KR20090016332A

KR20090016332A - 신축부의 원격 누설감지 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20090016332A
Application number: KR1020070080883A
Authority: KR
Inventors: 송주용
Original assignee: 주식회사 에이치케이알
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2009-02-13
Also published as: KR100889055B1

Abstract

신축부의 원격 누설감지 시스템 및 그 제어방법에 대한 발명이 개시된다. 개시된 신축부의 원격 누설감지 시스템은: 이격 설치된 파이프부재와, 상기 파이프부재를 연결하도록 신축이 이루어지는 주름관이 복수의 겹으로 적층되어 주름관 사이에 내측공간부가 형성된 신축부와, 상기 내측공간부와 연통되도록 상기 파이프부재에 적어도 하나가 설치된 연결부와, 상기 연결부의 일측에 연결되어 상기 내측공간부로 유체를 공급하는 공급부와, 상기 연결부의 타측에 연결되어 상기 내측공간부의 유체 압력을 자동으로 측정하는 센서부와, 상기 센서부의 측정값을 전달받아 상기 신축부의 파손 여부를 판단하는 제어부 및 상기 제어부의 신호에 의하여 작동되어 사용자에게 신축부의 누설 여부를 알리는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

파이프부재, 주름관, 신축부, 센서부, 제어부

Description

신축부의 원격 누설감지 시스템 및 그 제어방법{SYSTEM FOR MONITORING GAS LEAKING IN EXPANSION JOINT ELEMENT AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 신축부에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중의 주름관을 갖는 신축부의 파손 여부를 원격으로 감지하기 위한 신축부의 원격 누설감지 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 신축부는 길이의 신축이 용이하게 이루어지도록 벨로즈형 신축관인 주름관을 사용하는 관 이음부재의 일종이다.

일반적으로 배관이라 함은 현대 산업설비의 혈관이라 할 수 있을 정도로 여러 분야에 걸쳐 다양한 형태로 사용되고, 이러한 배관을 설계함에 있어 설계자가 직면하는 문제로는 외기 또는 수송 유체의 온도변화에 따른 배관의 팽창과 수축의 문제, 외부 충격에 의한 진동의 문제, 풍압 및 지진 등에 의한 파손 등의 문제로부터 배관에 가해지는 과중한 응력을 흡수하여 기기를 보호하고 사고발생을 방지하는 목적으로 응력이 집중되는 배관 부분에 신축 및 진동을 흡수하는 신축부를 설치하 게 된다.

상기 신축부는 금속 재질로 형성되며, 다수의 주름진 형상에 의하여 신축이 용이하게 이루어지게 된다.

상기와 같은 신축부는 계산식에 의한 수명계산으로 설계되어 현장에 설치되나, 부식 및 설치시 공차를 갖는 현장의 특성 등에 의하여 수명이 단축됨으로 신축부의 파손이 발생할 가능성이 커지게 된다.

그러나, 외측으로 노출된 신축부를 포함하여 원자력 발전소의 콘덴서 내부 및 관로의 이음에 사용되는 신축부나 보온재가 감싸진 신축부 등 외측으로 노출되지 않은 신축부의 파손 여부는 작업자가 용이하게 관찰하기가 어려운 것과, 원자력 발전소 등에 사용되는 신축부는 안전상의 문제로 작업자가 직접 신축부의 파손 여부를 검사하는 것이 어려움으로 인하여, 신축부 파손에 따른 유체가 누설되어 사고가 발생될 가능성이 높아지게 된다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 외측으로 노출된 신축부 뿐만 아니라 외측으로 노출되지 않은 신축부의 누설을 용이하게 감지하지 못함으로 인하여 사고의 발생 가능성이 커지는 것을 방지할 수 있는 신축부의 원격 누설감지 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템은: 이격 설치된 파이프부재와, 상기 파이프부재를 연결하도록 신축이 이루어지는 주름관이 복수의 겹으로 적층되어 주름관 사이에 내측공간부가 형성된 신축부와, 상기 내측공간부와 연통되도록 상기 파이프부재에 복수로 설치된 연결부와, 상기 연결부의 일측에 연결되어 상기 내측공간부로 유체를 공급하는 공급부와, 상기 연결부의 타측에 연결되어 상기 내측공간부의 유체 압력을 자동으로 측정하는 센서부와, 상기 센서부의 측정값을 전달받아 상기 신축부의 파손 여부를 판단하는 제어부 및 상기 제어부의 신호에 의하여 작동되어 사용자에게 신축부의 누설 여부를 알리는 표시부를 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 센서부는 상기 내측공간부에 있는 유체의 압력을 디지털 방식으로 측정하여 상기 제어부에 전기적 신호로 전달하게 됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기 표시부는 상기 신축부의 누설 여부를 시각적으로 알리는 제1표 시부재와 상기 신축부의 누설 여부를 청각적으로 알리는 제2표시부재를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 신축부는 외측에 적층된 제1주름관과 내측에 적층된 제2주름관을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 연결부는 상기 파이프부재의 일측에 관통 설치된 플러그와, 상기 플러그가 설치된 상기 파이프부재의 내측에 설치되어 상기 플러그의 내측과 상기 신축부의 내측공간부를 연통시키는 안내부재를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 안내부재의 일측 모서리는 상기 신축부의 내측 주름관에 용접으로 고정되며, 상기 안내부재의 다른 모서리는 상기 파이프부재의 내측에 용접으로 고정된다.

그리고, 상기 공급부가 연결된 연결부와 상기 측정부가 연결된 연결부는 상기 신축부의 축방향을 중심으로 하여 대각선 방향으로 대칭을 이루며 설치된다.

그리고, 상기 파이프의 내측에는 유체가 흘러가는 방향으로 경사부재가 기울어져 설치되며, 상기 경사부재에서 연장된 원통 형상의 슬리브는 상기 신축부의 내측에 위치하게 된다.

그리고, 상기 신축부의 양측에는 링 형상의 가이드링이 구비되며, 상기 가이드링은 구속부재에 의하여 이동이 구속된다.

그리고, 상기 구속부재는 일단이 절곡되어 일측의 가이드링에 걸리는 제1절곡부재와, 상기 제1절곡부재에 결합되며 절곡된 타단이 타측의 가이드링에 걸리는 제2절곡부재를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 구속부재가 통과되기 위하여 상기 가이드링에 구비된 연결공은 장공 형상으로 형성된다.

그리고, 상기 내측공간부에 공급되는 유체는 질소, 압축공기 또는 비활성기체 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템의 제어방법은: 전원공급에 의해 공급부가 동작되는 공급부동작단계와, 상기 공급부에 의하여 발생된 유압이 주름관 사이의 내측공간부로 공급되는 유압공급단계와, 상기 내측공간부와 연결된 센서부를 통하여 상기 내측공간부의 압력상태를 측정하는 측정단계와, 상기 센서부에 의하여 측정된 측정압력과 제어부에 입력된 설정압력의 값을 비교하는 비교단계와, 상기 측정압력과 설정압력의 상대적 크기에 따라 주름관의 파손부위를 파악하는 파손부위판단단계 및 상기 주름관의 파손부위를 표시부를 통하여 알리는 알람단계를 포함하게 된다.

바람직하게, 상기 파손부위판단단계에서, 상기 측정압력이 상기 설정압력보다 크면 상기 내측공간부 내측의 주름관이 파손된 것으로 판단하며, 상기 측정압력이 상기 설정압력보다 작으면 상기 내측공간부 외측의 주름관이 파손된 것으로 판단하게 됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템 및 그 제어방법은 종래 발명과 달리 신축부의 구비된 주름관을 복수로 하며, 상기 주름관 사이의 내측공간부로 유체를 공급하여 압력을 원격으로 측정하여 제어부에서 주름관의 파손위치를 파악하여 이를 표시부를 통하여 알림으로 신축부의 노출 여부에 상관없이 신축부의 파손을 용이하게 파악할 수 있게 되어, 신축부 파손에 따른 사고발생을 억제할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템 및 그 제어방법의 바람직한 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템의 요부구성을 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 신축부의 원격 누설감지 시스템을 분해 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 측단면도이며, 도 4는 도 3에서 "A"부분을 확대 도시한 도면이며, 도 5는 도 4의 "B"방향에서 안내부재의 설치상태를 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템의 제어방법의 순서도이다.

유체가 흐르기 위한 통로가 형성된 파이프부재는 원형 또는 다양한 단면 형 상을 갖는 파이프 형상으로서, 제1파이프(1)와 제2파이프(6)로 구분되어 일정한 간격으로 이격 설치되며, 상기 제1파이프(1)와 제2파이프(6) 사이에는 신축부(20)가 연결된다.

상기 제1파이프(1)는 제1메인파이프(3)와 상기 제1메인파이프(3)의 일단에 용접으로 고정되는 제1연결파이프(5)로 구성이 이루어지며, 이는 본 발명의 일 실시예에 의한 것일 뿐, 상기 제1메인파이프(3)와 제1연결파이프(5)가 일체로 연결되어 하나의 관 형상을 형성하는 것을 포함하여 다양한 실시예가 적용될 수 있다.

그리고, 상기 제2파이프(6)도 제2메인파이프(8)와 상기 제2메인파이프(8)의 일단에 용접으로 고정되는 제2연결파이프(7)로 구성이 이루어지며, 이는 본 발명의 일 실시예에 의한 것일 뿐, 상기 제2메인파이프(8)와 제2연결파이프(7)가 일체로 연결되어 하나의 관 형상을 형성하는 것을 포함하여 다양한 실시예가 적용될 수 있다.

즉, 본원발명에 의한 파이프부재는 제1파이프(1)와 제2파이프(6)로 구성이 이루어지며, 상기 제1파이프(1)는 제1메인파이프(3)와 제1연결파이프(5)로 구성되며, 상기 제2파이프(6)는 제2메인파이프(8)와 제2연결파이프(7)로 구성이 이루어진다.

상기 이격된 파이프부재를 연결하도록 신축이 이루어지는 주름관이 복수의 겹으로 적층되어 주름관 사이에 내측공간부(95)가 형성된 신축부(20)를 구성하게 된다.

즉, 상기 신축부(20)는 2개 이상의 주름관이 포개져서, 서로 접하는 주름관 과 주름관 사이에 내측공간부(95)를 형성하게 된다.

상기 신축부(20)가 2개의 주름관으로 이루어진 경우, 상기 내측공간부(95)를 중심으로 하여 외측에 적층된 주름관을 제1주름관(22)으로 하며, 내측에 적층된 주름관으로 제2주름관(24)으로 하게 되며, 상기 제1주름관(22)과 제2주름관(24) 사이에는 내측공간부(95)가 구비된다.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 신축부(20)를 구성하는 주름관이 2개로 이루어짐을 보이나, 이는 단지 실시예에 의한 것이며, 3개 또는 그 이상의 주름관이 본 발명에 의한 신축부(20)에 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 내측공간부(95)와 연통되도록 상기 파이프부재에는 연결부가 복수로 설치된다.

상기 연결부는 상기 제1파이프(1)에 설치되는 제1연결부(10)와 상기 제2파이프(6)에 설치되는 제2연결부(16)로 구성되나, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제1파이프(1) 또는 제2파이프(6)의 일측에만 제1연결부(10)와 제2연결부(16)가 각각 설치되는 것을 포함하여 1개 또는 3개 이상의 연결부가 상기 제1파이프(1) 또는 제2파이프(6)에 선택적으로 설치됨도 본 발명에 의한 연결부의 다른 실시예라 할 것이다.

상기 파이프부재에 상기 연결부가 하나만 설치된 경우에는 상기 연결부에 공급부(60)와 측정부(70)가 각각 연결된다.

본 발명에서는 조립공정의 편리 및 가공 불량에 의한 자재손실을 최소화하기 위하여, 제1연결파이프(5)에 제1연결부(10)를 설치하고 제2연결파이프(7)에 제2연 결부(16)를 설치하게 된다.

상기 연결부는 상기 파이프부재의 일측에 관통 설치된 플러그(12,17)와, 상기 플러그(12,17)가 설치된 상기 파이프부재의 내측에 설치되어 상기 플러그(12,17)의 내측과 상기 신축부(20)의 내측공간부(95)를 연통시키는 안내부재(14,18)를 포함하여 구성된다.

상기 연결부는 상기 파이프부재 외측과 신축부(20)의 내측공간부(95)를 연통시키기 위한 기술사상을 갖게 되며, 이와 같은 기술사상 안에서 상기 연결부의 형상 및 위치는 다양한 변화가 가능할 것이다.

이를 보다 상세히 설명하면, 상기 제1연결파이프(5)에는 통공을 형성하고, 상기 통공에 중공이 형성된 플러그(12)를 삽입하여, 상기 제1연결파이프(5)의 내측과 외측이 상기 플러그(12)를 통해 연통되도록 한다.

상기 플러그(12)가 장착된 상기 제1파이프(1)의 내측에는 판재 형상의 안내부재(14)가 구비되어, 상기 플러그(12)를 통한 제1파이프(1)의 외측과 상기 신축부(20)의 내측공간부(95)를 연결시켜주게 된다.

상기 제2연결파이프(7)에도 상기 제1연결부(10)와 같은 구성을 갖는 제2연결부(16)가 설치된다.

상기 제2연결부(16)는 상기 제2연결파이프(7)의 내측과 외측을 연통시키기 위한 플러그(17)와 상기 플러그(17)가 설치된 제2연결파이프(7)의 내측에 구비된 안내부재(18)로 구성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1연결파이프(5)에 설치된 상기 안내부 재(14)의 일측 모서리는 상기 신축부(20)의 내측 주름관인 제2주름관(24)에 용접으로 고정되어 제1용접부(80)를 형성하게 되며, 상기 안내부재(18)의 다른 모서리는 상기 제1연결파이프(5)의 내측에 용접으로 고정되어 제4용접부(86)를 형성하게 된다.

그리고, 상기 안내부재(14)가 접한 위치에 있는 제1주름관(22)은 상기 제1연결파이프(5)와 제2연결파이프(7)의 내측면에 용접으로 고정되어 제2용접부(82)를 형성하게 된다.

상기 안내부재(14)가 위치한 부분을 제외하고 다른 부분의 신축부(20)는 제1주름관(22)과 제2주름관(24)이 제1연결파이프(5)의 내측면에 용접으로 고정되어 제3용접부를 형성하게 되며, 이때 상기 제1주름관(22)과 제2주름관(24)의 일단은 안내부재(14)가 위치한 부분을 제외하고는 기밀을 유지하게 된다.

한편, 상기 제2연결부(16)에 구비되는 안내부재(18)의 설치상태도 상기 제1연결부(10)에 구비되는 안내부재(14)의 설치상태와 동일함으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같은 연결상태에 의하여, 상기 내측공간부(95)는 제1연결부(10) 및 제2연결부(16)와 연통되고, 신축부(20)의 다른 경계 부분은 용접됨으로 인해 기밀을 유지하게 된다.

상기 신축부(20)의 양단에는 링 형상의 가이드링(30)이 구비되며, 상기 가이드링(30)은 구속부재(40)에 의하여 설정된 범위 내에서 이동이 구속된다.

상기 가이드링(30)에는 연결공(34)이 구비되며, 상기 연결공(34)에는 숫나사 산이 양측에 형성된 고정바(42)가 삽입되어 너트(44)에 의하여 고정된다.

상기와 같은 구속부재(40)는 상기 신축부(20)의 운송작업시 신축부(20)의 파손을 방지하기 위하여 사용되며, 상기 신축부(20)의 설치 완료시 선택적으로 제거된다.

그러나, 상기 신축부(20)의 신축이나 비틀림이 설계허용 범위 내에서 이루어지도록 상기 신축부(20)의 변형 범위를 한정하는 역할도 하게 되며, 이러한 경우에는 신축부(20) 이동 시 뿐만 아니라 설치가 완료된 이후에도 상기 구속부재(40)는 계속 사용하게 된다.

그리고, 상기 파이프부재의 내측에는 유체가 흘러가는 방향으로 경사부재(52)가 기울어져 설치되며, 상기 경사부재(52)에서 연장된 원통 형상의 슬리브(54)는 상기 신축부(20)의 내측에 위치하여 가이드부(50)를 구성하게 된다.

상기 가이드부(50)의 설치에 의하여, 상기 제1파이프(1)를 통하여 상기 제2파이프(6)로 흐르는 유체가 상기 신축부(20)의 절곡된 형상에 의해 영향을 받지 않도록 한다.

상기 제1연결부(10)에는 상기 내측공간부(95)의 유체 압력을 자동으로 측정하기 위한 센서부(70)가 설치되며, 상기 제2연결부(16)에는 상기 내측공간부(95)로 유체를 공급하는 공급부(60)가 설치된다.

상기 센서부(70)는 내측공간부(95)의 유체 압력을 자동으로 측정하기 위한 기술 사상 안에서 아날로그 또는 디지털 방식을 포함하여 다양한 방식과 형태의 압력센서가 사용될 수 있다.

상기 센서부(70)에는 제어부(72)가 연결되어 상기 센서부(70)의 측정값을 전달받아 상기 신축부(20)의 파손 여부를 판단한다.

상기 센서부(70)는 상기 내측공간부(95)에 있는 유체의 압력을 디지털 방식으로 측정하여 상기 제어부(72)에 전기적 신호로 전달하게 된다.

상기 제어부(72)에는 표시부(74)가 연결되어, 상기 제어부(70)의 신호에 의하여 상기 표시부(74)가 작동되어 사용자에게 신축부(20)의 누설 여부를 알리는 알리게 된다.

상기 표시부(74)는 상기 신축부(20)의 누설 여부를 시각적으로 알리는 제1표시부재와 상기 신축부(20)의 누설 여부를 청각적으로 알리는 제2표시부재를 포함하여 구성된다.

상기 제1표시부재는 엘이디램프의 점멸이나 영상정보 등을 포함한 다양한 시각정보를 이용하여 상기 신축부(20)의 상태를 시각적으로 알리게 된다.

상기 신축부(20)가 2개의 주름관으로 이루어진 경우, 상기 센서부(70)에서 측정된 측정압력이 제어부(72)에 입력된 설정압력 보다 크거나 작은 경우, 상기 표시부(74)의 제1표시부재와 제2표시부재는 외측 주름관인 제1주름관(22) 또는 내측 주름관인 제2주름관(24)의 파손을 사용자에게 알려주게 된다.

그리고, 상기 공급부(60)는 상기 내측공간부(95)로 유체를 공급하게 되며, 이러한 유체는 질소, 압축공기 또는 비활성기체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하나, 이에 한정하는 것은 아니며 다양한 종류의 기체 또는 유체가 상기 내측공간부(95)로 공급될 수 있다.

상기 공급부(60)는 유체공급기(64)와 상기 유체공급기(64)에서 발생된 기체 또는 유체의 양을 제어하는 밸브부재(62)를 포함하여 구성된다.

상기 공급부(60)가 연결된 제2연결부(16)와 상기 센서부(70)가 연결된 제1연결부(10)는 상기 신축부(20)의 축방향(도 3기준 수평방향)을 중심으로 하여 대각선 방향으로 대칭되어 설치된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1연결부(10)는 좌측상단에 설치되면, 이에 대응하는 제2연결부(16)는 우측하단에 설치되어, 상기 내측공간부(95)로 유입되는 기체 또는 유체 등에 의하여 발생된 압력의 측정이 상기 센서부(70)에 의하여 용이하게 측정될 수 있도록 하나, 상기 제1연결부(10)와 제2연결부(16)의 위치는 이에 한정하는 것은 아니며, 다양한 변화가 가능함은 물론이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템의 제조방법을 설명하기로 한다.

이격된 파이프부재에 각각 구멍을 뚫고 플러그(12,17)를 설치하는 플러그 설치단계를 갖게 된다.

이를 상세히 설명하면, 제1연결파이프(5)와 제2연결파이프(7)에 구멍을 뚫고 플러그(12,17)를 삽입 고정시킨다.

그리고, 상기 파이프부재 사이에 주름관이 복수의 겹으로 적층된 신축부(20)를 위치시키는 신축부(20) 안착단계를 갖게 된다.

그리고, 상기 파이프부재에 링 형상의 가이드링(30)이 용접으로 고정되는 가이드링(30) 고정단계를 갖게 된다.

본 발명에서는 조립의 편의를 위하여 제1연결파이프(5)와 제2연결파이프(7)에 가이드링(30)을 각각 고정하게 된다.

만약, 제1연결파이프(5)와 제2연결파이프(7)에 구멍을 뚫고 플러그(12,17)를 삽입하는 작업 또는 제1연결파이프(5)와 제2연결파이프(7)에 가이드링(30)을 각각 고정하는 작업에서 불량품이 발생한다 하여도 제1파이프(1) 또는 제2파이프(6) 전체를 교체할 필요없이 해당되는 제1연결파이프(5) 또는 제2연결파이프(7)를 교체하면 되기에 제조비를 절감하게 된다.

이하, 상기 제1연결부(10)의 안내부재(14)와 신축부(20)의 연결상태를 설명하기로 하며, 상기 제2연결부(16)의 안내부재(18)와 신축부(20)의 연결상태는 상기 제1연결부(10)의 안내부재(14)와 신축부(20)의 연결상태와 동일함으로 생략하기로 한다.

상기 신축부(20)에서 상기 플러그(12) 하측에 위치하는 안내부재(14)가 접하는 부분을 제외하고는 상기 신축부(20)의 양단 중 일단이 상기 파이프부재를 구성하는 제1연결파이프(5)의 내측면에 용접되어 제3용접부(84)를 형성하는 1차용접단계를 갖게 된다.

즉, 상기 신축부(20)는 상기 안내부재(14)가 접하는 부분을 제외하고는 제1연결파이프(5)의 내측면에 용접되어 제3용접부(84)를 형성함으로 기밀을 이루게 된다.

그리고, 상기 안내부재(14)가 접하는 부분에 위치한 신축부(20)에서 상기 파이프부재와 접하는 주름관은 상기 파이프부재의 내측면에 용접되어 제2용접부(82) 를 형성하게 되며, 상기 안내부재(14)와 접하는 주름관은 상기 안내부재(14)에 용접되어 제1용접부(80)를 형성하게 되는 2차용접단계를 갖게 된다.

즉, 상기 안내부재(14)와 접하는 신축부(20)에서 상기 제1주름관(22)은 상기 제1연결파이프(5)의 내측면에 용접으로 고정되어 제2용접부(82)를 형성하게 되며, 상기 제2주름관(24)은 상기 안내부재(14)와 용접으로 고정되어 제1용접부(80)를 형성하게 된다.

그리고, 상기 신축부(20)와 접하지 않는 상기 안내부재(14)의 모서리부분을 상기 파이프부재의 내측면에 용접으로 고정시켜 제4용접부(86)를 형성하는 3차용접단계를 갖게 된다.

이를 다시 정리하면, 1차용접단계에서는 안내부재(14)와 접하는 부분을 제외한 다른 부분을 파이프부재의 내측면을 따라 용접한 후에, 2차용접단계에서는 안내부재(14)가 위치된 부분에서는 제1주름관(22)만 파이프부재의 내측면에 용접으로 고정하고, 제2주름관(24)은 안내부재(14)에 고정하게 되며, 3차용접단계에서는 상기 안내부재(14)의 용접되지 못한 부분을 파이프부재의 내측면에 용접으로 고정하여, 제1연결부(10)와 내측공간부(95)와 제2연결부(16)가 연통된 상태에서, 다른 부분은 밀봉되어 기밀이 이루어짐을 특징으로 한다.

그리고, 상기 3차용접단계 이후에 상기 신축부(20) 내측에 경사부재(52)와 슬리브(54)를 구비한 가이드부(50)가 설치되는 가이드부 설치단계를 갖게 된다.

그리고, 상기 플러그(12,17)에 센서부(70)와 공급부(60)를 각각 연결시키는 조립단계를 포함하게 된다.

그리고, 상기 센서부(70)에는 제어부(72)를 연결하며, 상기 제어부(72)는 제1표시부재와 제2표시부재로 구성된 표시부(74)에 연결을 하게 된다.

그리고, 상기 제1연결파이프(5)를 상기 제1메인파이프(3)에 용접으로 고정하는 공정과 함께, 상기 제2연결파이프(7)를 상기 제2메인파이프(8)에 용접으로 고정하는 공정을 갖게 된다.

그리고, 상기 신축부(20)의 양측에 구비된 가이드링(30)을 너트(44)와 고정바(42)를 이용하여 고정하는 공정을 갖게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템의 제어방법을 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 신축부(20)의 원격 누설감지 시스템에 전원이 인가되어 동작이 이루어지면, 상기 공급부(60)의 동작이 이루어지는 공급부동작단계(S10)를 갖게 된다.

그리고, 상기 공급부(60)에 의하여 발생된 유압이 주름관 사이의 내측공간부(95)로 공급되는 유압공급단계(S20)를 갖게 된다.

상기 공급부(60)를 구성하는 상기 유체공급기(64)에서 발생된 유체는 밸브부재(62)에 의하여 공급되는 양이 조절되어 제2연결부(16)의 플러그(17)와 안내부재(18)를 따라 신축부(20)의 내측공간부(95)로 유입된다.

그리고, 상기 내측공간부(95)와 연결된 센서부(70)를 통하여 상기 내측공간부(95)의 압력상태를 측정하는 측정단계(S30)를 갖게 된다.

상기 내측공간부(95)로 유입된 유체는 제1연결부(10)의 안내부재(14)와 플러 그(12)를 통하여 센서부(70)로 유입되어 유체의 압력을 측정하게 된다.

상기 내측공간부(95)로 공급되는 유체의 압력은 상기 신축부(20)를 구성하는 제1주름관(22) 및 제2주름관(24)이 갖는 설계압력의 1/4 내지 1/2가 적절하다.

그리고, 상기 센서부(70)에 의하여 측정된 측정압력과 제어부(72)에 입력된 설정압력의 값을 비교하는 비교단계(S40)를 갖게 된다.

상기 측정압력은 상기 센서부(70)에 의하여 측정된 압력으로, 상기 내측공간부(95)의 압력과 같게 된다.

상기 설정압력은 상기 신축부(20)의 파손이 없을 경우, 상기 공급부(60)에서 공급되는 압력에 의하여 상기 내측공간부(95)가 갖는 압력값을 나타낸다.

상기 센서부(70)에서 측정된 측정압력은 상기 제어부(72)로 전달되어, 상기 제어부(72) 내에 입력된 설정압력과 비교를 하게 된다.

우선 상기 측정압력과 설정압력이 동일 범위 내에 있는지 판단하게 되며, 측정압력과 설정압력이 동일 범위에 있으면 센서부(70)의 측정을 계속하게 된다.

상기 측정압력과 설정압력의 비교에 있어서, 측정압력과 설정압력의 수치가 정확하게 일치해야 되는 것은 아니며, 사용자가 정해놓은 설정범위 내에서 플러스 오차와 마이너스 오차가 정해질 수 있다.

그리고, 상기 측정압력과 설정압력의 상대적 크기에 따라 주름관의 파손부위를 파악하는 파손부위판단단계(S50)를 갖게 된다.

상기 측정압력과 설정압력이 동일 범위에 있지 않을 경우에는, 상기 측정압력과 설정압력의 크기를 비교한다.

상기 측정압력이 상기 설정압력보다 크면 상기 내측공간부(95) 내측의 주름관인 제2주름관(24)이 파손된 것으로 판단하며, 상기 측정압력이 상기 설정압력보다 작으면 상기 내측공간부(95) 외측의 주름관인 제1주름관(22)이 파손된 것으로 판단하게 된다.

즉, 상기 센서부(70)에서 측정된 측정압력이 설정압력보다 높은 경우에는, 내측에 위치한 제2주름관(24)이 파손되어 파이프부재를 흐르는 유체가 내측공간부(95)로 유입되는 경우에 해당한다.

그리고, 상기 센서부(70)에서 측정된 압력이 설정된 압력보다 낮은 경우에는, 외측에 위치한 제1주름관(22)이 파손되어 내측공간부(95)로 공급된 유체가 외측으로 누설되는 경우에 해당한다.

그리고, 상기 주름관의 파손부위를 표시부(74)를 통하여 알리는 알람단계(S60)를 갖게 된다.

상기 표시부(74)는 불빛이나 화상 등을 통하여 시각적으로 경보를 주는 제1표시부재와 청각적으로 경보를 주는 제2표시부재를 통하여 상기 신축부(20)의 상태를 알리게 된다.

즉, 상기 신축부(20)가 정상 상태일 경우에는, 정상모드 동작 신호를 발생하게 되며, 상기 제1주름관(22) 또는 제2주름관(24)이 파손된 경우, 해당되는 주름관의 파손 경보를 제1표시부재와 제2표시부재를 통하여 알려주게 된다.

그러므로, 작업자는 상기 표시부(74)를 통하여 측정된 압력 수치로 제1주름관(22) 또는 제2주름관(24)의 파손여부를 용이하게 파악할 수 있게 된다.

그리고, 상기 제1주름관(22)과 제2주름관(24)이 동시에 파손된 경우, 상기 측정압력은 설정압력보다 작게 됨이 일반적이나, 주름관의 파손 정도와 범위에 따라 측정압력이 설정압력보다 커질 수 있게 되며, 이러한 경우에는 각 현장에 적합한 경험값을 도입하여 신축부(20)의 파손 여부를 파악하게 된다.

한편, 상기 가이드링(30) 및 이를 구속하기 위한 너트(44)와 고정바(42)를 포함한 구속부재(40)는 상기 신축부(20)의 이동이나 설치시 외부충격에 의하여 상기 신축부(20)가 파손됨을 방지하기 위함이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 신축부의 누설감지 장치의 요부구성을 도시한 사시도이며, 도 7은 도 6에 도시된 신축부의 누설감지 장치를 분해 도시한 사시도이며, 설명의 편의를 위해 상기 일 실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

신축부(20)의 양측에는 가이드링(32)이 구비되며, 상기 가이드링(32)에는 구속부재(90)가 통과되기 위한 장공 형상의 연결공(35)이 구비된다.

상기 구속부재(90)는 일단이 절곡되어 일측의 가이드링(32)에 걸리는 제1절곡부재(92)와, 상기 제1절곡부재(92)에 결합되며 절곡된 타단이 타측의 가이드링(32)에 걸리는 제2절곡부재(94)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 기술사상 안에서 상기 제1절곡부재(92)와 제2절곡부재(94)의 형상은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 제1절곡부재(92)는 "ㄴ" 형상으로 절곡되어 있으며, 상기 제1절곡부재(92)에 결합되는 제2절곡부재(94)는 "ㄴ"형상 또는 "ㅣ" 형상으로 되어 상기 제1절곡부재(92)와 결합된 다.

이를 위하여, 상기 제1절곡부재(92)와 제2절곡부재(94)의 이음 부분에는 암나사산이 형성된 결합홈과 숫나사산이 형성된 나사돌기가 선택적으로 형성된다.

상기 구속부재(90)는 양측이 절곡된 형상을 갖는 것과, 상기 신축부(20)의 길이보다 여유길이 만큼 구속부재(90)의 길이가 길게 형성된 것에 의하여, 신축부(20)가 늘어나는 한계 길이를 구속하게 되어 신축부(20)가 허용길이 이상으로 신장되어 파손됨을 방지하게 된다.

그리고, 상기 연결공(35)이 장공 형상으로 형성된 것에 의하여, 상기 신축부(20)가 한계 각도 이상으로 비틀리는 경우, 상기 구속부재(90)에 의하여 신축부(20)의 비틀림이 억제되어 신축부(20)의 파손을 방지하게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템의 요부구성을 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 신축부의 원격 누설감지 시스템을 분해 도시한 사시도이다.

도 3은 도 1의 측단면도이다.

도 4는 도 3에서 "A"부분을 확대 도시한 도면이다.

도 5는 도 4의 "B"방향에서 안내부재의 설치상태를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템의 요부구성을 도시한 사시도이다.

도 7은 도 6에 도시된 신축부의 원격 누설감지 시스템을 분해 도시한 사시도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 신축부의 원격 누설감지 시스템의 제어방법의 순서도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 제1파이프 3 : 제1메인파이프

5 : 제1연결파이프 6 : 제2파이프

7 : 제2연결파이프 8 : 제2메인파이프

10 : 제1연결부 12,17 : 플러그

14,18 : 안내부재 16 : 제2연결부

20 : 신축부 22 : 제1주름관

24 : 제2주름관 30,32 : 가이드링

34,35 : 연결공 40,90 : 구속부재

42 : 고정바 44 : 너트

50 : 가이드부 52 : 경사부재

54 : 슬리브 60 : 공급부

62 : 밸브부재 64 : 유체공급기

70 : 센서부 72 : 제어부

74 : 표시부 80 : 제1용접부

82 : 제2용접부 84 : 제3용접부

86 : 제4용접부 92 : 제1절곡부재

94 : 제2절곡부재 95 : 내측공간부

Claims

이격 설치된 파이프부재;

상기 파이프부재를 연결하도록 신축이 이루어지는 주름관이 복수의 겹으로 적층되어 주름관 사이에 내측공간부가 형성된 신축부;

상기 내측공간부와 연통되도록 상기 파이프부재에 적어도 하나가 설치된 연결부;

상기 연결부의 일측에 연결되어 상기 내측공간부로 유체를 공급하는 공급부;

상기 연결부의 타측에 연결되어 상기 내측공간부의 유체 압력을 자동으로 측정하는 센서부;

상기 센서부의 측정값을 전달받아 상기 신축부의 파손 여부를 판단하는 제어부; 및

상기 제어부의 신호에 의하여 작동되어 사용자에게 신축부의 누설 여부를 알리는 표시부

를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 신축부의 원격 누설감지 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 센서부는 상기 내측공간부에 있는 유체의 압력을 디지털 방식으로 측정하여 상기 제어부에 전기적 신호로 전달하게 됨을 특징으로 하는 신축부의 원격 누 설감지 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 표시부는 상기 신축부의 누설 여부를 시각적으로 알리는 제1표시부재와 상기 신축부의 누설 여부를 청각적으로 알리는 제2표시부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 신축부의 원격 누설감지 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 신축부는 외측에 적층된 제1주름관과 내측에 적층된 제2주름관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 신축부의 누설감지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 연결부는 상기 파이프부재의 일측에 관통 설치된 플러그와,

상기 플러그가 설치된 상기 파이프부재의 내측에 설치되어 상기 플러그의 내측과 상기 신축부의 내측공간부를 연통시키는 안내부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 신축부의 누설감지 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 안내부재의 일측 모서리는 상기 신축부의 내측 주름관에 용접으로 고정되며, 상기 안내부재의 다른 모서리는 상기 파이프부재의 내측에 용접으로 고정됨을 특징으로 하는 신축부의 누설감지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 공급부가 연결된 연결부와 상기 측정부가 연결된 연결부는 상기 신축부의 축방향을 중심으로 하여 대각선 방향으로 대칭을 이루며 설치됨을 특징으로 하는 신축부의 누설감지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 파이프의 내측에는 유체가 흘러가는 방향으로 경사부재가 기울어져 설치되며, 상기 경사부재에서 연장된 원통 형상의 슬리브는 상기 신축부의 내측에 위치하게 됨을 특징으로 하는 신축부의 누설감지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 신축부의 양측에는 링 형상의 가이드링이 구비되며, 상기 가이드링은 구속부재에 의하여 이동이 구속됨을 특징으로 하는 신축부의 누설감지 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 구속부재는 일단이 절곡되어 일측의 가이드링에 걸리는 제1절곡부재와,

상기 제1절곡부재에 결합되며 절곡된 타단이 타측의 가이드링에 걸리는 제2절곡부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 신축부의 누설감지 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 구속부재가 통과되기 위하여 상기 가이드링에 구비된 연결공은 장공 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 신축부의 누설감지 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 내측공간부에 공급되는 유체는 질소, 압축공기 또는 비활성기체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 신축부의 누설감지 장치.
전원공급에 의해 공급부가 동작되는 공급부동작단계;

상기 공급부에 의하여 발생된 유압이 주름관 사이의 내측공간부로 공급되는 유압공급단계;

상기 내측공간부와 연결된 센서부를 통하여 상기 내측공간부의 압력상태를 측정하는 측정단계;

상기 센서부에 의하여 측정된 측정압력과 제어부에 입력된 설정압력의 값을 비교하는 비교단계;

상기 측정압력과 설정압력의 상대적 크기에 따라 주름관의 파손부위를 파악하는 파손부위판단단계; 및

상기 주름관의 파손부위를 표시부를 통하여 알리는 알람단계

를 포함하게 됨을 특징으로 하는 신축부의 원격 누설감지 시스템의 제어방법.
제 13 항에 있어서,

상기 파손부위판단단계에서, 상기 측정압력이 상기 설정압력보다 크면 상기 내측공간부 내측의 주름관이 파손된 것으로 판단하며,

상기 측정압력이 상기 설정압력보다 작으면 상기 내측공간부 외측의 주름관이 파손된 것으로 판단하게 됨을 특징으로 하는 신축부의 원격 누설감지 시스템의 제어방법.