KR20110001076U - 도금관 평면 플랜지용 링 개스킷 - Google Patents

Abstract

본 고안은 도금관 평면 플랜지용 링 개스킷에 관한 것으로, 그 목적은 도금관의 평면 플랜지 변형을 커버할 수 있도록 링 개스킷의 구조를 최적화하여 유체의 누설을 방지할 수 있도록 한 도금관 평면 플랜지용 링 개스킷을 제공함에 있다. 이를 위한 본 고안은 도금관의 평면 플랜지 이음에 사용되는 개스킷에 있어서, 상기 개스킷은 마주하는 두 플랜지에 형성된 볼트홀들에 내접하는 원과 동일한 외경을 갖도록 구성되어 두 플랜지의 체결을 위하여 볼트홀들에 삽입되는 볼트에 외면이 접하여 위치가 고정되며 볼트홀을 기준으로 플랜지의 내측영역에만 밀착되게 구성된 도금관 평면 플랜지용 링 개스킷에 관한 것을 기술적 요지로 한다.

도금관, 평면 플랜지, 개스킷, 볼트홀

Description

도금관 평면 플랜지용 링 개스킷{RING GASKET FOR PREVENTING LEAKAGE OF FLAT FACE FLANGE GALVANIZING PIPE}

본 고안은 링 개스킷에 관한 것으로, 특히 선박의 건조시 사용되는 도금관의 평면 플랜지 이음에 사용되어 유체의 누설을 방지하는 링 개스킷에 관한 것이다.

도 1은 종래의 평면 플랜지 이음을 나타낸 정면도를, 도 2는 종래의 전면 개스킷 구조도를, 도 3은 종래의 전면 개스킷의 압축관계를 나타낸 단면도를, 도 4는 열변형된 플랜지의 상태를 나타낸 정면도를 도시하고 있다.

일반적으로 선박의 건조에 사용되는 대표적인 강관 이음 방법은 평면 플랜지 이음으로써, 마주보는 두 플랜지(11,12)의 사이에 전면개스킷(20)을 삽입한 상태에서 볼트(31)와 너트(32)를 이용하여 두 플랜지를 체결하는 이음 방법이며, 분해/조립이 용이한 관계로 점검 및 보수를 위하여 분해 조립이 요구되는 부분에 많이 사용되고 있다.

이러한 평면 플랜지 이음에서 볼트 체결을 위하여 플랜지에 형성되는 볼트홀은 플랜지의 사용압력 및 형상에 따라 결정되며, 대개 플랜지면의 수직 중심선을 기준으로 좌우 대칭이며 짝수개로 이루어진다.

한편 상기 전면개스킷으로는 압축 석면 개스킷(asbestos gasket)이 사용되고 있으며, 이 압축 석면 개스킷의 대표적인 특성을 살펴보면, 압축율은 7~17% 정도로 압축되며 재질 특유의 탄성에 의해 복원율 40~50%로 회복된다. 선박의장의 일반배관에 사용되는 석면 개스킷은 1.5~3㎜ 두께가 주로 사용되고 있으므로, 체결 볼트 조임에 의해 압축되는 두께는 0.1~0.5㎜ 정도가 된다.

상기와 같은 평면 플랜지 이음에서 마주하는 두 플랜지가 정확하게 평행한 상태를 유지할 경우, 개스킷은 가장 이상적인 조건을 형성하므로 유체의 누설을 안정적으로 방지할 수 있으나, 플랜지를 파이프에 용접할 때, 플랜지에 미세한 변형이 발생되고, 또 파이프 부식방지를 위한 후처리 작업(600℃ 소둔 및 450℃ 아연도금) 공정에서 미세한 변형이 또 발생하게 되며, 결국 플랜지에는 0.1~0.7㎜ 정도의 변형이 발생된다.

상기와 같은 플랜지의 변형은 플랜지가 마주하는 플랜지 방향으로 굽어지는 경향을 나타내므로, 종래의 일반 평면 플랜지 이음에 사용되는 개스킷(도 2 참조)을 도금관 평면 플랜지 이음에 그대로 적용할 경우, 개스킷의 외측영역에는 충분한 압축력이 가해지는데 반하여, 개스킷의 내측영역에는 충분한 압축력이 가해지지 못하여 볼트홀을 통한 유체의 누설이 발생되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 고안의 목적은 도금관의 평면 플랜지 변형에 상관없이 안정적인 기밀상태를 유지할 수 있도록 링 개스킷의 구조를 최적화하여 유체의 누설을 방지할 수 있도록 한 도금관 평면 플랜지용 링 개스킷을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안의 도금관 평면 플랜지용 링 개스킷은 마주하는 두 플랜지에 형성된 볼트홀들에 내접하는 원과 동일한 외경을 갖도록 구성되어 두 플랜지의 체결을 위하여 볼트홀들에 삽입되는 볼트에 외면이 접하여 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 개스킷의 외측면에는 볼트의 측면이 삽입되는 홈을 구비하여 볼트와 결합되는 결합부가 더 형성된다.

또한 본 고안의 도금관 평면 플랜지용 링 개스킷은 마주하는 두 플랜지에 형성된 볼트홀에 삽입되는 볼트들의 측면이 삽입되는 홈들을 외측면에 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 고안에 의하면, 도금관의 평면 플랜지 이음에 사용되는 개스킷이 플랜지의 안쪽영역에만 밀착되어 짐으로써, 플랜지의 용접이나 관의 도금시 발생되는 플랜지의 변형에 상관없이 안정된 기밀상태를 유지하여 유체의 누설을 방지할 수 있게 되었다.

상기와 같은 유체의 누설방지로 인하여 볼트 너트의 재조임 작업이 요구되지 않고, 잦는 볼트 너트의 조임에 따른 페인트 손상에 의한 재도장 작업이 요구되지 않으며, 수압 테스트 공기를 최소화하여 결과적으로 생산성을 향상시킬 수 있게 되었다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 링 개스킷의 평면도를, 도 6은 도 5에 도시된 링 개스킷이 도금관의 평면 플랜지 이음에 적용된 상태를 나타낸 정면도를, 도 7은 본 고안에 따른 링 개스킷의 압축관계를 나타낸 단면도를 도시하고 있다.

본 고안의 링 개스킷(120)은 도금관의 평면 플랜지 이음에서 마주하는 두 플랜지(111,112)의 사이에 위치하되, 링 개스킷(120)이 플랜지의 안쪽영역(I)에만 접촉되게 함으로써, 동일한 볼트의 조임토크에서 기존 링 개스킷(20:도 2에 도시됨)에 비하여 보다 큰 압력을 받을 수 있도록 하고, 또 플랜지의 열변형(도 4 참조)에 상관없이 안정된 기밀상태를 유지시킬 수 있도록 한 것이다. 여기서 언급된 안쪽영역(I)이라 함은, 볼트홀(113)을 기준으로 하여 도금관의 안쪽방향에 위치한 영역을 의미하는 것이다.

상기와 같은 조건을 만족하기 위한 본 고안의 링 개스킷(120)은 마주하는 두 플랜지(111,112)에 형성된 볼트홀(113)들에 내접하는 원(C)과 동일한 외경을 갖도록 구성된다. 물론 링 개스킷(120)의 내경은 도금관의 내경과 동일하게 형성된다.

이와 같은 구성의 링 개스킷(120)은 플랜지를 갖는 두 도금관의 이음작업시 두 플랜지(111,112)의 사이로 삽입되며, 비록 위치의 고정을 위하여 볼트가 관통하는 구멍은 없으나 외면이 두 플랜지(111,112)를 체결하는 볼트들에 접하게 되므로, 링 개스킷(120)의 중심은 도금관 및 플랜지의 중심과 자연스럽게 일치하게 된다.

이처럼 설치된 링 개스킷(120)은 마주하는 두 플랜지(111,112)의 안쪽영역(I)에 밀착됨으로써, 밀착부 면적의 감소 및 지렛대의 원리에 의해 대단히 큰 압축력이 가해지게 되므로 링 개스킷(120)은 압축되며, 또한 탄성한계 내에서 복원성을 가지면서 밀착되므로 일반적인 링 개스킷에 비하여 우수한 기밀효과를 얻을 수 있게 된다.

또한 플랜지의 열변형에 의해 플랜지가 바깥쪽으로 굽어진 경우에도 링 개스킷(120)은 플랜지의 안쪽영역(I)에서 밀착되어 기밀상태를 유지함으로써 유체의 누설을 보다 안정적으로 방지할 수 있게 된다.

한편 상기와 같이 플랜지의 안쪽영역(I)에만 밀착되는 링 개스킷(120)을 이용할 경우, 외측영역(O)은 빈 공간으로 남아 있게 되므로, 이물질의 유입을 방지하기 위하여 폴리에틸렌 테이프(130)로써 두 플랜지(111,112)의 이음부를 감아 밀봉하게 된다.

도 8은 본 고안에 따른 링 개스킷의 외측면에 볼트와 결합을 위한 결합부가 형성된 링 개스킷의 사시도를 도시하고 있다.

앞서 설명된 링 개스킷(120)이 볼트에 의한 직접적인 구속이 이루어지지 못한 점을 고려하여, 외측면에 볼트와의 결속을 위한 결합부(121)가 형성될 수 있다.

상기 결합부(121)는 볼트의 측면이 삽입되는 홈(122)을 구비하는 것으로, 두 플랜지(111,112)의 이음을 위하여 체결되는 볼트의 수와 동일한 수가 형성되며, 링 개스킷(120)과 볼트를 직접적으로 결합하는 기능을 제공함으로써 링 개스킷(120)을 보다 견고히 고정할 수 있는 이점을 가지고 있다.

도 9는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 링 개스킷의 사시도를 도시하고 있다.

본 실시예에 따른 링 개스킷(140)은 볼트홀(113)들에 내접하는 원(C) 보다 큰 외경을 갖도록 구성되며, 외측면에 볼트와의 결합을 위한 홈(141)을 직접 형성한 것으로 구성되어 있다.

이러한 링 개스킷(140)은 도 8에 도시된 링 개스킷과 동일한 기능을 제공하면서 제작이 용이한 이점을 가지고 있다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1 은 종래의 평면 플랜지 이음을 나타낸 정면도,

도 2 는 종래의 전면 개스킷 구조도,

도 3 은 종래의 전면 개스킷의 압축관계를 나타낸 단면도,

도 4 는 열변형된 플랜지의 상태를 나타낸 정면도,

도 5 는 본 고안의 일실시예에 따른 링 개스킷의 사시도,

도 6 은 도 5에 도시된 링 개스킷이 도금관의 평면 플랜지 이음에 적용된 상태를 나타낸 정면도,

도 7 은 본 고안에 따른 링 개스킷의 압축관계를 나타낸 단면도,

도 8 은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 링 개스킷의 사시도,

도 9 는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 링 개스킷의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(111),(112) : 플랜지 (113) : 볼트홀

(120) : 개스킷 (121) : 결합부

(122) : 홈 (130) : 폴리에틸렌 테이프

(140) : 개스킷 (141) : 홈

Claims (3)

1. 도금관의 평면 플랜지 이음에 사용되는 개스킷에 있어서,

   상기 개스킷은 마주하는 두 플랜지(111,112)에 형성된 볼트홀(113)들에 내접하는 원(C)과 동일한 외경을 갖도록 구성되어 두 플랜지(111,112)의 체결을 위하여 볼트홀(113)들에 삽입되는 볼트에 외면이 접하여 위치가 고정되며 볼트홀(113)을 기준으로 플랜지의 내측영역(I)에만 밀착되게 구성된 것을 특징으로 하는 도금관 평면 플랜지용 링 개스킷.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 개스킷의 외측면에는 볼트의 측면이 삽입되는 홈(122)을 구비하여 볼트와 결합되는 결합부(121)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 도금관 평면 플랜지용 링 개스킷.
3. 도금관의 평면 플랜지 이음에 사용되는 개스킷에 있어서,

   상기 개스킷은 마주하는 두 플랜지(111,112)에 형성된 볼트홀(113)에 삽입되는 볼트들의 측면이 삽입되는 홈(141)들을 외측면에 구비하는 것을 특징으로 하는 도금관 평면 플랜지용 링 개스킷.

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