KR20110114301A - 주유배관누설측정 및 감지장치 - Google Patents

주유배관누설측정 및 감지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주유배관 누설감지장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 체크밸브, 펌프, 솔레노이드밸브가 포함된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 펌프에 연결된 배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 펌프에 연결된 배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되고, 내부에 채워지는 유류에 따라 축압공간이 용적변형 가능하며 유류를 가압할 수 있도록 형성되는 축압체; 및 축압공간 내부에 가압된 유류의 상태 또는 변동을 측정하는 측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 체크밸브, 펌프, 솔레노이드밸브 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 펌프의 흡입배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 펌프의 토출배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되는 축압몸체; 축압몸체 내부에서 축압공간을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판; 및 가압판의 이동거리, 작용하는 힘 또는 압력변화를 측정하는 제1측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 체크밸브, 펌프, 솔레노이드밸브 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 펌프의 흡입배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 펌프의 토출배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되는 축압몸체; 축압몸체 내부에서 축압공간을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판; 및 축압공간 내부에서 프레스라인을 통하여 이동하는 유류의 유량을 측정하는 제2측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치가 제공된다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 의하면, 배관검사시 주유배관시설에 저장된 비압축성 유체인 유류를 사용하여 가압하고 누설에 의한 변동량을 직접 측정함으로써 공기와 같은 압축성유체를 사용하는 경우의 문제들을 해소하고, 상시 배관시설에서 설치해 두고 펌프에서 생산된 가압액체를 비축하였다가 시설이 잠시 정지된 시간 동안에 누설여부를 측정할 수 있도록 함으로써 실시간 누출여부 검사와 누출량의 정밀한 측정이 가능하게 된다.

Description

주유배관누설측정 및 감지장치{MEASURING AND SENSING DEVICE FOR DETECTION LEAKAGE ON OIL SUPPLY PIPE}
본 발명은 배관 상의 누유여부를 감지하고 누설량을 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하에 매설되는 유류탱크로부터 지상의 주유기까지 연결되는 배관 라인상에서의 누유여부를 감지함에 있어서 보다 용이하고 정확하게 감지할 수 있는 누설측정감지장치에 관한 것이다.
통상의 주유소에서 유류를 저장하는 저장탱크와 배관은 지하에 매설되어 있고, 지상에는 주유를 위한 주유기가 설치된다. 주유를 위하여 유류를 압송하는 펌프가 형성되며, 주유기에 형성된 주유노즐의 레버를 작동하면 펌프가 가동되고 연동되어 있는 솔레노이드밸브가 열려 주유가 시작되게 된다.
이와 같이, 지하에 매설된 저장탱크로부터 지상의 주유기까지 유류를 공급하는 배관 구조에는, 크게 흡입펌프식과 액중펌프식이 있으며, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.
흡입펌프식은 펌프가 대체로 지상에 형성되는 것으로서, 저장탱크, 흡입배관, 펌프, 토출배관, 솔레노이드밸브, 주유기 순으로 유류가 흐르게 된다. 주유가 완료되면 주유노즐의 스위치가 오프(OFF)됨에 따라 펌프가 정지되고, 이와 연동해서 솔레노이드밸브가 닫히게 되며, 역류방지를 위해 펌프체크밸브와 탱크체크밸브가 닫히게 된다. 이때, 펌프가 작동중인 상태에서 배관계통은 저장탱크부터 펌프체크밸브까지는 진공압력이, 펌프로부터 주유기 까지는 펌핑압력이 각각 작용한다.
액중펌프식은 유류를 양수하는 펌프가 저장탱크 내부에 설치되는 형태를 말한다. 펌프가 가동되면 토출배관 전체에 펌핑압력이 작용하게 되고, 펌프가 중단되면 솔레노이드밸브와 펌프체크밸브가 닫히게 된다.
이러한 주유배관들은 땅속에 매설되어있어 부식되기 쉬운 환경에 노출되어 있고, 배관매설부 주위 지상에서의 차량통행 등에 의한 물리력 작용으로 쉽게 손상될 수 있으며, 이와 같은 요인은 주유배관의 누출사고의 원인으로 작용한다.
배관으로부터의 누출에 의한 직접적인 손실과 오염을 방지하기 위해서, 토양환경보전법에서는 저장시설 및 배관에 대하여 정기적으로 누출검사를 실시하도록 규정하고 있는데, 배관의 누출여부를 확인하기 위하여 펌프체크밸브나 주유기 쪽에 배관을 가압하기 위한 기구를 설치한 후 배관을 압축공기 등을 사용하여 가압하고 일정시간 유지하면서 누설에 의해 변화되는 압력강하량을 측정하는 방식으로 실시하고 있다.
그러나 공기를 사용하여 가압한 후 압력강하의 정도로 누출여부를 측정하는 경우 압축된 공기가 새어나오는데 필요한 충분한 시간동안 유지해야 하는데, 토양환경보전법에서는 가압후 10분간 유지하여 가압된 유체의 맥동에 의한 압력변화가 없도록 한다음 이후 50분간 유지하여 압력변화량을 측정하도록 규정하고 있다. 즉, 압축된 공기가 팽창하면서 새어나오기 때문에 부피변화에 비하여 압력강하량은 상대적으로 작으므로 시험시간이 길어지고, 미세한 누설인 경우 압력변화량이 적어 누출여부를 정확히 확인하기 어렵게 된다.
또한, 측정하는 동안의 주변의 환경변화, 예컨대 온도 변화에 따라 공기가 수축 또는 팽창하는 정도가 크게 나타나며 이는 정확한 측정을 곤란하게 한다. 이와같은 방식으로 측정하는 경우 압력강하는 측정하는 측정기기의 정밀도 및 오차범위에 의존적일 수밖에 없으며 실질적으로 정밀한 측정에 한계가 있게 된다.
그리고 압축성 유체인 공기를 주입한 후 일정시간 동안 유지하여 공기가 새어나오는 양을 압력변화로 측정하는 것이므로, 측정시간이 길고 실제 유류의 누설량을 확인할 수 없으며, 검출감도가 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 배관이 경사지게 설치되어 있는 경우에는, 배관내 유류가 남아있는 상태에서 누출검사를 하게 되는데, 같은 크기의 결합(구멍)이라도 공기가 빠져나가는 경우와 액체가 빠져나가는 경우의 속도는 다르게 되어 만일 결함이 액체가 차 있는 부분에 있는 경우 판정 결과에 차이가 날 수 있으며, 역시 정확한 측정이 곤란하게 된다.
또한, 공기를 사용하여 누출검사를 실시하게 되므로서, 반드시 주유시설의 사용을 중지하고 배관내의 유류를 제거해야 하며, 누출검사가 종료된 후 시설의 사용을 위해서 마중유를 펌프에 채우고 공회전을 시켜야 하는 등 점검에 많은 시간과 수고가 필요하게 된다.
한편, 주유소와 같은 시설은 관련법에서 정하는 바에 따라 8년주기로 누출검사를 하게 되는데, 누출검사이후 차기 누출검사때 까지는 누출여부를 확인할 기회가 없어 만일 부식 등으로 배관에 누설을 초래하는 결함이 발생할 경우 막대한 손실과 피해가 발생한다. 즉, 상시에 배관 등으로부터의 누설여부를 확인하기 위한 수단이 절실히 요구되고 있는 것이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 당해 시설에 저장된 비압축성 유체인 유류를 사용하여 가압하고 누설에 의한 변동량을 직접 측정함으로써 공기와 같은 압축성유체를 사용하는 경우의 문제들을 해소하고, 상시 배관시설에서 설치해 두고 펌프에서 생산된 가압액체를 비축하였다가 시설이 잠시 정지된 시간 동안에 누설여부를 측정할 수 있도록 함으로써 실시간으로 누출여부와 누출량의 정밀한 측정이 가능토록 한 감지장치와 관련된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 체크밸브, 펌프, 솔레노이드밸브가 포함된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 펌프에 연결된 배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 펌프에 연결된 배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되고, 내부에 채워지는 유류에 따라 축압공간이 용적변형 가능하며 유류를 가압할 수 있도록 형성되는 축압체; 및 축압공간 내부에 가압된 유류의 상태 또는 변동을 측정하는 측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예는 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 체크밸브, 펌프, 솔레노이드밸브 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 펌프의 흡입배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 펌프의 토출배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되는 축압몸체; 축압몸체 내부에서 축압공간을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판; 및 가압판의 이동거리, 작용하는 힘 또는 압력변화를 측정하는 제1측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예는 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 체크밸브, 펌프, 솔레노이드밸브 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 펌프의 흡입배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 펌프의 토출배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되는 축압몸체; 축압몸체 내부에서 축압공간을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판; 및 축압공간 내부에서 프레스라인을 통하여 이동하는 유류의 유량을 측정하는 제2측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치가 제공된다.
또한, 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 펌프, 체크밸브, 솔레노이드밸브 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 펌프의 토출배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 펌프의 토출배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되는 축압몸체; 축압몸체 내부에서 축압공간을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판; 및 가압판의 이동거리, 작용하는 힘 또는 압력변화를 측정하는 제1측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치가 제공된다.
또한, 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 펌프, 체크밸브, 솔레노이드밸브 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 펌프의 토출배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 펌프의 토출배관과 연결되어 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되는 축압몸체; 축압몸체 내부에서 축압공간을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판; 및 축압공간 내부에서 프레스라인을 통하여 이동하는 유류의 유량을 측정하는 제2측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치가 제공된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 주유배관에 설치된 펌프의 작동으로 토출배관에 생성된 가압유체가 연통하는 세이브라인을 통해 축압공간에 채운 후 펌프가 정지하면 가압판에 작용하는 힘으로 축압공간에 채워진 유체를 프레스라인을 통해 펌프의 흡입배관을 가압시킨 다음, 가압판의 이동거리, 가압판에 작용하는 힘 또는 축압몸체 상부 기체공간의 압력변화 등을 측정하여 배관으로부터의 누설여부와 누설량을 측정함으로써 사용중 실시간으로 누출여부 및 누출량을 확인할 수 있다.
둘째, 가압을 위한 유체를 주유소 등에 설치된 펌프의 작동시 토출배관쪽에 생성된 가압유체를 그대로 저장하게 되므로, 통상의 압력시험시 가압을 위해 사용하는 압축기 등 별도의 가압장치가 필요없이 용이하게 시험할 수 있다.
셋째, 가압유체로 액체를 사용하고 누설량을 직접 측정하게 되므로 정량적인 누출검사가 가능하며, EPA 등 국제규격에서 요구하는 정량적인 누출검사 장비로서 활용될 수 있다.
넷째, 기체를 사용해서 시험하는 경우 누출로 인한 압력변화를 측정하기 위하여 소정의 시간동안 유지해야 하는 반면, 본 발명에서는 액체를 이용하여 가압하고 누설량을 직접 측정하게 되므로 시험시간이 현저히 단축되고, 정확한 누출검사가 가능하다.
다섯째, 가압판의 이동에 따라 작동되는 ON/OFF스위치가 형성되도록 함으로써 누유의 유무만을 간단하게 감지하고 경보하게 할 수 있다.
여섯째, 측정 결과여부를 나타내는 표시장치를 형성하여 용이한 결과확인이 가능하고, 펌프를 연동제어하는 제어장치가 구비되도록 함으로써 누유시 펌프를 신속하게 정지시켜 피해를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치의 사용상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 2(a) 내지 도 2(c)는 도 1에 도시된 주유배관누설측정 및 감지장치의 다양한 실시예를 개략적으로 도시한 도면,
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 주유배관누설측정 및 감지장치의 작동상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치의 사용상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치의 사용상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)는 유류저장탱크(101)로부터 계량기(102)에 이르는 주유라인에서 체크밸브(103), 펌프(104), 솔레노이드밸브(105)가 포함된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간(11)이 마련되고, 일측에 상기 펌프(104)에 연결된 배관과 연결되어 상기 축압공간(11)과 연통되는 프레스라인(12)이 형성되며, 타측에 상기 펌프(104)에 연결된 배관과 연결되어 상기 축압공간(11)과 연통되는 세이브라인(13)이 형성되고, 내부에 채워지는 유류에 따라 상기 축압공간(11)이 용적변형 가능하며 유류를 가압할 수 있도록 형성되는 축압체(10'); 및 상기 축압공간 내부에 가압된 유류의 상태 또는 변동을 측정하는 측정장치(40, 50);를 포함하여 이루어진다.
상기 축압체(10')는 후술하는 축압몸체(10)와 가압판(20) 등에 대응되는 구성이며, 내부에 축압공간(11)이 마련되어 유류가 채워질 수 있도록 형성된다.
본 발명에 따른 측정장치는, 주유배관에 설치된 펌프(104)의 작동을 통하여, 이와 연통되는 세이브라인(13)을 통해 가압유체를 축압공간(11)에 채운 후 펌프(104)가 정지하면 축압체(10')의 가압력을 이용하여 축압공간(11)에 채워진 유체를 프레스라인(12)을 통해 가압시킨 다음, 축압체(10') 내부의 유류의 상태 내지는 변동량 등을 측정하여 배관으로부터의 누설여부와 누설량을 측정함으로써 사용중 실시간으로 누출여부 및 누출량을 확인하기 위한 장치이다.
따라서, 상기 축압체(10')는 내부의 축압공간(11)의 용적이 변형 가능하도록, 예컨대 탄성체(彈性體)와 같은 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 내부에 채워지는 유류의 량이 증가하는 경우 용적이 늘어나고, 아울러 내부의 유류에 가하는 압력 또한 증가하는 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 축압체(10')는 통상의 고무풍선과 유사한 형태로 이루어진다고 할 수 있다.
이와 달리, 상기 축압체(10')는 벨로우형 어큐물레이터(Bellows Type Accumulator)와 같이 이루어질 수 있다. 즉, 상기 축압체(10')는 내부에 채워지는 유류에 따라 용적이 변형(상기 축압공간(11)의 용적 변형)되고, 아울러 유류에 대한 가압력이 변경되는 경우의 어떠한 형태로든 이루어질 수 있다.
상기 측정장치는 후술하는 제1측정장치(40) 또는 제2측정장치(50)와 같은 형태로 이루어질 수 있으며, 이에 대한 설명 및 기타 구성에 대한 설명은 후술하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)의 사용상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2(a) 내지 도 2(c)는 도 1에 도시된 주유배관누설측정 및 감지장치(1)의 여러 실시예를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 주유배관누설측정 및 감지장치(1)의 작동상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)는 유류저장탱크(101)로부터 계량기(102)에 이르는 주유라인에서 체크밸브(103), 펌프(104), 솔레노이드밸브(105) 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간(11)이 마련되고, 일측에 상기 펌프(104)의 흡입배관(111)과 연결되어 상기 축압공간(11)과 연통되는 프레스라인(12)이 형성되며, 타측에 상기 펌프(104)의 토출배관(112)과 연결되어 상기 축압공간(11)과 연통되는 세이브라인(13)이 형성되는 축압몸체(10); 상기 축압몸체(10) 내부에서 상기 축압공간(11)을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판(20); 및 상기 가압판(20)의 이동거리, 작용하는 힘 또는 압력변화를 측정하는 제1측정장치(40);를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 가압판(20)이 상기 축압공간(11) 방향으로 가압되도록 작용하는 탄성체(30);를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)는 유류저장탱크(101)로부터 계량기(102)에 이르는 주유라인에서 체크밸브(103), 펌프(104), 솔레노이드밸브(105) 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간(11)이 마련되고, 일측에 상기 펌프(104)의 흡입배관(111)과 연결되어 상기 축압공간(11)과 연통되는 프레스라인(12)이 형성되며, 타측에 상기 펌프(104)의 토출배관(112)과 연결되어 상기 축압공간(11)과 연통되는 세이브라인(13)이 형성되는 축압몸체(10); 상기 축압몸체(10) 내부에서 상기 축압공간(11)을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판(20); 및 상기 축압공간(11) 내부에서 상기 프레스라인(12)을 통하여 이동하는 유류의 유량을 측정하는 제2측정장치(50);를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 가압판(20)의 이동거리 등을 측정하는 제1측정장치(40);를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
아울러 상기 가압판(20)이 상기 축압공간(11) 방향으로 가압되도록 작용하는 탄성체(30);를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고 상기 세이브라인(13)은 상기 프레스라인(12) 보다 직경이 크게 형성되고, 상기 세이브라인(13) 상에 형성되어, 상기 축압공간(11)으로 유입된 유류가 역류되는 것을 방지하는 유니트체크밸브(60);가 더 포함되어 이루어진다.
본 발명에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)는 유류저장탱크(101)로부터 계량기(102)에 이르는 주유라인에서 누설여부를 감지하기 위한 장치로서, 특히 지하에 매설되는 주유라인상에 누유가 있는지를 용이하게 감지하기 위한 장치이다.
도 1은 흡입펌프(104)식의 배관을 형성하는 라인에 결합된 주유배관누설측정 및 감지장치(1)를 도시한 도면이고, 도 5는 액중펌프(104)식의 배관을 형성하는 라인에 결합된 주유배관누설측정 및 감지장치(1)를 도시한 도면이며, 우선 흡입펌프(104)식을 기준으로 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 지하에는 유류가 저장되는 유류저장탱크(101)가 매설되며, 상기 계량기(102)까지 배관이 형성된다. 이러한 배관 상에는 상기 펌프(104)가 형성되고, 흡입펌프(104)식에서는 상기 펌프(104)가 지면에 노출된 상태로 결합되는데, 상기 펌프(104)의 하측에 연결되는 배관이 흡입배관(111), 상측에 연결되는 배관이 토출배관(112)에 해당한다.
본 발명에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)는 프레스라인(12)과 세이브라인(13)이 형성되는 축압몸체(10), 가압판(20), 탄성체(30) 및 제1측정장치(40)를 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)는 상기 제1측정장치(40)가 배제되고 상기 제2측정장치(50)가 구비된 형태로 이루어질 수 있으며, 이와 달리 상기 제1측정장치(40)와 함께 상기 제2측정장치(50)가 구비된 형태로 이루어질 수 있다.
상기 프레스라인(12)은 상기 펌프(104)의 흡입배관(111)과 연결되고, 상기 세이브라인(13)은 상기 펌프(104)의 토출배관(112)에 연결된다. 상기 프레스라인(12)과 세이브라인(13)은 상기 축압몸체(10)에 결합되어, 상기 축압몸체(10) 내부의 축압공간(11)과 연통된다.
상기 세이브라인(13) 상에는 상기 유니트체크밸브(60)가 설치된다. 상기 유니트체크밸브(60)는 통상의 체크밸브(Check Valve)와 같은 형태로 이루어지며, 상기 축압공간(11) 내부로 유입된 유류가 상기 세이브라인(13) 방향으로 역류되는 것을 방지한다.
상기 축압공간(11)은 상기 축압몸체(10) 내부로 유입되는 유류가 저장되는 공간이며, 상기 축압몸체(10) 내부에서 상기 가압판(20)에 의해 구획되는 공간을 말한다.
상기 세이브라인(13)은 상기 펌프(104)의 토출배관(112)과 연결되며, 유입되는 유류의 흐름에 방해가 되지 않을 정도로 직경이 크게 형성된다. 즉, 상기 펌프(104)에 의해 가압되는 유류가 상기 축압몸체(10) 내부의 상기 축압공간(11)으로의 유입이 원활히 이루어질 수 있도록 형성된다.
상기 프레스라인(12)은 상기 세이브라인(13)에 비하여 직경이 작게 형성되며, 상기 축압공간(11) 내부로 유입되는 유류가 상기 흡입배관(111)으로 바로 바이페스(bypass) 되거나 솔레노이드 밸브같은 제어밸브를 설치하여 측정시에만 유류가 흐를 수 있도록 형성된다. 이와 같이 형성됨으로써, 상기 축압공간(11)에 저장된 압축유체를 상기 흡입배관(111)으로 주입하여 가압할 수 있게 되며, 상기 흡입배관(111)에서 누설이 있는 경우 상기 축압공간(11)에서 감소되는 유류양 만큼 상기 가압판(20)이 이동하게 되므로 누출여부감지와 누출량 측정이 용이하게 이루어질 수 있다.
상기 축압몸체(10) 내부에는 그 내부를 용이하게 왕복할 수 있도록 이루어지는 상기 가압판(20)이 형성된다. 상기 축압몸체(10) 내부에서, 상기 가압판(20)을 기준으로 상기 축압공간(11)의 반대쪽은 후술할 탄성체(30)가 형성될 수 있으며, 이와 달리 밀폐된 공간으로 형성될 수 있다. 후자의 경우에는 상기 탄성체(30)가 상기 가압판(20)을 가압하도록 작용하는 것이 아니라, 압축되는 공기에 의하여 압력이 작용하도록 이루어진다. 즉, 상기 탄성체(30)가 형성되는 경우(도 2(c))에는 상기 탄성체(30)에 의해, 밀폐공간으로 형성되는 경우(도 2(b))에는 압축되는 기체의 압력에 의해 상기 가압판(20)이 상기 축압공간(11) 방향으로 힘을 받게 된다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여 상기 탄성체(30)가 구비되는 경우를 기준으로 설명하도록 한다.
상기 탄성체(30)는, 상기 축압공간(11)이 감소하는 방향으로, 상기 가압판(20)을 가압하도록 작용하는 것으로서, 탄성작용할 수 있는 것이라면 어느 형태로든 이루어질 수 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 코일스프링의 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 가압판(20)의 일측에는 상기 가압판(20)의 이동거리 등을 측정할 수 있는 제1측정장치(40) 및/또는 상기 축압공간(11) 내부의 유량변화를 측정하는 제2측정장치(50)가 형성된다.
상기 제1측정장치(40)는 상기 축압몸체(10) 내부의 축압공간(11)에 채워진 유체의 상태 변화를 감지하여 누유여부 및 정도를 측정하기 위한 것으로서, 상기 가압된 유류의 용적변화, 압력변화 등을 감지할 수 있도록 이루어진다.
이에 따라, 상기 제1측정장치(40)는 상기 가압판(20)의 이동 변위를 측정하도록 이루어질 수 있으며, 이 경우 변위의 결과를 지속적으로 측정할 수 있거나, 또는 단위 시간 동안의 변위를 측정할 수 있도록 이루어질 수 있다.
또는, 상기 제1측정장치(40)는 상기 가압판(20)의 이동변위가 소정 거리 이상을 초과하는 경우 작동되도록 이루어질 수 있는데, 통상의 마그네틱 리드 스위치(magnetic reed switch, 40a)와 같은 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제1측정장치(40a)는 상기 가압판(20)의 변위가, 누유시 발생될 수 있는 정도에 이르는 경우를 기준으로, 이러한 기준을 초과하는 경우 작동될 수 있도록 형성된다.
아울러, 상기 제1측정장치(40)는 상기 가압판(20)에 작용하는 힘을 측정하거나, 작용하는 압력을 측정하는 장치로 이루어질 수 있으며, 상기 축압공간(11)의 압력변화에 따른 상기 축압몸체(10) 내부의 변화를 측정하는 다양한 형태의 측정장치로 이루어질 수 있다.
상기 제2측정장치(50)는 상기 축압공간(11)의 유량의 변화를 측정하기 위한 것으로서, 통상의 유량계(流量計)와 같은 형태로 이루어질 수 있다.
이하에서는 도 1에 도시된 장치의 작동상태에 대하여 간략히 설명하도록 한다.
상기 펌프(104)가 정지된 상태에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 유류저장탱크(101) 내부의 흡입배관(111)은 수두에 따른 진공압이 작용하며, 탱크체크밸브(103) 이후의 모든 배관에는 대기압 수준의 압력이 작용한다.
상기 펌프(104)가 작동되어 주유가 이루어지는 동안에 각 배관에 작용하는 압력 상황을 살펴보면, 우선 상기 펌프(104)의 토출배관(112)에는 상기 펌프(104)의 토출 양정(揚程)에 상응하는 압력이 걸리게 되는데, 보통 주유기에 설치된 펌프는 용량, 제조자 및 사양에 따라 차이가 있으나 5㎏/㎠·G 내지 7㎏/㎠·G의 토출압력을 발생한다.
상기 세이브라인(13)을 통하여 가압된 유류는 상기 축압공간(11)을 채우게 되며, 유류의 일부는 상기 프레스라인(12)을 통하여 바이패스(bypass) 되는데, 상기 프레스라인(12)이 상기 세이브라인(13)에 비하여 직경이 협소하게 형성됨으로 인하여 바이패스되는 량이 현저히 작게 하거나 제어밸브를 설치하여 동 제어밸브가 닫혀있는 동안에는 유체가 흐르지 못하므로 상기 축압공간(11) 내부의 유류의 량 및 압력이 상승하게 된다. 이 압력으로 상기 가압판(20)은 밀리게 되며, 반대방향에 설치된 상기 탄성체(30)가 작용하는 힘과 평형을 이루는 지점까지 이동하고, 상기 축압공간(11) 내부가 가압된 유체로 채워지게 된다. 이러한 형태가 도 3에 도시되어 있다.
주유작업이 종료되어 상기 펌프(104)가 정지되면, 상기 펌프(104)로부터 더 이상 흡입양정이 작용하지 않게 되고 배관라인에서 탱크체크밸브(103), 펌프체크밸브(106) 및 솔레노이드밸브(105)가 닫히고, 이 시점에서 상기 유류저장탱크(101)로부터 펌프체크밸브(106)에 이르는 배관은 진공압 내지 대기압이 작용하게 된다.
상기 축압공간(11)에 채워진 가압유체는 상기 탄성체(30)의 작용에 의해 여전히 가압된 상태이며, 이 유체(유류)는 상기 프레스라인(12)의 배관을 통해 상기 펌프(104)의 흡입배관(111)으로 들어가 이 배관을 가압한다. 그리고 가압유체는 흡입배관(111), 토출배관(112) 및 상기 축압공간(11)이 압력평형을 이룰 때까지 흡입배관(111)으로 흐르게 된다. 이러한 형태가 도 4에 도시되어 있다.
배관내 압력이 평형을 이루게 되면, 배관으로부터 유류의 누출이 없는 한 더 이상 유체의 흐름은 발생하지 않게 되고, 상기 가압판(20)은 동 위치에 정지하게 된다. 즉, 상기 가압판(20)에 따른 변위가 발생되지 않으며, 상기 제1측정장치(40)에 의한 누유 감지는 없게 된다.
만일 배관에서 누출이 있는 경우에는 누출에 따라 배관내 압력이 감소하게 되므로, 상기 가압판(20)에 작용하는 유체압력과 상기 탄성체(30)에 의한 압력이 평형을 이룰 때까지 이동하게 된다.
이와 같은 조건에서 제한된 시간 동안 상기 가압판(20)의 이동거리를 측정하게 되는데, 이미 단면적을 알고 있는 상기 축압몸체(10)의 부피를 계산하여 정량적인 누출 측정이 가능하게 된다.
상기 가압판(20)의 이동거리 등의 측정은 상기 축압몸체(10) 내벽 또는 상기 가압판(20)에 설치된 상기 제1측정장치(40) 및 상기 제2측정장치(50)를 이용하여 측정하고, 측정된 데이터를 후술할 표시장치(70)를 통하여 표시하게 된다.
이처럼, 본 발명에서는 상기 축압공간(11) 내부에 채워진 유류의 압력변화에 따라 누유 여부를 측정하게 되는데, 비압축성 유체의 변화를 통하여 직접 측정하게 되므로 검출감도가 현저히 높아지고, 신속한 측정이 가능하게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)의 사용상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)는 유류저장탱크(101)로부터 계량기(102)에 이르는 주유라인에서 펌프(104), 체크밸브(103), 솔레노이드밸브(105) 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간(11)이 마련되고, 일측에 상기 펌프(104)의 토출배관(112)과 연결되어 상기 축압공간(11)과 연통되는 프레스라인(12)이 형성되며, 타측에 상기 펌프(104)의 토출배관(112)과 연결되어 상기 축압공간(11)과 연통되는 세이브라인(13)이 형성되는 축압몸체(10); 상기 축압몸체(10) 내부에서 상기 축압공간(11)을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판(20); 및 상기 가압판(20)의 이동거리, 작용하는 힘 또는 압력변화를 측정하는 제1측정장치(40);를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 축압몸체(10)가 상기 축압공간(11) 방향으로 가압되도록 작용하는 탄성체(30);를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 유류저장탱크(101)로부터 계량기(102)에 이르는 주유라인에서 펌프(104), 체크밸브(103), 솔레노이드밸브(105) 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고, 내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간(11)이 마련되고, 일측에 상기 펌프(104)의 토출배관(112)과 연결되어 상기 축압공간(11)과 연통되는 프레스라인(12)이 형성되며, 타측에 상기 펌프(104)의 토출배관(112)과 연결되어 상기 축압공간(11)과 연통되는 세이브라인(13)이 형성되는 축압몸체(10); 상기 축압몸체(10) 내부에서 상기 축압공간(11)을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판(20); 및 상기 축압공간(11) 내부에서 상기 프레스라인(12)을 통하여 이동하는 유류의 유량을 측정하는 제2측정장치(50);를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 가압판(20)의 이동거리, 작용하는 힘 또는 압력변화를 측정하는 제1측정장치(40);를 더 포함하여 이루어지고, 또한 상기 축압몸체(10)가 상기 축압공간(11) 방향으로 가압되도록 작용하는 탄성체(30);를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
도 5는 액중펌프(104)식의 배관라인에 적용된 형태를 도시하고 있으며, 상기 펌프(104)가 상기 유류저장탱크(101) 내부에 형성되게 된다.
상기 프레스라인(12)과 세이브라인(13)은 상기 펌프(104)의 토출배관(112)에 연결되게 되는데, 다만 상기 프레스라인(12)이 토출배관(112)의 앞쪽에, 상기 세이브라인(13)이 토출배관(112)의 뒤쪽에 연결되게 된다.
상기 펌프(104)가 작동되는 상태에서 토출배관(112)에는 펌프(104)의 토출양정에 상응하는 압력이 걸리고, 상기 가압판(20)은 상기 탄성체(30)에 의한 압력과 평형을 이루는 지점까지 이동하며, 상기 축압공간(11) 내부에 가압된 유체가 채워진다.
주유작업이 종료될 때 누유가 없는 경우라면, 유체의 흐름은 발생하지 않고 상기 가압판(20)은 정지한다.
배관에서 누출이 있는 경우에는, 역시 배관내 압력이 감소하고, 상기 가압판(20)에 작용하는 유체압력과 상기 탄성체(30)에 의한 압력이 평형을 이룰때까지 상기 가압판(20)이 이동하며, 이에 따라 상기 제1측정장치(40) 내지는 상기 제2측정장치(50)에 의한 측정이 이루어진다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)의 사용상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주유배관누설측정 및 감지장치(1)는, 상기 제1측정장치(40) 또는 제2측정장치(50)의 결과를 나타내는 표시장치(70);가 더 포함되어 이루어진다.
그리고 상기 제1측정장치(40) 또는 제2측정장치(50)의 결과에 따라 상기 펌프(104)를 연동제어하는 제어장치(80);가 더 포함되어 이루어진다.
상기 표시장치(70)는 누유 여부에 따른 정보를 표시하는 장치를 말하며, 상기 제1측정장치(40) 또는 제2측정장치(50)에 의한 신호에 따라 특정 정보를 표시하는 장치이다. 상기 표시장치(70)는 경보음을 발생하거나, 소정의 산출된 값을 표시하도록 이루어질 수 있으며, 모니터 또는 출력물로서 나타내도록 이루어질 수 있다.
상기 제어장치(80)는 상기 펌프(104)를 제어하도록 이루어지며, 누출로 감지되는 신호가 발생하는 경우 상기 펌프(104)의 작동이 정지되도록 하는 장치에 해당한다. 즉, 펌프(104)의 작동 중, 상기 제1측정장치(40) 내지는 상기 제2측정장치(50)로 하여금 누유가 발생되는 것으로 신호가 전달되면, 상기 제어장치(80)는 상기 펌프(104)의 작동이 즉시 중단되도록 하며, 지속적인 누유를 방지한다.
1 : 주유배관누설측정 및 감지장치 10 : 축압몸체
10' : 축압체
11 : 축압공간 12 : 프레스라인
13 : 세이브라인
20 : 가압판 30 : 탄성체
40 : 제1측정장치 40a : 마그네틱 리드 스위치
50 : 제2측정장치
60 : 유니트체크밸브 70 : 표시장치
80 : 제어장치
101 : 유류저장탱크 102 : 계량기
103 : 체크밸브 104 : 펌프
105 : 솔레노이드밸브 106 : 펌프체크밸브
111 : 흡입배관 112 : 토출배관

Claims (12)

  1. 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 체크밸브, 펌프, 솔레노이드밸브가 포함된 주유배관의 누설감지에 사용되고,
    내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 상기 펌프에 연결된 배관과 연결되어 상기 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 상기 펌프에 연결된 배관과 연결되어 상기 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되고, 내부에 채워지는 유류에 따라 상기 축압공간이 용적변형 가능하며 유류를 가압할 수 있도록 형성되는 축압체; 및
    상기 축압공간 내부에 가압된 유류의 상태 또는 변동을 측정하는 측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  2. 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 체크밸브, 펌프, 솔레노이드밸브 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고,
    내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 상기 펌프의 흡입배관과 연결되어 상기 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 상기 펌프의 토출배관과 연결되어 상기 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되는 축압몸체;
    상기 축압몸체 내부에서 상기 축압공간을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판; 및
    상기 가압판의 이동거리, 작용하는 힘 또는 압력변화를 측정하는 제1측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  3. 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 체크밸브, 펌프, 솔레노이드밸브 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고,
    내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 상기 펌프의 흡입배관과 연결되어 상기 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 상기 펌프의 토출배관과 연결되어 상기 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되는 축압몸체;
    상기 축압몸체 내부에서 상기 축압공간을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판; 및
    상기 축압공간 내부에서 상기 프레스라인을 통하여 이동하는 유류의 유량을 측정하는 제2측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가압판의 이동거리, 작용하는 힘 또는 압력변화를 측정하는 제1측정장치;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  5. 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 펌프, 체크밸브, 솔레노이드밸브 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고,
    내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 상기 펌프의 토출배관과 연결되어 상기 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 상기 펌프의 토출배관과 연결되어 상기 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되는 축압몸체;
    상기 축압몸체 내부에서 상기 축압공간을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판; 및
    상기 가압판의 이동거리, 작용하는 힘 또는 압력변화를 측정하는 제1측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  6. 유류저장탱크로부터 계량기에 이르는 주유라인에서 펌프, 체크밸브, 솔레노이드밸브 순으로 형성된 주유배관의 누설감지에 사용되고,
    내부에 유류가 유입될 수 있는 축압공간이 마련되고, 일측에 상기 펌프의 토출배관과 연결되어 상기 축압공간과 연통되는 프레스라인이 형성되며, 타측에 상기 펌프의 토출배관과 연결되어 상기 축압공간과 연통되는 세이브라인이 형성되는 축압몸체;
    상기 축압몸체 내부에서 상기 축압공간을 구획하며 슬라이딩 되는 가압판; 및
    상기 축압공간 내부에서 상기 프레스라인을 통하여 이동하는 유류의 유량을 측정하는 제2측정장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가압판의 이동거리, 작용하는 힘 또는 압력변화를 측정하는 제1측정장치;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압판이 상기 축압공간 방향으로 가압되도록 작용하는 탄성체;를 더
    포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세이브라인은 상기 프레스라인 보다 직경이 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 세이브라인 상에 형성되어, 상기 축압공간으로 유입된 유류가 역류되는 것을 방지하는 유니트체크밸브;가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  11. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정장치, 제1측정장치 또는 제2측정장치의 결과를 나타내는 표시장치;가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
  12. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정장치, 제1측정장치 또는 제2측정장치의 결과에 따라 상기 펌프를 연동제어하는 제어장치;가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 주유배관누설측정 및 감지장치.
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