KR101937609B1 - 증기 차단밸브 리프팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증기 차단밸브 내부에 설치되어 상하로 이동하며 증기 차단밸브를 개방하거나 폐쇄하는 스템; 스템의 외주면을 감싸도록 체결되는 스템 지지부; 및 스템 지지부의 하부에 일정 간격으로 복수개가 구비되어 스템 지지부를 밀어 올리는 리프팅부를 포함하여, 발전설비를 정지하지 않고도 증기 차단밸브의 증기 누설을 차단할 수 있으며, 협소하고 주변온도가 매우 높은 등 제약적인 공간에서 2인의 인원으로도 제작과 설치가 용이하며, 균일하고 균등하게 힘을 분배하여 리프팅 작업을 수행함으로써, 증기 차단밸브 내부 부품의 손상없이 증기 차단밸브를 개폐할 수 있는 효과가 있다.

Description

증기 차단밸브 리프팅장치{Apparatus for Steam Stop Valve Lifting Device}

본 발명은 증기 차단밸브 리프팅장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증기 차단밸브 내부에 설치되어 상하로 이동하며 증기 차단밸브를 개방하거나 폐쇄하는 스템(Stem)을 증기 차단밸브 리프팅장치로 체결하여 이동시킴으로써, 증기 차단밸브를 개폐시켜, 협소하고 제약된 공간에서도 효율적으로 증기 차단밸브를 제어할 수 있게 하는, 증기 차단밸브 리프팅장치에 관한 것이다.

일반적으로, 발전소 및 고압, 고온의 유체 이송을 필요로 하는 대형플랜트 산업현장에서는 경제성을 이유로 고온, 고압의 밸브설비를 많이 갖추고 있다. 이러한 밸브설비는 대형화되고, 고중량으로 제작되어 현장에 설치된다.

증기 차단밸브는 보일러와 터빈 제어 밸브(Turbine Control Valve) 사이의 증기 배관에 설치되어 있어, 비정상적인 운전조건 하에 증기를 신속히 차단하는 기능을 갖고 있다.

유압 액츄에이터(Actuator)의 고장이나 기타 이상 징후로 증기 차단밸브가 완전히 차단되지 않고 증기 차단밸브에서 증기 누설(Leak)이 발생되면, 발전설비가 정지되어야 하고, 이로 인한 막대한 비용과 생산력 손실이 발생하게 된다.

증기 차단밸브의 고장으로 인한 정비는 발전설비의 정지 없이는 불가능하므로, 차기 계획정비 공사시까지 지연시키게 되는 문제점이 있었다.

이를 막기 인해, 발전설비를 운전하는 중에 정비하는 임시 조치가 필요하게 된다.

하지만, 증기 차단밸브가 대형화되고 고중량으로 제작되어, 설비 주변의 공간이 협소하여 작업환경이 열악한 문제점이 있었다.

또한, 증기 차단밸브 내부에는 고온 고압의 유체가 이송되므로 주변온도가 매우 높아 작업자가 화상 등 안전사고를 당할 위험요소가 매우 많은 문제점이 있었다.

한국 등록실용신안 20-0378023호(공고일: 2005년 3월 10일)

본 발명은 상기 선행기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 협소하고 제약된 공간에 설치가 쉽게 간단한 구조로서, 스템을 균일하고 균등한 힘으로 받치고 큰 하중을 지지하며 리프팅(Lifting)작업을 수행하여, 내부 부품의 손상없이 작업할 수 있으며 극한 작업환경에서 최소 작업시간으로 인적실수를 최소화하여 산업재해를 미연에 방지하는, 증기 차단밸브 리프팅장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 제안된 본 발명에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치는, 증기 차단밸브 내부에 설치되어 상하로 이동하며 증기 차단밸브를 개방하거나 폐쇄하는 스템; 스템의 외주면을 감싸도록 체결되는 스템 지지부;및 스템 지지부의 하부에 일정 간격으로 복수개가 구비되어 스템 지지부를 밀어 올리는 리프팅부를 포함한다.

또한, 스템 지지부는, 복수개로 분할되며, 조립하면 스템이 내측에 수용되는 스템 수용부가 구비될 수 있다.

또한, 스템 수용부는, 조립하였을 때, 스템 외측에서 스템을 억지끼움하게 될 수 있다.

또한, 리프팅부는, 너트가 체결된 볼트와, 볼트 하측 일부가 삽입되고 상단에는 너트가 위치하는 리프팅 베이스로 구성될 수 있다.

또한, 리프팅 베이스는, 중공형이며, 일단이 개방되어 볼트 하측 일부가 수용될 수 있다.

또한, 리프팅 베이스는, 타단은 막혀 있는 구조일 수 있다.

또한, 리프팅 베이스는, 볼트 수용부의 지름이 볼트 나사산의 지름보다는 크고, 너트의 대변 길이보다 작을 수 있다.

또한, 볼트에 체결된 너트 하부와 리프팅 베이스 상부사이에는 와셔가 더 구비될 수 있다.

또한, 볼트에 체결된 너트 하부와 와셔 사이에는 스러스트 니들 베어링(Thrust Needle Roller Bearing)이 더 구비될 수 있다.

또한, 스템 지지부와 리프팅부는, 내열처리된 재료로 제작될 수 있다.

본 발명에 의하면, 발전설비를 정지하지 않고도 증기 차단밸브의 증기 누설을 차단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 협소하고 주변온도가 매우 높은 등 제약적인 공간에서 2인의 인원으로도 제작과 설치가 용이하여, 극한 작업환경에서 최소한의 작업시간으로 인적실수를 최소화하여 산업재해를 미연에 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 균일하고 균등하게 힘을 분배하여 스템의 리프팅 작업을 수행함으로써, 증기 차단밸브 내부 부품의 손상없이 증기 차단밸브를 개폐할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 증기 차단밸브의 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 스템 지지부의 평면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 스템 지지부의 정면도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 리프팅부를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 리프팅부 사진을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 사진을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 설치도를 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 증기 차단밸브의 단면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 증기 차단밸브(10)의 내부에는 스템(13)이 설치되어 유압 액츄에이터에 의해 상하로 이동하며 흡입구(11)과 배출구(12) 사이의 유로를 개방하거나 폐쇄함으로써, 증기 차단밸브(10)를 개폐시키는 역할을 하게 된다.

유압 액츄에이터의 고장이나 기타 이상 징후로 증기 차단밸브(10)가 완전히 차단되지 않고 증기 차단밸브(10)에서 증기 누설(Leak)이 되면, 발전설비를 정지하고 증기 차단밸브(10)를 정비하여야 했다. 이로 인해, 막대한 비용 및 인력 손실이 발생하였다.

또한, 증기 차단밸브(10)가 대형화되고 고중량으로 제작되어, 증기 차단밸브(10) 주변의 공간이 매우 협소하여 정비작업을 수행하는 작업자의 작업환경이 열악하여 능률이 저하되었다.

더욱이, 증기 차단밸브(10) 내부와 주위 배관에는 고온 고압의 유체가 이송되므로 주변온도가 매우 높아 작업자의 화상 등 안전사고의 위험이 아주 높았다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 증기 차단밸브(10)를 신속하고 용이하게 차단할 수 있고, 설치 및 취급이 용이한 장치가 필요하게 되었다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 스템 지지부(20)의 평면도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 스템 지지부(20)의 정면도를 도시한 것이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 스템 지지부(20)는 복수개로 분할되며, 조립하면 스템(13)이 내측에 수용되는 스템 수용부(21)가 구비된다.

도 2 내지 도 3에서는 2분할된 스템 지지부(20)를 도시하였다. 스템 지지부(20)의 조립은, 스템(13)의 외측에 스템 수용부(21)가 위치하게 한 후, 체결부(22)에서 볼트를 관통 체결하여 조립된다.

스템 수용부(21)는 조립하였을 때, 스템(13) 외측에서 스템(13)을 감싸면서 억지끼움하게 된다. 이를 통해, 스템(13)과 스템 수용부(21)가 서로 강한 힘으로 밀착되어 체결된다. 스템 지지부(20)가 밀어 올려지면, 스템 수용부(21)에 밀착된 스템(13)도 마찰력에 의해 함께 상승하게 된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 리프팅부(60)를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 리프팅부(60) 사진을 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치(100)의 사진을 도시한 것이다.

도 4의 (a)는 볼트(30)이고, (b)는 너트(40)이고, (c)는 리프팅 베이스이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 리프팅부(60)는, 너트(40)가 체결된 볼트(30)와, 볼트(30) 하측 일부가 삽입되고 상단에는 너트(40)가 위치하는 리프팅 베이스(50)로 구성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 리프팅부(60)는, 스템 지지부(20)의 하부에 일정 간격으로 복수개가 구비되어 스템 지지부(20)를 밀어 올리는 역할을 하게 된다.

일정 간격으로 구비된 리프팅부(60)가 하중을 분산하는 역할을 하여, 큰 하중을 균일하게 스템 지지부(20)에 지지하며 밀어 올리게 된다.

리프팅 베이스(50)는, 중공형이며, 일단이 개방되어 볼트(30) 하측 일부가 수용되게 된다. 개방된 일단에는 너트(40)가 체결된 볼트(30)가 위치하고, 타단에는 증기 차단밸브 본넷과 같은 고정부재에 접하게 된다.

이 상태에서, 볼트머리를 회전하지 않게 스패너와 같은 공구로 고정하고, 너트(40)를 회전시키면 너트(40) 내부에 형성된 나사산을 따라 회전운동이 직선운동으로 전환되어 볼트(30)가 상부로 밀어 올려지게 되고, 볼트(30)의 하부에 체결된 너트(40)는 리프팅 베이스(50)에서 지지된다.

이와 같이, 복수개로 일정간격으로 구비된 리프팅부(60)의 볼트(30)가 스템 지지부(20)을 밀어 올리게 되고, 결과적으로 스템 지지부(20)과 밀착되어 체결된 스템(13)이 밀어 올려져서 증기 차단밸브를 개방하게 된다.

이상의 설명은 증기 차단밸브 리프팅장치(100)가 증기 차단밸브(10) 본넷과 같은 고정부재의 상부에 지지되어 동작함으로써, 스템 지지부(20) 및 스템(13)을 상부로 밀어 올리는 역할을 수행하는 것을 실시예로 한 것이다.

한편, 증기 차단밸브 리프팅장치(100)가 증기 차단밸브(10) 본넷과 같은 고정부재의 하부에 지지되어 동작하는 경우에는, 상기의 실시예와 반대방향인 하부로 스템 지지부(20) 및 스템(13)을 이동시키게 되어 증기 차단밸브를 폐쇄하게 된다.

이처럼, 증기 차단밸브 리프팅장치(100)의 설치 위치를 변경함으로써, 스템(13)을 위쪽이나 아래쪽으로 이동시킬 수 있게 된다. 이를 통해, 작업자가 증기 차단밸브(10)를 개방하거나 폐쇄할 수 있게 된다.

리프팅 베이스(50)의 타단은 막혀 있는 구조일 수 있다.

리프팅 베이스(50)의 타단은 증기 차단밸브(10) 본넷과 같은 고정부재와 직접 접촉하는 부위이므로 막혀 있는 구조로 구성함으로써, 접촉면에서의 고정부재의 손상을 최소화하고, 리프팅 베이스(50)의 지지력도 크게 할 수 있다.

리프팅 베이스(50)는, 볼트 수용부의 지름이 볼트 나사산의 지름보다는 크고, 너트(40)의 대변 길이보다 작게 형성된다. 이를 통해, 볼트 수용부에 수용된 볼트(30) 나사산이 자유롭게 이동이 가능하게 되고, 너트(40)의 하부는 리프팅 베이스(50) 상부에 지지되게 된다.

볼트(30)에 체결된 너트(40) 하부와 리프팅 베이스(50) 상부 사이에는 와셔(51)가 더 구비될 수 있다. 와셔(51)는 너트(40) 하부와 리프팅 베이스(50) 상부에 걸리는 하중을 넓게 분산시키는 역할을 하게 된다.

또한, 볼트(30)에 체결된 너트(40) 하부와 와셔(51) 사이에는 스러스트 니들 베어링(52)이 더 구비될 수 있다. 스러스트 니들 베어링(52)을 사용함으로써, 너트(40) 하부와 와셔(51) 사이의 하중을 분산하고 마찰을 감소시켜 회전을 원활하게 할 수 있다.

이와 같이, 와셔(51)와 스러스트 니들 베어링(52)을 함께 사용하거나 선택적으로 사용하여 보다 큰 하중을 안정적으로 리프팅할 수 있게 된다.

스템 지지부(20)와 리프팅부(60)는, 내열처리된 재료로 제작될 수 있다.

증기 차단밸브(10) 내부와 주위 배관에는 고온 고압의 유체가 이송되므로 주변온도가 매우 높아, 재료가 열변형되거나 열화되어 강도가 약화될 수가 있어 이를 방지하기 위해 내열성이 강한 재료를 사용하거나, 내열처리된 재료를 사용하여 스템 지지부(20)와 리프팅부(60)를 제작하게 된다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치의 설치도를 도시한 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 증기 차단밸브 리프팅장치(100)은, 분할된 장치를 조립하는 간단한 구조로 되어 있어, 협소하며 고온 고압의 증기가 지나는 제약적인 공간에도 신속하고 용이하게 설치가 가능하다.

본 발명에 일실시예에 따른 동작과정을 설명하면, 먼저 증기 차단밸브(10)의 스템(13)에 분할된 스템 지지부(20)를 조립한다.

스템 지지부(20)와 증기 차단밸브(10)의 본넷 사이에, 볼트(30)와 너트(40)를 체결하고 리프팅 베이스(50)를 볼트 하부에 끼워서 조립된 리프팅부(60)를 위치시킨다. 너트(40)하부와 리프팅 베이스(50) 상부 사이에는 와셔와 스러스트 니들 베어링을 넣어서 더욱더 안정적으로 큰 하중을 지지할 수 있게 된다.

리프팅부(60)는 복수개를 일정간격으로 배치하여 하중을 분산시키고 균일하게 지지하게 한다.

작업시 소요인원은 2인으로도 가능하며, 발전설비의 정지없이도 최소의 작업시간으로 증기 차단밸브(10)의 차단이 가능하다.

본 발명에 따른 증기 차단밸브 리프팅장치(100)는, 화력 터빈설비 주밸브류 설비에 다양하게 적용이 가능하며, 발전생산의 손해절감, 산업재해 예방, 투입인원 감소, 작업시간 단축 등 효과가 있다.

한편, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 증기 차단밸브
13 : 스템
20 : 스템 지지부
30 : 볼트
40 : 너트
50 : 리프팅 베이스

Claims (10)

1. 증기 차단밸브 내부에 설치되어 상하로 이동하며 증기 차단밸브를 개방하거나 폐쇄하는 스템;
   스템의 외주면을 감싸도록 체결되는 스템 지지부;및
   스템 지지부의 하부에 일정 간격으로 복수개가 구비되어 스템 지지부를 밀어 올리는 리프팅부;
   를 포함하는, 증기 차단밸브 리프팅장치로서,
   리프팅부는,
   너트가 체결된 볼트와,
   볼트 하측 일부가 삽입되고 상단에는 너트가 위치하는 리프팅 베이스로 구성되고,
   리프팅 베이스는,
   중공형이며, 일단이 개방되어 볼트 하측 일부가 수용되고,
   리프팅 베이스는,
   타단은 막혀 있는 구조이고,
   리프팅 베이스는,
   볼트 수용부의 지름이 볼트 나사산의 지름보다는 크고, 너트의 대변 길이보다 작고,
   볼트에 체결된 너트 하부와 리프팅 베이스 상부 사이에는 와셔가 더 구비되며,
   볼트에 체결된 너트 하부와 와셔 사이에는 스러스트 니들 베어링이 더 구비되는, 증기 차단밸브 리프팅장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   스템 지지부는,
   복수개로 분할되며, 조립하면 스템이 내측에 수용되는 스템 수용부가 구비되는, 증기 차단밸브 리프팅장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   스템 수용부는,
   조립하였을 때, 스템 외측에서 스템을 억지끼움하게 되는, 증기 차단밸브 리프팅장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 청구항 1에 있어서,
    스템 지지부와 리프팅부는,
    내열처리된 재료로 제작된, 증기 차단밸브 리프팅장치.
    
    

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