KR20200131253A - 멤브레인을 밀봉하기 위한 벨 형상의 누출 감지 장치 - Google Patents

멤브레인을 밀봉하기 위한 벨 형상의 누출 감지 장치 Download PDF

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KR20200131253A
KR20200131253A KR1020207027112A KR20207027112A KR20200131253A KR 20200131253 A KR20200131253 A KR 20200131253A KR 1020207027112 A KR1020207027112 A KR 1020207027112A KR 20207027112 A KR20207027112 A KR 20207027112A KR 20200131253 A KR20200131253 A KR 20200131253A
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빈센트 프레이스
데이빗 하슬러
브루노 데레트레
올리비에 페로
앤써니 드 파리아
샤를 김버트
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 탱크 밀봉 멤브레인의 시험 구역에서 누출을 감지하기 위한 벨 형상의 누출 감지 장치(55)와 관련되고, 상기 벨 형상의 누출 감지 장치(55)는,
- 시험 구역에 배열되는 본체(100)
- 상기 본체(100)에 연결되고, 상기 본체(100)와 상기 시험 구역 사이에서 감지 챔버를 정의하도록 구성된 씰로서, 상기 씰은 시험 구역을 둘러싸기 위한 폐쇄 외곽을 갖는 주변 밀봉립(64)을 포함하는 씰,
- 본체(100)에 의해 지지되고, 본체(100)가 시험 구역에 배치되었을 때 밀봉립(64)의 일부상에서 상기 멤브레인을 향하여 압력을 가하도록 구성된 적어도 하나의 압력 요소(72)를 포함하는 기계적 압력 수단(66)
을 포함한다.

Description

멤브레인을 밀봉하기 위한 벨 형상의 누출 감지 장치
본 발명은 밀봉 멤브레인의 누출을 감지하기 위한 벨 형상의 누출 감지 장치에 관련되며, 특히, 예를 들어 밀봉된 탱크에서 주름진(corrugated) 밀봉 멤브레인과 관련된다. 이러한 밀봉된 탱크는 예를 들어, 극저온 유체와 같은 유체를 저장 및/또는 운반하기 위한 밀봉된 단열 탱크일 수 있다.
문서 KR 1020100050128에는 LNG 저장용 밀봉된 단열 탱크의 밀봉 멤브레인을 시험하는 방법이 공개된다. 탱크는 다층 구조로 구성되고, 외부로부터 내부까지, 이차적인 절연 공간, 이차적인 밀봉 멤브레인, 주된 절연 공간 및 탱크에 들어있는 액화천연가스와 접촉하도록 마련된 주된 밀봉 멤브레인이 연속적으로 나타난다. 이 방법은 특히 주된 밀봉 멤브레인의 금속 시트들을 서로 밀폐 가능하게 연결시키는 용접 비드를 통한 누출을 감지하는 것을 목적으로 한다. 이 방법은 주된 절연 공간에 추적 가스를 주입한 다음, 추적 가스 분석기가 장착된 감지 장비를 탱크 내부에서 주된 밀봉 멤브레인의 용접 비드를 따라 이동하도록 규정한다. 따라서, 감지 장비가 추적 가스의 유무를 감지할 경우, 주된 밀봉 멤브레인에 밀봉 결함이 있음을 유추할 수 있다. 그러한 방법에서는 상기 감지 방법은 상기 추적 가스가 주된 절연 공간 전체에 걸쳐 균일하게 분포되어 있는 경우에만 신뢰할 수 있는 결과를 보장할 수 있기 때문에, 주된 절연 공간에 추적 가스를 주입하는 것이 중요하다.
또한, 감지 장치는 추적 가스 흡입 유닛과 추적 가스 감지기로 구성된다. 흡입 유닛은 캐리지(carage)를 사용하여 용접 비드의 전체 길이를 따라 이동하며, 캐리지는 탱크의 하부벽에 위치하며, 흡입 유닛은 캐리지에 고정되어 하부벽에 인접한 벽의 용접 비드에 위치하도록 한다. 그러나, 이 장치를 이용하면 탱크의 용접 비드를 모두 점검하기 어려운데, 왜냐하면 장치가 부피가 크고 하부벽의 캐리지에 연결해야 하기 때문이다. 또한, 이 장치는 한번에 용접 비드의 작은 부분만 점검하고, 용접 비드를 교체하기 위해서 캐리지 상의 장치의 조립을 수정해야 하기 때문에, 이 장치는 매우 느리다.
본 발명 이면의 하나의 아이디어는 신뢰할 수 있고 탱크 안에서 사용하기 쉬운 탱크의 밀봉된 멤브레인의 밀봉을 시험하기 위한 벨 형상의 감지 장치 또는 누출 감지 장치를 제안하는 것이다.
발명의 이면의 또 다른 아이디어는 최소한의 시간 안에 탱크의 밀봉된 멤브레인의 밀봉을 시험하기 위해 빠르게 사용할 수 있는 벨 형상의 감지 장치 또는 누출 감지 장치를 제안하는 것이다.
발명의 이면의 또 다른 아이디어는 신뢰할 수 있고 실행이 빠른 멤브레인의 밀봉을 시험하는 방법을 제안하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 탱크의 밀봉 멤브레인의 시험 구역에서 누출을 감지하기 위한 벨 형상의 누출 감지 장치로서, 상기 시험 구역에 배열되는 본체; 상기 본체에 연결되고, 상기 본체와 상기 시험 구역 사이에 감지 챔버를 정의하도록 구성된 씰(seal)로서, 상기 씰은 상기 시험 구역을 둘러싸기 위한 폐쇄 외곽을 갖는 주변 밀봉립을 포함하는, 씰; 및 본체가 시험 구역에 배치되었을 때, 상기 본체에 의해 지지되고 상기 멤브레인을 향하여 상기 밀봉립의 일부에 압력을 가하도록 구성되는 적어도 하나의 압력 요소를 포함하는 기계적 압력 수단;을 포함하는, 벨 형상의 누출 감지 장치를 제공한다.
이러한 특징에 의해, 벨 형상의 감지 장치를 시험 구역에 신속히 배치하여 밀봉이 시험 구역 전체에 걸쳐 감지 챔버를 형성하도록 할 수 있다. 또한, 벨 형상의 감지 장치에 의한 가능한 누출을 감지하는 신뢰도를 높이기 위해, 기계적 압력 수단은 밀봉립이 하나 이상의 부분, 특히 밀봉 멤브레인으로부터 밀봉 분리될 위험이 있는 부분을 가압하도록 한다.
유리하게는, 벨 형상의 감지 장치는 추적 가스를 감지할 수 있다. 본 발명에 의해 제공되는 한 가지 가능성에 따르면, 이 추적 가스는 밀봉이 시험되는 구역으로 반드시 주입되는 것이 아니고, 다른 방법으로 이 구역에 유입될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 벨 형상의 누출 감지 장치에 의해, 감지 챔버에서 100Pa 미만의 감압, 예를 들어 대략 50~60Pa(0.5~0.6mbar)을 쉽게 얻을 수 있게 되었다.
다른 유리한 실시예에 따르면, 그러한 벨 형상의 장치는 다음과 같은 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 압력 요소는 탄력적 변형에 의해 밀봉팁의 일부에 압력을 가하는 탄력적으로 변형 가능한 요소이다.
따라서, 압력 요소의 탄성은 탄력적 변형 도중에 복원력이 밀봉 멤브레인을 향하는 밀봉립에 가해지도록 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 압력 요소는 주변 밀봉립의 외곽에 대해 수직으로 배향한다.
일 실시예에 따르면, 상기 밀봉립(64)이 운전 상태일 경우, 상기 감지 챔버에 감압(depression)이 인가되었을 때, 밀봉립의 일부가 상기 본체와 상기 밀봉 멤브레인 사이에서 상기 감지 챔버 주변의 적어도 일부 위에서, 유리하게는 상기 챔버의 전체 주변에 걸쳐 고정된다.
일 실시예에 따르면, 상기 벨 형상의 누출 감지 장치는 가늘고 긴 형상을 갖고, 길이가 0.5m보다 길거나 같으며, 바람직하게는 1m보다 길거나 같으며, 더 바람직하게는 2m보다 길거나 같다.
일 실시예에 따르면, 상기 기계적 압력 수단은 상기 밀봉립의 복수의 부분에 압력을 가하도록 구성되고, 일부가 종방향에서 상기 밀봉립의 양 끝에 위치하는, 복수의 압력 요소를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기계적 압력 수단에 의해 가압된 밀봉립의 일부는 종방향에서 밀봉립의 양 끝, 즉 벨 형상의 장치가 일반적인 종방향 형상인 경우를 고려하면, 벨 형상의 장치의 양 끝에 위치한다.
따라서, 기계적 압력 수단은 밀봉 분리 위험이 있는 여러 구역, 즉, 씰의 끝에 압력을 가한다.
일 실시예에 따르면, 상기 밀봉립은 형태가 상기 멤브레인의 주름의 형상에 대응하는 적어도 하나의 만입부를 포함하고, 상기 만입부는 상기 주름을 가로지른다(straddle).
일 실시예에 따르면, 밀봉립은 적어도 두 개의 만입부, 예를 들어 세 개의 만입부를 포함한다.
이러한 특징에 의해, 벨 형상의 감지 장치를 주름 시트로 구성되는 밀봉 멤브레인 위에 배치할 수 있으며, 하나 이상의 만입부는 벨 형상의 장치가 주름을 가로지르도록(straddle) 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기계적 압력 수단에 의해 압박되는 상기 밀봉립의 일부는 상기 만입부의 베이스에 위치한다.
이러한 특징에 의해, 벨 형상의 감지 장치는 주름진 시트를 포함하는 밀봉 멤브레인상에 배치할 수 있으며, 벨 형상의 장치가 주름을 가로지르도록 하는하나 이상의 만입부가 있다.
따라서, 기계적 압력 수단은 만입부의 기울기 변화로 인해 밀봉 분리될 위험이 있는 구역에 압력을 가한다.
일 실시예에 따르면, 상기 기계적 압력 수단은 상기 밀봉립의 복수의 부분에 압력을 가하도록 구성되고, 일부가 상기 만입부 또는 만입부의 베이스에 위치하는 복수의 압력 요소를 포함한다.
따라서, 기계적 압력 수단은 밀봉 분리의 위험이 있는 여러 구역, 즉, 하나 이상의 만입부의 베이스에 압력을 가한다.
일 실시예에 따르면, 밀봉립의 일부는 만입부의 꼭대기에 위치한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 만입부의 베이스에 위치한 상기 밀봉립의 모든 부분은 기계적 수단의 복수의 압력 요소에 의해 가압된다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 압력 요소는 그 끝 중 적어도 하나가 상기 만입부의 베이스에 인접하는 만곡 스트립을 포함한다.
유익하게, 상기 적어도 하나의 압력 요소는 두 끝이 두 개의 인접한 만입부의 베이스에 인접한 만곡 스트립을 포함한다.
이러한 특징에 의해, 벨 형상의 누출 감지 장치를 배치하는 것이 더 쉽다. 왜냐하면, 만곡 스트립은 이 두 인접한(contiguous) 리지(ridge) 사이 거리의 작은 변화나, 하나 이상의 조작자에 의해 길쭉하게 솟은(rigded) 멤브레인 상에 벨 형상의 누출 감지 장치를 대략적으로 포지셔닝하는 것과는 무관하게, 멤브레인의 두 인접한 리지(ridge) 상에 밀봉립의 만입부의 압력 배치의 정정을 가능하게 하기 때문이다.
일 실시예에 따르면, 기계적 압력 수단은 상기 본체 위에서 본체의 전체 길이에 걸쳐 연장되고 거기에 고정되는 지지 요소를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 만곡 스트립은 밀봉립 위에서 분포되며, 고정 수단을 통해 지지 요소에 고정된다.
일 실시예에 따르면, 만곡 스트립은 변형되었을 때, 밀봉립에 탄력있는 복원력을 가하도록 탄력적으로 변형된다.
일 실시예에 따르면, 고정 수단은 복수의 핀을 포함한다. 핀은 각각 본체에 자유롭게 장착된 로드를 포함하며, 로드는 하나의 만곡 스트립에 대하여 인접한 단부를 포함한다. 본체는 지지 요소에 고정된다. 또한, 핀은 로드를 본체에 연결하는 스프링을 포함하며, 스프링은 로드의 끝을 만곡 스트립에 인접하게 배치하도록 본체와 로드 사이에서 작동한다. 스프링은 만곡 스트립에 복원력을 가하도록 구성되어 만곡 스트립은 주름의 베이스에 대해 밀봉립을 압박(urge)한다.
일 실시예에 따르면, 기계적 압력 수단은 복수의 엔드 압력 요소를 포함하고, 엔드 압력 요소는 종방향에서 밀봉립의 양 끝, 즉, 장치가 종방향 형상임을 고려하면, 벨 형상 장치의 양 끝에 위치한다.
따라서, 본 발명에 따른 벨 형상 장치의 길이는 적어도 1 미터 10cm에서 20cm 사이의 넓이가 될 수 있고, 바람직하게는 14cm에서 16cm 사이일 수 있다.
본 발명에 따른 벨 형상의 누출 감지 장치는 리지들을 포함하는 멤브레인 구역에서 사용될 때, 복수의 리지(해당 리지에 존재하는 하나 이상의 용접 지점), 적어도 3개의 리지 및 최대 10개의 리지까지 시험할 수있다. 또한, 더 크고/더 실질적인 시험 구역의 길이를 형성하기 위해, 더 크고 더 실질적인 시험 구역 길이를 형성하기 위하여, 서로 연결된 벨 형상의 누출 감지 장치에 필요한 진공을 발생하는데 사용될 수 있는 오직 하나의 진공 펌프를 사용하여 복수의 벨 형상의 감지 장치를 옆으로 또는 번갈아 연결하는 것도 고려할 수 있다.
이러한 벨 형상의 감지 장치는 무게가 3kg에서 25kg 사이일 수 있고, 특히 사용되는 재료, 그 길이 및 그 폭(width)에 따라 바람직하게는 5kg에서 10kg 사이일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 엔드 압력 요소는 엔드 핀을 포함하고, 엔드 핀은 본체에 자유롭게 장착되는 로드를 포함하고, 가늘고 긴 베어링 요소는 로드의 한쪽 끝에 고정되며, 가늘고 긴 베어링 요소는 밀봉립에 대해 인접하게 된다. 본체는 지지 요소에 고정된다. 또한 엔드 핀은 로드를 본체에 연결하는 스프링을 포함하며, 스프링은 밀봉립에 대해 가늘고 긴 베어링 요소를 배치하기 위해 본체와 로드 사이에서 작동한다. 스프링은 가늘고 긴 베어링 요소에 대해 복원력을 가하도록 구성되어, 가늘고 긴 베어링 요소가 시험할 구역에 대해 밀봉립을 압박하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 제2 엔드에는 길게 연장된 베어링 요소가 장착되어 있고, 길게 연장된 베어링 요소는 상기 길게 연장된 베어링 요소의 길이에 대응하는 밀봉립의 구역에 탄력있는 복원력을 전달하도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 제1 엔드 핀의 제2 엔드와 제1 엔드 핀에 인접한 제2 엔드 핀의 제2 엔드는 길게 연장된 베어링 요소를 사용하여 서로 고정된다.
일 실시예에 따르면, 엔드 압력 요소의 적어도 하나는 요소들의 열을 형성하는 복수의 조정 요소를 포함하며, 조정 요소는 밀봉립 쪽으로 연장되는 로드와 로드의 종방향에 조정 단부를 포함하여, 조정 이후에 밀봉립과 접촉할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 압력 요소는 한 끝에서 밀봉립과 접촉하는 원통형 슬리브를 포함하는 만곡 스트립을 포함한다.
따라서, 원통형 슬리브는 기계적 압력 수단의 압력이 밀봉립의 일부에 고르게 가해질 수 있도록 한다.
일 실시예에 따르면, 씰은 본체를 적어도 부분적으로 덮고 본체에 고정되는 케이싱, 케이싱을 연장하도록 케이싱에 연결되고 본체의 반대로 구부러진 주변 밀봉립을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 원통형 슬리브는 길이 방향으로 구성되며, 원통형 슬리브의 길이 방향은 케이싱과 실질적으로 직교하여, 원통형 슬리브가 밀봉립의 한 끝에서 케이싱으로부터 연장된다.
일 실시예에 따르면, 밀봉립은 케이싱과 실질적으로 직교하는 곡선 부분을 포함하고, 곡선 부분은 횡방향 단면 치수가 1cm 이상이고, 바람직하게는 1.5cm 이상이며, 보다 바람직하게는 2cm 이상이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 씰은 경도가 20 내지 50 쇼어 A 사이인 탄성 중합체(elastomer) 물질로 제조된다.
이러한 특징에 의해, 씰은 기계적 압력 수단에 의해 변형될 수 있을 정도로 신축성이 있는 재질로 제작된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 씰의 탄성 중합체 물질은 폴리우레탄 탄성 중합체 및 EPDM(ethylene-propylene-diene monomer) 고무에서 선택된다. 상기 씰의 탄성 중합체 물질은 또한 실리콘, 니트릴 또는 비톤®으로 제작될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 본체는 강성 코어(59)를 포함하고, 상기 씰은 상기 강성 코어의 주변 벽에 대하여 밀폐적으로 적용된 케이싱을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 강성 코어는 하부 표면에 상기 시험 구역을 향해 회전되는 리세스를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 강성 코어는 진공 펌프를 연결하기 위해 상기 강성 코어의 상부 표면에 리세스를 연결하는 채널을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 밀봉되고 단열된 탱크의 밀봉을 시험하기 위한 누출 감지 장치로서, 전술한 바와 같은 벨 형상의 누출 감지 장치; 상기 감지 챔버에 연결되는 진공 펌프; 및 상기 감지 챔버에 존재하는 가스의 양을 분석하기 위해 상기 감지 챔버에 연결되는 분석 장비를 포함하는 누출 감지 장치를 제공한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 탱크의 밀봉 멤브레인의 시험 구역 상의 누출 감지 어셈블리를 제공하며, 어셈블리는, 전술한 바와 같은 벨 형상의 누출 감지 장치 또는 전술한 바와 같은 누출 감지 장치; 및 시험 구역을 포함하는 밀봉 멤브레인을 포함하고, 상기 벨 형상의 누출 감지 장치는 밀봉립이 시험 구역을 둘러싸도록 시험 구역에 위치한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 탱크의 밀봉 멤브레인의 시험 구역 상의 전술한 바와 같은 누출 감지 장치를 작동하는 방법으로서, 상기 밀봉립이 상기 시험 구역을 완전히 둘러싸도록 상기 시험 구역에 벨 형상의 누출 감지 장치를 배치하는 단계; 상기 밀봉 멤브레인에 대하여 상기 밀봉립을 가압하기 위해, 상기 기계적 압력 수단을 사용하여 상기 밀봉립에 압력을 인가하는 단계; 상기 진공 펌프에 의해 상기 감지 챔버를 감압하는 단계; 감지 챔버에 존재하는 가스를 분석 장비로 이송하는 단계; 상기 분석 장비를 이용하여 상기 감지 챔버로부터 발생된 가스를 분석하고, 상기 감지 챔버에 존재하는 가스를 대표하는 변수를 전달하는 단계;를 포함하는 누출 감지 장치의 작동 방법을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 상기 벨 형상의 누출 감지 장치는 상기 벨 형상의 누출 감지 장치의 길이가 상기 시험 구역과 포개지도록 상기 시험 구역 상에 배향된다.
일 실시예에 따르면, 상기 시험 구역은 밀봉 멤브레인의 용접 비드의 일부이다.
따라서, 용접 비드 상에 밀봉 멤브레인에 누출을 발생시킬 수 있는 결함이 없음을 확인하는데 벨 형상의 누출 감지 장치가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 시험 구역은 주름진 밀봉 멤브레인 상에 위치한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 밀폐된 단열 탱크의 멤브레인의 밀봉을 시험하기 위한 방법을 제공하며,
상기 밀폐된 단열 탱크는 지지 구조에 고정된 복수의 탱크 벽에 의해 정의되는 다면체의 형상을 가지고,
각각의 벽은, 지지 구조에 앵커링된 절연 요소들을 포함하는 단열 배리어 및 상기 단열 베리어의 절연 요소들에 대하여 놓이는 멤브레인을 포함하고, 상기 탱크 벽의 단열 베리어는 서로 연결되고 단열 공간을 함께 정의하며, 밀봉 시험 방법은 이하의 단계를 포함한다.
- 단열 공간에 추적 가스를 주입하는 단계;
- 멤브레인과 함께 밀폐된 감지 챔버를 정의하도록 구성된 벨 형상의 감지 장치 및 한쪽이 감지 챔버에 연결되고 다른 한쪽이 분석 장비에 연결되는 진공 펌프를 포함하는 누출 감지 장치를 제공하는 단계;
- 단열 공간 맞은편 멤브레인을 향하여 벨 형상의 감지 장치를 배치하는 단계로서, 벨 형상의 감지 장치는 시험되는 용접 비드의 일부를 향하도록 배열하는 것인, 단계;
- 진공 펌프를 사용하여 감지 챔버를 감압하는 단계;
- 감지 챔버에 존재하는 기체상(phase)을 분석 장비에 이송하는 단계;
- 분석 장비를 이용하여 상기 기체상을 분석하고, 상기 기체상의 추적 가스의 농도를 대표하는 변수를 전달하는 단계.
감지 챔버를 감압하기 전에, 밀봉립에 가해지는 압력은 감지 챔버 외부에서 상기 립의 표면에 가해진다는 것이 분명히 이해된다. 이러한 방식으로, 단일 요소일 수 있는 상기 밀봉립은 일단 감압이 시행되면 감압 챔버가 되도록 밀봉된 또는 밀폐(hermetic)의 용적을 정의한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 밀폐된 단열 탱크의 멤브레인의 밀봉을 시험하기 위한 누출 감지 장치를 제공하며, 누출 감지 장치는 멤브레인으로 밀폐된 감지 챔버를 정의하도록 구성된 벨 형상의 감지 장치 및 한쪽이 감지 챔버에 연결되고 다른 한쪽이 분석 장비에 연결되는 진공 펌프를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 멤브레인의 밀봉 시험 방법 및/또는 누출 감지 장치는 다음 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 추적 가스는 전술한 추적 가스 주입 방법에 의해 단열 공간으로 주입된다. 그러나, 또 다른 실시예에 따르면, 추적 가스는 다른 방법을 사용하여 단열 공간에 주입될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 분석 장비는 질량 분석계(mass spectrometer)이다.
일 실시예에 따르면, 벨 형상의 감지 장치는 가늘고 긴 형상을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 벨 형상의 감지 장치는 강성 코어 및 씰을 포함하고, 이들은 함께 고정되어 시험될 멤브레인과 함께 감지 챔버를 정의하도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 씰은 강성 코어에 고정된 케이싱 및 상기 케이싱을 연장하는 주변 밀봉립을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 씰의 케이싱은 강성 코어 및 강성 코어의 주변과 일치하는 주변 벽의 상부 표면을 덮는 베이스를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 주변 밀봉립은 벨 형상의 감지 장치의 바깥쪽을 향해 만곡되고, 감지 챔버가 감압되었을 때 구부러지고 멤브레인에 대하여 압박하도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 용접 비드의 일부는 멤브레인의 적어도 하나의 주름에 의해 횡단된다.
일 실시예에 따르면, 주변 밀봉립은 상기 적어도 하나의 주름의 기하학적 구조에 맞도록 형상화된다.
일 실시예에 따르면, 용접 비드의 일부는 멤브레인의 적어도 두 개의 병렬의 주름, 예컨대 세 개의 주름에 의해 횡단되고, 주변 밀봉립은 상기 주름의 기하학적 구조에 맞게 형상화된다.
일 실시예에 따르면, 주변 밀봉립은 적어도 두 개의 만입부를 포함하고, 그 형상은 탱크 내부를 향하여 돌출된 멤브레인의 주름과 일치하며, 상기 만입부는 상기 주름을 가로지른다.
일 실시예에 따르면, 멤브레인의 적어도 하나의 주름은 탱크 내부를 향해 돌출되고, 벨 형상의 감지 장치가 멤브레인에 대항하여 배열되어 있어 상기 만입부가 주름을 가로지른다.
일 실시예에 따르면, 주변 밀봉립은 최소한 두 개의 돌출 구역을 포함하며, 돌출 구역의 형상은 탱크의 외측을 향하여 돌출되는 멤브레인의 주름의 형상에 대응한다.
일 실시예에 따르면, 벨 형상의 감지 장치는 멤브레인에 대항하여 배열되어 있어 상기 돌출 구역이 상기 주름 안으로 삽입된다.
일 실시예에 따르면, 씰은 경도가 20~50 쇼어 A 사이에 있는 탄성 중합체(elastomer) 물질로 제작된다.
일 실시예에 따르면, 씰의 탄성 중합체 물질은 폴리우레탄 탄성중합체, 실리콘, 니트릴 또는 비톤® 중에서 선택된다.
일 실시예에 따르면, 벨 형상의 감지 장치는 주변 밀봉립을 시험될 멤브레인에 대하여 압박할 수 있는 클램핑 시스템을 갖추고 있다.
일 실시예에 따르면, 감지 챔버를 감압하기 전에 클램핑 시스템이 작동하여 감지 챔버가 밀폐되도록 한다.
일 실시예에 따르면, 밀봉이 탱크 외부를 향해 돌출되어 용접 비드의 일부를 통과하는 멤브레인의 주름에 대응하는 형상을 가진 적어도 두 개의 만입부를 포함할 때, 클램핑 시스템은 각 만입부 상의 클립을 포함하고, 각 클립은, 만입부의 양 측에 각각 배열되고, 클림핑 힘을 주변 밀봉립으로부터 멤브레인의 주름에 대하여 가하도록 구성되는 두 개의 브랜치를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 감지 챔버는 10~1000Pa 사이의 절대 압력 값까지 감압되고, 바람직하게는 100Pa 절대값 이하로 감압된다.
일 실시예에 따르면, 상기 기체상(phase)은 5초보다 크거나 같은 지속 시간 동안 분석된다.
일 실시예에 따르면, 상기 기체상의 추적 가스의 농도를 나타내는 변수를 임계값과 비교하고, 상기 기체상의 추적 가스의 농도를 나타내는 상기 변수가 임계값을 초과할 경우, 용접 비드의 일부의 밀봉에 결함이 있는 것으로 간주한다.
일 실시예에 따르면, 누출 감지 장치는 감지 챔버와 분석 장비 사이에 배치된 균질화 챔버를 더 포함하고, 상기 벨 형상의 감지 장치는 탭에 장착된 가스 흡입구를 포함하며, 상기 균질화 챔버 및 가스 흡입구는 감지 챔버의 두 반대편 끝에서 연결된다.
일 실시예에 따르면, 감지 챔버가 감압될 때 가스 흡입구의 탭은 닫히고, 감지 챔버에 포함된 기체상을 이송하는 단계는 아래의 단계를 포함한다.
- 가스 흡입구의 탭을 열고 감지 챔버에 포함된 기체상을 균질화 챔버 쪽으로 이송하는 단계; 및
- 균질화 챔버에서 분석 장비로 상기 기체상을 이송하는 단계;
일 실시예에 따르면, 본 발명은 단열 공간에서 추적 가스의 확산을 제어하는 방법을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 추적 가스의 확산을 제어하는 방법은 전술한 밀봉 시험 방법 중에 구현된다. 그러나, 또 다른 구현에서는 독립적으로 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 단열 공간에서 추적 가스의 확산을 제어하는 단계는 아래와 같이 구성된다.
- 탱크 벽의 멤브레인을 각각 통과하는 복수의 샘플링 장치를 사용하여 단열 공간에 포함된 가스를 샘플링하는 단계; 및
- 샘플링된 가스를 예를 들어 질량 분석기와 같은 분석 장비로 이송하는 단계;
일 실시예에 따르면, 샘플링 장치는 두 개 또는 세 개의 탱크 벽 사이의 접합부(junction)에 형성된 코너 존 근처에 유리하게 배치된다.
일 실시예에 따르면, 각 가스 샘플링 장치는 멤브레인의 두 요소 사이의 접합부에 용접이 없는 멤브레인의 구역을 둘러싸는 마스틱 비드(mastic bead)를 통해 멤브레인과 결합되는 커버 플레이트를 포함하고, 커버 플레이트는 홀 및 분석 장비에 연결된 덕트에 연결되도록 커넥터를 구비하고, 커넥터는 커버 플레이트 홀의 주변에 밀폐적으로 용접되어 있다.
일 실시예에 따르면, 가스 샘플링 장치는, 분석 장비에 연결된 덕트에 밀봉 가능하게 연결되는 엔드 피팅, 숄더, 및 상기 숄더로부터 돌출되고 제1 멤브레인을 통과하며 단열 배리어에 고정된 플레이트에 형성된 스레드된 보어(bore) 안으로 스크류되는 스레드 하부 로드를 포함하는 연결 부품을 포함하고, 상기 가스 샘플링 장치는 하부 로드 안으로 스레드되고 이차적인 멤브레인과 상기 숄더 사이에 끼워지는 환형(annular)의 씰을 더 포함하며, 상기 연결 부품은 한 쪽은 엔드 피팅에서 드러나고 다른 쪽은 단열 공간 내에 드러나는 천공(perforation)을 구비한다.
본 발명에 따르면, 신뢰할 수 있고 탱크 안에서 사용하기 쉬운 탱크의 밀봉된 멤브레인의 밀봉을 시험하기 위한 벨 형상의 감지 장치 또는 누출 감지 장치를 제공할 수 있다.
또한, 최소한의 시간 안에 탱크의 밀봉된 멤브레인의 밀봉을 시험하기 위해 빠르게 사용할 수 있는 벨 형상의 감지 장치 또는 누출 감지 장치를 제공할 수 있다.
또한, 신뢰할 수 있고 실행이 빠른 멤브레인의 밀봉을 시험하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 발명의 다양한 특정 실시예에 대한 이하의 설명을 통해 더 잘 이해될 것이고, 그 추가 목적, 세부사항, 특징 및 장점들은 보다 명백해질 것이다. 본 발명은 다음과 같은 첨부 도면에 관하여 오직 비제한적인 삽화를 통해 제공된다.
도 1은 제1 실시예에 따른 누출 감지 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 누출 감지 장치의 벨 형상의 감지 장치의 평면 II-II를 따른 횡단면도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 씰의 사시도이다.
도 4는 벨 형상의 감지 장치가 클램핑 시스템을 갖추고 있는, 누출 감지 장치의 대체 실시예의 개략도이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 씰의 사시도이다.
도 6은 2개의 인접한 주름진 금속 멤브레인 시트 사이에 씰을 제공하는 용접 비드의 일부를 마주하는 벨 형상의 감지 장치의 위치를 개략적으로 나타낸다.
도 7은 제2 실시예에 따른 누출 감지 장치의 개략도이다.
도 8은 제3 실시예에 따른 벨 형상의 누출 감지 장치의 사시도이다.
도 9는 감지 챔버의 감압 이전의 도 8의 벨 형상의 감지 장치의 개략적인 횡단면도이다.
도 10은 감지 챔버의 감압 이후의 도 8의 벨 형상의 감지 장치의 개략적인 횡단면도이다.
도 11은 멤브레인 탱크 벽의 다층 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 12는 탱크 하부벽의 멤브레인을 통해 추적 가스 분사 장치가 배치된 밀봉된 단열 탱크의 부분 개략도이다.
도 13은 제4 실시예에 따른 벨 형상의 누출 감지 장치의 사시도이다.
도 14는 벨 형상의 누출 감지 장치의 압력 요소를 도시하는 도 13의 세부 XIV의 분해도이다.
도 15는 벨 형상의 누출 감지 장치의 제1 단부를 도시한 도 13의 세부 XV의 분해도를 나타낸다.
도 16은 벨 형상의 누출 감지 장치의 제2 단부를 도시한 도 13의 세부 XVI의 분해도를 나타낸다.
도 17은 다른 시각에서 도 13의 세부 XVI의 분해도를 나타낸다.
다양한 밀봉된 어셈블리, 예컨대 용접된 어셈블리에서 누출을 감지하는 데 사용할 수 있는 누출 감지 장치가 다음에 설명된다. 이하의 예시에서, 용접된 어셈블리는 유체 탱크의 밀봉 멤브레인이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 멤브레인(5, 8)의 용접 비드의 밀봉을 시험하기 위한 밀봉 시험 단계에서 누출 감지 장치(54)가 사용된다.
누출 감지 장치(54)는, 시험할 용접 비드의 일부를 바라보는 멤브레인(5, 8)의 내면에 대하여 배치되는 벨 형상의 감지 장치(55)를 포함한다.
벨 형상의 감지 장치(55)는 길이가 길쭉하고 길이가 0.5~4m, 예를 들어 대략 1m이다. 벨 형상의 감지 장치(55)의 길이는 유리하게는 동일 시험 도중에 더 넓은 구역의 밀봉을 체크하기 위하여 가능한 한 길다. 하지만, 다른 한편으로 벨 형상의 장치의 이러한 길이를 선택하는 것은 확인할 멤브레인(5, 8) 및 그 결과로서 탱크의 치수의 함수로 채택할 수 있고, 다른 한편으로는 최소 수의 조작자에 대한 기동성(maneuverability)의 함수로 채택할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 벨 형상의 감지 장치(55)는 강성 본체(100)와 유연성이 있는 씰(60)로 구성되며, 이들은 함께 고정되고, 시험할 멤브레인(5, 8)과 함께 밀봉된 감지 챔버(61)를 정의하기 위해 배열되며, 챔버는 시험할 용접 비드(62)의 부분을 향하도록 배열되어 있다.
도 1을 더 참조하면, 누출 감지 장치(54)는 또한 감지 챔버(61)에 연결되어 추적 가스가 감지되도록 하는 분석 장비(56)를 포함한다. 분석 장비(56)가 임계값을 초과하는 양의 추적 가스를 감지하면, 시험한 용접 비드(62) 부분에 밀봉 결함이 있음을 유추할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 분석 장비(56)는 질량 분석계(mass spectrometer)이다.
누출 감지 장치(54)는 또한 상기 분석 장비(56)와 연결되는 진공 펌프(57)를 포함한다. 한편, 진공 펌프(57)는 벨 형상의 감지 장치(55)의 감지 챔버에 연결되어 감지 챔버가 감압될 수 있도록 하고, 다른 한편, 분석 장비(56)에 연결되어 감지 챔버(61)에 함유된 가스를 분석 장비(56)로 이송하도록 한다.
진공 펌프(57)는 바람직하게 유연성이 좋은 파이프(58)를 통해 벨 형상의 감지 장치(55)에 연결된다. 파이프(58)는 채널에 연결되어 있고, 채널은 본체(100)에 제공되며 감지 챔버(61)에서 나온다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본체(100)는 강성 코어(59)를 포함하고, 씰(60)은 강성 코어(59)의 형태에 맞는 케이싱(63)과 케이싱(63)을 아래로 연장한 주변의 밀봉립(64)를 포한한다. 케이싱은 강성 코어(59)의 상부 표면과 강성 코어(59)의 주변부에 합치하는 주변 벽(74)을 덮는 바닥(63)을 갖는다. 바닥(63)은 진공 펌프(57)에 연결된 파이프(58)에 밀폐적으로 연결되어 있는 적어도 하나의 구멍을 갖는다(도시되지 않음). 강성 코어(59)는 강성 코어(59)의 전체 길이에 걸쳐 그 하부 표면(80) 상의 리세스(79)를 포함한다. 리세스(79)는, 감지 챔버(61)의 감압 동안에, 밀봉 립(64)의 변형으로 인해 강성 코어(59)가 멤브레인(5, 8)을 향해 하강함에도 불구하고, 시험 구역(62)이 항상 감지 챔버(62)와 유체 접촉하도록 허용한다. 또한, 강성 코어(59)는 리세스(79)를 강성 코어(59)의 상부 표면(81)에 연결시키는 채널(82)를 포함한다. 채널(82)은 파이프(58) 근방을 지나는 평면에서만 보이기 때문에 도 2에 보이지 않는다. 채널(82)은 감지 챔버(61)을 파이프(58)를 통해 진공 펌프(57) 및 분석 장비(56)에 연결되도록 한다.
주변 밀봉립(64)은 벨 형상의 감지 장치(55)의 외측을 향해 만곡되어 있고, 이에 따라 밀봉된 챔버(61)가 감압되었을 때, 멤브레인(5, 8)에 대해 구부러지고 압박하도록 구성된다. 다시 말해, 주변 밀봉립(64)은 일반적인 L 형상의 단면을 갖는다.
주변 밀봉립(64)의 외측을 향해 구부러진 부분의 폭은 대략 15~40mm이다. 주변 밀봉립(64)은 시험할 용접 비드를 따라 멤브레인(5, 8)의 기하학적 구조에 적응할 수 있도록 형상화된다. 또한, 도 3에서 주변 밀봉립(64)은 만입부(65)를 포함하며, 그 형상은 벨 형상의 감지 장치(55)가 시험할 용접 비드(62)의 일부에 대항하는 위치에 있을 때 가로지르도록(straddle), 멤브레인(5, 8)의 주름(corrugation)의 형상에 대응한다.
씰(60)은 유리하게는 탄성중합체(elastomer) 물질로 제작되며, 그 경도는 20~50 쇼어 A 사이에 있다. 예를 들어, 씰은 폴리우레탄 탄성중합체, EPDM 고무, 실리콘, 니트릴 또는 비톤®으로 제조된다.
도 4에 도시된 일 실시예에서, 벨 형상의 감지 장치(55)는 또한 기계적 압력 수단(66)을 구비한다. 이것은 이 실시예에서는 주변 밀봉립(64)를 시험할 멤브레인(8)에 대하여 압박하여 감지 챔버(61)가 밀봉되었는지 확인할 수 있는 클램핑 시스템(66)이다. 이 경우, 클램핑 시스템(66)은 주변 밀봉립(64)의 각각의 만입부(65)에 클립(67)을 포함한다. 각각의 클립(67)은, 각각 만입부(65)의 양측에 배열되고 클램핑 힘을 주변 밀봉립(64)으로부터 멤브레인(8)에 가하도록 구성된 두 개의 브랜치를 포함한다. 유리하게, 이러한 브랜치는 주름 베이스 근처에서 주변 밀봉립(64)을 밀봉 멤브레인에 대해 클램프하도록 구성된다.
또한, 도시된 실시예에서 클램핑 시스템(66)은 벨 형상의 감지 장치(55)의 각각의 종단부에, 주변 밀봉립(64)의 종단부 중 하나를 멤브레인(8)에 대고 압박하도록 구성되는 이동 가능한 핑거(68)를 더 포함한다.
도 5는 대체 실시예에 따른 씰(60)을 나타낸다. 이 씰(60)은 물결모양 주름(corrugations)이 탱크의 외측으로 돌출되어 멤브레인(5)에 맞도록 형상화되어 있다. 이러한 멤브레인은 예를 들어 마크 V 기술을 이용한 이차적인 멤브레인(5)이다. 또한, 주변 밀봉립(64)은 멤브레인(5)의 홈(corrugations) 내부에 삽입되는 돌출존(69)를 포함한다.
용접 비드의 밀봉 결함을 감지하는 절차는 다음과 같다.
처음에는 도 6과 같이 벨 형상의 감지 장치(55)가 용접 비드(62) 시험할 부분을 향해 배열된다.
주변 밀봉립(64)의 만곡된 부분의 두 측부분이 용접 비드(62)의 양측에 배치되도록, 벨 형상의 감지 장치(55)가 용접 비드(62)에 대해 적절히 중앙에 위치하는지를 확실히 하기 위해 확인되어야 한다.
이후, 감지 챔버(61)를 감압하고 용접 비드(62)의 감지 구역을 통한 추적 가스의 이동을 촉진하기 위해 진공 펌프(57)을 기동한다.
감지 챔버(61) 내부의 압력이 압력 임계값(Ps) 아래로 떨어지면, 가스 흐름은 감지 챔버(61)로부터 분석 장비(56)로 이송되고, 추적 가스 누출률(Φ)은 최소 지속시간(Tm)에 대해 측정된다. 누출률(φ)은 임계값(φs)과 비교된다.
누출률(φ)이 임계값(φs) 미만인 경우, 용접 비드(62)의 시험한 부분에 밀봉 결함이 없는 것으로 유추된다. 이러한 경우에, 그 다음에 잇따라 시험된 두 부분 사이에 커버링을 제공함에 따라 벨 형상 감지 장치(55)가 용접 비드(62)의 인접한 부분을 향하도록 배치되어, 용접 비드(62)의 전체 길이에 걸쳐 용접 비드(62)의 밀봉이 시험되었는지 확인한다.
그렇지 않고, 누출률(φ)이 임계값(φs)보다 크거나 같으면, 용접 비드(62)의 시험한 부분에 밀봉 결함이 있는 것으로 유추한다. 그런 다음 결함을 바로잡기 위해 교정 용접 조치가 수행된다.
한 예로서, 단열 공간 내 대략 20%의 헬륨 농도에 대해, 측정된 누출률 아래의 압력 임계값은 절대 압력 10~1,000 Pa이고, 가급적 절대 압력100 Pa 미만이다. 한 예로서, 누출률의 최소 측정 지속시간은 5초이고, 임계값(φs)은 대략 1.0.10-6 Pa.m3.s-1이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 누출 감지 장치(54)를 나타낸다. 이 실시예는 감지 챔버(61)와 분석 장비(56) 사이에 배치되는 균질화 챔버(70)을 추가로 포함하고, 벨 형상의 감지 장치(55)가 가스 흡입구(71)를 포함한다는 점에서 앞에서 설명한 실시예와 다르다.
가스 흡입구(71)에는 감지 챔버(61)로 향하는 주변 공기 흐름을 설정하거나 방해하기 위한 탭이 장착되어 있다. 균질화 챔버(70)는 감지 챔버(61)의 한쪽 끝에 연결되며, 가스 흡입구(71)는 감지 챔버(61)의 반대쪽 끝에 연결된다.
누출 감지 장치(54)의 작동 모드는 다음과 같다.
벨 형상의 감지 장치(55)가 시험할 용접 비드(62) 부분을 향하도록 배열되면, 감지 챔버(61)을 감압하기 위해, 가스 흡입구(71)의 탭이 닫히고 진공 펌프(57)가 작동한다. 감지 챔버(61) 내부의 압력이 압력 임계값(Ps) 아래로 떨어지는 즉시, 가스 흡입구(71)의 탭이 열리고 이전에 밀봉된 챔버에 들어 있던 모든 가스가 균질화 챔버(70)로 전달된다. 균질화 챔버(70)의 부피는 감지 챔버(61)의 부피보다 크며, 예를 들어, 감지 챔버(61)에 포함된 모든 가스를 정밀하게 흡입하기 위한 피스톤 시스템을 포함한다.
균질화 챔버(70)에 포함된 가스는 추적 가스 누출률(φ)을 결정하기 위해 분석 장비(56)로 순차적으로 이송된다.
이러한 실시예는 벨 형상의 감지 장치(55) 내부의 추적 가스 확산 시간을 단축하여 최소 측정 시간을 단축시킨다는 점에서 유리하다. 이는, 벨 형상의 감지 장치(55)의 상당한 길이로 인해 추적 가스가 벨 형상의 감지 장치(55)의 한쪽 끝에서 다른 곳으로 이동하는 데 필요한 시간이 길거나 및/또는 감지 챔버(61) 내부에 만연한 감압(depression)이 불충분할 때 특히 유리하다.
도 8은 제3 실시예에 따른 벨 형상의 감지 장치(55)를 나타낸다. 도 8의 벨 형상의 감지 장치(55)는 도 4의 벨 형상의 감지 장치(55)와 유사하게 설계되었지만, 기계적 압력 수단(66)과 관련하여 특히 다르다. 실제로, 벨 형상의 감지장치(55)는 종방향으로 연장되는 본체(100), 본체(100)에 고정된 유연한 씰(60), 및 본체에 의해 지지되고 씰(60) 상의 멤브레인(5, 8)을 향해 압력을 가하도록 구성된 기계적 압력 수단(66)을 포함한다. 본체(100)는 강성 코어(59)를 포함한다. 강성 코어(59)는 하부 표면(80)이 강성 코어(59)의 상부 표면(81)과 연결되도록 하는 채널(82)을 포함한다. 채널(82)은 감지 챔버(61)가 가스 배출구(78)에 연결되도록 한다.
씰(60)은 고정 수단(110)에 의해 강성 코어(59)에 고정되는 케이싱(63)을 포함하고, 고정 수단(110)은 예를 들어, 강성 코어(59)의 전체 둘레와 씰(60)을 둘러싸고 스크류와 같은 기계적 고정 요소를 사용하여 이 두 요소(59/60)를 함께 고정하는 후프를 포함한다. 또한, 씰(60)은 케이싱(63)에 연결되고 시험될 용접 비드(62)의 부분을 둘러싸는 폐쇄 외곽을 갖는 주변 밀봉립(64)을 포함한다. 주변 립(64)은 또한 본체(100)와 반대 방향으로 만곡되어, 주변 립(64)의 일부는 멤브레인(5, 8)과 실질적으로 평행하게 된다. 주변 밀봉립(64)은 또한 둘레에 걸쳐 간격을 두고 떨어진 복수의 만입부(65)를 포함하며, 만입부(65)로 시험할 멤브레인(5, 8)의 주름 형상을 추정한다. 따라서, 벨 형상의 감지 장치(55)가 멤브레인(5, 8) 상에 위치할 때, 만입부(55)는 벨 형상의 감지 장치(55)가 멤브레인(5, 8)의 주름 형상에 맞게 된다. 본체(100)와 지지 요소(73)는 특히 가스 배출구(78)에 의해 횡단되어 감지 챔버(61)가 감압되었을 때 가스가 배출될 수 있게 한다.
기계적 압력 수단은 본체(100) 위에서 본체(100)에 고정되는, 본체(100)의 전체 길이에 걸쳐 연장되는 지지 요소(73)를 포함한다. 핸들(76)은 조작자에 의해 벨 형상의 감지 장치(55)가 다루어지고 기계적 압력 수단이 조작자의 힘에 의해 선택적으로 활성화될 수 있도록 지지 요소(73)의 두 종단에 고정된다.
기계적 압력 수단(66)은 밀봉립(64) 상에 분포되고 고정 수단(77)에 의해 지지 요소(73)에 고정되는 만곡 스트립(72) 형태인 복수의 압력 요소(72)로 이루어진다. 만곡 스트립은 변형되었을 때, 밀봉립을 멤브레인(5, 8) 위로 압박하기 위해 밀봉립에 탄력있는 복원력을 가하도록 탄력적으로 변형된다. 감지 챔버(61)의 밀봉 신뢰도를 높이기 위해서는 분리 위험이 가장 큰 구역으로 밀봉 립 (64)을 압박하는 것이 바람직해 보인다. 이러한 이유로 만곡 스트립(72)은 특히 밀봉립(64)의 만입부(64)의 베이스와 밀봉립(64) 상의 벨 형상의 감지 장치(55)의 종단부에 위치한다.
복수의 만곡 스트립(72)은 그 한쪽 끝이 지지 요소(73)에 고정되어 있는 반면 다른 쪽 끝은 밀봉립(64)에 위치한다. 이 스트립(72)은 특히 벨 형상의 감지 장치(55)의 끝에 위치한다. 다른 곡선 스트립(72)은 그들의 일부에 대하여 그 중심이 지지 요소(73)에 고정되어 있는 반면, 그들의 두 끝은 밀봉립(64)에 위치함으로써, 두 개의 서로 다른 구역에 압력을 인가한다. 이 스트립(72)은 특히 두 개의 만입부(65) 사이에 위치한다.
만곡 스트립(72)는 각각의 단부가 밀봉립(64)과 접촉하는 원통형 슬리브(75)를 갖는다. 원통형 슬리브(75)는 특히 균일한 압력이 밀봉립(64)에 가하도록 하는 동시에 밀봉립(64)의 무결성(integrity)을 떨어뜨릴 수 있는 펀칭을 방지한다. 원통형 슬리브(75)는 본체(100)의 종방향에 직교하는 방향으로 연장된다. 원통형 슬리브(75)의 길이는 또한 원통형 슬리브(75)가 연장하는 쪽으로 본체(100)에서 돌출되는 밀봉립(64) 부분의 치수와 실질적으로 동일하다. 따라서, 원통형 슬리브(75)는 기계적 압력 수단(66)이 밀봉립에 효과적인 압력을 가하도록 한다.
벨 형상의 누출 감지 장치(55)를 시험할 구역에 배치할 때, 용접부의 밀봉을 제대로 시험하기 위해, 씰(60)에 대해 적절히 밀봉 가능하게 압박하는지 보장할 수 있도록 기계적 압력 수단(66)을 점검해야 한다. 따라서, 한 가지 문제는 기계적 압력 수단(66)이 주변 밀봉립(64) 주위에서 제 역할을 적절하게 수행하는지 확인하는 것을 포함한다. 그러나, 시험할 구역, 특히 벨 형상의 감지 장치(55)의 단부는 예컨대 복수의 주름진 금속 시트 간의 접합 구역(junction zone)이 될 수 있으므로, 상기 구역은 완전히 평평하지는 않지만 씰(60)을 압박하기 어렵게하는 단계들을 포함한다.
도 13은 제4 실시예에 따른 벨 형상의 감지 장치(55)를 나타내는데, 벨 형상의 감지 장치(55)의 끝단에서 기계적 압력 수단(66)을 보강하여 구역의 불균일을 극복하였다. 도 13의 벨 형상의 감지 장치(55)는 도 8의 벨 형상의 감지 장치(55)와 유사하게 설계되었지만, 특히 기계적 압력 수단(66)에 관련하여 특히 상이하다. 실제로 도 13의 벨 형상의 감지 장치(55)은 또한 종방향으로 연장되는 본체(100), 본체(100)에 고정된 유연한 씰(60), 및 본체에 의해 지지되고 씰(60) 상의 멤브레인(5, 8)을 향해 압력을 가하도록 구성된 기계적 압력 수단(66)을 포함한다. 그러나, 이 경우 기계적 압력 수단(66)은 압력 요소(72) 및 엔드 압력 요소(87)를 포함한다.
압력 요소(72)는 각각, 적어도 하나의 끝이 만입부(62)의 베이스 상에서 인접하는 만곡 스트립(72)을 포함한다. 그 부분에 대하여 두 개의 인접한 만입부 사이에 위치한 만곡 스트립(72)은 한 쪽 끝이 하나의 만입부(65)의 베이스에, 다른 쪽 끝이 또 다른 만입부(65)의 베이스에 위치한다. 이 경우, 압력 요소(72)는 도 14에 나타낸 것과 같이, 각각 핀(83)을 포함하는 고정 수단(77)을 사용하여 고정된다. 핀(83)은 각각 본체(84)에 자유롭게 장착된 로드(85)를 포함한다. 로드(85)는 하나의 만곡 스트립(72)에 대하여 인접한 단부를 포함한다. 본체(84)는 지지 요소(73)에 고정되어 있다. 또한 핀(83)은 로드(85)를 본체(84)에 연결하는 스프링(86)을 포함하며, 스프링(86)은 로드(85)의 끝 부분을 만곡 스트립(72)에 대하여 인접하게 위치시키기 위해, 본체(84)와 로드(85) 사이에서 작동한다. 따라서, 스프링(86)은 만곡 스트립(72)에 복귀력을 가하도록 구성하여, 만곡 스트립(72)이 주름 베이스에 대해 밀봉립(64)을 압박한다.
엔드 압력 요소(87)는 종방향에서 밀봉립(64)의 양 끝, 즉, 해당 장치가 일반적인 종방향 형상으로 가정할 경우를 고려하면, 벨 형상의 누출 감지 장치(55)의 양 끝에 위치한다. 엔드 압력 요소(87)는 동일한 벨 형상의 누출 감지 장치(55)에 결합될 수 있거나 결합할 수 없는 구별되는 복수의 대체 실시예에 따라 설계될 수 있다. 간결성을 위해, 동일한 벨 형상의 누출 감지 장치(55) 상의 엔드 압력 요소(87)의 세 가지 대체 실시예가 도 13에 도시되어 있다.
도 15 내지 도 17은 엔드 압력 요소(87)의 세 가지 대체 실시예를 나타낸다. 제1 대체 실시예에 따른 도 15에 나타낸 것과 같이, 엔드 압력 요소(87)는 엔드 핀(88)을 포함한다. 엔드 핀(88)은 각각 본체(89)에 자유롭게 장착되는 로드(90)를 포함한다. 가늘고 긴 베어링 요소(91)는 로드(90)의 한쪽 끝에 고정되며, 가늘고 긴 베어링 요소(91)는 밀봉립(64)에 대해 인접하게 된다. 본체(89)는 지지 요소(73)에 고정된다. 또한 엔드 핀(88)은 로드(90)를 본체(89)에 연결하는 스프링(86)을 포함하며, 스프링(86)은 밀봉립(64)에 대해 가늘고 긴 베어링 요소(91)를 배치하기 위해 본체(89)와 로드(90) 사이에서 작용한다. 따라서 스프링(86)은 가늘고 긴 베어링 요소(91)에 대해 복원력을 가하도록 구성되어, 가늘고 긴 베어링 요소(91)가 시험할 구역에 대해 밀봉립(64)를 압박하도록 한다. 이렇게 하여 복원력이 가늘고 긴 베어링 요소(91)의 전체 길이에 걸쳐 밀봉립(64)에 가해진다. 도 15의 제1 대체 실시예의 경우, 각각의 가늘고 긴 베어링 요소(91)가 엔드 핀(88) 중 오직 하나의 로드(90)에만 고정된다.
엔드 압력 요소(87)의 제2 대체 실시예가 도 16에 도시되어 있다. 제2 대체 실시예는 엔드 핀(88)의 가늘고 긴 베어링 요소(91)에 관하여 제1 대체 실시예와 다르며, 엔드 압력 요소(87)의 다른 특징들은 유지된다. 이 대체 실시예에서 가늘고 긴 베어링 요소(91)는 제1 엔드 핀(88)의 로드(90)의 한쪽 끝과, 제1 엔드 핀(88)에 인접한 제2 엔드 핀(88)의 로드(90)의 한 쪽 끝에 고정된다. 따라서, 이 경우 가늘고 긴 베어링 요소(91)는 제1 대체 실시예에서보다 길기 때문에, 밀봉립(64)에 더 긴 베어링 표면을 형성하도록 그 길이에 걸쳐 분포된 두 개의 엔드 핀(88)에 의해 압박된다.
엔드 압력 요소(87)의 제 3 대체 실시예가 도 17에 도시되어 있다. 이 대체 실시*에서, 엔드 압력 요소(87)는 요소 열을 형성하는 복수의 조정 요소(92)를 포함한다. 조정 요소(92)는 밀봉립(64)을 향해 연장되고 시험할 구역에 수직한 로드(93) 및 로드의 종방향의 조정 가능한 엔드(94)를 포함하여, 로드(93)을 조정한 이후 밀봉립(64)와 접촉할 수 있도록 한다. 따라서, 엔드 압력 요소(87)는 시험할 구역에 보다 정밀하게 부합하여 감지 챔버(61)의 밀봉을 개선하기 위해, 조정 요소(92)를 이용하여 보다 정밀하게 조정될 수 있다.
벨 형상의 장치(65), 가스 배출구(78)를 통해 감지 챔버(61)로 연결되는 진공 펌프(57) 및 분석 장비(56)를 포함하는 누출 감지 장치(54)에서 도 8에 도시된 것과 같은 벨 형상의 누출 감지 장치(65)를 작동하는 방법이 이하에서 설명된다. 그러한 감지 장치(54)의 작동은 밀봉 멤브레인(5, 8)의 두 개의 주름진 시트 사이에서 용접 비드의 밀봉이 제어될 수 있도록 한다.
첫번째, 하나 이상의 조작자가 핸들(76)을 통해 벨 형상의 감지 장치(55)를 밀봉이 시험될 구역, 예를 들어 이 경우 용접 비드(62)의 부분에 배치한다. 이를 위해, 벨 형상의 감지 장치(55)의 본체(100)를 용접 비드(62) 상에 올려 놓아, 본체(100)의 길이가 정렬되고 용접 비드(62)와 중심이 맞도록 한다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 본체(100)과 멤브레인(5, 8)을 사용하여 밀봉된 감지 챔버(61)을 형성하기 위해, 밀봉립(64)은 용접 비드(62)의 양쪽에 위치하며, 시험할 용접 비드(62)의 영역을 완전히 둘러싼다.
벨 형상의 감지 장치(55)를 용접 비드(62) 상에 위치한 후, 벨 형상의 감지 장치(55)가 진공 펌프(57)에 의해 작동되는 감압력(depression force) 때문에 멤브레인(5, 8) 상에 자연적으로 고정된다. 이 후 이 감압력은 기계적 압력 수단(66)을 작동시켜, 특정한 잘 구획된 구역에서 밀봉립(64)을 멤브레인(5, 8)으로 가압하기 위해 압력을 리디렉션한다.
기계적 압력 수단(66)이 지지 요소(73) 상의 힘을 경험하면, 지지 요소(73)는 각각의 고정부를 통해 만곡 스트립(72)에 힘을 재전달하며, 이는 만곡 스트립(72)을 탄력적으로 변형시킨다. 이러한 이유로, 그리고 탄력적 복원을 통해, 만곡 스트립(72)는 밀봉립의 분리가 가장 가능성이 높은 구역, 즉, 본체(100)의 종단 및 만입부(65)의 베이스에서 원통형 슬리브(75)를 통해 힘을 밀봉립(64)에 전달한다.
진공 펌프(57)가 작동되어 채널(82)과 가스 배출구(78)를 통하여 감지 챔버(61)에 감압(depression)을 발생시킨다. 밀봉립(64)의 유연성은 감지 챔버(61)의 감압 동안에 변형을 일으켜 감지 챔버(61)의 체적을 감소시킨다. 실제로, 밀봉립(64)은 따라서 도 10에 도시된 것과 같이 용접 비드(62)의 양쪽에 접근한다. 감지 챔버(61) 내부의 압력이 압력 임계값(Ps) 아래로 떨어지면 감지 챔버(61)에 존재하는 가스는 분석 장비(56)를 향해 이송된다.
따라서, 밀봉립(64)이 감지 챔버(61)에 감압이 적용되지 않은 초기 상태에 위치하는지 아니면 감압이 적용된 운전 상태에 위치하는지 여부에 따라 밀봉립(64)은 두 가지 위치를 가정하는 것이 유리하다.
초기 상태에서 밀봉립(64)은 밀봉 멤브레인(5, 8)의 표면에 가압없이 놓여 있는 반면, 운전 상태에서 밀봉립(64)의 적어도 한쪽 끝 부분이 본체(100) 아래로 가압되어 감지 챔버(61)의 외곽이나 주변부를 완벽하게 밀봉한다. 실제로, 밀봉립(64)의 유연성으로 인해, 상기 립은 감압이 적용되면 본체(100)와 멤브레인(5, 8) 사이에 끼게 된다. 그렇게 함으로써 압착 또는 압축되어 본체(100)와 밀봉 멤브레인(5, 8) 사이에 밀봉립(64)를 이렇게 배치하는 것은 감지 챔버(61)에 대해 완벽한 밀봉을 획득하는데 효과적으로 도움이 되며, 따라서, 최소 100Pa(1mbar)의 진공이 획득 및 유지되며, 심지어 훨씬 낮은 압력도 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 감지 챔버(61)에 감압이 적용되었을 때, 밀봉립(64)의 일부가 감지 챔버(61)의 주변부의 적어도 일부 위에서, 심지어 감지 챔버(61)의 전체 주변부에 걸쳐, 본체(100)와 밀봉 멤브레인(61) 사이에 고정되어 있는 운전 상태를 갖는다.
이후 분석 장비(56)는 최소 시간 주기(Tm)에 걸쳐 감지 챔버(61)에 존재하는 가스의 가스 농도를 분석하여 농도의 진전을 표시하는 값을 얻는다. 그런 다음 이 표시값을 임계값과 비교하여 시험한 용접 비드(62)의 부분에 밀봉 결함이 있는지 여부를 결정한다.
측정값이 임계값보다 낮은 경우, 시험된 부분에 밀봉 결함이 없는 것으로 추정하고, 이러한 경우에, 그 다음에 잇따라 시험된 두 부분 사이에 커버를 제공함에 따라 벨 형상 감지 장치(55)가 용접 비드(62)의 인접한 부분을 향하도록 배치되어, 용접 비드(62)의 전체 길이에 걸쳐 용접 비드(62)의 밀봉이 시험되었는지 확인한다.
측정값이 임계값보다 크거나 같은 경우, 용접 비드(62)의 시험 부분에 밀봉 결함이 있는 것으로 추정한다. 그런 다음 결함을 교정하기 위해 교정 용접 수단이 수행된다. 밀봉 결함의 위치를 보다 정확하게 찾기 위해 추가 감지 도구를 사용하여 측정하는 것도 고려할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 도시되지 않았지만, 앞선 실시예의 다양한 특징들이 함께 결합될 수 있다. 실제로, 예를 들어 도 8의 기계적 압력 수단(66)은 만곡 스트립(72)의 배열을 수정함으로써 도 5의 씰(60)에 맞게 조정될 수 있다.
벨 형상의 감지 장치, 위에서 설명한 감지 장치 및 장치를 작동하는 방법은 특히 밀봉된 단열 멤브레인 탱크의 멤브레인의 밀봉을 시험하기 위한 것이다. 한 예로서, 그러한 멤브레인 탱크는 특히 특허 출원 WO 14057221, FR 2691520에 개시되어 있다.
멤브레인 탱크는 도 11에 도시된 바와 같이, 다층 구조를 갖는 복수개의 벽을 포함한다. 각각의 벽(1)은, 탱크 외부에서부터 내부로, 지지 구조(4)에 고정되는 이차적인 절연 패널(3)을 포함하는 이차적인 단열 배리어(2), 상기 이차적인 단열 베리어(2)에 대해 놓이는 이차적인 멤브레인(5), 이차적인 멤브레인(2)에 대하여 놓이고 지지 구조(4) 또는 이차적인 절연 패널(3)에 고정되는 주된 절연 패널(7)을 포함하는 주된 단열 배리어(6) 및 상기 주된 단열 배리어(6)에 대하여 놓이고 탱크에 포함된 액화 가스와 접촉하도록 설계된 주된 멤브레인(8)을 포함한다.
이 탱크는 일반적인 다면체의 형상을 가진다. 도 12에 도시된 제1 실시예에서 탱크는 전면 벽(9)과 후면 벽(도시되지 않음)을 갖는데, 본 사례에서는 8각형이다. 탱크는 또한 천장벽(10), 하부벽(11) 및 상기 전면 벽(9)과 후면 벽 사이에서 탱크의 종방향으로 연장되는 측벽(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17)을 포함한다.
탱크 벽의 이차적인 단열 배리어(2)는 서로 연결되어 있어, 지지 구조(4)와 제2 멤브레인(5) 사이에서 이차적인 밀봉된 단열 공간을 형성한다. 마찬가지로 탱크 벽의 주된 단열 베리어(6)은 서로 연결되어 있어, 이차적인 멤브레인(5)과 주된 멤브레인(8) 사이에서 주된 밀봉된 단열 공간을 형성한다.
주된 멤브레인(8)과 이차적인 멤브레인(5)의 적어도 하나는 함께 용접되는 복수개의 금속 시트를 포함한다. 여기에서 설명되는 밀봉 시험 방법은 보다 구체적으로 금속 시트를 서로 연결하기 위한 용접의 밀봉을 시험하고자 한다. 하나의 실시예에 따르면, 시험될 멤브레인에는 주름이 있어 탱크에 저장된 액체에 의해 발생하는 열적 및 기계적 응력의 영향으로 변형될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 금속 시트는 서로 수직인 두 개의 연속된 주름을 포함한다.
일 실시예에서 밀봉 시험 방법은 다음과 같은 세 단계를 포함한다.
- 밀봉이 시험되는 멤브레인(5, 8)로 덮인 단열 공간 내의 추적 가스를 확산시키는 단계;
- 상기 단열 공간 내의 추적 가스의 확산을 제어하는 단계; 및
- 멤브레인(5, 8)의 용접의 밀봉을 점검하는 단계;
또 다른 실시예에서, 밀봉 시험 방법은 추적 가스를 사용하지 않고 멤브레인(5, 8)의 용접의 밀봉을 점검하는 단계만 포함한다.
상기 추적 가스를 확산시키는 단계는 밀봉이 점검되는 멤브레인(5, 8)에 의해 커버된 단열 공간으로 추적 가스를 주입하는 단계를 포함한다. 주된 멤브레인(5)의 밀봉을 점검하고자 할 때, 추적 가스가 이차적인 단열 공간에 주입된다. 이 경우, 상기 밀봉 시험 방법은 주된 단열 배리어(7) 및 주된 멤브레인(8)이 설치되기 이전에 수행된다. 주된 멤브레인(8)의 밀봉을 점검하고자 할 때 상기 추적 가스는 주된 단열 공간으로 주입된다.
도 12는 밀봉되고 단열된 탱크와 더불어 추적 가스를 단열 공간에 주입하는 시스템을 개략적으로 도시한다.
주입 시스템은 복수의 덕트(18)를 포함하는데, 한편으로는 도시되지 않은 추적 가스 공급원에 연결되고, 다른 한편으로는 추적 가스 주입 장치(19)에 연결되어, 밀봉이 시험되는 멤브레인(5, 8)을 통해 추적 가스를 주입하기 위한 통로를 제공한다. 보다 구체적으로, 상기 추적 가스 주입 장치(19)는 하부벽(11)의 멤브레인을 통해 추적 가스 통로를 제공한다. 이러한 배치는 추적 가스의 증기 밀도가 공기보다 낮아 단열 공간에서 상승하는 경향이 있기 때문에 특히 유리하다. 따라서, 추적 가스를 아래에서부터 하부벽(11)의 시험될 멤브레인(5, 8)을 통해 주입하는 것은 추적 가스가 단열 공간 내에서 빠르고 균일하게 확산되도록 한다.
도 12에 도시된 실시예에서, 하부벽(11)에는 적어도 4개의 추적 가스 주입 장치(19)가 장착되어 있고, 하부벽(11)의 표면에 고르게 분포되어 있다. 하부벽(11)은 직사각형 형상이고 따라서 대칭축 x 및 y의 두 축상에 동일한 4개의 표면 영역으로 나눌 수 있다. 4개의 추적 가스 주입 장치(19)는 앞서 언급한 4개의 구역 중 하나에 각각 배치되어 있다. 도시된 특정 실시예에서, 각 추적 가스 주입 장치(19)는 각 구역의 중심 근처에 배치된다. 특정 실시예에서, 4개의 추적 가스 주입 장치는 각각 인접한 종방향 엣지로부터 1/4 L 거리, 및 인접한 횡방향 엣지로부터 1/4 B 거리에 배치되며, L은 하부벽(11)의 종방향 치수이고, B는 하부벽(11)의 횡방향 치수이다.
추적 가스의 확산을 제어하는 단계는 추적 가스가 단열 공간을 통해 확산되었을 때, 단열 공간에서 추적 가스의 확산을 제어하는 단계를 포함한다.
이를 위해, 추적 가스가 주입된 단열 공간에 포함된 가스의 샘플을 채취하기 위해 복수의 가스 샘플링 장치가 사용되며, 샘플링 장치는 단열 공간을 덮고 있는 멤브레인을 통해 제공된다. 각 샘플링 장치는 질량분석계 등 분석 장비에 연결되어 점검되는 단열 공간의 상응하는 구역에 추적 가스가 존재하고 집중하게 한다.
용접을 점검하는 단계는 밀봉된 단열 탱크의 멤브레인(5, 8) 중 하나에 이전에 설명한 누출 감지 장치(54)를 사용하는 단계를 포함한다.
본 발명은 비록 복수의 특정 실시예와 관련하여 기술하였지만, 여기에 국한되지 않으며, 발명의 범위에 포함되는 경우 설명된 수단의 모든 기술적 등가물과 이들의 조합을 포함한다는 것은 명백하다.
동사 "comprise" 또는 "include" 및 그 결합 형식의 사용은 청구범위에 언급된 다른 요소 또는 다른 단계의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서 괄호 사이의 어떠한 참조 기호도 청구범위를 제한하는 것으로 해석될 수 없다.
5, 8: 멤브레인 55: 벨 형상의 누출 감지 장치
56: 분석 장비 57: 진공 펌프
59: 강성 코어 60: 씰
61: 감지 챔버 62: 용접 비드
64: 밀봉립 65: 만입부
66: 기계적 압력 수단 72: 압력 요소
75: 원통형 슬리브 79: 리세스
100: 본체

Claims (22)

  1. 탱크의 밀봉 멤브레인(5, 8)의 시험 구역(62)에서 누출을 감지하기 위한 벨 형상의 누출 감지 장치(55)로서,
    상기 시험 구역(62)에 배열되는 본체(100);
    상기 본체(100)에 연결되고, 상기 본체(100)와 상기 시험 구역(62) 사이에 감지 챔버(61)를 정의하도록 구성된 씰로서, 상기 씰(60)은 상기 시험 구역(62)을 둘러싸기 위한 폐쇄 외곽을 갖는 주변 밀봉립(64)을 포함하는, 씰(60); 및
    본체(100)가 시험 구역(62)에 배치되었을 때, 상기 본체(100)에 의해 지지되고 상기 멤브레인(5, 8)을 향하여 압력을 가하도록 구성되는, 상기 밀봉립(64)의 일부 상에 적어도 하나의 압력 요소(72)를 포함하는 기계적 압력 수단(66);
    을 포함하는, 벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 요소(72)는 탄력적 변형에 의해 밀봉팁(64)의 일부에 압력을 가하는 탄력적으로 변형 가능한 요소인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압력 요소(72)는 주변 밀봉립(64)의 외곽에 대해 수직으로 배향하는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  4. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서,
    상기 밀봉립(64)이 운전 상태를 갖는 경우, 상기 감지 챔버(61)에 감압(depression)이 인가되었을 때, 밀봉립(64)의 일부가 상기 본체(100)와 상기 밀봉 멤브레인(5, 8) 사이에서 상기 감지 챔버(61)의 주변의 적어도 일부 위에서, 유리하게는 상기 챔버(61)의 전체 주변에 걸쳐 고정되는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  5. 제1항 내지 제4항 중 한 항에 있어서,
    상기 벨 형상의 누출 감지 장치(55)는 길이가 0.5m보다 길거나 같은, 가늘고 긴 형태를 갖는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기계적 압력 수단(66)은 상기 밀봉립(64)의 복수의 부분에 압력을 가하도록 구성되고, 일부가 종방향에서 상기 밀봉립(64)의 두 끝에 위치하는, 복수의 압력 요소(72)를 포함하는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  7. 제1항 내지 제6항 중 한 항에 있어서,
    상기 밀봉립(64)은 형태가 상기 멤브레인(5, 8)의 주름의 형태에 대응하는 적어도 하나의 만입부(65)을 포함하고, 상기 만입부(65)는 상기 주름을 가로지르는(straddle) 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기계적 압력 수단(66)에 의해 압박되는 상기 밀봉립(64)의 일부는 상기 만입부(65)의 베이스에 위치하는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 기계적 압력 수단(66)은 상기 밀봉립(64)의 복수의 부분에 압력을 가하도록 구성되고, 일부가 상기 만입부(65)의 베이스에 위치하는 복수의 압력 요소(72)를 포함하는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 만입부(65)의 베이스에 위치한 상기 밀봉립(64)의 모든 부분은 기계적 수단(66)의 복수의 압력 요소(72)에 의해 가압되는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 요소(72)는 두 끝이 두 개의 인접한 만입부(65)의 베이스에 인접한 만곡 스트립을 포함하는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 요소(72)는 한 끝에서 상기 밀봉립(64)과 접촉하는 원통형 슬리브(75)를 포함하는 만곡 스트립을 포함하는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 씰(60)은 경도가 20 내지 50 쇼어 A 사이인 탄성 중합체(elastomer) 물질로 제조되는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  14. 제13항에 있어서,
    상기 씰의 탄성 중합체 물질은 폴리우레탄 탄성 중합체 및 EPDM 고무에서 선택되는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체(100)는 강성 코어(59)를 포함하고, 상기 씰(60)은 상기 강성 코어(59)의 주변 벽에 대하여 밀폐 상태로 적용된 케이싱(63)을 포함하는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  16. 제15항에 있어서,
    상기 강성 코어(59)는 시험 구역(62)을 향해 회전하는 하부 표면(80)의 리세스(79)를 포함하는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  17. 제16항에 있어서,
    상기 강성 코어(59)는 진공 펌프(57)를 연결하기 위해 상기 강성 코어(59)의 상부 표면(81)에 리세스(79)를 연결하는 채널(82)을 포함하는 것인,
    벨 형상의 누출 감지 장치(55).
  18. 밀봉되고 단열된 탱크의 멤브레인(5, 8)의 밀봉을 시험하기 위한 누출 감지 장치(54)로서,
    제1항 내지 제17항 중 하나에서 주장된 바와 같은 벨 형상의 누출 감지 장치(55);
    상기 감지 챔버(61)에 연결되는 진공 펌프(57); 및
    상기 감지 챔버(61)에 존재하는 가스의 양을 분석하기 위해 상기 감지 챔버(61)에 연결되는 분석 장비(56);
    를 포함하는 누출 감지 장치.
  19. 탱크의 밀봉 멤브레인(5, 8)의 시험 구역(62) 상에서 제18항의 누출 감지 장치(54)를 작동하는 방법으로서,
    상기 밀봉립(64)이 상기 시험 구역(62)을 완전히 둘러싸도록 상기 시험 구역(62)에 벨 형상의 누출 감지 장치(55)를 배치하는 단계;
    상기 밀봉 멤브레인(5, 8)에 대하여 상기 밀봉립(64)을 가압하기 위해, 상기 기계적 압력 수단(66)을 사용하여 상기 밀봉립(64)에 압력을 인가하는 단계;
    상기 진공 펌프(57)에 의해 상기 감지 챔버(61)를 감압하는 단계;
    감지 챔버(61)에 존재하는 가스를 분석 장비(56)로 이송하는 단계;
    상기 분석 장비(56)를 이용하여 상기 감지 챔버(61)로부터 발생된 가스를 분석하고, 상기 감지 챔버(61)에 존재하는 가스를 나타내는 변수를 전달하는 단계;
    를 포함하는, 누출 감지 장치의 작동 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 벨 형상의 누출 감지 장치(55)는 상기 벨 형상의 누출 감지 장치(55)의 길이가 상기 시험 구역(62)과 포개지도록 상기 시험 구역(62) 상에 배향하는 것인,
    누출 감지 장치의 작동 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 시험 구역(62)은 밀봉 멤브레인(5, 8)의 용접 비드(62)의 일부인,
    누출 감지 장치의 작동 방법.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시험 구역(62)은 주름진 밀봉 멤브레인(5, 8)상에 위치하는 것인,
    누출 감지 장치의 작동 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3208591A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-23 Inficon GmbH Vacuum bell probe and method for leak detection
FR3087537B1 (fr) * 2018-10-22 2021-01-29 Gaztransport Et Technigaz Procede de test d’etancheite d’une membrane et dispositif de detection de fuite associe
KR102338893B1 (ko) * 2019-10-25 2021-12-13 한국조선해양 주식회사 누설 검사 장치
FR3109442B1 (fr) * 2020-04-15 2023-10-27 Gaztransport Et Technigaz Dispositif de contrôle de l’étanchéité de composants d’étanchéité
CN114833480B (zh) * 2021-11-02 2023-09-19 阳江核电有限公司 阀门密封唇焊缝在线自动焊方法及系统
FR3130932B1 (fr) * 2021-12-22 2023-11-10 Gaztransport Et Technigaz Système d’injection d’un gaz dans une cuve de stockage

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3524342A (en) * 1968-06-10 1970-08-18 Rohr Corp Apparatus for detecting surface leakage
US3555884A (en) * 1968-12-27 1971-01-19 Bridgestone Liquefied Gas Co Method of testing airtightness of hermetically sealed tanks
US4104905A (en) * 1976-12-13 1978-08-08 The Dow Chemical Company Leak detecting apparatus
JPS5737240A (en) * 1980-08-19 1982-03-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Apparatus for detecting leakage in inside wall of tank
FR2578053B1 (fr) * 1985-02-25 1987-10-09 Thome Paul Methode et dispositif de detection de fuites dans des cuves de grandes dimensions
FR2691520B1 (fr) 1992-05-20 1994-09-02 Technigaz Ste Nle Structure préfabriquée de formation de parois étanches et thermiquement isolantes pour enceinte de confinement d'un fluide à très basse température.
DE19846800A1 (de) * 1998-10-10 2000-04-13 Leybold Vakuum Gmbh Folien-Lecksucher
FR2905462B1 (fr) * 2006-09-06 2009-03-13 Gaztransp Et Technigaz Soc Par Procede de test d'etancheite,eprouvette et banc de test
EP2271906B1 (en) * 2008-03-31 2016-11-16 Pall Technology UK Limited Apparatus and method for the integrity testing of flexible containers
KR101019194B1 (ko) 2008-11-05 2011-03-04 삼성중공업 주식회사 추적가스를 이용한 기밀검사장치
US9097610B2 (en) * 2011-03-16 2015-08-04 Norden Machinery Ab Method and arrangement for leak detection
FR2981640B1 (fr) * 2011-10-21 2014-07-18 Gaztransp Et Technigaz Support mobile pour l'examen d'une paroi
FR2996520B1 (fr) 2012-10-09 2014-10-24 Gaztransp Et Technigaz Cuve etanche et thermiquement isolante comportant une membrane metalique ondulee selon des plis orthogonaux
WO2015023468A1 (en) * 2013-08-15 2015-02-19 3M Innovative Properties Company Filter element and filtration assembly for biopharmaceutical applications
FR3014197B1 (fr) * 2013-11-29 2017-11-17 Gaztransport Et Technigaz Surveillance d'une cuve etanche et thermiquement isolante
US10036682B2 (en) * 2014-12-29 2018-07-31 Steve Lenart Underwater drain leakage detection apparatus
JP6244330B2 (ja) * 2015-05-28 2017-12-06 Jfeスチール株式会社 遮水壁構造の漏水量測定装置および測定方法
EP3208591A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-23 Inficon GmbH Vacuum bell probe and method for leak detection

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