KR102232004B1 - Trenchless rehabilitation method using low energy curing system - Google Patents

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KR102232004B1
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KR1020200091052A
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황성도
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이병헌
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황성도
한국라이텍개발(주)
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Abstract

The present invention relates to a non-excavation pipe repair method using a low-energy curing system which forms a valve and a bypass pipe on an air compressor to selectively produce low-temperature and high-temperature compressed air and reduce needed energy by reducing required power by the air compressor designed to be a low-pressure type, and includes a superheated steam unit and a control unit to prevent creation of a large quantity of condensate water and reduce the energy required for steam production by reducing steam usage through humidity control. A low-pressure air compressor is used to reduce the power required to produce compressed air of the same flow and a bypass is formed to use high-temperature compressed air in steam curing to reduce operating power and reduce creation of condensate water and energy loss caused by mixing low-temperature compressed air and high-temperature steam. The creation of condensate water can be reduced through humidity control to prevent non-curing of tubes and reduce steam usage to have the effect of reducing the energy required for steam production. An air-water separator is embedded in the superheated steam unit to remove condensate water in steam without heat loss. The inside has a multi-grid structure to maximize heating efficiency, and the outer wall is insulated and finished to minimize heat loss.

Description

저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법{Trenchless rehabilitation method using low energy curing system}Trenchless rehabilitation method using low energy curing system {Trenchless rehabilitation method using low energy curing system}

본 발명은 노후화된 상하수도 관로를 비굴착하여 보수하는 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기압축기에 밸브와 바이패스 배관을 형성하여 저온 및 고온 압축공기를 선택적으로 생산하고 저압형으로 설계된 공기압축기로 인하여 소요 동력을 줄이므로 필요 에너지를 줄이며, 과열증기부와 제어부를 구성하여 다량의 응축수를 생성하는 것을 방지하고 습도제어를 통하여 증기사용량을 줄일 수 있으므로 증기 생산에 필요한 에너지를 줄일 수 있는 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of repairing aging water and sewage pipes by non-drilling, and in more detail, by forming a valve and a bypass pipe in an air compressor, selectively producing low-temperature and high-temperature compressed air, and a low-pressure type air compressor. As a result, the required energy is reduced by reducing the required power, preventing the generation of a large amount of condensed water by configuring the superheated steam unit and the control unit, and reducing the steam consumption through humidity control, a low-energy curing system that can reduce the energy required for steam production. It relates to a non-excavation repair method using a pipe.

일반적으로 지하에 매설되어 노후화된 상·하수도관과 가스, 전기, 통신 등의 산업용 관로를 보수하기 위하여 관로가 매설된 지면을 굴착하여 노후화된 관로를 새로운 관으로 교체하거나 부분적으로 보수하는 방식이 있다.In general, there is a method of replacing or partially repairing old pipes with new pipes by excavating the ground where pipes are buried in order to repair aging water and sewage pipes and industrial pipes such as gas, electricity, and communication. .

상기의 지면을 굴착하여 새로운 관으로 교체하거나 보수하는 방식은 주변 환경의 훼손과 더불어 공사가 완료된 후, 토양의 침식으로 인하여 지면 침하가 발생할 뿐만 아니라 혼잡한 도심지역은 교통체증과 보행자의 보행을 방해하는 등의 시민불편을 초래하는 문제점이 발생한다.The method of replacing or repairing the above ground by excavating the ground with a new pipe is to damage the surrounding environment and to cause ground subsidence due to erosion of the soil after the construction is completed, as well as traffic congestion and pedestrians in the crowded urban area. There is a problem that causes civil discomfort, such as that.

상기와 같이 굴착공사에 따른 막대한 공사비용과 교통체증의 가중 및 안전사고의 발생, 환경문제 등 사회적 손실 비용이 증가함에 따라서 대안으로 비굴착 전체보수공법이 개발되어 다양한 공법이 적용되고 있는 실정이다.As described above, as the enormous construction cost due to the excavation work, the increase in traffic congestion, the occurrence of safety accidents, and the increase in social loss costs such as environmental problems, a non-drilling overall repair method was developed as an alternative, and various construction methods are being applied.

상기와 같은 비굴착 보수공법 중에서 현장경화관공법(CIPP, Cured in place pipe)은 대표적인 상·하수도 비굴착 보수공법으로서 노후화된 관로에 대한 사전 준비작업을 수행하고 함침튜브 제작과 함침튜브 삽입과 경화 및 냉각을 거쳐서 마무리작업으로 종료된다. Among the above-described non-drilling repair methods, the CIPP (cured in place pipe) is a representative water and sewage non-drilling repair method. It performs preliminary preparation work for aging pipes, and makes impregnated tubes and inserts and hardens the impregnated tubes. And after cooling, it is finished as a finishing operation.

상기 현장경화관공법은 보수관의 길이와 공법별 여유길이에 따라서 재단된 튜브에 경화성 수지를 함침하고 보수관 내부로 튜브를 삽입한 후 열을 가하여 경화시키고 양 끝단 마무리 및 연결관을 천공함으로써 그 공정을 마무리하며 열 경화된 CIPP를 서서히 상온으로 냉각시킴으로써 균열과 수축을 최소화한다. 이때 공기압축기는 동일한 전력인 경우 토출압력이 높을수록 토출유량이 감소하게 된다.In the field hardening pipe construction method, a curable resin is impregnated in the cut tube according to the length of the maintenance pipe and the extra length of each construction method, and after inserting the tube into the maintenance pipe, heat is applied to harden it, and the end of both ends and the connecting pipe are drilled. At the end of the process, the thermally cured CIPP is gradually cooled to room temperature to minimize cracking and shrinkage. At this time, when the air compressor has the same power, the higher the discharge pressure, the lower the discharge flow rate.

한편, 공기압축기에서 토출되는 압축공기를 이용하지 않고 증기 보일러에서 토출되는 증기만을 100% 사용하여 경화작업을 하면 증기 열과 관로 내부의 온도차로 증기가 액화되어 응축수가 대량으로 발생하여 열 전달을 차단하기 때문에 미경화 발생 및 경화작업 시간이 오래 걸리고, 미경화로 인하여 시공품질이 저하되며 재시공으로 인한 비용이 과다하게 소요되는 문제점과 증기가 공급되는 가장 가까운 곳이 높은 열로 인하여 방수층 필름의 부풀림 현상이 발생하며, 오랜 경화시간으로 인하여 연료의 과다사용 및 이산화탄소가 과다 배출되는 문제점이 있다.On the other hand, if the hardening work is performed using only 100% of the steam discharged from the steam boiler without using the compressed air discharged from the air compressor, the steam is liquefied due to the temperature difference between the steam heat and the inside of the pipe, thereby generating a large amount of condensate to block heat transfer. Therefore, it takes a long time for uncuring and curing work, the construction quality is deteriorated due to the uncuring, and the cost of reconstruction is excessive, and the nearest place to which steam is supplied is high heat, causing the waterproof layer film to swell. However, due to the long curing time, there is a problem of excessive use of fuel and excessive emission of carbon dioxide.

상기와 같이 비굴착 보수공법과 관련한 선행기술로는 국내 등록특허공보 등록번호 제10-1455611호에 노후관의 내부에 투입되는 튜브의 앞 부분이 호퍼 모양으로 이루어진 튜브견인장치의 내부에 안전하게 고정되어 관로의 출구방향으로 견인될 수 있도록 튜브를 내측으로 접어서 적층 시킨 다음 튜브의 내부에 고정볼트가 삽입될 수 있도록 구멍을 천공하여 고정프레임과 너트를 이용하여 고정볼트를 고정해 튜브가 관로의 내벽에 잔존하는 이물질에 의해 파손되는 것을 방지하고, 견인작업이 완료된 이후 튜브의 내부에 응축수가 발생하지 않는 공기를 스팀으로 가열한 건열만을 공급하는 건열장치를 구비하여 응축수의 발생을 최소화하면서 이른 시간에 경화작업을 완료할 수 있도록 한 상하수도 관로 비굴착 경화공법 및 경화장치가 개시되어 있고 또, 국내 등록특허공보 등록번호 제10-1993404호에 비굴착 보수 공사 시 증기와 압축공기를 미리 혼합하면서 정해진 온도와 압력을 갖는 혼합증기를 생성하고 소프트웨어 프로그램을 이용하여 경화작업 시 튜브라이너 내부 전체의 온도와 압력을 자동으로 조절하여 튜브라이너를 시공하는 비굴착 상하수도 보수를 위한 정온정압식 튜브라이너 라이닝 장치 및 이를 이용한 상하수도비굴착 보수 공법이 개시되어 있으며 또한, 등록특허공보 등록번호 제10-1561993호에 압축공기와 스팀이 제1순환장치와 건습열 가열장치 및 제2순환장치를 반복 순환하면서 짧은 시간에 고온상태의 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열을 생성하여 상하수도관의 내부에 설치된 튜브의 내부에 공급하여 튜브의 경화작업을 신속하게 수행할 수 있도록 한 압축공기를 이용한 건습열장치 및 공법이 개시되어 있다.As a prior art related to the non-drilling repair method as described above, the front part of the tube inserted into the inside of the old tube is securely fixed inside the tube pulling device in the shape of a hopper according to Korean Patent Registration No. 10-1455611. After the tube is folded inward so that it can be pulled in the direction of the outlet of the tube, a hole is drilled so that the fixing bolt can be inserted into the tube, and the fixing bolt is fixed using a fixing frame and a nut so that the tube remains on the inner wall of the pipe. It is equipped with a dry heat device that only supplies dry heat obtained by heating air without condensed water inside the tube with steam after the traction work is completed, minimizing the generation of condensate and curing work in an early time. A water and sewage pipe non-excavation hardening method and a hardening device are disclosed to complete the water and sewage pipes. In addition, in the case of non-excavation repair work in Korean Patent Publication No. 10-1993404, a predetermined temperature and pressure are mixed with steam and compressed air in advance. Constant-temperature static pressure type tube liner lining device for repair of non-excavated water and sewage system that automatically adjusts the temperature and pressure inside the tube liner during hardening work using a software program and automatically adjusts the temperature and pressure inside the tube liner, and water and sewage using the same. A non-drilling repair method is disclosed. In addition, in Registered Patent Publication No. 10-1561993, compressed air and steam are repeatedly circulated through the first circulation device, the dry-humid heat heating device, and the second circulation device. A dry and wet heat device and method using compressed air that generates dry and wet heat consisting of only compressed air without any moisture and supplies it to the inside of the tube installed inside the water and sewer pipe to quickly perform the curing work of the tube are disclosed. .

그러나 상기의 기존기술들은 혼합기를 이용하여 압축공기와 증기를 혼합하거나 습기가 전혀 없는 압축공기만으로 이루어진 건습열을 생성하여 함침튜브의 경화작업을 신속하게 수행하는 반면에 본 발명은 내부를 격자 구조로 구성하고 칸마다 히터를 설치하여 과열증기를 생성하며, 내부 유로에 격벽과 방해판을 설치하여 유체의 혼합을 유도하고 히터에 의한 가열효율을 높이며, 배관구조를 최소화하여 압력 및 열손실을 최소화하고 외벽을 단열 마감한 과열증기부를 형성하여 압축공기와 증기를 혼합한 과열증기를 함침튜브 내로 유입시켜서 경화작업을 완료한다.However, the above-described conventional techniques use a mixer to mix compressed air and steam, or generate dry and wet heat consisting of only compressed air without moisture at all to quickly perform the hardening work of the impregnated tube, whereas the present invention has a lattice structure inside. It is composed of, and a heater is installed in each compartment to generate superheated steam, and a partition wall and a baffle plate are installed in the internal flow path to induce fluid mixing, increase the heating efficiency by the heater, and minimize the pressure and heat loss by minimizing the piping structure. The superheated steam with the outer wall insulated and finished is formed, and the superheated steam mixed with compressed air and steam is introduced into the impregnating tube to complete the hardening work.

본 발명은 상기와 같이 기존의 경화 공법에서 공기압축기의 소요동력이 많이 소모되어 에너지 손실이 많고, 저온의 압축공기와 고온의 증기를 혼합할 때 발생하는 에너지 손실과 수막을 형성하여 열전달을 방해하는 응축수의 발생을 줄이기 위하여 습도를 제어하여 함침튜브가 경화되지 않는 문제를 줄일 수 있도록 구성한 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법의 제공에 목적이 있다.As described above, in the conventional hardening method, the required power of the air compressor is consumed a lot, resulting in a large energy loss, and energy loss generated when mixing low temperature compressed air and high temperature steam and forming a water film prevents heat transfer. To reduce the generation of condensate, the purpose is to provide a non-excavation repair method for pipes using a low-energy curing system configured to reduce the problem of impregnating tubes not being hardened by controlling humidity.

본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법의 해결 수단으로는 노후화된 관로를 보수하기 위하여 굴착하지 않고서 관로의 내측에 함침튜브를 삽입하고 경화하는 시스템을 구성하는 데 있어, 압축공기를 생성하는 공기압축부(10)와 증기를 생성하는 증기보일러(20)와 상기 공기압축부(10)에서 생성한 압축공기와 상기 증기보일러(20)에서 생성한 증기를 유입 받아 혼합하여 가열하는 과열증기부(30)와 상기 과열증기부(30)에서 생성된 과열증기를 일측에 투입하는 관로(300) 내의 함침튜브(40)와 상기 함침튜브(40)의 타측에 연결하여 종점 배출을 하는 배출기(50)와 진행상황을 제어하는 제어부(90)를 포함하는 시스템(1)으로 구성한다.As a solution to the non-excavation repair method using the low-energy curing system of the present invention, in order to repair the old conduit, insert the impregnated tube into the inner side of the conduit without excavation and construct a system for curing, generating compressed air. An air compression unit 10 and a steam boiler 20 that generates steam, and a superheated steam unit that receives and mixes and heats the compressed air generated by the air compression unit 10 and the steam generated by the steam boiler 20 (30) and the impregnation tube (40) in the conduit (300) for introducing the superheated steam generated by the superheated steam (30) to one side and the discharger (50) for discharging the end point by connecting to the other side of the impregnating tube (40) ) And a control unit 90 for controlling the progress status.

상기 공기압축부(10)는 공기유입필터(11)와 공기압축기(12)와 오일분리기(13)와 공기냉각기(14)와 오일냉각기(15)와 제어기(80)로 구성하고, 상기 공기유입필터(11)를 통하여 유입된 공기는 공기압축기(12)로 투입하고 상기 공기압축기(12)를 통해 압축된 압축공기는 오일분리기(13)로 이동하며 상기 오일분리기(13)에서 압축공기와 오일로 분리하여 하단의 분리된 오일은 오일냉각기(15)에서 냉각된 후 다시 공기압축기(12)로 이동하여 재사용하며, 상단의 분리된 압축공기는 바이패스밸브(16)에 의하여 유입배관(18)을 따라서 공기냉각기(14)로 이동하거나 또는 바이패스배관(19)을 따라서 과열증기부(30)로 이동한다.The air compression unit 10 is composed of an air inlet filter 11, an air compressor 12, an oil separator 13, an air cooler 14, an oil cooler 15, and a controller 80, and the air inlet The air introduced through the filter 11 is introduced into the air compressor 12, and the compressed air compressed through the air compressor 12 moves to the oil separator 13, and the compressed air and oil in the oil separator 13 The separated oil at the bottom is cooled by the oil cooler 15 and then moved back to the air compressor 12 for reuse, and the separated compressed air at the top is inlet pipe 18 by the bypass valve 16. Then, it moves to the air cooler 14 or moves to the superheated steam unit 30 along the bypass pipe 19.

상기 바이패스밸브(16)는 공기냉각기(14)와 오일냉각기(15)가 일체형인 경우 적용하고, 공기냉각기(14)와 오일냉각기(15)가 분리형인 경우에는 제어기(80)에서 공기냉각기(14)의 동작을 제어하여 압축공기를 통과시킨다.The bypass valve 16 is applied when the air cooler 14 and the oil cooler 15 are integrated, and when the air cooler 14 and the oil cooler 15 are separate types, the controller 80 uses the air cooler ( 14) is controlled to allow compressed air to pass.

상기 과열증기부(30)의 내부는 8개 내지 20개의 다중 격자 구조로 형성하고 내부에 히터(34)를 각각 구성하여 가열 온도를 일정하게 유지할 수 있으며, 측면에서 보았을 때 우측 상단으로 증기를 투입하는 증기유입관(31)을 형성하고, 좌측 하단으로 공기를 투입하는 공기유입관(33)을 형성하며, 좌측 중단으로 증기와 공기가 혼합된 과열증기를 배출하는 과열증기배출관(32)을 형성한다.The inside of the superheated steam unit 30 is formed in a multi-grid structure of 8 to 20, and heaters 34 are formed therein to maintain a constant heating temperature, and when viewed from the side, the steam is injected to the upper right. A steam inlet pipe 31 is formed, an air inlet pipe 33 is formed to inject air to the lower left, and a superheated steam discharge pipe 32 is formed to discharge superheated steam mixed with steam and air in the middle of the left. do.

또한, 과열증기부(30)의 내측에는 기수분리기(35)를 내장하여 열손실을 최소화하면서 효율적으로 증기 내 응축수를 제거할 수 있다.In addition, the steam separator 35 is built inside the superheated steam unit 30 to minimize heat loss and efficiently remove the condensed water in the steam.

상기 과열증기부(30)에는 과열증기 습도계와 유량조절밸브 및 유량계, 제어기 등을 추가하여 정확한 수치의 습도와 유량을 파악할 수 있고, 제어기에 의해 밸브를 제어하여 더욱 세밀하게 과열증기부(30)를 제어하도록 구성하는 것이 바람직하다. In the superheated steam unit 30, an overheated steam hygrometer, a flow control valve, a flow meter, and a controller may be added to determine the exact value of humidity and flow rate, and the superheated steam unit 30 is more precisely controlled by controlling the valve by a controller. It is desirable to configure it to control.

또, 과열증기부(30)의 다중격자 구조 내부에 방해판을 설치하여 혼합 및 가열 효율을 높이고, 과열증기부(30)의 외벽을 단열마감하여 열손실을 최소화하며, 일체형으로 형성하여 열효율을 최적화할 수 있다.In addition, a baffle plate is installed inside the multi-grid structure of the superheated steam part 30 to increase mixing and heating efficiency, and the outer wall of the superheated steam part 30 is thermally closed to minimize heat loss. Can be optimized.

상기와 같이 구성한 시스템(1)을 이용하여 노후화된 관로(300)을 보수하기 위하여 지하를 굴착하지 않고서 상기 보수하려는 관로(300)에 함침튜브(40)를 삽입하여 경화시키는 공법으로는 튜브삽입 단계와 팽창 단계와 승온1 단계와 승온2 단계와 온도유지1 단계와 온도유지2 단계와 냉각 단계로 이루어진다.The method of inserting and hardening the impregnated tube 40 into the conduit 300 to be repaired without excavating the underground to repair the aging conduit 300 using the system 1 configured as described above is the tube insertion step. It consists of an expansion step, a temperature rise step 1, a temperature rise step 2, a temperature maintenance step 1, a temperature maintenance step 2, and a cooling step.

구체적으로는 반전방식 및 견인방식으로 노후화된 관로 내에 함침튜브를 삽입하는 튜브삽입 단계와 공기압축기를 이용하여 저온 및 저압의 압축공기로 함침튜브를 노후화된 관로 내에 밀착시키는 팽창 단계와 공기압축부 및 바이패스밸브로 고온의 압축공기를 생산하여 과열증기부에 유입하고 1단계 히터를 가동하여 승온한 후 함침튜브 내부로 주입하여 압력을 유지한 상태에서 온도를 올리는 승온1 단계와 증기보일러를 이용하여 증기를 과열증기부에 유입하고 2단계 히터를 가동하여 과열증기를 생산하여 함침튜브 내부로 주입하는 승온2 단계와 압축공기와 증기를 혼합 가열하여 과열증기를 생성하여 경화 온도를 유지하는 온도유지1 단계와 압력과 온도를 유지하며 습도를 제어하면서 증기량을 감소시키는 온도유지2 단계와 증기주입을 차단하고 공기압축의 공기냉각기를 가동하여 상온의 압축공기를 생산하여 압축공기만으로 열 경화된 함침튜브를 상온으로 서서히 냉각시키는 냉각 단계를 포함하여 구성한다.Specifically, the tube insertion step of inserting the impregnated tube into the aging pipeline by the reversing method and the traction method, the expansion step of attaching the impregnated tube to the aging pipeline with low temperature and low pressure compressed air using an air compressor, and an air compression unit and The bypass valve produces high-temperature compressed air, flows into the superheated steam, operates the first-stage heater to raise the temperature, and then injects it into the impregnating tube to raise the temperature while maintaining the pressure. Step 2 of heating the steam into the superheated steam and operating the second-stage heater to produce superheated steam and injecting it into the impregnated tube; and maintaining the temperature to maintain the curing temperature by generating superheated steam by mixing and heating compressed air and steam 1 Step 2 maintains the temperature and reduces the amount of steam while maintaining the pressure and temperature, controlling humidity, and shutting off the steam injection and operating an air cooler for compressed air to produce compressed air at room temperature to create a thermally cured impregnated tube with only compressed air. It comprises a cooling step of gradually cooling to room temperature.

상기와 같이 튜브삽입 단계와 팽창 단계와 승온1 단계와 승온2 단계와 온도유지1 단계와 온도유지2 단계와 냉각 단계로 이루어지는 관로 비굴착 경화 시스템을 이용한 공법은 기존 공법에서 함침튜브의 경화에 사용하는 증기량보다 적은 증기량이 필요하므로 에너지를 획기적으로 저감할 수 있다.As described above, the method using a pipe-less excavation hardening system consisting of a tube insertion step, an expansion step, a heating step 1, a heating step 2, a temperature maintenance step 1, a temperature maintenance step 2, and a cooling step is used for hardening of the impregnated tube in the existing method. Since the amount of steam less than the amount of steam is required, energy can be drastically reduced.

본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법은 저압형 공기압축기를 이용하여 동일 유량의 압축공기 생산에 필요한 동력을 줄이고 바이패스를 형성하여 증기 경화시에는 고온의 압축 공기를 사용하므로 가동 전력을 줄이며 저온의 압축공기와 고온의 증기를 혼합하여 발생하는 에너지 손실과 응축수의 발생을 줄일 수 있으며, 습도제어를 통하여 응축수의 발생을 줄일 수 있으므로 튜브가 미경화하는 것을 방지하고 동시에 증기사용량을 줄일 수 있으므로 증기 생산에 필요한 에너지를 줄이는 효과가 있다.The pipeline non-drilling repair method using the low-energy curing system of the present invention uses a low-pressure air compressor to reduce the power required to produce compressed air with the same flow rate, and forms a bypass to reduce operation power because high-temperature compressed air is used for steam curing. It can reduce energy loss and condensate generated by mixing low-temperature compressed air and high-temperature steam, and reduce the generation of condensed water through humidity control, thus preventing the tube from being uncured and reducing steam consumption at the same time. Therefore, there is an effect of reducing the energy required for steam production.

또한, 과열증기부에 기수분리기를 내장하여 열 손실 없이 증기 내 응축수를 제거할 수 있으며, 내측을 다중격자구조로 하여 가열효율을 최대화할 수 있으며, 외벽을 단열마감으로 형성하여 열손실을 최소화하는 효과가 있다.In addition, a steam separator is built into the superheated steam to remove the condensed water in the steam without heat loss, and the inner side has a multi-grid structure to maximize the heating efficiency, and the outer wall is formed with an insulating finish to minimize heat loss. It works.

도 1은 본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법의 구성도이다.
도 2는 본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법의 일반시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법의 공기압축기 구성도이다.
도 4는 본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법의 다른 실시예에서 공기압축부 구성도이다.
도 5는 본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법의 과열증기부의 구성도이다.
도 6은 본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법의 과열증기부의 측면도이다.
도 7은 본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법의 증기량 그래프를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법의 순서도이다.
1 is a block diagram of a pipe line non-excavation repair method using a low-energy curing system according to the present invention.
Figure 2 is a general system configuration diagram of the pipeline non-excavation repair method using the low-energy curing system of the present invention.
Figure 3 is a block diagram of the air compressor of the non-excavation repair method using the low-energy curing system of the present invention.
Figure 4 is a block diagram of the air compression unit in another embodiment of the pipe non-excavation repair method using the low-energy curing system of the present invention.
5 is a block diagram of a superheated steam part of the non-excavation repair method of a pipe using a low energy curing system according to the present invention.
Figure 6 is a side view of the superheated steam portion of the pipe non-excavation repair method using the low-energy curing system of the present invention.
Figure 7 is a view showing a graph of the amount of steam in the pipeline non-excavation repair method using the low-energy curing system of the present invention.
Figure 8 is a flow chart of the pipeline non-excavation repair method using the low-energy curing system of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description of the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed description thereof has been omitted.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present specification.

도 1은 본 발명의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일반시스템 구성도이며, 도 3은 본 발명의 공기압축기 구성도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에서 공기압축부 구성도이며, 도 5는 본 발명의 과열증기부의 구성도이고, 도 6은 본 발명의 과열증기부의 측면도이며, 도 7은 본 발명의 증기량 그래프를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 순서도로서,1 is a configuration diagram of the present invention, Figure 2 is a general system configuration diagram of the present invention, Figure 3 is a configuration diagram of an air compressor of the present invention, Figure 4 is a configuration diagram of an air compression unit in another embodiment of the present invention 5 is a configuration diagram of the superheated steam unit of the present invention, Fig. 6 is a side view of the superheated steam unit of the present invention, Fig. 7 is a view showing a vapor amount graph of the present invention, and Fig. 8 is a flow chart of the present invention,

도 1을 참조하여 상세하게 설명하면,When described in detail with reference to FIG. 1,

본 발명인 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법에서 시스템(1)을 도시한 도면이다. 상기 시스템(1)은 좌측에서부터 공기압축부(10)를 형성하고, 상기 공기압축부(10)는 과열증기부(30)로 연결한다. 또한, 상기 과열증기부(30)에는 증기보일러(20)를 연결한다. It is a diagram showing the system (1) in the pipeline non-excavation repair method using the present inventors low energy curing system. The system 1 forms an air compression unit 10 from the left, and the air compression unit 10 is connected to the superheated steam unit 30. In addition, a steam boiler 20 is connected to the superheated steam unit 30.

상기 과열증기부(30)는 관로(300) 내에 삽입한 함침튜브(40)에 연결하고, 상기 함침튜브(40)는 배출기(50)로 연결한다. 그리고 상기 시스템(1)에는 추가로 제어부(90)를 구성한다.The superheated steam unit 30 is connected to the impregnated tube 40 inserted into the conduit 300, and the impregnated tube 40 is connected to the discharger 50. In addition, a control unit 90 is additionally configured in the system 1.

상기 공기압축부(10)에서 생성하는 압축공기는 보수해야 하는 관로(300) 내에 삽입하는 함침튜브(40)의 반전삽입과 팽창, 경화 및 냉각 공정 등에서 관로(300) 내에 함침튜브(40)를 밀착시키는 압력원과 열을 전달하는 열매체로 사용한다.Compressed air generated by the air compression unit 10 is inserted into the conduit 300 in reverse insertion and expansion, hardening and cooling processes of the impregnated tube 40 inserted into the conduit 300 to be repaired. It is used as a pressure source that adheres to it and a heat medium that transfers heat.

공기압축부(10)에서 생성한 압축공기는 과열증기부(30)로 투입된다. 또한, 증기보일러(20)에서 생성한 증기도 과열증기부(30)로 투입된다.Compressed air generated by the air compression unit 10 is injected into the superheated steam unit 30. In addition, the steam generated by the steam boiler 20 is also introduced into the superheated steam unit 30.

상기와 같이 투입된 압축공기와 증기는 과열증기부(30)로 투입되어 가열 및 혼합효과가 극대화된다. 그리고 과열증기부(30)에 증기유량계를 추가 형성하여 제어부(90)의 제어를 받아서 정량적으로 증기를 사용하고, 과열증기부(30)에 습도센서를 추가 형성하여 제어부(90)의 제어를 받아서 습도를 적정하게 유지할 수 있다.The compressed air and steam injected as described above are introduced into the superheated steam unit 30 to maximize heating and mixing effects. In addition, a steam flow meter is additionally formed in the superheated steam unit 30 to use the steam quantitatively under the control of the control unit 90, and a humidity sensor is additionally formed in the superheated steam unit 30 to receive the control of the control unit 90. Humidity can be maintained adequately.

상기 제어부(90)의 제어를 받아서 가열된 압축공기 및 증기는 과열증기로 생성되어 함침튜브(40)의 경화에 사용한다. 상기 과열증기는 제어부(90)에 의하여 정량적이고 적정한 습도를 유지한다. 상기 과열증기는 함침튜브(40)에 투입하기 전에 과열증기부(30)에 추가 구성한 압력센서와 온도센서 및 습도센서에 의하여 압력과 온도 및 습도를 측정한 후 투입된다.Compressed air and steam heated under the control of the controller 90 are generated as superheated steam and used for hardening of the impregnated tube 40. The superheated steam is quantitatively and appropriately maintained by the control unit 90. The superheated steam is injected after measuring pressure, temperature, and humidity by a pressure sensor, a temperature sensor, and a humidity sensor additionally configured in the superheated steam unit 30 before being introduced into the impregnating tube 40.

상기 과열증기부(30)에서는 제어부(90)의 제어에 의하여 관로 비굴착 보수공법의 각 단계에 맞도록 공기압축부(10)에서 생성하여 투입되는 압축공기의 투입량과 증기보일러(20)에서 생성하여 투입되는 증기의 투입량을 조절한다.In the superheated steam unit 30, the amount of compressed air generated by the air compression unit 10 and the amount of compressed air generated by the steam boiler 20 is generated by the control of the control unit 90 in accordance with each step of the pipeline non-excavation repair method. To adjust the amount of steam to be injected.

상기와 같이 함침튜브(40)에 투입되는 과열증기는 함침튜브(40)의 경화에 사용하고 종점에 위치한 배출기(50)를 통하여 배출하게 된다.As described above, the superheated steam injected into the impregnating tube 40 is used for hardening of the impregnated tube 40 and discharged through the discharger 50 located at the end point.

상기와 같은 시스템(1)에 의하여 노후화된 관로(300)를 보수하면 과열증기부(30)에 투입되는 공기는 시점부를 중심으로 전체적으로 예열 되므로 과열증기부(30)에 투입되는 증기가 저온환경에 노출되어 다량의 응축수를 생성하는 것을 방지할 수 있다. 상기의 응축수가 다량으로 발생하면 함침튜브(40)에 투입되는 과열증기에 응축수가 다량으로 혼합되므로 수막을 형성하여 열전달을 방해하고 이로 인해 함침튜브(40)가 미경화되는 심각한 문제점이 발생한다.When the old pipe line 300 is repaired by the system 1 as described above, the air injected into the superheated steam unit 30 is preheated as a whole around the starting point, so that the steam injected into the superheated steam unit 30 is in a low-temperature environment. It can prevent exposure and the formation of large amounts of condensate. When a large amount of the condensed water is generated, a large amount of condensed water is mixed with the superheated steam introduced into the impregnating tube 40, so that a water film is formed to prevent heat transfer, thereby causing a serious problem that the impregnated tube 40 is uncured.

또한, 제어부(90)에 의하여 습도를 제어하므로 경화에 필요한 증기사용량을 기존 기술 대비 약 30% 이상 줄일 수 있으므로 증기를 생성하는 에너지를 줄일 수 있는 것이다.In addition, since the humidity is controlled by the control unit 90, the amount of steam used for curing can be reduced by about 30% or more compared to the existing technology, so that the energy generating steam can be reduced.

또한, 과열증기부(30)의 내측에는 기수분리기(35)를 내장하는 것이 바람직하며, 이는 열손실을 최소화하면서 효율적으로 증기 내 응축수를 제거할 수 있다.In addition, it is preferable to include a water separator 35 inside the superheated steam unit 30, which can efficiently remove condensed water in the steam while minimizing heat loss.

도 2를 참조하여 상세하게 설명하면,When described in detail with reference to FIG. 2,

상기 도 1의 본 발명의 시스템(1)과 달리 일반시스템(200)을 도시한 것으로서, 공기압축기(10)는 혼합기(70)에 연결한다. 또한, 증기보일러(20)는 기수분리부(60)에 연결하고 상기 기수분리부(60)는 혼합기(70)에 연결한다. 그러므로 상기 혼합기(70)의 일측에는 공기압축기(10)와 기수분리부(60)가 함께 연결된다.Unlike the system 1 of the present invention of FIG. 1, the general system 200 is shown, and the air compressor 10 is connected to the mixer 70. In addition, the steam boiler 20 is connected to the brackish water separation unit 60, and the brackish water separation unit 60 is connected to the mixer 70. Therefore, at one side of the mixer 70, the air compressor 10 and the brackish water separator 60 are connected together.

그리고 상기 혼합기(70)는 관로(300) 내에 삽입한 함침튜브(40)에 연결하고, 상기 함침튜브(40)는 배출기(50)로 연결한다.In addition, the mixer 70 is connected to the impregnating tube 40 inserted into the conduit 300, and the impregnating tube 40 is connected to the discharger 50.

상기와 같은 일반시스템(200)은 견인삽입인 경우 공기압축기(10)에서 생성한 압축공기를 이용하여 함침튜브(40)를 가압시키고 팽창시켜서 관로(300)에 밀착시키는 가압단계를 실시하고, 종점인 배출기(50)을 개방하여 압축공기를 배출하면서 동시에 압축공기의 투입량을 서서히 줄이고 증기보일러(20)에서 생성하는 증기의 투입량을 서서히 늘려서 압력은 유지된 채로 온도만 올리는 승온단계를 실시하며, 온도와 압력을 유지할 수 있도록 압축공기와 증기의 투입량 및 종점인 배출기(50)에서 배출량을 제어하는 유지단계를 실시하고, 증기의 투입을 차단하며 압축공기만으로 열 경화된 함침튜브를 서서히 상온으로 냉각하는 냉각단계를 실시한다.In the case of traction insertion, the general system 200 pressurizes and expands the impregnated tube 40 using compressed air generated by the air compressor 10 to perform a pressing step of intimate contact with the pipe line 300, and the end point The phosphorus discharger 50 is opened to discharge compressed air, while at the same time gradually reducing the input amount of compressed air and gradually increasing the amount of steam generated by the steam boiler 20 to increase the temperature while maintaining the pressure. In order to maintain the pressure and the amount of compressed air and steam, a maintenance step is performed to control the amount of discharged in the discharger 50, which is the end point, and the input of steam is blocked, and the heat-cured impregnated tube is gradually cooled to room temperature with only compressed air. Carry out the cooling step.

상기 일반시스템(200)은 온도와 압력만을 측정하여 수동밸브를 이용하여 압축공기와 증기의 투입량을 제어하므로 증기의 일부는 이송배관 내에서 손실되고 또한, 압축공기의 승온에 소모되며, 일부는 함침튜브(40)의 경화 및 함침튜브(40)와 인접한 관로(300)와 토양을 통해서 손실되고, 일부는 종점인 배출기(50)를 통하여 배출된다.Since the general system 200 measures only temperature and pressure and controls the input amount of compressed air and steam using a manual valve, some of the steam is lost in the transfer pipe and is also consumed for increasing the temperature of the compressed air, and some of it is impregnated. The hardening and impregnation of the tube 40 is lost through the conduit 300 and the soil adjacent to the tube 40, and a part is discharged through the discharger 50 which is the end point.

이와 같이 일반시스템(200)은 본 발명인 시스템(1)에 비하여 증기량의 소모가 많으므로 에너지의 소모가 많아지며, 응축수의 발생량이 많아 함침튜브 내 호스를 삽입하여 이를 지속적으로 배출해야 하며 미배출된 응축수는 수막을 형성하여 재증발에 의한 에너지 소모 및 미경화를 유발하게 된다.As described above, the general system 200 consumes a lot of steam compared to the system 1 of the present invention, so energy consumption is increased, and the amount of condensate is generated so that the hose in the impregnation tube must be inserted to continuously discharge it. Condensed water forms a water film, causing energy consumption and uncuring by re-evaporation.

도 3을 참조하여 상세하게 설명하면,When described in detail with reference to FIG. 3,

상기 도 1의 공기압축부(10)를 도시한 것으로서, 공기압축부(10)는 공기유입필터(11)가 공기압축기(12)에 연결되고, 상기 공기압축기(12)는 오일분리기(13)에 연결하며 상기 오일분리기(13)에서 하단의 분리된 오일이 오일냉각기(15)로 이동하고, 상기 오일냉각기(15)에서 냉각된 오일은 다시 공기압축기(12)로 돌아가서 재사용된다. 1, the air compression unit 10 has an air inlet filter 11 connected to the air compressor 12, and the air compressor 12 is an oil separator 13 The oil separated at the bottom of the oil separator 13 moves to the oil cooler 15, and the oil cooled in the oil cooler 15 returns to the air compressor 12 and is reused.

상기 오일분리기(13)에서 상단의 분리된 공기는 바이패스밸브(16)에 의하여 유입배관(18) 또는 바이패스배관(19)을 따라서 이동하게 된다. 상기 유입배관(18)은 공기냉각기(14)에 연결되어 공기를 냉각하여 배출하고, 상기 바이패스배관(19)은 공기냉각기(14)를 통과하지 않고 직접 배출되는 것이다.The separated air at the top of the oil separator 13 moves along the inlet pipe 18 or the bypass pipe 19 by the bypass valve 16. The inlet pipe 18 is connected to the air cooler 14 to cool and discharge the air, and the bypass pipe 19 is discharged directly without passing through the air cooler 14.

상기 공기압축부(10)는 공기냉각기(14)와 오일냉각기(15)가 일체형일 경우 바이패스밸브(16)를 추가 형성하여 압축공기의 이동경로를 제어할 수 있는 것이다.When the air cooler 14 and the oil cooler 15 are integrated, the air compressor 10 may control a movement path of compressed air by additionally forming a bypass valve 16.

상기 공기압축부(10)는 동일한 전력을 사용하였을 경우에 토출 압력이 높을수록 토출 유량이 감소한다. 즉, 공기압축부는 일반적으로 7 bar 이상이 일반적이므로 토출 압력 7bar인 공기압축기를 사용하지만 본 발명인 공기압축부(10)에서는 2 ~ 3bar인 저압형 공기압축기(12)를 사용하므로 동일한 토출 유량을 얻는데 필요한 전력소모량을 훨씬 절감할 수 있다.When the air compression unit 10 uses the same power, the higher the discharge pressure, the lower the discharge flow rate. That is, since the air compression unit is generally 7 bar or more, an air compressor with a discharge pressure of 7 bar is used, but the air compression unit 10 of the present invention uses a low pressure type air compressor 12 of 2 to 3 bar, so that the same discharge flow rate is obtained. The required power consumption can be significantly reduced.

상기 공기유입필터(11)를 통과하여 유입된 공기는 상온으로서 유입공기는 공기압축기(12)로 투입된다. 상기 공기압축기(12)에서 압축열에 의하여 유입공기는 80 ~ 100℃로 온도가 상승하고 공기냉각기(14)를 통과하면서 냉각되어 유입공기의 온도는 상온 +5℃ 내외로 냉각된다.The air introduced through the air inlet filter 11 is at room temperature, and the inlet air is introduced into the air compressor 12. In the air compressor 12, the temperature of the inlet air rises to 80 to 100° C. by the heat of compression and is cooled while passing through the air cooler 14, so that the temperature of the inlet air is cooled to about +5° C. at room temperature.

이때 공기압축기(12)에서 온도가 높아진 압축공기는 오일분리기(13)를 통과하면서 오일을 분리하고 배출되어 바이패스밸브(16)에 의하여 유입배관(18)을 따라서 이동하거나 또는 바이패스배관(19)을 따라서 이동하게 된다.At this time, the compressed air having a high temperature in the air compressor (12) passes through the oil separator (13) to separate the oil and is discharged to move along the inlet pipe (18) by the bypass valve (16) or the bypass pipe (19). ).

상기 도 1에 도시한 관로(300) 내에 함침튜브(40)를 반전삽입할 때 저온의 압축공기를 사용하게 된다. 이때 바이패스밸브(16)에 의하여 유입배관(18)을 따라서 공기냉각기(14)로 이동하여 냉각된 압축공기는 상온과 유사한 온도를 유지하므로 함침튜브(40)가 조기에 경화되는 문제점을 방지할 수 있다.When inserting the impregnated tube 40 in the reverse direction in the conduit 300 shown in FIG. 1, low-temperature compressed air is used. At this time, the compressed air cooled by moving to the air cooler 14 along the inlet pipe 18 by the bypass valve 16 maintains a temperature similar to room temperature, so that the impregnated tube 40 is prevented from being cured early. I can.

그리고 관로(300) 내에 함침튜브(40)를 증기 경화시에는 고온의 압축공기를 사용하게 된다. 이때 바이패스밸브(16)에 의하여 바이패스배관(19)을 따라서 직접 배출하고 고온의 압축공기와 증기를 혼합하여 함침튜브(40)에 주입하므로 증기 에너지 손실을 막고 응축수의 발생을 줄일 수 있게 된다.In addition, when the impregnated tube 40 is vapor-cured in the pipeline 300, high-temperature compressed air is used. At this time, the bypass valve 16 directly discharges along the bypass pipe 19, mixes high-temperature compressed air and steam, and injects it into the impregnation tube 40, thereby preventing steam energy loss and reducing the generation of condensate water. .

그리고 상기 공기압축부(10)에는 추가로 제어기(80)를 구성하고 바이패스밸브(16)는 제어기(80)에 의하여 제어한다. Further, a controller 80 is additionally configured in the air compression unit 10, and the bypass valve 16 is controlled by the controller 80.

도 4를 참조하여 상세하게 설명하면,When described in detail with reference to FIG. 4,

상기 도 3의 공기압축부(10)의 또 다른 실시예를 도시한 일반공기압축부(100)로서, 상기 도 3의 공기압축부(10)는 공기냉각기(14)와 오일냉각기(15)가 일체형이므로 바이패스밸브(16)를 추가로 형성하여 압축공기를 바이패스배관(19) 또는 유입배관(18)으로 배출할 수 있었다.As a general air compression unit 100 showing another embodiment of the air compression unit 10 of FIG. 3, the air compression unit 10 of FIG. 3 includes an air cooler 14 and an oil cooler 15 Since it is an integral type, the compressed air could be discharged to the bypass pipe 19 or the inlet pipe 18 by additionally forming the bypass valve 16.

일반공기압축부(100)는 공기냉각기(14)와 오일냉각기(15)가 분리형일 때 적용할 수 있으며, 압축공기가 공기냉각기(14)를 통과하여 배출되고, 이때 공기냉각기(14)의 동작을 제어기(80)에서 ON / OFF 하여 높은 온도의 압축공기를 배출하거나 또는 상온의 압축공기를 배출할 수 있다.The general air compressor 100 can be applied when the air cooler 14 and the oil cooler 15 are separate types, and compressed air is discharged through the air cooler 14, and at this time, the operation of the air cooler 14 By turning ON / OFF in the controller 80, high temperature compressed air may be discharged or room temperature compressed air may be discharged.

상기와 같이 공기냉각기(14)와 오일냉각기(15)가 일체형이거나 또는 분리형일 경우에 소모 에너지를 절감하기 위하여 일체형에는 바이패스밸브(16)를 추가로 형성하여 배출하는 압축공기의 온도를 제어하고, 분리형에는 제어기(80)에서 공기냉각기(14)의 동작을 제어하여 배출하는 압축공기의 온도를 제어하는 것이다.In order to save energy consumption when the air cooler 14 and the oil cooler 15 are integrated or separated as described above, a bypass valve 16 is additionally formed in the integrated type to control the temperature of the discharged compressed air. In the separate type, the controller 80 controls the operation of the air cooler 14 to control the temperature of the discharged compressed air.

도 5를 참조하여 상세하게 설명하면,When described in detail with reference to FIG. 5,

상기 도 5는 과열증기부(30)를 정면에서 바라본 투시도로서, 과열증기부(30)의 내측을 4줄로 분리하고 좌측의 최상단 1줄을 제외하고 나머지 3줄의 좌측부만 분리하여 과열증기본체(39)의 외측에 상단부터 하단으로 증기유입관(31)과 과열증기배출관(32) 및 공기유입관(33)을 형성하였다.5 is a perspective view of the superheated steam unit 30 as viewed from the front, the inner side of the superheated steam unit 30 is separated into 4 rows, and only the left side of the remaining 3 rows is separated except for the top 1 row on the left side. A steam inlet pipe 31, a superheated steam outlet pipe 32, and an air inlet pipe 33 were formed on the outside of 39) from the top to the bottom.

상기와 같이 과열증기부(30)의 내측 구성은 도면을 참조하여 설명하였고, 본 발명의 과열증기부(30)는 8개 내지 20개의 다중격자 구조로 형성하며, 각각의 격자 내에 히터(34)를 삽입하고 방해판(baffle)을 설치하여 과열증기부(30) 내측을 이동하는 압축공기와 증기의 흐름을 제어하는 것이 바람직하다.As described above, the inner configuration of the superheated steam unit 30 has been described with reference to the drawings, and the superheated steam unit 30 of the present invention is formed in a multi-grid structure of 8 to 20, and the heater 34 in each grid It is preferable to insert and install a baffle to control the flow of compressed air and steam moving inside the superheated steam unit 30.

또한, 과열증기부(30)의 내측에 기수분리기(35)를 추가 형성하여 열 손실 없이 증기 내 응축수를 제거하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to additionally form a water separator 35 inside the superheated steam unit 30 to remove condensed water in the steam without heat loss.

상기 증기유입관(31)을 통하여 투입된 증기는 과열증기부(30)에 내장된 기수분리기(35)를 통해 증기 내 응축수를 제거한 후, 히터(34)가 형성되어 있는 내측으로 이동하고 제거된 응축수는 과열증기본체(39)의 하단부에 형성한 응축수배출관(36)으로 배출되며, 공기유입관(33)을 통하여 투입된 공기도 히터(34)가 형성되어 있는 내측으로 이동하여 과열증기부(30)의 내측에 형성한 히터(34)에 의하여 데워져서 상기 증기유입관(31)과 공기유입관(33)의 중간에 형성한 과열증기배출관(32)을 통하여 과열증기가 배출된다.After removing the condensed water in the steam through the steam separator 35 built in the superheated steam unit 30, the steam input through the steam inlet pipe 31 is moved to the inside where the heater 34 is formed, and the removed condensate water Is discharged to the condensed water discharge pipe 36 formed at the lower end of the superheater body 39, and the air injected through the air inlet pipe 33 also moves to the inside where the heater 34 is formed, and the superheated steam unit 30 The superheated steam is discharged through the superheated steam discharge pipe 32 formed in the middle of the steam inlet pipe 31 and the air inlet pipe 33 by being heated by the heater 34 formed inside the.

상기의 과열증기부(30)에는 고온의 압축공기가 공기유입관(33)을 통하여 과열증기본체(39)의 내측으로 유입되는데 이때 도면에서와 같이 히터(34)를 1단계로 가동하여 압축공기를 설정된 온도까지 승온하여 도 1의 함침튜브(40)에 주입함으로써 압력을 유지한 상태에서 온도를 서서히 올리게 된다.High-temperature compressed air is introduced into the superheated steam unit 30 through the air inlet pipe 33 to the inside of the superheated steam body 39. At this time, as shown in the drawing, the heater 34 is operated in one step to provide compressed air. The temperature is raised to a set temperature and injected into the impregnating tube 40 of FIG. 1 to gradually increase the temperature while maintaining the pressure.

상기와 같이 과열증기부(30)에 투입되는 압축공기를 승온하므로 증기가 낮은 온도의 압축공기와 혼합되어 발생하는 다량의 응축수의 발생을 방지할 수 있다. As described above, since the compressed air injected into the superheated steam unit 30 is heated, it is possible to prevent the generation of a large amount of condensed water generated by mixing the steam with the compressed air of a low temperature.

이후 압축공기만으로 승온에는 한계가 있기 때문에 서서히 증기를 증기유입관(31)을 통하여 과열증기본체(39) 내로 유입시키고 동시에 히터(34)를 2단계로 가동하여 과열증기를 설정된 온도까지 승온하여 도 1의 함침튜브(40)에 주입함으로써 함침튜브(40)가 경화되고 관로(300) 및 토양으로 열전달이 평형상태에 도달하면 증기의 유량과 과열증기의 습도를 센서를 이용하여 실시간으로 측정하고 함침튜브(40) 내의 온도와 압력을 유지하면서 증기의 주입량을 서서히 줄인다.Since there is a limit to the temperature increase only with compressed air, the steam is gradually introduced into the superheated steam body 39 through the steam inlet pipe 31, and at the same time, the heater 34 is operated in two stages to raise the superheated steam to a set temperature. When the impregnation tube 40 is hardened by injecting it into the impregnation tube 40 of 1, and the heat transfer to the pipe 300 and the soil reaches an equilibrium state, the flow rate of the steam and the humidity of the superheated steam are measured in real time using a sensor and impregnated. While maintaining the temperature and pressure in the tube 40, the amount of steam injected is gradually reduced.

이는 과열증기의 온도는 유지하면서 습도를 낮추므로 과열증기부(30)에 유입되는 증기의 사용량을 줄이고 발생하는 응축수의 발생량을 저감하는 것이다.This is to reduce the humidity while maintaining the temperature of the superheated steam, thereby reducing the amount of use of steam flowing into the superheated steam unit 30 and reducing the amount of condensed water generated.

상기 과열증기부(30)는 도 2의 기수분리부(60)와 혼합기(70)를 대체하는 것으로서 압축공기와 증기를 투입하여 생성하는 과열증기의 가열 및 혼합 효과를 극대화할 수 있고, 상기 과열증기부(30)에 증기 유량계를 추가 형성하여 증기의 유입을 정량적으로 모니터링하여 제어할 수 있고, 습도계를 추가 형성하여 습도를 측정하고 제어할 수 있다.The superheated steam unit 30 replaces the steam separation unit 60 and the mixer 70 of FIG. 2 and can maximize the heating and mixing effect of superheated steam generated by inputting compressed air and steam. A steam flow meter may be additionally formed in the steam unit 30 to quantitatively monitor and control the inflow of steam, and a hygrometer may be additionally formed to measure and control humidity.

또한, 여러 개의 장치를 하나로의 장치로 대체하므로 고장 및 관리가 용이하여 보수, 유지가 간편하다.In addition, since several devices are replaced with one device, failure and management are easy, and maintenance and maintenance are simple.

상기와 같이 히터(43)의 숫자는 도면을 이용하여 설명하기 위한 것이고, 본 발명의 과열증기부(30)는 8개 내지 20개의 다중격자 구조로 내측을 형성하고, 외측은 단열 마감을 하며, 과열증기부(30) 내측의 각 격자 내에는 히터(43)를 삽입하여 형성하고 방해판을 설치하여 구성하는 것이 바람직하다.As described above, the number of the heater 43 is for explanation using the drawings, and the superheated steam unit 30 of the present invention forms an inner side with a multi-grid structure of 8 to 20, and the outer side is finished with insulation, It is preferable to form by inserting a heater 43 into each grid inside the superheated steam unit 30 and to install a baffle plate.

도 6을 참조하여 상세하게 설명하면,When described in detail with reference to FIG. 6,

도 6은 과열증기부(30)를 측면에서 바라본 투시도로서,6 is a perspective view as viewed from the side of the superheated steam unit 30,

과열증기부(30)의 내측을 측면에서 바라볼 때 4 X 2로 나누어 격벽을 형성하여 분리하였다. 상기 과열증기부(30)의 내부는 8개 내지 20개의 다중 격자 구조로 형성하고 내부에 히터(34)를 각각 설치하여 증기유입관(31)을 통하여 유입한 증기와 공기유입관(33)을 통하여 유입한 공기를 혼합하고 승온하여 과열증기를 생성한다.When the inside of the superheated steam part 30 is viewed from the side, it is divided by 4 X 2 to form a partition wall and separated. The inside of the superheated steam unit 30 is formed in a multi-grid structure of 8 to 20, and heaters 34 are installed therein, respectively, so that the steam and air inlet pipe 33 flowing through the steam inlet pipe 31 are provided. The air introduced through is mixed and heated to generate superheated steam.

과열증기본체(39)의 내부 유로에 격벽과 방해판의 설치 등을 통하여 증기와 압축공기의 혼합을 유도하고 히터(34)에 의한 가열 효율을 높일 수 있다. 또한, 기수분리기(35)를 내장하여 열손실을 최소화하면서 응축수 제거의 효율을 높였으며, 과열증기부(30)의 외측은 단열마감하여 열손실을 최소화하고, 일체형으로 형성하여 열효율을 최적화 하였다.It is possible to induce mixing of steam and compressed air through the installation of a partition wall and a baffle plate in the inner flow path of the superheat increase body 39 and increase the heating efficiency by the heater 34. In addition, the built-in separator 35 minimizes heat loss and improves the efficiency of condensate removal, and the outer side of the superheated steam part 30 is thermally closed to minimize heat loss, and heat efficiency is optimized by forming an integral type.

상기 과열증기부(30)에는 과열증기 습도계와 유량조절밸브 및 유량계, 제어기 등을 추가로 형성하여 정확한 수치의 습도와 유량을 파악할 수 있고, 제어기에 의해 유량조절밸브를 조절하여 더욱 세밀하게 과열증기부(30)를 제어하도록 구성하는 것이 바람직하다.In the superheated steam unit 30, an overheated steam hygrometer, a flow control valve, a flow meter, and a controller are additionally formed so that accurate values of humidity and flow rate can be grasped. It is desirable to configure the unit 30 to control.

좌측 하단부에 형성한 공기유입관(33)을 통하여 과열증기본체(39)에 유입된 압축공기는 격벽에 막힌 내부를 유로를 따라서 우측 칸으로 이동하고 칸마다 추가 형성한 히터(34)에 의하여 승온되어 상단의 칸으로 이동하며 우측 상단에 형성한 증기유입관(31)을 통하여 과열증기본체(39)에 유입된 증기는 하단에서 이동한 승온된 압축공기와 만나서 혼합되고, 내측의 히터(34)에 의해 가열되어 과열증기가 된다. 도면과 같이 상단의 칸으로 이동하고 다시 좌측 칸으로 이동하며 다시 하단의 칸으로 이동하면서 좌측 중단부에 형성한 과열증기배출관(32)을 통해서 외부로 배출된다.Compressed air introduced into the superheater body 39 through the air inlet pipe 33 formed at the lower left part moves the inside blocked by the partition wall to the right compartment along the flow path, and is heated by the heater 34 additionally formed for each compartment. Is moved to the upper compartment, and the steam introduced into the superheater body 39 through the steam inlet pipe 31 formed at the upper right side meets and mixes with the heated compressed air moved from the lower side, and the inner heater 34 It is heated by and becomes superheated steam. As shown in the figure, it moves to the upper cell, moves to the left cell, and moves to the lower cell again, and is discharged to the outside through the superheated steam discharge pipe 32 formed in the left middle part.

상기 과열증기부(30)는 배관구조를 최소화하여 압력 및 열손실을 최소화하고 상기 과열증기본체(39)의 외벽은 단열 마감을 하여 열손실을 최소화한다.The superheated steam unit 30 minimizes the pressure and heat loss by minimizing the piping structure, and the outer wall of the superheater body 39 is heat-insulated to minimize heat loss.

도 7을 참조하여 상세하게 설명하면,When described in detail with reference to FIG. 7,

적색선으로 표시하는 함침튜브의 온도가 최초 30분까지 20℃에서 서서히 올라서 최고 90℃까지 승온한다. 이후 180분까지 90℃로 유지하다가 180분 이후에는 서서히 상온으로 냉각한다.The temperature of the impregnated tube, indicated by the red line, gradually rises from 20℃ until the first 30 minutes, and rises to a maximum of 90℃. After that, it is maintained at 90°C until 180 minutes, and after 180 minutes, it is gradually cooled to room temperature.

함침튜브에 압축공기를 150℃ 이상으로 가열하여 주입하므로 함침튜브가 서서히 승온하고, 압축공기만으로 함침튜브의 승온에 한계가 있기 때문에 증기를 서서히 유입시켜서 과열증기를 주입한다. 이때 과열증기부를 이용하므로 다량의 응축수의 발생을 방지할 수 있다.Since the impregnated tube is heated and injected with compressed air above 150℃, the temperature of the impregnated tube is gradually raised, and the temperature of the impregnated tube is limited only by compressed air. Therefore, steam is gradually introduced and superheated steam is injected. At this time, it is possible to prevent the generation of a large amount of condensed water by using the superheated steam.

과열증기를 계속 유입시켜서 함침튜브의 경화 온도를 유지하기 위하여 압력과 온도와 습도를 제어하면서 일정하게 유지한다.In order to maintain the curing temperature of the impregnated tube by continuously introducing superheated steam, the pressure, temperature and humidity are controlled and kept constant.

함침튜브가 경화된 이후에는 증기량을 서서히 감소시키면서 압력, 온도 및 습도를 제어하며 온도는 유지하면서 습도를 낮추면 증기 사용량을 줄일 수 있고 응축수의 발생량도 줄일 수 있다.After the impregnated tube is hardened, the amount of steam is gradually reduced to control pressure, temperature, and humidity. If the humidity is lowered while maintaining the temperature, the amount of steam used can be reduced and the amount of condensed water generated can be reduced.

이후 증기유입을 차단하고 상온의 압축공기만을 사용하여 경화된 함침튜브를 상온으로 냉각시킨다.After that, steam inflow is blocked and the hardened impregnated tube is cooled to room temperature using only room temperature compressed air.

상기 도 7의 그래프와 같이 도 2에 도시한 기존기술의 증기량을 살펴보면 도 1에 도시한 본 발명의 증기량보다 많이 소모되며 필요한 것을 알 수 있다. 또한, 승온 단계에서는 함침튜브의 온도가 상승하는 기울기보다 소모되는 증기량의 기울기가 더욱 가파르고 함침튜브의 온도 기울기를 벗어나는 부분도 있다.As shown in the graph of FIG. 7, it can be seen that the amount of steam of the conventional technology shown in FIG. 2 is consumed and required more than the amount of steam of the present invention shown in FIG. 1. In addition, in the temperature raising step, the slope of the amount of steam consumed is steeper than the slope of the increase in the temperature of the impregnated tube, and there are parts that deviate from the temperature gradient of the impregnating tube.

이는 함침튜브의 온도를 상승시키는데 소모하는 에너지의 효율과 관련 있다. This is related to the efficiency of the energy consumed to increase the temperature of the impregnated tube.

본 발명의 소모하는 증기량은 함침튜브의 온도 그래프의 내측에 위치하고 함침튜브의 온도를 상승시키고 유지시키는데 기존기술에서 소모되는 증기량보다 훨씬 적은 증기량이 필요한 것을 알 수 있다.It can be seen that the amount of steam consumed in the present invention is located on the inside of the temperature graph of the impregnating tube and requires a much smaller amount of steam than the amount of steam consumed in the conventional technology to increase and maintain the temperature of the impregnating tube.

이와 같이 본 발명은 노후화된 관로를 비굴착하여 보수하는 시스템으로서 기존의 시스템보다 낮은 에너지를 사용하므로 보수하는데 필요한 비용을 절감할 수 있고, 응축수의 발생을 저감할 수 있으므로 함침튜브의 미경화도 방지할 수 있다.As described above, the present invention is a system for repairing aging pipes by non-drilling, and since it uses lower energy than the existing system, it is possible to reduce the cost required for repair and to reduce the generation of condensed water, thereby preventing unhardening of the impregnated tube. I can.

도 8을 참조하여 상세하게 설명하면,When described in detail with reference to FIG. 8,

본 발명인 저에너지를 이용한 관로 비굴착 경화 시스템은 하기와 같은 단계를 거쳐서 진행한다. 먼저, 노후화된 관로 내에 함침튜브를 삽입하는 튜브삽입 단계(S01)와 공기압축기를 이용하여 저온 및 저압의 압축공기로 함침튜브를 노후화된 관로 내에 팽창시키는 팽창 단계(S02)와 공기압축부로 고온의 압축공기를 생산하여 과열증기부에 유입하고 1단계 히터를 가동하여 승온한 후 함침튜브 내부로 주입하여 압력을 유지한 상태에서 온도를 올리는 승온1 단계(S03)와 증기보일러를 이용하여 증기를 과열증기부에 유입하고 2단계 히터를 가동하여 과열증기를 생산하여 함침튜브 내부로 주입하는 승온2 단계(S04)와 가열한 압축공기와 가열한 과열증기를 이용하여 경화 온도를 유지하는 온도유지1 단계(S05)와 압력과 온도를 유지하며 습도를 제어하면서 증기량을 감소시키는 온도유지2 단계(S06)와 증기주입을 차단하고 공기압축부의 공기냉각기를 가동하여 상온의 압축공기를 생산하여 압축공기만으로 열 경화된 함침튜브를 상온으로 서서히 냉각시키는 냉각 단계(S07)를 포함하여 구성한다.The non-excavation hardening system using low energy of the present invention proceeds through the following steps. First, the tube insertion step (S01) of inserting the impregnated tube into the aging conduit, the expansion step (S02) of expanding the impregnated tube into the aging conduit with low-temperature and low-pressure compressed air using an air compressor, and the high temperature The steam is superheated using a steam boiler and the first step of temperature rise (S03), in which compressed air is produced and introduced into the superheated steam, and the temperature is raised by operating the first-stage heater, and then injected into the impregnating tube to raise the temperature while maintaining the pressure. Step 2 of heating (S04) in which superheated steam is produced and injected into the impregnated tube by flowing into the steam section and operating the second-stage heater, and the first step of maintaining the curing temperature using heated compressed air and heated superheated steam. (S05) and temperature maintenance step 2 (S06), which reduces the amount of steam while maintaining pressure and temperature, controlling humidity, and shutting off steam injection and operating the air cooler of the air compression unit to produce compressed air at room temperature to heat only with compressed air. It comprises a cooling step (S07) of gradually cooling the cured impregnated tube to room temperature.

즉, 튜브삽입 단계와 팽창 단계와 승온1 단계와 승온2 단계와 온도유지1 단계와 온도유지2 단계와 냉각 단계로 이루어지는 것이다.That is, it consists of a tube insertion step, an expansion step, a temperature rise step 1, a temperature rise step 2, a temperature maintenance step 1, a temperature maintenance step 2, and a cooling step.

튜브삽입 단계(S01)에서는 함침튜브를 노후화되어 보수가 필요한 관로 내에 삽입한다.In the tube insertion step (S01), the impregnated tube is inserted into a conduit that is aged and needs maintenance.

팽창 단계(S02)에서는 관로 내에 삽입한 함침튜브를 저온 및 저압의 압축공기를 이용하여 관로 내에 팽창시킨다. 상기 저온 및 저압의 압축공기는 공기압축기와 공기냉각기를 거치고 과열증기부를 통과하면서 히터를 가동하지 않음으로써 가열되지 않은 상태로 함침튜브에 공급되어 필요한 압력만 증가시킨다.In the expansion step (S02), the impregnated tube inserted into the conduit is expanded in the conduit using compressed air of low temperature and low pressure. The low-temperature and low-pressure compressed air passes through an air compressor and an air cooler and passes through the superheated steam unit and is supplied to the impregnated tube in an unheated state by not operating the heater, thereby increasing only the necessary pressure.

승온1 단계(S03)에서는 공기압축기로 고온의 압축공기를 생산하고 바이패스밸브에 의하여 냉각되지 않고 과열증기부에 유입하며 1단계 히터를 가동하여 승온한 후 압축공기를 함침튜브에 공급하여 함침튜브 내 압력을 유지하면서 서서히 온도를 올리는 것이다.In the first step of heating (S03), high-temperature compressed air is produced by an air compressor, it is not cooled by the bypass valve, but flows into the superheated steam, and the first step heater is operated to raise the temperature, and then the compressed air is supplied to the impregnated tube. It is to gradually increase the temperature while maintaining my pressure.

승온2 단계(S04)에서는 압축공기만으로 승온에는 한계가 있기 때문에 압축공기와 함께 서서히 증기를 유입시켜서 과열증기부에서 2단계 히터를 가동하여 고온의 과열증기를 생산하여 함침튜브에 공급한다. 함침튜브의 내부 온도가 설정된 값에 도달할 때까지 과열증기부에 투입하는 증기를 증가시키고 과열증기부에 투입하는 압축공기는 감소시켜서 압력을 유지한 채로 온도를 높이는 것이다.In the heating step 2 (S04), since there is a limit to heating only with compressed air, steam is gradually introduced with compressed air, and the second-stage heater is operated in the superheated steam to produce high-temperature superheated steam and supply it to the impregnated tube. The temperature is increased while maintaining the pressure by increasing the steam injected into the superheated steam and decreasing the compressed air injected into the superheated steam until the internal temperature of the impregnated tube reaches a set value.

온도유지1 단계(S05)에서는 과열증기부에 투입하는 증기 사용량을 줄이면 동시에 응축수 발생량을 줄일 수 있다. 경화 온도 및 압력을 유지하기 위하여 압축공기와 증기주입량 및 히터 출력을 제어한다.In the temperature maintenance step 1 (S05), the amount of condensed water generated can be simultaneously reduced by reducing the amount of steam injected into the superheated steam unit. The compressed air and steam injection amount and heater output are controlled to maintain the curing temperature and pressure.

온도유지2 단계(S06)에서는 일정 이상 경화된 함침튜브에 증기량을 서서히 감소시킨다. 이때 압력과 온도를 유지하면서 습도를 제어한다. 함침튜브가 경화되고 관로와 토양으로 열손실이 평형상태에 도달하면 증기의 유량과 과열증기의 습도를 실시간으로 측정하면서 함침튜브 내의 온도와 압력을 유지하면서 증기의 투입량을 줄이게 된다. 상기와 같이 온도는 유지하면서 습도를 낮추므로 증기 사용량을 줄일 수 있고 응축수의 발생량도 줄일 수 있다.In the temperature maintenance step 2 (S06), the amount of vapor in the impregnated tube that has been hardened for a certain amount is gradually reduced. At this time, the humidity is controlled while maintaining the pressure and temperature. When the impregnated tube hardens and the heat loss to the pipeline and soil reaches equilibrium, the flow rate of the steam and the humidity of the superheated steam are measured in real time, while maintaining the temperature and pressure in the impregnating tube and reducing the amount of steam input. As described above, since the humidity is lowered while maintaining the temperature, the amount of steam used can be reduced and the amount of condensed water generated can be reduced.

냉각 단계(S07)에서는 증기의 주입을 차단하고 공기냉각기를 가동하여 상온의 압축공기를 생산하여 압축공기만으로 열 경화된 함침튜브를 상온으로 서서히 냉각시킨다.In the cooling step (S07), the injection of steam is blocked and the air cooler is operated to produce compressed air at room temperature, thereby gradually cooling the heat-cured impregnated tube to room temperature with only compressed air.

상기의 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명한 바와 같이 본 시스템(1)을 이용하여 완성한 CIPP 강도시험 결과를 살펴보면, 하기의 표 1과 같다.As described in detail with reference to FIGS. 1 to 8 above, the results of the CIPP strength test completed using the system 1 are described in Table 1 below.

기존기술 적용Application of existing technology 본 발명기술 적용Application of the present invention technology 굴곡강도* Flexural strength * 굴곡탄성율* Flexural modulus * 응축수Condensate 굴곡강도Flexural strength 굴곡탄성율Flexural modulus 응축수Condensate (N/mm2)(N/mm 2 ) (N/mm2)(N/mm 2 ) (L)(L) (N/mm2)(N/mm 2 ) (N/mm2)(N/mm 2 ) (L)(L) 55.555.5 2,8752,875 3333 55.255.2 2,4052,405 1111 57.657.6 2,0202,020 -- 51.451.4 2,4192,419 0 0 *시험방법 : KS M 3015 : 2003
*응축수 : D500mm, L=24m 시공 후 전체 발생량
*Test method: KS M 3015: 2003
*Condensate: D500mm, L=24m Total amount generated after construction

상기의 표 1과 같이 시험방법은 열경화성 플라스틱의 일반적인 시험방법인 KS M 3015 : 2003 이며, CIPP에 요구되는 굴곡강도와 굴곡탄성율은 기존기술과 본 발명 모두 높은 값을 유지하였다.As shown in Table 1 above, the test method is KS M 3015:2003, which is a general test method for thermosetting plastics, and the flexural strength and flexural modulus required for CIPP maintained high values in both the conventional technology and the present invention.

표 1과 같이 기존기술의 응축수 발생은 33L이고, 본 발명을 적용한 2회의 시험시공에서 응축수 발생은 11L와 0L로서, 본 발명이 기존기술보다 응축수 발생이 1/3 이하로서 매우 낮아진 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, the generation of condensate water in the conventional technology is 33L, and the generation of condensate water in the two test constructions applying the present invention is 11L and 0L.It can be seen that the generation of condensate water in the present invention is 1/3 or less than that of the existing technology, which is very low. .

상기와 같이 본 발명을 이용하여 노후화된 관로를 보수하면 다량의 응축수가 생성되는 것을 방지하고 이로 인하여 함침튜브가 미경화하는 것을 막을 수 있으며, 증기의 사용량을 감소시킬 수 있으므로 증기생산에 필요한 에너지를 줄일 수 있다.As described above, if the old pipe is repaired using the present invention, a large amount of condensed water can be prevented from being produced, thereby preventing the impregnated tube from being uncured, and the amount of steam used can be reduced, thereby reducing the energy required for steam production. Can be reduced.

본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 하고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.In the present invention, the above embodiments are only examples, and the present invention is not limited thereto. Anything that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and achieves the same operation and effects is included in the technical scope of the present invention.

1. 시스템
10. 공기압축부
11. 공기유입필터
12. 공기압축기
13. 오일분리기
14. 공기냉각보조부
15. 오일냉각보조부
16. 바이패스밸브
18. 유입배관
19. 바이패스배관
20. 증기보일러
30. 과열증기부
31. 증기유입관
32. 과열증기배출관
33. 공기유입관
34. 히터
35. 기수분리기
36. 응축수배출관
39. 과열증기본체
40. 함침튜브
50. 배출기
60. 기수분리부
70. 혼합기
80. 제어기
90. 제어부
100. 일반공기압축부
200. 일반시스템
300. 관로
1. System
10. Air compression unit
11. Air inlet filter
12. Air Compressor
13. Oil separator
14. Air cooling aid
15. Oil cooling aid
16. Bypass valve
18. Inlet piping
19. Bypass piping
20. Steam boiler
30. Superheated steam section
31. Steam inlet pipe
32. Superheated steam discharge pipe
33. Air inlet pipe
34. Heater
35. Separator
36. Condensate discharge pipe
39. Hyperthermia base body
40. Impregnated tube
50. Ejector
60. Radix Separation
70. Mixer
80. Controller
90. Controls
100. General air compression unit
200. General system
300. Pipeline

Claims (5)

노후화된 관로 내에 함침튜브를 경화하는 시스템을 이용한 비굴착 보수방법에 있어서,
압축공기를 생성하는 공기압축부(10)와 증기를 생성하는 증기보일러(20)와 상기 공기압축부(10)에서 생성한 압축공기와 상기 증기보일러(20)에서 생성한 증기를 유입 받아 혼합하여 가열하는 과열증기부(30)와 상기 과열증기부(30)에서 생성된 가열증기를 일측에 투입하는 관로(300) 내의 함침튜브(40)와 상기 함침튜브(40)의 타측에 연결하여 종점 배출을 하는 배출기(50)와 진행상황을 제어하는 제어부(90)를 포함하는 시스템(1)으로 구성하고,
상기 공기압축부(10)는 공기유입필터(11)와 공기압축기(12)와 오일분리기(13)와 공기냉각기(14)와 오일냉각기(15)와 제어기(80)로 구성하고, 상기 공기유입필터(11)를 통하여 유입된 공기는 공기압축기(12)로 투입하고 상기 공기압축기(12)를 통해 압축된 압축공기는 오일분리기(13)로 이동하며 상기 오일분리기(13)에서 압축공기와 오일로 분리하여 하단의 분리된 오일은 오일냉각기(15)에서 냉각된 후 다시 공기압축기(12)로 이동하여 재사용하며, 상단의 분리된 압축공기는 바이패스밸브(16)에 의하여 유입배관(18)을 따라서 공기냉각기(14)로 이동하거나 또는 바이패스배관(19)을 따라서 과열증기부(30)로 이동하는 것을 특징으로 하는 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법.
In the non-excavation repair method using a system for hardening an impregnated tube in an aging pipeline,
The compressed air generated by the air compression unit 10 generating compressed air, the steam boiler 20 generating steam, and the compressed air generated by the air compression unit 10 and the steam generated by the steam boiler 20 are introduced and mixed. The end point is discharged by connecting the impregnated tube 40 in the conduit 300 for injecting the superheated steam portion 30 to be heated and the heated steam generated by the superheated steam unit 30 to one side and the other side of the impregnating tube 40 Consisting of a system (1) comprising an ejector (50) and a control unit (90) for controlling the progress,
The air compression unit 10 is composed of an air inlet filter 11, an air compressor 12, an oil separator 13, an air cooler 14, an oil cooler 15, and a controller 80, and the air inlet The air introduced through the filter 11 is introduced into the air compressor 12, and the compressed air compressed through the air compressor 12 moves to the oil separator 13, and the compressed air and oil in the oil separator 13 Separated oil at the bottom by separating by is cooled in the oil cooler (15) and then moved to the air compressor (12) for reuse, and the separated compressed air at the top is inlet pipe (18) by the bypass valve (16). Pipeline non-excavation repair method using a low-energy hardening system, characterized in that it moves to the air cooler (14) or moves to the superheated steam unit (30) along the bypass pipe (19).
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 바이패스밸브(16)는 공기냉각기(14)와 오일냉각기(15)가 일체형인 경우 적용하고, 공기냉각기(14)와 오일냉각기(15)가 분리형인 경우에는 제어기(80)에서 공기냉각기(14)의 동작을 제어하여 압축공기를 통과시키는 것을 특징으로 하는 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법.
The method according to claim 1,
The bypass valve 16 is applied when the air cooler 14 and the oil cooler 15 are integrated, and when the air cooler 14 and the oil cooler 15 are separate types, the controller 80 uses the air cooler ( 14) Controlling the operation of the pipe line non-excavation repair method using a low-energy hardening system, characterized in that the compressed air is passed.
청구항 1에 있어서,
상기 과열증기부(30)의 내부는 8개 내지 20개의 다중 격자 구조로 형성하고 내부에 히터(34)를 각각 구성하여 효율적인 가열과 온도를 일정하게 유지할 수 있으며, 측면에서 보았을 때 우측 상단으로 증기를 투입하는 증기유입관(31)을 형성하고, 좌측 하단으로 공기를 투입하는 공기유입관(33)을 형성하며, 좌측 중단으로 증기와 공기가 혼합 가열된 과열증기를 배출하는 과열증기배출관(32)을 형성하며, 내측에 기수분리기(35)를 추가 형성하여 열 손실 없이 증기 내 응축수를 제거하는 것을 특징으로 하는 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법.
The method according to claim 1,
The inside of the superheated steam part 30 is formed in a multi-grid structure of 8 to 20, and heaters 34 are respectively configured therein to maintain efficient heating and temperature constant. A steam inlet pipe 31 for inputting is formed, an air inlet pipe 33 for injecting air into the lower left side is formed, and a superheated steam discharge pipe 32 for discharging superheated steam in which steam and air are mixed and heated in the left middle ), and a water separator 35 is additionally formed on the inside to remove condensed water in the steam without heat loss.
청구항 1에 있어서,
상기 시스템(1)을 이용한 비굴착하여 노후화된 관로 내에 함침튜브를 경화하는 공법에 있어서,
노후화된 관로 내에 함침튜브를 삽입하는 튜브삽입 단계(S01)와;
공기압축기를 이용하여 저온 및 저압의 압축공기로 함침튜브를 노후화된 관로 내에 밀착시키기 위해 팽창시키는 팽창 단계(S02)와;
공기압축기로 고온의 압축공기를 생산하여 과열증기부에 유입하고 1단계 히터를 가동하여 승온한 후 함침튜브 내부로 주입하여 압력을 유지한 상태에서 온도를 올리는 승온1 단계(S03)와;
증기보일러를 이용하여 증기를 과열증기부에 유입하고 2단계 히터를 가동하여 과열증기를 생산하여 함침튜브 내부로 주입하는 승온2 단계(S04)와;
가열한 과열증기를 이용하여 경화 온도를 유지하는 온도유지1 단계(S05)와;
압력과 온도를 유지하면서 습도를 제어함으로써 증기주입량을 감소시키는 온도유지2 단계(S06)와;
증기주입을 차단하고 공기압축부의 공기냉각기를 가동하여 상온의 압축공기를 생산하여 압축공기만으로 열 경화된 함침튜브를 상온으로 서서히 냉각시키는 냉각 단계(S07)를 포함하여 구성하는 저에너지 경화시스템을 이용한 관로 비굴착 보수공법.
The method according to claim 1,
In the method of hardening the impregnated tube in an aging pipeline by non-excavation using the system (1),
A tube insertion step (S01) of inserting an impregnated tube into an aging conduit;
An expansion step (S02) of expanding the impregnated tube with compressed air of low temperature and low pressure using an air compressor to intimate contact with the aging pipe;
Step 1 (S03) of raising the temperature while maintaining the pressure by injecting it into the impregnating tube after producing high-temperature compressed air with an air compressor, flowing it into the superheated steam, and operating the first step heater to raise the temperature;
A heating second step (S04) of introducing steam into the superheated steam using a steam boiler and operating a second-stage heater to produce superheated steam and injecting it into the impregnation tube;
A temperature maintenance step (S05) of maintaining the curing temperature using the heated superheated steam;
Temperature maintenance step 2 (S06) of reducing the amount of steam injection by controlling the humidity while maintaining the pressure and temperature;
Pipeline using a low-energy curing system comprising a cooling step (S07) of gradually cooling the impregnated tube thermally cured with only compressed air to room temperature by shutting off steam injection and operating the air cooler of the air compression unit to produce compressed air at room temperature. Non-excavation repair method.
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