KR20200002586A - 배관정렬 모듈구조물 및 배관정렬 모듈구조물의 건조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천장에 설치되는 복수 개의 배관을 가지런하게 연결시킬 수 잇는 배관정렬 모듈구조물 및 배관정렬 모듈구조물의 건조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 가로, 세로 및 높이 값을 가지며 상하 및 좌우로 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물과 연결되어 하나의 배관정렬 모듈구조물 세트가 되는 배관정렬 모듈구조물에 있어서,
배관정렬 모듈구조물은,
바닥에 수직한 방향으로 배치되고, 상단 및 일측면에 위치결정코마가 형성되며 하단 및 타측면에는 위치결정홈이 형성되어, 위치결정코마와 위치결정홈의 결합을 통해 상하 및 좌우 연결될 수 있는 복수 개의 기둥;
바닥과 수평하게 복수 개의 기둥 사이에 설치되는 복수 개의 도리(girder);
도리와 수직한 방향으로 복수 개의 기둥 사이에 설치되고, 일부에 복수 개의 배관위치결정홀이 형성되며, 배관위치결정홀 사이에 안착된 배관을 지지하는 복수 개의 보(beam); 및
배관위치결정홀에 보와 수직한 방향으로 돌출되도록 설치되어, 배관의 위치를 결정하는 복수 개의 배관위치결정핀을 포함한다.
그리고, 또 하나의 본 발명은, 가로, 세로 및 높이 값을 가지며 상하 및 좌우로 다른 하나의 배관정렬모듈 구조물과 연결되어 하나의 배관정렬 모듈구조물 세트가 되도록 하는 배관정렬 모듈구조물의 건조방법에 있어서,
배관정렬 모듈구조물의 건조방법은,
상단 및 일측면에 위치결정코마가 형성되며 하단 및 타측면에는 위치결정홈이 형성되어, 위치결정코마와 위치결정홈의 결합을 통해 상하 및 좌우 연결될 수 있는 복수 개의 기둥을 바닥에 수직한 방향으로 배치하는 (A)단계;
복수 개의 도리(girder)를 바닥과 수평하게 복수 개의 기둥 사이에 설치하는 (B)단계;
복수 개의 보(beam)를 도리와 수직한 방향으로 복수 개의 기둥 사이에 설치하는 (C)단계;
보의 일부에 복수 개의 배관위치결정홀을 타공하는 (D)단계;
배관위치결정홀에 보와 수직한 방향으로 복수 개의 배관위치결정핀을 설치하는 (E)단계;
배관위치결정핀 사이에 배관을 안착시키는 (F)단계로 진행된다.

Description

배관정렬 모듈구조물 및 배관정렬 모듈구조물의 건조방법{Module Structure for Piping Alignment and Method of Module Structure construction for Piping Alignment}

본 발명은 천장에 설치되는 복수 개의 배관을 가지런하게 연결시키는 기술에 관한 것이다.

기계실 등의 상부에는 유체의 이동경로가 되는 배관이 설치된다. 현재, 배관은 기계실의 기둥과 기둥 사이를 연결하는 거더(girder)에 설치된 파이프랙이 설치될 수 있다.

현재, 작업자는 높은 비계를 형성하고 비계에 올라가 높은 거더에 파이프랙을 설치하고 있다. 그리고 파이프랙이 설치된 배관에 체인블럭을 연결하여 배관의 정렬을 맞추고 있다.

그러나, 현재의 작업은 작업자가 고소작업으로 파이프랙을 설치하는 방법은 고소작업을 진행하기 위해 높은 비계를 설치하는 문제를 발생시키고 있다. 그리고 이러한 비계 설치는 공정의 시간을 증가시키는 문제가 있다. 또한, 거더에 설치되는 파이프 간 정합도 높이는 데 한계를 가지고 있다. 즉, 현재의 공간 상부에 배관을 설치하는 방법은 소비되는 시간적 비용에 비해, 작업자의 작업위험도가 높고 배관의 정합도가 높지 않는 문제가 있다.

대한한국 등록특허 제10-0643084호 (공고일자: 2006년 11월 10일)

이에, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 시간적 비용을 최소화하며 천장에 연결되는 배관 간 정렬(Alignment) 및 정합상태를 높일 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 배관정렬 모듈구조물은,

가로, 세로 및 높이 값을 가지며 상하 및 좌우로 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물과 연결되어 하나의 배관정렬 모듈구조물 세트가 되는 배관정렬 모듈구조물에 있어서,

상기 배관정렬 모듈구조물은,

바닥에 수직한 방향으로 배치되고, 상단 및 일측면에 위치결정코마가 형성되며 하단 및 타측면에는 위치결정홈이 형성되어, 상기 위치결정코마와 상기 위치결정홈의 결합을 통해 상하 및 좌우 연결될 수 있는 복수 개의 기둥;

상기 바닥과 수평하게 복수 개의 기둥 사이에 설치되는 복수 개의 도리(girder);

상기 도리와 수직한 방향으로 복수 개의 기둥 사이에 설치되고, 일부에 복수 개의 배관위치결정홀이 형성되며, 상기 배관위치결정홀 사이에 안착된 배관을 지지하는 복수 개의 보(beam); 및

상기 배관위치결정홀에 상기 보와 수직한 방향으로 돌출되도록 설치되어, 상기 배관의 위치를 결정하는 복수 개의 배관위치결정핀을 포함한다.

그리고 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 배관정렬 모듈구조물의 건조방법은,

가로, 세로 및 높이 값을 가지며 상하 및 좌우로 다른 하나의 배관정렬모듈 구조물과 연결되어 하나의 배관정렬모듈 구조물세트가 되도록 하는 배관정렬 모듈구조물의 건조방법에 있어서,

상기 배관정렬 모듈구조물의 건조방법은,

상단 및 일측면에 위치결정코마가 형성되며 하단 및 타측면에는 위치결정홈이 형성되어, 상기 위치결정코마와 상기 위치결정홈의 결합을 통해 상하 및 좌우 연결될 수 있는 복수 개의 기둥을 바닥에 수직한 방향으로 배치하는 (A)단계;

복수 개의 도리(girder)를 상기 바닥과 수평하게 복수 개의 기둥 사이에 설치하는 (B)단계;

복수 개의 보(beam)를 상기 도리와 수직한 방향으로 복수 개의 기둥 사이에 설치하는 (C)단계;

상기 보의 일부에 복수 개의 배관위치결정홀을 타공하는 (D)단계;

상기 배관위치결정홀에 상기 보와 수직한 방향으로 복수 개의 배관위치결정핀을 설치하는 (E)단계;

상기 배관위치결정핀 사이에 배관을 안착시키는 (F)단계로 진행된다.

상기 (E)단계 이후, 측정연산부가 복수 개의 위치결정코마 및 복수 개의 배관위치결정핀 중 어느 하나를 촬영하여, 적어도 하나를 기준위치점으로 추출한 후, 배관의 길이 및 높이를 산출하는 (E-1)단계로 진행될 수 있다.

상기 (C)단계 이후 상기 기둥, 상기 거더 및 상기 보의 제1변형을 산출하고, 상기 (F)단계 이후 상기 기둥, 상기 거더 및 상기 보의 제2변형을 산출하여, 상기 제1변형값과 상기 제2변형값 차이를 산출하여 나타낼 수 있다.

상기 (F)단계 이후, 상기 보에 상기 배관을 용접하는 (G)단계로 진행될 수 있다.

본 발명에 따른 배관정렬 모듈구조물 및 배관정렬 모듈구조물의 건조방법은, 천장에 연결되는 배관 간 정렬(Alignment) 및 정합상태를 높일 수 있다.

특히, 본 발명은 특정위치에 배관을 고정된 배관정렬 모듈구조물을 천장에 연결하고, 부피가 큰 배관정렬 모듈구조물의 정렬로 배관정렬 모듈구조물의 내부에 설치된 배관을 정렬시킬 수 있다.

이와 같이, 부피 가 큰 배관정렬 모듈구조물의 정렬과정으로 복수 개의 배관 간 정렬시키며 배관을 정렬하기 위한 고소작업을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 배관 간 정렬 상태를 높여 배관 용접의 시간을 단축시킴으로써, 배관의 정합상태를 높이는데 소비되는 시간을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관정렬 모듈구조물을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 위치결정코마와 위치결정홈의 확대된 모습과 측정연산부가 위치결정코마를 측정하여, 배관정렬 모듈구조물에 위치한 배관의 치수를 산출하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관정렬 모듈구조물의 건조방법의 순서를 나타낸 순서도이다.
도 4 및 도 5는 소조립장에서 조립되는 배관정렬 모듈구조물의 건조순서를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 배관정렬 모듈구조물이 중조립장으로 이동된 후, 크레인에 의해 배관이 안착되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 배관정렬 모듈구조물을 I-I'선으로 절단한 단면도와 배관정렬 모듈구조물 세트를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1의 배관정렬 모듈구조물이 복수 개로 연결되어, 모듈구조물 설치현장에 설치되는 과정의 순서를 나타낸 배관정렬 모듈구조물을 설치현장에 설치하는 방법의 순서도이다.
도 9 및 도 10은 중조립장에서 배관이 안착된 복수 개의 배관정렬 모듈구조물이 서로 연결되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 배관정렬 모듈구조물이 설치되는 모듈구조물 설치현장을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 천장을 측정연산부로 측정하여 모듈구조물 설치현장의 천장상태를 파악하는 도면이다.
도 13은 도 12의 천장에 제1연결포스트 및 제2연결포스트 그리고 모듈위치결정핀이 설치된 상판을 설치하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 14는 제1연결포스트 및 제2연결포스트와 연결된 상판에 의해 모듈구조물의 천장이 편평하게 맞춰진 상태를 나타낸 도면이다.
도 15는 이송부가 배관정렬 모듈구조물 세트를 적재하여 모듈구조물 설치현장으로 이동하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15의 이송부가 도 14의 모듈구조물 설치현장으로 진입하여 상판에 배관정렬 모듈구조물을 설치하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 17은 도 15의 이송부가 모듈위치결정핀이 형성된 상판에 배관정렬 모듈구조물을 설치할 때, 상판에 연결된 배관정렬 모듈구조물 상태를 나타낸 도면이다.
도 18은 도 15의 이송부가 모듈위치결정핀이 형성되어 있지 않은 상판에 배관정렬 모듈구조물을 설치할 때, 상판에 연결된 배관정렬 모듈구조물 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며 하기 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있다. 다만, 본 발명의 하기 실시 예들은 본 개시를 단지 충실 및 완전하게 하여, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것일 뿐이다.

또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 아울러, 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시 예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.

도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관정렬 모듈구조물 및 배관정렬 모듈구조물의 건조방법에 대해 설명한다.

다만, 본 발명에 대한 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록, 본 발명의 배관정렬 모듈구조물에 대해 설명한 후, 이를 바탕으로 배관정렬 모듈구조물의 건조방법에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배관정렬 모듈구조물(1)에 대해 개괄적으로 설명한다.

배관정렬 모듈구조물(1)은 내부에 적어도 하나의 배관(D)의 위치를 결정한 상태에서 천장에 연결된다. 이러한 배관정렬 모듈구조물(1)은 위치 결정된 배관을 천장에 연결된 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물(1)의 배관(D)과 높은 정합도로 연결시킬 수 있다. 일례로, 복수 개의 배관정렬 모듈구조물(1)은 배관위치결정핀(40) 사이에 배관을 위치시켜, 내부에 배관(D)이 움직이지 않도록 고정한 후, 도리(20)를 일직선 상으로 연결하여, 배관(D)을 연결시킬 수 있다.

본 발명의 배관정렬 모듈구조물(1)은 전술한 바와 같이 배관(D)을 연결하며 상호 연결되는 배관을 X축 방향으로 1mm 이내의 오차 범위 이내 그리고 Y축 방향으로 1mm 이내의 오차 범위 이내로 하여, 복수 개의 배관을 정밀하게 연결시킬 수 있다. 즉, 배관정렬 모듈구조물(1)은 천장에 연결되는 배관을 높은 정렬상태 및 높은 정합상태로 연결될 수 있도록 한다.

이러한 배관정렬 모듈구조물(1)은 복수 개의 기둥(10), 기둥과 기둥 사이에 설치되는 도리(girder, 20) 및 보(beam, 30) 등으로 건조되어, 하나의 구조체로 형성될 수 있다. 일례로, 배관정렬 모듈구조물(1)은 가로, 세로 및 높이 값을 가지는 직육면체의 구조체로 형성될 수 있다.

이러한 배관정렬 모듈구조물(1)은 다른 배관정렬 모듈구조물(1)과 정밀하게 상하 및 좌우로 연결될 수 있다. 아울러 배관정렬 모듈구조물(1)은 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물(1)과 정확하게 상하 및 좌우 연결되어 하나의 배관정렬 모듈구조물 세트(2)로 형성 될 수 있다. 일례로, 배관정렬 모듈구조물(1)은 두 개 내지 여덟 개가 연결되어 하나의 배관정렬 모듈구조물 세트(2)로 형성될 수 있다.

다시 말해, 배관정렬 모듈구조물(1)은 배관정렬 모듈구조물 세트(2)의 하나의 분절체가 되고, 배관정렬 모듈구조물 세트(2)는 이러한 분절체가 두 개 내지 여덟 개가 연결된 하나의 세트구조물이 된다.

이하, 배관정렬 모듈구조물(1)의 구성요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

배관정렬 모듈구조물(1)은 복수 개의 기둥(10), 복수 개의 도리(20) 및 복수 개의 보(30) 그리고 복수 개의 배관위치결정핀(40)을 구성요소로 포함한다.

기둥(10)은 상단 및 일측면에 위치결정코마(101)가 형성되고, 하단 및 타측면에 위치결정코마(101)를 수용하는 위치결정홈(102)이 형성된 형강이 될 수 있다. 또한, 기둥(10)은 상단에 플랜지를 포함하는 형강이 될 수 있다.

이러한 기둥(10)은 일정간격 이격되어 배치될 수 있다. 일례로, 기둥은 기준점이 되는 제1기둥으로부터 X축방향으로 이격되어 배치되는 제2기둥, 제1기둥으로부터 Y축방향으로 이격되어 배치되는 제3기둥, 제3기둥으로부터 X축방향으로 이격되어 배치되는 제4기둥이 될 수 있다.

이러한 기둥(10)은 평평한 바닥에 바닥과 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 일례로, 기둥(10)은 평활 하게 다듬질된 정반(定盤, B) 상에 정반(B)과 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 이와 같은 기둥(10)은 다른 하나의 기둥(10)과 평행하게 연결되며, 배관정렬 모듈구조물(1)과 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물(1)이 동일 선상의 상하로 수직하게 연결 그리고 좌우로 평행하게 연결될 수 있도록 한다.

기둥(10)과 기둥(10) 사이에는 복수 개의 도리(20)와 복수 개의 보(30)가 설치된다. 도리(20)는 복수 개의 기둥 사이에 바닥과 수평하게 설치된다. 일례로, 도리(20) 제1기둥과 제3기둥 사이에 설치될 수 있다. 이러한 도리(20)는 배관정렬 모듈구조물(1)에 인가되는 하중을 연결된 기둥으로 분산하여 전달한다.

보(30)는 기둥(10)과 기둥(10) 사이에 도리(20)와 좌표상의 X축 방향으로 평행하게 설치된다. 보(30)의 Z축 방향의 상부면에는 타공기계에 의해 배관위치결정홀(301)이 형성될 수 있다. 여기서, 배관위치결정홀(301)은 보(30)에 안착되는 배관의 직경에 대응하여 여러 개로 형성될 수 있다.

이러한 배관위치결정홀(301)에는 배관위치결정핀(40)에 삽입될 수 있다. 배관위치결정핀(40)은 하단부가 배관위치결정홀(301)에 삽입되고, 상단부가 보(30)의 상부로 둘출되어 배관의 위치를 결정할 수 있다. 즉, 배관위치결정핀(40)은 배관위치결정홀(301)에 보(30)와 수직한 방향으로 돌출되도록 설치되어 보 상에 배치되는 배관의 위치를 결정할 수 있다. 다시 말해, 배관위치결정핀(40)은 보(30) 상에서 배관(D)을 고정하여, 배관이 보(30) 상에서 X축 방향으로 흔들리지 않도록 할 수 있다. 이러한 배관위치결정핀(40)은 측정연산부(50)에 의해 측정될 수 있다. 측정연산부(50)에 의해 측정되는 배관위치결정핀(40)은 배관정렬 모듈구조물(1) 및 나아가 배관정렬 모듈구조물 세트(2)의 사이즈의 기준위치점이 될 수 있다.

측정연산부(50)는 배관정렬 모듈구조물의 기둥(10), 도리(20) 및 보(30)의 변형을 산출할 수 있다. 일례로, 측정연산부(50)는 아베오차(Abbe's error)를 제거한 정밀 레이저 측정기로 형성되어, 기둥(10), 도리(20) 및 보(30)의 0.1mm 이하의 변형까지 산출 할 수 있다.

이러한 측정연산부(50)는 배관정렬 모듈구조물의 구성요소가 되는 기둥(10), 도리(20) 및 보(30)의 초기값을 가지고 있으며 초기값과 1차 측정되는 제1변형값 그리고 2차 측정되는 제2변형값 차이를 산출하여 나타낼 수 있다.

또한, 측정연산부(50)는 배관위치결정핀(40) 또는 위치결정코마(101) 중 어느 하나를 측정하여 기준위치점을 설정할 수 있다. 일례로, 측정연산부(50)는 배관정렬 모듈구조물의 가장 앞단에 위치한 배관위치결정핀(40)을 기준위치점으로 설정할 수 있다. 그리고 설정된 기준위치점을 기준으로 하여 Y축방향으로 이격되어 배치되는 다른 하나의 배관위치결정핀 그리고 다른 하나의 배관위치결정핀(40)으로 부터 X축방향으로 이격되어 배치되는 또 다른 하나의 배관위치결정핀(40)을 통해 보(30)에 배관(D)이 놓여지는 위치 그리고 배관의 길이 및 배관의 높이를 정확하게 산출할 수 있다.

측정연산부(50)를 통해 여러 배관정렬 모듈구조물의 보(30)에 놓여지는 배관(D)은 모두 동일한 위치에 배치될 수 있다.

배관정렬 모듈구조물에 대한 모든 설명은 후술할 배관정렬 모듈구조물의 건조방법에 그대로 적용될 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 배관정렬 모듈구조물이 건조되는 과정순서 및 건조된 배관정렬 모듈구조물에 배관이 안착되는 상황에 대해 구체적으로 설명한다.

배관정렬 모듈구조물의 건조방법은 복수 개의 기둥을 바닥에 수직한 방향으로 배치하는 (A)단계(S110), 복수 개의 도리(girder)를 설치하는 (B)단계(S120), 복수 개의 보(beam)를 설치하는 (C)단계(S130), 복수 개의 배관위치결정홀을 타공하는 (D)단계(S140), 복수 개의 배관위치결정핀(40)을 설치하는 (E)단계(S150) 및 배관을 안착시키는 (F)단계(S160)가 일련의 단계로 진행된다.

이하, 배관정렬 모듈구조물의 건조방법에 포함되는 단계를 보다 구체적으로 설명한다.

배관정렬 모듈구조의 건조방법은 바닥에 수직한 방향으로 상단 및 일측면에 위치결정코마(101)가 형성되며 하단 및 타측면에는 위치결정홈(102)이 형성된 복수 개의 기둥(10)을 배치하는 (A)단계로 시작된다.

(A)단계 이후, 복수 개의 도리(20)를 바닥과 수평하게 복수 개의 기둥 사이에 설치하는 (B)단계로 진행된다. 그리고 기둥(10) 사이에 복수 개의 보(30)를 설치하는 (C)단계로 진행된다. 일례로, 도 4에 도시된 바와 같이, 배관정렬 모듈구조의 건조방법은 평평한 바닥 상에 복수 개의 기둥이 수직하게 배치되는 (A)단계 이후, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수 개의 기둥 사이에 복수 개의 도리를 설치하는 (B)단계 그리고 복수 개의 보(beam)를 도리(20)와 수직한 방향으로 복수 개의 기둥 사이에 설치하는 (C)단계로 진행될 수 있다.

배관정렬 모듈구조의 건조방법은 (C)단계 이후, 보의 일부 즉, 상부면에 배관위치결정홀(301)을 복수 개 타공하는 (D)단계로 진행된다.

이후, 타공된 배관위치결정홀(301)에 보와 수직한 방향으로 배관위치결정핀(40)을 설치하는 (E)단계로 진행된다. 이때 (E)단계 이후, 측정연산부(50)가 복수 개의 위치결정코마 및 복수 개의 배관위치결정핀(40) 중 어느 하나를 촬영하여 적어도 하나를 기준위치점으로 추출한 후, 배관의 길이 및 높이를 산출하는 (E-1)단계로 진행될 수 있다. (E-1) 단계 이후, 배관위치결정핀(40) 사이에 배관(D)을 안착시키는 (F) 단계로 진행될 수 있다. 여기서, 위치결정코마 및 배관위치결정핀을 촬영하는 측정연산부(50)는 (C)단계 이후 기둥, 거더 및 보의 제1변형을 산출 할 수 있다. 그리고 (F)단계 이후 기둥, 거더 및 보의 제2변형을 산출하여, 제1변형값과 제2변형값 차이를 산출할 수 있다. 그리고 산출된 값을 나타낼 수 있다.

(F)단계에서의 배관(D)은 도 6에 도시된 바와 같이 크레인(E)을 통해 보(30)에 설치된 배관위치결정핀(40)사이에 놓여질 수 있다. 배관정렬 모듈구조물의 건조방법은 (F)단계 이후, 보(30) 또는 배관위치결정핀(40)에 배관(D)을 용접하는 (G)단계로 진행되며 종료될 수 있다. 이때, (G)단계에서 배관위치결정핀(40)과 배관(D)은 적은 용접 포인트를 형성하며 상호 간 용접을 하는 시간을 최소화 되도록 한다.

이러한 배관정렬 모듈구조물의 건조방법은 (G)단계 이후, 크레인(E)을 통해, 배관이 고정된 배관정렬 모듈구조물을 양중 하여 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 상하로 연결시켜 하나의 배관정렬 모듈구조물 세트를 형성할 수 있다. 그리고, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 배관정렬 모듈구조물을 좌우로 연결시켜 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물 세트를 형성할 수 있다.

배관정렬 모듈구조물 세트로 형성되어, 이송부(C)를 통해 모듈구조물의 설치현장으로 이동될 수 있다. 그리고 설치현장의 천장에 설치될 수 있다.

이와 같이, 배관정렬 모듈구조물의 건조방법 이후, 설치현장의 천장에 설치되는 과정은 배관정렬 모듈구조물을 설치현장에 설치하는 방법이 될 수 있다.

도 8 내지 도 18을 참조하여, 배관정렬 모듈구조물을 모듈구조물 설치현장에 설치하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

먼저 도 8을 참조하여 배관정렬 모듈구조물(1)이 모듈구조물의 설치현장에 설치되는 과정의 순서에 대해 개괄적으로 설명한 후, 각 단계에 대해 구체적으로 설명한다.

배관정렬 모듈구조물을 설치현장에 설치하는 방법은 배관정렬 모듈구조물(1)을 형성하는 (A)단계(S210), 모듈구조물 설치현장의 천장에 대한 편평도를 측정하는 (B)단계(S220), 천장(51)과 가상기준선 간 간격을 산출하여 천장(51)에 설치되어 가상기준선에 접하는 거싯플레이트(70)를 설치하는 (C)단계(S230), 거싯플레이트(70)에 모듈위치결정핀이 설치된 평평한 상판(60)을 설치하는 (D)단계 그리고 상판에 설치된 모듈위치결정핀을 기준으로 복수 개의 배관정렬모듈 구조물(1)을 설치하는 (E)단계로 진행된다.

배관정렬 모듈구조물을 설치현장에 설치하는 방법은 소조립장(R1)에서 가로, 세로 및 높이 값을 가지며 내부에 설치된 배관위치결정핀 사이에 적어도 하나의 배관이 배치되며 상하 및 좌우로 다른 하나의 배관정렬모듈 구조물과 연결되는 배관정렬모듈 구조물을 형성하는 (A)단계로 시작된다. 여기서, 소조립장(R1)은 배관정렬 모듈구조물(1)을 제작하는 모듈 제작 1차 조립장 즉, SHOP장이 될 수 있다.

이러한 소조립장(R1)에서는 모듈Rack 제작, 조립 그리고 파이프 절단, 전처리, spool(전체 배관을 부분 재작한 배관) 제작 설치 및 제작된 배관정렬모듈 구조물을 배관정렬모듈 구조물에 배관을 적재하는 작업이 진행된다. 이와 같이, (A)단계에서 형성되는 배관정렬 모듈구조물(1)은 전술한 배관정렬 모듈구조물(1)과 동일한 구조체가 된다. 즉, 이러한 배관정렬 모듈구조물(1) 또한 배관정렬모듈 구조물 세트의 분절체가 된다.

배관정렬 모듈구조물을 설치현장에 설치하는 방법은 (A)단계 이후, 도 9에 도시된 바와 같이 (A)단계에서 형성된 복수 개의 배관정렬 모듈구조물(1)을 하나의 배관정렬 모듈구조물 세트(2)로 형성하는 (A-1)단계로 진행될 수 있다.

(A-1)단계에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 배관정렬 모듈구조물을 설치현장에 설치하는 방법의 (A-1)단계는 일례로, 도 9의 step 1에 도시된 바와 같이, 하나의 배관정렬 모듈구조물(1) 다시 말해, 배관정렬 모듈 구조물 세트의 분절체를 작업 정반의 좌측 하부에 설치하는 것으로 시작된다. 이후, 측정연산부(50)등을 통해 설치된 위치를 표시하는 것으로 진행될 수 있다. 이후, step 2에 도시된 바와 같이, 다른 하나의 배관정렬 모듈 구조물 세트의 분절체를 작업 정반의 우측 하부에 설치하고, 설치된 위치를 표시하는 단계로 진행된다. 이후, step 3에 도시된 바와 같이, 또 다른 하나의 배관정렬 모듈 구조물 세트의 분절체를 작업 정반의 중앙 하부에 설치하여, 좌측 하부에 설치된 하나의 배관정렬 모듈 구조물 세트의 분절체 그리고 우측 하부에 설치된 다른 하나의 배관정렬 모듈 구조물 세트의 분절체와 연결하여 배관정렬모듈 구조물 세트로 형성하는 단계로 진행된다. 이후, step 4에 도시된 바와 같이, 배관정렬 모듈구조물 세트(2)를 이송부(C) 즉, 이송부에 옮기는 단계로 진행된다. 이때, 배관정렬 모듈구조물 세트(2)은 크레인에 의해 옮겨질 수 있다.

아울러, 도 10의 step 5에 도시된 바와 같이, 배관정렬 모듈 구조물 세트의 분절체를 작업 정반의 좌측 하부에 설치하고, 측정연산부(50)등을 통해 설치된 위치를 표시하는 것으로 진행된다. 이후, step 6에 도시된 바와 같이, 다른 하나의 배관정렬 모듈 구조물 세트의 분절체를 작업 정반의 우측 하부에 설치하고, 설치된 위치를 표시하는 단계로 진행된다. 이후, step 7에 도시된 바와 같이, 또 다른 하나의 배관정렬 모듈 구조물 세트의 분절체를 작업 정반의 중앙 하부에 설치하여, 좌하부에 설치된 하나의 배관정렬 모듈 구조물 세트의 분절체 그리고 우하부에 설치된 다른 하나의 배관정렬 모듈 구조물 세트의 분절체와 연결하여 배관정렬모듈 구조물 세트(2)로 형성하는 단계로 진행된다. 이후, step 8에 도시된 바와 같이, 배관정렬 모듈구조물 세트(2)를 step 4에서 배관정렬 모듈구조물 세트(2)를 적재하고 있는 이송부(C)로 단계로 진행된다. 이때, 이송부(C)에 적재되는 복수 개의 배관정렬 모듈구조물 세트(2)는 상호간 전술한 위치결정코마(101)와 위치결정홈(102) 간 치합에 의해 결합될 수 있다.

이와 같이 (A-1)단계에서 형성된 배관정렬 모듈구조물 세트(2)는 이송부(C)에 의해 모듈구조물 설치현장으로 이송되어 설치현장에 설치된 상판에 설치될 수 있다.

이하, 도 11 내지 도 18을 참조하여, 배관정렬 모듈구조물이 모듈구조물 설치현장에 설치되는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.

배관정렬 모듈구조물이 모듈구조물 설치현장에 설치되는 과정에서 (A)단계가 완료되거나 (A)단계가 진행 되는 동안에 모듈구조물 설치현장(R3)에서는 모듈구조물 설치현장의 천장에 대한 편평도(Flatness)를 측정하는 (B)단계가 진행된다. 이때, 천장의 편평도는 측정연산부(50)에 의해 측정할 수 있다.

일례로, 측정연산부(50)는 천장에 빛을 쏘고 반사되는 시간에 따라 천장의 울퉁불퉁한 정도 및 경사진 경도를 측정하며 천장의 편평도를 측정할 수 있다. (B)단계 이후, 측정연산부(50)는 사용자에 의해 천장(51)으로부터 일정 간격 이격된 가상기준선을 설정할 수 있다. 여기서, 가상기준선은 천장에서 중력방향으로 이격되어, 중력방향과 수직힌 직선이 될 수 있다.

그리고 측정연산부(50)는 설정된 가상기준선과 측정된 천장과 차이 값을 산출하고, 산출된 값을 출력할 수 있다.

(B)단계 이후, 측정연산부(50)에 의해 편평도가 측정된 천장 또는 상판(60)의 상부면에 연결부(70)가 설치되는 (C)단계로 진행된다.

여기서, 연결부(70)는 천장에 설치되는 제1연결포스트(71)와 상판(60)의 상부면에 설치되는 제2연결포스트(72)로 형성될 수 있다.

연결부(70)는 천장에 상판(60)이 설치되었을 때, 상판(60)과 바닥면이 평행을 이루도록 한다. 이때, 천장에 설치되는 상판(60)의 하부면에는 복수 개의 모듈위치결정핀(80)이 상판의 길이 방향 그리고 너비 방향을 따라 일정한 간격으로 설치된다.

(C)단계 이후에는 모듈위치결정핀(80)이 설치된 상판(60)을 천장(51)에 설치하는 (D)단계로 진행된다. (D)단계 이후, 이송부(C)에 의해 옮겨진 복수 개의 배관정렬 모듈구조물(1)을 바닥면과 평행을 이루는 상판 즉, 평평한 상태의 상판에 연결하는 (E)단계로 진행된다.

특히, (E)단계에서는 도 17에 도시된 바와 같이 상판에 설치되는 어느 하나의 배관정렬 모듈구조물(1)을 모듈위치결정핀(80)의 위치를 기준으로 하여 상판의 특정 위치 일례로, 상판의 X1, Y1의 위치점에 설치할 수 있다. 그리고 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물 또한 모듈위치결정핀(80)의 위치를 기준으로 하여 상판의 X1, Y1+A의 위치점에 설치할 수 있다. 그리고 또 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물을 상판의 X1, Y1+A2의 위치점에 설치할 수 있다.

즉, (E)단계에서는 모듈위치결정핀(80)을 통해, 복수 개의 배관정렬 모듈구조물이 설치되는 상판의 X축 상의 위치 및 Y축 상의 위치를 정확하게 파악하여, 상판(60)에 복수 개의 배관정렬 모듈구조물을 가지런하게 설치할 수 있다. 그리고 복수 개의 배관정렬 모듈구조물 내부에 설치된 복수 개의 배관을 서로 정합할 수 있도록 한다.

이러한 설치상태는 도 17의 (b)에 도시된 바와 같이 측면에서 바라 보았을 때, 어느 하나의 배관정렬 모듈구조물(1)과 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물이 Y축의 Y1이라는 위치점 따라 가지런하게 정렬된 상태가 될 수 있다.

반면, 도 18의 (a)에 도시된 바와 같이, 상판에 모듈위치결정핀(80)이 설치되지 않은 경우, 상판(60)은 복수 개의 배관정렬 모듈구조물이 설치 기준점을 갖고 있지 않게 된다. 이에, 작업자가 눈으로 상판에 설치위치를 어림잡아서 복수 개의 배관정렬 모듈구조물을 설치하게 되어, 복수 개의 배관정렬 모듈구조물은 상판의 Y축 상 또는 X축 상에 가지런하게 정렬되지 않게 된다.

즉, 모듈위치결정핀(80)이 없는 경우, 복수 개의 배관정렬 모듈구조물이 설치되는 상판의 X축 상의 위치 및 Y축 상의 위치를 정확하게 파악하지 못해, 복수 개의 배관정렬 모듈구조물은 상판(60)에 가지런하게 설치될 수 없게 된다. 이에, 복수 개의 배관정렬 모듈구조물 내부에 설치된 복수 개의 배관 또한 서로 정합되지 않게 된다.

이러한 설치상태는 도 18의 (b)에 도시된 바와 같이 측면에서 바라 보았을 때, 어느 하나의 배관정렬 모듈구조물은 Y축 선상의 Y1에 위치하고, 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물은 Y축 선상의 Y2에 위치하게 설치된다.

이에, 복수 개의 배관정렬 모듈구조물은 상판(60)에 지그재그로 설치 된다.

또한, 도시되어 있지 않았지만, 울퉁불퉁한 천장을 평평하게 하지 않은 상태 즉, 상판을 설치하지 않고 천장에 복수 개의 배관정렬 모듈구조물을 설치하게 되면, 설치된 복수 개의 배관정렬 모듈구조물의 높낮이가 서로 다르게 설치될 수 있다. 이에, 복수 개의 배관정렬 모듈구조물은 가지런하게 정렬되지 않게 되고, 복수 개의 배관정렬 모듈 구조물 내부에 설치된 복수 개의 배관 또한 서로 정합되지 않게 된다.

아울러, 배관정렬 모듈구조물을 설치현장에 설치하는 방법은 상판(60)에 배관정렬 모듈구조물(1)이 설치되면 이송부(C)가 지그를 하강시킨 후, 모듈구조물 설치현장(R3)을 빠져 나오는 단계로 진행되며 종료된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

1: 배관정렬 모듈구조물 2: 배관정렬 모듈구조물 세트
10: 기둥
101: 위치결정코마 102: 위치결정홈
20: 도리
30: 보 301: 배관위치결정홀
40: 배관위치결정핀 50: 측정연산부
51: 천장
60: 상판 70: 연결부
71: 제1연결포스트 72: 제2연결포스트
80: 모듈위치결정핀 A: 작업자
B: 정반 C: 이송부
D: 배관 E: 크레인
R1: 소조립장
R2: 중조립장 R3: 모듈구조물 설치현장

Claims (5)

1. 가로, 세로 및 높이 값을 가지며 상하 및 좌우로 다른 하나의 배관정렬모듈 구조물과 연결되어 하나의 배관정렬모듈 구조물세트가 되는 배관정렬 모듈구조물에 있어서,
   상기 배관정렬 모듈구조물은,
   바닥에 수직한 방향으로 배치되고, 상단 및 일측면에 위치결정코마가 형성되며 하단 및 타측면에는 위치결정홈이 형성되어, 상기 위치결정코마와 상기 위치결정홈의 결합을 통해 상하 및 좌우 연결될 수 있는 복수 개의 기둥;
   상기 바닥과 수평하게 복수 개의 기둥 사이에 설치되는 복수 개의 도리(girder);
   상기 도리와 수직한 방향으로 복수 개의 기둥 사이에 설치되고, 일부에 복수 개의 배관위치결정홀이 형성되며, 상기 배관위치결정홀 사이에 안착된 배관을 지지하는 복수 개의 보(beam); 및
   상기 배관위치결정홀에 상기 보와 수직한 방향으로 돌출되도록 설치되어, 상기 배관의 위치를 결정하는 복수 개의 배관위치결정핀을 포함하는, 배관정렬 모듈구조물.
2. 가로, 세로 및 높이 값을 가지며 상하 및 좌우로 다른 하나의 배관정렬 모듈구조물과 연결되어 하나의 배관정렬 모듈구조물세트가 되도록 하는 배관정렬 모듈구조물의 건조방법에 있어서,
   상기 배관정렬 모듈구조물의 건조방법은,
   상단 및 일측면에 위치결정코마가 형성되며 하단 및 타측면에는 위치결정홈이 형성되어, 상기 위치결정코마와 상기 위치결정홈의 결합을 통해 상하 및 좌우 연결될 수 있는 복수 개의 기둥을 바닥에 수직한 방향으로 배치하는 (A)단계;
   복수 개의 도리(girder)를 상기 바닥과 수평하게 복수 개의 기둥 사이에 설치하는 (B)단계;
   복수 개의 보(beam)를 상기 도리와 수직한 방향으로 복수 개의 기둥 사이에 설치하는 (C)단계;
   상기 보의 일부에 복수 개의 배관위치결정홀을 타공하는 (D)단계;
   상기 배관위치결정홀에 상기 보와 수직한 방향으로 복수 개의 배관위치결정핀을 설치하는 (E)단계;
   상기 배관위치결정핀 사이에 배관을 안착시키는 (F)단계로 진행되는, 배관정렬 모듈구조물의 건조방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 (E)단계 이후, 측정연산부가 복수 개의 위치결정코마 및 복수 개의 배관위치결정핀 중 어느 하나를 촬영하여, 적어도 하나를 기준위치점으로 추출한 후, 배관의 길이 및 높이를 산출하는 (E-1)단계로 진행될 수 있는, 배관정렬 모듈구조물의 건조방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 (C)단계 이후, 상기 측정연산부는,
   상기 기둥, 상기 거더 및 상기 보의 제1변형을 산출하고, 상기 (F)단계 이후 상기 기둥, 상기 거더 및 상기 보의 제2변형을 산출하여, 상기 제1변형값과 상기 제2변형값 차이를 산출하여 나타낼 수 있는, 배관정렬 모듈구조물의 건조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 (F)단계 이후, 상기 보에 상기 배관을 용접하는 (G)단계로 진행될 수 있는, 배관정렬 모듈구조물의 건조방법.

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