KR101949077B1 - 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법 - Google Patents
가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법 Download PDFInfo
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Abstract
본발명은 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법에 관한 것으로, 인접한 튜브 시트 끝단부를 서로 맞닿게 하고 비닐로 감싸는 1단계;
헬륨가스와 질소혼합물을 채우는 2단계;
헬륨디텍터로 헬륨가스누설량을 체크하는 3단계;를 포함하는 것으로,
본발명은 가스 쿨러의 튜브 시트 사이 결합부의 누설여부를 헬륨가스와 질소가스 혼합가스에 의해 용이하고 정확하며 안전하게 시험할 수 있는 현저한 효과가 있다.
헬륨가스와 질소혼합물을 채우는 2단계;
헬륨디텍터로 헬륨가스누설량을 체크하는 3단계;를 포함하는 것으로,
본발명은 가스 쿨러의 튜브 시트 사이 결합부의 누설여부를 헬륨가스와 질소가스 혼합가스에 의해 용이하고 정확하며 안전하게 시험할 수 있는 현저한 효과가 있다.
Description
본발명은 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스 쿨러의 튜브 시트 사이 결합부의 누설여부를 헬륨가스와 질소가스 혼합가스에 의해 용이하고 정확하며 안전하게 시험할 수 있는 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉난방장치에 설치되어 사용되는 열교환기 튜브의 누설테스트 방법으로, 종래기술로서 공개특허공보 공개번호 10-2009-0033344호에는 튜브(100)의 양단부에 각각 설치되어 튜브(100)의 각 단부를 밀폐시키는 공기 차단 장치(1); 상기 공기 차단 장치(1) 중 어느 하나에 관통되게 설치되어 튜브(100) 내부로 공기를 공급하고, 공기를 공급하는 가압 에어 라인(3)으로 연결된 공기 주입 노즐(4); 상기 가압 에어 라인(3) 상에 설치된 압력계(5);를 포함한 열교환기 튜브의 누설 시험 장치에 있어서, 상기 공기 차단 장치(1)는 튜브(100)의 단부에 삽입된 플러그(6)와, 플러그(6)의 외측에 씰(7)이 장착되고, 실린더 로드(8)가 플러그(6)와 씰(7)을 관통하게 설치된 에어 실린더(9)와, 실린더 로드(8)의 단부에 체결되어 실린더 로드(8)의 작동시 씰(7)을 플러그(6)에 밀착되게 압착하는 고정 너트(10)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열교환기 튜브의 누설 시험 장치가 공개되어 있다.
또한 등록특허공보 등록번호 10-1479308호에는 프레임으로 이루어진 장방형의 본체(2)와, 본체(2)의 양측 상부에 각각 고정 설치된 베이스패널(4) 및 양측 베이스패널(4)의 상부에 기역자 형태로 마주보며 고정 설치된 지지브래킷(5)으로 이루어진 양측 고정헤드부(3)와,
양측 고정헤드부(3)의 마주보는 각 선단에 본체(2) 상부로 공급되는 용접튜브(P)의 단부를 고정시키도록 베이스패널(4)의 선단에 고정 설치된 고정블록(61), 고정블록(61)의 상측에서 지지브래킷(5)의 선단에 고정 설치된 클램핑실린더(63)에 의해서 승강토록 결합 설치된 가변블록(62)으로 이루어진 클램프(6)와, 클램프(6)의 후방으로 지지브래킷(5)에 설치된 슬라이딩실린더(71)에 의해서 베이스패널(4)에 설치된 LM가이드(72)를 타고 전후로 슬라이딩되어 용접튜브(P)의 단부에 밀폐되게 내입 결합되도록 구성되며, 액체 또는 기체를 선택적으로 주입시킬 수 있도록 상측에 결합 설치된 수압노즐(75) 및 공압노즐(76)이 구비된 주입헤드(7)와, 주입헤드(7)의 수압노즐(75)을 통해서 용접튜브(P) 내부로 액체를 주입한 후 용접튜브(P)의 불량으로 새어나오는 액체가 저장되도록 본체(2)의 하부에 설치된 저수조(8)와,주입헤드(7)의 공압노즐(76)을 통해서 용접튜브(P) 내부로 기체를 주입한 후 용접튜브(P)의 불량으로 새어나오는 기체를 눈으로 확인할 수 있도록 저수조(8) 내부에 저장된 물에 본체(2)와 용접튜브(P) 및 주입헤드(7)가 잠기게 본체(2)의 하부에 본체(2)가 승강되도록 설치된 리프트(9)가 포함된 것을 특징으로 하는 용접튜브용 수압 및 공압 겸용 테스트장치가 공개되어 있다.
그러나 상기 종래기술들은 시험방법이 까다롭거나 부정확한 문제점이 여전히 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본발명은 가스 쿨러의 튜브 시트 사이 결합부의 누설여부를 헬륨가스와 질소가스 혼합가스에 의해 용이하고 정확하며 안전하게 시험할 수 있는 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법을 제공하고자 하는 것이다.
본발명은 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법에 관한 것으로, 인접한 튜브 시트 끝단부를 서로 맞닿게 하고 비닐로 감싸는 1단계;
헬륨가스와 질소혼합물을 채우는 2단계;
헬륨디텍터로 헬륨가스누설량을 체크하는 3단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본발명은 가스 쿨러의 튜브 시트 사이 결합부의 누설여부를 헬륨가스와 질소가스 혼합가스에 의해 용이하고 정확하며 안전하게 시험할 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 헬륨(He)누설시험 사진
도 2는 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 헬륨(He)누설시험 상세사진
도 3은 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 헬륨(He)누설시험 장면사진
도 4는 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 헬륨(He)누설시험에서 비닐을 튜브 시트 결합부에 감싼 싸진 사진
도 5는 본발명의 가스쿨러 압축가스, 쿨링워터(COOLING WATER) 유입구, 유출구 표시도
도 2는 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 헬륨(He)누설시험 상세사진
도 3은 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 헬륨(He)누설시험 장면사진
도 4는 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 헬륨(He)누설시험에서 비닐을 튜브 시트 결합부에 감싼 싸진 사진
도 5는 본발명의 가스쿨러 압축가스, 쿨링워터(COOLING WATER) 유입구, 유출구 표시도
본발명은 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법에 관한 것으로, 인접한 튜브 시트 끝단부를 서로 맞닿게 하고 기밀재질의 차폐재인 비닐로 감싸는 1단계;
헬륨가스와 질소혼합물을 채우는 2단계;
헬륨디텍터로 헬륨가스누설량을 체크하는 3단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 3단계 이후 튜브 시트 끝단부가 맞닿은 부위에 비누물을 분사하고, 질소(N2) 누설시험(Leak Test)를 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 헬륨(He)누설시험 사진, 도 2는 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 HE누설시험 상세사진, 도 3은 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 헬륨(He)누설시험 장면사진, 도 4는 본발명의 가스쿨러 튜브시트의 헬륨(He)누설시험에서 비닐을 튜브 시트 결합부에 감싼 싸진 사진, 도 5는 본발명의 가스쿨러 압축가스, 쿨링워터(COOLING WATER) 유입구, 유출구 표시도이다.
본발명의 가스 쿨러 튜브 시트 결합부 누설 검사방법 시험압력은 설계압력의 25%를 넘지 않는다. 일반적으로 열교환기는 납품 전에 누설(Leak) 문제가 가장 염려가 되어, 선급 및 선주, 검사관 입회하에 수압누설시험(Hydraulic Leak Test)으로 누설시험(Leak Test)을 실시한다. 물론, 전체 완제품의 경우에 한한다. 달리 말하자면, 중간 중간 공정에서 실시하는 누설시험(Leak Test)은 어떠한 강제 규정도 없고, 검사도 없다. 하지만, 본발명에서 실시하는 완제품이 아닌 중간 공정에서의 누설시험(Leak Test)은 자체적으로 튜브(Tube)와 튜브시트(Tube Sheet)의 기밀을 확인하기 위한 방법이다. 그만큼 품질에 대한 보증으로 고객 만족을 위해 발명한 기술이다.
상기에 언급한 완제품에 대한 Hydro Test = Design x 1.5로 시행(선급 및 Rule에서의 강제 규정)하고 있으나, 중간공정에서의 Leak 시험은 Design Pressure x 0.25% 이하에서 실시하도록 본발명에서 자체 규정으로 만든 신규한 사항이다.
예를 들어 만약, Design Pressure가 300 bar 이면,
전체 완제품에 대한, Test Pressure(Hydro Test) = 300 x 1.5 = 450 bar이고
중간 공정에서의, Leak Pressrue(He+N2) = 300 x 0.25 = 75 bar이다.
따라서, 75 bar 이하에서만 실시하면 되는 사항으로 본발명의 5 bar는 원소 중에서 가장 작은 헬륨(He, Helium)으로 실시하므로 5 bar에서도 충분하게 누설(Leak)를 확인할 수 있기에 5 bar로 정하였다.
그리고, 가스쿨러의 경우는 통상적으로 실시하고 있는 누설시험(Leak Test)에 보다 더 정확한 용접부의 검증을 위해서 본발명에서 독창적으로 용접부의 건전성 평가를 위해서, 헬륨(He, Helium)+질소(N2, Nitrogen) 시험을 추가한 사항이다.
본발명의 시험중 재질인 금속의 최저온도는 MDMT(Minimum design metal temperature)+17℃를 넘지 않는다.
concentration of the helium tracer gas 는 적어도 시험압력에서 부피의 10%가 되어야 한다. 헬륨(He)가스는 1×10-4 cc/sec의 유량을 가지는 속도로 흐름을 제어한다. 누설(Leak)되는 헬륨(He, Helium)의 유량이 상기 수치를 넘어서지 않으면 누설(Leak)이 없다고 판단한다. 원소 중에서 수소를 제외하고 가장 작은 입자이기에 이정도 수치이면 용접부에 누설(Leak)가 없다고 판단할 수 있다.
한 쪽 튜브의 튜브 시트와 인접한 튜브의 튜브 시트 사이에서 누설시험(Leak Test)을 한다.
비파괴검사(NDE) 뒤 튜브와 튜브 사이 시트 죠인트에 비닐을 감싼다.
가스쿨러를 질소(N2)와 헬륨(He)가스로 채운다. 압력은 5bar이다. 헬륨가스 1bar와 질소가스 4bar을 혼합하고 5bar까지 상승시킨다. 곧, 헬륨(He) 1 bar로 압력을 상승시키고, 곧이어 질소(N2)를 4bar로 충전하면, 기존에 있던 헬륨(He)과 혼합되어 자동으로 5 bar의 압력이 된다.
본래 헬륨입자가 작아 압력을 마음대로 크게 하지 못한다. 그러므로 혼합가스를 사용한다.
압을 걸어둔 상태로 30분 정도 유지한다.
헬륨디텍터로 헬륨가스누설량을 체크한다.
연장(expanding)작업뒤 한번 더 위 검사과정을 반복한다.
비누물을 분사하고, 질소(N2) 누설시험(Leak Test)을 마지막으로 한다. 이때 질소(N2)의 압력은 0.5bar이다.
검사포인트는 쉘 플랜지(Shell Flange)와 채널 플랜지(Channel Flange) 죠인트(joint)이다.
요약하면, 헬륨(He)+질소(N2)로 누설시험(Leak Test)는 튜브(Tube)와 튜브 시트(Tube Sheet) 부위의 용접 건전성 평가를 위한 검사 방법이고, 이 검사를 완료 후에 쉘(Shell)의 튜브 시트(Tube Sheet)와 채널 플랜지(Channel Flange) 사이의 누설(Leak) 문제를 확인하기 위하여, 쉘(Shell)에 질소(N2)를 충전하여, 해당 부위에 누설(Leak)을 확인하는 것이다.
참고로, 조립에 대해 설명하면, 쉘(Shell)에 튜브 시트(Tube Sheet)가 용접으로 조립되어 있고, 튜브(Tube)가 튜브 시트(Tube Sheet)에 확관 및 용접으로 결합되어 있으며 이후에 완제품 단계에서 Channel(Cover..Flange가 달린)이 해당 튜브시트(tube Sheet)와 가스켓(Gasket)을 사이에 두고 조립된다.
상기 조립과정은 플랜지(Flange)를 양쪽으로 가지고 있는 쉘(Shell)에 튜브시트(Tube Sheet)를 볼트(Bolt)로 조립한 후, 튜브(Tube)를 튜브시트(Tube Sheet)의 구멍(Hole)에 삽입하여, 1차적으로 확관하고, 이어서, 용접한 후, 헬륨(He)+질소(N2)의 혼합가스로 용접부 누설 시험(Leak Test)을 실시한다. 이후, 튜브 시트(Tube Sheet)와 채널 플랜지(Channel Flange)의 볼트(Bolt) 조립부의 누설(Leak) 문제 확인을 위해, 비눗물과 질소(N2)로 압을 걸어서, 그 사이부분의 누설(Leak)을 확인한다.
따라서, 헬륨(He)+질소(N2)의 혼합가스가 들어가는 부위와 질소(N2)만 들어가는 부위가 확연히 틀리며, 혼합가스를 한 뒤, 모두 제거한 뒤에 질소(N2)를 사용하여, 튜브 시트(Tube Sheet)와 쉘 플랜지(Shell Flange) 사이의 기밀성을 확인한다.
따라서 본발명은 가스 쿨러의 튜브 시트 사이 결합부의 누설여부를 헬륨가스와 질소가스 혼합가스에 의해 용이하고 정확하며 안전하게 시험할 수 있는 현저한 효과가 있다.
N1 : 가스 유입구 N2 : 가스 유출구
N3 : COOLANT유입구 N4 : COOLANT유출구
N3 : COOLANT유입구 N4 : COOLANT유출구
Claims (3)
- 인접한 튜브 시트 끝단부를 서로 맞닿게 하고 기밀재질의 차폐재인 비닐로 감싸는 1단계;
헬륨가스와 질소혼합물을 채우는 2단계;
헬륨디텍터로 헬륨가스누설량을 체크하는 3단계;를 포함하는 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법에 있어서,
상기 3단계 이후 튜브 시트(tube sheet) 끝단부가 맞닿은 부위에 비누물을 분사하고, 질소(N2)누설시험(Leak Test)를 하는 단계;를 더 포함하는 것이며,
한 쪽 튜브의 튜브 시트(tube sheet)와 인접한 튜브의 튜브 시트(tube sheet) 사이에서 누설시험(Leak Test)을 하는 것이되,
상기 누설시험(Leak Test)은 관통(PT)시험 뒤 튜브와 튜브 사이 시트(sheet) 죠인트(joint)에 비닐을 감싸고, 가스쿨러를 질소(N2)와 헬륨(He)가스로 채우는 것으로, 압력은 5bar이며, 헬륨(He)가스 1bar와 질소(N2)가스 4bar을 혼합하여 5bar까지 상승시키는 것이되, 헬륨(He) 1 bar로 압력을 상승시키고, 곧이어 질소(N2) 4bar로 충전하면, 질소(N2)가 기존에 있던 헬륨(He)과 혼합되어 혼합가스 5 bar의 압력이 되며, 압을 걸어둔 상태로 30분 유지하고, 헬륨디텍터로 헬륨가스누설량을 체크하고, 확관(expanding)작업 뒤, 한번 더 헬륨디텍터로 헬륨가스누설량을 체크하는 과정을 반복하며, 이후, 비누물을 분사하고, 질소(N2)누설시험을 마지막으로 하되, 질소(N2)의 압력은 0.5bar인 것이며,
상기 헬륨(He)과 질소(N2)의 혼합가스로 누설시험(Leak Test)하는 것은 튜브(Tube)와 튜브시트(Tube Sheet) 부위의 용접 건전성 평가를 위한 검사방법이며, 상기 검사방법에서 검사 포인트는 쉘 플랜지(Shell Flange)와 채널 플랜지(Channel Flange) 죠인트(joint)인 것이며,
검사를 완료한 후에 쉘(Shell)의 튜브시트(Tube Sheet)와 채널 플랜지(Channel Flange) 사이의 누설(Leak)을 확인하기 위하여, 쉘(Shell)에 질소(N2)를 충전하여, 해당 부위에 누설(Leak)을 확인하는 것이며,
상기 쉘(Shell)에 튜브시트(Tube Sheet)가 용접으로 조립되어 있고, 상기 튜브시트(Tube Sheet)에 튜브(Tube)가 확관 및 용접으로 결합되어 있으며, 이후에 완제품 단계에서 채널(Channel)이 해당 튜브시트(Tube Sheet)와 가스켓(Gasket)을 사이에 두고 조립되는 것으로,
조립과정은 쉘(Shell)에 튜브시트(Tube Sheet)를 볼트(Bolt)로 조립한 후, 튜브(Tube)를 튜브시트(Tube Sheet)의 구멍(Hole)에 삽입하여, 1차적으로 확관하고, 이어서 용접한 후, 헬륨(He)과 질소(N2)의 혼합가스로 용접부의 누설시험(Leak Test) 실시한 이후, 튜브시트(Tube Sheet)와 채널 플랜지(Channel Flange) 볼트(Bolt) 조립부의 누설(Leak)을 확인하기 위해, 비눗물과 질소(N2)로 압을 걸어서, 사이부분의 누설(Leak)을 확인함으로써, 헬륨(He)과 질소(N2)의 혼합가스가 들어가는 부위와, 질소(N2)만 들어가는 부위가 확연히 틀리며, 혼합가스를 사용하고, 이후 혼합가스를 모두 제거한 뒤에 질소(N2)를 사용하여, 튜브시트(Tube Sheet)와 쉘 플랜지(Shell Flange) 사이의 기밀성을 확인하는 것을 특징으로 하는 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법 - 삭제
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| KR1020180012859A KR101949077B1 (ko) | 2018-02-01 | 2018-02-01 | 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR101949077B1 true KR101949077B1 (ko) | 2019-02-15 |
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Family Applications (1)
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| KR1020180012859A Active KR101949077B1 (ko) | 2018-02-01 | 2018-02-01 | 가스 쿨러의 튜브 시트 결합부 누설시험방법 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115931244A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-04-07 | 哈尔滨锅炉厂有限责任公司 | 一种刺刀管换热器管口焊后的检测工具及其检测方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004150940A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | 漏れ検査装置および方法 |
| JP2007132784A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Taiyo Nippon Sanso Corp | ヘリウムリーク試験方法及びその装置 |
-
2018
- 2018-02-01 KR KR1020180012859A patent/KR101949077B1/ko active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004150940A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Yamaha Fine Technologies Co Ltd | 漏れ検査装置および方法 |
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