KR102148815B1 - 배관용 파열디스크 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 설치가 손쉬운 파열디스크 어셈블리를 제안한다. 본 발명의 파열디스크 어셈블리는, 서로 맞닿는 단부 부근에서 방사상 외측으로 연장 성형된 플랜지(2a,4a)와 상기 플랜지보다 방사상 내측에서 전방으로 연장된 전방연장부(2b,4b)를 각각 구비하는 제1배관과 제2배관 사이에 게재되는 것이다. 그리고 상기 제1배관의 단부 외측면에 끼워질 수 있도록 후방으로 연장된 원통형 연장부(12a)를 구비하는 링부재(12)와; 상기 제2배관의 단부 내측면에 접촉하여 안내되는 경사면을 가지는 안내경사부(16a)를 구비하는 메탈가스켓(16); 그리고 상기 링부재(12)와 메탈가스켓(16) 사이에서 고정된 파열디스크로 구성된다. 여기서 원통형 연장부(12a)는 제1배관의 전방연장부를 외측면을 감싸면서 결합되고, 안내경사부(16a)는 제2배관의 전방연장부의 경사진 내측면에 접촉하면서 안내되는 것이 바람직하다.

Description

배관용 파열디스크 어셈블리{A rupture disc assemble for coaxially aligned pipes}

본 발명은 동축으로 서로 맞대기 연결되는 배관 사이에 설치되는 파열디스크 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평으로 배열되는 한 쌍의 파이프 사이에 개재되면서 설치되는 경우 시공이 편리하도록 구성되는 배관용 파열디스크 어셈블리에 관한 것이다.

파열디스크(Rupture disc)는 내부에 걸리는 압력이 설정값 이상을 초과하면, 그 압력에 의하여 파열됨으로써 내부에 있는 유체를 외부로 배출시키기 위하여 설치되는 것이라고 할 수 있다. 이와 같은 파열디스크 어셈블리는 주로 파이프에 설치되는데, 예를 들면 도 1에서와 같이 한 쌍의 파이프(2,4) 사이에 설치된다.

여기서 서로 동축상으로 연결되는 파이프(2,4)는 암너트(6)와 수너트(8)에 의하여 서로 결합된 상태를 유지하게 되다. 도 1에서 도면 부호 7로 표시한 부분은 암너트(6)의 암나사부임과 동시에 수너트(8)의 수나사부를 같이 표시한 것으로 수나사와 암나사가 서로 결합되는 나사부이다.

이와 같이 암너트(6)와 수너트(8)를 이용하여, 한 쌍의 배관(2,4)을 서로 맞대기 연결하기 위하여, 배관(2,4)의 마주 보는 단부는 다음과 같은 구성을 가지고 있다. 도 1의 확대도를 참고하여 하나의 단부를 대표적으로 살펴보면, 배관(2,4)의 단부에는, 너트(6,8)의 내측에 걸리기 위하여 단부에는 방사상 외측으로 연장된 플랜지(2a)가 성형되어 있고, 상기 플랜지(2a)의 전방으로 연장된 전방연장부(2b)를 구비하고 있다.

그리고 전방연장부(2b)에는 링형상으로 돌출한 링형돌출부(2d)가 구비되어 있는데, 서로 접촉하는 한 쌍의 링형돌출부(2d)는 그 사이에서 파열디스크(1)를 클램핑하고 있다. 그리고 이러한 배관(2,4)의 단부에는 단부내측면(2c)가 성형되는데, 이러한 단부내측면(2c)은 실질적으로 전방돌출부(2b)의 내측면이라고 할 수 있고, 그 형상에서는 도시한 바와 같은 형상에 한정될 수 없고, 다른 형상을 가질 수도 있음은 당연하다. 여기서 상기 파열디스크(1)에는 가스켓이 일측면에 일체로 부착되어 있다.

이상과 같은 구성을 가지는 종래의 것을 살펴보면, 배관(2,4)이 수직으로 설치되는 경우에는, 어느 일측의 배관 상에 파열디스크를 올려놓고 너트를 조립하면 되기 때문에 조립공정에서의 큰 어려움은 없다고 할 수 있다. 그러나 배관(2,4)이 수평으로 배치되어 있는 경우에는, 파열디스크(1)를 올려놓을 부분이 없기 때문에 실질적으로 조립과정이 매우 어렵게 된다.

본 발명은 위와 같은 어려움을 해결하기 위한 것으로, 수평으로 배관이 설치되는 경우에도 배관 사이에 파열디스크를 임시적으로 지지시킬 수 있도록 구성함으로서, 설치 공정을 매우 효율적으로 수행할 수 있는 파열디스크 어셈블리를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 점은 실질적으로는 배관이 수평뿐만 아니라 경사진 경우 등과 같이 어떠한 형태로 배치되는 경우에도, 파열디스크의 조립을 용이하게 수행할 수 있다는 것과 동일한 의미를 가진다고 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 서로 맞닿는 단부 부근에서 방사상 외측으로 연장 성형된 플랜지와 상기 플랜지보다 방사상 내측에서 전방으로 연장된 전방연장부를 각각 구비하는 제1배관과 제2배관 사이에 개재되는 파열디스크 어셈블리이고; 상기 제1배관의 단부 외측면에 끼워질 수 있도록 후방으로 연장된 원통형 연장부를 구비하는 링부재와; 상기 제2배관의 단부 내측면에 접촉하여 안내되는 경사면을 가지는 안내경사부를 구비하는 메탈가스켓; 그리고 링부재와 메탈가스켓 사이에서 고정된 파열디스크로 구성된다.

그리고 본 발명에서 원통형 연장부는 제1배관의 전방연장부를 외측면을 감싸면서 결합되는 것이 바람직하다.

또한 상기 안내경사부는 제2배관의 전방연장부의 경사진 내측면에 접촉하면서 안내되도록 성형되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 수평 방향으로 배열되어 있는 양측의 배관 사이에 파열디스크를 설치하는 경우에도, 파열디스크 어셈블리의 링부재를 이용하여 일측 배관에 삽입된 상태를 유지할 수 있도록 한 상태에서 작업을 진행할 수 있게 된다. 따라서 수직 배관 사이에 설치하는 경우도 물론이지만, 수평 배관에도 보다 손쉽게 설치할 수 있는 시공상의 장점이 기대된다.

도 1은 종래의 파열디스크 설치 구조를 보인 예시 단면도.
도 2는 본 발명의 파열디스크 설치 구조를 보인 예시 단면도.
도 3은 본 발명의 파열디스크 어셈블리를 보인 예시 단면도.

다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 이하 본 발명의 설명에서, 배관의 단부 구조에 대해서는 도 1의 확대부분을 인용하면서 설명하기로 한다.

위에서 설명한 바와 같이, 한 쌍의 너트를 이용하여 배관을 동축상으로 연결하기 위하여, 각 배관(2,4)의 단부는 다음과 같은 구조를 가지고 있다. 서로 연결되는 배관(2,4)의 마주 보는 단부에는, 너트(6,8)의 내측에 걸리기 위하여 방사상 외측으로 연장된 플랜지(2a,4a)와, 상기 플랜지(2a,4a)보다 방사상 내측에서 전방으로 연장된 전방연장부(2b,4b)를 구비하고 있다. 그리고 전방연장부(2b,4b)에는 링형상으로 돌출한 링형돌출부(2d,4d)가 구비되어 있다.

단부의 구성을 정리하면, 서로 접촉하는 배관(2,4)의 단부의 가장 외측에는 플랜지(2a,4a)가 형성되고 있고 단부의 가장 내측은 내측면(2c,4c)을 구비하고 있음을 알 수 있다. 본 실시 예에서의 내측면(2c,4c)은 경사진 상태로 성형되는데, 이러한 단부 내측면(2c,4c)은 실질적으로 전방돌출부(2b,4b)의 내측면이라고 할 수 있고, 내측으로(도면 상 상방 또는 하방)으로 좁아지는 경사진 내측면으로 형성되고 있다. 그러나 본 발명에서의 내측면은, 도 1에서 도면 부호 2f 및 4f로 표시한 수평 방향의 내측면(2f,4f)도 포함하는 의미로 해석되어야 한다. 따라서 본 발명에서 배관(2,4)의 내측면이라고 함은, 전방돌출부(2b,4b)의 내측면 및 상기 돌출부(2b,4b)보다 더 내부에 위치하는 내측면(2f,4f)도 포함하는 것이라고 할 수 있고, 이러한 내측면(2c,4c 또는 2f,4f)의 형상에 대해서는 도시한 바와 같은 형상에 한정될 수 없다.

이와 같은 구조를 가지는 한 쌍의 배관(2,4)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 너트(6,8)에 의하여 서로 결합된 상태를 유지하게 된다. 즉, 암너트(6)의 후방 중앙에 형성되는 관통공(6c) 주변의 내측걸림부(6a)가 제1배관(2)의 플랜지(2a)의 후면에 접촉되면서 지지하고, 수너트(8)의 선단부(8a)가 제2배관(4)의 플랜지(4a)의 후면에 접촉되면서 지지하고 있다.

따라서 암너트(6) 및 수너트(8)의 각각의 나사부(7)가 나사 결합되면서 조여지면, 이러한 나사결합력은 배관(2,4)의 플랜지(2a,4a)에 걸리면서 양자는 체결되어 밀폐된 상태를 유지하게 된다. 여기서 이러한 양 배관(2,4)의 단부 사이에는 본 발명에 의한 파열디스크 어셈블리(10)가 개재된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 파열디스크 어셈블리(10)는, 제1배관(2)의 단부에 접촉되고 중앙에는 통기공이 형성된 링부재(12)와, 제2배관(4)의 단부에 접촉하고 중앙에는 통기공이 성형된 링형상을 가지는 메탈가스켓(16), 그리고 상기 링부재(12)와 메탈가스켓(16) 사이에 개재되어 설정된 이상의 압력이 가해지면 파열되는 파열디스크(14)로 구성되고 있다. 실질적으로 제1배관(2)과 제2배관(4) 사이는 상기 파열디스크(14)가 서로 단절된 밀폐 상태를 유지하고 있다. 그리고 상술한 링부재(12), 파열디스크(14), 그리고 메탈가스켓(16)은, 예를 들면 용접 등의 방법에 의하여, 완전하게 고정된 상태를 유지하고 있다.

본 발명에서의 링부재(12)는 외측단부에서 후방으로 연장된 원통형 연장부(12a)를 구비하고 있다. 이러한 원통형 연장부(12a)는 원통형상을 가지고 있으며, 제1배관(2)의 전방연장부(2b)의 외측면을 감싸면서 밀착되는 부분이다. 그리고 상기 링부재(12) 본체(12b)의 이면(배면)은, 제1배관(2)의 링형돌출부(2d)가 밀착되는 부분이다. 상기 원통형 연장부(12a)는 원통 형상으로 성형되기 때문에, 제1배관(2)의 전방연장부(2b)에 삽입되면, 제1배관(2)이 수평상태를 유지하는 범위 내에서는 제1배관(2)에서 임의로 분리되지 않게 된다. 따라서 이러한 원통형 연장부(12a)를 잘 이용하게 되면, 배관(2,4)이 수평상태로 배치되는 환경하에서 파열디스크 어셈블리(10)를 두 개의 배관(2,4) 사이에 아주 쉽게 삽입하여 고정할 수 있게 될 것이다.

그리고 본 발명의 메탈가스켓(16)의 후단부에는, 제2배관(4)의 내측면(4c)에 밀착되는 경사안내부(16a)가 성형되어 있다. 상기 경사안내부(16a)은 실질적으로 본 발명의 파열디스크 어셈블리(10)가 수평 상태 또는 수직 상태의 배관에 결합될 때, 파열디스크 어셈블리(10)의 메탈가스켓(16)이 제2배관(4)의 내측면(4c)에 보다 쉽게 안착될 수 있도록 성형되는 부분이다. 즉, 상기 경사안내부(16a)은 제2배관(4)의 경사진 내측면(4c)에 대응하는 경사면을 가지고 있기 때문에, 메탈가스켓(16)이 내측면(4c)에 접근하여 접촉하면 보다 자연스럽게 정확한 위치가 안내되어 결합될 것이다.

이상에서와 같은 본 발명의 파열디스크 어셈블리의 구조를 정리하면, 링부재(12)의 원통형 연장부(12a)는 제1배관(2)의 전방연장부(2b)의 외측면을 감싸도록 끼워지고 있으며, 메탈가스켓(16)의 경사안내부(16a)은 제2배관(4)의 내측면(4c)에 대응하도록 경사지게 성형되어 결합이 가이드되도록 성형되고 있음을 알 수 있다.

여기서 상기 경사안내부(16a)는 제2배관의 내측면에 결합되는 범위 내에서, 어떠한 변형도 가능한데 예를 들면 상기 내측면(4c) 뿐만 아니라, 더 내측면에 성형되는 내측면(4f)와 결합되거나 내측면(4f)에 의하여 안내되도록 성형되는 것도 가능하다. 그리고 링부재(12)의 원통형 연장부(12a)와 메탈가스켓(16)의 경사안내부(16a)의 기능을 서로 바꿔서 수행할 수 있도록 구성하는 것도 가능함은 물론이다.

이상에서와 같은 본 발명에 의하면, 실질적으로 본 발명의 파열디스크 어셈블리가, 수평으로 배치되어 있는 제1배관과 제2배관 사이에 개재될 때, 파열디스크 어셈블리의 적어도 일측부분(예를 들면 링부재)이 어느 일측에 배관에 끼워져서 결합된 상태를 유지할 수 있고, 파열디스크 어셈블리의 타측부분은 다른 배관과의 결합이 서로 용이하게 진행될 수 있도록 경사진 경사안내부를 가지도록 구성하는 것을 기본적인 주제로 하고 있음을 알 수 있다.

그러나 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능할 것이라고 생각된다. 예를 들면 상기 링부재의 원통형 연장부는, 제1배관의 어떠한 외측면을 감싸면서 접촉할 수 있도록 성형되는 것이면 충분하다. 그리고 메탈가스켓의 경사안내부(16a)는 제2배관의 단부의 내측면에 안내되면서 결합될 수 있거나 내측면과 결합된 상태를 유지할 수 있는 것으로도 충분히 구성될 수 있을 것으로 생각된다.

2 ..... 제1배관
4 ..... 제2배관
2a, 4a ..... 플랜지
2b, 4b ..... 전방연장부
2c, 4c ..... 내측면
6 ..... 암너트
8 ..... 수너트
10 ..... 파열디스크 어셈블리
12 ..... 링부재
12a ..... 원통형 연장부
14 ..... 파열디스크
16 ..... 메탈가스켓
16a ..... 안내경사부

Claims (3)

1. 서로 맞닿는 단부 부근에서 방사상 외측으로 연장 성형된 플랜지(2a,4a)와 상기 플랜지보다 방사상 내측에서 전방으로 연장된 전방연장부(2b,4b)를 각각 구비하는 제1배관과 제2배관 사이에 개재되는 파열디스크 어셈블리이고;
   상기 제1배관의 단부 외측면에 끼워질 수 있도록 후방으로 연장된 원통형 연장부(12a)를 구비하는 링부재(12)와, 상기 제2배관의 단부 내측면에 접촉하여 안내되는 경사면을 가지는 안내경사부(16a)를 구비하는 메탈가스켓(16), 그리고 상기 링부재(12)와 메탈가스켓(16) 사이에서 고정된 파열디스크로 구성되고;
   상기 원통형 연장부(12a)는 제1배관의 전방연장부의 외측면을 감싸면서 결합되어 수평상태의 제1배관에 지지될 수 있고, 상기 안내경사부(16a)는 제2배관의 전방연장부의 경사진 내측면(4c)에 접촉하면서 안내되는 파열디스크 어셈블리.
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