KR20170025290A - 부식 표시부를 포함하는 배관 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배관 클램프는, 상기 배관을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 몸체, 상기 한 쌍의 몸체를 연결하는 연결부재 및 상기 배관의 외주면과 상기 한 쌍의 몸체의 접촉부에 구비되어, 상기 배관의 부식 여부를 감지하고 이를 시각적으로 표시하는 부식 표시부를 포함할 수 있다.

Description

부식 표시부를 포함하는 배관 설비{PIPING FACILITIES INCLUDING CORROSION INDICATING PART}

본 발명은 부식 표시부를 포함하는 배관 설비에 관한 것이다.

선박, 시추선, 부유식 원유생산저장하역설비(FPSO: Floating Production Storage Offloading)와 같은 부유식 구조물에는 가스나 오일 등의 작업 유체를 이송하기 위한 배관 설비가 설치될 수 있다. 시추선을 일 예로 들면, 시추선에는 데릭과 같은 시추 장비가 탑재되며, 해저를 시추하는 시추용 드릴의 원활한 구동을 위해 윤활 오일이 배관을 통해 제공될 수 있다. 이 때, 상기 배관은 윤활 오일을 원거리까지 이송해야 하므로 흔들림 없이 고정되어야 하며, 이를 위해 배관은 클램프에 의해 고정될 수 있다. 클램프는 선박 설계의 규정에 따라 배관의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 배관을 견고하게 지지할 수 있다.

특히, 수십 내지 수백 미터 이하의 지하로 연장되는 배관의 경우에는 작업자의 접근이 어려워 유지 보수가 힘들고, 부식 등으로 배관이 손상될 경우 손상된 부분으로부터 작업 유체가 누설되는 문제가 발생될 수 있기 때문에 배관 및 배관용 클램프의 부식 방지를 위한 철저한 관리가 필요하다. 일반적으로, 작업 유체를 이송하는 배관은 스테인리스 스틸(stainless steel) 계열의 금속으로 제작될 수 있으며, 배관용 클램프는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다.

그런데, 부유식 구조물에 사용되고 있는 대부분의 배관용 클램프는 배관의 외주면에 접촉하여 배관을 지지하는데, 지지력을 향상시키기 위해 배관과의 접촉 면적이 큰 구조를 갖는다. 그러나 이러한 배관용 클램프를 사용하는 경우에는 배관용 클램프와 접촉하는 배관 외주면에 틈새 부식(crevice corrosion)이 발생될 수 있다. 틈새 부식은 금속 간 또는 금속과 다른 재료 사이에 틈새가 있으면 그 곳에 전해질 수용액이 들어가서 이온의 농도차로 발생하는 전기화학적 부식으로, 육안으로 확인되지 않아 틈새 부식이 진행될 경우에도 그대로 방치되어 배관에 구멍이 생겨 배관이 파손되는 문제점이 있었다.

대한민국등록특허공보 10-1422171

본 발명의 실시예들은, 배관의 부식 여부 감지하여 이를 시각적으로 표시할 수 있는 부식 표시부를 포함하는 배관 설비를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관의 외주면을 감싸는 형태로 상기 외주면과 접촉하여 상기 배관을 고정하는 배관 클램프에 있어서, 상기 배관 클램프는 상기 배관을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 몸체; 상기 한 쌍의 몸체를 연결하는 연결부재; 및 상기 배관의 외주면과 상기 한 쌍의 몸체의 접촉부에 구비되어, 상기 배관의 부식 여부를 감지하고 이를 시각적으로 표시하는 부식 표시부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 부식 표시부는, pH 농도에 따라 색깔이 변화되는 지시약을 포함하는 표시층을 포함할 수 있다.

또한, 상기 지시약은, 페놀프탈레인, 브롬티몰 블루 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 상기 부식 표시부는, 상기 지시약과 상기 배관의 부식을 방지하는 방식 물질을 혼합하여 제조된 혼합물을 상기 배관의 외주면에 도포하여 형성된 코팅층으로 구비될 수 있다.

또한, 상기 부식 표시부는, 투명한 에폭시 또는 우레탄 도료와 상기 지시약을 혼합하여 제조된 혼합물을 상기 배관의 외주면에 도포하여 형성된 코팅층으로 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 배관의 부식 여부 감지하여 이를 시각적으로 표시할 수 있는 부식 표시부를 포함하는 배관 설비를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 부식 표시부를 포함하는 배관 설비가 설치 영역에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 부식 표시부를 포함하는 배관 설비의 클램프의 사시도이다.
도 3은 도 1의 부식 표시부를 포함하는 배관 설비의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 부식 표시부를 포함하는 배관 설비의 부식 표시부의 색깔이 변화된 모습을 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 기술 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 아울러, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 부식 표시부를 포함하는 배관 설비가 설치 영역에 설치된 모습을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 부식 표시부를 포함하는 배관 설비(10)는 플레이트와 같은 설치 영역(20)에 설치될 수 있으며, 배관(100) 및 배관(100)과 연결되는 배관 클램프(200)를 포함한다.

배관(100)은 유체를 이송하는 관로가 길이 방향으로 형성되어 있으며, 배관 클램프(200)에 의해 설치 영역(20)에 설치되거나 복수 개의 배관(100)이 배관 클램프(200)에 의해 연결될 수 있다. 배관(100)은 오일, 가스 등과 같은 유체를 원거리까지 이송할 수 있으며, 내부식성과 강도가 우수한 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 또는 스테인레스 스틸 계열의 합금으로 제작될 수 있다. 그리고 배관 클램프(200)가 설치 및 접촉되는 배관(100)의 외주면에는 부식 표시부(300)가 형성된다.

부식 표시부(300)는 배관(100)의 부식 여부를 감지하여 그 부식 여부를 시각적으로 표시할 수 있다. 부식 표시부(300)는 배관(100) 외주면 둘레에 부착되거나 도포된 표시층일 수 있으며, 부식 표시부(300)는 pH 농도에 따라 색깔이 변화되는 지시약을 포함할 수 있다. 상기 지시약은 중성에서 알칼리성으로 변화될 때 변색되는 지시약일 있으며, 배관(100)의 재질에 따라 대응되는 변색 pH 범위를 갖는 지시약이 사용될 수 있다.

일 예로 지시약은 페놀프탈레인, 브롬티몰 블루 등과 같은 지시약일 수 있다. 부식 표시부(300)에 포함되는 지시약이 페놀프탈레인일 경우, 배관(100)이 부식되지 않았을 때 부식 표시부(300)는 무색일 수 있으며, 배관(100)이 부식되었을 때 붉은색으로 변화될 수 있다. 그리고 부식 표시부(300)에 포함되는 지시약이 브롬티몰 블루일 경우, 배관(100)이 부식되지 않았을 때 부식 표시부(300)는 녹색일 수 있으며, 배관(100)이 부식되었을 때 파란색으로 변화될 수 있다.

이하, 본 실시예에서는 지시약이 중성 상태를 나타내는 경우의 색을 "기준색"이라고 하고, 지시약이 알칼리성을 나타내는 경우의 색을 "부식색"이라고 하겠다.

부식 표시부(300)는 투명한 에폭시 또는 우레탄 도료 등에 지시약을 혼합하여 제조된 혼합물을 배관(100)에 도포함으로써 형성된 코팅층일 수 있으며, 부식 표시부(300)는 이 외에도 방청 도료와 같은 방식 물질을 더 포함할 수 있다. 따라서, 배관(100) 외주면에 부식 표시부(300)가 형성될 경우, 방청 물질에 의해 배관(100)의 부식이 방지될 수 있으며, 이와 동시에 배관(100)의 부식 여부가 시적으로 표시될 수 있다.

도 2는 도 1의 부식 표시부를 포함하는 배관 설비의 클램프의 사시도이고, 도 3은 도 1의 부식 표시부를 포함하는 배관 설비의 분해 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 배관 클램프(200)는 배관(100)의 외주면과 면 접촉하여 배관(100)을 설치 영역(20)에 설치하거나 복수 개의 배관(100)을 연결하는 것으로, 한 쌍의 몸체(210,220) 및 한 쌍의 몸체(210,220)를 연결하는 연결 부재(230)를 포함할 수 있다.

제1 몸체(210)는 배관(100)의 상측에 배치되며, 배관(100)의 상측 외주면을 감싸는 구조를 갖는다. 일 예로 제1 몸체(210)는 육면체 형상을 가질 수 있으며, 그 저면에 배관(100)의 상측 외주면과 대응되는 형상의 제1 절개부(211)가 배관(100)의 길이 방향을 따라 연장된 형태를 가질 수 있다. 즉, 제1 몸체(210)의 저면에 배관(100)의 상측 외주면이 수용될 수 있는 개방부가 형성될 수 있다. 그리고 제1 몸체(210)의 상면에는 연결 부재(230)가 삽입될 수 있는 제1 연결 부재 삽입홀(212)이 적어도 한 개 이상 형성될 수 있다.

또한, 제1 몸체(210)는 내부가 중공된 형태를 가질 수 있으며, 이에 따라 제1 몸체(210)의 중량 및 제작 비용이 절감될 수 있다. 이 경우, 제1 몸체(210) 내부에는 제1 몸체(210)의 상면에서 하방으로 연장된 제1 지지 리브(214)가 배관(100)의 길이 방향을 따라 적어도 한 개 이상 형성될 수 있으며, 이에 따라 배관(100)이 제1 지지 리브(214)에 의해 지지될 수 있다.

제2 몸체(220)는 배관(100)의 하측에 배치되며, 배관(100)의 하측 외주면을 감싸는 구조를 갖는다. 즉, 제2 몸체(220)는 배관(100)을 사이에 두고 제1 몸체(210)와 대칭되는 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 제2 몸체(220)는 육면체 형상을 가질 수 있으며, 그 상면에 배관(100)의 하측 외주면과 대응되는 형상의 제2 절개부(221)가 배관(100)의 길이 방향을 따라 연장된 형태를 가질 수 있다. 즉, 제2 몸체(220)의 상면에 배관(100)의 하측 외주면이 수용될 수 있는 개방부가 형성될 수 있다. 그리고 제1 절개부(211)와 제2 절개부(221)가 서로 마주보게 배치될 경우 배관(100)의 단면과 대응되는 형상의 홀을 형성할 수 있다.

또한, 제2 몸체(220)는 내부가 중공된 형태를 가질 수 있으며, 이에 따라 제2 몸체(220)의 중량 및 제작 비용이 절감될 수 있다. 이 경우, 제2 몸체(220) 내부에는 제2 몸체(220)의 저면에서 상방으로 연장된 제2 지지 리브(224)가 배관(100)의 길이 방향을 따라 적어도 한 개 이상 형성될 수 있으며, 이에 따라 배관(100)이 제2 지지 리브(224)에 의해 지지될 수 있다. 그리고 제2 몸체(220)는 배관(100)에 대한 지지력을 증가시키기 위해서 복수 개의 제2 지지 리브(224)를 연결하는 보강 지지 리브(223)를 더 포함할 수 있다.

그리고 제2 몸체(220) 내부가 중공된 형태를 가질 경우, 제2 몸체(220)에는 연결 부재(230)가 삽입될 수 있는 제2 연결 부재 삽입홀(222a)이 형성된 보스(222)가 제2 몸체(220)의 저면으로부터 상방으로 연장된 형태로 제공될 수 있다.

전술된 제1 몸체(210)와 제2 몸체(220)는 배관(100)을 사이에 두고 상하로 배치된 후, 볼트와 같은 연결 부재(230)가 제1 연결 부재 삽입홀(212) 및 제2 연결 부재 삽입홀(222a)에 체결됨에 따라 하나의 몸체를 형성할 수 있다. 이 때, 제1 몸체(210)와 연결 부재(230) 사이에는 보강 부재(240)가 더 제공될 수 있으며, 보강 부재(240)에도 연결 부재(230)가 삽입될 수 있는 제3 연결 부재 삽입홀(241)이 제공될 수 있다.

또한, 전술된 배관 클램프(200)는 배관(100)과 같이 부식에 강한 스테인리스 스틸로 제작될 수 있으나, 비용적인 측면을 고려하여 테프론(Teflon), 테프론을 함유한 복합 합성 수지, 플라스틱 또는 글라스 화이버(Glass Fiber) 등을 포함하는 테프론 재질로 제작될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 측면에 따른 부식 표시부를 포함하는 배관 설비의 작용 및 효과에 대해 설명한다.

도 4는 도 1의 부식 표시부를 포함하는 배관 설비의 부식 표시부의 색깔이 변화된 모습을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 측면에 따른 부식 표시부를 포함하는 배관 설비(10)는 배관 클램프(200)에 의해 설치 영역(20)에 설치되는 배관(100)의 부식 여부를 검출할 수 있다. 본 실시예에 따른 배관 설비(10)의 설치 구조를 도 1 및 도 4를 참조하여 살펴보면, 설치 영역(20)이 하측에 형성된 경우, 제2 몸체(220)를 설치 영역(20)에 먼저 배치시킨 후, 배관(100)의 부식 표시부(300)가 형성된 부분을 제2 몸체(220)의 제2 절개부(221)에 배치시킨다. 그리고 제1 몸체(210)의 제1 절개부(211)가 배관(100)의 부식 표시부(300)가 형성된 부분의 상측에 위치하도록 제1 몸체(210)를 배치시킨다.

이 때, 배관(100)은 아직 부식이 발생되지 않은 상태이므로 부식 표시부(300)의 색은 기준색을 띄고 있다.

배관(100) 배치가 완료되면, 제1 몸체(210) 상측에 보강 부재(240)을 배치시키고, 연결 부재(230)를 제3 연결 부재 삽입홀(241), 제1 연결 부재 삽입홀(212) 그리고 제2 연결 부재 삽입홀(222a)에 순차적으로 삽입하여 보강 부재(240), 제1 몸체(210) 및 제2 몸체(220)를 연결시켜 배관(100)을 설치 영역(20)에 고정시킨다. 이 때, 설치 영역(20)에도 연결 부재(230)와 체결될 수 있는 삽입홀이 존재할 경우 배관(100)의 설치가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

이와 같이 연결 부재(230)가 제1 몸체(210)와 제2 몸체(220)를 결속시킴에 따라 부식 표시부(300)가 제1 몸체(210) 및 제2 몸체(220)에 감싸짐과 동시에 배관(100)이 설치 영역(20)에 설치될 수 있다. 이 후 시간이 경과하여, 배관(100) 및 배관 클램프(200) 사이에 전해질을 포함하는 수분이 침투할 경우 배관(100)은 전하를 잃으면서 부식이 발생될 수 있다. 배관(100)이 전하를 잃을수록, 즉 배관(100)이 부식될수록 배관(100)과 접촉한 수분에 함유된 수소 이온의 농도는 점차 감소하여 염기성으로 전환될 수 있으며, 이에 따라 부식 표시부(300)에 포함된 지시약의 색이 기준색에서 부식색으로 변화될 수 있다.

따라서 도 4와 같이 부식 표시부(300)의 색이 부식색을 나타내는 색으로 변화될 경우 배관(100)이 부식되었음을 육안으로 확인할 수 있으며, 배관(200) 교체 등을 통해 더 이상의 부식이 진행되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 부식 표시부(300)가 방식 물질을 더 포함할 경우 배관(100)의 부식 속도를 감소시킬 수 있으며, 비록 부식 표시부(300)가 방식 물질을 포함하지 않아도 지시약을 포함하는 부식 표시부(300)가 배관(100) 표면과 부식 물질과의 접촉을 부분적으로 차단할 수 있으므로 부식 속도가 감소될 수 있다.

이상에서 설명된 실시예는 본 기술 사상의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 기술 사상의 범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 기술 사상의 범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이고, 그와 같은 실시는 모두 본 기술 사상의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

10: 부식 표시부를 포함하는 배관 설비
100: 배관 200: 클램프
210: 제1 몸체 220: 제2 몸체
230: 연결 부재 300: 부식 표시부

Claims (5)

1. 배관의 외주면을 감싸는 형태로 상기 외주면과 접촉하여 상기 배관을 고정하는 배관 클램프에 있어서,
   상기 배관을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 몸체;
   상기 한 쌍의 몸체를 연결하는 연결부재; 및
   상기 배관의 외주면과 상기 한 쌍의 몸체의 접촉부에 구비되어, 상기 배관의 부식 여부를 감지하고 이를 시각적으로 표시하는 부식 표시부를 포함하는 배관 클램프.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 부식 표시부는,
   pH 농도에 따라 색깔이 변화되는 지시약을 포함하는 표시층을 포함하는 배관 클램프.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 지시약은,
   페놀프탈레인, 브롬티몰 블루 중 적어도 하나인 배관 클램프.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 부식 표시부는,
   상기 지시약과 상기 배관의 부식을 방지하는 방식 물질을 혼합하여 제조된 혼합물을 상기 배관의 외주면에 도포하여 형성된 코팅층인 배관 클램프.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 부식 표시부는,
   투명한 에폭시 또는 우레탄 도료와 상기 지시약을 혼합하여 제조된 혼합물을 상기 배관의 외주면에 도포하여 형성된 코팅층인 배관 클램프.

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