KR200468179Y1 - 누설 감지 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안의 일실시예는 누설 감지 장치에 관한 것으로, 이는 절연재질로 만들어지고 평행하게 한 쌍의 관통공이 형성된 다수의 열차폐부, 이 열차폐부의 한 쌍의 관통공을 관통하여 다수의 열차폐부를 직렬로 연결시키는 하나의 와이어, 및 이 와이어에 연결되어 배관으로부터 누설된 유체로 인한 통전에 따른 저항 변화를 측정하는 감지부를 포함하여서, 누설 감지 장치로 열이 전도되는 것을 방지하여 고온의 유체가 흐르는 배관에서 오래도록 안정적으로 누설을 감지할 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

누설 감지 장치 {Leak detection apparatus for liquid pipeline}

본 고안의 일실시예는 예컨대 소듐냉각 원자로 등에 사용되는 초고온 배관을 위한 누설 감지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고온을 견딜 수 있고, 안정적으로 누설을 감지할 수 있는 누설 감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 기력발전소의 보일러 및 원자력발전소의 원자로 주변에 설치되는 각종 배관은 고온 또는 고압(예컨대 200 bar의 압력과 370 ℃의 온도)의 에너지원을 전달하기 위하여 물리적으로 안정된 시스템을 갖추어야 한다. 또한, 이러한 안정된 시스템을 운용하기 위해서는 유량분포, 압력분포, 온도분포 등과 같은 각종 수력학적 특성을 감시하고 제어해야 한다.

한편, 고온 또는 고압을 견딜 수 있는 배관의 연결은 대부분 용접을 통하여 이루어지고, 이는 에너지원을 전달하는 통로가 완전한 밀폐됨을 의미한다. 그러나 여러 가지의 물리적, 화학적 원인에 의하여 배관은 누설이 일어날 수 있고, 이러한 누설의 발생으로 인해 압력 강하, 오염된 유체의 외부 유출, 냉매 상실 등과 같은 대형 사고가 초래될 수 있다.

예를 들면 지진과 같은 거대한 물리적인 힘이 아니면, 대부분의 누설은 서서히 이루어진다. 누설 초기에 신속히 누설 여부를 파악할 수 있다면 여러 대처방안을 통해 더 큰 위험을 방지하거나 사고의 원인을 제거할 수 있게 된다.

하지만, 종래의 누설 감지기는 배관과 일정 거리만큼 떨어진 곳에 설치되어 있어서, 배관의 결함 위치로부터 많은 양의 누설이 진행되어 누설 감지기까지 전달되어야만 누설 여부가 감지되게 됨으로써 배관에서 누설의 조기 발견이 어려운 문제점이 있다.

또한, 배관 속의 유체로부터 열전달이 이루어져 배관 자체의 온도가 높기 때문에(예컨대 350 ℃의 온도), 특히 초고온 배관에서 고온을 견디면서 누설을 감지할 수 있는 센서를 시중에서 찾아보기 어려운 실정에 있다.

이에 본 고안은 고온을 견딜 수 있고, 안정적으로 누설을 감지할 수 있는 누설 감지 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 고안의 일실시예에 따른 누설 감지 장치는, 절연재질로 만들어지고 평행하게 한 쌍의 관통공이 형성된 다수의 열차폐부, 상기 열차폐부의 한 쌍의 관통공을 관통하여 상기 다수의 열차폐부를 직렬로 연결시키는 하나의 와이어, 및 상기 와이어에 연결되어 배관으로부터 누설된 유체로 인한 통전에 따른 저항 변화를 측정하는 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 고안에 의하면, 절연재질로 된 열차폐부 내로 와이어가 관통하도록 형성됨으로써, 누설 감지 장치로 열이 전도되는 것을 방지하여 고온의 유체가 흐르는 배관에서 오래도록 안정적으로 누설을 감지할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 누설 감지 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 누설 감지 장치가 배관에 사용된 상태를 도시한 정면도이다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 누설 감지 장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 누설 감지 장치가 배관에 사용된 상태를 도시한 정면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 누설 감지 장치(100)는, 절연재질로 만들어지고 평행하게 한 쌍의 관통공(11)이 형성된 다수의 열차폐부(10), 각 열차폐부(10)의 한 쌍의 관통공(11)을 관통하여 다수의 열차폐부(10)를 직렬로 연결시키는 하나의 와이어(20), 및 이 와이어(20)에 연결되어 배관(1)으로부터 누설된 유체로 인한 통전에 따른 저항 변화를 측정하는 감지부(30)를 포함하고 있다.

열차폐부(10)는 절연재질로 만들어지는데, 절연재질로서는 세라믹이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 절연재질은 부도체이면서 열이 전달되지 못하게 하면 충분하다.

열차폐부(10)는 중실(Solid) 또는 중공(Hollow)으로 된 임의의 형상을 가질 수 있는데, 다면체나 구형상으로 성형될 수 있으며, 특별히 그 형상은 한정되지 않는다. 열차폐부(10)에는 이 열차폐부(10)를 평행하게 관통하는 한 쌍의 관통공(11)이 형성되어 있어, 후술하는 와이어(20)가 삽입될 수 있다.

열차폐부(10)가 다면체의 형상을 갖게 되는 경우에는, 관통공(11)의 길이방향을 따라 한 쌍의 반구형 돌기(12)가 형성되는 것이 좋다. 다수의 열차폐부(10)가 와이어(20)에 의해 직렬로 연결될 때, 인접한 열차폐부(10)들의 반구형 돌기(12)가 점접촉하게 되면서, 열차폐부 조립체가 배관(1)의 굴곡을 용이하게 만곡될 수 있게 한다.

열차폐부(10)가 구형상인 경우에는, 한 쌍의 반구형 돌기(12)가 반드시 필요한 것은 아니다.

와이어(20)는 예컨대 철과 같은 금속으로 만들어지는데, 작은 직경을 가진 여러 가닥의 소선을 꼬아서 만들게 되면 와이어(20)가 높은 인장강도 및 전단강도를 갖게 되어 바람직하다.

와이어(20)는 1열로 정렬되어 있는 다수의 열차폐부(10)에서, 먼저 각 열차폐부(10)의 일측 관통공(11)에 삽입되어 일측 관통공들만 순차적으로 관통한 다음에, 역방향으로 각 열차폐부(10)의 타측 관통공(11)에 삽입되어 한번 더 타측 관통공들만 순차적으로 관통한다. 이렇게 모든 관통공(11)을 관통하여 다수의 열차폐부(10)를 직렬로 연결시킨 와이어(20)의 양단에는 감지부(30)가 연결된다.

감지부(30)는 와이어(20)에 전기적 및 물리적으로 연결된 일종의 전압 측정기이다. 이러한 전압 측정기는 이미 널리 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 전압 측정기를 통하여 와이어(20)의 양단에서 저항을 측정함으로써, 변화된 저항에 의해 배관(1)의 누설 여부를 감지할 수 있다는 점만 기술한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 열차폐부(10)를 와이어(20)에 의해 직렬로 연결하여 감지 대상인 배관(1)에 감아 두고서, 와이어(20)의 양단의 저항을 실시간으로 측정하게 되면, 배관(1)의 누설 여부를 확인할 수 있다.

여기서, 본 고안의 일실시예에 따른 누설 감지 장치(100)를 배관(1)에 설치할 때에는 금속 띠로 된 밴딩(Banding)부(2)를 사용하여 고정하는 것이 좋다.

예를 들어, 소듐냉각 원자로 등에 사용되는 약 600 ℃의 초고온 배관에 본 고안의 누설 감지 장치(100)가 적용되더라도, 세라믹과 같은 절연재질로 만들어진 열차폐부(10)가 고온을 견딜 수 있게 되어 안정적으로 누설을 감지하게 되는 것이다.

만일, 배관(1)의 소정 부위에서 누설이 일어나면, 도체인 양쪽 와이어(20)에 배관으로부터 누설되어 흐르는 유체가 접촉하게 되고, 이에 따라 접촉된 유체를 매개로 하여 통전이 되면서 와이어와 와이어 사이에 전류가 흐르게 된다. 즉, 저항이 0이 되게 되고, 이 값이 감지부(30)에 표시된다.

이와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 누설 감지 장치(100)가 배관(1)에 직접 장착되어 있기 때문에, 누설이 일어날 경우에 신속하게 그리고 미량의 누설도 확실히 감지할 수 있다.

본 고안의 일실시예에 따른 누설 감지 장치(100)는 와이어(20)에 의해 다수의 열차폐부(10)가 직렬로 연결되어 있기 때문에, 설치 공간이 협소한 배관 또는 접근이 어려운 배관 등에도 설치하여 누설을 감지할 수 있는 효과가 있게 된다.

이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시예는 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예시에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 배관
2 : 밴딩부
10 : 열차폐부
20 : 와이어
30 : 감지부
100 : 누설 감지 장치

Claims (8)

1. 절연재질로 만들어지고 평행하게 한 쌍의 관통공이 형성된 다수의 열차폐부,
   상기 열차폐부의 한 쌍의 관통공을 관통하여 상기 다수의 열차폐부를 직렬로 연결시키는 하나의 와이어, 및
   상기 와이어에 연결되어 배관으로부터 누설된 유체로 인한 통전에 따른 저항 변화를 측정하는 감지부
   를 포함하는 누설 감지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 절연재질은 세라믹인 누설 감지 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 열차폐부는 상기 관통공의 길이방향을 따라 한 쌍의 반구형 돌기가 형성되어 있는 누설 감지 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 와이어는 다수의 소선을 꼬아서 만들어지는 누설 감지 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 와이어는, 정렬되어 있는 상기 다수의 열차폐부에서, 일측 관통공에 삽입되어 일측 관통공들만 순차적으로 관통한 다음에, 역방향으로 타측 관통공에 삽입되어 타측 관통공들만 순차적으로 관통하고, 상기 관통공들을 관통한 상기 와이어의 양단에 상기 감지부가 연결되는 누설 감지 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 감지부는 전압 측정기인 누설 감지 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 열차폐부를 상기 와이어에 의해 직렬로 연결하여 상기 배관에 감아서 설치하는 누설 감지 장치,
8. 제7항에 있어서,
   상기 누설 감지 장치를 상기 배관에 설치할 때, 금속 띠로 된 밴딩부를 사용하여 고정되는 누설 감지 장치.
   
   
   

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