KR20090019421A - 밸브성능시험장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밸브 성능시험 장치에 관한 것으로서, 측정대상 밸브에 유압을 공급하는 유압공급장치; 상기 공급되는 유압의 압력을 조절하는 압력조절밸브; 상기 공급되는 유압의 상태를 측정하는 멀티측정기; 상기 측정대상 밸브에 유압을 차단 및 공급하는 입구밸브; 및 상기 측정대상 밸브에 공급되는 유압의 압력을 측정하기 위해 상기 입구밸브와 상기 측정대상 밸브 사이에 위치되는 입구압력계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 각 밸브의 건전성 및 정비에 대한 신뢰성을 가져올 수 있다.
발전기, 터빈, 밸브, 매니폴드, 유압

Description

비상정지밸브 및 터빈밸브 조속기 매니폴드 성능시험 장치 및 방법{TEST APPARATUS OF EMERGENCY TRIP VALVE AND TURBINE VALVE ACTUATOR MANIFOLD AND METHOD THEREOF}
본 발명은 밸브 성능시험 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터빈보호장치의 비상정지밸브 및 터빈 밸브 조속기 매니폴드에 포함되는 솔레노이드 밸브, 파일럿 밸브 및 덤프 밸브, 및 파일럿 램에 대한 성능시험 장치 및 방법에 관한 것이다.
발전소에서는 전기사업법에 의하여 터빈이 정격회전 속도의 규정치 이상에서 자동 정지되는지를 시험하도록 법제화되어 있다.
이것은 터빈이 과도한 회전속도 증가에 의해 발전설비가 파손되는 것을 방지하기 위함이다.
터빈보호장치는 이러한 과도한 회전속도에 터빈을 자동 정지시키는 역할을 한다.
터빈보호장치는 발전기 정지신호 또는 터빈 정지신호를 포함하는 전기적 신호 또는 기계적 신호에 의해 비상정지밸브를 닫아 터빈을 정지시킨다.
그런데, 종래 비상정지밸브는 완전 분해하여 정비한 후, 비상정지밸브에 대한 성능시험장치가 개발되어 있지 않아 별도의 성능시험 없이 조립을 수행하고 있다.
즉, 비상정지밸브는 정비 전후의 구체적인 정지 및 리셋압력에 대한 내용이 없고, 정비의 신뢰도를 확인할 수 있는 수단이 없어 성능시험을 실시하고 있지 않다.
한편, 터빈밸브 조속기는 터빈 기동시 터빈의 회전 속도를 제어하여 출력을 제어한다.
터빈밸브 조속기는 정비 후, 종합성능시험 장치로 전체 성능시험은 실시하고 있으나, 터빈밸브 조속기의 핵심부품이고 가장 많은 부품이 조립되어 있는 매니폴드의 단독 성능시험은 실시하고 있지 않다.
따라서, 터빈밸브 조속기의 전체 성능시험 중 문제점이 발견되면 매니폴드 구성품(파일럿 밸브, 파일럿 램, 덤프 밸브, 솔레노이드 밸브)을 분리하여 성능시험을 실시할 수가 없으므로 단위 부품 객체 각각에 대한 문제점 조사에 어려움이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 터빈보호장치의 비상정지밸브에 대한 건전성 확인 및 정비 전후의 정지 및 리셋압력을 평가하여 성능시험 불만족 사항을 조기 확인하고, 이에 따라 정비 신뢰성을 확보하기 위한 성능시험장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 터빈 밸브 조속기를 완전히 조립하기 전에 조속기 매니폴드만을 단독으로 성능시험을 수행함으로서, 종합 성능시험 착수 전에 각 매니폴드의 건전성을 사전 확인할 수 있는 성능시험장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 하나의 시스템에서 비상정지밸브의 성능시험과 터빈밸브 조속기 매니폴드를 부분적으로 검사하여, 일정한 자료 확보 및 누설증상 여부를 확인할 수 있으므로 터빈보호장치의 비상정지밸브 및 터빈밸브 조속기 매니폴드의 건전성 및 성능을 확보할 수 있는 성능시험장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸브 성능시험 장치의 바람직한 일 실시예는, 측정대상 밸브에 유압을 공급하는 유압공급장치; 상기 공급되는 유압의 압력을 조절하는 압력조절밸브; 상기 공급되는 유압의 상태를 측정하는 멀티측정기; 상기 측정대상 밸브에 유압을 차단 및 공급하는 입구밸브; 및 상기 측정대상 밸브에 공급되는 유압의 압력을 측정하기 위해 상기 입구밸브와 상기 측정대상 밸브 사이에 위치되는 입구압력계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸브 성능시험 방법의 바 람직한 일 실시예는, (a) 유압공급장치로부터 측정대상 밸브에 유압을 공급하는 단계; (b) 상기 유압공급장치로부터 상기 측정대상 밸브에 공급되는 유압을 차단하는 단계; (c) 상기 측정대상 밸브에 공급된 유압의 압력을 측정하는 단계; 및 (d) 상기 측정대상 밸브와 상기 유압공급장치의 차단을 해제하고 감소된 유압의 양을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 밸브 성능시험 장치는, 하나의 시스템으로 비상정지밸브에 대한 정비 전후의 성능시험 또는 구체적인 정지 및 리셋압력 확인이 가능하고, 동시에 비상정지밸브 성능시험을 할 수 있으므로 비상정지밸브 건전성 확인이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 밸브 성능시험 장치는, 터빈밸브 조속기 매니폴드만을 단독으로 성능시험을 수행할 수 있어서, 조립시 오리피스, 오링, 가스켓 등 많은 부품이 설치되어 있는 매니폴드(파일럿 밸브, 파일럿 램, 덤프 밸브, 솔레노이드 밸브 등)의 주요 부품에 대하여 신뢰성 검증 및 누설 시험을 수행할 수 있다.
본 발명은 터빈보호장치 비상정지밸브의 정비 전후의 정지 및 리셋압력 평가, 및 성능시험을 실시하는 입구압력계 및 차단밸브를 구비하고 있으며, 터빈밸브 조속기 매니폴드의 누설점검을 실시할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 조속기 제어용 서보밸브 및 솔레노이드 밸브를 부착한 상태에서 누설점검이 이루어지므로 이에 대한 누설점검을 동시에 실시할 수 있다.
이하, 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 밸브 성능시험 장치의 유압회로도이다.
본 발명에서 측정대상 밸브는 터빈보호장치의 비상정지밸브(407) 또는 터빈밸브 조속기 매니폴드의 솔레노이드 밸브(401), 파일럿 밸브(402) 및 덤프 밸브(403), 또는 파일럿 램(404) 등을 포함한다.
유압공급장치(101)는 측정대상 밸브에 유압을 공급하며, 최대 7kg/cm2 공기압의 공기 공급에 의해 동작한다.
이때 유압공급장치(101)는 0kg/cm2 내지 300kg/cm2의 출구 유압 압력을 얻을 수 있다.
압력조절밸브(103)는 유압공급장치(101)로부터 측정대상 밸브에 공급되는 유압의 압력을 조절한다.
멀티측정기(109)는 유압공급장치(101)로부터 측정대상 밸브에 공급되는 유압의 누설량, 온도 또는 압력 등을 측정할 수 있다.
각 측정대상 밸브에는 유압을 차단 및 공급할 수 있는 입구밸브(105, 201, 301, 302)가 각각 위치된다.
각 측정대상 밸브와 입구밸브(105, 201, 301, 302) 사이에는 공급된 유압의 압력을 측정할 수 있는 입구압력계(501, 502, 503, 504)가 각각 위치된다.
본 발명에 따른 밸브 성능시험 방법은, 먼저 유압공급장치(101)로부터 측정 대상 밸브에 유압을 공급한다.
다음, 입구밸브(105, 201, 301, 302)를 닫아 유압공급장치(101)로부터 측정대상 밸브에 공급되는 유압을 차단하고 입구압력계(501, 502, 503, 504)에서 유압의 압력을 측정한다.
다음, 소정의 시간동안 유압의 압력이 감소하는지를 확인함으로써 측정대상 밸브의 누설을 판단한다.
다음, 입구밸브(105, 201, 301, 302)를 다시 열고 멀티측정기(109)에서 유압의 누설량을 측정한다.
이하, 각 측정대상 밸브의 성능시험 방법을 상세히 설명한다.
측정대상 밸브 중 솔레노이드 밸브(401)의 성능시험 방법은 입구압력계(501)를 열어 둔 상태에서 차단밸브(104)와 입구밸브(105)를 열고 압력조절밸브(103)을 조절해 원하는 압력을 인가한다.
압력인가가 완료되면 입구밸브(105)를 닫고 성능시험을 수행한다.
솔레노이드 밸브(401)의 누설증상이 나타나면 솔레노이드 입구밸브(105)를 열어 멀티측정기(109)에서 누설량을 확인한다.
성능시험 완료 후 압력을 해소하기 위해서는 솔레노이드 입구밸브(105)를 열고 압력조절밸브(103)를 이용하여 압력을 해소한다.
측정대상 밸브 중 파일럿 밸브(402) 및 덤프 밸브(403)의 성능시험 방법은 입구압력계(502)를 열어 둔 상태에서 차단밸브(104)와 입구밸브(201)를 열고 압력조절밸브(103)를 조절해 원하는 압력을 인가하고, 압력인가가 완료되면 입구밸 브(201)를 닫고 성능시험을 수행한다.
파일럿 밸브(402) 및 덤프 밸브(403)에서 누설증상이 나타나면 입구밸브(201)를 열어 멀티측정기(109)에서 누설량을 확인한다.
성능시험 완료 후 압력을 해소하기 위해서는 입구밸브(201)를 열고 압력 조절 밸브(103)를 이용하여 압력을 해소한다.
측정대상 밸브 중 파일럿 램(404) 성능시험 방법은 열림 위치에서 성능시험과 닫힘 위치에서 성능시험으로 구분할 수 있다.
열림 위치에서 성능시험은 열림 입구압력계(504)를 열어둔 상태에서 차단밸브(104)와 파일럿 밸브(402) 및 덤프 밸브(403)의 입구밸브(201)를 열고, 닫힘 배유밸브(304)를 연다.
열림 입구밸브(302)와 압력조절밸브(103)를 조절해 원하는 압력을 인가한다.
압력인가가 완료되면 열림 입구밸브(302)를 닫고 성능시험을 수행한다.
성능시험 완료 후 압력을 해소하기 위해서는 열림 배유밸브(303)를 열어 압력을 해소한다.
닫힘 위치에서 성능시험은 닫힘 입구압력계(503) 차단밸브를 열어둔 상태에서 차단밸브(104)와 입구밸브(201)를 열고, 열림 배유밸브(303) 및 닫힘 입구밸브(301)를 연다.
압력조절밸브(103)를 조절해 원하는 압력을 인가한다.
압력인가가 완료되면 닫힘 입구밸브(301)를 닫고 성능시험을 수행한다.
성능시험 완료 후 압력을 소진하기 위해서는 닫힘 배유밸브(304)를 열어 압 력을 소진한다.
도 2는 터빈보호장치의 비상정지밸브(407)의 구성도로써, 터빈보호신호 발생시 터빈 정지 기능을 제공하며, 전단(F), 후단(R)으로 구성되어 있다.
시험 레버(406)는 정상운전 중에 중립 위치(N)에 있으며, 전단 시험시 격리 위치(1), 전단 시험시 유압 공급 위치(2), 전단 시험 후 리셋 위치(3), 후단 시험시 격리 위치(4), 후단 시험시 유압 공급 위치(5), 후단 시험 후 리셋 위치(6)로 이동시키면서 시험을 수행한다.
비상정지밸브(407)의 전단 압력측정은 파일럿밸브(402) 및 덤프밸브(403)의 입구압력계(502)와 비상정지밸브(407)의 전단 압력측과 연결하고, 후단 압력측정은 솔레노이드밸브(401)의 입구압력계(501)와 비상정지밸브(407)의 후단 압력측과 연결한다.
또한, 리셋압력에 대한 측정은 파일럿 램의 열림 입구압력계(504)에 리셋밸브 전단측과 연결하고, 후단압력 측정은 파일럿 램의 닫힘 입구압력계(503)와 리셋밸브 후단측과 연결한다.
비상정지밸브(407) 성능시험은 시험 레버(406)를 중립 위치(N)에서부터 차례로 변경하여 각 압력계를 읽음으로써, 압력측정과 동시에 각 부분의 성능시험을 수행할 수 있다.
도 1은 비상정지밸브 및 터빈밸브 조속기 매니폴드 성능시험 장치의 유압회로도이다.
도 2는 비상정지밸브의 성능시험 구성도이다.

Claims (5)

  1. 측정대상 밸브에 유압을 공급하는 유압공급장치;
    상기 공급되는 유압의 압력을 조절하는 압력조절밸브;
    상기 공급되는 유압의 상태를 측정하는 멀티측정기;
    상기 측정대상 밸브에 유압을 차단 및 공급하는 입구밸브; 및
    상기 측정대상 밸브에 공급되는 유압의 압력을 측정하기 위해 상기 입구밸브와 상기 측정대상 밸브 사이에 위치되는 입구압력계를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 성능시험 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티측정기는 상기 공급되는 유압의 누설량, 온도 및 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 밸브 성능시험 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정대상 밸브는 터빈보호장치의 비상정지밸브 또는 터빈밸브 조속기 매니폴드의 솔레노이드 밸브, 파일럿 밸브 및 덤프 밸브, 또는 파일럿 램을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 성능시험 장치.
  4. (a) 유압공급장치로부터 측정대상 밸브에 유압을 공급하는 단계;
    (b) 상기 유압공급장치로부터 상기 측정대상 밸브에 공급되는 유압을 차단하는 단계;
    (c) 상기 측정대상 밸브에 공급된 유압의 압력을 측정하는 단계; 및
    (d) 상기 측정대상 밸브와 상기 유압공급장치의 차단을 해제하고 감소된 유압의 양을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정대상 밸브 성능시험 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 측정대상 밸브는 터빈보호장치의 비상정지밸브 또는 터빈밸브 조속기 매니폴드의 솔레노이드 밸브, 파일럿 밸브 및 덤프 밸브, 또는 파일럿 램을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 성능시험 방법.
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