KR20160060304A - 배관 피복 손상률 측정 장치 및 이를 이용한 배관 부식 판단 방법 - Google Patents

배관 피복 손상률 측정 장치 및 이를 이용한 배관 부식 판단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부전원법이나 강제배류법에 의해 방식 전류를 인가하는 배관의 배관 피복 손상률을 측정하기 위한 장치에서, 배관이 기준 전위값 이하의 전위를 유지하도록, 배관에 전류를 인가하는 소스 유닛(source unit); 배관에 제공되어, 배관에 인가되는 전류를 측정하는 디텍팅 유닛(detecting unit); 및 디텍팅 유닛으로부터 배관에 인가되는 전류의 값을 수신하여, 산출식을 이용하여 상기 배관의 피복 손상률을 산출하는 단말기(terminal)를 포함하는 것을 특징으로 하여, 전체 배관의 부식 및 피복손상률을 측정할 수 있어 안전성을 향상하고 배관관리 효율성을 증대한다.

Description

배관 피복 손상률 측정 장치 및 이를 이용한 배관 부식 판단 방법{APPARATUS FOR MEASURING DAMAGE OF COATING OF PIPE AND MEASUTING METHOD THEREFROM}
본 발명은 외부전원법 또는 강제배류법을 활용하여 전기방식을 실시하는 지하에 매몰된 배관(강관)의 피복손상률을 원격으로 감시하는 프로세스에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 전기방식을 위해 소요되는 전류의 양을 원격으로 측정하고 이를 전기방식 설계 시에 적용한 이론 소요 전류량과 비교하여 매설된 배관의 피복손상 정도를 측정하는 프로세스 및 측정장비에 관한 기술분야이다.
지하에 매설되어 있는 배관은 수 많은 음극과 양극으로 구성되며, 이 양극과 음극이 평형을 이루는 과정에서 부식이 발생한다. 이러한 부식을 방지하기 위하여 지하에 매설되어 있는 배관은 전기 방식을 실시하게 된다. 전기방식 중 외부 전원법과 강제 배류법은 외부의 전원을 활용하여 양극으로부터 배관 외면에 전류를 유입시켜 배관의 토양에 대한 전위 값을 포화 황산동 기준전극으로 -850mV (황산염 박테리아 환경 -950mV) 이하로 유지함으로써 배관의 부식을 방지하게 된다.
희생 양극법은 자연전위가 서로 다른 두 금속을 도선으로 연결하여 보다 활성 금속인 양극으로부터 발생한 전류를 보다 더 안정된 배관의 외면에 유입시켜 배관의 토양에 대한 전위값을 포화 황산동 기준전극으로 -850mV (황산염 박테리아 환경 -950mV) 이하로 유지함으로써 배관의 부식을 방지하게 된다.
이러한 포화 황산동 기준전극기준으로 배관의 토양에 대한 배관의 전위차를 모니터링 할 수 있도록 최초 배관 매설 시 매 500m마다 (강제 배류법 및 희생 양극방식은 매 300m 마다) TEST BOX를 설치/운영하고 있으며 일정 기간마다 TEST BOX를 통해 배관의 전위차를 측정하여 배관의 피복 손상 여부를 측정하여 이를 토대로 배관 부식 여부를 판단하고 있다.
종래 배관의 부식 여부를 측정하는 방법은 일정 기간마다 각각의 TEST BOX에서 직접 배관의 전위차를 측정하여 그 값이 사용자 설계 기준에 따른 목표 전위값 (-850mV 이하 값 중 기준 설정) 이하 인지를 기준으로 배관의 피복부식여부를 판단하였다. TEST BOX에서 전위차를 측정하기 위해서는 다수의 인원이 많은 시간을 투입해야 하는 등 인력활용 및 비용적인 측면에서 효율적이지 못하였다. 뿐만 아니라 종래와 같은 직접 측정방식은 TEST BOX하부의 배관의 평균 1.7m 길이에 대한 값으로 한정되어 측정값이 반영됨으로 TEST BOX 사이의 약 500m 배관 구간에 대한 부식 여부를 판단하기에도 어려움이 있었다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치 및 이를 이용한 배관 부식 판단 방법은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결과제를 가진다.
첫째, 외부 전원법 및 배류법에 의한 전기방식을 실시하는 배관의 피복손상률을 원격으로 측정하여 배관 부식 여부를 판별함으로써 인력 및 비용의 효율성을 높이고자 한다.
둘째, 기존의 방식 전위 측정장치가 TEST BOX에서 방식 전위를 측정하여 이를 토대로 TEST BOX 주변 평균 1.7m의 배관에 대해 배관 부식여부를 판단할 수 있었으나 원격 배간 피복 손상률 측정장치를 활용하여 외부 전원법 및 배류법에 의한 전기방식을 실시하는 배관은 정, 배류기 영향권 내 배관 전체의 피복손상률을 측정하고 희생양극 방식에 의한 전기 방식을 실시하는 배관은 배관에 전류를 인가하는 유닛과 이로 인해 발생하는 배관의 전위차를 측정하는 유닛 사이의 구간 전체 배관의 피복 손상률을 측정하여 이를 통해 배관 부식 여부를 판단하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치 및 이를 이용한 배관 부식 판단 방법은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치의 일 실시예는 외부전원법이나 강제배류법에 의해 방식 전류를 인가하는 배관의 배관 피복 손상률을 측정하기 위한 장치로서, 상기 배관이 기준 전위값을 유지하도록, 상기 배관에 전류를 인가하고 인가 전류량을 측정하는 소스 유닛(source unit); 상기 배관에 제공되어, 상기 배관에 인가되는 전위를 측정하는 디텍팅 유닛(detecting unit); 및 상기 디텍팅 유닛으로부터 상기 배관에 인가되는 전류의 값을 수신하여, 산출식을 이용하여 상기 배관의 피복 손상률을 산출하는 단말기(terminal)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치의 일 실시예의 상기 디텍팅 유닛은, 상기 배관의 전위값을 측정하여, 측정된 상기 배관의 전위값을 상기 단말기로 전송하며, 상기 단말기는, 상기 디텍팅 유닛으로부터 측정된 상기 배관의 전위값을 수신하여, 상기 배관에 인가되는 전위값이 상기 기준 전위값 이하의 전위를 유지하도록 상기 소스 유닛을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치의 제 2 실시예는 방식 전류가 차단된 경우 또는 희생 양극법에 의해 방식 전류를 인가하는 배관의 배관 피복 손상률을 측정하기 위한 장치로서, 상기 배관의 설정된 길이의 일 종단에 제공되어, 상기 배관에 인가되는 전류로 인해 발생하는 배관의 전위값을 측정하는 모바일 디텍팅 유닛(mobile detecting unit); 및 상기 배관의 설정된 길이의 타 종단에 제공되어, 상기 배관이 기준 전위값을 유지하도록 상기 배관에 전류를 인가하며, 상기 모바일 디텍팅 유닛으로부터 측정된 상기 배관에 인가되는 전위의 값을 수신하여, 산출식을 이용하여 상기 배관의 피복 손상률을 산출하는 통합 모바일 단말기(integrated mobile terminal)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치의 일 실시예의 상기 모바일 디텍팅 유닛은, 상기 배관의 전위값을 측정하며, 측정된 상기 배관의 전위값을 상기 통합 모바일 단말기로 전송하며, 상기 통합 모바일 단말기는, 상기 모바일 디텍팅 유닛으로부터 측정된 상기 배관의 전위값을 수신하여, 상기 배관에 인가되는 전위값이 상기 기준 전위값 이하의 전위를 유지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치의 상기 기준 전위값은 사용자의 설계 기준에 따른 목표 전위값 (-850mV 이하 값 중 기준 선택)인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치의 상기 산출식은 아래 식에 해당하는 것을 특징으로 할 수 있다.
피복손상률=(배관 표면적×전류 밀도)/전류량
(여기서, 배관 표면적의 단위는 m2, 전류 밀도의 단위는 mA/m2, 전류량의 단위는 mA)
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치의 상기 전류 밀도는, 15mA/m2인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 방법은, 소스 유닛에 의해 방식 전류를 인가하는 배관의 배관 피복 손상률을 측정하기 위한 방법으로서, (a) 디텍팅 유닛을 통해 상기 배관의 말단부의 전위값이 측정되는 단계; (b) 상기 디텍팅 유닛이 측정한 상기 전위값을 단말기로 전송하는 단계; (c) 상기 단말기를 통해 측정된 상기 전위값이 기준 전위값과 동일한지 여부를 비교하는 단계; (d) 측정된 상기 전위값이 상기 기준 전위값에 해당하는 경우, 상기 단말기는 상기 소스 유닛의 전류량을 측정하는 단계; 및 (e) 상기 단말기에 의해, 상기 소스 유닛의 측정된 전류량을 산출식에 대입하여, 상기 배관의 피복 손상률을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 방법은, 상기 (c) 단계 후, 측정된 상기 전위값이 상기 기준 전위값에 해당하지 않는 경우, 상기 소스 유닛이 상기 배관에 인가하는 전위값을 상기 기준 전위값의 전위를 유지하도록 상기 단말기가 상기 소스 유닛을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 방법의, 상기 기준 전위값은 -850mV을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 방법의, 상기 산출식은 아래 식에 해당하는 것을 특징으로 할 수 있다.
피복손상률=(배관 표면적×전류 밀도)/전류량
(여기서, 배관 표면적의 단위는 m2, 전류 밀도의 단위는 mA/m2, 전류량의 단위는 mA)
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 방법은, 상기 전류 밀도는, 15mA/m2 인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 방법은, 상기 (e) 단계 후, 상기 피복 손상률이 기준 비율 이하에 해당하는 경우, 상기 단말기는 상기 배관의 피복 상태가 정상인 것으로 판단하고, 상기 피복 손상률이 기준 비율 초과에 해당하는 경우, 상기 단말기는 상기 배관의 피복 상태가 불량인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 방법의 상기 기준 비율은, 2%인 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치 및 이를 이용한 배관 부식 판단 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 배관의 부식 및 피복손상률을 원격으로 측정하여 기존에는 배관길이 500m마다 설치된 TEST BOX에서 직접 배관의 전위값을 측정하여 배관의 부식을 판단하던 것에 비해 업무효율 및 비용을 절감한다.
둘째, 기존 측정방식이 TEST BOX 하부 평균 1.7m의 배관에 대한 배관 부식을 측정 할 수 있었던 것에 비해 전체 배관의 부식 및 피복손상률을 측정할 수 있어 안전성을 향상하고 배관관리 효율성을 증대한다.
셋째, 개발된 통합 모바일 단말기를 이용하여 희생 양극법을 활용한 배관의 경우에도 각각의 TEST BOX에서 직접 측정하지 않고 일정구간에 대해 1회 측정으로 해당구간 배관 전체의 배관 부식 및 피복 손상 정도를 측정할 수 있어 정확도, 안전성, 업무효율성을 증대한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 외부 전원법이나 강제 배류법을 사용하는 경우, 본 발명에 따라 RTU를 통해 방식 전위를 측정하고, 방식 전위의 유지에 따른 전류량을 측정하여 배관의 피복손상률을 계산하는 장치의 구성과 그 배치를 도시한 개념도이다.
도 2는 방식 전류가 차단되었거나, 희생 양극법을 사용하는 배관의 경우, 본 발명에 따라 측정을 원하는 구간의 일단에서 모바일 디텍팅 유닛을 통해 방식 전위를 측정하고, 타단에서는 통합 모바일 단말기가 방식 전위 유지에 따른 전류량을 측정하여 배관의 피복 손상률을 계산하는 장치의 구성과 그 배치를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 배관 부식률을 판단하는 방법에 관한 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치 및 이를 이용한 배관 부식 판단 방법은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치 및 이를 이용한 배관 부식 판단 방법을 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 외부 전원법이나 강제 배류법을 사용하는 경우, 본 발명에 따라 디텍팅 유닛을 통해 방식 전위를 측정하고, 방식 전위의 유지에 따른 전류량을 측정하여 배관의 피복손상률을 계산하는 장치의 구성과 그 배치를 도시한 개념도이다. 도 2는 방식 전류가 차단되었거나, 희생 양극법을 사용하는 배관의 경우, 본 발명에 따라 측정을 원하는 구간의 일단에서 이동식 모바일 디텍팅 유닛을 통해 방식 전위를 측정하고, 타단에서는 통합 모바일 단말기가 방식 전위 유지에 따른 전류량을 측정하여 배관의 피복 손상률을 계산하는 장치의 구성과 그 배치를 도시한 개념도이다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 배관 부식률을 판단하는 방법에 관한 플로우 차트이다.
본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치는 i) 외부 전원법이나 강제 배류법에 의해 방식 전류를 인가하는 배관과, 그렇지 않고, ii) 방식 전류가 차단된 경우 혹은 희생 양극법에 의해 전기 방식을 실시하는 경우, 두 가지 케이스로 나누어, 그 장치의 구성이 다소 상이하게 가져갈 수 있다.
여기서 외부 전원법, 강제 배류법은 당업계에서 널리 활용되는 방법으로서, 개략적으로 표현하자면, 용어 그대로, 방식(防蝕)을 위한 배관(1)에 방식 전류를 인위적으로 인가하는 기술적인 방법이다.
그리고, 희생 양극법은 앞서 배경기술 부분에서 설명한 바와 같이, 자연 전위가 상이한 두 금속을 도선으로 연결하여, 보다 활성 금속인 양극으로부터 발생한 전류를 보다 더 안정된 배관의 외면에 유입시키는 것을 의미한다.
외부 전원법, 강제 배류법, 또는 희생 양극법의 경우, 그 기본적인 내용과 방법, 기타 세부적인 사항은 설명을 생략하도록 한다.
먼저, 외부 전원법이나 강제 배류법에 의해 방식 전류를 인가하는 경우, 본 발명에 따른 배관 피복 손상률 측정 장치는 소스 유닛(source unit, 120); 디텍팅 유닛(detecting unit, 110); 및 단말기(130)를 포함한다.
먼저, 소스 유닛(120)은 방식의 대상이 되는 배관(1)에 전류(또는 전원 이하 같다)를 인가하는 구성이다.
소스 유닛(120)은 배관이 기준 전위값 이하의 전위를 유지하도록 전류를 인가하게 되는데, 배관(1)이 포화 황산동임을 전제할 때, 이러한 기준 전위값은 -850mV 에 해당한다.
소스 유닛(120)은 강제 배류기나 정류기 등의 일종이나, 후술하게 되는 단말기(130)에 의해 제어되며, 상술한 기준 전위를 유지하도록 배관(1)에 인가하는 전류의 값을 미세 조정할 수 있는 것이 특징이다.
소스 유닛(120)은 배관(1)의 말단에 설치되어 방식 전원을 인가하고 이를 측정하게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디텍팅 유닛(110)은 배관(1)에 직접 혹은, 테스트 박스(test box, 10)를 매개하여 제공되어, 소스 유닛(120)이 배관(1)에 제공하여, 배관(1)에 인가되는 전류로 인한 배관의 전위값을 측정하게 된다.
디텍팅 유닛(110)은 소스 유닛(120) 예컨대, 강제 배류기나 정류기에서 배관(1)의 방식을 위해 소비되는 전류로 인한 배관의 전위값을 측정하게 되는데, 이는 단말기(130)로 측정한 값을 송신하는 일종의 RTU(remote control unit)에 해당하는 것이 바람직할 것이다.
단말기(130)는 HMI에 연결되는 일반적인 PC나, 모바일 단말기 예컨대, 스마트폰 혹은, 테블릿 PC나 노트북 컵퓨터 등을 총 망라하는 개념이다.
여기서 단말기(130)는 사내 종합 상황실의 PC 등으로 가정할 수 있으며, 이러한 단말기(130)는 상술한 소스 유닛(120)과 디텍팅 유닛(110)에 유무선 네트워크를 통해 데이터 통신이 가능하여, 이들 소스 유닛(120)과 디텍팅 유닛(110)을 제어하며, 후술하게 되는 피복 손상률을 직접 측정하게 된다.
단말기(130)는 디텍팅 유닛(110)으로부터 배관(1)에 인가되는 전류의 값을 수신하고, 산출식을 통해 배관의 피복 손상률을 산출하게 된다.
아울러, 디텍팅 유닛(110)은 배관(1)의 전위값을 측정하는데, 이러한 측정된 배관(1)의 전위값은 상술한 단말기(130)로 전송되고, 이후, 단말기(130)는 디텍팅 유닛(110)으로부터 측정된 배관(1)의 전위값을 수신하면, 배관(1)에 인가되는 전위값이 기준 전위값 예컨대, 사용자 설계 기준에 따른 목표값(-850mV 이하의 값)을 유지하도록 소스 유닛(120)을 제어하게 된다.
산출식은 우선, "전류량=표면적×피복손상률×전류밀도"를 통해 구할 수 있는데, 여기서 전류량은 방식의 대상이 되는 배관(1)에 기준 전위값을 유지하는데 필요한 전류량 즉, 실제 측정된 전류량(mA)이며, 표면적은 배관(1)의 표면적(m2), 그리고 전류 밀도는 15mA/m2를 적용한다.
위 식에서 피복 손상률을 기준으로 정리하면, "피복손상률=(배관 표면적×전류 밀도)/전류량"라는 산출식을 얻게 된다.
단말기는 배관 표면적, 전류 밀도라는 미리 주어진 값을 기초로, 디텍팅 유닛(110)이 측정한, 배관(1)을 기준 전위로 유지하기 위해 배관(1)에 실제로 흘려준 전류량을 수신하여, 위 산출식에 대입하여 피복 손상률(%)을 계산하고, 이를 디스플레이를 통해 표시하게 된다.
상술한 바의 경우, 외부 전원법이나 강제 배류법을 사용하여, 배관(1)에 방식 전류를 흘리는 경우를 상정한 것이나, 방식 전류가 차단된 경우, 혹은 희생 양극법에 의하는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이, 모바일 디텍팅 유닛(210) 및 통합 모바일 단말기(220)에 의할 수 있다.
모바일 디텍팅 유닛(210)은 상술한 디텍팅 유닛(110)과는 달리, 휴대 가능한 수준의 콤팩트한 측정 장비이다. 상술한 디텍팅 유닛(110)이 테스트 박스 등에 고정식으로 연결된 것이라면, 모바일 디텍팅 유닛(210) 휴대 가능하며, 어느 위치에서 방식 전류가 흐르는 배관(1)의 인가되는 전위값을 측정할 수 있도록 고안된 것이며, 이 역시 외부 장치 예컨대, 통합 모바일 단말기(220)와 유무선으로 데이터 통신이 가능해야함은 물론이다.
모바일 디텍팅 유닛(210)은 배관(1)에 인가되는 전위값을 측정한 후, 유선 혹은 무선 데이터 통신을 통하여 통합 모바일 단말기(220)에 전송한다.
통합 모바일 단말기(220)는 앞서 설명한 소스 유닛(120)과 단말기(130)가 통합된 형태로서, 이 역시 휴대 가능하도록 고안된 형태를 지닌다.
통합 모바일 단말기(220)는 배관에 일정 정류를 흘리기 위한 강제 배류기나 전원 등이 존재하며, 동시에 배관(1)에 인가되는 전류값을 측정하여, 이를 기초로 피복 손상률을 측정하는 구성이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 피복 손상 여부를 측정하고자 하는 배관(1)의 구간을 정한 후, i) 구간의 일 종단에는 모바일 디텍팅 유닛(210)이 제공되어, 통합 모바일 단말기(220)에서 인가되는 전류에 의해 발생하는 전위값을 측정하고, 이를 통합 모바일 단말기(220)로 송신하게 되며, ii) 구간의 타 종단에는 통합 모바일 단말기(220)가 제공되어, 배관(1)이 기준 전위값 이하를 유지하도록 배관(1)에 전류를 인가하며, 모바일 디텍팅 유닛(210)에서 측정한 전위값이 사용자 설계기준에 따른 목표값을 유지하는 경우의 전류량을 측정한다. 그리고, 통합 모바일 단말기(220)는 모바일 디텍팅 유닛(210)으로부터 배관(1)에 인가되는 전위값을 수신하고, 수신한 전류의 값을 산출식에 대입하여, 배관(1)의 피복 손상률을 산출하게 된다.
산출식은 앞서 설명한 바와 같이, "전류량=표면적×피복손상률×전류밀도"를 통해 구할 수 있다. 여기서 전류량은 방식의 대상이 되는 배관(1)에 기준 전위값을 유지하는데 필요한 전류량 즉, 실제 측정된 전류량(mA)이며, 표면적은 배관(1)의 표면적(m2), 그리고 전류 밀도는 15mA/m2를 적용한다.
역시 마찬가지로, 위 식에서 피복 손상률을 기준으로 정리하면, "피복손상률=(배관 표면적×전류 밀도)/전류량"라는 산출식을 얻게 된다.
단말기는 배관 표면적, 전류 밀도라는 미리 주어진 값을 기초로, 디텍팅 유닛(110)이 측정한, 배관(1)을 기준 전위로 유지하기 위해 배관(1)에 실제로 흘려준 전류량을 수신하여, 위 산출식에 대입하여 피복 손상률(%)을 계산하고, 이를 디스플레이를 통해 표시하게 된다.
모바일 디텍팅 유닛(210)은 배관(1)의 전위값 역시 측정하고, 측정한 배관(1)의 전위값을 통합 모바일 단말기(220)로 전송한다.
이후, 통합 모바일 단말기(220)는 모바일 디텍팅 유닛(210)이 측정한 배관의 전위값을 수신하고, 만약 배관(1)에 인가되는 전위값이 기준 전위값 예컨대, 사용자 설계 기준에 따른 목표값(-850mV 이하의 값)을 유지하도록 스스로 출력 전류를 조절하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 또 다른 실시예에 해당하는 배관 부식 판단 방법을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 해당하는 배관 부식 판단 방법을 수행하는 주체들은 상술한 바와 같은 구성 요소들이며, 그 구체적인 절차는 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 해당하는 배관 부식 판단 방법은 소스 유닛에 의해 방식 전류를 인가하는 배관의 배관 피복 손상률을 측정하기 위한 방법으로서, (a) 디텍팅 유닛(110)을 통해 배관(1)의 말단부의 전위값이 측정되며, 이후, (b) 디텍팅 유닛(110)이 측정한 전위값을 단말기(130)로 전송하게 된다. 그리고, (c) 측정된 전위값이 단말기(130)가 기준 전위값인지 여부를 비교하게 되며, (d) 측정된 전위값이 기준 전위값에 해당하는 경우, 소스 유닛(120)은 전류량을 측정하여 이를 단말기(130)로 송신하고, (e) 단말기(130)에 의해, 소스 유닛(120)의 측정된 전류량을 산출식에 대입하여, 배관(1)의 피복 손상률을 산출한다.
만약, (c) 단계 후, 측정된 전위값이 기준 전위값에 해당하지 않는 경우, 소스 유닛(120)이 배관(1)에 인가하는 전류로 인해 발생하는 전위값을 기준 전위값을 유지하도록 단말기(130)가 소스 유닛(120)을 제어하게 된다.
기준 전위값은 위에서 설명한 바와 같이, 배관(1)이 포화 황산동임을 전제로 하면 사용자 설계 기준에 따른 목표 전위값(-850mV이하의 값)이며, 산출식 역시 상술한 바와 같이, "피복손상률=(배관 표면적×전류 밀도)/전류량" 이다. 여기서, 배관 표면적의 단위는 m2, 전류 밀도의 단위는 mA/m2, 전류량의 단위는 mA, 그리고, 전류 밀도는, 15mA/m2 인 것이다.
만약 (e) 단계 후, 피복 손상률이 기준 비율 이하에 해당하는 경우, 단말기(130)는 배관(1)의 피복 상태가 정상인 것으로 판단하고, 피복 손상률이 기준 비율 초과에 해당하는 경우, 단말기(130)는 배관의 피복 상태가 불량인 것으로 판단하게 된다. 여기서 기준 비율은 임의로 설정할 수 있으나 본 발명에서는 기준 비율을 2%으로 설정하였다.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
1: 배관
10: 테스트 박스(Test box)
110: 디텍팅 유닛(detecting unit)
120: 소스 유닛(source unit)
130: 단말기(terminal)

Claims (14)

  1. 외부전원법이나 강제배류법에 의해 방식 전류를 인가하는 배관의 배관 피복 손상률을 측정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 배관이 기준 전위값을 유지하도록, 상기 배관에 전류를 인가하는 소스 유닛(source unit);
    상기 배관에 제공되어, 상기 배관에 인가되는 전위값을 측정하는 디텍팅 유닛(detecting unit); 및
    상기 소스 유닛으로부터 상기 배관에 인가되는 전류의 값을 수신하여, 산출식을 이용하여 상기 배관의 피복 손상률을 산출하는 단말기(terminal)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디텍팅 유닛은,
    상기 배관의 전위값을 측정하여, 측정된 상기 배관의 전위값을 상기 단말기로 전송하며,
    상기 단말기는,
    상기 디텍팅 유닛으로부터 측정된 상기 배관의 전위값을 수신하여, 상기 배관에 인가되는 전위값이 상기 기준 전위값을 유지하도록 상기 소스 유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 장치.
  3. 방식 전류가 차단된 경우 또는 희생 양극법에 의해 방식 전류를 인가하는 배관의 배관 피복 손상률을 측정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 배관의 설정된 길이의 일 종단에 제공되어, 상기 배관에 인가되는 전위값을 측정하는 모바일 디텍팅 유닛(mobile detecting unit); 및
    상기 배관의 설정된 길이의 타 종단에 제공되어, 상기 배관이 기준 전위값을 유지하도록 상기 배관에 전류를 인가하며, 인가되는 전류의 값을 측정하여, 산출식을 이용하여 상기 배관의 피복 손상률을 산출하는 통합 모바일 단말기(integrated mobile terminal)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 모바일 디텍팅 유닛은,
    상기 배관의 전위값을 측정하며, 측정된 상기 배관의 전위값을 상기 통합 모바일 단말기로 전송하며,
    상기 통합 모바일 단말기는,
    상기 모바일 디텍팅 유닛으로부터 측정된 상기 배관의 전위값을 수신하여, 상기 배관에 인가되는 전위값이 상기 기준 전위값을 유지하도록 출력을 스스로 제어하는 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 기준 전위값은,
    사용자 설계 기준에 따른 목표 전위값(-850mV 이하의 값)인 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 장치.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 산출식은 아래 식에 해당하는 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 장치.
    피복손상률=(배관 표면적×전류 밀도)/전류량
    (여기서, 배관 표면적의 단위는 m2, 전류 밀도의 단위는 mA/m2, 전류량의 단위는 mA)
  7. 제6항에 있어서, 상기 전류 밀도는,
    15mA/m2인 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 장치.
  8. 소스 유닛에 의해 방식 전류를 인가하는 배관의 배관 피복 손상률을 측정하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 디텍팅 유닛을 통해 상기 배관의 말단부의 전위값이 측정되는 단계;
    (b) 상기 디텍팅 유닛이 측정한 상기 전위값을 단말기로 전송하는 단계;
    (c) 상기 단말기를 통해 측정된 상기 전위값이 기준 전위값 이하인지 여부를 비교하는 단계;
    (d) 측정된 상기 전위값이 상기 기준 전위값 이하에 해당하는 경우, 상기 소스 유닛이 출력 전류량을 측정하는 단계; 및
    (e) 상기 단말기에 의해, 상기 소스 유닛의 측정된 전류량을 산출식에 대입하여, 상기 배관의 피복 손상률을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 (c) 단계 후,
    측정된 상기 전위값이 상기 기준 전위값 이하에 해당하지 않는 경우,
    상기 소스 유닛이 상기 배관에 인가하는 전류로 인해 발생하는 배관의 전위값을 상기 기준 전위값 이하의 전위를 유지하도록 상기 단말기가 상기 소스 유닛을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 방법.
  10. 제6항 또는 제9항에 있어서, 상기 기준 전위값은 사용자 설계 설계 기준에 따른 목표 전위값(-850mV 이하의 값)을 가지는 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 방법.
  11. 제6항 또는 제8항에 있어서, 상기 산출식은 아래 식에 해당하는 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 방법.
    피복손상률=(배관 표면적×전류 밀도)/전류량
    (여기서, 배관 표면적의 단위는 m2, 전류 밀도의 단위는 mA/m2, 전류량의 단위는 mA)
  12. 제11항에 있어서, 상기 전류 밀도는,
    15mA/m2 인 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 (e) 단계 후,
    상기 피복 손상률이 기준 비율 이하에 해당하는 경우, 상기 단말기는 상기 배관의 피복 상태가 정상인 것으로 판단하고,
    상기 피복 손상률이 기준 비율 초과에 해당하는 경우, 상기 단말기는 상기 배관의 피복 상태가 불량인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기준 비율은, 2%인 것을 특징으로 하는, 배관 피복 손상률 측정 방법.
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