KR20120092298A - 방식성능 시험용 해수 순환수조 - Google Patents

방식성능 시험용 해수 순환수조 Download PDF

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김응래
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Abstract

본 발명은, 해수 조건과 유사한 환경을 인위적으로 제공하여 인위적인 환경에서 선박에 사용되는 재료들의 내식성을 시험하기 위한 것으로, 특히, 방식성능 시험에 사용되는 해수 순환수조의 부식을 예방하고, 무거운 시험편의 이동을 용이하게 하며, 해수의 순환을 원활하게 하여 해수의 시험온도를 일정하게 유지함으로써 실제 사용 환경과 유사한 부식 데이터를 제공해주기 위한 방식성능 시험용 해수 순환수조에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 내측에 해수가 저수되는 침적조와; 상기 침적조의 상측에 설치되어 시험편을 침적조의 외측에서 해수가 저수된 침적조의 내측으로 이송하는 시험편 이송부와; 상기 침적조의 일측에 설치되어 저수된 해수를 강제 순환시키는 해수 순환부;를 포함하여 구성된다.

Description

방식성능 시험용 해수 순환수조{THE FABRICATION OF CIRCULATING SEAWATER BATH FOR ANTI-CORROSION PROPERTIES TEST}
본 발명은 방식성능 시험용 해수 순환수조에 관한 것이다.
상세하게 본 발명은, 해수 조건과 유사한 환경을 인위적으로 제공하여 인위적인 환경에서 선박에 사용되는 재료들의 내식성을 시험하기 위한 것으로, 특히, 방식성능 시험에 사용되는 해수 순환수조의 부식을 예방하고, 무거운 시험편의 이동을 용이하게 하며, 해수의 순환을 원활하게 하여 해수의 시험온도를 일정하게 유지함으로써 실제 사용 환경과 유사한 부식 데이터를 제공해주기 위한 방식성능 시험용 해수 순환수조에 관한 것이다.
선박은 침수부위 및 비침수부위가 항상 해양환경에 놓여 있어 해수에 대한 선체 및 선체의 도료의 내식성에 대한 방식성능 시험은 선박에 사용되는 모든 재료를 평가하는 기본적인 물성에 있어서 중요한 항목 중 하나이다.
일반적으로 선박에서 사용되는 재료들의 방식성능을 시험하기 위해서는 침적조, Seawater Bath 등 해수 순환수조를 사용하여 실제 사용 환경과 유사하거나 좀 더 가혹한 환경 조건에서 내식성 시험을 실시하고 있다.
도 1은 종래의 해수 순환수조를 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하면, 종래의 방식성능 시험용 해수 순환수조(1)는 스테인레스강으로 해수순환수조(1)의 외부수조(2)를 제작하고, 외부수조(2)의 내측면에는 플라스틱(PVC)으로 내부수조(3)를 만들어 해수에 의한 부식이나, 내부수조(3)의 비틀림 등을 방지하도록 형성되어 있으며, 외부수조(2)의 일측을 연장하여 해수의 온도조절과 순환을 위한 장치를 수용할 수 있는 공간부(4)를 형성하여 배치되어 있다.
또한, 상기 해수 순환수조(1) 내부 저면에는 해수온도를 상승시키기 위한 히터(5)와 각종 시험편을 지지하기 위한 시험편 지지대(15)가 설치되어 있으며, 상기 공간부(4)에는 수조 내부의 해수 순환용 공기를 공급하기 위한 펌프(6)와, 상기 히터(6)와 상기 펌프(5)의 동작을 제어하기 위한 컨트롤 패널(7)이 형성되어 있다.
특히, 내부수조(3)에 담수된 해수를 배출하기 위한 드레인 파이프(8)가 내부수조(3)를 관통하여 외부수조(2)까지 연장되어 설치되어 있으며, 외부수조(2)에 부착되어 있는 드레인 밸브(9)를 통하여 수조(2, 3)내의 해수를 배출하도록 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래의 방식성능 시험용 해수 순환수조는 압축공기의 공급을 통해 해수 순환을 유도하는 방식을 사용하고 있으나, 시험을 수행하기 위한 해수의 양이 대략 1톤을 초과할 경우 해수를 원활하게 순환시키지 못하여 수조 내부에 해수가 정체되는 현상이 발생되어 해수의 오염 및 정확한 방식성능 데이터를 얻기 어렵게 된다. 특히, 상기 해수 순환수조는 수조의 내부에서 해수에 침지되도록 설치된 시험편 지지대에 의해 해수의 2차오염이 발생되는 문제점이 노출된다.
또한, 상기 방식성능을 시험하기 위한 대상물은 주로 선체의 부품 등으로 시험편이 상당한 중량을 가지며, 시험편 지지대가 수조 내부에서 대략 하측에 설치되기 때문에 시험편을 지지대에 장착시키기 위한 과정이 대단히 불편할 뿐만아니라, 시험을 실시하기 위한 시험편 및 구조물에 제한이 발생되는 문제점이 있다.
특히, 상기 플라스틱(PVC) 재질의 내부수조를 수용하는 스테인레스 재질의 외부수조가 내부수조에서 시험편을 취출할 때, 또는 내부수조를 통해 외부로 배출되는 해수가 외부수조로 유입되는 등의 현상에 의해 해수에 노출되어 점부식되고, 이에 따라 외부수조의 내구성이 낮아지는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.
이에 본 발명은, 방식성능 시험에 사용되는 해수 순환수조의 부식을 방지하기 위한 구성을 구현하고, 고중량의 시험편을 보다 편리하게 이동시킬 수 있도록 한 이동구성을 부가하며, 다량의 해수가 원활하게 순환될 수 있도록 한 구성이 설치된 방식성능 시험용 해수 순환수조를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.
본 발명은, 내측에 해수가 저수되는 침적조와; 상기 침적조의 상측에 설치되어 시험편을 침적조의 외측에서 해수가 저수된 침적조의 내측으로 이송하는 시험편 이송부와; 상기 침적조의 일측에 설치되어 저수된 해수를 강제 순환시키는 해수 순환부;를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 침적조는, 해수가 저수되는 저수공간이 형성되고, 저수공간의 내측에 해수를 가열하기 위한 히터가 설치된 순환수조와; 상기 순환수조의 외측에 설치되어 순환수조를 지지하고 시험을 실시하기 위한 각 구성이 설치되는 공간을 제공하는 외장커버;를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 순환수조는 합성수지로 제작되고, 상기 외장커버는 금속재질로 제작되어 그 외면에 합성수지가 코팅 형성된다.
또한, 상기 침적조는 상부에 형성된 개방부에 시험편 지지대가 장착된다.
특히, 상기 침적조는 순환수조에 저수된 해수에 시험편이 투입되어 시험을 실시할 때, 순환수조의 개방부를 개폐시키기 위한 마감커버가 상부에 설치된다. 여기서, 상기 마감커버는 시험이 실시되는 상태를 확인하기 위해 투명체의 합성수지 재질로 형성된다.
한편, 상기 침적조는 하측에 침적조를 지면에서 간격유지시키며 지지하거나 이동시킬 수 있도록 하기 위한 풋마스터가 설치된다.
상기 시험편 이송부는, 침적조의 상부에 일정 높이로 설치되며, 시험편이 공급되기 위한 침적조의 일측 공급지점과 해수가 저수된 시험편 투입지점에 걸쳐 레일이 설치된 지지프레임과; 상기 지지프레임의 레일에 결합되어 시험편의 공급지점과 투입지점 사이를 구간왕복이동하는 이동기구와; 상기 이동기구에 설치되어 시험편의 공급지점과 투입지점에서 시험편을 승강시킬 수 있도록 한 리프트유닛;을 포함하여 구성된다.
상기 해수 순환부는, 해수가 저수된 침적조의 일측에 설치되어 해수를 일측 방향으로 강제 순환시키는 스크류유닛과; 상기 침적조의 일측에 설치되어 상기 스크류에 의해 해수가 순환되는 방향에 대응하여 해수를 순환시키는 압축공기공급유닛;을 포함하여 구성된다.
한편, 본 발명은 상기 침적조에 저수된 해수가 히터에 의해 가열되는 온도 및 해수 순환부에 의해 순환되는 시간을 조절하여 시험조건을 설정하기 위한 컨트롤부;를 더 포함하여 구성된다.
이상에서와 같이 본 발명은, 순환수조를 합성수지로 제작하고, 순환수조를 지지하는 프레임의 외면을 합성수지 코팅하여 제작하므로써 해수 침적조의 부식이 방지되어 내구성 감소가 예방됨에 따른 장치의 사용수명 연장효과가 있다.
또한, 본 발명은 침적조의 상부에 설치된 크레인에 의해 시험편을 보다 손쉽게 이동 및 장착시킬 수 있게 되어 보다 편리한 작업수행에 따른 높은 작업성 및 시험을 수행하기 위한 시험편을 확장하여 적용할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 해수의 순환이 스크류와 압축공기 분사에 의해 수행되어 해수의 양이 증가되어도 순환이 원활하게 수행되어 해수의 정체에 따른 오염우려를 해소하고, 시험편 지지대가 해수에 침지되지 않도록 구성되어 시험편 지지대에 의한 2차 오염우려가 미연에 해결되는 효과를 얻게 된다.
도 1은 종래 해수 순환수조 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 해수 순환수조 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 해수 순환수조 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 해수 순환수조 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 해수 순환수조 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 해수 순환수조 사용상태도.
도 2는 본 발명에 의한 해수 순환수조 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 해수 순환수조 정면도, 도 4는 본 발명에 의한 해수 순환수조 평면도, 도 5는 본 발명에 의한 해수 순환수조 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 해수 순환수조는 침적조(10), 시험편 이송부(20), 해수 순환부(30), 컨트롤부(40)로 이루어진다.
상기 침적조(10)는 순환수조(11), 외장커버(12)로 이루어진다.
상기 순환수조(11)는 내측에 해수가 저수되는 저수공간(13)이 형성된다. 특히, 상기 순환수조는 저수공간(13)의 내측에 해수를 가열하기 위한 히터(14)가 설치되어 구성된다. 여기서, 상기 히터(14)는 해수의 온도를 실제 바다의 온도와 동일하게 설정하기 위해 해수를 가열하기 위한 구성이다.
이와 같은 순환수조(11)는 해수에 의한 부식을 방지하기 위해 합성수지 재질로 제작되며, 특히, 합성수지 중 내식성이 우수한 플라스틱인 PVC(Polyvinyl chloride; 폴리염화비닐)로 대략 2T 두께를 유지하며 형성된다.
또한, 상기 순환수조(11)는 저수공간(13)의 상부가 개방된 부분으로 그 상측에 시험편 지지대(15)가 장착된다. 여기서, 상기 시험편 지지대(15)는 다수의 봉체 또는 관체가 특정 간격을 유지하며 장착된 것으로 그 사이로 시험편(O)을 투입하고 각 시험편 지지대(15)에 시험편(O)을 걸어둘 수 있도록 한 구성이다.
상기 외장커버(12)는 순환수조(11)의 외측에 설치되어 순환수조(11)를 지지하고 시험을 실시하기 위한 각 구성이 설치되는 공간을 제공하도록 구성된다. 이때, 상기 순환수조(11)를 지지한다는 의미는 순환수조(11)에 저수된 해수의 압력, 무게, 온도 등에 의한 비틀림과 파손 등을 방지하도록 순환수조(11)의 외측에서 견고하게 고정지지된다는 것이다.
또한, 상기 외장커버(12)는 스테인레스 등의 금속재질로 제작된다. 이때, 상기 외장커버(12)는 해수에 대해 노출되어 점부식되는 현상을 방지하기 위해 그 외면에 PE(polyethylene; 폴리에틸렌) 등의 합성수지를 코팅하여 형성된다.
상기와 같이 구성된 침적조(10)는 순환수조(11)의 개방부분을 개폐시킬 수 있도록 한 마감커버(16)가 설치되어 구성된다. 상기 마감커버(16)는 후술할 시험편 이송부(20)의 지지프레임(21)에 결합된 연결대(17)에 의해 힌지결합되어 순환수조(11)의 상부에서 힌지회전되어 개방부를 개폐시키게 된다. 특히, 상기 마감커버(16)는 시험이 실시되는 상태를 확인하기 위해 투명체의 합성수지, 통상적으로 아크릴수지 재질로 형성된다.
또한, 상기 침적조(10)는 하측에 침적조(10)를 지면에서 간격유지시키며 지지하거나 이동시킬 수 있도록 하기 위한 풋마스터(18)가 설치되어 구성된다. 이와 같은 풋마스터(18)는 하부에 캐스터(19)가 결합되어 목적하는 작업지점으로 이동이 손쉽게 되도록 한다.
상기 시험편 이송부(20)는 침적조(10)의 상측에 설치되어 시험편(O)을 침적조(10)의 외측에서 해수가 저수된 침적조(10)의 내측으로 이송하기 위한 크래인 형태의 구성이다. 이를 위해 상기 시험편 이송부(20)는 지지프레임(21), 이동기구(22), 리프트유닛(23)으로 이루어진다.
상기 지지프레임(21)은 침적조(10)의 외장커버(12)의 각 모서리 부에서 상부로 수직프레임(24)을 일정높이로 세워 설치하고, 각 프레임(24)을 연결하여 수평프레임(25)을 결합하여 구성된다. 여기서, 상기 지지프레임(21)의 수평프레임(25) 상부에는 레일(26)이 설치되는데, 상기 레일(26)은 시험편(O)이 공급되기 위한 침적조(10)의 일측 공급지점과 해수가 저수된 시험편 투입지점에 걸쳐 설치되며, 이를 위해 상기 수평프레임(25)이 레일(26)의 길이와 대응하는 길이로 형성된다.
상기 이동기구(22)는 레일(26) 상에서 시험편(O)의 공급지점과 투입지점 사이를 구간왕복 이동되도록 장착된다. 이와 같은 이동기구(22)는 양단이 각각의 레일(26)에 결합된 몸체(27)와, 몸체(27)를 레일(26)에서 슬라이드 이동시키기 위한 구동유닛(28)이 몸체(27) 또는 레일(26)에 결합(도면에서는 몸체에 결합됨)되어 구성된다.
상기 리프트유닛(23)은 이동기구(22)의 몸체(27)에 결합되어 구성된다. 이와 같은 리프트유닛(23)은 시험편(O)을 클램핑하거나 걸어 공급지점과 투입지점에서 승강시킬 수 있도록 한 소형 호이스트, 위치 등의 구성이다. 특히, 상기 시험편(O)을 클램핑하기 위해 끝단에 클램프를 설치하거나, 시험편(O)을 걸기위해 끝단에 후크(hook) 등의 구성이 설치된다.
상기 해수 순환부(30)는 침적조(10)의 순환수조(11) 일측에 설치되어 저수된 해수를 강제 순환시키기 위한 구성이다. 이를 위해 상기 해수 순환부(30)는 스크류유닛(31)과 압축공기공급유닛(32)으로 구성된다.
상기 스크류유닛(31)은 해수가 저수된 침적조(10)의 일측에 설치되어 해수를 일측 방향으로 강제 순환시키도록 구성된다. 이를 위해 상기 스크류유닛(31)은 순환수조(11)의 외측에 모터 등의 구동기구(33)가 설치되고, 모터와 동력전달되도록 스크류축(34)을 연결하여 구성된다.
상기 압축공기공급유닛(32)은 침적조(10)의 일측에 설치되어 상기 스크류축에 의해 해수가 순환되는 방향에 대응하여 해수를 순환시키도록 구성된다. 이와 같은 압축공기공급유닛(32)은 순환수조(11) 내측의 컴퓨레서(미도시)등과 연결된 압축공기 공급구(35)에 첵밸브(36) 등의 역류방지구성을 설치하여 구성된다.
상기와 같은 해수 순환수조는 침적조(10)의 순환수조(11)에 저수된 해수가 시험편(O)에 대한 사실적인 데이터를 얻기 위한 컨트롤부(40)를 갖추어 구성된다.
상기 컨트롤부(40)는 히터(14)에 의해 가열되는 온도 및 해수 순환부(30)에 의해 순환되는 시간을 조절하여 시험조건을 설정하기 위한 구성으로, 히터(14) 및 해수 순환부(30)인 스크류유닛(31)과 압축공기공급유닛(32)의 구동을 제어하기 위한 제어회로와 구동회로를 포함한다.
또한, 상기 컨트롤부(40)는 시험편 이송부(20)의 이동기구(22), 리프트유닛(23) 등을 조작할 수 있도록 한 조작반의 기능을 수행하도록 한 회로구성이 내장되어 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명에 의한 해수 순환수조 사용상태도이다.
도면을 참조하면, 상기 해수 순환수조는 도 5에서와 같이 침적조(10)의 순환수조(11) 내에 해수가 저수된 상태에서, 사용자가 컨트롤부(40)를 조작하여 시험편 이송부(20)에 시험편(O)이 공급되도록 한다.
이후, 도 6에서와 같이 상기 시험편 이송부(20)의 이동기구(22)에 의해 시험편(O)이 순환수조(11)의 상측으로 이동되도록 하고, 리프트유닛(23)이 구동되어 시험편(O)이 해수에 침지되도록 투입되어 시험편 지지대(15)에 지지되도록 한다.
상기와 같이 시험편(O)이 해수에 침지되면 마감커버(16)가 시험편(O)이 투입된 순환수조(11)의 개방부를 밀폐시키고, 컨트롤부(40)를 조작하여 히터(14)와 해수 순환부(30)를 구동시켜 방사성능을 시험하게 된다.
이때, 상기 컨트롤부(40)는 히터(14)와 해수 순환부(30)의 구동을 제어하여 목적하는 정밀한 시험데이터를 얻을 수 있도록 하고, 시험이 완료된 후 마감커버(16)를 열고 시험편 이송부(20)로 시험편(O)을 순환수조(11)에서 취출한 후 방식성능에 대한 측정을 하여 시험데이터를 얻게 된다.
10: 침적조 11: 순환수조
12: 외장커버 14: 히터
15: 시험편 지지대 20: 시험편 이송부
30: 해수 순환부 40: 컨트롤부

Claims (10)

  1. 내측에 해수가 저수되는 침적조(10)와;
    상기 침적조(10)의 상측에 설치되어 시험편(O)을 침적조(10)의 외측에서 해수가 저수된 침적조(10)의 내측으로 이송하는 시험편 이송부(20)와;
    상기 침적조(10)의 일측에 설치되어 저수된 해수를 강제 순환시키는 해수 순환부(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 방식성능 시험용 해수 순환수조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 침적조(10)는
    해수가 저수되는 저수공간(13)이 형성되고, 저수공간(13)의 내측에 해수를 가열하기 위한 히터(14)가 설치된 순환수조(11)와;
    상기 순환수조(11)의 외측에 설치되어 순환수조(11)를 지지하고 시험을 실시하기 위한 각 구성이 설치되는 공간을 제공하는 외장커버(12);를 포함하는 것을 특징으로 하는 방식성능 시험용 해수 순환수조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 순환수조(11)는 합성수지로 제작되고, 상기 외장커버(12)는 금속재질로 제작되어 그 외면에 합성수지가 코팅 형성된 것을 특징으로 하는 방식성능 시험용 해수 순환수조.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 침적조(10)는
    상부에 형성된 개방부에 시험편 지지대(15)가 장착된 것을 특징으로 하는 방식성능 시험용 해수 순환수조.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 침적조(10)는
    순환수조(11)에 저수된 해수에 시험편(O)이 투입되어 시험을 실시할 때, 순환수조(11)의 개방부를 개폐시키기 위한 마감커버(16)가 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 방식성능 시험용 해수 순환수조.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 마감커버(16)는
    시험이 실시되는 상태를 확인하기 위해 투명체의 합성수지 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 방식성능 시험용 해수 순환수조.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 침적조(10)는
    하측에 침적조(10)를 지면에서 간격유지시키며 지지하거나 이동시킬 수 있도록 하기 위한 풋마스터(18)가 설치된 것을 특징으로 하는 방식성능 시험용 해수 순환수조.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 시험편 이송부(20)는
    침적조(10)의 상부에 일정 높이로 설치되며, 시험편(O)이 공급되기 위한 침적조(10)의 일측 공급지점과 해수가 저수된 시험편 투입지점에 걸쳐 레일(26)이 설치된 지지프레임(21)과;
    상기 지지프레임(21)의 레일(26)에 결합되어 시험편(O)의 공급지점과 투입지점 사이를 구간왕복이동하는 이동기구(22)와;
    상기 이동기구(22)에 설치되어 시험편(O)의 공급지점과 투입지점에서 시험편(O)을 승강시킬 수 있도록 한 리프트유닛(23);을 포함하는 것을 특징으로 하는 방식성능 시험용 해수 순환수조.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 해수 순환부(30)는
    해수가 저수된 침적조(10)의 일측에 설치되어 해수를 일측 방향으로 강제 순환시키는 스크류유닛(31)과;
    상기 침적조(10)의 일측에 설치되어 상기 스크류유닛(31)에 의해 해수가 순환되는 방향에 대응하여 해수를 순환시키는 압축공기공급유닛(32);을 포함하는 것을 특징으로 하는 방식성능 시험용 해수 순환수조.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 침적조(10)에 저수된 해수가 히터(14)에 의해 가열되는 온도 및 해수 순환부(30)에 의해 순환되는 시간을 조절하여 시험조건을 설정하기 위한 컨트롤부(40);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방식성능 시험용 해수 순환수조.
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