KR20180116911A - 지하매설 배관 파공부위 탐사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 지하에 매설된 배관의 경로를 파악하는 단계, 배관에 방식전류를 주기적으로 온/오프하면서 공급하고, 배관의 직상부 지면을 따라 이격된 한 쌍의 전극을 이동시키면서 전극 사이의 전위차를 측정하여, 배관의 피복손상부분을 파악하는 단계, 배관 내부로 탐사용 가스를 주입시킨 후, 탐사용 가스의 누출 위치를 확인하면서 배관의 파공지점을 확정하는 단계를 포함하는 지하매설 배관 파공부위 탐사방법을 제공한다.

Description

지하매설 배관 파공부위 탐사방법{Detecting method of pore area in underground pipes}

본 발명은 지표면 아래에 매설된 배관의 파공지점을 찾기 위한 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지하에 매설된 배관의 누수, 누출을 발견하는 기술 중에는 음청식, 또는 청음식 이라는 기술을 보편적으로 사용하고 있고 누수 음에 훈련된 인간의 청각을 사용하여 누수탐사를 진행한다. 일부 컴퓨터와 전자식 장비를 결합하여 누수, 누출을 발견하는 기술을 사용하는데 이 모든 기술의 원천적인 것은 소리(누수음, 누출음)에 의존한다. 즉, 일정 압력이 형성되는 배관 등에서 누수나 누출이 발생되면 높고 낮은 특정한 주파수의 음이 발생하는데 이 음파를 추적하고 분석하여 누출이나 누수지점을 가려내게 된다.

그러나, 종래의 누수 음을 감지하는 누수 탐사방법은, 현장소음이 심한 장소, 대형시스템, 대단위 상수도배관망, 미세한 누수나 누출 등의 정확한 위치에 대한 탐사에 효과적이지 못한 문제점이 있다. 특히 대형시스템이나 대단위 상수도배관망과 같은 경우 배관 전체에 대해 일일이 누수 음을 확인하는데 시간이 많이 소요되고 누수 음의 확인이 작업자의 경험을 통해 이루어짐으로써 정확한 누수, 누출 위치를 빠르게 파악하기 어려운 바, 현실적으로 적용하기 어려운 문제점이 있다.

이러한, 종래의 누수 탐사방법에 대한 기술은, 대한민국공개특허공보 제2000-0034666호(2000.06.26)에 제시된다.

본 발명은, 지표면 아래에 매설된 배관의 파공지점을 빠른시간에 정확하게 찾을 수 있게 하는 지하매설 배관 파공부위 탐사방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 지하에 매설된 배관의 경로를 파악하는 단계, 상기 배관에 방식전류를 주기적으로 온/오프하면서 공급하고, 상기 배관의 직상부 지면을 따라 이격된 한 쌍의 전극을 이동시키면서 전극 사이의 전위차를 측정하여, 상기 배관의 피복손상부분을 파악하는 단계, 상기 배관 내부로 탐사용 가스를 주입시킨 후, 상기 탐사용 가스의 누출 위치를 확인하면서 상기 배관의 파공지점을 확정하는 단계를 포함하는 지하매설 배관 파공부위 탐사방법을 제공한다.

또한, 상기 배관의 경로를 파악하는 단계는, 상기 배관에 송신기를 연결한 후, 전자기장을 가하여 상기 배관을 자화시키는 단계, 상기 배관의 직상부에서 수신기로 자속을 감지하면서 상기 배관의 위치를 찾는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 배관의 파공지점을 확정하는 단계는, 상기 배관 내부로 탐사용 가스를 주입하는 단계, 가스감지기를 통해 파악된 상기 배관의 피복손상부분의 지면에서 탐사용 가스의 지상 누출 여부를 파악하는 단계, 상기 가스감지기에서 탐사용 가스의 누출이 파악되면, 청음기를 통해 상기 배관의 파공지점을 확정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 배관의 피복손상부분을 파악하는 단계에서, 상기 지면에는 물을 뿌린 후, 상기 한 쌍의 전극을 상기 지면에 접촉되게 할 수 있다.

본 발명에 따른 지하매설 배관 파공부위 탐사방법은, 지하에 매설된 배관의 경로를 파악하고, 배관에 방식전류를 주기적으로 온/오프로 공급하면서 배관의 경로를 따라 한 쌍의 전극을 이동시키고 전극에서 측정되는 전위차를 통해 배관의 피복손상부 위치를 파악하는 바, 배관의 경로 중 파공 구역이 일차적으로 특정된다. 그리고, 배관 내부로 탐사용 가스를 주입한 후, 일차적으로 특정된 파공 구역에 탐사용 가스의 누출을 확인함으로써 배관의 최종적인 파공 지점을 주변여건에 상관없이 정확하게 확정할 수 있는 바, 불필요한 굴토작업으로 인한 손실 및 위험이 제거됨과 더불어 파공부위를 탐사하는데 소용되는 시간이 단축된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하매설 배관 파공부위 탐사방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 S100 단계의 개략 상태도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 S110 단계의 개략 상태도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 지하매설 배관 파공부위 탐사방법에 관하여 도 1 내지 도 3을 참조로 하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 2와 같이 지면 아래의 지하에 매설된 배관(10)의 경로를 파악한다(S100). 이러한 상기 배관(10)의 지하에 매설된 경로를 파악하는 작업을 상세히 설명하면, 상기 배관(10)은 케이블로 송신기(20)와 연결되게 한 후, 상기 송신기에서 상기 배관(10)으로 전자기장을 가하여, 상기 배관(10)을 자화시킨다. 이렇게, 상기 배관(10)이 자화된 상태에서 상기 배관(10)의 직상부 지면에서 수신기(21)로 상기 배관(10)의 자속을 감지하면서, 상기 배관(10)의 위치를 파악하게 된다. 이같이, 상기 배관(10)의 위치를 파악한 후에는 지상에 상기 배관(10)의 위치를 표시하도록 배관라인(도면미도시)을 설치할 수 있다. 여기서, 상기 배관라인은 상기 지면에 페인팅을 통해 표시하거나, 그 외에 상기 지면에 케이블을 고정되게 배치할 수 있으나, 이에 한정하지 않음은 물론이다.

이같이, 상기 지면 아래의 지하에 매설된 배관(10)의 경로를 파악한 후에는, 상기 배관(10)의 피복손상부분을 파악한다(S110). 이때, 상기 배관(10)의 피복손상부분은 상기 지면에서 굴토없이 상기 작업자가 파악할 수 있게 함으로써, 전량 굴토에 따른 경제적 손실, 통행 불편초래, 시간적 제약, 굴토에 따른 안전상의 문제가 발생하는 것을 방지되게 한다.

여기서, 상기 배관(10)의 피복손상부분을 파악하는 방법은, 도 3과 같이 상기 배관(10)에 방식전류를 주기적으로 온/오프하면서 공급하고, 상기 배관(10)의 직상부 지면을 따라 이격된 한 쌍의 전극(30,31)을 작업자가 이동시키면서 한 쌍의 전극(30,31) 사이의 전위차를 측정하게 된다. 보다 상세하게 설명하면, 먼저, 상기 배관(10) 탐측구간이 미방식 상태인 경우 임시로 외부전원식 방식시스템을 설치하여 피복손상부 탐측을 실시한다. 일반적으로 외부전원식 방식시스템의 심매양극을 대신하여 약 100m 이상 떨어진 지역의 철구조물(가드레일, 펜스 등)을 양극으로 사용하며, 테스트박스나 배관 노출부에서 리드선을 인출하여 음극으로 사용한다. 반면에, 탐측구간이 외부전원식 방식시스템으로 운용 중인 경우 미리 설치되어 있는 정류기를 활용한다. 또는 마그네슘(Mg) 양극이 측정구간의 테스트박스에서 배관선과 연결되어 있다면 사전에 연결을 반드시 분리해 놓아야 탐측시 마그네슘(Mg) 양극에 의한 오차를 줄일 수 있다. 이때 마그네슘(Mg) 양극이 배관에 직접 연결, 매설되어 있는 구간의 경우, 마그네슘 양극 위치를 미리 파악해야 한다. 그리고, 측정하고자 하는 상기 배관(10) 구간은 가능하면 측정하지 않는 주변과 전기적으로 절연되게 하여, 측정하고자 하는 상기 배관(10) 구간 내에 방식전류가 집중되어 탐측의 정확도가 올라간다. 따라서, 절연플랜지를 활용하여 탐측대상 구간을 선정하고, 탐측시 전기방식의 필요상 배관을 전기적으로 연결시켜 놓은 것을 연결을 임시로 분리하여 절연상태가 되게 한다. 이후, 전류단속기를 설치하고, 상기 배관(10)의 피복손상부 탐측에 사용될 한 쌍의 전극(30,31)을 점검한다. 이때, 한 쌍의 전극(30,31) 사이의 전위차는 10mV 이내가 되도록 전극(30,31)의 전해약 보충 및 교환을 수행한다. 여기서, 한 쌍의 전극(30,31) 중 (-)전극은 지면에, (+)전극은 테스트 박스의 배관선과 연결된 단자에 연결하여 정류기 단속(On/Off)에 따른 On/Off 전위를 측정한다. 이때, On/Off전위차는 150mv ~ 500mV 범위이어야 하며, 이 범위를 만족시키지 못할 경우에는 정류기의 출력을 조정한다. 이같이, 탐측을 실시하기 전 테스트박스에서의 On/Off 전위차를 반드시 측정하여야 하며, 탐측구간 내 테스트박스에서 측정을 실시하여 그 지역이 피복손상부 탐측이 가능한 구간인지 여부를 점검하고, 측정된 On/Off전위차 값은 피복손상부 탐측장비에 저장한다.

이같이, 피복손상부 탐측 장비가 정상적으로 작동하고, 테스트박스에서 전위차가 앞서 설명한 적정범위에 들어올 경우 상기 배관(10)의 피복손상부 탐측을 실시한다. 즉, 한 쌍의 전극(30,31)을 각각의 작업자가 들어 탐측하는 방향, 즉 상기 배관(10)의 경로를 따라 2 ~ 3m 간격으로 이동하면서 전위차 측정을 수행한다. 이때, 상기 지면이 건조한 경우 전극(30,31)의 민감도가 떨어지므로 물을 충분히 뿌려 물기가 있는 상태에서 전극(30,31)을 지면에 접촉되게 한다. 이때, 전위차가 (-)에서 (+)로 역전되는 경우 역전되는 곳에서 정확한 직상부를 찾아야 하는데, 대략적인 직상부 근처에서 전극(30,31)을 2m 간격으로 접촉시킨 상태로 약 15cm씩 움직이면서 두 전극(30,31)의 전위차가 0mV인 지점을 찾고 그 때 한 쌍의 전극(30,31) 중앙부가 피복손상부의 직상부 지면 위치가 된다. 이렇게, 피복손상부의 직상부를 찾은 후에는 이러한 전위차가 측정대상의 배관(10) 피복손상부에 의한 전위차인지 타 배관에서 오는 전위차인지를 확인해야 한다. 확인작업은 배관 좌우의 전위를 측정하면 알 수 있는데, 기준이 되는 후방의 전극(31)을 배관(10)의 직상부에 접촉시키고 좌우의 전위를 측정하고, 측정된 전위차의 값이 모두 양이어야 측정하는 배관(10)의 피복손상부 신호가 된다. 만약, 두 값이 모두 양이 아니고 하나의 측정된 전위차값이 음이라면 음의 값이 측정된 방향에 다른 간섭이 있거나 그 방향의 다른 배관의 피복이 손상되었다고 할 수 있다. 여기서, 전위신호가 양에서 음으로 변하는 곳은 피복손상부 신호가 아니다.

이같이, 상기 배관(10)의 피복손상부 신호를 확인한 후에는, 상기 배관(10)의 피복손상부 직상부 지면에 스프레이락카를 이용한 페인팅, 또는 노끈과 같은 와이어로 표시하고, 그 지점 측정데이터의 번호와 위치를 표시한다. 또한, 상기 배관(10)의 피복손상부의 좌표를 측정하여 추후 유지, 관리에 활용할 수 있다.

이후에는, 상기 배관(10) 내부로 탐사용 가스를 주입시킨 후, 앞서 파악한 상기 배관(10)의 피복손상부 구역에서 정확한 상기 배관(10)의 파공지점을 확정한다(S130). 즉, 상기 배관(10) 내측으로 탐사용 가스를 주입하면, 상기 탐사용 가스는 시간의 경과에 따라 상기 배관(10)의 파공지점을 통해 배출되면서 지상으로 퍼지는데 이를 가스탐사장비로 찾아내 파공지점의 대략적인 위치를 파악한 후, 지면을 청음탐사하여 정확한 파공지점을 찾게 한다. 보다 상세하게는 먼저 탐사용 가스가 저장된 탱크를 호스로 상기 배관(10)에 연결되게 한 후, 상기 배관(10) 내부로 탐사용 가스를 주입한다. 이때, 상기 탐사용 가스는 폭발성이 없으면서 공기보다 가벼운 가스를 사용한다. 이후, 작업자가 가스감지기를 상기 배관(10)의 경로 방향으로 지면에서 이동, 보다 바람직하게는 앞서 파악한 상기 배관(10)의 피복손상부 부분을 이동되게 하면서, 상기 배관(10)으로부터 지상으로 상기 탐사용 가스의 누출여부를 파악한다. 이후, 상기 가스감지기에서 상기 탐사용 가스의 누출이 감지되면, 상기 탐사용 가스의 누출이 감지된 위치의 지면에 청음기를 설치한 후, 상기 탐사용 가스의 누출 음을 통해 상기 배관(10)의 파공지점을 정확하게 확정할 수 있게 한다.

상기와 같은 일 실시예의 지하매설 배관 파공부위 탐사방법에 따르면, 지하에 매설된 상기 배관(10)의 경로를 파악하고, 상기 배관(10)에 방식전류를 주기적으로 온/오프로 공급하면서 상기 배관(10)의 경로를 따라 한 쌍의 전극(30,31)이 이동되게 하며 전극(30,31)에서 측정되는 전위차를 통해 상기 배관(10)의 피복손상부 위치를 파악하는 바, 상기 배관(10)의 경로 중 파공 구역이 일차적으로 특정된다. 그리고, 상기 배관(10) 내부로 탐사용 가스를 주입한 후, 일차적으로 특정된 파공 구역에 상기 탐사용 가스의 누출을 확인함으로써 상기 배관(10)의 최종적인 파공 지점을 주변여건에 상관없이 정확하게 확정할 수 있는 바, 불필요한 굴토작업으로 인한 손실 및 위험이 제거됨과 더불어 파공부위를 탐사하는데 소용되는 시간이 단축된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 배관 20: 송신기
21: 수신기 30,31: 전극

Claims (4)

1. 지하에 매설된 배관의 경로를 파악하는 단계와;
   상기 배관에 방식전류를 주기적으로 온/오프하면서 공급하고, 상기 배관의 직상부 지면을 따라 이격된 한 쌍의 전극을 이동시키면서 전극 사이의 전위차를 측정하여, 상기 배관의 피복손상부분을 파악하는 단계; 및
   상기 배관 내부로 탐사용 가스를 주입시킨 후, 상기 탐사용 가스의 누출 위치를 확인하면서 상기 배관의 파공지점을 확정하는 단계;를 포함하는 지하매설 배관 파공부위 탐사방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 배관의 경로를 파악하는 단계는,
   상기 배관에 송신기를 연결한 후, 전자기장을 가하여 상기 배관을 자화시키는 단계와,
   상기 배관의 직상부에서 수신기로 자속을 감지하면서 상기 배관의 위치를 찾는 단계를 포함하는 지하매설 배관 파공부위 탐사방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 배관의 파공지점을 확정하는 단계는,
   상기 배관 내부로 탐사용 가스를 주입하는 단계와,
   가스감지기를 통해 파악된 상기 배관의 피복손상부분의 지면에서 탐사용 가스의 지상 누출 여부를 파악하는 단계 및,
   상기 가스감지기에서 탐사용 가스의 누출이 파악되면, 청음기를 통해 상기 배관의 파공지점을 확정하는 단계를 포함하는 지하매설 배관 파공부위 탐사방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 배관의 피복손상부분을 파악하는 단계에서, 상기 지면에는 물을 뿌린 후, 상기 한 쌍의 전극을 상기 지면에 접촉되게 하는 지하매설 배관 파공부위 탐사방법.

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