KR101108494B1 - 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벤트파이프의 손상을 방지할 수 있도록 하는 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법에 관한 것으로, 압력용기용 노즐의 단부에 안착턱을 형성하는 제1단계와; 블라인드 패드를 상기 안착턱에 안착시키고 상기 제1라이닝이 상기 노즐의 상면에 배치되도록 하는 제2단계와; 폭착(Explosive Adhesion)을 통하여 상기 제1라이닝이 상기 노즐의 상면에 부착되도록 하는 제3단계와; 상기 블라인드 패드 및 상기 블라인드 패드와 중첩된 제1라이닝을 절단하여 제거하는 제4단계와; 상기 노즐의 내면에 제2라이닝을 부착하는 제5단계를; 포함하여 구성됨으로써, 노즐의 플랜지 가스켓면에 라이닝을 견고하고 균일하게 부착함으로써 노즐의 내부식성을 향상시킴과 동시에 노즐의 플랜지 가스켓면과 라이닝 사이의 틈이 발생함으로 인하여 압력용기에 충진된 유체의 외부 누설을 방지할 수 있다.

Description

압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법{LINING ATTACHING MATHOD OF NOZZLE FOR PRESS VESSEL}

본 발명은 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 노즐의 플랜지 가스켓면에 라이닝을 견고하고 균일하게 부착함으로써 노즐의 내부식성을 향상시킴과 동시에 노즐의 플랜지 가스켓면과 라이닝 사이의 틈이 발생함으로 인하여 압력용기 내의 유체의 외부 누설을 방지할 수 있는 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법에 관한 것이다.

일반적으로, 압력용기, 열교환기 등 내부에 유체를 수용하는 용기는 내부 유체에 의한 부식을 방지할 목적으로 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)과 같은 내부식성 재료로 제조하게 되는데, 용기 전체를 위와 같은 내부식성 재료로 성형할 경우, 고가인 재료가 다량으로 소요되고 그 재료의 가공이 쉽지 않은 문제점이 있다. 따라서, 전체적으로 내부식성 재료를 사용하지 않고, 본체를 카본스틸로 성형한 후, 유체와 직접적으로 접촉하는 내면만을 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)과 같은 클래드 재질로 제작하는 방법이 흔히 채택된다.

도 1은 종래의 압력용기용 노즐에 라이닝이 부착된 구조를 도시한 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 라이닝이 부착된 종래의 압력용기용 노즐의 구조는, 압력용기(미도시)의 외면에 복수로 구비되어 상기 압력용기의 내부에 충진되는 유체가 유출입하며 상면 일측에 결합홈(11)이 함몰 형성된 플랜지 형상의 노즐(10)과, 상기 결합홈(11)을 통하여 노즐(10)의 상면에 결합될 수 있도록 결합공(21)이 관통 형성된 제1라이닝(20)과, 제1라이닝(20)을 노즐(10)의 상면에 고정 결합시킬 수 있도록 결합홈(11)과 결합공(21)에 체결되는 플러그볼트(30)와, 노즐(10)의 내면에 용접에 의하여 접합되도록 구비되는 제2라이닝(40)으로 구성되어 있다.

노즐(10)은 상기 압력용기와 같이 본체를 카본스틸로 제작되고, 플랜지 형상을 갖도록 형성되어 상기 압력용기의 일측에 고정 결합되어 상기 압력용기의 내부에 충진된 유체가 유출입하도록 하는 부재로서, 그 외면 상측과 내면에는 각각 노즐(10)의 부식을 방지할 수 있도록 제1라이닝(20)과 제2라이닝(40)이 구비되어 있다.

노즐(10)의 상면 일측에는 그 원주 방향을 따라 소정 간격으로 이격되며, 일정한 깊이를 갖도록 함몰 형성된 다수의 결합홈(11)이 구비되어 있으며, 노즐(10)의 상면에 구비되는 제1라이닝(20)의 판면에는 상기 결합홈(11)과 대응되는 위치에 결합공(21)이 관통 형성되어 있다.

노즐(10)의 상면 부식을 방지하도록 노즐(10)의 상면에 구비되는 제1라이닝(20)은 결합공(21)을 관통하여 노즐(10)의 결합홈(11)에 체결되는 플러그볼트(30)에 의하여 노즐(10)의 상면에 고정되도록 구비된다.

그리고, 외부의 이물질이 제1라이닝(20)과 노즐(10)의 상면 사이에 침투를 방지할 수 있도록, 외부로 노출되는 제1라이닝(20)의 측면과 노즐(10)의 상면 사이는 납땜 처리되어 있다.

한편, 노즐(10)이 유체와 접촉하는 내면에 상기 압력용기에 구비된 클래드와 동일한 재질을 갖는 제2라이닝(40)이 구비되어 노즐(10)의 내부식성을 향상시킬 수 있는데, 제2라이닝(40)은 노즐(10)의 내면에 용접에 의하여 접합된다.

그런데, 이러한 종래의 라이닝이 부착된 압력용기용 노즐의 구조에 있어서, 플러그볼트(30)가 제1라이닝(20)의 결합공(21)을 관통하여 노즐(10)의 상면에 형성된 결합홈(11)에 단순히 체결됨으로써 제1라이닝(20)이 노즐(10)의 상면에 결합되는 구조이므로 그 결합이 견고하지 못하여 노즐(10)을 효과적으로 보호하지 못한다는 문제점이 있다.

또한, 플러그볼트(30)가 제1라이닝(20)의 결합공(21)을 관통하여 노즐(10)의 상면에 형성된 결합홈(11)에 단순히 체결된 구조이므로 플러그볼트(30)가 풀릴 경우에는 노즐(10)의 상면과 제1라이닝(20) 사이의 틈이 발생하게 되며 그 틈으로 외부의 이물질이 침투할 경우에 노즐(10)이 부식될 수 있다는 문제점이 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은, 노즐의 플랜지 가스켓면에 라이닝을 견고하고 균일하게 부착함으로써 노즐의 내부식성을 향상시킴과 동시에 노즐의 플랜지 가스켓면과 라이닝 사이의 틈이 발생함으로 인하여 압력용기에 충진된 유체의 외부 누설을 방지할 수 있는 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법는, 압력용기용 노즐의 단부에 안착턱을 형성하는 제1단계와; 블라인드 패드를 상기 안착턱에 안착시키고 상기 제1라이닝이 상기 노즐의 상면에 배치되도록 하는 제2단계와; 폭착(Explosive Adhesion)을 통하여 상기 제1라이닝이 상기 노즐의 상면에 부착되도록 하는 제3단계와; 상기 블라인드 패드 및 상기 블라인드 패드와 중첩된 제1라이닝을 절단하여 제거하는 제4단계와; 상기 노즐의 내면에 제2라이닝을 부착하는 제5단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 안착턱에 안착된 블라이드 패드와 상기 노즐의 내면 사이는 태크(Tack)용접 처리하여 상기 블라인드 패드가 상기 노즐의 내면에 가접합되도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 블라이드 패드 및 상기 블라인드 패드와 중첩된 제1라이닝이 절단된 면은 미세 가공된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2라이닝(300)을 노즐(100) 개구공의 외측으로 소정 거리 연장하여 그 단부가 상기 제1라이닝(200)의 측면과 접촉되도록 하고, 그 접촉 부위를 용접하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제1라이닝(200)이 노즐(100) 개구공 측으로 소정 거리 돌출되도록 하여 제1라이닝(200)의 하면과 제2라이닝(300)이 접촉되도록 하고, 그 접촉 부위를 용접하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법은 노즐의 플랜지 가스켓면과 라이닝을 견고하고 균일하게 부착함으로써 노즐의 내부식성을 향상시킴과 동시에 노즐의 플랜지 가스켓면과 라이닝 사이의 틈이 발생함으로 인하여 압력용기에 충진된 유체의 외부 누설을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 라이닝이 부착된 종래의 압력용기용 노즐의 구조를 도시한 단면도이고,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력용기용 노즐에 라이닝을 부착하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력용기용 노즐에 라이닝이 부착된 구조를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법을 순차적으로 기재한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력용기용 노즐에 라이닝을 부착하는 방법을 순차적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력용기용 노즐에 라이닝이 부착된 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법을 순차적으로 기재한 흐름도이다.

도 2c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법에 의하여 제작된 압력용기용 노즐의 구조는, 압력용기(미도시)의 외면에 복수로 구비되어 상기 압력용기의 내부에 충진되는 유체가 유출입하는 플랜지 형상의 노즐(100)과, 노즐(100)의 상면에 부착되는 제1라이닝(200)과, 노즐(100)의 내면에 용접에 의하여 접합되는 제2라이닝(300)으로 구성되어 있다.

노즐(100)은 상기 압력용기와 같이 본체를 카본스틸로 제작되고, 플랜지 형상을 갖도록 형성되어 상기 압력용기의 일측에 고정 결합되어 상기 압력용기의 내부에 충진된 유체가 유출입하도록 하는 부재이다.

플랜지 형상으로 형성된 노즐(100)의 상측 내면에는 후술할 블라인드 패드(210)가 안착되어 가접합될 수 있도록 일정한 폭을 갖는 고리 형상의 안착턱(110)이 함몰 형성되어 있다.

노즐(100)의 상면에는 외부로 노출되는 노즐(100)이 표면을 외부의 이물질로부터 보호할 수 있도록 제1라이닝(200)이 구비되어 있는데, 제1라이닝(200)은 폭착(Explosive Adhesion)에 의하여 노즐(100)의 상면에 접합된다.

본 발명에서 폭착(Explosive Adhesion)에 의하여 제1라이닝(200)이 노즐(100)의 상면에 부착되는 원리는 다음과 같다.

노즐(100)의 상면에 제1라이닝(200)을 배치한 후, 제1라이닝(200)의 상측에서 대량의 화약을 폭발시키면 화약이 폭발하면서 폭발 압력과 열이 발생하게 되며, 이러한 폭발 압력과 열이 순간적으로 제1라이닝(200)을 용융시킴과 동시에 노즐(100)의 상면 측으로 밀치게 되므로 제1라이닝(200)이 노즐(100)의 상면에 균일하며 견고하고 균일하게 부착되는 것이다.

이때, 노즐(100)에 형성된 개구공을 폐쇄시킴으로써 제1라이닝(200)이 상기 개구공을 통하여 노즐(100)의 내부로 유입되지 않도록 안착턱(110)에는 원반 형상의 블라인드 패드(210)가 안착되는 것이다.

블라인드 패드(210)의 두께는 블라인드 패드(210)가 안착턱(110)에 안착되었을 때 블라인드 패드(210)의 상면과 노즐(100)의 상면이 평평하게 되는 두께를 갖는 것이 효과적이다.

안착턱(110)은 노즐(100)의 상면에 제1라이닝(200)의 접합이 완료되면 노즐(100)의 개구공과 중접 배치되는 중앙 영역의 블라인드 패드(210)와 제1라이닝(200)을 절삭 가공하여 제거시킨다.

제거된 블라인드 패드(210)는 추후에 직경이 상대적으로 더 작은 노즐에 라이닝 작업을 할 경우에 재사용될 수 있다.

그리고, 노즐 상면에 라이닝 부착 작업이 신속하게 진행될 수 있도록 노즐(100) 자체에 안착턱(110)을 형성하고 블라인드 패드(210)가 안착턱(110)에 가접합된 형태로 노즐(100)과 블라인드 패드(210)는 모듈로 제작될 수도 있다.

그리고, 블라인드 패드(210)와 제1라이닝(200)의 절삭면의 표면이 매끄럽도록 미세가공한 후에 노즐(100)의 내면과 저부면에는 제2라이닝(300)을 접합시킨다.

제2라이닝(300)은 용접에 의하여 접합되는 것이 바람직하며, 노즐(100) 개구공의 직경이 용접 작업을 할 수 있을 정도로 클 경우에는 제1라이닝(200)이 개구공의 내부로 소정 간격 돌출되도록 절개한 후에 제2라이닝(300)이 돌출된 제2라이닝(300)의 하면에 접촉되도록 구비한 후, 제1라이닝(200)과 제2라이닝(300)이 접촉되는 부위도 용접시켜 제2라이닝(300)이 노즐(100)의 내면에 구비되도록 함으로써 노즐(100)의 내면이 유체와 접촉하더라도 부식을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 노즐(100) 개구공의 직경이 작아서 용접 작업이 용이하기 않을 경우에는 제2라이닝(300)이 노즐(100)의 개구공의 외부로 소정 길이 연장 형성되어 제1라이닝(200)의 측면과 접촉되도록 구비되며, 제1라이닝(200)과 제2라이닝(300)이 접촉되는 부위도 용접시켜 제2라이닝(300)이 노즐(100)의 내면에 구비되도록 함으로써 노즐(100)의 내면이 유체와 접촉하더라도 부식을 방지할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 압력용기용 노즐에 본 발명의 일 실시예에 따라 라이닝을 부착시키는 방법은 다음과 같다.

우선, 압력용기용 노즐(100)의 상측 단부의 내면에 고리 형상의 안착턱(110)을 절삭하여 가공한 후에, 안착턱(110)에 원반 형상의 블라인드 패드(210)를 안착시키고 노즐(100)의 상면과 블라인드 패드(210)의 상면에 제1라이닝(200)을 배치시킨다.

그리고, 안착턱(110)에 안착된 블라인드 패드(210)의 주연부와 노즐(100)의 내면 사이에는 태크(TACK) 용접하여 가 접합하여 블라인드 패드(210)의 유동을 방지한다.

그리고, 제1라이닝(200)의 상측에 폭착(Explosive Adhesion)이 가능하도록 하는 다수의 폭약을 설치하고, 상기 폭약을 터뜨려서 그 폭발 압력과 열을 이용하여 제1라이닝(200)이 노즐(100)의 상면에 부착되도록 한다.

제1라이닝(200)이 폭착에 의하여 노즐(100)의 상면에 부착된 후에는 블라인드 패드(210) 및 블라인드 패드(210)와 중첩된 제1라이닝(200)을 절단하여 제거하여 노즐(100)의 개구공이 외부로 개방되도록 한다.

그리고, 블라인드 패드(210) 및 블라인드 패드(210)와 중첩된 제1라이닝(200)의 절단면은 미세 가공을 통하여 매끈하게 되도록 하고, 노즐(100)의 내면과 저부면에는 제2라이닝(300)을 부착하게 되는데, 제2라이닝(300)은 용접에 의하여 노즐(100)의 내면과 저부면에 부착되는 것이 바람직하다.

여기서, 제1라이닝(200)과 제2라이닝(300)이 접촉되는 구조는 제1라이닝(200)이 노즐(100) 개구공의 외부로 소정 거리 돌출되도록 하여 제1라이닝(200)의 하면과 제2라이닝(300)이 접촉되도록 하여 용접하게 된다.

한편, 제1라이닝(200)과 제2라이닝(300)의 용접 구조는 제2라이닝(300)이 제1라이닝(200)의 측면과 접촉되도록 제2라이닝(300)을 노즐(100) 개구공의 외측으로 소정 거리 연장하여 접촉 부위가 용접되도록 구성할 수도 있다.

이는, 노즐(100) 개구공의 직경이 작을 경우에 용접 부위가 노즐(100)의 외부로 노출되도록 하여 용접 작업을 용이하게 하기 위함이다.

상기와 같은 과정에 의한 노즐의 라이닝 부착방법을 통하여 노즐(100)의 플랜지 가스켓면에 라이닝을 견고하고 균일하게 부착함으로써 노즐의 내부식성을 향상시킴과 동시에 노즐의 플랜지 가스켓면과 라이닝 사이의 틈이 발생함으로 인하여 압력용기에 충진된 유체의 외부 누설을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 하는 것이 아님은 물론이다.

본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.

100 : 노즐 110 : 안착턱
200 : 제1라이닝 210 : 블라인드 패드
300 : 제2라이닝

Claims (5)

1. 압력용기용 노즐(100)의 단부에 안착턱(110)을 형성하는 단계(S1)와;
   블라인드 패드(210)를 상기 안착턱(110)에 안착시키고 제1라이닝(200)을 상기 노즐(100)의 상면에 배치하는 단계(S2)와;
   폭착(Explosive Adhesion)을 통하여 상기 제1라이닝(200)을 상기 노즐(100)의 상면에 부착시키는 단계(S3)와;
   상기 블라인드 패드(210) 및 상기 블라인드 패드(210)와 중첩된 제1라이닝(200)을 절단하여 제거하는 단계(S4)와;
   상기 노즐(100)의 내면에 제2라이닝(300)을 부착하는 단계(S5);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 안착턱(110)에 안착된 블라이드 패드(210)와 상기 노즐(100)의 내면 사이는 태크(Tack)용접 처리하여 상기 블라인드 패드(210)가 상기 노즐(100)의 내면에 가접합 되도록 하는 것을 특징으로 하는 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 블라이드 패드(210) 및 상기 블라인드 패드(210)와 중첩된 제1라이닝(200)의 절단면을 미세 연마가공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1라이닝(200)이 노즐(100) 개구공 측으로 소정 거리 돌출되도록 하여 제1라이닝(200)의 하면과 제2라이닝(300)이 접촉되도록 하고, 그 접촉 부위를 용접하는 것을 특징으로 하는 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제2라이닝(300)을 노즐(100) 개구공의 외측으로 소정 거리 연장하여 그 단부가 상기 제1라이닝(200)의 측면과 접촉되도록 하고, 그 접촉 부위를 용접하는 것을 특징으로 하는 압력용기용 노즐의 라이닝 부착방법.

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