KR20080008372A - 크로스-라인 플러깅 시스템 및 잠금 플러그 - Google Patents

Abstract

직경이 같거나 큰 제1 파이프라인(14)과 교차하는 크로스-라인(18)의 내부로의 출입구를 제공하는 방법은 분기 접속구(22)를 메인 파이프라인의 외면에 부착시키는 단계, 완전 개방 밸브를 분기 접속구에 붙이는 단계, 고온 태핑 머신(46)을 완전 개방 밸브(26)에 고정하는 단계, 고온 태핑 머신을 사용하여, 크로스-라인(18)의 내경과 동일한 직경의 개구를 메인 파이프라인(14)에 절삭하는 단계, 및 파이프라인의 검사 또는 세척 피그(30) 및/또는 잠금 플러그(26)를 설치하기 위한, 밸브(24) 및 메인 파이프라인(14)을 직경방향으로 통한 크로스-라인(18)의 내부로의 출입구를 남기기 위해 고온 태핑 머신을 제거하는 단계를 포함하고 있다. 회전 레지스터(132)는 잠금 플러그(76)를 파이프라인(18) 내부에 고정하는 것을 용이하게 한다.

파이프라인, 크로스-라인, 태핑 머신, 파이프 플러그, 피그

Description

크로스-라인 플러깅 시스템 및 잠금 플러그{CROSS-LINE PLUGGING SYSTEM AND LOCKING PLUG}

본 발명은 직경이 같거나 큰 메인 파이프라인과 교차하는 "크로스-라인(cross-line)"으로 불리는 분기 파이프라인의 내부로의 출입구(access)를 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

파이프라인은 최초의 천연 가스 및 원유와 같은 탄화수소 생성물을 수송하기 위해 세계 각지에서 사용되고 있다. 이러한 1차 상품들은 대단히 값비싼 것이고, 실제로 세계 전체에 걸쳐 현대의 보통 삶을 영위하는 데에 없어서는 안 되는 것이다. 하지만, 이러한 1차 상품은 값비싸다는 것 외에 위험 특성이 있다. 이러한 위험에는 누출된 석유 또는 가스 생성물로부터 폭발 또는 화재의 결과가 초래될 수 있는 것과 같은 생명에 대한 위협이 포함되어있고, 또한 이러한 생성물은 환경에 해로울 수 있다. 이러한 이유로, 적절한 수리 및 보수관리를 위하여 파이프라인을 정기적으로 점검하고 및/또는 평가하는 것이 중요하다. 파이프라인이 지면 위에 놓이는 경우에 존재할 수 있는 위험요소에 대비하여 파이프라인을 보호하기 위해 일반적으로 파이프라인은 지중에 묻힌다. 또한, 근해의 석유 및 가스 탐사량의 증가로 인해, 오늘날 많은 파이프라인이 해양의 바닥면, 즉 해저 위에 놓여있다. 이 러한 이유로, 파이프라인의 외면이 시각 조사의 점에서 쉽게 이용될 수 없다. 결과로서, 파이프라인을 점검하는 가장 경제적이고 효율적인 방법은 유체 흐름, 즉 천연 가스 및 원유의 흐름에 의해 파이프라인을 통하여 이동되는 피그(pig)를 송달하는 것이다. 파이프라인 피그의 적용 용처 및 사용에 관한 배경 정보에 관하여, Texas주 Houston 소재의 Gulf Publishing Company에 의해 출판되어 1980년 9/10월 학술지에 파이프라인 인더스트리에 게재된, Burt VerNooy가 저자인 "Fundamentals of Pipeline Pigging" 제목의 기사를 참고할 수 있다.

크로스-라인, 즉 일반적으로 더 큰 직경을 가진 다른 파이프라인과 상호연결하는 파이프라인을 조사하기 위해 파이프라인 피그를 사용하는 것에 특정한 문제가 봉착된다. 주 파이프라인이 수 마일 또는 수백 마일에 걸쳐서 뻗어있을 수 있는 반면, 크로스-라인은 수백 피트에서 수 마일까지 이르는 것과 같이, 대체로 길이가 훨씬 짧다. 이러한 크로스-라인을 위하여 피그를 발사시키고 수용하는 시설을 설치하는 것은 종종 어려우며 비용이 항상 많이 든다.

여기에 사용되는 용어 "크로스-라인"은 전술된 바와 같이, 다른 파이프라인과 상호연결하는 파이프라인, 및 분기관도 포함하고 있고, 이 분기관은, 반드시 다른 메인 파이프라인과 연결될 필요가 없으나 예를 들면 저장 시설, 처리 설비 등과 연결하고있는 메인 파이프라인으로부터 뻗어있는 작은 직경의 파이프라인이다. 따라서, 여기에서 "크로스-라인"은 분기관을 포함하고 있다.

본 발명에 관한 추가의 배경 정보를 위해, 아래의 미국 특허를 참고할 수도 있다.

특허번호	발명자	발명의 명칭
408,826	Conroy	Cross For Gas Mains or Pipes
1,825,034	Weatherhead, Jr.	Sectional Pipe Coupling
2,546,502	Harrington	Means For Incorporating Solid Fat In Liquid Fatty Mixtures
2,563,244	Holicer	Fluid Control Mechanism
2,913,259	Rings	Sidebranch Fitting For Main Supply Pipe
3,135,278	Foord et al.	Loading Pipeline Pigging System and Method
3,373,452	Watts	Manifold Assembly For Hot and Cold Water Faucet Pairs Arranged Back to Back
3,510,156	Markowz	Device For Transmitting Flows
3,766,947	Osburn	Fluid Tight Closure
4,579,484	Sullivan	Underwater Tapping Machine
4,708,372	Arima et al.	Cross Piping Construction
4,880,028	Osburn et al.	Completion Machine
5,439,331	Andrew et al.	High Pressure Tapping Apparatus
5,678,865	Anderson	Tank Tee Unit
5,967,168	Kitani et al.	Method of Connecting Branch Pipe
6,196,256	Klampfer	Manifold

본 발명은 직경이 같거나 큰 메인 파이프라인과 교차하는 크로스-라인의 내부로의 출입구를 제공하기 위한 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것이다. 상기 방법은 먼저 옆출구 접속구를 크로스-라인의 교차 지점과 직경방향으로 대향하는 측에서 메인 파이프라인의 외면에 부착하는 단계를 포함하고 있다. 옆출구 접속구는 용접으로 메인 파이프라인의 외면에 부착될 수 있다. 일체형 분기 접속구로 파이프라인의 외벽에 맞닿아서 끼워맞춤하는 부분이 있는 새들형 장치를 제공하고 있다. 옆출구 접속구가 메인 파이프라인에 용접된 후에, 완전 개방 밸브가 옆출구 접속구에 붙여진다. 전형적인 옆출구 접속구는 플랜지를 가진 형태로 구성되어있다. 완전 개방 밸브는 플랜지 접속구에 붙여질 수 있다.

그 다음 고온 태핑 시스템이 밸브에 붙여진다. 다음의 두 미국 특허에서는 파이프라인을 압력하에 태핑 가공하도록 사용될 수 있는 장치 및 시스템이 예시되어있고 설명되어있다.

1. 1986년 4월 1일 Sullivan에게 허여된 "Underwater Tapping

Machine"의 제4,579,484호

2. 1995년 8월 8일 Andrew 등에게 허여된 "High Pressure Tapping Apparatus"의 제5,439,331호

본 예에서, 이러한 고온 태핑 머신이 밸브의 외부에 지원되고, 메인 파이프라인의 측벽에 개구를 절삭하기 위해 고온 태핑 머신은 개방한 상태의 밸브를 관통하여 뻗을 수 있다. 몇몇 예에서 단지 크로스-라인의 내경 크기의 개구를 파이프라인에 절삭하는 것이 필요함에도 불구하고, 실시의 목적상, 보통 메인 파이프라인의 내경과 실질적으로 동일한 크기의 개구를 메인 파이프라인의 측벽에 절삭하는 것이 통상적으로 바람직하다.

개구가 메인 파이프라인의 벽에 절삭된 후에, 고온 태핑 머신은 제거되고 그 다음 검사 피그를 파이프라인 내부에 삽입시키는데 사용하기 위한 장비가 밸브에 부착될 수 있다. 실시 방법과 같이, 고온 태핑 머신이 채용된 후에, 피그 발사기가 밸브에 붙여질 수 있다. 그 후에, 밸브가 개방한 상태로, 피그는 밸브를 통과하고, 메인 파이프라인을 통해 직경방향으로 메인 파이프라인에 부착된 접속구를 통과하여 크로스-라인 내부로 발사된다. 그 후, 피그는 피그에 의해 이룰 수 있는 통상의 업무를 수행하기 위해, 크로스-라인을 통과하는 가스 또는 액체의 유체 흐름에 의해 이동한다. 예를 들면, 피그는 파이프라인의 압입 자국, 비틀림 또는 다른 장애물을 탐지하기 위해 기하구조 측정을 하도록 채용될 수 있다. 피그는 크로스-라인의 내부를 청소하기 위해 채용될 수 있다. 피그는 누설 자속(magnetic flux) 또는 음파 검사 기술을 사용하여 크로스-라인 벽의 부식을 탐지하기 위해 채용될 수 있다.

본 발명의 방법 및 시스템에 의해 피그를 크로스-라인의 내부에 삽입시킬 수 있는 것에 더하여, 피그를 채용하지 않는 다른 작업을 할 수 있다. 예를 들면, 잠금 파이프 플러그를 사용함으로써, 크로스-라인은 메인 파이프라인과 교차하는 지점 근처에서 폐쇄될 수 있다. 크로스-라인이 폐쇄된 상태에서, 압력 테스트가 이루어질 수 있다. 또한, 크로스-라인의 양단부를 폐쇄함으로써, 메인 파이프라인을 통하는 유체의 흐름을 중단시키지 않으면서 크로스-라인이 감압되어 수리가 행해질 수 있다.

크로스-라인은 전형적으로 두 개의 메인 파이프라인 사이에 뻗어있다. 이러한 예에서, 메인 파이프라인 모두에 채용되도록 전술된 방법들에 의한 출입구를 크로스-라인의 양단부에 제공하는 것이 바람직하다. 즉, 출입구는 크로스-라인의 양단부의 내부를 향하여 메인 파이프라인을 지나 형성될 수 있다.

본 발명은 또한 크로스-라인이 부착되는 메인 파이프라인을 관통하여 출입구가 제공된 후에 크로스-라인을 검사, 테스트 또는 수리할 때 사용하기 위한 장치를 제공하고 있다. 메인 파이프라인을 통과하는 피그가 의도하지 않게 크로스-라인으로 우회하는 것을 막기 위하여 메인 파이프라인의 내부에 설치될 수 있는 분기 실드 피그 가이드가 개시되어있다. 피그가 메인 파이프라인을 직경방향으로 통하여 크로스-라인의 내부로 지나가는 것을 가능케 하는 유체-통과 피그 가이드 또한 개시되어있다. 이러한 유체-통과 피그 가이드는 항상 크로스-라인을 통한 피그를 발사하는 작동이 완료된 후에 제거된다. 본 발명의 구상을 이용하여 크로스-라인에 출입구가 제공된 후에, 여기에 모두 개시된 잠금 파이프 플러그 또는 크로스-라인 플러거는 전술된 이유로 크로스-라인의 양단부를 폐쇄하기 위해 채용될 수 있다.

첨부된 도면과 함께 이하의 상세한 설명 및 바람직한 실시예 및 청구항으로부터 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명할 것이다. 본 발명의 다른 특징, 양상, 및 장점은 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구항 및 (일정한 축척으로 도시되지 않은)도면을 참조로 보다 잘 이해될 것이다:

도 1은 두 개의 메인 파이프라인과 하나의 크로스-라인이 있는 영역의 토지의 토광을 도시한 등각사시도이다. 이 도면은 메인 파이프라인의 각각의 측벽에 구멍을 내어 크로스-라인에 출입구를 제공하기 위한 본 발명의 방법을 도시하고 있다.

도 2는 메인 파이프라인을 점선으로 도시하고, 피그가 크로스-라인의 내부에 발사될 때 메인 파이프라인을 통해 일시적으로 삽입되는 유체-통과 피그 가이드를 실선으로 도시한 등각사시도이다.

도 3은 피그가 메인 파이프라인을 통하도록 돕기 위해 크로스-라인에 출입구가 제공된 후에 메인 파이프라인 내부에 삽입될 수 있는 분기 실드 피그 가이드의 등각사시도이다. 즉, 분기 실드 피그 가이드는 메인 파이프라인을 통과하는 피그가 의도하지 않게 크로스-라인 내로 우회되지 않도록 사용된다.

도 4는 크로스-라인의 내부를 폐쇄하기 위해 사용될 수 있는 잠금 파이프 플러그의 분해도이고 잠금 파이프 플러그의 설치를 위해 사용되는 공구를 도시하고 있다.

도 5는 도 4에 도시된 형태의 잠금 파이프 플러그의 단면도이다. 이 도면에서 잠금 파이프 플러그는 잠금 파이프 플러그가 크로스-라인의 내부에 삽입되거나 내부로부터 제거될 때처럼 비확장 상태에 있다.

도 6은 크로스-라인의 기밀 폐쇄를 제공하는 방식으로 크로스-라인의 내부에서 고정 위치로 가동된 후의 도 4 및 5의 잠금 파이프 플러그를 도시하고 있다.

도 7은 크로스-라인과의 연통을 제공하는 메인 파이프라인의 개구를 막도록 사용될 수 있는 크로스-라인 플러거의 측면도이다.

도 8은 도 7에 대하여 90도로 회전된 크로스-라인 플러거의 측면도이다.

도 9는 도 7 및 8의 크로스-라인 플러거의 등각사시도이다.

도 10은 도 7, 8 및 9의 크로스-라인 플러거의 정면도이다.

도 11은 도 7, 8 및 9의 크로스-라인 플러거의 배면도이다.

도 12는 크로스-라인이 연결되는 메인 파이프라인를 통하여 직경방향으로 출입구를 제공하도록 본 발명의 방법이 채용된 후에 크로스-라인 내부로 발사될 수 있는, 작은 축척으로 도시된 전형적인 기기인 파이프라인 피그의 등각사시도이다.

도 13은 도 5 및 6에 도시된 개선된 잠금 파이프 플러그 형태의 일부분을 단면으로 도시한 정면도이다. 개선된 잠금 파이프 플러그는 여러 이점 중에서도, 회전 레지스터를 포함하고 있다.

이제 설명되는 본 발명은 그 적용예가 첨부된 도면에 예시된 부분들의 구성 및 배열의 상세한 설명에 제한되지 않는 것은 물론이다. 본 발명은 다른 실시예로 구성될 수 있고 여러 방법으로 실시되거나 실행될 수 있다. 이하에 채용된 표현 및 전문용어는 설명을 위한 것일 뿐 한정되지 않는다.

(도면 부호의 설명)

10 지면 70 짧은 관형부

12 토광 72 바

14 제1 메인 파이프라인 74 바

16 제2 메인 파이프라인 76 잠금 파이프 플러그

18 크로스-라인 76A 개선된 잠금 파이프 플러그

20 크로스-라인의 연결부 78 죄임 너트

22 분기 접속구 80 램 익스팬더

24 플랜지 접속구 82 샤프트

26 밸브 84 기초 부재

28 피그 발사기 86 관형부

30 파이프라인 피그 88 반경방향 플랜지

32 유압 램 90 압축 부재

34 플러깅 머신 92 시일 부재

36 피그 신호 장치 94 가동(actuation) 부재

38 분기 접속구 96 컵부

40 플랜지 접속구 98 원뿔대(frusto-conical)면

42 밸브 100 세그먼트형 슬립부

44 피그 캐쳐 102 기초부

46 고온 태핑 머신 104 볼트

48 유체-통과 피그 가이드 106 볼트 헤드

50 관형 보디 108 크로스-라인 플러거

52 슬롯형 개구 110 백업 플레이트

54 외경 112 엘라스토머 시일

56 잠금 링 플랜지 114 부착 가이드

58 외부 그루브 116 파이프라인 피그

60 분기 실드 피그 가이드 118 바이패스 관

62 관형 보디부 120 바이패스 밸브

64 측방향 관형부 126 레지스터 스프링

66 잠금 링 플랜지 128 수나사부

68 원주방향 그루브 132 회전 레지스터

134 와이어 브러쉬 152 내측 단부 부분

136 와이어 154 나사형 개구

138 외측 단부 156 내부 리세스

140 파이프 내면 158 파이프 프러그

142A,B 면 플레이트 160 와셔

144 개구 162 암나사부

146 볼트 164 플랜지

148 나사형 개구 166 개구

150 홀더

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 원리가 실시될 수 있는 실시예가 예시되어있다. 이 도면은 제1 메인 파이프라인(14), 제2 메인 파이프라인(16) 및 크로스-라인(18)이 드러나 있는 토광(12)이 있는 지면(10)을 도시하고 있다. 본 발명은 크로스-라인(18)의 무결성을 검증하기 위한 개선된 방법, 시스템 및 장치를 제공하는 것이다.

크로스-라인(18)에 출입구를 제공하도록 발명을 실시하는 제1 단계는 크로스-라인(18)의 교차 지점(20)과 직경방향으로 대향하는 측에서 주 파이프라인(14)의 외면에 분기 접속구(22)를 붙이는 것이다. 동등하게 "분기 파이프라인"일 수도 있는 "크로스-라인" 용어는 메인 파이프라인으로부터 직각으로 뻗어있는 라인을 나타내는 것이다. 분기 접속구(22)는 적어도 크로스-라인(18)의 직경과 동일한 직경으로 구성되는 것을 필요로 하지만 메인 파이프라인(14)의 직경과 동일한 직경으로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 분기 접속구는 전형적으로 완전 개방 밸브(26)의 부착물을 수용하는 플랜지(24)를 포함할 것이다. 밸브(26)가 부착된 후, 그 다음에 고온 태핑 머신(미도시)이 밸브에 고정된다. 파이프라인의 내부에 출입구를 제공하는 고온 태핑 머신의 이용은 종래에 잘 알려져 있다. 이 구성의 특정 고안에 관하여, 고온 태핑 머신의 이용방법 및 작동은 공지되어있는 다음의 미국 특허:

"Underwater Tapping Machine"의 제4,579,484,호; 및

"High Pressure Tapping Apparatus"의 제5,439,331호를 참조할 수 있다.

고온 태핑 머신을 사용하여 개구가 메인 파이프라인(14)의 측벽에 절삭되도록 쉘 커터(미도시)가 메인 파이프라인(14)의 외측벽과 맞물리기 위해 밸브(26), 플랜지(24) 및 분기 접속구(22)를 통하여 뻗어있다. 개구는 메인 파이프라인(14)에 대한 크로스-라인(18)의 연결부(20)에 직경방향으로 마주하고 있다.

이러한 큰 직경의 개구가 메인 파이프라인(14)의 측벽에 절삭된 후에, 파이프라인으로부터 절결된 조각이 밸브(26)를 통하여 제거된다. 그 후 밸브(26)가 폐쇄되어 고온 태핑 머신(미도시)이 제거될 수 있고, 고온 태핑 머신 대신에 피그 발사기(28)가 밸브(26)에 부착된다. 피그 발사기는 파이프라인 산업계에서 잘 알려져 있다. 본질적으로 피그 발사기는 도 1에 예시된 파이프라인 피그(30)와 같은 파이프라인 피그가 대기 압력에서 피그 발사기 내부에 배치되는 것을 허용하는 장치이다. 그 다음 피그 발사기는 누출 방지 밀폐된다. 그 후 밸브(26)가 개방되어 파이프라인 피그(30)가 유압 램(32)과 같은 수단에 의해 피그 발사기(28)로부터 밸브(26)와 분기 접속구(22)를 통과하고, 메인 파이프라인(14)을 직경방향으로 통과하여 크로스-라인(18)의 내부로 밀려난다. 액체 또는 가스인 유체의 흐름력에 의해, 그 후 피그는 크로스-라인(18)을 통하여 이동되도록 야기될 수 있다. 도 1에서, 크로스-라인(18)을 통과하여 이동하는 것과 같이 파이프라인 피그(30)가 점선 으로 표시되어있다.

피그(30)가 크로스-라인(18)을 통하여 흐르는 것을 가능케 하기 위하여, 메인 파이프라인(14)을 일시적으로 폐쇄하거나 또는 적어도 부분적으로 폐쇄함으로써 높아진 유체 흐름 압력을 얻을 수 있다. 이러한 목적으로, 대체로 도면부호 34로 표시된 플러깅 머신이 크로스-라인 연결부의 하류에서 파이프라인(14)에 붙여질 수 있다. 전술된 바와 같이 기능하는 플러깅 머신은, 메인 파이프라인을 통한 유체 흐름의 일시적인 차단 또는 적어도 감소를 위해 유체 차단 장치(미도시)가 삽입될 수 있는 개구를 메인 파이프라인(14)의 내부에 제공할 수 있다. 이러한 유체 차단 기구는 파이프라인 산업계에서 잘 알려져 있고, 미국 Oklahoma주 Tulsa 소재의 T.D. williamson, Inc.사로부터 구입이 가능하다.

플러깅 머신(34) 및 유체 차단 기구의 삽입에 의해 유체 흐름이 차단되거나 적어도 제한되어, 파이프라인 피그(30)는 크로스-라인(18)의 내부를 통과하도록 가압될 것이다. 피그(30)는 기하구조 측정 피그, 청소 피그, 부식 측정 피그 등과 같이 현재 산업에서 사용되는 임의의 형태로 구성될 수 있다. 크로스-라인(18)을 통과하는 피그의 이동은 크로스-라인(18)의 외부에 부착되어있는 피그 신호 장치(36)를 사용함으로써 확인될 수 있다. 이와 같은 두 개의 피그 신호 장치가 도 1에 도시되어있다.

제2 분기 접속구(38)가 크로스-라인(18)의 연결부에 대향하여 제2 메인 파이프라인(16)에 부착되어있는 것으로 도 1에 도시되어있다. 제1 파이프라인(14)과 같이, 분기 접속구(38)에 플랜지(40)가 부착된 후에, 밸브(42)가 채용된다. 밸 브(42)를 통하여 메인 파이프라인(18)의 외면에 접근함으로써, 제2 메인 파이프라인(16)의 벽에 개구를 절삭하는 고온 태핑 머신(미도시)이 채용될 수 있다. 이러한 개구가 절삭된 후에, 고온 태핑 머신이 제거되고 피그 캐처(44)가 설치될 수 있다. 이러한 방식으로, 파이프라인 피그의 사용이 상업적으로 이용가능한 임의의 기능을 수행하도록 파이프라인 피그(30)가 크로스-라인(18)을 관통하여 지나간 후에, 피그는 캐처(44) 내부에 포획되어 제거될 수 있다.

설명된 바와 같이, 피그(30)의 이동을 야기하는 크로스-라인(18)을 통한 유체 흐름 압력을 증가시키기 위해, 제2 메인 파이프라인(16) 내부에 정상적으로 발생하는 유체 흐름을 막는 것이 바람직할 수 있고, 이러한 이유로, 제2 메인 파이프라인(16)의 내부에 개구를 절삭하여 유체 흐름을 일시적으로 막거나 제한하는 플러깅 머신을 갖춘 유체 차단 장비를 삽입시키기 위하여 고온 태핑 머신이 채용될 수 있다. 따라서 제1 메인 파이프라인(14) 중 크로스-라인의 하류의 흐름이 차단되거나 제한되고 제2 메인 파이프라인(16) 중 크로스-라인의 상류의 흐름이 차단되거나 제한되는 상태에서, 크로스-라인(18)을 통한 유체 흐름 압력은 파이프라인 피그(30)가 파이프라인을 통하여 회수(retrieval) 위치로 이동하는 것을 보장케 하도록 최적화되어있다.

설명된 바와 같이 제1 파이프라인(14)의 측벽을 통하여 개구가 절삭된 후에, 파이프라인 피그(30)가 메인 파이프라인을 통해 메인 파이프라인의 직경방향으로 발사될 때 피그는 크로스-라인(18) 내로 지나가고 메인 파이프라인(16)의 내부에 머무르지 않도록 대비하는 것이 중요하다. 이러한 이유로, 대체로 도면부호 48로 표시된 유체-통과 피그 가이드가 채용된다. 유체-통과 피그 가이드는 도 2에 예시되어있다. 밸브(26)를 관통한 유체-통과 피그 가이드(48)는 도 2에 점선으로 예시되어있는 제1 메인 파이프라인(14)을 통하여 직경방향으로 삽입된다. 유체-통과 피그 가이드(48)는 슬롯형 개구(52)가 있는 관형 보디(50)를 가지고 있다. 외측 단부 부분(45)의 외경은 크로스-라인(18)의 내부에서 망원경식으로 뻗을 수 있는 외경으로 구성되어있다.

유체-통과 피그 가이드(48)의 내측 단부는 외측 원주방향 그루브(58)를 구비한 잠금 링 플랜지(56)를 가지고 있다. 공지된 바와 같이, 플랜지 접속구(24 및 40)는 내부 장치를 수용하고 그 내부 장치를 적소에 해제가능하게 잠금 고정하는 것을 용이하게 하는 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 장치는 1973년 10월 23일에 허여된 "Fluid-Type Closure"의 미국 특허 제3,766,947호에 상세하게 예시되어있고 설명되어있다. 이 특허는 플랜지의 외면에 있는 나사 기구(도 1에 미도시)를 조정함으로써 다수의 잠금 요소를 반경방향 안쪽 또는 반경방향 바깥쪽으로 이동되도록 작동시킬 수 있는 형태의 플랜지를 교시하고 있다. 이 잠금 요소는 외측 원주방향 그루브(58) 내로 이동되어 그에 의해 유체-통과 피그 가이드(48)가 파이프라인(14)을 관통하여 직경방향으로 뻗어있는 것과 같이 유체-통과 피그 가이드(48)를 적소에 유지시킨다.

전술된 바와 같이, 유체-통과 피그 가이드(48)의 사용은 피그가 크로스-라인(18)의 내부를 지나가도록 피그(30)가 메인 파이프라인(14)을 통과하는 것을 가능케 한다. 동일한 방식으로, 도 2에 예시된 유체-통과 피그 가이드는, 원주방향 그루브(58) 내로 뻗을 수 있고 그 그루브로부터 후퇴될 수 있는 잠금 요소를 가진 형태의 (도 1에서 볼 수 있는)플랜지(40)가 구성되어있는 상태로 제2 파이프라인(16)의 내부에 직경방향으로 위치되어있다.

피그가 메인 파이프라인(14 또는 16)의 내부에 발사되고 즉 메인 파이프라인(16)를 통하여 직경방향으로 수용되고 그 후 제거될 때 메인 파이프라인이 메인 파이프라인을 통한 피그의 통과를 방해하는 상태에 있을 경우에만 유체-통과 피그 가이드(48)가 사용된다.

메인 파이프라인(14 및 16)을 통하여 직경방향으로 출입구를 제공하기 위해 설명된 바와 같이 본 발명의 방법이 채용되고 피그 작동 또는 크로스-라인(18) 상에서 행해지도록 요구되는 다른 작업이 완료된 뒤에, 크로스-라인 상에서의 이러한 작업이 행해지지 않았던 것과 같은 방식으로 기능하도록 메인 파이프라인(14 및 16)이 복귀되는 것이 중요하다. 즉, 메인 파이프라인(14 및 16)의 벽을 관통한 개구의 마련이 메인 파이프라인을 통하는 파이프라인 피그의 흐름을 방해하지 않는 것이 중요하다. 이러한 목적으로, 크로스-라인(18) 상에서의 작업이 완료된 뒤에, 도 3에 도시된 바와 같이 대체로 도면부호 60으로 표시된 분기 실드 피그 가이드가 메인 파이프라인(14 및 16)의 내부에 설치될 수 있다. 분기 실드 피그 가이드는 메인 파이프라인(14)의 내경보다 약간 작은 외경으로 구성된 짧은 길이의 메인 관형 보디부(62)를 포함하고 있다. 관형 보디부(62)로부터 뻗어있는 측방향 관형부(64)가 원주방향 그루브(68)를 가진 잠금 링 플랜지(66)에 메인 보디 부분을 연결시킨다. 따라서, 전술된 바와 같은 미국 특허 제3,766,947호에 예시되고 설명되 어있는 잠금 링 시스템을 사용함으로써, 분기 실드 피그 가이드(60)가 메인 파이프라인(14)의 내부에 유지될 수 있다.

관형 보디부(62)로부터 뻗어있는 짧은 관형부(70)의 외경은 실질적으로 크로스-라인(18)의 내경과 동일하다. 분기 실드 피그 가이드(60)가 메인 파이프라인(14)의 내부에 위치되었을 때, 짧은 관형부(70)는 분기 실드 피그 가이드(60)를 적소에 고정하는 것을 돕기 위해 크로스-라인 내부에 망원경식으로 뻗어있다. 메인 파이프라인(14)을 통과하는 피그가 크로스-라인(18)에 들어갈 가능성을 막기 위하여, 평행한 바(72)가 관형부(70)를 폐쇄한다. 이와 유사한 바(74)가 유사한 이유로, 즉 피그가 측방향 관형 통로로 들어갈 가능성을 막기 위해 측방향 관형부(64)를 폐쇄하는 것으로 도시되어있다. 피그가 측방향 관형 통로로 들어가는 것을 야기할 측방향 관형 통로를 통한 유체 흐름이 없으나, 짧은 관형부(70)를 통한 유체 흐름이 가능하므로 바(74)를 사용하는 것을 선택사항이다.

메인 파이프라인(14)이 압력을 받는 동시에 분기 실드 피그 가이드가 설치될 수 있도록 분기 실드 피그 가이드(60)는 고온 태핑 머신에 의해 전술된 바와 같이 밸브(26)를 통해 설치된다. 분기 실드 피그 가이드(60)는 플랜지(24)를 막아 밸브(26)가 제거되는 것을 가능케 하는 플랜지 폐쇄 시스템(66) 및 설치되는 블라인드 플랜지(미도시)를 포함하고 있다.

분기 실드 피그 가이드(60)는 또한 제1 메인 파이프라인(14)을 참조로 설명된 바와 같은 이유로 제2 메인 파이프라인(16)에 설치될 것이다.

크로스-라인(18)으로의 출입구가 메인 파이프라인(14 및 16)을 통하여 직경 방향으로 제공된 후에, 크로스-라인의 무결성을 가능케 하는 데에 종종 요구되는 압력 테스트를 고려할 수 있도록 크로스-라인(18)의 양단부를 밀폐시킬 수 있다. 이러한 목적으로, 도 4에 대체적으로 도시되어있고 도 5 및 6에 상세하게 도시된 잠금 파이프 플러그(76)가 채용될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 잠금 파이프 플러그(76)의 후방 단부에는 샤프트(82)에 의해 배치되어 회전되는 램 익스팬더(80)로 붙잡을 수 있는 죄임 너트(78)가 있다. 램 익스팬더(80)의 축방향 및 회전방향 위치를 제어하는 고온 태핑 장비에 의해, 램 익스팬더는 메인 파이프라인(14 및 16) 양자의 내부를 통하여 직경방향으로 뻗을 수 있다. 이러한 방식으로 잠금 파이프 플러그(76)는 크로스-라인(18)의 양단부에 삽입될 수 있다.

잠금 파이프 플러그가 도 5에 상세하게 도시되어있다. 기초 부재(84)는 수나사부가 형성되어 너트(78)를 수용하는 관형부(86)를 가지고 있다. 기초 부재(84)는 반경방향 압축 부재(90)를 향한 일체형 반경방향 플랜지부(88)를 가지고 있고, 이 반경방향 압축 부재는 관형부(86) 위에서 슬라이딩할 수 있다. 반경방향 플랜지부(88)와 압축 부재(90)의 사이에는 원주방향 엘라스토머 시일 부재(92)가 있다. 도 5에 도시된 이완 위치에서 시일 부재는 단면도로 도시된 바와 같이 바깥쪽을 향한 컵형으로 되어있다. 컵부(96)를 가진 작동 부재(94)가 관형부(86) 상에 수용되어있다. 압축 부재(90)는 세그먼트형 슬립부(100)를 수용하는 원뿔대면(98)을 가지고 있다.

너트(78)가 도 4에 보이는 바와 같이 샤프트(82) 및 그에 따른 램 익스팬더(80)의 회전에 의해 나사식으로 조여질 때, 기초 부재(84)를 향한 너트(78)의 나 사 조임은 압축 부재(90)를 기초 부재의 반경방향 플랜지(88)를 향해 이동시켜, 시일 부재(92)를 압축시킨다. 세그먼트형 슬립부(100)들은 플랜지(88)를 향해 동시에 이동되고 원뿔대면(98)과 슬립부와의 반작용에 의해 슬립부가 크로스-라인(18)의 내부와 맞물리기 위해 반경방향 바깥쪽으로 뻗는다. 이러한 방식으로 잠금 파이프 플러그(76)는 크로스-라인(18)의 내부에 단단히 맞물린다. 크로스-라인(18)의 양단부에 잠금 파이프 플러그가 있는 상태로, 누출 테스트를 하기 위해 압력이 잠금 파이프 플러그에 가해질 수 있다. 크로스-라인(18)의 파열 강도를 테스트하기 위해 고압이 가해질 수 있다.

이러한 테스트가 완료된 후에, 샤프트(82)에 부착된 익스팬더(80)를 사용하여 너트(78)를 반대로 회전시키고, 플러그를 회수함으로써 각각의 잠금 파이프 플러그가 제거될 수 있다.

크로스-라인(18)의 양단부를 막는 다른 방법은 도 7~11에 도시된 바와 같은 크로스-라인 플러거(108)를 사용하는 것이다. 이 품목은 볼트(104)를 구비한 기초부(102)를 가지고 있고, 이 볼트는 대체로 도면부호 108로 표시된 크로스-라인 플러거의 전방 단부를 형성하는 헤드(106)를 가지고 있다. 볼트(104)는 엘라스토머 시일(112)이 앞면에 있는 작동 백업 플레이트(110)를 수용하고 있다. 백업 플레이트(110)와 엘라스토머 시일(112) 앞면의 곡률 반경은 메인 파이프라인(14 및 16)의 내부 원주면과 동일한 곡률 반경이다. 크로스-라인 플러거(108)의 후방 단부에는 부착 가이드(114)가 있다.

크로스-라인 플러거(108)는, 메인 파이프라인(14 및 16)의 각각에 절삭되어 있는 개구를 사용하여, 유압 실린더(32)로부터 뻗어있는 로드(미도시)에 부착된 크로스-라인 플러거(108)가 각각의 개방 밸브(26 및 42)를 통하여 삽입됨으로써, 크로스-라인(18)의 양단부가 일시적으로 폐쇄될 수 있는: 방식으로 사용될 수 있다. 크로스-단부 플러거(108)는 메인 파이프라인을 직경방향으로 통과한다. 각 플러거의 엘라스토머 시일(112)은, 메인 파이프라인의 내부 원통형 벽 중 크로스-라인(18)과 연통하는 개구를 둘러싸는 주변 영역과 맞물린다. 이러한 방식으로 크로스-라인의 각각의 단부는 플러그로 막힌다. 크로스-단부 플러거(108)는 크로스-라인(18)의 내부의 고압을 견디기 위해 사용되도록 의도된 것은 아니지만, 크로스-단부 플러거(108)는 수리를 할 수 있도록 메인 파이프라인으로부터 크로스-라인을 격리하고 크로스-라인으로부터 액체 및 가스를 배출하기 위해 사용될 수 있음을 유념해야한다. 크로스-라인 플러거는 크로스-라인을 영구히 폐쇄하도록 의도된 것은 아니다.

도 12는 크로스-라인(18)의 구조적 무결성을 측정하기 위해 사용되는 형태로 구성될 수 있는 파이프라인 피그(116)의 작은 축척의 등각사시도이다. 도 12에 도시된 형태의 피그(116)는 누설 자속, 또는 음파 에너지 반사에 의해 부식을 측정하는 것과 같은 고도의 기술 시스템을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 방법 및 시스템에 직접적으로 관련되지 않았지만 여기에서 본 발명을 좀더 유용하게 만드는 부가의 요소를 예시하고 있다. 분기 접속구(38)를 기준으로 한 하류에서 제2 메인 파이프라인(16)과 연결하는 바이패스 관(118)이 크로스-라인(18)으로부터 뻗어있다. 바이패스 밸브(220)는 바이패스 관(118)을 통 하는 흐름을 제어한다. 피그(30)가 분기 접속구(22)를 통해 제1 메인 파이프라인(14)을 직경방향으로 관통하여 발사될 때, 밸브(120)가 개방된다. 파이프라인 피그(30)가 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이 크로스-라인(18)의 단부 근처에 도달하였을 때, 파이프라인 피그에 의해 유체 흐름이 제한되면 유체가 바이패스 관(118)을 통하여 흐르게 되어, 피그 캐처(44)로부터 확장하는 장치에 의해 회수 위치에 있는 파이프라인 피그의 추가적인 이동이 정지된다. 피그가 크로스-라인에 수용되어있지 않을 때에는, 바이패스 밸브(120)는 정상적으로 폐쇄될 것이다.

도 13은 대체적으로 도면부호 76A로 표시된 개선된 잠금 파이프 플러그를 일부분 단면으로 표시한 정면도이다. 개선된 잠금 파이프 플러그는 도 5 및 6을 참조하여 예시되고 설명된 잠금 파이프 플러그의 기본 구상 및 동일한 번호로 제공되어있는 도 5 및 6의 구성요소와 동일한 구조 및 기능을 가지는 개선된 잠금 파이프 플러그의 구성요소를 채용하고 있다.

따라서, 도 13의 실시예는: 관형부(86)와 반경방향 플랜지(88)를 갖춘 기초 부재(84); 압축 부재(90); 엘라스토머 시일 부재(92); 컵부(96)가 있는 작동 부재(94); 및 세그먼트형 슬립부(100)를 수용하는 압축 부재(90) 상의 원뿔대면(98)과 같이, 도 5 및 6의 실시예와 비교하여 유사하게 기능하는 구성요소를 가지고 있다. 도 5 및 6에 예시된 잠금 파이프 플러그와 도 13에 도시된 잠금 파이프 플러그의 유사점에 더하여, 도 13은 부가의 특징 및 개선점을 도시하고 있다.

전술된 바와 같이, 세그먼트형 슬립부(100)는 개선된 잠금 파이프 플러그(76A)가 배치되어있는 파이프의 내벽에서 견고히 잠금 고정되도록 금속으로 형성 되어있다. 리테이너 스프링(126)은 세그먼트형 슬립부(100)와 압축 부재(90)의 원뿔대면(98)과의 접촉 상태를 유지시키기 위해 세그먼트형 슬립부를 둘러싼다.

작동 부재(94)는 기초 부재(84)의 관형부(86)의 수나사부(128) 상에 슬라이딩 가능하게 수용되어있다. 개선된 잠금 파이프 플러그(76A)가 파이프 내부에 삽입될 때, 홀더(150)의 회전이 세그먼트형 슬립부(100)에 반하여 컵부(96)를 이동시켜서 그에 의해 반경방향 플랜지(88)를 향한 방향으로 압축 부재(90)를 가압하도록, 암나사부(154)가 관형부(86)의 수나사부(128)와 맞물리는 상태로, 작동 부재(94)를 축선방향으로 전진시킨다. 이는 세그먼트형 슬립부(100)의 반경방향 확장과 동시에 플랜지(88)를 향한 압축 부재(90)의 축선방향 전진을 야기하여, 시일 부재(92)를 압축시킨다. 따라서, 홀더(150)를 나사식으로 회전하는 것은 세그먼트형 슬립부(100)가 잠금 파이프 플러그가 배치되어있는 파이프의 내면에 대하여 잠금 파이프 플러그를 잠금 고정하고, 잠금 파이프 플러그가 배치되어있는 파이프의 벽에 대하여 밀폐되도록 시일 부재(92)를 반경방향으로 팽창시키는 것을 야기한다.

홀더(150)가 잠금 파이프 플러그를 설치하기 위해 회전될 때, 잠금 파이프 플러그 자체는 회전하지 않는 것이 필요하고, 즉 홀더(150)의 암나사부와 기초 부재의 관형부(86) 상의 수나사부(128) 사이는 나사 결합되어야 한다. 다른 방식으로 말하면, 세그먼트형 슬립부(100)와 시일 부재(92)를 작동시키기 위해 작동 부재(94)가 홀더(150)의 회전을 통해 슬라이딩 가능하게 전진할 수 있도록, 기초 부재(84)를 회전하지 못하게 하는 것이 중요하다. 도 13의 개선된 잠금 파이프 플러그(76A)의 실시예는 플러그를 적소에 잠금 고정하기 위하여 혁신적인 기초 부 재(84)의 회전 구속 시스템을 포함하고 있다.

개선된 잠금 파이프 플러그(76A)가 파이프라인 내부에 삽입될 때, 파이프 내부에서 잠금 파이프 플러그의 잠금 처리를 시작하기 위해 컵부(96)가 슬립부(100)를 밀도록, 홀더(150)를 나사식으로 전진시켜 그에 따라 작동 부재(94)를 슬라이딩 가능하게 전진시키기 위해 홀더(150)를 기초 부재(84)에 대해 회전시키는 것이 필요하다. 따라서 특히 기초 부재의 관형부(86) 상에서 홀더(150)의 초기 죄임 처리 중에 기초 부재(84)의 회전을 저지하기 위하여 시스템이 제공되는 경우에 유용하다. 이러한 목적으로, 개선된 잠금 파이프 플러그(76A)는 대체적으로 도면부호 132로 표시된 회전 레지스터를 포함하고 있다. 도 13에서, 회전 레지스터(132)의 바람직한 실시예가 파이프라인 청소 피그에 일반적으로 사용되는 스티프(stiff) 세척 브러쉬 어셈블리의 형태로 예시되어있다. 대안의 실시예는 본질적으로, 상업적으로 쉽게 이용가능한 형태로 구성되어있고 전형적으로 금속 물체의 표면을 세척하기 위한 회전 기구의 일부분으로 사용되는 원통형 와이어 브러쉬로 구성되어있다. 따라서 예시된 실시예에서, 회전 레지스터(132)는 반경방향으로 뻗어있는 다수의 가요성 와이어(136)가 있는 와이어 브러쉬(134)이다. 와이어(136)의 각각은 외측 자유 단부(138)를 가지고 있고, 이 외측 자유 단부는 플러그가 사용될 파이프의 표준 직경을 초과하여 와이어가 뻗어있도록 배열되어있다. 즉, 와이어(136)는 와이어의 외측 단부(138)가 파이프 내면(140)과 가요성있게 맞물리도록 충분한 길이로 구성되어있다.

와이어 브러쉬(134)는 전형적으로 마주하는 면 플레이트(142A 및 142B)를 포 함하고 있고 이 면 플레이트 사이에 와이어(136)를 보유하고 있다. 면 플레이트(142A 및 142B) 각각은 볼트(46)를 수용하는 중앙의 개구를 가지고 있다. 볼트(146)는 기초 부재(84)의 나사형 개구 내부에 수용되어있다. 따라서 회전 레지스터(132)는 기초 부재(84)에 회전가능하게 잠금된다.

유체 흐름에 반하여 파이프의 내부를 플러그로 막기 위해 개선된 잠금 파이프 플러그(76A)가 파이프 내부에 삽입될 때, 와이어 브러쉬의 와이어(136)는 잠금 파이프 플러그가 비교적 쉽게 파이프 내부에 삽입되도록 휘어지거나 구부려진다. 와이어 단부(138)는 파이프의 내면(14)과 맞물려 기초 부재(84)의 회전을 저지한다. 와이어 브러쉬(134)가 플러그의 기초 부재(84)를 회전에 반하여 잠금 고정하는 것이 아니라 단지 회전을 저지하는 것을 강조한다. 작동 부재(94)가 관형부(86) 상에서 슬라이딩 가능하게 전진하도록 홀더(150)가 나사식으로 회전되고 있을 때 회전 저항력이 기초 부재(84)에 가해지는 것이 필요하다. 작동 부재(94)가 전진함에 따라, 세그먼트형 슬립부(100)는 파이프의 내면과 맞물려 즉시 파이프 플러그의 회전을 저지시킨다. 기초 부재(84)의 전진이 계속됨에 따라, 압축력이 시일 부재(92)에 대해 가해져서 시일 부재의 외측 원주면은 파이프의 내부와 맞물리도록 확장하여 회전을 더 저지한다. 따라서 작동 부재(94)가 전진한 후에, 세그먼트형 슬립부(100)와 시일 부재(92) 자체는 회전에 반하여 잠금 파이프 플러그를 잠금 고정하기 시작함을 알 수 있다. 이러한 잠금 작용이 일어난 후에는 회전 레지스터(132)에 의해 가해지는 회전 저항력은 더 이상 필요치 않다. 그러므로, 와이어 브러쉬(134)의 기능은 단지 파이프 내에서 파이프 플러그의 고정 처리의 시작을 위해 회전을 저지하는 것이다. 동일한 방식으로, 파이프 플러그를 제거하기 위해, 홀더(150)가 나사식으로 후퇴될 때, 세그먼트형 슬립부(100) 및 시일 부재(92)와 파이프 내면과의 접촉이 점점 줄어들고 회전 레지스터(132)는 플러그를 파이프로부터 축선방향으로 끌어낼 수 있는 지점까지 작동 부재(94)를 후퇴하게 하는 것이 필요하다.

도 13에 예시되어있고 도 5 및 6에 도시되지 않은 다른 요소는 대체적으로 도면부호 150으로 표시된 홀더이다. 홀더(150)는 내측 단부 부분(152)에 암나사부가 형성된 개구(154)가 있는 관형으로 되어있다. 홀더(150)의 전방 부분은 나사형 파이프 플러그(158)를 수용하는 내부 리세스(156)가 있는 관형으로 되어있다. 기초 부재의 관형부(86)의 외측 단부에서의 파이프 암나사부(162)는 나사식으로 슬라이딩 가능하게 파이프 플러그(158)를 수용한다. 와셔(160)의 외경은 홀더의 나사부가 형성된 개구(154)의 직경보다 크다. 따라서 홀더(150)가 관형부(86)의 외측 단부 상에 나사체결된 후에, 파이프 플러그(86) 및 와셔(160)는 홀더(150)가 기초 부재의 관형부(86)로부터 의도하지 않게 빠져나오는 것을 방지하도록 적소에 고정될 수 있다.

홀더(150)의 외측 단부는 개구(166)를 갖춘 반경방향 플랜지(164)를 가지고 있다. 잠금 파이프 플러그를 파이프 내부에 삽입시키고 대응하게는 삽입된 후의 플러그를 제거하기 위하여, 잠금 파이프 플러그(76A)를 삽입 공구의 샤프트(82) 상에 유지시키거나 또는 파이프 기술에서 일반적으로 채용되고 Oklahoma주 Tulsa 소재의 T.D. williamson, Inc.사로부터 쉽게 구입 가능한 형태의 태핑 머신(45) 상에 유지시키도록 개구(166)를 통해 뻗어있는 볼트(미도시)가 사용될 수 있다.

본 발명은 예시적인 실시형태로 설명되었지만 본 발명의 사상 및 범주에서 벗어나지 않고 구성요소의 배열 및 구성의 세부사항에 많은 변경이 가능하다는 것은 자명하다. 본 발명은 예시의 목적을 위해 여기에 설명된 실시예로 제한되지 않으며, 각각의 구성요소에 부여되는 균등론적 범위를 포함해서 첨부 청구범위의 권리 범위에 의해서만 제한된다는 것은 당연하다.

Claims (16)

1. 직경이 같거나 큰 메인 파이프라인과 교차하는 크로스-라인의 내부로의 출입구를 제공하는 방법에 있어서,

   상기 크로스-라인의 교차 지점과 대향하는 측에서 상기 메인 파이프라인의 외면에 분기 접속구를 부착하는 단계;

   완전 개방 밸브를 상기 분기 접속구에 붙이는 단계;

   고온 태핑 머신을 상기 완전 개방 밸브에 고정하는 단계;

   상기 고온 태핑 머신을 사용하여, 상기 크로스-라인과 직경방향으로 대향하는 측에서의 메인 파이프라인에 적어도 크로스-라인의 내경과 동일한 직경의 개구를 절삭하는 단계; 및

   상기 밸브를 통하고 메인 파이프라인을 직경방향으로 통한 크로스-라인 내부로의 출입구를 남기기 위해 상기 고온 태핑 머신을 제거하는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 출입구를 제공하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 파이프라인의 외면에 분기 접속구를 부착하는 단계는 상기 분기 접속구를 메인 파이프라인에 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 출입구를 제공하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 피그를 상기 크로스-라인의 내부로 발사하기 위해 상기 메인 파이프라인을 직경방향으로 통하여 크로스-라인 내부에 유체-통과 피그 가이드를 삽입하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 출입구를 제공하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   피그 발사기를 상기 밸브에 붙이는 단계; 및

   상기 피그 발사기로부터 상기 밸브, 상기 분기 접속구를 통하고 메인 파이프라인을 직경방향으로 통하여 크로스-라인의 내부로 피그를 발사하는 단계;등의 추가적인 단계에 의해 피그를 발사하는 작동(pigging operation)을 실행하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 출입구를 제공하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 파이프라인에 절삭된 개구는 실질적으로 메인 파이프라인의 내경과 동일한 직경을 가지고 있고,

   분기 실드 피그 가이드를 상기 밸브를 통하여 메인 파이프라인의 내부에 배치하는 단계를 포함하고 있고, 상기 분기 실드 피그 가이드는 크로스-라인과의 교차부를 지나가는 피그를 안내하기 위한 메인 파이프라인의 내경과 실질적으로 동일한 직경의 관형 보디부 및 크로스-라인의 내부로 망원경식으로 확장가능한 측방향 관형부를 가지고 있고, 유체 흐름을 허용하지만 피그의 통과를 저지하는 제한요소를 상기 측방향 관형부에 포함하는 것을 특징으로 하는 출입구를 제공하는 방법.
6. 제1 메인 파이프라인과 제2 메인 파이프라인의 사이에 뻗어있는 크로스-라인 을 플러깅하는 방법에 있어서,

   상기 크로스-라인으로부터 직경방향으로 대향하는 상기 제1 메인 파이프라인에 제1 분기 접속구를 붙이는 단계;

   상기 크로스-라인으로부터 직경방향으로 대향하는 상기 제2 메인 파이프라인에 제2 분기 출구 접속구를 붙이는 단계;

   상기 제1 분기 접속구 및 제2 분기 출구 접속구의 각각에 완전 개방 밸브를 붙이는 단계;

   상기 제1 완전 개방 밸브 및 제2 완전 개방 밸브에 고온 태핑 머신을 순차적으로 부착하는 단계;

   상기 고온 태핑 머신을 사용하여, 상기 크로스-라인과 직경방향으로 정렬되는 개구를 각각의 메인 파이프라인에 각각 절삭하는 단계; 및

   상기 제1 메인 파이프라인과 제2 메인 파이프라인 둘 다를 직경방향으로 통하여 크로스-라인의 양단부 내부에 파이프 플러그를 삽입하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 크로스-라인을 플러깅하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 파이프 플러그는 크로스-라인의 내부에 끼워맞춤되는 잠금 플러그이고 상기 크로스-라인의 압력 테스트를 할 수 있도록 크로스-라인의 양단부의 압력을 견디는 누출 방지 시일을 제공하기 위해 팽창되는 것을 특징으로 하는 크로스-라인을 플러깅하는 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 파이프 플러그는 엘라스토머 부분이 제1 메인 파이프라인과 제2 메인 파이프라인 둘 다의 내벽에 맞닿아서 끼워맞춤되고 크로스-라인과 파이프라인의 내부가 연통하는 크로스-라인의 양단부를 둘러싸서, 크로스-라인이 감압될 수 있고 크로스-라인의 유지보수 또는 수리가 행해질 수 있는 크로스-라인 플러그인 것을 특징으로 하는 크로스-라인을 플러깅하는 방법.
9. 파이프의 내부 원통형 측벽을 폐쇄하는 데에 사용하기 위한 잠금 파이프 플러그에 있어서,

   상기 원통형 측벽의 직경보다 직경이 작은 반경방향의 플랜지부 및 일체형 동축 관형부를 가지고 있는 기초 부재;

   원주 시일면 및 상기 기초 부재의 관형부 상에 슬라이딩 가능하게 수용되는 중앙 개구를 가지고 있고 상기 플랜지부와 맞닿는 환형 엘라스토머 시일 부재;

   상기 기초 부재의 관형부 상에 슬라이딩 가능하게 수용되는 중앙 개구, 상기 엘라스토머 시일 부재와 접촉하는 반경방향 면 및 상기 반경방향 면으로부터 멀어지는 방향으로 뻗어있는 원뿔대의 원주면을 가지고 있는 강성 원형 압축 부재;

   상기 압축 부재의 원뿔대면 상에 원주방향으로 수용되고 상기 원통형 측벽에 맞물리기 위한 톱니를 가지고 있고, 상기 원뿔대면 상에서 슬라이딩 가능하게 변위될 때 반경방향 바깥쪽으로 변위될 수 있는 다수의 강성 세그먼트형 슬립부;

   상기 세그먼트형 슬립부와 맞닿는 단부면이 있고, 기초 부재의 관형부 상에 슬라이딩 가능하게 수용되는 작동 부재; 및

   상기 파이프 플러그를 적소에 잠금 고정하고 파이프의 원통형 측벽을 기밀 폐쇄하기위해 상기 세그먼트형 슬립부 및 상기 원주 시일면이 바깥쪽으로 변위되도록 나사식으로 조여질 수 있는, 상기 기초 부재의 관형부의 나사부가 형성된 단부 부분 상에 나사식으로 수용되는 죄임 너트;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 잠금 파이프 플러그.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 다수의 강성 세그먼트형 슬립부는 원주방향 리테이너 스프링에 의해 상기 압축 부재의 원뿔대면 상에 슬라이딩 가능하게 유지되어있는 것을 특징으로 하는 잠금 파이프 플러그.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 압축 부재는 상기 시일 부재와 접촉하는 단부면을 가지고 있어서 상기 압축 부재의 축선방향 변위가 상기 엘라스토머 부재의 상기 원주 시일면을 반경방향으로 확장시키는 것을 특징으로 하는 잠금 파이프 플러그.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 엘라스토머 부재는 단면이 V자형으로 형성되어서, 엘라스토머 부재가 축선방향으로 압축될 때 상기 원주 시일면의 반경방향 확장을 증대시키는 것을 특징으로 하는 잠금 파이프 플러그.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 죄임 너트의 전방 단부에는, 잠금 파이프 플러그가 액추에이터 또는 태핑 머신을 사용하여 파이프 내부에 배치되거나 파이프로부터 제 거될 때 사용하기 위해 반경방향으로 뻗어있는 플랜지부가 있는 것을 특징으로 하는 잠금 파이프 플러그.
14. 제 9 항에 있어서, 상기 기초 부재에 붙여지고, 파이프 플러그가 배치되어있는 파이프의 내부 원통형 측벽과 맞물리도록 구성된 회전 레지스터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 잠금 파이프 플러그.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 회전 레지스터는, 파이프 플러그가 배치되어있는 파이프의 내부 원통형 측벽과 맞물리는 반경방향으로 뻗어있는 와이어를 가진 와이어 브러쉬인 것을 특징으로 하는 잠금 파이프 플러그.
16. 제 13 항에 있어서, 상기 죄임 너트는 세장형이고, 상기 기초 부재의 관형부의 상기 나사부가 형성된 단부 부분과 맞물리는 암나사부가 내부에 형성된 개구가 전방 단부 부분에 있고, 리세스가 상기 반경방향으로 뻗어있는 플랜지부에서 종결하는 후방 단부에 있고,

    상기 기초 부재의 관형부는 그 외측 단부에 암나사부가 있고, 상기 죄임 너트의 리세스 내부에 배치된 파이프 플러그 및 와셔를 포함하고 있고, 상기 파이프 플러그가 상기 기초 부재의 관형부 내로 나사체결되어서, 상기 파이프 플러그와 와셔는 상기 죄임 너트를 상기 기초 부재의 관형부 상에 유지시키는 것을 특징으로 하는 잠금 파이프 플러그.

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