KR20200010789A - 지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트 방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 지그 탱크를 이용한 기화기 튜브 시트 용접부의 콜드 테스트 방법에 관한 것으로, 지그 탱크 내부에 기화기의 용접부를 아랫방향으로 하여 설치하고, 액화질소를 지그 탱크 내부에 채워서 콜드 테스트를 하는 것으로,
본발명은 기화기의 튜브 시트의 용접부의 콜드 테스트에 의한 건전성 평가시 기화기의 튜브 시트가 지그 탱크내부에 담겨지는 길이를 조절할 수 있어서 액화 질소의 소모량이 적으며 테스트가 간단하고 안전한 현저한 효과가 있다.

Description

지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트 방법{Cold test method of carburetor weld using jig tank}

본발명은 지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지그 탱크 내부에 기화기의 용접부를 아랫방향으로 하여 설치하고, 액화질소를 지그 탱크 내부에 채워서 콜드 테스트를 하여, 기화기의 튜브 시트의 용접부의 콜드 테스트에 의한 건전성 평가시 기화기의 튜브 시트가 지그 탱크내부에 담겨지는 길이를 조절할 수 있어서 액화 질소의 소모량이 적으며 테스트가 간단하고 안전한 지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트 방법에 관한 것이다.

일반적으로 LNG 연료 공급 장치에서 LNG를 액체에서 기체로 기화시키는 Vaporizer 장비는 ME-GI 엔진의 요구 압력인 300 bar 이상을 맞추기 위해서, 높은 압력으로 LNG가 유입이 되므로, 이러한 LNG의 In/Outlet 측의 Tube Sheet 용접부는 높은 압력에 견딜 수 있도록 설계 및 제작되어진다.

그러나, 해당 Tube Sheet의 용접부 건전성 평가를 위해서는 여러 가지 비파괴(PT, MT)를 실시하여, 용접부 건정성 평가를 하고 있지만, 실제 사용 온도인 초저온(-163 ℃)에서 견딜 수 있는지 Cold Test를 반드시 거쳐야 하는 실정이다. 이러한 Cold Test는 LNG 취급 사용이 어려우므로, 상대적으로 취급이 자유로운 LN2를 활용하는데, LN2의 액화 온도는 -193℃ 로 LN2보다 더 낮은 온도이므로 안전상 주의를 요한다.

종래기술로서 LN2(액화질소)를 Vaporizer 전체 내부로 관통시키는 방법이 있다. 그리고 종래선행발명으로서,공개특허공보 공개번호 10-2013-0111898호에는 냉매를 압축시키는 압축기(10), 압축된 냉매의 열을 방출하여 냉매를 응축시키는 응축기(11), 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(12), 상기 팽창된 냉매를 증발시키면서 열교환에 의하여 냉각매체를 냉각시키는 증발기(13)를 구비하는 냉각장치에 있어서, 상기 증발기(13)와 냉각대상물체(1) 사이에서 냉각대상물체(1)를 냉각하는 매체가 순환하도록 되어 있는 냉각매체배관(20), 상기 증발기(13) 출구 쪽의 냉각매체배관(20)상에 설치되어 있는 물탱크(21), 상기 물탱크(21)의 물을 냉각매체배관(20)을 통하여 순환시키는 순환펌프(22), 상기 증발기(13)의 냉각매체배관(20)의 입구 측에 설치된 유입 삼방밸브(30), 상기 증발기(13)와 물탱크(21) 사이의 냉각매체배관(20)에 설치된 유출 삼방밸브(31), 상기 유입 삼방밸브(30)에 연결되어 있는 공기유입관(32), 상기 유출 삼방밸브(31)와 순환펌프(22)의 하류의 냉각매체배관(20) 사이에 연결되어 있는 공기우회관(33), 상기 냉각대상물체(1)를 통과한 공기를 배기하기 위하여 냉각대상물체(1)의 출구 측에서 분기하여 상기 물탱크(21)로 연결되어 있는 공기배기관(34), 상기 공기배기관(34) 상에 설치되어 있는 개폐밸브(34a), 그리고 상기 순환펌프(22)와, 냉각매체배관(20)과 공기우회관(33)이 만나는 연결부분의 사이에 설치되어 있는 체크밸브(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공냉 및 수냉 복합 냉각장치가 공개되어 있다.

또한, 등록특허공보 등록번호 10-1552087호에는 공기를 강제로 경유시킨 후 회수함으로서 그 회수된 공기중의 열량을 측정하는 열량측정장치(T)에 대향되게 독립적으로 배치된 시험대상물(C)의 열교환 성능을 측정하기 위한 것으로서, 상기 시험대상물(C)의 출구(C2)와 연결되어 냉매가 경유하는 냉매경유부(11) 및 그 냉매경유부(11)와 열교환하기 위한 것으로서 항온수가 경유하는 항온수경유부(16)로 구성된 제어형열교환기(10); 상기 항온수경유부(16)의 입구와 출구사이에 설치되는 항온수조(20); 상기 항온수경유부(16)를 연결하는 라인에 설치되는 항온수펌프(30); 상기 냉매경유부(11)의 출구와 연결되는 것으로서 냉매를 액화시키는 수액기(liquid receiver)(40); 상기 수액기(40)의 출구와 연결되는 것으로서, 냉매의 유량제어가 가능한 제어형냉매펌프(50); 상기 제어형냉매펌프(50)의 출구와 시험대상물(C)의 입구(C1) 사이에 연결되는 히터(60); 상기 시험대상물(C)의 입구(C1)의 온도를 측정하는 제1온도센서(70); 상기 시험대상물(C)의 출구(C2)의 온도를 측정하는 제2온도센서(73); 상기 제어형냉매펌프(50)와 히터(60) 사이의 온도를 측정하는 제3온도센서(76); 상기 시험대상물(C)의 입구(C1)의 압력을 측정하는 제1압력센서(80); 상기 시험대상물(C)의 출구(C2)의 압력을 측정하는 제2압력센서(83);

상기 제어형냉매펌프(50)와 히터(60) 사이의 압력을 측정하는 제3압력센서(86);를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 성능 시험장치가 공개되어 있다.

그러나 상기 종래기술들은 온도가 -163도 이하로 떨어지는데 소요되는 시간이 길고, 장비 전체를 관통시키므로 소모되는 LN2의 양이 많으며, 기존 방식으로는 대기의 열교환으로 인해서, LN2의 기화가 빨라, 해당 용접부 건정성 평가에 많은 시간과 많은 양의 LN2가 소모된다. 추가적으로 안전 문제 해결이 필요한 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 장비 전체에 LN2 를 관통시키지 않고, JIG 탱크를 활용하여, Vaporizer 용접부를 아래로 설치, LN2(액화질소)를 JIG Tank에 채워넣으면서 진행하며, -163도로 떨어지는데 걸리는 시간이 짧고, LN2 소모량이 적은 LN2를 활용한 Cold Test에 사용하기 위하여, 관련 JIG를 제작하여, 활용하는 지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 지그 탱크를 이용한 기화기 튜브시트 용접부의 콜드 테스트 방법에 관한 것으로, 지그 탱크 내부에 기화기의 용접부를 아랫방향으로 하여 설치하고, 액화질소를 지그 탱크 내부에 채워서 콜드 테스트를 하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 기화기의 튜브 시트의 용접부의 콜드 테스트에 의한 건전성 평가시 기화기의 튜브 시트가 지그 탱크내부에 담겨지는 길이를 조절할 수 있어서 액화 질소의 소모량이 적으며 테스트가 간단하고 안전한 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명의 지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트를 실시하는 시험사진
도 2는 본발명의 지그 탱크 상세사진
도 3은 본발명의 지그 탱크 정면 단면도
도 4는 본발명의 지그 탱크 측면단면도
도 5는 본발명의 지그 탱크 평면단면도

본발명은 지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트 방법에 관한 것으로, 지그 탱크 내부에 기화기의 용접부를 아랫방향으로 하여 설치하고, 액화질소를 지그 탱크 내부에 채워서 콜드 테스트를 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지그 탱크 내부에는 탱크로리에서 액화질소를 불어넣는 유입배관이 설치되되, 상기 유입배관은 지그 탱크 상면보다 높이 돌출되는 수평관과, 상기 수평관과 결합되며 지그 탱크 바닥과 수직으로 설치되는 수직관으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액화질소는 -163도로 떨어지기까지 채워넣는 것을 특징으로 한다.

시험시작이후 표면온도는 -120도로 떨어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액화질소는 4시간 경과후 -160도로 떨어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기화기는 Tube Sheet를 콜드 테스트하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지그 탱크측면에는 상기 기화기 Tube Sheet를 메달수 있게 지지부를 설치하되 상기 지지부는 H빔을 수직으로 세운 두 개의 수직부와 상기 수직부 사이에 연결되어 지그탱크 중심 상부에 설치되는 수평부로 이루어지며 상기 수평부에는 구멍이 형성되어 상기 튜브 시트의 튜브가 삽입되어 볼트에 의해 움직이지 않게 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구멍은 두 개 형성되는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명의 지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트를 실시하는 시험사진, 도 2는 본발명의 지그 탱크 상세사진, 도 3은 본발명의 지그 탱크 정면 단면도, 도 4는 본발명의 지그 탱크 측면단면도, 도 5는 본발명의 지그 탱크 평면단면도이다.

본발명은 지지그 탱크 내부에 기화기의 용접부를 아랫방향으로 하여 설치하고, 액화질소를 금속재질의 지그 탱크 내부에 채워서 콜드 테스트를 하는 것이다.

상기 지그 탱크 내부에는 탱크로리에서 액화질소를 불어넣는 금속재질의 유입배관이 설치되되, 상기 유입배관은 지그 탱크 상면보다 높이 돌출되는 수평관과, 상기 수평관과 결합되며 지그 탱크 바닥과 수직으로 설치되는 수직관으로 이루어진다.

또한, 상기 액화질소는 -163도로 떨어지기까지 채워넣는다.

본발명에서는 시험시작이후 표면온도는 -120도로 떨어지며, 4시간 경과후 -160도로 떨어진다.

또한, 상기 지그 탱크측면에는 상기 기화기 Tube Sheet를 메달수 있게 지지부를 설치하되 또한, 상기 지지부는 H빔을 지그 탱크 양측면에 수직으로 세운 두 개의 수직부와 상기 수직부 사이에 연결되어 지그탱크 중심위에 수평으로 설치되는 수평부로 이루어지며 상기 수평부에는 구멍이 형성되어 상기 튜브 시트의 튜브가 삽입되어 볼트에 의해 움직이지 않게 고정된다. 그러므로 상기 구멍에 삽입되는 튜브시트의 길이를 조절하여 지그 탱크 내의 액화질소에 담기는 길이를 조절할 수 있다.

그리고 상기 구멍은 두 개 나란히 형성된다.

다른 실시례로서, 본발명의 상기 기화기 Tube Sheet의 용접부에는 접촉센서가 설치되어 상기 Tube Sheet 하단에 액화질소가 닿게 되면 신호를 제어부에 전송하고 제어부는 탱크로리의 전자밸브를 폐쇄하여 액화질소가 더 이상 지그탱크에 공급되는 것을 방지한다.

그리고 액화질소는 위험하므로 안전장치를 추가설치하는 것으로, 상기 지그 탱크하부에는 무게센서가 설치되어 일정무게 이상, 곧 액화질소가 일정량 이상공급되어 무거워지면 제어부는 무게센서로부터 받은 신호값이 일정수치 이상이면 마찬가지로 탱크로리의 전자밸브를 폐쇄하며 또한 얼람을 발생한다.

따라서 본발명은 기화기의 튜브 시트의 용접부의 콜드 테스트에 의한 건전성 평가시 기화기의 튜브 시트가 지그 탱크내부에 담겨지는 길이를 조절할 수 있어서 액화 질소의 소모량이 적으며 테스트가 간단하고 안전한 현저한 효과가 있다.

100 : 지그 탱크 200 : 기화기 튜브 시트
300 : 지지부
310 : 지지부 수직부 320 : 지지부 수평부
400 : 유입배관

Claims (3)

1. 지그 탱크(100) 내부에 기화기의 튜브 시트(200)의 용접부를 아랫방향으로 하여 설치하고, 액화질소를 지그 탱크(100) 내부에 채워서 콜드 테스트를 하는 것을 특징으로 하는 지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트 방법
   
2. 제1항에 있어서, 상기 지그 탱크(100) 내부에는 탱크로리에서 액화질소를 불어넣는 유입배관(400)이 설치되는 것을 특징으로 하는 지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트 방법
   
3. 제2항에 있어서, 상기 지그 탱크(100)에는 상기 기화기 튜브 시트(200)를 메달 수 있게 지지부(300)를 설치하는 것을 특징으로 하는 지그 탱크를 이용한 기화기 용접부의 콜드 테스트 방법
   

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