KR20000002549U - 지하매설용 이중관의 유체누설감지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이중관으로 매설되는 송유관 가스관 등 제반 지하매설관에 있어서, 특히 온도반응 광케이블을 이용하여 내관의 결함위치를 초기에 감지하고 또 그 위치를 정확하게 확인함으로써 대형사고의 발생을 미연에 방지하고자 안출된 지하매설용 이중관의 유체누설감지장치에 관한 것이다.

본 고안은 금속관(41)에 내장된 온도반응 광케이블(40)을 내관(10)의 상면 또는 저부에 그 길이방향으로 설치하여 통제실과 연결하여 된 구조로써 유체의 미세한 누출이 있는 초기상태에서 온도감응에 의한 반향신호에 의해 유체의 누출사실을 즉시 감지함과 동시에 그 누출지점을 정확하게 파악할 수 있도록 하고있다.

본 고안은 자하매설관의 초기 손상사실을 신속하게 감지하고 특히 결함위치를 정확하게 파악할 수 있으므로 대형 안전사고 내지는 지하수 또는 토양의 오염 그리고 경제적 손실을 미연에 방지할 수 있다.

Description

지하매설용 이중관의 유체누설감지장치

본 고안은 지하매설용 이중관의 유체누설감지장치에 관한 것이다.

본 고안은 송유관 가스관 등 제반 지하매설관을 이중관으로 구성함에 있어서 특히 온도반응 광케이블을 이용하여 내관의 결함위치를 초기에 감지함과 동시에 그 위치를 정확하게 확인함으로써 대형사고의 발생을 미연에 방지하는데 주안점을 두고 있다.

이중관은 외관의 중앙에 내관이 설치된 2중 구조의 관으로써 내, 외관 사이는 구간(통상 약 1Km)마다 밀폐 칸막이를 설치함과 아울러 공히 진공(약 1mm bar)상태를 유지하고 있으며 내관의 파손으로 인한 내관내의 유체가 외부로 유출되는 것을 외관이 방지하게 되는 구조이다.

이와같은 이중관은 통상 독극물과 같은 위험물의 이송수단에 많이 사용되고 있는데 현재 가스관이나 송유관 등도 누설시 그 위험정도가 심각하고 또 토양오염 및 에너지 낭비등 환경파괴 내지는 경제적 손실이 막대함에 따라 이와같은 가스관 내지는 송유관에 있어서도 이중관의 필요성이 시급히 요구되고 있다.

특히 가스관의 경우 현재 외관으로 보호되고 있지 않음에 따라 제 3자에 의한 파손으로 인해 많은 대형사고를 경험한바 있다.

따라서 현재부터 가스관은 물론 송유관까지 내, 외관으로 된 이중관으로 매설하고자 하는 것이 일반적인 추세이며 이 경우 실제 유체가 이송되는 내관의 결함을 신속하고 정확하게 파악하여야 하는 문제점이 대두되고 있다.

일반적으로 독극물의 이송에 사용되는 이중관은 상기한 바와같이 내,외관 사이가 약 1mm bar의 진공을 유지하고 있으며 외관에는 약 1Km 정도의 적정구간 마다 진공이상감지장치가 구비되어 내,외관의 손상으로 인해 진공이 파괴되면 상기 진공이상감지장치에 의해 통제실에서 이상구간을 파악할 수 있도록 되어 있다. 즉 내관 또는 외관의 파손에 의해 내부진공이 변화되면 진공이상감지장치의 압력센서가 이를 전기신호로 변환하여 통제실로 보냄으로써 이상구간을 점검 수리하게 되는 것이다.

그러나 이 경우 그 이상구간 (약 1Km 범위)내의 결함위치를 정확히 파악하는데 상당히 어려움이 따르며 특히 이상징후를 미리 감지하지 못하여 대형사고와 연결되는 경우가 종종 발생되고 있다.

특히 내관은 부식이나 마모 등이 장기간에 걸쳐서 서서히 진행되므로 초기의 미세한 결함은 거의 발견되지 못하고 있으며 또한 그 결함위치를 정확하게 파악하기에는 거의 불가능하다.

따라서 이와같은 점을 고려할 때 이중관으로 매설되는 가스관 또는 송유관에 있어서 그 내관에서 초래되는 초기손상 시점부터 이를 미리 감지할 수 있고 특히 그 손상위치를 정확히 파악할 수 있는 장치의 보완이 요구되고 있다.

본 고안은 지하에 매설되는 가스관 또는 송유관 등을 이중관으로 구성함에 있어서 내관의 부식을 초기에 발견함과 동시에 그 결함부위를 정확히 파악하여 신속하고 용이한 보수 또는 교체가 이루어 질 수 있도록 하고자 한다.

본 고안의 주된 구성적 특징은 온도반응 광케이블을 내관의 상면 또는 저부에 그 길이방향으로 나란히 설치하여 유체의 미세한 누출이 있는 초기상태에서 온도감응에 의한 반향신호에 의해 유체의 누출사실과 누출지점을 정확하게 파악할 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 본 고안의 일부 절결한 발췌사시도

도 2는 본 고안의 실시상태 요부 횡단면 구성도

< 도면 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 내관 20 : 외관

30 : 진공이상 감지기 40 : 온도반응 광케이블

41 : 금속관 50 : 모뎀

지하에 매설되는 내,외관(10)(20) 과 상기 외관(20)의 일정구간마다 진공이상감지기(30)가 장착된 통상의 이중관 유체누설 감지장치에 있어서, 내관(10)과 나란한 길이방향의 금속관(41) 및 이에 내장된 온도반응 광케이블(40)을 내관(10)의 상면 또는 저부에 선택적으로 설치하고 온도반응 광케이블(40)은 일정간격으로 지상으로 인출하여 모뎀(50)과 연결하는 한편 이를 일반전화회선을 통하여 통제실과 연결하여 된 구조이다.

본 고안의 온도반응 광케이블(40)은 약 10Km정도를 1구간으로 하여 외관(20)에 천공된 구멍을 통하여 외부로 인출된다. 물론 이때 상기 외관의 구멍은 완벽히 밀폐하여 내부진공을 계속 유지한다.

외부로 인출된 온도반응 광케이블(40)은 기존의 전주 또는 별도로 설치되는 중계기지를 이용하여 통제실과 연결되며 통제실에는 광케이블에서의 이상징후로 반응하는 소리(Noise) 의 반향시간을 측정하여 거리를 환산하는 컴퓨터를 구비하게 된다.

상기 컴퓨터는 통상 OTDRC(Optical Time Domain Reflectomcter)가 내장된 것을 사용한다.

이와같이 구성된 본 고안은 내, 외관(10)(20)에 손상이 생겨 진공이 파괴되면 진공이상감지기(30)의 압력센서가 이를 감지하고 또 이를 전기신호로 변환하여 RS232로 명명된 기종 또는 기타 신호에 의거 통제실로 보내어 지면 통제실에서는 이와같은 신호를 분석하여 이상구간을 파악하게 되는데 이는 공지된 바와 같다.

그러나 내관(10)의 부식이나 마모는 장기간에 걸쳐서 서서히 진행되는데 부식의 초기 상태 즉, 내관(10)의 유체가 아주 미세하게 누출되는 시점에서는 상기 진공이상감지기(30)로는 그 결함을 즉시 감지하지는 못한다. 이는 진공이상감지기(30)의 기계적 특성상 그렇게 예민하게 반응하지 못하기 때문이다. 따라서 진공이상감지기(30)의 반응으로 이상을 발견한 때에는 벌써 유체의 누출이 상당히 진행된 상태로써 즉시 개선하지 않으면 곧바로 대형사고로 이어진다. 특히 상기한 진공이상감지기(30)로는 내관의 결함위치를 정확히 파악하기에는 부족하므로 내관(10)의 수리 보수 또한 매우 지체되고 있다.

본 고안의 온도반응 광케이블(40)은 금속관(41)으로 보호되어 내관(10)의 상면 또는 내관(10)저부에 내관과 나란히 설치되어 있다. 이와같은 온도반응 광케이블(40)은 비록 금속관(41)으로 보호되고 있기는 하나 외부 온도 변화에 민감히 반응하며 내관(10)이 가스 등 기체관일 경우에는 내관의 상면에 설치되며 유체가 액체인 경우에는 내관(10)저부의 외관(20)내측 저부상면에 설치된다.

전술한 바와같이 온도반응 광케이블(40)은 약 10Km구간마다 외부로 인출되어 통제실과 연결되어 있는바, 예를 들어 내관(10)이 가스관으로써 초기 부식에 의해 가스가 미세하게 누출될 경우에도 누출되는 가스가 위로 올라와 내관(10)상면에 구성된 금속관(41)의 주위를 자극하여 이부분의 온도가 변화를 가져오면 이에 내장된 온도반응 광케이블(40)이 이를 감지하게 되므로 통제실에서는 즉시 내관의 이상 사실을 감지하게 된다. 즉 온도반응 광케이블(40)은 통제실과 항상 송, 수신을 이루고 있으며 상기한 바와 같이 온도의 변화가 있는 지점에서 반송되는 신호는 지상의 모뎀(50)을 통하여 통제실로 즉각 반향되므로 통제실에서는 그 내관(10)의 결함사실을 지체없이 알 수 있게 되는 것이다.

특히 본 고안은 통제실에 구비된 컴퓨터가 신호의 반향시간을 분석하여 거리를 측정하게 되므로 내관(10)의 결함위치를 정확하게 찾아 낼 수가 있다.

그리고 내관(10)이 송유관이라면 이때에도 내관의 손상부위를 통하여 흘러내리는 액체가 내관(10)저부의 금속관(41)에 접촉하여 이부분의 온도를 변화시켜 줌에 따라 그 내측의 온도반응 광케이블(40)이 이를 감지하여 신호를 반송 시켜줌으로써 상기한바와 마찬가지로 통제실의 컴퓨터가 내관의 결함사실을 직감하는 것과 함께 반송거리를 측정하여 내관(10)의 결함부위 지점을 정확하게 측정하게 되는 것이다.

본 고안은 자하매설관의 초기 손상사실을 신속하게 감지하고 특히 결함위치를 정확하게 파악할 수 있으므로 가스나 기름 등의 초기 누출시에 이를 보수 또는 교체함으로써 대형 안전사고 등을 사전에 차단할 수 있고 또 지하수 또는 토양의 오염 그리고 경제적 손실을 미연에 방지할 수 있다. 또한 본 고안은 누출지점을 신속하면서도 정확하게 파악할 수 있어 작업성이 매우 뛰어 나므로 최대한 단시간에 결함부위를 개선하게 된다.

Claims (1)

1. 지하에 매설되는 내,외관(10)(20) 과 상기 외관(20)의 일정구간마다 진공이상감지기(30)가 장착된 통상의 이중관 유체누설 감지장치에 있어서, 내관(10)과 나란한 길이방향의 금속관(41) 및 이에 내장된 온도반응 광케이블(40)을 내관(10)의 상면 또는 저부에 선택적으로 설치하고 온도반응 광케이블(40)은 일정간격으로 지상으로 인출하여 모뎀(50) 과 연결하는 한편 이를 일반전화회선을 통하여 통제실과 연결하여 됨을 특징으로 하는 지하매설용 이중관의 유체누설 감지장치.