KR102089080B1

KR102089080B1 - 비용접식 분기배관계 보강장치

Info

Publication number: KR102089080B1
Application number: KR1020180127703A
Authority: KR
Inventors: 원윤호; 김수겸; 전창빈; 이동건
Original assignee: 한국전력기술 주식회사
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2020-03-13
Also published as: US11199277B2; US20200132226A1; EP3650739B1; EP3650739A1

Abstract

본 발명은 모배관과 연결되는 분기배관계를 이음쇠 클램프, 연결배관 클램프, 밸브 클램프로 감싸서 보호함에 따라 분기배관계의 강도를 증가시켜서, 분기배관계의 손상을 방지할 수 있는 비용접식 분기배관계 보강장치에 관한 것으로, 상기 분기배관 이음쇠와 상기 연결배관을 감싸도록 배치되며, 단면이 원호 형상으로 이루어진 이음쇠 클램프; 상기 연결배관을 감싸도록 배치되며, 단면이 원호 형상으로 이루어진 연결배관 클램프; 및 상기 연결배관과 상기 밸브를 감싸도록 배치되며, 단면이 원호 형상으로 이루어진 밸브 클램프; 를 포함하며, 상기 연결배관 클램프의 일단은 상기 이음쇠 클램프와 연결되며, 상기 연결배관 클램프의 타단은 상기 밸브 클램프와 연결되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

비용접식 분기배관계 보강장치 {Non-welded type branch piping reinforcement apparatus}

본 발명은 비용접식 분기배관계 보강장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모배관과 연결되는 분기배관계를 이음쇠 클램프, 연결배관 클램프, 밸브 클램프로 감싸서 보호함에 따라 분기배관계의 강도를 증가시켜서 분기배관계의 손상을 방지할 수 있는 비용접식 분기배관계 보강장치에 관한 것이다.

발전소에서 사용하고 있는 배관계 중에는 모배관에서 분기된 다양한 크기와 형상의 분기배관계가 존재하고 있다. 이러한 분기배관계 중에 소구경 탭 분기배관계가 있는데, 탭 분기배관계는 모배관의 배수, 배기 또는 계측기 설치를 위해 사용되며, 대부분 한쪽 끝이 자유단인 외팔보 형상이나 L 자 형상으로 이루어져 있다.

이와 같은 분기배관계는 분기배관 이음쇠, 연결배관, 차단밸브, 연결배관 및 캡 또는 튜빙의 순서로 모배관에 연결되어 있다. 그러나 이와 같은 분기배관계는 다음과 같은 문제점이 있다.

분기배관계는 대부분 외팔보 형상이나 L 자 형상으로 이루어져 있으며, 분기배관계의 밸브가 집중질량으로 작용하기 때문에, 진동이 발생할 경우 분기배관계는 쉽게 영향을 받는 문제점이 있다. 특히, 이러한 구조적인 원인으로 인해 분기배관계의 고유진동수가 모배관의 진동수와 일치하면, 분기배관계는 공진하여 모배관의 진동이 작더라도 분기배관계의 진동이 크게 증폭되는 문제점이 있다.

분기배관계의 진동은 정상운전 중 또는 시운전 중에 자주 발생할 수 있는데, 주로 모배관의 진동에 의한 공진, 분기배관계 입구에서 발생하는 와류에 의한 유체 유발진동 등에 의해 발생할 수 있다. 이와 같은 분기배관계의 진동은 분기배관계의 손상을 유발할 수 있으며, 특히, 분기배관계의 용접부에 결함이 있다면, 분기배관계의 진동에 의해 용접부에 균열이 발생할 가능성이 매우 높아지는 문제점이 있다.

이와 같은 분기배관계의 진동에 의한 분기배관계의 손상을 보수하기 위해서는 경우에 따라 발전소의 출력을 줄이거나 운전을 정지해야 하며, 이는 발전소의 정상가동과 안전성을 저해하는 원인이 된다.

또한, 분기배관계의 진동에 의한 손상을 방지하기 위해서는 모배관과 분기배관계의 운전 중 진동하중을 정확히 예측해야 하지만, 설계단계에서 이와 같은 진동하중을 정확히 예측하는 것은 어려운 문제점이 있다. 이에 종래에는 시운전 중 진동의 영향을 관찰 및 평가하여 분기배관계의 건전성을 확인하고, 고진동 발생 시 시정조치를 수행하거나, 분기배관계 진동하중의 정확한 예측 없이 분기배관계의 손상을 방지하기 위해 종래의 방법들을 적용하고 있는 실정이다.

종래에는 분기배관계의 진동을 감소시키기 위해, 모배관과 분기배관계를 연결하는 일체화 지지물을 사용하기도 하나, 설치공간의 제약으로 일체화 지지물을 설치할 수 없는 경우가 발생할 수 있으며, 일체화 지지물을 설치함에 따른 분기배관계와 지지물 부품들의 건전성을 확인하기 위해서 추가적으로 많은 노력이 필요한 문제점이 있다.

또한, 종래에는 분기배관계의 소켓용접부를 보강하여 소켓용접부의 피로저항성을 증가시키는 방법도 사용하고 있으나, 이와 같은 방법은 근본적으로 진동을 저감하는 효과가 거의 없으며, 분기배관 이음쇠와 밸브 사이 연결배관의 소켓용접부에서 발생하는 불연속적인 변형을 방지하지 못하고, 진동에 의한 굽힘응력도 저감 하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 분기배관계의 소켓용접부를 맞대기 용접 형식으로 변경하는 방법도 적용하고 있으나, 이와 같은 방법은 분기배관계에서 진동이 발생할 경우 용접부의 피로저항성은 증가시킬 수 있지만, 근본적으로 진동을 저감하는 효과가 거의 없으며, 분기배관 이음쇠, 연결배관 및 밸브의 직경 변화 지점에서 발생하는 불연속적인 변형을 방지하지 못하고, 진동에 의한 굽힘응력도 저감하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 더욱 상세하게는 모배관과 연결되는 분기배관계를 이음쇠 클램프, 연결배관 클램프, 밸브 클램프로 감싸서 보호함에 따라 분기배관계의 강도를 증가시켜서, 분기배관계의 손상을 방지할 수 있는 비용접식 분기배관계 보강장치에 관한 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 비용접식 분기배관계 보강장치는, 상기 분기배관 이음쇠와 상기 연결배관을 감싸도록 배치되며, 단면이 원호 형상으로 이루어진 이음쇠 클램프; 상기 연결배관을 감싸도록 배치되며, 단면이 원호 형상으로 이루어진 연결배관 클램프; 및 상기 연결배관과 상기 밸브를 감싸도록 배치되며, 단면이 원호 형상으로 이루어진 밸브 클램프; 를 포함하며, 상기 연결배관 클램프의 일단은 상기 이음쇠 클램프와 연결되며, 상기 연결배관 클램프의 타단은 상기 밸브 클램프와 연결되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 비용접식 분기배관계 보강장치의 상기 이음쇠 클램프는 복수 개가 마련되면서, 상기 분기배관 이음쇠와 상기 연결배관을 감싸며, 상기 연결배관 클램프는 복수 개가 마련되면서 상기 연결배관을 감싸며, 상기 밸브 클램프는 복수 개가 마련되면서, 상기 연결배관과 상기 밸브를 감싸며, 상기 이음쇠 클램프의 원호 형상의 양측단으로부터 돌출되면서 상기 이음쇠 클램프를 따라 판형상으로 연장되며, 제1체결볼트가 끼워질 수 있는 제1체결공이 마련되어 있는 제1체결부와, 상기 연결배관 클램프의 원호 형상의 양측단으로부터 돌출되면서 상기 연결배관 클램프를 따라 판형상으로 연장되며, 제2체결볼트가 끼워질 수 있는 제2체결공이 마련되어 있는 제2체결부와, 상기 밸브 클램프의 원호 형상의 양측단으로부터 돌출되면서 상기 밸브 클램프를 따라 판형상으로 연장되며, 제3체결볼트가 끼워질 수 있는 제3체결공이 마련되어 있는 제3체결부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 비용접식 분기배관계 보강장치의 상기 연결배관 클램프의 일단과 타단에는 상기 연결배관이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되면서 제2연결공이 형성되어 있는 판형상의 제2연결판이 마련되며, 상기 이음쇠 클램프의 타단에는 상기 연결배관이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되면서 제1연결공이 형성되어 있는 판형상의 제1연결판이 마련되며, 상기 밸브 클램프의 일단에는 상기 연결배관이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되면서 제3연결공이 형성되어 있는 판형상의 제3연결판이 마련되는 것이 바람직하다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 비용접식 분기배관계 보강장치의 상기 이음쇠 클램프의 측면으로부터 돌출되며, 상기 이음쇠 클램프를 따라 연장되는 판형상의 제1응력보강판과, 상기 연결배관 클램프의 측면으로부터 돌출되며, 상기 연결배관 클램프를 따라 연장되는 판형상의 제2응력보강판과, 상기 밸브 클램프의 측면으로부터 돌출되며, 상기 밸브 클램프를 따라 연장되는 판형상의 제3응력보강판을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 비용접식 분기배관계 보강장치의 상기 제1응력보강판의 일단은 상기 모배관의 곡률에 대응되는 곡면이 형성되면서 상기 모배관에 접촉되고, 상기 제1체결부의 일단은 상기 모배관의 곡률에 대응되는 곡면이 형성되면서 상기 모배관에 접촉되는 것이 바람직하다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 비용접식 분기배관계 보강장치의 상기 밸브 클램프의 측면에는 상기 밸브 클램프의 둘레를 따라 고정볼트가 체결될 수 있는 복수 개의 볼트공이 형성되며, 상기 고정볼트는 상기 볼트공에 체결되면서 상기 밸브의 표면에 접촉되되, 상기 고정볼트와 상기 밸브의 표면 사이에는 마찰 충진재가 끼워지는 것이 바람직하다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 비용접식 분기배관계 보강장치의 상기 제1체결공보다 직경이 크게 형성되며, 복수 개의 상기 제1체결부 사이에 끼워지는 제1스페이서와, 상기 제2체결공보다 직경이 크게 형성되며, 복수 개의 상기 제2체결부 사이에 끼워지는 제2스페이서와, 상기 제3체결공보다 직경이 크게 형성되며, 복수 개의 상기 제3체결부 사이에 끼워지는 제3스페이서를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 비용접식 분기배관계 보강장치의 상기 제1응력보강판에 결합되며, 판형상으로 이루어지고, 조절볼트가 삽입될 수 있는 삽입공이 마련되어 있는 스티프너를 더 포함하며, 상기 제1응력보강판에는 상기 조절볼트의 직경보다 크며, 횡방향으로 연장되는 홈이 구비되어 있으며, 상기 스티프너의 일단은 상기 모배관의 곡률에 대응되는 곡면이 형성되면서 상기 모배관에 접촉되는 것이 바람직하다.

본 발명은 모배관과 연결되는 분기배관계를 이음쇠 클램프, 연결배관 클램프, 밸브 클램프로 감싸서 보호하며, 이음쇠 클램프-연결배관 클램프-밸브 클램프를 서로 연결하여 일체로 사용함에 따라 직경과 강도가 서로 다른 분기배관 이음쇠, 연결배관, 밸브를 균일한 강도로 보강하여, 분기배관계에 진동이 발생할 경우 분기배관계의 응력을 감소시키면서 응력의 분포를 균일하게 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 이음쇠 클램프, 연결배관 클램프, 밸브 클램프를 통해 분기배관계 자체만을 감싸기 때문에 모배관의 조건과 무관하게 설치가 가능하며, 모배관과 분기배관계에 용접하지 않으면서, 클램프 체결만을 통해 분기배관계를 보강할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 이음쇠 클램프, 연결배관 클램프, 밸브 클램프를 통해 분기배관계를 감싸면서 분기배관계의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있으며, 진동하중과 진동하중 이외의 다른 하중들도 수용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 모배관과 분기배관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치가 분기배관계에 설치되는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치가 분기배관계에 설치되는 것을 외부에서 바라본 측면도이다.
도 4는 도 3의 도면에서 분기배관계 내부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치가 분기배관계에 설치되는 것을 외부에서 바라본 평면도이다.
도 6은 도 5의 도면에서 분기배관계 내부를 도시한 도면이다.
도 7은 도 3의 A-A 단면을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 3의 B-B 단면을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 볼트공과 고정볼트를 확대한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 스티프너와 제1응력보강판을 나타내는 도면이다.

본 발명은 모배관과 연결되는 분기배관계를 이음쇠 클램프, 연결배관 클램프, 밸브 클램프로 감싸서 보호함에 따라 분기배관계의 강도를 증가시켜서, 분기배관계의 손상을 방지할 수 있는 비용접식 분기배관계 보강장치에 관한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치는, 모배관(10)에 연결되는 분기배관계(20)를 보강하는 것이다. 구체적으로, 상기 분기배관계(20)는 상기 모배관(10)에 용접으로 연결되는 분기배관 이음쇠(21)와 상기 분기배관 이음쇠(21)와 연결되면서 상기 분기배관 이음쇠(21)로부터 연장되는 연결배관(22)과 상기 연결배관(22)과 연결되면서 상기 연결배관(22)으로부터 연장되는 밸브(23)를 포함하여 이루어질 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치는 상기 분기배관계(20)를 클램프로 감싸면서 상기 분기배관계(20)를 보강할 수 있는 것이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치는, 이음쇠 클램프(100), 연결배관 클램프(200), 밸브 클램프(300)를 포함하여 이루어진다.

상기 이음쇠 클램프(100)는 상기 분기배관 이음쇠(21)와 상기 연결배관(22)을 감싸도록 배치되는 것으로, 단면이 원호형상으로 이루어진 것이다. 상기 이음쇠 클램프(100)는 상기 분기배관 이음쇠(21) 전체와, 상기 연결배관(22) 일부를 감쌀 수 있는 것으로, 상기 이음쇠 클램프(100)는 복수 개가 마련되면서 복수 개의 상기 이음쇠 클램프(100)가 상기 분기배관 이음쇠(21)와 상기 연결배관(22)을 감쌀 수 있는 것이다.

구체적으로, 상기 이음쇠 클램프(100)는 단면이 반원 형상인 2개의 상기 이음쇠 클램프(100)가 마련될 수 있는 것으로, 2개의 상기 이음쇠 클램프(100)가 동시에 상기 분기배관 이음쇠(21)와 상기 연결배관(22)을 감싸면서, 상기 분기배관 이음쇠(21)와 상기 연결배관(22)의 둘레 전체를 둘러쌀 수 있게 된다. (상기 이음쇠 클램프(100)는 2개로 한정되는 것은 아니지만, 2개로 이루어지는 것이 바람직하다.)

상기 분기배관 이음쇠(21)와 상기 연결배관(22)의 둘레 전체를 둘러싸면서 복수 개의 상기 이음쇠 클램프(100)가 연결될 수 있도록, 제1체결부(110)가 마련될 수 있다. 상기 제1체결부(110)는 상기 이음쇠 클램프(100)의 원호 형상의 양측단으로부터 돌출되면서 상기 이음쇠 클램프(100)를 따라 판형상으로 연장되는 것이다.

구체적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 이음쇠 클램프(100)가 2개 마련될 때, 상기 제1체결부(110)는 반원 형상의 상기 이음쇠 클램프(100) 양측단으로부터 돌출될 수 있는 것으로, 여기서 반원 형상의 양측단은 반원 단면 중 양쪽의 끝단(또는 원호 단면의 양 끝단)을 나타낸다.

상기 제1체결부(110)에는 제1체결볼트(112)가 끼워질 수 있는 제1체결공(111)이 마련되어 있으며, 상기 제1체결공(111)은 복수 개가 마련되면서 상기 제1체결볼트(112)가 복수 개 끼워질 수 있다. 상기 제1체결부(110)는 복수 개의 상기 이음쇠 클램프(100)를 결합시키기 위한 것으로, 하나의 상기 이음쇠 클램프(100)의 상기 제1체결공(111)에 상기 제1체결볼트(112)가 끼워지고, 다른 하나의 상기 이음쇠 클램프(100)의 상기 제1체결공(111)에 상기 제1체결볼트(112)가 동시에 끼워지면서 복수 개의 상기 이음쇠 클램프(100)가 결합된다. 상기 제1체결볼트(112)에는 제1체결너트(113)가 결합될 수 있으며, 상기 제1체결너트(113)를 통해 상기 제1체결볼트(112)가 상기 제1체결공(111)에서 빠지지 않게 결합될 수 있다.

이와 같이 복수 개의 상기 이음쇠 클램프(100)는 상기 제1체결부(110)를 통해 결합되면서, 상기 분기배관 이음쇠(21)와 상기 연결배관(22)의 둘레 전체를 둘러쌀 수 있게 된다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 2개의 상기 이음쇠 클램프(100)가 마련될 때는, 2개의 상기 이음쇠 클램프(100)의 반원 형상의 일측단에서 상기 제1체결부(110)와 상기 제1체결볼트(112)를 통해 2개의 상기 이음쇠 클램프(100)가 결합되며, 2개의 상기 이음쇠 클램프(100)의 반원 형상의 타측단에서 상기 제1체결부(110)와 상기 제1체결볼트(112)를 통해 2개의 상기 이음쇠 클램프(100)가 결합될 수 있다.

복수 개의 상기 이음쇠 클램프(100)가 결합될 때는 하나의 상기 이음쇠 클램프(100)의 상기 제1체결부(110)와 다른 하나의 상기 이음쇠 클램프(100)의 상기 제1체결부(110)는 도 5 및 도 6과 같이 간격을 두고 결합되는 것이 바람직한데, 상기 제1체결부(110) 사이의 간격을 유지하면서 복수 개의 상기 이음쇠 클램프(100)를 결합시키기 위해 제1스페이서(140)가 사용될 수 있다.

상기 제1스페이서(140)는 복수 개의 상기 제1체결부(110) 사이에 끼워지는 것으로, 상기 제1스페이서(140)의 일측은 하나의 상기 제1체결부(110)에 접촉될 수 있고, 상기 제1스페이서(140)의 타측은 다른 하나의 상기 제1체결부(110)에 접촉됨에 따라 상기 제1체결부(110) 사이의 공간을 일정하게 유지할 수 있다.

상기 제1스페이서(140)는 상기 제1체결공(111)보다 직경이 크게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 제1스페이서(140)가 상기 제1체결공(111)을 통해 이탈되지 않게 하기 위함이다. 또한, 상기 제1체결볼트(112)는 하나의 상기 이음쇠 클램프(100)의 상기 제1체결공(111)을 통과하여 상기 제1스페이서(140)에 끼워지고, 다시 다른 하나의 상기 이음쇠 클램프(100)의 상기 제1체결공(111)을 통과하면서, 복수 개의 상기 이음쇠 클램프(100)를 결합시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1스페이서(140)는 필요로 하는 상기 제1체결부(110) 사이의 공간보다 다소 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해 상기 제1스페이서(140)를 상기 제1체결부(110) 사이에 손쉽게 삽입할 수 있게 된다. (상기 제1체결볼트(112)를 통해 복수 개의 상기 이음쇠 클램프(100)를 최종적으로 결합하였을 때, 상기 제1스페이서(140)의 길이가 상기 제1체결부(110) 사이의 거리보다 작기 때문에, 상기 제1스페이서(140)는 다소 자유롭게 움직일 수 있다.)

상기 이음쇠 클램프(100)에는 제1응력보강판(130)이 형성될 수 있다. 상기 제1응력보강판(130)은 상기 이음쇠 클램프(100)를 보강하기 위해서, 상기 이음쇠 클램프(100)의 측면으로부터 돌출되며, 상기 이음쇠 클램프(100)를 따라 연장되는 판이다. 구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1응력보강판(130)은 상기 이음쇠 클램프(100)의 원호 형상 또는 반원 형상 단면의 중간에서 돌출되어 연장되는 판이다.

즉, 상기 이음쇠 클램프(100)의 원호 형상 또는 반원 형상의 단면의 양측단에서는 상기 제1체결부(110)가 돌출되는 것이고, 상기 이음쇠 클램프(100)의 원호 형상 또는 반원 형상의 단면의 중간에서는 상기 제1응력보강판(130)이 돌출되면서 상기 이음쇠 클램프(100)를 따라 연장되는 것이다.

상기 제1체결부(110)와 상기 제1응력보강판(130)은 판형상의 같은 외형을 가질 수 있는 것으로, 판형상의 상기 제1체결부(110)와 상기 제1응력보강판(130)을 상기 이음쇠 클램프(100)의 다양한 방향에서부터 돌출시켜 연장함에 따라, 상기 이음쇠 클램프(100)를 다양한 방향에서 보강할 수 있게 된다.

구체적으로, 상기 이음쇠 클램프(100)로부터 돌출되는 상기 제1체결부(110)와 상기 제1응력보강판(130)을 통해 단면 2차 모멘트를 증가시킬 수 있게 되고, 이를 통해 상기 이음쇠 클램프(100)의 굽힘강도를 증가시킬 수 있게 된다. 특히, 여러 방향으로 돌출되는 상기 제1체결부(110)와 상기 제1응력보강판(130)을 통해, 여러 각도에서 상기 이음쇠 클램프(100)의 굽힘강도를 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 제1체결부(110)와 상기 제1응력보강판(130)을 통해 극관성 모멘트도 증가시킴에 따라 상기 이음쇠 클램프(100)의 비틀림 강도도 증가시킬 수 있다.

결론적으로, 상기 이음쇠 클램프(100)의 굽힘강도 및 비틀림 강도 등을 증가시킴에 따라 상기 분기배관계(20)의 상기 분기배관 이음쇠(21) 부분과, 상기 연결배관(22)의 일부분을 보강할 수 있게 된다.

상기 연결배관 클램프(200)는 상기 연결배관(22)을 감싸도록 배치되는 것으로, 단면이 원호형상으로 이루어진 것이다. 상기 연결배관 클램프(200)는 상기 연결배관(22)의 일부를 감쌀 수 있는 것으로, 상기 연결배관 클램프(200)는 복수 개가 마련되면서 복수 개의 상기 연결배관 클램프(200)가 상기 연결배관(22)을 감쌀 수 있는 것이다. (즉, 상기 연결배관(22)은 상기 이음쇠 클램프(100)를 통해 일부가 감싸지며, 상기 연결배관 클램프(200)를 통해 일부가 감싸진다. 또한, 후술할 상기 밸브 클램프(300)에 의해서도 일부가 감싸진다.)

구체적으로, 상기 연결배관 클램프(200)는 단면이 반원 형상인 2개의 상기 연결배관 클램프(200)가 마련될 수 있는 것으로, 2개의 상기 연결배관 클램프(200)가 상기 연결배관(22)을 감싸면서, 상기 연결배관(22)의 둘레 전체를 둘러쌀 수 있게 된다. (상기 연결배관 클램프(200)는 2개로 한정되는 것은 아니지만, 2개로 이루어지는 것이 바람직하다.)

상기 연결배관(22)의 둘레 전체를 둘러싸면서 복수 개의 상기 연결배관 클램프(200)가 연결될 수 있도록, 제2체결부(210)가 마련될 수 있다. 상기 제2체결부(210)는 상기 연결배관 클램프(200)의 원호 형상의 양측단으로부터 돌출되면서 상기 연결배관 클램프(200)를 따라 판형상으로 연장되는 것이다.

구체적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 연결배관 클램프(200)가 2개 마련될 때, 상기 제2체결부(210)는 반원 형상의 상기 연결배관 클램프(200) 양측단으로부터 돌출될 수 있는 것으로, 여기서 반원 형상의 양측단은 반원 형상 단면 중 양쪽의 끝단(또는 원호 형상 단면의 양 끝단)을 나타낸다.

상기 제2체결부(210)에는 제2체결볼트(212)가 끼워질 수 있는 제2체결공(211)이 마련되어 있으며, 상기 제2체결공(211)은 복수 개가 마련되면서 상기 제2체결볼트(212)가 복수 개 끼워질 수 있다. 상기 제2체결부(210)는 복수 개의 상기 연결배관 클램프(200)를 결합시키기 위한 것으로, 하나의 상기 연결배관 클램프(200)의 상기 제2체결공(211)에 상기 제2체결볼트(212)가 끼워지고, 다른 하나의 상기 연결배관 클램프(200)의 상기 제2체결공(211)에 상기 제2체결볼트(212)가 동시에 끼워지면서 복수 개의 상기 연결배관 클램프(200)가 결합된다. 상기 제2체결볼트(212)에는 제2체결너트(213)가 결합될 수 있으며, 상기 제2체결너트(213)를 통해 상기 제2체결볼트(212)가 상기 제2체결공(211)에서 빠지지 않게 결합될 수 있다.

이와 같이 복수 개의 상기 연결배관 클램프(200)는 상기 제2체결부(210)를 통해 결합되면서, 상기 연결배관(22)의 둘레 전체를 둘러쌀 수 있게 된다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 2개의 상기 연결배관 클램프(200)가 마련될 때는, 2개의 상기 연결배관 클램프(200)의 반원 형상의 일측단에서 상기 제2체결부(210)와 상기 제2체결볼트(212)를 통해 2개의 상기 연결배관 클램프(200)가 결합되며, 2개의 상기 연결배관 클램프(200)의 반원 형상의 타측단에서 상기 제2체결부(210)와 상기 제2체결볼트(212)를 통해 2개의 상기 연결배관 클램프(200)가 결합될 수 있다.

복수 개의 상기 연결배관 클램프(200)가 결합될 때는 하나의 상기 연결배관 클램프(200)의 상기 제2체결부(210)와 다른 하나의 상기 연결배관 클램프(200)의 상기 제2체결부(210)는 도 5 및 도 6과 같이 간격을 두고 결합되는 것이 바람직한데, 상기 제2체결부(210) 사이의 간격을 유지하면서 복수 개의 상기 연결배관 클램프(200)를 결합시키기 위해 제2스페이서(240)가 사용될 수 있다.

상기 제2스페이서(240)는 복수 개의 상기 제2체결부(210) 사이에 끼워지는 것으로, 상기 제2스페이서(240)의 일측은 하나의 상기 제2체결부(210)에 접촉될 수 있고, 상기 제2스페이서(240)의 타측은 다른 하나의 상기 제2체결부(210)에 접촉됨에 따라 상기 제2체결부(210) 사이의 공간을 일정하게 유지할 수 있다.

상기 제2스페이서(240)는 상기 제2체결공(211)보다 직경이 크게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 제2스페이서(240)가 상기 제2체결공(211)을 통해 이탈되지 않게 하기 위함이다. 또한, 상기 제2체결볼트(212)는 하나의 상기 연결배관 클램프(200)의 상기 제2체결공(211)을 통과하여 상기 제2스페이서(240)에 끼워지고, 다시 다른 하나의 상기 연결배관 클램프(200)의 상기 제2체결공(211)을 통과하면서, 복수 개의 상기 연결배관 클램프(200)를 결합시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2스페이서(240)는 필요로 하는 상기 제2체결부(210) 사이의 공간보다 다소 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해 상기 제2스페이서(240)를 상기 제2체결부(210) 사이에 손쉽게 삽입할 수 있게 된다. (상기 제2체결볼트(212)를 통해 복수 개의 상기 연결배관 클램프(200)를 최종적으로 결합하였을 때, 상기 제2스페이서(240)의 길이가 상기 제2체결부(210) 사이의 거리보다 작기 때문에, 상기 제2스페이서(240)는 다소 자유롭게 움직일 수 있다.)

상기 연결배관 클램프(200)에는 제2응력보강판(230)이 형성될 수 있다. 상기 제2응력보강판(230)은 상기 연결배관 클램프(200)를 보강하기 위해서, 상기 연결배관 클램프(200)의 측면으로부터 돌출되며, 상기 연결배관 클램프(200)를 따라 연장되는 판이다. 구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제2응력보강판(230)은 상기 연결배관 클램프(200)의 원호 형상 또는 반원 형상 단면의 중간에서 돌출되어 연장되는 판이다.

즉, 상기 연결배관 클램프(200)의 원호 형상 또는 반원 형상의 단면의 양측단에서는 상기 제2체결부(210)가 돌출되는 것이고, 상기 연결배관 클램프(200)의 원호 형상 또는 반원 형상의 단면의 중간에서는 상기 제2응력보강판(230)이 돌출되면서 상기 연결배관 클램프(200)를 따라 연장되는 것이다.

상기 제2체결부(210)와 상기 제2응력보강판(230)은 판형상의 같은 외형을 가질 수 있는 것으로, 판형상의 상기 제2체결부(210)와 상기 제2응력보강판(230)을 상기 연결배관 클램프(200)의 다양한 방향에서부터 돌출시켜 연장함에 따라, 상기 연결배관 클램프(200)를 다양한 방향에서 보강할 수 있게 된다.

구체적으로, 상기 연결배관 클램프(200)로부터 돌출되는 상기 제2체결부(210)와 상기 제2응력보강판(230)을 통해 단면 2차 모멘트를 증가시킬 수 있게 되고, 이를 통해 상기 연결배관 클램프(200)의 굽힘강도를 증가시킬 수 있게 된다. 특히, 여러 방향으로 돌출되는 상기 제2체결부(210)와 상기 제2응력보강판(230)을 통해, 여러 각도에서 상기 연결배관 클램프(200)의 굽힘강도를 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 제2체결부(210)와 상기 제2응력보강판(230)을 통해 극관성 모멘트도 증가시킴에 따라 상기 연결배관 클램프(200)의 비틀림 강도도 증가시킬 수 있다.

결론적으로, 상기 연결배관 클램프(200)의 굽힘강도 및 비틀림 강도 등을 증가시킴에 따라 상기 분기배관계(20)의 상기 연결배관(22)의 일부분을 보강할 수 있게 된다.

상기 밸브 클램프(300)는 상기 연결배관(22)과 상기 밸브(23)를 감싸도록 배치되는 것으로, 단면이 원호형상으로 이루어진 것이다. 상기 밸브 클램프(300)는 상기 연결배관(22)의 일부와 상기 밸브(23)를 감쌀 수 있는 것으로, 상기 밸브 클램프(300)는 복수 개가 마련되면서 복수 개의 상기 밸브 클램프(300)가 상기 연결배관(22)과 상기 밸브(23)를 감쌀 수 있는 것이다.

구체적으로, 상기 밸브 클램프(300)는 단면이 반원 형상인 2개의 상기 밸브 클램프(300)가 마련될 수 있는 것으로, 2개의 상기 밸브 클램프(300)가 동시에 상기 연결배관(22)과 상기 밸브(23)를 감싸면서, 상기 연결배관(22)과 상기 밸브(23)의 둘레 전체를 둘러쌀 수 있게 된다. (상기 밸브 클램프(300)는 2개로 한정되는 것은 아니지만, 2개로 이루어지는 것이 바람직하다.)

상기 연결배관(22)과 상기 밸브(23)의 둘레 전체를 둘러싸면서 복수 개의 상기 밸브 클램프(300)가 연결될 수 있도록, 제3체결부(310)가 마련될 수 있다. 상기 제3체결부(310)는 상기 밸브 클램프(300)의 원호 형상의 양측단으로부터 돌출되면서 상기 밸브 클램프(300)를 따라 판형상으로 연장되는 것이다.

구체적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 밸브 클램프(300)가 2개 마련될 때, 상기 제3체결부(310)는 반원 형상의 상기 밸브 클램프(300) 양측단으로부터 돌출될 수 있는 것으로, 여기서 반원 형상의 양측단은 반원 형상의 단면 중 양쪽의 끝단(또는 원호 형상 단면의 양 끝단)을 나타낸다.

상기 제3체결부(310)에는 제3체결볼트(312)가 끼워질 수 있는 제3체결공(311)이 마련되어 있으며, 상기 제3체결공(311)은 복수 개가 마련되면서 상기 제3체결볼트(312)가 복수 개 끼워질 수 있다. 상기 제3체결부(310)는 복수 개의 상기 밸브 클램프(300)를 결합시키기 위한 것으로, 하나의 상기 밸브 클램프(300)의 상기 제3체결공(311)에 상기 제3체결볼트(312)가 끼워지고, 다른 하나의 상기 밸브 클램프(300)의 상기 제3체결공(311)에 상기 제3체결볼트(312)가 동시에 끼워지면서 복수 개의 상기 밸브 클램프(300)가 결합된다. 상기 제3체결볼트(312)에는 제3체결너트(313)가 결합될 수 있으며, 상기 제3체결너트(313)를 통해 상기 제3체결볼트(312)가 상기 제3체결공(311)에서 빠지지 않게 결합될 수 있다.

이와 같이 복수 개의 상기 밸브 클램프(300)는 상기 제3체결부(310)를 통해 결합되면서, 상기 연결배관(22)과 상기 밸브(23)의 둘레 전체를 둘러쌀 수 있게 된다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 2개의 상기 밸브 클램프(300)가 마련될 때는, 2개의 상기 밸브 클램프(300)의 반원 형상의 일측단에서 상기 제3체결부(310)와 상기 제3체결볼트(312)를 통해 2개의 상기 밸브 클램프(300)가 결합되며, 2개의 상기 밸브 클램프(300)의 반원 형상의 타측단에서 상기 제3체결부(310)와 상기 제3체결볼트(312)를 통해 2개의 상기 밸브 클램프(300)가 결합될 수 있다.

복수 개의 상기 밸브 클램프(300)가 결합될 때는 하나의 상기 밸브 클램프(300)의 상기 제3체결부(310)와 다른 하나의 상기 밸브 클램프(300)의 상기 제3체결부(310)는 도 5 및 도 6과 같이 간격을 두고 결합되는 것이 바람직한데, 상기 제3체결부(310) 사이의 간격을 유지하면서 복수 개의 상기 밸브 클램프(300)를 결합시키기 위해 제3스페이서(340)가 사용될 수 있다.

상기 제3스페이서(340)는 복수 개의 상기 제3체결부(310) 사이에 끼워지는 것으로, 상기 제3스페이서(340)의 일측은 하나의 상기 제3체결부(310)에 접촉될 수 있고, 상기 제3스페이서(340)의 타측은 다른 하나의 상기 제3체결부(310)에 접촉됨에 따라 상기 제3체결부(310) 사이의 공간을 일정하게 유지할 수 있다.

상기 제3스페이서(340)는 상기 제3체결공(311)보다 직경이 크게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 제3스페이서(340)가 상기 제3체결공(311)을 통해 이탈되지 않게 하기 위함이다. 또한, 상기 제3체결볼트(312)는 하나의 상기 밸브 클램프(300)의 상기 제3체결공(311)을 통과하여 상기 제3스페이서(340)에 끼워지고, 다시 다른 하나의 상기 밸브 클램프(300)의 상기 제3체결공(311)을 통과하면서, 복수 개의 상기 밸브 클램프(300)를 결합시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제3스페이서(340)는 필요로 하는 상기 제3체결부(310) 사이의 공간보다 다소 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해 상기 제3스페이서(340)를 상기 제3체결부(310) 사이에 손쉽게 삽입할 수 있게 된다. (상기 제3체결볼트(312)를 통해 복수 개의 상기 밸브 클램프(300)를 최종적으로 결합하였을 때, 상기 제3스페이서(340)의 길이가 상기 제3체결부(310) 사이의 거리보다 작기 때문에, 상기 제3스페이서(340)는 다소 자유롭게 움직일 수 있다.)

상기 밸브 클램프(300)에는 제3응력보강판(330)이 형성될 수 있다. 상기 제3응력보강판(330)은 상기 밸브 클램프(300)를 보강하기 위해서, 상기 밸브 클램프(300)의 측면으로부터 돌출되며, 상기 밸브 클램프(300)를 따라 연장되는 판이다. 구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제3응력보강판(330)은 상기 밸브 클램프(300)의 원호 형상 또는 반원 형상 단면의 중간에서 돌출되어 연장되는 판이다.

즉, 상기 밸브 클램프(300)의 원호 형상 또는 반원 형상의 단면의 양측단에서는 상기 제3체결부(310)가 돌출되는 것이고, 상기 밸브 클램프(300)의 원호 형상 또는 반원 형상의 단면의 중간에서는 상기 제3응력보강판(330)이 돌출되면서 상기 밸브 클램프(300)를 따라 연장되는 것이다.

상기 제3체결부(310)와 상기 제3응력보강판(330)은 판형상의 같은 외형을 가질 수 있는 것으로, 판형상의 상기 제3체결부(310)와 상기 제3응력보강판(330)을 상기 밸브 클램프(300)의 다양한 방향에서부터 돌출시켜 연장함에 따라, 상기 밸브 클램프(300)를 다양한 방향에서 보강할 수 있게 된다.

구체적으로, 상기 밸브 클램프(300)로부터 돌출되는 상기 제3체결부(310)와 상기 제3응력보강판(330)을 통해 단면 2차 모멘트를 증가시킬 수 있게 되고, 이를 통해 상기 밸브 클램프(300)의 굽힘강도를 증가시킬 수 있게 된다. 특히, 여러 방향으로 돌출되는 상기 제3체결부(310)와 상기 제3응력보강판(330)을 통해, 여러 각도에서 상기 밸브 클램프(300)의 굽힘강도를 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 제3체결부(310)와 상기 제3응력보강판(330)을 통해 극관성 모멘트도 증가시킴에 따라 상기 밸브 클램프(300)의 비틀림 강도도 증가시킬 수 있다.

결론적으로, 상기 밸브 클램프(300)의 굽힘강도 및 비틀림 강도 등을 증가시킴에 따라 상기 분기배관계(20)의 상기 연결배관(22)의 일부분과 상기 밸브(23)를 보강할 수 있게 된다.

상술한 상기 이음쇠 클램프(100), 상기 연결배관 클램프(200), 상기 밸브 클램프(300)는 제1연결판(120), 제2연결판(220), 제3연결판(320)을 통해 서로 연결되면서 결합될 수 있다. 상기 이음쇠 클램프(100), 상기 연결배관 클램프(200), 상기 밸브 클램프(300)는 서로 연결되면서 결합됨에 따라, 하중이 작용할 때 일체로 작동할 수 있게 된다.

도 3, 도 4, 도 7을 참조하면, 상기 제1연결판(120)은 상기 이음쇠 클램프(100)의 타단에 마련되며, 상기 연결배관(22)이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되면서 제1연결공(121)이 형성되고, 판형상으로 이루어진 것이다. 여기서, 상기 이음쇠 클램프(100)의 타단은 상기 이음쇠 클램프(100)가 상기 연결배관 클램프(200)와 연결되는 지점이다. 상기 제1연결판(120)은 단면이 부채꼴 형상으로 이루어지면서, 상기 연결배관(22)이 연장되는 방향과 교차하는 평면, 바람직하게는 수직한 평면을 이루는 것으로, 상기 제1체결부(110) 및 상기 제1응력보강판(130)과 수직한 평면을 이루면서 판형상으로 연장되어 있는 것이다.

상기 제2연결판(220)은 상기 연결배관 클램프(200)의 일단과 타단에 각각 마련되며, 상기 연결배관(22)이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되면서 제2연결공(221)이 형성되고, 판형상으로 이루어진 것이다. 여기서, 상기 연결배관 클램프(200)의 일단은 상기 이음쇠 클램프(100)와 연결되는 지점이며, 상기 연결배관 클램프(200)의 타단은 상기 밸브 클램프(300)와 연결되는 지점이다.

즉, 상기 제2연결판(220)은 상기 연결배관 클램프(200)의 일단과 타단에 각각 한 개씩 마련됨에 따라, 상기 이음쇠 클램프(100)와 상기 연결배관 클램프(200)를 연결시키면서, 상기 연결배관 클램프(200)와 상기 밸브 클램프(300)를 연결시킬 수 있게 되는 것이다. 상기 제2연결판(220)은 단면이 부채꼴 형상으로 이루어지면서, 상기 연결배관(22)이 연장되는 방향과 교차하는 평면, 바람직하게는 수직한 평면을 이루는 것으로, 상기 제2체결부(210) 및 상기 제2응력보강판(230)과 수직한 평면을 이루면서 판형상으로 연장되어 있는 것이다.

상기 제3연결판(320)은 상기 밸브 클램프(300)의 일단에 마련되며, 상기 연결배관(22)이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되면서 제3연결공(321)이 형성되고, 판형상으로 이루어진 것이다. 여기서, 상기 밸브 클램프(300)의 일단은 상기 밸브 클램프(300)가 상기 연결배관 클램프(200)와 연결되는 지점이다. 상기 제3연결판(320)은 단면이 부채꼴 형상으로 이루어지면서, 상기 연결배관(22)이 연장되는 방향과 교차하는 평면, 바람직하게는 수직한 평면을 이루는 것으로, 상기 제3체결부(310) 및 상기 제3응력보강판(330)과 수직한 평면을 이루면서 판형상으로 연장되어 있는 것이다.

구체적으로, 상기 제1연결판(120), 상기 제2연결판(220), 상기 제3연결판(320)을 통해 상기 이음쇠 클램프(100), 상기 연결배관 클램프(200), 상기 밸브 클램프(300)가 연결되면서 결합되는 것을 살펴보면 다음과 같다. 도 4, 도 5, 도 7을 참조하면, 상기 제1연결공(121)과 상기 제2연결공(221)이 연통되도록 배치하면서, 상기 제1연결판(120)과 상기 제2연결판(220)을 서로 접촉시킨다. 상기 제1연결판(120)과 상기 제2연결판(220)이 접촉되면, 연결볼트(222)를 상기 제1연결공(121)과 상기 제2연결공(221)에 동시에 삽입하여 상기 제1연결판(120)과 상기 제2연결판(220)을 결합시킨다.

상기 제1연결공(121) 및 상기 제2연결공(221)은 복수 개가 마련될 수 있으며, 복수 개의 상기 연결볼트(222)가 사용될 수 있다. 또한, 상기 연결볼트(222)가 상기 제1연결공(121) 및 상기 제2연결공(221)에서 이탈하는 것을 방지하기 위해 연결너트(223)가 사용될 수 있다.

상기 제2연결판(220)과 상기 제3연결판(320)을 연결하는 것도 동일한 방법이 적용되며, 상기 제2연결공(221)과 상기 제3연결공(321)이 서로 연통되도록 배치하면서, 상기 제2연결판(220)과 상기 제3연결판(320)을 접촉시키고, 상기 연결볼트(222)와 상기 연결너트(223)를 이용하여 상기 제2연결판(220)과 상기 제3연결판(320)을 결합시킨다.

상기 제2연결공(221)과 상기 제3연결공(321)은 복수 개가 마련될 수 있으며, 복수 개의 상기 연결볼트(222)가 사용될 수 있다. 또한, 상기 연결볼트(222)는 상기 제1연결공(121), 상기 제2연결공(221), 상기 제3연결공(321)을 동시에 관통하면서 상기 제1연결판(120), 상기 제2연결판(220), 상기 제3연결판(320)을 한 번에 연결시킬 수도 있다.

이와 같이 상기 제1연결판(120), 상기 제2연결판(220), 상기 제3연결판(320)을 통해 상기 이음쇠 클램프(100), 상기 연결배관 클램프(200), 상기 밸브 클램프(300)를 연결 및 결합시키면, 상기 이음쇠 클램프(100), 상기 연결배관 클램프(200), 상기 밸브 클램프(300)는 서로 일체로 연결 된다.

구체적으로, 상기 분기배관 이음쇠(21)에 하중이 작용하였을 때, 상기 분기배관 이음쇠(21)의 하중은 상기 이음쇠 클램프(100)로 전달되고, 상기 이음쇠 클램프(100)에 전달된 하중은 상기 제1연결판(120) 및 상기 제2연결판(220)을 통해 상기 연결배관 클램프(200)로 분산된다. 상기 연결배관 클램프(200)로 분산된 하중은 다시 제2연결판(220) 및 상기 제3연결판(320)을 통해 상기 밸브 클램프(300)로 분산된다.

이와 같은 과정을 통해 상기 분기배관계(20)의 상기 분기배관 이음쇠(21), 상기 연결배관(22), 상기 밸브(23)에서 작용한 하중들은 상기 이음쇠 클램프(100), 상기 연결배관 클램프(200), 상기 밸브 클램프(300)에 분산될 수 있게 되고, 이를 통해 상기 분기배관계(20)를 보강할 수 있게 된다.

상술한 상기 이음쇠 클램프(100)와 상기 연결배관 클램프(200)는 일체로 제작될 수 있으며, 상기 연결배관 클램프(200)와 상기 밸브 클램프(300) 또한 일체로 제작될 수 있다. 상기 연결배관 클램프(200)를 상기 이음쇠 클램프(100)와 일체로 제작하거나, 상기 밸브 클램프(300)와 일체로 제작함에 따라 상기 연결배관 클램프(200)를 별도로 제작하지 않을 수 있게 되고, 이 경우 상기 이음쇠 클램프(100)와 상기 밸브 클램프(300)만을 연결하여 사용할 수도 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 밸브 클램프(300)의 측면에는 상기 밸브 클램프(300)의 둘레를 따라 고정볼트(351)가 체결될 수 있는 복수 개의 볼트공(350)이 형성될 수 있으며, 상기 고정볼트(351)는 상기 볼트공(350)에 체결되면서 상기 밸브(23)의 표면에 접촉되되, 상기 고정볼트(351)와 상기 밸브(23)의 표면 사이에는 마찰 충진재(352)가 끼워질 수 있다.

상기 고정볼트(351)는 상기 밸브(23)의 표면과 접촉하면서 마찰력을 통해 상기 밸브 클램프(300)를 상기 밸브(23)에 고정시킬 수 있는 것으로, 마찰력을 상승시키기 위해 상기 고정볼트(351)와 상기 밸브(23)의 표면 사이에 상기 마찰 충진재(352)를 끼워 넣는다. 상기 마찰 충진재(352)는 소성변형이 가능하면서 마찰계수가 큰 재료가 사용될 수 있는 것으로, 도 9와 같이 상기 고정볼트(351)와 상기 밸브(23)의 표면 사이에 위치하면서 마찰력을 상승시킬 수 있는 것이다.

상기 볼트공(350)은 도 8과 같이, 복수 개의 상기 밸브 클램프(300)가 상기 밸브(23)를 감싸고 있을 때, 상기 밸브(23)를 중심으로 균등한 각도를 이루면서 형성되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 상기 밸브 클램프(300)가 2개 마련될 때, 상기 밸브 클램프(300) 각각에 2개의 상기 볼트공(350)이 형성되는 것이 바람직하며, 총 4개의 상기 볼트공(350)이 형성되면서 상기 밸브 클램프(300)를 상기 밸브(23)에 고정시키는 것이 바람직하다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 이음쇠 클램프(100)의 상기 제1체결부(110)의 일단과 상기 제1응력보강판(130)의 일단은 상기 모배관(10)에 접촉되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제1체결부(110)의 일단과 상기 제1응력보강판(130)의 일단은 상기 모배관(10)에 면접촉 되도록 가공되는 것으로, 이와 같이 상기 모배관(10)에 면접촉 됨에 따라 상기 분기배관계(20)에 진동 및 하중에 의한 굽힘 모멘트가 작용할 경우 상기 제1체결부(110) 및 상기 제1응력보강판(130)이 상기 분기배관계(20)를 지지하여 상기 분기배관계(20)의 굽힘강도를 증가시키는 역할을 한다.

이를 위해 상기 제1응력보강판(130)의 일단은 상기 모배관(10)의 곡률에 대응되는 곡면이 형성되는 것이 바람직하고, 상기 제1체결부(110)의 일단도 상기 모배관(10)의 곡률에 대응되는 곡면이 형성되는 것이 바람직하다.

도 3, 도 4, 도 6, 도 10을 참조하면, 상기 제1응력보강판(130)에는 스티프너(150)가 결합될 수 있다. 상기 스티프너(150)는 상기 제1응력보강판(130)을 보강하는 역할을 하면서, 상기 모배관(10)과 상기 제1응력보강판(130)의 접촉면적을 증가시킬 수 있는 것이다. 상기 스티프너(150)는 상기 제1응력보강판(130)의 일단, 즉 상기 제1응력보강판(130)과 상기 모배관(10)이 접촉하는 지점에 마련되는 것이 바람직하며, 판형상으로 이루어질 수 있는 것이다.

상기 스티프너(150)는 조절볼트(152)를 통해서 상기 제1응력보강판(130)에 결합될 수 있도록, 상기 조절볼트(152)가 삽입될 수 있는 삽입공이 복수 개 마련되는 것이 바람직하다. (상기 조절볼트(152)는 조절너트(153) 등을 통해 결합될 수 있다.) 또한, 상기 스티프너(150)의 일단은 상기 모배관(10)에 접촉될 수 있도록, 상기 모배관(10)의 곡률에 대응되는 곡면이 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제1응력보강판(130)에 일단이 상기 모배관(10)에 대응되는 곡면이 형성되어 있는 판형상의 상기 스티프너(150)를 결합시킴에 따라 상기 모배관(10)과 상기 제1응력보강판(130)의 접촉면적을 증가시킬 수 있고, 이를 통해 상기 분기배관계(20)의 굽힘강도를 증가시킬 수 있게 된다.

상기 스티프너(150)를 상기 제1응력보강판(130)에 결합시키기 위해 상기 제1응력보강판(130)에는 상기 조절볼트(152)의 직경보다 크며, 횡방향으로 연장되는 홈(131)이 구비되는 것이 바람직하다. 도 10과 같이 상기 제1응력보강판(130)에 형성되어 있는 상기 홈(131)은 상기 조절볼트(152)의 직경보다 크며, 횡방향으로 연장되어 있기 때문에, 상기 조절볼트(152)가 상기 조절너트(153)에 의해 고정되기 전에는 상기 스티프너(150)의 위치를 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

이와 같이 상기 제1응력보강판(130)의 상기 홈(131)을 통해 상기 스티프너(150)의 일단을 상기 모배관(10)에 정확하게 접촉시킬 수 있게 되고, 상기 스티프너(150)의 일단이 상기 모배관(10)에 정확하게 접촉된 이후에 상기 조절볼트(152)를 통해 상기 스티프너(150)를 상기 제1응력보강판(130)에 고정시키게 된다.

상술한 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치는, 상기 이음쇠 클램프(100), 상기 연결배관 클램프(200), 상기 밸브 클램프(300)를 통해 상기 분기배관계(20)를 감싸서 보호함에 따라, 상기 분기배관계(20)에서 발생하는 진동 및 하중을 분산할 수 있게 되며, 이를 통해 상기 분기배관계(20)에 작용하는 응력을 감소시키면서 응력의 분포를 균일하게 할 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 이음쇠 클램프(100), 상기 연결배관 클램프(200), 상기 밸브 클램프(300)는 상기 제1연결판(120), 상기 제2연결판(220), 상기 제3연결판(320)을 통해 결합됨에 따라, 진동 및 하중이 발생하였을 때 일체로 거동하게 되고, 이를 통해 상기 분기배관계(20)에서 발생하는 진동 및 하중을 상기 이음쇠 클램프(100), 상기 연결배관 클램프(200), 상기 밸브 클램프(300)로 분산시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 제1체결부(110), 상기 제1응력보강판(130), 상기 제2체결부(210), 상기 제2응력보강판(230), 상기 제3체결부(310), 상기 제3응력보강판(330) 등을 통해 단면 2차 모멘트 및 극관성 모멘트를 증가시킬 수 있게 되고, 이를 통해 굽힘강도 및 비틀림 강도를 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

이와 함께 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치는, 상기 이음쇠 클램프(100), 상기 연결배관 클램프(200), 상기 밸브 클램프(300)를 통해 상기 분기배관계(20) 자체만을 감싸기 때문에 상기 모배관(10)의 조건과 무관하게 설치가 가능하며, 모배관과 분기배관계에 용접하지 않으면서, 클램프 체결만을 통해 상기 분기배관계(20)를 보강할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치가 상기 분기배관계(20)에 설치됨에 따라 상기 분기배관계(20)의 무게가 증가하여 상기 모배관(10)과 상기 분기배관 이음쇠(21) 사이의 용접부(30)가 취약해질 수 있으나, 상기 모배관(10)과 상기 분기배관 이음쇠(21)는 완전용입용접(Full Penetration Weld)을 적용하므로 용접강도가 높은 상태이다.

또한, 상기 모배관(10)의 곡률에 대응하여 곡면이 형성되면서 상기 모배관(10)에 접촉되는 상기 제1체결부(110)와 상기 제1응력보강판(130)을 통해서도 상기 분기배관계(20)의 굽힘강도를 크게 증가시킬 수 있어, 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치를 사용하여도 상기 용접부(30)가 취약해지지 않게 된다.

또한, 종래의 발전소 실무에서는 분기배관계에 발생하는 배관자중, 열팽창하중, 지진하중, 유체 동하중 등을 설계단계에서 고려하여 배관응력해석을 수행하고 건전성을 확인하고 있으나, 모배관과 분기배관계의 운전 중 진동하중은 설계단계에서 정확히 예측하기 어려우므로 시운전 중 진동의 영향을 관찰하고 평가하여 건전성을 확인하고 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치는, 진동하중과 진동하중 이외에 설계단계에서 고려하고 있는 하중들에 대해서도 수용할 수 있는 효과가 크므로, 설계단계에서부터 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치를 적용하면 분기배관계의 건전성을 높일 수 있는 장점이 있다.

상술한 본 발명의 실시 예에 따른 비용접식 분기배관계 보강장치는 다음과 같이 변형되어 사용될 수도 있다. 상기 제1응력보강판(130), 상기 제2응력보강판(230), 상기 제3응력보강판(330)은 복수 개가 마련되어 사용될 수 있다. 또한, 상기 연결배관(22)이 직선이 아닌 L자 형상인 경우, 상기 연결배관 클램프(200)는 상기 연결배관(22)의 형상에 대응되는 형상으로 이루어질 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10...모배관 20...분기배관계
21...분기배관 이음쇠 22...연결배관
23...밸브 30...용접부
100...이음쇠 클램프 110...제1체결부
111...제1체결공 112...제1체결볼트
113...제1체결너트 120...제1연결판
121...제1연결공 130...제1응력보강판
131...홈 140...제1스페이서
150...스티프너 151...삽입공
152...조절볼트 153...조절너트
200...연결배관 클램프 210...제2체결부
211...제2체결공 212...제2체결볼트
213...제2체결너트 220...제2연결판
221...제2연결공 222...연결볼트
223...연결너트 230...제2응력보강판
240...제2스페이서 300...밸브 클램프
310...제3체결부 311...제3체결공
312...제3체결볼트 313...제3체결너트
320...제3연결판 321...제3연결공
330...제3응력보강판 340...제3스페이서
350...볼트공 351...고정볼트
352...마찰 충진재

Claims

모배관에 연결되는 분기배관 이음쇠와 상기 분기배관 이음쇠에 연결되는 연결배관과, 상기 연결배관에 연결되는 밸브를 포함하는 분기배관계를 보강하는 분기배관계 보강장치에 있어서,
상기 분기배관 이음쇠와 상기 연결배관을 감싸도록 배치되며, 단면이 원호 형상으로 이루어진 이음쇠 클램프;
상기 연결배관을 감싸도록 배치되며, 단면이 원호 형상으로 이루어진 연결배관 클램프; 및
상기 연결배관과 상기 밸브를 감싸도록 배치되며, 단면이 원호 형상으로 이루어진 밸브 클램프; 를 포함하며,
상기 연결배관 클램프의 일단은 상기 이음쇠 클램프와 연결되며, 상기 연결배관 클램프의 타단은 상기 밸브 클램프와 연결되는 것을 특징으로 하는 비용접식 분기배관계 보강장치.
제1항에 있어서,
상기 이음쇠 클램프는 복수 개가 마련되면서, 상기 분기배관 이음쇠와 상기 연결배관을 감싸며, 상기 연결배관 클램프는 복수 개가 마련되면서 상기 연결배관을 감싸며, 상기 밸브 클램프는 복수 개가 마련되면서, 상기 연결배관과 상기 밸브를 감싸며,
상기 이음쇠 클램프의 원호 형상의 양측단으로부터 돌출되면서 상기 이음쇠 클램프를 따라 판형상으로 연장되며, 제1체결볼트가 끼워질 수 있는 제1체결공이 마련되어 있는 제1체결부와, 상기 연결배관 클램프의 원호 형상의 양측단으로부터 돌출되면서 상기 연결배관 클램프를 따라 판형상으로 연장되며, 제2체결볼트가 끼워질 수 있는 제2체결공이 마련되어 있는 제2체결부와, 상기 밸브 클램프의 원호 형상의 양측단으로부터 돌출되면서 상기 밸브 클램프를 따라 판형상으로 연장되며, 제3체결볼트가 끼워질 수 있는 제3체결공이 마련되어 있는 제3체결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비용접식 분기배관계 보강장치.
제2항에 있어서,
상기 연결배관 클램프의 일단과 타단에는 상기 연결배관이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되면서 제2연결공이 형성되어 있는 판형상의 제2연결판이 마련되며,
상기 이음쇠 클램프의 타단에는 상기 연결배관이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되면서 제1연결공이 형성되어 있는 판형상의 제1연결판이 마련되며,
상기 밸브 클램프의 일단에는 상기 연결배관이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되면서 제3연결공이 형성되어 있는 판형상의 제3연결판이 마련되는 것을 특징으로 하는 비용접식 분기배관계 보강장치.
제2항에 있어서,
상기 이음쇠 클램프의 측면으로부터 돌출되며, 상기 이음쇠 클램프를 따라 연장되는 판형상의 제1응력보강판과,
상기 연결배관 클램프의 측면으로부터 돌출되며, 상기 연결배관 클램프를 따라 연장되는 판형상의 제2응력보강판과,
상기 밸브 클램프의 측면으로부터 돌출되며, 상기 밸브 클램프를 따라 연장되는 판형상의 제3응력보강판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비용접식 분기배관계 보강장치.
제2항에 있어서,
상기 이음쇠 클램프와 상기 연결배관 클램프는 일체로 제작되거나, 상기 연결배관 클램프와 상기 밸브 클램프가 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 비용접식 분기배관계 보강장치.
제4항에 있어서,
상기 제1응력보강판의 일단은 상기 모배관의 곡률에 대응되는 곡면이 형성되면서 상기 모배관에 접촉되고,
상기 제1체결부의 일단은 상기 모배관의 곡률에 대응되는 곡면이 형성되면서 상기 모배관에 접촉되는 것을 특징으로 하는 비용접식 분기배관계 보강장치.
제2항에 있어서,
상기 밸브 클램프의 측면에는 상기 밸브 클램프의 둘레를 따라 고정볼트가 체결될 수 있는 복수 개의 볼트공이 형성되며,
상기 고정볼트는 상기 볼트공에 체결되면서 상기 밸브의 표면에 접촉되되, 상기 고정볼트와 상기 밸브의 표면 사이에는 마찰 충진재가 끼워지는 것을 특징으로 하는 비용접식 분기배관계 보강장치.
제2항에 있어서,
상기 제1체결공보다 직경이 크게 형성되며, 복수 개의 상기 제1체결부 사이에 끼워지는 제1스페이서와, 상기 제2체결공보다 직경이 크게 형성되며, 복수 개의 상기 제2체결부 사이에 끼워지는 제2스페이서와, 상기 제3체결공보다 직경이 크게 형성되며, 복수 개의 상기 제3체결부 사이에 끼워지는 제3스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비용접식 분기배관계 보강장치.
제4항에 있어서,
판형상으로 이루어지고, 상기 제1응력보강판에 결합되며, 조절볼트가 삽입될 수 있는 삽입공이 마련되어 있는 스티프너를 더 포함하며,
상기 제1응력보강판에는 상기 조절볼트의 직경보다 크며, 횡방향으로 연장되는 홈이 구비되어 있으며, 상기 스티프너의 일단은 상기 모배관의 곡률에 대응되는 곡면이 형성되면서 상기 모배관에 접촉되는 것을 특징으로 하는 비용접식 분기배관계 보강장치.