KR200367232Y1 - 가스냉각튜브 누수검사장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가스를 냉각하는데 사용되는 튜브의 누수여부를 검사하는데 사용되는 장치에 관한 것이다.

본 고안은 일단이 개방되고, 타단은 밀폐된 중공원통형 본체내로 상기 냉각관이 삽입배치되고, 상기 본체의 개방된 일단에 상기 냉각관의 입구단과 출구단이 노출되는 플랜지와 접하는 밀착플랜지를 구비하여 상기 가스냉각튜브가 내부공간에 수용되는 압력챔버 ; 상기 밀착플랜지와 복수개의 체결부재로서 조립되어 상기 가스냉각튜브를 고정시키면서 상기 압력챔버의 내부공간을 밀폐시키는 고정플랜지 ;상기 냉각관의 내부에 물이 채워지도록 물을 공급하는 물공급라인 ; 상기 압력챔버의 내부압력을 상승시키도록 압축공기를 공급하는 압축공기공급라인 ; 및 상기 압력챔버의 내부압력을 측정하는 압력계;를 포함하여 구성된다.

본 고안에 의하면, 튜브의 손상및 크랙여부의 확인을 안전하고, 신속하게 짧은 시간내에 수행하여 작업생산성을 높이고, 교체대상인 불량 냉각관만을 정확하게 선별하여 교체할 수 있어 수리 및 유지비용을 절감할 수 있다.

Description

가스냉각튜브 누수검사장치{An apparatus for inspecting the water leakage of gas cooling tube}

본 고안은 가스를 냉각하는데 사용되는 튜브의 누수여부를 검사하는데 사용되는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 냉각용 유체가 채워져 고온의 가스를 냉각하데 사용되는 튜브의 손상및 크랙여부의 확인을 안전하고, 신속하게 짧은 시간내에 수행하여 작업생산성을 높이고, 복수개의 냉각관중 교체대상인 불량 냉각관만을 정확하게 선별할 수 있는 가스냉각튜브 누수검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에는 고온의 가스를 냉각하기 위해서 도 1에 도시한 바와같은 쿨러(1)가 구비되며, 상기 쿨러(1)는 가스가 유입,유출되는 유입구(2a)와 유출구(2b)를 갖는 챔버(2)와, 상기 챔버(2)의 개방된 일단에 조립되는 커버(3)로 구성되며, 상기 챔버(2)의 내부공간에는 내부유입된 고온의 가스와 열교환되도록 냉각용 물이 공급되는 가스냉각튜브(10)가 장착된다.

이러한 가스냉각튜브(10)는 도 1과 2에 도시한 바와같이, 냉각용 유체인 물이 채워져 순환되는 복수개의 Ｕ자형 냉각관(11)과, 상기 냉각관(11)의 입구단(11a)와 출구단(11b)이 위치고정되는 원반상의 엔드플레이트(12)와, 상기 냉각관(11)들이 다발형태로 고정되도록 냉각관(11)의 길이중간을 지지하는 복수개의 지지플레이트(13)및 상기 엔드플레이트(12)에 일단이 고정되고 상기 냉각관(11)을 수평하게 지지하도록 상기 지지플레이트(13)와 연결되는 복수개의 지지봉(14)으로 구성된다.

여기서, 외부로부터 물이 공급되는 냉각관(11)의 입구단(11a)과 열교환된 물이 배출되는 출구단(11b)은 엔드플레이트(12)의 전면으로 각각 노출되고, 상기 냉각관(11)과 나란하게 장착되는 지지봉(14)은 상기 엔드플레이트(12)의 고정공(12a)과 상기 지지플레이트(13)의 고정공(13a)으로 삽입되어 조립된다.

이러한 구성을 갖는 가스냉각튜브(10)를 고온의 가스가 흐르는 통로에 구비함으로써, 상기 냉각관(11)의 내부를 흐르는 냉각용 유체와 상기 냉각관(11)의 외부를 흐르는 고온의 가스가 서로 열교환되면서 가스를 냉각하게 되는 것이다.

상기한 가스냉각튜브(10)는 쿨러에 장착하기 전에 표면크랙및 손상여부를 확인하기 위하여 수압검사를 수행해야만 하는데, 종래 가스냉각튜브(10)를 검사하는 작업은 상기 냉각관(11)마다 물을 채워넣고, 상기 냉각관(11)의 양단 또는 일단을 통하여 가해지는 압력에 의해서 상기 냉각관(11)의 내부수압을 높이고, 관내부의 수압의 변화를 확인함으로써 누수발생여부및 압력변화를 통해 상기 냉각관(11)의 크랙및 손상여부를 검사하는 수압검사를 실시하였다.

그러나, 이러한 종래 수압검사시 복수개의 냉각관(11)마다 개별적으로 하나씩 물을 채워넣고, 관내부에 채워진 물의 수압을 올려 검사하는 경우 작업시간이 과다하게 소요되고, 작업자의 업무부담을 가중시키게 된다.

그리고, 복수개의 냉각관(11)마다 물을 모두 채운 다음 냉각관(11)의 입구단(11a)과 출구단(11b)을 통해 관전체내로 동시에 물의 수압을 올려 검사하는 경우,검사작업시간이 짧게 소요되는 반면에 누수발생시 복수개의 냉각관(11)이 다발형태로 구비되어 있기 때문에 누수가 발생되는 부위를 확인하여 불량 냉각관을 선별하는 것이 매우 어렵고, 이로 인하여 전체 가스냉각튜브(10)를 불량처리해야만 하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 냉각관의 표면크랙및 손상에 의한 누수여부를 간편하고, 신속하게 수행할 수 있으며, 복수개의 관부재중 교체대상인 불량 관부재를 간편하게 선별할 수 있는 가스냉각튜브 누수검사장치를 제공하고자 한다.

도 1은 일반적인 가스냉각튜브가 구비되는 쿨러의 구성도이다.

도 2는 일반적인 가스냉각튜브의 구성도이다.

도 3은 본 고안에 따른 가스냉각튜브 누수검사장치를 도시한 전체구성도이다.

도 4(a)는 본 고안에 따른 가스냉각튜브 누수검사장치에 채용되는 압력챔버의 평면도와 정면도이다.

도 4(b)는 본 고안에 따른 가스냉각튜브 누수검사장치에 채용되는 고정플랜지의 평면도와 정면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 가스냉각튜브의 누수검사장치의 사용상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 가스냉각튜브 11 :냉각관

101 : 압력챔버 111 : 본체

112 : 밀착플랜지 102 : 고정플랜지

103 : 물공급라인 104 : 압축공기공급라인

105 : 압력계 107 : 드레인라인

120 : 철골구조물 122 : 점검발판

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 고안은,

복수개의 Ｕ자형 냉각관과, 상기 냉각관의 입구단, 출구단이 위치고정되는 원반상의 엔드플레이트와, 상기 냉각관을 다발형태로 고정하는 복수개의 지지플레이트와 상기 엔드플레이트와의 사이를 연결하는 복수개의 지지봉으로 이루어진 가스냉각튜브의 누수여부를 검사하는 장치에 있어서,

일단이 개방되고, 타단은 밀폐된 중공원통형 본체내로 상기 냉각관이 삽입배치되고, 상기 본체의 개방된 일단에 상기 냉각관의 입구단과 출구단이 노출되는 플랜지와 접하는 밀착플랜지를 구비하여 상기 가스냉각튜브가 내부공간에 수용되는압력챔버 ;

상기 밀착플랜지와 복수개의 체결부재로서 조립되어 상기 가스냉각튜브를 고정시키면서 상기 압력챔버의 내부공간을 밀폐시키는 고정플랜지 ;

상기 냉각관의 내부에 물이 채워지도록 물을 공급하는 물공급라인 ;

상기 압력챔버의 내부압력을 상승시키도록 압축공기를 공급하는 압축공기공급라인 ; 및

상기 압력챔버의 내부압력을 측정하는 압력계;를 포함함을 특징으로 하는 가스냉각튜브 누수검사장치를 제공한다.

바람직하게는 상기 엔드플레이트의 전,후면에는 상기 밀착플랜지, 고정플랜지와 접하는 환고리형 실링부재가 각각 구비된다.

바람직하게는 상기 압력챔버는 상기 가스냉각튜브의 엔드플레이트와 접하는 밀착플랜지가 상부를 향하도록 철골구조물에 수직하게 구비된다.

이하, 본 고안에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 가스냉각튜브 누수검사장치를 도시한 전체구성도이고, 도 4(a)(b)는 본 고안에 따른 가스냉각튜브 누수검사장치에 채용되는 압력챔버, 고정플랜지를 도시한 평면도와 정면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 가스냉각튜브의 누수검사장치의 사용상태도이다.

본 고안의 장치(100)는 도 3 내지 5에 도시한 바와같이, 가스냉각튜브(10)를 구성하는 복수개 냉각관(11)에 대한 누수여부를 간편하고, 신속하게 확인함과 동시에 누수발생시 복수개의 냉각관중 교체대상인 불량 냉각관만을 간편하고 정확하게 선별할 수 있는 것으로써, 이러한 장치(100)는 압력챔버(101), 고정플랜지(102), 물공급라인(103), 압축공기공급라인(104) 및 압력계(105)로 구성된다.

여기서, 검사대상물인 가스냉각튜브(10)는 종래와 마찬가지로 복수개의 Ｕ자형 냉각관(11)과, 상기 냉각관(11)이 위치고정되는 원반상의 엔드플레이트(12)와, 다발형태의 냉각관(11)들을 수평하게 지지하는 복수개의 지지플레이트(13)와 지지봉(14)으로 이루어져 있다.

즉, 상기한 가스냉각튜브(10)가 내부수용되어 누수검사가 이루어지는 압력챔버(101)는 중공원통형의 본체(111)와 밀착플랜지(112)로 구성되며, 상기 본체(111)는 일단이 개방된 반면에 타단은 밀폐되고, 상기 가스냉각튜브(10)의 전체길이보다 다소 긴 길이를 갖는 중공원통부재이다.

상기 밀착플랜지(112)는 상기 냉각관(11)의 삽입이 이루어지는 상기 본체(111)의 개방된 일단에 일체로 구비되며, 외주테두리에는 복수개의 체결공(112a)이 관통형성되어 있다.

그리고, 상기 밀착플랜지(112)의 전면은 상기 냉각관(11)의 입구단(11a)과 출구단(11b)이 장착되는 엔드플레이트(12)의 후면과 면접하게 되며, 상기 압력챔버(101)의 개방된 일단은 상기 엔드플레이트(12)에 의해서 차단된다.

이때, 상기 밀착플랜지(112)의 체결공(112a)은 상기 엔드플레이트(12)에 의해 가려지지 않고 외부노출되도록 형성되어야 한다.

또한, 상기 고정플랜지(102)는 상기 압력챔버(101)의 밀착플랜지(112)와 복수개의 체결부재(106a)및 너트부재(106b)로서 조립되도록 상기 밀착플랜지(112)의 체결공(112a)과 일치되는 또다른 체결공(102a)이 복수개 관통형성되어 있다.

이에 따라, 상기 압력챔버(101)의 밀착플랜지(112)와 상기 고정플랜지(102)사이에는 상기 압력챔버(101)내로 삽입된 가스냉각튜브(10)의 엔드플레이트(12)의 전,후면이 접하여 고정됨으로써 상기 가스냉각튜브(10)의 위치를 확고히 고정함과 동시에 상기 엔드플레이트(12)에 의해 일단이 차단된 압력챔버(101)의 내부공간을 완전히 밀폐시키게 된다.

여기서, 상기 엔드플레이트(12)의 전,후면에는 환고리형의 실링홈(108a)(108b)을 각각 함몰형성하고, 상기 실링홈(108a)(108b)에는 상기 밀착플랜지(112), 고정플랜지(102)와 접하여 실링력을 높이는 환고리형 실링부재(109a)(109b)가 각각 구비된다.

그리고, 상기 물공급라인(103)은 링형상의 고정플랜지(102)를 통해 외부로 그대로 노출되는 냉각관(11)의 입구단(11a)과 출구단(11b)을 통해 상기 냉각관(11)의 내부로 물을 공급하여 관내부를 물로 완전히 채우는 것이다.

상기 물공급라인(103)의 길이중간에는 물의 흐름을 제어하도록 개폐밸브(103a)가 구비되며, 선단부에는 상기 냉각관(11)으로 물공급하는 위치를 자유롭게 변경할 수 있도록 플레시블호스가 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 압축공기라인(104)은 물이 채워진 냉각관이 내부수용된 압력챔버의 내부공간으로 압축공기를 공급하여 내부압을 상승시키도록 상기 압력챔버(101)의 하부외부면에 장착된다.

상기 압축공기공급라인(104)의 길이중간에는 압축공기의 흐름을 제어하도록 개폐밸브(104a)가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 압력계(105)는 상기 압력챔버(101)의 외부면에 장착되어 내부공간으로 공급되는 압축공기에 의해서 상승되는 내부압력을 수시로 측정하는 수단이다.

이때, 상기 압력챔버(101)의 내부압은 상기 압력챔버(101)가 변형되거나 파손되지 않을 정도의 압력까지 상승시키는 것이 바람직하며, 통상 5 내지 6bar 정도의 고압으로 상승시킨다.

또한, 상기 압력챔버(101)의 하부외주면에는 검사작업후 본체(111)의 내부압을 대기압상태로 전환시킬 수 있도록 길이중간에 개폐밸브(107a)를 갖는 드레인라인(107)을 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 압력챔버(101)는 다수개의 프레임(121)과 점검발판(122)으로 이루어진 철골구조물(120)에 상기 가스냉가튜브(10)의 엔드플레이트(12)와 접하는 밀착플랜지(112)가 상부로 향하도록 수직하게 배치된다.

상기한 구성을 갖는 본 고안의 작용에 대해서 보다 상세히 설명한다.

쿨러(1)의 케이스(2)내에 가스냉각튜브(10)를 장착하여 케이스(2)의 내부유로를 통과하는 가스의 냉각공정에 사용하기전에 상기 가스냉각튜브(10)의 표면크랙및 파손에 의한 누수여부를 검사하는 작업은, 크레인(미도시)을 이용하여 검사대상물인 가스냉각튜브(10)의 밀착플랜지(112)를 상부로 하여 들어 올린 다음, 이를 본 발명의 장치(100)의 압력챔버(101)측으로 이동시킨다

상기 압력챔버(101)는 개방된 일단이 상부로 향하고, 밀폐된 타단이 바닥면에 접하도록 철골구조물(120)에 수직하게 위치됨에 따라, 상기 크레인에 의해서 들어올려진 가스냉각튜브(10)의 복수개의 냉각관(11)은 상기 압력챔버(101)의 본체(111)내로 삽입되어 수용된다.

연속하여, 상기 냉각관(11)의 입구단(11a)과 출구단(11b)이 고정되는 엔드플레이트(12)는 상기 압력챔버(101)의 상단인 밀착플랜지(112)에 간섭되어 접해지면서 상기 압력챔버(101)의 개방된 일단을 차단한다.

이때, 상기 밀착플랜지(112)에 관통형된 체결공(112a)은 외부노출되며, 상기 엔드플레이트(12)의 후면에 장착된 실링부재(109b)는 상기 밀착플랜지(112)의 전면에 밀착된다.

이러한 상태에서, 상기 밀착플랜지(112)의 체결공(112a)과 고정플랜지(102)의 체결공(102a)을 서로 일치시킨 다음, 이들을 복수개의 체결부재(106a)와 너트부재(106b)로서 상기 밀착플랜지(112)와 고정플랜지(102)사이에 엔드플레이트(12)를 밀착고정함과 동시에 수직하게 세워진 압력챔버(101)의 내부공간에 가스냉각튜브(10)를 수직하게 배치한다.

그리고, 상기 물공급라인(103)의 개폐밸브(103a)를 개방하여 엔드플레이트(12)의 전면을 통해 외부로 노출되는 입구단(11a)과 출구단(11b)으로 물을 공급하며, 상기 냉각관(11)의 내부에 채워지는 물이 상기 입구,출구단(11a)(11b)을 통해 외부로 노출될때까지 물을 충분히 공급한다.

연속하여, 수직하게 배치된 압력챔버(101)내의 냉각관(11)에 물이 채워진 상태에서, 상기 압력챔버(101)에 연결된 압축공기공급라인(104)을 통하여 상기 압력챔버(101)내부에 압축공기를 공급하면, 상기 압력챔버(101)의 내부압력은 서서히 상승되고, 그 상승정도는 압력계(105)를 통하여 수시로 확인한다.

상기 압력챔버(101)의 내부압력이 5 내지 6bar정도가 되면, 상기 압축공기공급라인(104)의 개폐밸브(104a)를 닫아 압축공기의 공급을 중단하고, 상기 압력챔버(101)내부를 고압상태로 유지하게 된다.

이러한 경우, 상기 압력챔버(101)내의 압축공기가 관외부에서 물이 채워진 냉각관(11)내부측으로 고압으로 압력을 가하게 됨에 따라, 상기 가스냉각튜브(10)를 구성하는 복수개의 냉각관(11)중 관표면이 파손되거나 손상된 냉각관(11)이 존재하면, 크랙부위로 공기가 침투되고, 침투된 공기는 해당하는 냉각관(11)내에 기포현상을 유발시키게 된다.

이때, 작업자는 철골구조물(120)의 점검발판(122)상에서 냉각관(11)의 최상부인 입구단(11a) 또는 출구단(11b)에서 발생되는 기포발생을 확인하여 해당하는 냉각관(11)의 누수여부를 정확하게 판단할 수 있으며, 누수검사완료후 불량으로 확인된 냉각관(11)을 새로운 것으로 교체할 수 있는 것이다.

그리고, 누수검사작업이 모두 완료되면, 상기 압력챔버(101)에 연결된 드레인라인(107)의 개폐밸브(107a)를 개방하여 챔버내의 압축공기를 외부로 배출시킴으로써, 압력챔버(101)의 내부를 대기압상태로 전환하여 다음 검사작업을 준비하게 된다.

상술한 바와같은 본 고안에 의하면, 내부분위기를 고압상태로 전환할 수 있는 압력챔버내에 복수개의 냉각관으로 이루어진 가스냉각튜브를 조립하여 물이 채워진 냉각관에서의 기포발생여부를 확인함으로써, 냉각관의 파손및 손상에 의한 누수여부를 간편하고, 신속하면 안전하게 수행할 수 있기 때문에 작업생산성을 높이고, 작업자의 작업부담을 줄일 수 있고, 안전사고를 예방할 수 있다.

또한, 누수불량시 가스냉각튜브전체를 교체하지 않고 복수개의 냉각관중 교체대상인 불량 냉각관만을 정확하게 선별하여 교체할 수 있기 때문에 수리및 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 얻어진다.

본 고안은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 고안이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (3)

1. 복수개의 Ｕ자형 냉각관과, 상기 냉각관의 입구단, 출구단이 위치고정되는 원반상의 엔드플레이트와, 상기 냉각관을 다발형태로 고정하는 복수개의 지지플레이트와 상기 엔드플레이트와의 사이를 연결하는 복수개의 지지봉으로 이루어진 가스냉각튜브의 누수여부를 검사하는 장치에 있어서,

   일단이 개방되고, 타단은 밀폐된 중공원통형 본체내로 상기 냉각관이 삽입배치되고, 상기 본체의 개방된 일단에 상기 냉각관의 입구단과 출구단이 노출되는 플랜지와 접하는 밀착플랜지를 구비하여 상기 가스냉각튜브가 내부공간에 수용되는 압력챔버 ;

   상기 밀착플랜지와 복수개의 체결부재로서 조립되어 상기 가스냉각튜브를 고정시키면서 상기 압력챔버의 내부공간을 밀폐시키는 고정플랜지 ;

   상기 냉각관의 내부에 물이 채워지도록 물을 공급하는 물공급라인 ;

   상기 압력챔버의 내부압력을 상승시키도록 압축공기를 공급하는 압축공기공급라인 ; 및

   상기 압력챔버의 내부압력을 측정하는 압력계;를 포함함을 특징으로 하는 가스냉각튜브의 누수검사장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 엔드플레이트의 전,후면에는 상기 밀착플랜지, 고정플랜지와 접하는 환고리형 실링부재가 각각 구비됨을 특징으로 하는 가스냉각튜브의 누수검사장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 압력챔버는 상기 가스냉각튜브의 엔드플레이트와 접하는 밀착플랜지가 상부를 향하도록 철골구조물에 수직하게 구비됨을 특징으로 하는 가스냉각튜브의 누수검사장치.