KR102328303B1 - 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압 시스템 내 누출이 발생한 분기선 또는 장비를 시스템으로부터 격리하기위해 아이솔레이션 밸브를 간선측에 설치하는 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템에 관한 것으로,
파워팩, 유압 간선, 복수 개의 유압 분기선 및 유압 분기선 상에 설치되는 복수 개의 아이솔레이션 밸브를 포함하고, 아이솔레이션 밸브는 유압 간선과 유압 분기선의 연결부에서 소정 간격 이격되어 설치된다.
또한 본 발명은 간선에서의 누출을 방지하기 위하여, 유압 간선은 유압 분기선보다 짧게 형성되고, 복수 개의 파이프를 맞댐용접하여 연결한 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템에 관한 것이다.

Description

고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템{Hydraulic piping system for high pressure type deck machinary}

본 발명은 아이솔레이션 밸브를 포함하는 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 유압 배관 시스템에 누출이 발생하거나 장비 중 어느 하나가 고장난 경우, 유압 시스템의 유압손실로 전체 장비의 가동이 중단되는 것을 방지하기 위해 아이솔레이션 밸브를 이용하는 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

본 발명의 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템은, 갑판 위에서 사용하는 윈치, 양묘기 등을 구동하기 위한 것으로서, 파워팩과 유압 장치를 파이프로 연결하여 구동하며, 파이프는 직렬로 다수 연결하여 선박의 규모에 따라 적합한 사이즈를 구축하게 된다. 또한 갑판기계를 구동하기 위하여는 240bar 이상의 고압을 요하며, 유압 배관 시스템은 상기 압력을 견디도록 설계되어야 한다. 그러나 파이프의 연결부는 구조상 내압력이 감소하며, 파손에도 약하여 파이프 내의 고압의 유체가 빈번하게 누출된다.

유압 배관 시스템에 연결된 기계장비 중에서 어느 하나의 기계장비가 고장이 나거나 배관의 분기선(branch line)에 누출이 생길 경우, 유압 시스템의 압력 손실로 다른 장비를 구동할 수 없는 문제점을 가지고 있다.

실제로 닻을 내린 상태에서 옆에 선박이 다가와도 배관에서 누출이 발생하여 양묘기를 동작시키지 못해 닻을 회수하지 못하여 선박의 충돌사고로 이어진 사례가 있었다.

기계장비가 고장이 난 경우에 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 하기 특허문헌에 개시된 바와 같은 아이솔레이션 밸브를 이용하고 있다.

종래 아이솔레이션 밸브를 통상 갑판기계 내의 유압 라인에 직접 설치하여 해당 기계장비를 배관시스템으로부터 분리하여 수리할 수 있고, 동시에 시스템에 연결된 다른 장비는 정상적으로 가동할 수 있다.

그러나 유압 간선(main line) 및 유압 분기선(branch line)의 파이프 연결부에서 누출이 빈번하게 발생하며, 이러한 경우 시스템에 연결된 전체 기계장비의 가동이 중단되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 “10-2014-0090432”, 발명의 명칭 “아이솔레이션밸브유닛”

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 더욱 상세하게는 유압 파이프의 분기선에서 누출이 발생하는 경우 전체 장비를 사용할 수 없게 되는 것을 방지하기 위해, 유체 누출의 확률을 줄이고, 유체 누출 시에도 해당 분기선 및 특정 장비만을 격리시키고 다른 장비들을 가동할 수 있는 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템은,

파워팩, 파워팩과 연결되는 유압 간선, 유압 간선과 일단이 연결되고 타단이 갑판기계에 연결되어 유체를 전달하는 복수 개의 유압 분기선 및 유압 분기선 상에 설치되는 복수 개의 아이솔레이션 밸브를 포함하고, 아이솔레이션 밸브는 유압 간선과 유압 분기선의 연결부에서 소정 간격 이격되어 설치될 수 있다.

아이솔레이션 밸브는 유압 분기선의 유압 간선과의 연결되는 부근에 설치되므로, 유압 분기선에서 누출이 있거나 갑판기계 고장시에 해당 분기선과 라인을 동시에 격리시키고, 나머지 장비는 그대로 사용 가능하도록 한다. 유압 분기선에서 누출 발생 시 해당 유압 분기선 및 해당 갑판기계만을 격리하고 다른 갑판기계는 사용이 가능하다.

또한 본 발명의 유압 간선은 유압 분기선보다 짧게 형성될 수 있고, 유압 간선은 복수 개의 파이프를 맞댐용접하여 연결하고, 유압 분기선은 복수 개의 파이프를 사각 플랜지로 연결하여 형성될 수 있다.

이는, 유압 간선에 누출이 발생하면 모든 장비를 사용 할 수 없으므로, 유압 간선을 가능한 짧게 설계하면서, 아이솔레이션 밸브로 격리 가능한 유압 분기선을 상대적으로 길게 형성하여, 유압 간선의 누출 가능성을 줄이기 위함이다. 또한 파이프를 용접하여 연결하면 플랜지로 연결하는 것에 비하여 작업시수가 크게 늘고 비파괴검사(Non-Destructive Test)를 요하는 등 많은 시간과 비용이 드는데, 유압 간선을 짧게 형성하면 유압 간선만을 용접하여 연결하는 것이 용이해진다. 용접의 종류는 용접성이 가장 좋은 맞댐용접으로 할 수 있다.

또한 유압 분기선 상에 설치되되, 상기 유압 간선 보다 상기 갑판기계에 가까운 위치에 아이솔레이션 밸브를 추가적으로 설치할 수 있다.

이는, 장비의 고장시 해당 아이솔레이션 밸브를 작동시켜 유압 시스템 에 압력 손실이 초래되는 것을 방지하기 위함이다.

본 발명의 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템은,

유압 라인 또는 장비의 파손 등으로 누출이 발생하는 경우, 시스템 전체의 압력 손실로 인하여 다른 분기선에 연결된 갑판기계까지 작동하지 못하게 되는 것을 방지하기 위해 아이솔레이션 밸브를 유압 분기선의 유압 간선과의 연결되는 부근에 설치하여, 유압 분기선에서 누출이 있거나 갑판기계 고장시에 해당 분기선과 라인을 동시에 격리시키고, 나머지 장비는 그대로 사용 가능하도록 할 수 있다.

또한, 유압 간선에서보다 유압 분기선에서의 누출이 더 높은 확률로 발생하므로, 유압 간선을 짧게 설계하고 맞댐용접으로 파이프를 연결하면, 누출로 모든 장비가 중단되어 사용하지 못하는 것을 최대한 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 유압 배관 시스템 및 갑판기계를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명에 의한 유압 배관 시스템 및 갑판기계간 연결관계를 나타낸 다이어그램이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 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.

도 1은 본 발명에 의한 유압 배관 시스템 및 갑판기계를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 유압 배관 시스템 및 갑판기계간 연결관계를 나타낸 다이어그램이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 파워팩(10), 파워팩(10)과 연결되는 유압 간선(20), 유압 간선(20)과 일단이 연결되고 타단이 갑판기계(50)에 연결되어 유체를 전달하는 복수 개의 유압 분기선(30) 및 유압 분기선(30) 상에 설치되는 복수 개의 아이솔레이션 밸브(40)를 포함할 수 있다.

파워팩(10)이란 모터, 펌프, 밸브, 탱크 및 냉각기 등이 일체로 구성된 유압 파워 패키지로서, 유압을 사용하는 장비에 유체 및 압력을 전달한다.

유압 간선(20) 및 유압 분기선(30)은 복수개의 파이프를 연결하여 구축되며, 플랜지로 파이프를 연결하거나, 용접하여 연결할 수 있다.

또한 유압 간선(20) 및 유압 분기선(30)은 고압의 유체를 갑판기계(50)로 전달하는 압력관(pressure line)과 갑판기계(50)에서 파워팩(10)으로 유체를 전달하는 회수관(return line)으로 각각 구성된다. 장비는 약 240bar 이상에서 작동하므로, 압력관은 고압을 견디도록 300bar 이상 견딜 수 있는 사각플랜지(33)로 연결될 수 있다. 반면에 회수관은 통상 10bar 이하로 압력이 낮으므로 일반적인 슬립온플랜지(34)로 연결되고, 체크밸브(check valve) 또는 역지밸브(60)(non return valve)가 설치될 수 있다.

유압 배관 시스템은 통상 내압력을 만족하도록 설계되나, 배관의 플랜지 연결부에서 일정한 빈도로 누출이 발생하는 것이 실정이다. 따라서 장비의 고장 또는 배관에서 누유 발생 시 해당 배관 또는 장비를 유압 시스템에서 격리하여 시스템의 유압손실을 방지하고 다른 장비를 정상적으로 사용하기 위하여 아이솔레이션 밸브(40)를 설치한다.

아이솔레이션 밸브(40)는 유압 분기선(30) 상에 설치되며, 유압 간선(20)과 유압 분기선(30)의 연결부에서 소정 간격 이격되어 설치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 아이솔레이션 밸브(40)는 분기선의 고압의 유체를 전달하는 압력관(31)에 설치됨이 바람직하다.

유압 간선(20)과 분기선의 분기점 이후의 배관에서 누유되는 것에 최대한 대응하기 위하여 유압 간선(20)과 인접한 부분에 아이솔레이션 밸브(40)를 설치함이 바람직하다.

또한 본 발명의 유압 간선(20)은 유압 분기선(30)보다 짧게 형성될 수 있고, 유압 간선(20)은 복수 개의 파이프를 용접하여 연결하고, 유압 분기선(30)은 복수 개의 파이프를 플랜지로 연결하여 형성될 수 있다.

유압 간선(20)을 짧게 형성하는 것은, 유압 간선(20)에 누출이 발생하면 모든 장비를 사용 할 수 없으므로, 유압 간선(20)을 가능한 짧게 설계하면서, 아이솔레이션 밸브(40)로 격리 가능한 유압 분기선(30)을 상대적으로 길게 형성하여, 유압 간선(20)의 누출 가능성을 줄이기 위한 것이다.

플랜지로 연결하는 경우 작업 시수가 적게 들고 유지비용이 저렴하다는 장점이 있다. 반면에 용접으로 연결하는 경우 파이프의 이음새 부분이 잘 파손되지 않아 신뢰성이 높은 장점이 있다.

그러나 용접의 단점으로 플랜지로 연결하는 것에 비하여 작업 시수가 크게 늘고 비파괴검사(Non-Destructive Test)를 요하는 등 많은 시간과 비용이 드는데, 유압 간선(20)을 짧게 형성하면 유압 간선(20)만을 용접하여 연결하는 것이 작업 및 비용상 용이하며, 간선의 누출을 방지하므로 효과적이다.

용접하는 경우 용접성이 좋은 맞댐용접(butt welding)의 방식이 바람직하며, 플랜지로 연결하는 경우 내압력이 크게 요구되는 압력관은 사각플랜지(33)를 이용하고, 내압이 통상 요구되지 않는 회수관은 슬립온플랜지(34)로 연결함이 바람직하다.

아이솔레이션 밸브(40)를 유압 분기선(30) 상에 설치함에 있어, 유압 분기선(30) 일단의 유압 간선(20) 측에 설치함에 더하여, 유압 분기선(30) 타단의 갑판기계(50) 측에 추가적으로 설치할 수 있다. 또한 갑판기계(50)에 설치할 수 있다.

이는, 장비의 고장시 해당 아이솔레이션 밸브(40)를 작동시켜 유압 시스템에 압력 손실이 초래되는 것을 방지하기 위함이다.

또한 도 2에 도시된 바와 같이, 분기선의 회수관(32)과 연결되는 갑판기계(50)의 기어박스에는 역지밸브(60)(non return valve) 또는 체크밸브(check valve)가 설치될 수 있다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 : 파워팩 20 : 유압 간선
21 : 간선 압력관 22 : 간선 회수관
30 : 유압 분기선 31 : 분기선 압력관
32 : 분기선 회수관 33 : 사각플랜지
34 : 슬립온플랜지 40 : 아이솔레이션 밸브
50 : 갑판기계 60 : 역지밸브

Claims (4)

1. 모터, 펌프, 밸브, 탱크 및 냉각기가 일체로 구성되어 유압을 사용하는 장비에 유체 및 압력을 전달하는 파워팩(10);
   상기 파워팩(10)과 연결되어 고압의 유체를 갑판기계(50)로 전달하는 간선 압력관(21)이 구비되며, 갑판기계(50)에서 파워팩(10)으로 유체를 전달하는 간선 회수관(22)이 구비되는 유압 간선(20);
   상기 유압 간선(20)의 간선 압력관(21)에 일단이 연결되며, 타단은 갑판기계(50)에 연결되어 고압의 유체를 갑판기계(50)로 전달하는 분기선 압력관(31)이 구비되며, 상기 유압 간선(20)의 간선 회수관(22)에 일단이 연결되며, 타단은 갑판기계(50)에 연결되어 갑판기계(50)에서 파워팩(10)으로 유체를 전달하는 분기선 회수관(32)이 구비되는 복수 개의 유압 분기선(30); 및
   상기 유압 분기선(30) 상에 고압의 유체를 전달하는 분기선 압력관(31)에 설치되는 복수 개의 아이솔레이션 밸브(40)를 포함하고,
   상기 아이솔레이션 밸브(40)는 상기 유압 간선(20)과 상기 유압 분기선(30)의 연결부에서 소정 간격 이격되어 설치되어 상기 유압 분기선(30)에서 누출 발생 시 해당 유압 분기선(30) 및 갑판기계(50)만을 격리하고 다른 갑판기계(50)는 사용 가능하고,
   상기 유압 간선(20)은 누출 가능성을 줄이기 위해 아이솔레이션 밸브(40)로 격리 가능한 상기 유압 분기선(30)보다 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유압 분기선(30) 상에 설치되되, 장비의 고장시 아이솔레이션 밸브(40)를 작동시켜 유압 시스템에 압력 손실이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 상기 갑판기계(50)와의 연결부에서 소정 간격 이격되어 설치되는 아이솔레이션 밸브(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압형 갑판기계의 유압 배관 시스템.
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