KR102655372B1 - 개선된 파이프라인 장치 - Google Patents

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KR102655372B1
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로버트 피터 엔스턴
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파이프 트랜스포메이션즈 리미티드
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Abstract

파이프라인 장치는 라이저(2a) 및 파이프라인 커넥터(2b)를 포함하는 하우징(2) 및 파이프라인 커넥터를 통해 유동하는 유체와 상호 작용하도록 구성된 디바이스(3), 라이저에 디바이스를 해제 가능하게 장착하기 위한 장착 수단(25) 및 라이저의 내부 표면과 장착 수단의 외부 표면 사이에 위치된 시일 수단(50)을 포함하고, 시일 수단은 장치로부터의 유체의 유출에 대해 밀봉하도록 구성되고, 장착 수단 및 라이저는 각각 라이저에 디바이스를 해제 가능하게 로킹하기(locking) 위한 로킹 수단(27, 28)의 부분을 포함하고, 디바이스는 파이프라인 커넥터에 위치된다.

Description

개선된 파이프라인 장치
본 발명은 파이프라인에 사용하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 구성 요소인 밸브가 장치 본체를 통해 취출될 수 있는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프라인, 예를 들어 유체 유동을 위한 지하 또는 지상 파이프, 예를 들어 물 및 가스 파이프를 통한 유체 유동을 제어하기 위한 정지 밸브에 관한 것이다.
영국의 지하 및 실제로 세계 다른 지역에는 수 마일의 물 및 가스 파이프라인이 위치되어 있다. 밸브는 이들 파이프라인을 따라 많은 지점에 위치되어, 밸브에 인접한 파이프라인의 섹션을 통한 유체의 유동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 많은 큰 직경 파이프는 도로 아래 깊은 곳에 위치되며, 여기로부터 작은 직경 파이프가 분기되어, 각각 별도의 산업용, 상업용 또는 주거용 특성으로 이어지고 이들에 예를 들어 수돗물 또는 다른 비-처리된 형태의 물을 공급한다. 이들 특성들 중 하나에서 누수가 발생하는 경우, 그 특성에 대한 분기 파이프에서의 밸브가 작동되어 큰 직경 메인 파이프로부터 분기 파이프를 따라 거주지로 물의 유동을 정지시킬 수 있다.
이들 밸브는 많은 형태 중 하나를 취할 수 있지만, 그러나 본질적으로 각각 게이트, 볼, 플러그 또는 디스크(버터플라이 밸브의 경우)와 같은 일부 종류의 내부 배리어 부재를 가지고 있으며, 이 내부 배리어 부재는 밸브를 통한 유체의 유동을 허용하거나, 제한하거나 또는 정지시키도록 이동 가능할 수 있다. 이러한 배리어 부재는 일반적으로 배리어 부재로부터 밸브의 외부로 연장되는 스핀들을 밸브 위의 지면을 향해 회전시킴으로써 이동된다.
이러한 지하 밸브들 중 하나를 작동시키기 위해, 조작자는 공구, 예를 들어 티-바(tee-bar), 밸브 키를 지면으로부터 개방 샤프트 아래로 공급하며, 개방 샤프트는 밸브까지 아래로 연장된다. 조작자는 그들의 키의 단부를 스핀들의 단부 상의 예를 들어 테이퍼진 또는 형상화된 생크 상에 위치시키는 것을 목표로 한다. 그 후, 키를 회전시킴으로써, 스핀들이 회전되어, 이에 따라 밸브의 배리어 부재를 이동시켜, 유체가 유동하는 밸브 내의 채널을 차단 또는 차단 해제한다. 대안적으로, 밸브의 스핀들은 개방 샤프트 위의 대부분을 밸브로부터 지면으로 연장하여, 서비스 엔지니어가 긴 스핀들의 단부 상에서 짧은 키를 사용하여 밸브를 작동할 수 있게 한다.
두 경우 모두, 보도 또는 도로의 이러한 개구가 보행자 또는 운전자 등에게 상당한 위험을 초래할 수 있기 때문에, 이러한 개방 샤프트는 요소에 대해 개방된 상태로 유지될 수 없다. 따라서, 커버 플레이트가 개방 샤프트를 커버하기 위해 밸브 위의 도로 또는 보도에 위치된다. 이러한 커버 플레이트는 일반적으로, 대형의 수송 차량을 포함하여, 이들을 통과하는 트래픽의 무게를 견뎌낼 필요가 있으므로, 커버 플레이트를 가능한 한 작게 제조하는 것이 바람직하다. 작은 커버 플레이트는 동일한 질량을 견디기 위해 큰 커버 플레이트만큼 견고하게 제조될 필요는 없다.
물론, 이러한 밸브는 예를 들어 밸브가 마모되거나 또는 손상된 후 밸브의 폐쇄 기구의 부분을 교체하기 위해 유지 보수를 필요로 한다. 알려진 파이프라인에서, 밸브가 위치되는 파이프라인의 섹션이 파이프라인 네트워크의 나머지 부분으로부터 분리되거나(아마도 해당 밸브의 상류 및 하류에 밸브를 폐쇄함으로써) 또는 파이프라인이 감압되면, 밸브는 서비스를 받을 수 있다. 종래의 밸브는 상부 측면 상에(여기서 '상부'라는 용어는 위의 도로 표면에 대한 밸브의 상대적인 배향을 참조하여 사용됨), 밸브의 접근 챔버를 커버하기 위해 다수의 볼트에 의해 밸브의 메인 케이싱 상에 유지되는 제거 가능한 '보닛'을 가지고 있다. 많은 밸브에서, 보닛이 일단 제거되면, 이러한 정비를 위해 밸브의 폐쇄 기구는 접근하여 제거될 수 있다. 일부 경우에, 폐쇄 기구는 플러그 밸브와 같은 폐쇄형이지만, 그러나 이러한 밸브는 여전히 플러그에 접근하기 위해 외부 보닛을 제거하는 것을 필요로 한다.
이러한 보닛을 제거할 수 있기 위해서는, 서비스 엔지니어가 밸브 자체에 접근할 수 있어야 한다. 해당 밸브는 깊은 지하에, 예를 들어 지면 아래 2 내지 15 피트(0.6 m 내지 4.5 m)에 위치되므로, 이것은 도로 표면으로부터는 불가능하다. 또한, 도로 표면의 커버 플레이트 및 아래에 있는 개방 샤프트는 너무 좁아서 서비스 엔지니어가 기어 내려갈 수 없다. 따라서, 이러한 지하 밸브에 대한 유지 보수는 밸브 위의 땅, 활주로 등을 땅파기한 후에만 수행될 수 있을 뿐인데, 이는 물론 이러한 땅파기의 결과로 작동 중인 일시적인 교통 통제 시스템에 의해 도로가 폐쇄되거나 또는 부분적으로 차단되는 것을 발견할 수 있는 보행자 및 운전자에게는 시간 소모적이고 비싸며 매우 불편하다.
유지 보수 목적으로 밸브 내의 접근 챔버에 접근하기 위해 보닛의 제거를 필요로 하는 여러 유형의 육상(지상) 밸브도 또한 존재한다. 지하 밸브의 경우와 같이, 땅파기가 필요하지 않지만, 이러한 보닛의 제거는 시간이 소모적이고, 따라서 비용이 많이 든다.
따라서, 지하 사용에 적합하지만 밸브 위의 그리고 그 주변의 지면을 땅파기할 필요 없이 지면으로부터 서비스될 수 있는 유동 제어 기구를 갖는 밸브가 필요하다. 빠르고 저렴하게 서비스될 수 있는 육상 밸브가 필요하다.
유체 운반 파이프라인에서 모니터링 작업을 수행해야 하는 경우가 종종 있다. 모니터링은 때때로 필요할 수 있으므로, 모니터링 디바이스가 장착될 수 있지만 용이하게 제거될 수 있는 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 라이저 및 파이프라인 커넥터를 포함하는 하우징 및 라이저에 장착된 부재에 장착된 시일 팩 조립체를 포함하는 파이프라인 장치가 제공되며, 이 장치는 시일 팩 조립체를 통해 연장되는 샤프트를 포함하고, 여기서 시일 팩 조립체는 샤프트의 외부 표면과 샤프트가 연장되는 시일 팩 조립체의 구성 요소 사이에 시일을 제공하도록 위치되고 구성되는 적어도 하나의 시일을 포함하며, 상기 구성 요소는 상기 부재에 해제 가능하게 부착된다.
바람직하게는, 라이저에 장착된 부재는 상기 라이저에 해제 가능하게 장착된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 라이저 및 파이프라인 커넥터를 포함하는 하우징 및 라이저에 해제 가능하게 장착되는 부재에 장착된 시일 팩 조립체를 포함하는 파이프라인 장치가 제공되며, 이 장치는 시일 팩 조립체를 통해 연장되는 샤프트를 포함하고, 여기서 시일 팩 조립체는 샤프트의 외부 표면과 샤프트가 연장되는 시일 팩 조립체의 구성 요소 사이에 시일을 제공하도록 위치되고 구성되는 적어도 하나의 시일을 포함한다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 라이저를 포함하는 하우징 및 파이프라인 커넥터 밸브 시트 장착 부재를 포함하는 파이프라인 장치가 제공되고, 적어도 하나의 밸브 시트 및 로킹(locking) 수단은 적어도 하나의 밸브 시트를 하우징 내에서 제 위치에 로킹시키도록 구성된다.
바람직하게는, 로킹 수단은 밸브 시트 또는 각각의 밸브 시트에 장착된 요소들을 포함하며, 이 요소들은 밸브 시트에 대해 수축 가능하고 연장 가능하다.
유리하게는, 요소들은 밸브 시트의 채널에 장착된 세장형 요소들이다.
로킹 수단은 랙(rack) 및 피니언 및/또는 레버 기구를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 라이저 및 파이프라인 커넥터를 포함하는 하우징 및 밸브를 포함하는 파이프라인 장치가 제공되며, 여기서 밸브는 파이프라인 커넥터에 장착되고 라이저 내로 연장된다.
본 장치는 밸브로부터 그리고 하우징을 통해 파이프라인 커넥터로부터 원위에 있는 라이저의 단부에 위치된 시일 팩 조립체 내로 연장되는 샤프트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면, 라이저 및 파이프라인 커넥터를 포함하는 하우징 및 라이저에 부착될 수 있는 랜딩 니플(landing nipple)을 포함하는 파이프라인 장치가 제공되며, 이 랜딩 니플은 시일 팩 조립체가 내부에 장착된다.
본 발명의 제 6 양태에 따르면, 라이저 및 파이프라인 커넥터를 포함하는 하우징 및 라이저에 장착된 부재에 장착된 시일 수단을 포함하는 파이프라인 장치가 제공되며, 이 장치는 시일 수단을 통해 연장되는 샤프트를 포함하고, 여기서 시일 수단은 샤프트의 외부 표면과 샤프트가 연장되는 시일 수단의 구성 요소 사이에 시일을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 시일을 포함하고, 상기 부재는 라이저에 해제 가능하게 장착되고 그리고/또는 샤프트가 연장되는 시일 수단의 구성 요소는 상기 부재에 해제 가능하게 부착되며, 여기서 시일 수단 및 샤프트는 라이저로부터 제거 가능하다.
파이프라인 장치는 부재의 외부 표면과 라이저의 내부 표면 사이에 시일을 제공하도록 구성된 시일 수단을 추가로 포함할 수 있다.
파이프라인 장치는 밸브 조립체를 추가로 포함할 수 있고, 밸브 조립체는 밸브 폐쇄 부재를 포함하고, 밸브 폐쇄 부재는 샤프트 상에 장착된다.
바람직하게는, 밸브 폐쇄 부재는 라이저를 통해 제거 가능하다.
바람직하게는, 밸브 조립체는 적어도 하나의 밸브 시트를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 밸브 시트는 파이프라인 커넥터의 하우징에 해제 가능하게 장착된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 밸브 시트는 라이저를 통해 하우징으로부터 제거 가능하다.
유리하게는, 파이프라인 장치는 적어도 하나의 밸브 시트를 하우징의 파이프라인 커넥터에서 제 위치에 로킹시키도록 구성된 적어도 하나의 로킹 수단을 포함한다.
로킹 수단은 밸브 시트 또는 각각의 밸브 시트에 장착된 요소를 포함할 수 있으며, 이 요소는 밸브 시트에 대해 수축 가능하고 연장 가능하다.
이 요소는 밸브 시트의 채널에 장착된 세장형 요소일 수 있다.
로킹 수단은 랙 및 피니언 및/또는 레버 기구 및/또는 캠 및 팔로워를 포함할 수 있다.
파이프라인 장치는 밸브 시트 장착 수단을 더 포함할 수 있다.
밸브 시트 장착 수단은 하우징에 포함될 수 있다.
바람직하게는, 밸브 시트 장착 수단은 본체를 포함하고, 이 본체는 하우징에 제거 가능하게 장착된다.
파이프라인 장치는 하우징 내에 본체를 로킹시키도록 구성된 로킹 수단을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본체는 서로에 대해 왕복 운동 및 회전 운동을 하도록 하우징에 장착되고, 하우징 내의 바이어싱(biasing) 수단은 밸브 시트 하우징이 하우징 내에서 왕복 운동하도록 압박하도록 구성되며, 로킹 수단은 하우징 내에서 본체를 제 위치에 로킹시키도록 구성된다.
바람직하게는, 본체는 공구 결합 요소들을 포함하고, 상기 요소들은 본체 상에 회전 및 왕복 힘을 가하기 위해 그와 결합된 공구를 제공한다.
바람직하게는, 라이저는 라이저 연장 피스를 포함한다.
바람직하게는, 부재는 라이저 연장 피스에 장착된다.
밸브 조립체는 라이저 내로 연장될 수 있다.
바람직하게는, 파이프라인은 부재를 라이저에 해제 가능하게 체결하도록 구성된 체결 수단, 및/또는 시일 수단의 상기 구성 요소를 부재에 해제 가능하게 체결하도록 구성된 체결 수단을 포함한다.
바람직하게는, 시일 수단의 상기 구성 요소는 부재에 해제 가능하게 장착되며, 상기 구성 요소는 이에 대해 왕복 운동 및 회전 운동을 수행하도록 부재 내에 장착되고, 바이어싱 수단은 상기 구성 요소가 부재 내에서 왕복 운동하도록 압박하도록 구성되고, 체결 수단은 부재 내에서 제 1 구성 요소를 제 위치에 체결시키도록 구성되고, 여기서 샤프트는 시일 수단의 제 1 및 제 2 구성 요소를 통해 연장된다.
바람직하게는, 시일 수단은 부재 내에 장착된 추가의 구성 요소를 포함하고, 바이어싱 수단은 구성 요소들 사이에 장착된다.
바람직하게는, 부재는 이에 대해 왕복 운동 및 회전 운동하도록 라이저 내에 장착되고, 라이저의 바이어싱 수단은 부재가 라이저에서 왕복 운동하도록 압박하도록 구성되며, 체결 수단은 부재를 라이저에서 제 위치에 체결하도록 구성되고, 여기서 샤프트는 부재를 통해 연장된다.
바이어싱 수단은 스프링일 수 있다.
바람직하게는, 부재는 샤프트의 스러스트 칼라(collar)를 위한 베어링 표면을 포함한다.
바람직하게는, 체결 수단은 적어도 하나의 캠 및 캠 팔로워를 포함하고, 캠 및 캠 팔로워 또는 각각의 캠 및 캠 팔로워는 로킹 및 로킹 해제 구성을 제공할 수 있다.
유리하게는, 캠은 J 자형이고, 캠 팔로워는 J 자형의 캠을 따르도록 구성된다.
J 자형의 캠은 슬롯의 형태일 수 있고, 캠 팔로워는 슬롯과 결합되는 돌출부이다.
바람직하게는, 시일 수단의 부재 및/또는 구성 요소는 공구 결합 요소를 포함하고, 상기 요소는 시일 수단의 부재 및/또는 구성 요소 상에 회전 및 왕복 힘을 가하기 위해 이와 결합된 공구를 제공한다.
본 발명의 제 7 양태에 따르면, 시일 수단의 부재 및/또는 구성 요소 또는 밸브 본체의 공구 결합 요소와 결합하도록 구성된 공구가 제공되며, 공구는 시일 수단 및 요소 마운트의 부재 및/또는 구성 요소와 결합하도록 구성되는 샤프트 및 요소를 포함하고, 요소를 샤프트 상에 장착한다.
바람직하게는, 샤프트는 핸들을 수용하도록 구성된다.
바람직하게는, 요소 마운트는 내부에 시일 수단의 부재 및/또는 구성 요소의 부분을 수용하도록 구성된 중공 본체이다.
샤프트는 중공형일 수 있고, 내부에 밸브의 샤프트를 수용하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제 8 양태에 따르면, 라이저 및 파이프라인 커넥터를 포함하는 하우징 및 밸브 조립체를 포함하는 파이프라인 장치가 제공되며, 여기서 밸브 조립체는 파이프라인 커넥터를 통한 유체의 유동을 제어하도록 구성된 밸브, 밸브 조립체를 라이저에 해제 가능하게 장착하기 위한 장착 수단 및 시일 수단을 포함하고, 시일 수단은 장치로부터의 유체의 유출에 대해 밀봉하도록 구성되고, 밸브 조립체 및 라이저는 각각 라이저에서 밸브 조립체를 해제 가능하게 로킹하기 위한 로킹 수단의 부분을 포함하고, 밸브는 파이프라인 커넥터에 위치된다.
바람직하게는, 장착 수단은 맨드릴(mandrel)을 포함하고, 맨드릴은 로킹 수단의 부분을 장착하고, 밸브 및 제 1 및 제 2 시일 수단을 상승 및 하강시키기 위한 밸브 스템이 제공되며, 여기서 제 1 시일 수단은 밸브 스템 시일이고, 제 2 시일 수단은 맨드릴 시일이다.
유리하게는, 밸브 조립체는 밸브 시트 및 밸브 폐쇄 부재를 포함하고, 밸브 시트는 밸브 폐쇄 부재를 수용하고, 밸브 시트는 이를 통한 유체 통로를 포함하고, 밸브는 유체 통로의 개방 및 폐쇄를 제어하며, 하우징은 밸브 시트를 수용하도록 구성된다.
바람직하게는, 맨드릴은 개방 단부 및 폐쇄 단부를 갖는 중공 본체를 포함하고, 밸브 스템은 폐쇄 단부를 통과한다.
파이프라인 장치는 밸브 시트를 맨드릴에 연결하도록 구성된 커넥터 부재를 더 포함할 수 있다.
유리하게는, 밸브 시트는 내부 부재 및 외부 부재를 포함하고, 밸브는 내부 부재와 결합된다.
바람직하게는, 커넥터 부재는 밸브 시트의 내부 부재와 결합된다.
바람직하게는, 하우징은 밸브 시트를 수용하도록 구성된다.
바람직하게는, 하우징은 밸브 시트의 부분을 수용하기 위한 적어도 하나의 리세스를 포함한다.
바람직하게는, 밸브 스템은 스러스트 칼라를 포함한다.
유리하게는, 스러스트 칼라는 맨드릴의 폐쇄 단부 상에 지지된다.
바람직하게는, 시일 수단은 시일 마운트를 포함하고, 시일 마운트는 밸브 조립체와 라이저 사이를 밀봉하도록 구성된 제 1 시일 및 밸브 조립체와 그 밸브 스템 사이를 밀봉하도록 구성된 제 2 시일을 장착한다.
바람직하게는, 시일 마운트는 스러스트 칼라 하우징의 적어도 일 부분을 포함한다.
유리하게는, 시일 마운트는 맨드릴 상에 장착된다.
스러스트 칼라 하우징은 맨드릴의 시일 마운트 및 폐쇄 단부에 의해 형성될 수 있다.
로킹 수단은 라이저에 장착된 제 2 요소와 결합하도록 구성된 밸브 조립체에 장착된 제 1 요소일 수 있으며, 제 1 요소는 제 1 요소가 제 2 요소와 결합되는 제 1 위치와 제 1 요소가 제 1 요소로부터 결합 해제되는 제 2 위치 사이에서 이동 가능하다.
로킹 수단은 밸브 조립체의 하우징 및 장착 수단 중 하나와 관련된 적어도 하나의 J 자형의 캠 및 하우징 및 장착 수단 중 다른 하나와 관련된 적어도 하나의 캠 팔로워를 포함할 수 있고, 밸브 조립체는 장착 수단과 라이저 사이에서 왕복 및 회전 운동을 허용하도록 구성된다.
파이프라인 장치는 파이프라인 커넥터로부터 먼 라이저의 단부에 부착 가능한 칼라 조립체를 더 포함할 수 있고, 칼라 조립체에 의해 라이저에 부착 가능한 적어도 하나의 연장 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 9 양태에 따르면, 라이저 및 파이프라인 커넥터를 포함하는 하우징, 밸브 시트 마운트, 적어도 하나의 밸브 시트를 포함하는 파이프라인 장치가 제공되며, 적어도 하나의 밸브 시트는 라이저를 통해 하우징으로부터 제거 가능하다.
파이프라인 장치는 적어도 하나의 밸브 시트를 하우징 내에서 제 위치에 로킹시키도록 구성된 로킹 수단을 더 포함할 수 있다.
로킹 수단은 밸브 시트 또는 각각의 밸브 시트에 장착된 요소를 포함할 수 있으며, 요소는 밸브 시트에 대해 수축 가능하고 연장 가능하다.
요소는 밸브 시트의 채널에 장착된 세장형 요소일 수 있다.
로킹 수단은 랙 및 피니언 및/또는 레버 기구 또는 캠 및 팔로워를 포함할 수 있다.
밸브 및 밸브 시트는 파이프라인 커넥터에 장착되어 라이저 내로 연장될 수 있다.
파이프라인 장치는 밸브로부터 그리고 하우징을 통해 그리고 라이저의 시일 팩 조립체 내로 연장되는 샤프트 또는 파이프라인 커넥터로부터 원위에 있는 그 연장부를 더 포함할 수 있다.
파이프라인 장치는 라이저에 부착될 수 있고 이를 연장하는 랜딩 니플을 포함할 수 있고, 랜딩 니플은 내부에 장착된 시일 팩 조립체를 갖는다.
본 발명의 제 10 양태에 따르면, 라이저 및 파이프라인 커넥터를 포함하는 하우징 및 밸브를 포함하는 파이프라인 장치가 제공되며, 여기서 밸브는 파이프라인 커넥터에 장착되고 라이저 내로 연장된다.
파이프라인 장치는 밸브로부터 그리고 하우징을 통해 그리고 라이저에 위치된 시일 팩 조립체 내로 연장되는 샤프트 또는 파이프라인 커넥터로부터 원위에 있는 그 연장부를 더 포함할 수 있다.
파이프라인 장치는 밸브 시트 마운트, 적어도 하나의 밸브 시트를 더 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 밸브 시트는 라이저를 통해 하우징으로부터 제거 가능하다.
파이프라인 장치는 적어도 하나의 밸브 시트를 하우징 내에서 제 위치에 로킹하도록 구성된 로킹 수단을 더 포함할 수 있다.
로킹 수단은 밸브 시트 또는 각각의 밸브 시트에 장착된 요소를 포함할 수 있으며, 요소는 밸브 시트에 대해 수축 가능하고 연장 가능하다.
요소는 밸브 시트의 채널에 장착된 세장형 요소일 수 있다.
로킹 수단은 랙 및 피니언 및/또는 레버 기구 및/또는 캠 및 팔로워를 포함할 수 있다.
밸브 및 밸브 시트는 파이프라인 커넥터에 장착되어 라이저 내로 연장될 수 있다.
바람직하게는, 파이프라인 장치는 밸브로부터 하우징을 통해 그리고 라이저의 시일 팩 조립체 내로 연장되는 샤프트 또는 파이프라인 커넥터로부터 원위에 있는 그 연장부를 더 포함한다.
시일 팩 조립체는 라이저 또는 그 연장부에 해제 가능하게 장착될 수 있다.
파이프라인 장치는 라이저에 부착될 수 있고 이를 연장하는 랜딩 니플을 포함할 수 있고, 랜딩 니플은 내부에 장착된 시일 팩 조립체를 갖는다.
도면에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시예의 장치의 개략도를 도시한다.
도 1b는 장치 본체로부터 밸브 게이트 및 보닛 조립체가 부분적으로 취출된 상태의 도 1a에 도시된 장치의 개략도를 도시한다.
도 1c는 장치 본체로부터 밸브 게이트 및 보닛이 취출된 상태의 도 1a 및 도 1b에 도시된 장치의 개략도를 도시한다.
도 1d는 도로 표면 아래의 다른 레벨들에서 사용 중인 도 1a에 도시된 장치를 도시한다.
도 1e는 추가의 구성 요소가 도시된 도 1a 내지 도 1c에 도시된 장치를 도시한다.
도 1f는 도 1a 내지 도 1e에 도시되어 있는 장치의 밸브 시트의 상세도를 도시한다.
도 2a는 로킹 배열체의 개략도를 도시한다.
도 2b는 도 2a에 도시된 로킹 배열체의 분해도를 도시한다.
도 3a는 도 2a 및 도 2b에 도시된 로킹 기구의 상세한 개략도를 도시한다.
도 3b는 도 3a에 도시된 로킹 기구의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4는 밸브 시트의 개략도를 도시한다.
도 5a는 밸브 스템 조립체의 개략도를 도시한다.
도 5b는 도 5a에 도시된 밸브 스템 조립체를 취출하고 교체하기 위한 공구의 개략도를 도시한다.
도 6은 제 1 유형의 하우징의 개략도를 도시한다.
도 7은 제 2 유형의 하우징의 개략도를 도시한다.
도 8은 제 3 유형의 하우징의 개략도를 도시한다.
도 9는 밸브 시트 로킹 기구의 일 실시예의 평면도를 도시한다.
도 10은 밸브 시트 로킹 기구의 다른 실시예의 평면도를 도시한다.
도 10a는 도 10에 도시된 유형의 밸브 시트 로킹 기구의 개략도를 도시한다.
도 10b는 도 10a에 도시된 바와 같은 밸브 시트 로킹 기구를 갖는 본 발명에 따른 게이트 밸브의 개략도를 도시한다.
도 11a는 폐쇄 상태의 버터플라이 밸브를 도시한다.
도 11b는 개방 상태의 버터플라이 밸브를 도시한다.
도 12는 플러그 밸브를 도시한다.
도 13a는 내부의 밸브가 폐쇄되어 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치를 도시한다.
도 13b는 내부의 밸브가 개방되어 있는 도 13a에 도시된 장치를 도시한다.
도 13c는 밸브 시트 조립체 및 당김 공구가 상세히 도시되어 있는 도 13a에 도시된 장치를 도시한다.
도 13d는 밸브 시트 조립체 및 당김 공구를 도시한다.
도 13e는 도 13a에 도시된 장치의 단면도를 도시한다.
도 13f는 도 13b에 도시된 장치의 단면도를 도시한다.
도 14a는 밸브 조립체가 제 위치에 로킹되고 밸브가 폐쇄되어 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 개략도를 도시한다.
도 14b는 밸브가 개방되어 있는 도 14a에 도시된 장치의 개략도를 도시한다.
도 14c는 도 14b에 도시된 장치의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 14d는 하우징으로부터 취출된 밸브 조립체의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 14e는 도 14d에 도시된 밸브 조립체의 개략도를 도시한다.
도 15a는 도 14a 내지 도 14e의 장치에 대한 대안적인 밀봉 및 로킹 배열체의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 15b는 해제된 상태에서, 도 15a에 도시된 장치에 대한 밀봉 및 로킹 배열체의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 15c 및 도 15d는 도 15a 및 도 15b에 도시된 배열에 대응하는 개략도를 도시한다.
도 15e 및 도 15f는 도 15a 내지 도 15d에 도시된 배열에 대응하는 측면도를 도시한다.
도 16a는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 파이프라인 장치의 단면도를 도시한다.
도 16b는 도 16a에 도시된 장치의 부분의 단면도를 도시한다.
도 16c는 도 16b를 도시하는 부분의 개략적인 절개도를 도시한다.
도 16d는 도 16b 및 도 16c에 도시된 부분의 개략도를 도시한다.
도 17a는 도 16a 및 도 18a에 도시된 장치의 본체의 개략적인 절개도를 도시한다.
도 17b는 도 17a에 도시된 본체의 단면도를 도시한다.
도 18a는 장치가 펌프로서 구성되어 있는 본 발명의 다른 대안적인 실시예에 따른 파이프라인 장치의 개략도를 도시한다.
도 18b는 도 18a에 도시된 장치의 부분의 개략도를 도시한다.
이제 도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 라이저(2a) 및 파이프라인 커넥터(2b)를 포함하는 하우징(2)을 포함하는 유체 제어 장치(1)가 도시되어 있다. 사용 시, 파이프라인 커넥터(2b)는 더 큰 파이프라인 시스템의 부분을 형성한다.
장치(1)는 내부에 각각 개구(4a)를 갖는 밸브 시트(4)를 포함하는 게이트 밸브(3)를 포함한다. 밸브 시트는 하우징(2)의 벽에 형성된 레일(10)과 결합되는 각각의 측면에 채널(5)을 포함한다. 레일(10)은 라이저(2a) 및 파이프라인 커넥터(2b) 모두의 내부 표면을 따라 연장된다. 채널(5) 및 레일(10)은 밸브 시트(4)를 파이프라인 커넥터(2b)의 축 방향으로 제 위치에 고정시킨다. 라이저(2)의 축 방향으로 제 위치에 밸브 시트(4)를 고정시키기 위해, 레일(10)의 오목부(indents)와 결합되는 밸브 시트(4)에는 로킹 핀(6)이 제공된다.
게이트 밸브(3)는 밸브 시트들(4) 사이에 위치된 게이트(7)를 포함한다. 도시된 예에서, 게이트(7)는 형상이 실질적으로 밸브 시트(4)의 형상에 대응한다. 게이트(7)의 측면은 라이저(2a) 및 파이프라인 커넥터(2b) 모두의 내부 표면을 따라 연장되는 레일(9)과 결합되는 채널(8)을 포함한다. 채널(8) 및 레일(9)은 파이프라인 커넥터(2b)의 축 방향으로 게이트(7)의 위치를 고정시킨다. 게이트(7)는 밸브 시트(4)의 개구들(4a) 사이의 유체 통로를 개방 또는 폐쇄하도록 상승 및 하강될 수 있도록 배열된다. 게이트(7)는 비-상승 스템일 수 있는 스템(12) 상에 장착되며, 여기서 게이트 밸브는 회전 시 스템(12)에 대해 상승하고, 예를 들어 여기서 스템(12)은 외부에 나사산이 형성되고, 스템이 위치되는 게이트의 보어가 내부에 나사산이 형성되며, 스템의 회전은 게이트(7)가 상승하게 한다. 대안적으로, 스템은 상승 스템일 수 있으며, 여기서 스템은 게이트(7)에 회전 가능하게 장착되지만, 그러나 그와 축 방향으로 이동될 수는 없다. 상승 스템에서, 스템의 다른 부분은 외부에 나사산이 형성되고, 장치(1)의 다른 구성 요소의 부분은 내부에 나사산이 형성된다. 따라서, 스템(12)이 회전될 때, 그에 부착된 스템(12) 및 게이트(7)는 게이트(7)와 함께 상승 및 낙하한다.
이제 게이트 밸브(3)를 보다 상세히 도시하는 도 1f를 참조하면, 밸브 시트(4)에는 그 각각의 면에 시일(4b)이 제공된다. 각각의 밸브 시트(4)는 그 상부 표면에 부착된 커버 플레이트(15)를 갖는다. 드라이브(16)가 커버 플레이트(15)의 개구를 통해 연장된다. 드라이브(16)는 핀(6)을 레일(10)의 오목부 내외로 이동시키도록 배열되는 기구에 연결된다. 이 기구는 아래의 도 9 및 도 10을 참조하여 보다 상세하게 설명된다.
도 1a 내지 도 1f에서 알 수 있는 바와 같이, 게이트 밸브(3)의 구성 요소는 라이저 하우징(2a)을 통과하기에 충분히 작다. 밸브 시트를 통한 유체 통로는 파이프라인 커넥터(2b)의 직경과 유사한 단면적을 갖는 것이 바람직하다. 이는 밸브 시트(4) 및 내부의 개구(4a)가 파이프라인 커넥터(2b)의 외벽의 평면을 넘어 연장되도록 배열함으로써 제공된다. 도 1a 내지 도 1f에서 장치는 개구(4a)가 라이저 하우징(2a)의 방향으로 파이프라인 커넥터(2b)의 외벽의 평면을 넘어 연장되도록 구성된다.
도 2a 및 도 2b는 랜딩 니플(20)의 구성 요소를 도시한다. 랜딩 니플(20)은 칼라(22)에 의해 라이저 하우징(2a)에 부착된 하우징(21)을 포함한다. 도시된 예에서, 하우징(21)은 라이저 하우징(2a)과 실질적으로 동일한 외부 및 내부 치수를 갖는다. 랜딩 니플(20)은 또한 도 1d에 도시된 바와 같이 연장 부재 또는 커버(도시되지 않음)가 부착될 수 있는 다른 칼라(23)를 포함한다.
랜딩 니플(20)은 하우징(2) 내에서 게이트(7) 및 스템(12)을 제 위치에 고정시키기 위한 부재(25)를 포함한다. 부재(25)는 하우징(21)과 동일한 형상이고, 하우징(21)의 내부 직경보다 약간 작은 외부 직경을 갖는다. 2 개의 수직으로 이격된 O-링이 부재(25)의 외부 표면 상의 홈(26')에 장착된다. 이들 O-링은 하우징(21)의 내부 표면과 부재(25)의 외부 표면 사이에 시일을 제공한다.
부재(25)는 하우징(21)에 대해 상기 부재(25)를 로킹하기 위한 로킹 배열체의 부분들을 포함한다. 부재(25)에 포함된 로킹 배열체의 부분들은 3 개의 역 J 자형의 채널(27)을 포함한다. 역 J 자형의 채널은 부재(25)의 하부 에지에 개구를 제공하는 제 1 부분(27a), 반원형 부분(27b) 및 폐쇄 단부를 갖는 하향 연장 부분(27c)을 포함한다.
이들 채널은 하우징(21)에 포함된 로킹 배열체의 제 2 부분과 결합하도록 구성된다. 로킹 배열체의 제 2 부분은 하우징(21)의 내부 표면으로부터 J 자형의 채널로 연장되는 돌출부(28)를 포함한다. 이러한 돌출부는 하우징(21)과 일체로 형성될 수 있으며, 예를 들어 여기서 하우징(21)은 플라스틱 몰딩이거나, 또는 돌출부는 하우징(21)의 벽에 고정된 별도의 구성 요소, 예를 들어 구멍에 고정된 핀일 수 있다. 이것은 하우징(21)의 벽의 어느 한쪽 측면으로부터 달성될 수 있다.
코일 스프링(24) 형태의 바이어싱 요소는 부재(25) 아래에서 하우징(21)에 위치된다. 도 1e를 또한 참조하면, 라이저 하우징(2a)은 반경 방향 내측으로 연장되고 단면이 정사각형인 개구를 형성하는 벽(11)을 포함하는 것을 알 수 있다. 스프링(24)의 하부 단부(24a)는 벽(11) 상에 위치하며, 이 벽에 의해 라이저 하우징(2a) 내로 이동하는 것이 방지된다.
랜딩 니플(20)은 스프링(24) 상의 부재(25)를 지지하는 수단을 포함한다. 이것은 스템(12) 상에 수용되고 돌출부(28)를 통과하도록 구성된 플레이트일 수 있고, 예를 들어 이러한 플레이트에는, 핀(28)이 통과할 수 있지만 부재(25)의 하부 단부 아래에서 그리고 스프링(24)의 상부 단부 위로 연장될 수 있는 적절한 위치 및 형상의 슬롯이 제공될 수 있다.
대안적으로, 부재(25)는 스프링(24)의 상부 단부(24b)와 결합하도록 내측으로 연장되는 탭을 포함할 수 있다.
부재(25)는 취출 공구와 결합하도록 구성된 요소를 더 포함한다. 부재(25)의 상부 에지는 부재(25)의 상부 에지를 통해 연장되는 수직 배향 개구(31)를 포함하는 L 자형의 슬롯(30)을 포함하고, 개구(31)는 모따기된 에지(32)를 갖는다. 개구(31)는 L 자형의 슬롯(30)의 수평 슬롯 부분(33) 내로 연장된다. 부재(25)는 부재(25) 주위에 등거리로 위치된 3 개의 L 자형의 슬롯(30)을 포함한다.
또한 도 5a 및 도 5b를 참조하면, L 자형의 슬롯(30)을 결합하기 위한 공구(40)가 도시되어 있다. 공구(40)는 핸들(도시되지 않음)과 결합하기 위해 정사각형 테이퍼진 단부(42)를 갖는 샤프트(41)를 포함한다. 샤프트(41)의 하부 단부에는 원통형 부재(43)가 여기에 부착되어 있다. 탭(44)은 원통형 부재(43)의 하부 에지로부터 외측으로 연장된다. 실린더 주위의 탭(44)의 간격은 L 자형의 슬롯(30)의 개구(31)의 간격에 대응한다. 탭(44)은 개구(31) 내로 수직으로 그리고 수평 슬롯 부분(33) 내로 수평으로 통과할 수 있는 폭 및 깊이를 갖는다. 원통형 부재(43)는 탭(44)이 수평 슬롯 부분(33)에 위치되는 동안 내부에 스템(12)을 수용하는 그러한 치수를 갖는다.
공구(40)는 부재(25) 및 물리적으로 링크된 모든 구성 요소를 제거하는데 사용된다. 탭(44)은 탭(44)이 수평 슬롯 부분(33)에 결합하도록 회전되는 개구(31) 및 공구(40) 내로 도입된다. 공구(40)는 이 경우 아래로 가압되어 부재(25)가 스프링(24)의 힘에 대항하여 아래로 이동하게 하여, 스프링을 압축시킨다. 돌출부(28)는 역 J 자형의 슬롯(27)의 부분(27c)에 대해 상승한다. 돌출부가 역 J 자형의 슬롯(27)의 만곡 부분(27b)과 마주칠 때, 부재(25)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 배열과 반 시계 방향으로 회전하게 된다. 돌출부(28)가 만곡 부분(27b)의 정점에 도달하면, 슬롯(27)의 형상은 돌출부(28)가 슬롯(27)의 제 1 부분(27a)과 정렬될 때까지 부재(25)가 반 시계 방향으로 더 회전하게 하고, 부재(25)는 하우징(21)으로부터 자유롭게 당겨질 수 있다. 스프링(24)의 힘은 스프링이 그 자연적인 확장 지점에 도달할 때까지 부재를 상향으로 푸시한다. 부재(25)는 공구(40)에 부착되므로, 공구를 상승시키면 부재(25)가 하우징(21) 밖으로 상승된다.
부재(25)는 시일 팩 조립체(50)를 위한 하우징(25")을 제공하는 부분(25')을 포함한다. 시일 팩 조립체는 부재(25) 자체가 하우징(21)에서 장착되는 것과 유사한 방식으로 부분(25')에 장착되는 캡(51)을 포함한다. 캡(51)은 부분(25')의 내부 직경보다 약간 작은 제 1 직경의 부분(52)을 포함하며, 부분(52)은 부분(25') 내부에 위치한다. O-링(53) 형태의 시일은 부분(52)의 외부 표면 상의 홈(53')에 위치된다. 이들은 부재(52)의 외벽과 부재(25)의 부분(25')의 내벽 사이에 시일을 제공한다.
캡(51)은 제 1 직경보다 큰 제 2 직경의 제 2 부분(54)을 추가로 포함한다. 제 2 부분(54)은 하우징(25")을 폐쇄한다.
샤프트(12)는 캡(51)을 통해 연장되는 보어(55)를 통과한다. 보어(55)의 표면의 홈에는 복수의 O-링(56)이 장착되어 있다. 도 2b에서 2 개의 O-링(56)이 보여질 수 있다. 다른 2 개의 O-링(56)은 보이지 않는다.
샤프트(12)는 샤프트의 메인 본체보다 큰 직경의 스러스트 칼라(12a)를 포함한다. 스러스트 칼라(12a)는 하우징(25")에 슬라이딩 맞춤되도록 치수가 정해진다. 스러스트 칼라(12a)의 하부 표면의 에지는 하우징(25")의 벽(25a)과 결합되고, 부재(25)에 대한 샤프트의 이동을 제한한다.
시일 팩 조립체는 수평 연장 부분(61) 및 수직 연장 부분(62)을 갖는 탑 햇 와셔(top hat washer)(60)를 포함한다. 코일 스프링(63)은 수직 연장 부분(62) 주위의 탑 햇 와셔 상에 위치한다.
도 3b를 다시 참조하면, 탑 햇 와셔(60)는 샤프트(12) 상에 장착되고, 수평 연장 부분(61)은 샤프트의 부분(12a)의 상단 상에 위치한다. 수직 연장 부분(62)은 스프링(63)을 정확한 위치에 유지시킨다.
부분(25')으로부터 캡(51)을 로킹하고 그리고 해제하는 배열은 하우징(21)으로부터 부재(25)를 로킹하고 그리고 해제하기 위한 배열과 기능적으로 동일하다. 이를 고려하여, 동일한 참조 번호는 동일한 부분을 나타내기 위해 사용되지만, 그러나 해당 참조 번호의 프라임으로 표시된다. 따라서 역 J 자형의 슬롯(27)은 역 J 자형의 슬롯(27') 등으로 된다.
3 개의 역 J 자형의 슬롯(27')은 캡(51)의 부분(52) 주위에 등거리로 제공된다. J 자형의 슬롯(27')은 슬롯(27)의 거울상이라는 것을 제외하고는, 이들은 슬롯(27)에서의 돌출부(28)의 결합과 관련하여 설명된 것과 동일한 방식으로 돌출부(28')와 결합한다. 이는 캡(51)이 스프링(63)의 힘에 대해 아래로 푸시될 때, 캡(51)은 부재(25)의 경우와 같이 반 시계 방향과 반대로 시계 방향으로 이동하게 된다는 것을 의미한다. 캡(51)의 상부 부분(54)은 L 자형의 슬롯(30')을 포함한다. 이러한 L 자형의 슬롯(30')은 L 자형의 슬롯(30)의 거울상이다. 부재(25) 및 캡(51)이 반대 방향으로 이동하도록 배열되어, 캡(51)의 제거가 하우징(25)을 해제하지 않는 것이 중요하다.
시일 팩(50) 조립체는 게이트(7)를 제거하지 않고 정비를 위해 제거될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 시일 팩(50)을 제거하기 위해서는, 게이트(7)가 폐쇄되고 캡(51)이 재형성된 슬롯(30')과 결합하도록 적절한 치수를 갖는 공구(40)와 결합하기만 하면 된다. 공구(40)는 슬롯(30')의 수평 부분(33')에서 "홈"이 되도록 반 시계 방향으로 회전된다. 공구는 아래로 가압되어, 역 J 자형의 슬롯(27')으로부터 돌출부(28')를 해제시켜, 공구(40) 상에 포획된 캡(51)이 하우징(25") 밖으로 그리고 샤프트(12)로부터 상승될 수 있게 한다. 이 경우 임의의 손상된 시일이 교체되고, 구성 요소가 재-조립될 수 있다.
도 6은 하우징(2)의 파이프라인 커넥터(2b)가 다른 플랜지에 부착하기 위한 복수의 구멍(2b")을 갖는 플랜지(2b')를 포함하는 장치의 대안적인 실시예를 도시한다. 랜딩 니플(20)의 상단에는 연장 부재(70)가 장착되어 있다.
도 7 및 도 8은 파이프라인 커넥터(2c)의 밑면으로부터 연장되는 부분(2c, 2c')을 각각 갖는 상이한 형상의 하우징(2)을 도시한다. 게이트 밸브는 부분(2c, 2c')에 부분적으로 수용될 수 있다.
이제 도 9를 참조하면, 핀(6)은 채널(4c)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 핀(6)이 채널(4c) 내로 회수될 때, 밸브 시트는 하우징(2)에 대해 슬라이딩될 수 있다. 본 예에서 하우징(2), 그 레일에서 오목부 내로 연장될 때, 밸브 시트(4)는 하우징(2)에서 제 위치에 로킹된다. 도 9에 도시된 기구는 핀(6)에 형성된 랙(6a) 및 랙(6a)과 결합하기 위한 톱니(18)를 갖는 피니언 휠(17)을 포함한다. 피니언 휠(17)은 도시된 예에서 드라이브(16), 정사각형 드라이브를 수용하기 위한 소켓(19)을 포함한다. 사용 시, 적절한 공구가 드라이브(16)에 부착되고 회전될 때, 핀(6)은 채널(4c) 내로 수축되거나 또는 연장될 수 있다. 피니언 휠(17)은 또한 구멍(20)을 포함한다. 구멍(20)의 기능은 구멍을 통해 연장되고 밸브 시트(4)에서의 오목부에 결합하는 부서지기 쉬운 핀을 수용하는 것이다.
밸브 시트(4)를 하우징(2) 내로 삽입하기 위해, 핀(6)이 수축된다. 하우징 내에 밸브 시트(4)가 위치된 상태에서, 핀(6)이 하우징 내의 오목부 내로 연장될 때까지 그리고 구멍(20)이 밸브 시트(4) 내의 오목부와 정렬되도록 피니언 휠(17)은 위에서 설명한 바와 같은 적절한 공구에 의해 회전된다. 이 경우, 부서지기 쉬운 핀이 구멍(20) 및 정렬된 오목부에 삽입되어, 핀(6)을 그들의 연장된 구성에 로킹시킨다. 밸브 시트를 제거하기 위해, 피니언 휠(17)은 반대 방향으로 회전되어, 부서지기 쉬운 핀을 파손한다. 밸브 시트가 제거되면, 파손된 부서지기 쉬운 핀의 부분들이 제거될 수 있다.
도 10은 핀(6)을 연장시키거나 또는 수축시키기 위한 대안적인 기구를 도시한다. 이 기구는 도 9에 설명된 기구의 랙 및 피니언 대신에 레버(23, 24)를 사용한다. 부재(21)의 양 측면 상에 레버(23)를 장착하는 회전 가능한 부재(21)는 보어(22)에 위치된다. 각 레버(23)는 핀(25a)에 의해 레버(24)에 피봇식으로 연결된다. 레버(24)는 핀(25b)에 의해 6에 의해 핀(6)에 피봇식으로 연결되며, 핀(6)은 채널(6a)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 레버(23, 24)의 이동을 수용하기 위해 밸브 게이트(4)에 적절한 공간이 제공된다. 부재(21)를 회전시킴으로써, 핀(6)은 연장되거나 또는 수축될 수 있다. 이러한 핀을 수용하기 위한 부서지기 쉬운 핀 및 구멍은 도 10에 도시되어 있지 않다. 그러나, 이러한 핀은 예를 들어 회전 가능한 부재(21) 및 밸브 시트(4)에 수용될 수 있다.
본 발명의 장치는 게이트 밸브로 제한되지 않는다. 게이트(7)는 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 버터플라이 밸브(80)로 대체될 수 있다. 버터플라이 밸브(80)는 샤프트(12)의 각 측면에 프레임(81) 및 버터플라이 날개(82)를 포함한다. 프레임(81)은 밸브 시트들(4) 사이에 위치한다. 날개(82)는 밸브 시트(4)의 개구(4a) 내로 개방된다.
도 12는 공동(92) 및 샤프트(12)를 둘러싸는 외벽(91)을 포함하는 플러그 밸브(90)를 도시한다. 사용 시 벽(91) 아래의 샤프트(12)의 부분은 보어 내에 지지된다. 샤프트(12)를 회전시킴으로써, 플러그 밸브(90)는 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 이동될 수 있다.
장치는 밸브의 사용으로 제한되지 않는다. 샤프트(12) 상에는 다수의 구성 요소들이 장착될 수 있다. 유량계 또는 카메라가 예를 들어 프레임(81)과 같은 프레임 내에 배치될 수 있다. 장치는 라인 스톱으로서 사용될 수 있고, 팽창 가능한 풍선이 샤프트(12)의 단부 상에 장착된다. 샤프트(12)는 와이어가 통과할 수 있도록 구성될 수 있거나, 또는 모니터링 장치가 무선으로 통신할 수 있다.
이제 도 13a 내지 도 13f를 참조하면, 장치의 대안적인 배열이 도시되어 있다. 이 실시예는 밸브 시트가 장착되는 밸브 본체(100)를 포함한다. 밸브 본체(100)는 하우징(2)에 제거 가능하게 장착된다. 도시된 예에서, 밸브 하우징(2)은 파이프라인 커넥터(2b)의 밑면으로부터 연장되는 부분(2c)을 포함한다.
부분(2c)은 밸브 본체(100)의 J 자형의 채널(123)과 결합하여 밸브 본체(100)를 밸브 하우징(2) 내에 제 위치에 해제 가능하게 로킹시키는 부분(2c)의 내벽으로부터 연장되는 돌출부(125) 형태의 로킹 기구의 부분을 포함한다. 밸브 본체(100)의 하부 단부는 스프링(124) 상에 위치하여 여기에 부착되고, 이 스프링은 그 자체로 캡(120) 상에 장착되어 부착된다. 캡(120)은 하우징(2)의 부분(2c)의 단부 면(2c") 상에 위치한다. 캡(120)은 스프링(124)이 둘러싸는 원통형 부분(121) 및 스프링(124)의 단부 면이 인접하는 단부 플랜지를 포함한다.
J 자형의 채널은 이전의 실시예들과 관련하여 위에서 설명한 바와 동일한 방식으로 밸브 본체(100)를 하우징(2)에 선택적으로 로킹 및 로킹 해제하도록 제공한다.
하우징(2)의 라이저 하우징은 도 13a 내지 도 13f에 도시되지 않는다. 그러나, 이 부분은 도 1a 내지 도 1e에 도시된 것과 실질적으로 동일하고, 스템(12) 주위에 시일을 제공하는 랜딩 니플이기 때문에, 동일한 방식으로 랜딩 니플이 부착될 것이다.
도 1 내지 도 12에 도시된 배열은 하우징(2)과 결합되는 밸브 시트를 포함하지만, 도 13a 내지 도 13f에 도시된 배열은 밸브 본체(100)가 하우징(2)과 결합하도록 요구하고, 밸브 시트는 밸브 본체(100)에 장착된다.
도 13a 내지 도 13f에 도시된 배열은 도 1 내지 도 12에 도시된 배열에 비해 2 개의 명확한 장점을 제공한다. 먼저, 밸브 본체(100)는 상이한 유형의 밸브에 대한 밸브 구성 요소를 장착할 수 있다. 따라서, 상이한 밸브 구성 요소들이 사용될 때에도, 하우징(2)에 맞춰지는 부분, 밸브 본체(100)는 동일하기 때문에, 다양한 유체 제어 장치의 제조가 단순화된다. 둘째로, 유체 제어 장치의 정비가 단순화된다. 밸브 본체(100) 및 그 안에 장착된 밸브 구성 요소를 제거하기 위해, 밸브 본체(100)의 상단 에지가, 그 샤프트(141)가 밸브 스템(12)을 통과할 수 있도록 중공형인 것을 제외하고는, 도 5b에 도시된 공구(40)와 유사한 공구(140)에 의해 결합되기만 하면 된다. 밸브 본체(100)의 내벽 상부 부분에는 L 자형의 슬롯(130)이 형성된다. 공구(140)는 원통형 부재(143)를 포함한다. 탭(144)은 원통형 부재(143)의 하부 에지로부터 외측으로 연장된다. 탭(144)은 L 자형의 슬롯(130)과 결합하도록 구성된다. 탭(144)이 결합된 상태에서, 전체 밸브 본체(100)는 밸브 본체(100)를 해제하기 위해 하향으로 가압되어, 밸브 본체, 및 이에 따라 내부에 장착된 구성 요소를 하우징(2)으로부터 해제할 수 있다.
도 14a 내지 도 14e에 도시된 배열은 다시 상이하다. 이 배열에서, 밸브, 밸브 시트 및 밸브를 로킹하기 위한 장치는 밸브 조립체(210)에 포함되고, 라이저(201a)를 통해 하우징(201) 내로 도입되고 하우징으로부터 제거될 수 있는 단일의 구성 요소이다.
구체적으로 도 14d를 참조하면, 유체 제어 장치(200)는 밸브 조립체(210)와 함께 도시되어 있다. 하우징(201)의 라이저(201a)는 그의 상부 단부를 향한 부분(201d)을 포함하고, 이는 하우징(201) 내에 밸브 조립체(210)를 해제 가능하게 로킹하는 로킹 배열체의 부분을 형성한다. 칼라(201e)는 부분(201d)으로부터 연장된다. 3 개의 부분 칼라 조립체(202) 중 제 1 부분은 칼라(201e)에 부착된다. 제 1 부분(203)은 내부 나사산 단부를 포함하는 하부 섹션(203b)을 포함하고, 제 1 부분(203)을 상기 내부 나사산 단부에 결합하기 위한 외부 나사산을 포함하는 칼라(201e)에 체결하는 것을 제공한다. 칼라(201e)에 제 1 부분(203)을 체결하는 것은 영역(201f) 내에 존재한다. 특히 도 14a에서 알 수 있는 바와 같이, 칼라(201e)는 칼라 조립체(202)의 제 1 부분(203) 내부에서 연장된다. 제 1 부분(203)은 외부에 나사산이 형성된 상부 섹션(203a)을 포함한다.
3 개의 부분 칼라 조립체(202) 중 제 2 부분(204)은 상이한 내부 및 외부 직경의 하부 섹션(204a) 및 상부 섹션(204d)을 포함한다. 하부 섹션(204a)은 제 1 부분(203) 내에 위치한다. 상부 및 하부 섹션(204a, 204d)은 부분(203)의 대응하는 모따기된 벽(203d) 상에 위치하는 모따기된 벽(204b)을 갖는 립, 및 상부 벽(204c)에 의해 분할된다.
3 개의 부분 칼라 조립체(202)의 제 3 부분(205)은 제 2 부분(204)을 제 위치에 유지한다. 상기 제 3 부분(205)은 제 1 부분(203)의 상부 섹션(203a)의 외부 나사산과 결합되는 내부 나사산 부분(204a)을 포함한다. 제 3 부분(205)은 제 2 부분(204)의 상부 벽(204c) 상에 위치하는 내향으로 연장되는 립(205b)을 포함한다. 제 3 부분(205)은 또한 O-링과 같은 시일을 수용하기 위한 리세스(205c)를 포함한다.
밸브 조립체(210)는 라이저(201a) 및 칼라 조립체(202) 내에서 슬라이딩 맞춤되는 맨드릴(211)을 포함한다. 맨드릴(211)은 라이저(201a)의 부분(201d)과 결합되는 팝-아웃 로크(230)의 부분을 장착한다. 맨드릴(211)은 바닥 벽(215)을 포함한다. 바닥 벽(215)은 스핀들(220)이 통과하는 구멍을 포함한다. 맨드릴(211)에는, 스핀들(220)의 스러스트 칼라(221)가 장착되는 하우징(223)이 장착된다. 하우징(223)은 패스너(216)에 의해 맨드릴의 바닥 벽(215)에 부착된다.
맨드릴(211)은 밸브 시트(212)를 포함한다. 밸브 시트(212)는 측면 플레이트(218)에 의해 맨드릴(211)에 부착된다. 밸브 시트(212)는 내부 밸브 시트 부재(212a) 및 외부 밸브 시트 부재(212b)를 포함한다. 외부 밸브 시트 부재(212a)는 측면 플레이트(218)에서 돌출부(218')와 결합하기 위한 리세스(212a') 및 측면 플레이트(218)의 리세스(218")와 결합하기 위한 돌출부(212a")를 포함한다.
도 14e는 내부 및 외부 밸브 시트 부재(212a, 212b)가 게이트(213)가 밸브 시트(212)에 수용되는 것과 같이, 밸브 부재에 의해 개방 또는 폐쇄되는 개구(213a)를 제공하는 방법을 도시한다. 게이트(213)는 내부 밸브 시트 부재(212a) 내에서 상하로 슬라이딩된다. 외부 밸브 시트 부재(212b)는 하우징(201)의 내부 표면과 결합되고, 하우징(201)과 밸브 시트(212) 사이에 시일을 제공한다. 이들 밀봉 표면은 하우징(201)의 파이프라인 커넥터(201b)를 통한 정상 유체 유동 경로의 외부에 있으며, 따라서 정상 유체 유동 경로에서의 시일의 경우보다 더 적은 마모를 겪게 된다.
도시된 바와 같은 게이트 밸브의 경우, 밸브를 개방하기 위해, 스핀들(220)의 자유 단부(222)는 공구와 결합된다(일반적으로 자유 단부(222)는 대응하는 형상의 공구에 의해 결합하기 위한 정사각형 헤드를 갖는다). 스러스트 칼라(221)와 게이트(213) 사이의 스핀들의 부분은 외부에 나사산이 형성되어 있고, 게이트(213)는 내부에 나사산이 형성되어, 스핀들(220)의 회전 방향에 따라, 게이트(213)가 상승되거나 또는 하강된다. 하우징(201)은 내부 밸브 시트 부재(212a)로부터 연장되는 칼라(214)를 수용하기 위한 섬프(sump)(201g)를 포함한다. 섬프(201g)는 돌출부(214a)를 수용하는 오목부(201h)를 포함한다. 이들 2 개의 구성 요소는 하우징에서의 밸브의 회전을 방지하는 역할을 한다.
하우징(223)은 맨드릴(211)과 라이저(201a) 사이의 시일 및 스핀들 시일(223a)을 제공한다. 맨드릴(211)의 외부 표면에 리세스(224)가 형성되고, 맨드릴(211)과 라이저(201)의 내부 표면 사이에 시일을 제공하기 위해, 밀봉 요소, 예를 들어 O-링이 리세스(224)의 맨드릴 상에 장착된다.
도시된 맨드릴(211)은 그 작동이 당업자에게 공지되어 있는 팝-아웃 로크에 의해 라이저(201a)에 로킹된다. 대안적으로, 맨드릴은 위에서 설명한 실시예와 관련하여 설명된 J 자형의 슬롯 배열을 갖는 로크를 사용하여 라이저(201a)에서 로킹될 수 있다. 이 배열은 도 15a 내지 도 15f에 도시되어 있다.
라이저(201a)는 J 자형의 슬롯(301)을 포함한다. 맨드릴(300)은 스핀들(220)의 스러스트 칼라(221)를 지지하는 스러스트 베어링(302)을 포함한다. 맨드릴(300)은 시일 팩 조립체(302)를 장착한다. 라이저(201a)의 내벽은 단차가 형성되어 있어, 순차적으로 상이한 직경의 영역(303 내지 306)을 제공하여, 영역(303)의 직경은 영역(304)의 직경보다 작고, 이에 의해 각 영역 사이에 단차를 제공한다. 영역들(303 및 304) 사이의 단차는 스프링(307)의 일 단부를 위한 베어링 표면을 제공한다. 스프링의 다른 단부는 맨드릴(300)의 밑면과 결합된다. 맨드릴(300)의 외부 표면에는 J 자형의 슬롯(301)과 결합하기 위한 핀(308)이 제공된다.
도 15a에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 시일 팩(309)은 맨드릴(300)의 밑면에 지지되며, 맨드릴 직경보다 약간 작은 직경을 갖는다. 시일 팩(309)의 외부 직경은 영역(305)의 내부 직경에 대응하고, 시일 팩(309)의 높이는 영역(305)의 높이에 대응한다.
시일 팩은 이를 통과하는 스핀들(220) 주위의 시일(310), 및 라이저(201a)의 내부 표면 사이의 맨드릴(300) 사이의 시일(311)을 제공한다.
맨드릴(300)은 도 14a 내지 도 14e에 도시된 것과 동일하거나 또는 유사한 방식으로 밸브 시트에 연결될 수 있다.
도 16a 내지 도 18b는 파이프라인에 밸브 이외의 디바이스를 장착하는 본 발명의 파이프라인 장치의 실시예의 그룹을 도시한다.
도 16a 내지 도 16d에 도시된 파이프라인 장치는 파라미터 감지 장치(400)로서 구성된다. 즉, 하우징 대신에, 하우징(401)이 부분을 형성하는 파이프라인을 통해 유동하는 유체의 파라미터가 측정될 수 있도록 센서 조립체(410)가 하우징(401) 내에 장착된다.
도 16b 내지 도 16d는 센서 조립체(410)를 도시하며, 이 센서 조립체는 그 일단에 감소된 직경(411a)의 영역을 포함하는 제 1 실질적으로 원통형인 케이싱(411)을 포함한다. 케이싱(411)은 감소된 직경(411a)의 영역에서 종단된다. 케이싱(411)의 종단부는 기구 하우징(419)을 수용하는 구멍(411c)을 갖는 단부 플레이트(411b)를 포함한다. 감소된 직경(411a)의 영역에서 시일(421)이 케이싱(411)에 부착된다. 시일(421)의 형상 및 범위는 아래에서 더 상세히 설명된다.
하우징(415)은 단부 플레이트(411b)와 대향하는 케이싱(411)의 단부에 부착된다. 하우징(415)은 하부 및 상부 주변 리베이트(rebates)(415a, 415b)를 가지며, 하우징(415)의 부분이 케이싱(411) 내로 연장되도록 케이싱(411)의 벽은 하부 리베이트(415a)에 위치된다.
센서 조립체는 스냅 로킹 기구(414)의 하나의 부분을 장착하는 제 2 실질적으로 원통형인 케이싱(412)을 더 포함한다. 케이싱(412)의 벽은 하우징(415)의 부분이 케이싱(412) 내로 연장되도록 상부 리베이트(415b)에 위치된다.
리베이트들(415a, 415b)과 결합되는 영역에서 케이싱(411, 412)의 내벽들은 나사산이 형성될 수 있고, 이러한 나사산은 서로 결합되어 제 1 및 제 2 케이싱(411, 412)을 하우징(415)에 체결시킨다.
스냅 로킹 기구(414)의 부분은 레그들(414b)이 같은 방향으로(cowardly) 연장되는 원형 부분(414a)을 포함한다. 스냅 로킹 기구의 원형 부분(414a)은 케이싱(412)의 상부 에지에서 리베이트(412c)에 위치된다. 각 레그(414b)는 케이싱(412)에 형성된 채널(412a)에 위치된다. 하우징(415)에 근접한 케이싱(412)의 단부는 채널(412a)이 개구(412b)를 형성할 정도로 감소된 벽 두께를 갖는다. 레그(414)는 탄성 재료로 제조되고, 개구(412b)의 방향으로 힘이 가해질 때 개구(412b) 내로 이동할 수 있도록 형상 및 치수를 갖는다.
피싱 넥(fishing neck)인 칼라(413)가 케이싱(412)에 체결된다. 칼라(413)는 외부에 나사산이 형성되어 하향으로 연장되는 립(413a)을 포함한다. 립의 나사산은 그 상부 에지에서 케이싱(412)의 내부 표면에 형성된 내부 나사산과 결합된다. 피싱 넥(413b)의 내부 표면은 피싱 넥이 피싱 공구(도시되지 않음)에 의해 결합될 수 있도록 형상 및 치수를 갖는다. 피싱 공구가 피싱 넥과 결합되면, 센서 조립체의 종 방향 축을 따라 피싱 공구에 의해 가해지는 축 방향 당기는 힘은 스냅 로킹 기구(414)의 레그(414a)가 내측으로 이동하게 하여, 이에 따라 센서 조립체(410)가 하우징(401)으로부터 제거될 수 있게 할 수 있다. 절차를 반대로 함으로써, 센서 조립체가 하우징(401) 내로 삽입될 수 있다.
본 예에서 2 개의 이격된 O-링 형태의 시일(416)이 센서 조립체(410) 상에 장착된다. 시일(416) 중 하나는 하우징(415) 상에 장착되고, 다른 하나는 하우징(415)에 근접한 케이싱(412)의 외부 표면 상에 장착된다.
이 실시예에서, 하우징(415)은 내부에 장착된 신호 처리 유닛을 갖는다. 기구 하우징(419)은 제 1 실질적으로 원통형인 제 1 케이싱(411)에 부착되고, 단부 플레이트(411b)의 구멍(411c)을 통과한다. 칼라(418)는 케이싱(411) 내부에 위치하며, 구멍(411c)의 형상 및 치수에 대응하는 내부 형상 및 치수를 갖는다. 칼라(418)는 예를 들어 칼라(418) 및 단부 플레이트(411b)에서의 용접 또는 대응하는 나사산에 의해 단부 플레이트(411b)에 고정된다. 스크류(40)는 칼라(418)의 벽을 통과하여 기구 하우징(419)과 결합되고 이를 제 위치에 고정시킨다.
기구 하우징은 하나의 기구 또는 복수의 상이한 기구를 장착할 수 있다. 예시된 예에서, 기구 하우징은 도시된 복수의 센서(419a, 419b 및 419c)를 장착한다. 측정될 수 있는 파라미터는 유량, 온도, 염소 함량, 총 염소, 용존 산소량, pH, ORP(산화 환원 전위), 전도도, 색상, 탁도(turbidity) 및 압력을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 3 개의 센서가 표시되어 있지만, 3 개 초과의 센서가 기구 하우징 상에 장착될 수 있다. 기구 하우징(419) 상에 장착된 센서는 와이어 도관(417)을 통과하는 와이어에 의해 신호 처리 유닛(415)에 부착된다.
서로를 향해 테이퍼진 2 개의 벽(411d)은 단부 플레이트(411b)로부터 하향으로 연장된다. 2 개의 벽(411d)은 플레이트(411e) 및 만곡된 벽(411f)을 포함하는 단부 부재에 의해 결합된다. 센서 조립체가 하우징(401) 상에 위치될 때, 단부 부재는 섬프(40lg)에 위치된다.
벽(411d), 플레이트(411e) 및 단부 플레이트(411b)는 함께 유체가 통과할 수 있는 통로를 형성한다. 센서 조립체(410)와 하우징(401) 사이의 인터페이스는 시일(421)에 의해 이렇게 형성된 유체 통로 주위에서 밀봉된다.
하우징(401)은 도 16a 내지 도 18a에 도시되어 있으며, 하우징(401)만을 도시하는 도 17a 및 도 17b에 가장 잘 도시되어 있다. 하우징은 라이저(401a) 및 파이프라인 커넥터(401b)를 포함하며, 이 파이프라인 커넥터는 유체를 위한 관통 통로(401b') 및 하우징을 인접한 파이프에 부착시키도록 제공되는 플랜지(401b")를 제공한다. 하우징(401)은 시일(421)이 센서 조립체(410) 사이에 시일을 제공하도록 센서 요소의 벽(411d)의 형상에 대응하도록 형상 및 치수를 갖는 벽(401c)을 포함한다. 벽(401c)은 관통 통로(401f)를 제공한다.
도시된 실시예에서, 라이저(401a)에는 캡(405)이 제공되며, 캡(405)은 중간 커플링(403)에 의해 라이저(401a)에 부착될 수 있다. 중간 커플링은 외부에 나사산이 형성되고 캡(405)의 하향 현수 벽에 형성된 나사산(405a)과 결합되는 캡 커넥터 부분(403a), 및 내부에 나사산이 형성되고 캡(405)의 나사산(405b)과 결합되는 라이저 커넥터 부분(403b)을 갖는다. 중간 커플링(403)은 또한 피싱 넥(413b) 내로 하강될 때 피싱 공구를 위한 가이드로서 작용하는 모따기된 벽(403c)을 포함한다. 캡(405)은 밀봉 실패의 경우 유체를 위한 배출 경로를 제공하는 구멍(405c)을 포함한다. 중간 커플링(403)을 별도의 구성 요소로서 제공하는 목적은 그것이 피싱 공구와 같은 공구에 의해 손상될 경우 교체될 수 있도록 하는 것이다. 중간 커플링이 단순히 벽(401a)의 연장인 경우, 그에 대한 손상은 전체 장치(400)의 제거 및 손상된 부분의 교체를 요구할 것이다.
조립된 장치(400)는 도 16a에 가장 잘 도시되어 있다. 센서 조립체(410)가 하우징(401)에 위치되어 있다는 것을 알 수 있다. 조립체(400)는 2 개의 세트의 시일(416 및 421)에 의해 유체의 유출에 대해 밀봉된다. 시일(416)은 위에서 설명되었고, 센서 조립체(410)의 외부 표면과 라이저(401a)의 내부 표면 사이에 시일을 제공한다. 시일(421)은 벽(411d)의 주변 에지 및 플레이트(411e) 주위에 그리고 이들 주변 에지와 하우징(401)의 벽(401c)의 내부 표면 사이에 위치한다.
센서 조립체(410)는 그 단부가 라이저(401a)의 벽에 제공된 리세스(401d)와 결합되는 로킹 기구(414)에 의해 하우징(401) 내에서 제 위치에 유지된다. 센서 조립체(410)를 제거하기 위해, 위에서 설명한 바와 같이 캡(405)이 제거되고, 피싱 공구가 피싱 넥(413b)에 부착된다.
다른 도면으로부터, 하우징(401)은 그 구성이 이전 실시예의 밸브 하우징과 매우 유사하며, 하우징(401)은 예를 들어 도 14a 내지 도 14c에 도시된 것과 유사한 밸브를 수용할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
파라미터 센서 장치(400)의 전형적인 사용은 하우징(401)에 수용된 밸브를 제거하고 일정 기간 동안 밸브를 센서 조립체로 교체하는 것이다. 필요한 정보가 수집되면, 센서 조립체(410)는 제거된 밸브로 교체될 수 있다. 대안적으로, 센서 장치(400)는 파이프라인의 영구적인 부분일 수 있어서, 이에 따라 정보가 언제든지 수집될 수 있게 한다.
신호 처리 유닛은 정보 수집이 완료된 후 어느 시점에서 그 정보가 다른 데이터 캐리어로 복사되는 기간 동안 정보를 수집 및 저장할 수 있거나, 또는 신호 처리 유닛은 원격 위치로 데이트를 전송하는 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리 유닛은 인터넷에 대한 연결과 같은 네트워크 연결을 가질 수 있으며, 이는 정보가 신호 처리 유닛으로부터 원격 위치로 전송될 수 있게 한다. 단일 처리 유닛은 메시징 프로토콜 또는 무선 연결을 통해 인터넷에 연결될 수 있다. 신호 처리 유닛에 의한 정보의 저장 및 신호 처리 유닛으로부터의 이러한 정보의 전송은 상호 배타적이지 않다. 신호 처리 유닛은 정보를 저장 및 전송하도록 구성될 수 있다.
도 18a 및 도 18b는 펌프 장치(425)를 도시한다. 이 실시예에서, 도 16a 내지 도 16d의 센서 조립체는 신호 처리 유닛 이외에 하우징(415)에 모터 유닛을 제공함으로써 수정된다. 와이어 도관은 펌핑 요소(432)에 부착되는 샤프트(430)로 대체되고, 펌핑 요소는 복수의 베인(433)을 갖는다.
유리하게는, 구성 요소들 중 일부 또는 모두가 플라스틱 재료로 제조된다. 일반적으로 스프링은 플라스틱이 아닐 것이다.
더 이상 도로를 파낼 필요가 없으므로, 엄청난 양의 시간 및 노동을 절약할 수 있다. 본 발명의 장치의 배치는 파이프라인 누설률이 상당히 감소될 수 있게 할 수 있을 것이다. 장치에서 시일 팩을 간단하게 수리할 수 있기 때문에(시일 팩에 오류가 발생하는 경우는 일반적임), 다른 도로 작업과 동일한 수리 일정을 세울 필요가 없다. 도로의 중간에서 장치에 접근해야 하는 경우, 이는 매우 신속하게 수행될 수 있고, 트래픽 중단 비용보다 큰 누수 수리를 위해 트래픽 중단을 충분히 낮은 수준으로 수행할 수 있다.

Claims (25)

  1. 파이프라인 장치로서,
    라이저(riser) 및 파이프라인 커넥터를 포함하는 하우징 및 기구 하우징과 상기 기구 하우징에 의해 수용되는 적어도 하나의 기구를 갖는 디바이스로서, 상기 파이프라인 커넥터를 통해 유동하는 유체와 상호 작용하도록 구성된 디바이스, 상기 라이저에 상기 디바이스를 해제 가능하게 장착하기 위한 장착 수단 및 상기 라이저의 내부 표면과 상기 장착 수단의 외부 표면 사이에 위치된 시일(seal) 수단을 포함하고,
    상기 시일 수단은 상기 파이프라인 장치로부터의 유체의 유출에 대해 밀봉하도록 구성되고, 상기 장착 수단 및 상기 라이저는 각각 상기 라이저에 상기 디바이스를 해제 가능하게 로킹하기(locking) 위한 로킹 수단의 부분을 포함하고, 상기 디바이스는 상기 파이프라인 커넥터에 위치되고,
    상기 파이프라인 장치는 상기 장착 수단 내에 장착되며, 상기 적어도 하나의 기구로부터 전기 신호를 수신하도록 상기 적어도 하나의 기구에 전기적으로 연결된 신호 프로세서를 더 포함하고, 상기 디바이스는 라이저에 장착될 때에 적어도 하나의 기구가 상기 파이프라인 커넥터를 통해 유동하는 유체와 상호 작용하도록 상기 파이프라인 커넥터 내에 위치되는 것인, 파이프라인 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착 수단은 케이싱 - 상기 케이싱은 상기 로킹 수단의 하나의 부분을 장착함 - , 및 제 1 및 제 2 시일 수단을 포함하고, 상기 제 1 시일 수단은 상기 케이싱의 상기 외부 표면과 상기 라이저의 상기 내부 표면 사이에 시일을 제공하고, 상기 제 2 시일 수단은 케이싱의 외부 표면과 상기 파이프라인 커넥터의 내부 표면 사이에 위치되는 것인, 파이프라인 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이싱의 상기 외부 표면 및 상기 파이프라인 커넥터의 상기 내부 표면은 상기 제 2 시일 수단의 영역에서 형상이 대응하는 것인, 파이프라인 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 케이싱은 개구를 포함하고, 상기 제 2 시일 수단은 상기 케이싱과 상기 파이프라인 커넥터 사이에서 상기 개구 주위에 장착되고, 상기 개구는 상기 파이프라인 커넥터를 통한 유체 경로를 제공하는 것인, 파이프라인 장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 케이싱은 상기 파이프라인 커넥터에 위치된 리세스에 맞도록(fit) 형상 및 치수를 갖는 단부 부재를 포함하는 것인, 파이프라인 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 디바이스의 적어도 일부분은 상기 개구에 위치되는 것인, 파이프라인 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 프로세서와 컴퓨터 디바이스 사이의 통신을 위해 제공되도록 구성된 통신 수단을 더 포함하는, 파이프라인 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착 수단 내에 위치되고 내부에 적어도 하나의 와이어를 갖는 도관을 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 와이어는 상기 적어도 하나의 기구와 상기 신호 프로세서 사이의 전기적 연결을 제공하는 것인, 파이프라인 장치.
  9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 케이싱은 제 1 케이싱 부분 및 제 2 케이싱 부분을 포함하고, 상기 제 1 케이싱 부분은 적어도 하나의 기구를 장착하고, 상기 제 2 케이싱 부분은 상기 제 1 케이싱 부분 위의 상기 라이저에 위치되는 것인, 파이프라인 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 장착 수단에 위치된 상기 로킹 수단의 상기 부분은 상기 제 2 케이싱 부분에 위치되는 것인, 파이프라인 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 장착 수단은 상기 제 1 케이싱 부분과 제 2 케이싱 부분 사이에 위치된 케이싱 부분 커넥터를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 케이싱 부분은 각각 상기 케이싱 부분 커넥터에 부착되는 것인, 파이프라인 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 시일 수단은 적어도 하나의 시일 요소를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 1 시일 요소는 상기 케이싱 부분 커넥터와 상기 라이저의 상기 내부 표면 사이에 위치되는 것인, 파이프라인 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 시일 수단은 적어도 2 개의 제 1 시일 요소를 포함하고, 적어도 하나의 시일 요소는 상기 제 2 케이싱 부분의 외부 표면과 상기 라이저의 내부 표면 사이에 위치되는 것인, 파이프라인 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    디바이스는 적어도 하나의 센서, 펌프, 및 발전기 중 어느 하나인 것인, 파이프라인 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 디바이스는 적어도 하나의 센서이고, 상기 적어도 하나의 센서는 유량, 온도, 염소 함량, 용존 산소량, pH, 산화 환원 전위, 전도도, 색상, 탁도(turbidity), 및 압력을 포함하는 그룹으로부터 선택된 파라미터를 감지하는 것인, 파이프라인 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스는 기구 하우징에 장착되며, 상기 하우징은 상기 장착 수단에 부착되는 것인, 파이프라인 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 장착 수단은 브래킷을 포함하고, 상기 브래킷에 기구 하우징이 부착되는 것인, 파이프라인 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 브래킷은 상기 제 1 케이싱 부분에 연결되는 것인, 파이프라인 장치.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 디바이스는 펌프 및 발전기 중 어느 하나이며, 상기 파이프라인 커넥터에 위치된 임펠러 및 그로부터 상기 장착 수단에 위치된 전기 기계로 연장되는 샤프트를 포함하는 것인, 파이프라인 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 장착 수단은 케이싱 - 상기 케이싱은 상기 로킹 수단의 하나의 부분을 장착함 - , 및 제 1 및 제 2 시일 수단을 포함하고, 상기 제 1 시일 수단은 상기 케이싱의 상기 외부 표면과 상기 라이저의 상기 내부 표면 사이에 시일을 제공하고, 상기 제 2 시일 수단은 케이싱의 외부 표면과 상기 파이프라인 커넥터의 내부 표면 사이에 위치되고,
    상기 케이싱은 제 1 케이싱 부분 및 제 2 케이싱 부분을 포함하고, 상기 제 1 케이싱 부분은 적어도 하나의 기구를 장착하고, 상기 제 2 케이싱 부분은 상기 제 1 케이싱 부분 위의 상기 라이저에 위치되며,
    상기 전기 기계는 상기 제 2 케이싱 부분에 장착되는 것인, 파이프라인 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 전기 기계는 상기 장착 수단에 위치된 전원 장치에 연결되는 것인, 파이프라인 장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 전기 기계는 상기 파이프라인 장치로부터 떨어진 전원 장치에 연결되는 것인, 파이프라인 장치.
  23. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장착 수단은 피싱 넥(fishing neck)을 포함하는 것인, 파이프라인 장치.
  24. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파이프라인 장치는 상기 장착 수단에 부착되고, 그 위에 폐쇄 캡을 수용하도록 구성된 커플링을 더 포함하는 것인, 파이프라인 장치.
  25. 삭제
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