KR20100069895A - 스펙터클 플랜지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프들 사이의 공간이 협소한 배관 시스템에 사용할 수 있는 스펙터클 플랜지에 관한 것으로, 일측 및 타측에 각각 개구부 및 폐쇄부가 형성되고, 개구부 및 폐쇄부 둘레에는 복수의 체결공이 형성되며, 개구부 및 폐쇄부의 양측에는 각각 개구부의 중심점 및 폐쇄부의 중심점을 잇는 선분과 평행한 방향으로 가이드 슬릿이 형성되는 스펙터클 플랜지가 제공됨으로써, 공간이 협소한 배관 시스템에서도 한 쌍의 파이프를 상통 또는 차단시키는데 소요되는 시간 및 노력을 절약할 수 있다.

스펙터클 플랜지, 배관, 파이프

Description

스펙터클 플랜지{SPECTACLE BLIND FLANGES}

본 발명은 스펙터클 플랜지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파이프들 사이의 공간이 협소한 배관 시스템에 사용할 수 있는 스펙터클 플랜지에 관한 것이다.

유조선, LNG운반선, 부유식 원유생산저장설비(floating production storage offloading, FPSO) 등 대형 화물창이 설치된 선박, 석유화학공장, 발전소 등에는 다양한 용도의 배관 시스템이 복수로 설치된다.

이러한 곳에는, 평상시에 사용되지 않다가 비상시에만 사용되는 배관 시스템이 설치될 수 있고, 배관 시스템의 라인(파이프)을 통한 유체의 흐름을 차단 또는 전환시키는 것이 필요한 경우가 있다.

이 중 평상시에는 사용되지 않다가 비상시에만 사용되는 배관 시스템의 예를 들면 다음과 같다.

유조선에서, 카고 탱크(cargo tank)에 저장된 원유에 해수가 절대 혼입되지 않아야 하므로, 원유를 적재 및 하역하는 카고 시스템(cargo system)에 설치된 해수유입라인(파이프)은 평상시 해수가 유입될 수 없도록 차단되어 있다. 그러나, 유 조선이 카고 탱크를 비우고 밸러스트 항해를 하던 중 악천후에 의해 유조선의 흘수(吃水)를 낮춰 안정성을 향상시켜야 하는 경우가 발생되면, 해수유입라인을 개방하여 카고 시 체스트(cargo sea chest)를 통하여 카고 탱크에 해수를 유입시킨다.

즉, 카고 시스템에 연결된 해수유입라인은 평상시에는 차단되어 있다가 비상시에만 개방된다.

한편, 유체의 흐름의 차단 또는 전환이 필요한 경우의 예를 들면 다음과 같다.

유조선은 원유의 수송 중에 발생되는 슬러지 등의 이물질을 제거하기 위해 카고 탱크를 청소한다. 카고 탱크를 원유세정(crude oil washing) 할 경우에는 탱크 클리닝 히터(tank cleaning heater)로 원유가 유입되지 않도록 라인(파이프)이 차단된다. 그러나, 카고 탱크를 해수로 세정(sea water cleaning)하는 경우에는 해수가 탱크 클리닝 히터에 의해 가열될 수 있도록 라인을 통해 해수가 유입되도록 한다.

즉, 히터로 유입되는 라인은 차단되거나 다른 종류의 유체가 유동될 수 있다.

상술한 바와 같은 경우를 위하여, 배관 시스템의 파이프는 평상시에는 차단되어있다가 특별한 경우에만 상통(相通)되거나, 반대로 평상시에는 상통되다가 특별한 경우에만 차단될 수 있어야 한다. 그런데, 이러한 파이프의 상통 및 차단을 위하여 개폐 가능한 밸브를 사용하면, 오작동 또는 조작 실수로 인해 원유가 히터 내로 유입되거나 혼입되지 말아야 할 유체가 혼입되는 등의 사고가 발생할 수 있 다.

따라서, 파이프의 상통되는 상태 또는 차단된 상태가 일정하게 유지될 수 있고, 특히 차단이 필요한 경우에는 파이프를 통한 유체의 이동을 완벽히 차단할 수 있어야 한다. 이렇게 파이프를 확실히 상통 또는 차단되도록 하는 데에는 스펙터클 플랜지를 사용한다.

도 1에는 일반적인 스펙터클 플랜지의 설치 구조를 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 스펙터클 플랜지의 작동을 설명하기 위한 정면도가 도시되어 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 일반적인 스펙터클 플랜지에 대하여 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 서로 연결되는 한 쌍의 파이프(1, 5) 사이에 스펙터클 플랜지(10)가 개재되며 조립된다.

서로 연결되는 한 쌍의 파이프(1, 5)에는 플랜지(2, 6)가 각각 형성되고, 플랜지(2, 6)에는 복수의 체결공(3, 7)이 각각 형성된다.

한편, 스펙터클 플랜지(10)에는 한 쌍의 파이프(1, 5)의 내경에 대응하는 면적의 개구부(11)가 일측에 형성되고, 타측에는 한 쌍의 파이프(1, 5)의 내경에 대응하는 면적의 폐쇄부(12)가 형성된다. 그리고, 개구부(11) 및 폐쇄부(12)의 둘레에는 각각 복수의 체결공(13)이 형성된다.

따라서, 한 쌍의 파이프(1, 5)를 상통하게 결합시키고자 할 때에는 한 쌍의 플랜지(2, 6) 사이에 개구부(11)를 개재시킨 후 체결수단(8, 9)을 이용하여 플랜지(2, 6)를 결합시키고, 파이프(1, 5)를 차단시키고자 할 경우에는 플랜지(2, 6) 사이에 폐쇄부(12)를 개재시킨다. 이때, 한 쌍의 체결수단(8, 9)만을 대표로 도시하였으나, 한 쌍의 플랜지(2, 6)의 결합에는 복수의 체결수단(도시되지 않음)이 사용된다.

한편, 파이프(1, 5)를 상통 또는 차단시킬 때 스펙터클 플랜지(10)를 플랜지(2, 6)로부터 완전히 분리한 후 다시 개재시킬 경우, 체결공(3, 7)과 체결공(13)을 다시 정렬시키는데 많은 노력이 소요된다. 그러므로, 중심부에 형성된 체결공(13a) 및 여기에 상응하는 위치의 체결공(3a, 7a)에 체결된 체결수단(8, 9)은 완전히 분리하지 않고 일부만 해제시키고, 체결수단(8)을 회전축으로 스펙터클 플랜지(10)를 회전시켜 개구부(11) 또는 폐쇄부(12)를 플랜지(2, 6) 사이에 개재시킨다. 이때, 하나의 체결공(13a)은 체결수단(8)에 의해 이에 상응하는 위치의 체결공(3a, 7a)에 정렬되어 있으므로, 나머지 체결공들(3, 7, 13)의 정렬에 소요되는 시간 및 노력을 줄일 수 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 파이프(5)의 플랜지(6)에 개구부(11)가 결합되어 있고, 체결수단(8)을 회전축으로 스펙터클 플랜지(10)를 회전시킬 수 있는 상태가 도시되어 있다.

그런데, 스펙터클 플랜지(10)가 체결수단(8)을 회전축으로 회전하기 위해서는 회전범위(A)만큼의 공간이 필요하게 된다. 이때, 회전범위(A) 내에 배관 시스템의 다른 파이프(도시되지 않음)가 위치하게 되는 경우에는 스펙터클 플랜지(10)의 회전에 간섭을 일으켜 스펙터클 플랜지(10)가 회전할 수 없는 문제가 발생된다. 특히, 회전범위(A) 내에 여러 개의 파이프가 존재할 경우에는 체결수단(8)이 관통하 고 있는 중심부에 형성된 체결공(13a)의 위치를 다른 체결공(7)과 정렬시키더라도 스펙터클 플랜지(10)의 회전이 불가능하게 되는 경우가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 협소한 공간에서도 한 쌍의 파이프를 상통 또는 차단시킬 수 있는 스펙터클 플랜지를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 일측 및 타측에 각각 개구부 및 폐쇄부가 형성되고, 개구부 및 폐쇄부 둘레에는 복수의 체결공이 형성되며, 개구부 및 폐쇄부의 양측에는 각각 개구부의 중심점 및 폐쇄부의 중심점을 잇는 선분과 평행한 방향으로 가이드 슬릿이 형성되는 스펙터클 플랜지가 제공된다.

여기서, 가이드 슬릿은 체결공의 직경에 상응하는 폭을 갖도록 형성될 수 있다.

한편, 개구부 및 폐쇄부 각각의 가장자리 부분에는 개구부 및 폐쇄부 각각의 중심점의 반대 방향으로 돌출부가 형성되고, 돌출부에는 각각 걸림공이 형성될 수 있다.

본 발명은 스펙터클 플랜지를 직선 방향으로 슬라이드 이동 시킬 수 있도록 함으로써, 공간이 협소한 배관 시스템에서도 한 쌍의 파이프를 상통 또는 차단시키는데 소요되는 시간 및 노력을 절약할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 의한 스펙터클 플랜지의 정면도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 스펙터클 플랜지(100)의 일측에는 개구부(110)가 형성되고, 타측에는 폐쇄부(120)가 형성된다. 그리고, 개구부(110) 및 폐쇄부(120) 둘레에는 각각 복수의 체결공(130)이 형성된다.

그런데, 개구부(110) 및 폐쇄부(120)의 양쪽 가장자리 부분에는, 스펙터클 플랜지(100)의 길이방향을 따라 개구부(110) 및 폐쇄부(120)의 중심점을 잇는 가상의 선분과 평행한 방향으로 가이드 슬릿(140)이 각각 형성된다.

이때, 가이드 슬릿(140)은 개구부(110) 및 폐쇄부(120)의 중심점을 잇는 가상의 선분의 길이에 체결공(130)의 직경을 합한 길이에 상응하는 길이 및 체결공(130)의 직경에 상응하는 폭으로 형성된다. 더욱 상세히 설명하면, 가이드 슬릿(140)의 양끝 부분은 반원형으로 형성되는데, 이 반원형 부분의 반경은 체결수 단(도 1의 8 참조)이 삽입될 수 있는 체결공(130)의 반경에 해당되므로, 가이드 슬릿(140)은 개구부(110) 및 폐쇄부(120)의 중심점을 잇는 가상의 선분의 길이에 체결공(130)의 직경만큼의 길이가 더해진 길이를 갖는다. 그리고, 가이드 슬릿(140)의 폭의 길이는 체결공(130)의 직경만큼의 길이를 갖는다.

따라서, 가이드 슬릿(140)에는 체결수단(도 1의 8 참조)이 삽입되어 스펙터클 플랜지(100)가 가이드 슬릿(140)의 길이방향으로 이동될 수 있게 형성된다.

한편, 스펙터클 플랜지(100)의 가장자리 부분 중, 개구부(110) 및 폐쇄부(120)의 가장자리 부분에는 스펙터클 플랜지(100)의 길이방향으로 돌출부(180)가 형성되고, 이 돌출부(180)에는 걸림공(190)이 형성된다.

상술한 바와 같은 형상을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 스펙터클 플랜지(100)의 작동은 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 의한 스펙터클 플랜지의 작동을 설명하기 위한 정면도가 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 파이프(5)에 형성된 플랜지(6)에는 복수의 체결공(7)이 형성된다.

여기서, 파이프(5)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같으며, 스펙터클 플랜지(100)에 파이프(5)가 결합되는 방향의 반대 방향에는 도 1에 도시된 바와 같이 플랜지(도 1의 2 참조)가 형성된 파이프(도 1의 1 참조)가 결합되고, 플랜지(도 1의 2 참조)에는 복수의 체결공(도 1의 3 참조)이 형성된다. 또한, 체결수단(8)에는 체결수단(8)을 고정시키는 체결수단(도 1의 9 참조)이 결합된다.

그러므로, 본 도면에 도시되지 않은 파이프(도 1의 1 참조), 플랜지(도 1의 2 참조), 체결공(도 1의 3 참조) 및 체결수단(도 1의 9 참조)에 대한 설명은 생략하되, 도시된 파이프(5), 플랜지(6), 체결공(7) 및 체결수단(8)을 대표로 설명함으로써, 도시되지 않은 파이프(도 1의 1 참조), 플랜지(도 1의 2 참조), 체결공(도 1의 3 참조) 및 체결수단(도 1의 9 참조)에 대한 설명을 갈음하기로 한다.

도시된 바와 같이, 스펙터클 플랜지(100)에 형성된 개구부(110)가 파이프(5)의 중공부에 위치하도록 플랜지(6)에 결합된 경우에는 파이프(5)를 통하여 유체가 이동할 수 있는 상태, 즉 파이프(5)가 다른 배관 시스템(도시되지 않음)과 상통되는 상태이다.

이때, 모든 체결공(7)에는 도시된 체결수단(8)과 같은 체결수단이 결합되어 플랜지(6)와 스펙터클 플랜지(100)를 결합시킨다. 이때, 스펙터클 플랜지(100)의 양쪽 가장자리에 형성된 가이드 슬릿(140)에도 상응하는 위치의 체결공(7)을 통하여 체결수단(8)이 관통되며 결합된다.

따라서, 플랜지(6) 및 스펙터클 플랜지(100)가 밀착 결합되어 파이프(5)를 통과하는 유체가 그 사이로 유출되지 않게 된다.

한편, 상술한 바와 같이 파이프(5)를 통하여 유체가 이동되지 못하도록 차단해야 할 경우, 파이프(5)의 중공부에 폐쇄부(120)가 위치하도록 스펙터클 플랜지(100)의 위치를 변경시킨다.

스펙터클 플랜지(100)의 위치를 변경시키기 위해서는, 플랜지(6)에 체결되어 있는 모든 체결수단(8, 도시되지 않음)을 해제하여 분리하되, 가이드 슬릿(140)을 관통하고 있는 체결수단(8)은 체결상태를 일부만 해제하고 플랜지(6)로부터 완전히 분리시키지 않는다.

이와 같이 가이드 슬릿(140)을 관통하고 있는 체결수단(8)만 일부 해제되면, 스펙터클 플랜지(100) 및 플랜지(6)의 체결상태가 해제되어, 스펙터클 플랜지(100)가 플랜지(6)에 대하여 상대적으로 이동될 수 있는 상태가 된다.

그런데, 가이드 슬릿(140)을 관통하고 있는 체결수단(8)은 여전히 해당 위치의 체결공(7)을 통하여 가이드 슬릿(140)을 관통하고 있으므로, 스펙터클 플랜지(100)는 가이드 슬릿(140)의 길이 방향으로만 이동될 수 있게 된다. 즉, 가이드 슬릿(140)은 스펙터클 플랜지(100)가 플랜지(6)에 대하여 상대적으로 이동될 수 있게 하되, 가이드 슬릿(140)의 길이 방향으로만 이동될 수 있도록 스펙터클 플랜지(100)의 슬라이드 이동을 가이드 하는 역할을 하게 된다.

이후, 스펙터클 플랜지(100)를 플랜지(6)에 대하여 슬라이드 이동시켜 폐쇄부(120)가 파이프(5)의 중공부에 위치되도록 한다. 그리고, 플랜지(6)의 체결공(7)과 스펙터클 플랜지(100)의 체결공(130)의 위치가 상응되도록 한 다음, 체결수단(8)을 이용하여 플랜지(6) 및 스펙터클 플랜지(100)를 밀착 결합시키면 파이프(5)를 통한 유체의 이동이 차단된다.

참고로, 스펙터클 플랜지(100)는 슬라이드 이동되는 과정에서 플랜지(6)와 마찰될 수 있고, 폐쇄부(120)가 파이프(5) 내의 유체와 접하게 된다. 따라서, 스펙터클 플랜지(100)의 소재로는 스테인리스 또는 내식성, 내마멸성 및 내화학성이 높은 합성수지 등을 사용할 수 있다.

또한, 파이프(5) 내의 유체가 산 또는 염기성일 수 있고, 온도 또는 압력이 매우 높거나 낮을 수 있다. 이런 상황에서도 플랜지(6) 및 폐쇄부(120)의 가장자리 부분 사이의 밀폐성이 높아야 하므로, 스펙터클 플랜지(100)의 소재는 파이프(5) 내의 유체의 성질 및 상태를 고려하여 선정해야 한다.

한편, 스펙터클 플랜지(100)를 슬라이드 이동 시킬 경우, 작업자(도시되지 않음)가 직접 손으로 슬라이드 이동시키기 어려울 경우가 있다. 예를 들어, 한 쌍의 파이프(5, 도 1의 1 참조)는 각각 그 길이방향으로 움직일 수 없도록 설치되는 것이 일반적이다. 그러므로, 체결수단(8)이 해제된 후에도 스펙터클 플랜지(100)의 양면이 한 쌍의 플랜지(6, 도 1의 2 참조)에 의해 가압되어, 그 사이에 발생되는 마찰력에 의해 스펙터클 플랜지(100)를 슬라이드 이동시키는데 많은 힘이 필요할 수 있다.

따라서, 스펙터클 플랜지(100)의 개구부(110) 및 폐쇄부(120) 각각의 가장자리 부분에 돌출부(180)를 형성하고, 각 돌출부(180)에 걸림공(190)을 형성하여, 작업자(도시되지 않음)가 걸림공(190)에 삽입할 수 있는 공구(도시되지 않음)를 이용하여 스펙터클 플랜지(100)를 잡아 당기거나 밀어서 슬라이드 이동시킬 수 있도록 할 수 있다.

여기서, 스펙터클 플랜지(100)가 슬라이드 이동되어 파이프(5)의 중공부에 개구부(110) 또는 폐쇄부(120)가 위치되도록 할 때에, 가이드 슬릿(140)에는 체결수단(8)이 관통되고 있으므로, 가이드 슬릿(140)의 길이 및 방향에 따라 스펙터클 플랜지(100)가 슬라이드 이동되는 방향 및 범위가 달라질 수 있다.

그러므로, 가이드 슬릿(140)의 길이는, 가이드 슬릿(140)이 일측 또는 타측으로 최대한 이동되었을 때, 파이프(5)의 중공부에 개구부(110) 또는 폐쇄부(120)가 위치될 수 있는 길이로 형성되도록 할 수 있다.

그리고, 상술한 바와 같이, 가이드 슬릿(140)의 폭은 체결공(7)의 직경에 상응되도록 형성하여, 스펙터클 플랜지(100)가 슬라이드 이동되는 방향 이외의 방향으로 흔들리지 않게 할 수 있다. 또한, 가이드 슬릿(140)의 방향을 개구부(110) 및 폐쇄부(120)의 중심점(도시되지 않음)을 잇는 선분과 평행한 방향으로 형성하여, 스펙터클 플랜지(100)가 슬라이드 이동되는 거리를 최소화 할 수 있다.

가이드 슬릿(140)의 길이, 폭 및 방향을 상술한 바와 같이 형성하면, 스펙터클 플랜지(100)의 슬라이드 이동 가능한 범위의 한 쪽 끝은 파이프(5)가 상통되는 위치이고, 그 반대쪽 끝은 파이프(5)가 차단되는 위치가 된다. 따라서, 작업자(도시되지 않음)가 스펙터클 플랜지(100)를 슬라이드 이동 시켜 파이프(5)를 상통 또는 차단시킬 때, 체결공(7) 및 체결공(130)의 위치가 상응되도록 하기 위하여 특별한 주의를 기울이지 않도록 할 수 있다. 즉, 파이프(5)가 상통 및 차단되도록 하는 데 소요되는 시간 및 노력을 절약할 수 있다.

상술한 바와 같이, 스펙터클 플랜지(100)가 슬라이드 이동, 즉 직선방향으로 이동 될 수 있게 함으로써, 파이프(5) 주변에 다른 파이프(도시되지 않음)가 설치되는 경우에도 파이프(5)를 상통 또는 차단할 수 있다.

또한, 스펙터클 플랜지(100)가 플랜지(6)에 결합되는 방향을 조절함으로써, 스펙터클 플랜지(100)가 슬라이드 이동되는 방향을 변경시킬 수 있으므로, 스펙터 클 플랜지(100)가 주변의 다른 파이프(도시되지 않음)의 간섭을 받지 않으면서 파이프(5)를 상통 또는 차단하도록 할 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 스펙터클 플랜지에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

도 1은 일반적인 스펙터클 플랜지의 설치 구조를 설명하기 위한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 스펙터클 플랜지의 작동을 설명하기 위한 정면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 스펙터클 플랜지의 정면도.

도 4는 도 3에 도시된 스펙터클 플랜지의 작동을 설명하기 위한 정면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 개구부 120 : 폐쇄부

130 : 체결공 140 : 가이드 슬릿

180 : 돌출부 190 : 걸림공

Claims (3)

1. 일측 및 타측에 각각 개구부 및 폐쇄부가 형성되고,

   상기 개구부 및 상기 폐쇄부 둘레에는 복수의 체결공이 형성되며,

   상기 개구부 및 상기 폐쇄부의 양측에는 각각 상기 개구부의 중심점 및 상기 폐쇄부의 중심점을 잇는 선분과 평행한 방향으로 가이드 슬릿이 형성되는 스펙터클 플랜지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가이드 슬릿의 폭은 상기 체결공의 직경에 상응하는, 스펙터클 플랜지.
3. 제1항에 있어서,

   상기 개구부 및 상기 폐쇄부 각각의 가장자리 부분에는 상기 개구부 및 상기 폐쇄부 각각의 상기 중심점의 반대 방향으로 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부에는 각각 걸림공이 형성되는, 스펙터클 플랜지.

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