KR101981797B1

KR101981797B1 - 드레인 장치

Info

Publication number: KR101981797B1
Application number: KR1020120053244A
Authority: KR
Inventors: 리엔-얀 첸; 제임스 마이클 스토레이; 로버트 헨리 가우디어
Original assignee: 제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2019-05-23
Also published as: US8371007B2; PL230411B1; CN102795587B; US20120291246A1; CA2777177A1; JP6014363B2; KR20120130071A; CN102795587A; JP2012241904A; DE102012104279A1; AU2012202932B2; AU2012202932A1; PL399241A1

Abstract

하나의 실시예에서, 플러그 제거 쉴드(44)를 포함하는 시스템이 제공된다. 이 플러그 제거 쉴드(44)는 유체 체적을 유지하는 플러그(38)를 둘러싸도록 구성된 관(68), 및 상기 플러그(38)에 대해 상기 관(68)을 유지하도록 구성된 마운트(52)를 더 포함한다. 상기 관(68)은 플러그 제거 공구(46)를 상기 플러그(38)의 인접부에 진입시키도록 구성된 포트(74)를 포함한다.

Description

드레인 장치{DRAIN APPARATUS}

본 명세서에 기재된 발명은 드레인 공구, 특히 챔버 및/또는 도관으로부터 유체를 드레인하는데 사용되는 공구에 관한 것이다.

다양한 유체 시스템들은 다양한 유체의 저장 및 수송에 사용되는 도관 및/또는 챔버를 포함한다. 예를 들면, 가스화 시스템들은 합성가스(syngas) 냉각기 내에 포함되는 관과 같은 열 전달을 위해 사용되는 다수의 관을 포함할 수 있다. 유체는 유지보수, 추운 날씨 조건, 또는 다양한 다른 이유들로 인해 제거 및/또는 교환해 줄 필요가 있다. 이 유체는 가압 하에 존재할 수 있으므로 유체의 드레인에는 복잡하고 많은 시간이 소요되는 불편이 있다.

본 발명의 목적은 다양한 유체 시스템들에서 가압 하에 존재할 수 있는 유체를 간단하고 신속하게 드레인시키기 위한 유체 드레인 장치를 제공하는 것이다.

이하, 최초에 청구된 발명의 범위에 상응하는 특정의 실시예에 대해 약술한다. 이들 실시예는 청구된 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니고, 본 발명의 가능한 형태의 간단한 요약을 제공하기 위한 것일 뿐이다. 실제로, 본 발명은 이하에 개시된 실시예들과 유사하거나 상이한 다양한 형태를 포함할 수 있다.

제 1 실시예에서, 시스템은 플러그 제거 쉴드(plug removal shield)를 포함한다. 이 플러그 제거 쉴드는 유체 체적을 유지하는 플러그를 둘러싸도록 구성되는 하나의 관, 및 상기 플러그에 대해 상기 관을 유지하도록 구성되는 마운트를 더 포함한다. 이 관은 플러그 제거 공구를 인접하는 플러그 내에 진입시키도록 구성되는 포트를 포함한다.

제 2 실시예에서, 시스템은 플러그 제거 키트를 포함한다. 이 플러그 제거 키트는 유체 체적을 유지하는 플러그를 제거하도록 구성된 플러그 제거 공구를 더 포함한다. 이 플러그 제거 키트는 플러그 제거 쉴드를 더 포함한다. 이 플러그 제거 쉴드는 플러그에 대해 플러그 제거 쉴드를 유지하도록 구성되는 하나의 마운트를 포함한다. 이 플러그 제거 쉴드는 플러그 제거 공구에 의해 플러그를 제거한 후에 플러그 제거 공구의 작업자를 유체 드레인액으로부터 차단하도록 구성된다.

제 3 실시예에서, 시스템은 결합구 제거 키트를 포함한다. 이 결합구 제거 키트는 결합구 제거 쉴드를 더 포함한다. 이 결합구 제거 쉴드는 유체에 기초하는 시스템에 결합된 나사를 가진 결합구를 둘러싸도록 구성되는 하나의 관을 포함한다. 이 관은 관의 포트를 포함한다. 상기 결합구 제거 공구는 또한 관 내에 상기 공구 포트를 통해 연장하는 샤프트, 이 관의 외부에 배치된 핸들, 및 이 관의 내부에 배치된 헤드를 포함한다.

본 발명의 이들 및 기타의 특징들, 관점들, 및 장점들은 첨부한 도면들을 참조한 후술하는 발명의 상세한 설명으로부터 더욱 상세히 이해될 수 있을 것이다. 도면에서 동일한 부품들은 전체 도면을 통해 동일한 참조번호로 표시하였다.
도 1은 가스화 장치에 결합된 합성가스 냉각기를 갖는 가스화 시스템의 하나의 실시예를 도시하는 개략 측단면도,
도 2는 도 1의 합성가스 냉각기의 하나의 실시예의 2-2선을 따라 취한 개략 횡단면도,
도 3은 도 1의 합성가스 냉각기를 위한 드레인 플러그 제거 키트의 하나의 실시예를 도시하는 개략 측단면도,
도 4는 드레인관에 부착되는 도 3의 드레인 플러그 제거 키트의 하나의 실시예를 도시하는 개략 측단면도,
도 5는 도 4의 5-5선을 따라 취한 관찰창의 하나의 실시예를 도시하는 측면도,
도 6은 도 4의 6-6선을 따라 취한 냉각 포트의 하나의 실시예를 도시하는 측면도,
도 7은 도 4의 7-7선을 따라 취한 플랜지의 하나의 실시예를 도시하는 평면도,
도 8은 도 4의 7-7선을 따라 취한 플랜지의 다른 실시예를 도시하는 평면도,
도 9는 드레인 플러그 제거 키트의 하나의 실시예를 도시하는 개략 측단면도.

이하, 본 발명의 하나 또는 다수의 특정의 실시예를 설명한다. 이들 실시예를 간결하게 설명하기 위해, 실제 실시예의 모든 특징들이 본 명세서에 기재되지 않을 수 있다. 임의의 엔지니어링 프로젝트 또는 설계 프로젝트에서와 같은 실제의 실시예의 개발 시에 실시예마다 달라질 수 있는 시스템 관련 제약들 및 사업 관련 제약들의 준수와 같은 개발자들의 특수한 목표를 달성하기 위해 많은 실시예 특유의 결정이 이루어져야 한다는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 이와 같은 개발의 노력은 복잡하고 시간을 요하는 것이지만 그럼에도 불구하고, 이 개발 노력은 이 발명의 이익을 갖는 당업자에게는 설계, 제작, 제조의 일상적인 업무라는 것을 이해해야 한다.

본 발명의 다양한 실시예의 요소들을 소개할 때 사용되는 "하나의(a 또는 an)", 및 "상기(the 또는 said)"라는 용어는 이들 요소가 하나 또는 다수 개 존재하는 것을 의미하는 것이다. "포함하다(comprising 또는 including)" 및 "가지다(having)"라는 용어는 열거된 요소들 이외에 추가의 요소들을 포함하는 것을 의미한다.

다양한 유체 시스템들은 유체 챔버들 및/또는 유체 도관들을 포함하고, 이들은 드레인이 필요한 경우가 있을 수 있다. 예를 들면, 다양한 열 교환기, 보일러, 연소 시스템, 및 반응기는 고온 및/또는 고압 유체를 수용하는 유체 챔버들 및/또는 도관들을 포함할 수 있다. 특히, 가스화 시스템은 합성가스의 생산과 관련된 열을 제거하는 냉각매체 시스템을 포함한다. 가스화 시스템은 석탄과 같은 탄소질 연료를 합성가스와 같은 연료로 전환시킬 수 있다. 가스화 장치는 다수의 플래튼(platens)(예를 들면, 챔버) 및 다수의 유체 도관(예를 들면, 관)을 갖는 복사식 합성가스 냉각장치(radiant syngas cooler; RSC)를 포함할 수 있다. 상기 플래튼은 다수의 유체 도관과 함께 합성가스 유로로부터 열을 흡수하여 유체를 액체상으로부터 기체상(예를 들면, 증기)으로 전환하기 위한 열 교환기로서 사용될 수 있다. 회수된 열은 예를 들면 증기 터어빈을 구동하는 것에 의해 가스화 플랜트의 열 효율을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 경우에 따라, 상기 플래튼은 약 5 내지 15 m, 10 내지 20 m, 10 내지 30 m의 종방향 길이, 약 0.5 내지 5 m, 1 내지 10 m의 폭방향 길이, 및 약 5 내지 10 cm, 5 내지 40 cm의 깊이를 가질 수 있다. 이 플래튼은 열 교환 작용에 유용한 액체(예를 들면, 물)와 같은 유체로 충전될 수 있다. 따라서, 각 플래튼의 내부에 대형 유체 기둥(fluid column)이 수용될 수 있다.

가스화 장치의 유지보수 작업 중과 같은 특정의 상황 하에서는 상기 플래튼 내부의 유체 기둥을 드레인시키는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 이 플래튼은 물 기둥(water column)을 배수하는 데 유용한 드레인 플러그를 갖는 드레인 기구(예를 들면, 드레인 도관 또는 드레인관)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이 드레인 플러그가 제거되고, 물 기둥이 중력에 의해 드레인관을 통해 배수될 수 있다. 그러나, 물 기중의 크기로 인해 드레인 플러그로부터 배수되는 물은 고압이 된다(예를 들면, 약 2 내지 5 바아, 4 내지 10 바아, 2 내지 15 바아). 따라서, 본 실시예들은 고압 유체들을 포함하는 유체들의 드레인에 유용한 공구 및 방법을 포함한다. 더욱이, 본 실시예들은 가연성 유체, 산, 산화제 등과 같은 위험 물질들을 포함할 수 있는 유체들을 드레인하기 위해 사용될 수 있다. 또, 본 명세서에 개시된 실시예들은 고온 유체(예를 들면, 약 50 ℃ 이상의 온도)의 드레인을 위해 적합하다. 특히, 본 실시예들은 배관이나 유체 도관들의 하측의 위치와 같은 접근이 곤란한 위치로부터 유체를 드레인시킬 수 있다.

특정의 실시예들에서, 플러그 또는 결합구 제거 공구 및 플러그 또는 결합구 제거 쉴드(shield)를 포함하는 드레인 플러그 또는 결합구(fitting) 제거 키트가 제공된다. 이 플러그 또는 결합구 제거 공구는 래칫(ratchet) 또는 소켓 렌치, 플라이어 등과 같은 드레인 플러그 또는 나사를 구비하는 결합구를 제거하기 위해 적합한 너트 제거 공구를 포함할 수 있다. 이 플러그 제거 쉴드는 플러그를 둘러싸고 이 플러그로부터 유체 드레인액을 포집하는데 유용한 하나의 관을 포함할 수 있다. 실제로, 이 플러그 제거 쉴드는 작업자가 유체에 노출되는 것을 차폐함과 동시에 드레인되는 유체의 방향을 변경해 준다. 하나의 호스가 플러그 제거 쉴드의 관에 결합되어 드레인되는 유체를 적절한 저장 위치로 또는 드레인 도관(예를 들면, 하수관 시스템)으로 방향을 변화시킬 수 있다. 이 플러그 제거 쉴드는 이 플러그 쉴드를 정 위치에 장착하거나 또는 고정하기 위해 적합한 하나의 마운트를 더 포함할 수 있다. 특정의 실시예들에서, 상기 마운트는 체인, 케이블, 또는 금속, 직물, 플라스틱 또는 이들의 임의의 조합으로 제작되는 스트랩을 포함할 수 있다. 상기 가요성 마운트는 복사식 합성가스 냉각장치의 드레인관과 같은 관의 외주에 배치될 수 있고, 그 결과 이 마운트를 드레인관에 고정시킬 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 마운트는 강성의 U자형 클램프, 만곡형 로드, 사각 로드, 또는 플러그 제거 쉴드를 드레인관에 고정하기 위해 적합한 기타의 유사한 장치와 같은 비 가요성 마운트를 포함할 수 있다. 이 방식으로 플러그 제거 쉴드는 다양한 위치 심지어 접근이 곤란한 위치에 강고하게 부착될 수 있다.

상기 플러그 제거 쉴드의 관은 이 관 내에 플러그 제거 공구를 삽입할 수 있도록 하기 위한 하나의 개구 또는 슬롯를 더 포함할 수 있다. 이 개구는 드레인된 유체의 누설을 최소화 또는 제거하는데 유용한 그로멧(grommet)(예를 들면, 적어도 하나의 개구 또는 슬릿을 갖는 탄성 시일)으로 시일하는 것이 유리할 수 있다. 특정의 실시예들에서, 플러그 제거 쉴드의 관은 플러그 제거의 위치결정 및 상기 플러그 제거 공구를 이용한 드레인 플러그의 제거에 유용한 드레인 플러그를 육안으로 볼 수 있는 투명 재료 또는 반투명 재료로 제작될 수 있다. 다른 실시예들에서, 플러그 제거 쉴드의 관은 드레인 플러그의 제거에 유용한 관의 내부를 볼 수 있는 하나 또는 다수의 투명 또는 반투명의 관찰창을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 플러그 제거 쉴드의 관은 불투명 재료 또는 비 반투명 재료로 제작될 수 있다.

작업자는 플러그 제거 쉴드의 관이 예를 들면 드레인 플러그의 하측에 배치되도록 상기 플러그 제거 쉴드를 장착할 수 있다. 다음에 작업자는 플러그 제거 공구를 플러그 제거 쉴드의 관 내에 삽입하고, 드레인 플러그와 결합한 다음, 드레인 플러그를 제거할 수 있다. 다음에 드레인된 유체는 플러그 제거 쉴드의 관을 통해 유동하고, 호스에 의해 격납 용기 또는 드레인 도관 내로 방향 전환된다. 실제로, 작업자는 유체와 접촉이 불필요하므로 유해한 물질(즉, 위험성 물질)의 유체 및 고온 유체를 포함하는 유체를 더욱 안전하고 효과적으로 드레인시킬 수 있다. 또, 마운트, 관 및 부착된 호스를 포함하는 플러그 제거 쉴드에 의해 15 바아 이상의 압력을 포함하는 고압의 유동체의 드레인이 가능해진다.

도 1은 가스화 장치(12) 및 복사식 합성가스 냉각장치(RSC)와 같은 합성가스 냉각장치(14)를 포함하는 가스화 시스템(10)의 하나의 실시예의 개략 측단면도이다. 이 가스화 시스템(10)은 가스화 플랜트 및/또는 발전 플랜트(예를 들면, 가스화 복합 발전(integrated gasification combined cycle; IGCC) 플랜트) 내에 포함될 수 있다. 이 가스화 시스템(10)은 석탄, 바이오매스(biomass) 등과 같은 탄소질 연료를 부분 산화시킴으로써 합성가스(syngas)로 전환시킨다. 예를 들면, 가스화 장치(12)는 연료를 사용된 연료의 종류에 따라 고압(예를 들면, 약 40 바아 내지 90 바아) 및 고온(예를 들면, 약 1200 ℃ 내지 1500 ℃)에서 제어된 양의 임의의 감속재(moderator) 및 제한된 산소(15)에 노출시킬 수 있다. 그 결과 발생하는 부분 산화 반응에 의해 연료는 합성가스(예를 들면, 일산화탄소와 수소의 합성)로 전환될 수 있다.

상기 가스화 시스템(10)은 열 교환 작업에 유용한 도시된 복사식 합성가스 냉각장치(14)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 가스화 장치(12)는 약 1200 ℃ 내지 1500 ℃의 범위의 온도에서 작동할 수 있다. 따라서, 복사식 합성가스 냉각장치(14)는 합성가스가 다른 공정(예를 들면, 물-가스 전환 반응)으로 이송되기 전에 합성가스를 냉각하는데 유용할 수 있다. 더욱이, 상기 복사식 합성가스 냉각장치(14)는 합성가스로부터 슬래그를 분리하는데도 유용할 수 있다. 복사식 합성가스 냉각장치(14)는 또 용기(16)를 포함할 수 있다. 이 용기(16)는 복사식 합성가스 냉각장치(14)의 용기의 역할을 할 수 있다. 이 용기(16)는 또 냉각관(18) 및 플래튼(20)을 수용할 수 있다. 이 냉각관(18)은 축방향 축선(24)에 대해 용기(16)와 평행하게 연장하는 그리고 반경방향 축선(22)에 대해 평행하게 이격된 다수의 도관을 포함할 수 있다. 물이나 기타 액체와 같은 냉각매체는 관(18) 및/또는 플래튼(20)을 통해 유동할 수 있다. 따라서, 관(18) 및/또는 플래튼(20)은 복사식 합성가스 냉각장치(14)의 내부에서 열 교환기로서 작용할 수 있고, 예를 들면 합성가스 및 슬래그로부터 열을 제거하기 위해 냉각매체를 순환시킬 수 있다. 가스화장치(10) 내에서 생성되는 합성가스는 일반적으로 화살표(26)로 표시되는 바와 같이 관(18)에 평행하게 하부방향으로 유동할 수 있다. 가동 중에 연료 소스(28)로부터 공급되는 연료는 산소(15)와 혼합되고, 가스화장치(12)에 의해 부분적으로 산화되어 합성가스를 생성한다.

생성된 합성가스는 냉각매체가 냉각관(18) 및/또는 플래튼(20)을 통해 유동하는 중에 복사식 합성가스 냉각장치와 접촉하고, 이 합성가스는 복사식 합성가스 냉각장치를 통해 유동함에 따라 냉각된다. 이 냉각 공정의 하나의 결과는 냉각관(18) 내에서 증기가 발생할 수 있는 것으로, 이 증기는 복사식 합성가스 냉각장치로부터 이송되어 예를 들면 증기 터어빈에 사용될 수 있다. 이 복사식 합성가스 냉각장치(14)는 또 이 복사식 합성가스 냉각장치(14)의 외부로 슬래그를 안내하는데 도움을 줄 수 있는 도관(30)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 슬래그가 상기 도관(30)으로부터 드레인됨에 따라 이 슬래그는 일반적으로 하부방향(32)으로 유동하여 슬래그를 냉각하기 위한 물을 수용하고 있는 복사식 합성가스 냉각장치(14)의 저부의 원추체(34)를 통해 드레인된다. 이와 같은 방식으로 복사식 합성가스 냉각장치(14)는 합성가스의 냉각 및 합성가스로부터 슬래그의 분리를 도울 수 있다. 유지보수 작업 중에 복사식 합성가스 냉각장치(14)를 드레인하는 것이 유리할 수 있다. 따라서, 플래튼(20) 및 관(18)은 도 2에 관련하여 후술되는 바와 같이 하나 또는 다수의 드레인관 및 드레인 플러그를 포함할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 플래튼(20) 및 관(18)의 드레인에 유용한 복사식 합성가스 냉각장치(14)의 다중 드레인관(36) 및 드레인 플러그(38)의 하나의 실시예의 횡단면도이다. 이 드레인관(36)은 플래튼(20) 및 관(18)에 유체 연통상태로 연결될 수 있고, 복사식 합성가스 냉각장치(14)의 용기(16)의 주위에 배치될 수 있다. 따라서, 드레인 플러그(38)의 제거에 의해 플래튼(20) 및 관(18)의 내부의 유체는 예를 들면 중력에 의해 드레인될 수 있다. 하나의 실시예에서, 드레인 플러그(38)는 드레인구(40)를 강고하게 폐색하기 위해 적합한 나사를 갖는 드레인 플러그(38)일 수 있다. 따라서 드레인 플러그(38)를 제거하면 플래튼(20) 및 관(18) 내에 수용되어 있는 유체 기둥이 드레인구(40)를 통해 드레인될 수 있다. 그러나, 물 기둥의 크기에 기인하여 드레인구(40)로부터 드레인되는 물은 고압(예를 들면, 약 2 내지 15 바아)이 될 수 있다. 따라서, 도 3과 관련하여 이후에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 고압의 물 기중, 유해한 유체, 및/또는 고온의 유체의 드레인을 가능하게 하는 플러그 제거 또는 결합구 제거 키트가 제공된다.

도 3은 드레인 플러그 또는 결합구 제거 키트(42) 및 드레인관(36)의 하나의 실시예를 도시하는 개략 측단면도이다. 도시된 실시예에서, 플러그 제거 키트(42)는 플러그 또는 결합구 제거 쉴드(44) 및 플러그 또는 결합구 제거 공구(46)를 포함한다. 이 플러그 제거 공구(46)는 래칫 또는 소켓 렌치(48) 및 자기 소켓(magnetic socket; 50)과 같은 소켓(50)을 포함한다. 래칫 렌치(48)는 소켓(50)을 이 래칫 렌치(48)에 결합하기 위해 사용될 수 있는 헤드(51)를 더 포함한다. 이 플러그 제어 쉴드(44)는 또 플러그 제거 쉴드(44)를 육각 볼트 드레인 플러그(38)와 같은 드레인 플러그(38)를 갖는 드레인관(36) 상에 장착하기 위해 적합한 마운트(52)를 포함한다. 특정의 실시예들에서, 이 마운트(52)는 금속, 플라스틱, 또는 직물 스트랩(예를 들면, 로프, 체인, 와이어, 케이블, 금속 테이프, Velcro(등록상표) 스트랩, 플라스틱 타이 등)과 같은 가요성 마운트(52)이다. 따라서, 이 마운트(52)는 도시된 바와 같이 관(36)의 벽(56)의 외부에 더욱 쉽게 설치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 이 마운트(52)는 U자형 클램프, 만곡형 로드, 사각 로드, 또는 플러그 제거 쉴드를 드레인관(36)에 고정하기 위해 적합한 기타의 유사한 장치와 같은 강성 마운트이다. 다중의 마운트(52), 예를 들면, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개의 마운트(52)를 사용할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도시된 실시예에서, 상기 가요성 마운트(52)는 드레인관(36)의 벽(56)의 외주를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 다음에 이 마운트(52)는 플러그 제거 쉴드(44)의 플랜지(60) 내의 개구(58)를 통해 삽입되고, 체결구(62)를 이용하여 플러그 제거 쉴드에 체결될 수 있다. 이 체결구(62)는 마운트(52) 상에 종방향으로 슬라이드 이동할 수 있는 스토퍼 또는 체결 슬리이브, 케이블 크림프(crimp) 등을 포함할 수 있다. 다음에 체결구(62)는 마운트(52)에 크림프 고정되거나 마운트(52) 상의 정 위치에 다른 방식으로 고정될 수 있다. 이 체결구(62)는 마운트(52) 상에 고정된 후에 플러그 제거 쉴드(44)를 드레인관(36)에 강고하게 체결할 수 있다. 실제로, 이 체결구(62)는 플러그 제거 쉴드(44)를 정 위치에 강고하게 유지할 수 있고, 그 결과 고압 유체는 플러그 제거 쉴드(44)를 통해 드레인될 수 있는 한편 플러그 제거 쉴드(44)는 드레인구(40)에 대해 대략 동일한 위치에 유지된다. 다른 실시예들에서, 마운트(52)는 도 8에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 개구(58)를 통해 삽입되지 않고 바아(bars)에 체결될 수 있다.

상기 플러그 제거 쉴드(44)는 쉴드 관(68)의 개구(67)의 대략 인접부의 쉴드 관(68)의 내면(66)의 내주에 배치되는 O링(64)을 더 포함할 수 있다. 이 O링(64)은 드레인관(36)의 요홈을 가진 돌출부(70)(예를 들면, 환형의 돌출부)의 외벽에 액밀 상태로 접촉할 수 있다. 도시된 실시예에서, 드레인 플러그(38)는 요홈을 가진 돌출부(70)를 통한 모든 유체의 드레인을 차단하는 것으로서 설명되어 있다. 실제로, 드레인 플러그(38)의 나사 부분(72)은 드레인관(36)의 요홈을 가진 돌출부(70)의 대응하는 나사에 강고하게 체결될 수 있고, 그 결과 드레인 플러그(38)를 드레인관(36)에 강고하게 체결할 수 있다. 다른 실시예들에서, 요홈을 가진 돌출부(70)는 드레인관(36)으로부터 외측으로 돌출하지 않고 드레인관(36)의 내부에 배치될 수 있다. 다른 실시예들에서 하나 이상의 O링(64)를 사용할 수 있는 것에 주목해야 한다.

상기 플러그 제거 쉴드 관(68)은 플러그 제거 공구(46)를 삽입하기에 적합한 포트(port; 74)를 더 포함할 수 있다. 플러그 제거 공구(46) 내에 포함되는 소켓(50)은 상기 포트(74)를 통해 삽입되거나 관(68) 내의 개구(76)를 통해 삽입될 수 있다. 소켓(50)은 드레인 플러그(38)를 제거할 수 있도록 드레인 플러그(38)의 공구 헤드(예를 들면, 육각 헤드(78))와 결합하기 위해 적합한 치수를 가질 수 있다. 실제로, 소켓(50)을 사용하여 드레인관(36)으로부터 드레인 플러그(38)의 나사결합을 해제시키거나 체결상태를 해제시킬 수 있다.

드레인 플러그(38) 및 플러그 제거 공구(46)를 관찰하기 위해 적합한 관찰창(80)이 설치될 수 있다. 따라서, 작업자는 소켓(50) 및 소켓 렌치(48)를 더 쉽게 삽입할 수 있고, 드레인 플러그(38)의 육각 헤드(78)와 맞물리도록 소켓(50) 및 소켓 렌치(48)를 조작할 수 있다. 도시된 실시예에서, 플러그 제거 키트(42)에 망상체(mesh; 82)가 포함될 수 있고, 이 망상체는 예를 들면 소켓(50)이 비자성체인 경우이거나 또는 자성체 소켓(50)이 드레인 플러그(38)로부터 불시에 추락하는 경우에 이 드레인 플러그(38)를 포획하기 위해 사용될 수 있다.

쉴드 관(68)에는 호스(84)가 부착될 수 있다. 하나의 실시예에서, 이 호스(84)는 쉴드 관(68)의 외주에 배치되는 수나사(88)와 결합하기 위해 적합한 암나사(86)를 포함한다. 대안으로서 또는 추가적으로, 이 호스(84)는 도 4에 도시된 웜 구동 호스 클램프(worm-drive hose clamp)와 같은 호스 클램프를 이용하여 쉴드 관(68)에 더 고정될 수 있다. 일단 호스(84)가 쉴드 관(68)에 고정되면 래칫 렌치(48)를 이용하여 드레인 플러그(38)를 제거할 수 있다. 특정의 실시예들에서, 래칫 렌치(48)는 전동식, 기압식, 또는 유압식 렌치와 같은 동력 렌치일 수 있다. 다른 실시예에서, 래칫 렌치(48)는 수동식 렌치일 수 있다. 예를 들면, 작업자는 래칫 렌치(48)의 샤프트(90) 상에 배치된 핸들(89)을 이용하여 드레인 플러그(38)를 분해하는데 적합한 힘을 손으로 가할 수 있다. 이 플러그 제거 공구(46)(및 자력에 의해 부착된 드레인 플러그(38))가 제거되면 유체가 드레인구(40) 및 쉴드 관(68)을 통해 드레인될 수 있다. 다음에 드레인된 유체는 호스(84)에 의해 예를 들면 저장 탱크나 드레인 도관 내로 안내될 수 있다.

도 4는 드레인관(36)에 체결된 플러그 제거 쉴드(44)의 하나의 실시예를 도시하는 측단면도이다. 도 4의 실시예는 도 3의 요소들을 포함하므로 이들 요소는 동일한 참조번호를 이용하여 표시되었다. 도시된 실시예는 또 드레인 플러그(38)에 체결된 플러그 제거 공구(46)를 도시한다. 전술한 바와 같이, 하나의 실시예에서, 마운트(52)는 플랜지(60)의 개구(58)를 통해 삽입될 수 있다. 다음에 이 마운트(52)는 체결 슬리이브 또는 케이블 크림프와 같은 체결구(62)를 이용하여 플러그 제거 쉴드(44)에 강고하게 체결될 수 있다. 호스(84)는 웜 구동 호스 클램프(92) 뿐 아니라 암나사(86) 및 수나사(88)를 이용하여 쉴드 관(68)에 강고하게 체결되는 것으로 도시되어 있다. 웜 구동 호스 클램프(92)는 밴드(94) 내에 절삭되거나 프레스 가공된 나사산 패턴을 갖는 밴드(94)를 포함할 수 있다. 밴드(94)의 일단부는 포획형(captive) 또는 내장형 나사(96)를 포함할 수 있다. 따라서, 포획형 나사(96)를 회전시키면 밴드(94)를 예를 들면 쉴드 관(68)의 외면에 견고하게 체결할 수 있다. 다른 실시예들에서는 와이어 클램프, 이어(ear) 클램프, 스프링 클램프, 등과 같은 다른 호스 클램프를 웜 구동 호스 클램프(92)에 추가하여 또는 그 대안으로서 사용할 수 있다는 것에 주목해야 한다.

도시된 바와 같이, 작업자는 관찰창(80)을 이용하여 드레인 플러그(38) 및 플러그 제거 공구(46)를 육안으로 볼 수 있다. 실제로, 작업자는 포트(74)를 통해 플러그 제거 공구(46)를 삽입하고, 이 플러그 제거 공구(46)를 드레인 플러그(38)에 더 신속하게 결합시키기 위한 시각적인 피드백을 받을 수 있다. 다음에 작업자는 예를 들면 핸들(89)을 이용하여 렌치(48)를 구동하고, 이어서 드레인 플러그(38)를 제거할 수 있다. 플러그 제거 쉴드(44)를 드레인관(36)에 강고하게 체결함으로써 또한 플러그 제거 작업의 시각적인 피드백을 제공함으로써, 본 명세서에 개시되는 시스템에 의해 더욱 효과적이고 더욱 안전하게 유체를 드레인할 수 있다.

도 5는 도 4의 5-5선을 따라 취한 쉴드 관(68)에 포함되는 관찰창(80)의 하나의 실시예의 측면도이다. 실제로, 본 명세서에 기재된 시스템에 의해 작업자는 소켓(50)을 드레인 플러그(38)에 결합하는 작업과 같은 특정의 작업에 대한 시각적인 피드백과 같은 피드백을 더욱 쉽게 받을 수 있다. 이 관찰창(80)은 강화 유리, 플라스틱, 아크릴, 미네랄 유리, 합성 사파이어 등과 같은 투명 쉴드 또는 반투명 쉴드를 제공하기 위해 적합한 투명 기재 또는 반투명 기재(98)를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 소켓(50)은 드레인 플러그(38)의 육각 부분(78)과 맞물리기 위해 방향(100)으로 이동하는 것으로 도시되어 있다. 관찰창(80)에 의해 작업자는 도 3 및 도 4에 도시된 소켓 렌치(48)의 작동 전에 드레인 플러그(38)에 대한 소켓(50)의 원하는 배치를 육안으로 확인할 수 있다. 일단 원하는 배치가 육안으로 확인되면 작업자는 소켓 렌치(48)를 구동하여 드레인 플러그(38)를 제거할 수 있다. 다른 실시예들에서는 쉴드 관(68) 내에 추가의 관찰창(80)을 포함시킬 수 있다는 것에 주목해야 한다. 또 다른 실시예에서, 관찰창(80)은 투명 또는 반투명의 쉴드 관(68)으로 대체될 수 있다. 즉, 관(68)은 이 관(68)의 내부에 배치되는 내용물을 육안으로 관찰하기 위해 적합한 투명 재료 또는 반투명 재료로 제작될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 관(68)은 관(68)의 내부를 볼 수 없도록 완전히 차단하는 재료(예를 들면, 스텐레스 강, 티타늄)로 제작될 수 있다.

도 6은 도 4의 6-6선을 따라 취한 포트(74) 및 렌치(48)의 샤프트(90)의 하나의 실시예를 도시하는 측면도이다. 도시된 실시예에서, 렌치(48)는 도 3 내지 도 5에 도시된 드레인 플러그(38)와 맞물리기 위해 관(68)의 내부에 위치된다. 포트(74)는 포트(74)를 통한 임의의 유체의 유동으로부터 작업자를 실질적으로 차폐함과 동시에 렌치(48)의 삽입을 가능하게 하는 기재(102) 내의 슬롯(100)을 포함할 수 있다. 즉, 슬롯(100)은 도시된 바와 같이 샤프트(90)가 슬롯(100)으로부터 돌출되어 있는 경우에도 포트(74) 내의 기재(102)를 통한 임의의 누설을 최소화하거나 제거할 수 있다. 예를 들면, 슬롯(100)은 기재(102)의 대략 중앙에 배치될 수 있다. 특정의 실시예들에서, 기재(102)는 고무 기재, 네오프렌 기재, 실리콘 기재, 또는 플라스틱 기재일 수 있다. 따라서, 기재 또는 벽(102)은 신축성, 탄성, 또는 가요성을 포함할 수 있고, 이것에 의해 기재(102)는 샤프트(90)가 슬롯(100)을 통해 돌출해 있는 경우에도 슬롯(100)을 실질적으로 밀봉하는 폐쇄 위치를 향해 가압될 수 있다. 이 슬롯(100)은 렌치(48) 및/또는 소켓(50)을 더욱 쉽게 삽입할 수 있도록 도시된 바와 같이 기재(102)의 대략 중앙에 위치될 수 있다. 이 렌치(48)가 삽입되면 기재(102)는 렌치(48)의 샤프트(90)를 둘러싸도록 내측으로 가압될 수 있고, 그 결과 누설을 최소화하거나 제거할 수 있다. 실제로, 본 명세서에 기재된 기재(102)의 실시예들에 의해 더욱 누설이 없고 효과적인 유체의 드레인이 가능해 진다. 다른 실시예에서, 그로멧(grommet) 또는 아일릿(eyelet)(예를 들면, 환형 시일)을 슬롯(100)을 갖는 기재(102) 대신에 사용할 수 있다. 예를 들면, 그로멧 또는 아일릿은 고무, 네오프렌, 실리콘, 및/또는 플라스틱으로 제작될 수 있고, 렌치(48) 및/또는 소켓(50)을 삽입할 수 있는 적절한 치수를 갖는 중앙 개구를 포함한다. 이 방식으로, 플러그 제거 공구(46)를 사용하여 드레인 플러그(38)를 신속하고 안전하게 제거할 수 있고, 누설을 최소화 또는 제거할 수 있다.

도 7은 도 4의 7-7선을 따라 취한 플러그 제거 쉴드(44)의 플랜지(60) 상에 위치된 개구(58, 67)의 하나의 실시예를 도시하는 저면도이다. 도 3 및 도 4에 관련하여 전술한 바와 같이, 개구(58)는 플러그 제거 쉴드(44)를 드레인관(36)에 고정하기 위해 적합한 금속, 플라스틱, 또는 직물 스트랩(예를 들면, 로프, 체인, 와이어, 케이블, 금속 테이프, Velcro 스트랩, 플라스틱 타이 등), U자형 클램프, 만곡형 로드, 사각 로드와 같은, 도 3 및 도 4에 도시된 마운트들을 삽입하는데 이용될 수 있다. 이 개구(67)는 유체의 드레인을 위해 사용될 수 있다. 이 마운트(52)는 개구(58)를 통해 삽입된 도 3 및 도 4에 도시된 드레인관(36)의 주위에 배치될 수 있고, 예를 들면 스톱 슬리이브 또는 크림프(62)를 이용하여 플랜지(60)에 고정될 수 있다.

도 8에 도시된 실시예와 같은 다른 실시예에서, 마운트(52)는 예를 들면 다중 로드(104)를 이용하여 고정될 수 있다. 실제로, 도 8은 마운트(52)를 고정하기 위해 적합한 다중 로드(104)를 갖는 플랜지(60)의 하나의 실시예의 저면도이다. 도시된 실시예에서, 이 로드(104)는 예를 들면 로드(104)를 플랜지(60)에 용접하는 것에 의해 플랜지(60)에 고정될 수 있다. 마운트(52)는 예를 들면 이 마운트(52)를 로드(104)에 속박시키는 것에 의해 로드(104)에 고정될 수 있다. 마운트(52)를 로드(104)에 속박하는 것에 의해 플러그 제거 쉴드(44)를 도 3 및 도 4에 도시된 드레인관(36)에 신속하게 부착할 수 있다. 마찬가지로, 마운트(52)를 로드(104)로부터의 속박을 해제시키는 것에 의해 플러그 제거 쉴드(44)를 더 단순하고 신속하게 분리할 수 있다.

도 9는 T자형 접합관(108)을 결합한 드레인 플러그 제거 쉴드(106)를 포함하는 드레인 플러그 키트(105)의 하나의 실시예의 측단면도이다. 실제로, 도 3 및 도 4에 도시된 쉴드(44)와 같은 플러그 제거 쉴드에는 다양한 드레인 적용분야에서 작동하도록 설계된 상이한 관의 실시예가 제공될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 T자형 접합관(108)은 드레인 플러그(38)가 자기 소켓(50)으로부터 분리된 경우에 드레인 플러그(38)를 포획하는데 사용할 수 있는 챔버(110)를 포함할 수 있다. 이 쉴드 관(108)의 실시예는 또한 드레인관(36)으로부터 드레인되는 유체를 안내하기 위해 적합한 만곡 부분(112)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 상기 마운트(52)는 드레인관(36)의 외부 표면(56)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 다음에 이 마운트(52)는 플러그 제거 쉴드(106)의 플랜지(60) 상의 개구(58)를 통해 삽입될 수 있다. 다음에 폐쇄 슬리이브 또는 크림프와 같은 체결구(62)를 사용하여 플러그 제거 쉴드(106)를 드레인관(36)에 강고하게 고정할 수 있다. 즉, 상기 플러그 제거 쉴드(106)는 드레인관(36)에 강고하게 장착 및 결합되므로 시일(64)은 드레인관(36)의 요홈을 가진 돌출부(70)에 액밀 상태로 접촉하고, 그 결과 드레인액의 누설을 최소화 또는 제거할 수 있다.

도시된 실시예에서, 상기 플러그 제거 공구(46)는 소켓(50)을 갖는 연장부(114)를 포함할 수 있다. 이 연장부(114) 및 소켓(50)은 쉴드 관(108)의 내부에 사전에 설치될 수 있다. 쉴드 관(108)의 내부에 연장부(114) 및 소켓(50)을 사전에 설치하는 것에 의해 소켓(50)을 드레인 플러그(38)의 육각 헤드(78)에 더욱 신속하게 결합시키는 것이 가능하다. 따라서, 챔버(110)를 통한 유체의 유동을 시일 또는 폐색하기 위해 적합한 환형의 시일(116)이 플러그 제거 공구(46)의 연장부의 주위를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 실제로, 환형의 시일(116)을 사용하면 챔버(110)의 저부를 통한 누설을 실질적으로 차단하거나 제거하는 것이 가능하다. 다음에 상기 플러그 제거 공구(46)를 작동시켜 드레인 플러그(38)를 제거할 수 있다. 예를 들면, 작업자는 렌치(48)를 사용하여 드레인관(36)으로부터 드레인 플러그(38)의 나사결합을 해제시키거나 분리시킬 수 있다. 드레인 플러그(38)를 제거하면 관 부분(112)을 통한 유체의 드레인이 가능해진다. 전술한 바와 같이, 관 부분(112)은 도 3 및 도 4에 도시된 호스(84)에 유체 연통상태로 연결될 수 있다. 따라서, 드레인되는 유체는 호스(84)를 통해 예를 들면 적절한 격납 용기 또는 폐기 도관으로 안내될 수 있다.

본 발명의 기술적 효과는 드레인관으로부터 드레인 플러그를 제거하기 위해 적합한 플러그 제거 키트를 포함한다. 이 드레인관은 고압을 갖는 물 기둥을 포함할 수 있다. 플러그 제거 키트는 플러그 제거 쉴드 및 플러그 제거 공구를 포함할 수 있다. 플러그 제거 쉴드는 드레인관 상에 장착될 수 있고, 이 장착에는 접근이 어려운 위치 상의 장착이 포함된다. 다음에 플러그 제거 공구는 플러그 제거 쉴드 내에 삽입될 수 있고, 드레인 플러그의 체결을 해제하기 위해 사용될 수 있다. 플러그 제거 쉴드는 유체의 드레인액의 누설을 최소화하거나 제거할 수 있다. 따라서, 고압 유체 및 유해 성분들을 포함하는 유체를 안전하게 드레인시키는 것이 가능하다.

이상의 설명은 본 발명을 설명하기 위해 또 본 기술분야의 모든 전문가가 임의의 장치 또는 시스템을 제작 및 사용하는 것 및 임의의 관련된 방법을 실행하는 것을 포함하여 본 발명을 실시할 수 있도록 하기 위해 최상의 실시형태를 포함하는 예시들을 이용하였다. 본 발명의 특허청구의 범위는 청구항들에 정의되어 있고, 또 본 기술분야의 전문가가 생각할 수 있는 다른 예시들을 포함할 수 있다. 이와 같은 다른 예시들은 청구항들의 문언과 다르지 않은 구조적 요소들을 가지거나 또는 청구항들의 문언과 다르지 않은 등가의 구조적 요소들을 포함하는 경우에는 청구항들의 범위 내에 속하는 것으로 한다.

38 : 플러그 42 : 플러그 제거 키트
44 : 플러그 제거 쉴드 46 : 플러그 제거 공구
52 : 마운트 68 : 관
74 : 포트

Claims

플러그 제거 키트(42)를 포함하는 시스템에 있어서,
유체 체적을 유지하는 플러그(38)를 둘러싸며 상기 플러그(38)의 하방으로 연장되도록 구성된 관(68)을 포함하는 플러그 제거 쉴드(44) 및 플러그 제거 공구(46)와;
상기 플러그(38)에 대해 상기 관(68)을 유지하도록 구성된 마운트(52)를 포함하며,
상기 관(68)은 플러그 제거 공구(46)를 상기 플러그(38)의 인접부에 진입시키도록 구성된 포트(74)를 포함하는 측면을 갖고,
상기 플러그 제거 공구(46)는 소켓(50) 및 래칫 렌치(48)를 포함하는
시스템.
삭제
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제 1 항에 있어서,
상기 포트(74)는 공구 개구를 갖는 기재(102)를 포함하는
시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 공구 개구는 상기 플러그 제거 공구(46)의 샤프트(90)의 주위를 시일하도록 구성되는 슬롯(100)을 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 포트(74)는 상기 플러그 제거 공구(46)의 샤프트(90)의 주위를 시일하도록 구성된 그로멧을 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 관(68)은 관찰창(80)을 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 관(68)은 투명 또는 반투명 관을 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 관(68)에 결합된 가요성 호스(84)를 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 마운트(52)는 적어도 하나의 가요성 스트랩을 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 플러그(38)를 갖는 열 교환기를 포함하는
시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 플러그를 갖는 합성가스 냉각장치(14), 가스화 시스템(12), 또는 이들의 조합을 포함하는
시스템.