KR200495377Y1 - 압력용기 압력 시험 장치 - Google Patents

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압력용기 압력 시험 장치가 개시된다. 본 고안의 일 실시 예에 따른 압력용기 압력 시험 장치는 압력 시험을 위해 질소를 공급할 수 있는 질소유입 모듈; 일측은 상기 질소유입 모듈에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하고 압력을 조정하며, 타측은 측정하려는 압력용기에 연결되는 본체 모듈; 본체 모듈을 안착시켜 고정하되 높낮이를 조정할 수 있는 스탠드 모듈을 포함하며, 본체 모듈은, 질소유입 모듈의 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하는 제1 개폐밸브; 제1 개폐밸브의 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하는 제2 개폐밸브; 제2 개폐밸브의 일측에 연결되어 공급된 질소의 압력을 조정하는 레귤레이터; 레귤레이터 일측에 연결되어 압력을 측정하는 압력계; 및 압력계 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하는 제3 개폐밸브를 포함한다.

Description

압력용기 압력 시험 장치{PRESSURE TESTING APPARATUS FOR TUBE BUNDLE}
본 고안은, 압력용기 압력 시험 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 작업 현장의 환경에 따라 쉽게 배관, 압축기 등에 연결할 수 있고 자기압력기록계를 안정적으로 탈부착하여 정밀한 압력 측정을 할 수 있는 압력용기 압력 시험 장치에 관한 것이다.
일반적으로 압력용기는 내부에 대기압을 초과하는 압력의 기체 또는 액체를 보유하는 용기를 말하며, 보일러의 내압(耐壓)부분을 포함해서 호칭하기도 한다.
압력용기가 보일러와 다른 점은, 보일러에서는 스스로 발생하는 증기를 다른데 공급하는 열원인데 대해, 압력용기는 다른데서부터 증기 또는 열매(熱媒)등을 받아들이거나 또는 스스로 증기를 발생해서 내용물의 가열, 반응(反應) 등의 공정을 실시하거나, 또는 고온고압의 유체를 축적하거나 하는 역할을 한다는 점이다.
압력시험이라 함은, 시공이 완료된 배관이나 압력 용기 및 압력을 받는 기계 부품 등에 정해진 압력을 가하여 내구력이나 이음 및 재료의 누설이나 변형 등을 조사하는 시험이다.
기존에는 압력용기의 압력시험은 가압유체를 공급하는 배관과 압력용기에 연결하여 밸브를 조작하여 유체를 공급하는 구조에서 많이 하였으나, 이렇게 압력시험을 할 경우 현장 여건에 따라 배관, 용기, 압축기에 연결하기 어려운 점이 많았으며, 충분한 사용 압력에서 안정적으로 운영이 불가능하고, 압력용기의 위치에 따라 측정이 곤란한 문제점이 있었다.
대한민국 공개실용신안 실1999-0016870호(1999.05.25.공개)
따라서 본 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 누설이 없는 구조로 제작하고 정밀한 압력 및 유량을 조절할 수 있고 작업 현장 여건에 따라 높낮이를 조절하여 배관, 용기, 압축기를 연결하여 안정적으로 시험을 할 수 있는 압력용기 압력 시험 장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 일 측면에 따르면, 압력 시험을 위해 질소를 공급할 수 있는 질소유입 모듈; 일측은 상기 질소유입 모듈에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하고 압력을 조정하며, 타측은 측정하려는 압력용기에 연결되는 본체 모듈; 및 상기 본체 모듈을 안착시켜 고정하되 높낮이를 조정할 수 있는 스탠드 모듈을 포함하며, 상기 본체 모듈은, 상기 질소유입 모듈의 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하는 제1 개폐밸브; 상기 제1 개폐밸브의 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하는 제2 개폐밸브; 상기 제2 개폐밸브의 일측에 연결되어 공급된 질소의 압력을 조정하는 레귤레이터; 상기 레귤레이터 일측에 연결되어 압력을 측정하는 압력계; 및 상기 압력계 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하는 제3 개폐밸브를 포함하는 압력용기 압력 시험 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 스탠드 모듈은, 상기 본체 모듈이 안착될 수 있는 고정 플레이트를 사이에 두고 미리 설정된 간격으로 이격하여 배치되는 직사각 모양의 상판 테이블 유닛; 상기 상판 테이블 유닛과 고정 플레이트를 지지하며 높낮이 조절이 가능하도록 조정 핸들이 설치되어 있는 받침 유닛; 상기 받침 유닛의 승강을 조절하도록 다단의 연장 봉으로 형성되는 승강 유닛; 및 상기 승강 유닛의 하부와 연결되며 지면에 닿아 하중을 지지하는 수평 지지유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 질소유입 모듈은 두 개의 유입구가 형성될 수 있는 T자형 분기관으로 연결되며,상기 상판 테이블 유닛은 상기 본체 모듈을 고정하여 지지할 수 있도록 클램프부재를 더 포함할 수 있다.
본 고안의 실시 예들은, 자기압력기록계의 탈부착이 쉽고 작업 현장 여건에 따라 배관, 용기, 압축기에 연결할 수 있으며, 가하는 압력을 안정적으로 운영이 가능하고 테이블은 높낮이 조절이 가능하 압력용기 시험 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 압력용기 압력 시험 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스탠드 모듈의 확대도이다.
본 고안과 본 고안의 동작상의 이점 및 본 고안의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 고안의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 고안을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 압력용기 압력 시험 장치의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 스탠드 모듈의 확대도이다.
먼저, 압력용기 압력 시험 장치(10)는 질소유입 모듈(100), 본체 모듈(300), 스탠드 모듈(500)을 포함한다.
질소유입 모듈(100)은 압력 시험을 위해 질소를 공급할 수 있다.
질소유입 모듈(100)은 두 개의 유입구가 형성될 수 있는 T자형 분기관으로 연결될 수 있다. 이렇게 두 개의 유입구가 형성된다면 두개의 질소 용기를 한꺼번에 걸어서 측정할 수 도 있다.
질소유입 모듈(100)의 끝단은 플렉서블(flexible)한 호스로 연결되어 압력용기의 위치에 영향을 받지 않고 다양하게 연결될 수 있다.
다음으로, 본체 모듈(300)은, 일측은 상기 질소유입에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하고 압력을 조정하며, 타측은 측정하려는 압력용기에 연결된다.
구체적으로, 본체 모듈(300)은, 제1 개폐밸브(310), 제2 개폐밸브(330), 레귤레이터(350), 압력계(370), 제3 개폐밸브(390)를 포함한다.
제1 개폐밸브(310)는 질소유입 모듈(100)의 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하며, 제2 개폐밸브(330)는 제1 개폐밸브(310)의 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐한다.
또한, 레귤레이터(350)는 제2 개폐밸브(330)의 일측에 연결되어 공급된 질소의 압력을 조정하며, 압력계(370)는 레귤레이터(350) 일측에 연결되어 압력을 측정하며, 제3 개폐밸브(390)는 압력계(370) 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하는 역할을 한다.
여기에서 개폐밸브는 유체를 통하게 하거나 차단 또는 제어하기 위해 통로를 개폐할 수 있도록 한 가동 기구를 가진 기기를 의미하는 것으로, 일반적인 밸브 구성이다.
그리고 레귤레이터(350)는 조정(調整) 기기의 총칭으로서, 압력 조정기, 속도 조정기, 전압 조정기, 유량 조정기 등에 사용되는 말이며 공압(空壓) 기기에서는 공기압을 설정 및 조절하는 장치이다. 여기에서는 압력을 조절할 수 있는 기기를 지칭한다.
제3 개폐밸브(390)의 타측은 측정 대상인 압력용기에 호스로 연결할 수 있다.
한편, 스탠드 모듈(500)은 본체 모듈(300)을 안착시켜 고정하되 높낮이를 조정할 수 있다.
구체적으로 스탠드 모듈(500)은 상판 테이블 유닛(510), 받침 유닛(530), 승강 유닛(550), 수평 지지유닛(570)을 포함한다.
상판 테이블 유닛(510)은, 본체 모듈(300)이 안착될 수 있는 고정 플레이트(511)를 사이에 두고 미리 설정된 간격으로 이격하여 배치되는 직사각 모양이다.
상판 테이블 유닛(510)의 고정 플레이트(511)에는 본체 모듈(300)을 고정하여 지지할 수 있도록 클램프부재(513)를 더 포함하며, 클램프부재(513)가 본체 모듈(300)의 파이프를 감싸게 되므로 유동에 따른 진동이 없고 고정이 된다.
고정 플레이트(511)는 하부에서 나사로 체결되어 더욱 확실한 고정이 될 수 있다.
받침 유닛(530)은 상판 테이블 유닛(510)과 고정 플레이트(511)를 지지하며 높낮이 조절이 가능하도록 조정 핸들(531)이 설치된다.
받침 유닛(530)은 내부에 베벨기어가 구비된 기어박스가 고정 설치되며, 기어박스의 일측에는 조정 핸들(531)이 장착된다.
기어박스의 하측에는 숫나사의 중심축이 결합되어, 조정 핸들(531)의 조작에 따른 회전력이 베벨기어를 매개로 숫나사에 전달되어 암나사를 타고 상승 또는 하강하게 되어, 결과적으로 받침 유닛(530)이 상승 또는 하강하게 된다.
한편, 승강 유닛(550)은 받침 유닛(530)의 승강을 조절하도록 다단의 연장 봉으로 형성된다.
따라서, 받침 유닛(530)을 떠받치는 승강 유닛(550)이 다단으로 확장 또는 수축됨으로 인해서 수직의 높낮이가 조절되는 효과가 있으며, 이러한 다단의 연장 봉은 측면에서 나사로 고정시킬 수 있다.
수평 지지유닛(570)은 승강 유닛(550)의 하부와 연결되며 지면에 닿아 하중을 지지한다.
경우에 따라서는 수평 지지유닛(570)과 받침 유닛(530)이 각도 조절 및 높낮이 조절이 가능하며 보관이 편리하도록 접이식으로 제작될 수 있다.
다음으로 본 고안의 동작에 대해서 설명한다.
스탠드 모듈(500)을 사용이 편리하도록 높이 및 각도를 조절하여 지면에 안착시킨다.
질소유입 모듈(100)의 흡입(Suction)측과 현장의 질소배관, 질소용기, 고압 압축기에 호스로 연결한다.
질소유입 모듈(100)의 두 개의 유입구가 형성될 수 있는 T자형 분기관으로 연결되므로 질소 용기 2개에 연결될 수 있다.
제3 개폐밸브(390)의 토출측(Discharge)측과 측정대상인 고압의 압력용기에 호스로 연결하며, 질소를 가압할 수 있도록 제1 개폐밸브(310)를 차단하고 압력계(370) 전단의 밸브를 오픈(open)한다.
즉, 제3 개폐밸브(390)의 토출측은 측정대상인 튜브 번들(tube bundle)에 연결될 수 있다.
일반적으로 연소식 기화기는 액화된 LNG를 가정에서 사용할 수 있도록 보일러로 가열된물의 열을 이용해 액체에서 기체로 변환하는 설비이며 가열된 물이 있는 수조에 설치되어 있는 튜브 번들이라고 하는 기화기에 LNG를 통과시켜 기체로 변환된다.
연소식 기화기의 주요부품인 튜브 번들의 손상 및 부식으로 인해 누설될 경우 기화성능 저하 와 폭발 및 화재등 위험성이 있어 정기적으로 건전성 검사를 실시하며 이를 수행하기 위한 본 고안이 필요하며 작업시간을 1/5로 줄이고 작업의 편리성을 높일 수 있는 고안이다.
통상 튜브 번들은 열교환기 등에서, 한정된 공간 내에 될 수 있는 한 큰 전열 면적을 부여하기 위해 다수의 전열관을 다발 모양으로 배열한 관군을 말하며 배열법에는 지그재그 배열과 직열 배열이 있다.
공급배관 및 용기 자체에 있는 밸브와 압력용기 압력 시험 장치(10)에 있는 밸브를 차례로 오픈하며, 레귤레이터(350)(Regulator) 1차 압력을 확인하고 2차 압력(공급압력)을 조절한다.
1차 압력은 압력용기 또는 설비에서 공급되는 질소의 압력을 말하며, 대부분 질소용기의 충전압이 120kg/㎠으로 고압으로 공급됨으로 급격한 공급을 방지하고 튜브 번들의 누설점검에 필요한 85kg/㎠ 또는 110kg/㎠ 의 압력으로 맞추기 위해 조절하는 것이다.
공급압력은 레귤레이터를 통해 조절하고 최종압력은 압력계를 확인 후 튜브 번들과 연결된 밸브를 차단하여 가압을 종료하게 됩니다.
압력용기의 가압작업이 종료되면 압력계(370) 전단 밸브를 차단하고 자기압력기록계와 교체 설치하며, 자기압력기록계의 전단 밸브를 오픈하고 압력변화를 확인하고 압력용기의 상태를 확인한다.
자기압력기록계의 전단 밸브를 차단하고 자기압력기록계를 분리하며, 밸브를 오픈하여 압력용기 및 압력용기 압력 시험 장치(10) 내부에 잔류하고 있는 압력을 제거하며, 장치에 연결된 호스를 분리하여 작업을 종료한다.
자기압력기록계는 압력 프로세스의 연속적인 감시를 위한 기록이나 가스 취급장소/화학공장 등 방폭을 요하는 곳의 압력지시 및 기록용으로 사용되는 장치이다.
흡입측에서 질소를 가압하던 것을 제거하고 압력계를 분리하고 그 자리에 자기압력기록계를 설치하여야 한다.
튜브 번들이 누설되고 있는지를 확인(건전성 검사)하기 위해 압력을 일정한 시간동안 정체 시킨 후 자기압력기록계의 기록지가 변화가 있으면 누설로 판단하고 변화가 없으면 누설이 없는 설비상태가 정상이라고 판단한다.
이와 같인 본 고안의 장치를 이용한다면, 현장에 설치되어 있는 압력용기류의 누설 유무 및 상태를 확인하기 위해 질소로 가압할 때 현장여건에 따라 배관 및 용기를 연결할 수 있어 활용도가 높다.
또한, 현장에서 공급되는 질소압력보다 높은 압력으로 시험을 진행할 경우 고압 압축기 및 고압의 질소용기에 연결하여 가압할 수 있다.
그리고 연결부를 용접 이음으로 제작하여 누설부를 없애 측정결과의 신뢰도가 높고 레귤레이터(350)로 압력과 유량을 정밀하게 조절하여 안정적으로 가압을 할 수 있으며 자기압력계를 통해 정밀한 측정이 용이하다.
일반적으로 왕복동식 압축기를 이용해 가압을 하였으나 작업 시간 과다와 설비가 추가로 설치되어야 하는 문제점이 있어 압축된 가스를 직접 압축된 용기를 사용함으로 튜브 번들 가압방법을 변경하였으며 이로인해 필요한 본 고안이 적용될 수 있다.
이와 같이 본 고안은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 고안의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 질소유입 모듈 300 : 본체 모듈
500 : 스탠드 모듈
10 : 압력용기 압력 시험 장치

Claims (3)

  1. 압력 시험을 위해 질소를 공급할 수 있는 질소유입 모듈(100);
    일측은 상기 질소유입 모듈(100)에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하고 압력을 조정하며, 타측은 측정하려는 압력용기에 연결되는 본체 모듈(300); 및
    상기 본체 모듈(300)을 안착시켜 고정하되 높낮이를 조정할 수 있는 스탠드 모듈(500)을 포함하며,
    상기 본체 모듈(300)은,
    상기 질소유입 모듈(100)의 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하는 제1 개폐밸브(310);
    상기 제1 개폐밸브(310)의 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하는 제2 개폐밸브(330);
    상기 제2 개폐밸브(330)의 일측에 연결되어 공급된 질소의 압력을 조정하는 레귤레이터(350);
    상기 레귤레이터(350) 일측에 연결되어 압력을 측정하는 압력계(370); 및
    상기 압력계(370) 일측에 연결되어 공급된 질소의 출입을 개폐하는 제3 개폐밸브(390)를 포함하고,
    상기 스탠드 모듈(500)은,
    상기 본체 모듈(300)이 안착될 수 있는 고정 플레이트(511)를 사이에 두고 미리 설정된 간격으로 이격하여 배치되는 직사각 모양의 상판 테이블 유닛(510);
    상기 상판 테이블 유닛(510)과 고정 플레이트(511)를 지지하며 높낮이 조절이 가능하도록 조정 핸들(531)이 설치되어 있는 받침 유닛(530);
    상기 받침 유닛(530)의 승강을 조절하도록 다단의 연장 봉으로 형성되는 승강 유닛(550); 및
    상기 승강 유닛(550)의 하부와 연결되며 지면에 닿아 하중을 지지하는 수평 지지유닛(570)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기 압력 시험 장치(10).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 질소유입 모듈(100)은 두 개의 유입구가 형성될 수 있는 T자형 분기관으로 연결되며,
    상기 상판 테이블 유닛(510)은 상기 본체 모듈(300)을 고정하여 지지할 수 있도록 클램프부재(513)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기 압력 시험 장치(10).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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