KR102237406B1 - 수압 시험 장치 및 방법 - Google Patents

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곽동훈
허재훈
김재우
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한화시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은, 시험유체가 저장되는 용기부, 배관의 입구측과 용기부를 연결시키는 제1 배관부, 용기부로부터 배관으로 시험유체의 충진흐름을 형성할 수 있도록 제1 배관부에 장착되는 펌프부, 용기부로부터 배관으로 시험유체의 가압흐름을 형성할 수 있도록 제1 배관부와 연결되는 에어구동펌프부, 배관의 출구측과 용기부를 연결시키는 제2 배관부, 펌프부 및 용기부와 제2 배관부를 연결시키는 제3 배관부, 펌프부의 출구측에서 제1 배관부와 용기부를 연결시키는 제4 배관부를 포함하는 수압 시험 장치와, 이에 적용되는 수압 시험 방법으로서, 안테나 구조물용 냉각 시스템의 배관의 수압 시험 시에 시험유체의 충전과 가압 및 회수가 가능한 수압 시험 장치 및 방법이 제시된다.

Description

수압 시험 장치 및 방법{HYDRAULIC PRESSURE TEST APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 수압 시험 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 대형안테나 구조물용 냉각 시스템의 수압 시험 시에, 하나의 장치로 시험유체의 충전과 가압 및 회수가 가능한 수압 시험 장치 및 방법에 관한 것이다.
각종 기계설비에 구비되는 유체 운반용 배관은 평상시에 배관에 걸리는 압력인 운용압력의 약 1.5 배에 해당하는 시험압력을 소정의 시간 동안 견딜 수 있어야 한다. 예컨대 기계분야에서의 국제표준규격 중의 하나인 ASME(American Society of Mechanica Engineers) B31.3에는 배관의 운용압력에 따른 권장 시험압력과 수압 시험의 절차 등에 대한 내용이 기술되어 있다.
종래의 수압 시험은 유체가 배관에 이미 운용압력으로 주입되어 있는 상태를 기본으로 한다. 이에, 종래에는 배관과 연결되는 매니폴드(Manifold)와 매니폴드를 통하여 배관에 시험압력을 부여하는 에어구동펌프(Air Driven Pump)를 이용하여 수압 시험을 수행한다. 또한, 배관에 이미 운용압력으로 주입되어 있는 유체와 동일한 종류의 유체로 수압 시험을 수행한다.
하지만 대형안테나 구조물은 주변의 다른 구조물 및 지형지물보다 높게 설치되기 때문에, 대형안테나 구조물용 냉각 시스템의 배관에 유체를 공급 및 가압하기 위해서는 일반적으로 10m 이상의 높은 수두를 극복해야 한다.
그러나 상용의 에어구동펌프는 성능의 한계 때문에, 10m 이상의 높은 수두를 극복하기 어렵다. 즉, 상용의 에어구동펌프를 이용하여, 대형안테나 구조물용 냉각 시스템에 대한 수압 시험을 원활하기 수행하는 것에는 많은 어려움이 있다.
한편, 수압 시험을 수행하는 중에, 배관으로부터 유체가 누출되는 사고가 발생할 수 있다. 이때, 일반적인 기계설비는 대형안테나 구조물보다 상대적으로 낮은 높이에 설치된다. 이를테면 일반적인 기계설비에 구비되는 배관은 대형안테나 구조물에 구비되는 배관에 비하면 바닥으로부터 높게 설치되지 않는다. 따라서, 유체가 누출되는 경우에, 배관 내의 잔류 유체를 신속히 회수하지 않더라도 상대적으로 대처하기가 쉽다.
하지만 대형안테나 구조물용 냉각 시스템에 대한 수압 시험 도중에 배관으로부터 유체가 누출되는 경우, 배관으로의 접근이 어렵기 때문에, 배관 내의 잔류 유체를 신속히 회수하지 않으면, 상대적으로 대처하기가 어렵다. 그러나 배관에 연결된 매니폴드와 에어구동펌프로는 잔류 유체를 배관으로부터 회수하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.
KR 10-2089544 B1 KR 10-1996613 B1
본 발명은 냉각 시스템의 배관으로의 시험유체의 충전과 가압 및 배관으로부터의 시험유체의 회수가 가능한 수압 시험 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 수압 시험 장치는, 냉각 시스템에 구비되는 배관의 수압 시험 장치로서, 시험유체가 저장되는 용기부; 상기 배관의 입구측과 상기 용기부를 연결시키는 제1 배관부; 상기 용기부로부터 상기 배관으로 시험유체의 충진흐름을 형성할 수 있도록, 상기 제1 배관부에 장착되는 펌프부; 상기 용기부로부터 상기 배관으로 시험유체의 가압흐름을 형성할 수 있도록, 상기 제1 배관부와 연결되는 에어구동펌프부; 상기 배관의 출구측과 상기 용기부를 연결시키는 제2 배관부; 상기 펌프부 및 상기 용기부와 상기 제2 배관부를 연결시키는 제3 배관부; 상기 펌프부의 출구측에서 상기 제1 배관부와 상기 용기부를 연결시키는 제4 배관부;를 포함한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 수압 시험 장치는, 냉각 시스템에 구비되는 배관의 수압 시험 장치로서, 시험유체가 저장되는 용기부; 상기 배관의 입구포트와 상기 용기부를 연결시키는 제1 배관부; 상기 용기부로부터 상기 배관으로 시험유체의 충진흐름을 형성할 수 있도록, 상기 제1 배관부에 장착되는 펌프부; 상기 용기부로부터 상기 배관으로 시험유체의 가압흐름을 형성할 수 있도록, 상기 제1 배관부와 연결되는 에어구동펌프부; 상기 배관의 출구포트와 상기 용기부를 연결시키는 제2 배관부; 상기 펌프부와 상기 용기부 사이에서, 상기 제1 배관부와 상기 제2 배관부를 연결시키는 제3 배관부; 상기 펌프부와 상기 입구포트 사이에서, 상기 제1 배관부와 상기 용기부를 연결시키는 제4 배관부;를 포함한다.
상기 제1 배관부 및 상기 제2 배관부에 장착되는 에어벤트부;를 포함할 수 있다.
상기 제4 배관부와 상기 배관 사이에서, 상기 제1 배관부와 연결되는 에어컴프레서부;를 포함할 수 있다.
상기 제1 배관부는, 상기 용기부로부터 상기 입구포트를 향하는 방향으로 연장되고, 일단이 상기 용기부와 연결되고 타단이 상기 입구포트와 연결되며, 상기 펌프부가 장착되는 제1 배관; 상기 펌프부로부터 상기 용기부측으로 이격되고, 상기 제1 배관에 장착되는 제1 체크밸브; 상기 제4 배관부와 상기 펌프부 사이에서, 상기 제1 배관에 장착되는 제2 체크밸브;를 포함할 수 있다.
상기 제1 배관부는, 상기 펌프부와 상기 제1 체크밸브 사이에서, 상기 제1 배관에 장착되는 제1 삼방밸브; 상기 제4 배관부와 상기 제2 체크밸브 사이에서, 상기 제1 배관에 장착되는 제2 삼방밸브; 상기 제1 삼방밸브와 상기 제2 삼방밸브를 연결시키며, 상기 에어구동펌프부가 장착되는 제1 지관;을 포함할 수 있다.
상기 제1 배관부는, 상기 에어구동펌프부에 대하여 병렬 배치되고, 일단이 상기 제1 삼방밸브와 상기 제1 체크밸브 사이에서 상기 제1 배관에 연결되고, 타단이 상기 제2 삼방밸브와 상기 제4 배관부 사이에서 상기 제1 배관에 연결되는 제2 지관; 상기 제2 지관에 장착되는 안전밸브;를 포함할 수 있다.
상기 제2 배관부는, 상기 출구포트와 상기 용기부를 연결시키는 제2 배관; 상기 제2 배관에 장착되는 제3 체크밸브; 상기 제3 체크밸브와 상기 용기부 사이에서, 상기 제2 배관에 장착되는 개폐밸브; 상기 개폐밸브와 상기 용기부 사이에서, 상기 제2 배관에 장착되고, 상기 제3 배관부와 연결되는 제3 삼방밸브;를 포함할 수 있다.
상기 제3 배관부는 일단이 상기 제1 체크밸브와 상기 제1 삼방밸브 사이에서 상기 제1 배관과 연결되고, 타단이 상기 제3 삼방밸브와 연결될 수 있다.
상기 제4 배관부는, 상기 제1 배관부와 상기 용기부를 연결시키는 제4 배관; 상기 제4 배관과 연결되고, 상기 제1 배관부에 장착되는 제4 삼방밸브;를 포함할 수 있다.
상기 제1 배관부의 내부의 시험유체의 상태량을 측정할 수 있도록 상기 펌프부와 상기 에어구동펌프부로부터 상기 배관측으로 이격되고 상기 제1 배관부에 장착되는 센서부; 상기 센서부의 측정 결과와 미리 정해진 수압 시험 모드에 따라, 시험유체의 흐름을 제어할 수 있도록 상기 제1 배관부, 상기 제2 배관부, 상기 제3 배관부 및 상기 제4 배관부와 연결되는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제1 배관부의 내부의 시험유체의 상태량을 측정할 수 있도록 상기 펌프부와 상기 에어구동펌프로부터 상기 에어컴프레서부측으로 이격되고 상기 제1 배관부에 장착되는 센서부; 상기 센서부의 측정 결과와 미리 정해진 수압 시험 모드에 따라, 시험유체의 흐름을 제어할 수 있도록 상기 제1 배관부, 상기 제2 배관부, 상기 제3 배관부, 상기 제4 배관부 및 상기 에어컴프레서부와 연결되는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 냉각 시스템은 바닥으로부터 이격된 높이에 설치된 안테나 구조물에 구비되고, 상기 입구포트 및 상기 출구포트는 상기 안테나 구조물보다 낮은 높이에 배치되며, 상기 용기부의 적어도 일부는 상기 출구포트보다 낮은 높이에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 수압 시험 방법은, 냉각 시스템에 구비되는 배관의 수압 시험 방법으로서, 상기 배관으로 시험유체를 공급하는 과정; 충진압력으로 시험유체를 순환시키며 상기 배관에 시험유체의 충진흐름을 형성하는 과정; 상기 충진압력보다 높은 시험압력으로 상기 배관의 내부의 시험유체를 가압하며 상기 배관에 시험유체의 가압흐름을 형성하는 과정; 상기 시험압력으로 상기 배관의 내부의 시험유체를 가압한 상태에서 수압 시험을 수행하는 과정; 시험유체의 공급 시 사용한 펌프부를 이용하여, 상기 배관으로부터 시험유체를 배출시키는 과정;을 포함한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 수압 시험 방법은, 냉각 시스템에 구비되는 배관의 수압 시험 방법으로서, 상기 배관과 연결된 펌프부를 이용하여, 시험유체가 저장된 용기부로부터 내부가 비어있는 상기 배관으로 시험유체를 공급하는 과정; 충진압력으로 시험유체를 순환시키며 상기 용기부와 상기 배관에 시험유체의 충진흐름을 형성하는 과정; 상기 배관과 연결된 에어구동펌프부를 이용하여, 상기 충진압력보다 높은 시험압력으로 상기 배관의 내부의 시험유체를 가압하며 상기 배관에 시험유체의 가압흐름을 형성하는 과정; 상기 시험압력으로 상기 배관의 내부의 시험유체를 가압한 상태에서 수압 시험을 수행하는 과정; 상기 펌프부를 이용하여, 상기 배관으로부터 상기 용기부로 시험유체를 배출시키는 과정;을 포함한다.
상기 충진흐름을 형성하는 과정은, 상기 배관으로부터 상기 용기부로의 시험유체의 회수흐름을 생성하는 과정; 상기 용기부로부터 상기 배관으로의 시험유체의 공급흐름과 상기 회수흐름을 연결시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 가압흐름을 형성하는 과정은, 상기 회수흐름을 차단하는 과정; 상기 에어구동펌프부를 이용하여, 상기 공급흐름을 강제하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 용기부와 상기 배관 사이에 마련된 에어벤트부를 이용하여, 시험유체로부터 기포를 제거하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 용기부와 상기 배관 사이에 마련된 센서부를 이용하여, 시험유체의 상태량을 측정하는 과정;을 포함하고, 상기 시험유체의 상태량에 따라, 상기 가압흐름을 형성하는 과정과, 상기 수압 시험을 수행하는 과정 및 상기 시험유체를 배출시키는 과정의 개시 시점을 조절할 수 있다.
상기 시험유체를 배출시키는 과정은, 상기 배관과 연결된 에어컴프레서부를 이용하여, 시험유체가 배출되는 속도를 가속시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 펌프부에 대한 상기 배관의 수두차는 10m 이상일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 대형안테나 구조물용 냉각 시스템의 수압 시험 시에, 다른 장치로의 교체 없이, 즉, 수압 시험 장치를 냉각 시스템과 연결시킨 채로, 냉각 시스템에 구비되는 배관으로 유체를 충전 및 가압할 수 있고, 배관으로부터 유체를 회수할 수 있다. 예컨대 하나의 수압 시험 장치로 유체의 충전과 가압 및 회수가 가능하다.
또한, 수압 시험 중에 냉각 시스템의 배관에 손상이 발생하여 유체가 누출되면, 배관과 수압 시험 장치의 연결을 유지한 상태에서, 배관으로부터 수압 시험 장치로 유체를 신속하게 회수할 수 있다.
이로부터 대형안테나 구조물용 냉각 시스템의 설치, 정비 및 교체 등의 작업이 완료된 후 다른 장치를 이용하여 냉각 시스템에 시험유체를 충전하지 않아도 되고, 수압 시험 장치를 이용하여 시험유체의 충전과 가압 및 회수를 원활하게 수행할 수 있다. 이를테면 시험유체의 충전과 가압 및 수압 시험과, 수압 시험을 종료한 후의 시험유체의 회수와, 비상 시의 시험유체의 긴급 회수를 같은 장치로 간편하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치의 개략도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치의 작동도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치 및 방법은 안테나 구조물용 냉각 시스템에 구비되는 배관의 수압 시험을 위하여, 배관으로 시험유체를 충전 및 가압하고, 배관으로부터 시험유체를 회수할 수 있다. 이로부터 본 발명의 실시 예에 따르면 원활한 수압 시험이 가능하다.
물론, 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치 및 방법은 안테나 구조물용 냉각 시스템 외에도 유체가 사용되는 다양한 기계설비에 대한 각종 수압 시험에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치의 개략도이다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치를 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치는 냉각 시스템에 구비되는 배관의 수압 시험을 위한 수압 시험 장치로서, 시험유체가 저장되는 용기부(100), 냉각 시스템의 배관과 연결된 입구포트(11)와 용기부(100)를 연결시키는 제1 배관부(210), 용기부(100)로부터 배관으로 시험유체의 충진흐름을 형성할 수 있도록 제1 배관부(210)에 장착되는 펌프부(300), 용기부(100)로부터 배관으로 시험유체의 가압흐름을 형성할 수 있도록 제1 배관부(210)와 연결되는 에어구동펌프부(400)를 포함한다.
그리고 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치는, 냉각 시스템의 배관과 연결된 출구포트(12)와 용기부(100)를 연결시키는 제2 배관부(220), 펌프부(300)와 용기부(100) 사이에서, 제1 배관부(210)와 제2 배관부(220)를 연결시키는 제3 배관부(230) 및 펌프부(300)와 입구포트(12) 사이에서, 제1 배관부(210)와 용기부(100)를 연결시키는 제4 배관부(240)를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치는, 제1 배관부(210) 및 제2 배관부(220) 중 적어도 어느 하나에 장착되는 에어벤트부(500)와, 제4 배관부(240)와 입구포트(11) 사이에서 제1 배관부(210)와 연결되는 에어컴프레서부(610) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치는, 제2 배관부(220)에 장착되는 비상배관(910) 및 비상배관(910)에 장착되는 비상밸브(920)를 더 포함할 수도 있다.
수압 시험은 배관의 규격과 사용환경에 따라 정해진 소정의 시험압력으로 배관의 규격과 사용환경에 따라 정해진 소정의 시험시간 동안 배관에 수압을 가하여 누설의 발생 여부를 조사하는 시험이다. 시험압력 및 시험시간은 배관의 규격과 사용환경에 따라 다양할 수 있으므로, 본 발명의 실시 예에서는 그 수치에 대한 구체적인 예시를 생략한다.
이하에서, 입구 및 출구는 시험유체의 흐름을 기준으로 정해진다. 예컨대 흐름이 먼저 통과하는 부분을 입구라고 하고, 흐름이 나중에 통과하는 부분을 출구라고 한다. 즉, 냉각 시스템(1)의 배관의 입구측은 제1 배관부(210)와 연결되어 시험유체가 먼저 통과되는 부분일 수 있다. 이에, 입구포트(11)가 형성될 수 있다. 냉각 시스템(1)의 배관의 출구측은 제2 배관부(220)와 연결되는 부분으로, 시험유체가 나중에 통과되는 부분일 수 있다. 이에, 냉각 시스템(1)의 배관의 출구측에 출구포트(12)가 형성될 수 있다.
또한, 제1 배관부(210)의 후술하는 제1 배관(211)의 입구측은 용기부(100)와 연결된 부분으로, 용기부(100)로부터 시험유체를 가장 먼저 공급받는 부분일 수 있다. 제1 배관(211)의 출구측은 냉각 시스템(1)의 배관의 입구포트(11)와 연결된 부분으로, 시험유체가 가장 나중에 통과하는 부분일 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 내지 제4 배관부(220, 230, 240)의 각 배관의 입구측과 출구측이 정의될 수 있다.
냉각 시스템(1)은 안테나 구조물(미도시)에 구비될 수 있다. 안테나 구조물은 복수의 복사 소자 및 송수신 모듈을 구비하는 안테나부와, 안테나부가 설치되는 설치부를 포함할 수 있다. 설치부는 대형 및 대면적일 수 있고, 주변 구조물 및 지형지물보다 높게 설치될 수 있다. 이를테면 소정 높이의 타워상에 설치부가 설치될 수 있다. 즉, 안테나 구조물은 기지국의 바닥 혹은 지면으로부터 상당히 이격된 높이에 설치될 수 있고, 냉각 시스템(1)의 설치 높이도 안테나 구조물의 설치 높이만큼 높을 수 있다. 예컨대 안테나 구조물이 설치되는 높이는 약 10m 이상의 높이일 수 있다. 이러한 안테나 구조물을 대형안테나 구조물이라 지칭할 수 있다.
냉각 시스템(1)은 안테나부와 열적으로 접촉할 수 있고, 유체를 이용하여 안테나부로부터 열을 방열시킬 수 있다. 냉각 시스템(1)은 안테나부와 접촉하는 냉각 플레이트(미도시) 및 냉각 플레이트로 냉매용의 유체를 공급해주는 배관을 포함할 수 있다.
냉각 시스템(1)의 배관으로 유체를 공급할 수 있도록 냉각 시스템(1)의 배관의 입구측에 형성되는 입구포트(11)와, 냉각 시스템(1)의 배관으로부터 유체를 배출시킬 수 있도록 냉각 시스템(1)의 배관의 출구측에 형성되는 출구포트(12)는, 기지국의 바닥 혹은 지면상의 소정 높이에 마련될 수 있다. 즉, 입구포트(11) 및 출구포트(12)는 안테나 구조물보다 상당히 낮은 높이에 배치될 수 있다.
한편, 배관은 입구포트(11)와 출구포트(12) 사이에서, 복수개의 분관으로 분기될 수 있다. 그중 입구포트(11)측의 복수개의 분관에는 유량조절밸브(13)가 장착될 수 있다.
용기부(100)는 내부에 시험유체가 저장될 수 있도록 형성되는 소정의 탱크일 수 있다. 여기서, 시험유체는 수압 시험을 위한 유체를 의미한다. 시험유체는 물을 포함할 수 있다. 물론, 시험유체는 냉각 시스템(1)에서 사용되는 각종 냉매용의 유체를 포함하여 다양할 수 있다.
용기부(100)의 적어도 일부 예컨대 적어도 하부는 출구포트(12)보다 낮은 높이에 배치될 수 있다. 이에, 출구포트(12)에서 용기부(100)로의 시험유체의 이동이 원활할 수 있다. 입구포트(11)에 대한 용기부(100)의 높이는 다양할 수 있다.
제1 배관부(210)는 냉각 시스템(1)의 배관의 입구측과 용기부(100)를 연결시킬 수 있다. 이러한 제1 배관부(210)는 제1 배관(211), 제1 체크밸브(212), 제2 체크밸브(213), 제1 삼방밸브(214), 제2 삼방밸브(215), 제1 지관(216), 제2 지관(217) 및 안전밸브(218)를 포함할 수 있다. 물론, 제1 배관부(210)의 구성은 다양할 수 있다.
제1 배관(211)은 용기부(100)로부터 입구포트(11)를 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 제1 배관(211)은 기지국의 바닥 혹은 지면상의 소정 높이에 배치될 수 있다. 이때, 제1 배관(211)은 입구포트(11)의 높이보다 낮은 높이에 배치될 수 있다.
제1 배관(211)은 냉각 시스템(1)의 배관의 시험압력보다 높은 소정의 압력에서 사용될 수 있도록 소정의 두께로 형성될 수 있다. 시험압력은 배관의 운용압력에 따라 정해지는 압력으로서 예컨대 ASME B31.3을 참고하여 정할 수 있다. 이를테면 운용압력의 1.5배를 시험압력으로 정할 수 있다. 물론, 그 배율은 다양할 수 있다. 제1 배관(211)의 내경은 냉각 시스템(1)의 배관용적에 따라 다양할 수 있다.
제1 배관(211)은 일단이 용기부(100)의 하부와 연결될 수 있고, 타단이 입구포트(11)와 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 제1 배관(211)에는 펌프부(300)가 장착될 수 있다. 이때, 펌프부(300)는 제1 배관(211)의 일단의 부근에 장착될 수 있다. 펌프부(300)에 의하여 제1 배관(211)의 일단으로부터 타단을 향하는 방향으로 시험유체의 흐름이 형성될 수 있다.
제1 체크밸브(212)는 펌프부(300)로부터 용기부(100)측으로 이격되어 제1 배관(211)에 장착될 수 있다. 제1 체크밸브(212)는 용기부(100)로부터 펌프부(300)로의 시험유체의 유동이 원활하도록 하고, 펌프부(300) 및 제3 배관부(230)로부터 용기부(100)로의 시험유체의 역류를 차단하는 역할을 한다. 이에, 제1 배관부(210)와 제3 배관부(230)에서 용기부(100)로 시험유체가 역류되는 것을 방지할 수 있다.
제2 체크밸브(213)는 제4 배관부(240)와 펌프부(300) 사이에 배치될 수 있으며, 제1 배관(211)에 장착될 수 있다. 이를테면 제2 체크밸브(213)는 펌프부(300)의 배출구측에 장착될 수 있다. 제2 체크밸브(213)는 펌프부(300)로 시험유체가 역류하는 것을 방지할 수 있다.
제1 삼방밸브(214)는 펌프부(300)와 제1 체크밸브(212) 사이에 배치될 수 있고, 제1 배관(211)에 장착될 수 있다. 또한, 제2 삼방밸브(215)는 제4 배관부(240)와 제2 체크밸브(213) 사이에서 제1 배관(211)에 장착될 수 있고, 제1 지관(216)은 제1 삼방밸브(214)와 제2 삼방밸브(215)를 연결시킬 수 있다. 이때, 제1 지관(216)에 에어구동펌프부(400)가 장착됨으로써, 펌프부(300)와 에어구동펌프부(400)가 병렬 배치될 수 있다. 이러한 구조에서는 펌프부(300)와 에어구동펌프부(400)가 제1 배관(211)을 번갈아서 사용할 수 있다.
즉, 펌프부(300)가 제1 배관(211)을 사용하여 시험유체를 이동시킬 때는 제1 삼방밸브(214) 및 제2 삼방밸브(215)가 제1 지관(216)을 제1 배관(211)으로부터 고립시킬 수 있다.
에어구동펌프부(400)가 제1 배관(211)을 사용하여 시험유체를 이동시킬 때는 제1 삼방밸브(214) 및 제2 삼방밸브(215)가 펌프부(300) 부근의 소정 구간 즉, 제1 삼방밸브(214)와 제2 삼방밸브(215) 사이에 위치하는 제1 배관(211)의 일부 구간을 제1 배관(211)의 나머지로부터 고립시킬 수 있다.
제2 지관(217)은 에어구동펌프부(400)에 대해 병렬 배치될 수 있다. 제2 지관(217)은 일단이 제1 삼방밸브(214)와 제1 체크밸브(212) 사이에서 제1 배관(211)에 연결될 수 있고, 타단이 제2 삼방밸브(215)와 제4 배관부(240) 사이에서 제1 배관(211)에 연결될 수 있다. 제2 지관(217)에는 안전밸브(218)가 장착될 수 있다.
제2 지관(217)은 제1 배관(211)으로부터 시험유체를 공급받을 수 있다. 여기서, 제2 지관(217)의 내부의 시험유체의 압력과, 제1 배관(211)의 내부의 시험유체의 압력은 오차범위 내에서 동일할 수 있다. 이때, 오차범위는 제2 지관(217)과 제1 배관(211)의 형상에 의한 차이 및 시험유체와 제2 지관(217) 및 제1 배관(211)의 마찰에 의한 손실수두에 기인하는 소정의 오차범위일 수 있다.
안전밸브(218)는 냉각 시스템(1)의 배관의 시험압력을 초과하는 소정의 설정압력에서 개방될 수 있고, 설정압력 미만에서는 폐쇄될 수 있다. 안전밸브(218)가 개방되면 안전밸브(218)를 통하여 제2 지관(217)의 내부의 시험유체가 외부로 배출될 수 있고, 이와 연결된 제1 배관(211)의 내부의 시험유체의 압력이 낮아질 수 있다. 이에, 냉각 시스템(1)의 배관으로 시험압력을 초과하는 시험유체의 압력이 장시간 가해지는 것을 방지할 수 있다.
제2 배관부는 냉각 시스템(1)의 배관의 출구측과 용기부(100)를 연결시킬 수 있다. 이를 위하여, 제2 배관부(220)는 제2 배관(221), 제3 체크밸브(222), 개폐밸브(223) 및 제3 삼방밸브(224)를 포함할 수 있다. 물론, 제2 배관부(220)의 구성은 다양할 수 있다.
제2 배관(221)은 냉각 시스템(1)의 배관의 출구포트(12)와 용기부(100)의 상부를 연결시킬 수 있다. 제2 배관(221)을 통해, 냉각 시스템(1)의 배관으로부터 용기부(100)로 시험유체가 이동할 수 있다. 제3 체크밸브(222)는 제2 배관(221)의 입구 부근에서, 제2 배관(221)에 장착될 수 있다. 여기서, 제2 배관(221)의 입구 부근은 출구포트(12)와 상대적으로 가까운 부분을 의미한다. 한편, 용기부(100)와 상대적으로 가까운 부분은 제2 배관(221)의 출구 부근이라고 지칭할 수 있다.
제3 체크밸브(222)는 제2 배관(221)의 출구 부근에서 냉각 시스템(1)의 배관으로 시험유체가 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 제3 체크밸브(222)는 제3 배관부(230)에서 냉각 시스템(1)의 배관으로 시험유체가 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다.
개폐밸브(223)는 제3 체크밸브(222)와 용기부(100) 사이에서, 제2 배관(221)에 장착될 수 있다. 개폐밸브(223)는 냉각 시스템(1)의 배관의 내부의 시험유체를 가압할 때에는 차단될 수 있고, 그 외의 경우 예컨대 시험유체를 배관에 주입하여 순환시키는 경우와 시험유체를 배관으로부터 배출시키는 경우에는 개방될 수 있다. 제3 삼방밸브(224)는 개폐밸브(223)와 용기부(100) 사이에서 제2 배관(221)에 장착될 수 있다. 제3 삼방밸브(224)에 제3 배관부(230)가 연결될 수 있다.
제3 배관부(230)는 펌프부(300) 및 용기부(100)와 제2 배관부(220)를 연결시킬 수 있다. 구체적으로, 제3 배관부(230)는 일단이 제1 체크밸브(212)와 제1 삼방밸브(214) 사이에서 제1 배관(211)과 연결될 수 있고, 타단이 제3 삼방밸브(224)와 연결될 수 있다. 즉, 제3 배관부(230)는 제1 배관(211)을 통하여 펌프부(300)와 제2 배관부(220)를 연결시킬 수 있다. 이에, 냉각 시스템(1)의 배관으로부터 시험유체를 배출시킬 때, 펌프부(300)를 작동시켜, 제2 배관부(220) 및 냉각 시스템(1)의 배관으로부터 시험유체를 신속히 강제 배출시킬 수 있다.
제4 배관부는 펌프부(300)의 출구측에서 제1 배관부(210)와 용기부(100)를 연결시킬 수 있다. 여기서, 펌프부(300)의 출구측은 펌프부(300)에서 시험유체가 배출되는 측을 의미한다. 제4 배관부(240)는 제4 배관(241) 및 제4 삼방밸브(242)를 포함할 수 있다. 물론, 제4 배관부(240)의 구성은 다양할 수 있다.
제4 배관(241)은 제1 배관부(211)와 용기부(100)를 연결시킬 수 있다. 제4 배관(241)의 일단은 펌프부(300)로부터 입구포트(11)를 향하는 방향 예컨대 시험유체의 흐름 방향으로, 제2 지관(217)의 출구측과 이격되며, 제1 배관(211)에 장착될 수 있다. 제4 배관(241)의 타단은 용기부(100)의 상부와 연결될 수 있다. 여기서, 제2 지관(217)의 출구측은 제1 배관(211)을 통해 펌프부(300)의 출구측과 연결되는 제2 지관(217)의 단부측을 지칭한다. 제4 삼방밸브(242)는 제4 배관(241)과 연결되고, 제1 배관부(211)에 장착될 수 있다.
제4 삼방밸브(242)는 시험유체의 충진과 순환 및 가압 시, 펌프부(300)나 에어구동펌프부(400)로부터 입구포트(11)로 시험유체가 흐르도록 제1 배관(211)과 제4 배관(241) 간의 시험유체의 흐름을 차단할 수 있다.
제4 삼방밸브(242)는 시험유체의 배출 시 제4 삼방밸브(242)와 입구포트(11) 사이에서 제1 배관(211)을 통한 시험유체의 흐름을 차단하고, 제1 배관(211)과 제4 배관(241) 간의 시험유체의 흐름을 개방시킬 수 있다. 이에, 펌프부(300)를 통과한 시험유체가 제4 삼방밸브(242)와 제4 배관(241)을 통하여 용기부(100)로 회수될 수 있다.
펌프부(300)는 제1 삼방밸브(214)와 제1 체크밸브(212) 사이에 배치될 수 있고, 제1 배관(211)에 장착될 수 있다. 펌프부(300)의 입구측은 제1 배관(211)을 통하여 용기부(100)와 연결될 수 있고, 펌프부(300)의 출구측은 제1 배관(211)을 통하여 입구포트(11) 및 제4 배관부(240)와 연결될 수 있다. 펌프부(300)는 제1 삼방밸브(214)로부터 제1 체크밸브(212)로 향하는 시험유체의 흐름을 형성할 수 있다.
펌프부(300)에 의하여, 용기부(100)로부터 냉각 시스템(1)의 배관으로 시험유체의 충진 흐름이 형성될 수 있고, 냉각 시스템(1)의 배관으로부터 용기부(100)로 시험유체의 배출 흐름이 형성될 수 있다. 펌프부(300)는 예컨대 원심 펌프를 포함할 수 있다. 펌프부(300)는 시험압력보다 낮은 소정의 충진압력으로 시험유체를 제1 배관(211)의 내부에서 순환시킬 수 있다.
에어구동펌프부(400)는 에어구동펌프(410)와 컴프레서(420)를 포함할 수 있다. 에어구동펌프(410)는 제1 삼방밸브(214)와 제2 삼방밸브(215)의 사이에 배치될 수 있고, 제1 지관(216)에 장착될 수 있고, 펌프부(300)와 병렬 배치될 수 있다. 컴프레서(420)는 에어구동펌프(410)에 연결될 수 있다.
에어구동펌프(410)는 예컨대 에어의 압력으로 작동하는 피스톤 및 피스톤이 설치되는 복수의 실린더를 포함한다. 에어구동펌프(410)는 이릍테면 다이어프램 펌프와 같이 동작할 수 있다. 에어구동펌프(410)는 펌프부(300)보다 고압으로 시험유체를 가압하며 용기부(100)로부터 입구포트(11)로의 시험유체의 가압흐름을 형성할 수 있다.
에어벤트부(500)는 제4 삼방밸브(242)로부터 시험유체의 흐름 방향으로 이격되어 제1 배관(211)에 장착될 수 있다. 에어벤트부(500)는 제3 체트밸브(222)와 출구포트(12) 사이에서 제2 배관(221)에 더 장착될 수도 있다. 에어벤트부(500)는 시험유체 내부에 유입된 기포를 제거하는 역할을 한다. 시험유체가 용기부(100)와 냉각 시스템(1)의 배관을 순환하는 동안 에어벤트부(500)를 거치며 시험유체 내의 기포가 제거될 수 있다.
에어컴프레서부(610)는 제1 배관(211)에 장착되는 에어벤트부(500)와 입구포트(11)의 사이에서 제1 배관(211)과 연결될 수 있다. 이때, 에어컴프레서부(610)와 제1 배관(211)의 사이에는 에어주입관(620)과 주입밸브(630)가 구비될 수 있고, 에어컴프레서부(610)는 에어주입관(620)을 통하여 제1 배관(211)과 연결될 수 있다. 주입밸브(630)는 에어주입관(620)에 장착될 수 있다.
센서부(700)는 제1 배관부(210)의 내부의 시험유체의 상태량을 측정할 수 있도록 펌프부(300)와 에어구동펌프부(400)로부터 배관의 입구포트(11)측으로 이격되고 제1 배관(211)에 장착될 수 있다. 이때, 센서부(700)는 제1 배관(211)에 장착되는 에어벤트부(500)와 에어주입관(620) 사이에서 제1 배관(211)에 장착될 수 있다. 즉, 센서부(700)는 펌프부(300)와 에어구동펌프부(400)로부터 에어컴프레서부(610)측으로 이격될 수 있다. 이러한 센서부(700)는 압력센서를 포함할 수 있다. 또한, 센서부(700)에서 측정되는 시험유체의 압력은 제어부(800)로 송신될 수 있다.
제어부(800)는 센서부(700)의 측정 결과와 미리 정해진 수압 시험 모드에 따라, 시험유체의 흐름을 제어할 수 있도록 제1 배관부(210), 제2 배관부(220), 제3 배관부(230), 제4 배관부(240) 및 에어컴프레서부(610)와 연결될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치의 작동도이다.
도 2는 제어부의 충진모드에 따른 시험유체의 흐름을 보여주는 수압 시험 장치의 작동도이다. 또한, 도 3은 제어부의 가압모드에 따른 시험유체의 흐름을 보여주는 수압 시험 장치의 작동도이다. 그리고 도 4는 제어부의 배출모드에 따른 시험유체의 흐름을 보여주는 수압 시험 장치의 작동도이다.
수압 시험 모드는 충진모드, 가압모드 및 배출모드를 포함할 수 있다. 충진모드는 용기부(100)로부터 냉각 시스템(1)의 배관으로 시험유체의 충진흐름을 형성하기 위한 제어부(800)의 작동 모드이다. 그리고 가압모드는 용기부(100)로부터 냉각 시스템(1)의 배관으로 시험유체의 가압흐름을 형성할 수 있도록 하는 제어부(800)의 작동 모드이다. 그리고 배출모드는 냉각 시스템(1)의 배관으로부터 용기부(100)로 시험유체의 배출흐름을 형성하기 위한 제어부(800)의 작동 모드이다.
도 2를 참조하면, 제어부(800)는 센서부(700)의 측정 결과와 미리 정해진 충진모드에 따라 시험유체의 흐름을 제어할 수 있다. 예컨대 제어부(800)는 수압 시험을 개시할 때 먼저 충진모드로 작동할 수 있다.
제어부(800)는 펌프부(300)를 작동시키고 용기부(100)로부터 시험유체를 배출시켜 제1 배관(211)의 내부에 시험유체의 흐름을 형성한다. 또한, 제어부(800)는 제1 삼방밸브(214)와 제2 삼방밸브(215)의 작동을 제어하여 제1 지관(216)으로의 시험유체의 흐름을 차단한다. 그리고 제어부(800)는 제4 삼방밸브(2442)의 작동을 제어하여 제1 배관(211)에서 제4 배관(241)으로의 시험유체의 흐름을 차단한다. 또한, 제어부(800)는 제3 삼방밸브(224)의 작동을 제어하여 제2 배관(221)에서 제3 배관부(230)로의 시험유체의 흐름을 차단하고, 제2 배관(221)에서 용기부(100)로의 시험유체의 흐름을 유도한다. 이에, 시험유체가 용기부(100)로부터 제1 배관(211)의 상류측와 펌프부(300)와 제1 배관(211)의 하류측과 입구포트(11)를 거쳐 냉각 시스템(1)의 배관으로 유입되고, 이후, 배관을 거쳐 출구포트(12)와 제2 배관(221)을 거쳐서 용기부(100)로 순환되며 흐를 수 있다. 이러한 시험유체의 흐름을 충진 흐름이라고 한다.
도 3을 참조하면, 센서부(700)에서 측정되는 시험유체의 압력이 충진압력에 도달하면, 제어부(800)는 소정 시간 후에 혹은 즉시 가압모드로 작동할 수 있다.
이때, 제어부(800)는 개폐밸브(223)를 작동시켜 제2 배관(221)의 입구측에서 출구측으로의 시험유체의 흐름을 차단한다. 그리고 제1 삼방밸브(214)와 제2 삼방밸브(215)의 작동을 제어하여, 펌프부(300)로의 시험유체의 흐름을 차단하고, 제1 지관(217)을 개방시켜 시험유체를 에어구동펌프부(400)에 통과시킨다.
이에, 용기부(100)로부터 제1 체크밸브(213)을 거쳐 제1 배관(211)으로 배출되는 시험유체는 에어구동펌프(410)를 통과하며 충진압력보다 높은 압력으로 가압되며 냉각 시스템(1)의 배관으로 공급된다. 이때, 센서부(700)에서 측정되는 시험유체의 압력이 시험압력에 도달하면, 제어부(800)는 에어구동펌프부(400)의 작동을 정지시키고 제4 삼방밸브(242)를 차단하여, 제4 삼방밸브(242)와 냉각 시스템(1)의 배관과 개폐밸브(223)로 이어진 소정의 구간을 용기부(100)로부터 고립시킨다. 이 때의 시험유체의 흐름을 가압흐름이라고 한다.
이에, 냉각 시스템(1)의 배관이 시험유체에 의해 시험압력으로 가압될 수 있다. 이러한 상태에서 수압 시험을 수행할 수 있다.
예컨대 제4 삼방밸브(242)와 냉각 시스템(1)의 배관과 개폐밸브(223)로 이어진 소정의 구간을 용기부(100)로부터 고립시킨 상태에서, 센서부(700)를 이용하여 시험유체의 압력을 측정하고, 압력 변화가 생기면, 즉, 압력 하강이 생기면 냉각 시스템(1)의 배관에 누수가 발생한 것으로 판단하고, 수압 시험을 종료할 수 있다.
반면, 제4 삼방밸브(242)와 냉각 시스템(1)의 배관과 개폐밸브(223)로 이어진 소정의 구간을 용기부(100)로부터 고립시킨 상태에서, 미리 정해진 소정의 시험시간동안 센서부(700)를 이용하여 시험유체의 압력을 측정했을 때, 압력 변화가 없으면, 냉각 시스템(1)의 배관의 상태가 양호한 것으로 판단하고, 수압 시험을 종료할 수 있다. 이때, 누수 및 상태 양호의 판단은 제어부(800)에서 수행될 수 있다. 물론, 작업자가 제어부(800)를 통하여 센서부(700)로부터 측정되는 시험유체의 압력을 보고 냉각 시스템(1)의 배관의 상태를 판단하고 수압 시험을 종료할 수 있다.
도 4를 참조하면, 수압 시험이 종료되면, 제어부(800)는 배출모드로 작동할 수 잇다. 예컨대 제어부(800)는 제1 삼방밸브(214)와 제2 삼방밸브(215)의 작동을 제어하여, 에어구동펌프부(400)로의 시험유체의 흐름을 차단하고, 펌프부(300)로 시험유체의 흐름을 유도한다. 그리고 제어부(800)는 개폐밸브(223)와 제3 삼방밸브(224)의 작동을 제어하여, 제2 배관(221)에서 제3 배관부(230)로 시험유체의 흐름을 유도한다. 여기서, 제3 삼방밸브(224)로부터 용기부(100)로의 제2 배관(221)의 출구측을 통한 시험유체의 흐름은 차단된다. 또한, 제어부(80)는 제4 삼방밸브(242)의 작동을 제어하여, 펌프부(300)를 통과한 시험유체의 흐름을 제4 배관(241)으로 유도할 수 있다. 제4 배관(241)으로 유도된 시험유체는 용기부(100)로 회수될 수 있다. 이때, 소정의 시간 동안 시험유체의 압력이 충진압력보다 높은 시험압력의 상태이나, 이는 펌프부(300)에서 충분히 감당 가능한 압력 범위이다.
즉, 시험유체의 배출 초기에 펌프부(300)가 저항 역할을 하여 시험유체의 급격한 움직임을 억제할 수 있다. 또한, 펌프부(300)는 시험유체의 배출이 소정의 시간동안 지속되어 시험유체의 압력이 낮아지더라도, 그 배출압력이 충진압력보다 낮아지는 것을 억제 혹은 방지하여, 시험유체의 배출속도가 저하되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 이처럼, 앞서 시험유체의 충진에 사용된 펌프부(300)를 사용하여, 시험유체의 배출 시에 시험유체를 안정적으로 배출시킬 수 있다.
이때, 제어부(800)는 에어컴프레서부(610)를 작동시키고 주입밸브(630)를 작동시켜 에어주입관(620)을 개방할 수 있다. 이에, 압축된 에어가 입구포트(11)를 통하여 냉각 시스템(1)의 배관으로 흐르며 시험유체의 원활한 배출을 도와줄 수 있다. 이때, 에어주입관(620)과 제4 삼방밸브(242) 사이의 제1 배관(211)의 내부에는 시험유체가 존재하는 상태이므로, 압축에어는 에어주입관(620)에서 입구포트(11)측으로 흐를 수 있다.
한편, 비상배관(910)은 필요 시에 시험유체를 배출시키는 역할을 한다. 예컨대 작업자가 혹은 제어부(800)에서 비상밸브(920)를 개방시킴으로써 비상배관(910)을 통하여 시험유체를 즉시 배출시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치는 시험유체의 충진, 가압 및 회수가 가능하고, 가압 이후에 센서부(800)를 이용하여 수압 시험을 수행할 수 있다. 즉, 각 상황별로 예컨대 시험유체의 충진, 가압 및 회수 상황에 맞춰 추가적인 장치를 교체연결하지 않아도 되고, 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치를 이용하여 안테나 구조체에 구비된 냉각 시스템(1)의 배관에 대한 시험유체의 충진, 가압 및 회수와, 수압 시험이 가능하다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치가 적용되는 수압 시험 방법을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 방법은, 냉각 시스템(1)에 구비되는 배관의 수압 시험 방법으로서, 배관과 연결된 펌프부(300)를 이용하여, 시험유체가 저장된 용기부(100)로부터 내부가 비어있는 배관으로 시험유체를 공급하는 과정, 충진압력으로 시험유체를 순환시키며 용기부(100)와 배관에 시험유체의 충진흐름을 형성하는 과정, 펌프부(300)와 병렬 연결된 에어구동펌프부(400)를 이용하여, 충진압력보다 높은 시험압력으로 배관의 내부의 시험유체를 가압하며 배관에 시험유체의 가압흐름을 형성하는 과정, 시험압력으로 배관의 내부의 시험유체를 가압한 상태에서 수압 시험을 수행하는 과정, 및 펌프부(300)를 이용하여, 배관으로부터 용기부(100)로 시험유체를 배출시키는 과정을 포함한다.
우선, 도 2를 참조하면, 배관으로 시험유체를 공급하는 과정을 수행한다. 구체적으로, 수압 시험을 위하여, 배관과 연결된 펌프부(300)를 이용하여, 시험유체가 저장된 용기부(100)로부터 내부가 비어있는 배관으로 시험유체를 공급한다. 즉, 펌프부(300)를 작동시켜 용기부(100)에서 제1 배관(211)을 통하여 냉각 시스템(1)의 배관으로 시험유체를 공급한다. 이때, 용기부(100)에 대한 배관의 수두차는 10m 이상일 수 있다.
이어서, 충진압력으로 시험유체를 순환시키며 냉각 시스템(1)의 배관에 시험유체의 충진흐름을 형성한다. 구체적으로, 제2 배관부(220)를 통하여, 배관으로부터 용기부(100)로의 시험유체의 회수흐름을 생성하고, 용기부(100)로부터 배관으로의 제1 배관부(210)를 통한 시험유체의 공급흐름과 배관으로부터 용기부(100)로의 제2 배관부(220)를 통한 시험유체의 회수흐름을 연결시킨다. 이러한 과정에서, 냉각 시스템(1)의 배관의 내부에서 시험유체가 충진압력을 형성할 수 있다.
이 과정에서, 용기부(100)와 냉각 시스템(1)의 배관 사이에 마련된 에어벤트부(500)를 이용하여, 시험유체로부터 기포를 제거할 수 있다.
이후, 시험압력으로 배관의 내부의 시험유체를 가압하며 배관에 시험유체의 가압흐름을 형성하는 과정을 수행한다. 구체적으로, 펌프부(300)와 병렬 연결된 에어구동펌프부(400)를 이용하여, 충진압력보다 높은 시험압력으로 배관의 내부의 시험유체를 가압하며 배관에 시험유체의 가압흐름을 형성한다. 이를 위해, 배관으로부터 용기부(100)로의 제2 배관부(220)를 통한 회수흐름을 차단한다. 그리고 펌프부(300)로의 시험유체의 이동을 차단하고, 에어구동펌프부(400)를 이용하여, 용기부(100)로부터 냉각 시스템(1)의 배관으로의 제1 배관부(211)를 통한 시험유체의 공급흐름을 강제할 수 있다. 이에, 시험유체가 시험압력으로 가압되며 배관으로 공급될 수 있다.
이후, 시험압력으로 배관의 내부의 시험유체를 가압한 상태에서 수압 시험을 수행한다. 즉, 용기부(100)와 배관 사이에 마련된 센서부(700)를 이용하여, 시험유체의 상태량을 측정하고, 측정된 값을 이용하여 수압 시험을 수행할 수 있다.
예컨대 상태량은 압력값일 수 있고, 수압 시험 시에, 제어부(800)는 소정 시간동안 센서부(700)로부터 출력되는 압력값이 시험압력보다 낮아지면, 배관에 누수가 발생한 것으로 판단하고, 수압 시험을 종료할 수 있다.
또한, 제어부(800)는 소정 시간동안 센서부(700)로부터 출력되는 압력값이 시험압력을 유지하면, 배관의 상태가 양호한 것으로 판단하고, 수압 시험을 종료할 수 있다.
이후, 시험유체의 공급 시에 사용한 펌프부(300)를 이용하여 배관으로부터 용기부(100)로 시험유체를 배출시키는 과정을 수행한다. 이를테면 수압 시험이 종료되면, 제2 배관부(220)에서 제2 배관부(210)와 제1 배관부(210)의 일부 및 제4 배관부(240)를 거쳐 시험유체를 배출하여 용기부(100)에서 회수한다. 이때, 펌프부(300)가 시험유체의 흐름을 제어하여 시험유체가 원활하게 배출될 수 있도록 한다. 이때, 제1 배관부(210)를 통하여 배관과 연결된 에어컴프레서부(610)를 이용하여, 배관에 압축된 에어를 주입함으로써 시험유체가 배출되는 속도를 가속시킬 수 있고, 펌프부(300)에 부하가 집중되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 한편, 이 과정동안, 에어구동펌프부(400)는 시험유체의 흐름으로부터 고립될 수 있다.
한편, 배관으로 시험유체를 공급하는 과정부터 배관에 시험유체의 가압흐름을 형성하고, 그 상태에서 수압 시험을 수행하는 과정까지의 일련의 과정을 수행하는 동안, 용기부(100)와 배관 사이에 마련된 센서부(700)를 이용하여, 시험유체의 상태량을 측정하고, 시험유체의 상태량에 따라, 가압흐름을 형성하는 과정과, 수압 시험을 수행하는 과정 및 시험유체를 배출시키는 과정의 개시 시점을 조절할 수 있다. 따라서, 배관 내의 시험유체의 압력 상태에 따라 능동적으로 각 과정의 시간을 조절함으로써, 원활한 시험 진행이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치 및 방법을 이용하여, 약 10m 이상의 높은 위치에 설치된 안테나 구조물의 냉각 시스템(1)의 배관을 원활하게 수합 시험할 수 있다. 또한, 누수 발생 시에 즉시 시험유체를 배출시킬 수 있고, 이러한 모든 과정이 진행되는 동안 별도의 장치를 교체 장착할 필요가 없이, 본 발명의 실시 예에 따른 수압 시험 장치를 냉각 시스템(1)의 배관에 연결시킨 상태로, 모든 과정을 원활하게 수행할 수 있다.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 조합 및 변형될 것이고, 이에 의한 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
1: 냉각 시스템 11: 입구포트
12: 출구포트 13: 유량조절밸브
100: 용기부 210: 제1 배관부
220: 제2 배관부 230: 제3 배관부
240: 제4 배관부 300: 펌프부
400: 에어구동펌프부 500: 에어벤트부
610: 에어컴프레서부 700: 센서부
800: 제어부 920: 비상밸브

Claims (21)

  1. 냉각 시스템에 구비되는 배관의 수압 시험 장치로서,
    시험유체가 저장되는 용기부;
    상기 배관의 입구측과 상기 용기부를 연결시키는 제1 배관부;
    상기 용기부로부터 상기 배관으로 시험유체의 충진흐름을 형성할 수 있도록, 상기 제1 배관부에 장착되는 펌프부;
    상기 용기부로부터 상기 배관으로 시험유체의 가압흐름을 형성할 수 있도록, 상기 제1 배관부와 연결되는 에어구동펌프부;
    상기 배관의 출구측과 상기 용기부를 연결시키는 제2 배관부;
    상기 펌프부 및 상기 용기부와 상기 제2 배관부를 연결시키는 제3 배관부;
    상기 펌프부의 출구측에서 상기 제1 배관부와 상기 용기부를 연결시키는 제4 배관부;를 포함하고,
    상기 제1 배관부는,
    상기 펌프부가 장착되는 제1 배관;
    상기 펌프부와 병렬 배치되도록 상기 제1 배관에 연결되고, 상기 에어구동펌프부가 장착되는 제1 지관;
    상기 제1 지관의 입구와 상기 제1 배관을 연결시키는 제1 삼방밸브;
    상기 제1 지관의 출구와 상기 제1 배관을 연결시키는 제2 삼방밸브;
    상기 제1 삼방밸브와 상기 용기부 사이에서 상기 제1 배관에 장착되는 제1 체크밸브;를 포함하고,
    상기 제2 배관부는,
    제2 배관;
    상기 제2 배관에 장착되는 개폐밸브;
    상기 개폐밸브와 상기 용기부의 사이에서 상기 제2 배관에 장착되는 제3 삼방밸브;를 포함하고,
    상기 제3 배관부는 일단이 상기 제1 삼방밸브와 상기 제1 체크밸브 사이에서 상기 제1 배관에 연결되고, 타단이 상기 제3 삼방밸브와 연결되고,
    상기 제4 배관부는,
    상기 제2 삼방밸브와 상기 배관의 입구측의 사이에서 상기 제1 배관에 장착되는 제4 삼방밸브;
    입구가 상기 제4 삼방밸브에 연결되고, 출구가 상기 용기부에 연결되는 제4 배관;을 포함하는 수압 시험 장치.
  2. 냉각 시스템에 구비되는 배관의 수압 시험 장치로서,
    시험유체가 저장되는 용기부;
    상기 배관의 입구포트와 상기 용기부를 연결시키는 제1 배관부;
    상기 용기부로부터 상기 배관으로 시험유체의 충진흐름을 형성할 수 있도록, 상기 제1 배관부에 장착되는 펌프부;
    상기 용기부로부터 상기 배관으로 시험유체의 가압흐름을 형성할 수 있도록, 상기 제1 배관부와 연결되는 에어구동펌프부;
    상기 배관의 출구포트와 상기 용기부를 연결시키는 제2 배관부;
    상기 펌프부와 상기 용기부 사이에서, 상기 제1 배관부와 상기 제2 배관부를 연결시키는 제3 배관부;
    상기 펌프부와 상기 입구포트 사이에서, 상기 제1 배관부와 상기 용기부를 연결시키는 제4 배관부;를 포함하고,
    상기 제1 배관부는,
    상기 펌프부가 장착되는 제1 배관;
    상기 펌프부와 병렬 배치되도록 상기 제1 배관에 연결되고, 상기 에어구동펌프부가 장착되는 제1 지관;
    상기 제1 지관의 입구와 상기 제1 배관을 연결시키는 제1 삼방밸브;
    상기 제1 지관의 출구와 상기 제1 배관을 연결시키는 제2 삼방밸브;
    상기 제1 삼방밸브와 상기 용기부 사이에서 상기 제1 배관에 장착되는 제1 체크밸브;를 포함하고,
    상기 제2 배관부는,
    제2 배관;
    상기 제2 배관에 장착되는 개폐밸브;
    상기 개폐밸브와 상기 용기부의 사이에서 상기 제2 배관에 장착되는 제3 삼방밸브;를 포함하고,
    상기 제3 배관부는 일단이 상기 제1 삼방밸브와 상기 제1 체크밸브 사이에서 상기 제1 배관에 연결되고, 타단이 상기 제3 삼방밸브와 연결되고,
    상기 제4 배관부는,
    상기 제2 삼방밸브와 상기 배관의 입구포트의 사이에서 상기 제1 배관에 장착되는 제4 삼방밸브;
    입구가 상기 제4 삼방밸브에 연결되고, 출구가 상기 용기부에 연결되는 제4 배관;을 포함하는 수압 시험 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 배관부 및 상기 제2 배관부에 장착되는 에어벤트부;를 포함하는 수압 시험 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제4 배관부와 상기 배관 사이에서, 상기 제1 배관과 연결되는 에어컴프레서부;를 포함하는 수압 시험 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 배관부는,
    상기 용기부로부터 상기 입구포트를 향하는 방향으로 연장되고, 일단이 상기 용기부와 연결되고 타단이 상기 입구포트와 연결되는 상기 제1 배관;
    상기 제4 배관부와 상기 펌프부 사이에서, 상기 제1 배관에 장착되는 제2 체크밸브;를 포함하는 수압 시험 장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 배관부는,
    상기 에어구동펌프부에 대하여 병렬 배치되고, 일단이 상기 제1 삼방밸브와 상기 제1 체크밸브 사이에서 상기 제1 배관에 연결되고, 타단이 상기 제2 삼방밸브와 상기 제4 배관부 사이에서 상기 제1 배관에 연결되는 제2 지관;
    상기 제2 지관에 장착되는 안전밸브;를 포함하는 수압 시험 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 배관부는,
    상기 출구포트와 상기 용기부를 연결시키는 상기 제2 배관;
    상기 제2 배관에 장착되는 제3 체크밸브;
    상기 제3 체크밸브와 상기 용기부 사이에서, 상기 제2 배관에 장착되는 상기 개폐밸브;를 포함하는 수압 시험 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 배관부의 내부의 시험유체의 상태량을 측정할 수 있도록 상기 펌프부와 상기 에어구동펌프부로부터 상기 배관측으로 이격되고 상기 제1 배관부에 장착되는 센서부;
    상기 센서부의 측정 결과와 미리 정해진 수압 시험 모드에 따라, 시험유체의 흐름을 제어할 수 있도록 상기 제1 배관부, 상기 제2 배관부, 상기 제3 배관부 및 상기 제4 배관부와 연결되는 제어부;를 포함하는 수압 시험 장치.
  12. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 배관부의 내부의 시험유체의 상태량을 측정할 수 있도록 상기 펌프부와 상기 에어구동펌프부로부터 상기 에어컴프레서부측으로 이격되고 상기 제1 배관부에 장착되는 센서부;
    상기 센서부의 측정 결과와 미리 정해진 수압 시험 모드에 따라, 시험유체의 흐름을 제어할 수 있도록 상기 제1 배관부, 상기 제2 배관부, 상기 제3 배관부, 상기 제4 배관부 및 상기 에어컴프레서부와 연결되는 제어부;를 포함하는 수압 시험 장치.
  13. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉각 시스템은 바닥으로부터 이격된 높이에 설치된 안테나 구조물에 구비되고,
    상기 입구포트 및 상기 출구포트는 상기 안테나 구조물보다 낮은 높이에 배치되며,
    상기 용기부의 적어도 일부는 상기 출구포트보다 낮은 높이에 배치되는 수압 시험 장치.
  14. 청구항 1에 기재된 수압 시험 장치를 이용하여 냉각 시스템에 구비되는 배관을 수압 시험하는 방법으로서,
    상기 배관으로 시험유체를 공급하는 과정;
    충진압력으로 시험유체를 순환시키며 상기 배관에 시험유체의 충진흐름을 형성하는 과정;
    상기 충진압력보다 높은 시험압력으로 상기 배관의 내부의 시험유체를 가압하며 상기 배관에 시험유체의 가압흐름을 형성하는 과정;
    상기 시험압력으로 상기 배관의 내부의 시험유체를 가압한 상태에서 수압 시험을 수행하는 과정;
    시험유체의 공급 시 사용한 펌프부를 이용하여, 상기 배관으로부터 시험유체를 배출시키는 과정;을 포함하는 수압 시험 방법.
  15. 청구항 2에 기재된 수압 시험 장치를 이용하여 냉각 시스템에 구비되는 배관을 수압 시험하는 방법으로서,
    상기 배관과 연결된 펌프부를 이용하여, 시험유체가 저장된 용기부로부터 내부가 비어있는 상기 배관으로 시험유체를 공급하는 과정;
    충진압력으로 시험유체를 순환시키며 상기 용기부와 상기 배관에 시험유체의 충진흐름을 형성하는 과정;
    상기 배관과 연결된 에어구동펌프부를 이용하여, 상기 충진압력보다 높은 시험압력으로 상기 배관의 내부의 시험유체를 가압하며 상기 배관에 시험유체의 가압흐름을 형성하는 과정;
    상기 시험압력으로 상기 배관의 내부의 시험유체를 가압한 상태에서 수압 시험을 수행하는 과정;
    상기 펌프부를 이용하여, 상기 배관으로부터 상기 용기부로 시험유체를 배출시키는 과정;을 포함하는 수압 시험 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 충진흐름을 형성하는 과정은,
    상기 배관으로부터 상기 용기부로의 시험유체의 회수흐름을 생성하는 과정;
    상기 용기부로부터 상기 배관으로의 시험유체의 공급흐름과 상기 회수흐름을 연결시키는 과정;을 포함하는 수압 시험 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 가압흐름을 형성하는 과정은,
    상기 회수흐름을 차단하는 과정;
    상기 에어구동펌프부를 이용하여, 상기 공급흐름을 강제하는 과정;을 포함하는 수압 시험 방법.
  18. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 충진흐름을 형성하는 과정은,
    상기 용기부와 상기 배관 사이에 마련된 에어벤트부를 이용하여, 시험유체로부터 기포를 제거하는 과정;을 포함하는 수압 시험 방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 시험유체를 공급하는 과정부터 상기 수압 시험을 수행하는 과정까지의 각각의 과정들 중에,
    상기 용기부와 상기 배관 사이에 마련된 센서부를 이용하여, 시험유체의 상태량을 측정하는 과정;을 포함하고,
    상기 시험유체의 상태량에 따라, 상기 가압흐름을 형성하는 과정과, 상기 수압 시험을 수행하는 과정 및 상기 시험유체를 배출시키는 과정의 개시 시점을 조절하는 수압 시험 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 시험유체를 배출시키는 과정은,
    상기 배관과 연결된 에어컴프레서부를 이용하여, 시험유체가 배출되는 속도를 가속시키는 과정;을 포함하는 수압 시험 방법.
  21. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    상기 펌프부에 대한 상기 배관의 수두차는 10m 이상인 수압 시험 방법.
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