KR20140001800U

KR20140001800U - 파이프 정렬장치

Info

Publication number: KR20140001800U
Application number: KR2020120008391U
Authority: KR
Inventors: 함경덕; 권순성; 김동칠; 김진웅; 주지훈
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-03-27

Abstract

본 고안은 선박의 건조 시, 선박 내에 설치되는 파이프들의 연결 부위를 결합시키기 위하여 파이프를 정렬하는 파이프 정렬장치에 관한 것이다.
상기 파이프 정렬장치는, 파이프의 플랜지와 수평방향으로 연장되고, 저면에 플랜지 홀(401)에 삽입되도록 상기 플랜지 홀(401)의 내경보다 작은 외경을 가지도록 형성되는 삽입핀(440)이 돌출 형성되는 제1몸체(410);와, 상기 제1몸체(410)의 파이프 측의 단부에서 상기 삽입핀(440)의 반대방향이며 상기 제1몸체(410)의 수직방향으로 돌출되어 지지볼트(430)가 결합되는 지지몸체(420);와, 상기 지지몸체(420)가 돌출 형성된 상기 제1몸체(410)의 단부의 타 단부에서 상기 지지몸체(420)와 반대 방향으로 연장되어 조절볼트(470)를 구비한 제2몸체(450);를 포함하여 구성되며, 제1몸체(410)와 지지몸체(420)와 제2몸체(450)가 일체로 형성되어, 무게와 크기를 줄이면서도, 강도가 커져 파이프 정렬장치의 휴대가 용이하며, 플랜지홀(401)의 내경보다 작은 외경을 가지는 삽입핀(440)을 지지볼트(430)가 플랜지홀(401)의 내측면에 밀착되도록 하는 것에 의해 하나의 파이프 정렬장치를 이용하여 여러 종류의 파이프에 대한 정렬 작업을 수행할 수 있어, 파이프 정렬작업에 필요한 파이프 정렬장치의 수를 줄일 수 있도록 한다.

Description

파이프 정렬장치{PIPE ALINGMNET APPARATUS}

본 고안은 선박의 건조 시, 선박 내에 설치되는 파이프들의 연결 부위를 결합시키기 위하여 파이프를 정렬하는 파이프 정렬장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 건조 시, 선박의 내부에는 유류 운송을 위한 대량의 파이프가 설치된다. 특히, LNG 선박의 경우에는, 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 영하 1백 62℃로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체로 일반적으로 액화 천연 가스로 칭한다.

이러한 LNG가 에너지 자원으로 등장함에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산 기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운반 방안이 검토되었으며, 그 결과물은 LNG의 해상수송을 위한 LNG 수송선으로 나타났다.

천연 가스를 초저온 상태로 액화시켜 주요 에너지원으로 사용되는 LNG의 보관 및 운송을 위해 대형 선박에 LNG 저장탱크를 건조하게 되는 데, LNG 저장 탱크로 LNG 를 이송할 경우 사용하는 LNG 운송 파이프는 저온의 LNG 를 운송하기 때문에 운송 파이프의 제작시 파이프와 파이프가 맞닿은 용접 부위가 정확히 일치해야만 한다.

각각의 파이프를 용접할 때 용접 부위가 일치하지 않은 상태에서 용접을 하 게 되면 LNG 가 운송될 때와 운송되지 않을 때의 급격한 온도 변화에 따른 팽창과 수축의 반복에 의해 운송 파이프의 용접 연결 부위가 파손되는 문제점이 있다.

따라서 LNG 운송용 파이프를 제작할 경우 서로 연결되는 파이프가 정확히 정렬되도록 하는 것이 중요하다.

이러한 파이프의 정확한 정렬 요구는, LNG 선박의 건조 시뿐만 아니라, 모든 선박의 건조 시 요구되는 사항이다.

이에 따라, 대한민국 공개특허공보 10-2003-68770호(이하, 종래기술 1)에서는 '재사용이 가능한 엘앤지 운반선의 엘앤지 운송 파이프 용접 시 파이프 정렬장치'를 개시하고 있으며, 대한민국 등록특허 10-663670호(이하, 종래기술 2)에서는 '파이프정렬지그'를 개시하고 있다. 또한, 본 고안의 출원인은 간소화된 구조의 파이프정렬지그(이하, 종래기술 3)를 제작하여 사용하고 있다.

도 1은 종래기술의 1의 '파이프 정렬장치'의 사용 상태도이고, 도 2는 종래기술 2 의 '파이프 정렬지그'의 사용 상태도이고, 도 3은 종래기술 3의 사용 후의 상태를 나타내는 도면이다.

도 1과 같이 종래기술 2의 '파이프 정렬장치'는, 'ㄱ' 형태로 형성되는 조정암(5)의 단부에 파이프의 표면에 대하 여 수직으로 상하 조절되는 볼트가 부착되어 형성되는 파이프 정렬 장치에 있어서, 링 형태로 형성되고 표면에는 조정암(5)이 용접 고정되며 절첩될 수 있도록 중간부에 힌지부가 형성되고 파이프의 단부에 끼워진 후에는 볼트 고정되어 이탈되지 않도록 힌지부의 반대편에 볼트 고정단(50)이 돌출 형성되어, 연결을 위한 두 개의 파이프(1, 2)에 결합되어, 볼트고정단(50)에 볼트(55)가 결합되어 고정된 후, 조정암(5)에 결합되는 다수의 볼트(25)를 이용하여 파이프를 정렬하도록 구성된다. 이때, 보후구(60)를 볼트(25)의 단부와 접촉되는 파이프의 외주면에 결합시키는 것에 의해 볼트(25)에 의해 파이프의 외측면이 손상되는 것을 방지하였다.

그러나 종래기술 1의 경우에는 다수의 조정암(5)을 구비하여 정렬작업에 많은 시간이 소요되며, 조정암이 강도가 약하여 변형 등이 발생하는 문제점을 가진다.

도 2와 같이 종래기술 2의 '파이프 정렬지그'는 수평장홈과, 수평장홈의 하부에 수직장홈이 형성된 조절블록(110)과, 파이프의 플랜지에 형성되는 볼트 구멍에 삽입되는 고정핀(121)이 단부에 구비하여 조절블록(110)의 수평장홈에 삽입되는 고정플레이트(120)와, 수직장홈에 슬라이드 가능하게 결합되는 슬라이더블록(130)과 슬라이더블록(140)에 결합되는 조절나사를 포함하여 구성된다. 상기 구성의 종래기술 2의 파이프 정렬지그는, 연결될 두 개의 파이프(1, 2) 중 하나의 파이프에 형성된 플랜지의 볼트 구명에 고정핀(121)이 삽입된 상태에서 조절사나(140)를 이용하여 다른 파이프의 플랜지를 가압하여 이동시키는 것에 의해 연결될 두 개의 파이프를 정렬할 수 있도록 한다.

그러나 종래기술 2의 경우에도 조절블록(110)과 고정플레이트(120)가 볼트 결합되는 구성으로서 강도가 약하여, 파이프의 정렬 중에 변형이 발생하거나, 조절나사(140)의 나사산이 손상되는 등의 문제가 발생하였다. 또한, 다수의 부재들이 볼트에 의해 결합되는 구조로 되어 있어, LNG 선 등의 대형 파이프 등에 적용될 정도의 강도를 가지지 못하는 문제점이 발생하였다.

도 3과 같이 종래기술 3의 파이프 정렬지그는 'ㄱ'자 형상의 메인바디(310) 중 일측 단부는 메인바디의 수직 방향에서 'ㄱ'자 형상의 내측으로 돌출되는 고정핀(320)이 형성되고 고정핀(320)의 형성된 메인바디 및 다른 메인바디에는 고정핀과 수직방향으로 이동되는 제1조절볼트(330)과 제2조절볼트(340)가 구비되어, 고정핀(320)을 플랜지의 볼트 구멍에 삽입하여 고정한 후, 제1조절볼트(330)와 제2조절볼트(340)를 이용하여 결합될 파이프를 정렬할 수 있도록 구성된다.

그러나 도 3의 종래기술의 파이프 정렬지그 또한 도 3에 도시된 바와 같이, 강도가 약하여, 파이프 정렬 작업 중 메인바디(310)가 변형되거나, 조절볼트들의 나사산이 손상되는 등의 문제점이 발생하였다. 그리고 파이프와 파이프의 갭(gap) 차이로 인해 지그가 파이프를 밀어줄 때 밀려나거나, 파이프가 전복되는 현상이 발생하였다. 또한, 파이프가 도장되어 있는 경우 고정핀의 외경이 플랜지의 볼트공의 외경보다 커지게 되어 고정핀 삽입 작업이 어려워지는 문제점도 발생하였다.

또한, 종래기술 3의 경우에는 15A ~ 1000A 사이의 17종의 파이프의 요구되며, 각각의 파이프에는 파이프홀이 4 ~ 28mm 중의 값을 가지는 7 개의 종류를 가지므로 17*7에 의해 적어도 117개 이상의 정렬지그를 필요로 하는 문제점을 가진다.

또한, 상술한 종래기술 1 내지 종래기술 3의 경우 파이프 사이즈가 300A 이상이 되는 경우에는 정렬지그가 대형화되어 사람이 휴대하면서 작업하는 것이 어렵게 되는 문제점을 가진다.

즉, 상술한 종래기술들은 강도가 약하여 잦은 변형, 공구 또는 지그의 탈부착이 어려움, 무게에 의한 작업의 어려움 등으로 인해, 파이프 정렬 작업에 많은 인력이 소요되며, 파이프 정렬 작업을 지연시키는 등의 문제점을 가진다.

따라서, 본 고안은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플랜지홀을 이용하여 파이프 정렬장치를 간단히 결합시켜 볼트로 조임으로써 용이하게 파이프를 정렬시킬 수 있도록 하는 파이프 정렬장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 고안은, 구조적 강도를 높여 몸체의 변형을 방지하고, 파이프 정렬시 조정볼트의 나사산의 손상을 방지할 수 있도록 하는 파이프 정렬장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 고안은, 하나의 공구로 서로 다른 내경의 플랜지 홀을 가지는 서로 다른 파이프들의 정렬을 수행할 수 있도록 함으로써, 다양한 파이프의 연결에 필요한 파이프 정렬장치의 수를 줄일 수 있도록 하는 파이프 정렬장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 파이프 정렬장치(400)는, 파이프의 플랜지와 수평방향으로 연장되고, 저면에 플랜지 홀(401)에 삽입되도록 상기 플랜지 홀(401)의 내경보다 작은 외경을 가지도록 형성되는 삽입핀(440)이 돌출 형성되는 제1몸체(410);와, 상기 제1몸체(410)의 파이프 측의 단부에서 상기 삽입핀(440)의 반대방향이며 상기 제1몸체(410)의 수직방향으로 돌출되어 지지볼트(430)가 결합되는 지지몸체(420);와, 상기 지지몸체(420)가 돌출 형성된 상기 제1몸체(410)의 단부의 타 단부에서 상기 지지몸체(420)와 반대 방향으로 연장되어 조절볼트(470)를 구비한 제2몸체(450);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1몸체(410)와 지지몸체(420)와 제2몸체(450)는 별도의 결합 구조 없이 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 삽입핀(440)은 플랜지홀에 삽입된 후, 상기 지지볼트가 상기 파이프에 밀착되어 상기 삽입핀을 플랜지홀의 내측면 중 파이프의 외측면에 위치하는 내측면에 밀착시키는 것에 의해, 상기 삽입핀(440)이 구비된 파이프 정렬장치가 적용되는 정렬대상 파이프 플랜지의 플랜지홀(401)의 내경보다 큰 내경을 가지는 파이프들에 대한 정렬작업을 수행할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2몸체(450)는, 중앙면에 상기 조절볼트(470)의 위치 조절을 위한 장공(451)이 형성되고, 상기 장공(451)에는 장공(451)을 따라 이동 가능하게 장착되어 상기 조절볼트(470)가 결합되는 사각너트(460)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 사각너트(460)의 제2몸체(420)의 양측면에 위치하는 단부는 장공(451)의 폭보다 큰 폭을 가지는 걸림플랜지(461)로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성의 본 고안의 파이프 정렬장치는, 플랜지홀을 이용하여 파이프 정렬장치를 간단히 결합시켜 볼트로 조임으로써, 용이하게 파이프를 정렬시킬 수 있도록 함으로써 파이프의 정렬 작업을 용이하게 하는 효과를 제공한다.

또한, 본 고안은, 제1몸체(410)와 지지몸체(420)와 제2몸체(450)가 일체로 형성되는 것에 의해 무게를 줄이고, 크기를 줄이면서도, 강도를 향상시켜 정렬작업 중의 변형을 방지하며, 파이프 정렬장치의 휴대를 용이하게 한다.

또한, 상기 삽입핀(440)이 플랜지홀(401)의 내경보다 작은 외경을 가지도록 하고,, 지지볼트(430)에 의해 삽입핀(440)의 플랜지홀(401)의 내측면에 밀착되도록 하여, 하나의 파이프 정렬장치를 이용하여 여러 종류의 파이프에 대한 정렬 작업을 수행할 수 있도록 하여 파이프 정렬작업에 필요한 파이프 정렬장치의 수를 줄일 수 있도록 한다.

또한, 사각너트를 구비하는 것에 의해 파이프 정렬 시 조절볼트의 나사산의 손상을 방지하여 선박 건조 시의 파이프 정렬 작업의 지연시간 발생을 최소화하는 효과를 제공한다.

도 1은 대한민국 공개특허공보 10-2003-68770호(종래기술 1)의 '파이프 정렬장치'의 사용 상태도,
도 2는 대한민국 등록특허 10-663670호(종래기술 2)의 '파이프 정렬지그'의 사용 상태도,
도 3은 본 고안의 출원인에 의해 제작된 파이프 정렬지그(종래기술 3)의 사용 후의 상태를 나타내는 도면,
도 4는 본 고안의 파이프 정렬장치(400)의 측면도,
도 5는 상기 파이프 정렬장치(400)의 사시도,
도 6은 상기 파이프 정렬장치(400)의 사용 상태도이다.

이하, 본 고안의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 고안을 더욱 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안의 파이프 정렬장치(400)의 측면도이고, 도 5는 상기 파이프 정렬장치(400)의 사시도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 파이프 정렬장치(400)는, 파이프의 결합을 위한 플랜지와 수평이 되게 연장되어 저면에는 삽입핀(440)이 형성된 제1몸체(410)와, 제1몸체(410)의 파이프측 단부에서 삽입핀(440)이 형성된 면의 반대 면에서 수직방향으로 돌출 형성되는 지지몸체(420)와, 지지몸체(420)의 반대측에 위치하는 제1몸체(410)의 단부에서 삽입핀(440)과 평행하게 수직 하방향으로 연장 형성되는 제2몸체(450)가 일체로 형성되는 것에 의해, 무게를 줄이면서도 결합 구조를 가지는 다른 파이프 정렬장치에 비하여 구조강도가 커져 더 큰 강도를 가지도록 구성되었다.

상술한 구성에서 상기 제1몸체(410)의 저면에 형성되는 삽입핀(440)은 플랜지홀(401, 도 6 참조)로의 삽입을 용이하게 수행하도록, 파이프 정렬장치의 정렬대상 파이프의 플랜지홀(401)의 내경보다 작은 외경을 가지도록 형성된다. 이에 의해, 상기 삽입핀(401)을 이용하여 삽입핀(401)이 삽입되는 다른 규격의 파이프에 대한 정렬작업을 수행할 수 있게 되므로, 파이프별로 파이프 정렬장치(400)를 준비하지 않고, 다수의 파이프 정렬장치(400)마다 하나의 파이프 정렬장치(400)를 이용하여 파이프 정렬을 수행할 수 있게 되어, 서로 다른 규격을 가지는 파이프의 수보다 작은 수의 파이프 정렬장치(400)를 구비해도 되므로, 필요한 파이프 정렬장치(400)의 수를 줄여, 파이프정렬장치(400)의 보관, 운반 및 사용을 용이하게 한다.

상기 지지몸체(420)에는 파이프 정렬장치(400)를 파이프에 대하여 일정 간격을 유지하며 지지하도록 간격을 지지몸체(420)와 파이프 사이의 간격을 조절하며 지지하는 지지볼트(430)가 나사 결합된다.

상기 제2몸체(450)에는 중앙부에 수직방향으로 장공(451)이 형성되어 사각너트(460)가 상하 위치 이동 가능하게 삽입되고, 사각너트(460)에는 조절볼트(470)가 대응하는 파이프의 위치를 가압에 의해 위치 이동시킬 수 있도록 결합된다. 상기 사각너트(460)의 제2몸체(420)의 양측면에 위치하는 단부는 장공(451)의 폭보다 큰 폭을 가지는 걸림플랜지(461)로 형성되어, 조절볼트(470)을 이용하여 정렬 대상 파이프를 가압하는 경우 사각너트(460)가 제2몸체(450)에 대하여 수평 방향으로 이동되는 것이 방지된다. 상술한 바와 같이 사각너트(460)을 이용하여 조절볼트(479)를 이용한 파이프의 위치 조절 작업을 수행하는 것에 의해, 종래기술에서와 같이 파이프의 위치 정렬을 수행하는 경우 나사산이 손상되는 것을 최소화시킨다. 또한, 사각너트(460)이 장공(451)의 내측에서 상하 이동되는 것에 의해 조절볼트(470)의 조절 위치를 조절할 수 있게 되므로, 다양한 두께의 결합 플랜지를 가지는 파이프들에 대한 정렬을 적은 수의 파이프 정렬장치를 이용하여 수행할 수 있도록 한다.

도 6은 상기 파이프 정렬장치(400)의 사용 상태도이다.

도 6과 같이, 도 4 및 도 5의 파이프 정렬 장치(400)를 이용하여 서로 결합될 두 개의 파이프에 대한 정렬 작업을 수행하기 위해서, 작업자는 삽입핀(451)을 일측에 위치하는 파이프의 플랜지홀(401)에 삽입한다. 이때, 삽입되는 삽입핀(451)의 외경이 플랜지홀(401)의 내경보다 작게 형성되는 것에 의해, 플랜지홀(401)이 도장 등의 작업에 의해 내경이 좁아진 경우에도 삽입핀(451)을 용이하게 플랜지홀(401)에 삽입시킬 수 있게 된다. 또한, 삽입핀(451)의 내경을 작게 하는 것에 의해, 적용 대상 파이프보다 큰 파이프의 플랜지홀에도 용이하게 삽입되는 것에 의해 다양한 종류의 파이프를 한 종류의 파이프정렬장치(400)를 이용하여 정렬 작업을 수행할 수 있게 되므로, 장착되는 파이프 종류의 수보다 작은 수의 파이프 정렬장치를 구비하면 되므로, 파이프 정렬장치의 보관, 이동, 관리를 용이하고, 파이프 정렬장치의 제작 비용을 절감시킨다.

상술한 바와 같이, 삽입핀(440)을 플랜지홀(401)에 삽입한 후에는, 지지몸체(420)의 지지볼트(430)를 일측 파이프의 측면에 밀착시키는 것에 의해 삽입핀(440)의 외측면이 플랜지홀(401)의 내측면 중 파이프의 외측 방향에 위치하는 내측면에 밀착되도록 함으로써, 파이프 정렬장치(400)가 위치 이동하지 않도록 지지한다.

이 후, 제2몸체(450)에 결합된 사각너트(460)를 조절볼트(470)가 타측 파이프의 플랜지의 측면과 접촉하는 위치로 위치 조절한 후 조절볼트(470)를 이용하여 파이프의 정렬작업을 수행할 수 있도록 한다.

이 경우, 필요한 개수의 동일한 파이프 정렬장치(400)를 필요에 따라 여러 플랜지홀(401)에 장착하여 적용하여 용이하게 위치 정렬을 수행할 수도 있다.

400: 파이프 정렬장치 410: 제1몸체
420: 지지몸체 430: 지지볼트
440: 삽입핀 450: 제2몸체
451: 장공 460: 사각너트
461: 걸림플랜지 470: 조절볼트

Claims

플랜지 홀(401)이 방사상으로 형성된 플랜지의 수평방향으로 연장되고, 저면에 플랜지 홀(401)에 삽입되도록 상기 플랜지 홀(401)의 내경보다 작은 외경을 가지도록 형성되는 삽입핀(440)이 돌출 형성되는 제1몸체(410);와,
상기 제1몸체(410)의 파이프 측의 단부에서 상기 삽입핀(440)의 반대방향이며 상기 제1몸체(410)의 수직방향으로 돌출되어 지지볼트(430)가 결합되는 지지몸체(420);와,
상기 지지몸체(420)가 돌출 형성된 상기 제1몸체(410)의 단부의 타 단부에서 상기 지지몸체(420)와 반대 방향으로 연장되어 조절볼트(470)를 구비한 제2몸체(450);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 정렬장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1몸체(410)와 지지몸체(420)와 제2몸체(450)는 별도의 결합 구조 없이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 정렬장치.
청구항 1에 있어서, 상기 삽입핀(440)은,
상기 삽입핀(440)은 플랜지홀에 삽입된 후, 상기 지지볼트가 상기 파이프에 밀착되어 상기 삽입핀을 플랜지홀의 내측면 중 파이프의 외측면에 위치하는 내측면에 밀착시키는 것에 의해, 상기 삽입핀(440)이 구비된 파이프 정렬장치가 적용되는 정렬대상 파이프 플랜지의 플랜지홀(401)의 내경보다 큰 내경을 가지는 파이프들에 대한 정렬작업을 수행할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 정렬장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제2몸체(450)는,
중앙면에 상기 조절볼트(470)의 위치 조절을 위한 장공(451)이 형성되고,
상기 장공(451)에는 장공(451)을 따라 이동 가능하게 장착되어 상기 조절볼트(470)가 결합되는 사각너트(460)가 결합되는 것을 특징으로 하는 파이프 정렬장치.
청구항 4에 있어서,
상기 사각너트(460)의 제2몸체(420)의 양측면에 위치하는 단부는 장공(451)의 폭보다 큰 폭을 가지는 걸림플랜지(461)로 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 정렬장치.