KR101466074B1

KR101466074B1 - 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관

Info

Publication number: KR101466074B1
Application number: KR1020140038648A
Authority: KR
Inventors: 안창엽
Original assignee: 조인트유창써멀시스템 주식회사
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2014-11-28

Abstract

지중 매설되는 신축조인트의 단열을 위한 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관이 개시된다. 개시된 내용은 이 단열조인트관에서 외측 단열커버(단열관)가 이송유체의 스팀 온도에 따라 부식방지용 PE코팅이 손상되고, 근접설치된 시설물(전선,질소,가스관등)에의 고열 전달을 차단하기 위한 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관에 관한 것으로, 유체가 이송되는 슬립내관과, 이 슬립내관 외측에 설치되는 조인트관과, 상기 조인트관의 외부를 단열커버하기 위한 제1단열외관과,이 제1단열외관 외측에 소정의 공간을 두고 설치되는 제2단열외관으로 이루어지고, 상기 제1단열외관과 제2단열외관사이에 형성된 냉각공간 하방에서 연결되어 외측 대기중에서 외부공기가 유입되는 유입관과, 상기 제1단열외관과 제2단열외관 사이에 형성된 냉각공간 상방에서 연결되어 외측 대기중으로 냉각공간내 공기를 외부 인출시키는 배출관으로 이루어진 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관이 제공된다.

Description

냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관{Landfill type expansion joint of insulated double pipe for having air cooling device}

본 발명은 지중 매설되는 신축조인트의 단열을 위한 단열조인트관에서 외측 단열커버(단열관)의 고열 손상을 방지하고 근접설치된 여타 시설물(전선,질소,가스관등)에 대한 고열에 의한 가스폭발등의 사고를 미연에 방지한 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관에 관한 것이다.

일반적으로 열병합발전소 및 각종 산업플랜트에서 중온수, 스팀등 고온의 유체를 사용처까지 장거리 수송을 하기 위해서는 지하배관을 설치하고 있으나, 외부 온도 및 수송중인 유체의 자체온도 변화로 배관의 선 팽창계수에 의해 배관의 신축이 발생하게 된다. 장거리 배관시 단열 이중 배관의 구성은 내부배관 보호용 외부배관과 유체를 송기하는 내부배관으로 구성되며 내부배관은 유체 온도차에 의하여 배관이 수축 신축을 흡수할 수 있는 신축이음관이 부착된다. 이러한 신축이음관은 내부배관의 신축 흡수량을 흡수하기 위하여 다수 연결되고, 외관과 내관사이 공간에는 보온재인 단열재를 충전한 단열조인트관을 설치한다.

이러한 매립형 단열조인트관은 첨부도면 도 1a,도 1b에서 도시하는 바와 같이 내외관의 이중배관을 구성하고, 그 사이의 공간상에 단열재를 충전하여 내외부간의 단열을 기하며, 이 내외관사이에 신축이음수단이 강구된다.

즉, 신축부의 실링부분을 패킹실린더로서 처리한 등록 제260567호 실용신안등이 알려져 있다. 이 신축이음구조는 조인트챔버 표면에서 발생되는 열을 차단하기 위하여 외통과 조인트 챔버사이에 전고정판과 후고정판을 고정시키고 그 사이로 단열재를 공간에 주입하고 여러가지 누수감지선, 패킹실린더등을 설치하여 패킹주입구를 통하여 파우다패킹을 주입하여 누수를 차단할 수 있는 구조로서, 지중 배관 연결부인 조인트의 외관을 단열재로 에워싸서 조인트 내부에 흐르는 고온, 고압의 유체의 열이 외부로 방출되지 않게 함은 물론 매설배관 경우 토질의 온도 등으로 조인트 단열보호외부재의 표면 접촉시 온도차에 의한 열손실 방지와 지상으로 방출 될 수 있는 열 발생을 차단한 매립형 이중단열관의 보온카바가 구현된 것이다.

한편, 등록특허 10-0568899호는 내부관과 외부관 사이에 진공층을 갖는 단열배관으로서, 진공 배기를 위해 사용되는 배기포트가 단열배관의 단부에서 단열배관의 종방향에 평행하게 향하고 있는 단열배관이며, 다수의 배기포트를 포함하며,배기포트(들)에 연결된 가요성 파이프(들)을 포함하는 단열배관도 알려져 있었다.

그외에도 매립형으로 신축이음관의 외부를 단열처리한 특허 제0493391호의 단열조인트관의 신축이음장치도 알려져 있었다.

이와 같은 기존에 알려진 매립형 단열조인트관은 그 내부 조인트관(슬립조인트)의 외측을 보호,단열하기 위하여 단열커버(First Cover)빙식으로 구성하지만, 내부 스팀의 고열(온도)에 따라 내부 잠열이 외측 단열커버로 전달되어 외관의 부식방지용 PE코팅이 열에 견디지 못하여 변형되거나 녹아 흘러 내리거나 타는 현상이 발생하여 기능을 상실하였고, 특히, 기존 매립형 단열이중배관의 근처에 다른 시설물이 매립되어있는 경우, 예를들면, 전선이나 질소,가스배관등 열이 전달 되어서는 안되는 배관라인에 근접된 경우 열 전달로 인한 대형사고 발생의 위험성이 있었다.

본 발명은 종래 이러한 매립형 단열조인트관의 내부 이송중인 고열로 인하여 가열된 조인트관의 단열커버(단열관)의 외측을 냉각시켜 단열관의 표면에 부식방지용으로 PE코팅된 부분의 손상을 방지하는 데에 그 목적이 있고, 근접 매설된 타 시설물(고압전선, 질소등의 가스배관등)에의 고열이 전달됨에 따른 대형사고를 비연에 방지하고자 하는 데에도 그 목적이 있다.

본 발명은 궁극적으로 매립형 단열조인트관의 외측에 새로운 냉각공간을 형성함과 동시에 이 냉각공간을 통하여 외부 공기가 순환가능하게 하여 매립형 단열조인트관의 내부 이송중인 고열로 인히여 가열된 조인트관의 단열커버의 외측을 공기로서 냉각시키고자 데에 궁극적인 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관은, 유체가 이송되는 이송배관과 연결되는 슬립내관과, 상기 슬립내관 외측에서 슬립내관의 이동을 슬립 안내하는 조인트관과, 상기 조인트관의 외부를 단열커버하기 위한 제1단열외관과, 상기 제1단열외관 외측에 소정의 간격으로 냉각공간을 형성하도록 설치되는 제2단열외관 및 상기 냉각공간의 측면에서 대기중의 외부공기가 상기 냉각공간으로 유입되도록 상기 냉각공간 내부로 소정 길이 삽입되어 연통된 유입관을 포함하는 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관으로 달성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관은,

유체가 이송되는 슬립내관과, 이 슬립내관 외측에 설치되는 조인트관과,

상기 조인트관의 외부를 단열커버하기 위한 제1단열외관과, 이 제1단열외관 외측에 소정의 냉각공간을 두고 설치되는 제2단열외관으로 이루어지고, 상기 제1단열외관과 제2단열외관사이에 형성된 냉각공간 측면에서 대기중의 외부공기가 상기 냉각공간으로 유입되는 유입관 및 상기 제1단열외관과 제2단열외관 사이에 형성된 냉각공간 상방에서 대기중으로 냉각공간 순환후 공기를 배출하는 배출관을 포함하는 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관으로 달성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관의 상기 유입관은 상기 냉각공간의 측면에서 적어도 하나 이상의 분기관으로 분기되는 특징을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관의 상기 유입관은 상기 냉각공간의 하측에서 적어도 하나 이상의 분기관으로 분기되는 특징을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관의 상기 유입관은 냉각공간 내측에서 적어도 하나 이상의 분기관으로 분기되는 특징을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관의 상기 유입관의 높이가 배출관의 높이 보다 낮게 하는 특징이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관의유입관은 소정거리 이격된 위치에서 서로 마주보게 적어도 2개 설치되고, 이에 대응하여 냉각공간 상방에 배출관을 설치하는 복식의 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관으로 달성된다.

상기와 같은 본 발명은 매립형 단열조인트관의 내부 이송중인 고열로 인하여 가열된 조인트관의 단열커버(단열관)의 외측을 냉각시켜 부식방지용으로 PE코팅된 표면의 손상을 방지하는 효과를 거두며, 근접 매설된 타 시설물(고압전선, 질소등의 가스배관등)에의 고열이 전달됨에 따른 대형사고를 미연에 방지하는 효과를 얻는다.

본 발명은 궁극적으로 매립형 단열조인트관의 외측에 새로운 냉각공간을 형성함과 동시에 이 냉각공간을 통하여 외부 공기가 순환가능하게 하여 매립형 단열조인트관의 내부 이송중인 고열로 인하여 발생되는 여러가지 문제점을 가열된 조인트관의 단열커버의 외측을 공기로서 냉각시켜 고열의 스팀,이송유체의 이중단열관의 외측으로의 열전달을 차단하게 되는 효과를 얻는다.

도 1a,1b는 종래 알려진 단열조인트관의 예를 보인 단면도이고,
도 2는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 1의 사시도이고,
도 3a는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 1의 정단면도이고,
도 3b는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 1의 종단면도이고,
도 4는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 2의 사시도이고,
도 5a는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 2의 일부 절개된 정단면도이고,
도 5b는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 2의 종방향 단면도이고,
도 6은 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 3의 사시도이고,
도 7a는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 3의 일부 절개된 정단면도이고,
도 7b는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 3의 종방향 단면도이고,
도 8은 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 4의 사시도이고,
도 9a는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 4의 일부 절개된 정단면도이고,
도 9b는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관 실시예 4의 종방향 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.

<실시예 1>

첨부 도면중 도 2는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 1의 사시도이고, 도 3a는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 1의 정단면도이고, 도 3b는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 1의 종단면도이다.

상기 도면에 따르는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관는 크게 신축조인트부(10)와, 단열관부(20)와, 냉각부(30)로 이루어진다.

신축조인트부(10)는 메인배관라인과 연결되는 슬립내관(11)과, 이 슬립내관(11)의 슬립이동을 안내하는 조인트관(12)으로 이루어진다.

슬립내관(11)은 일단부는 일반 배관라인의 배관에 용접 연결되고, 조인트관(12)의 내측에서 슬립내관(11)이 슬립이동되고, 동시에 이러한 슬립내관(11)이 내삽되어 이동가능하게 설치된 조인트관(12)으로 이루어진다.

단열관부(20)는 신축조인트부(10)의 외측을 감싸서 매립상태를 보호하도록 조인트관(12)의 외부를 단열커버하기 위한 제1단열외관(21)과, 이 제1단열관(21) 외측에 소정의 간격으로 냉각공간(33)을 형성하도록 설치되는 제2단열외관(22)으로 이루어진다. 단열관부(20)는 전술한 종래 기술에서도 언급하는 바와 같이 챔버표면에서 발생되는 열을 차단하기 위하여 이중단열커버구조(이하 단열이중관이라 함)를 형성하고, 외통과 조인트 챔버사이에 전고정판과 후고정판을 고정시키고, 그 사이로 단열재를 공간에 주입하고 여러가지 누수관련구조선, 패킹실린더등을 설치하여 패킹 주입으로 누수가 차단되는 구조이며, 지중(매립형)에서 배관 연결부인 조인트관의 외측을 단열재로 에워싸서 조인트 내부에 흐르는 고온, 고압의 유체의 열이 외부로 방출되지 않게 함은 물론 매립관의 토질의 온도등으로 조인트관의 단열이중관의 외측 표면 접촉시 온도차에 의한 열손실 방지와 지상으로 방출 될 수 있는 열 발생을 차단해 왔다.

냉각부(30)는 상기 제1단열외관(21)과 제2단열외관(22)사이에 형성된 냉각공간(33) 하방에서 연결되어 외측 대기중으로 인출되는 유입관(31)과, 상기 냉각공간(33) 상방에서 연결되어 외측 대기중으로 인출되는 배출관(32)으로 이루어지고, 이 유입관(31)과 배출관(32)의 높이는 서로 달리하되 유입관(31)의 높이가 배출관(32)의 높이 보다 낮다.

이와 같이 이루어진 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관는 슬립내관(11)과 연결된 배관라인을 통하여 뜨거운 유체가 이송되게 되며, 배관을 타고 이송중인 유체,스팀등의 고열온도가 식지않도록 제1단열외관(21)으로 커버되어 있지만 이러한 제1단열외관(21)의 외측의 손상은 앞에서 언급한 바와 같이 조인트관의 제1단열외관(21)의 외측을 냉각시켜 제1단열외관(21)의 PE코팅된 표면부식을 방지하고,근접 매설된 타 시설물(고압전선, 질소등의 가스배관등)에의 고열이 전달됨을 사전 차단하도록 냉각공간(33)을 형성하는 것이며, 이러한 냉각공간(33)의 형성은 제2단열외관(22)으로 간격을 두고 제1단열외관(21)외측에 설치하여 커버되도록 하여서 된다. 이러한 제1,제2단열외관(21)(22)으로 이뤄진 일종의 커버수단 사이에 냉각공간(33)을 형성함으로써 외부 대기중의 차가운 공기가 냉각공간(33)을 통하여 자연스럽게 대기압에 의하여 순환하면서 방출되게 하여 이송중의 고열로 인해 가열된 슬립내관(11)외측의 조인트관(12)을 식히게 되는 것이다.

<실시예 2>

첨부 도면중 도 4는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 2의 사시도이고, 도 5a는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 2의 일부 절개된 정단면도이고, 도 5b는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 2의 종방향 단면도이다.

상기 도면에 따르는 본 발명은 크게 신축조인트부(10)와, 단열관부(20)와, 냉각부(30)로 이루어진다.

단열관부(20)는 신축조인트부(10)의 외측을 감싸서 매립상태를 보호하도록 조인트관(12)의 외부를 단열커버하기 위한 제1단열외관(21)과, 이 제1단열관(21) 외측에 소정의 간격으로 냉각공간(33)을 형성하도록 설치되는 제2단열외관(22)으로 이루어진다.

특히, 상기 유입관(31)은 상기 냉각공간(33)의 하측에서 제1분기관(311)과,제2분기관(312)으로나뉘어 냉각공간(33)의 충분한 공냉이 이루어지도록 서로 간격을 두고 설치된다. 냉각공간(33)을 타고 순환되는 공기의 냉각작용은 전술한 실시예 1과 같으므로 중복을 피하기 위하여 구체적인 설명은 생략한다.

<실시예 3>

첨부 도면중 도 6은 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 3의 사시도이고, 도 7a는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 3의 일부 절개된 정단면도이고, 도 7b는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 3의 종방향 단면도이다.

본 발명은 크게 신축조인트부(10)와, 단열관부(20)와, 냉각부(30)로 이루어진다.

신축조인트부(10)는 매인배관라인과 연결되는 슬립내관(11)과, 이 슬립내관(11)의 슬립이동을 안내하는 조인트관(12)으로 이루어진다.

특히, 상기 유입관(31)은 상기 냉각공간(33)의 하측에서 제1분기관(311)과,제2분기관(312)으로 나뉘어 냉각공간(33)의 충분한 공냉이 이루어지도록 서로 간격을 두고 설치된다. 냉각공간(33)을 타고 순환되는 공기의 냉각작용은 전술한 실시예 1과 같으므로 중복을 피하기 위하여 구체적인 설명은 생략한다.

<실시예 4>

첨부 도면중 도 8은 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 4의 사시도이고, 도 9a는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 4의 일부 절개된 정단면도이고, 도 9b는 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관 실시예 4의 종방향 단면도이다.

특히, 유입관(31)은 냉각공간(33)의 하방에서 소정거리 이격된 위치에서 동시에 제1,제2분기관(311)(312)으로 각각 분기된 제3,제4유입관(315)(316)을 이루고, 이에 대응하도록 냉각공간(33) 상방에서 소정거리 이격된 위치에서 동시에 2곳에 배출관(32)을 형성한다.

이와 같이 이루어진 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관는 슬립내관(11)과 연결된 배관라인을 통하여 뜨거운 유체가 이송되게 되며, 동시에 외부에서 자연스럽게 대기압으로 순환중인 차가운 공기가 냉각공간(33)을 순환한 뒤 자연스럽게 대기중으로 방출되면서 이송중의 고열로 인해 가열된 슬립내관(11)외측의 조인트관(12)을 식히게 된다.

바람직하게는 상기 유입관(31)의 소정위치에서 외부공기를 강제 흡입시키는 송풍방식의 흡입펌프를 더 포함할 수 있으며, 때때로 방열유체 혹은 냉각수로서 강제 순환하여 냉각시킬 수도 있으며, 본 발명에서는 구체적인 예의 설명은 생략한다.

이와 같이 이루어진 본 발명 냉각수단을 갖는 매립형 단열이중관의 각 실시예에서 예시된 것과 예시하지 못한 실시예의 형태는 상횡과 여건에 따라 다양하게 구현 가능하며, 본 발명의 특허청구범위에 속한다.

10:신축조인트부, 11:슬립내관, 12:조인트관, 20:단열관부, 21:제1단열외관,
22:제2단열외관,30:냉각부, 31:유입관, 32:배출관, 33:냉각공간,
311:제1분기관, 312:제2분기관, 313:제1유입관,314:제2유입관,
315:제3유입관, 316:제4유입관,

Claims

유체가 이송되는 이송배관과 연결되는 슬립내관;
상기 슬립내관 외측에서 슬립내관의 이동을 슬립 안내하는 조인트관;
상기 조인트관의 외부를 단열커버하기 위한 제1단열외관;
상기 제1단열외관 외측에 소정의 간격으로 냉각공간을 형성하도록 설치되는 제2단열외관;
상기 냉각공간의 측면에서 대기중의 외부공기가 상기 냉각공간으로 유입되도록 상기 냉각공간 내부로 소정 길이 삽입되어 연통된 유입관; 및
상기 제1단열외관과 제2단열외관 사이에 형성된 냉각공간 상방에서 대기중으로 냉각공간 순환후 공기를 배출하는 배출관을 포함하고,
상기 유입관은 상기 냉각공간의 측면에서 적어도 하나 이상의 분기관으로 분기되는 것을 특징으로 하는 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관.
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삭제
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제1항에 있어서, 상기 유입관은 냉각공간 내측에서 제1분기관과,제2분기관으로 분기되는 것을 특징으로 하는 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관.
제1항에 있어서,
상기 유입관의 높이가 배출관의 높이 보다 낮게 하는 것을 특징으로 하는 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관.
제1항에 있어서,
유입관이 소정거리 이격된 위치에서 서로 마주보게 적어도 2개 설치되고, 이에 대응하여 냉각공간 상방에 배출관을 설치하는 것을 특징으로 하는 냉각수단을 갖는 매립형 단열조인트관.