KR20110139922A

KR20110139922A - 배관 장치

Info

Publication number: KR20110139922A
Application number: KR1020100060045A
Authority: KR
Inventors: 이영목; 조영준
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2011-12-30

Abstract

배관 장치가 제공된다. 제1 배관, 상기 제1 배관에 이격되어 마주하는 제2 배관, 일측으로 상기 제1 배관에 고정 체결되고 반대측으로 상기 제2 배관에 길이 방향으로 이동 가능하게 연결되는 연결관, 및 상기 제1 배관과 상기 연결관 사이에 폐쇄부 또는 개방부를 배치하여 체결되는 스펙터클 플랜지를 포함하는 배관 장치는, 제1 배관 및 제2 배관의 연결 부위에서 스펙터클 플랜지의 전환 설치 조작, 즉 개방부 또는 폐쇄부의 선택 설치가 용이하다.

Description

배관 장치 {PIPING APPARATUS}

본 발명은 배관 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스펙터클 플랜지의 전환 설치 조작을 용이하게 하는 배관 장치에 관한 것이다.

일반적으로 큰 직경의 배관 장치에는 유체를 공급, 차단 또는 유량을 조절하는 스펙터클 플랜지(Spectacle Flange)가 설치된다.

예를 들면, 석유화학공장이나 대형 선박에는 많은 강관 배관이 구비되며, 스펙터클 플랜지는 개방부와 폐쇄부를 가지고, 가동 초기와 가동 정지시 폐쇄부로 배관의 플랜지 연결 부위를 차단하여, 양측 배관을 서로 격리시키고, 필요시 개방부로 양측 배관을 다시 연결한다.

이를 위하여, 스펙터클 플랜지의 폐쇄부와 개방부를 배관의 플랜지 연결 부위에 선택적으로 설치할 필요가 있다. 그러나 양쪽 배관에 각각 연결되어 서로 마주하는 플랜지들은 스펙터클 플랜지를 사이에 두고 긴밀하게 밀착된다.

따라서 양측 배관에 연결되는 플랜지들 사이로부터 스펙터클 플랜지의 폐쇄부 또는 개방부를 빼내고, 플랜지들 사이로 개방부 또는 폐쇄부를 전환 삽입하여 설치하는 것이 용이하지 않다.

본 발명의 일 실시예는 배관 플랜지의 연결 부위에서 스펙터클 플랜지의 전환 설치 조작을 용이하게 하는 배관 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관 장치는, 제1 배관, 상기 제1 배관에 이격되어 마주하는 제2 배관, 일측으로 상기 제1 배관에 고정 체결되고 반대측으로 상기 제2 배관에 상기 길이 방향으로 이동 가능하게 연결되는 연결관, 및 상기 제1 배관과 상기 연결관 사이에 폐쇄부 또는 개방부를 배치하여 체결되는 스펙터클 플랜지를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관 장치는, 상기 제2 배관과 상기 연결관 사이에 배치되는 패킹 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 연결관은, 상기 제1 배관에 체결되는 본체와, 상기 본체의 상기 제1 배관 반대측에 체결되어 상기 패킹 부재를 지지하는 리테이너를 포함할 수 있다.

상기 스펙터클 플랜지는, 서로 마주하는 상기 제1 배관의 플랜지와 상기 본체의 제1 플랜지 사이에 배치되어 체결될 수 있다.

상기 패킹 부재는, 상기 제2 배관 및 상기 연결관의 직경 방향 단면에서, 상기 제2 배관에 선접촉하는 직선의 내경부, 상기 내경부와 평행하고 상기 리테이너의 내주면에 마주하는 외경부, 상기 리테이너의 측면에 선접촉으로 지지되는 수직부, 및 상기 수직부의 반대측에서 상기 본체의 내주 경사면에 선접촉하는 경사부를 포함할 수 있다.

상기 패킹 부재는, 서로 마주하는 상기 본체의 제2 플랜지와 상기 리테이너의 플랜지를 체결함으로써 설정되는, 상기 본체의 내주 경사면, 상기 제2 배관의 외주면, 상기 리테이너의 상기 내주면 및 상기 측면 사이의 공간에 배치될 수 있다.

상기 리테이너의 내주면은 상기 본체의 외주면을 설정된 범위 내에서 슬라이드 가능하게 수용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 배관과 제2 배관 사이에 연결관을 구비하고, 연결관의 일측을 제1 배관에 고정 체결하며 연결관의 반대측을 제2 배관에 이동 가능하게 연결하므로 제1 배관 및 제2 배관의 연결 부위에서 스펙터클 플랜지의 전환 설치 조작, 즉 개방부 또는 폐쇄부의 선택 설치를 용이하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 제1 배관 플랜지와 연결관의 제1 플랜지 사이에 스펙터클 플랜지의 폐쇄부를 배치하여 분해한 단면도이다.
도 4는 제1 배관 플랜지와 연결관의 제1 플랜지 사이에 스펙터클 플랜지의 개방부를 배치하여 분해한 단면도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 장치의 구조에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 배관 장치는 제1 배관(10), 제2 배관(20), 연결관(30) 및 스펙터클 플랜지(40)를 포함하여, 제1, 제2 배관(10, 20) 사이에서 유체의 흐름을 단속할 수 있도록 형성된다. 제1, 제2 배관(10, 20)은 설정된 거리(D)만큼 서로 이격되어, 길이 방향 또는 유체의 흐름 방향으로 서로 마주한다(도 3 및 도 4 참조).

제1 배관(10) 및 제2 배관(20) 중 한 배관으로 유체가 유입되고, 유입된 유체는 한 배관에서 차단되거나 나머지 배관으로 유출된다. 편의상 일례로써 설명하면, 제1, 제2 배관(10, 20) 사이에 스펙터클 플랜지(40)를 구비함으로써, 제1 배관(10)으로 유체가 공급될 때, 이 유체는 스펙터클 플랜지(40)에서 차단되기도 하고, 스펙터클 플랜지(40)를 통과하여 제2 배관(20)으로 공급되기도 한다.

이를 위하여, 스펙터클 플랜지(40)는 서로 연결되어 선택적으로 설치될 수 있는 폐쇄부(41)와 개방부(42)를 구비한다. 일측의 폐쇄부(41)는 유체의 흐름을 차단하도록 판상으로 형성되고, 다른 일측의 개방부(42)는 유체의 흐름량을 제어하도록 설정된 직경의 관통구로 형성된다. 폐쇄부(41)와 개방부(42)는 제1, 제2 배관(10, 20)의 직경에 대응하는 크기로 형성된다. 따라서 제1, 제2 배관(10, 20) 사이에 스펙터클 플랜지(40)의 폐쇄부(41)가 설치되면 유체의 흐름이 차단되고, 개방부(42)가 설치되면 설정된 유량으로 유체의 흐름이 형성된다.

또한, 스펙터클 플랜지(40)를 설치하기 위하여, 폐쇄부(41)와 개방부(42)는 제1, 제2 배관(10, 20)의 직경에 대응하는 외측에 플랜지부(411, 421)를 각각 구비한다. 플랜지부(411, 421)는 체결부재가 설치되는 복수의 체결구들(412, 422)을 구비한다.

플랜지부(411, 421)에 대응하여, 제1 배관(10)은 플랜지(11)를 구비하고, 제2 배관(20)은 플랜지를 형성하지 않으며, 제1, 제2 배관(10, 20) 사이에 연결관(30)이 적용된다. 따라서 연결관(30)은 제1 배관(10)에 고정 체결되고, 제2 배관(20)에 길이 방향으로 이동 가능하게 연결된다.

즉, 제2 배관(20)은 플랜지를 구비하지 않고, 제1, 제2 배관(10, 20)이 길이 방향으로 거리(D)(도 4 참조)만큼 이격된다. 따라서 이격된 제1, 제2 배관(10, 20) 사이에서 연결관(30)을 적용하여, 제1, 제2 배관(10, 20)을 서로 연결할 수 있다., 동시에 연결관(30)과 제1 배관(10) 사이에 스펙터클 플랜지(40)가 설치될 수 있다. 연결관(30)은 이격 거리(D) 보다 더 길게 형성되어, 제1, 제2 배관(10, 20)을 연결한다. 연결관(30)의 일측이 제1 배관(10)에 고정됨에 따라 다른 일측이 제2 배관(20) 상에서 이동되어, 연결관(30)의 위치가 결정된다. 즉 스펙터클 플랜지(40)의 편리한 설치 조작을 가능하게 한다.

연결관(30)이 제2 배관(20) 상에서 이동 가능한 구조로 연결되므로 가압 유체의 공급을 위하여 제2 배관(20)과 연결관(30) 사이에 실링성을 확보할 필요성이 있다. 제2 배관(20)과 연결관(30)의 실링을 위하여, 다양한 실링 구조가 적용될 수 있다.

일 실시예의 배관 장치는 연결관(30)과 제2 배관(20) 사이에 패킹 부재(50)를 구비할 수 있다. 패킹 부재(50)의 실링 작용을 위하여, 연결관(30)은 2개의 부재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 연결관(30)은 제1 배관(10)에 체결되는 본체(31)와, 제1 배관(10)의 반대측에서 본체(31)에 체결되는 리테이너(32)를 포함한다. 또한 연결관은 하나의 부재로 형성되어, 일측으로 제1 배관에 고정 설치되고 제2 배관에 슬라이드 구조로 연결될 수 있다(미도시).

먼저, 스펙터클 플랜지(40)를 개재한 본체(31)와 제1 배관(10)의 고정 설치되는 구조에 대하여 설명한다. 본체(31)는 제1 플랜지(311)를 구비하고, 제1 플랜지(311)는 제1 배관(10)의 플랜지(11) 및 스펙터클 플랜지(40)의 플랜지부(411, 421)에 대응한다. 제1 배관(10)의 플랜지(11)와 제1 플랜지(311)는 플랜지부(411, 421)의 체결구(412, 422)에 대응하는 체결구(12, 313)를 각각 구비한다.

제1 배관(10)의 플랜지(11)와 본체(31)의 제1 플랜지(311) 사이에 스펙터클 플랜지(40)를 개재하고, 플랜지(11)의 체결구(12)와 플랜지부(411, 421)의 체결구(412 또는 422) 및 제1 플랜지(311)의 체결구(313)에 체결부재, 예를 들면, 볼트(61)를 설치하여, 볼트(61)에 너트(62)를 체결함으로써, 스펙터클 플랜지(40)를 개재한 상태로 제1 배관(10)에 본체(31)가 고정 설치된다.

도 3은 제1 배관의 플랜지와 연결관의 제1 플랜지 사이에 스펙터클 플랜지의 폐쇄부를 배치하여 분해한 단면도이다. 도 3을 참조하여, 제2 배관(20)과 연결관(30)의 슬라이드 연결 및 패킹 구조에 대하여 설명한다. 연결관(30)은 제2 배관(20) 상에서 슬라이드 가능하게 결합 설치된다. 예를 들면, 연결관(30)의 내주면은 제1 배관(10)의 외주면에 접촉하는 상태로 결합되어, 연결관(30)과 제1 배관(10)은 서로의 사이에 실링 구조를 형성할 수도 있다.

리테이너(32)는 본체(31)와의 사이에 개재되는 패킹 부재(50)를 수용 및 지지하면서 본체(31)에 체결됨으로써 본체(31)와 제2 배관(20) 사이의 실링성을 강화할 수 있다. 본체(31)는 제1 플랜지(311)의 반대측에 제2 플랜지(312)를 포함하고, 제2 플랜지(312)는 복수의 체결구(314)를 구비한다. 리테이너(32)는 제2 플랜지(312)에 마주하는 플랜지(321)를 포함하고, 제2 플랜지(312)의 체결구(314)에 대응하는 체결구(322)를 구비한다.

따라서 본체(31)의 제2 플랜지(312)와 리테이너(32)의 플랜지(321) 사이에 패킹 부재(50)를 개재한다. 그리고 제2 플랜지(312)의 체결구(314)와 리테이너(32)의 플랜지(321)의 체결구(322)에 체결부재로 체결한다. 예를 들면, 체결부재는 체결구(322)에 설치되는 볼트(71), 볼트(71)에 체결되는 너트(72)를 포함한다. 이로써, 리테이너(32)는 패킹 부재(50)를 개재한 상태로 본체(31)에 고정 설치된다.

볼트(71)와 너트(72)의 체결력의 세기를 조절함으로써, 본체(31)와 리테이너(32)의 밀착력이 조절되면서 패킹 부재(50)의 압축을 조절하게 된다. 따라서 본체(31)와 제2 배관(20) 사이에서 패킹 부재(50)에 의하여 형성되는 실링성이 조절된다. 패킹 부재(50) 및 이를 수용하는 본체(31)와 리테이너(32)는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 볼트(71)와 너트(72)를 체결함으로써, 실링 구조가 형성 및 강화되는 패킹 부재(50) 및 이를 수용하는 본체(31)와 리테이너(32)를 예시한다.

예를 들면, 패킹 부재(50)에 대하여 제2 배관(20) 및 연결관(30)의 직경 방향 단면을 나타내는 도 3을 참조하여 설명한다. 패킹 부재(50)는 직선으로 서로 평행한 내경부(51)와 외경부(52), 및 내경부(51)와 외경부(52)를 연결하는 수직부(53)와 경사부(54)를 포함한다.

내경부(51)는 직선으로 형성되어 제2 배관(20)의 외주면에 선접촉하여, 넓은 면적으로 실링 구조를 형성한다. 외경부(52)는 리테이너(32)의 내주면(323)에 마주한다. 외경부(52)는 패킹 부재(50)의 변형에 따라 내주면(323)에 밀착될 수 있다. 수직부(53)는 리테이너(32)의 측면(324)에 선접촉하여 넓은 면적으로 지지 구조를 형성한다. 수직부(53)는 패킹 부재(50)의 두께를 설정한다. 경사부(54)는 수직부(53)의 반대측에서 본체(31)의 내주 경사면(315)에 선접촉하여 넓은 면적으로 실링 구조를 형성한다. 경사부(54)는 접촉하는 본체(31) 경사면(315)에 대응하여 형성된다.

본체(31)와 리테이너(32)를 체결함에 따라, 패킹 부재(50)의 경사부(54) 및 내경부(51)는 본체(31)의 내주 경사면(315)과 제2 배관(20)의 외주면 사이로 삽입되어 2중의 실링 구조를 형성하고, 체결력을 강화함에 따라 더욱 삽입되어 실링성을 더욱 향상시킨다.

또한, 본체(31)와 리테이너(32)를 체결함에 따라, 본체(31)의 내주 경사면(315), 제2 배관(20)의 외주면, 리테이너(32)의 내주면(323) 및 측면(324) 사이의 공간이 설정된다. 패킹 부재(50)는 이 공간에 배치된다. 리테이너(32)의 내주면(323)은 본체(31)의 외주면(316)을 설정된 범위 내에서 슬라이드 가능하게 수용한다.

본체(31)와 리테이너(32)의 체결을 강화함에 따라 리테이너(32)의 내주면(323)이 본체(31)의 외주면(316)을 타고 이동하면서 패킹 부재(50)를 압축하는데, 이때, 리테이너(32)와 본체(31)의 상대 이동 거리는 패킹 부재(50)를 압축하여 충분한 실링성을 가지는 범위에서 설정된다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 제1, 제2 배관(10, 20) 사이에 연결관(30)을 사용하여, 설치된 스펙터클 플랜지(40)의 폐쇄부(41)를 개방부(42)로 전환 설치하는 과정을 설명한다.

연결관(30)에서, 볼트(71) 및 너트(72)의 체결을 해제하여, 본체(31)의 제2 플랜지(312)와 리테이너(32) 플랜지(321)를 분리한다. 즉 본체(31)로부터 리테이너(32)를 분리하여 리테이너(32)를 우측으로 이동하고, 본체(31)와 제2 배관(20) 사이의 패킹 부재(50)를 분리하여 우측으로 이동한다.

이어서, 제1 배관(10)과 연결관(30)에서, 볼트(61) 및 너트(62)의 체결을 해제하여, 제1 배관(10)의 플랜지(11)와 본체(31)의 제1 플랜지(311)를 분리한다. 즉 제1 배관(10)으로부터 본체(31)를 분리하여 우측으로 이동하고, 제1 배관(10)과 본체(31) 사이로부터 스펙터클 플랜지(40)의 폐쇄부(41)를 분리한다. 이때, 제1 배관(10)의 플랜지(11)와 본체(31)의 제1 플랜지(311) 사이가 넓게 이격되므로 제1, 제2 배관(10, 20)으로부터 스펙터클 플랜지(40)의 분리가 용이하다.

도 4는 제1 배관 플랜지와 연결관의 제1 플랜지 사이에 스펙터클 플랜지의 개방부를 배치하여 분해한 단면도이다. 도4를 참조하면, 간격이 넓어진 제1 배관(10)의 플랜지(11)와 본체(31)의 제1 플랜지(311) 사이에 스펙터클 플랜지(40)의 개방부(42)를 용이하게 삽입한다.

제1 배관(10)의 플랜지(11)와 개방부(42) 및 본체(31)의 제1 플랜지(311)를 볼트(61)와 너트(62)로 체결하여, 제1 배관(10)과 연결관(30)을 연결한다. 즉 본체(31)를 좌측으로 이동하여 제1 배관(10)과 본체(31) 사이에 스펙터클 플랜지(40)의 개방부(42)를 설치한다.

이어서, 패킹 부재(50)를 사이에 두고 본체(31)의 제2 플랜지(312)와 리테이너(32) 플랜지(321)를 볼트(71)와 너트(72)로 체결하여, 본체(31)와 제2 배관(20) 사이에 실링 구조를 형성한다. 즉 제2 배관(20) 상에서 리테이너(32)를 좌측으로 이동하여 리테이너(32)를 본체(31)에 체결한다.

이로써, 제1 배관(10)과 연결관(30)사이에는 스펙터클 플랜지(40)의 폐쇄부(41)가 개방부(42)로 전환 설치 완료된다. 즉 연결관(30) 및 스펙터클 플랜지(40)는 제1, 제2 배관(10, 20)사이에서 유체의 흐름을 차단하던 상태에서 흐름을 형성하는 상태로 전환된다.

이때, 연결관(30)의 본체(31)가 제2 배관(20) 상에서 좌우로 이동하고, 리테이너(32)가 패킹 부재(50)를 개재하여 본체(31)에 설치되어 실링 구조를 형성한다. 따라서 스펙터클 플랜지(40)의 폐쇄부(41)와 개방부(42)의 전환 설치 조작이 용이하게 이루어질 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 장치의 구조에 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.

10, 20 : 제1, 제2 배관 11, 321 : 플랜지
30 : 연결관 31 : 본체
32 : 리테이너 40 : 스펙터클 플랜지
41 : 폐쇄부 42 : 개방부
50 : 패킹 부재 51 : 내경부
52 : 외경부 53 : 수직부
54 : 경사부 61, 71 : 볼트
62, 72 : 너트 311, 312 : 제1, 제2 플랜지
315 : 경사면 316 : 외주면
323 : 내주면 324 : 측면
411, 421 : 플랜지부 412, 422, 12, 313, 314, 322 : 체결구
D : 거리

Claims

제1 배관;
상기 제1 배관에 이격되어 마주하는 제2 배관;
일측으로 상기 제1 배관에 고정 체결되고 반대측으로 상기 제2 배관에 상기 길이 방향으로 이동 가능하게 연결되는 연결관; 및
상기 제1 배관과 상기 연결관 사이에 폐쇄부 또는 개방부를 배치하여 체결되는 스펙터클 플랜지를 포함하는 배관 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제2 배관과 상기 연결관 사이에 배치되는 패킹 부재를 더 포함하는 배관 장치.
제2 항에 있어서,
상기 연결관은,
상기 제1 배관에 체결되는 본체와,
상기 본체의 상기 제1 배관 반대측에 체결되어 상기 패킹 부재를 지지하는 리테이너를 포함하는 배관 장치.
제3 항에 있어서,
상기 스텍터클 플랜지는,
서로 마주하는 상기 제1 배관의 플랜지와 상기 본체의 제1 플랜지 사이에 배치되어 체결되는 배관 장치.
제3 항에 있어서,
상기 패킹 부재는
상기 제2 배관 및 상기 연결관의 직경 방향 단면에서,
상기 제2 배관에 선접촉하는 직선의 내경부,
상기 내경부와 평행하고 상기 리테이너의 내주면에 마주하는 외경부,
상기 리테이너의 측면에 선접촉으로 지지되는 수직부, 및
상기 수직부의 반대측에서 상기 본체의 내주 경사면에 선접촉하는 경사부를 포함하는 배관 장치.
제5 항에 있어서,
상기 패킹 부재는,
서로 마주하는 상기 본체의 제2 플랜지와 상기 리테이너의 플랜지를 체결함으로써 설정되는
상기 본체의 내주 경사면, 상기 제2 배관의 외주면, 상기 리테이너의 상기 내주면 및 상기 측면 사이의 공간에 배치되는 배관 장치.
제6 항에 있어서,
상기 리테이너의 내주면은 상기 본체의 외주면을 설정된 범위 내에서 슬라이드 가능하게 수용하는 배관 장치.