KR102147650B1 - 초저온용 맨홀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초저온 액화가스가 저장 또는 이용되는 초저온용 맨홀에 밀폐력 향상에 관한 것으로, 상기 덮개부는 내압에 상부로 라운드진 형상+ 볼트체결 방법을 특징으로 하며 라운드 형상에 의해 고압에 구조적 강점을 가져 두께를 최소화 하고 내부로 초저온 액화가스 유입시 열수축에 의한 수직방향으로의 변형량도 최소가 되게 한다. 더불어 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 특정 GAP을 형성하여 플랜지의 탄성을 이용한 2차 탄성 체결로 밀착력을 더 높이며 이 때 플랜지의 허용 탄성력을 넘지 않기 위해 방지턱을 설계하여 플랜지의 영구변형 방지 및 가스켓의 최대압축률을 넘지 않도록 설계 하는 것을 특징으로 한다.

Description

초저온용 맨홀{Manhole for cryogenic media}

본 발명은 밀폐성능이 향상된 초저온용 맨홀에 관한 것으로 초저온 액화가스가 저장 또는 이용되는 압력용기 맨홀의 밀폐능력을 향상시킨 기술에 관한 것이다.

최근 친환경 연료 사용 요구에 따라 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를운반하는 LNG 운반선에는 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 방식이 사용되고 있다.

LNG 연료로 엔진을 구동하기 위해서는 LNG를 기화시켜 엔진으로 밀어줄 수 있는 고압기화기가 필요하다. 이 고압기화기는 초저온, 초고압 상태에서 운전되므로 튜브시트와 헤드부가 용접으로 결합되도록 설계, 제작된다. 하지만 튜브의 파공이나 Cleaning등의 문제로 유지보수를 위해서는 헤드를 열어 튜브와 튜브시트의 상태를 살피고 조치를 해야하지만 LNG기화기는 용접으로 제작되어있어 폭발성 LNG가 운영되는 곳의 작업제한 때문에 현장에서는 유지보수가 힘들고 유지보수를 위해 기화기를 선박에서 분리, 작업이 용이한 곳으로 이동하여 그 작업을 진행하여야 한다. 그에 따른 인력, 비용, 시간이 크게 요구되어 현장에서 고압기화기의 내부 수리를 위해서 맨홀 사용이 요구된다.

도 1은 종래의 맨홀 구성을 도시한 도로써, 도 1을 참조하면, 저장탱크(30)에 연결된 본체(20)와 본체(20) 상부에 덮개부(10)가 설치되게 된다.

맨홀을 사용하기 위해서는 볼트체결 방식으로 분해조립이 용이한 동시에 초저온 초고압의 운전조건에서 누설(Leak)이 발생하지 않는 구조적 건전성 및 기밀성을 확보하는 것이 필요하다.

KR 10-1371890 B1

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, LNG를 저장 또는 운영하는 열교환 장비의 맨홀이 내압에 대한 팽창과 초저온에 의한 수축변형이 발생하더라도 밀폐율을 유지시킬 수 있는 초저온용 맨홀을 제공하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명은 초저온 액화가스가 저장되는 것으로, 외측으로 제1연결부가 돌출 형성되는 본체, 상기 본체 상부에 구비되고 상기 제1연결부와 밀착되는 제2연결부가 형성되는 덮개부, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 구비되는 실링부, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부를 결합하는 고정부가 포함되는 초저온용 맨홀에 있어서, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 중 적어도 하나 이상에 상기 실링부가 압축되는 높이를 설정되게 하는 가이드부가 형성되고, 상기 덮개부는 곡률지게 형성되어 수직방향으로 열수축변형을 최소화 하는 것을 특징으로 하는 초저온용 맨홀을 제공한다.

상기 가이드부는, 상기 실링부 보다 높이가 낮은 단턱으로 형성되고 상기 단턱 측면에 상기 실링부가 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드부는, 상기 실링부 보다 높이가 낮은 홈으로 형성되고 상기 홈으로 상기 실링부가 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드부는, 상기 실링부가 수용되는 수용홈과 상기 수용홈에 대응되어 방향에 삽입되는 받침턱으로 형성되되, 상기 수용홈의 깊이는 상기 받침턱의 높이보다 상대적으로 더 깊은 것을 특징으로 한다.

상기 덮개부는, 곡률진 플레이트로 돔형상으로 형성되거나, 플레이트 내측면에 곡률진 홈으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 과제의 해결 수단에 제공된 구성에 의하면, 맨홀을 이루는 본체와 덮개부에서 덮개부의 형상에 의한 열수축변형을 최소화하고 또한, 본체와 덮개부의 사이에 일정 형상을 구현하여 가스켓의 허용압축하중 이상 가압되는 것을 보호함과 동시에 플랜지의 탄성력을 활용한 2차 탄성체결로 밀폐율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래의 맨홀 구성을 도시한 도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명은 크게 본체(100), 덮개부(200), 실링부(300) 및 고정부(400) 및 가이드부를 포함하여 이루어진다.

상기 본체(100)는 초저온 액화가스가 저장 또는 이용되는 것으로 외측으로 제1연결부(120)가 돌출 형성된다.

여기서 상기 본체(100)는 덮개부(200)에 결합된 받침대로 실시할 수도 있고, 그 자체가 용기 형태로 실시할 수 있다. 본 발명에서는 본체(100)를 용기로 실시하였으며 액화된 천연가스가 열교환되는 열교환기용으로 사용할 수 있다.

상기 덮개부(200)는 상기 본체(100) 상부에 구비되는 것으로 상기 제1연결부(120)와 밀착되는 제2연결부(220)가 형성된다.

여기서, 상기 덮개부(200)는 플레이트로 곡률지게 형성되어 돔 형상이 되게 하며, 내부로 초저온 액화가스 유입시 수직방향으로 열수축변형을 최소화한 것을 특징으로 한다.

상기 실링부(300)는 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220) 사이에 개재되어 틈새를 밀폐할 수 있다. 여기서 실링부(300)는 탄성있는 재질을 사용하였다.

상기 고정부(400)는 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220)를 관통하여 결합하는 것으로 볼트로 구성되어 체결할 수 있도록 한다.

본 발명은 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220) 중 적어도 하나 이상에 상기 실링부(300)가 압축되는 높이를 설정되게 하는 가이드부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 압축되는 높이는 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220)가 상기 고정부(400)에 의해 결합되어 그 사이에 개재된 실링부(300)가 압축되는 높이이다.

본 발명의 제1실시예에서는 상기 가이드부는 상기 실링부(300) 보다 높이가 낮은 단턱(510)으로 형성되게 하였고, 상기 단턱(510) 측면에 상기 실링부(300)가 배치되는 것을 실시하였다. 여기서 가이드부는 상기 제1연결부(120)의 표면에 일체로 되게 형성하였다. 즉, 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220)가 고정부(400)에 의해 결합 시 상기 실링부(300)가 압축이 이루어지다가 압축된 높이가 상기 가이드부의 단턱(510) 높이보다 낮아지게 되면 상기 실링부(300)는 더 이상 압축되지 않게 되어 압축되는 높이가 제한되게 되어 실링부(300)를 보호할 수 있게 된다.

여기서, 실링부(300)의 압축되어 변형된 최종 높이가 압축되기 전의 높이에 비해 약 60~80%가 되도록 하여 탄성영역을 유지하는 것이 바람직하다. 실링부(300) 재질에 따라 압축된 높이를 다르게 설정할 수 있으며 최소 탄성한계가 넘지 않도록 한다.

따라서, 상기 제1연결부(120)와 상기 제2연결부(220)의 결합시 상기 실링부(300)의 압축되는 높이를 제한함으로써 실링부(300) 자체의 탄성한계가 넘는 것을 방지할 수 있다. 또한, 맨홀 내부의 초저온 액화가스에 의해 상기 제1연결부(120)와 제2연결부(220)의 수축에 의한 일부 변형이 발생하더라도 상기 가이드부가 있어 실링부(300)가 과도하게 압축되는 것을 방지하여 밀폐율을 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본체(100), 덮개부(200), 실링부(300) 및 고정부(400) 및 가이드부를 포함하는 것은 동일하고, 상기 가이드부는 상기 실링부(300) 보다 높이가 낮은 홈(520)으로 형성되고 상기 홈(520)으로 상기 실링부(300)가 배치되는 것으로 실시하였다. 여기서, 가이드부는 제2연결부(220)에 홈(520)이 형성되게 하였다.

그래서, 상기 가이드부의 홈 공간의 깊이만큼 상기 실링부(300)가 압착되게 된다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본체(100), 덮개부(200), 실링부(300) 및 고정부(400) 및 가이드부를 포함하는 것은 동일하고, 상기 가이드부는 상기 실링부(300) 보다 높이가 낮은 홈(530)으로 형성되게 하였다. 여기서 상기 가이드부는 상기 실링부의 하면에 받침턱(540)이 형성되는 것으로 실시하였다.

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 초저온용 맨홀의 구성 단면도이다.

한편, 상기 덮개부(200)는 플레이트 내측면에 곡률진 홈으로 형성하여 초저온가스에 의해 수축시 수직방향으로 열수축변형을 최소화할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 특허청구범위의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100: 본체
120: 제1연결부
200: 덮개부
220: 제2연결부
300: 실링부
400: 고정부

Claims (5)

1. 초저온 액화가스가 저장 또는 이용되는 것으로, 외측으로 제1연결부가 돌출형성되는 본체, 상기 본체 상부에 구비되고 상기 제1연결부와 밀착되는 제2연결부가 형성되는 덮개부, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부 사이에 구비되는 실링부, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부를 결합하는 고정부가 포함되는 초저온용 맨홀에 있어서,
   상기 실링부의 압축시, 상기 실링부의 최대 높이가 압축전 대비 60 내지 80%가 되도록 설정되는 가이드부가 형성되되,
   상기 가이드부는,
   상기 제1연결부에 일체로 형성되는 받침턱과,
   상기 제2연결부에 일체로 형성되되 상기 받침턱과 대응되도록 형성되고, 상기 실링부가 수용되며, 상기 받침턱의 높이보다 상대적으로 더 깊은 깊이로 형성되는 수용홈으로 형성되고,
   상기 덮개부는 내측면이 곡률지게 형성되어 있어 수직방향으로 열수축변형이 최소화되는 것을 특징으로 하는 초저온용 맨홀.
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