KR20110086978A

KR20110086978A - 배관용 폐쇄장치

Info

Publication number: KR20110086978A
Application number: KR1020100006399A
Authority: KR
Inventors: 최광식
Original assignee: 주식회사대한송유관공사
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2011-08-02
Also published as: KR101155574B1

Abstract

천공된 배관에 설치되는 플랜지 내에 삽입되는 밀폐판이 견고히 고정되도록 한 배관용 폐쇄장치가 개시된다. 배관용 폐쇄장치는 천공된 배관의 구멍에 연통되는 연통홀이 형성되어 상기 배관의 외부로 개방되며, 상기 연통홀의 내주면에 고정홈이 형성되는 플랜지;상기 연통홀에 삽입되어 상기 연통홀을 밀폐시키는 밀폐판;방사형으로 분리되며, 상기 밀폐판이 삽입된 상기 연통홀에 삽입되는 고정판;및 상기 관통공을 관통하여 회전됨에 따라 상기 고정판을 상기 플랜지의 외주방향으로 이송시켜 상기 고정판이 상기 고정홈에 삽입되어 고정되도록 하는 어댑터;를 포함한다.

Description

배관용 폐쇄장치{Seal apparatus for tube}

본 발명은 배관용 폐쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관의 교체, 보수 등을 위해 천공된 배관의 구멍을 폐쇄시키는 배관용 폐쇄장치에 관한 것이다.

배관을 따라 흐르는 유체(가스, 유류, 증기 및 온수 등)의 흐름을 중단시키지 않고 배관의 교체, 보수 등의 작업을 하기 위한 대표적인 기술로는 핫 태핑 & 플러깅(Hot Tapping & Plugging) 기술이 있다. 핫 태핑 & 플러깅 기술은 도시가스분야, 상수도분야, 지역난방분야, 원유수송분야 등에서 저장탱크의 인입, 인출배관 신설 등에 적용되어 유용하게 사용되고 있다.

이러한 핫 태핑 & 플러깅 기술은 플랜지 설치 공정, 천공 공정, 배관 차단 및 가배관 설치 공정, 차단구간 내 작업 공정, 가배관 및 플러깅 장치 제거 공정, 마무리 공정을 포함한다.

도 1a 내지 도 1d는 핫 태핑 & 플러깅의 공정을 나타낸 공정도이다.

도 1a를 참조하면, 플랜지 설치 공정은 배관(10)이 천공될 부위에 플랜지(20)를 설치하는 공정이다. 플랜지(20)는 교체, 보수 등을 필요로 하는 배관(10)의 차단구간의 양측에 각각 배치되며, 유체의 기밀을 유지하기 위해 배관(10)의 피복을 벗겨내고, 배관(10)의 표면에 용접되는 것이 바람직하다.

도 1b를 참조하면, 천공 공정은 배관(10)에 구멍을 내는 공정이다. 천공 공정은 청공 장치(미도시)의 설치 이전에 배관(10)을 따라 흐르는 유체의 흐름을 임시로 단속하기 위한 밸브(30)를 플랜지(20)에 설치한다. 이어, 천공 장치(미도시)를 플랜지(20) 상에 설치하고, 밸브(30)를 열어 커터(40)를 승강 및 회전시켜 배관(10)에 구멍을 낸다. 그리고 배관(10)의 천공으로 인해 배관(10)으로부터 이탈되는 팁(tip)을 제거한다. 이어, 밸브(30)를 잠궈 유체가 플랜지(20)를 통해 유출되지 않도록 하며, 천공 장치(미도시)를 제거한다.

도 1c를 참조하면, 배관 차단 및 가배관 설치 공정은 플러깅 장치(50)를 플랜지(20) 상에 연결하며, 유체의 임시 유로를 형성하는 가배관(60)을 설치하는 공정이다. 플러깅 장치(50)가 설치되고 밸브(30)가 개방되면, 플러깅 장치(50)는 차단구간의 양측을 폐쇄하여 유체가 차단구간으로 유입되는 것을 차단한다. 이에 따라 배관(10)을 따라 흐르던 유체는 가배관(60)을 따라 흐르게 되어 유체의 흐름을 중단시키지 않고, 차단구간 내 작업 공정을 수행할 수 있도록 한다.

도 1d를 참조하면, 가배관 및 플러깅 장치 제거 공정은 가배관(60) 및 플러깅 장치(50)를 제거하여 유체의 흐름을 정상화 시키는 공정이다. 차단구간 내 작업이 마무리 되면 플러깅 장치(50)는 차단구간의 양 측을 개방시킨다. 이에 따라 유체는 차단구간을 따라 흐르게 된다. 이어, 밸브(30)를 잠그고 가배관(60)을 제거한다.

이어, 마무리 공정은 플랜지(20)를 폐쇄하고 밸브(30)를 제거하는 공정이다. 유체의 흐름이 정상화 되면 유체가 천공을 통해 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 플랜지(20)를 밀폐시켜야 한다. 따라서 밸브(30)를 개방하고 플랜지(20)로 잠금판(70)을 삽입한 후, 잠금판(70)을 플랜지(20)에 고정시킨다. 이때, 플랜지(20)에 삽입된 잠금판(70)은 플랜지(20)에 용접하여 고정하게 된다. 이와 같이 플랜지(20)가 밀폐되면 플랜지(20)로부터 밸브(30)를 제거하여 모든 공정이 마무리 된다.

하지만, 배관(10) 내에 고압의 유체가 흐를 경우, 플랜지(20)에 삽입된 잠금판(200)은 유체의 공급압력으로 인해 고정위치를 유지하기 곤란하여 잠금판(70)을 플랜지(20)에 용접하는 데 어려움이 따르며, 잠금판(70) 고정 작업의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 배관(10) 내에 고압, 고온의 유체가 흐를 경우, 잠금판(70)과 플랜지(20) 간 유격이 발생되어 고온의 유체가 유출될 수 있어 용접을 수행하는 작업자가 고온의 유체에 노출되어 안전사고가 발생되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 천공된 배관에 설치되는 플랜지 내에 삽입되는 밀폐판이 견고히 고정되도록 한 배관용 폐쇄장치를 제공하기 위한 것이다.

배관용 폐쇄장치는 천공된 배관의 구멍에 연통되는 연통홀이 형성되어 상기 배관의 외부로 개방되며, 상기 연통홀의 내주면에 고정홈이 형성되는 플랜지;상기 연통홀에 삽입되어 상기 연통홀을 밀폐시키는 밀폐판;방사형으로 분리되며, 상기 밀폐판이 삽입된 상기 연통홀에 삽입되는 고정판;및 상기 관통공을 관통하여 회전됨에 따라 상기 고정판을 상기 플랜지의 외주방향으로 이송시켜 상기 고정판이 상기 고정홈에 삽입되어 고정되도록 하는 어댑터;를 포함한다.

상기 배관용 폐쇄장치는 상기 고정판이 고정된 상기 연통홀에 용접되는 덮개를 더 포함할 수 있다.

상기 배관용 폐쇄장치는 상기 밀폐판을 향한 상기 고정판의 일면에 형성되며, 상기 플렌지의 외주방향의 길이방향을 가지는 가이드홈;및 상기 고정판을 향한 상기 밀폐판의 일면에 형성되며, 상기 가이드홈을 따라 상기 고정판의 이송을 안내하는 가이드돌기;를 더 포함할 수 있다.

상기 어댑터는 회전동력을 제공하는 구동기의 출력축에 결합되는 입력축;상기 입력축으로부터 연장되어 상기 관통홀을 관통하여 상기 밀폐판에 지지되는 지지축;및 상기 입력축과 상기 지지축의 사이에 배치되어 상기 구동기에 의해 회전되는 회전판;을 포함할 수 있다.

상기 배관용 폐쇄장치는 상기 고정판을 향한 상기 회전판의 일면에 형성되며, 상기 회전판의 회전방향의 길이방향을 가지되, 상기 회전판이 회전됨에 따라 상기 고정판이 상기 플랜지의 외주방향으로 이송되도록 형성되는 회전홈;및 상기 회전판을 향한 상기 고정판의 이면에 형성되며, 상기 회전홈에 구속되어 상기 회전판의 회전에 따라 상기 고정판이 회전되도록 하는 회전돌기;를 더 포함할 수 있다.

상기 고정홈은 내주면이 다각형으로 이루어지고, 상기 회전판의 외주면에는 가압돌기가 형성될 수 있다.

상기 배관용 폐쇄장치는 상기 밀폐판의 외주부에 결합되어 상기 밀폐판과 상기 플랜지의 내주면 사이의 기밀을 유지하는 기밀부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 배관용 폐쇄장치는 플랜지 내에 삽입되는 밀폐판을 견고하게 고정시켜 배관 폐쇄작업의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 배관 폐쇄작업 과정에서 발생될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 내지 도 1d는 핫 태핑 & 플러깅의 공정을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치가 배관에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 실시에에 따른 배관용 폐쇄장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 5a 및 도 5d는 본 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치에 의해 플랜지가 폐쇄되는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 다른 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 또 다른 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치의 일부를 나타낸 평면도이다.

이하, 본 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치가 배관에 설치된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 실시에에 따른 배관용 폐쇄장치의 일부를 나타낸 단면도이고, 도 4은 본 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치의 일부를 나타낸 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 배관용 폐쇄장치(100)는 플랜지(110), 밀폐판(130), 고정판(150) 및 덮개(170)를 포함한다.

플랜지(110)는 천공 장치, 플러깅 장치 등을 용이하게 설치하기 위한 것으로, 배관(10)의 보수, 배관(10)의 교체 등을 필요로 하는 배관 차단구간의 양측에 설치된다. 플랜지(110)는 내부에 배관(10)의 구멍과 연통되는 연통홀(111)이 형성된다. 연통홀(111)의 내주면에는 고정판(150)이 삽입되어 고정되는 고정홈(113)이 형성된다.

밀폐판(130)은 연통홀(111)을 밀폐시키는 것으로, 원판형으로 마련되어 연통홀(111)에 삽입된다. 밀폐판(130)의 외주부에는 오링(O-ring)과 같은 기밀부재(131)가 배치된다. 기밀부재(131)는 밀폐판(130)과 연통홀(111)의 내주면 간 기밀을 유지한다.

고정판(150)은 연통홀(111)에 삽입된 밀폐판(130)을 견고히 고정되도록 하는 것으로, 중심부에는 관통홀(151)이 형성되며, 방사형으로 분리된다. 이와 같이 분리되는 고정판(150)은 플랜지(110)의 외주방향으로 이송가능하게 설치된다.

즉, 분리되는 각 고정판(150)은 밀폐판(130)을 향한 일면에 가이드홈(153)이 각각 형성된다. 그리고 밀폐판(130)에는 가이드홈(153)에 대응되는 가이드돌기(133)가 형성된다. 가이드홈(153)은 연통홀(111)의 중심부로부터 외주방향으로 연장되는 길이방향을 가진다. 도 3에서 가이드돌기(133)는 각 고정판으로부터 돌출되는 돌기 형상으로 도시하고 있으나, 밀폐판(130)에 결합되는 핀, 나사 등의 형태로 마련되어 가이드홈(153)을 따라 이송되도록 변형되어 실시될 수 있을 것이다.

한편, 배관용 폐쇄장치(100)는 고정판(150)을 플랜지(110)의 외주방향으로 이송하기 위한 구동기(180) 및 어댑터(190)를 더 포함한다. 구동기(180)로는 회전모터가 채택되어 어댑터(190)에 회전동력을 제공한다. 어댑터(190)는 구동기(180)의 출력단에 결합되어 구동기(180)로부터 회전동력을 입력받아 회전되는 입력축(191), 입력축(191)으로부터 연장되고 고정판(150)의 관통홀(151)을 관통하여 밀폐판(130)에 지지되는 지지축(193), 입력축(191)과 지지축(193)의 사이에 배치되어 회전되는 입력축(191)의 회전에 따라 회전되는 회전판(195)을 포함한다.

여기서, 회전판(195)은 고정판(150)을 향한 일면에 복수의 회전홈(197)이 형성되며, 각 고정판(150)의 이면에는 복수의 회전홈(197)에 대응되는 회전돌기(155)가 형성된다. 복수의 회전홈(197)은 회전판(195)의 회전방향으로 연장되는 길이방향을 가지되, 회전홈(197)의 일단부와 타단부는 회전판(195) 중심축과의 거리가 서로 다르게 형성된다. 이에 따라 회전홈(197)에 끼워진 회전돌기(155)는 회전판(195)의 회전에 따라 회전판(195)의 외주방향으로 회전되며, 각 고정판(150)은 가이드돌기(133) 및 가이드홈(153)의 안내에 따라 플랜지(110)의 외주방향으로 이송되어 고정홈(113)에 고정된다.

덮개(170)는 고정판(150)이 플랜지(110)의 내부에 고정된 이후 연통홀(111)을 폐쇄시키기 위한 것으로, 플랜지(110)의 내경보다 작은 외주를 가지는 것이 바람직하다.

이하, 본 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치의 작동에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 5a 및 도 5b는 본 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치에 의해 플랜지가 폐쇄되는 상태를 나타낸 단면도이다.

도 5a 및 도 5d를 참조하면, 밀폐판(130)은 플랜지(110)에 삽입되어 연통홀(111)을 밀폐시킨다. 이때, 기밀부재(131)는 밀폐판(130)과 연통홀(111)의 내주면의 사이에 기밀을 유지시킨다.

이와 같이 밀폐판(130)이 연통홀(111)을 밀폐시키면, 고정판(150)은 플랜지(110)에 삽입된다. 이때, 가이드돌기(133)는 가이드홈(153) 내부에 위치한다.

한편, 어댑터(190)는 입력축(191)이 구동기(180)의 출력축에 결합되고, 지지축(193)은 고정판(150)의 관통홀(151)을 관통하여 밀폐판(130)에 지지된다. 이때, 회전돌기(155)는 회전홈(197) 내부에 위치한다.

이어, 구동기(180)는 고정판(150)을 고정시키기 위해 어댑터(190)를 회전시킨다. 어댑터가 회전됨에 따라 회전판(195)이 회전되고, 회전돌기(155)는 회전홈(197)을 따라 회전된다. 하지만 가이드돌기(133)가 가이드홈(153) 내부에 위치하므로, 고정판(150)은 회전홈(197)을 따라 회전되지 않고 가이드홈(153)을 따라 플랜지(110)의 외주방향으로 직선 이송된다. 플랜지(110)의 외주방향으로 직선 이송되는 각 고정판(150)은 고정홈(113)에 삽입되어 고정된다.

이후, 플랜지(110)의 연통홀(111)에는 덮개(170)가 삽입되어 용접되며, 플랜지(110)는 폐쇄된다.

이와 같이 배관용 밀폐장치(100)는 밀폐판(130)에 의해 연통홀(111)을 밀폐시키고, 고정판(150)이 고정홈(113)에 고정되어 밀폐판(130)이 배관(10) 내부의 유압에 의해 연통홀(111)로부터 이탈되는 것을 방지하며, 덮개(170)를 용접함으로써 플랜지(110)를 견고하게 폐쇄시킨다.

이하, 다른 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술된 배관용 폐쇄장치(100)와 유사한 구성요소에 대해서 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하도록 한다. 따라서 이하의 설명에서 상세한 설명이 생략된 구성요소에 대해서는 상술된 설명을 참조하여 이해해야 할 것이다.

도 6a 및 도 6b는 다른 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치의 일부를 나타낸 평면도이고, 도 7a 및 도 7b는 또 다른 실시예에 따른 배관용 폐쇄장치의 일부를 나타낸 평면도이다.

도 6a 및 도 7b을 참조하면 배관용 폐쇄장치(100)는 캠(cam) 구동 방식으로 고정판(150a, 150b)을 이송시킬 수 있다.

즉, 어댑터(190)의 회전판(195a, 195b)의 외주면에는 가압돌기(199a, 199b)가 형성되고, 관통홀(151a, 151b)의 내주면은 회전판(195a, 195b)의 회전에 따라 가압돌기(199a, 199b)에 의해 가압되어 플랜지(110)의 외주방향으로 이송될 수 있는 다각형의 형태로 마련될 수 있다.

이에, 어댑터(190)는 구동기(180)에 의해 회전되고 어댑터(190)가 회전됨에 따라 회전판(195a, 195b)은 관통홀(151a, 151b)의 내주면을 가압하여 고정판(150a, 150b)을 플랜지(110)의 외주방향으로 이송한다. 플랜지(110)의 외주방향으로 이송되는 고정판(150a, 150b)은 고정홈(113)에 삽입되어 고정된다.

110 : 플랜지 130 : 밀폐판
150 : 고정판 170 : 덮개
190 : 어댑터

Claims

천공된 배관의 구멍에 연통되는 연통홀이 형성되어 상기 배관의 외부로 개방되며, 상기 연통홀의 내주면에 고정홈이 형성되는 플랜지;
상기 연통홀에 삽입되어 상기 연통홀을 밀폐시키는 밀폐판;및
방사형으로 분리되며, 상기 밀폐판이 삽입된 상기 연통홀에 삽입되는 고정판;및
상기 관통공을 관통하여 회전됨에 따라 상기 고정판을 상기 플랜지의 외주방향으로 이송시켜 상기 고정판이 상기 고정홈에 삽입되어 고정되도록 하는 어댑터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 폐쇄장치.
제1 항에 있어서,
상기 고정판이 고정된 상기 연통홀에 용접되는 덮개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 폐쇄장치.
제1 항에 있어서,
상기 밀폐판을 향한 상기 고정판의 일면에 형성되며, 상기 플렌지의 외주방향의 길이방향을 가지는 가이드홈;및
상기 고정판을 향한 상기 밀폐판의 일면에 형성되며, 상기 가이드홈을 따라 상기 고정판의 이송을 안내하는 가이드돌기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 폐쇄장치.
제1 항에 있어서, 상기 어댑터는
회전동력을 제공하는 구동기의 출력축에 결합되는 입력축;
상기 입력축으로부터 연장되어 상기 관통홀을 관통하여 상기 밀폐판에 지지되는 지지축;및
상기 입력축과 상기 지지축의 사이에 배치되어 상기 구동기에 의해 회전되는 회전판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 폐쇄장치.
제4 항에 있어서,
상기 고정판을 향한 상기 회전판의 일면에 형성되며, 상기 회전판의 회전방향의 길이방향을 가지되, 상기 회전판이 회전됨에 따라 상기 고정판이 상기 플랜지의 외주방향으로 이송되도록 형성되는 회전홈;및
상기 회전판을 향한 상기 고정판의 이면에 형성되며, 상기 회전홈에 구속되어 상기 회전판의 회전에 따라 상기 고정판이 회전되도록 하는 회전돌기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 폐쇄장치.
제4 항에 있어서,
상기 고정홈은 내주면이 다각형으로 이루어지고, 상기 회전판의 외주면에는 가압돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 배관용 폐쇄장치.
제1 항에 있어서,
상기 밀폐판의 외주부에 결합되어 상기 밀폐판과 상기 플랜지의 내주면 사이의 기밀을 유지하는 기밀부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관용 폐쇄장치.