KR20110037570A

KR20110037570A - 압력용기 파괴 압력 시험장치

Info

Publication number: KR20110037570A
Application number: KR1020090095072A
Authority: KR
Inventors: 홍종승
Original assignee: 홍종승
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2011-04-13

Abstract

본 발명은 압력용기 파괴 압력 시험장치에 관한 것으로 장방형 금속제 탱크, 상기 탱크 내부에 부착된 충격흡수 라이닝, 상기 탱크 바닥에 지지된 압력용기 거치대, 상기 탱크의 일 측벽을 관통하고 압력용기에 결합되는 가압배관, 상기 탱크의 일측에 힌지 연결되고 내주면에 실링재가 결합된 두껑, 상기 탱크의 외측부에 일단이 고정되고 타단이 상기 뚜껑에 회전가능하게 연결된 실린더, 상기 탱크의 측벽에 관통 연결된 역 "U"자 관과 상기 역 "U"자 관의 정점 인근에 장착된 플로터 센서를 포함하는 압력용기 파괴 압력 시험장치를 제공한다. 본 발명의 사용하기 편리하다.

본 발명의 압력용기 파괴 압력 시험장치는 파괴충격에서 발생하는 압력을 수조, 탄성피복과 용기의 3단계로 완화하여 압력용기 파괴압력 검사 시에 발생할 수 있는 압력용기 파괴 파편과 고압수의 순간적인 비산에 의하여 시설과 인명에 피해를 없애고 시험설비의 반복 사용이 가능하여 효율적으로 압력용기 파괴압력 검사를 수행할 수 있는 장치를 제공한다.

압력용기, 파괴압력, 퍼지관

Description

압력용기 파괴 압력 시험장치{A breakage testing equipment for pressure containers}

본 발명은 압력용기 파괴 압력 시험장치에 관한 것이다.

압축천연가스(Compressed Natural Gas; CNG), 산소 탱크 등과 같은 고압가스를 담는 압력용기는 가스 누출, 폭발 등과 같은 대형사고의 위험을 안고 있기 때문에 제조 또는 사용 과정 중에 엄격한 시험과정을 거친다. 그러한 시험 중에는 압력용기 사용 중에 고압가스안전관리기준에 따라 주로 영구팽창측정시험에 의하여 이루어지는 내압검사(또는 "내압시험")가 있지만 용기 제조 시에도 샘플을 취하여 용기 파괴 시험을 한다. 일반적으로 압력용기 파괴압력은 사용 최대 충전압력의 2.25배 이상을 합격조건으로 한다. 예를 들면 LPG 용기는 100kg/cm² ~ 120kg/cm² 이상 CNG용기는 700kg/cm² ~ 800kg/cm² 이상 의 파괴압력을 요한다. 압력용기의 내압검사는 시험조건과 검사장비가 모두 정비되어 있으나 압력용기의 파괴압력 측정은 통상 방호벽 내에 피검사 압력용기를 위치시키고 가압하여 파괴압력을 측정하고 있다. 그러나 파괴압력의 성질상 압력용기 파괴 파편과 고압수의 순간적인 비산에 의하여 시설과 인명에 피해를 줄 소지가 있고 시험설비의 파괴와 보수가 반복되어 비용이 증가하고 일률적인 측정이 되지 않는 문제가 발생하고 있다.

본 발명은 압력용기의 파괴압력 측정시 파괴 파편과 고압수의 비산을 막아 안전하게 반복 사용할 수 있는 압력용기 파괴 압력 시험장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의하여, 장방형 금속제 탱크, 상기 탱크 내부에 부착된 충격흡수 라이닝, 상기 탱크 바닥에 지지된 압력용기 거치대, 상기 탱크의 일 측벽을 관통하고 압력용기에 결합되는 가압배관, 상기 탱크의 일측에 힌지 연결되고 내주면에 실링재가 결합된 두껑, 상기 탱크의 외측부에 일단이 회전가능하게 연결되고 타단이 상기 뚜껑에 회전가능하게 연결된 실린더, 상기 탱크의 측벽에 관통 연결된 역 "U"자 관과 상기 역 "U"자 관의 정점 인근에 장착된 플로터 센서를 포함하는 압력용기 파괴 압력 시험장치가 제공된다.

상기 장방형 금속제 탱크는 스테인레스스틸과 같은 내부식 강재를 사용하는 것이 반복 사용에 유리하다. 순간적인 파괴 충격을 완화시키기 위하여 상기 장방형 금속제 탱크와 뚜껑의 내부에는 탄성재질의 수지를 두껍게 코팅하거나 탄성수지 패널을 부착한다. 예를 들면 폴리우레탄 시트를 부착한다.

상기 역 "U"자 관은 상기 장방형 금속제 탱크에 물을 채울 때 오버플로우가 가능하여 수위를 조절하게 해준다. 또한, 압력용기 파열 시 팽창하는 물을 드레인하여 파괴 충격을 완화하고 파괴 전에는 용기 팽창에 의한 잉여 물을 배출하는 역 활을 한다. 상기 역 "U"자 관의 정점 인근에 장착된 플로터 센서는 상기 장방형 금속제 탱크에 물을 채울 때 만수위가 되었음을 알려준다.

상기 거치대는 용기의 벽체를 바닥에서 띄운 상태로 물이 채워진 피검사 압력용기를 거치하고 상기 가압배관의 일부는 유연성 고압 호스로 이루어져 압력용기의 주입구와 연결된다. 특별히 압력용기를 고정할 필요는 없다.

시험방법은 상기 탱크 내의 상기 거치대에 물이 채워진 피검사 압력용기를 거치하고 상기 가압배관에 상기 압력용기를 결합한 후에 상기 뚜껑을 상기 실린더에 의하여 닫고 상기 탱크에 상기 플로터 센서가 물을 감지할 때까지 물을 채운 후 압력을 측정하면서 상기 가압배관을 통하여 가압하여 압력이 갑자기 급강하하는 바로 직전의 최대압력을 파괴압력으로 수득한다.

이하 도면에 의하여 본 발명을 예시하여 그 작동과 함께 설명한다.

도1과 도2를 참조하여 본 발명의 압력용기 파괴 압력 시험장치(10)을 설명하면 피검사 압력용기가 장착되는 장방형 금속제 탱크(1)와 그 뚜껑(5)은 스테인레스 스틸로 제조되고 그 내부에 폴리우레탄 라이닝(2)이 고정 부착된다. 탱크(1)의 내부 바닥에 부착된 가이드홈(9)에 슬라이딩하면서 고정되는 한 쌍의 거치대(3)는 용기 출입에 방해되지 않도록 긴 홈을 가지고 피검사 용기가 안착되는 용기 외주 곡면을 가지는 시트(3-1)가 내부에 부착되어 있어 용기의 길이에 따라 조정하여 용기를 안착한다. 뚜껑(5)은 탱크(1)의 일측에 힌지 연결되고 그 내주면에 실링재가 결합된다. 이러한 뚜껑(5)은 상기 탱크의 외측부에 일단이 고정되고 타단이 상기 뚜껑에 회전가능하게 연결된 에어실린더(6)에 의하여 개폐된다.

역 "U"자 형의 퍼지(purge)관(7)은 상기 금속제 탱크(1)에 연결되어 물을 채울 때 오버플로우가 가능하고 압력용기 파열 시 팽창하는 물과 순간압력을 드레인하여 파괴 충격을 완화하고 파괴 전에는 용기 팽창에 의한 잉여 물을 배출하는 역활을 한다. 상기 역 "U"자 퍼지(purge)관(7)의 정점에 장착된 플로터 센서(8)는 상기 장방형 금속제 탱크에 물을 채울 때 만수위가 되었음을 알려준다.

거치대(3)는 압력용기의 길이에 따라 탱크 바닥에 장착된 가이드를 슬라이드 되게 한다. 물이 채워진 피검사 압력용기를 거치하고 가압배관과 연결된 유연성 고압호스(4)로 압력용기의 주입구와 연결하여 시험단계로 진입한다.

시험방법을 도3과 도4를 참조하여 설명하면 상기 탱크 내에서 피검사 압력용기에 가압배관을 연결하고 나서 작업자가 안전잠금을 해제하고 작업 시작 버튼을 누르면 제어 패널과 컴퓨터(13)의 예정된 순서에 의하여 탱크 뚜껑을 닫고 밸브를 개방하여 탱크 내에 공급수 탱크(11)의 물을 공급한다. 퍼지 관(7)의 물 감지 센서(6)가 물을 감지한 후 가압펌프(12)로 가압배관(16, 17)을 통하여 가압라인에 기 포를 제거하고 물을 채운 후 가압을 반복하면서 압력을 증가시키고 압력수치가 급격히 떨어지는 것을 압력센서가 감지하면 가압펌프는 중지하고 압제거배관(18)의 밸브를 열어 감압함과 동시에 치고 압력수지를 제어 패널의 컴퓨터(13)에서 파괴압력으로 기록하고 파괴압력 시험 사이클을 종결한다.

도1은 본 발명의 압력용기 파괴 압력 시험용기의 정면도이고

도2는 상기 도1 압력용기 파괴 압력 시험용기의 측면도이고

도3은 본 발명의 압력용기 파괴 압력 시험용기를 포함한 전체 시험장치의 플로우차트이고

도4는 본 발명의 압력용기 파괴 압력 시험장치를 포함한 전체 시험장치의 시퀀스 플로우 차트이다.

* 주요 도면부호의 명칭 *

1; 금속제 탱크 2; 라이닝 3; 거치대 4; 가압배관의 고압호스

5; 뚜껑 6; 에어실린더 7; 퍼지관

8; 플로터 센서 10; 파괴 압력 시험용기 11; 공급수 탱크

12; 가압펌프 수단 13; 제어 패널과 컴퓨터 20; 파괴 압력 시험용기

Claims

장방형 금속제 탱크, 상기 탱크 내부에 부착된 충격흡수 라이닝, 상기 탱크 바닥에 지지된 압력용기 거치대, 상기 탱크의 일 측벽을 관통하고 압력용기에 결합되는 가압배관, 상기 탱크의 일측에 힌지 연결되고 내주면에 실링재가 결합된 두껑, 상기 탱크의 외측부에 일단이 고정되고 타단이 상기 뚜껑에 회전가능하게 연결된 실린더, 상기 탱크의 측벽에 관통 연결된 역 "U"자 관과 상기 역 "U"자 관의 정점 인근에 장착된 플로터 센서를 포함하는 압력용기 파괴 압력 시험장치
상기 장방형 금속제 탱크는 스테인레스스틸이고 상기 충격흡수 라이닝은 폴리우레탄 시트로 되고 상기 거치대는 용기의 벽체를 바닥에서 띄운 상태로 물이 채워진 피검사 압력용기를 거치하는 압력용기 파괴 압력 시험장치
상기 장방형 금속제 탱크 내의 상기 거치대에 물이 채워진 피검사 압력용기를 거치하고 상기 가압배관에 상기 압력용기를 결합한 후에 상기 뚜껑을 상기 실린더에 의하여 닫고 상기 탱크에 상기 플로터 센서가 물을 감지할 때까지 물을 채운 후 압력을 측정하면서 상기 가압배관을 통하여 가압하여 압력이 급강하하는 바로 직전의 최대압력을 파괴압력으로 계산하는 파괴 압력 시험장치