KR102276567B1 - Detecting device and method for abnormal condition of gas transporting double-pipe - Google Patents

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Abstract

The present invention provides an abnormal state detection apparatus capable of automatically and more accurately detecting an abnormal state in which a gas leakage occurs in a double pipe in which a gas such as LNG is transported. The abnormal state detection apparatus of the present invention comprises: an inner tube and an outer tube; a plurality of diaphragm members installed to maintain a gap between the inner tube and the outer tube; and a plurality of partition spaces sealed and separated by the diaphragm member. A check valve is installed on the diaphragm member. All check valves are installed to allow gas flow equally in only one direction. The diaphragm member includes: a signal transmitting unit for generating a pressure signal from an upstream side; and a signal sensing unit for measuring pressure change on a downstream side.

Description

LNG 등 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치 및 방법{DETECTING DEVICE AND METHOD FOR ABNORMAL CONDITION OF GAS TRANSPORTING DOUBLE-PIPE}Abnormal state detection device and method for double piping for gas transportation such as LNG {DETECTING DEVICE AND METHOD FOR ABNORMAL CONDITION OF GAS TRANSPORTING DOUBLE-PIPE}

본 발명은 LNG 등 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박의 연료로 사용되는 LNG 가스 등을 수송하는 이중배관에 있어서, 균열, 노후, 부식으로 인한 내부의 가스누설이 발생할 경우, 이를 신속히 감지하여 경고신호를 발생시키기 위한 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting an abnormal state of a double pipe for transporting gas such as LNG, and more particularly, in a double pipe for transporting LNG gas used as a fuel for a ship, the inside due to cracks, aging, and corrosion To a device and method for detecting an abnormal state of a double pipe for gas transport for promptly detecting gas leakage and generating a warning signal.

국제해사기구(IMO)가 선박연료유의 황함유량 상한선을 3.5%에서 0.5%로 대폭 강화한 친환경 규제를 발효함에 따라, 향후 전체 선박의 60% 이상이 LNG 연료추진선으로 발주가 예상된다.As the International Maritime Organization (IMO) enforces eco-friendly regulations that significantly tightened the upper limit of sulfur content in ship fuel oil from 3.5% to 0.5%, it is expected that more than 60% of all ships will be ordered with LNG fuel in the future.

LNG 추진선의 경우, 엔진에 고압의 연료를 분사하는 2행정 엔진이 주로 사용되고 있고, 엔진실에 고온, 고압의 LNG 가스배관이 설치된다.In the case of an LNG propulsion ship, a two-stroke engine that injects high-pressure fuel into the engine is mainly used, and a high-temperature, high-pressure LNG gas pipe is installed in the engine room.

그러한 가스배관은 고온, 고압에 대한 안정성 확보를 위해 이중배관의 구조로 설치될 것이 요구되고 있다.Such a gas pipe is required to be installed in a double pipe structure to secure stability against high temperature and high pressure.

도 1은 그와 같은 종래 이중배관의 구조를 도시하고 있다.Figure 1 shows the structure of such a conventional double pipe.

즉, LNG 가스가 수송되는 내관(1)과 그 외부를 감싸는 외관(2)이 설치되고, 내관과 외관 사이의 공간에는 간격을 일정하게 유지하도록 스페이서(3)가 배치된다.That is, the inner tube 1 through which LNG gas is transported and the outer tube 2 surrounding the outer tube are installed, and the spacer 3 is arranged in the space between the inner tube and the outer tube to maintain a constant distance.

그러한 이중배관을 통해 LNG 가스를 수송하는 구조에서 내관(1)의 균열, 부식 등으로 인한 가스누설의 위험이 발생할 수 있으므로, 그러한 위험상태에 대하여 신속히 감지하여 대응할 필요가 있다.In a structure for transporting LNG gas through such a double pipe, there may be a risk of gas leakage due to cracks or corrosion of the inner pipe 1, so it is necessary to quickly detect and respond to such a dangerous state.

이에 종래에는 이중배관의 각 위치에 아날로그 센서를 설치하고 관리자가 정기적으로 방문하여 압력을 계측하는 방식으로 점검을 실시하고 있었다.For this reason, conventionally, an analog sensor was installed at each position of the double pipe, and a manager visited regularly to measure the pressure.

그러나, 관리자의 현장방문에 의한 검사는 많은 시간과 인력이 소요될 뿐 아니라, 그 정확성이나 신속성에도 문제가 있어, 이중배관 이상상태를 보다 정확히 자동으로 감지하는 시스템의 필요가 있다.However, the inspection by the manager's on-site visit not only takes a lot of time and manpower, but also has problems in its accuracy and speed, so there is a need for a system that automatically detects the double pipe abnormality more accurately.

한국등록특허공보 제10-1407720호Korean Patent Publication No. 10-1407720 한국공개특허공보 제10-2017-0083482호Korean Patent Publication No. 10-2017-0083482

본 발명은 상기와 같은 관점에서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 LNG 등 가스의 수송이 이루어지는 이중배관에서 가스누출이 발생한 경우, 그 이상상태를 자동적으로 보다 정확하고 신속히 감지할 수 있는 구조의 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised in view of the above, and an object of the present invention is a gas having a structure that can automatically and more accurately and quickly detect an abnormal state when a gas leak occurs in a double pipe in which gas such as LNG is transported. It is to provide a device and method for detecting an abnormal state of a double pipe for transport.

본 발명에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치는, 가스가 운송되는 내관, 및 상기 내관을 감싸는 외관과, 상기 내관과 외관 사이에서 상기 내관과 외관의 간격을 유지하도록 설치되고, 상기 내관의 길이방향을 따라 소정간격으로 다수개가 순차 설치되는 다수의 격막부재와, 상기 내관과 외관 사이의 공간으로서 상기 격막부재에 의해 밀폐되어 구분되는 다수의 구분공간을 포함하되, 상기 격막부재에는 이웃하는 양측 구분공간 사이에서 한 방향으로만 기체유동을 허용하는 체크밸브가 설치되고, 모든 상기 체크밸브는 상기 내관의 길이방향을 따르는 양 방향 중, 일 방향으로만 모두 동일하게 기체유동을 허용하도록 설치되며, The device for detecting an abnormal state of a double pipe for gas transport according to the present invention is installed to maintain a gap between the inner tube and the outer tube between the inner tube and the outer tube surrounding the inner tube, and the inner tube and the outer tube, a plurality of diaphragm members sequentially installed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the A check valve allowing gas flow in only one direction is installed between the two division spaces, and all of the check valves are installed to allow gas flow equally in only one direction among both directions along the longitudinal direction of the inner pipe. ,

상기 체크밸브가 기체유동을 허용하는 방향을 기준으로 상류 측에서 상기 외관의 설치되어 상기 구분공간의 기체 압력을 상승시켜 압력신호를 발생시키는 신호발신부와, 상기 신호발신부와의 사이에 측정구간을 형성하도록 상기 신호발신부와 설정거리 떨어진 하류 측에서 상기 외관에 설치되어 상기 구분공간의 압력변화를 측정하는 신호감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A measurement section between the signal transmitter and the signal transmitter, which are installed on the exterior from the upstream side based on the direction in which the check valve allows gas flow to increase the gas pressure in the division space to generate a pressure signal It characterized in that it comprises a signal sensing unit for measuring the pressure change in the division space installed on the exterior at a downstream side that is separated from the signal transmitting unit to form a.

또한, 본 발명에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치는, 상기 신호발신부가, 기체펌프와, 상기 기체펌프에 의해 공급되는 고압기체를 저장하는 기체탱크와, 상기 기체탱크의 고압기체의 압력을 측정하는 압력계와, 상기 압력계가 설정치에 도달한 상태에서 상기 기체탱크의 고압기체를 상기 구분공간에 압력신호의 형태로 공급하는 제어밸브를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.In addition, the abnormal state detection device of the double pipe for gas transport according to the present invention, the signal transmitter, a gas pump, a gas tank for storing the high-pressure gas supplied by the gas pump, and the high-pressure gas of the gas tank and a pressure gauge for measuring the pressure, and a control valve for supplying the high-pressure gas of the gas tank to the division space in the form of a pressure signal when the pressure gauge reaches a set value.

또한, 본 발명에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치는, 상기 신호감지부의 하류 측에서 상기 신호감지부에 최근접하여 설치된 격막부재는 상기 체크밸브가 미설치되고 기체유동이 차단된 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, the abnormal state detection device of the double pipe for gas transport according to the present invention, the diaphragm member installed in the vicinity of the signal sensing unit on the downstream side of the signal sensing unit is that the check valve is not installed and the gas flow is blocked. characterized.

또한, 본 발명에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치는, 상기 신호발신부의 작동을 제어하고 상기 신호감지부의 감지신호를 전달받는 제어기가 더 설치되고, 상기 제어기는 상기 신호발신부에서 압력신호의 발생없이 상기 신호감지부가 압력변화를 감지하는 경우, 가스누설에 관한 경고신호를 발생시키는 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, in the apparatus for detecting an abnormal state of a double pipe for gas transport according to the present invention, a controller for controlling the operation of the signal transmitter and receiving the detection signal from the signal detector is further installed, the controller is the pressure from the signal transmitter Another feature is that, when the signal detecting unit detects a pressure change without generating a signal, a warning signal regarding gas leakage is generated.

또한, 본 발명에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치는, 상기 제어기가 상기 가스누설에 관한 경고신호의 발생 전에, 상기 신호발신부에서 압력신호를 발생시키고, 상기 압력신호가 상기 신호감지부에서 감지되지 않음을 확인한 후, 상기 경고신호를 발생시키도록 제어하는 것을 또 다른 특징으로 한다.In addition, in the abnormal state detection device of the double pipe for gas transportation according to the present invention, the controller generates a pressure signal from the signal transmitter before the generation of a warning signal regarding the gas leak, and the pressure signal is the signal detection After confirming that the unit is not detected, it is another feature to control to generate the warning signal.

한편, 다른 관점에서 본 발명은 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지방법을 제공하는 것으로서, 전술한 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치가 설치되고, 상기 신호발신부의 작동을 제어하고 상기 신호감지부의 감지신호를 전달받는 제어기가 더 설치되는 1단계와, 상기 신호발신부에서 상기 구분공간의 기체 압력을 상승시켜 압력신호를 발생시키는 2단계와, 상기 신호감지부에서 상기 구분공간의 압력변화를 측정하는 3단계와, 상기 제어기가 상기 신호발신부에서 압력신호의 발생없이 상기 신호감지부가 압력변화를 감지한 것으로 판단한 경우, 가스누설에 관한 경고신호를 발생시키도록 제어하는 4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, from another point of view, the present invention provides a method for detecting an abnormal state of a double pipe for gas transport, in which the above-described abnormal state detecting device for a double pipe for gas transport is installed, and controls the operation of the signal transmitter and detects the signal A first step in which a controller receiving a negative detection signal is further installed, a second step of generating a pressure signal by increasing the gas pressure of the division space in the signal transmitting unit, and a pressure change in the division space in the signal detecting unit Step 3 of measuring, and Step 4 of controlling to generate a warning signal regarding gas leakage when the controller determines that the signal detecting unit detects a pressure change without generating a pressure signal from the signal transmitting unit characterized.

본 발명에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치 및 방법은, 내관과 외관 사이에서 밀폐되어 구분되는 다수의 구분공간을 격막부재에 의해 형성시키고, 그 격막부재에 일방향 유동만 허용하는 체크밸브를 설치하며, 상류측에 압력신호를 발생시키는 신호발신부와, 하류측에 압력변화를 측정하는 신호감지부를 설치하여 이상상태를 감지할 수 있도록 구성하고 있다.An apparatus and method for detecting an abnormal state of a double pipe for gas transport according to the present invention is a check valve that forms a plurality of partition spaces sealed and separated between an inner pipe and an outer pipe by a diaphragm member, and allows only one-way flow in the diaphragm member is installed, and a signal transmitter that generates a pressure signal on the upstream side and a signal detector that measures the pressure change on the downstream side are installed to detect an abnormal state.

이에 따라, 신호감지부를 통한 압력신호의 발생 및 신호감지부에서 그 압력신호의 감지가 이루어지고, 이상상태의 판별이 가능한 바, LNG 등 가스의 수송이 이루어지는 이중배관에서 가스누출이 발생한 경우, 그 이상상태를 자동적으로 보다 정확하고 신속히 감지할 수 있다.Accordingly, the pressure signal is generated through the signal detection unit and the pressure signal is sensed by the signal detection unit, and an abnormal state can be determined. When a gas leak occurs in a double pipe in which gas such as LNG is transported, the Anomalies can be automatically detected more accurately and quickly.

도 1은 종래 이중배관의 구성을 도시하는 구성설명도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치의 전체 구성을 설명하는 구성설명도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치에서 격막부재 및 구분공간과, 체크밸브의 구성을 설명하는 구성설명도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치에서 객막부재 및 체크밸브를 도시하는 사시구성도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치에서 정상상태인 경우의 작용설명도
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치에서 내관의 균열, 부식 등에 의해 가스가 누설되는 상황을 설명하는 설명도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치에서 가스누설이 발생한 경우의 작용설명도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치에서 체크밸브의 다른 구성을 도시하는 구성설명도1 is a configuration explanatory diagram showing the configuration of a conventional double pipe;
2 is a configuration explanatory diagram illustrating the overall configuration of an abnormal state detection device of a double pipe for gas transport according to an embodiment of the present invention;
3 is a configuration explanatory diagram illustrating the configuration of a diaphragm member, a partition space, and a check valve in an abnormal state detection device for a double pipe for gas transport according to an embodiment of the present invention;
4 is a perspective configuration diagram showing a barrier member and a check valve in an abnormal state detection device of a double pipe for gas transport according to an embodiment of the present invention;
5 is an explanatory diagram of the operation in the case of a normal state in the abnormal state detection device of a double pipe for gas transport according to an embodiment of the present invention
6 is an explanatory view for explaining a situation in which gas leaks due to cracks, corrosion, etc. of the inner pipe in the abnormal state detection device of the double pipe for gas transport according to the embodiment of the present invention;
7 is an explanatory diagram of the operation when gas leakage occurs in the abnormal state detection device of the double pipe for gas transport according to the embodiment of the present invention;
8 is a configuration explanatory diagram showing another configuration of the check valve in the abnormal state detection device of the double pipe for gas transport according to the embodiment of the present invention;

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치는, 가스가 운송되는 내관(10), 및 상기 내관(10)을 감싸는 외관(20)과, 상기 내관(10)과 외관(20) 사이에서 내관(10)과 외관(20)의 간격을 유지하도록 설치되고, 내관(10)의 길이방향을 따라 소정간격으로 다수개가 순차 설치되는 다수의 격막부재(30)와, 상기 내관(10)과 외관(20) 사이의 공간으로서 격막부재(30)에 의해 밀폐되어 구분되는 다수의 구분공간(40)을 포함한다.2 and 3, the abnormal state detection device of the double pipe for gas transport according to an embodiment of the present invention, an inner tube 10 through which gas is transported, and an outer tube 20 surrounding the inner tube 10, and , a plurality of diaphragms which are installed to maintain a gap between the inner tube 10 and the outer tube 20 between the inner tube 10 and the outer tube 20, and a plurality of diaphragms are sequentially installed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the inner tube 10 The member 30 and the space between the inner tube 10 and the outer tube 20 include a plurality of partition spaces 40 sealed and separated by the diaphragm member 30 .

상기 내관(10)은 선박연료 등에 사용되는 LNG 등 가스가 운송되는 파이프라인으로서, 내부에 고압의 가스가 유동한다.The inner pipe 10 is a pipeline through which gas such as LNG used for ship fuel or the like is transported, and a high-pressure gas flows therein.

상기 외관(20)은 내관(10)을 외부에서 감싸 보호하기 위한 관로로서, 내관(10)과의 사이에 둘레를 따라 소정의 간격을 유지하고 그 간격은 격막부재(30)에 의해 유지되고 있다.The outer tube 20 is a conduit for protecting the inner tube 10 from the outside, maintaining a predetermined distance along the circumference between the inner tube 10 and the diaphragm member 30. .

외관(20)은 내관(10)의 균열, 부식, 파손 등에 의한 가스누설 시 안정상의 이유로 설치되는 것이므로 외부와 차단된 상태로 내관(10)을 보호하고 있다.Since the outer tube 20 is installed for safety reasons when gas leaks due to cracks, corrosion, breakage, etc. of the inner tube 10, it protects the inner tube 10 in a state in which it is blocked from the outside.

상기 격막부재(30)는 내관(10)의 길이방향을 따라 순차적으로 설치되는 것으로서, 일정거리마다 설치되어 전체적으로 다수의 격막부재(30)가 설치되어 내관(10)과 외관(20) 사이의 간격을 유지한다.The diaphragm member 30 is sequentially installed along the longitudinal direction of the inner tube 10, and is installed at a predetermined distance so that a plurality of the diaphragm members 30 are installed as a whole, so that the gap between the inner tube 10 and the outer tube 20 to keep

격막부재(30)는 이웃하는 격막부재(30)와의 사이에 각각의 구분공간(40)이 형성됨으로써, 격막부재(30)의 순차 설치로 인해, 내관(10)과 외관(20) 사이의 공간은 순차 설치되는 다수의 구분공간(40)이 발생하고 있다.The diaphragm member 30 has each partition space 40 formed between the diaphragm member 30 and the adjacent diaphragm member 30, so that due to the sequential installation of the diaphragm member 30, the space between the inner tube 10 and the outer tube 20 There are a number of partition spaces 40 that are sequentially installed.

상기 격막부재(30)에는 이웃하는 양측 구분공간(40) 사이에서 한 방향으로만 기체유동을 허용하는 체크밸브(50)가 설치된다.The diaphragm member 30 is provided with a check valve 50 that allows gas flow in only one direction between the adjacent partition spaces 40 on both sides.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 체크밸브(50)는 통상의 체크밸브(50)의 기능과 같이 일측방향으로의 유동을 허용하고 타측방향으로의 유동을 차단하는 것으로서, 본 발명에서 각각의 격막부재(30)에 설치되는 모든 체크밸브(50)는 내관(10)의 길이방향을 따르는 양 방향 중, 일 방향으로만 모두 동일하게 기체유동을 허용하도록 설치된다.3 and 4, the check valve 50 as to allow flow in one direction and block the flow in the other direction, like the function of a normal check valve 50, in the present invention, each All check valves 50 installed in the diaphragm member 30 are installed to equally allow gas flow in only one direction among both directions along the longitudinal direction of the inner tube 10 .

이에 따라, 내관(10)의 길이방향을 따르는 양 방향 중, 일 방향으로는 압력이 상승한 기체가 격막부재(30)를 통과하면서 압력이 전달되고 기체의 유동이 허용 가능하며, 그 반대방향에 대하여는 압력이 상승한 기체는 체크밸브(50)에 막혀 압력의 전달이나 기체의 유동이 허용되지 않는다. Accordingly, among both directions along the longitudinal direction of the inner tube 10, in one direction, the pressure is transmitted while the gas having the increased pressure passes through the diaphragm member 30, and the flow of the gas is allowed, and in the opposite direction, The gas whose pressure has risen is blocked by the check valve 50 so that pressure transfer or gas flow is not allowed.

상기 체크밸브(50)는 그것을 개방하는 압력이 매우 작은 상태에서도 개방될 수 있도록 내부 볼(51)을 탄지시키는 스프링의 탄성력이 매우 약한 구조를 채택하거나 스프링이 없이 볼(51)만 구비된 구조를 채택할 수 있다.The check valve 50 adopts a structure in which the elastic force of the spring that holds the inner ball 51 is very weak so that it can be opened even when the pressure to open it is very small, or a structure in which only the ball 51 is provided without a spring. can be adopted

또한, 도 8과 같이, 개폐판(52)이 힌지축(54)에 매달린 형태의 체크밸브(50)가 될 수 있고, 그 구조에서는 아주 작은 기체의 압력이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 개폐판(52)에 작용하더라도 개폐판(52)이 힌지축(54)을 중심으로 쉽게 선회하여 개방될 수 있고, 그 역방향으로 작용하는 기체의 압력에서는 개폐판(52)이 통로(53)를 차단한다.In addition, as shown in FIG. 8 , the opening/closing plate 52 may be a check valve 50 suspended from the hinge shaft 54 , and in its structure, a very small gas pressure is applied to the opening/closing plate 52 from left to right. ), the opening and closing plate 52 can be easily opened by turning around the hinge shaft 54 , and the opening and closing plate 52 blocks the passage 53 at the pressure of the gas acting in the opposite direction.

한편, 도 2를 참조하면, 상기 체크밸브(50)가 기체유동을 허용하는 방향을 기준으로, 상류 측에서 외관(20)에 설치되어 구분공간(40)의 기체 압력을 상승시켜 압력신호를 발생시키는 신호발신부(60)가 설치된다.On the other hand, referring to FIG. 2 , the check valve 50 is installed on the exterior 20 from the upstream side based on the direction allowing gas flow to increase the gas pressure in the partition space 40 to generate a pressure signal. A signal transmitting unit 60 is installed.

상기 신호발신부(60)는 기체펌프(61)와, 상기 기체펌프(61)에 의해 공급되는 고압기체를 저장하는 기체탱크(62)와, 상기 기체탱크(62)의 고압기체의 압력을 측정하는 압력계(63)와, 상기 압력계(63)가 설정치에 도달한 상태에서 상기 기체탱크(62)의 고압기체를 구분공간(40)에 압력신호의 형태로 공급하는 제어밸브(64)를 포함한다.The signal transmitter 60 measures the pressure of the gas pump 61 , the gas tank 62 for storing the high-pressure gas supplied by the gas pump 61 , and the high-pressure gas in the gas tank 62 . and a control valve 64 for supplying the high-pressure gas from the gas tank 62 to the partition space 40 in the form of a pressure signal when the pressure gauge 63 reaches a set value. .

기체펌프(61)에 의해 기체탱크(62)로 공급되는 기체는 불활성기체, 질소, 공기 등이 될 수 있고, 기체탱크(62)는 기체펌프(61)의 기체공급을 받아 압력이 상승한다.The gas supplied to the gas tank 62 by the gas pump 61 may be an inert gas, nitrogen, air, or the like, and the gas tank 62 receives the gas supply from the gas pump 61 to increase the pressure.

압력계(63)는 기체탱크(62)의 압력상승이 설정압력에 도달한 것인지를 감지하여 제어기(80)로 전달하는 역할을 하고, 제어기(80)는 설정압력에 도달 시 기체펌프(61)의 작동을 중지하도록 제어한다.The pressure gauge 63 detects whether the pressure rise in the gas tank 62 has reached the set pressure and transmits it to the controller 80, and the controller 80 controls the gas pump 61 when the set pressure is reached. control to stop working.

제어밸브(64)는 제어기(80)의 제어에 의해 개방작동하되, 기체탱크(62)로부터 설정압력의 기체를 구분공간(40)으로 공급하는 역할을 한다.The control valve 64 operates to be opened under the control of the controller 80 , and serves to supply gas of a set pressure from the gas tank 62 to the partition space 40 .

이때, 제어밸브(64)는 제어기(80)의 제어신호에 의해 설정압력의 기체를 압력신호의 형태로 전달하는 것으로서, 압력신호의 형태로 구분공간(40)에 공급하여, 신호감지부(70)가 그 압력신호를 받아 제어기(80)로 전달할 수 있도록 한다.At this time, the control valve 64 transmits the gas of the set pressure in the form of a pressure signal by the control signal of the controller 80, and supplies it to the division space 40 in the form of a pressure signal, and the signal sensing unit 70 ) receives the pressure signal and transmits it to the controller 80 .

제어기(80)는 신호발신부(60)의 작동을 제어하고 신호감지부(70)의 감지신호를 전달받아, 발신한 압력신호와 감지한 압력신호가 동일한 것인지를 감지한다.The controller 80 controls the operation of the signal transmission unit 60 and receives the detection signal of the signal detection unit 70, and detects whether the transmitted pressure signal and the detected pressure signal are the same.

제어밸브(64)에 의해 발생시키는 압력신호는 단순한 기체의 공급이 아닌, 신호의 형태가 될 수 있는 것으로서, 예컨대, 설정압력의 기체를 5초 공급, 5초 중단, 5초 공급, 5초 중단, 10초 공급의 순으로 기체를 공급하여 기체공급에 맥동이 발생하는 형태가 될 수 있다.The pressure signal generated by the control valve 64 is not a simple gas supply, but may be in the form of a signal, for example, 5 seconds supply of a set pressure gas, 5 seconds interruption, 5 seconds supply, 5 seconds interruption. , it can be a form in which pulsation occurs in the gas supply by supplying the gas in the order of supply for 10 seconds.

이러한 압력신호는 제어기(80)에 의해 제어밸브(64)로 신호가 전달되어 발생한 것이고, 제어기(80)는 신호감지부(70)에서 전달받은 신호가 동일한지 여부를 확인하게 된다.This pressure signal is generated by transmitting a signal to the control valve 64 by the controller 80 , and the controller 80 checks whether the signals received from the signal detecting unit 70 are the same.

상기 신호감지부(70)는, 신호발신부(60)와의 사이에 측정구간을 형성하도록 신호발신부(60)와 설정거리 떨어진 하류 측에서 외관(20)에 설치되어 구분공간(40)의 압력변화를 압력센서에 의해 측정한다.The signal detecting unit 70 is installed on the exterior 20 at a downstream side away from the signal transmitting unit 60 by a set distance so as to form a measurement section between the signal transmitting unit 60 and the pressure of the dividing space 40 . The change is measured by a pressure sensor.

즉, 상류측의 신호발신부(60)와 하류측의 신호감지부(70) 사이의 구간이 단위 측정구간에 해당하고, 상기 측정구간은 가스누설의 위험성이 있는 가스수송라인의 특정구간에 선별적으로 설치되거나, 전체 가스수송라인에 단위 측정구간이 연속적으로 설치되어 전체 가스수송라인을 감시하도록 할 수도 있다.That is, the section between the signal transmitter 60 on the upstream side and the signal detector 70 on the downstream side corresponds to a unit measurement section, and the measurement section is selected in a specific section of the gas transport line where there is a risk of gas leakage. Alternatively, unit measurement sections may be continuously installed in the entire gas transport line to monitor the entire gas transport line.

여기서, 상류측, 하류측은 격막부재(30)에 설치된 체크밸브(50)가 기체의 유동을 허용하는 방향을 기준으로 설정된다.Here, the upstream side and the downstream side are set based on the direction in which the check valve 50 installed on the diaphragm member 30 allows the gas to flow.

상기 신호감지부(70)의 하류 측에서 신호감지부(70)에 최근접하여 설치된 격막부재(37)는 체크밸브(50)가 미설치되고 기체유동이 차단된다.On the downstream side of the signal sensing unit 70, the diaphragm member 37 installed closest to the signal sensing unit 70 is not provided with a check valve 50 and gas flow is blocked.

즉, 신호감지부(70)에 최근접한 후방의 격막부재(37)는 기체유동을 차단하여, 전달된 압력신호가 신호감지부(70)로 전체 유입되도록 함으로써, 신호를 감지하는 감도를 향상시킬 수 있다.That is, the rear diaphragm member 37 closest to the signal sensing unit 70 blocks gas flow so that the transmitted pressure signal flows into the signal sensing unit 70 as a whole, thereby improving the sensitivity of detecting the signal. can

이하, 본 발명의 실시예에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치의 작용 및 감지방법을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and detection method of the abnormal state detection device of the double pipe for gas transport according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 5를 참조하면, 정상상태에서 설정된 시간간격으로 제어기(80)의 제어신호를 받아 제어밸브(64)가 압력신호를 발생시킨다.Referring to FIG. 5 , the control valve 64 generates a pressure signal by receiving a control signal from the controller 80 at set time intervals in a normal state.

그러한 압력신호는 기체의 압력의 형태이므로 첫 번째 구분공간(40)에서 하류측을 향해 격막부재(30)의 체크밸브(50)를 통과하고, 순차적으로 체크밸브(50)를 통과할 수 있으므로 하류측으로 전파될 수 있다.Since such a pressure signal is in the form of gas pressure, it passes through the check valve 50 of the diaphragm member 30 toward the downstream side in the first partition space 40, and can sequentially pass through the check valve 50, so it is downstream can be propagated sideways.

신호발신부(60)가 설치된 위치의 상류측으로는 체크밸브(50)에 막혀 압력신호가 전달될 수 없다.The pressure signal cannot be transmitted because the check valve 50 is blocked to the upstream side of the position where the signal transmitter 60 is installed.

하류측으로 전파된 압력신호는 신호감지부(70)가 압력센서에 의해 감지하여, 제어기(80)로 감지신호를 전달하고, 제어기(80)는 신호발신부(60)에서 발생시키는 압력신호와 동일한 신호인지를 판별한다.The pressure signal propagated to the downstream side is sensed by the signal detection unit 70 by the pressure sensor, and transmits the detection signal to the controller 80 , and the controller 80 is the same as the pressure signal generated by the signal transmission unit 60 . Determine if it is a signal.

신호발신부(60)에서 발생시킨 압력신호와 신호감지부(70)에서 감지한 압력신호가 동일한 경우, 해당하는 측정구간에서 상태는 정상으로 판정한다.When the pressure signal generated by the signal transmitting unit 60 and the pressure signal detected by the signal detecting unit 70 are the same, the state is determined to be normal in the corresponding measurement section.

측정구간이 다수 설치되고 모든 측정구간을 하나의 제어기(80)가 감시할 수 있으므로, 각 측정구간의 신호발신부(60)와 신호감지부(70)에 의해 측정구간별로 정상상태를 판별할 수 있다.Since a plurality of measurement sections are installed and one controller 80 can monitor all the measurement sections, the normal state can be determined for each measurement section by the signal transmitter 60 and the signal detector 70 of each measurement section. have.

한편, 도 6과 같이, LNG 등 고압가스가 수송되고 있는 내관(10)의 균열, 부식 등의 원인으로 가스누설이 발생하면, 해당 구분공간(45)에 누설된 고압의 가스가 가득차고 하류측을 향해 격막부재(30)의 체크밸브(50)를 통과하여 유동해가거나 고압 가스의 압력이 전파되게 된다.On the other hand, as shown in FIG. 6 , when gas leakage occurs due to cracks or corrosion of the inner pipe 10 in which high-pressure gas such as LNG is transported, the high-pressure gas leaked into the compartment 45 is full and the downstream side toward the flow through the check valve 50 of the diaphragm member 30 or the pressure of the high-pressure gas is propagated.

가스누설이 발생한 구분공간(40)에서 상류측방향으로는 체크밸브(50a)에 막혀 유동이 발생하지 않는다.In the upstream direction in the partition space 40 where gas leakage occurs, the check valve 50a is blocked, so that no flow occurs.

하측방향으로 유동하는 고압의 가스는 하류측으로 계속 전진하여 신호감지부(70)에 압력의 변화를 전달하고, 이를 감지한 신호감지부(70)는 감지신호를 제어기(80)로 전달한다.The high-pressure gas flowing in the downward direction continues to advance downstream to transmit a change in pressure to the signal sensing unit 70 , and the signal sensing unit 70 sensing this transmits a sensing signal to the controller 80 .

이때, 제어기(80)는 신호발신부(60)에서 압력신호의 발생없이 신호감지부(70)로부터 압력변화를 감지한 것이므로 가스누설에 관한 경고신호를 발생시킨다.At this time, since the controller 80 senses the pressure change from the signal sensing unit 70 without generating a pressure signal from the signal transmitting unit 60 , it generates a warning signal regarding gas leakage.

한편, 가스누설이 발생한 상태를 검증한 후 보다 정확하게 가스누설의 경고신호를 발생시키기 위해, 신호발신부(60)의 압력신호를 신호감지부(70)에서 정상적으로 수신하는지를 추가로 확인할 수 있다.On the other hand, in order to more accurately generate a gas leak warning signal after verifying the state in which the gas leak has occurred, it may be additionally checked whether the signal detecting unit 70 normally receives the pressure signal of the signal transmitting unit 60 .

즉, 제어기(80)는 압력신호의 발생없이 신호감지부(70)로부터 압력변화를 감지하여 가스누설에 관한 경고신호의 발생 전에, 신호발신부(60)에서 압력신호를 발생시키고, 압력신호의 전달소요시간을 기다려 압력신호가 신호감지부(70)에서 감지되는지 확인한다.That is, the controller 80 detects a pressure change from the signal sensing unit 70 without generating a pressure signal, and generates a pressure signal from the signal transmitting unit 60 before generating a warning signal regarding gas leakage, and Wait for the required time to transmit and check whether the pressure signal is detected by the signal detecting unit 70 .

도 7을 참고하면, 상기 가스누설이 발생한 경우, 누설된 고압가스의 압력에 의해 가스누설이 발생한 구분공간(45)의 상류방향 체크밸브(50a)는 차단되도록 압력을 받고 있으므로, 신호발신부(60)로부터 압력신호가 전달되면, 가스누설이 발생한 구분공간(45)의 상류방향 체크밸브(50a)를 압력신호가 통과하지 못하거나 통과하더라도 그 신호가 변형된 상태로 통과하게 된다.Referring to FIG. 7, when the gas leak occurs, the upstream check valve 50a of the partition space 45 in which the gas leak occurs due to the pressure of the leaked high-pressure gas is under pressure to be blocked, so the signal transmitter ( 60), even if the pressure signal does not pass or passes through the upstream check valve 50a of the partition space 45 where the gas leak occurs, the signal passes in a deformed state.

따라서, 신호감지부(70)에서 감지하는 압력신호는 평시와 다르게 압력신호를 전달소요시간 후에도 전달받지 못하거나, 변형된 신호 또는 매우 약한 형태의 신호로 전달받게 된다.Accordingly, the pressure signal sensed by the signal sensing unit 70 may not receive the pressure signal after the required time to transmit the pressure signal differently from usual, or may be transmitted as a deformed signal or a very weak signal.

이에, 제어기(80)는 신호감지부(70)의 감지에 따라 검증이 이루어질 수 있고, 압력신호가 신호감지부(70)에서 정상적으로 감지되지 않음을 확인한 후, 경고신호를 발생시키게 된다.Accordingly, the controller 80 may be verified according to the detection of the signal detection unit 70 , and after confirming that the pressure signal is not normally detected by the signal detection unit 70 , a warning signal is generated.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment is only one embodiment within the scope of the technical spirit of the present invention, and for those skilled in the art, within the technical spirit of the present invention Of course, other modified implementations are possible.

10; 내관 20; 외관
30; 격막부재 40; 구분공간
45; 가스누설된 구분공간 50; 체크밸브
50a; 체크밸브(상류방향) 52; 개폐판
51; 볼 53; 통로
54; 힌지축 60; 신호발신부
61; 기체펌프 62; 기체탱크
63; 압력계 64; 제어밸브
70; 신호감지부 80; 제어기10; interior 20; Exterior
30; diaphragm member 40; division space
45; gas leaking compartment 50; check valve
50a; check valve (upstream direction) 52; opening plate
51; ball 53; Passage
54; Hinge axis 60; signal transmitter
61; gas pump 62; gas tank
63; manometer 64; control valve
70; signal detection unit 80; controller

Claims (6)

가스가 운송되는 내관(10), 및 상기 내관(10)을 감싸는 외관(20)과,
상기 내관(10)과 외관(20) 사이에서 상기 내관(10)과 외관(20)의 간격을 유지하도록 설치되고, 상기 내관(10)의 길이방향을 따라 소정간격으로 순차 설치되는 다수의 격막부재(30)와,
상기 내관(10)과 외관(20) 사이의 공간으로서 상기 격막부재(30)에 의해 밀폐되어 구분되는 다수의 구분공간(40)을 포함하되,
상기 격막부재(30)에는 이웃하는 양측 구분공간(40) 사이에서 한 방향으로만 기체유동을 허용하는 체크밸브(50)가 각각 설치되고, 모든 상기 체크밸브(50)는 상기 내관(10)의 길이방향을 따르는 양 방향 중, 일 방향으로만 모두 동일하게 기체유동을 허용하도록 설치되며,
상기 체크밸브(50)가 기체유동을 허용하는 방향을 기준으로 상류 측에서 상기 외관(20)에 설치되어 상기 구분공간(40)의 기체 압력을 상승시켜 압력신호를 발생시키는 신호발신부(60)와,
상기 신호발신부(60)와의 사이에 측정구간을 형성하도록 상기 신호발신부(60)와 설정거리 떨어진 하류 측에서 상기 외관(20)에 설치되어 상기 구분공간(40)의 압력변화를 측정하는 신호감지부(70)를 포함하고,
상기 신호발신부(60)에서 발생한 압력신호가 하류를 향해 다수의 상기 격막부재(30)에 각 설치된 상기 체크밸브(50)를 순차통과함으로써, 다수의 상기 구분공간(40)으로 순차 전파되어 상기 신호감지부(70)에서 상기 압력신호를 감지하는 것이며,
상기 신호발신부(60)의 작동을 제어하고 상기 신호감지부(70)의 감지신호를 전달받는 제어기(80)가 더 설치되고,
상기 제어기(80)는, 상기 신호발신부(60)에서 압력신호의 발생없이 상기 신호감지부(70)가 압력변화를 감지하는 경우, 가스누설에 관한 경고신호를 발생시키되, 상기 가스누설에 관한 경고신호의 발생 전에, 압력신호가 정상적으로 수신되는지를 추가 확인하기 위해, 상기 신호발신부(60)에서 압력신호를 발생시키고, 상기 압력신호가 상기 신호감지부(70)에서 감지되지 않음을 확인한 후, 상기 경고신호를 발생시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치An inner tube 10 through which gas is transported, and an outer tube 20 surrounding the inner tube 10,
A plurality of diaphragm members are installed between the inner tube 10 and the outer tube 20 to maintain a distance between the inner tube 10 and the outer tube 20, and are sequentially installed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the inner tube 10. (30) and
As a space between the inner tube 10 and the outer tube 20, it includes a plurality of division spaces 40 sealed and separated by the diaphragm member 30,
The diaphragm member 30 is provided with a check valve 50 that allows gas flow in only one direction between the adjacent partition spaces 40 on both sides, respectively, and all the check valves 50 are of the inner tube 10 . It is installed to allow gas flow equally in only one direction among both directions along the longitudinal direction,
The check valve 50 is installed on the exterior 20 from the upstream side based on the direction in which the gas flow is allowed, and the signal transmitter 60 generates a pressure signal by increasing the gas pressure in the division space 40 . Wow,
A signal for measuring a pressure change in the division space 40 by being installed on the exterior 20 at a downstream side that is separated from the signal transmitting unit 60 by a set distance to form a measurement section between the signal transmitting unit 60 and the signal transmitting unit 60 including a sensing unit 70,
By sequentially passing the check valves 50 respectively installed in the plurality of diaphragm members 30 toward the downstream, the pressure signal generated by the signal transmitting unit 60 is sequentially propagated to the plurality of division spaces 40, and the The signal sensing unit 70 detects the pressure signal,
A controller 80 for controlling the operation of the signal transmitting unit 60 and receiving the sensing signal of the signal detecting unit 70 is further installed,
The controller 80, when the signal detecting unit 70 detects a pressure change without generating a pressure signal from the signal transmitting unit 60, generates a warning signal regarding gas leakage, Before the warning signal is generated, in order to further confirm whether the pressure signal is normally received, the signal transmitting unit 60 generates a pressure signal, and after confirming that the pressure signal is not detected by the signal detecting unit 70 . , Abnormal state detection device for double pipe for gas transport, characterized in that controlling to generate the warning signal 제1항에 있어서,
상기 신호발신부(60)는,
기체펌프(61)와,
상기 기체펌프(61)에 의해 공급되는 고압기체를 저장하는 기체탱크(62)와,
상기 기체탱크(62)의 고압기체의 압력을 측정하는 압력계(63)와,
상기 압력계(63)가 설정치에 도달한 상태에서 상기 기체탱크(62)의 고압기체를 상기 구분공간(40)에 압력신호의 형태로 공급하는 제어밸브(64)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치According to claim 1,
The signal transmitter 60,
a gas pump 61 and
a gas tank 62 for storing the high-pressure gas supplied by the gas pump 61;
a pressure gauge 63 for measuring the pressure of the high-pressure gas in the gas tank 62;
Gas transport comprising a control valve (64) for supplying the high-pressure gas from the gas tank (62) to the division space (40) in the form of a pressure signal when the pressure gauge (63) reaches a set value Abnormal state detection device of double pipe for 제1항에 있어서,
상기 신호감지부(70)의 하류 측에서 상기 신호감지부(70)에 최근접하여 설치된 격막부재는 상기 체크밸브(50)가 미설치되고 기체유동이 차단된 것을 특징으로 하는 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치According to claim 1,
The diaphragm member installed closest to the signal sensing unit 70 on the downstream side of the signal sensing unit 70 is not installed with the check valve 50 and gas flow is blocked. state detector 삭제delete 삭제delete 제1항 또는 제2항에 따른 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지장치가 설치되고, 상기 신호발신부(60)의 작동을 제어하고 상기 신호감지부(70)의 감지신호를 전달받는 제어기(80)가 더 설치되는 1단계와,
상기 신호발신부(60)에서 상기 구분공간(40)의 기체 압력을 상승시켜 압력신호를 발생시키는 2단계와,
상기 신호감지부(70)에서 상기 구분공간(40)의 압력변화를 측정하는 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스수송용 이중배관의 이상상태 감지방법[Claim 3] The apparatus for detecting an abnormal state of the double pipe for gas transport according to claim 1 or 2 is installed, and a controller that controls the operation of the signal transmitter 60 and receives the detection signal of the signal detector 70 ( 80) is further installed in step 1,
A second step of generating a pressure signal by increasing the gas pressure of the division space 40 in the signal transmitting unit 60;
Abnormal state detection method of double pipe for gas transport, characterized in that it includes the third step of measuring the pressure change of the division space (40) in the signal sensing unit (70)
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