KR20040073067A - 단열이중관의 신축이음장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 육안확인구를 갖이며, 누설유체압에 따라 자동배출이 이루어짐과 동시에 외부배관을 제거 및 분해 하지 않고 파우더 패킹을 투입하여 간단히 누설을 보수하며, 분기관의 분기가 용이한 단열 이중관의 신축 이음 장치에 관한 것이다.

이것은 외관(100)과 내관(110)사이의 단열재(120) 충진공간(a)에 진공을 형성하고, 내관(110) 내에 위치하는 신축이음관(140)의 외측에 일단면을 연결하여 그 내부가 독립된 공간(b)을 형성하면서 신축작동하는 벨로우즈관(150)을 형성하며,이 독립공간(b)에서 외관측으로 신축이음관(140)의 신축작동시 발생되는 유체누설을 확인하기 위한 유체누설 확인구(160)를 수직형성한다.

진공공간(a)과 유체누설 공간(b)과 차단됨으로써 신축이음관(110)의 유체누설 시에도 진공상태(a)가 유지될 수 있으며,유체누설 확인구(160)를 통하여 누설 신축이음관의 확인이 가능하고, 외관의 캡(104)분해 후 패킹실린더 (142)를 통하여 패킹파우더의 투입이 이루어져 고압유체의 누수를 용이하게 차단하게 되며, 단열이 되는 이중관의 신축이음관에서 앵커구조로서 분기관을 연결할 수 있도록 하였음.

Description

단열이중관의 신축이음장치{Expansion/contraction joint apparatus for Pre insulated piping}

본 발명은 이중관의 신축이음장치에 관한 것으로, 특히,신축이음장치에서 분기관이 분기되고, 누설유체압에 따라 배출이 이루어짐과 동시에 육안확인구를 갖이며,사후 조인트 누설보수시 외부배관을 제거 및 분해 하지 않고 파우더 패킹을 투입하여 간단히 보수되는 단열 이중관 신축 조인트이음 장치에 관한 것이다.

일반적으로 열병합발전소 및 각종 산업플랜트에서 중온수, 스팀등 고온의 유체를 사용처까지 장거리 수송을 하기 위해서는 지하배관을 설치하고 있으나, 외부 온도 및 수송중인 유체의 자체온도 변화로 배관의 선 팽창계수에 의해 배관의 신축이 발생하게 된다.

장거리 배관시 단열 이중 배관의 구성은 내부배관 보호용 외부배관과 유체를 송기하는 내부배관으로 구성되며 내부배관은 유체 온도차에 의하여 배관이 수축 신축을 흡수할 수 있는 신축이음관이 부착된다. 이러한 신축이음관은 내부배관의 신축 흡수량을 흡수하기 위하여 다수 연결되고, 외관과 내관사이 공간에는 보온재인 단열재를 충진하고 단열재 사이에는 조인트 누설시 누설을 감지할 수 있는 누수감지선을 삽입하게 된다.

종래로 부터 내외관의 이중배관을 구성하고, 그 사이의 공간상에 단열재를 충진하여 내외부간의 단열을 기하며, 이와같은 내외관사이에 신축이음수단을 강구함에 있어 그 신축부의 실링부분을 처리하기 위한 패킹실린더를 구현한 것이 등록제260567호 실용신안등으로 알려져 있었다.

이 종래의 신축이음구조는 조인트챔버표면에서 발생되는 열을 차단하기 위하여 외통과 조인트 챔버사이에 전고정판과 후고정판을 고정시키고 그 사이로 단열재를 진공 공간 형성없이 단열재를 주입하고 단열재 사이로 누수감지선을 설치하여 신축 조인트 누수유무 만을 감지하는 것이며, 단열재를 주입하기 위한 단열재 주입구를 내외관을 괸통하여 설치하고, 누수감지선도 설치하여 슬라이드면으로 누출된 유체를 단열재 충진공간상에서 감지한 뒤 외관의 패킹실린더를 통하여 패킹주입볼트를 통하여 파우다패킹을 주입하여 누수를 차단할 수 있는 구조로서 지상 혹은 지하에서 배관 연결부인 조인트의 외관을 단열재로 에워싸서 조인트 내부에 흐르는 고온, 고압의 유체의 열이 외부로 방출되지 않게 함은 물론 매설배관 경우 토질의 온도 등으로 조인트 단열보호외부재의 표면 접촉시 온도차에 의한 열손실 방지와 지상으로 방출 될수 있는 열 발생을 차단하고, 단열재 충진공간에 누수감지선을 설치한 매립형 보온카바 슬라이드 조인트이다.

그러나 이와같은 등록실용신안등의 복합배관의 조인트구조는 다음과 같은 몇몇 문제점이 있다.

첫째, 상기한 바와같이 외관과 내관사이의 공간에는 보온재인 단열재를 충진하고 단열재 사이에 조인트 누설시 누설을 감지할 수 있는 누수감지선을 삽입하였으나 현실적으로 유체누설 구간을 파악하기 어려운 문제점이 있다.

그 이유는 신축이음관 자체 유체누설이나 유체를송기하는 배관자체의 용접부위 유체누설시 육안누설 감지구가 없으므로 감지선으로부터 누수감지는 되고 있으나 유체가 내관과 외관 사이의 단열재 공간인 장거리 전 배관에 채워지기 때문에 다수 신축이음관의 어느 부분에서 유체누설이 발생하는 지 장거리 배관중 어느 용접 부위에서 유체누설이 이루어지는 지를 구분하여 파악하기 힘들다.

둘째, 유체누설되는 신축이음관의 부위를 발견하더라도 신축이음부의 유체누설부위를 차단조치하여야 하나, 어느 신축이음부인지 파악이 어려워 확인이 될때까지 장거리 배관망 전체 시스템을 가동정지 해야하며, 신축이음 조치후 재가동시 외부배관과 내부배관 사이의 단열재가 유체로 젖어있어 감지선이 오동작하므로 젖어있는 단열재를 건조시킨 뒤 재가동해야하는 번거로움도 있다.

셋째, 상기한 종래 신축이음구조는 배관내에서 분기관을 형성할 경우 신축이음 자체에 분기관이 없으므로 분기관의 시공이 불가능한 문제점도 있었다.

따라서 단열 이중관에서 외부로 방출되는 열손실을 보다 강력하게 차단하기 위하여 단열처리함과 동시에 진공을 함이 필요로 되며, 아울러 단열 이중관 에 사용된 신축이음관에 적정한 수축시 유동성을 흡수할 수 있는 수축,팽창구조가 필요로 되며, 동시에 그와 같은 신축이음시의 누설유체를 집수하고 처리하며, 확인하기 위한 단열공간과 격리된 독립적인 공간의 형성이 필요로 되며, 이 공간을 통하여 육안으로 유체누설 상황을 확인할 수 있는 신축이음관가 필요로 되어 왔다.

본 발명은 이와같은 종래 단열 이중관 방식의 신축조인트의 누수,누열 및 초기 시공성과 사후관리 문제점을 단열재외에 진공을 통하여 보온효과를 증대 시키고, 신축 조인트누설시 배관 시스템의 영향없이 간편히 유지보수할 수 있는 단열 이중관 신축이음구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명은 단열이중 배관의 신축이음 장치를 구현함에 있어 외관과는 별도로 신축이음부에 육안 누수확인 공간을 형성하여 내관으로부터 발생된 누수상태를 외관 외부에서 파악 가능하고, 이 누수공간은 단열/진공공간에 영향을 주지않도록 하는 단열 이중관 신축이음장치를 제공하는데에도 그 목적이 있다.

본 발명은 단열 이중관의 신축이음장치에 분기관이 이미 설치가능하게 형성되어 있어 분기관의 시공이 간편하게 이루어지며, 사후 누수방지 조치에 있어 해당 부분의 외관 분해 없이 간편하게 보수유지 할 수 있는 단열 이중관의 신축이음장치를 제공하는 데에도 그 목적이 있다.

본 발명은 도로지면에 위치하는 누수확인구가 일정한 압력 도달시 배수처리와 우수 및 이물질이 진동등에 의하여 유입되지 않고 누설유체가 자동 배기됨은 물론 수동개페도 가능한 단열 이중관의 신축이음 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명 단열이중관의 신축이음장치가 구현된 배관의 외관을 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명 단열이중관의 신축이음장치가 구현된 배관의 내관을 발췌한 사시도,

도 3은 본 발명 단열이중관의 신축이음장치가 구현된 배관의 1실시예의 단면도,

도 4는 본 발명 단열이중관의 신축이음장치가 구현된 배관의 측면도,

도 5는 본 발명 단열이중관의 신축이음장치의 신축작용을 나타내는 측면개략도.

도 6은 본 발명 단열이중관의 신축이음장치가 구현된 배관의 2실시예의 단면도.

도 7은 유체누설 확인구의 지표면 시공시 유체누설압에 의해서는 열리고,외부로 부터의 우수 및 오물은 유입이 방지되는 압력조절 벤트밸브(180)의 설치상태를 나타내는 개략 단면도이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100: 외관, 102:투입구, 104:캡, 110: 내관, 120: 단열재,

130: 앵커구조,132: 제 1플레이트, 134: 제 2플레이트,

136:체결부재, 140: 신축이음관,141: 파우다패킹, 142: 패킹실린더,

150: 벨로우즈관,151:일단면,152:타단면, 160: 유체누설확인구,

170:누수감지선.180:압력조절벤트밸브, 181:하우징,182:덮개,183:수동레버,

184:프레임,185:스프링.186:벤트밸브, 187:밸브커버.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 단열 이중관의 신축이음장치는, 외관과 내관사이의 단열재 충진공간에 소정압력의 진공을 가하여 보온효과를 높이는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 단열이중관 신축이음장치는 내관내에 위치하는 신축이음관의 외측에 일단면을 연결하여 그 내부가 독립된 공간을 형성하면서 신축작동하는 벨로우즈관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 단열이중관 신축이음장치의 상기한 독립공간에서 외관측으로 신축이음관의 신축작동시 발생되는 유체누설를 확인하기 위한 유체누설확인구를 수직형성함이 바람직하다.

본 발명의 단열이중관 신축이음장치의 상기 패킹실린더는 내관에만 설치되고 외관에는 별개의 투입구와 캡을 형성함이 바람직하다.

본 발명 단열 이중관의 신축이음장치는 유체누설시 육안식별이 가능하고, 간편하게 누수를 차단할 수 있으며, 분기관 연결이 간편해지는 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부 도면중 도 1은 본 발명 단열이중관의 신축이음장치가 구현된 배관의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명 단열이중관의 신축이음장치가 구현된 내관의 발췌사시도이다.

상기 도면들에 따르는 본 발명 단열이중관의 신축이음장치는 크게 원통형의 외관(100)과, 상기 외관(100)의 내측에 소정의 간격을 두고 설치되는 내관(110)과,이 내관(110)에서 외관(100)으로 연결되는 분기관(200)과, 상기 내관(110)의 일단에 연결되는 벨로우즈관(150)과, 내관(110)의 소정위치에 일주하면서 설치되는 패킹실린더(142)로 이루어진다.

이때 분기관(200)을 형성하는 내관(110)의 연장은 상기 내관(110)과 외관(100)의 간격을 유지하기 위하여 외관(100)내측에는 사각플랜지 타입의 제 1플레이트(132)를 형성하고, 내관(110)외측에는 사각플랜지 타입의 제 2플레이트(134)를 복수형성하여 체결되는 앵커구조(130)로서 이루어진다.

제1,제2플레이트(132)(134)를 대응체결하는 앵커구조(130)에는 열전달차단용 가스켓이 개재된 상태에서 체결부재(136)로서 체결한다.

앵커구조(130)의 각 플레이트는 각 관에 플랜지타입의 원형,타원형, 변형된 원형등 여러형태로 실시할 수 있다.

또한, 외관(100)에는 내관(110)로 부터 연장되는 유체누설 확인구(160)와, 패킹실린더(142)에 파우더패킹을 투입하기 위한 투입구(102)와 캡(104)을 형성한다.

첨부 도면중 도 3은 본 발명 단열이중관의 신축이음장치가 구현된 배관의 1실시예의 단면도이고, 도 4는 본 발명 단열이중관의 신축이음장치가 구현된 배관의 측면도이다.

상기 도면들에 의한 본 발명 단열이중관의 신축이음장치는 상기한 바와같은 내관(110)과 외관(100)사이의 공간(a)에 단열재(120)를 충진하고 동시에 소정압력의 진공을 실시한다. 상기 단열재는 폴리우레탄폼 단열재가 적당하고, 그 진공압력은 약 mmHg가 적당하다.

특히, 상기 외관(100)에는 투입구(102)와 캡(104)을 형성하고 그 직하방의 상기 내관(110)에는 패킹실린더(142)를 설치하며, 패킹실린더(142) 하방에는 파우다패킹(141)에 의하여 그 신축이동의 틈이 강하게 실링됨과 동시에 이동이 가능한 신축이음관(140)이 밀착된다.

따라서 신축이음관(140)의 파우더패킹(141)부분과 벨로우즈관(150)에 연결된 사이는 소정의 독립적인 공간(b)을 형성한다.

즉, 신축이음관(140)의 일단면(151)을 내관(110)에 연결된 벨로우즈관(150)의 타단에 연결함으로써 차단되고, 타단면(152)은 패킹실린더(142)에 의하여 공급된 실링부재(파우더패킹)에 의하여 틈새가 차단됨으로써 밀폐된 공간(b)을 형성하는 것이다. 이 공간(b)은 신축이음관(140)의 신축작동시 발생되는 누설유체가 모이는 곳이기도 하다. 본 발명은 이 공간(b)에 유체누설 확인구(160)가 형성되어 육안으로도 누설유체의 확인이 가능해지며, 누설유체의 제거가 가능하다.

미설명부호 170은 단열재충진공간의 누수감지선이다.

이와같은 본 발명 단열이중관의 신축이음장치는 외관(100)의 내측과 내관(110)의 외측사이에 진공이 걸려 있으므로 그동안 내관(110)에서의 신축작동에 따른 틈발생으로 누수되는 유체의 누설을 1차적으로 벨로우즈(150)와 파우더패킹에 의하여 형성되는 공간(b)에 의하여 차단시키는 것이다. 이러한 유체누설은 단열이중관의 조인트부분에 적용된 신축이음구조에서는 빈번하게 일어나는 것이며, 패킹실린더를 통한 파우더패킹으로써 틈을 차단하고, 유체의 누설을 방지하는 것이다.

본 발명 단열이중관의 신축이음장치는 첨부 도면 도 5에서 도시하는 바와같이 여러가지 외부적 조건 즉 하절기 고열에 의하여 내관이 늘어나거나 하는 변화들에 따라 내관이 신축되면 벨로우즈관(150)이 수착되어 신축이음관(140)을 이동시키게 되는 것이다.

이와같은 신축작용으로 그 늘어나는 길이만큼 신축이음관(140)은 이동하게 되고 여기에 연결된 벨로우즈관(150)이 함께 수축되는 것이며, 장기간 신축작용에 따라 파우더패킹(141)부분에서 유체의 누설이 발생되면, 정기적인 유체누설 확인구(160)의 점검시에 누설유체는 확인되는 것이다.

이후 유체를 제거함과 동시에 외관(100)측의 투입구(102)를 통하여 그 하방의 패킹실린더(142)에 파우더패킹을 주입함으로써 상술한 공간(b)의 일부를 차단하는 패킹부분을 보강하여 밀폐력을 유지하게 되는 것이다.

특히, 종래에는 외관(100)과 내관(110)사이를 하나의 수직관체로서 패킹실린더를 구성하여 외관측에서 파우더패킹을 투입하도록 되어 있었으나 상기한 바와같은 내관의 신축이동에 따른 진동에 의하여 그 수직상태가 유지되기 어려우나, 본 발명은 외관측에 투입구(102)와 캡(104)를 독립적으로 구성하였으므로 내관(110)상에 설치된 내관의 신축이동에 따른 진동등에 전혀 영향받지 않는 것이다.

첨부 도면중 도 6은 본 발명 단열이중관의 신축이음장치가 구현된 다른 실시예의 단면도이다. 이 실시예의 신축이음장치는 벨로우즈관(150)이 일측에만 구현된 실시예로서 비교적 배관의 전체길이가 짧은 경우에 적용되는 예로서 그 구체적인 작동구조는 상기한 1실시예의 일측과 동일하므로 생략한다.

첨부 도면중 도 7은 유체누설 확인구의 지표면 시공시 유체누설압에 의해서는 열리고,외부로 부터의 우수 및 오물은 유입이 방지되는 압력조절 벤트밸브(180)의 설치상태를 나타내는 개략 단면도이다.

이 도면에서 도시하는 바와같이 도로상이나 지표상에 유체누설확인구(160)가 위치하는 경우 이를 알려진 맨홀구조와 같이 하우징(181)과 덮개(182)를 구성한 뒤 그 내측 확인구(160)상단부에 프레임(184)을 설치하고 벤트밸브(186)과 밸브커버(187)를 설치하며,밸브커버(187)위에는 스프링(185)로서 탄압되게 하여 스프링의 압력이상에서는 열리도록 하며, 수동조작을 위하여 수동개폐용 수동레버(183)도 설치된다.

이상 설명한 바와같이 본 발명은 단열재 충진공간에 단열재와 함께 소정압력의 진공을 유지토록하여 단열을 배가한 효과를 갖는다.

본 발명은 종래에 이중관이 단열재 충진공간상에 단열재와 함께 누수감지선을 배선함에 따라 장거리 배관중 다수 신축이음부에서 발생되는 누수위치를 파악할 수 없던 문제점을 개선하여 유체가 누설되는 신축이음부분의 위치확인이 용이하고, 유체누설이 발생된 신축이음관 위치에서 즉각적으로 누설유체를 제거함과 동시에 누설부분의 분해/해체없이 간단하게 파우더패킹이 신속하게 이루어지는 효과를 갖는다.

본 발명은 분기관이 형성되는 신축이음관에서 신축작동에 원활하도록 벨로우즈관을 채택하여 유체가 누설되더라도 단열/진공공간으로 누설되지 않고 유체누설이 확인되는 독립적인 공간을 형성하여 누설유체의 단열재 충진공간으로 누설되지 않도록 하여 누설유체의 확인은 물론 응급조치가 신속해지는 효과를 갖는다.

본 발명은 이와같은 개선점으로 인해 장거리 유체이송시 유체누설이 없는 분기관의 설비가 가능하게 되는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 단열 이중관의 신축이음장치에 있어서,

   외관과 내관사이의 단열재 충진공간에 소정압력의 진공을 가하는 것을 특징으로 하는 단열 이중관의 신축이음장치.
2. 제 1항에 있어서,

   내관 내에 위치하는 신축이음관의 외측에 일단면을 연결하여 그 내부가 독립된 공간을 형성하면서 신축작동하는 벨로우즈관을 더 포함하는 단열 이중관의 신축이음장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 독립공간에서 외관측으로 신축이음관의 신축작동시 발생되는 유체누설를 확인하기 위한 유체누설 확인구를 수직형성하는 것을 특징으로 하는 단열 이중관의 신축이음장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 신축이음관의 내관에 패킹실린더를 형성하고, 외관에는 투입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 단열 이중관의 신축이음장치.
5. 제 3항에 있어서,

   유체누설 확인구의 지표면 시공시 유체누설압에 의해서는 열리고,외부로 부터의 우수 및 오물은 유입이 방지되는 압력조절벤트밸브를 형성함을 특징으로 하는 단열 이중관의 신축이음 장치.