KR20140041065A - 펌프타워 파이프구조물 - Google Patents
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Abstract
조인트유닛 및 이를 포함하는 펌프타워 파이프구조물이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워 파이프구조물용 조인트유닛은 방출파이프, 충전파이프 및 응급파이프 중 둘 이상을 포함하는 파이프 간의 연결을 위해 파이프의 각 조인트 부위에 장착되는 설치부; 및 설치부의 상부에 마련되며, 파이프를 서로 연결시키는 각각의 연결부재의 단부가 삽입되는 복수의 삽입관;을 포함한다.
Description
본 발명은 조인트유닛 및 이를 포함하는 펌프타워 파이프구조물에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG)를 수송하는 선박에는 대략 -163℃의 극저온 상태로 액화시킨 액화천연가스(액체화물)의 보관 및 저장을 위한 화물창 및 액화천연가스의 하역(荷役)을 위한 펌프타워가 구비된다. 펌프타워는 파이프구조물로 형성되어 있으며, 액화천연가스가 액화되는 대략 -163℃의 극저온에 노출되어 있다. 따라서, 선체의 온도를 대략 20℃라고 가정할 때, -163℃와 20℃간의 온도 차에 의해 펌프타워의 최상단 파이프구조물에는 큰 인장력이 발생한다.
도 1은 종래의 펌프타워의 파이프 조인트 부위에 형성된 머프를 도시한다.
도 1을 참조하면, 펌프타워의 파이프구조물은 통상적으로 액체화물 하역을 위한 방출파이프, 응급파이프 및 충전파이프를 포함하는 파이프(P)와, 이들을 연결시키는 연결부재(20)를 포함한다.
여기서, 펌프타워의 최상단 파이프구조물의 경우, 인장력을 줄이기 위해 조인트 부위에 연결부재(20)가 삽입되는 돌출된 형태의 머프(Muff)(30)를 형성하고 있다. 머프(30)는 열 하중에 의한 열응력을 해소시키며, 머프(30)에 삽입된 연결부재(20)는 열 하중에 의해 병진운동 및 회전운동을 할 수 있다.
이러한 머프(30)는 주물을 이용해야 하므로 그 제작이 매우 어렵다. 따라서, 머프(30) 구조는 펌프타워의 파이프 조인트 부위에 전반적으로 사용되지 않고, 열 응력이 큰 부위인 펌프타워의 최상단 파이프구조물에만 통상적으로 사용되고 있다. 한편, 한국공개특허 제2012-0013255호(2012.02.14 공개)는 펌프타워의 파이프 연결구조에 대한 기술을 공개한 바 있다.
본 발명의 실시 예는 복수의 삽입관이 형성된 조인트유닛을 펌프타워의 각 조인트 부위에 간편하게 설치하고, 연결부재를 해당 조인트유닛의 삽입관에 삽입시키는 방법으로 펌프타워의 파이프 연결을 효율적으로 수행하고, 열응력 해소 및 유지보수작업의 효율성을 향상시키는 조인트유닛 및 이를 포함하는 펌프타워 파이프구조물을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 극저온의 액체화물 하역을 수행하기 위한 펌프타워의 파이프구조물에 설치되며, 방출파이프, 충전파이프 및 응급파이프 중 둘 이상을 포함하는 파이프 간의 연결을 위해 상기 파이프의 각 조인트 부위에 장착되는 설치부; 및 상기 설치부의 상부에 마련되며, 상기 파이프를 서로 연결시키는 각각의 연결부재의 단부가 삽입되는 복수의 삽입관;을 포함하는 펌프타워 파이프구조물용 조인트유닛이 제공될 수 있다.
상기 삽입관은 각각의 상기 연결부재의 결합각에 대응하는 각으로 형성될 수 있다.
상기 설치부는 상기 조인트 부위에 대응되는 곡률로 마련되며 상기 조인트 부위에 장착되는 지지부와, 상기 지지부 상부에 마련되며 상기 삽입관이 고정되는 공통부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 극저온의 액체화물 하역을 수행하는 펌프타워의 파이프구조물에 있어서, 방출파이프, 충전파이프 및 응급파이프 중 둘 이상을 포함하는 파이프; 상기 파이프를 서로 연결시키는 연결부재; 및 상기 파이프의 각 조인트 부위에 마련되며, 각각의 상기 연결부재의 단부가 삽입되는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 조인트유닛;을 포함하는 펌프타워 파이프구조물이 제공될 수 있다.
상면에 상기 조인트유닛을 부착하고, 상기 파이프의 외주면 일부를 감싸는 형태로 상기 파이프의 각 조인트 부위에 끼워져 결합되는 제1클립부재와, 상기 제1클립부재에 대응되는 형상으로 마련되어 상기 제1클립부재를 고정시키는 제2클립부재와, 상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재의 양측 단부 간의 결합된 틈에 삽입 고정되어 상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재를 결속시키는 설치부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재는 상기 파이프의 외주면에 밀착되는 홀더부를 각각 포함하고, 상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재의 양측 단부는 서로 결합 가능하도록 상기 홀더부로부터 연장되어 내측 또는 외측으로 한번 이상 굽어진 형상으로 마련될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 조인트유닛 및 이를 포함하는 펌프타워 파이프구조물은 복수의 삽입관이 형성된 조인트유닛을 펌프타워의 각 조인트 부위에 간편하게 설치하고, 연결부재를 해당 조인트유닛의 삽입관에 삽입시키는 방법으로 펌프타워의 파이프 연결을 효율적으로 수행하고, 열응력 해소 및 유지보수작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 펌프타워의 파이프 조인트 부위에 형성된 머프를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워의 파이프구조물을 도시한다.
도 3은 상기 도 2의 파이프구조물에 설치된 조인트유닛의 사시도이다.
도 4는 상기 도 3의 조인트유닛이 파이프에 설치되는 다른 예를 도시한다.
도 5은 상기 도 4의 조인트유닛 설치를 위한 클립부재를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워의 파이프구조물을 도시한다.
도 3은 상기 도 2의 파이프구조물에 설치된 조인트유닛의 사시도이다.
도 4는 상기 도 3의 조인트유닛이 파이프에 설치되는 다른 예를 도시한다.
도 5은 상기 도 4의 조인트유닛 설치를 위한 클립부재를 도시한다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 펌프타워의 파이프구조물(1)은 액화천연가스의 하역을 위한 2개의 방출파이프(discharge pipe)(11,12), 비상시에 사용되는 1개의 응급파이프(emergency pipe)(13), 액화천연가스를 화물창 내부로 이송하며, 상부가 한번 이상 절곡된 형상으로 마련된 1개의 충전파이프(Filling pipe)(14)와 이들 파이프(11~14)를 서로 연결시키는 연결부재(20) 및 조인트유닛(100)을 포함한다. 응급파이프(13)는 다른 예에서 생략될 수도 있다.
조인트유닛(100)은 파이프(11~14) 간의 연결을 위해 파이프(11~14)의 각 조인트 부위에 장착되는 설치부(110)와, 설치부(110)의 상부에 마련되며, 파이프(11~14)를 서로 연결시키는 각각의 연결부재(20)의 단부가 삽입되는 복수의 삽입관(120)을 포함한다.
설치부(110)는 파이프(11~14)의 조인트 부위에 대응되는 곡률로 마련되며 조인트 부위에 장착되는 지지부(111)와, 지지부(111) 상부에 마련되며 삽입관(120)이 고정되는 공통부(112)를 포함하는 형태로 마련될 수 있다. 이때, 지지부(111)와 공통부(112)는 일체로 제작될 수 있다. 또한, 지지부(111)는 용접, 결합 볼트 등에 의해 각 파이프(11~14)의 조인트 부위에 설치되거나, 각 파이프(11~14)의 조인트 부위에 일체로 형성될 수 있다.
삽입관(120)은 각각의 연결부재(20)의 결합각(θ)에 대응되는 각으로 설치부(110) 상면에 다발형상으로 형성된다. 통상적으로 연결부재(20)는 일정패턴(개수, 각도)으로 펌프타워의 각 파이프(11~14)를 연결시키고 있으므로, 조인트유닛(100)은 2개~6개 정도의 삽입관(120)을 가진 형태로 제작될 수 있다. 이때, 도 3과 후술할 도 4에서는 일 예로서, 삽입관(120)이 설치부(110) 상면에 3개 형성되어 있는 것을 나타내었지만, 상술한 바와 같이 삽입되는 연결부재(20)의 개수, 결합각(θ) 등에 따라 다양한 개수 및 방향으로 형성될 수 있다.
조인트유닛(100)은 펌프타워의 최상단 파이프구조물뿐 아니라, 모든 파이프구조물의 각 조인트 부위에 장착되어 연결부재(20)를 통한 파이프(11~14) 연결에 사용될 수 있다. 여기서, 삽입관(120)에 삽입된 연결부재(20)는 열 하중에 의해 병진운동 및 회전운동을 하며, 이는 열 하중에 의한 열응력을 효과적으로 해소시킬 수 있다.
한편, 도 4와 도 5를 참조하면, 상면에 상술한 조인트유닛(100)를 부착하고, 파이프(11~14)의 외주면 일부를 감싸는 형태로 파이프(11~14)의 각 조인트 부위에 끼워져 결합되는 제1클립부재(131)와, 제1클립부재(131)에 대응되는 형상으로 마련되어 제1클립부재(131)를 고정시키는 제2클립부재(132)가 마련될 수 있다. 여기서, 조인트유닛(100)은 용접 등에 의해 제1클립부재(131) 상면에 부착되거나, 제1클립부재(131)와 일체형으로 제작될 수 있다. 제2클립부재(132)는 파이프(11~14)에 끼워져 상측 또는 하측으로부터 이동되어 제1클립부재(131)의 양측 단부(131a)에 결합된다.
제1클립부재(131)와 제2클립부재(132)는 파이프(11~14)의 외주면에 밀착되는 홀더부(131b,132b)를 각각 포함하고, 제1클립부재(131)와 제2클립부재(132)의 양측 단부(131a,132a)는 서로 결합 가능하도록 홀더부(131b,132b)로부터 연장되어 내측 또는 외측으로 한번 이상 굽어진 형상으로 마련될 수 있다. 또, 제1클립부재(131)와 제2클립부재(132)의 양측 단부(131a,132a)는 탄성력을 갖는 소재로 마련될 수 있다.
여기서, 제1클립부재(131)와 제2클립부재(132)의 양측 단부(131a,132a) 간의 결합된 틈에 삽입 고정되어 제1클립부재(131)와 제2클립부재(132)를 보다 안정되게 결속시키는 설치부재(135)가 마련될 수 있다. 설치부재(135)는 결합된 제1클립부재(131)와 제2클립부재(132)의 양측 단부(131a,132a)의 상부에 걸리도록 형성된 헤더(135a)와, 헤더(135a)로부터 일정길이 연장되며, 1클립부재(131)와 제2클립부재(132)의 양측 단부(131a,132a) 간의 결합된 틈에 삽입되어 양측 단부(131a,132a)의 하부에 나사 결합되도록 하측 외주면에 나사산(135c)이 형성된 몸체(135b)를 포함한다.
이러한 제1클립부재(131)와 제2클립부재(132)를 통해 조인트유닛(100)이 각 파이프(11~14)의 조인트 부위에 간편하게 설치될 수 있다. 또, 제1클립부재(131)와 제2클립부재(132)를 설치 해제하는 방법으로 조인트유닛(100)을 각 파이프(11~14)의 조인트 부위로부터 편리하게 결합 해체시킨 후, 파이프구조물(1)의 유지보수작업을 효과적으로 수행할 수 있다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
11,12: 방출파이프 13: 응급파이프
14: 충전파이프 100: 조인트유닛
110: 설치부 111: 지지부
112: 공통부 120: 삽입관
131: 제1클립부재 132: 제2클립부재
135: 설치부재
14: 충전파이프 100: 조인트유닛
110: 설치부 111: 지지부
112: 공통부 120: 삽입관
131: 제1클립부재 132: 제2클립부재
135: 설치부재
Claims (6)
- 방출파이프, 충전파이프 및 응급파이프 중 둘 이상을 포함하는 파이프 간의 연결을 위해 상기 파이프의 각 조인트 부위에 장착되는 설치부; 및
상기 설치부의 상부에 마련되며, 상기 파이프를 서로 연결시키는 각각의 연결부재의 단부가 삽입되는 복수의 삽입관;을 포함하는 펌프타워 파이프구조물용 조인트유닛. - 제1항에 있어서,
상기 삽입관은 각각의 상기 연결부재의 결합각에 대응하는 각으로 형성된 펌프타워 파이프구조물용 조인트유닛. - 제2항에 있어서,
상기 설치부는 상기 조인트 부위에 대응되는 곡률로 마련되며 상기 조인트 부위에 장착되는 지지부와, 상기 지지부 상부에 마련되며 상기 삽입관이 고정되는 공통부를 포함하는 펌프타워 파이프구조물용 조인트유닛. - 극저온의 액체화물 하역을 수행하는 펌프타워의 파이프구조물에 있어서,
방출파이프, 충전파이프 및 응급파이프 중 둘 이상을 포함하는 파이프;
상기 파이프를 서로 연결시키는 연결부재; 및
상기 파이프의 각 조인트 부위에 마련되며, 각각의 상기 연결부재의 단부가 삽입되는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 조인트유닛;을 포함하는 펌프타워 파이프구조물. - 제4항에 있어서,
상면에 상기 조인트유닛을 부착하고, 상기 파이프의 외주면 일부를 감싸는 형태로 상기 파이프의 각 조인트 부위에 끼워져 결합되는 제1클립부재와, 상기 제1클립부재에 대응되는 형상으로 마련되어 상기 제1클립부재를 고정시키는 제2클립부재와, 상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재의 양측 단부 간의 결합된 틈에 삽입 고정되어 상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재를 결속시키는 설치부재를 더 포함하는 펌프타워 파이프구조물. - 제5항에 있어서,
상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재는 상기 파이프의 외주면에 밀착되는 홀더부를 각각 포함하고, 상기 제1클립부재와 상기 제2클립부재의 양측 단부는 서로 결합 가능하도록 상기 홀더부로부터 연장되어 내측 또는 외측으로 한번 이상 굽어진 형상으로 마련된 펌프타워 파이프구조물.
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