KR102150301B1 - 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법 및 그에 사용되는 상수도관 세척장치 - Google Patents

고압질소를 이용한 상수도관 세척공법 및 그에 사용되는 상수도관 세척장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법 및 그에 사용되는 상수도관 세척장치에 관한 것으로, 특히 상수도관의 절단, 절단된 구간의 보수작업 등을 하지 않고서도 상수관에 질소를 간편하게 투입하여 상수도관을 깨끗하게 세척함은 물론 세척이 끝난 질소를 회수하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에는 상수도관에 질소를 투입하기 위해서는 많은 인력과 시간이 소요됨은 물론 이물질과 녹물을 분출할 때 심한 소음을 발생하여 민원을 초래하고, 세척작업시 질소의 소비가 매우 많아 비용이 증가하는 문제점이 야기된다.
본 발명은 이러한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 상수도관과 연결된 소화전에 질소투입장치를 연결함과 아울러 상수관에 부단수 분기장치를 이용하여 상수관을 절단하지 않고 퇴수 및 분출구를 설치한 후 상기 소화전을 이용하여 질소를 상수도관에 투입하고 퇴수 및 분출구를 통해 이물질 및 녹물을 분출하는 방법으로 상수도관을 세척하도록 하고, 배출호스의 중간에 설치된 소음 제거기의 내부를 통과하면서 소음을 제거함과 아울러 상기 소음 제거기와 연결된 질소 회수관을 통해 질소를 회수하여 재사용할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

Description

고압질소를 이용한 상수도관 세척공법 및 그에 사용되는 상수도관 세척장치{Water pipe cleaning method using high pressure nitrogen and Water pipe cleaning device used therefor}
본 발명은 상수도관의 절단, 절단된 구간의 보수작업 등을 하지 않고서도 상수관에 질소를 간편하게 투입하여 상수도관을 깨끗하게 세척함은 물론 세척이 끝난 질소를 회수하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
일반적으로 우리가 사용하는 수돗물은 강·호수·댐(저수지)·지하수 등의 취수원에서 정수장을 거쳐 상수도관망으로 공급되어 각 가정(건물)에서 사용하게 된다. 정수장에서 각 가정(건물)의 입구까지 수돗물을 공급하기 위해 설치된 배관을 상수도관망이라 하며, 수도사업자가 이를 관리·운영하게 된다.
상수도관망은 다양한 설치년도·관경·공급수압·재질이 다른 배관으로 거미줄처럼 연결되어 있다. 물이 흐르는 배관의 내부는 오랜 시간이 흐르면서 이물질이 침착되어 쌓이게 되며 이는 수돗물을 오염시키는 주요 원인이 된다.
즉 수돗물이 공급되는 상수도관망 내부는 시간이 흐르면서 물에 포함된 각종의 성분들이 배관 내부에 침착되어 쌓이게 되는데, 그 양이 많아지게 되면 이물질의 농도도 높아져 주민이 사용하는 물에서도 육안으로 보이는 적수(녹물)가 보이게 되는 현상이 발생하며, 정수장에서부터 공급되는 양질의 수돗물을 오염시키는 주요 원인으로 작용하게 된다.
따라서 깨끗한 수돗물이 공급되게 하기 위해서는 정수장에서 생산되는 양질의 수돗물이 각 가정 (건물)의 입구까지 원수 그대로 공급이 될 수 있게 해야 하는데, 그러자면 상수도관망 전체를 주기적으로 일시에 세척하는 수밖에 없다고 할 것이다. 그래야지만 양질의 수돗물이 깨끗한 상태로 각 가정(건물)의 입구까지 공급이 될 수 있게 되고 주민들의 건강과 삶의 질도 향상시킬 수가 있게 된다.
상기 상수도관망을 세척하는 기존의 세척방법들에는 압축공기를 이용한 방법, 압축공기와 물을 이용한 방법, 물의 수압을 이용한 방법, 약품을 이용한 방법, 물리적인 힘을 가하여 세척하는 방법 등이 다양하게 개시되고 있다.
근자에는 질소기체(Gaseous Nitrogen)를 이용한 세척방법이 대두되고 있고, 상기 질소기체는 반응성(비활성)·폭발성·가연성·조연성이 없는 인체에 무해한 기체로서 공기보다 가볍고 분자 크기도 작아 기체의 진행 속도가 매우 빠르게 되기 때문에 높은 압 력으로 배관 내에 투입하여도 배관 내부의 압력은 상승하지 않는 장점이 있다.
이러한 질소기체를 이용한 세척방법에 관련한 선행기술로는 「대한민국 특허공개 제10-2019-0141567호, 명칭/ 고압질소를 이용한 수도배관세척시스템 및 이를 이용한 수도배관세척방법」이 개시되고 있다.
상기 선행기술은 고압질소를 이용하여 수도배관 내부 세척하므로, 일반 세척수에 의한 세척에 비해 세척률이 향상되고 단순한 세척수에 비해 상대적으로 고압의 질소를 주입할 수 있어 보다 효율적인 세척이 가능하며, 수도배관의 손상을 방지할 수 있어 배관 세척 작업의 안정성이 향상되는 효과를 제공한다.
그러나 상기 선행기술은 상수도관에 질소를 투입하기 위해서는 상수도관의 2개 구간을 절단한 후 2개의 절단구간에 각각 별도의 질소투입구 및 질소분출구를 추가로 연결 설치해야 하는 문제점이 야기되고, 세척이 끝난 이후에는 2개의 절단구간을 배관으로 연결해야만 함으로써 많은 인력과 시간이 소요됨은 물론 공사비가 증가하고, 교통통제와 단수에 따른 주민생활의 불편함을 초래하는 문제점이 야기된다.
또한, 고압의 질소가 분출되는 과정에서 오염된 이물질과 녹물이 함께 분출됨을 주민들이 볼 때 우리가 마시고 사용했던 물이 녹물이었다니 건강은 괜찮을까 하는 건강 염려증상이 생기는 문제점이 야기된다.
아울러 이물질과 녹물을 분출할 때 심한 소음을 발생하여 민원을 초래하고, 세척작업시 고순도의 질소를 계속하여 공급하여야 하므로 질소의 소비가 매우 많아 비용이 증가하는 문제점이 야기된다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 상수도관과 연결된 소화전에 질소투입장치를 연결함과 아울러 상수관에 부단수 분기장치를 이용하여 상수관을 절단하지 않고 퇴수 및 분출구를 설치한 후 상기 소화전을 이용하여 질소를 상수도관에 투입하고 퇴수 및 분출구를 통해 이물질 및 녹물을 분출하는 방법으로 상수도관을 세척하도록 하고, 배출호스의 중간에 설치된 소음 제거기의 내부를 통과하면서 소음을 제거함과 아울러 상기 소음 제거기와 연결된 질소 회수관을 통해 질소를 회수하여 재사용할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.
또한, 본 발명은 소화전이 구비되지 않은 상수도관의 2개 구간에는 부단수 분기장치를 이용하여 상수도관을 절단하지 않고서도 간편하게 질소투입구 및 퇴수 및 분출구를 설치할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.
또한, 본 발명은 퇴수 및 분출구 또는 수도미터기와 분리시킨 세대 분기관에 연결한 배출호스를 하수구 맨홀의 내부로 인입시켜 오염된 이물질과 녹물을 하수구 맨홀로 직접 배출할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.
본 발명에 따르면, 상수도관에 연결된 소화전을 이용하여 질소를 투입하고 상수도관을 절단하지 않고 설치한 퇴수 및 분출구를 통해 녹물을 분출하여 세척작업을 시행함으로써 상수도관의 절단, 질소투입구 및 질소분출구를 연결하고 해체하는 작업, 절단부위를 배관으로 연결하는 작업 등을 생략할 수 있어 세척작업에 소요되는 시간과 인력을 대폭 감축하고, 공기 단축 및 공사비를 절감하는 효과를 제공한다.
또한, 상수도관에 연결된 소화전이 구비되지 않더라도 부단수 분기장치를 이용하여 상수도관을 절단하지 않고 퇴수 및 분출구를 확보함으로써 세척작업이 매우 용이함은 물론 본격적인 세척작업의 이전 단계에는 단수를 하지 않기 때문에 단수의 알림, 급수차의 출동, 작업 후 청소 등의 사소한 일이 필요하지 않는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 정수장에서부터 공급되는 양질의 수돗물을 각 가정(건물)의 입구까지 깨끗해진 상수도관을 통해서 공급받음으로써 국민의 건강을 지키고 삶의 질을 향상시키며, 빠른 세척시공으로 민원발생을 최소화하는 효과를 제공한다.
더욱이 상수도관 내부에 고압으로 충전된 질소를 투입하여 기체의 운동(속도)에너지에 따른 마찰력으로 이물질을 제거하여 상수도관을 세척함으로써 일반 세척수에 의한 세척에 비해 세척률이 획기적으로 향상되고, 공기보다 가볍고 분자의 크기가 작은 질소를 이용함으로써 높은 압력으로 투입 시에도 상수도관의 내부 압력이 상승하지 않아 세척작업의 안정성을 도모하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 이물질과 녹물을 분출할 때 발생하는 소음을 제거함은 물론 이물질을 제거한 물만 하수구 맨홀로 배출하여 민원 발생을 최소화하고, 특히 질소를 회수하여 재사용할 수 있기 때문에 질소의 사용을 줄여 공사비를 대폭 절감하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명이 적용된 의 순서도
도 2는 본 발명에 따른 소화전이 구비된 상수도관에 퇴수 및 분출구가 설치된 상태의 평면도
도 3은 본 발명의 지상식 소화전에 질소투입장치가 연결된 상태의 정단면도
도 4는 본 발명의 지하식 소화전에 질소투입장치가 연결된 상태의 정단면도
도 5는 본 발명의 퇴수 및 분출구에 연결된 배출호스가 하수구 맨홀에 인입된 상태도
도 6은 본 발명에 따른 소화전이 구비되지 않은 상수도관에 질소투입구와 퇴수 및 분출구가 설치된 상태의 평면도
도 7은 본 발명의 상수관에 분기 클램프가 설치되는 상태의 정단면도
도 8은 본 발명 부단수 분기장치의 설치상태 정단면도
도 9는 본 발명의 부단수 분기장치에 의한 상수도관의 천공상태 정단면도
도 10은 본 발명의 상수도관을 천공한 후 제수변을 잠근 상태의 정단면도
도 11은 본 발명의 천공된 상수도관에 퇴수 및 분출구 또는 질소투입구가 설치된 상태의 정단면도
도 12는 본 발명의 소음 제거기 및 질소 회수장치의 설치상태도
도 13은 본 발명 소음 제거기의 정단면도
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상수도관 세척공법의 전체적인 순서도를 첨부된 도면 1에 의거 살펴보면 세척구역(20)을 설정하는 단계, 소화전(30)(30a)에 질소투입장치(40)를 연결하는 단계, 퇴수 및 분출구(60)를 설치하는 단계, 세척작업 홍보 및 안내 단계, 단수를 시행하는 단계, 상수도관(10) 내부의 물을 퇴수시키는 단계, 상수도관(10)을 1차 세척하는 단계, 소음을 1차 제거하는 단계, 질소를 1차 회수하는 단계, 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)의 연결부를 분리하는 단계, 세대 분기관(70)을 2차 세척하는 단계, 소음을 2차 제거하는 단계, 질소를 2차 회수하는 단계, 소화전(30)(30a)을 잠그는 단계, 세척구역(20)으로 수돗물을 공급하는 단계로 이루어짐을 알 수 있다.
이하, 상기 본 발명의 상수도관 세척공법을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.
(1) 세척구역(20)을 설정하는 단계
노후된 상수도관(10)의 내부에 쌓인 스케일 등으로 녹물, 이물질이 나와 민원이 발생하는 구역에 대하여 관할 수도사업소와 협의하여 세척작업계획을 수립하여 세척구역(20)을 설정한다.
(2) 소화전(30)(30a)에 질소투입장치(40)를 연결하는 단계
상기 세척구역(20)의 상수도관(10)에 연결된 소화전(30)(30a)에 질소를 투입할 수 있도록 관할 소방서와 사전 협의하여 차질이 없도록 조치하고 상기 소화전(30)(30a)에 질소투입장치(40)를 연결한다.
여기에서 상기 소화전(30)(30a)이 구비되지 않아 질소투입구(50)를 신설해야 하는 구간에는 부단수 분기장치(100)를 이용하여 단수 없이 질소투입구(50)를 설치한다.
아울러 상기 소화전(30)(30a)은 도로나 인도에 설치된 지상식 소화전(30)이나 도로나 인도 밑에 매설된 지하식 소화전(30a)에 관계없이 질소투입장치(40)를 간편하게 연결함으로써 질소를 상수도관(10)에 투입할 수 있게 된다.
(3) 퇴수 및 분출구(60)를 설치하는 단계
상기 상수도관(10)의 내부에 채워진 물을 퇴수하거나 상기 소화전(30)(30a)을 통해 상수도관(10)의 내부로 투입된 질소를 외부로 토출할 수 있도록 세척구역(20)의 상수도관(10)에는 퇴수 및 분출구(60)를 신설해야만 하고, 이러한 퇴수 및 분출구(60)는 부단수 분기장치(100)를 이용하여 단수 없이 설치한다.
여기에서 상기 상수도관(10)에 부단수 분기장치(100)를 이용하여 퇴수 및 분출구(60)를 설치하는 방법은, 도 8 내지 도 11과 같이 상기 상수도관(10)에 분기 클램프(110), 제수변(120), 어댑터(130)를 순차적으로 연결한 후 천공기(140)를 장착하고, 상기 천공기(140)를 작동하여 센터드릴(142)을 전진시켜 상수도관(10)을 천공하여 통수공(11)을 형성하며, 통수공(11)을 확인한 후 센터드릴(142)을 후진시키고 제수변(120)을 잠그는 한편, 상기 어댑터(130)와 천공기(140)를 해체하고 제수변(120)에 퇴수 및 분출구(60)를 연결하는 방법으로 단수 없이 시행할 수 있게 된다.
따라서 상수도관(10)을 절단하지 않고 퇴수 및 분출구(60)를 확보함으로써 세척작업이 매우 용이함은 물론 본격적인 세척작업의 이전 단계에는 단수를 하지 않기 때문에 민원발생을 최소화하는 특별한 효과를 제공한다.
(4) 세척작업 홍보 및 안내 단계
본격적인 상수도관(10)의 세척작업 전에 단수위치 및 기간, 단수시간 등이 기재된 안내문을 각 가정에 배부 또는 대문 등에 부착하고, 유선 및 인터넷, 방송 등에 홍보하여 단수로 인한 주민생활불편 및 민원발생이 없도록 한다.
또한, 필요한 경우 구청이나 동사무소를 통한 홍보를 하고, 언론사에 보도자료를 제공하여 보도를 요청한다.
세척작업은 예정 시간 내에 완료하여 단수시간을 준수하고, 질소를 투입하기 위한 소화전(30)(30a) 및 퇴수 및 분출구(60)의 주변에는 공사안내간판, 교통표지판, 안전보호책 등 안전시설을 설치하여 안전 및 주민통행에 불편이 없도록 하며, 교통 및 현장 정리원을 배치하여 안전사고가 발생되지 않도록 조치한다.
그리고 교통통제나 차로의 우회, 변경 시에는 교통안내표지판을 설치하여 민원발생 및 차량정체 현상이 발생하지 않도록 조치하고, 특히 야간작업일 경우에는 점멸등, 경고등 및 싸인보드 등의 조명시설을 설치하고 작업자는 안전모, 안전 조끼 등 개인안전용구 착용을 하여야 한다.
(5) 단수를 시행하는 단계
세척구역(20)에 위치하는 상수도관(10)에 공급되는 물의 급수를 제어하는 제수밸브를 잠그고 세척구역(20)의 단수를 시행한다.
(6) 상수도관(10) 내부의 물을 퇴수시키는 단계
상수도관(10)에 분기 설치된 부단수 분기장치(100)의 제수변(120)을 열어 상수도관(10)의 내부에 채워져 있는 물을 퇴수 및 분출구(60)를 통해 외부로 퇴수시킨다.
(7) 상수도관(10)을 1차 세척하는 단계
상기 상수도관(10)의 자연적인 퇴수가 끝나면 질소투입장치(40)가 연결된 소화전(30)(30a)을 이용하여 상수도관(10)의 내부로 고압의 질소를 투입하여 이물질과 녹물을 퇴수 및 분출구(60)를 통해 배출시키는 상수도관(10)의 1차 세척작업을 실시한다.
여기에서 상기 고압의 질소는 반응성(비활성)·폭발성·가연성·조연성이 없는 인체에 무해한 기체로서, 공기보다 가볍고 분자 크기도 작아 기체의 진행 속도가 매우 빠르게 되기 때문에 높은 압력으로 상수도관(10) 내에 투입하여도 상수도관(10)내부의 압력은 상승하지 않게 됨으로써 세척력은 매우 우수하면서도 상수도관(10) 이음부 이탈(누수) 등의 현상을 효율적으로 방지하는 효과를 제공한다.
또한, 상기 퇴수 및 분출구(60)에는 배출호스(62)가 연결되고, 이 배출호스(62)의 단부를 하수구 맨홀(1)의 내부로 인입시켜 녹물을 하수구 맨홀(1)로 직접 배출함으로써 오염된 녹물을 행인이나 주민들이 볼 수 없도록 하여 녹물을 마시고 있었다는 생각을 불식하여 건강 염려증을 방지한다.
(8) 소음을 1차 제거하는 단계
상기 퇴수 및 분출구(60)에 연결된 배출호스(62)에는 소음 제거기(80)가 설치됨으로써 1차 상수도관(10)의 세척과정에서 분출되는 이물질과 녹물이 소음 제거기(80)의 내부를 통과하도록 하여 소음 및 이물질을 1차적으로 제거한다.
즉 1차 상수도관(10)의 세척과정에서 분출되는 이물질과 녹물은 도 13과 같이 소음 제거기(80)의 내부에 지그재그로 형성된 유로(86)를 따라 통과하는 과정에서 소음제거판(85)(85a)에 의해 유속이 저하됨과 아울러 압력이 저하되면서 자동차의 소음기와 같이 소음을 제거하고, 각종 이물질은 자중에 의해 슬로프(84)에 가라 앉으면서 포집된 후 자연 구배에 의해 일부의 녹물과 함께 이물질 배출로(87)를 통과하여 배출구(83)를 통해 외부로 배출되는 효과를 제공한다.
(9) 질소를 1차 회수하는 단계
상기 소음 제거기(80)의 내부로 이물질 및 녹물과 함께 유입된 질소는 그대로 버려지던 불합리를 개선하기 위해 블로워(92)를 이용하여 질소를 흡입하여 질소 회수관(91)으로 배출하고, 배출된 질소는 필터(93)를 통과하면서 불순물을 필터링하며, 필터링된 질소는 냉각기(94)를 통과하도록 하여 냉각된 질소를 질소탱크(41)로 재공급하여 1차적으로 회수함으로써 질소를 재사용하여 질소의 사용을 줄여 공사비를 대폭 절감하는 효과를 제공한다.
여기에서 상기 질소 회수관(91)은 질소를 회수하여 재사용하도록 하는 구성요소이고, 이러한 질소 회수관(91)에는 불순물을 필터링하여 순수한 질소만을 회수하기 위한 필터(93), 질소를 질소 회수관(91)을 통해 배기하기 위한 블로워(92), 질소를 냉각하기 위한 냉각기(94)를 포함하여 이루어진다.
특히 상기 필터(93)에 의해 불순물이 필터링된 고순도의 질소는 세척과정에서 얻은 고온을 가지고 있다. 이러한 고온의 질소는 그대로 재사용에 문제가 있기 때문에 상기 질소탱크(41)에 재공급 하기 전에 냉각기(94)를 거치도록 하여 냉각한 후 질소탱크(41)로 재공급함이 바람직하고, 상기 냉각기(94)는 공지의 수단이 적용 가능하다.
(10) 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)의 연결부를 분리하는 단계
상수도관(10)을 1차 세척한 이후에는 제수변(120)을 잠가 퇴수 및 분출구(60)를 밀폐한 후 상수도관(10)에서 분기된 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)의 연결부를 상호 분리함으로써 세대 분기관(70) 내의 물을 퇴수하거나 이물질과 녹물을 외부로 분출할 수 있게 된다.
(11) 세대 분기관(70)을 2차 세척하는 단계
상기 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)의 연결부위를 분리한 후 질소투입장치(40)가 연결된 소화전(30)(30a)을 이용하여 상수도관(10) 및 세대 분기관(70)의 내부로 고압의 질소를 투입함으로써 이물질과 녹물을 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)의 분리된 부위를 통해 분출함으로써 세대 분기관(70)의 2차 세척작업을 실시하게 된다.
아울러 상기 분리된 세대 분기관(70)에는 배출호스(62)가 연결되고, 이 배출호스(62)의 단부를 하수구 맨홀(1)의 내부로 인입시켜 녹물을 하수구 맨홀(1)로 직접 배출할 수 있도록 한다.
(12) 소음을 2차 제거하는 단계
상기 분리된 세대 분기관(70)에 연결된 배출호스(62)에는 소음 제거기(80)가 설치됨으로써 2차 세대 분기관(70)의 세척과정에서 분출되는 이물질과 녹물이 소음 제거기(80)의 내부를 통과하도록 하여 소음 및 이물질을 2차적으로 제거한다.
즉 2차 세대 분기관(70)의 세척과정에서 분출되는 이물질과 녹물은 소음 제거기(80)의 내부에 지그재그로 형성된 유로(86)를 따라 통과하는 과정에서 소음제거판(85)(85a)에 의해 유속이 저하됨과 아울러 압력이 저하되면서 자동차의 소음기와 같이 소음을 제거하고, 각종 이물질은 자중에 의해 슬로프(84)에 가라 앉으면서 포집된 후 자연 구배에 의해 일부의 녹물과 함께 이물질 배출로(87)를 통과하여 배출구(83)를 통해 외부로 배출되는 효과를 제공한다.
(13) 질소를 2차 회수하는 단계
상기 소음 제거기(80)의 내부로 이물질 및 녹물과 함께 유입된 질소는 그대로 버려지던 불합리를 개선하기 위해 블로워(92)를 이용하여 질소를 흡입하여 질소 회수관(91)으로 배출하고, 배출된 질소는 필터(93)를 통과하면서 불순물을 필터링하며, 필터링된 질소는 냉각기(94)를 통과하도록 하여 냉각된 질소를 질소탱크(41)로 재공급하여 2차적으로 회수함으로써 질소를 재사용하여 질소의 사용을 줄여 공사비를 대폭 절감하는 효과를 제공한다.
여기에서 상기 질소 회수관(91)은 질소를 회수하여 재사용하도록 하는 구성요소이고, 이러한 질소 회수관(91)에는 불순물을 필터링하여 순수한 질소만을 회수하기 위한 필터(93), 질소를 질소 회수관(91)을 통해 배기하기 위한 블로워(92), 질소를 냉각하기 위한 냉각기(94)를 포함하여 이루어진다.
특히 상기 필터(93)에 의해 불순물이 필터링된 고순도의 질소는 세척과정에서 얻은 고온을 가지고 있다. 이러한 고온의 질소는 그대로 재사용에 문제가 있기 때문에 상기 질소탱크(41)에 재공급 하기 전에 냉각기(94)를 거치도록 하여 냉각한 후 질소탱크(41)로 재공급함이 바람직하고, 상기 냉각기(94)는 공지의 수단이 적용 가능하다.
(14) 상수도관 내시경 촬영 및 판독
세척작업이 완료되면 상수도관(10)의 내부를 내시경(cctv)을 이용하여 촬영 및 판독함으로써 세척작업이 제대로 이루어진 것인지 여부를 쉽게 육안으로 확인하게 된다.
(15) 소화전(30)(30a)을 잠그는 단계
상기 내시경의 판독이 끝나면 소화전(30)(30a)과 질소투입장치(40)를 분리하고, 소화전(30)(30a)을 잠가 외부로 물이 누수됨을 방지한다.
(16) 세척구역(20)으로 수돗물을 공급하는 단계
이물질과 녹물의 분출을 위해 일시적으로 분리한 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)를 상호 일체로 연결함과 아울러 제수변(120)을 잠가 퇴수 및 분출구(60)를 밀폐하고, 세척구역(20)으로 수돗물을 공급한다.
여기에서 상기 퇴수 및 분출구(60)를 바로 밀폐하지 않고 수돗물을 공급함으로써 상수도관(10) 내부의 공기배출 및 수돗물 공급을 확인할 수 있고, 이러한 확인이 완료되면 비로소 제수변(120)을 잠가 퇴수 및 분출구(60)를 밀폐하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고 질소가 저장된 차량, 장비 및 안내표지판, 안전시설 등을 철거하고 현장 정리, 청소를 하고 작업을 최종 완료한다.
한편, 본 발명의 상수도관 세척 및 질소 회수공법은 상수도관(10)에 소화전(30)(30a)이 구비되지 않은 경우 도 6과 같이 상수도관(10)에 부단수 분기장치(100)를 이용하여 질소투입구(50)를 설치하고, 질소투입구(50)에 질소를 투입할 수 있도록 질소투입장치(40)를 연결하며, 상기 질소투입구(50)를 이용하여 질소를 투입함으로써 상수도관(10)의 1차 세척 및 세대 분기관(70)의 2차 세척을 시행할 수 있는 것으로, 이를 제외한 모든 단계는 위에서 설명한 상수도관 세척 및 질소 회수공법과 동일하게 적용된다.
아울러 본 발명의 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법에 사용되는 상수도관 세척장치는 부단수 분기장치(100)를 포함한다.
이러한 부단수 분기장치(100)는, 상수도관(10)의 외주면을 마주하게 감싸도록 조립되는 한 쌍의 클램프(111)(111a)로 구성되되 어느 하나의 클램프(111a)는 외면에 분기구(112)가 형성된 구성을 갖는 분기 클램프(110)와; 상기 분기구(112)에 일측이 연결되는 제수변(120)과; 상기 제수변(120)의 타측에 어댑터(130)를 매개로 연결되고, 일측에 형성된 핸들(141)의 회전조작에 따라 센터드릴(142)이 제수변(120)의 내부를 통과하여 전진하면서 상수도관(10)을 천공하는 천공기(140)로 이루어짐으로써 상수도관(10)을 절단하지 않고 질소투입구(50) 및 퇴수 및 분출구(60)를 확보할 수 있는 편리성 및 시공성이 우수한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법에 사용되는 상수도관 세척장치는 소음 제거기(80)를 포함한다.
이러한 소음 제거기(80)는 배출호스(62)의 중간 지점에 설치되는 것으로, 도 12 내지 도 13과 같이 소음 제거탱크(81)의 양 측면에 형성된 유입구(82) 및 배출구(83)에 각각 배출호스(62)가 연결되고, 내부에 배출구(83) 쪽으로 하향 경사진 슬로프(84) 및 상부 내면에 유속을 줄여 소음을 제거함과 아울러 이물질이 가라 앉도록 하는 소음제거판(85)(85a)이 상하 지그재그로 반복하여 이격 설치되며, 상기 소음제거판(85)(85a)의 선단에는 전체적으로 상하 지그재그의 형태를 이루는 유로(86)가 형성되고, 상기 소음제거판(85)의 하단에 전후 간격을 두고 다수의 이물질 배출로(87)가 형성된다.
따라서 세척과정에서 분출되는 이물질과 녹물은 도 13과 같이 소음 제거기(80)의 내부에 지그재그로 형성된 유로(86)를 따라 통과하는 과정에서 소음제거판(85)(85a)에 의해 소음이 제거되고, 각종 이물질은 자중에 의해 슬로프(84)에 가라 앉으면서 포집된 후 자연 구배에 의해 일부의 녹물과 함께 이물질 배출로(87)를 통과하여 배출구(83)로 원활하게 배출됨으로써 소음을 제거하면서도 소음 제거탱크(81)의 내부에 이물질이 적체됨을 방지하는 특별한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 소음 제거기(80)와 연결된 질소 회수관(91)을 통해 질소를 회수하여 재사용할 수 있도록 하는 질소 회수장치(90)를 더 포함하는 기술이 추가로 접목된다.
이를 위한 질소 회수장치(90)는 도 12와 같이 상기 소음 제거기(80)의 상단에 소음 제거기(80)의 내부로 유입된 질소를 회수하여 질소탱크(41)로 재공급하는 질소 회수관(91)이 연결되고, 상기 질소 회수관(91)에는 질소를 흡입하는 블로워(92)가 설치된다.
그리고 상기 블로워(92)의 전단에는 불순물을 필터링하는 필터(93)가 설치되고, 상기 블로워(92)의 후단에는 질소를 냉각하는 냉각기(94)가 설치됨으로써 질소를 회수함과 아울러 온도 상승된 질소를 냉각하여 재사용할 수 있기 때문에 질소의 사용을 줄이고, 대기 중으로 배기됨을 방지하여 환경오염을 예방할 수 있게 된다.
1: 하수구 맨홀 10: 상수도관
11: 통수공 20: 세척구역
30, 30a: 소화전 40: 질소투입장치
41: 질소탱크 50: 질소투입구
60: 퇴수 및 분출구 62: 배출호스
70: 세대 분기관 71: 수도계량기
80: 소음 제거기 81: 소음 제거탱크
82: 유입구 83: 배출구
84: 슬로프 85, 85a: 소음제거판
86: 유로 87: 이물질 배출로
90: 질소 회수장치 91: 질소 회수관
92: 블로워 93: 필터
94: 냉각기 100: 부단수 분기장치
110: 분기 클램프 111, 111a: 클램프
112: 분기구 120: 제수변
130: 어댑터 140: 천공기
141: 핸들 142: 센터드릴

Claims (8)

  1. 노후된 상수도관(10)의 내부 세척을 위한 세척구역(20)을 설정하는 단계와;
    상기 상수도관(10)과 연결된 소화전(30)(30a)에 질소를 투입할 수 있도록 소화전(30)(30a)에 질소투입장치(40)를 연결하는 단계와;
    상기 상수도관(10)에 부단수 분기장치(100)를 이용하여 퇴수 및 분출구(60)를 설치하는 단계와;
    상기 세척구역(20)의 단수를 시행하는 단계와;
    상기 퇴수 및 분출구(60)를 통해 세척구역(20)의 상수도관(10) 내부의 물을 퇴수시키는 단계와;
    상기 소화전(30)(30a)을 이용하여 상수도관(10)의 내부로 고압의 질소를 1차 투입하여 이물질과 녹물을 퇴수 및 분출구(60)로 분출하여 상수도관(10)을 1차 세척하는 단계와;
    상기 퇴수 및 분출구(60)에 연결된 배출호스(62)에 설치된 소음 제거기(80)의 내부를 상기 이물질과 녹물이 통과하도록 하여 소음을 1차 제거하는 단계와;
    상기 소음 제거기(80)의 내부로 유입된 질소를 블로워(92)로 흡입하여 질소 회수관(91)으로 배출하고, 배출된 질소로부터 불순물을 필터링하며, 필터링된 질소를 냉각한 후 냉각된 질소를 질소탱크(41)로 재공급하여 1차 회수하는 단계와;
    상기 퇴수 및 분출구(60)를 밀폐한 후 상수도관(10)에서 분기된 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)의 연결부를 분리하는 단계와;
    상기 소화전(30)(30a)을 이용하여 상수도관(10) 및 세대 분기관(70)의 내부로 고압의 질소를 2차 투입하여 이물질과 녹물을 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)의 분리된 부위로 분출하여 세대 분기관(70)을 2차 세척하는 단계와;
    상기 분리된 세대 분기관(70)에 연결된 배출호스(62)에 설치된 소음 제거기(80)의 내부를 상기 이물질과 녹물이 통과하도록 하여 소음을 2차 제거하는 단계와;
    상기 소음 제거기(80)의 내부로 유입된 질소를 블로워(92)로 흡입하여 질소 회수관(91)으로 배출하고, 배출된 질소로부터 불순물을 필터링하며, 필터링된 질소를 냉각한 후 냉각된 질소를 질소탱크(41)로 재공급하여 2차 회수하는 단계와;
    상기 소화전(30)(30a)과 질소투입장치(40)를 분리한 후 소화전(30)(30a)을 잠그는 단계와;
    상기 분리된 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)를 연결함과 아울러 퇴수 및 분출구(60)를 밀폐하고 세척구역(20)으로 수돗물을 공급하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상수도관(10)에 부단수 분기장치(100)를 이용하여 퇴수 및 분출구(60)를 설치하는 방법은;
    상기 상수도관(10)에 분기 클램프(110), 제수변(120), 어댑터(130)를 순차적으로 연결한 후 천공기(140)를 장착하고, 상기 천공기(140)를 작동하여 센터드릴(142)을 전진시켜 상수도관(10)을 천공하여 통수공(11)을 형성하며, 통수공(11)을 확인한 후 센터드릴(142)을 후진시키고 제수변(120)을 잠그는 한편, 상기 어댑터(130)와 천공기(140)를 해체하고 제수변(120)에 퇴수 및 분출구(60)를 연결하는 것을 특징으로 하는 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법.
  3. 노후된 상수도관(10)의 내부 세척을 위한 세척구역(20)을 설정하는 단계와;
    상기 상수도관(10)에 부단수 분기장치(100)를 이용하여 질소투입구(50)를 설치하고, 질소투입구(50)에 질소를 투입할 수 있도록 질소투입장치(40)를 연결하는 단계와;
    상기 상수도관(10)에 부단수 분기장치(100)를 이용하여 퇴수 및 분출구(60)를 설치하는 단계와;
    상기 세척구역(20)의 단수를 시행하는 단계와;
    상기 퇴수 및 분출구(60)를 통해 세척구역(20)의 상수도관(10) 내부의 물을 퇴수시키는 단계와;
    상기 질소투입구(50)를 이용하여 상수도관(10)의 내부로 고압의 질소를 1차 투입하여 이물질과 녹물을 퇴수 및 분출구(60)로 분출하여 상수도관(10)을 1차 세척하는 단계와;
    상기 퇴수 및 분출구(60)에 연결된 배출호스(62)에 설치된 소음 제거기(80)의 내부를 상기 이물질과 녹물이 통과하도록 하여 소음을 1차 제거하는 단계와;
    상기 소음 제거기(80)의 내부로 유입된 질소를 블로워(92)로 흡입하여 질소 회수관(91)으로 배출하고, 배출된 질소로부터 불순물을 필터링하며, 필터링된 질소를 냉각한 후 냉각된 질소를 질소탱크(41)로 재공급하여 1차 회수하는 단계와;
    상기 퇴수 및 분출구(60)를 밀폐한 후 상수도관(10)에서 분기된 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)의 연결부를 분리하는 단계와;
    상기 질소투입구(50)를 이용하여 상수도관(10) 및 세대 분기관(70)의 내부로 고압의 질소를 2차 투입하여 이물질과 녹물을 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)의 분리된 부위로 분출하여 세대 분기관(70)을 2차 세척하는 단계와;
    상기 분리된 세대 분기관(70)에 연결된 배출호스(62)에 설치된 소음 제거기(80)의 내부를 상기 이물질과 녹물이 통과하도록 하여 소음을 2차 제거하는 단계와;
    상기 소음 제거기(80)의 내부로 유입된 질소를 블로워(92)로 흡입하여 질소 회수관(91)으로 배출하고, 배출된 질소로부터 불순물을 필터링하며, 필터링된 질소를 냉각한 후 냉각된 질소를 질소탱크(41)로 재공급하여 2차 회수하는 단계와;
    상기 질소투입구(50)와 질소투입장치(40)를 분리한 후 질소투입구(50)를 밀폐하는 단계와;
    상기 분리된 세대 분기관(70) 및 수도계량기(71)를 연결함과 아울러 퇴수 및 분출구(60)를 밀폐하고 세척구역(20)으로 수돗물을 공급하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 상수도관(10)에 부단수 분기장치(100)를 이용하여 질소투입구(50) 또는 퇴수 및 분출구(60)를 설치하는 방법은;
    상기 상수도관(10)에 분기 클램프(110), 제수변(120), 어댑터(130)를 순차적으로 연결한 후 천공기(140)를 장착하고, 상기 천공기(140)를 작동하여 센터드릴(142)을 전진시켜 상수도관(10)을 천공하여 통수공(11)을 형성하며, 통수공(11)을 확인한 후 센터드릴(142)을 후진시키고 제수변(120)을 잠그는 한편, 상기 어댑터(130)와 천공기(140)를 해체하고 제수변(120)에 질소투입구(50) 또는 퇴수 및 분출구(60)를 연결하는 것을 특징으로 하는 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 배출호스(62)의 단부를 하수구 맨홀(1)의 내부로 인입시켜 이물질이 제거된 녹물을 하수구 맨홀(1)로 직접 배출하는 것을 특징으로 하는 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법.
  6. 삭제
  7. 제 1항 또는 제 3항에 기재된 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법에 사용되는 상수도관 세척장치로서,
    소음 제거탱크(81)의 양 측면에 형성된 유입구(82) 및 배출구(83)에 각각 배출호스(62)가 연결되고, 내부에 배출구(83) 쪽으로 하향 경사진 슬로프(84) 및 상부 내면에 유속을 줄여 소음을 제거함과 아울러 이물질이 가라 앉도록 하는 소음제거판(85)(85a)이 상하 지그재그로 반복하여 이격 설치되며, 상기 소음제거판(85)(85a)의 선단에는 전체적으로 상하 지그재그의 형태를 이루는 유로(86)가 형성되고, 상기 소음제거판(85)의 하단에 전후 간격을 두고 다수의 이물질 배출로(87)가 형성된 구성으로 이루어진 소음 제거기(80)를 포함하는 한편;
    상기 소음 제거기(80)의 상단에는 소음 제거기(80)의 내부로 유입된 질소를 회수하여 질소탱크(41)로 재공급하는 질소 회수관(91)이 연결되고, 상기 질소 회수관(91)에는 질소를 흡입하는 블로워(92)가 설치되며, 상기 블로워(92)의 전단에는 불순물을 필터링하는 필터(93)가 설치되고, 상기 블로워(92)의 후단에는 질소를 냉각하는 냉각기(94)가 설치된 구성으로 이루어진 질소 회수장치(90)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압질소를 이용한 상수도관 세척공법에 사용되는 상수도관 세척장치.
  8. 삭제
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