KR20130132056A - 피그 장치 - Google Patents

Abstract

피그 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 피그 장치는 길이 방향으로 관통되도록 중공이 형성되는 축부, 통과하는 배관의 내벽면에 외주면이 접촉하도록 축부에 결합되는 디스크부 및 축부에 설치되어 중공의 개폐 정도를 조절하는 밸브부를 포함한다.

Description

피그 장치{Pig Apparatus}

본 발명은 피그 장치에 관한 것이다.

Offshore 설비간 또는 Offshore 설비와 Onshore 설비 사이의 유체(Oil, Water 등) 이송을 위한 배관 라인(Pipeline)은 시간이 지남에 따라 액체, 스케일 및 파편 등의 이물질이 배관의 내벽면에 쌓이게 된다.

이러한 이물질은 유체의 흐름을 방해하므로, 원활한 유체 수송을 위해 정기적으로 배관 내에 쌓여 있는 이물질을 제거할 필요가 있다. 그런데, 배관 라인이 해저와 같은 환경에 놓여 있다면 사실상 배관의 경우 분해 및 조립을 통한 이물질 제거가 불가능하다.

따라서, 이러한 경우에 각종 배관 청소 장비를 사용하여 배관 내의 이물질을 제거하게 되고, 대표적으로 많이 사용되는 배관 청소 장비 중 하나가 피그(Pig Launcher/Reciever) 장치이다. 이와 같은 피그 장치는 후방으로부터 가해지는 압력에 의해 피그 장치가 배관 라인을 따라 전진하며 배관 내의 이물질을 제거하는 것이 일반적이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0009349호 (2011.01.28.)

본 발명은 작업 환경에 따라 이동 속도의 조절이 가능하여 원활하게 배관 내 이물질을 제거할 수 있는 피그 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 길이 방향으로 관통되도록 중공이 형성되는 축부, 통과하는 배관의 내벽면에 외주면이 접촉하도록 축부에 결합되는 디스크부 및 축부에 설치되어 중공의 개폐 정도를 조절하는 밸브부를 포함하는 피그 장치가 제공된다.

여기서, 디스크부는 축부의 양단에 결합되는 제1 디스크 및 직경이 제1 디스크의 직경보다 크게 형성되어 축부 중 제1 디스크의 내측에 결합되는 제2 디스크를 포함할 수 있다.

피그 장치는 축부의 전단에 결합되어 배관의 통과 시 배관 내부의 유체 저항에 의해 회전 가능한 회전부를 더 포함할 수 있다.

피그 장치는 축부 및 디스크부에 진동을 발생시키는 진동부를 더 포함할 수 있다.

진동부는 축부의 전단에 설치되고, 피그 장치는 축부의 후단에 대하여 축부의 전단이 진동하도록 연성 재질로 이루어져 축부의 후단과 축부의 전단 사이에 개재되는 이음부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 밸브부가 중공의 개폐 정도를 조절하는 것을 통해 작업 환경에 따라 이동 속도를 조절하여 원활하게 배관 내 이물질을 제거할 수 있는 피그 장치를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피그 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피그 장치에서 회전부를 보다 상세히 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피그 장치를 나타낸 도면.

본 발명에 따른 피그 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피그 장치를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피그 장치에서 회전부를 보다 상세히 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 피그 장치(1000)는 축부(100), 디스크부(200) 및 밸브부(300)를 포함하고, 회전부(400)를 더 포함할 수 있다.

축부(100)는 피그 장치(1000)의 단면상 중심부에서 길이 방향 축을 형성하여 디스크부(200)를 지지하는 부분으로, 축부(100)의 길이 방향으로 관통되도록 중공(110)이 형성된다. 이 경우, 축부(100)는 피그 장치(1000)의 종류 및 용도에 따라 다양한 규격을 갖도록 형성될 수 있고, 길이 방향을 따라 단면이 변화되는 형상으로 형성될 수도 있다.

축부(100)에 형성되는 중공(110)은 축부(100)를 길이 방향으로 관통하므로, 중공(110)이 개방되어 있다면 피그 장치(1000) 후방의 유체가 피그 장치(1000) 전방으로 중공(110)을 따라 흐를 수 있다.

디스크부(200)는 피그 장치(1000)가 통과하는 배관(미도시)의 내벽면에 외주면이 접촉하도록 축부(100)에 결합되는 부분으로, 피그 장치(1000)의 이동력을 발생시키고 피그 장치(1000)의 이동 중에 배관(미도시) 내벽면의 이물질을 제거할 수 있다.

구체적으로, 디스크부(200)는 피그 장치(1000)가 통과하는 배관(미도시)의 단면 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 배관(미도시)의 단면 형상은 원형인 것이 일반적이므로 디스크부(200)는 이에 대응되도록 원형판 형상으로 형성될 수 있다.

이 경우, 디스크부(200)는 축부(100)에 결합된 채로 디스크부(200)의 원형판이 배관(미도시)을 차폐하는 형태로 설치될 수 있다. 이로 인해, 피그 장치(1000)의 후방으로부터 압력이 가해질 때, 배관(미도시) 내에서 디스크부(200)의 원형판에 연직한 방향으로 디스크부(200)를 밀어내는 힘이 발생하게 되고, 그 결과 피그 장치(1000)에 이동력이 발생할 수 있다.

그리고, 디스크부(200)는 배관(미도시)의 내벽면에 외주면이 접촉하도록 설치되어, 피그 장치(1000)가 이동하는 과정에서 디스크부(200)의 외주면이 배관(미도시) 내벽면의 이물질을 긁어내어 제거할 수 있다.

여기서, 디스크부(200)는 제1 디스크(210) 및 제2 디스크(220)를 포함할 수 있다.

제1 디스크(210)는 축부(100)의 양단에 결합되는 부분으로, 상대적으로 강성이 큰 재질로 이루어져 외력으로부터 피그 장치(1000)를 보호할 수 있다. 또한, 제1 디스크(210)는 상대적으로 강성이 큰 재질로 이루어져 변형이 적으므로, 피그 장치(1000)의 후방으로부터 가해지는 압력의 손실을 최소화하여, 피그 장치(1000)의 이동력을 높일 수 있다.

한편, 제1 디스크(210)는 강성이 크기 때문에 피그 장치(1000)가 통과하는 배관(미도시)의 내벽면과의 충돌 시 변형 내지 파손의 우려가 있으므로, 배관(미도시)의 내경보다 약간 작게 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 디스크(210)는 필요에 따라 복수로 형성될 수 있다.

제2 디스크(220)는 직경이 제1 디스크(210)의 직경보다 크게 형성되어 축부(100) 중 제1 디스크(210)의 내측에 결합되는 부분으로, 피그 장치(1000)의 이동 중에 배관(미도시) 내벽면의 이물질을 긁어내어 제거할 수 있다.

이 경우, 제2 디스크(220)는 배관(미도시)의 내경과 같거나 약간 크게 형성하고 탄성을 갖는 재질로 이루어져 배관(미도시) 내벽면의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 디스크(220) 역시 필요에 따라 복수로 형성될 수 있다.

밸브부(300)는 축부(100)에 설치되어 중공(110)의 개폐 정도를 조절하는 부분으로, 중공(110)의 개폐 정도에 따라 피그 장치(1000)의 이동 속도를 조절할 수 있다.

구체적으로, 밸브부(300)에 의해 중공(110)이 닫혀 있다면, 피그 장치(1000)의 후방으로부터 압력이 가해질 때, 배관(미도시) 내에서 디스크부(200)의 원형판에 연직한 방향으로 디스크부(200)를 밀어내는 힘이 크게 발생하게 되고, 그 결과 피그 장치(1000)는 빠르게 이동할 수 있다.

반면, 밸브부(300)에 의해 중공(110)이 많이 개방될수록, 피그 장치(1000)의 후방으로부터 압력이 가해지더라도 일정 부분 개방된 중공을 통해 피그 장치(1000)의 전방으로 빠져나가므로, 배관(미도시) 내에서 디스크부(200)의 원형판에 연직한 방향으로 디스크부(200)를 밀어내는 힘이 작아져 피그 장치(1000)의 이동 속도가 느려질 수 있다.

따라서, 작업 환경에 따라 밸브부(300)의 개폐 정도를 조절하여 피그 장치(1000)의 이동 속도를 조절할 수 있으므로, 보다 효율적이고 원활하게 배관(미도시) 내 이물질을 제거할 수 있다.

회전부(400)는 축부(100)의 전단에 결합되어 배관(미도시)의 통과 시 배관(미도시) 내부의 유체 저항에 의해 회전 가능한 부분으로, 피그 장치(1000)의 전부 또는 일부를 회전시켜 배관(미도시) 내 이물질 제거를 용이하게 할 수 있다.

구체적으로, 회전부(400)는 피그 장치(1000)가 진행할 때 피그 장치(1000)의 전면에 부딪히는 유체와의 저항력이 회전력으로 전환될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 그리고, 회전부(400)는 축부(100) 또는 디스크부(200)와 결합되어 회전부(400)의 회전 시 피그 장치(1000)의 전부 또는 일부를 회전시킬 수 있다.

따라서, 피그 장치(1000)가 배관(미도시) 내를 이동 시 전진과 동시에 피그 장치(1000)의 전부 또는 일부가 회전하므로, 일종의 드릴(drill)과 같은 효과를 통해 이물질 제거 및 피그 장치(1000)의 전진이 더 용이해질 수 있다.

여기서, 회전부(400)는 원주상에 복수의 나선형 날개가 형성된 임펠러(410)를 포함할 수 있다. 피그 장치(1000)가 진행할 때 임펠러(410)에 형성된 나선형 날개에 배관(미도시) 내의 유체가 부딪히며, 나선을 따라 날개를 밀어내는 힘이 작용하므로 임펠러(410)가 회전할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 회전부(400)가 임펠러(410)를 포함하는 구성을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상술한 바와 같이 피그 장치(1000)가 진행할 때 피그 장치(1000)의 전면에 부딪히는 유체와의 저항력이 회전력으로 전환될 수 있는 구조의 장치를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피그 장치를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 피그 장치(2000)는 진동부(500) 및 이음부(600)를 더 포함할 수 있다.

진동부(500)는 축부(100) 및 디스크부(200)에 진동을 발생시키는 부분으로, 피그 장치(2000)의 전부 또는 일부를 진동시켜 배관(미도시) 내 이물질 제거를 용이하게 할 수 있다. 즉, 피그 장치(2000)가 이물질을 제거할 때, 진동이 가해지면서 이물질의 제거가 더 용이해질 수 있다.

여기서, 진동부(500)는 진동 모터(510) 및 배터리(520)를 포함할 수 있다.

진동 모터(510)는 전기 에너지를 진동 에너지로 전환시켜 진동력을 발생시키는 부분으로, 필요에 따라 설치 개수 및 위치를 다양하게 설정할 수 있다.

배터리(520)는 진동 모터(510)에 전원을 공급하는 부분으로, 외부 전원 공급이 용이하지 않은 피그 장치(2000)의 내부에 장착되어 전원을 공급할 수 있다. 이 경우, 배터리(520)의 설치 개수 및 위치 역시 필요에 따라 다양하게 설정할 수 있고, 피그 장치(2000)로부터 탈착 가능하게 하여 충전 및 교체를 용이하게 할 수 있다.

이음부(600)는 연성 재질로 이루어져 축부(100)의 후단과 축부(100)의 전단 사이에 개재되는 부분으로, 축부(100)의 후단과 축부(100)의 전단 각각의 진동을 서로 분리시킬 수 있다.

구체적으로, 피그 장치(2000)에서 진동부(500)가 축부(100)의 전단에 설치되면, 축부(100)의 전단이 진동하더라도 이음부(600)에 의해 축부(100)의 후단의 진동은 일정 부분 감소될 수 있다.

이와 같이, 이음부(600)에 의해 축부(100)의 후단에 대하여 축부(100)의 전단이 진동하므로, 피그 장치(2000) 전체가 진동할 때보다 진동 모터(510)의 용량에 비하여 상대적으로 더 큰 진동력을 발생시킬 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 피그 장치(2000)에서 진동부(500)가 축부(100)의 후단에 설치되어, 이음부(600)에 의해 축부(100)의 전단에 대하여 축부(100)의 후단이 진동할 수도 있음은 물론이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 피그 장치(2000)는 상술한 진동부(500) 및 이음부(600)를 더 포함하는 구성을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 피그 장치(1000)와 구성이 동일 또는 유사하므로, 중복되는 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 축부 110: 중공
200: 디스크부 210: 제1 디스크
220: 제2 디스크 300: 밸브부
400: 회전부 410: 임펠러
500: 진동부 510: 진동 모터
520: 배터리 600: 이음부
1000, 2000: 피그 장치

Claims (5)

1. 길이 방향으로 관통되도록 중공이 형성되는 축부;
   통과하는 배관의 내벽면에 외주면이 접촉하도록 상기 축부에 결합되는 디스크부; 및
   상기 축부에 설치되어 상기 중공의 개폐 정도를 조절하는 밸브부;
   를 포함하는 피그 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 디스크부는
   상기 축부의 양단에 결합되는 제1 디스크 및
   직경이 상기 제1 디스크의 직경보다 크게 형성되어 상기 축부 중 상기 제1 디스크의 내측에 결합되는 제2 디스크
   를 포함하는 피그 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 축부의 전단에 결합되어 상기 배관의 통과 시 상기 배관 내부의 유체 저항에 의해 회전 가능한 회전부;
   를 더 포함하는 피그 장치.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 축부 및 상기 디스크부에 진동을 발생시키는 진동부;
   를 더 포함하는 피그 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 진동부는 상기 축부의 전단에 설치되고,
   상기 축부의 후단에 대하여 상기 축부의 전단이 진동하도록 연성 재질로 이루어져 상기 축부의 후단과 상기 축부의 전단 사이에 개재되는 이음부;
   를 더 포함하는 피그 장치.

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