KR100748173B1

KR100748173B1 - 가스배관 연결 방법 및 그에 사용되는 장치

Info

Publication number: KR100748173B1
Application number: KR1020060069910A
Authority: KR
Inventors: 김주성; 김판상; 홍창은; 이원석; 김창수; 제해종
Original assignee: 주식회사 경동도시가스
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2026-07-25

Abstract

본 발명은 기 수요처에 가스 공급이 차단되지 않도록 하면서 가스 누출 없이 추가 배관을 연결하거나 오인 천공시에 분기 배관을 안전하게 철거할 수 있도록 하는 가스배관 연결 방법 및 그에 사용되는 장치에 관한 것으로서, 배관 천공 후에 가스압을 측정하고, 오인 천공 발생시에 분기티에 'I'자 형상의 스토퍼 플러그를 설치하여 분기배관에 남아 있는 잔류 가스를 제거한 다음, 분기배관 등을 철거할 수 있도록 구성함으로써, 보다 안전하고 신뢰성 있는 배관 연결 시공이 가능해지고, 더불어 배관 천공기와 플러깅 장비도 간단하게 구성하여 사용이 용이하도록 하는 효과를 제공하게 된다.

분기티, 저압 배관, 중압 배관, 분기배관, 천공기, 플러그, 잔류 가스

Description

가스배관 연결 방법 및 그에 사용되는 장치{Method for connecting gas pipe and device used therefor}

도 1은 종래 가스배관 천공 장비가 도시된 분해 사시도,

도 2는 종래 가스배관 천공 장비의 내부 구성을 보인 결합 상태의 단면도,

도 3은 도 2에 도시된 천공 장비의 주요부가 도시된 상세도,

도 4는 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법에 사용되는 배관 천공기의 분해도,

도 5는 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법에 사용되는 배관 천공기의 결합 상태 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 배관 천공기를 이용한 배관 천공시의 상태를 나타낸 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 배관 천공기의 파이롯 드릴 구조를 보여주는 상세도,

도 8은 도 7의 "A" 방향에서 본 파이롯 드릴을 구조를 보여주는 상세도,

도 9는 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법에 사용되는 플러깅 장비의 분해도,

도 10은 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법에 사용되는 플러깅 장비의 결합 상태의 단면도,

도 11a와 도 11b는 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법에서 정상일 때의 공정순서가 도시된 사시도들,

도 12a와 도 12b는 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법에서 정상일 때의 공정순서가 도시된 단면도들,

도 13a와 도 13b는 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법에서 비정상일 때의 공정순서가 도시된 단면도들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

41 : 주배관 43 : 에어백 소켓

45 : 주배관 47 : 분기티

50 : 배관 천공기 51 : 천공 샤프트

53 : 커버 통체 55 : 탭핑 하우징

56 : 브리더 밸브 57 : 회전 툴

58 : 툴 어댑터 60 : 파이롯 드릴

63 : 천공톱 70 : 샌드위치 밸브

75 : 밸브판 80 : 플러깅 장비

81 : 플러깅 샤프트 83 : 플러깅 핸들

85 : 플러깅 어댑터 87 : 플러그

90 : 스토퍼 플러그 91 : 상부 플러그

93 : 하부 플러그 95 : 연결체

97 : 연결통로 100 : 질소 공급 장치

본 발명은 도시가스 등의 가스배관 연결 방법 및 그에 사용되는 장치에 관한 것으로서, 특히 기 수요처에 가스 공급이 차단되지 않도록 하면서 가스 누출 없이 추가 배관을 연결하거나 오인 천공시에 분기 배관을 안전하게 철거할 수 있도록 하는 가스배관 연결 방법 및 그에 사용되는 장치에 관한 것이다.

산업용은 물론 가정용으로도 도시 가스의 이용이 크게 늘어나면서, 새로운 수요처에 가스를 공급하기 위해 가스 배관을 추가로 연장하거나, 주배관에 분기 배관을 연결하는 공사가 급속히 증대되고 있는 실정이다.

하지만, 이와 같이 새로운 수요처 등에 가스 배관을 연결하기 위해 주배관의 가스 공급을 차단한 상태에서 배관 연결 공사를 하게 되면, 주배관을 통해 가스를 공급받고 있는 기존 수요처에 가스가 공급되지 않게 되므로, 상당한 불편을 초래하게 되는 문제가 발생된다.

이와 같은 문제 때문에 주배관의 가스 공급을 완전히 차단하지 않은 상태에서 가스 누출 사고 없이 안전하게 배관을 추가로 연결하는 여러 장치들이 개발되고 있다.

도 1 내지 도 3은 위와 같은 문제를 해결할 수 있도록 제안된, 대한민국 공 개특허공보 공개번호 특1999-0062337에 개시된 배관파이프의 천공장비를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하여, 종래 가스 배관 천공장비에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 주배관(2)에 분기배관(4)을 연결할 수 있도록 주배관(2)에 분기티(3)가 설치되고, 이 분기티(3)의 상부에는 가스차단밸브(10)가 결합되어 설치된다.

상기 가스차단밸브(10)의 상측에는 주배관(2)을 천공할 수 있는 배관 천공장비(20)가 결합된다.

상기 배관 천공장비(20)는 밸브 어댑터(15)와, 이 밸브 어댑터(15)를 수직으로 관통하여 배관을 천공하는 천공 어셈블리(30)와, 상기 밸브 어댑터의 상부에서 천공 어셈블리(30)가 회전 가능하도록 지지하는 지지대(25)로 구성된다.

특히 상기 천공 어셈블리(30)는 상측으로부터 가압핸들(31), 에어 임펙터(32), 스핀들(33), 천공 절단톱(35) 및 드릴(36)이 상호 연결되어, 상기 가압핸들(31)을 회전시킴으로써 끝단부의 드릴(36) 및 천공 절단톱(35)을 이용하여 배관 천공이 이루어지도록 구성된다.

상기와 같은 배관 천공장비 등을 이용한 배관 연결 공정에 대하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.

도 1에서와 같이 주배관(2)에 분기티(3)를 용접하고, 이 분기티(3)에 분기배관(4)을 용접하여 연결한다.

그리고 상기 분기티(3)의 상부에 가스차단밸브(10)를 설치하고, 그 위에 밸 브 어댑터(15)를 고정한 후에, 상기 배관 천공장비(20)를 이용하여, 상기 분기티(3) 내부에서 주배관(2)에 홀을 천공한다.

즉, 배관 천공 장비(20)의 가압핸들(31)을 회전시켜 드릴(36) 및 천공 절단톱(35)으로 상기 주배관(2)에 천공 홀을 형성한다.

주배관(2)의 천공작업이 완료되면, 분기티(3)에서 가스차단밸브(10) 상측으로 상기 드릴(36) 및 천공 절단톱(35)이 올라오도록 한 다음, 가스차단밸브(10)를 닫고, 천공 장비를 분리한다.

이후, 상기 밸브 어댑터(15)에 플러깅(plugging) 장비를 연결한 다음, 가스차단밸브(10)를 개방하고, 분기티(3)의 상단 입구부에 플러그(미도시)를 설치하여 분기티(3)를 밀봉한다.

이와 같이 분기티(3)가 밀봉되어 주배관(2)과 분기배관(4)의 연결이 완료되면, 분기티(3)의 외부 즉, 플러그가 설치된 부분에 캡을 씌우고 용접하고 고정함으로써 가스배관 연결작업이 완료된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 배관 연결 방법의 문제점을 열거하면 다음과 같다.

먼저, 상기 예시한 선행 기술의 배관 천공 장비(20)를 비롯하여, 종래 배관 천공 장비를 전체적으로 조립 구조가 복잡하고, 천공 작업도 불편한 문제점이 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 분기티(3), 가스차단밸브(10), 밸브 어댑터(15) 등을 플랜지부가 각각 형성되어 각각 수개의 볼트를 이용하여 상호 고정하여 조립하게 되므로, 전체적으로 조립 부품수가 많아져서 조립 공수가 증가하고, 장비의 비용도 상승하게 되는 문제점이 있다.

또한, 지지대(25)도 외측으로 많이 돌출된 상태에서 연결되는 등, 전체적인 구조도 심플하지 못하고, 장비의 부피도 커져서 협소한 공간 등에서는 장비의 사용이 상당히 불편해지는 문제점이 있다.

다음, 상기한 종래 배관 연결 방법에서 주배관(2)을 오인 천공한 경우에 분기티(3) 부분을 밀폐시키고 분기 배관(4)을 철거하는 공정을 실시하게 된다. 하지만, 분기티(3)를 밀폐하더라도 분기배관(4)에 가스가 잔류하게 되므로, 분기배관(4)을 철거하는 과정에서 분기배관 내부의 잔류 가스에 의해 안전사고를 유발할 수 있는 문제점이 있다.

특히, 분기배관(4) 내에 잔류하는 가스를 제거하는 여러 방법을 쓰고 있으나, 잔류 가스 제거 공정이 복잡하고 또한 쉽지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배관천공장비 및 배관 플러깅 장비를 간단하게 구성하여, 보관 및 사용이 용이하게 이루어지도록 하는 가스배관 연결 방법 및 그에 사용되는 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은, 주배관의 오인 천공시에 분기배관에 잔류하는 가스를 간편한 방법으로 확실하게 배출하여, 분기 배관의 철거가 용이하고 안전사고 발생 등을 방지할 수 있는 가스배관 연결 방법 및 그에 사용되는 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법은, 주배관에 분기티를 설치하고, 분기배관을 연결하는 제1단계와; 상기 분기티에 샌드위치 밸브를 설치하고, 배관 천공기를 이용하여 주배관을 천공하는 과정에서, 샌드위치 밸브의 상측에 설치된 브리더 밸브를 통해 가스를 배출하면서 가스압을 측정하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 가스압 측정 결과, 원하는 가스압이 아닌 경우에는 이상 발생시로 판단하고, 상기 배관 천공기를 분리함과 아울러, 주배관 쪽은 차단하고 분기티의 상부와 분기배관 쪽을 연통하도록 형성된 스토퍼 플러그를 준비하는 제3단계와; 플러깅 장비를 이용하여 상기 스토퍼 플러그를 분기티에 삽입하여 주배관 쪽을 완전히 차단하여 밀봉하는 제4단계와; 상기 샌드위치 밸브의 상부에 설치된 브리더 밸브를 통해 외부에서 폭발 위험이 없는 안전한 가스를 상기 스토퍼 플러그의 연결 통로를 통해 분기 배관에 주입하여 분기 배관에 잔류하는 폭발 위험이 있는 가스를 배출시키는 제5단계와; 상기 분기 배관에 위험한 잔류 가스의 배출이 완료되면, 분기 배관을 철거하고, 분기티와의 연결 부위를 밀봉하는 제6단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 제5단계에서 주입하는 가스는 질소 가스인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 가스 배관 연결 방법에 사용되는 배관 천공 장치는, 상기 샌드위치 밸브의 상부에 결합되고 상기 브리더 밸브가 설치되는 탭핑 하우징과, 상기 탭핑 하우징에 수직 방향으로 삽입되는 천공 샤프트와, 상기 탭핑 하우징에 결 합되어 상기 천공 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 원통 구조의 커버 통체와, 상기 천공 샤프트의 상부에 결합되어 천공 샤프트를 회전시키는 회전 툴과, 상기 천공 샤프트의 하단부에 결합되어 천공된 배관 파편을 배출시키기 위한 파이롯 드릴과, 상기 파이롯 드릴의 외부에서 상기 천공 샤프트에 결합되어 상기 주배관에 천공홀을 형성하는 천공톱을 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 커버 통체, 탭핑 하우징, 샌드위치 밸브, 분기티는 나사 결합 방식으로 상호 연결되는 것이 바람직하다.

또한 상기 파이롯 드릴의 끝단부에는 천공된 배관 조각이 걸릴 수 있도록 'U'자형 구조의 걸림핀이 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같은 가스 배관 연결 방법에 사용되는 플러깅 장치는, 상기 샌드위치 밸브의 상부에 결합되고 상기 브리더 밸브가 설치되는 플러깅 하우징과, 상기 플러깅 하우징을 관통하여 설치된 플러깅 샤프트와, 상기 플러깅 샤프트의 상단부에 결합된 플러깅 핸들과, 상기 플러깅 하우징의 끝단에 결합되어 상기 분기티를 밀봉하는 플러그를 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 주배관 오인 천공시에 사용되는 스토퍼 플러그는 단면이 'I'자 구조로 형성되어 상기 분기티의 상측 개구부와 하측 개구부에 끼워져, 적어도 하측 개구부를 밀봉할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 스토퍼 플러그는 상측 개구부와 하측 개구부에 끼워지도록 상부 플러그와 하부 플러그가 각각 형성되고, 이 상부 플러그와 하부 플러그는 상대적으로 외경이 축소된 연결체를 통해 상호 연결되며, 상기 연결체의 측면에서 상부 플러그 방향으로는 상기 분기 배관의 가스를 배출할 수 있는 연결 통로가 형성될 수 있다.

그리고 상기 스토퍼 플러그의 상부 플러그와 하부 플러그의 둘레에는 분기티의 개구부에 밀착되는 오링이 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 가스배관 연결 장치의 배관 천공기가 도시된 분해 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 천공기의 주요부가 도시된 단면도, 도 6은 도 4에 도시된 천공기를 이용한 배관 천공 직전의 상태가 도시된 단면도이다.

본 발명의 배관 천공기(50)를 설명하기에 앞서, 도 4에서 주배관 A(41)는 가스 배관 끝단부를 추가로 더 연장하기 위하여 에어백 소켓(43)이 설치된 상태에서 배관을 천공하기 위한 구조를 나타낸 도면이고, 주배관 B(45)는 가스 배관을 분기하기 위하여 분기티(47)를 설치하여 분기 배관(미도시 됨)을 연결하기 위한 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 배관 천공기(50)는 주배관 A(41)는 물론 주배관 B(45)에도 모두 적용 가능한 천공기이고, 이하 설명될 실시예에서는 주배관 B(45)를 중심으로 설명한다.

본 발명에 따른 배관 천공기(50)는, 도 4 내지 도 6을 참고하면, 천공 샤프트(51)와, 상기 천공 샤프트(51)를 회전 가능하게 지지하는 원통 구조의 커버 통체(53)와, 상기 커버 통체(53)의 하부에 결합되고 후술할 샌드위치 밸브(70)에 결 합되는 탭핑 하우징(55)과, 상기 천공 샤프트(51)의 상부에 결합되어 천공 샤프트(51)를 회전시키는 회전 툴(57)과, 상기 천공 샤프트(51)와 회전 툴(57) 사이에 삽입되는 툴 어댑터(58)가 구성된다.

특히, 상기 천공 샤프트(51)의 하단부에는 배관 천공 및 천공된 홀 조각을 배출시키기 위한 파이롯 드릴(60)이 결합되고, 상기 파이롯 드릴(60)의 외부에는 배관을 원형으로 천공하여 홀을 형성하는 천공톱(63)이 결합된다.

참고로 도 4 내지 도 6에서 도면에서 참조 번호 51a는 스토퍼 링이고, 53a는 가스 누출을 방지하는 패킹 어댑터이며, 53b와 53c는 상기 천공 샤프트(51)를 회전 가능하게 지지하는 부싱이다. 또한 56은 가스를 배출함과 아울러 배출 가스압을 측정할 수 있는 브리더 밸브이고, 55a는 탭핑 하우징(55)과 커버 통체(53) 사이에 장착되어 가스 누출을 방지하는 오링이며, 55b는 샌드위치 밸브(70)와 탭핑 하우징(55) 사이에 장착되어 가스 누출을 방지하는 오링을 나타낸 것이다.

또한 참조 번호 65는 상기 파이롯 드릴(60)을 고정하기 위한 고정핀이고, 66은 파이롯 드릴(60)을 지지하기 위한 홀더이다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 배관 천공기(50)는 상기 커버 통체(53)와 탭핑 하우징(55)이 나사 조립 방식으로 상호 연결되고, 또한 탭핑 하우징(55)과 샌드위치 밸브(70)도 나사 조립 방식으로 상호 연결되고, 각각의 연결부 사이에는 가스 누출을 방지할 수 있도록 오링 등의 밀봉수단(53a, 55a, 55b)이 설치된다.

그리고 상기 샌드위치 밸브(70)도 에어백 소켓(43)은 물론 분기티(47)에 나사 결합되는 방식으로 조립될 수 있도록 구성되며, 각각의 연결부에는 가스 누출 방지를 위한 오링 등의 밀봉 수단들이 설치된다.

한편, 상기 샌드위치 밸브(70)는 밸브 작동부(71)를 회전 작동시킴으로써 밸브 몸체(73) 내의 밸브판(75)이 회전하면서 개폐 작동이 이루어질 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 파이롯 드릴(60)의 하부에는 천공된 조각이 걸려서 배출될 수 있도록 걸림핀(61)이 구비되는데, 이의 작동 구조를 도 7과 도 8을 참조하여 설명한다.

도 7은 파이롯 드릴(60)의 정면에서 본 도면으로서, 파이롯 드릴(60)이 주배관(45)을 뚫고 들어갈 때의 도면이고, 도 8은 도 7의 "A"방향에서 본 도면으로서, 주배관(45)에 천공되어 파이롯 드릴(60) 및 천공톱(63)이 상측으로 이동하면서 파이프 조각(45P)이 걸린 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이 파이롯 드릴(60)의 하단부에 걸림핀(61)이 장착될 수 있는 핀홀(60a)이 형성되고, 이 핀홀(60a)이 대략 'U'자형 구조로 형성된 걸림핀(61)이 삽입되어 장착된다.

그리고 상기 파이롯 드릴(60)에는 상기 걸림핀(61)이 도 7에서와 같이 수직으로 세워진 상태에서 드릴의 밖으로 돌출되지 않도록 핀 안착부(60b)가 양쪽에 형성되고, 걸림핀(61)이 수평으로 위치된 상태에서 더 이상 회전하지 않도록 도 8에서와 같이 스토퍼(60c)가 형성된다.

이와 같은 파이롯 드릴(60)의 구조에 따라 도 7에서와 같이 드릴(60)이 주배관(45)을 뚫고 들어갈 때는 걸림핀(61)이 수직으로 위치되고, 이후 파이롯 드 릴(60)이 주배관(45)을 완전히 뚫고 들어간 다음에는 도 8에서와 같이 걸림핀(61)이 수평 방향으로 회전하게 됨으로써 천공된 파이프 조각(45P)이 걸림핀(61)에 걸려서 파이롯 드릴(60) 및 천공톱(63)이 상측으로 이동할 때 함께 빠져나올 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 천공기를 이용한 배관 연결 작업에 대해서는 다음에 도 11a 내지 도 13b를 참고하여 다음에 자세히 설명하기로 하고, 이하에서는 배관 천공 후에 배관 연결 작업을 마무리하면서 사용되는 플러깅 장비(80)에 대하여 설명한다.

도 9는 본 발명에 따른 가스배관 연결장치의 플러깅 장비가 도시된 분해 단면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 플러깅 장비를 이용하여 플러그를 설치하는 상태를 보인 단면도이다.

참고로, 본 발명에 따른 플러깅 장비(80)도 에어백 소켓(43)이 설치되는 주배관 A(41)와 분기티(47)가 설치된 주배관 B(45)에 모두 적용 가능한 바, 도 10에서는 에어백 소켓(43)에 플러그(87)가 설치된 상태를 도시한 것이다.

상기 두 주배관(41)(45)에는 상기한 배관 천공기(50)에 의해 천공 홀(41H)(45H)이 형성된 상태이다.

도시된 바와 같이 샌드위치 밸브(70)는 위에서 설명한 천공기와 동일하게 구성될 수 있으므로 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

그리고 상기 배관 천공기(50)의 탭핑 하우징(55) 대신에 플러깅 하우징(88)을 사용하게 되고, 이 플러깅 하우징(88)에는 플러깅 샤프트(81)가 관통되게 설치 된다.

상기 플러깅 샤프트(81)는 그 상단에 플러깅 핸들(83)이 구비되고, 하단부에는 플러그(87)에 결합되는 플러깅 어댑터(85)가 구비된다.

한편, 도 9에서는 두 가지 플러그(87)가 예시되어 있는 바, 플러그 A는 정상적으로 배관 시공이 완료되는 경우에 에어백 소켓(43)의 입구나 분기티(47)의 상측 개구부(47a)에 결합되어 배관을 밀봉하기 위한 플러그(87)이고, 플러그 B는 비정상적인 상태에서 배관 뒤처리 작업을 할 경우에 분기티(47)에 삽입되어 가스 누출을 방지하는 스토퍼 플러그(90)를 나타낸다.

여기서 플러그 A(87)는 공지의 플러그와 동일하거나 유사하게 구성될 수 있다.

반면, 상기 스토퍼 플러그(90)는 단면이 'I'자 구조로 형성되어 분기티(47)의 상측 및 하측 개구부(47a, 47b)를 밀폐시키도록 구성된다. 즉, 상기 스토퍼 플러그(90)는 상부 플러그(91)와 하부 플러그(93)가 각각 형성되고, 이 상부 플러그(91)와 하부 플러그(93)는 상대적으로 외경이 축소된 연결체(95)를 통해 상호 연결된다.

상기 상부 플러그(91) 및 하부 플러그(93)에는 분기티(47) 내에 밀착되어 가스의 누출을 방지토록 오링(92. 94)이 설치된다. 특히 상기 연결체(95)의 측면에서 상부 플러그(91) 방향으로는 분기 배관의 가스를 배출할 수 있는 연결통로(97)가 형성된다.

이와 같은 스토퍼 플러그(90)의 구체적인 사용 방법에 대해서는 도 13a와 도 13b의 공정을 통해서 자세히 설명한다.

한편, 참조 번호 89는 상기한 배관 천공기(50)에 구성되는 브리더 밸브(56)와 동일한 역할을 하는 브리더 밸브를 나타낸다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 플러깅 장비(80)도 플러깅 하우징(88), 샌드위치 밸브(70), 에어백 소켓(43) 또는 분기티(47)도 상호 나사 결합 방식으로 조립되고, 각각의 조립 부분에는 가스 누출을 방지하는 오링 등이 설치된다.

또한 상기 두 플러그(87)(90) 역시 관체 내부에 밀착되어 내부를 밀봉하도록 오링(87a, 92, 94)이 설치된다.

이하, 상기한 바와 같은 배관 천공기(50) 및 플러깅 장비(80)를 이용하여 배관을 연결하는 공정을 설명하면 다음과 같다.

참고로, 이하 설명될 배관 연결 공정은 분기티(47)가 설치되어 배관을 분기하는 경우를 중심으로 설명하고, 에어백 소켓(53)을 통한 추가 배관 연결 공정은 이하 설명될 배관 분기 연결 공정과 거의 동일 또는 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.

도 11a와 도 11b는 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법이 도시된 연속된 사시도이고, 도 12a와 도 12b는 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법의 내부 구성을 보인 연속된 단면도이다.

먼저, 주배관(45)에서, 분기배관(48)을 연결하기 위한 부분에 분기티(47)를 용접하고, 분기티(47)에 분기배관(48)을 연결하여 설치한다.(S₀)(S₁)

이때, 분기배관(48)은 통상 가정 등의 새로운 수요처에 직접 연결되는 배관으로, 분기배관(48)의 끝부분에는 배관을 차단하는 퍼지 밸브(미도시) 등이 구비되는 바, 이하 설명될 배관 연결 공정은 상기 퍼지 밸브를 차단하여 가스가 누출되지 않도록 한 상태에서 이루어지게 된다.

다음, 분기티(47)의 상단부에 샌드위치 밸브(70) 및 탭핑 하우징(55)을 조립하고(S₂)(S₃), 상기 탭핑 하우징(55)에 상기한 바와 같은 배관 천공기(50)를 삽입하여 조립한다.(S₄)

다음, 배관 천공기(50)의 천공 샤프트(51)를 회전시켜 주배관(45)에 드릴(60) 및 천공톱(63)을 통해 구멍을 천공한다.(S₅)(S_5-1)(S_5-2)

이때, 상기 드릴(60)로 주배관(45)을 뚫는 과정에서, 주배관(45)의 가스 압력을 측정하게 된다.

즉, 탭핑 하우징(55)의 브리더 밸브(56)를 개방하여, 주배관(45)에서 외부로 배출되는 가스의 압력을 체크한다.

이와 같이 브리더 밸브(56)를 통해서 배출되는 압력을 측정하여, 배관의 압력이 원하는 압력일 경우에는 정상 상태로 파악하고, 분기티(47)를 밀봉하는 플러깅 공정을 실시하고, 정상이 아닐 경우에는 이상 발생으로 판단하고, 긴급 복구 작업을 실시한다. 여기서 비정상일 경우에는 도 13a와 도 13b를 통해 자세히 설명하기로 하고, 도 11b와 도 12b를 참고하여, 정상일 경우에 대해서 먼저 설명한다.

이후, 배관 천공기(50)의 천공 샤프트(51)를 상측으로 이동시키면, 도 8에서 와 같이 배관 절단 조각(45P)이 함께 따라 올라오게 되고, 드릴(60) 및 천공톱(63) 등이 샌드위치 밸브(70)의 상측으로 이동하게 되면, 샌드위치 밸브(70)를 닫는다.(S₆)

이때 주배관(45) 내의 가스는 분기티(47)를 통해 분기배관(48)의 내측으로 유입되나, 분기티(47)의 상부의 샌드위치 밸브(70) 및 분기배관(48) 끝단의 퍼지 밸브(미도시)가 닫혀 있는 관계로 가스 누출은 발생하지 않게 된다.

다음, 상기 탭핑 하우징(55)에서 배관 천공기(50)를 분리한 상태에서(S₇) 플러깅 샤프트(81)가 결합된 하우징 어댑터(88a)를 탭핑 하우징(55)에 결합시킨다.(S₈)(S₉) 이와는 달리 상기 샌드위치 밸브(70)가 닫혀 있는 상태에서 탭핑 하우징(55)을 분리하고, 플러깅 샤프트(81)가 결합된 플러깅 하우징(88)(도 9에 도시됨)을 샌드위치 밸브(70)에 결합하는 방법을 이용할 수도 있다. 본 실시예의 도면에서는 전자의 결합 방법을 예시하여 설명한다.

이후, 브리더 밸브(56)를 닫은 상태에서 샌드위치 밸브(70)를 개방하고, 플러깅 샤프트(81)를 삽입하여, 플러깅 샤프트(81)의 끝단에 결합된 플러그(87)를 분기티(47)의 입구에 결합시켜 분기티(47)를 밀봉한다.(S₁₀)

다음, 분기티(47)로부터 플러깅 장비(80), 탭핑 하우징(55), 샌드위치 밸브(70) 등을 분리하고(S₁₁)(S₁₂), 플러그(87)가 설치된 분기티(47)의 상측 개부구 캡(49)을 씌워 용접하게 되면, 가스 배관 분기 작업이 완료된다.(S₁₃)

한편, 도 12a에서 브리더 밸브(56)를 통해 배출되는 가스압을 측정하여, 배출되는 가스압이 원하는 가스압이 아닌 경우에는 긴급 복구용 차단 플러그(87)를 설치하게 된다.

정상 가스압이 아닌 경우는 통상 수용처에 공급되는 가스 배관은 저압 가스배관인 주배관으로부터 분기 배관을 연결하게 되나, 상대적으로 압력이 높은 중압 배관을 저압 배관으로 오인하여 천공한 다음, 분기 배관을 연결하는 오류를 범하는 경우가 종종 발생하고 있다.

이때에는 분기 배관(48)을 철거함과 아울러, 이미 설치된 분기티(47)를 밀봉하는 공정을 실시해야 한다.

이와 같이 오인 등에 의해 가스 배관을 잘못 연결한 경우에 공정을 도 13a와 도 13b를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 13a와 도 13b는 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법에서 이상 발생시에 분기티(47)를 차단하는 방법을 나타낸 플러깅 공정의 연속된 단면도이다.

도 12a의 "S₆"에서와 같이 가스압을 측정한 결과, 저압 배관이 아니고 상대적으로 압력이 높은 중압 배관인 경우에는 오인 천공으로 판단하고, 플러깅 공정을 실시한다.

이때, 분기티(47) 밀봉에 사용되는 플러그는 도 9에 도시된 스토퍼 플러그(90)를 이용하여 분기티(47)를 밀봉하게 된다.

상기 스토퍼 플러그(90)를 이용한 배관 복구 공정을 설명하면 다음과 같다.

배관 천공기를 탭핑 하우징(55)으로부터 완전히 분리한 다음(SM₁), 상기 스토퍼 플러그(90)를 플러깅 샤프트(81)의 끝단에 결합한 상태에서, 하우징 어댑터(88a)도 함께 조립한 다음, 플러깅 장비(80)를 탭핑 하우징(55)에 결합한다.(SM₂)

이후, 샌드위치 밸브(70)를 개방한 다음, 플러깅 샤프트(81)를 밀어 넣어 스토퍼 플러그(90)의 상부 플러그(91)와 하부 플러그(93)가 분기티(47)의 양쪽 개구부를 완전히 밀폐하도록 설치한다.(SM₃) 이때, 주배관(45)의 천공 홀은 완전히 밀폐되고, 분기배관(48)은 스토퍼 플러그(90)의 연결통로(97)를 통해 개방된 상태에 있게 된다.

다음, 플러깅 샤프트(81)를 상승시키고, 브리더 밸브(56)를 개방하게 되면, 분기배관(48) 내에 남아 있는 가스가 외부로 일부 배출된다.(SM₄)

여기서, 위와 같은 상태에서 분기배관(48)을 절단하고, 분기티(47)의 분기배관 쪽 개구부(47c)를 용접 등의 방법으로 밀봉하게 되면, 분기배관(48)의 내부에 남아 있는 잔류 가스에 의해 폭발 등의 안전사고의 위험이 있으므로, 분기배관(48) 내의 잔류 가스를 완전히 배출한 다음 작업하는 것이 안전하게 된다.

즉, 도 13b에서와 같이 브리더 밸브(56)에 질소 가스를 주입할 수 있도록 질소 공급 장치(100)를 연결하고, 수요처 등의 퍼지 밸브를 개방한 다음, 질소를 주입하게 되면, 질소 공급 장치(100)로부터 주입된 질소 가스는 스토퍼 플러그(90)의 연결 통로(97)를 통해 분기배관(48) 내부로 유입되면서 잔류하는 가스를 분기배 관(48)의 다른 쪽 끝단인 퍼지 밸브 쪽으로 배출하여 치환하게 된다.(SM₅)

이러한 잔류 가스 배출 작업에 따라 분기배관(48)에는 폭발의 위험이 있는 잔류 가스가 남아 있지 않게 되고, 이와 같은 상태에서 분기배관(48)을 절단하고, 분기티(47)의 분기배관 쪽 개구부(47c)를 마감 처리하고, 분기배관(48) 및 퍼지 밸브 등 수요처로 연결된 가스 공급 라인을 철거한다.(SM₆)

이때 수요처로 연결된 가스 공급 라인을 철거하지 않고, 오인 천공한 주배관이 아닌 주변의 다른 주배관으로 분기 배관(48)을 연결하여 설치하는 것도 가능하다.

이후, 분기티(47)의 상측 개구부(47a)에 캡(49A)을 씌워 용접하게 되면, 분기배관을 연결 공사 중, 이상 발생시에 긴급 복구 및 긴급 조치 공정이 마무리 된다.(SM₇)

한편, 상기에서는 분기티(47)의 상측 개구부(47a)에 캡(49A)을 씌우는 공정을 예시하였으나, 본 발명에서 사용되는 스토퍼 플러그(90)는 상부 플러그(91)도 형성되어 있으므로, 도 13b의 'SM_7-1'에서와 같이 캡을 씌우지 않고도 배관 복구 공정을 완료할 수 있다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 가스배관 연결 방법 및 그에 사용되는 장치는, 배관천공장비 및 배관 플러깅 장비를 간단하게 구성하여, 보관 및 사용이 용이하여 배관 연결작업이보다 편리하고 신속하게 이루어질 수 있는 이점을 제공하게 된다.

또한 본 발명은, 주배관의 오인 천공시에 분기배관에 잔류하는 가스를 간편한 방법으로 확실하게 배출하여, 분기 배관의 철거가 용이하고 안전사고 발생 등을 방지할 수 있고, 이에 따라 보다 신뢰성 있는 배관 연결 공사를 진행할 수 있는 이점을 제공하게 된다.

Claims

주배관에 분기티를 설치하고, 분기배관을 연결하는 제1단계와;

상기 분기티에 샌드위치 밸브를 설치하고, 배관 천공기를 이용하여 주배관을 천공하는 과정에서, 샌드위치 밸브의 상측에 설치된 브리더 밸브를 통해 가스를 배출하면서 가스압을 측정하는 제2단계와;

상기 제2단계에서 가스압 측정 결과, 원하는 가스압이 아닌 경우에는 이상 발생시로 판단하고, 상기 배관 천공기를 분리함과 아울러, 주배관 쪽은 차단하고 분기티의 상부와 분기배관 쪽을 연통하도록 형성된 스토퍼 플러그를 준비하는 제3단계와;

플러깅 장비를 이용하여 상기 스토퍼 플러그를 분기티에 삽입하여 주배관 쪽을 완전히 차단하여 밀봉하는 제4단계와;

상기 샌드위치 밸브의 상부에 설치된 브리더 밸브를 통해 외부에서 폭발 위험이 없는 안전한 가스를 상기 스토퍼 플러그의 연결 통로를 통해 분기 배관에 주입하여 분기 배관에 잔류하는 폭발 위험이 있는 가스를 배출시키는 제5단계와;

상기 분기 배관에 위험한 잔류 가스의 배출이 완료되면, 분기 배관을 철거하고, 분기티와의 연결 부위를 밀봉하는 제6단계를 포함한 것을 특징으로 하는 가스배관 연결 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제5단계에서 주입하는 가스는 질소 가스인 것을 특징으로 하는 가스배관 연결 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 가스 배관 연결 방법에 사용되는 배관 천공 장치는, 상기 샌드위치 밸브의 상부에 결합되고 상기 브리더 밸브가 설치되는 탭핑 하우징과, 상기 탭핑 하우징에 수직 방향으로 삽입되는 천공 샤프트와, 상기 탭핑 하우징에 결합되어 상기 천공 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 원통 구조의 커버 통체와, 상기 천공 샤프트의 상부에 결합되어 천공 샤프트를 회전시키는 회전 툴과, 상기 천공 샤프트의 하단부에 결합되어 천공된 배관 파편을 배출시키기 위한 파이롯 드릴과, 상기 파이롯 드릴의 외부에서 상기 천공 샤프트에 결합되어 상기 주배관에 천공홀을 형성하는 천공톱을 포함한 것을 특징으로 하는 가스배관 연결 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 커버 통체, 탭핑 하우징, 샌드위치 밸브, 분기티는 나사 결합 방식으로 상호 연결된 것을 특징으로 하는 가스배관 연결 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 파이롯 드릴의 끝단부에는 천공된 배관 조각이 걸릴 수 있도록 'U'자형 구조의 걸림핀이 구비된 것을 특징으로 하는 가스배관 연결 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 가스 배관 연결 방법에 사용되는 플러깅 장치는, 상기 샌드위치 밸브의 상부에 결합되고 상기 브리더 밸브가 설치되는 플러깅 하우징과, 상기 플러깅 하우징을 관통하여 설치된 플러깅 샤프트와, 상기 플러깅 샤프트의 상단부에 결합된 플러깅 핸들과, 상기 플러깅 하우징의 끝단에 결합되어 상기 분기티를 밀봉하는 플러그를 포함한 것을 특징으로 하는 가스배관 연결 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 주배관 오인 천공시에 사용되는 스토퍼 플러그는 단면이 'I'자 구조로 형성되어 상기 분기티의 상측 개구부와 하측 개구부에 끼워져, 적어도 하측 개구부를 밀봉할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 가스배관 연결 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 스토퍼 플러그는 상측 개구부와 하측 개구부에 끼워지도록 상부 플러그와 하부 플러그가 각각 형성되고, 이 상부 플러그와 하부 플러그는 상대적으로 외경이 축소된 연결체를 통해 상호 연결되며, 상기 연결체의 측면에서 상부 플러그 방향으로는 상기 분기 배관의 가스를 배출할 수 있는 연결 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 가스배관 연결 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 스토퍼 플러그의 상부 플러그와 하부 플러그의 둘레에는 분기티의 개구부에 밀착되는 오링이 설치된 것을 특징으로 하는 가스배관 연결 장치.