KR102398486B1 - 퍼지페이퍼를 이용한 퍼지댐 설치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 튜브의 내부를 향해 삽입되어 상기 튜브의 내측면에 밀착되게 변형되는 실린더와, 상기 실린더의 일 단부로부터 연장 형성되는 튜브몸체를 구비하는 가이드튜브, 원통형의 링 형상으로 이루어지고, 상기 실린더의 외측면을 감싸지지하도록 설치되는 부착패드; 및 상기 가이드튜브의 내부에서 전후 양 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 연결바를 포함하고, 상기 튜브의 내부에 장착된 퍼지페이퍼를 상기 튜브의 내측면 형상에 대응하게 변형시키는 퍼지댐 설치 장치에 관한 것이다.

Description

퍼지페이퍼를 이용한 퍼지댐 설치 장치{INSTALLATION APPARATUS FOR PURGE DAM USING PURGE PAPER}

본 발명은 튜브 용접시 사용되는 퍼지댐을 설치하기 위한 장치에 관한 것이다.

발전기 구동을 위한 터빈의 에너지원은 보일러로부터 공급받는 것이 일반적이다. 보일러는 화석 연료 또는 열원으로부터 공급받는 열에너지를 증기에너지로 변환하기 위하여 수냉벽, 과열기 등의 열교환용 튜브(또는 배관) 등을 구성으로 포함할 수 있다.

여기서, 열교환용 튜브는 고온 고압의 증기에 의해 과열되어 손상되거나, 연소가스에 포함된 마모입자에 의해 마모 또는 파손될 수 있으며, 손상된 튜브는 부분 교체 또는 전량 교체가 요구되며, 용접 작업이 필수적이다.

이때, 크롬(Cr)을 포함하는 금속재료로 제작된 튜브는, 크롬(Cr)의 산화방지를 위해 튜브의 내면에 퍼지댐(Purge Dam)을 설치하고 비활성 기체(불활성 기체)를 채운 후 용접작업을 수행함으로써 튜브 수리 등에 따른 품질을 확보할 수 있게 된다.

용접 부위의 전후단에 퍼지댐을 설치하고 산소가 포함된 공기를 불활성 가스의 주입으로 치환하는 작업을 퍼징(Purging) 이라고 지칭한다. 퍼징은 스테인리스 스틸, 티타늄 등의 내식성 재료의 튜브의 용접을 위하여 용접 부위의 전후단에 퍼지댐을 설치한 후 용접될 부위를 밀폐하고 밀폐공간의 기체를 불활성 가스로 치환하는 작업이다. 용접시 퍼지댐을 사용하지 않을 경우, 용접부의 산화로 인해 이물질 혼입 및 용입불량 등으로 인해 용접품질이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.

퍼징댐은 튜브 또는 튜브에 공급된 퍼지가스의 누설을 방지하는 역할을 하며, 이는 퍼지페이퍼(Purge Paper)를 이용하여 제작된다. 퍼지페이퍼는 물에 쉽게 녹도록 천연 펄프재질로 제작된 특수한 용지로, 퍼지댐(Purge Dam)은 용접후 별도의 제거 과정 없이도 보일러수(Boiler Water)의 공급으로 자연적으로 녹아 제거될 수 있게 된다.

종래에는 작업자가 퍼지페이퍼를 적당히 절취한 후 손으로 튜브의 내부로 밀어 넣는 방식으로 퍼지댐을 형성하는 것이 일반적이었다. 다만, 퍼지페이퍼를 튜브 내부로 밀어 넣을 경우, 특별한 형상없이 구겨지면서 퍼지페이퍼가 뭉치거나, 과다하게 사용될 수 있으며, 이 경우 보일러수에 의해 완전한 용해가 이루어지지 않아 튜브를 막아 보일러수의 흐름을 방해함으로써 통수불량 등의 문제를 야기할 가능성이 있다.

본 발명의 일 목적은, 용접부위의 전후방에 퍼지댐을 설치함으로써 튜브 용접시 비활성 기체를 주입한 후 이를 밀폐시키기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 튜브 용접시 튜브의 내부에 퍼지댐을 보다 간편하게 설치하여 작업자의 편의성을 확보하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 퍼지댐의 형성을 위한 퍼지페이퍼의 사용을 최소화하여 튜브 내의 유체 흐름을 방해하는 문제점을 미연에 방지하고, 과다한 퍼지페이퍼 사용에 의한 경제성 저하를 막기 위한 것이다.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 예에 따른 퍼지댐 설치 장치는, 튜브의 내부를 향해 삽입되어 상기 튜브의 내측면에 밀착되게 변형되는 실린더와, 상기 실린더의 일 단부로부터 연장 형성되는 튜브몸체를 구비하는 가이드튜브; 원통형의 링 형상으로 이루어지고, 상기 실린더의 외측면을 감싸지지하도록 설치되는 부착패드; 및 상기 가이드튜브의 내부에서 전후 양 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 연결바를 포함하고, 상기 실린더는 상기 연결바의 조작으로 반경 방향으로 펼쳐지면서, 상기 튜브의 내부에 장착된 퍼지페이퍼를 상기 튜브의 내측면 형상에 대응하게 변형시키고, 상기 부착패드는, 상기 실린더의 반경 방향으로의 펼쳐짐에 대응해 변형될 수 있도록 복수 개의 파트로 분리되어 형성되고, 상기 실린더가 반경 방향으로 펼쳐질 때 상기 튜브의 내측면에 밀착하여 상기 퍼지페이퍼를 성형하도록 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 예에 따르면, 실린더의 외측면에는 일정한 깊이의 함몰부가 형성될 수 있다. 이때, 함몰부는 상기 실린더의 외측면의 복수개의 개소에 형성될 수 있다.

본 발명의 일 예에 따르면, 부착패드의 내측면에는 결합부가 돌출 형성되어, 상기 함몰부에 끼워져 결합될 수 있다.

본 발명의 일 예에 따르면, 함몰부는 반경 외측으로 갈수록 테이퍼진 형상의 단면을 가지고, 결합부는, 함몰부의 형상에 대응되도록 테이퍼진 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 일 예에 따르면, 부착패드의 외측면에는 반경 방향으로 일정한 깊이로 함몰되는 수용부가 형성될 수 있다.

본 발명의 일 예에 따르면, 수용부에는 링 형상의 스프링이 장착되고, 상기 스프링은 상기 실린더의 형상 변형에 저항하는 탄성력을 제공하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 예에 따르면, 연결바는 일 방향으로 테이퍼진 형상으로 이루어지고, 상기 실린더의 내측면과 접하도록 설치되어 상기 실린더에 반경 방향으로의 외력을 형성하는 웨지부; 일 방향으로 연장되는 바(bar)의 형상으로 이루어지는 지지부; 및 상기 지지부의 일 단부에 고리 형상으로 형성된 파지부를 포함하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 예에 따르면, 실린더의 내측면에는 상기 튜브의 연장 방향으로 경사지도록 경사면이 형성되며, 상기 웨지부는 상기 경사면을 따라 슬라이딩될 수 있다. 이때, 실린더는 상기 웨지부와 상대 이동하면서 반경 방향으로 펼쳐지도록 변형될 수 있다.

본 발명의 일 예에 따르면, 실린더는 상기 튜브의 연장 방향으로 절개된 절개부에 의해 복수개의 파트로 이루어지고, 상기 각 파트는 상기 웨지부의 움직임에 대응해 상기 절개부를 따라 서로 멀어지도록 변형될 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 퍼지댐 설치 장치는, 용접부위의 전후방 튜브 내부에 퍼지댐을 간편하게 설치함으로써 튜브 용접시 주입된 비활성 기체의 유출을 방지할 수 있게 된다.

또한, 퍼지댐 설치 장치를 이용하여, 튜브의 입구쪽에 위치하는 퍼지페이퍼를 튜브 내부로 밀어넣고 연결바를 이용해 실린더를 튜브 내측면을 향해 펼쳐지도록 변형시키는 방식으로 튜브 용접을 위한 퍼징작업을 보다 간편하게 함으로써 작업자의 작업 편의성을 확보할 수 있다.

또한, 기존 방식과 다르게 퍼지댐의 형성을 위한 퍼지페이퍼의 사용을 최소화하면서도 튜브 내부에 주입된 비활성 기체를 밀폐시킬 수 있게 되므로, 튜브의 통수를 방해하지 않을 수 있으며, 퍼지페이퍼 사용 최소화에 따른 경제성을 도모할 수 있게 된다.

도 1은, 튜브 내부에 퍼지댐이 설치된 모습을 나타내는 개념도이다.
도 2는, 퍼지댐 설치 장치를 이용해 튜브의 내부에 퍼지댐을 설치하는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 3은, 본 실시예에 따른 퍼지댐 설치 장치의 모습을 나타내는 개념도이다.
도 4는, 도 3의 퍼지댐 설치 장치의 측면도이다.
도 5는, 퍼지댐 설치 장치를 구성하는 가이드튜브의 모습을 나타내는 개념도이다.
도 6은, 퍼지댐이 설치될 때 퍼지댐 설치 장치의 후방부 모습을 나타내는 확대도이다.
도 7a는, 퍼지페이퍼를 통해 제작된 퍼지댐을 나타내는 도면이다.
도 7b는, 튜브 내부에 설치된 퍼지댐의 모습을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 관련된 퍼지댐 설치 장치에 대해 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 서로 다른 실시예라도 구조적, 기능적으로 모순이 되지 않는 한 어느 하나의 실시예에 적용되는 구조는 다른 하나의 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서 발명의 구체적인 설명에서 전방 또는 전방부는 도면상의 우측을 의미하고, 후방 또는 후방부는 도면상의 좌측을 의미하는 것으로 이해할 수 있다. 또한, 상부 또는 상측은 도면상의 상하방향 중 위쪽을 의미하고, 하부 또는 하측은 도면상의 상하방향 중 아래쪽을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

도 1은, 튜브(10)의 내부에 퍼지댐(12)이 설치된 모습을 나타낸다.

보일러의 튜브(10)는 과열운전 또는 배기가스에 포함된 이물질에 의해 마모되어 파손될 수 있으며, 이 경우 작업자는 단관교체 등을 통해 손상 부분을 교체하게 된다. 특히, 크롬(Cr)이 함유된 금속재료로 제작된 튜브(10)을 부분 교체하기 위한 용접과정은, 크롬(Cr)의 산화가 방지될 수 있도록 퍼지페이퍼(11)로 된 퍼지댐(12)을 튜브(10)의 내부에 장착하고, 튜브(10) 내의 퍼지댐(12)에 의해 구분된 공간 내부의 산화성 가스를 제거하기 위한 비활성 기체의 주입이 이루어지는 퍼징작업 수행 후 이루어지게 된다. 튜브(10)가 아닌 배관이 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지댐 설치 장치(100)에 의한 퍼지댐(12) 설치의 대상이 될 수 있고, 용접의 대상이 될 수 있다.

퍼지댐(12)은 퍼지페이퍼(11)를 성형하여 제작된 것으로, 퍼징작업의 수행후 퍼지댐(12)은 튜브(10)의 용접열에 의해 손상되지 않을 소정의 위치에 형성되는 용접부위(10a)에 인접하게 위치될 수 있다. 작업자는 튜브(10)의 일부분을 교체(단관교체)하기 위한 용접 작업을 할 경우, 튜브의 용접 필요 부위(10a)의 전방부와 후방부(도 1에서 도면상의 좌측 및 우측을 의미한다.)에는 복수개의 퍼지댐(12)을 설치하게 된다.

퍼지댐(12)은 단관교체가 필요한 부위를 제외한 기존 튜브의 경계부(미도시) 내측에 각각 설치될 수 있다. 도 1에서 보는 바와 같이, 퍼지댐(12)은 단관교체가 필요한 부위 양 측에 위치하는 기존 튜브의 내측에 각각 설치되어 서로 마주보는 형상으로 배치될 수 있으며, 이를 통해, 비활성기체로 이루어지는 퍼지가스를 튜브(10)의 내부에 주입하고 이를 밀폐시킨 상태에서 용접 작업을 수행할 수 있어 용접의 품질을 확보하는 것이 가능하게 될 것이다.

또한, 퍼지페이퍼(11)를 이용하여 제작된 퍼지댐(12)은 튜브(10)의 내부에 적어도 1개 이상의 복수개가 설치될 수 있으며, 각 퍼지댐(12)은 튜브(10)의 내부를 따라 일정한 간격만큼 서로 이격되게 배치될 수 있다.

도 2는, 퍼지댐 설치 장치(100)를 이용해 튜브(10)의 내부에 퍼지댐(12)을 설치하는 모습을 나타낸다.

퍼지댐(12)은 퍼지페이퍼(11)를 성형해 제작된 것으로, 본 실시예에 따른 퍼지댐 설치 장치(100)를 통해 퍼지댐(12)을 튜브(10)의 내부에 용이하게 설치 가능하게 된다. 퍼지댐 설치 장치(100)는 퍼지페이퍼(11)를 과다하게 사용하지 않으면서도 용접 과정시 주입된 비활성기체의 밀폐가 가능할 뿐만 아니라, 성형된 퍼지페이퍼(11)를 튜브(10)의 내부에 손쉽게 설치할 수 있게 된다. 또한, 고가인 퍼지페이퍼(11)의 과사용방지와, 보일러의 작동시 퍼지댐(12)이 잔존해 통수 불량에 따라 튜브(10)가 과열 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

퍼지댐 설치 장치(100)는 튜브(10)의 내부에 퍼지댐(12)을 설치할 수 있도록, 가이드튜브(110), 부착패드(120) 및 연결바(130)를 구성으로 포함할 수 있다.

튜브(10)의 내부에 퍼지댐(12)을 설치하기 위해, 우선, 작업자는 튜브(10)가 파손되어 교체가 필요한 단관교체 대상 부분을 제거하고 남아있는 기존의 튜브(10)의 내부를 향해 원형의 형상으로 재단된 퍼지페이퍼(11)를 위치시키게 된다. 이 경우, 퍼지페이퍼(11)는 개구된 튜브(10)의 단부 입구쪽에 걸쳐지게 될 것이다.

퍼지페이퍼(11)가 튜브(10)의 입구부에 위치하게 되면, 작업자는 퍼지댐 설치 장치(100)를 이용해, 퍼지페이퍼(11)를 튜브(10)의 내부를 향해 밀어 넣는 방식을 통해 퍼지댐(12)을 튜브(10)의 내부에 형성시킬 수 있게 된다.

퍼지페이퍼(11)를 튜브(10)의 내부를 향해 밀어 넣으면, 퍼지페이퍼(11)는 퍼지댐 설치 장치(100)에 의해 튜브(10) 내부로 밀려들어가면서 자연스럽게 성형되어 퍼지댐(12)을 형성할 수 있으며 연결바(130)를 조작해 실린더(111)의 움직임을 형성함으로써 퍼지댐(12)을 간편하게 형성시켜 튜브(10) 내부를 밀폐시킬 수 있게 된다.

도 3 및 도 4는 본 실시예에 따른 퍼지댐 설치 장치(100)의 모습을 나타낸다. 또한, 도 5는, 퍼지댐 설치 장치(100)를 구성하는 가이드튜브(110)의 모습을 나타낸다.

퍼지댐 설치 장치(100)는 튜브(10)의 내부에 퍼지댐(12) 설치를 간편하게 하기 위한 것으로, 가이드튜브(110), 부착패드(120) 및 연결바(130)를 포함할 수 있다.

작업자는 가이드튜브(110)와 연결바(130)를 함께 파지한 상태로 개구된 튜브(10)의 입구부에 위치하는 퍼지페이퍼(11)를 튜브의 내부를 향해 밀어 넣은 후, 연결바(130)를 조작해 실린더(111)의 형상을 변형시킴으로써 튜브(10)의 내부에 장착된 퍼지페이퍼(11)를 튜브(10)의 내측면에 밀착시킬 수 있게 된다.

작업자는 가이드튜브(110)의 내부에 위치되는 연결바(130)를 파지한 상태에서 전방(도 3상의 우측)을 향해 잡아당기면, 실린더(111)는 튜브(10)의 내측면을 향하는 방향으로 펼쳐지도록 그 형상이 변형될 수 있으며, 이 경우, 튜브(10)의 내부에 장착된 퍼지페이퍼(11)는 튜브(10)의 내측면에 밀착된 상태로 둘레부가 튜브(10)의 내측면에 맞게 접히면서 튜브(10)의 내부를 밀폐시킬 수 있게 된다.

가이드튜브(110)는 튜브(10)의 내부를 향해 삽입되는 것으로, 단관 교체를 위해 개구된 튜브(10)을 향해 삽입되어 튜브(10)의 내부에 장착된 퍼지페이퍼(11)를 밀어 넣는 역할을 한다.

가이드튜브(110)의 내부에는 연결바(130)가 수용될 수 있으며, 가이드튜브(110)는 튜브(10)의 내부를 향해 삽입되어 튜브(10)의 내측면에 밀착되게 변형되는 실린더(111)와, 실린더(111)의 단부로부터 일 방향으로 연장 형성되는 튜브몸체(112)를 포함할 수 있다.

튜브몸체(112)는 실린더(111)와 연결되고, 실린더(111)의 반경 방향(외경)으로의 확장시 제약이 없도록, 실린더(111)와 동일하게 절개부(111c)를 따라 소정의 위치까지 절개된 복수개의 파트로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 튜브몸체(112)는 실린더(111)가 분할된 개수와 동일하도록 120도 간격으로 길이 방향을 따라 3개로 분할될 수 있으며, 생산 공정 또는 제조 비용을 고려하여 튜브몸체(112)를 4 내지 5개로 분할하는 것도 가능할 것이다.

파지부수용부(113)는 튜브몸체(112)와 연결되고, 튜브몸체(112)의 전방부에는 파지부수용부(113)가 형성될 수 있다. 파지부수용부(113)의 내부에는 파지부(131)가 위치될 수 있으며, 작업자가 파지부(131)를 잡고 조작을 용이하게 할 수 있도록 일정한 굴곡을 가지도록 이루어질 수 있다. 또한, 파지부수용부(113)의 내측에는 웨지부(133)의 과도한 이동으로 장비가 손상되는 것을 제한하도록 이동제한을 위한 홈(미도시)이 형성될 수 있다.

실린더(111)는 가이드튜브(110)의 후방부에 형성되는 것으로 튜브몸체(112)와 연결될 수 있다. 실린더(111)는 연결바(130)의 조작으로 튜브(10)의 내측면을 향해 펼쳐지도록 변형될 수 있다. 실린더(111)는 튜브(10) 내부에서 반경 방향으로 확장되도록 변형되면서 튜브(10) 내부에 위치하는 퍼지페이퍼(11)가 성형되게 외력을 제공하는 역할을 한다.

실린더(111)의 외측면에는 부착패드(120)가 설치되는데, 실린더(111)는 퍼지댐(12)이 튜브(10)의 내면에 안착될 수 있도록 확장력을 제공하는 역할을 한다. 실린더(111)는 튜브(10)의 연장 방향을 따라 형성된 절개부(111c)에 의해 절개된 복수개의 파트로 구성될 수 있으며, 각 파트는 연결바(130)의 움직임에 대응하여 튜브(10)의 중심 기준으로 서로 멀어지는 방향으로 펼쳐질 수 있다.

실린더(111)는 금속 재질(예를 들어 알루미늄) 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 반경방향의 확장 변형되도록 절개부(111c)에 의해 절개된 복수개의 파트로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 실린더(111)는 튜브몸체(112)와 동일하게 120도 간격으로 균등하게 분할되도록 이루어질 수 있으며, 길이 방향으로 분할될 수 있다. 이를 통해, 실린더(111)는 120도 간격으로 균등하게 분할된 연결바(130)의 테이퍼진 형상의 웨지부(133)가 전방부로 이동함에 따라 반경방향으로 확장될 수 있으며, 스프링 링에 의한 탄성력에 의해 원상 복구될 수 있다.

또한, 실린더(111)의 내측면에는 상기 튜브(10)의 연장 방향으로 경사지도록 경사면이 형성되며, 연결바(130)에 형성된 웨지부(133)는 경사면을 따라 슬라이딩되어 실린더(111)의 반경 방향으로의 변형을 형성할 수 있게 된다.

실린더(111)의 외측면에는 일정한 깊이의 함몰부(111a)가 형성될 수 있으며, 함몰부(111a)에는 부착패드(120)에 형성된 결합부(121)가 끼워져 실린더(111)와 부착패드(120)의 결합력을 형성할 수 있게 된다. 함몰부(111a)는 반경 외측으로 가면서 테이퍼진 형상의 단면을 가질 수 있고, 이에 삽입되는 결합부(121) 역시 테이퍼진 형상을 가져, 결합부(121)가 함몰부(111a)에 삽입된 후 쉽게 외측으로 이탈하지 않을 수 있다.

부착패드(120)는 원통형의 링 형상으로 이루어지고, 상기 실린더(111)의 외측면을 감싸 지지하도록 설치될 수 있다. 부착패드(120)는 상기 튜브(10)의 내측면에 밀착되어, 퍼지페이퍼(11)를 성형하여 퍼지댐(12)의 측면(12b)을 형성하게 된다.

부착패드(120)는 퍼지댐(12)을 튜브(10) 내부에 용이하게 설치할 수 있도록, 탄성을 갖는 우레탄 또는 고무재질을 사용하여 제작될 수 있으며, 실린더(111)의 반경 방향으로의 확장 변형에 대응해 변형될 수 있도록, 복수개의 파트로 분리되어 실린더(111)에 안착될 수 있다.

부착패드(120)는 퍼지댐(12)이 설치되는 튜브(10)의 내경을 고려해 실린더(111)의 외측면에 설치될 수 있도록, 다양한 두께로 제작될 수 있다. 부착패드(120)는, 실린더(111)를 구성하는 파트에 대응하게 복수개의 파트로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 실린더(111)가 3개의 파트로 구성될 경우, 부착패드(120) 역시 이에 대응하여 3개의 파트로 구성될 수 있을 것이다.

부착패드(120)의 내측면에는 내측 방향을 따라 결합부(121)가 돌출 형성되어 실린더(111)의 외측면에 끼워지도록 설치될 수 있다. 결합부(121)는 실린더(111)의 외측면에 형성된 함몰부(111a)에 끼워지도록 위치될 수 있다. 결합부(121)는 퍼지댐(12)의 설치시 튜브(10)의 내부로 부착패드(120)가 이탈되는 것을 제한하는 역할을 하는 것으로 적어도 1개 이상의 복수개로 이루어질 수 있을 것이다.

또한, 부착패드(120)의 외측면에는 반경 방향으로 일정한 깊이로 함몰 형성되는 수용부(122)가 형성될 수 있다. 수용부(122)는 둥근홈 형상으로 이루어질 수 있으며, 수용부(122)에는 링 형상의 스프링(140)이 장착되어 실린더(111)의 형상 변형에 저항하는 탄성력을 제공할 수 있다. 스프링(140)은 금속재질로 이루어져, 웨지부(133)의 움직임에 의해 확장된 실린더(111)를 원상태로 회복시키는 역할을 하는 것으로, 작업자에 의해 다양한 장력과 규격을 선택할 수 있을 것이다.

수용부(122)는 부착패드(120)의 외측면을 따라 적어도 1개 이상의 복수개가 형성되는 것도 가능할 것이다.

연결바(130)는 가이드튜브(110)의 내부에 설치되는 것으로, 실린더(111)의 중심을 관통하게 위치될 수 있다. 연결바(130)는 전후 양 방향(도면상의 좌측 또는 우측)으로 이동 가능하며, 파지부(131), 웨지부(133) 및 지지부(132)로 이루어질 수 있다.

웨지부(133)는 일 방향으로 테이퍼진 형상으로 이루어질 수 있고, 실린더(111)의 내측면과 접하도록 설치될 수 있다. 웨지부(133)는 직경이 후방부에서 전방부를 향해 작아지도록 이루어질 수 있다.

웨지부(133)의 외측면에는 실린더(111)의 경사면(111b)에 대응하게 전방을 향해 경사지도록 이루어지는 웨지부접촉면(133a)이 형성될 수 있다. 작업자가 연결바(130)의 움직임을 형성하게 되면, 웨지부접촉면(133a)은 실린더(111)의 경사면(111b)을 따라 슬라이딩되면서 실린더(111)에 반경 방향으로의 외력을 제공할 수 있게 된다. 웨지부(133)와 실린더(111)는 경사면(111b)을 따라 서로 상대 이동할 수 있다.

실린더(111)의 내측면에는 튜브(10)의 연장 방향으로 경사지도록 경사면이 형성되므로, 웨지부(133)는 경사면을 따라 슬라이딩되면서 실린더(111)의 반경 방향으로의 변형을 형성할 수 있게 된다.

지지부(132)는 일 방향으로 연장되는 바(bar)의 형상으로 이루어질 수 있고, 튜브몸체(112)의 내부에 위치될 수 있다.

또한, 지지부(132)의 내부에는 별도의 스프링(미도시)가 설치되어 퍼지댐(12)이 튜브(10) 내부에 설치된 후 웨지부(133)를 튜브(10)의 외부로 원활히 이동시킬 수 있을 것이다.

파지부(131)는 지지부(132)의 일 단부에 연결되고, 작업자가 파지할 수 있도록 고리 형상으로 형성될 수 있다.

도 6은, 퍼지댐(12)이 설치될 때 퍼지댐 설치 장치(100)의 후방부 모습을 나타내는 확대도이다.

앞서 살펴본 바와 같이, 실린더(111)는 절개부(111c)를 따라 절개된 복수개의 파트로 이루어질 수 있으며, 각 파트는 웨지부(133)의 움직임에 대응하여 튜브의 중심부를 기준으로 서로 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다.

즉, 실린더(111)는 연결바(130)의 조작으로 튜브(10)의 내측면을 향해 펼쳐지도록 변형될 수 있다. 실린더(111)는 튜브(10)의 내부에서 반경 방향으로 확장되도록 변형되면서, 튜브(10)의 내부에 장착된 퍼지페이퍼(11)를 튜브(10)의 내측면 형상에 대응하게 변형시킬 수 있게 된다.

작업자는 가이드튜브(110)의 내부에 위치되는 연결바(130)를 파지한 상태에서 전방(도 6의 우측 방향)을 향해 잡아당길 경우, 실린더(111)는 튜브(10)의 내측면을 향하는 방향으로 펼쳐지도록 변형될 수 있으며, 이 경우, 튜브(10)의 내부에 장착된 퍼지페이퍼(11)는 튜브(10)의 내측면에 밀착된 상태로 둘레부가 튜브 내측면에 맞게 접히도록 변형되면서 튜브(10)의 내부를 밀폐시킬 수 있다. 또한 성형된 퍼지페이퍼(11)의 튜브(10) 내측면에 대한 밀착성을 높이기 위해 고체 풀 등의 접착제가 사용될 수 있다.

도 7a는, 퍼지페이퍼(11)를 통해 제작된 퍼지댐(12)을 나타내는 그림이고, 도 7b는, 퍼지댐(12)이 설치된 튜브(10)의 내부 모습을 나타낸다.

작업자는 가이드튜브(110)의 내부에 위치되는 연결바(130)를 파지한 상태에서 전방(도 6의 우측 방향)으로 잡아당길 경우, 실린더(111)는 튜브(10)의 내측면을 향하는 방향으로 펼쳐지도록 변형될 수 있으며, 이를 통해, 퍼지페이퍼(11)를 성형하여 퍼지댐(12)의 측면을 이루는 제1면(12a)과 정면을 이루는 제2면 (12b)을 각각 형성할 수 있게 된다.

작업자는 퍼지댐 설치 장치(100)를 이용하여, 퍼지페이퍼(11)를 튜브(10)의 내부를 향해 간단히 밀어 넣는 방식으로 퍼지댐(12)을 튜브(10)의 내부에 형성시킬 수 있으며, 실린더(111)의 움직임으로 퍼지댐(12)을 성형함으로써 튜브(10) 내부를 밀폐하는 것이 가능하게 된다. 이 경우 퍼지댐(12)의 제1면(12a)이 중첩되거나 뭉치는 것을 최소화할 수 있게 된다.

이를 통해, 퍼지가스 누설차단을 위해 퍼지페이퍼(11)를 과다하게 사용하지 않을 수 있어, 용접 정비 후 퍼지페이퍼(11)가 물에 녹지 않아 보일러 튜브 과열 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 복수개의 퍼지댐(12)을 튜브(10)의 내부에 간편하고 신속하게 설치하는 것이 가능하여 작업 소요 시간을 줄일 수 있게 된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 퍼지댐 설치 장치를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

10: 튜브
10a: 용접부
11: 퍼지페이퍼
12: 퍼지댐
100: 퍼지댐 설치 장치
110: 가이드튜브
111: 실린더
112: 튜브몸체
113: 파지부수용부
120: 부착패드
121 : 결합부
122 : 수용부
130: 연결바
131: 파지부
132 : 지지부
133 : 웨지부
140: 링 형상의 스프링

Claims (11)

1. 튜브의 내부를 향해 삽입되어 상기 튜브의 내측면에 밀착되게 변형되는 실린더와, 상기 실린더의 일 단부로부터 연장 형성되는 튜브몸체를 구비하는 가이드튜브;
   원통형의 링 형상으로 이루어지고, 상기 실린더의 외측면을 감싸 지지하도록 설치되는 부착패드; 및
   상기 가이드튜브의 내부에서 전후 양 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 연결바를 포함하고,
   상기 실린더는 상기 연결바의 조작으로 반경 방향으로 펼쳐지면서, 상기 튜브의 내부에 장착된 퍼지페이퍼를 상기 튜브의 내측면 형상에 대응하게 변형시키고,
   상기 부착패드는, 상기 실린더의 반경 방향으로의 펼쳐짐에 대응해 변형될 수 있도록 복수 개의 파트로 분리되어 형성되고, 상기 실린더가 반경 방향으로 펼쳐질 때 상기 튜브의 내측면에 밀착하여 상기 퍼지페이퍼를 성형하도록 탄성을 갖는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 퍼지댐 설치 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 실린더의 외측면에는 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 하는 퍼지댐 설치 장치
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 함몰부는 상기 실린더의 외측면의 복수개의 개소에 형성되는 것을 특징으로 하는 퍼지댐 설치 장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 부착패드의 내측면에는 결합부가 돌출 형성되어, 상기 함몰부에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 퍼지댐 설치 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 함몰부는 반경 외측으로 갈수록 테이퍼진 형상의 단면을 가지고,
   상기 결합부는, 상기 함몰부의 형상에 대응되도록 테이퍼진 형상을 가지는, 퍼지댐 설치 장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 부착패드의 외측면에는 반경 방향으로 함몰되는 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 퍼지댐 설치 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 수용부에는 링 형상의 스프링이 장착되고, 상기 스프링은 상기 실린더의 형상 변형에 저항하는 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 퍼지댐 설치 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 연결바는,
   일 방향으로 테이퍼진 형상으로 이루어지고, 상기 실린더의 내측면과 접하도록 설치되어 상기 실린더에 반경 방향으로의 외력을 형성하는 웨지부;
   일 방향으로 연장되는 바(bar)의 형상으로 이루어지는 지지부; 및
   상기 지지부의 일 단부에 고리 형상으로 형성된 파지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지댐 설치 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 실린더의 내측면에는 상기 튜브의 연장 방향으로 경사지도록 경사면이 형성되며, 상기 웨지부는 상기 경사면을 따라 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 퍼지댐 설치 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 실린더는 상기 웨지부와 상대 이동하면서 반경 방향으로 펼쳐지도록 변형되는 것을 특징으로 하는 퍼지댐 설치 장치.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 실린더는 상기 튜브의 연장 방향으로 절개된 절개부에 의해 복수개의 파트로 이루어지고,
    상기 각 파트는 상기 웨지부의 움직임에 대응해 상기 절개부를 따라 서로 멀어지도록 변형되는 것을 특징으로 하는 퍼지댐 설치 장치.
    

Images