KR20230044728A - 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러개의 관이 복잡하고 짧은 구간에 얽혀 있는 부분인 다중관부를 각각 해당 파이프의 내부에 드라이아이스를 넣은 상태에서 드라이아이스의 기화로 인한 내부압력의 이용하여 간단하고도 정확하게 리크를 테스트 해볼 수 있도록 한 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예로 형성되는 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법에 의하면 파이프의 양 끝단을 막을 수 있고, 한쪽에는 압력게이지만 있으면 되므로, 장비가 간단하고, 드라이아이스의 크기를 조절하여 직경이 작은 파이프에도 테스트가 가능하고, 드라이아이스를 적절한 크기로 잘라서 파이프에 소량만 넣으면 되기 때문에 파이프에 별도의 가스 주입을 위한 별도의 장치를 부착하지 않아도 되므로 테스트가 편리하며, 작은 파이프가 복잡하게 연결되는 부분에도 정밀하게 테스트를 할 수 있어서, 산업현상의 사고를 미연에 방지할 수 있는 등의 효과가 발생한다.

Description

드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법{LEAK TEST METHOD FOR MULTI PIPE PART U}

본 발명은 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러개의 관이 복잡하고 짧은 구간에 얽혀 있는 부분인 다중관부를 각각 해당 파이프의 내부에 드라이아이스를 넣은 상태에서 드라이아이스의 기화로 인한 내부압력을 이용하여 간단하고도 정확하게 리크를 테스트 해볼 수 있도록 한 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법에 관한 것이다.

기밀 용기, 배관, 또는 밸브 등의 시험체로부터의 미소한 리크의 유무를 검출(검사)하는 리크테스트(리크검출)에 리크 디텍터를 이용하는 것이 종래부터 알려져 있다(예를 들면, 일본특허출원공개 제1998-38746호)

종래의 리크 디텍터는 진공 중의 가스 분자를 이온화하여 헬륨 이온만을 선별해 이온 컬렉터(collector)에 입사시켜, 이온 전류로 진공 중에 새는 헬륨 가스를 정량적으로 검출할 수 있도록 구성한 질량 분석기(mass spectrometer)를 갖춘다.

상기 질량 분석기는 진공 분위기의 형성이 가능한 진공 챔버로부터, 진공 펌프에 통하는 배기관으로 분기한 분기관(branch pipe)에 개폐변을 개입시켜 설치된다.

여기서, 상기 종래 예의 리크 디텍터를 이용하여 탱크 등의 기밀 용기를 진공 분위기의 형성이 가능한 테스트 챔버(진공 챔버) 내에 배치해 리크테스트하는 경우를 예를 들어 설명하면, 먼저 시험체인 기밀 용기를 테스트 챔버 내에 수용한 후, 이 시험체 내에 헬륨 가스를 봉지하고, 아울러 테스트 챔버를 진공 배기하여 진공 분위기로 만든다.

그리고 시험체로부터의 리크가 있었을 경우에는, 진공 분위기에 혼입하는 헬륨 가스의 유무가 리크 디텍터로 검출된다.

일반적으로, 시험체 안으로의 헬륨 가스의 봉입은 시험체 내에 질소나 공기 등의 기체를 도입해 시험체 내를 가압하여 소위 대략적(gross) 리크테스트를 실시하고, 계속해서 시험체 내로부터 이 기체를 진공 배기한 후에 행해진다.

대한민국 특허청 등록특허공보 제1719281호에는 '리크 검출 시스템'이 형성되는데, 진공 펌프에 접속된 테스트 챔버; 시험체에 헬륨 가스를 봉입하는 봉입 수단; 상기 테스트 챔버로 상기 시험체를 이송할 수 있는 검출 준비 위치와 상기 봉입 수단에 의한 헬륨 가스의 봉입 조작이 수행되는 봉입 조작 위치 사이에 상기 시험체를 운반하는 운반 수단; 상기 검출 준비 위치로부터 상기 테스트 챔버 내의 검출 위치로 상기 시험체를 이송하는 이송 수단; 헬륨 가스의 봉입이 완료된 시험체가 검출 위치에 있는 상태에서 상기 테스트 챔버를 밀폐하는 밀폐 수단; 및 상기 밀폐 수단에 의해 상기 테스트 챔버를 밀폐한 후에 상기 진공 펌프에 의해 상기 테스트 챔버를 소정 압력까지 진공 배기(evacuate) 했을 때, 상기 시험체로부터 리크하는 헬륨을 검출하는 리크 검출 수단을 포함하되, 상기 리크 검출 수단은, 상기 시험체가 배치되는 상기 테스트 챔버로부터 상기 진공 펌프로 연결되는 배기관 내에 삽입되어 상기 배기관내의 유선 방향에 대해서 개방된 개구부를 갖춘 가이드관; 및 상기 가이드관에 개폐변을 통해 접속되어 헬륨을 검출하는 질량 분석기(mass spectrometer)를 포함하도록 형성된다.

또한, 대한민국 특허청 등록특허 제1224959호에는 '파이프류 리크 테스트기'가 개시된 바 있는데, 다수의 파이프를 안정되게 홀딩시키는 동시에 양단을 밀폐시키고, 파이프 내부로 설정된 압력의 에어를 주입하여 파이프의 조인트 부위가 압력을 견딜 수 있는 정도(파이프 내부의 에어 리크에 대한 양품과 불량품)를 제어장치에서 인디게이터와 터치스크린에서 표시하도록 구성하고, 불량품이면 파이프에 마크를 할 수 있도록 구성한 것이다.

그러나, 종래의 리크검출기는 다음과 같은 문제점이 있었다.

(1) 리크테스트에 필요한 장비가 많고, 지나치게 커서 큰 파이프로 연결되는 부분에는 사용이 가능하지만, 작은 파이프들이 복잡하게 연결되어 있는 곳에는 리크테스트하기에 불편하다.

(2) 헬륨은 사용 후 모두 공기중으로 배출되어 버리는데, 가격이 매우 고가이고, 작은 파이프들이 복잡하게 연결되어 있는 곳에는 압력을 가하여 헬륨을 주입하기가 곤란하다.

(3) 작은 파이프가 복잡하게 연결되는 부분에는 테스트가 어려워서 사고가 발생하기도 한다.

상기한 문제점을 극복하기 위해서, 본 발명은 주파이프 외에 작동을 위해서 많은 센서와 밸브가 형성되는 부분의 작은 파이프들이 다수 존재하는 부분(이하, '다중관부 부분'이라 함)의 리크를 테스트할 수 있도록 하기 위해서 안출된 것으로,

측정을 위한 구간을 막을 수 있는 기밀수단으로 한쪽을 막는 기밀단계와;

파이프의 규격에 따른 드라이아이스양을 계산한 드라이아이스를 적당한 크기로 절단하여 준비하는 준비단계와;

상기 드라이아이스를 파이프 내부에 삽입한 후 압력게이지로 입구를 막는 기밀단계와;

상기 드라이아이스가 완전히 기화될 때 내부압을 맞춘 후 테스트구간의 관을 거품으로 리크테스트하는 리크테스트단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예로 형성되는 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.

(1) 파이프의 양 끝단을 막을 수 있고, 한쪽에는 압력게이지만 있으면 되므로 장비가 간단하고, 드라이아이스의 크기를 조절하여 직경이 작은 파이프에도 테스트가 가능하다.

(2) 드라이아이스를 적절한 크기로 잘라서 파이프에 소량만 넣으면 되기 때문에 파이프에 별도의 가스 주입을 위한 별도의 장치를 부착하지 않아도 되므로 테스트가 편리하다.

(3) 작은 파이프가 복잡하게 연결되는 부분에도 정밀하게 테스트를 할 수 있어서, 산업현상의 사고를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성되는 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법을 나타낸 실험실 테스트 사진.

본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기에 앞서, 본 명세서에 도시된 도면은 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 그 구성요소의 크기나 형상 등을 다소 과장되거나 단순화시켜 표현할 수 있다.

본 발명에서 정의된 용어 및 부호들은 사용자, 운용자 및 작성자에 의해서 임의로 정의되거나, 선택적으로 사용된 용어이기 때문에, 이러한 용어들은 본 명세서의 전체적인 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 하고, 용어자체의 의미로 한정하여서는 안된다.

본 발명은 주파이프 외에 작동을 위해서 많은 센서와 밸브가 형성되는 부분의 작은 파이프들이 다수 존재하는 부분의 리크를 테스트할 수 있도록 하기 위해서 안출된 것으로,

측정을 위한 구간을 막을 수 있는 기밀수단으로 한쪽을 막는 기밀단계와;

파이프의 규격에 따른 드라이아이스양을 계산한 드라이아이스를 적당한 크기로 절단하여 준비하는 준비단계와;

상기 드라이아이스를 파이프 내부에 삽입한 후 압력게이지로 입구를 막는 기밀단계와;

상기 드라이아이스가 완전히 기화될 때 내부압을 맞춘 후 테스트구간의 관을 거품으로 리크테스트하는 리크테스트단계로 구성된다.

상기 기밀단계는 주파이프 외에 작동을 위해서 설치되는 다수개의 파이프의 각 부분을 구분하여 기밀하는 단계이다.

상기 기밀단계에서 파이프의 각 연결되는 부분들을 분리하여 기준을 삼아서 형성한다.

상기 기밀단계에서 파이프의 일측은 파이프막음수단으로 기밀을 완전히 막고, 타측은 압력게이지가 결합된 게이지막음수단으로 완전히 기밀한다.

상기 준비단계는 테스트를 하고자 하는 파이프 길이와 직경을 통해서 드라이아이스의 양을 정하여 절단하여 준비하는 단계이다.

상기 드라이아이스의 양은 드라이아이스가 포함되어 완전히 기화되었을 때 막혀있는 파이프의 내부의 내부압이 5atm 정도가 되도록 하는 것이 적당하다.

상기 드라이아이스의 양은 직경 40ø, 길이 800mm 일때 10~12g의 비로 정할 수 있다.

상기 드라이아이스의 기화시간은 주변온도 및 파이프 내부온도에 따라 각각 달라지는데, 평균 24℃일 경우에는 11분 정도 경과되면 압력이 안정화되면서 압력게이지가 멈추게 된다.

따라서, 정확히 5atm이 될 필요는 없지만, 내부압이 완전히 안정될 때까지 기다려서 리크테스트를 해야 한다.

상기와 같이 내부압이 안정화 되었을 때, 리크테스트단계를 수행하게 되는데, 상기 리크테스트단계는 일단 압력게이지가 안정화되지 않으면 리크(leak)가 있는 것으로 확인할 수 있다.

또한, 연결부위 거품테스트를 진행하는데, 거품을 발라서 리크가 발생하는지 확인하여 테스트를 진행한다.

상기와 같이, 본 발명은 다중관부 부분의 리크를 테스트하는 방법으로, 콤프레샤, 다수개의 압력게이지, 헬륨과 같은 특수한 압축 불활성가스, 헬륨주입장치 등 많은 장비가 필요한데, 이러한 장비없이 간단하게 드라이아이스로 내부압을 만들어 간단하게 리크테스트를 할 수 있어서 시간과 비용이 현저하게 줄어든다.

본 발명의 바람직한 실시예로 형성되는 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법에 의하면 파이프의 양 끝단을 막을 수 있고, 한쪽에는 압력게이지만 있으면 되므로 장비가 간단하고, 드라이아이스의 크기를 조절하여 직경이 작은 파이프에도 테스트가 가능하고, 드라이아이스를 적절한 크기로 잘라서 파이프에 소량만 넣으면 되기 때문에 파이프에 별도의 가스 주입을 위한 별도의 장치를 부착하지 않아도 되므로 테스트가 편리하며, 작은 파이프가 복잡하게 연결되는 부분에도 정밀하게 테스트를 할 수 있어서, 산업현상의 사고를 미연에 방지할 수 있는 등의 효과가 발생한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

Claims (3)

1. 측정을 위한 구간을 막을 수 있는 기밀수단으로 한쪽을 막는 기밀단계와;
   파이프의 규격에 따른 드라이아이스양을 계산한 드라이아이스를 계산된 크기로 절단하여 준비하는 준비단계와;
   상기 드라이아이스를 파이프 내부에 삽입한 후 압력게이지로 입구를 막는 기밀단계와;
   상기 드라이아이스가 완전히 기화될 때 내부압을 맞춘 후 테스트구간의 관을 거품으로 리크테스트하는 리크테스트단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 기밀단계는 다중관부 부분의 각 연결되는 부분들을 분리하여 파이프의 일측은 파이프막음수단으로 기밀을 완전히 막고, 타측은 압력게이지가 결합된 게이지막음수단으로 완전히 기밀하는 것을 특징으로 하는 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 드라이아이스의 양은 직경 40ø, 길이 800mm 일때 10~12g의 비로 형성되는 것을 특징으로 하는 드라이아이스를 활용한 다중관부 부분 리크테스트방법.

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