 내관밴딩과정; 내관에 형성된 직선라인에 중간외관을 삽입하는 중간외관조립과정; 내관의 밴딩라인을 통해 밴딩외관을 삽입시켜 내관의 밴딩라인에 형성된 밴딩부에 밴딩외관에 형성된 굽은절개부가 위치하고, 굽은절개부의 단부와 중간외관의 단부가 마주하여 접하도록 위치시키는 밴딩외관조립과정; 밴딩외관의 굽은절개부에 밴딩외관커버를 덮어 내관의 밴딩라인에 형성된 밴딩부가 밀폐되도록 조립하는 밴딩외관커버조립과정; 및 밴딩외관커버조립과정에서 밴딩외관커버와 접하고 있는 밴딩외관의 굽은절개부와 중간외관의 단부를 용접하여 융착시키는 용접결합과정을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 이중관 구조의 파이프라인의 제조공정 및 검사공정의 단순화를 통해 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일측이 밴딩된 내관을 도시한 사시도,
도 2는 도 2는 내관에 중간외관이 외삽된 상태와 간극유지부재가 삽입되는 상태를 도시한 도면,
도 3은 내관에 밴딩외관이 외삽되는 상태를 도시한 도면,
도 4는 내관에 굽은절개부가 형성된 밴딩외관이 조립된 상태를 도시한 도면,
도 5는 밴딩외관의 굽은절개부에 밴딩외관커버가 조립된 상태를 도시한 도면,
도 6은 내관의 양측이 밴딩된 상태를 도시한 도면,
도 7은 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인을 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 일측이 밴딩된 내관을 도시한 사시도, 도 2는 내관에 중간외관이 외삽된 상태와 간극유지부재가 삽입되는 상태를 도시한 도면, 도 3은 내관에 밴딩외관이 외삽되는 상태를 도시한 도면, 도 4는 내관에 굽은절개부가 형성된 밴딩외관이 조립된 상태를 도시한 도면, 도 5는 밴딩외관의 굽은절개부에 밴딩외관커버가 조립된 상태를 도시한 도면, 도 6은 내관의 양측이 밴딩된 상태를 도시한 도면, 도 7은 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인을 도시한 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인은, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 내관(10), 중간외관(20), 밴딩외관(30), 밴딩외관커버(40), 및 간극유지부재(50)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 본 발명에 따른 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인에서 가스가 유동하는 내관(10)은 일측 또는 양측 부분에 소정의 곡률반경으로 구부러진 밴딩부 를 포함한 밴딩라인(14)과 직선 형태의 직선라인이 일체로 형성된다.

또한, 내관을 보호하기 위해 내관(10)과 소정의 간극을 형성하며 내관(10)의 외주면에 외삽되는 외관은 내관(10)의 직선라인(16) 부분에 외삽되는 중간외관(20)과 내관(10)의 밴딩라인(14)에 외삽되는 밴딩외관(30)으로 구성된다.

특히, 밴딩외관(30)의 일측 단부에는 밴딩라인(14)에 형성된 밴딩부의 일부분을 외측에서 덮기 위해 밴딩부(12)와 상응한 곡률반경으로 구부러지고, 길이방향으로 소정부분이 절개된 굽은절개부(32)가 형성된다.

또한, 중간외관(20)과 밴딩외관(30)이 내관(10)에 조립된 상태에서 밴딩외관커버(40)가 밴딩외관(30)에 형성된 굽은절개부(32)의 절개된 부분을 덮으며 조립되어 굽은절개부를 통해 일부가 노출된 내관(10)을 밀폐시키고, 외관 전체가 기밀 상태가 될 수 있도록 용접이음을 하여 내관(10) 및 외관의 밴딩부(12)를 간단하게 제작할 수 있는 이중관 구조의 파이프라인을 형성하는데 그 특징이 있다.

따라서, 본 발명에 따른 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인은 밴딩부(12)를 가진 내관(10)이 일체로 형성되어 내관(10)에 대한 별도의 비파괴 검사를 수행할 필요가 없으며, 내관(10)을 보호하는 외관은 밴딩부(12)를 간단하게 조립하여 연결할 수 있고, 내관(10)의 밴딩부(12)에 위치한 굽은절개부(32)와 밴딩외관커버(40)가 용접되어 결합하는 부분만을 PT 비파괴 검사를 포함하여 비교적 간단한 비파괴검사를 수행하여 용접부위의 결함여부를 검사할 수 있으므로 이중관 구조의 파이프라인의 제조공정 및 검사공정의 단순화를 통해 제조원가를 절감할 수 있는데 그 특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인을 구성하는 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.

내관(10)은 도 1을 참조하면, 내부로 가스가 유동하며, 일측 또는 양측이 엘보우와 같이 소정 각도로 굽어지는 밴딩부(12)를 포함하는 밴딩라인(14) 및 밴딩라인(14)과 이어져 직선형태를 가진 직선라인(16)이 형성된다.

중간외관(20)은 도 2를 참조하면, 직선형태로 내관(10)에 형성된 직선라인(16)의 외주면에 외삽되며, 이때 중간외관(20)과 내관(10) 사이에는 소정의 간극을 형성된다. 이 간극은 만약, 내관을 통해 가스가 유출될 경우, 내관과 외간 사이에 형성된 간극을 통해 가스가 외부로 배출되도록 하여 가스 폭발 등의 안전사고를 미연에 예방할 수 있게 한다.

밴딩외관(30)은 도 3 및 도 4를 참조하면, 내관(10)의 밴딩라인(14)의 외주면에 외삽되며, 밴딩외관(30)과 내관(10) 사이에도 소정의 간극을 형성한다.

한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 밴딩외관(30)의 일측 단부에는 내관(10)의 밴딩라인(14)에 포함된 밴딩부(12)의 굽은 각과 상응하는 각도로 굽어져 있으며, 외주면의 일부가 길이 방향으로 절개되고, 내관(10)의 직선라인(16)에 외삽된 중간외관(20)의 일측 단부와 맞대어져 접하는 굽은절개부(32)가 형성된다.

도 4에서와 같이 밴딩외관(30)이 내관에 조립된 상태에서는, 밴딩외관의 일측 단부 형성된 굽은절개부(32)가 위치한 내관(10)의 일부는 외부로 노출되게 된다.

밴딩외관커버(40)는 도 5를 참조하면, 밴딩외관(30)의 일측 단부에 형성된 굽은절개부(32)와 중간외관(20)의 단부가 상호 맞대어진 상태에서 밴딩외관(30)에 형성된 굽은절개부(32)의 절개된 외측을 덮으며 조립되어 외부로 일부가 노출된 내관(10)의 밴딩라인(14)에 형성된 밴딩부(12)를 밀폐시킨다.

간극유지부재(50)는 도 2를 참조하면, 내관(10)의 직선라인(16)과 중간외관(20) 사이에 간극을 유지시키기 위해 하나 이상이 소정의 간격을 두고 구비된다.

간극유지부재에는 도 2를 참조하면, 내관(10)에 형성된 직선라인(16)의 외주면에 삽입될 수 있도록 중앙부에 관통된 내관삽입공(52)이 형성되며, 측면에는 내관(10)과 외관 사이에 형성된 간극을 따라 가스가 유동할 수 있도록 다수의 가스유동홀(54)이 관통되어 형성되고, 간극유지부재의 외주면은 중간외관(20)의 내주면에 접하며 중간외관(20)을 지지한다.

이하, 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인의 제작방법에 대해 설명하면, 다음과 같다.

내관밴딩과정은 도 1에서와 같이 내관(10)의 일측을 굽혀 소정 각도로 구부러진 형상을 가진 밴딩부(12)를 포함한 밴딩라인(14)과 밴딩라인의 밴딩부(12)와 이어져 직선 형태의 직선라인(16)이 형성되도록 내관(10)의 일측 일부분을 구부리는 과정이다.

중간외관조립과정은 도 2를 참조하면, 내관(10)에 형성된 직선라인(16)의 외주면에 중간외관(20)을 삽입한다. 이때 외삽되는 중간외관(20)은 내관(10)에 형성된 밴딩라인(14)의 밴딩부(12)가 굽어지는 부분 이전까지 삽입되어 중간외관(20)은 직선형태를 유지한다.

한편, 중간외관조립과정에서 도 2에서와 같이 중간외관(20)과 내관의 직선라인(16) 사이에 간극유지부재(50)를 내관의 직선라인에 외삽시킨 후 중간외관(20)을 삽입하여 내관(10)과 중간외관(20) 사이에 간극을 유지시킬 수 있다.

밴딩외관조립과정은 도 3 및 도 4를 참조하면, 내관(10)의 밴딩라인(14)을 통해 밴딩라인의 외주면에 밴딩외관(30)을 외삽시켜 내관(10)의 밴딩라인(14)에 형성된 밴딩부(12)에 밴딩외관(30)에 형성된 굽은절개부(32)가 위치하도록 하고, 굽은절개부(32)의 단부와 내관(10)의 직선라인(16)에 삽입된 중간외관(20)의 단부가 서로 마주하여 접하도록 위치시킨다.

밴딩외관커버조립과정은 도 5를 참조하면, 밴딩외관(30)의 굽은절개부(32)의 절개된 부분에 밴딩외관커버(40)를 덮어 내관(10)의 밴딩라인(14)에 형성된 밴딩부(12)가 밀폐되도록 조립한다.

용접결합과정은 밴딩외관커버조립과정에서 밴딩외관커버(40)와 맞대어져 접하고 있는 밴딩외관의 굽은절개부(32)의 절개부와 중간외관(20)의 단부를 용접하여 융착시킨다.

용접결합과정에서는 도 5를 참조하면, 밴딩외관(30)의 굽은절개부(32)와 밴딩외관커버(40) 및 중간외관(20)이 서로 마주하여 접하는 경계면 즉, 세 구성요소가 서로 마주하며 접하는 경계면을 원주방향으로 용접을 먼저 수행하여 세 구성요소를 상호 융착시켜 위치를 고정킨다.

이후에 밴딩외관커버(40)의 밴딩외관커버(40)와 밴딩외관의 굽은절개부(32)가 서로 길이방향으로 마주하며 접하고 있는 경계면을 길이방향으로 용접하여 밴딩외관커버(40)를 완전히 융착시켜 도 7과 같이 외관을 완성한다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 내관(10)의 양측에 밴딩부(12)가 형성될 경우, 중간외관조립과정에서 직선라인(16)에 중간외관(20)을 삽입한 후 내관(10)의 타측을 다시 구부려 밴딩부(12)를 형성하는 내관밴딩과정, 밴딩외관조립과정, 밴딩외관커버조립과정 및 용접결합과정을 반복적으로 수행하여 도 7과 같은 내관의 양측에 밴딩부가 형성된 하나의 완전한 파이프 라인을 제조할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 - 내관 12 - 밴딩부
14 - 밴딩라인 16 - 직선라인
20 - 중간외관 30 - 밴딩외관
32 - 굽은절개부 40 - 밴딩외관커버
50 - 간극유지부재

Claims (3)

1. 일측 또는 양측이 소정 각도로 굽어지는 밴딩부를 포함하는 밴딩라인과 직선형태의 직선라인이 형성되는 내관;
   내관의 직선라인의 외주면에 간극을 형성하며 외삽되는 직선형태의 중간외관;
   내관의 밴딩라인의 외주면에 외삽되는 밴딩외관;
   밴딩외관의 일측 단부에 형성된 굽은절개부와 중간외관의 단부가 상호 맞대어진 상태에서 밴딩외관의 굽은절개부의 절개된 외측을 덮으며 내관의 밴딩라인에 형성된 밴딩부를 밀폐시키는 밴딩외관커버; 및
   내관에 형성된 직선라인의 외주면에 삽입될 수 있도록 중앙부에 관통된 내관삽입공이 형성되며, 측면에는 내관과 외관 사이에 형성된 간극을 따라 가스가 유동할 수 있도록 다수의 가스유동홀이 관통되어 형성되고, 외주면은 중간외관의 내주면에 접하며 중간외관을 지지하며, 내관의 직선라인과 중간외관 사이에 간극을 유지시키기 위해 하나 이상이 소정의 간격을 두고 구비되는 간극유지부재
   를 포함하며,
   밴딩외관의 일측에는 내관에 형성된 밴딩라인에 포함된 밴딩부의 굽은 각과 상응하는 각도로 굽어져 있으며, 외주면의 일부가 길이 방향으로 절개되고, 내관의 직선라인에 외삽된 중간외관의 일측 단부와 맞대어져 접하는 굽은절개부가 형성되는 것
   을 포함하고,
   밴딩외관의 굽은절개부와 밴딩외관커버 및 중간외관이 서로 마주하여 접하는 경계면을 원주방향으로 용접하여 세 구성요소를 상호 융착시켜 위치를 고정시키고, 밴딩외관커버와 밴딩외관의 굽은절개부가 서로 길이방향으로 마주하며 접하고 있는 경계면을 길이방향으로 용접하여 외관을 형성시키는 것
   을 포함하는, 가스공급용 이중관 구조의 파이프라인.
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