KR20200004044A - 수도배관 세척방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수도배관 내부의 이물질을 제거하기 위한 수도배관세척방법에 관한 것으로, 상기 수도배관 내부로 질소가스를 주입하여 상기 수도배관 내부에 존재하는 물을 외부로 배출시키는 제1토출단계와, 상기 수도배관 내부로 상기 제1토출단계의 질소가스 보다 상대적으로 고압의 질소가스를 기준시간동안 주입하여 수도배관 내부를 세척하는 제2토출단계를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에서는 고압질소를 이용하여 수도배관 내부 세척하므로, 일반 세척수에 의한 세척에 비해 세척률이 향상되고 단순한 세척수에 비해 상대적으로 고압의 질소를 주입할 수 있어 보다 효율적인 세척이 가능해지는 장점이 있다.

Description

수도배관 세척방법{Cleaning method for water pipe}

본 발명은 수도배관 세척방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수도배관 내벽에 퇴적된 스케일 등 이물질을 제거하기 위하여 세척수 및 고압질소를 이용하여 수도배관 내부를 세척하는 배관세척방법에 관한 것이다.

일반적으로 수도배관은 물을 소정의 장소로 유도하여 이동시키는 통로 역할을 하는 것으로, 매설 또는 주로 건물의 내부, 바닥이나 벽체에 매립된 형태로 설치된다. 이러한 수도배관은 장기간 사용시 공기중 산소와 물(습기)의 유입되면 외부 벽면이 산화되어 부식됨은 물론 각종 이물질이 내부 벽면에 달라붙어 스케일을 생성시키게 되고, 이러한 스케일은 오랜 시간이 지나면서 고체화되어 배관의 유로를 좁게하는 원인이 된다.

상기와 같이 스케일에 의해 수도배관의 유로 단면적이 작아지면서 유체의 이동이 원활하지 못해 설계된 대로의 수도배관 기능을 하지 못하게 되고, 심한 경우 유체의 이동압력에 의해 수도배관이 파손될 우려도 있다.

이러한 종래기술의 경우에는, 수도배관 내부로 강한 수압의 세척수를 토출시켜 배관내부를 세척하거나, 수압과 함께 압축파동을 이용하여 수도배관 내부의 스케일을 제거하는 방식 등이 제안되어 왔으며, 최근에는 세척수와 함께 압축공기를 주입하여 배관내부를 세척하는 방식도 이용되고 있다.

그러나, 이와 같은 종래기술의 경우에는 수도배관의 길이가 길어질수록 수도배관효율이 떨어지게 되는데, 압축 공기는 압력을 높이면 온도가 상승,팽창하게 되므로 높은 압력을 투입할수 없는 기체로, 이는 수도배관의 일측으로 주입되는 세척수의 수압이 진행과정에서 점진적으로 감소하여, 수도배관의 말단에서는 스케일 등의 제거효율이 떨어지기 때문이다.

또한, 수도배관의 세척효율을 향상시키기 위하여 수도배관 내부로 주입시키는 세척수의 수압을 증가시킬 수도 있으나, 이 경우 강한 수압의 세척수로 인하여 수도배관이 손상될 우려가 있으며, 특히 노쇠화된 배관의 경우 이러한 손상이 더 쉽게 일어날 수 있고, 또한 누수가 발생하여 배관세척 효과가 크게 떨어지는 경우도 있다.

그리고, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 수도배관 내부에 세척볼을 주입하여 이동하는 세척볼을 이용하여 수도배관 내부를 세척하는 방법도 개시되어 있다. 이러한 종래기술은 수도배관 내부에서 세척볼이 이동하면서 스케일 등 이물질을 긁어 세척수와 함께 배출되도록 하는 구조인데, 상기 세척볼이 수도배관의 일단으로 주입되어 타단으로 이동하는 방식으로 구성된다.

그러나, 이러한 세척볼을 이용한 종래기술 역시, 수도배관의 말단으로 갈수록 세척볼의 이동속도가 떨어지게 되어 수도배관 내부의 위치에 따라 세척율이 달라지는 문제점이 있다. 특히, 수도배관의 길이가 길어질수록 이러한 세척율의 저하가 크게 발생한다.

(특허문헌 1) KR10-0778430 B1

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고압질소 및 세척수를 이용하여 수도배관 내부의 스케일 및 이물질을 효율적으로 제거하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 수도배관의 누수여부를 미리 확인하여 세척효과를 높일 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 길이가 긴 수도배관의 안쪽까지 고르게 세척이 이루어질 수 있게 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 수도배관 내부의 이물질을 제거하기 위한 수도배관 세척방법에 있어서, 고압의 질소가 담긴 압력용기에 연결되어 상기 압력용기의 압력을 조절하여 공급하는 수도배관 세척장치를 상기 수도배관 내부로 3~5kgf/cm2의 질소가스를 7~10초간 주입하는 제1토출단계와, 상기 제1토출단계에서 압력의 저하 여부를 감지하는 배관검사단계와, 상기 누수검사단계에서 압력저하가 없을 경우에 상기 압력용기를 이용하여 상기 수도배관 내부로 55kgf/cm2 내지 70kgf/cm2의 질소가스를 4분~6분 동안 연속 주입하여 수도배관 내부를 세척하는 제2토출단계를 포함하고, 상기 압력용기는 다수개로 구성되되 다수개의 압력용기는 다수개의 수도배관 세척장치에 각각 연결된 후 하나의 어댑터로 통합되어 상기 수도배관의 입구부에 연결되며, 상기 수도배관 세척장치는 상기 압력용기를 통해 고압의 질소 및 세척수 공급수단으로부터 세척수를 공급받고, 고압의 질소 또는 세척수 공급수단 중 적어도 어느 하나를 수도배관에 공급한다.

상기 어댑터는 상기 수도배관의 입구부에 결합되는 메인몸체와, 상기 메인몸체에서 서로 다른 방향으로 돌출되어 상기 수도배관 세척장치에서 연결된 공급튜브의 한쪽 끝이 결합되는 연결암을 포함한다.

상기 배관검사단계는 주입되는 고압의 질소가스에 의해 증가하는 수도배관내의 압력크기와 주입되는 시간을 이용하여 계산되되, 일정시간 동안 주입 시간에 따라 압력크기가 정비례하는지 여부와, 수도배관의 압력이 증가하다가 감소한다면 감소하기 시작하는 시점까지의 시간을 통해 검사된다.

상기 제2토출단계에서 수도배관 내부로 주입되는 압력이 45kgf/cm2 이하일 경우에 수도배관 내부로 20kgf/cm2 내지 30kgf/cm2의 질소가스를 주입하고, 상기 수도배관 세척장치를 이용하여 수도배관 내부로 세척수를 투입하는 동작을 순차적으로 다수회 반복하여 수도배관 내부의 압력을 6kgf/cm2~8kgf/cm2로 유지하는 세척예비단계가 더 포함된다.

상기 제2토출단계에 이어 상기 수도배관에 세척수를 공급하여 수도배관 내부에 남은 이물질을 제거하는 잔존물제거단계가 더 포함된다.

상기 수도배관 세척장치는 상기 세척수 공급수단에 연결되어 상기 배관 내부로 세척수를 공급하기 위한 세척수공급부와, 상기 압력용기에 연결되어 상기 배관 내부로 고압질소를 공급하기 위한 고압질소공급부와, 상기 수도배관에 연결되어 상기 세척수공급부 또는 고압질소공급부에서 제공되는 세척수와 고압질소를 선택적으로 상기 수도배관에 공급하는 토출관을 포함하여 구성되고, 상기 세척수공급부와 고압질소공급부에는 각각 체크밸브가 구비되고, 상기 토출관에 인접한 위치에는 압력조절밸브가 구비되어 상기 토출관을 통해 배출되는 고압질소의 압력이 조절될 수 있다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 수도배관 세척방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 고압질소를 이용하여 수도배관 내부 세척하므로, 일반 세척수에 의한 세척에 비해 세척률이 향상되고 단순한 세척수에 비해 상대적으로 고압의 질소를 주입할 수 있어 보다 효율적인 세척이 가능해지는 효과가 있다.

또한, 질소는 비활성 기체로서 부식이나 폭발의 위험성이 없고, 배관 내부에 높은 압력을 가해도 온도가 상승하지 않고 팽창하지 않기 때문에 수도배관의 손상을 방지할 수 있어 배관 세척 작업의 안정성이 향상되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 비교적 가볍고 작은 용기에 저장이 가능한 고압질소를 이용하므로 수도배관 세척방법의 활용가능장소가 늘어나게 되고, 안전하고 무해한 질소를 이용하므로 환경오염이나 발화로부터 자유로운 상태에서 작업이 이루어질 수 있다.

본 발명에서는 1단계 주입 후에 압력측정을 통해 배관의 누수여부를 측정하므로, 배관의 이상여부를 사전에 검사할 수 있다. 배관의 상태를 점검하고 이상 발생시 보수 후에 다시 세척을 진행할 수 있다. 따라서 누수된 배관을 세척함으로써 세척효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에서는 고압질소를 주입한 후에 압력이 증가하다가 다시 떨어지는 시점을 통해 배관의 누수 위치를 어느 정도 예측할 수 있어, 배관의 유지 보수 편의성을 향상시킬 수도 있다.

그리고 본 발명에서는 다수의 질소공급수단을 어댑터로 연결하여 높은 압력의 질소를 안정적으로 공급할 수 있으므로, 보다 길고 직경이 큰 배관도 세척할 수 있다. 따라서 본 발명은 보다 다양한 규격의 배관에 적용할 수 있어서 호환성이 높은 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 수도배관 세척방법에 의해 세척이 이루어지는 배관의 입구 부분을 보인 사진.
도 2는 도 1의 배관 입구에 다수의 공급튜브가 연결된 모습을 보인 사진.
도 3은 본 발명에 의한 수도배관 세척방법에 사용되는 다수의 수도배관 세척장치가 연결된 모습을 보인 사진.
도 4는 본 발명에 사용되는 고압질소공급수단(압력용기)이 연결된 모습을 보인 사진.
도 5은 도 3에 도시된 수도배관 세척장치의 일실시예의 구성을 보인 사시도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 의한 수도배관 세척방법을 이용하여 서로 다른 길이의 수도배관 내부에 주입하는 고압질소의 압력을 점진적으로 증가시켰을 때 그에 따른 수도배관 내부의 세척 효율을 각각 보인 그래프.
도 7는 본 발명에 의한 수도배관 세척방법을 이용하여 수도배관 내부를 세척한 모습을 세척 전 모습과 비교한 상태도.
도 8 내지 도 12는 본 발명에 의한 수도배관 세척방법을 사용하여 배관을 세척한 시험성적서.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 수도배관 세척방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 수도배관 세척방법에 의해 세척이 이루어지는 배관의 입구 부분이 있고, 도 2에는 도 1의 배관 입구에 다수의 공급튜브(H)가 연결된 모습니다.

수도배관을 간단히 설명하면, 상기 수도배관의 입구부(1) 근처에는 잠금밸브(3)가 있고, 잠금밸브(3)를 이용해서 수도배관을 먼저 잠근 후 작업이 이루어진다. 이때, 수도배관의 입구부(1)에는 어댑터(10)가 결합된다. 상기 어댑터(10)는 아래에서 설명될 다수의 수도배관 세척장치에서 고압의 질소를 동시에 공급받기 위한 것으로, 수도배관 세척장치의 토출관에서 연장되는 공급튜브(H)가 결합된다.

상기 어댑터(10)는 상기 수도배관의 입구부(1)에 결합되는 메인몸체와, 상기 메인몸체에서 돌출되는 연결암(15)으로 구성된다. 상기 연결암(15)은 다수개가 서로 다른 방향으로 돌출되어 상기 수도배관 세척장치에서 연결된 공급튜브(H)의 한쪽 끝이 여기에 결합된다. 상기 연결암(15)이 서로 다른 방향으로 돌출됨으로써 다수개의 수도배관 세척장치에서 공급되는 고압질소들이 서로 간섭되지 않고 원활하게 공급될 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 수도배관 세척방법에 사용되는 다수의 수도배관 세척장치가 연결된 모습이다. 도 3 및 도 5에서 보듯이, 수도배관 세척장치는 수도배관과 압력용기(P) 사이를 연결하는 것으로, 압력용기(P)에서 공급되는 고압의 질소가스의 공급량이나 압력을 조절해서 수도배관으로 전달한다.

수도배관 세척장치의 구성을 보면, 세척수공급을 위한 세척수공급부(400)와 고압질소의 공급을 위한 고압질소공급부(500)를 포함하고, 이들 세척수와 고압질소를 조절하여 수도배관으로 공급하는 메인작동부(100)가 구비된다. 도시되지는 않았지만 메인작동부(100)의 내부에는 유로가 형성되어서 세척수공급부(400)를 통한 세척수와, 고압질소공급부(500)를 통한 고압질소를 토출관(190) 방향으로 안내한다. 상기 토출관(190)에는 공급튜브(H)가 연결되어서 세척수나 고압질소를 상기 수도배관에 전달하게 된다.

상기 세척수공급부(400)는 메인작동부(100) 내부로 세척수를 안정적으로 공급할 수 있도록 내부에 저장탱크 및 펌프가 포함되거나 또는 상수도에 직접 연결되는 방식으로 구성될 수도 있다.

여기서 상기 고압질소공급부(500)은 상기 메인작동부(100) 내부로 강한 고압질소를 공급하기 위한 것으로, 고압의 질소가 담긴 압력용기(P)로 구성되거나, 컴프레서와 같은 질소공급장치가 별도로 구성될 수도 있는데, 본 실시례에서는 압력용기(P)로부터 고압의 질소를 공급받게 된다. 도 4는 본 발명에 사용되는 고압질소공급수단인 다수개의 압력용기(P)들이 서로 연결된 모습이다.

상기 세척수공급부(400)과 상기 메인작동부(100) 사이에는 역류방지를 위한 제1체크벨브(V2)가 구비되며, 상기 고압질소공급부(500)과 메인작동부(100) 사이에도 역류방지를 위한 제2체크벨브(V4)가 구비된다.

그리고, 상기 메인작동부(100)에는 세척수공급부(400)과 고압질소공급부(500)로부터 공급되는 세척수 및 질소의 압력을 조절하기 위한 압력조절밸브(V5)가 있다. 상기 압력조절밸브(V5)를 이용하면 상기 토출관(190)으로 배출되는 세척수나 고압의 질소의 압력크기를 조절할 수 있다. 도면부호 600 및 700은 각각 세척수 및 고압의 질소가 공급될 때 공급되는 압력을 보여주는 게이지이다.

이하에서는 수도배관 세척방법에 대해 순차적으로 살펴보기로 한다.

먼저 아파트나 단독주택, 빌딩 등 각종 건물에 사용되는 상기 수도배관은 다양한 종류가 사용되는데, 예를 들어 PB관(폴리부틸렌관), 금속주름관, 동관, 스테인레스관, PE(폴리에틸렌)관, 엑셀관(X-L:가교화 폴리에틸렌 파이프) 등 매우 다양한 수도배관이 사용된다.

이러한 수도배관은 그 내부를 통해 물이 흐르면서 난방이나 온수기능을 수행하거나 급수기능을 수행하게 된다.

이러한 수도배관의 오랜 기간 사용 후에 발생하는 Sludge(슬러지), Rust(녹), Scale(관석)은 세척을 통해 제거되어야 하는데, 본 발명에서는 아래와 같은 방법을 이용하여 수도배관이 세척된다.

먼저 외부로부터 상기 수도배관 내부로 수도를 유입시키는 수도공급부를 차단하여, 수도배관 내부로 수도가 더 이상 유입되지 않도록 하는 수도차단단계가 선행된다.

이어서, 상기 수도배관의 내부에 잔존하는 물을 제거하는 제1토출단계가 이어진다. 이를 위해 먼저 상기 수도배관의 입구부(1)에 수도배관 세척장치가 연결된다. 상기 수도배관 세척장치의 토출관이 공급튜브(H)를 통해 상기 수도배관의 입구부(1)에 연결되는 것이다. 보다 정확하게는 상기 어댑터(10)의 연결암(15)에 공급튜브(H)의 한쪽 끝이 연결되고, 다른 쪽 끝 부분이 토출관에 연결된다.

상기 고압질소공급부(500)는 압력용기(P)와 이에 연결되는 압력밸브로 대체될 수도 있는데, 상기 압력용기(P)는 그 내부에 고압의 질소가스가 내장되며, 상기 압력밸브는 그 일단이 상기 압력용기(P)에 연결되고 타단이 상기 수도배관에 연결되어 상기 압력용기(P)로부터 배출되는 고압의 질소가스의 압력을 조절할 수 있다.

보다 정확하게는 상기 압력용기(P) 내부의 질소가스를 상기 수도배관으로 주입시키게 되는데, 본 실시예에서 상기 압력용기(P)는 내부 질소(N2)로 채워지고, 내압시험 압력은 250kgf/cm2이고, 최고충전압력은 150kgf/cm2, 용기무게는 15kg,47kg이며, 질소용기에 연결된 압력밸브의 압력(저압 압력계: 최고치 60kgf/cm2)을 이용 질소가스를 수도배관에 주입시킨다.

상기 수도배관 내부에 잔존한 물을 배출하고 배관의 상태를 검사하기 위해서, 상기 수도배관 내부로 3~5kgf/cm2의 질소가스를 7~10초간 주입하는 배관검사단계가 진행된다. 이렇게 되면, 상기 수도배관 세척장치를 통해 상기 수도배관으로 고압의 질소가스가 유입되고, 상기 수도배관에 잔존해 있던 수도(물)가 외부로 배출되고, 수도배관 내부는 비어 있는 상태가 된다.

물론, 반드시 물을 배출하기 위한 것으로는 볼 수 없다. 즉 수도배관의 상태를 검사하는 과정이기도 하다. 보다 정확하게는, 상기 배관검사단계를 통해서 수도배관의 누수여부를 검사할 수 있다. 이러한 검사는 수도배관 내부로 공급되는 고압질소의 압력이 점점 증가하지 못하거나, 증가후 감소하는 것을 확인하여 이루어지게 된다. 초기에는 고압질소가 공급됨에 따라서 배관 내부의 압력이 계속 증가해야 하는데 그렇지 못하다면 배관의 누수나 손상이 예상되기 때문이다.

이때, 수도배관 내부의 누수가 발생한 위치도 대략적으로 예측할 수 있다. 주입되는 고압의 질소가스에 의해 증가하는 수도배관내의 압력크기와 주입되는 시간을 이용하여 계산되되, 일정시간 동안 주입 시간에 따라 압력크기가 정비례하는지 여부와, 수도배관의 압력이 증가하다가 감소한다면 감소하기 시작하는 시점까지의 시간을 통해 예측하는 것이다. 예를 들어, 15mm 직경의 수도배관이 50m로 연장되어 있는 경우에, 고압의 질소의 압력이 주입후 7초 정도 시점부터 더 이상 증가하지 못하고 감소한다면 약 42m 지점에서 누수가 발생한 것으로 예상할 수 있다.

이어서, 상기 수도배관 내부로 앞선 제1토출단계의 질소가스 보다 상대적으로 고압의 질소가스를 기준시간동안 주입하여 수도배관 내부를 세척하는 질소세척이 수행된다.(제2토출단계)

제2토출단계는 제1토출단계에 이어 본격적으로 수도배관을 세척하기 위한 것으로, 수도배관 배출장치를 이용하여 상기 수도배관 내부로 55kgf/cm2 내지 70kgf/cm2의 질소가스를 4분~6분 동안 연속 주입하여 수도배관 내부를 세척한다. 이때, 상기 압력용기(P)는 다수개로 구성되되 다수개의 압력용기(P)는 다수개의 수도배관 세척장치에 각각 연결된 후 하나의 어댑터(10)로 통합되어 상기 수도배관의 입구부(1)에 연결되기 때문에 고압의 질소를 균일하고 안정적으로 공급할 수 있다.

이때, 상기 수도배관 내부로 주입하는 질소가스의 조건, 즉 수도배관의 길이에 따른 질소가스의 최적압력 및 질소가스 유입시간의 최적치 계산을 위해 다음과 같은 실험을 실시하였다.

(고압질소를 이용한 수도배관 세척 실험)

(1) 실험조건 A

단면적 15cm2의 동관으로 구성된 수도배관 50m를 사용하였으며, 압력용기(P)는 내부 질소(N2)로 채워지고, 내압시험 압력은 250kgf/cm2이고, 최고충전압력은 150kgf/cm2, 용기(P)무게는 15kg,47kg이며, 압력용기(P)에 연결된 압력밸브의 압력(저압 압력계: 최고치 42kgf/cm2)을 이용하였다. 그리고 이들 압력용기(P)는 10개를 어탭터를 이용하여 연결하였다.

이 상태에서 질소가스의 압력을 5kgf/cm2에서, 70kgf/cm2 까지 10kgf/cm2 단위로 상승시키면서 그때의 세척효율을 측정하였다. 이때 세척효율은 제거된 슬러지의 양으로부터 계산하였다.

그 결과, 도 6(a)에서 보듯이, 세척효율은 상기 질소가스의 압력에 비례하여 증가하다가 약 30kgf/cm2에서 증가세가 줄어들면서 약 40kgf/cm2에서 증가세를 멈추는 것을 볼 수 있다. 그리고 최종적으로 세척된 배관 내부의 상태를 보면, 질소가스의 압력은 약 55kgf/cm2 내지 70kgf/cm2 임이 바람직함을 알 수 있다. 여기서 세척된 배관 내부의 상태는 배출된 슬러지의 양과, 최종적인 배관 내벽의 보존 상태를 기준으로 한 것이다.

(2) 실험조건 B

앞선 실험조건 A와 모두 동일하되, 상기 수도배관의 길이를 70m로 증가시켰다.

그리고, 질소가스의 압력을 5kgf/cm2에서, 70kgf/cm2 까지 10kgf/cm2 단위로 상승시키면서 그때의 세척효율을 측정하였다. 이때 세척효율은 제거된 슬러지의 양으로부터 계산하였다.

그 결과, 도 6(b)에서 보듯이, 세척효율은 상기 질소가스의 압력에 비례하여 증가하다가 약 40kgf/cm2에서 증가세가 줄어들면서 약 55kgf/cm2에서 증가세를 멈추는 것을 볼 수 있다. 그리고 최종적으로 세척된 배관 내부의 상태를 보면, 질소가스의 압력은 약 55kgf/cm2 내지 70kgf/cm2 임이 바람직함을 알 수 있다. 여기서 세척된 배관 내부의 상태는 배출된 슬러지의 양과, 최종적인 배관 내벽의 보존 상태를 기준으로 한 것이다.

(3) 결론

상기 실험으로부터, 수도배관의 길이를 M(단위 미터)이라 할 때, 고압의 질소가스의 압력은 0.6M~0.8M kgf/cm2임이 바람직함을 알 수 있다. 또한, 세척효율 및 질소가스 사용량 모두를 고려하였을 때는, 수도배관의 길이에 무관하게 약 55kgf/cm2 내지 70kgf/cm2 임이 바람직하다. 참고로 본 실시례에서는 65kgf/cm2의 질소가스를 5분간 연속 주입하여 주입하여 수도배관 내부를 세척한다.

이때, 상기 제2토출단계는 상기 수도배관의 양단 중 어느 일단 및 타단으로 상기 고압질소가 각각 순차적으로 주입되어 반복수행됨이 바람직하다. 즉, 상기 제2토출단계는 일방향으로 반복되는 것이 아니라, 상기 수도배관의 양방향으로 이루어지는 세척효율 측면에서 보다 바람직하다.

그리고, 상기 제2토출단계에 이어 상기 수도배관에 세척수를 공급하여 수도배관 내부에 남은 이물질을 제거하는 잔존물제거단계가 이어진다. 상기 잔존물제거단계는 세척수공급부(400)를 통해 상기 수도배관 내부에 세척수를 공급함으로써, 상기 제2토출단계에서 상기 수도배관 내벽으로부터 분리되어 수도배관 내부에 잔존하게 된 잔존물을 최종적으로 배출하도록 하기 위한 것이다.

한편, 상기 제2토출단계에서 수도배관 내부로 주입되는 압력이 일정 기준 이하라면 세척예비단계가 필요하다. 세척예비단계는 수도배관 내부로 주입되는 압력이 45kgf/cm2 이하일 경우에 수도배관 내부로 주입되는 고압질소의 압력을 낮추는 것으로, 보다 정확하게는 20kgf/cm2 내지 30kgf/cm2로 주입되는 질소가스의 압력을 낮추는 것이다. 이것은 수도배관 내부의 슬러지가 과도하게 싸여 관이 좁아진 것을 의미하기 때문에, 압력을 낮추어 먼저 슬러지를 순차적으로 제거하기 위한 것이다.

세척예비단계에서는 상기 수도배관 세척장치를 이용하여 수도배관 내부로 20kgf/cm2 내지 30kgf/cm2의 질소가스를 주입하고, 동시에 세척수를 투입하는 동작을 순차적으로 다수회 반복하여 수도배관 내부의 압력을 6kgf/cm2~8kgf/cm2로 유지하게 된다. 이 과정을 통해서 수도배관 내부의 이물질을 어느 정도 제거할 수 있고, 그 이후에 다시 제2토출단계를 진행하게 된다.

이와 같은 본 발명에 의한 수도배관 세척방법을 이용하여 수도배관을 세척한 모습이 도 7에 도시되어 있다. 도 7에서 보듯이, 세척전의 수도배관은 유로면적이 62.39mm²이었으나 세척후 147.36mm²로 2.36배 증가한 것을 볼 수 있다. 참고로 시험에 사용된 수도배관은 1988년에 시공된 아파트의 강관이다. 이와 같이, 본 발명에 의한 수도배관 세척방법은 수도배관의 연식에 구애받지 않고, 모든 수도배관의 세척에 큰 효과가 있는 것을 알 수 있다.

본 발명에 의한 수도배관 세척방법의 효과를 비교예를 통해 보다 명확하게 비교할 수 있도록 하기 위한 실험이 다음과 같이 이루어졌다.

보다 정확하게는, 질소가스를 이용한 수도배관 세척과, 공기를 이용한 수도배관 세척을 비교하였는데, 기본적으로 공기를 이용한 수도배관 세척은 약 10kgf/cm2 이상의 압력을 가할 경우 배관 이음부에 누설이 발생하였다.

이에 반하여 질소가스를 이용한 수도배관 세척의 경우, 질소가스의 압력을 65kgf/cm2 까지 증가시켜도 이음부에서의 누설이 발생하지 않았다. 이와 같이, 본원발명에 의한 수도배관 세척방법은 안정적이고 효율적인 세척방법임을 알 수 있다.

도 8 내지 도 12는 본 발명에 의한 수도배관 세척방법을 시험한 결과를 보인 시험성적서이다. 도 9를 보면, 본 발명을 구성하는 수도배관 세척장치와, 압력용기(P)가 있다. 도 11에는 세척후의 배관단면 사진이 있고, 도 12에는 세척 후의 배관 내부를 촬영한 사진이 포함되어 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

400: 세척수공급부 500: 고압질소공급부

Claims (6)

1. 수도배관 내부의 이물질을 제거하기 위한 수도배관세척방법에 있어서,
   고압의 질소가 담긴 압력용기에 연결되어 상기 압력용기의 압력을 조절하여 공급하는 수도배관 세척장치를 상기 수도배관 내부로 3~5kgf/cm2의 질소가스를 7~10초간 주입하는 제1토출단계와,
   상기 제1토출단계에서 압력의 저하 여부를 감지하는 배관검사단계와,
   상기 누수검사단계에서 압력저하가 없을 경우에 상기 압력용기를 이용하여 상기 수도배관 내부로 55kgf/cm2 내지 70kgf/cm2의 질소가스를 4분~6분 동안 연속 주입하여 수도배관 내부를 세척하는 제2토출단계를 포함하고,
   상기 압력용기는 다수개로 구성되되 다수개의 압력용기는 다수개의 수도배관 세척장치에 각각 연결된 후 하나의 어댑터로 통합되어 상기 수도배관의 입구부에 연결되며,
   상기 수도배관 세척장치는 상기 압력용기를 통해 고압의 질소 및 세척수 공급수단으로부터 세척수를 공급받고, 고압의 질소 또는 세척수 공급수단 중 적어도 어느 하나를 수도배관에 공급하는 수도배관 세척방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 어댑터는 상기 수도배관의 입구부에 결합되는 메인몸체와, 상기 메인몸체에서 서로 다른 방향으로 돌출되어 상기 수도배관 세척장치에서 연결된 공급튜브의 한쪽 끝이 결합되는 연결암을 포함하는 수도배관 세척방법.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 배관검사단계는 주입되는 고압의 질소가스에 의해 증가하는 수도배관내의 압력크기와 주입되는 시간을 이용하여 계산되되, 일정시간 동안 주입 시간에 따라 압력크기가 정비례하는지 여부와, 수도배관의 압력이 증가하다가 감소한다면 감소하기 시작하는 시점까지의 시간을 통해 검사되는 수도배관 세척방법.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2토출단계에서 수도배관 내부로 주입되는 압력이 45kgf/cm2 이하일 경우에 수도배관 내부로 20kgf/cm2 내지 30kgf/cm2의 질소가스를 주입하고, 상기 수도배관 세척장치를 이용하여 수도배관 내부로 세척수를 투입하는 동작을 순차적으로 다수회 반복하여 수도배관 내부의 압력을 6kgf/cm2~8kgf/cm2로 유지하는 세척예비단계가 더 포함되는 수도배관 세척방법.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2토출단계에 이어 상기 수도배관에 세척수를 공급하여 수도배관 내부에 남은 이물질을 제거하는 잔존물제거단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 수도배관 세척방법.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 수도배관 세척장치는
   상기 세척수 공급수단에 연결되어 상기 배관 내부로 세척수를 공급하기 위한 세척수공급부와,
   상기 압력용기에 연결되어 상기 배관 내부로 고압질소를 공급하기 위한 고압질소공급부와,
   상기 수도배관에 연결되어 상기 세척수공급부 또는 고압질소공급부에서 제공되는 세척수와 고압질소를 선택적으로 상기 수도배관에 공급하는 토출관을 포함하여 구성되고,
   상기 세척수공급부와 고압질소공급부에는 각각 체크밸브가 구비되고,
   상기 토출관에 인접한 위치에는 압력조절밸브가 구비되어 상기 토출관을 통해 배출되는 고압질소의 압력이 조절될 수 있는 수도배관 세척방법.
   

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