KR20090121853A

KR20090121853A - 관로의 표면처리장치

Info

Publication number: KR20090121853A
Application number: KR1020080047973A
Authority: KR
Inventors: 민경수; 박상봉; 이경섭; 김동현; 오경석
Original assignee: 수자원기술 주식회사
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-11-26

Abstract

본 발명은 철가루를 연마재로 사용하는 습식 블라스팅 방식에 의해 관 내면에 고착된 스케일등의 이물질을 제거하는 표면처리작업이 이루어지도록 하면서 분사된 연마재를 회수하여 재사용할 수 있도록 한 관로의 표면처리장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 구성은, 워터젯(10)의 초고압수와 함께 철가루로 된 연마재를 관 내면에 분사하고, 분사된 연마재는 다시 회수하는 세관부(1)와; 상기 세관부(1)에서 회수한 연마재를 공급받아 다시 일정한 압력으로 세관부(1)에 재공급하는 여재공급부(2);로 구성됨으로써 세관작업의 신속성 및 효율성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 분사된 고가의 연마재를 회수하여 재사용함으로써 경제성을 한층 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

세관부, 여재공급부, 분사노즐, 밀폐커버, 저장탱크, 진공모터, 압력조절부

Description

관로의 표면처리장치{The surface processing appartus of pipeline}

본 발명은 관로의 표면처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철가루를 연마재로 사용하는 습식 블라스팅 방식에 의해 관 내면에 고착된 스케일등의 이물질을 제거하는 표면처리작업이 이루어지도록 하면서 분사된 연마재를 회수하여 재사용할 수 있도록 한 관로의 표면처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 상수관로는 매설후 시간이 지날수록 관내외 압력 변동으로 인하여 관내 도복장이 탈리되고, 그로 인하여 부식이 진행되어 관내에 스케일이 침적되면서 관로의 수명을 단축시킬 뿐 아니라 핀홀(pinhole)에 의한 누수 발생 및 두꺼운 물때층을 이루는 슬라임(slime)등으로 인하여 관 통수능 저하 및 수질 저하를 야기시키게 된다.

이러한 노후 상수관로에 대한 갱생은 관 내면에 고착된 스케일등의 이물질을 제거하는 관로의 표면처리작업을 거친 후 관 내부를 세척한 다음, 건조후 관 내면에 도장을 입히는 작업을 통하여 이루어진다.

그러나, 종래의 관로의 표면처리작업은 작업자가 일일이 스크레이퍼를 이용하여 관 내면을 긁어내면서 관 내면에 고착된 스케일등의 이물질을 제거하므로 작 업의 비효율성을 초래할 뿐만 아니라 그 작업이 힘들고 어려워 작업시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 철가루를 연마재로 사용하는 습식 블라스팅 방식에 의해 관 내면에 고착된 스케일등의 이물질을 제거하는 표면처리작업이 이루어지도록 하면서 분사된 연마재를 회수하여 재사용할 수 있도록 하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 장치의 손상이나 파손없이 철가루로 된 연마재를 항상 일정압력으로 분사노즐에 재공급할 수 있도록 하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 관로의 내부에서 장치의 이동이 가능하도록 구성하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 워터젯의 초고압수와 함께 철가루로 된 연마재를 관 내면에 분사하고, 분사된 연마재는 다시 회수하는 세관부와; 상기 세관부에서 회수한 연마재를 공급받아 다시 일정한 압력으로 세관부에 재공급하는 여재공급부;로 구성된 것을 특징으로 한 관로의 표면처리장치가 제공된다.

또한, 상기 세관부는 워터젯의 초고압수와 연마재를 분사하는 분사노즐과; 상기 분사노즐의 외부를 차단하는 밀폐커버와; 상기 밀폐커버 내부의 분사된 연마재가 저장되는 저장탱크와; 상기 저장탱크와 밀폐커버 사이의 여재회수관을 통하여 밀폐커버 내부의 연마재가 회수될 수 있도록 흡입압력을 제공하는 진공모터와; 상기 저장탱크의 내부에 저장된 연마재가 여재공급부에 배출되게 하는 여재배출펌프;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분사노즐은 중앙부에 형성된 여재분사공을 통하여 연마재가 분사되고, 상기 여재분사공의 양측에 형성된 고압수분사공를 통하여 워터젯의 초고압수가 분사되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여재공급부는 구획벽에 의해 상부측으로부터 1차 탱크와 2차 탱크 및 3차 탱크로 구획 형성되고, 상기 1차 탱크와 2차 탱크의 사이와, 2차 탱크와 3차 탱크의 사이에 제1 개폐밸브 및 제2 개폐밸브가 구비되며, 상기 3차 탱크는 하부측에 밸브A를 갖는 여재공급관이 형성된 저장공급탱크와; 상기 저장공급탱크 내부의 압력이 평형을 이루도록 내부압력을 조절하는 압력조절부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압력조절부는 저장공급탱크의 3차 탱크와 연결되는 송출구A, 2차 탱크와 연결되는 송출구B, 일측이 저장공급탱크의 여재공급관 및 분사노즐과 연결된 여재재공급관의 타측부가 연결되는 송출구C가 형성된 압력분배기와; 상기 압력분배기의 일측 및 타측으로 폐회로를 구성한 관로상에 각각 구비되는 물탱크 및 급수펌프와; 상기 물탱크와 압력분배기 사이의 관로상에 설치되는 밸브B;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세관부는 궤도차량에 탑재되고, 상기 여재공급부는 궤도차량에 의해 견인되는 무동력차량에 탑재되어 관로의 내부를 주행할 수 있도록 구성한 것 을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 철가루를 연마재로 사용하는 습식 블라스팅 방식에 의해 관 내면에 고착된 스케일등의 이물질을 제거하는 표면처리작업이 이루어지도록 함으로써 세관작업의 신속성 및 효율성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 분사된 고가의 연마재를 회수하여 재사용함으로써 경제성을 한층 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기존의 펌프와 같이 내부에 임펠러와 같은 별도의 압력발생을 위한 기구물이 없이 철가루로 된 연마재를 분사노즐에 재공급할 수 있도록 여재공급부를 구성함으로써 연마재에 의한 장치의 손상이나 파손없이 항상 일정압력으로 연마재를 분사노즐에 재공급할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인하여 장치의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 갖게 된다.

또한, 본 발명은 궤도차량에 세관부를 탑재하고 상기 궤도차량에 의해 견인되는 무동력차량에 여재공급부를 탑재하여 관로의 내부에서 장치의 이동이 가능하도록 구성함으로써 자동제어에 의한 무인작업을 실현할 수 있는 이점도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 관 내면에 연마재를 분사하여 표면처리작업을 수행함과 동시에 분사된 연마재를 다시 회수하는 세관부(1)와, 회수된 연마 재를 다시 일정압력으로 세관부(1)에 재공급하는 여재공급부(2)로 구성된다.

상기 세관부(1)는 워터젯(10)과 연결되어 워터젯으로부터 공급된 초고압수와 함께 철가루로 된 연마재를 분사하는 분사노즐(11)이 구비되고, 상기 분사노즐(11)을 통하여 분사된 연마재를 다시 회수할 수 있도록 분사노즐(11)의 외부에 밀폐커버(12)가 형성됨과 동시에 상기 밀폐커버(12)는 진공모터(15)와 연결되어 상기 진공모터(15)의 작동에 의해서 밀폐커버(12)의 내부에 진공의 흡입압력이 발생하도록 구성된다.

또한, 상기 진공모터(15)에 의한 흡입압에 의해 회수되는 연마재가 저장될 수 있도록 저장탱크(13)가 구비되고, 상기 저장탱크(13)는 여재회수관(14)에 의해서 밀폐커버(12)에 연결되며, 저장탱크(13)의 하부 일측에는 여재공급부(2)와 연결되는 여재배출관(17)이 형성되고, 여재배출관(17)에 여재배출펌프(16)가 설치되어 상기 여재배출펌프(16)의 작동에 의해서 저장탱크(13) 내부의 연마재가 여재배출관(17)을 통하여 여재공급부(2)로 배출되도록 구성한 것이다.

그리고, 상기 분사노즐(11)은 도 3에 도시된 바와 같이 중앙부에 연마재가 분사되는 여재분사공(11A)이 형성되고, 상기 여재분사공(11A)의 양측에 워터젯의 초고압수가 분사되는 한 쌍의 고압수분사공(11B)(11C)이 형성된다.

이렇게 여재분사공(11A)을 중앙부에 형성하고 고압수분사공(11B)(11C)을 여재분사공(11A)의 양측에 형성함에 따라 저압의 물과 함께 여재분사공(11A)을 통하여 나오는 철가루 재질의 연마재는 일측으로 편중됨이 없이 균형있게 초고압수에 실려 관 내면에 분사될 수 있게 된다.

한편, 상기 여재공급부(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 회수된 연마재를 저장하여 다시 분사노즐(11)에 재공급하는 저장공급탱크(21)가 구비되고, 상기 저장공급탱크(21)에서 분사노즐(11)측으로 재공급되는 연마재가 일정압력을 가질 수 있도록 저장공급탱크(21) 내부의 압력을 조절하는 압력조절부(22)가 구비된다.

또한, 상기 저장공급탱크(21)의 내부는 하부측으로 경사지게 형성된 다수의 구획벽(211)에 의해서 상부측에서부터 1차 탱크(212)와 2차 탱크(213) 및 3차 탱크(213)가 순차 형성되고, 1차 탱크(212)와 2차 탱크(213)의 사이에 제1 개폐밸브(215)가 구비되며, 2차 탱크(213)와 3차 탱크(213)의 사이에는 제2 개폐밸브(216)가 구비된다.

상기 제1 개폐밸브(215) 및 제2 개폐밸브(216)는 실린더(215A)의 작동에 의해서 상기 실린더(215A)에 연결된 디스크(215B)가 측방향으로 이동하고 복귀하는 것에 의해 1차 탱크(212)와 2차 탱크(213)의 사이, 2차 탱크(213)와 3차 탱크(213)의 사이를 개폐하도록 구성된 것이며, 상기 3차 탱크(213)는 하부측에 밸브A(218)를 갖는 수직의 여재공급관(217)이 형성된다.

그리고, 상기 압력조절부(22)는 송출구A(221A)와 송출구B(221B) 및 송출구C(221C)를 갖는 압력분배기(221)가 구비되는 것으로서, 송출구A(221A)는 급수관A(225)에 의해 저장공급탱크(21)의 3차 탱크(213)에 연결되고, 송출구B(221B)는 급수관B(225A)에 의해 2차 탱크(213)에 연결되며, 송출구C(221C)는 여재재공급관(226)에 의해 분사노즐(11)과 연결되는데, 이때 3차 탱크(213)의 하부측 여재공급관(217)은 상기 여재재공급관(226)과 연결된다.

또한, 상기 압력분배기(221)는 일측 및 타측으로 폐회로를 구성하게 되는 것으로서, 압력분배기(221)의 일측으로 물탱크(222)가 구비되고, 압력분배기(221)의 타측에는 급수펌프(223)가 구비되며, 물탱크(222)와 압력분배기(221)의 사이에는 밸브B(224)가 설치된다.

이와같이 구성된 본 발명은 먼저, 분사노즐(11)의 여재분사공(11A)을 통하여 저압의 물과 함께 철가루로 된 연마재가 분출되고, 이 분출된 연마재는 여재분사공(11A)의 양측 고압수분사공(11B)(11C)을 통하여 나오는 워터젯(10)의 초고압수에 실려 함께 관 내면에 분사됨으로써 관 내면에 고착된 스케일등의 이물질을 제거하는 표면처리작업이 이루어지게 된다.

이때, 분사노즐(11)을 통하여 분사되는 연마재는 분사노즐(11)의 외부에 구비된 밀폐커버(12)에 의해서 밀폐커버(12)의 외부로 비산되지 않고 밀폐커버(12)의 내부에 잔류하게 된다.

그리고, 밀폐커버(12)의 내부에 잔류하는 연마재는 진공모터(15)의 작동에 의해 밀폐커버(12)의 내부에 걸리는 진공의 흡입압력에 의해서 여재회수관(14)을 통하여 저장탱크(13)의 내부로 흡입되어 저장됨으로써 분사되는 연마재에 대한 회수가 이루어질 수 있게 되는 것이며, 이렇게 회수된 연마재는 다시 여재배출펌프(16)의 작동에 의해서 여재배출관(17)을 통하여 여재공급부(2)의 1차 탱크(212)의 내부로 배출 및 유입된다.

이렇게 배출 및 유입된 1차 탱크(212) 내부의 연마재는 2차 탱크(213)로 이동한 후 다시 3차 탱크(213)로 이동하게 되는 것으로서, 이러한 연마재의 순차 이 동은 1차 탱크(212)와 2차 탱크(213) 사이, 2차 탱크(213)와 3차 탱크(213)의 사이에 구비된 제1,2 개폐밸브(215)(216)의 작동에 의해서 이루어진다.

즉, 제1 개폐밸브(215)의 작동에 의해서 1차 탱크(212)와 2차 탱크(213)의 사이를 막고 있는 디스크(215B)를 실린더(215A)가 측방향으로 이동시킴으로써 1차 탱크(212)와 2차 탱크(213)의 사이가 개방되고, 제2 개폐밸브(216)의 작동에 의해서 2차 탱크(213)와 3차 탱크(213)의 사이가 개방됨으로써 1차 탱크(212) 내부의 연마재를 2차 탱크(213) 및 3차 탱크(213)로 순차적 이동시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 3차 탱크(213) 내부의 연마재는 여재공급관(217)을 통하여 분사노즐(11)과 연결된 여재재공급관(226)으로 공급되는데, 이때 이 공급되는 연마재가 일정압을 가질 수 있도록 압력분배기(221)의 송출구A(221A) 및 급수관A(225)를 통하여 3차 탱크(213)에 물탱크(222)의 물이 공급된다.

이러한 물의 공급은 압력조절부(22)를 구성하는 폐회로상에 구비된 급수펌프(223)의 작동에 의해서 물탱크(222) 내부의 물을 강제로 압력분배기(221)측으로 공급함으로써 이루어지고, 이렇게 3차 탱크(213)에 수압이 걸린 상태에서 2차 탱크(213) 내부의 연마재를 3차 탱크(213)로 이동시킬 때 2차 탱크(213)와 3차 탱크(213) 사이의 압력차로 인한 맥동현상을 방지하기 위해 2차 탱크(213)의 내부에도 3차 탱크(213)와 같이 압력분배기(221)의 송출구B(221B) 및 급수관B(225A)를 통하여 물이 공급되어 동일한 압력을 유지하게 된다.

또한, 상기 압력분배기(221)의 송출구C(221C) 및 여재재공급관(226)을 통해 서도 송출구A(221A) 및 송출구B(221B)를 통하여 3차 탱크(214) 및 2차 탱크(213)에 걸리는 동일한 수압으로 분사노즐(11)측으로 물을 공급하게 되는데, 이때 3차 탱크(213)의 하부측 밸브A(218)와 물탱크(222)와 압력분배기(221) 사이의 밸브B(224)는 오프 상태를 유지하게 된다.

그리고, 3차 탱크(213)의 내부에 압력이 찬 상태에서 밸브A(218)를 온시키게 되면, 3차 탱크(213)의 내부로 이동되어 저장된 연마재는 내부 수압에 의해 여재재공급관(226)으로 다시 이동한 후 여재공급관(217)을 통하여 분사노즐(11)에 재공급되는 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 개략구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 세관부(1)와 여재공급부(2)를 각각 차량에 탑재하여 관로의 내부를 주행할 수 있도록 구성할 수 있는 것으로서, 세관부(1)는 무인 구동능력을 갖는 궤도차량(3)에 탑재되고, 여재공급부(2)는 상기 궤도차량(3)에 의해서 견인되는 무동력차량(4)에 탑재되며, 분사노즐(11)은 회전능력을 갖도록 구성된다.

이렇게 본 발명을 차량에 탑재하여 관로의 내부를 주행하면서 관 내면에 대한 표면처리작업을 수행할 수 있도록 구성하게 되면, 무인운전에 따른 자동화를 실현할 수 있는 장점을 갖게 된다.

도 1은 본 발명의 전체적인 회로구성도.

도 2는 도 1의 여재공급부를 나타낸 확대도.

도 3은 본 발명의 분사노즐을 나타낸 저면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 개략 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:세관부 2:여재공급부

3:궤도차량 4:무동력차량

11:분사노즐 11A:여재분사공

11B,11C:고압수분사공 12:밀폐커버

13:저장탱크 14:여재회수관

15:진공모터 16:여재공급펌프

21:저장공급탱크 22:압력조절부

211:구획벽 212,213,214:1차,2차,3차 탱크

215,216:제1,2 개폐밸브 215A:실린더

215B:디스크 217:배출관

218,224:밸브A,B 221:압력분배기

221A,B,C:송출구A,B,C 222:물탱크

223:급수펌프 225,225A:급수관A,B

226:여재재공급관

Claims

워터젯(10)의 초고압수와 함께 철가루로 된 연마재를 관 내면에 분사하고, 분사된 연마재는 다시 회수하는 세관부(1)와;

상기 세관부(1)에서 회수한 연마재를 공급받아 다시 일정한 압력으로 세관부(1)에 재공급하는 여재공급부(2);로 구성된 것을 특징으로 한 관로의 표면처리장치.
제1항에 있어서,

상기 세관부(1)는 워터젯의 초고압수와 연마재를 분사하는 분사노즐(11)과;

상기 분사노즐(11)의 외부를 차단하는 밀폐커버(12)와;

상기 밀폐커버(12) 내부의 분사된 연마재가 저장되는 저장탱크(13)와;

상기 저장탱크(13)와 밀폐커버(12) 사이의 여재회수관(14)을 통하여 밀폐커버(12) 내부의 연마재가 회수될 수 있도록 흡입압력을 제공하는 진공모터(15)와;

상기 저장탱크(13)의 내부에 저장된 연마재가 여재공급부(2)에 배출되게 하는 여재배출펌프(16);로 구성된 것을 특징으로 한 관로의 표면처리장치.
제2항에 있어서,

상기 분사노즐(11)은 중앙부에 형성된 여재분사공(11A)을 통하여 연마재가 분사되고, 상기 여재분사공(11A)의 양측에 형성된 고압수분사공(11B)(11C)를 통하 여 워터젯의 초고압수가 분사되도록 구성한 것을 특징으로 한 관로의 표면처리장치.
제1항에 있어서,

상기 여재공급부(2)는 구획벽(211)에 의해 상부측으로부터 1차 탱크(212)와 2차 탱크(213) 및 3차 탱크(213)로 구획 형성되고, 상기 1차 탱크(212)와 2차 탱크(213)의 사이와, 2차 탱크(213)와 3차 탱크(213)의 사이에 제1 개폐밸브(215) 및 제2 개폐밸브(216)가 구비되며, 상기 3차 탱크(213)는 하부측에 밸브A(218)를 갖는 여재공급관(217)이 형성된 저장공급탱크(21)와;

상기 저장공급탱크(21) 내부의 압력이 평형을 이루도록 내부압력을 조절하는 압력조절부(22);로 구성된 것을 특징으로 한 관로의 표면처리장치.
제4항에 있어서,

상기 압력조절부(22)는 저장공급탱크(21)의 3차 탱크(213)와 연결되는 송출구A(221A), 2차 탱크(213)와 연결되는 송출구B(221B), 일측이 저장공급탱크(21)의 여재공급관(217) 및 분사노즐(11)과 연결된 여재재공급관(226)의 타측부가 연결되는 송출구C(221C)가 형성된 압력분배기(221)와;

상기 압력분배기(221)의 일측 및 타측으로 폐회로를 구성한 관로상에 각각 구비되는 물탱크(222) 및 급수펌프(223)와;

상기 물탱크(222)와 압력분배기(221) 사이의 관로상에 설치되는 밸브B(224); 로 구성된 것을 특징으로 한 관로의 표면처리장치.
제1항에 있어서,

상기 세관부(1)는 궤도차량(3)에 탑재되고, 상기 여재공급부(2)는 궤도차량(3)에 의해 견인되는 무동력차량(4)에 탑재되어 관로의 내부를 주행할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 관로의 표면처리장치.