KR102314969B1 - High speed purging device with cylindrical structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배관(10)의 내부를 고속으로 퍼징하는 기구에 있어서: 상기 배관(10)의 내면에 밀착 가능하도록 팽창성을 지니고, 일단과 타단으로 분할 가능한 구조의 원통튜브(20); 및 상기 원통튜브(20)에 착탈 가능하게 설치되고, 주입관(35)과 연결되어 불활성가스를 주입하는 주입구(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 원통형의 튜브를 기반으로 아르곤 가스를 퍼징 댐 내부에 충전하여 퍼징 시간을 줄임으로써, 생산성 향상 및 비용절감과 더불어 안전한 작업이 가능한 효과를 도모한다.The present invention provides a mechanism for purging the inside of a pipe 10 at high speed: a cylindrical tube 20 having an expandable structure so as to be in close contact with the inner surface of the pipe 10, and having a structure that can be divided into one end and the other end; and an inlet (30) that is detachably installed on the cylindrical tube (20) and is connected to the injection pipe (35) to inject an inert gas.
Accordingly, by reducing the purging time by filling the inside of the purging dam with argon gas based on the cylindrical tube, the effect of improving productivity and reducing cost and enabling safe operation is achieved.

Description

원통형 고속 퍼징 기구{High speed purging device with cylindrical structure}Cylindrical high speed purging device {High speed purging device with cylindrical structure}

본 발명은 퍼징 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배관 내부에서 아르곤 가스를 충전하여 산소를 제거 후 퍼징 장치를 탈착하는 방식으로 신속한 퍼징을 도모하는 원통형 고속 퍼징 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a purging device, and more particularly, to a cylindrical high-speed purging device that achieves rapid purging by filling argon gas inside a pipe to remove oxygen and then detaching the purging device.

통상 파이프를 용접 이음할 때 비드의 산화방지 및 용접품질의 확보를 위해 용접부를 맞대고 테이핑으로 밀폐한 다음 내측으로 아르곤(Ar)과 같은 불활성 가스를 주입하는 퍼징(Purging) 작업을 수행한다. 아르곤 가스 호스, 아르곤 가스 주입부, 배관 시종단부를 막는 스폰지 등이 사용되며, 아르곤 가스를 주입하여 배관 내부에 있던 기체를 밀어내는 방법으로 산소를 제거한다.In order to prevent oxidation of beads and secure welding quality, when pipes are welded, the welds are sealed with taping, and then purging is performed by injecting an inert gas such as argon (Ar) inside. An argon gas hose, an argon gas injection part, and a sponge blocking the beginning and end of the pipe are used, and oxygen is removed by injecting argon gas and pushing the gas inside the pipe.

퍼징과 관련되는 선행기술문헌으로서 한국 공개특허공보 제2014-0002941호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1019053호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.As prior art documents related to purging, Korean Patent Application Laid-Open No. 2014-0002941 (Prior Document 1), Korean Patent Publication No. 1019053 (Prior Document 2), and the like are known.

선행문헌 1은 용접할 단부가 상호 맞대 된 각각의 파이프 내에 삽입되어, 상기 각각의 파이프 사이를 차단하는 제1차단부재와 제2차단부재와, 상기 제1차단부재와 제2차단부재에 각각 결합되며, 일정 간격을 유지시키는 제1연결부재와 제2연결부재 및, 외부로부터 공급되는 아르곤 가스를 상기 차단부재들의 사이로 주입하여 퍼징시키는 가스 주입부를 포함한다. 이에, 가스 공급부의 설치공간 확보가 용이하고, 이를 통해 구조를 단순화시킬 수 있는 효과를 기대한다.Prior Document 1 is a first blocking member and a second blocking member that is inserted into each pipe with the ends to be welded facing each other, and is coupled to the first blocking member and the second blocking member to block between the respective pipes, respectively and a first connecting member and a second connecting member maintaining a predetermined distance, and a gas injection unit for purging by injecting argon gas supplied from the outside between the blocking members. Accordingly, it is easy to secure an installation space of the gas supply unit, and the effect of simplifying the structure is expected.

선행문헌 2는 중공부가 형성되며, 에어출입구, 가스공급구 및 가스배기구가 구비된 좌측 및 우측 바디; 상기 좌측 및 우측 바디의 외측에 각각 고정설치되고, 팽창 또는 수축하여 상기 용접 파이프 내부의 양단을 개폐하는 좌측 및 우측 에어백; 상기 좌측 및 우측 에어백에 공기를 공급하고 배기하는 에어 공급배기부; 등을 포함한다. 이에, 퍼징 가스 및 퍼징대기시간의 낭비를 줄이고 작업자의 작업환경의 위험성을 제거하는 효과를 기대한다.Prior Document 2 is a hollow portion is formed, the air inlet, the gas supply port and the left and right body provided with a gas exhaust port; left and right airbags fixedly installed on the outside of the left and right bodies, respectively, and which expand or contract to open and close both ends of the inside of the welded pipe; an air supply/exhaust unit for supplying and exhausting air to the left and right airbags; etc. Accordingly, the effect of reducing the waste of purging gas and purging waiting time and removing the risk of the worker's working environment is expected.

그러나, 상기한 선행문헌은 대체로 길이가 짧은 파이프의 퍼징에 적합한 댐 방식이며, 파이프의 길이가 길어지는 경우 작업의 용이성이나 퍼징시간 단축의 효과를 기대하기 곤란하다.However, the above-mentioned prior literature is generally a dam method suitable for purging of a short pipe, and when the length of the pipe is long, it is difficult to expect the effect of ease of operation or shortening of the purging time.

1. 한국 공개특허공보 제2014-0002941호 "파이프 내부 퍼징장치" (공개일자 : 2014.05.19.)1. Korean Patent Laid-Open No. 2014-0002941 "Purging device inside the pipe" (published date: May 19, 2014) 2. 한국 등록특허공보 제1019053호 "파이프 내부 퍼징장치" (공개일자 : 2010.02.03.)2. Korean Patent Publication No. 1019053 "Purging device inside the pipe" (published date: 2010.02.03.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 비교적 길이가 길거나 굽어진 배관 내부에서 아르곤 가스를 충전하여 산소를 제거 후 퍼징 장치를 탈착하는 방식으로 신속한 퍼징을 도모하는 원통형 고속 퍼징 기구를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to improve the conventional problems as described above, a cylindrical high-speed purging mechanism that promotes rapid purging by filling a relatively long or bent pipe with argon gas to remove oxygen and then detaching the purging device. is to provide

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배관의 내부를 고속으로 퍼징하는 기구에 있어서: 상기 배관의 내면에 밀착 가능하도록 팽창성을 지니고, 일단과 타단으로 분할 가능한 구조의 원통튜브; 및 상기 원통튜브에 착탈 가능하게 설치되고, 주입관과 연결되어 불활성가스를 주입하는 주입구;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a mechanism for purging the inside of a pipe at high speed: a cylindrical tube having an expandability to be able to adhere to the inner surface of the pipe and having a structure that can be divided into one end and the other end; and an injection hole that is detachably installed on the cylindrical tube and connected to the injection tube to inject an inert gas.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 원통튜브는 기밀성을 지닌 지퍼를 개재하여 분할되는 것을 특징으로 한다.As a detailed configuration of the present invention, the cylindrical tube is characterized in that it is divided through a zipper having an airtightness.

본 발명의 변형예로서, 상기 원통튜브는 분리된 상태에서 인출 가능하도록 견인선을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.As a modified example of the present invention, the cylindrical tube is characterized in that it further comprises a traction line to be withdrawn in a separated state.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 주입구는 퀵커플러를 개재하여 일측과 타측으로 주입관과 연결되는 것을 특징으로 한다.As a detailed configuration of the present invention, the injection port is characterized in that it is connected to the injection tube on one side and the other side via a quick coupler.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 주입관은 원통튜브의 내외부를 관통하도록 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.As another modification of the present invention, the injection pipe is characterized in that it is integrally coupled to penetrate the inside and outside of the cylindrical tube.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 원통형의 튜브를 기반으로 아르곤 가스를 퍼징 댐 내부에 충전하여 퍼징 시간을 줄임으로써, 생산성 향상 및 비용절감과 더불어 안전한 작업이 가능한 효과를 도모한다.As described above, according to the present invention, by reducing the purging time by filling the inside of the purging dam with argon gas based on the cylindrical tube, it is possible to improve productivity and reduce costs and achieve the effect of safe operation.

도 1은 본 발명에 따른 기구를 모식적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 기구를 사용한 작업상태를 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 기구에 의한 실험 결과를 나타내는 도표1 is a block diagram schematically showing the mechanism according to the present invention;
2 is a block diagram showing a working state using the instrument according to the present invention;
3 is a table showing the experimental results by the apparatus according to the present invention;

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

본 발명은 파이프를 연결한 배관(10)의 내부를 고속으로 퍼징하는 기구에 관하여 제안한다. 배관(10)은 파이프의 길이가 길거나 굽어진 곡관부를 포함하는 조건을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 퍼징은 배관(10)의 접합부(15) 주변으로 아르곤과 같은 불활성가스를 주입하는 과정이다.The present invention proposes a mechanism for purging the inside of the pipe 10 to which the pipe is connected at high speed. The pipe 10 is subject to a condition including a long pipe length or a bent curved pipe portion, but is not necessarily limited thereto. Purging is a process of injecting an inert gas such as argon around the junction 15 of the pipe 10 .

본 발명에 따르면 원통튜브(20)가 일단과 타단으로 분할 가능한 구조로 형성되면서 상기 배관(10)의 내면에 밀착 가능하도록 팽창성을 지니는 구조이다. 원통튜브(20)는 신축성, 강도, 내마모성을 지닌 수지를 사용하여 팽창 상태에서 원통형을 유지하도록 형성한다. 섬유, 직물 등의 기재상에 수지를 함침하면 분할 구조의 강도와 내구성을 향상할 수 있다. 원통튜브(20)는 배관(10)의 직경이 2~12인치 범위에서 적절하게 팽창되어 밀착되지만 이러한 직경에 한정되는 것은 아니다.According to the present invention, the cylindrical tube 20 is formed in a structure that can be divided into one end and the other end, and has a structure having expandability so as to be in close contact with the inner surface of the pipe 10 . The cylindrical tube 20 is formed to maintain a cylindrical shape in an expanded state using a resin having elasticity, strength, and abrasion resistance. The strength and durability of the divided structure can be improved by impregnating the resin on the substrate such as fiber or fabric. The cylindrical tube 20 is properly expanded and closely contacted with the diameter of the pipe 10 in the range of 2 to 12 inches, but is not limited to this diameter.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 원통튜브(20)는 기밀성을 지닌 지퍼(25)를 개재하여 분할되는 것을 특징으로 한다. 도 1 및 도 2는 원통튜브(20)의 중간부분에서 전둘레에 지퍼(25)가 설치된 상태를 예시한다. 지퍼(25)가 기밀성 측면에서 유리하지만 벨크로테이프, 후크 등을 보조적으로 부가할 수 있다. 어느 경우에나 원통튜브(20)는 일단과 타단으로 완전하게 분리 가능해야 한다.As a detailed configuration of the present invention, the cylindrical tube 20 is characterized in that it is divided through a zipper 25 having an airtightness. 1 and 2 illustrate a state in which the zipper 25 is installed on the entire circumference in the middle part of the cylindrical tube 20 . Although the zipper 25 is advantageous in terms of airtightness, a velcro tape, a hook, etc. may be added as an auxiliary. In any case, the cylindrical tube 20 must be completely separable into one end and the other end.

본 발명의 변형예로서, 상기 원통튜브(20)는 분리된 상태에서 인출 가능하도록 견인선을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 견인선은 원통튜브(20)의 양단에 고정하여 배관(10) 상으로 원통튜브(20)를 출입시킬 때 사용한다. 특히 분리된 원통튜브(20)를 외부로 인출하는 경우 편리성을 증진한다. 견인선에 눈금을 표시하면 배관(10) 내부에서 원통튜브(20)의 위치를 파악하기 용이하다.As a modified example of the present invention, the cylindrical tube 20 is characterized in that it further includes a traction line to be withdrawn in a separated state. The traction line is fixed at both ends of the cylindrical tube 20 and is used when entering and leaving the cylindrical tube 20 onto the pipe 10 . In particular, when the separated cylindrical tube 20 is withdrawn to the outside, convenience is improved. When the scale is marked on the traction line, it is easy to grasp the position of the cylindrical tube 20 inside the pipe 10 .

또, 본 발명에 따르면 주입관(35)과 연결되어 불활성가스를 주입하는 주입구(30)가 상기 원통튜브(20)에 착탈 가능하게 설치되는 구조이다. 주입구(30)는 원통튜브(20) 상에 설치할 수도 있고 원통튜브(20)의 내부에 수용할 수도 있다. 전자의 경우 원통튜브(20)의 지퍼(25)를 기준으로 일측과 타측에 각각 분산하여 설치하는 것이 좋다. 어느 경우에나 주입구(30)는 외부의 장치에서 주입관(35)을 통하여 원통튜브(20)의 내부로 아르곤 가스를 주입하는 용도로 활용된다.In addition, according to the present invention, the injection port 30 connected to the injection pipe 35 and injecting the inert gas has a structure in which the cylindrical tube 20 is detachably installed. The inlet 30 may be installed on the cylindrical tube 20 or accommodated in the cylindrical tube 20 . In the former case, it is preferable to disperse and install, respectively, on one side and the other side based on the zipper 25 of the cylindrical tube 20 . In any case, the injection port 30 is used for injecting argon gas into the cylindrical tube 20 through the injection tube 35 from an external device.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 주입구(30)는 퀵커플러를 개재하여 일측과 타측으로 주입관(35)과 연결되는 것을 특징으로 한다. 주입구(30)와 주입관(35) 사이에 퀵커플러를 개재하면 작업의 신속성을 향상하여 작업자의 유해한 환경에 노출되는 시간을 단축한다. 배관(10)의 일측 파이프와 타측 파이프로 각각의 주입관(35)을 유도하는 것이 바람직하다. 주입관(35)은 아르곤 가스의 도관으로서 유연성과 내마모성을 지니도록 선정한다.As a detailed configuration of the present invention, the injection port 30 is characterized in that it is connected to the injection tube 35 on one side and the other side via a quick coupler. When the quick coupler is interposed between the injection port 30 and the injection pipe 35, the speed of work is improved, thereby reducing the time the worker is exposed to the harmful environment. It is preferable to guide each injection pipe 35 to one pipe and the other pipe of the pipe 10 . The injection pipe 35 is a conduit for argon gas and is selected to have flexibility and wear resistance.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 주입관(35)은 원통튜브(20)의 내외부를 관통하도록 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다. 주입관(35)은 원통튜브(20)의 외부로 유도될 수도 있고 내부로 유도될 수도 있다. 전자의 경우 주입관(35)이 원통튜브(20)와 분리되지만, 후자의 경우 주입관(35)이 원통튜브(20)의 단부에 일체로 결합된다.As another modification of the present invention, the injection pipe 35 is characterized in that it is integrally coupled to penetrate the inside and outside of the cylindrical tube (20). The injection tube 35 may be guided to the outside of the cylindrical tube 20 or may be guided to the inside. In the former case, the injection tube 35 is separated from the cylindrical tube 20 , but in the latter case, the injection tube 35 is integrally coupled to the end of the cylindrical tube 20 .

도 2(a)에서 배관(10) 상으로 수축된 원통튜브(20)와 주입관(35)을 투입하여 접합부(15)에 위치시키고, 도 2(b)에서 주입관(35)과 주입구(30)를 통하여 원통튜브(20)의 내부에 아르곤 가스를 주입하면 내부의 산소가 배출되고, 도 2(c)에서 배관(10)의 접합부(15)를 약간 분리하여 지퍼(25)를 개방하고 원통튜브(20)를 분리하면서 퍼징을 지속한다. 이후 원통튜브(20)를 배관(10)에서 분리시키고 접합부(15)를 맞대어 용접을 수행한다.In Fig. 2(a), the cylindrical tube 20 and the injection tube 35 contracted onto the pipe 10 are put in and placed at the junction 15, and in Fig. 2(b), the injection tube 35 and the injection port ( When argon gas is injected into the cylindrical tube 20 through 30), oxygen inside is discharged, and the junction 15 of the pipe 10 is slightly separated in FIG. 2(c) to open the zipper 25 and Purging is continued while separating the cylindrical tube 20 . Thereafter, the cylindrical tube 20 is separated from the pipe 10 and the joint 15 is welded to each other.

도 3에서, 배관(10)의 길이에 따라 각각 주입용량 40ℓ/m, 80ℓ/m에서 산소농도가 20ppm에 도달하는 시간을 측정하여 나타낸다. 배관(10)의 길이가 2인치인 경우 80ℓ/m 퍼징시 49초로 나타나고 12인치인 경우 80ℓ/m 퍼징시 33분으로 나타난다. 티타늄과 같은 특이 재질의 경우 선주 요구의 퍼징 농도가 매우 낮으며, 같은 요구사항에 도달하기 위한 퍼징 시간은 비약적으로 늘어난다.In FIG. 3 , the time for the oxygen concentration to reach 20 ppm at the injection capacities of 40 L/m and 80 L/m, respectively, is measured and shown according to the length of the pipe 10 . When the length of the pipe 10 is 2 inches, it appears in 49 seconds at 80ℓ/m purging, and in the case of 12 inches, it appears as 33 minutes at 80ℓ/m purging. In the case of a special material such as titanium, the purging concentration required by the shipowner is very low, and the purging time to reach the same requirement increases dramatically.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.The present invention is not limited to the described embodiments, and it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, it should be said that such variations or modifications fall within the scope of the claims of the present invention.

10: 배관 15: 접합부
20: 원통튜브 25: 지퍼
30: 주입구 35: 주입관10: pipe 15: joint
20: cylindrical tube 25: zipper
30: injection port 35: injection tube

Claims (5)

배관(10)의 내부를 고속으로 퍼징하는 기구에 있어서:
상기 배관(10)의 내면에 밀착 가능하도록 팽창성을 지니고, 일단과 타단으로 분할 가능한 구조의 원통튜브(20); 및
상기 원통튜브(20)에 착탈 가능하게 설치되고, 주입관(35)과 연결되어 불활성가스를 주입하는 주입구(30);를 포함하되,
상기 원통튜브(20)는 일단과 타단으로 완전히 분리 가능하도록 기밀성을 지닌 지퍼(25)를 개재하여 분할되고,
상기 원통튜브(20)는 분리된 상태에서 인출 가능하도록 눈금이 표시된 견인선을 더 구비하며,
상기 주입구(30)는 퀵커플러를 개재하여 일측과 타측으로 주입관(35)과 연결되는 것을 특징으로 하는 원통형 고속 퍼징 기구.In the mechanism for purging the inside of the pipe (10) at high speed:
A cylindrical tube 20 having an expandable structure so as to be closely adhered to the inner surface of the pipe 10 and having a structure that can be divided into one end and the other end; and
Including; but, including;
The cylindrical tube 20 is divided through a zipper 25 having an airtightness so as to be completely separable into one end and the other end,
The cylindrical tube 20 further includes a traction line marked with a scale so that it can be withdrawn in a separated state,
The injection port 30 is a cylindrical high-speed purging device, characterized in that it is connected to the injection tube 35 on one side and the other side via a quick coupler. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 주입관(35)은 원통튜브(20)의 내외부를 관통하도록 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 원통형 고속 퍼징 기구.The method according to claim 1,
The injection pipe (35) is a cylindrical high-speed purging device, characterized in that it is integrally coupled to penetrate the inside and outside of the cylindrical tube (20).
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