KR102668989B1 - 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

방화성능이 우수하며 설치 및 분리가 용이한 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리를 개시한다.
실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리는, 스프링부를 감싸는 제1 자켓커버; 실린더부를 감싸는 제2 자켓커버; 본체부의 좌측부에 위치하고 본체부를 마주보는 일측면이 개방된 함체 형상이되, 전면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제1 지지홀이 형성되고, 후면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제2 지지홀이 형성되며, 제1 지지홀은 제1 자켓커버의 후측에 지지되고, 제2 지지홀은 제2 자켓커버의 전측에 지지되는 제1 리지드커버; 본체부의 우측부에 위치하고 본체부를 마주보는 일측면이 개방된 함체 형상이되, 전면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제1 지지홀이 형성되고, 후면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제2 지지홀이 형성되며, 제1 지지홀은 제1 자켓커버의 후측에 지지되고, 제2 지지홀은 제2 자켓커버의 전측에 지지되는 제2 리지드커버; 및 제1 리지드커버와 제2 리지드커버를 결합시키는 결합부재를 포함한다.

Description

밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리{FIREPROOFING COVER ASSEMBLY FOR VALVE ACTUATOR}
본 개시(The Disclosure)는 밸브 액츄에이터용 방화커버에 관한 것이다.
일반적으로 정유공장 및 석유화학 공장에는 화재가 발생하여도 동작이 되어야 하는 밸브 액츄에이터가 구비되어 있으며, 이를 위해서는 화재로부터 밸브 액츄에이터를 보호하기 위한 방화커버가 필요하다.
종래에는 밸브 액츄에이터에 대응되는 금형에 방화제를 녹인 뒤 사출성형한 방화커버를 이용하거나 화재에 비교적 잘 견디는 방화제를 자켓 타입으로 제작한 방화커버를 이용하여 밸브 액츄에이터를 화재로부터 보호해왔다.
한국 등록특허공보 제10-2194102호는 밸브 액츄에이터용 분리가능한 방화커버를 개시하고 있다.
동 공보에 개시된 방화커버는, 복수 개의 파트로 구성된 밸브 액츄에이터용 분리가능한 방화커버로서, 상기 복수 개의 파트 중 어느 하나의 파트는, 원판 형태의 차열 방화유리창; 및 상기 차열 방화유리창의 가장자리에 구비되는 고형의 방화제;를 포함한다.
하지만, 전술한 방화커버는, 방화커버를 사출성형하여 제작하므로 밸브 액츄에이터가 달라지면, 달라진 밸브 액츄에이터의 외형에 맞게 금형을 새롭게 제작해야 하는 문제점이 있다. 또한, 복수 개의 파트의 방화커버가 볼트 및 너트 등의 기계요소에 의하여 결합되므로 작업 공수 및 비용이 많이 드는 문제점이 있다.
또한, 자켓 타입의 방화커버는, 방화커버 설치 시, 앵글 서포트가 별도로 필요하여, 많은 와이어링 작업으로 인해 작업 공수가 많이 드는 문제점이 있다.
KR 10-2194102 B1 (2020. 12. 16. 등록)
본 개시가 해결하고자 하는 과제는, 방화 성능이 우수하며 설치 및 분리가 용이한 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리를 제공하는 것이다.
실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리는, 스프링부를 감싸는 제1 자켓커버; 실린더부를 감싸는 제2 자켓커버; 본체부의 좌측부에 위치하고 본체부를 마주보는 일측면이 개방된 함체 형상이되, 전면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제1 지지홀이 형성되고, 후면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제2 지지홀이 형성되며, 제1 지지홀은 제1 자켓커버의 후측에 지지되고, 제2 지지홀은 제2 자켓커버의 전측에 지지되는 제1 리지드커버; 본체부의 우측부에 위치하고 본체부를 마주보는 일측면이 개방된 함체 형상이되, 전면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제1 지지홀이 형성되고, 후면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제2 지지홀이 형성되며, 제1 지지홀은 제1 자켓커버의 후측에 지지되고, 제2 지지홀은 제2 자켓커버의 전측에 지지되는 제2 리지드커버; 및 제1 리지드커버와 제2 리지드커버를 결합시키는 결합부재를 포함한다.
또한, 실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리의 제1 리지드커버의 제1 내지 제2 지지홀의 내주면과 제2 리지드커버의 제1 내지 제2 지지홀의 내주면 각각에는, 내주면을 따라 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리의 제1 리지드커버와 제2 리지드커버는, 에폭시 계열의 Chartek A의 중량비 2.49 에 대해 Chartek B의 중량비 1이 혼합된 방화제로 코팅되는 것을 특징으로 한다.
또한, 실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리의 제1 리지드커버와 제2 리지드커버 중 적어도 어느 하나에는, 개폐 가능한 도어가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리의 결합부재는, 드로우래치(Draw Latch)로 이루어질 수 있다.
실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리는, 제작하는 과정에서 사출성형을 위한 금형이 필요하지 않아 밸브 액츄에이터의 외형과 상관없이 실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리를 설치할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 밸브 액츄에이터 방화커버 어셈블리는, 드로우래치를 이용하여 밸브 액츄에이터에 설치되므로, 설치가 용이하고 유지 보수가 간편하여 작업 공수가 절감된다.
또한, 실시예에 따른 밸브 액츄에이터 방화커버 어셈블리는, 제1 리지드커버와 제2 리지드커버가 제1 자켓커버와 제2 자켓커버를 압박하면서 고정되므로, 설치하는 과정에서 추가적인 지지대가 필요하지 않는다. 이에 따라, 필요한 부품 수가 적어 원가가 절감된다.
또한, 실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리는, 방화제 코팅층과 세라믹 파이버의 두께를 변경하여, 30분 정격 또는 60분 정격 등 요구되는 방화 성능에 따라 방화커버를 맞춤 제작할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리의 분해도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 제1 리지드커버의 사시도이다.
도 4는 실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리를 설치한 밸브 액츄에이터의 방화성능을 나타내는 그래프이다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 명세서에서 전측, 후측, 좌측, 우측, 상측 및 하측 방향은 도 1의 화살표를 기준으로 한다. 전측 방향은 1번 화살표 방향이고, 후측 방향은 2번 화살표 방향이고, 좌측 방향은 3번 화살표 방향이고, 우측 방향은 4번 화살표 방향이고, 상측 방향은 5번 화살표 방향이고, 하측 방향은 6번 화살표 방향이다.
실시예에 따른 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리[이하 '방화커버(10)'라 함]의 사시도인 도 1과 방화커버(10)의 분해도인 도 2를 참조하면, 방화커버(10)는 본체부(VA1), 본체부(VA1)의 전측에 구비되는 스프링부(VA2) 및 본체부(VA1)의 후측에 구비되는 실린더부(VA3)를 포함하는 밸브 액츄에이터(VA)에 설치된다. 또한, 방화커버(10)는 두 개의 스프링부를 포함하는 밸브 액츄에이터나 두 개의 실린더부를 포함하는 밸브 액츄에이터에도 설치할 수 있다.
방화커버(10)는 제1 자켓커버(100), 제2 자켓커버(200), 제1 리지드커버(300), 제2 리지드커버(400) 및 결합부재(500)를 포함한다.
제1 자켓커버(100)는 원통 형상의 스프링부(VA2)를 감쌀 수 있도록 자켓타입으로 구성될 수 있으며, 화재에 잘 견디는 재질로 이루어질 수 있다. 하나의 예로, 제1 자켓커버(100)는 단열성, 전기 절연성, 화학 안정성이 우수한 실리카-알루미나계의 섬유인 세라믹 파이버(ceramic fiber)로 구성될 수 있다.
제2 자켓커버(200)는 원통 형상의 실린더부(VA3)를 감쌀 수 있도록 자켓타입으로 구성될 수 있으며, 화재에 잘 견디는 재질로 이루어질 수 있다. 하나의 예로, 제2 자켓커버(200)는 단열성, 전기 절연성, 화학 안정성이 우수한 실리카-알루미나계의 섬유인 세라믹 파이버(ceramic fiber)로 구성될 수 있다.
제1 자켓커버(100)와 제2 자켓커버(200)는 원통 형상의 스프링부(VA2)와 실린더부(VA3)를 감싸도록 구성되므로, 각각의 위치가 바뀌어도 무방하다. 즉, 제1 자켓커버(100)를 실린더부(VA3)에 설치하고, 제2 자켓커버(200)를 스프링부(VA2)에 설치하여도 본 개시를 실시하는 데에 아무런 문제가 없다.
제1 리지드커버(300)는 본체부(VA1)의 좌측부에 위치하며, 본체부(VA1)를 마주 보는 일측면이 개방된 함체 형상을 가진다. 또한, 제1 리지드커버(300)의 전면(310)에는 제1 지지홀(311)이, 제1 리지드커버(300)의 후면(320)에는 제2 지지홀(321)이 각각 구비된다.
제1 지지홀(311)은 제1 리지드커버(300)의 전면(310)의 일단에서 타측 방향으로 볼록한 반원 형상으로 형성되며, 제1 자켓커버(100)의 후측에 밀착되어 지지된다.
제2 지지홀(321)은 제1 리지드커버(300)의 후면(320)의 일단에서 타측 방향으로 볼록한 반원 형상으로 형성되며, 제2 자켓커버(200)의 전측에 밀착되어 지지된다.
또한, 제1 리지드커버(300)에는 개폐 가능한 도어(330)가 구비될 수 있다. 도어(330)를 이용하여 밸브 액츄에이터(VA)의 모니터링 및 검사가 가능하다.
제2 리지드커버(400)는 본체부(VA1)의 우측부에 위치하며, 본체부(VA1)를 마주 보는 일측면이 개방된 함체 형상을 가진다. 또한, 제2 리지드커버(400)의 전면(410)에는 제1 지지홀(411)이, 제2 리지드커버(400)의 후면(420)에는 제2 지지홀(421)이 각각 구비된다.
제1 지지홀(411)은 제2 리지드커버(400)의 전면(410)의 일단에서 타측 방향으로 볼록한 반원 형상으로 형성되며, 제1 자켓커버(100)의 후측에 밀착되어 지지된다.
제2 지지홀(421)은 제2 리지드커버(400)의 후면(420)의 일단에서 타측 방향으로 볼록한 반원 형상으로 형성되며, 제2 자켓커버(200)의 전측에 밀착되어 지지된다.
또한, 제2 리지드커버(400)에는 개폐 가능한 도어(430)가 구비될 수 있다. 도어(430)를 이용하여 밸브 액츄에이터(VA)의 모니터링 및 검사가 가능하다.
제1 리지드커버(300)와 제2 리지드커버(400)는 칼슘 실리케이트 보드에 에폭시 계열의 방화제를 코팅하여 구성할 수 있다. 칼슘 실리케이트 보드에 코팅되는 에폭시 계열의 방화제는 에폭시 계열의 Chartek A의 중량비 2.49 에 대해 Chartek B의 중량비 1이 혼합된 방화제로, 화재 발생 시 고체의 에폭시 계열의 방화제가 점성의 액체로 변화하면서 불활성 가스를 발생시키고, 발생된 불활성 가스가 점성의 액체 내부에 막을 형성하여 열이 밸브 액츄에이터(VA)로 전달되는 것을 막아주는 기능을 한다.
다음으로, 칼슘 실리케이트 보드에 에폭시 계열의 방화제를 코팅하는 방법을 간략하게 설명한다. 제일 먼저, 칼슘 실리케이트 보드의 네 모서리의 크기에 대응되는 몰드를 준비한다. 이어서, 몰드에 칼슘 실리케이트 보드를 넣은 뒤, 스프레이를 사용하여 에폭시 계열의 방화제를 도포해 준다. 일정 두께의 에폭시 계열의 방화제가 도포되면 롤러를 이용하여 에폭시 계열의 방화제를 칼슘 실리케이트 보드에 부착시켜준다.
이때, 전체적인 강도의 보강 목적으로 에폭시 계열의 방화제를 도포하기 전에 메쉬를 구비할 수 있으며, 메쉬는 부식 방지를 위해 아연 도금된 메쉬를 사용할 수 있다.
결합부재(500)는 제1 리지드커버(300)와 제2 리지드커버(400)를 결합시키는 기능을 한다. 자세하게는, 결합부재(500)는 제1 리지드커버(300)와 제2 리지드커버(400)의 전후면의 일단과 상하면의 일단 중 적어도 한 곳에 각각 구비되어, 제1 리지드커버(300)의 개방된 일측면과 제2 리지드커버(400)의 개방된 일측면을 결합시켜주는 기능을 한다.
결합부재(500)는 드로우 래치를 이용할 수 있으며, 고정 밴드와 같이 제1 리지드커버(300)와 제2 리지드커버(400)를 결합시킬 수 있는 부재라면 어떠한 것이라도 무방하다.
방화커버(10)의 설치 방법을 간략하게 설명한다. 우선, 밸브 액츄에이터(VA)의 스프링부(VA2)에 제1 자켓커버(100)를 감싸주고 와이어를 이용하여 제1 자켓커버(100)를 스프링부(VA2)에 고정시켜준다. 마찬가지로, 밸브 액츄에이터(VA)의 실린더부(VA3)에 제2 자켓커버(200)를 감싸주고 와이어를 이용하여 제2 자켓커버(200)를 실린더부(VA3)에 고정시켜준다.
이어서, 스프링부(VA2)의 후측에는 제1 리지드커버(300)의 제1 지지홀(311)과 제2 리지드커버(400)의 제1 지지홀(411)이 위치하게 하고, 실린더부(VA3)의 전측에는 제1 리지드커버(300)의 제2 지지홀(321)과 제2 리지드커버(400)의 제2 지지홀(421)이 위치하게 한다. 다음으로, 결합부재(500)를 이용하여 제1 리지드커버(300)와 제2 리지드커버(400)를 결합시켜준다. 이때, 결합부재(500)로 인해 제1 지지홀(311, 411)은 스프링부(VA2)의 후측을 압박하고, 제2 지지홀(321, 421)은 실린더부(VA3)의 전측을 압박하여, 제1 리지드커버(300)와 제2 리지드커버(400)가 방화커버(10)에 고정된다.
다른 실시예에 따른 제1 리지드커버(300)의 사시도인 도 3을 참조하면, 제1 리지드커버(300)의 제1 지지홀(311)의 내주면에는 내주면을 따라 돌기(312)가 형성될 수 있고, 제2 지지홀(321)의 내주면에는 내주면을 따라 돌기(322)가 형성될 수 있다. 제2 리지드커버(400)도 마찬가지로, 제2 리지드커버(400)의 제1 지지홀(411)의 내주면과 제2 지지홀(421)의 내주면에는 각각의 내주면을 따라 돌기가 형성될 수 있다. 제1 리지드커버(300)와 제2 리지드커버(400)에 각각 형성된 돌기는 제1 지지홀(311, 411)이 스프링부(VA2)의 후측을 압박하는 힘과 제2 지지홀(321, 421)이 실린더부(VA3)의 전측을 압박하는 힘을 보강해 주는 기능을 한다.
일반적으로, 정유공장 및 석유화학공장에서는 휘발성이 강하고 인화성이 높은 물질을 취급하기 때문에 방화 성능 테스트 규격 중 높은 품질을 요구하는 UL1709(Rapid rise fire tests of protection materials)를 통과하여야 한다. UL1709는 5분 이내에 1093℃에 도달할 수 있는 노(Furnace)에서 방화 성능을 측정하는 테스트이다.
따라서, 정유공장 및 석유화학공장의 화재 조건에 따르기 위해서 UL1709에 따른 화재의 조건으로 방화 성능 측정 실험을 수행하였다. 방화커버(10)를 설치한 밸브 액츄에이터(VA)를 노 내부에 위치시키고, 3 개의 열전대를 방화커버(10)와 밸브 액츄에이터(VA) 사이에 삽입하였다. 이후, 가연성의 액화천연가스(LNG)를 다수 개의 노즐로 노에 분사 공급하여 1093℃의 화염 발생을 유도하고, 시간에 따른 방화커버(10) 내부의 온도를 측정하였다.
UL1709에 따른 화재의 조건에서 시간에 따른 방화커버(10) 내부의 온도를 나타내는 그래프인 도 4를 참조하면, 30분이 지났을 때, 방화커버(10) 내부의 온도는 9.4℃로 측정되었으며, 60분이 지났을 때, 방화커버(10) 내부의 온도는 96.7℃로 측정되었다. 따라서, 방화커버(10)를 사용하면, 화재 발생 시 밸브 액츄에이터(VA)로 열이 전달되는 것을 지연시킬 수 있음을 알 수 있다.
전술한 방화커버(10)는, 제작하는 과정에서 사출성형을 위한 금형이 필요하지 않아 밸브 액츄에이터(VA)의 외형과 상관없이 방화커버(10)를 설치할 수 있다.
또한, 전술한 방화커버(10)는, 드로우래치를 이용하여 밸브 액츄에이터(VA)에 설치되므로, 설치가 용이하고 유지 보수가 간편하여 작업 공수가 절감된다.
또한, 전술한 방화커버(10)는, 제1 리지드커버(300)와 제2 리지드커버(400)가 제1 자켓커버(100)와 제2 자켓커버(200)를 압박하면서 고정되므로, 설치하는 과정에서 추가적인 지지대가 필요하지 않는다. 이에 따라, 필요한 부품 수가 적어 원가가 절감된다.
또한, 전술한 방화커버는, 방화제 코팅층과 세라믹 파이버의 두께를 변경하여, 30분 정격 또는 60분 정격 등 요구되는 방화 성능에 따라 방화커버를 맞춤 제작할 수 있다.
본 개시의 실시예를 설명할 때 사용된 표현(용어, 시각화된 이미지 등)들은 기술에 대한 이해를 높이기 위한 도구적인 목적에 의해 선택된 것에 불과하다.
또한, 여건상 본 개시는 제한된 수의 실시예에 의하여 설명되었고, 통상의 기술자는 설명된 실시예를 바탕으로 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 새로운 실시예들을 창안해 낼 수 있을 것이다.
따라서, 본 개시의 청구범위는 '발명의 설명' 및 '도면'에 나타난 일부 표현에 의하여 제한되어선 안되고, 명세서의 전반에 내재된 본원적인 기술적 사상을 바탕으로 폭넓게 해석되어야 함이 마땅하다.
10... 방화커버
100... 제1 자켓커버 200... 제2 자켓커버
300... 제1 리지드커버 400... 제2 리지드커버
310... 전면 410... 전면
311... 제1 지지홀 411... 제1 지지홀
312... 돌기
320... 후면 420... 후면
321... 제2 지지홀 421... 제2 지지홀
322... 돌기
330... 도어 430... 도어
500... 결합부재
VA... 밸브 액츄에이터
VA1... 본체부 VA2... 스프링부
VA3... 실린더부

Claims (5)

  1. 본체부, 상기 본체부의 전측에 구비되는 스프링부 및 상기 본체부의 후측에 구비되는 실린더부를 포함하는 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리에 있어서,
    상기 스프링부를 감싸는 제1 자켓커버;
    상기 실린더부를 감싸는 제2 자켓커버;
    상기 본체부의 좌측부에 위치하고 상기 본체부를 마주보는 일측면이 개방된 함체 형상이되, 전면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제1 지지홀이 형성되고, 후면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제2 지지홀이 형성되며, 상기 제1 지지홀은 상기 제1 자켓커버의 후측에 지지되고, 상기 제2 지지홀은 상기 제2 자켓커버의 전측에 지지되는 제1 리지드커버;
    상기 본체부의 우측부에 위치하고 상기 본체부를 마주보는 일측면이 개방된 함체 형상이되, 전면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제1 지지홀이 형성되고, 후면의 일단에는 타측 방향으로 볼록한 반원 형상의 제2 지지홀이 형성되며, 상기 제1 지지홀은 상기 제1 자켓커버의 후측에 지지되고, 상기 제2 지지홀은 상기 제2 자켓커버의 전측에 지지되는 제2 리지드커버; 및
    상기 제1 리지드커버와 상기 제2 리지드커버를 결합시키는 결합부재를 포함하고,
    상기 제1 리지드커버와 상기 제2 리지드커버는,
    칼슘 실리케이트 보드에 에폭시 계열의 Chartek A의 중량비 2.49 에 대해 Chartek B의 중량비 1이 혼합된 방화제로 코팅되는 것을 특징으로 하는 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리지드커버의 제1 내지 제2 지지홀의 내주면과 상기 제2 리지드커버의 제1 내지 제2 지지홀의 내주면 각각에는,
    내주면을 따라 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리지드커버와 상기 제2 리지드커버 중 적어도 어느 하나에는,
    개폐 가능한 도어가 구비되는 것을 특징으로 하는 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 결합부재는,
    드로우래치(Draw Latch)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 액츄에이터용 방화커버 어셈블리.
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