KR200480851Y1 - 증발가스 압축기 밸브의 테스트장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안에 따른 증발가스 압축기 밸브의 테스트장치는, 계기판이 마련되는 테스트기와, 상기 테스트기 상에 탑재되는 받침대와; 상기 받침대의 일단측에 고정되도록 결합되는 후단 플랜지 커넥터와; 일측이 상기 후단 플랜지 커넥터에 결합되고, 타측에 증발가스용 압축기 밸브의 후단측이 결합되며, 상기 압축기 밸브의 규격과 대응되는 치수의 후단 지그 플랜지와; 일측에 상기 증발가스용 압축기 밸브의 전단측이 결합되고, 상기 압축기 밸브의 규격과 대응되는 치수의 전단 지그 플랜지와; 일측에 상기 전단 지그 플랜지의 일측이 결합되고, 시험유체가 공급되도록 배관 연결되며, 상기 시험유체를 증발가스용 압축기 밸브측에 공급하는 전단 플랜지 커넥터와; 로드가 상기 전단 플랜지 커넥터의 타측에 연결되고 외부 유압이 전달됨에 따라 로드를 전,후진시켜 상기 전단 플랜지 커넥터를 상기 받침대 상에서 전,후진시키기 위한 실린더와; 상기 전단 플랜지 커넥터에 시험 유체를 공급하기 위한 시험 유체 공급부와; 상기 전,후단 지그 플랜지에 의해 기밀된 압축기 밸브에 공급된 시험 유체의 누설량을 계측하기 위한 감지부와; 상기 실린더에 유압을 제공하기 위한 유압 공급부;를 구비한 것이다.

Description

증발가스 압축기 밸브의 테스트장치{TEST APPARATUS FOR COMPRESSOR VALVE}
본 고안은 증발가스 압축기의 밸브 테스트장치에 관한 것으로, 특히 양한 종류와 치수의 증발가스 압축기 밸브의 누설시험을 간편하고 용이하게 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 검사 시간이 단축되고 검사 결과에 따라 검사현장에서 수정하여 재검사를 수행할 수 있도록 그 구조가 개선된 증발가스 압축기 밸브 테스트장치에 관한 것이다.
일반적으로 LNG는 비등점이 극히 낮은 천연가스를 극저온의 온도로 냉각, 액화하여 얻어진다. LNG 운반선으로는 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 수송선이나, 마찬가지로 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 도착한 후 저장된 LNG를 재기화하여 천연가스 상태로 하역하는 LNG RV(Regasification Vessel)등이 있다.
최근에는 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading)나 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)와 같은 부유식 해상 구조물에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.
기존 LNG 운반선 또는 LNG FPSO 등 해상 LNG 저장설비에 LNG를 로딩할 때, LNG 저장탱크 내에는 증발가스가 불가피하게 발생한다.
증발가스는 LNG 저장탱크 내 원치 않는 압력 상승을 야기하므로, LNG 로딩시 발생된 증발가스를 육상 터미널로 복귀시키는 것이 필요하다. LNG 저장탱크로부터 육상의 터미널로 증발가스를 복귀시키는데 있어서, 증발가스 복귀용 가스 압축기, 또는 HD 가스 압축기(High Duty compressor)가 채용되고 있다.
종래 증발가스 압축기와 관련된 선행기술은 한국 등록특허공보 제10-1310962호 "증발가스 복귀용 가스 압축기의 운용 시스템 및 방법"(등록일자 : 2013.09.12)에 개시된 바와 같이, 액화가스 저장탱크 내 압력을 측정하는 압력센서와; 상기 액화가스 저장탱크로부터 나와 상기 제1HD 가스 압축기로 들어가는 증발가스 유량을 측정하기 위한 제1유량센서와; 상기 액화가스 저장탱크로부터 나와 상기 제2HD 가스 압축기로 들어가는 증발가스 유량을 측정하기 위한 제2유량센서와; 상기 압력센서, 상기 제1유량센서 및 상기 제2유량센서로부터 획득된 정보를 처리하여 상기 제1HD 가스 압축기와 상기 제2 HD 가스 압축기를 자동으로 로드 업 또는 로드 다운 제어하는 컨트롤 유닛을 포함한 것이다.
그외에도, LNG 플랜트설비, 정유, 석유화학, 발전소 등 증발가스 압축기가 이용되고 있으며, 증발가스 압축기의 흡입 토출 밸브는 초저온 가스를 압축하기 위해 반복적으로 닫힘과 열림을 실행한다.
이때, 흡입 토출 밸브는 초저온 가스의 통로가 되며, 반복적으로 닫힘, 열림으로 인한 충격하중을 받아 밸브 시트와 시트 플레이트, 댐퍼와 댐퍼 플레이트, 밸브 스프링에는 변형과 마모가 빈번히 발생하는 부품이다.
따라서, 이러한 흡입 토출 밸브를 설치하기 전에 그 작동성능과 누설량 점검을 사전에 상세하면서도 정확하게 검사가 되어야 한다.
하지만, 이 성능검사를 하기 위한 설비가 없으며, 제작 초기에는 각각의 규격의 플랜지에 볼트/너트를 이용하여 일일이 1차 측 흡입, 토출 밸브와 2 차측 흡입, 토출 밸브 4개 유형을 일일이 결합 및 분리를 시행하다 보니 테스트 장치가 매우 커지며, 기타 다른 제작사의 압축기일 때는 새로운 플랜지 규격이 준비되어야만 성능시험을 할 수 있기 때문에 현장에서는 매우 번거롭고 불편하며 과도한 정비시간이 투입된다.
한국 등록특허공보 제10-1310962호 "증발가스 복귀용 가스 압축기의 운용 시스템 및 방법"(등록일자 : 2013.09.12)
본 고안은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 다양한 종류와 치수의 증발가스 압축기 밸브의 누설시험을 간편하고 용이하게 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 검사 시간이 단축되고 검사 결과에 따라 검사현장에서 수정하여 재검사를 수행할 수 있도록 그 구조가 개선된 증발가스 압축기 밸브의 테스트장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 테스트기 상에 탑재되고, 상측이 개구된 반구형 구조로 형성된 받침대와; 상기 받침대의 일단측에 고정되도록 결합되는 후단 플랜지 커넥터와; 일측이 상기 후단 플랜지 커넥터에 결합되고, 타측에 증발가스용 압축기 밸브의 후단측이 결합되며, 상기 압축기 밸브의 규격과 대응되는 치수의 후단 지그 플랜지와; 일측에 상기 증발가스용 압축기 밸브의 전단측이 결합되고, 상기 압축기 밸브의 규격과 대응되는 치수의 전단 지그 플랜지와; 일측에 상기 전단 지그 플랜지의 일측이 결합되고, 시험유체가 공급되도록 배관 연결되며, 상기 시험유체를 증발가스용 압축기 밸브측에 공급하는 전단 플랜지 커넥터와; 로드가 상기 전단 플랜지 커넥터의 타측에 연결되고 외부 유압이 전달됨에 따라 로드를 전,후진시켜 상기 전단 플랜지 커넥터를 상기 받침대 상에서 전,후진시키기 위한 실린더와; 상기 전단 플랜지 커넥터에 시험 유체를 공급하기 위한 시험 유체 공급부와; 상기 전,후단 지그 플랜지에 의해 기밀된 압축기 밸브에 공급된 시험 유체의 누설량을 계측하기 위한 감지부와; 상기 실린더에 유압을 제공하기 위한 유압 공급부;를 구비한 것을 특징으로 한다.
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상기 유압 공급부는 상기 실린더와 오일 공급관으로 연결되는 유압펌프와, 상기 오일 공급관에 마련되어 상기 유압펌프로부터 압송되는 오일을 상기 실린더측으로 공급 또는 차단하기 위한 개폐밸브와, 상기 개폐밸브를 통과하여 실린더측으로 공급되는 오일의 유압을 조절하는 유압조절밸브와, 상기 유압조절밸브를 통과하여 실린더측으로 공급되는 오일의 공급방향을 제어하는 유압방향 제어밸브를 구비한 것이다.
상기 감지부는 에어배관에 마련되어 상기 에어배관을 통과하는 시험 유체의 유량을 계측하여 유량계측으로 계측된 유량 정보를 출력하는 유량센서와, 상기 에어배관에 마련되어 상기 에어배관을 통과하는 시험 유체의 압력과 온도를 계측하여 압력계와 온도계측으로 계측된 시험 유체의 압력과 온도 정보를 출력하는 압력센서 및 온도센서를 구비한다.
본 고안은 압축기 밸브의 누설 점검시험을 압축기 밸브의 크기와 형태에 관계없이 누설 시험을 수행할 수 있으며, 실린더에 의한 전,후진 동작으로 전,후단 지그 플랜지 사이에 압축기 밸브를 압착시킨 후에 시험 유체를 공급하여 누설 시험을 수행할 수 있으므로, 점검 장치를 단순화시키고 점검 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 간편하게 누설 점검을 테스트할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.
또한, 본 고안은 검사된 압축기 밸브의 검사 결과에 따라 검사현장에서 연마기등을 이용하여 누설부위를 수정하여 바로 재검사를 수행할 수 있는 이점을 갖는다.
도 1은 본 고안에 따른 증발가스 압축기 밸브의 테스트장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 고안에 따른 증발가스 압축기 밸브의 테스트장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 고안 요부 분해도.
도 4a,4b,4c는 본 고안의 사용상태도.
본 고안에 따른 증발가스 압축기 밸브의 테스트장치는, 도 1 내지 도 4을 참조하여 설명하면, 그 구성은 계기판(10)이 마련되는 테스트기(100)와, 상기 테스트기(100) 상에 탑재되는 받침대(3)와; 상기 받침대(3)의 일단측에 고정되도록 결합되는 후단 플랜지 커넥터(9)와; 일측이 상기 후단 플랜지 커넥터(9)에 결합되고, 타측에 증발가스용 압축기 밸브(200)의 후단측이 결합되며, 상기 압축기 밸브(200)의 규격과 대응되는 치수의 후단 지그 플랜지(8)와; 일측에 상기 증발가스용 압축기 밸브(200)의 전단측이 결합되고, 상기 압축기 밸브(200)의 규격과 대응되는 치수의 전단 지그 플랜지(6)와; 일측에 상기 전단 지그 플랜지(6)의 일측이 결합되고, 시험유체가 공급되도록 배관 연결되며, 상기 시험유체를 증발가스용 압축기 밸브(200)측에 공급하는 전단 플랜지 커넥터(5)와; 로드가 상기 전단 플랜지 커넥터(5)의 타측에 연결되고 외부 유압이 전달됨에 따라 로드를 전,후진시켜 상기 전단 플랜지 커넥터(5)를 상기 받침대(3) 상에서 전,후진시키기 위한 실린더(4)와; 상기 전단 플랜지 커넥터(5)에 시험 유체를 공급하기 위한 시험 유체 공급부와; 상기 전,후단 지그 플랜지(6,8)에 의해 기밀된 압축기 밸브(200)에 공급된 시험 유체의 누설량을 계측하기 위한 감지부(14)와; 상기 실린더(4)에 유압을 제공하기 위한 유압 공급부;를 구비한 것이다.
더 상세히 설명하면, 전단 플랜지 커넥터(5)와 후단 플랜지 커넥터(9)는 증발가스용 압축기 밸브(200)의 치수 및 형태와 대응되는 형태를 갖는다.
전단 플랜지 커넥터(5)와 후단 플랜지 커넥터(9)는 외측에 전단 지그 플랜지(6)와 후단 지그 플랜지(8)의 일측 부위가 끼움 결합되도록 90°의 간격으로 볼 플런저 나사가 설치되어 있다.
증발가스 압축기 밸브(200)(이하, 압축기 밸브로도 혼용하여 지칭하기로 함)는 후단 지그 플랜지(8)의 타측에 끼워져 결합되며, 이를 위해 후단 지그 플랜지(8)의 타측 에는 90°의 간격으로 볼 플런저 나사가 설치되어 있다.
전단 플랜지 커넥터(5)는 타측이 실린더(4)의 로드 단부와 체결되어 로드의 움직임과 연동되는 구조를 가지며, 로드의 전진동작시 일측에 결합된 전단 지그 플랜지(6)의 일측을 압축기 밸브(200)의 타측 부위와 접촉시킨다.
전단 지그 플랜지(6)는 로드의 움직임에 의해 전진동작되는 전단 플랜지 커넥터(5)에 의해 전진되어 후단 지그 플랜지(8)와 함께 압축기 밸브(200)를 기밀시키는 기능을 수행하게 된다.
실린더(4)는 유압 실린더로서 유압펌프(7)에서 압송된 유압에 의해 로드를 전,후진동작시키는 기능을 수행하게 된다.
시험 유체는 에어(air)를 채용할 수 있다.
받침대(3)는 일단과 타단측이 밀폐되고 상측 부위가 개구되는 반구 형태로 구성된다.
받침대(3)의 일단측에는 후단 플랜지 커넥터(9)가 고정되도록 결합되고 받침대(3)의 타단측에 실린더(4)가 고정된 구조를 갖는다.
상기 유압 공급부는 상기 실린더(4)와 오일 공급관으로 연결되는 유압펌프(7)와, 상기 오일 공급관에 마련되어 상기 유압펌프(7)로부터 압송되는 오일을 상기 실린더(4)측으로 공급 또는 차단하기 위한 개폐밸브(17)와, 상기 개폐밸브(17)를 통과하여 실린더(4)측으로 공급되는 오일의 유압을 조절하는 유압조절밸브(18)와, 상기 유압조절밸브(18)를 통과하여 실린더(4)측으로 공급되는 오일의 공급방향을 제어하는 유압방향 제어밸브(19)로 구성된다.
또한 상기 감지부(14)는 에어배관(30)에 마련되어 에어배관(30)을 통과하는 시험 유체의 유량을 계측하여 계기판(10)에 배치된 유량계측으로 계측된 유량 정보를 출력하는 유량센서와, 에어배관(30)에 마련되어 에어배관(30)을 통과하는 시험 유체의 압력과 온도를 계측하여 압력계와 온도계측으로 계측된 시험 유체의 압력과 온도 정보를 출력하는 압력센서 및 온도센서를 구비한 것이다.
그외에도 유압 공급부는 유압방향 제어밸브(19)를 조정하여 실린더(4)의 로드 방향을 제어하기 위한 유압 조정레버(24)를 구비할 수 있으며, 에어배관(30)에는 시험 유체인 에어의 공급 또는 차단을 위한 에어공급차단밸브(12)와 에어의 공급량을 에어공급조절밸브(13)가 마련된다.
그리고, 에어배관(30)은 시험이 완료된 시험 유체를 외부로 드레인하기 위한 드레인관(15)이 연결되고, 드레인관(15)의 에어 배출을 위한 드레인밸브(16) 및 시험이 완료된 후의 시험 유체를 드레인관(15)으로 배출시키는 동작을 에어 벤트 스위치(28)가 마련된다.
미설명부호 "50"은 에어배관(30)에 압축된 에어를 공급하기 위한 에어 컴프레셔를 나타낸 것이다.
이러한 구성을 갖는 본 고안은 도 4a에서와 같이 받침대(3)의 일단측에는 후단 플랜지 커넥터(9)가 고정되도록 결합되고 받침대(3)의 타단측에 실린더(4)가 고정된 상태에서 실린더(4)의 로드 단부에 전단 플랜지 커넥터(5)를 연결시키고, 후단 플랜지 커넥터(9)에 후단 지그 플랜지(8)를 결합시킨다.
이어서, 도 4b에서와 같이 압축기 밸브(200)를 받침대(3) 상의 후단 지그 플랜지(8)에 결합시킨 후에, 도 4c에서와 같이 유압 조절 손잡이(25)를 실린더 압력계(22)를 보면서 돌리면 유압조절밸브(18)를 조작할 수 있으며 및 유압 조정레버(24)를 이용하여 유압펌프(7)로부터 압송되는 오일의 유압 방향을 조절하여 실린더(4)의 일측에 공급하여 로드를 전진시켜 압축기 밸브(200)를 전,후단 지그 플랜지(6,8) 사이에 밀착되어 기밀시킨다.
이때, 압축기 밸브(200)를 테스트하기 위해 유압조절밸브(18)를 조절하도록 유압조절손잡이(25)를 조작하여 압축기 밸브(200)의 규격 치수 변화에 따라 실린더(4)에 공급되는 유압의 압력이 가변된다.
즉, 밸브 규격이 25~100mm일 경우에는 15bar(215psi)이고, 125mm일 경우에는 20bar(290psi), 150mm일 때 25bar(362psi), 200mm일 때 40bar(580psi), 250mm일 때에는 50bar(725psi)로 오일의 유압을 가변시켜 테스트하는 것이 바람직하다.
이는 압축기 밸브(200)의 규격이 커질 수록 전,후단 지그 플랜지(6,8)와의 밀착력을 향상시켜 기밀상태를 유지시키기 위함이다.
상기한 실린더(4)에 공급되는 유압은 유압이 디스플레이되는 실린더 압력계(22)를 시각적으로 확인한 후에 유압 조절 손잡이(25)를 조작하여 조절할 수 있다.
이후에, 에어 공급 스위치(27)를 조작하여 에어를 에어배관(30)을 통해 공급함에 따라 1.2MPa의 시험 유체를 전단 플랜지 커넥터(5) 및 전단 지그 플랜지(6)를 통해 전,후단 지그 플랜지(6,8) 사이에 밀착되고 닫혀진 상태의 압축기 밸브(200)측에 공급함으로써, 압축기 밸브(200)를 통과하는 에어의 누설량을 점검하게 된다.
이때, 유량계는 유량 감지센서를 통해 압축기 밸브(200)를 통과하는 에어의 누설량을 측정하게 되며, 에어의 누설량이 0.5/h이하일 때 정상으로 판단하게 된다.
압축기 밸브(200)의 시험이 완료된 후에는 유압 조정레버를 조작하여 실린더(4)측에 공급되는 유압의 방향을 앞서와는 반대방향으로 공급하여 로드를 후진시킴으로써, 압축기 밸브(200)와 밀착되어 있던 전단 지그 플랜지(6)를 후진시킨 후에 후단 지그 플랜지(8)에 결합된 압축기 밸브(200)를 분리시켜 외부로 인출시킨다.
한편, 누설 점검이 완료된 압축기 밸브(200)의 누설이 감지되면, 압축기 밸브(200)를 간단한 연마작업을 통해 수정한 후에 다시 앞서 설명한 검사과정을 재수행하여 누설 시험을 점검할 수 있다.
따라서, 본 고안은 압축기 밸브(200)의 누설 점검시험을 압축기 밸브(200)의 크기와 형태에 관계없이 누설 시험을 수행할 수 있으며, 실린더(4)에 의한 전,후진 동작으로 전,후단 지그 플랜지(6,8) 사이에 압축기 밸브(200)를 압착시킨 후에 시험 유체를 공급하여 누설 시험을 수행할 수 있으므로, 점검 장치를 단순화시키고 점검 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 간편하게 누설 점검을 테스트할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 고안은 검사된 압축기 밸브(200)의 검사 결과에 따라 검사현장에서 연마기등을 이용하여 누설부위를 수정하여 바로 재검사를 수행할 수 있는 이점을 갖는다.
3 : 받침대 4 : 실린더
5 : 전단 플랜지 커넥터 6 : 전단 지그 플랜지
7 : 유압펌프 8 : 후단 지그 프랜지
9 : 후단 플랜지 커넥터 10 : 계기판
12 : 에어공급차단밸브 13 : 에어공급조절밸브
14 : 감지부 15 : 드레인관
16 : 드레인밸브 17 : 개폐밸브
18 : 유압조절밸브 19 : 유압방향 제어밸브
20 : 압력계 21 : 온도계
22 : 실린더 압력계 23 : 유량계
24 : 유압 조절레버 25 : 유압조절 손잡이
27 : 에어조절스위치 28 : 에어 벤트 스위치
30 : 에어배관 40 : 유압 공급관
50 : 에어 컴프레셔 100 : 테스트기
200 : (증발가스)압축기 밸브

Claims (5)

  1. 테스트기(100) 상에 탑재되고, 상측이 개구된 반구형 구조로 형성된 받침대(3)와;
    상기 받침대(3)의 일단측에 고정되도록 결합되는 후단 플랜지 커넥터(9)와;
    일측이 상기 후단 플랜지 커넥터(9)에 결합되고, 타측에 증발가스용 압축기 밸브(200)의 후단측이 결합되며, 상기 압축기 밸브(200)의 규격과 대응되는 치수의 후단 지그 플랜지(8)와;
    일측에 상기 증발가스용 압축기 밸브(200)의 전단측이 결합되고, 상기 압축기 밸브(200)의 규격과 대응되는 치수의 전단 지그 플랜지(6)와;
    일측에 상기 전단 지그 플랜지(6)의 일측이 결합되고, 시험유체가 공급되도록 배관 연결되며, 상기 시험유체를 증발가스용 압축기 밸브(200)측에 공급하는 전단 플랜지 커넥터(5)와,
    로드가 상기 전단 플랜지 커넥터(5)의 타측에 연결되고 외부 유압이 전달됨에 따라 로드를 전,후진시켜 상기 전단 플랜지 커넥터(5)를 상기 받침대(3) 상에서 전,후진시키기 위한 실린더(4)와;
    상기 전단 플랜지 커넥터(5)에 시험 유체를 공급하기 위한 시험 유체 공급부와;
    상기 전,후단 지그 플랜지(6,8)에 의해 기밀된 압축기 밸브(200)에 공급된 시험 유체의 누설량을 계측하기 위한 감지부(14)와;
    상기 실린더(4)에 유압을 제공하기 위한 유압 공급부;를 구비한 것을 특징으로 하는 증발가스 압축기 밸브의 테스트장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 시험 유체는 에어인 것을 특징으로 하는 증발가스 압축기 밸브의 테스트장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유압 공급부는 상기 실린더(4)와 오일 공급관으로 연결되는 유압펌프(7)와,
    상기 오일 공급관에 마련되어 상기 유압펌프(7)로부터 압송되는 오일을 상기 실린더(4)측으로 공급 또는 차단하기 위한 개폐밸브(17)와,
    상기 개폐밸브(17)를 통과하여 실린더(4)측으로 공급되는 오일의 유압을 조절하는 유압조절밸브(18)와,
    상기 유압조절밸브(18)를 통과하여 실린더(4)측으로 공급되는 오일의 공급방향을 제어하는 유압방향 제어밸브(19)를 구비한 것을 특징으로 하는 증발가스 압축기 밸브의 테스트장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지부(14)는 에어배관(30)에 마련되어 상기 에어배관(30)을 통과하는 시험 유체의 유량을 계측하여 유량계측으로 계측된 유량 정보를 출력하는 유량센서와,
    상기 에어배관(30)에 마련되어 상기 에어배관(30)을 통과하는 시험 유체의 압력과 온도를 계측하여 압력계와 온도계측으로 계측된 시험 유체의 압력과 온도 정보를 출력하는 압력센서 및 온도센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 증발가스 압축기 밸브의 테스트장치.
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