KR102474689B1 - Local corrosion monitoring apparatus inside metal pipe - Google Patents
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Abstract
금속 배관 내부에서 발생할 수 있는 국부 부식에 의한 파공, 파단 위험 여부를 사고 발생 이전에 실시간으로 감시하여, 사고를 사전에 방지할 수 있도록 한 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치에 관한 것으로서, 감시 대상인 금속 배관과 동일한 재질로 이루어져, 상기 금속 배관 내부에 직렬 삽입되는 모사 배관, 상기 모사 배관에 장착되고, 모사 배관의 상태 감시를 통해 금속 배관의 국부 부식 상태를 대체 감시하는 센서, 및 상기 센서에서 출력되는 감지 신호를 상기 금속 배관의 국부 부식 상태 평가신호로 표출해주는 부식상태 감시부를 포함하여, 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치를 구현한다.It relates to a local corrosion monitoring device inside metal pipes that can prevent accidents in advance by monitoring the risk of breakage or breakage due to local corrosion that may occur inside metal pipes in real time before an accident occurs. A simulated pipe made of the same material as the pipe and inserted in series into the metal pipe, a sensor mounted on the simulated pipe and alternatively monitoring the local corrosion state of the metal pipe through monitoring the state of the simulated pipe, and an output from the sensor A local corrosion monitoring device inside the metal pipe is implemented, including a corrosion state monitoring unit that expresses the detection signal as a local corrosion state evaluation signal of the metal pipe.
Description
본 발명은 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치에 관한 것으로, 특히 금속 배관 내부에서 발생할 수 있는 파공, 파단 위험 여부를 사고 발생 이전에 실시간으로 감시하여, 사고를 사전에 방지할 수 있도록 한 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a local corrosion monitoring device inside a metal pipe, and in particular, the inside of a metal pipe to prevent an accident by monitoring in real time whether there is a risk of puncture or breakage that may occur inside the metal pipe before an accident occurs. It is about the local corrosion monitoring device of
해양/육상 플랜트 설비 중 금속 배관 내부에서 발생하는 일반 부식(General Corrosion)은 부식 쿠폰(Corrosion Coupon), 저항 감지 장치(Electric Resistance Probe) 등을 이용하여 상시 감시가 가능하다.General corrosion occurring inside metal piping among offshore/land plant facilities can be monitored at all times by using corrosion coupons and electric resistance probes.
반면, 공식(Pitting), 응력 부식 균열(Stress Corrosion Cracking), 수소 유도 균열(Hydrogen Induced Cracking), 미생물 부식(Microbial Induced Corrosion) 등의 국부 부식(Local Corrosion)은 실제 배관의 파공, 파단 등이 발생하기 이전에 설비의 운전과정에서 발견하기가 매우 어렵다. 여기서 파공이나 파단 발생 시 화재, 폭발, 인명피해, 환경오염 등 재앙적인 결과를 초래할 수 있다.On the other hand, local corrosion, such as pitting, stress corrosion cracking, hydrogen induced cracking, and microbiological induced corrosion, actually causes puncture and fracture of the pipe. It is very difficult to find out during the operation of the facility before doing so. Here, in the event of puncture or fracture, catastrophic results such as fire, explosion, loss of life, and environmental pollution may occur.
이러한 국부 부식을 검사하기 위해서는 설비 가동을 중단하고, 배관 내부에 PIG(Pipeline Inspection Gauge) 등을 투입하여 검사하여야 하므로, 많은 시간과 비용이 소요된다.In order to inspect such local corrosion, it is necessary to stop the operation of the facility and insert a PIG (Pipeline Inspection Gauge) into the pipe for inspection, which takes a lot of time and money.
금속 배관의 상태를 감시하기 위한 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.A conventional technique for monitoring the state of a metal pipe is disclosed in <
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 배관 내 삽입된 누수 감지선으로 누수감지 신호를 전송하는 단계, 상기 누수감지 신호의 반사파를 이용하여 상기 배관의 누수 여부를 판단하는 단계를 포함하여, 이온화경향이 높아 부식이 잘 되는 금속물질을 이용하여 누수 감지선으로 이용함으로써 미세한 균열에 따른 누수에도 신속하게 이를 감지할 수 있다.The prior art disclosed in <
또한, 배관 내에 삽입되는 누수 감지선에 소정의 펄스를 반송하고, 반송된 펄스의 반사파를 감지하여 배관의 누수 여부를 판단함으로써 누수를 신속하게 감지하고, 누수지점을 비교적 정밀하게 추정하여 관리자에게 알림으로써 보수를 위한 누수위치 측정과정에 불필요하게 낭비되는 시간 또는 비용상의 지출을 감소할 수 있다.In addition, by sending a predetermined pulse to the leak detection line inserted into the pipe and detecting the reflected wave of the returned pulse to determine whether or not there is a leak in the pipe, the leak is quickly detected, and the leak point is estimated relatively precisely and the manager is notified. As a result, it is possible to reduce unnecessarily wasted time or expense in the leak location measurement process for repair.
그러나 상기와 같은 일반적인 배관 내부 검사 장비인 PIG를 이용하여 국부 부식을 감지하는 방식은 설비 가동을 중단한 상태에서 배관 내부에 PIG 등을 투입하여 배관을 검사해야 하므로, 검사 시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.However, the method of detecting local corrosion using PIG, which is a general pipe internal inspection equipment, requires a lot of inspection time and cost because the pipe must be inspected by inserting PIG into the pipe while the facility is stopped operating. There are downsides.
또한, 상기와 같은 일반적인 배관 내부의 국부 부식을 감시하는 방식은 간헐적, 주기적으로 배관 내부의 부식을 감시하는 방식이며, 실시간으로 상시 국부 부식을 감시할 수 없는 단점이 있다.In addition, the above general method of monitoring local corrosion inside a pipe is a method of intermittently and periodically monitoring corrosion inside a pipe, and has a disadvantage in that local corrosion cannot be monitored at all times in real time.
또한, <특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 배관의 파공 발생 여부만을 확인하는 기술로써, 감시하고자 하는 배관 내부의 국부 부식 위험(Local Corrosion Risk)이 일정 수준의 범위에 도달하였을 때 이를 미리 감지하여 운전 조건 변경, 부식 방지제 투입 등의 추가적인 부식 방지 조치를 취하게 할 수 없는 단점이 있다.In addition, the prior art disclosed in <
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 금속 배관 내부에서 발생할 수 있는 파공, 파단 위험 여부를 사고 발생 이전에 실시간으로 감시하여, 사고를 사전에 방지할 수 있도록 한 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve various problems occurring in the prior art as described above, and it is possible to prevent accidents in advance by monitoring in real time whether there is a risk of breakage or breakage that may occur inside a metal pipe before an accident occurs. The purpose is to provide a local corrosion monitoring device inside the metal pipe that allows
본 발명의 다른 목적은 간단한 설비를 이용하여 금속 배관 내부에서 발생할 수 있는 파공, 파단 위험 여부를 사고 발생 이전에 실시간으로 상시 감시할 수 있어, 종래와 같이 설비 가동을 중단하거나 배관 분리 및 검사 장비 투입 등에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to monitor whether there is a risk of rupture or rupture that may occur inside a metal pipe in real time before an accident occurs using simple facilities, so that the operation of the facility is stopped or the pipe is disconnected and inspection equipment is inserted as in the prior art. It is to provide a local corrosion monitoring device inside a metal pipe that can reduce the time and cost required for such.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치는 감시 대상인 금속 배관과 동일한 재질로 이루어져, 상기 금속 배관에 직렬연결되는 모사 배관; 상기 모사 배관에 장착되고, 모사 배관의 상태 감시를 통해 금속 배관의 국부 부식 상태를 대체 감시하는 센서; 상기 센서에서 출력되는 감지 신호를 상기 금속 배관의 국부 부식 상태 평가신호로 표출해주는 부식상태 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the local corrosion monitoring device inside the metal pipe according to the present invention is made of the same material as the metal pipe to be monitored, and the simulated pipe is serially connected to the metal pipe; A sensor mounted on the simulated pipe and alternatively monitoring the local corrosion state of the metal pipe through the state monitoring of the simulated pipe; It is characterized in that it comprises a corrosion state monitoring unit that expresses the detection signal output from the sensor as a local corrosion state evaluation signal of the metal pipe.
상기에서 모사 배관은 상기 금속 배관의 내경과 같고, 두께는 상이한 것을 특징으로 한다.In the above, the simulated pipe is characterized in that it has the same inner diameter as the metal pipe and a different thickness.
상기에서 모사 배관은 내관과 외관의 이중관 형태이며, 상기 내관과 외관 사이에는 공동이 형성된 것을 특징으로 한다.In the above, the simulated pipe is in the form of a double pipe of an inner tube and an outer tube, and a cavity is formed between the inner tube and the outer tube.
상기에서 공동은 배관 내부의 압력 유지를 위해 다공성의 고체 또는 내부 지지 구조물이 충진된 것을 특징으로 한다.In the above, the cavity is characterized in that a porous solid or internal support structure is filled to maintain the pressure inside the pipe.
상기에서 모사 배관은 두께가 상이하게 다단으로 형성된 것을 특징으로 한다.In the above, the simulated pipe is characterized in that it is formed in multiple stages with different thicknesses.
상기에서 외관은 상기 내관의 두께 경계 부분에서 두께별로 공동을 분리해주는 수밀 격벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above, the exterior is characterized in that it includes a watertight bulkhead for separating the cavity by thickness at the thickness boundary of the inner tube.
상기에서 센서는 상기 공동에 장착되며, 상기 공동내부에서 검출 대상을 감지하여 금속 배관의 국부 부식 상태 평가신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.In the above, the sensor is mounted in the cavity, and it is characterized in that it generates a local corrosion state evaluation signal of the metal pipe by sensing a detection target in the cavity.
상기에서 센서는 국부 부식 상태 평가신호를 유선으로 전송하는 유선통신모듈 또는 상기 국부 부식 상태 평가신호를 무선으로 전송하는 무선통신모듈 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the above, the sensor is characterized in that it includes any one of a wired communication module for transmitting the local corrosion state evaluation signal by wire or a wireless communication module for wirelessly transmitting the local corrosion state evaluation signal.
상기에서 부식상태 감시부는 상기 국부 부식 상태 평가신호를 수신하기 위한 유선 통신모듈 또는 무선통신모듈 중 어느 하나를 구비하고, 상기 국부 부식 상태 평가신호를 시각 또는 청각적인 표시장치로 표출해주는 것을 특징으로 한다.In the above, the corrosion state monitoring unit includes either a wired communication module or a wireless communication module for receiving the local corrosion state evaluation signal, and displays the local corrosion state evaluation signal as a visual or auditory display device. .
또한, 본 발명에 따른 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치는 상기 모사 배관과 센서를 포함하는 국부 부식 감시장치를 금속배관에 연결하는 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the local corrosion monitoring device inside the metal pipe according to the present invention is characterized in that it includes a flange connecting the local corrosion monitoring device including the simulated pipe and the sensor to the metal pipe.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치는 감시 대상인 금속 배관에 삽입되어 금속 배관의 국부 부식 상태를 감시하는 복수의 국부 부식 감시부를 포함하고,In order to achieve the above object, the local corrosion monitoring device inside the metal pipe according to the present invention includes a plurality of local corrosion monitoring units inserted into the metal pipe to be monitored to monitor the local corrosion state of the metal pipe,
상기 복수의 국부 부식 감시부의 각각의 국부 부식 감시부는 각각 감시 대상인 금속 배관과 동일한 재질로 이루어져, 상기 금속 배관에 직렬연결되는 모사 배관; 상기 모사 배관에 장착되고, 모사 배관의 상태 감시를 통해 금속 배관의 국부 부식 상태를 대체 감시하는 센서; 상기 센서에서 출력되는 감지 신호를 상기 금속 배관의 국부 부식 상태 평가신호로 표출해주는 부식상태 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Each local corrosion monitoring unit of the plurality of local corrosion monitoring units is made of the same material as the metal pipe to be monitored, and is connected in series to the metal pipe; A sensor mounted on the simulated pipe and alternatively monitoring the local corrosion state of the metal pipe through the state monitoring of the simulated pipe; It is characterized in that it comprises a corrosion state monitoring unit that expresses the detection signal output from the sensor as a local corrosion state evaluation signal of the metal pipe.
본 발명에 따르면 금속 배관 내부에서 발생할 수 있는 파공, 파단 위험 여부를 사고 발생 이전에 실시간으로 감시할 수 있어, 파공이나 파단 발생 시 화재, 폭발, 인명피해, 환경오염 등 재앙적인 결과를 초래하는 사고를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to monitor the risk of breakage or breakage that may occur inside a metal pipe in real time before an accident occurs, and accidents that cause catastrophic results such as fire, explosion, human casualties, and environmental pollution in the event of breakage or breakage has the effect of preventing it in advance.
또한, 본 발명에 따르면 간단한 설비를 이용하여 금속 배관 내부에서 발생할 수 있는 파공, 파단 위험 여부를 사고 발생 이전에 실시간으로 상시 감시할 수 있어, 종래와 같이 설비 가동을 중단하거나 배관 분리 및 검사 장비 투입 등에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to constantly monitor whether there is a risk of rupture or breakage that may occur inside the metal pipe in real time before an accident occurs using simple facilities, so as in the prior art, the facility operation is stopped or the pipe is separated and inspection equipment is inserted. It also has the effect of reducing the time and cost required for the etc.
또한, 본 발명에 따르면 파공, 파단 등의 사고 발생 이전에 국부 부식 위험이 일정 수준을 초과하게 되는 것을 파악하여 부식 방지제 투입, 운전조건 변경, 배관 교체, 운전 정지 등의 단계별 부식 방지 조치를 취할 수 있도록 도모해주는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to take step-by-step corrosion prevention measures such as injection of corrosion inhibitor, change of operating conditions, replacement of pipes, stop of operation, etc. by identifying that the risk of local corrosion exceeds a certain level before an accident such as puncture or breakage occurs. There are advantages to helping you.
도 1은 본 발명에 따른 국부 부식 감시장치를 검사 대상인 금속 배관에 설치한 예시도,
도 2는 도 1의 국부 부식 감시장치의 정단면도,
도 3은 국부 부식 감시장치의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 국부 부식 감시장치의 다른 실시 예 정단면도.1 is an example of installing a local corrosion monitoring device according to the present invention to a metal pipe to be inspected;
Figure 2 is a front cross-sectional view of the local corrosion monitoring device of Figure 1;
3 is a side view of a local corrosion monitoring device;
Figure 4 is a front cross-sectional view of another embodiment of the local corrosion monitoring device according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a local corrosion monitoring device inside a metal pipe according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 국부 부식 감시장치를 검사 대상인 금속배관에 설치한 예시 도이고, 도 2는 국부 부식 감시장치의 정단면도, 도 3은 국부 부식 감시장치의 측면도이다.1 is an exemplary view of installing a local corrosion monitoring device according to a preferred embodiment of the present invention to a metal pipe to be inspected, FIG. 2 is a front sectional view of the local corrosion monitoring device, and FIG. 3 is a side view of the local corrosion monitoring device.
본 발명에 따른 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치는 검사 대상체인 금속배관(1) 라인 중 부식 위험 대표성이 있는 위치에 상기 금속 배관(1)과 동일한 재질로 이루어진 모사 배관(10)을 직렬삽입 설치한다.In the local corrosion monitoring device inside the metal pipe according to the present invention, a simulated pipe (10) made of the same material as the metal pipe (1) is serially inserted and installed at a representative position of corrosion risk among the metal pipe (1) lines to be inspected. do.
모사 배관(10)을 금속 배관(1)에 설치하는 방법은, 배관 라인이 연결되는 부분에 모사 배관(10)을 삽입하고, 플랜지(20)를 이용하여 결합하는 방식을 이용한다.As a method of installing the simulated
여기서 모사 배관(10)은 상기 금속 배관(1)의 내경과 동일하고, 두께가 다르게 이루어진 것이 바람직하다. 예컨대, 모사 배관(1)의 두께는 상기 금속 배관(1)의 두께보다 1/4, 1/3, 1/2 정도로 구현할 수 있다.Here, the simulated
이러한 모사 배관(10)은 내관(11)과 외관(12)의 이중관 형태이며, 상기 내관(11)과 외관(13) 사이에는 공동(13)이 형성된다. 형성된 공동(13)은 배관 내부의 압력 유지를 위해 다공성의 고체 또는 지지 구조물을 충진할 수도 있다.The simulated
여기서 모사 배관(10)의 내관(11)의 두께는 상이하게 다단(11a, 11b, 11c)으로 형성함으로써, 단계별로(두께별로) 내부 부식의 진행 정도를 파악할 수 있다.Here, the thickness of the
그리고 상기 외관(12)은 상기 내관(11)의 두께 경계 부분에서 두께별로 공동을 분리해주는 수밀 격벽(14)을 포함한다.In addition, the
상기 모사 배관(10)의 소정 위치에는 모사 배관(10)의 상태 감시를 통해 금속 배관(1)의 국부 부식 상태를 대체 감시하는 센서(15)가 장착된다. 이러한 센서(15)는 상기 공동(13)내부에서 검출 대상을 감지하여 금속 배관(1)의 국부 부식 상태 평가신호를 발생한다. 바람직하게 센서(15)는 각각의 공동에 개별적으로 설치된다. 센서(15)는 검사하고자 하는 유체 종류에 대응하는 센서를 이용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 금속 배관(1)에 흐르는 대상이 유체이면 유체 감지 센서 또는 전기 저항 센서를 이용하고, 대상이 가스이면 가스 감지 센서를 사용할 수 있다.A
상기 금속 배관(1)의 외부에는 상기 센서(15)에서 출력되는 감지 신호를 상기 금속 배관(1)의 국부 부식 상태 평가신호로 표출해주는 부식상태 감시부(16)가 설치된다.A corrosion
여기서 센서(15)는 국부 부식 상태 평가신호를 유선(17)으로 전송하는 유선통신모듈 또는 상기 국부 부식 상태 평가신호를 무선으로 전송하는 무선통신모듈 중 어느 하나의 모듈을 포함할 수 있다.Here, the
상기 부식상태 감시부(16)도 상기 국부 부식 상태 평가신호를 수신하기 위한 유선 통신모듈 또는 무선통신모듈 중 어느 하나를 구비하고, 상기 국부 부식 상태 평가신호를 시각 또는 청각적인 표시장치로 표출해주는 것이 바람직하다.The corrosion
여기서 상기 모사 배관(10)과 센서(15) 등으로 이루어진 국부 부식 감시장치를 금속배관(1)에 플랜지(20)를 이용하여 설치하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to install the local corrosion monitoring device composed of the simulated
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치에 대한 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the local corrosion monitoring device inside the metal pipe according to the present invention configured as described above will be described in detail.
먼저, 국부 부식 감지장치를 이루는 모사 배관(10)을 검사 대상체인 금속배관(1) 라인 중 부식 위험 대표성이 있는 위치에 직렬 삽입한다. 여기서 모사 배관(10)은 금속 배관(1)과 동일한 재질과 내경으로 이루어져, 금속 배관(1)과 동일한 운전 환경이므로, 금속 배관(1)의 내부 국부 부식 발생을 동일하게 모사할 수 있게 된다.First, the simulated
설비를 운행하는 도중에 모사 배관(10)을 이루는 내관(11)에서 공식, 크랙 등의 국부 부식이 발생하면, 내관(11)의 국부 부식을 통해 액체(유체가 액체라고 가정함)가 내관(11)과 외관(12) 사이에 형성된 공동(13)에 유입된다.If local corrosion such as pitting or cracks occurs in the
공동(13)에 액체가 유입되면, 공동(13)에 설치된 센서(15)에서 공동(13)에 유입된 액체를 감지하게 되고, 이렇게 액체가 감지되면 감지 신호가 국부 부식 상태 평가신호로 부식상태 감시부(16)로 전달된다.When liquid flows into the
여기서 모사 배관(10)의 내관(11)의 두께는 상이하게 여러 단(11a, 11b, 11c)으로 형성되어 있어, 단계별로(두께별로) 내부 부식의 진행 정도를 파악할 수 있다. 두께별로 각각의 공동을 구분하기 위해 내관의 두께가 달라지는 경계 부분에 수밀 격벽(14)을 설치하여 두께별로 공동을 형성한다.Here, the thickness of the
본 발명에서는 내관(11)의 두께가 서로 다른 3개의 내관(11a, 11b, 11c)을 이용하는 것을 실시 예로 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 더욱 정밀하게 금속 배관(1)의 국부 부식을 감지하고자 하면 더 많은 단계로 내관의 두께를 형성하면 되고, 이와 반대의 경우는 내관의 두께를 서로 다른 2개의 단 또는 동일한 두께를 갖는 단일 단으로 형성할 수도 있다.In the present invention, the use of three
두께를 서로 다르게 여러 단으로 내관을 구현하면, 가장 얇은 두께의 내관이 가장 먼저 국부 부식에 의한 파공 또는 파단이 발생할 것이며, 그 다음 두께를 갖는 내관에 국부 부식에 의한 파공 또는 파단이 발생할 것이고, 국부 부식이 더 심화하면 맨 마지막 가장 두꺼운 두께를 가진 내관에 국부 부식으로 파공 또는 파단이 발생할 것이다. 따라서 각각의 공동에 감지를 위한 센서를 각각 마련하면, 가장 얇은 공동에 설치된 센서가 가장 먼저 국부 부식을 감지하고, 그 다음 두께를 가지는 공동에 설치된 센서가 국부 부식을 감지하고, 맨 마지막으로 가장 두꺼운 두께를 가진 공동에 설치된 센서가 국부 부식을 감지한다.If the inner tube is implemented in several stages with different thicknesses, the inner tube with the thinnest thickness will first be punctured or fractured by local corrosion, and then the inner tube with the thickness will be punctured or fractured by local corrosion. If the corrosion is further deepened, punctures or fractures will occur due to local corrosion in the inner tube with the thickest thickness at the end. Therefore, if each sensor is provided for detection in each cavity, the sensor installed in the thinnest cavity detects local corrosion first, the sensor installed in the next thick cavity detects local corrosion, and finally the thickest A sensor installed in a cavity with a thickness detects localized corrosion.
각각의 센서에서 감지된 신호는 금속 배관(1)의 국부 부식 상태 평가신호로 부식 상태 감시부(16)에 전달된다. 이때, 센서(15)와 국부부식 감시부(16)가 유선(17)으로 연결된 경우에는, 센서(15)에서 국부 부식 상태 평가신호가 유선신호로 변환되어 국부부식 감시부(16)에 전달되고, 센서(15)와 국부부식 감시부(16)가 무선으로 신호를 인터페이스하는 경우에는 센서(15)에서 국부 부식 상태 평가신호가 무선신호로 변환되어 송출된다. 이렇게 무선으로 송출되는 국부 부식 상태 평가신호는 국부부식 감시부(16)의 무선 수신 모듈을 통해 수신된다. 여기서 무선 신호는 근거리 무선 통신을 이용하는 것이 바람직하며, 와이-파이, 블루투스, NFC 등의 근거리 무선 통신 방식을 이용할 수 있다.The signal detected by each sensor is transmitted to the corrosion
상기 부식상태 감시부(16)는 유선 통신 모듈 또는 무선 통신 모듈을 통해 상기 국부 부식 상태 평가신호를 수신하게 되고, 국부 부식 상태 평가신호가 수신되면 시각 또는 청각적인 표시장치를 통해 금속 배관(1)의 국부 부식 발생을 외부에 알리게 된다. 여기서 부식상태 감시부(16)는 금속 배관(1)의 외부에 설치되는 것이 바람직하다. 시각적인 표시장치를 통해 국부 부식 상태 평가신호를 표출하는 방식은 LED와 같은 램프 및 액정표시장치와 같은 표시장치를 이용할 수 있으며, 청각적인 표시장치를 통해 국부 부식 상태 평가신호를 표출하는 방식은 버저와 같은 알람 장치를 이용할 수 있다. 특히, 청각적인 방식으로 금속 배관(1)의 국부 부식 상태를 알려주게 되면, 관리자는 육안으로 항시 부식상태 감시부(16)를 확인할 필요없이, 원거리에서도 다른 작업을 하면서 용이하게 금속 배관(1)의 국부 부식 상태를 인지할 수 있게 된다.The corrosion
특히, 시각적인 표시장치는 단계별로 국부 부식 상태를 표시해주기 때문에, 관리자는 이것을 보고 현재 금속 배관(1)의 국부 부식 상태가 어느 정도인지를 정확하게 추정할 수 있게 된다.In particular, since the visual display device displays the state of local corrosion step by step, the manager can accurately estimate the degree of local corrosion of the
여기서 모사 배관(10)은 실제 금속 배관(1)이 비하여 더 얇은 상태이므로, 모사 배관(10)에서 국부 부식이 발생하면, 금속 배관(1)은 전체 두께를 관통하는 파공이나 파단이 발생하지 않은 상태이더라도 내부에 일정 수준의 국부 부식이 발생하였다고 판단할 수 있게 된다. 따라서 관리자는 국부 부식 상태 평가신호가 발생하면 신속하게 후속 조치를 취하여, 실제 금속 배관(1)의 국부 부식으로 인해 파공, 파단이 발생하여, 위험한 상황(화재, 폭발, 환경오염, 기타)이 발생하는 사고를 미리 예방할 수 있게 되는 것이다.Here, since the
도 4는 상기 국부 부식 감시장치의 다른 실시 예로서, 도 2 및 도 3의 국부 부식 감시장치를 단계별로(두께별로) 개별적으로 구현하고, 이를 분리부(141)(142)를 통해 연결한 후, 하나의 국부 부식 감시장치로 만들어, 금속 배관(1)의 국부 부식을 감시하는 방식이다.4 is another embodiment of the local corrosion monitoring device, wherein the local corrosion monitoring device of FIGS. 2 and 3 is individually implemented step by step (by thickness), connected through
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치는 감시 대상인 금속 배관(1)에 직렬 삽입되어 금속 배관(1)의 국부 부식 상태를 감시하는 복수의 국부 부식 감시부(110)(120)(130)가 구비된다. 여기서 본 발명에서는 단계별로(모사 배관의 내관 두께별로) 3개의 국부 부식 감시부를 구현한 것을 실시 예로 설명하나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 그 개수는 관리자나 설계자에 의해 다양하게 증감할 수 있음을 당해 분야의 통상의 업자라면 자명하다 할 것이다.As shown in FIG. 4, the local corrosion monitoring device inside the metal pipe according to the present invention is serially inserted into the
상기 각각의 국부 부식 감시부(110, 120, 130)의 사이에는 분리부(141, 142)가 마련된다. 분리부(141, 142)는 완충 역할을 하는 완충재질로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 국부 부식 감시부의 각각의 국부 부식 감시부(110, 120, 130)는 동일한 구성으로 이루어져 동일한 작용을 하며, 단지 각각의 국부 부식 감지부(110, 120, 130)를 이루는 모사 배관 내의 내관 두께만이 상이하다. 따라서 이하 설명의 편의를 위해 하나의 국부 부식 감지부(110)에 대해서만 설명하기로 한다.Each of the local
상기 국부 부식 감지부(110)는 감시 대상인 금속 배관(1)과 동일한 재질로 이루어져, 상기 금속 배관(1) 내부에 삽입되는 모사 배관(111)이 삽입된다.The local
상기 모사 배관(111)은 상기 금속 배관(1)의 내경과 동일하고, 두께가 다르도록 이루어지며, 내관(111a)과 외관(111b)의 이중관 형태이고, 상기 내관(111a)과 외관(111b) 사이에는 공동(112)이 형성된다. 여기서 공동(112)은 배관 내부의 압력 유지를 위해 다공성의 고체 또는 지지 구조가 충진될 수 있다.The
상기 모사 배관(111)의 공동(112)에는 모사 배관(111)의 상태 감시를 통해 금속 배관(1)의 국부 부식 상태를 대체 감시하는 센서(113)가 설치된다. 상기 센서(113)에서 출력되는 감지 신호는 상기 금속 배관(1)의 국부 부식 상태 평가신호로 부식상태 감시부(140)에 전달된다.In the cavity 112 of the
상기 센서(113)는 국부 부식 상태 평가신호를 유선(114)으로 전송하는 유선통신모듈 또는 상기 국부 부식 상태 평가신호를 무선으로 전송하는 무선통신모듈 중 어느 하나가 구비된 것이 바람직하다.The
또한, 상기 부식상태 감시부(140)는 상기 국부 부식 상태 평가신호를 수신하기 위한 유선 통신모듈 또는 무선통신모듈 중 어느 하나를 구비하고, 상기 국부 부식 상태 평가신호를 시각 또는 청각적인 표시장치로 표출해준다.In addition, the corrosion
이렇게 완성된 복수의 국부 부식 감시부(110, 120, 130)를 금속 배관(1)에 플랜지(150)를 이용하여 결합한다. 각각의 국부 부식 감지부(110, 120, 130)는 연결하여 하나의 금속 배관에 설치하거나, 분리하여 하나의 금속 배관에 분리하여 설치하거나 각각 다른 금속 배관에 독립적으로 설치할 수 있다.The plurality of local
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치의 다른 실시 예의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of another embodiment of the local corrosion monitoring device inside the metal pipe according to the present invention configured as described above is described in detail as follows.
먼저, 국부 부식 감지부(110)(120)(130)를 검사 대상체인 금속배관(1) 라인 중 부식 위험 대표성이 있는 위치에 직렬 삽입한다. 여기서 각각의 국부 부식 감지부(110)의 모사 배관(111)(121)(131)은 금속 배관(1)과 동일한 재질로 이루어져, 금속 배관(1)과 동일한 운전 환경이므로, 금속 배관(1)의 내부 국부 부식 발생을 동일하게 모사할 수 있게 된다.First, the
설비를 운행하는 도중에 모사 배관(111)을 이루는 내관(111a)에서 공식, 크랙 등의 국부 부식이 발생하면, 내관(111a)의 국부 부식을 통해 액체(유체가 액체라고 가정함)가 내관(111a)과 외관(111b) 사이에 형성된 공동(112)에 유입된다.If local corrosion, such as pitting or cracks, occurs in the
공동(112)에 액체가 유입되면, 공동(112)에 설치된 센서(113)에서 공동(112)에 유입된 액체를 감지하게 되고, 이렇게 액체가 감지되면 감지 신호를 국부 부식 상태 평가신호로 부식상태 감시부(140)로 전달된다. When liquid flows into the cavity 112, the
여기서 각각의 모사 배관(111)(121)(131)의 내관(111a, 121a, 131a)의 두께는 두께가 상이하게 여러 단(111a, 121a, 131a)으로 형성되어 있어, 단계별로(두께별로) 내부 부식의 진행 정도를 파악할 수 있다. Here, the thickness of the
본 발명에서는 3개의 국부 부식 감시부(110)(120)(130)를 이용하고, 각각의 내관의 두께가 서로 다른 것을 실시 예로 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 더욱 정밀하게 금속 배관(1)의 국부 부식을 감지하고자 하면 더 많은 국부 부식 감시부를 형성하면 되고, 이와 반대의 경우는 국부 부식 감시부를 두 개 또는 동일한 두께를 갖는 한 개로 형성할 수도 있다.In the present invention, three local corrosion monitors 110, 120, and 130 have been used and the thickness of each inner tube has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and more precisely, metal In order to detect local corrosion of the
두께가 서로 다르게 여러 개의 국부 부식 감시부를 구현하면, 가장 얇은 두께의 내관이 가장 먼저 국부 부식에 의한 파공 또는 파단이 발생할 것이며, 그 다음 두께를 갖는 내관이 국부 부식에 의해 파공 또는 파단이 발생할 것이고, 국부 부식이 심화하면 맨 마지막 가장 두꺼운 두께를 가진 내관에 국부 부식에 의한 파공 또는 파단이 발생할 것이다. 따라서 각각의 국부 부식 감시부별로 감지를 위한 센서를 각각 마련하면, 가장 얇은 두께의 모사 배관에 설치된 센서가 가장 먼저 국부 부식을 감지하고, 그 다음 두께를 가지는 모사 배관에 설치된 센서가 국부 부식을 감지하고, 맨 마지막으로 가장 두꺼운 두께를 가진 모사 배관에 설치된 센서가 국부 부식을 순차 감지한다.If several local corrosion monitors with different thicknesses are implemented, the inner tube with the thinnest thickness will first be punctured or fractured by local corrosion, and then the inner tube with the thickness will be punctured or fractured by local corrosion, If the local corrosion intensifies, a hole or breakage due to local corrosion will occur in the inner tube having the thickest thickness at the end. Therefore, if sensors for detection are provided for each local corrosion monitoring unit, the sensor installed on the simulated pipe with the thinnest thickness detects local corrosion first, and the sensor installed on the simulated pipe having the next thickness detects local corrosion. Finally, the sensor installed on the simulated pipe with the thickest thickness sequentially detects local corrosion.
각각의 센서에서 감지된 신호는 금속 배관(1)의 국부 부식 상태 평가신호로 부식 상태 감시부(140)에 전달된다. 이때, 센서(113)(123)(133)와 국부부식 감시부(110)(120)(130)가 유선으로 연결된 경우에는, 센서에서 국부 부식 상태 평가신호가 유선신호로 변환되어 국부부식 감시부(140)에 전달되고, 센서와 국부부식 감시부(140)가 무선으로 신호를 인터페이스 하는 경우에는 센서에서 국부 부식 상태 평가신호가 무선신호로 변환되어 송출된다. 이렇게 무선으로 송출되는 국부 부식 상태 평가신호는 국부부식 감시부(140)의 무선 수신 모듈을 통해 수신된다. 여기서 무선 신호는 근거리 무선 통신을 이용하는 것이 바람직하며, 와이-파이, 블루투스, NFC 등의 근거리 무선 통신 방식을 이용할 수 있다.The signal detected by each sensor is transmitted to the corrosion
상기 부식상태 감시부(140)는 유선 통신 모듈 또는 무선 통신 모듈을 통해 상기 국부 부식 상태 평가신호를 수신하게 되고, 국부 부식 상태 평가신호가 수신되면 시각 또는 청각적인 표시장치를 통해 금속 배관(1)의 국부 부식 발생을 외부에 알리게 된다. 여기서 부식상태 감시부(140)는 금속 배관(1)의 외부에 설치되는 것이 바람직하다. 시각적인 표시장치를 통해 국부 부식 상태 평가신호를 표출하는 방식은 LED와 같은 램프 및 액정표시장치와 같은 표시장치를 이용할 수 있으며, 청각적인 표시장치를 통해 국부 부식 상태 평가신호를 표출하는 방식은 버저와 같은 알람 장치를 이용할 수 있다. 특히, 청각적인 방식으로 금속 배관(1)의 국부 부식 상태를 알려주게 되면, 관리자는 육안으로 항시 부식상태 감시부(140)를 확인할 필요없이, 원거리에서도 다른 작업을 하면서 용이하게 금속 배관(1)의 국부 부식 상태를 인지할 수 있게 된다.The corrosion
특히, 시각적인 표시장치는 단계별로 국부 부식 상태를 표시해주기 때문에, 관리자는 이것을 보고 현재 금속 배관(1)의 국부 부식 상태가 어느 정도인지를 정확하게 추정할 수 있게 된다.In particular, since the visual display device displays the state of local corrosion step by step, the manager can accurately estimate the degree of local corrosion of the
여기서 모사 배관의 두께는 실제 금속 배관(1)에 비하여 더 얇은 상태이므로, 모사 배관에서 국부 부식이 발생하면, 금속 배관은 전체 두께를 관통하는 파공이나 파단이 발생하지 않는 상태이더라도 내부에 일정 수준의 국부 부식이 발생하였다고 판단할 수 있게 된다. 따라서 관리자는 국부 부식 상태 평가신호가 발생하면 신속하게 후속 조치를 취하여, 실제 금속 배관(1)의 국부 부식으로 인해 파공, 파단이 발생하여, 위험한 상황(화재, 폭발, 환경오염, 기타)이 발생하는 사고를 미리 예방할 수 있게 되는 것이다.Here, since the thickness of the simulated pipe is thinner than that of the
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.Although the invention made by the present inventors has been specifically described according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and it is common knowledge in the art that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. It is self-evident to those who have
본 발명은 육상/해상 플랜트는 물론 금속 배관을 이용하는 설비에서 금속 배관 내부의 국부 부식을 실시간 항시 감지하는 기술에 적용된다.The present invention is applied to a technology for always detecting local corrosion inside metal pipes in real time in facilities using metal pipes as well as onshore/offshore plants.
1: 금속 배관
11: 모사 배관
11a, 11b, 11c: 내관
12: 외관
13: 공동
14: 수밀 격벽
15: 센서
16: 부식상태 감시부
17: 유선
20: 플랜지
110, 120, 130: 국부 부식 감시부1: metal tubing
11: simulated piping
11a, 11b, 11c: inner tube
12: Appearance
13: joint
14: watertight bulkhead
15: sensor
16: Corrosion monitoring unit
17: Wired
20: flange
110, 120, 130: local corrosion monitoring unit
Claims (20)
감시 대상인 금속 배관과 동일한 재질로 이루어져, 상기 금속 배관에 직렬 삽입되는 모사 배관;
상기 모사 배관에 장착되고, 모사 배관의 상태 감시를 통해 금속 배관의 국부 부식 상태를 대체 감시하는 센서; 및
상기 센서에서 출력되는 감지 신호를 상기 금속 배관의 국부 부식 상태 평가신호로 표출해주는 부식상태 감시부를 포함하고,
상기 모사 배관은 상기 금속 배관의 내경과 동일하고, 두께가 서로 다른 다단으로 이루어져 단계별로 내부 부식의 진행 정도를 파악하도록 하는 것을 특징으로 하는 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치.
As a device for monitoring local corrosion inside metal pipes,
A simulated pipe made of the same material as the metal pipe to be monitored and inserted in series into the metal pipe;
A sensor mounted on the simulated pipe and alternatively monitoring the local corrosion state of the metal pipe through the state monitoring of the simulated pipe; and
A corrosion state monitoring unit that expresses the detection signal output from the sensor as a local corrosion state evaluation signal of the metal pipe,
The simulated pipe is composed of multiple stages having the same inner diameter as the metal pipe and different thicknesses, so as to determine the progress of internal corrosion step by step. Local corrosion monitoring device inside the metal pipe.
The apparatus for monitoring local corrosion inside a metal pipe according to claim 1, wherein the simulated pipe is in the form of a double pipe of an inner pipe and an outer pipe, and a cavity is formed between the inner pipe and the outer pipe.
[4] The device for monitoring local corrosion inside a metal pipe according to claim 3, wherein the cavity is filled with a porous solid or support structure to maintain pressure inside the pipe.
The device for monitoring local corrosion inside a metal pipe according to claim 3, wherein the exterior includes a watertight partition wall separating cavities by thickness at a thickness boundary of the inner tube.
[4] The device for monitoring local corrosion inside a metal pipe according to claim 3, wherein the sensor is mounted in the cavity and detects a detection target inside the cavity to generate a local corrosion state evaluation signal of the metal pipe.
The method according to claim 7, wherein the sensor includes either a wired communication module for transmitting a local corrosion state evaluation signal by wire or a wireless communication module for wirelessly transmitting the local corrosion state evaluation signal. Corrosion monitor.
The method of claim 1, wherein the corrosion state monitoring unit includes either a wired communication module or a wireless communication module for receiving the local corrosion state evaluation signal, and displays the local corrosion state evaluation signal with a visual or audible display device. Local corrosion monitoring device inside the metal pipe characterized by.
The local corrosion monitoring device inside the metal pipe according to claim 1, further comprising a flange connecting the local corrosion monitoring device including the simulated pipe and the sensor to the metal pipe.
감시 대상인 금속 배관에 직렬 삽입되어 금속 배관의 국부 부식 상태를 감시하는 복수의 국부 부식 감시부를 포함하고,
상기 복수의 국부 부식 감시부의 각각의 국부 부식 감시부는 각각 감시 대상인 금속 배관과 동일한 재질로 이루어져, 상기 금속 배관 내부에 직렬 삽입되는 모사 배관; 상기 모사 배관에 장착되고, 모사 배관의 상태 감시를 통해 금속 배관의 국부 부식 상태를 대체 감시하는 센서; 상기 센서에서 출력되는 감지 신호를 상기 금속 배관의 국부 부식 상태 평가신호로 표출해주는 부식상태 감시부를 포함하고,
상기 모사 배관은 상기 금속 배관의 내경과 동일하고, 두께가 서로 다른 다단으로 이루어져 단계별로 내부 부식의 진행 정도를 파악하도록 하는 것을 특징으로 하는 금속배관 내부의 국부 부식 감시장치.
As a device for monitoring local corrosion inside metal pipes,
Including a plurality of local corrosion monitors inserted in series into the metal pipe to be monitored to monitor the local corrosion state of the metal pipe,
Each local corrosion monitoring unit of the plurality of local corrosion monitoring units is made of the same material as the metal pipe to be monitored and is inserted in series into the metal pipe; a sensor mounted on the simulated pipe and alternatively monitoring a local corrosion state of the metal pipe through state monitoring of the simulated pipe; A corrosion state monitoring unit that expresses the detection signal output from the sensor as a local corrosion state evaluation signal of the metal pipe,
The simulated pipe is composed of multiple stages having the same inner diameter as the metal pipe and different thicknesses, so as to determine the progress of internal corrosion step by step. Local corrosion monitoring device inside the metal pipe.
[Claim 11] The apparatus for monitoring local corrosion inside a metal pipe according to claim 11, wherein the simulated pipe is in the form of a double pipe of an inner pipe and an outer pipe, and a cavity is formed between the inner pipe and the outer pipe.
[Claim 14] The device for monitoring local corrosion inside a metal pipe according to claim 13, wherein the cavity is filled with a porous solid or support structure to maintain pressure inside the pipe.
[Claim 14] The device for monitoring local corrosion inside a metal pipe according to claim 13, wherein the sensor is mounted in the cavity and detects a detection target inside the cavity to generate a local corrosion state evaluation signal of the metal pipe.
The method of claim 15, wherein the sensor includes either a wired communication module for transmitting a local corrosion state evaluation signal by wire or a wireless communication module for wirelessly transmitting the local corrosion state evaluation signal. Corrosion monitor.
The method of claim 11, wherein the corrosion state monitoring unit includes either a wired communication module or a wireless communication module for receiving the local corrosion state evaluation signal, and displays the local corrosion state evaluation signal with a visual or audible display device. Local corrosion monitoring device inside the metal pipe characterized by.
[Claim 11] The apparatus for monitoring local corrosion inside a metal pipe according to claim 11, wherein a separation unit is provided to separate the plurality of local corrosion monitoring units from each of the local corrosion monitoring units.
[Claim 12] The apparatus for monitoring local corrosion inside a metal pipe according to claim 11, further comprising a flange connecting the plurality of local corrosion monitoring units to the metal pipe.
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KR20190026091A (en) | 2019-03-13 |
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Legal Events
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E90F | Notification of reason for final refusal |