KR101921257B1

KR101921257B1 - 파이프의 내압 검사장치

Info

Publication number: KR101921257B1
Application number: KR1020180073981A
Authority: KR
Inventors: 백낙천
Original assignee: (주)백천정밀
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2038-06-27

Abstract

본 발명은 파이프의 내압 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프의 양단부가 수용되는 가압지지유닛, 파이프 내부로 유체를 공급하여 내압을 측정하는 유체공급유닛, 상기 파이프 외면에 밀착되어 유체가 새어나가는 것을 방지하는 패킹유닛으로 이루어지되, 상기 패킹유닛을 파이프가 가압지지유닛으로 인입될 때는 비접촉되고, 인입 완료 후에는 상기 패킹유닛의 내경이 감소하여 파이프의 외면에 밀착되도록 구성됨에 따라, 파이프의 인입 또는 인출 시에 파이프와의 접촉에 의해 패킹유닛이 마모되는 것을 방지함으로서 내구성이 향상되고, 반복적으로 사용해도 수밀성이 확보되어 검사의 정확성을 보장할 수 있는 파이프 내압 검사장치에 관한 것이다.

Description

파이프의 내압 검사장치{INTERNAL PRESSURE TEST DEVICE FOR PIPES}

파이프는 재질이나 용도에 따라 다양한 규격으로 제작되며, 그 제작 방법 또한 다양하다.

특히 이러한 제작 공정 중 하나로, 판재를 밴딩한 후 마주보는 양단부를 서로 연결 및 용접하여 파이프를 얻는 방식이 사용된다.

특히 이러한 방식의 경우, 용접의 불량으로 인한 파이프의 불량품이 발생하게 되고, 간과된 용접 결함부는 각종 안전사고를 유발할 수 있다.

이러한 용접부위에 대한 검사 방법으로는 육안검사가 있고, 비파괴검사가 이용될 수 있으며, 파이프 내부에 물을 이용하여 압력을 증가시켜 용접부를 검사하는 방식이 있다.

이러한 압력을 이용한 방식은, 파이프의 양단부를 밀폐시킨 후, 파이프 내부에 물 또는 유체를 채워 압력을 높게 형성시켜, 파이프의 용접부위 또는 기타 표면상의 결합여부를 체크 할 수 있으며, 이러한 검사 방식은 용접 부위뿐 아니라 파이프 전체에 걸쳐 일시에 검사가 가능하기 때문에 널리 사용되고 있다.

관련 종래기술로는 등록특허 제10-0942263호 "파이프를 고정하는 클램프 및 이를 장착한 파이프 수압시험기"가 있는데,

상기 종래기술은 하부 프레임과, 하부 프레임으로부터 연장형성되는 사이드 프레임을 포함하여 구성되는 메인 프레임; 베이스 프레임과, 베이스 프레임의 일측으로 결합되는 파이프 서포트와, 베이스 프레임의 타측으로 결합되는 실린더부와, 실린더부에 결합되어 상하로 이동하는 암 받침대부와, 암 받침대부에 체결수단으로 결합되어 파이프를 고정하는 암과, 파이프 서포트에 결합되어 암의 상하 이동을 가이드하는 캠 구조를 포함하여 구성되는 지지장치를 포함하여 구성되는 기술을 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술은 구조가 복잡하며, 파이프 내부에 높은 수압이 작용하면, 최초 헤드부와 테일부가 셋팅되었던 위치에 미소한 변화가 생기게 되어 정확한 테스트를 할 수 없다는 문제가 있었다.

따라서 이러한 문제를 개선하기 위하여 등록특허 제10-1158401호 "파이프용 수압 테스트기"가 제시되었다.

상기 종래기술은 서로 이격되어 동축상으로 배치되며, 좌우로 관통되는 센터홀이 형성되고, 시험 대상물인 파이프의 양단부에 각각 밀착 결합되는 밀폐패드가 형성되는 한 쌍의 가압 지지부, 상기 센터홀을 통해 삽입되어 상기 가압 지지부에 의해 양단이 고정되며, 상기 파이프 내부를 향해 물을 배출시키는 다수의 토출구가 형성된 급수 코어, 상기 센터홀에 마련되어 상기 급수 코어 외면과 밀착되어 누수를 방지하는 밀폐 팩킹을 포함하는 기술을 제시하고 있다.

또한 종래기술로는 공개실용신안 제20-2006-0000082호 "수압을 이용한 파이프 테스트기"가 있는데,

상기 종래기술은 헤드부와 테일부로 분리 구성하되, 헤드부에는 고압호스와 저압호스 및 공기배출밸브로 구성되고, 테일부에는 공기배출밸브와 유압 실린더를 장착한 구조인바, 이의 실시예는 테스트용 파이프의 선단부에 본 고안의 헤드부를 설치하고, 상기 파이프의 후단부에는 테일부를 설치한 후 상기 한 헤드부의 저압호스로 파이프 내부에 물을 주입하되, 파이프 내부공기는 밖으로 배출하고, 물이 파이프 내부에 가득 채워지면 고압호스로 물을 주입하여 파이프의 누수여부를 검사하는 기술을 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술들은 상기 파이프의 양단부를 고정함에 있어, 별도의 패킹을 이용하고 있는데, 파이프의 단부를 고정하기 위하여 진입할 때, 상기 패킹이 파이프와 밀착되어 있음에 따라 파이프와 패킹의 마찰이 발생하여 패킹의 마모가 쉽게 발생하며,

이로 인하여 수밀성이 저하되어 정확하게 내압을 검사하기 어렵다는 한계가 있다.

또한 이러한 문제로 인해, 잦은 패킹의 교체가 이루어져야 하여 유지보수 비용이 증가되고, 교체에 따른 작업 지연 문제가 발생하고 있다.

따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,

가압지지유닛, 유체공급유닛, 패킹유닛을 포함하여 파이프의 양단부를 고정한 후 유체를 유입시켜 내압을 측정함에 있어서, 파이프가 상기 가압지지유닛에 인출될 때 상기 패킹유닛이 상기 파이프의 외면에 비접촉되도록 구성하여 패킹유닛의 마모를 방지하는 파이프의 내압 검사장치를 제공함을 목적으로 한다.

나아가 상기와 같은 동작을 위하여, 상기 패킹유닛을 패킹부재와 백업링으로 구성하고, 이 백업링이 복수개의 링분체와 복원스프링으로 이루어져, 가압유체가 공급되면 백업링들이 서로 밀착되어 내경을 축소하고, 가압유체의 공급이 중단되면 복원스프링에 의해 내경이 확대될 수 있는 파이프의 내압 검사장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한 상기 백업링이 상기 패킹부재의 일방향으로 치우치도록 구비됨에 따라 내압 검사를 위해 공급되는 유체에 의해 패킹부재가 변형되는 것을 방지하여 수밀성을 향상시키는 파이프의 내압 검사장치를 제공함을 목적으로 한다.

아울러, 상기 패킹부재의 외면에 제1 및 제2 돌기부를 구성함으로서, 가압유체가 상기 돌기들을 밀어 밀폐성을 향상시킴과 동시에 패킹유닛을 파이프 중심방향으로 미는 가압력을 향상시킬 수 있는 파이프의 내압 검사장치를 제공함을 또 하나의 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 파이프의 내압 검사장치는

서로 이격되어 동축상으로 이동 가능하게 배치되며, 파이프의 양단부가 밀착되도록 수용부가 형성된 한 쌍의 가압지지유닛;

상기 가압지지유닛에 구비되어, 파이프의 내압 측정을 위한 유체를 파이프 내부로 공급하는 유체공급유닛;

상기 가압지지유닛에 구비되어, 상기 공급되는 유체가 새어나가는 것을 방지하도록 상기 수용부에 안착된 파이프 외면에 밀착되도록 이루어지는 패킹유닛;

을 포함하여 이루어지되,

상기 패킹유닛은

상기 패킹유닛 외면을 향해 공급되는 가압유체에 의해 내경이 감소할 수 있도록 이루어져,

상기 파이프의 단부가 상기 수용부에 인출되는 경우에는 상기 패킹유닛의 내경이 최대화 되어, 상기 패킹유닛과 상기 파이프의 외면이 비접촉하도록 이루어지고,

상기 파이프의 단부가 상기 수용부에 안착되면 상기 가압유체가 공급되어 상기 패킹유닛의 내경이 감소됨에 따라, 파이프 외면에 상기 패킹유닛이 밀착될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 파이프의 내압 검사장치는

가압지지유닛, 유체공급유닛 및 패킹유닛으로 이루어져 파이프 내에 내압 측정용 유체를 공급하여 내압을 측정함에 있어, 파이프가 가압지지유닛에 인입 또는 인출되는 경우에는 패킹유닛과 파이프가 비접촉될 수 있도록 구성하여, 패킹유닛과 파이프 사이의 마찰에 의해 패킹유닛이 마모되는 것을 방지하여 내구성을 향상시키고, 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

또한 패킹유닛의 수명이 연장됨에 따라 패킹유닛의 교체시기가 증가하여 작업량 및 작업속도가 증가하며, 내압 측정의 정확도도 향상되는 효과를 갖는다.

상기와 같은 효과를 위해, 상기 패킹유닛을 패킹부재와 백업링으로 구성하되, 상기 백업링이 패킹부재의 일측에 치우치도록 구비되어, 가압유체에 의해 패킹부재의 밀림현상을 이 백업링이 지지함으로서, 유격, 틈새 등이 발생되는 것을 방지하여 보다 정확하게 내압을 측정할 수 있도록 하며,

패킹부재의 외면에 복수개의 돌기들을 구성함으로서, 가압유체에 의한 압력을 보다 효과적으로 전달함과 동시에, 패킹부재의 수밀성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프의 내압 검사장치의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 파이프의 내압 검사장치의 패킹유닛의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 파이프의 내압 검사장치의 패킹유닛의 실시도
도 4는 본 발명에 따른 파이프의 내압 검사장치의 실시 상세도
도 5는 본 발명에 따른 파이프의 내압 검사장치의 회로도

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명에 따른 파이프의 내압 검사장치(D)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 가압지지유닛(10), 유체공급유닛(20) 패킹유닛(30)으로 이루어져 있으며, 상기 가압지지유닛(10)은 서로 이격되어 동축상으로 이동 가능하게 배치됨에 따라 파이프(P)의 양단부를 수용할 수 있도록 구성된다.

먼저, 상기 가압지지유닛(10)은 하우징(B)에 구비되는 것으로서, 상기 하우징(B)은 본 장치를 설치면에 고정하기 위한 받침의 역할을 하며, 상기 하우징(B)의 양측에 상기 가압지지유닛(10)이 한 쌍으로 구비되게 된다.

상기 한 쌍의 가압지지유닛(10) 사이에는 파이프(P)가 고정되게 되는데, 이 파이프(P)의 단부가 상기 가압지지유닛(10)의 수용부(15)에 내삽될 수 있도록 상기 하우징(B)에는 파이프(P)를 일정높이 이격시키기 위한 받침부재(B1)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 한 쌍의 가압지지유닛(10)은 상기 하우징(B)에 레일결합되어 파이프(P) 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것으로서, 상기 가압지지유닛(10)에 대하여 도 1을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

먼저, 상기 가압지지유닛(10)은 본체(11)와, 상기 본체(11)로부터 수용부(15)를 형성할 수 있도록 파이프(P) 방향으로 절곡된 링 형상의 홀딩부(13)로 이루어지며,

어느 일측의 가압지지유닛(10)에는 유체(F1)를 파이프(P) 내부에 공급할 수 있는 유체유입공(23)이 형성되고, 나머지 가압지지유닛(10)에는 파이프(P) 내부에 있는 공기를 배출할 수 있는 배기공(25)이 형성되어 있으며, 이 배기공(25)을 개폐하기 위한 배기밸브(251)가 더 구비되게 된다.

아울러 상기 홀딩부(13)에는 상기 홀딩부(13)와 파이프(P) 사이의 수밀성을 확보하기 위하여 상기 패킹유닛(30)이 구비될 수 있는 안착부(133)가 형성되어 있으며, 상기 홀딩부(13) 단부에는 상기 안착부(133)에 구비된 패킹유닛(30)의 이탈을 방지하기 위한 커버링(131)이 더 구비되어 있으며, 이 커버링(131)은 상기 홀딩부(13)에 고정볼트(132)를 통하여 고정될 수 있다.

또한 상기 가압지지유닛(10) 및 커버링(131)은 스테인리스, 철, 등의 경질재질로 이루어져 유입되는 유체(F1)에 의해 모양이 변형되는 것을 방지하고, 특히 상기 커버링(131)은 후술하는 백업링(33)과 밀착되어, 유체(F1)에 의해 백업링(33)이 밀리는 것을 지지하는 역할을 하며, 이는 하기에 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 2 내지 도 4는 상기 패킹유닛(30)을 보다 상세하게 도시한 상세도 및 이 패킹유닛(30)의 동작을 도시한 도면으로서,

도면을 참조하여 상기 패킹유닛(30)에 대하여 더욱 구체적으로 설명하면,

상기 패킹유닛(30)은 상기 가압지지유닛(10)에 구비되어, 공급되는 유체(F1)가 새어나가는 것을 방지하도록 수용부(15)에 안착되는 파이프(P) 외면에 밀착되도록 구성된다.

더욱 정확하게는 상기 패킹유닛(30)은 파이프(P)가 인입 또는 인출되는 경우에는 상기 파이프(P) 외면에 비접촉하도록 구성하여, 패킹유닛(30)의 마모를 방지하며, 파이프(P)가 완전하게 수용되면, 상기 패킹유닛(30)의 내경이 줄어들어 파이프(P) 외면에 밀착될 수 있는 구조를 갖는다.

이를 위하여, 본 발명에서는 상기 패킹유닛(30)의 외면을 가압하는 가압유체(F2)가 더 공급되게 되는데,

상기 파이프(P) 내부로 공급되어 내압을 측정하는 유체(F1)와, 상기 패킹유닛(30)의 외면을 가압하는 가압유체(F2)는 모두 동일한 유체(F1)로 이루어지는 것이 바람직하나, 서로 다른 유체(F1)로 이루어지는 것도 가능하며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

즉, 상기 패킹유닛(30)은 상기 패킹유닛(30) 외면을 향해 공급되는 가압유체(F2)에 의해 내경이 감소할 수 있도록 이루어져,

상기 파이프(P)의 단부가 상기 수용부(15)에 인출되는 경우에는 상기 패킹유닛(30)의 내경이 최대화 되어, 상기 패킹유닛(30)과 상기 파이프(P)의 외면이 비접촉하도록 이루어지고,

상기 파이프(P)의 단부가 상기 수용부(15)에 안착되면 상기 가압유체(F2)가 공급되어 상기 패킹유닛(30)의 내경이 감소됨에 따라, 파이프(P) 외면에 상기 패킹유닛(30)이 밀착될 수 있도록 구성되는데,

이를 위하여 상기 패킹유닛(30)은 패킹부재(31)와, 상기 패킹부재(31)에 구비되는 백업링(33)으로 이루어지게 되며, 상기 백업링(33)은 복수개의 링분체(331)와 상기 링분체(331)들을 서로 연결하는 복원스프링(335)으로 구성되게 된다.

보다 상세하게는 상기 패킹부재(31)는 상기 안착부(133)에 고정되는 것으로서, 파이프(P)가 내삽될 수 있는 중공부(36)가 형성된 링 형상으로 이루어져 있으며, 고무, 실리콘 등과 같은 연성재질로 이루어지게 되며, 상기 홀딩부(13)에 구비되는 인입공(135)을 통하여 가압유체(F2)가 공급되면, 상기 패킹유닛(30)의 중심부 방향으로 가압력이 발생하여, 패킹유닛(30)의 내경이 감소할 수 있게 된다.

또한 상기 패킹부재(31)에는 삽입부(311)가 일측방향으로 치우치게 구비되어 있으며, 이 삽입부(311)에 경질재질의 백업링(33)이 구비되게 된다.

상기 백업링(33)은 경질재질로 이루어지는 것으로서, 패킹부재(31)와는 달리 내경의 변화가 발생할 수 없으며, 본 발명은 이를 해결하기 위하여, 상기 백업링(33)을 서로 이격된 이격부(333)가 형성된 복수개의 링분체(331)로 구성하고, 이 링분체(331)들 사이에는 복원스프링(335)이 구비되어, 이들을 서로 연결할 수 있도록 한다.

상기 복원스프링(335)을 구비하기 위하여, 각각의 링분체(331)에는 스프링이 내삽될 수 있는 삽입공이 형성되는 것은 자명하며, 이에 자세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 링분체(331)는 복수개가 하나의 중공부(36)를 형성할 수 있도록 하는 것으로서, 도면에는 6개의 링분체(331)가 하나의 링을 형성하도록 도시하였으나, 이는 하나의 실시예일 뿐 그 수량은 다양하게 변경가능하며 이에 권리범위를 제한 해서해서는 안 된다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 링분체(331)들은 서로 이격부(333)를 형성하도록 이격되어 상기 패킹부재(31)에 구비되게 되는데, 이 때의 내경을 b라고 하고, 상기 파이프(P)의 외경을 a라고 하면, b가 a보다 클 수 있도록 구성되어, 상기 파이프(P)와 백업링(33)(패킹유닛(30)) 사이에는 비접촉부(35)가 형성되게 된다. 따라서 상기 파이프(P) 단부로 가압지지유닛(10)이 이동하여 수용부(15)에 파이프(P)의 단부를 수용하는 경우, 상기 패킹유닛(30)과 파이프(P) 사이에 비접촉부(35)가 형성됨에 따라 패킹유닛(30)이 파이프(P) 외면과의 마찰에 의해 마모되는 것을 방지하고,

그 후, 상기 패킹유닛(30) 외면에 가압유체(F2)가 유입되어, 상기 패킹유닛(30)을 가압하여 내경을 축소시키면, 상기 백업링(33)(각각의 링분체(331)들)에 백업링(33) 중심방향으로 가압력이 발생하여 각각의 링분체(331)들이 서로 밀착되도록 내경이 축소되며, 이렇게 내경이 축소됨에 따라 파이프(P) 외면에 밀착되어 수밀성을 확보할 수 있다.

즉, 상기 백업링(33)의 내경이 축소된 형태에서의 내경을 c라 하면, 상기 c는 a와 동일하게 구성되어, 파이프(P)의 외면에 패킹유닛(30)이 밀착될 수 있도록 이루어진다.

또한 이 때 상기 이격부(333)가 너무 크게 형성되면, 상기 c가 a보다 작아질 수 있으며, 이 경우에는 파이프(P) 외면을 파손시킬 수 있기 때문에 c와 a는 동일하게 이루어지도록 구성하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 가압유체(F2)의 가압력이 해제되면(공급이 해제되면), 상기 복원스프링(335)의 탄성 복원력에 의해, 각각의 링분체(331)들을 서로 이격시키게 되고, 이로 인하여 다시 패킹유닛(30) 전체의 내경이 커짐에 따라 파이프(P)와 이격되게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 대한 또 다른 특징으로, 상기 백업링(33)은 상기 패킹부재(31)에서 일방향으로 치우쳐 구비되는 것을 특징으로 한다.

이 때 일방향이란, 상기 패킹부재(31)로부터 커버링(131)방향으로 치우치는 것을 말한다.

결과적으로 상기 백업링(33)은 상기 패킹부재(31)에 구비되되, 상기 커버링(131)에 밀착되는 구조로 이루어지게 된다.

이러한 이유에 대하여 보다 상세하게 설명하면,

유체(F1)가 펌프(21)에 의해 유입되면, 유체(F1)의 일부분은 상기 패킹부재(31)를 밀게 되는데, 이 때 상기 백업링(33)이 상기 패킹부재(31)의 중간에 위치하고 있으면, 상기 패킹부재(31)의 후단(상기 커버링(131) 방향을 후단이라 하겠다.)이 연성재질의 패킹부재(31)로 채워짐에 따라 상기 백업링(33)과 함께 패킹부재(31)가 밀려 변형이 일어날 수 있으며, 이에 따라 완벽한 수밀성을 확보하기 어려우나,

본 발명은 상기 백업링(33)이 상기 커버링(131)과 밀착되는 구조로 이루어져, 유체(F1)의 가압방향에서 최후단에 위치한 백업링(33)이 경질재질로 이루어지고, 이 백업링(33)이 커버링(131)에 의해 지지됨에 따라 패킹부재(31)가 가압력에 의해 변형되는 것을 방지하여 수밀성을 확보할 수 있게 된다.

또 다른 특징으로, 상기 패킹부재(31)의 외면에는 제1 돌기부(313)와, 이 제1 돌기부(313) 양측에 구비되는 제2 돌기부(315)가 더 구비되어 있으며, 이 제2 돌기부(315)는 각각 제1 돌기부(313)와 멀어지는 방향으로 비스듬하게 형성된 구조를 갖는다.(d 만큼 더 돌출된 형상을 갖는다.)

이는 보다 완벽한 수밀성을 확보하기 위한 것으로서,

이러한 구조의 패킹부재(31)가 상기 홀딩부(13)의 안착부(133)에 삽입되면, 상기 제2 돌기부(315)들은 각각 안착부(133)의 내벽면과 커버링(131)에 보다 완벽하게 밀착될 수 있으며, 이 때 가압유체(F2)가 인입공(135)을 통하여 유입되면, 가압유체(F2)에 의한 가압력이 상기 제2 돌기부(315)의 내측(제1 돌기부(313) 방향)에서 외측으로 밀어 제2 돌기부(315)의 밀착력을 보다 향상시키고, 상기 제1 돌기부(313)에 의해 가압면적이 제1 돌기부(313)가 없을 때보다 넓어지게 되어 가압력이 향상되고, 조심효과에 의해 균일한 가압력을 전달함에 따라 패킹유닛(30)의 내경을 보다 손쉽게 축소시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 5는 본 발명에 따른 파이프의 내압 검사장치(D)의 회로도를 도시한 것으로서, 보다 구체적으로는 유체(F1)유입유닛에 대한 설명으로, 상기 파이프(P)의 내부로 유입되는 유체(F1)와, 상기 패킹유닛(30)의 외면을 가압하는 가압유체(F2)는 동일한 유체(F1)로 구성되며, 단일의 펌프(21)를 통하여 공급되는 것을 특징으로 한다.

이는 단일의 펌프(21)를 사용함에 있어, 내압을 검사하는 유체(F1)의 압력과 패킹부재(31)의 외면을 가압하는 압력을 동일하게 구현함에 따라 어느 한쪽으로 압력이 쏠리는 현상을 방지하고, 단일의 펌프(21)를 이용함에 따라 구조를 간단히 할 수 있으며, 각각 서로 다른 제어부를 구성할 필요가 없어 사용의 편의성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

도 5를 참고하여 유체(F1)의 흐름을 살펴보면,

먼저 단일의 펌프(21)에서 유체가 펌핑되면 분배부(K1)를 통과하게 되고, 이 분배부(K1)에서는 유체(F1)가 유체유입공(23)으로 흐르는 제1 라인(K2) 및 제2 라인(K3)과, 상기 인입공(135)으로 흐르는 제3 라인(K4)으로 분배되게 된다.

우선 제3 라인(K4)은 인입공(135)으로 유체를 공급하여 패킹유닛(30)을 가압하도록 하며, 상기 제1 라인(K2)과 제2 라인(K3)은 파이프 내부에 유체를 공급하도록 한다.

이 때 파이프 내부에 유체를 공급하는 라인을 두 개로 구성한 이유가 있는데,

우선, 제1 라인(K2)은 별도의 압력을 측정하는 장치가 구비되지 않고 유체를 파이프 내부에 채우는 역할을 하며, 제2 라인(K3)은 테스트 하고자 압력을 가하면서 유체를 파이프 내부에 공급하는 라인이다.

즉, 제2 라인(K3)을 통하여 처음부터 끝까지 압력을 가하여 파이프의 내부를 채우게 되면, 그 시간이 오래걸리는 문제가 있다. 따라서 본 발명은 어느 정도까지는 제1 라인(K2)을 통하여 유체를 공급한 후에, 파이프 내부에 유체가 거의 채워지면 제1 라인(K2)을 막은 후, 제2 라인(K3)을 통하여 테스트하고자 하는 압력을 가하며 유체를 채울 수 있도록 함으로서 테스트 시간을 단축시킬 수 있는 특징이 있다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 파이프의 내압 검사장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

D : 내압 검사장치 P : 파이프
B : 하우징 B1 : 받침부재
10 : 가압지지유닛 11 : 본체
13 : 홀딩부 131 : 커버링
132 : 고정볼트 133 : 안착부
135 : 인입공 15 : 수용부
20 : 유체공급유닛 21 : 펌프
23 : 유체유입공 25 : 배기공
251 : 배기밸브 30 : 패킹유닛
31 : 패킹부재 311 : 삽입부
313 : 제1 돌기부 315 : 제2 돌기부
317 : 삽입부 33 : 백업링
331 : 링분체 333 : 이격부
335 : 복원스프링 35 : 비접촉부
36 : 중공부

Claims

서로 이격되어 동축상으로 이동 가능하게 배치되며, 파이프(P)의 양단부가 수용되도록 수용부(15)가 형성된 한 쌍의 가압지지유닛(10);
상기 가압지지유닛(10)에 구비되어, 파이프(P)의 내압 측정을 위한 유체를 파이프 내부로 공급하는 유체공급유닛(20);
상기 가압지지유닛(10)에 구비되어, 상기 공급되는 유체가 새어나가는 것을 방지하도록 상기 수용부(15)에 안착된 파이프 외면에 밀착되도록 이루어지는 패킹유닛(30);
을 포함하여 이루어지되,

상기 패킹유닛(30)은
상기 패킹유닛(30) 외면을 향해 공급되는 가압유체에 의해 내경이 변경될 수 있도록 이루어져,
상기 파이프(P)의 단부가 상기 수용부(15)에 인출되는 경우에는 상기 패킹유닛(30)의 내경이 증가되어, 상기 패킹유닛(30)과 상기 파이프(P)의 외면이 비접촉하도록 이루어지고,
상기 파이프(P)의 단부가 상기 수용부(15)에 안착되면 상기 가압유체가 공급되어 상기 패킹유닛(30)의 내경이 감소됨에 따라, 파이프(P) 외면에 상기 패킹유닛(30)이 밀착될 수 있도록 이루어지되,
상기 패킹유닛(30)은
패킹부재(31)와, 상기 패킹부재(31)에 구비되는 백업링(33)으로 이루어지되,

상기 백업링(33)은
서로 이격되도록 이격부(333)가 형성된 복수개의 링분체(331)와, 상기 각각의 링분체(331)들 사이를 연결하는 복원스프링(335)으로 이루어져,
상기 가압유체가 공급되어 패킹부재(31)의 외면을 가압하면, 상기 링분체(331)들이 파이프의 중심방향으로 압력을 받아 상기 이격부(333)가 없어지도록 각각의 링분체(331)들의 단부가 서로 밀착되어 내경을 축소시키고,
상기 가압유체의 공급이 중단되면, 상기 복원스프링(335)에 의해 각각의 링분체(331)들이 이격부(333)를 형성하도록 서로 이격되어 내경을 증가시키는 것을 특징으로 하는 파이프의 내압 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 백업링(33)은
상기 패킹부재(31)에서 일방향으로 치우쳐 구비되는 것을 특징으로 하는 파이프의 내압 검사장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 패킹부재(31)의 외면에는 제1 돌기부(313)와, 상기 제1 돌기부(313) 양측에 구비되는 제2 돌기부(315)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 파이프의 내압 검사장치.
제 3 항에 있어서,
상기 백업링(33)은 경질재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파이프의 내압 검사장치.