디지털 마이크로스코프를 이용한 배관 조인트·밸브의 관찰·측정
공장에서는 다양한 액체나 기체를 보내는 배관이 설치되어 있습니다. 조인트와 밸브는 이러한 배관을 연결하거나 유체를 제어하기 위해 사용됩니다. 여기에서는 디지털 마이크로스코프를 이용한 배관 조인트·밸브 관찰·측정 사례를 소개합니다.
배관 조인트·밸브에 관한 용어
- 유체
- 배관 속으로 흐르는 액체나 기체를 말합니다.
- 조인트
- 관과 관, 관과 밸브 등을 연결하는 배관 부품입니다. 관의 진로 변경, 분기/집합, 굵기 변경, 연장, 말단 폐쇄 등의 처리를 할 수 있습니다.
- 밸브
- 배관 내를 지나가는 유체의 양이나 방향, 압력 등을 조정하기 위해 사용되는 부품입니다. 대표적인 것으로는 글로브 밸브, 볼 밸브, 게이트 밸브, 버터플라이 밸브 등이 있습니다.
- 압력 손실
- 유체 흐름의 세기가 약해지는 것을 말합니다. 밸브나 조인트를 통과할 때 흐름의 형태나 방향이 바뀌면 압력 손실이 발생합니다.
조인트의 종류
- 소켓
-
바깥나사를 서로 연결합니다.
- 니플
-
안나사를 서로 연결합니다.
- 유니언
-
배관 중간에서 바깥나사를 서로 연결합니다.
- T 조인트
-
바깥나사를 T자형으로 분기시킵니다.
- Cross
-
바깥나사를 네 방향으로 분기시킵니다.
- 엘보
-
바깥나사와 바깥나사를 90도로 연결합니다.
- 스트리트 엘보
-
바깥나사와 안나사를 90도로 연결합니다.
- 부싱
-
직경이 다른 안나사와 바깥나사를 연결합니다. 직경이 큰 쪽이 안나사, 작은 쪽이 바깥나사입니다.
- 캡
-
바깥나사의 엔드 캡입니다.
- 플러그
-
안나사의 엔드 플러그입니다.
밸브의 종류
- 글로브 밸브
-
바디가 둥근 모양으로 구형 밸브라고도 불립니다. 유체의 흐름은 S자형을 이루며 중앙에 마련된 틈새로 디스크를 밀어 막습니다. 핸들을 돌리기 때문에 개폐 시간이 오래 걸리지만 유체의 유량을 조절할 수 있습니다. 수도꼭지가 대표적입니다.
- 게이트 밸브
-
디스크가 판 형태이며 유로를 수직으로 나누어 개폐합니다. 유로 개방/폐쇄에 사용되고 유량은 조절하지 않습니다. 핸들을 돌리기 때문에 개폐 시간이 오래 걸리고 세로 방향의 치수가 큽니다. 수도의 배수 본관이나 플랜트 배관의 지수 등에 사용됩니다.
닫힘 열림 A: 유체의 흐름 - 볼 밸브
-
볼 형태의 디스크가 본체 안에서 회전하여 개폐합니다. 관통 구멍의 방향을 유로와 맞추면 완전히 개방되고, 유로에 직각이 되도록 돌리면 완전히 폐쇄됩니다. 레버를 90도 회전시키므로 개폐 조작이 빠르고 유로가 직선을 이루어 저항이 작다는 특성이 있습니다. 가스 마개가 대표적입니다.
닫힘 열림 A: 유체의 흐름 - 버터플라이 밸브
-
원판 형태의 디스크를 본체 안에서 90도 회전시켜 개폐합니다. 개폐 조작이 빠르고 유량 조정 기능도 뛰어납니다. 심플한 구조로 설치 공간이 작아 다양한 장소에서 사용됩니다.
닫힘 열림 A: 유체의 흐름
배관 연결 방법
- 삽입형
-
배관을 삽입해 연결하는 타입이며 테이퍼 나사와 평행 나사로 나뉩니다. 주로 소구경·저압·상온 배관에 사용됩니다.
테이퍼 나사 - A: 암나사
- B: 수나사
- C: 테이퍼
평행 나사 - A: 암나사
- B: 수나사
- 플랜지형
- 플랜지 형상의 연결 부분을 볼트와 너트로 고정합니다. 소구경부터 대구경, 저압부터 고압까지 폭넓게 사용됩니다.
- 삽입 용접형
- 암형 연결 부분에 관을 삽입하여 용접합니다. 고온 고압으로 유출을 방지하려는 경우에 사용됩니다.
- 맞대기 용접형
- 관을 맞댄 후 용접하여 고정하는 타입입니다. 확실하게 용접할 수 있도록 그루브를 만듭니다. 고온 고압으로 유출을 방지하려는 경우에 사용됩니다.
대표적인 배관의 재질
- 철관(흑관)
- 외관이 흑색인 철관. 물, 기름, 증기, 공기 등의 유체에 대응합니다.
- 철관(백관)
- 외관이 백색인 용융 아연 도금으로 처리된 철관. 녹과 부식을 방지할 수 있습니다.
- 황동(놋쇠)
- 금색 외관으로 동에 아연을 섞은 합금입니다. 수세식 화장실의 급수관 등에 사용됩니다.
- 청동(브론즈)
- 탁한 금색 외관이며 동에 주석·아연·납 등을 섞은 합금입니다. 황동보다 강도·경도·내력이 뛰어나고 쉽게 녹슬지 않습니다.
- 스테인리스(SUS)
- 내식성·내구성·내열성이 뛰어나 널리 사용됩니다.
- 염화 비닐
- 회색 외관에 가격이 저렴하고 범용성·강도가 뛰어납니다. 급배수에 사용됩니다.
디지털 마이크로스코프를 이용한 배관·조인트·밸브의 관찰·측정 사례
KEYENCE의 4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 배관·조인트·밸브의 최신 관찰·측정 사례를 소개합니다.
헐레이션 제거 기능과 심도 합성 기능을 통해
전면에 초점이 맞는 상태로 조인트 내벽을 선명하게 관찰할 수 있습니다.
VH-Z00 30× 링 조명
VH-Z00을 사용하면 95 mm의 관찰 거리에서
밸브 내벽의 버를 확인할 수 있습니다.
VH-Z00 50× 멀티 라이팅 조명
멀티 라이팅 조명 기능을 사용하면 미세한 흠집을 가시화할 수 있습니다.
ZS-20 30× 링 조명 화상
- A: 심도 합성 없음
- B: 심도 합성 있음