KR200484336Y1 - 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그 - Google Patents

Abstract

본 고안은 탑 엔트리 타입의 볼밸브에서 밸브 볼에 대한 밸브 시트의 이동 및 고정동작을 수행하여 밸브 시트의 착탈 작업이 용이하도록 그 구조가 개선된 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그에 관한 것이다.
본 고안에 따른 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그는, 볼밸브의 밸브 본체의 개구부 테두리 양측에 각각 안착되고 고정볼트에 관통되도록 결합되는 하부플레이트와; 상기 각각의 하부플레이트 상에 안착되고 고정볼트가 관통되도록 결합되는 이동블록과, 상기 이동블록의 단부로부터 하측으로 절곡되고 단부가 밸브 시트의 상면을 감싸도록 파지하는 후크를 갖는 이동부재와; 상기 이동부재의 상측에 안착되고 상기 고정볼트에 관통되도록 결합되는 상부플레이트와; 상기 밸브 시트의 상면에 접촉된 후크를 양외측으로 이동시켜 중앙의 밸브 볼로부터 분리시키기 위한 분리수단으로 이루어진다.

Description

볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그{A REMOVING JIG FOR VALVE SEAT OF BALL VALVE}

본 고안은 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그에 관한 것으로, 특히 탑 엔트리 타입의 볼밸브에서 밸브 볼에 대한 밸브 시트의 이동 및 고정동작을 수행하여 밸브 시트의 착탈 작업이 용이하도록 그 구조가 개선된 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그에 관한 것이다.

일반적으로 볼밸브(Ball Valve)는 각종 배관에 결합되어 배관 내부의 유체 또는 기체를 차단하는데 사용하는 기기로서 밸브본체에 밸브볼을 삽입하는 구조에 따라 탑 엔트리 타입 볼밸브(Top Entry type Ball Valve)와 사이드 엔트리 타입 볼밸브(Side Entry Type Ball Valve)로 구분된다.

그중 탑 엔트리 타입 볼밸브는 밸브볼을 밸브 본체 상부로부터 삽입하여 조립한다는 의미로서, 여기서는 탑 엔트리 타입 볼밸브에 대해 설명하기로 한다.

천연가스 생산기지에서 액화천연가스(LNG) 배관에 사용되는 볼밸브는 -162℃의 초저온상태인 액화천연가스의 흐름을 차단하는데 사용되므로, 저온에 적합한 재질로 제작된다.

다음은 볼 시트에 관한 대표적인 종래기술이다.

한국 공개특허 제10-2008-0095961호는 "고온/고압용 볼 밸브의 내화성 시트"(공개일자 : 2008.10.30)에 관한 것으로서, 고온 및 고압의 유체가 통과하는 라인에 볼 밸브가 설치되어 그 볼 밸브의 외측으로 구비된 핸들의 조작에 의해 바디에 설치된 개폐볼이 동작되면서 유체의 공급을 제어하게 된 것에 있어서, 상기 개폐볼의 양측면에 설치되어 실링작용을 하는 시트가 테프론을 주요 소재로 링 형태로 제작된 지지테와, 상기 지지테의 내측에 금속으로 강화된 그라파이트(grarhite) 소재의 보조테가 일체로 형성된 고온/고압용 볼 밸브의 내화성 시트를 제시한다.

그런데, 밸브내부 분해점검을 위해서는 천연가스 배관을 상온으로 웜업(Warm-Up)하는 과정이 필요하고 이때 사용되는 배관과 밸브는 온도차에 의한 팽창이 발생된다.

기존 -162℃에서 자연스럽게 동작하던 밸브도 갑자기 상온의 상태가 되면 볼과 시트간의 팽창으로 밀착력이 과다하게 발생하여 쉽게 분해할 수 없는 상태가 된다.

이후에, 밸브 볼(Ball)을 강제로 분해하려 하면 볼과 시트와의 접촉면이 손상될 우려가 있으며 시트 교체후 조립중에도 시트가 손상되는 경우가 발생된다.

따라서 초저온용 볼밸브의 분해 점검시 볼과 시트에 생성된 밀착력을 제거하는 것이 중요하게 되었으며, 볼과 시트의 교체 후에도 시트(Seat)손상이 발견되어 재작업으로 정비신뢰성 하락, 시간과 비용 증가, 인적효율이 저하되는 문제점이 있다.

이에 따라 볼밸브 분해점검용 시트 이동 및 고정 장치를 고안할 필요성이 있다.

한국 공개특허 제10-2008-0095961호는 "고온/고압용 볼 밸브의 내화성 시트"(공개일자 : 2008.10.30)

본 고안은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 탑 엔트리 타입의 볼밸브에서 밸브 볼에 대한 밸브 시트의 이동 및 고정동작을 수행하여 밸브 시트의 착탈 작업이 용이하도록 그 구조가 개선된 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 볼밸브의 밸브 본체의 개구부 테두리 양측에 각각 안착되고 고정볼트에 관통되도록 결합되는 하부플레이트와; 상기 각각의 하부플레이트 상에 안착되고 고정볼트가 관통되도록 결합되는 이동블록과, 상기 이동블록의 일측면 단부로부터 하측으로 절곡되고 단부가 밸브 시트의 상면을 감싸도록 파지하는 후크를 갖는 이동부재와; 상기 이동부재의 상측에 안착되고 상기 고정볼트에 관통되도록 결합되는 상부플레이트와; 상기 밸브 시트의 상면에 접촉된 후크를 양외측으로 이동시켜 중앙의 밸브 볼로부터 분리시키기 위한 분리수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 분리수단은 상기 이동블록의 타측면에 외측으로 연장되고 외주면에 나사산이 형성되는 이동볼트와, 상기 하부플레이트의 상측에 마련되어, 상기 하부플레이트에 고정결합되고, 상기 이동볼트가 나사체결공을 통해 관통되어 체결되는 고정블록과, 상기 고정블록의 외측으로 관통된 이동볼트의 단부에 체결되는 조임너트를 구비하여서, 상기 조임너트의 조임력에 의해 이동볼트가 당겨지면서 상기 이동블록을 외측으로 이동시키는 것이다.

상기 하부플레이트는 상기 후크와 마주보는 테두리 부위에 홈부가 형성된 것이다..

본 고안은 취외용 지그를 이용하여 상호 밀착되어 있는 밸브 시트와 밸브 볼을 부품 손상없이 간편하게 분리시켜 밸브 볼과 밸브 시트를 외부로 용이하게 인출시킬 수 있으므로, 교체 및 점검 작업에 소요되는 작업시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 부품 손상을 최소화하여 정비 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 일반적인 탑 엔트리 타입 볼밸브의 내부구조를 나타낸 단면도.
도 2는 본 고안에 따른 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그의 구성을 나타낸 사시도.
도 3은 본 고안의 사용상태도.
도 4는 본 고안의 분리수단을 설명하기 위한 하부플레이트와, 이동블럭과, 고정블럭의 결합관계를 나타낸 분해사시도.

도 1은 일반적인 탑 엔트리 타입 볼밸브의 내부구조를 나타낸 도면으로서, 그 볼밸브(10)의 구조는 좌,우 양측에 플랜지(1b)를 가지며 상측에 개구부(1a)가 형성된 밸브 본체와, 상기 개구부(1a)를 개폐하도록 밸브 본체(1)의 상측에 체결부재를 매개로 착탈 가능하게 결합되는 밸브 커버(4)와, 상기 개구부(1a)를 통해 출입이 가능한 밸브 볼(3)과, 밸브 볼(3)의 좌,우 양측에 배치되는 좌,우측 밸브 시트(2)로 구성된다.

또한, 좌,우측 밸브 시트(2)는 밸브 본체(1)의 내주면에 지지되어 중앙의 밸브 볼(3)측으로 밀착되도록 탄성력을 부여하는 스프링부재(7)를 더 구비한다.

그리고 체결부재는 밸브 본체(1)의 상측에 돌출되도록 고정되어 밸브 커버(4)에 관통되도록 결합되는 스터드볼트 타입의 고정볼트(6)와, 밸브 커버(4)의 상측으로 노출된 고정볼트(6)의 단부에 체결되어 밸브 커버(4)를 고정시키는 고정너트(5)로 구성된다.

그런데, 좌,우측 밸브 시트(2)가 평상시의 초저온 상태에서도 스프링부재(7)의 탄성력으로 밸브 볼(3)의 양측에 밀착된 상태를 유지하는 데, 밸브 커버(4)를 개방한 상온상태에서 급격하게 팽창되면서 과도한 밀착력을 갖게 되어 밸브 시트(2)의 취외작업에 어려움이 있었다.

이를 해결하기 위한 본 고안에 따른 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 볼밸브(10)의 밸브 본체(1)의 개구부(1a) 테두리 양측에 각각 안착되고 고정볼트(6)에 관통되도록 결합되는 하부플레이트(100)와; 상기 각각의 하부플레이트(100) 상에 안착되고 고정볼트(6)가 관통되도록 결합되는 이동블록(210)과, 상기 이동블록(210)의 일측면 단부로부터 하측으로 절곡되고 단부가 밸브 시트(2)의 상면을 감싸도록 파지하는 후크(220)를 갖는 이동부재(200)와; 상기 이동부재(200)의 상측에 안착되고 상기 고정볼트(6)에 관통되도록 결합되는 상부플레이트(300)와; 상기 밸브 시트(2)의 상면에 접촉된 후크(220)를 양외측으로 이동시켜 중앙의 밸브 볼(3)로부터 분리시키기 위한 분리수단(400)으로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 하부 플레이트는 도 1에 도시되고 앞서 설명한 체결부재 중 고정너트(5)가 분리된 상태의 고정볼트(6)가 복수개 관통되도록 제1결합공(110)이 복수개 형성된 구조를 갖는다.

또, 하부플레이트(100)는 후크(220)와 마주보는 테두리 부위에 외측방향으로 홈부(105)가 형성된 구조를 갖는다.

홈부(105)는 이동부재(200)의 외측 방향 이동시 간섭되지 않도록 후크(220)의 이동 거리를 확장시킬 수 있는 이점을 갖는다.

상기 이동부재(200)는 하부 플레이트의 상측에 안착되는 이동블록(210)의 중앙에 길이방향으로 고정볼트(6)가 관통되는 장공(215)이 형성된다.

상기 장공(215)은 이동블록(210)의 측방향 이동시 고정볼트(6)와 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이동부재(200)는 이동블록(210)의 일측면 일단으로부터 하측으로 연장되도록 절곡된 후크(220)의 단부가 밸브 시트(2)의 상면과 대응되는 원호 형태로 형성된다.

상기 상부플레이트(300)는 이동부재(200)의 상측에 안착되도록 설치되고, 고정볼트(6)가 복수개 관통되도록 제2결합공(310)이 복수개 천공 형성된 구조를 갖는다.

또한, 하부플레이트(100)와 상부플레이트(300)는 이동플레이트의 측방향 이동시 고정볼트(6)가 간섭되지 않도록 중앙에 측방향으로 길게 슬라이딩공(120)(320)이 형성된 구조를 갖는다.

도 4에 도시된 바와 같이, 분리수단(400)은 상기 이동블록(210)의 타측면에 외측으로 연장되고 외주면에 나사산이 형성되는 이동볼트(410)와, 상기 하부플레이트(100)의 상측에 마련되어, 상기 하부플레이트(100)에 고정결합되고, 상기 이동볼트(410)가 나사체결공(420a)을 통해 관통되어 체결되는 고정블록(420)과, 상기 고정블록(420)의 외측으로 관통된 이동볼트(410)의 단부에 체결되는 조임너트(430)를 구비하여서, 상기 조임너트(430)의 조임력에 의해 이동볼트(410)가 당겨지면서 상기 이동블록(210)을 외측으로 이동시키도록 된 것이다.

즉, 분리수단(400)은 조임너트(430)에 렌치 등의 도구를 이용하여 조임력을 제공하게 되면, 이동볼트(410)에 외측 당김력을 제공하게 되고, 고정블럭(420)은 고정볼트(440)에 의해 하부플레이트(100)에 고정결합되어 있고, 이동블럭(210)의 외측으로 연장된 이동볼트(410)는 나사체결공(420a)을 통해 고정블록(420)에 체결되어 있으므로, 이동볼트(410)와 일체로 된 이동블록(210)을 외측으로 당겨서 이동시키게 됨과 아울러, 이동블록(210)의 이동시 후크(220)가 밸브 시트(2)를 파지한 상태로 밸브 본체(1)의 플랜지(1b) 측으로 당겨서 밸브 볼(3)과의 밀착을 해제시키게 된다.

이러한 구성을 갖는 본 고안은 도 1 및 도 3을 참조하면, 고정너트(5)를 고정볼트(6)로부터 해체하여 밸브 커버(4)를 밸브 본체(1)로부터 분리시키면, 개구부(1a)가 개방된다.

이어서, 하부플레이트(100)를 개구부(1a)의 테두리 상측에 안착되도록 설치하면, 제1결합공(110) 내로 스터드볼트 타입의 고정볼트(6)가 관통되도록 결합된다.

이후에, 하부플레이트(100) 상측에 이동블록(210)이 안착되도록 이동부재(200)를 설치한다.

이때, 이동블록(210)의 이동볼트(410)가 하부플레이트(100)의 고정블록(420)의 나사체결공(420a)을 통해 체결되도록 한 후에 조임너트(430)로 이동볼트(410)의 단부를 체결하거나, 하부플레이트(100)와 이동부재(200)를 미리 가조립한 상태로 하부플레이트(100)를 개구부(1a)의 테두리 상측에 안착시킬 수도 있다.

이동부재(200)의 후크(220)는 밸브 시트(2)의 상측을 파지하도록 결합된다.

그리고 이동부재(200)의 이동블록(210) 상에 상부플레이트(300)가 안착되도록 설치하면, 복수의 제2결합공(310)에 고정볼트(6)가 관통됨과 아울러, 슬라이딩공(320)에 고정볼트(6)가 관통되도록 결합된다.

이어서, 상부플레이트(300)의 상측에서 고정너트(5)를 고정볼트(6)의 단부에 체결하여 고정시킨다.

이후에 조임너트(430)를 조이면, 앞서 설명한 바와 같이 이동볼트(410)와 일체화된 이동블록(210) 및 후크(220)가 외측(밸브 본체(1)의 플랜지(1b) 측으로 이동하게 되면서, 양측의 밸브 시트(2)를 중앙의 밸브 볼(3)로부터 분리시킬 수 있다.

이로 인해, 중앙의 밸브 볼(3)을 개구부(1a)를 통해 외부로 인출시킬 수 있고, 밸브 볼(3)이 인출된 상태에서 쉽게 양측의 밸브 시트(2)를 개구부(1a)를 통해 외부로 인출한 후에 밸브 볼(3)과 밸브 시트(2)의 교체 및 점검작업을 수행할 수 있다.

상기한 교체 및 점검작업이 완료된 후에 앞서 설명한 방법의 역순으로 조립작업을 수행할 수 있다.

따라서, 본 고안은 취외용 지그를 이용하여 상호 밀착되어 있는 밸브 시트(2)와 밸브 볼(3)을 부품 손상없이 간편하게 분리시켜 밸브 볼(3)과 밸브 시트(2)를 외부로 용이하게 인출시킬 수 있으므로, 교체 및 점검 작업에 소요되는 작업시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 부품 손상을 최소화하여 정비 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.

1 : 밸브 본체 1a : 개구부
1b : 플랜지 2 : 밸브 시트
3 : 밸브 볼 4 : 밸브 커버
5 : 고정너트 6 : 고정볼트
7 : 스프링부재 10 : 볼밸브
100 : 하부플레이트 105 : 홈부
110 : 제1결합공 200 : 이동부재
210 : 이동블록 215 : 장공
220 : 후크 300 : 상부플레이트
310 : 제2결합공 320 : 슬라이딩공
400 : 분리수단 410 : 이동볼트
420 : 고정블록 420a : 나사체결공
430 : 조임너트 440 : 고정볼트

Claims (3)

1. 볼밸브(10)의 밸브 본체(1)의 개구부(1a) 테두리 양측에 각각 안착되고 고정볼트(6)에 관통되도록 결합되는 하부플레이트(100)와;
   상기 각각의 하부플레이트(100) 상에 안착되고 고정볼트(6)가 관통되도록 결합되는 이동블록(210)과, 상기 이동블록(210)의 일측면 단부로부터 하측으로 절곡되고 단부가 밸브 시트(2)의 상면을 감싸도록 파지하는 후크(220)를 갖는 이동부재(200)와;
   상기 이동부재(200)의 상측에 안착되고 상기 고정볼트(6)에 관통되도록 결합되는 상부플레이트(300)와;
   상기 밸브 시트(2)의 상면에 접촉된 후크(220)를 양외측으로 이동시켜 중앙의 밸브 볼(3)로부터 분리시키기 위한 분리수단(400)을 구비한 것을 특징으로 하는 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 분리수단(400)은 상기 이동블록(210)의 타측면에 외측으로 연장되고 외주면에 나사산이 형성되는 이동볼트(410)와,
   상기 하부플레이트(100)의 상측에 마련되어, 상기 하부플레이트(100)에 고정결합되고, 상기 이동볼트(410)가 나사체결공(420a)을 통해 관통되어 체결되는 고정블록(420)과,
   상기 고정블록(420)의 외측으로 관통된 이동볼트(410)의 단부에 체결되는 조임너트(430)를 구비하여서,
   상기 조임너트(430)의 조임력에 의해 이동볼트(410)가 당겨지면서 상기 이동블록(210)을 외측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 하부플레이트(100)는 상기 후크(220)와 마주보는 테두리 부위에 홈부(105)가 형성된 것을 특징으로 하는 볼밸브의 밸브 시트 취외용 지그.

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