KR20150002671A

KR20150002671A - 안전 장치의 원격 구동

Info

Publication number: KR20150002671A
Application number: KR1020147028991A
Authority: KR
Inventors: 톰 에이케렌버그; 가이 자쿠스; 구이도 돔
Original assignee: 파이크 코포레이션
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2015-01-07
Also published as: MX2014011909A; HK1204355A1; US20130255792A1; EP2834543A4; CN104321574A; US8656956B2; JP2015522763A; AU2013243463A1; RU2014144330A; HK1204487A1; CN104321574B; EP2834543A1; WO2013152107A1; CA2869086A1; IN2014DN08584A

Abstract

이차 보호 장치(22)와 함께 이의 작동에 응답하여(파열식 파열 부재(35)) 이동하는 요소(32)를 갖는 일차 보호 장치(20)를 포함한, 2-단계 연속 작동 보호 조립체가 제공된다. 구동 조립체(24)는 일차 및 이차 보호 장치(20, 22)를 상호연결하고, 바람직하게는 케이블(94)과 취약한 구성요소(86)를 포함한 구동 케이블 조립체(28)를 포함한다. 특정 실시 형태에서, 케이블(94)에 의해 제공되는 구동자(106)를 포함하는 이차 장치(22)에 대한 작동자(28)가 제공될 수 있다. 일차 보호 장치(20)의 작동 시에, 케이블(94)과 취약한 구성요소(86)는 인장되고 제1 방향으로 병진운동한다. 구성요소(86)는 그 뒤에 이차 보호 장치(22)를 작동시키기 위해 절단된다.

Description

안전 장치의 원격 구동{REMOTE ACTUATION OF SAFETY DEVICE}

본 발명은 일차 장치의 작동에 응답하여 이차 보호 장치가 작동하도록 구동 조립체에 의해 상호연결된 일차 및 이차 보호 장치의 사용을 통한 2-단계 보호 기능을 제공하는 방법 및 장치와 연계된다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 보호식 빌딩 또는 다른 구조물 내에서 바람직하지 못한 압력 조건에 응답하여 파열식 요소(예를 들어, 패널 또는 디스크)를 포함하는 일차 보호 장치를 이용하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구동 조립체는 바람직하게는 전체적으로 기계식이고 요소의 파열에 응답하여 이차 보호 장치의 작동을 수행하는 신장된 케이블 조립체를 통해 요소의 파열에 응답한다.

다양한 보호 장치가 빌딩, 제조 설비, 탱크, 챔버 및 다른 구조물을 보호하기 위하여 과거에 사용되어 왔다. 이들 장치는 폭발 또는 화재를 유발하는 조건과 같은 잠재적으로 파괴적인 현상을 신속히 종료 또는 차단하도록 의도된다. 추가로, 2-단계 보호 조립체가 제공되며, 이 내에서 일차 보호 장치가 작동되고, 이에 따라 이차 보호 장치가 또한 작동된다.

예를 들어, 미국 특허 제7,814,924호는 지진 발생에 의해 트리거링될 때 가스 라인을 차단하기 위한 안전 밸브 액추에이터를 기재한다. 액추에이터는 지진 또는 이와 유사한 현상 중에 관성 볼(inertial ball)이 지지대를 흔들 때 가스 밸브를 기계적으로 밀폐하는 동작을 수행하는 다수의 요소를 포함한 하우징을 포함한다. 미국 특허 제6,216,719호 및 제4,310,012호는 유체 전달 호스용 보호 장치에 관한 것이다. 이들 개시문헌은 호스가 사용 중에 바람직하지 못하게 연결해제되거나 또는 절단되는 경우에 이에 따라 생성된 힘이 셧오프 밸브를 기계적으로 구성하도록 하는 보호 조립체를 제공한다.

미국 특허 제4,299,255호 및 미국 공보 제2004/0113116호는 유체 라인의 응급 차단을 위한 수동 원격 안전 밸브 액추에이터에 관한 것이다. 상기 특허 제'255호는 스토퍼 및 원격 케이싱에 연결된 회전식 케이블을 제공한다. 케이싱은 크랭크의 회전 방향에 따라 스토퍼가 연장 또는 인입되도록 케이블을 회전시키는 크랭크에 의해 연결될 수 있다. 상기 미국 공보 제2004/0113116호는 피동 휠 및 구동 휠에 연결된 연속-루프 구동 케이블을 포함하고 원격 밸브에 회전 운동을 전달하는 원격 밸브 액추에이터를 기재한다. 구동 휠은 피동 휠을 회전시키고 회전 시에 케이블을 구동시키는 크랭크에 의해 연결될 수 있다. 피동 휠은 피동 휠의 회전 방향에 따라 개방 또는 밀폐되는 밸브에 연결된다.

배경 기술의 다른 문헌은 다음의 미국 특허를 포함한다: 3,788,514, 4,310,012, 4,480,811, 4,523,609, 4,595,374, 4,657,222, 5,461,831, 5,788,212, 6,783, 114, 및 7,334,773.

종래 기술이 기계식 링키지를 사용하여 일차 및 이차 보호 장치를 연속하여 작동시키는 일반적인 사상을 개시할지라도, 다수의 문제점이 야기된다. 우선, 종래 기술은 일차 보호 장치의 일부로서 파열식 파열 조립체를 이용하고 이차 보호 장치를 작동시키기 위해 작동 중에 발생되는 폭발력을 사용하는 요구를 인식하지 못한다. 둘째로, 종래 기술의 보호 조립체는 빈번한 유지보수 및 보존을 요하는 복잡한 설계를 특징으로 한다.

본 발명은 이차 보호 장치를 작동시키기 위해 작동 중에 발생되는 에너지를 이용하여 바람직하게는 파열식 파열 요소를 갖는 일차 보호 장치를 이용하는 보호 조립체를 제공하고(필수적이지 아닐지라도) 전술된 문제점을 극복하는 데 있다.

본 발명에 따른 보호 장치는 일차 장치의 작동이 이차 장치의 작동을 개시하도록 연속적인 작동 중에 매칭되는 일차 보호 장치 및 이차 보호 장치를 포함한다. 일반적으로, 일차 보호 장치는 이의 작동 시에 이동하는 요소 및 이차 보호 장치의 작동을 개시하기 위하여 이차 장치와 이동식 요소 사이에 작동가능하게 결합된 신장된 구동식 케이블 조립체를 갖는다.

본 발명의 일 양태에서, 릴리프 개구에 인접한 위치에서 바람직하지 못한 압력 조건 시에 파열될 수 있고 릴리프 개구를 덮는 파열식 파열 요소를 포함한 일차 보호 장치가 제공된다. 특정 실시 형태에서, 일차 보호 장치와 상이한 타입 또는 구성인 이차 보호 장치가 또한 제공된다. 특정 실시 형태에서, 이차 보호 장치는 이차 보호 작동을 수행하기 위해 트리거가 장착될 수 있고, 트리거는 슬라이드 스위치와 같이 기계식이거나, 전자기계식이거나 또는 전기식일 수 있다. 구동 조립체는 일차 및 이차 보호 장치를 작동가능하게 연결하고, 일반적으로 파열 요소의 파열에 응답하여 이동가능한 구성요소를 포함하고 일반적으로 파열 요소와 작동가능하게 결합된 고정 조립체를 포함한다. 구동 조립체는 또한 트리거를 작동시키기 위하여 이차 보호 장치와 결합되고 일차 보호 장치로부터 이격된 작동자를 선택적으로 포함할 수 있다. 신장된 구동 케이블 조립체는 파열 요소의 파열 시에 이차 보호 장치를 작동시키기 위하여 작동자 또는 이차 보호 장치 및 고정 조립체를 상호연결한다.

선호되는 형태에서, 상기 고정 조립체 구성요소는 파열 요소의 파열 시에 이동가능하고 파열 요소에 고정된 브래킷을 포함한다. 상기 구동 케이블 조립체는 상기 브래킷과 작동가능하게 결합된 신장된 케이블을 포함하여 케이블은 상기 브래킷의 이동에 응답하여 초기에 이동하고 초기 이동 이후에 브래킷으로부터 케이블을 절단하고, 케이블은 브래킷으로부터 절단 시에 이차적으로 이동될 수 있다.

케이블 조립체는 바람직하게는 구동 케이블의 이차 운동을 허용하기 위하여 케이블의 초기 이동 이후에 서버에 대해 작동가능한 취약한 구성요소를 갖는다. 구동 구조물은 브래킷으로부터 케이블을 절단한 후에 케이블의 이차 운동을 수행하고 케이블의 초기 운동 중에 로딩되는 케이블과 연계된다. 선호되는 상기 구동 구조물은 케이블과 연계된 스프링을 포함하고, 상기 스프링은 브래킷으로부터 케이블을 절단한 후에 제2 방향으로 케이블을 병진운동시키고 제1 방향으로 케이블의 초기 병진 운동 중에 로딩된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 2-단계 일차-이차 보호 조립체는 요소의 작동 시에 이동하는 요소를 갖는 일차 보호 장치를 포함하고 일차 및 이차 보호 장치를 작동가능하게 결합하는 구동 조립체를 포함한다. 이차 장치에 대한 작동자는 이의 작동을 개시하기 위한 트리거를 포함하고, 신장된 구동 케이블 조립체는 작동자와 이동가능한 요소를 상호연결한다. 구동 케이블 조립체는 신장된 케이블, 취약한 구성요소, 및 연계된 스프링을 포함한다. 구동 케이블 조립체는 일차 보호 장치가 작동 시에 케이블이 인장 하에 배치되고 취약한 구성요소가 절단될 때까지 스프링이 로딩되고 이에 따라 취약한 구성요소가 절단된 후에 케이블이 트리거를 작동시키기 위해 스프링의 영향 하에서 병진운동하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 일차 및 이차 보호 장치를 상호연결하기 위한 구동 조립체는 일차 보호 장치의 작동에 응답하여 이차 보호 장치를 작동시키기 위한 방법에 따라 제공된다. 전술된 바와 같이, 선호되는 구동 조립체는 단지 기계식 구성요소와 작동에 의존한다. 따라서, 어떠한 전기적 신호도 구동 조립체의 작동 중에 요구되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 응답 시간이 상당히 짧아지고 조립체는 구동 이후에 용이하게 리셋될 수 있다. 전체 보호 조립체는 낮은 유지 보수, 간단한 작동, 및 최소한의 공간 요건을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 보호 조립체의 일부를 형성하는, 구동 케이블 조립체를 포함한 일차 과압 파열 요소 보호 장치의 사시도.
도 2는 일차 보호 장치와 원격 작동자를 상호연결하는 구동 케이블 조립체를 포함한, 이차 보호 장치에 대한 원격 작동자, 일차 보호 장치의 사시도.
도 3은 파열 이후 일차 보호 장치를 도시하지만 도 2와 유사한 도면.
도 4는 구동 케이블 조립체의 일부를 형성하는 고정 조립체로부터 일부가 절단된 확대된 전개도.
도 5는 내부 구조를 나타내기 위해 일부가 절단된, 원격 작동자의 확대된 사시도.
도 6은 대기 상태에 있는 고정 조립체 및 일차 보호 장치의 부분적인 수직 단면도.
도 7은 대기 상태에 있는 원격 작동자의 부분적인 수직 단면도.
도 8은 일차 보호 장치의 작동의 초기 단계를 도시하는 도 6과 유사한 도면.
도 9는 파열 요소의 개방 시에 일차 보호 장치를 도시하는 도 8과 유사한 도면.
도 10은 파열 요소의 개방 시에 인입된 상태에 있는 원격 작동자를 도시하는 도 7과 유사한 도면.
도 11은 파열 요소의 완전 개방 시에 고정 조립체를 도시하는 도 9와 유사한 도면.
도 12는 이차 보호 장치의 작동 시에 원격 작동자를 도시하는 도 10과 유사한 도면.
도 13은 본 발명에 따른 또 다른 고정 조립체의 일부가 절단된 확대된 전개도.
도 14는 과압 파열 요소 보호 장치와 구동 케이블 조립체를 연결하기 위한 대안의 고정 조립체의 사시도.

이제 도면을 참조하면, 본 발명에 따르는 보호 조립체는 일차 보호 장치(20), 이차 보호 장치(22) 및 일차 및 이차 보호 장치(20, 22)를 작동가능하게 결합하는 구동 조립체(24)를 포함하여 이차 보호 장치(22)가 일차 보호 장치(20)의 작동에 응답하여 작동될 것이다. 선호되는 구동 조립체(24)는 전적으로 기계식이며, 일반적으로 일차 장치(20)와 연계된 고정 조립체(26), 이차 장치(22)와 결합하도록 설계된 작동자(operator, 28), 및 작동자(28)와 고정 조립체(20)를 상호연결하는 구동 케이블 조립체(30)를 갖는다. 이차 보호 장치(22)의 구성에 따라서, 작동자(28)는 장치(22)의 작동 개시를 위해 필요치 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위 내에서 구동 케이블 조립체(30)가 작동자(28)의 사용 없이 고정 조립체(26)와 이차 보호 장치(22)를 직접 상호연결한다.

더욱 구체적으로는, 선호되는 일차 보호 장치(20)는 릴리프 개구 및 파열 요소에 인접한 위치에서 바람직하지 못한 압력 조건 시에(예를 들어, 높은 또는 낮은 압력 하에서 잠재적으로 파괴) 파열될 수 있고 빌딩 내의 릴리프 개구 또는 보호될 다른 구조물을 덮는 파열식 파열 요소(32)를 갖는다. 예시된 실시 형태에서, 파열 요소(32)는 주변 프레임(36) 내에 장착된 파열식 금속 패널(35)을 포함하는 정사각형 형상의 파열 패널 조립체(34)의 형태이고, 이는 나사산 체결구(42)에 의해 상호연결된 상부 및 하부 구멍이 있는 프레임 부분(38, 40)으로 구성된다. 도시된 패널(35)은 도시된 상부 및 하부 가장자리를 따라 패널의 연속적인 개구와 함께 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 이의 우측 가장자리를 따라 초기에 파열되도록 설계되어 패널은 힌지 섹션(43) 주위에서 우측 가장자리(도 3 참조)를 향하여 감겨진다(roll up). 파열 패널 조립체(34)가 도식적으로 도시되고, 단일 요소 금속 벤트, 2개의 외부 금속 층을 포함하는 다-층 벤트 패널 및 중간 밀봉 층(예를 들어, 플루오르화 에틸렌 프로필렌 또는 폴리테트라플루오로에틸렌 필름)을 포함할 수 있거나, 또는 예를 들어, 미국 특허 제6,070,365호, 제7,556,063호, 및 제7,628, 167호(그 전체가 참조로 인용됨)에 기재된 타입일 수 있다. 추가로, 선호되는 파열식 일차 보호 장치(20)는 크기 또는 형상(예를 들어, 원형)이 상이할 수 있고, 또한 돔형이거나 또는 도면에 도시된 바와 같이 실질적으로 평평한 형상 이외에 다른 형상일 수 있다. 특정 대안의 실시 형태에서, 일차 보호 장치(20)는 파열 디스크의 타입, 바람직하게는 전진 파열 디스크(forward-acting rupture disc)일 수 있다.

이차 보호 장치(22)(도 7, 10, 및 12 참조)는 실질적으로 의도된 용도에 적합한 임의의 보호 장치일 수 있다. 예시적인 이차 보호 장치는 격리 밸브(예를 들어, 핀치 밸브 또는 게이트 밸브)를 포함하고, 화학적 억제계, 예를 들어, 불활성 기체(예를 들어, 이산화탄소, 아르곤, 질소, 할론, 및 이의 혼합물) 억제계를 포함한다. 재차, 장치(22)는 단지 도식적으로 도시되고, 대기 위치(도 7 및 도 10)와 작동 위치(도 12) 사이에서 이동가능한 선택적 트리거(46)를 갖는 하우징(44)을 포함하는 것으로 도시된다. 대기 위치로부터 작동 위치로의 트리거(46)의 이동은 이차 보호 장치(22)를 구동하기 위해 제공된다. 이러한 이동가능한 기계식 트리거가 대개 선호될지라도, 예컨대, 솔레노이드와 같은 기계-전기식 트리거 또는 전기 회로를 페쇄함으로써 작동되는 정지식 트리거, 또는 임의의 다른 적합한 장치를 이용하는 것이 본 발명의 범위 내에 있다. 작동자(28)가 격리 밸브를 구동하기 위해 사용될 수 있는 방식의 추가 예시가 그 전체가 본 명세서에 참조로 인용되고 2012년 2월 29일자에 출원된 미국 특허 출원 제12/193,156호에 개시된다.

전술된 바와 같이, 구동 조립체(24)는 일차 장치(20)의 작동에 응답하여 이차 장치를 작동시키기 위하여 일차 장치(20)와 이차 장치(22) 사이에 작동가능하게 결합된다. 바람직하게는, 조립체(24)는 전체적으로 기계식이고, 임의의 전기 또는 공압식 구성요소를 필요로 하지 않는다. 이 방식으로, 구동 조립체(24)는 더욱 신뢰성이 있고, 필요에 따라 쉽사리 검사 및 보수될 수 잇다. 추가로 조립체(24)는 복잡한 전자 제어 시스템의 존재를 필요로 하지 않고, 이에 따라 이의 설비와 연계된 비용을 감소시킨다.

고정 조립체(26)는 프레임(36)에 고정되는 고정 브래킷(48)을 포함하고, 거싯(gusset, 52)에 의해 지지되는 직립의 구멍이 있는 플레이트(50)를 갖는다. 조립체(26)는 스폿-용접을 통하여 파열 패널(35)의 상부 표면에 부착되는 다소 L-형 패널 장착 브래킷(54)의 형태인 장착 구성요소를 추가로 포함하고, 기저 플레이트(56), 구멍이 있는 직립 플레이트(58) 및 보강 거싯(60)을 갖는다.

작동자(28)(도 5 및 도 7 참조)는 장착 나사(66)를 수용하는 3개의 주변 방향으로 이격된 관통-개구(64)를 갖는 환형 하우징(62)을 포함한다. 신장되고 축방향으로 배향되며 후방을 향하여 연장되는 스페이서 부싱(68)이 웨브(63)에 의해 하우징(62)에 부착되고, 외부의 내측을 향하는 나사산 보어(72)와 일반적으로 L-형 단면의 내부 와셔(70)가 설치된다. 도시된 바와 같이, 나사(66)는 하우징의 전방 환형 면을 이차 보호 장치(22)에 고정하기 위해 사용된다.

구동 케이블 조립체(30)는 각각 일차 장치(20)와 이차 장치(22)에 인접하게 배열된 마운트(74, 76)를 포함한다. 우선 마운트(74)에 대해 언급하면, 마운트는 너트(82)에 의해 브래킷(54)의 플레이트(58)에 고정되고, 내부 나사산 보어(80)를 갖는 외부 나사산 부싱(78)을 포함하는 것으로 도시된다. 신장된 외부 나사산의 취약한 파열 로드(84)가 보어(80) 내에 나사산 방식으로 수용되고, 이로부터 후방으로 연장된다. 파열 로드(84)는 금속 또는 금속 합금(예를 들어, 구리 또는 알루미늄) 또는 합성 수지 재료(예를 들어, 나일론)로 구성될 수 있다. 환형 스페이서 부싱(86)은 파열 로드(84)에 대해 둘러싸이는 방식으로 부싱(78)의 후방 단부 주위에 배열된다. 내부 나사산 환형 케이블 부싱(88)은 파열 로드(84)의 후방 단부를 나사산 방식으로 수용하고, 스페이서 부싱(86)의 후방 단부 내에 수용된다. 전체 마운트(74)는 브래킷(48)으로부터 후방으로 연장되고 너트(92)에 의해 고정 브래킷(48)에 고정된 내부에 보어가 있고 내부 나사산 구조의 계단식 슬리브(90)를 추가로 포함한다. 바람직하게는 금속(예를 들어, 스틸, 구리, 알루미늄 등)으로 형성된 신장되고 연속적인 케이블(94)이 슬리브(90)를 통하여 연장되고, 나사산 또는 용접 연결을 통해 케이블 부싱(88)의 후방 단부에 의해 포착되도록 수용된다. 예를 들어, 합성 수지 재료로 형성된 연속적인 시스(sheath, 96)가 슬리브(90) 내에 보유된 전방 단부(98)와 함께 케이블(94)의 전체 길이에 걸쳐 실질적으로 연장된다.

마운트(76)(도 7)는 너트(102)와 와셔(100)에 의해 제 위치에 고정되고 보어(72) 내에 나사산 방식으로 수용되는 외부 나사산 부싱(99)을 포함한다. 부싱(99)은 또한 일체형의 최전방 환형 리테이너 섹션(103)을 갖는다. 시스(96)와 케이블(94)의 단부는 부싱(99) 내에 수용되고, 케이블(94)의 최후방 단부(104)는 스페이서 부싱(99)의 길이를 따라 이 내로 연장되고 시스(96)의 최후방 단부는 리테이너 섹션(103) 내에 고정된다. 단부(104)는 또한 중심 합성 수지 버튼(110)과 반경방향으로 확장된 헤드(108)를 갖는 축방향 보어 액추에이터(106)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 케이블(94)의 단부(104)는 액추에이터(106)의 보어 내에 수용된다. 코일 압축 스프링(112)은 와셔(70)와 헤드(108) 사이에 포착되듯이 수용되고 헤드 액추에이터(106) 주위에 배치된다.

전술된 바와 같이, 본 발명의 보호 조립체는 다양한 상황에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 많은 백 하우스(bag house) 및 다른 곡물 운반 및 저장 설비는 먼지의 잠재적인 폭발 발생에 대해 보호될 필요가 있다. 이러한 상황에서, 도시된 장치(20)와 같이 파열식 패널-타입 일차 보호 장치는 곡물-처리 설비의 벽 내에 또는 설비 내에 위치된 용기의 벽 내에 배치될 수 있다. 이 일차 보호 장치는 가압된 억제 기체의 공급원을 갖는 이차 장치와 일치될 수 있다. 2개의 보호 장치는 화재 또는 재해적 폭발(catastrophic explosion)을 방지하기 위해 조합하여 작동된다. 과압 조건 시에, 파열 패널은 압력을 완화시키기 위해 개방되고, 거의 동시에 그 후에 억제 기체가 보호 구조물 내로 유도된다. 물론, 이 설비는 본 발명에 의해 고려되는 일차/이차 보호 장치의 예시이다.

본 발명의 보호 장치의 작동은 도 6 내지 도 12를 고려하여 가장 잘 이해될 수 있다. 우선, 도 6 및 도 7을 참조하면, 일차 및 이차 보호 장치(20, 22)는 이의 대기 상태이다. 일반적으로 고정 조립체(26), 작동자(28) 및 구동 케이블 조립체(30)를 포함하는 구동 조립체(24)는 정지 상태에 있고, 즉 취약한 파열 로드(84)와 케이블(94)이 비-응력상태에 있고(unstressed)(도 6), 액추에이터(106)는 트리거(46)에 인접하게 배치된다(도 7). 파열 패널(35)에서 과압 상태를 겪을 때, 패널은 우선적으로 브래킷(48)에 인접한 이의 에지를 따라 프레임(36)으로부터 분리되고, 또한 프레임의 측면 가장자리로부터 상승되기 시작하고 분리된다. 이 지점에서, 작동자(28)는 영향을 받지 않는 상태로 유지된다. 파열 패널(35)이 프레임(36)으로부터 지속적으로 분리되고 피벗회전하여 개방됨에 따라, 취약한 파열 로드(84)와 케이블(94)이 인장 상태로 배열되고 피벗회전식 파열 패널(35)을 향하여 제1 방향으로 병진운동하거나 또는 이동한다. 이 인장 및 이동이 증가됨에 따라 취약한 파열 로드(84)는 또한 도 8에 도시된 바와 같이 브래킷(54)이 상향으로 그리고 좌측을 향하여 이동함에 따라 증가되는 비틀림 또는 굽힘력에 노출된다. 이 인장 및 이동이 발생됨에 따라 액추에이터(106)는 또한 부싱(68) 내로(도 10) 도 7에 도시된 바와 같이 좌측으로 이동한다. 이는 이의 압축으로 인해 스프링(112)을 로딩하도록 제공된다.

로드(84)와 케이블(94)을 포함하는 케이블 조립체(30)의 인장을 포함하는 이 동작은 궁극적으로 부싱(78, 88)들 사이의 영역에서 파열 로드(84)를 파괴시키거나 절단하도록 한다. 이러한 분리 시에, 로딩된 스프링(112)은 액추에이터(106)를 후방으로 추진하도록 기능을 하고, 이에 따라 부싱(78, 88)이 또한 분리된다. 이 동작은 패널(35)로부터 이격되는 제2 방향으로 케이블(94)을 이동시킨다. 그 뒤에, 액추에이터(106)는 트리거(46)와 결합되며, 트리거를 이동시키고, 벤트 개구(도 11) 위에 배치된 로드(86)의 세그먼트와 부싱(88)과 함께 이차 보호 장치(22)(도 12)의 작동을 개시한다.

대안의 실시 형태에서, 장치(22)는 핀치 밸브와 같이 공압 작동식 장치이다. 액추에이터(106)는 케이블(94)의 이동에 의해 스프링(112)의 편향에 대해 이동되는 플러그 또는 밀봉부로서 기능을 한다. 액추에이터(106)의 이동은 차례로 장치(22)를 작동시키는 기체의 유동을 기계적으로 개시한다.

본 발명이 특정 구성요소에 대한 다양한 변경이 가능하다는 것은 당업자에게 자명하다. 예를 들어, 도시된 실시 형태에서, 코일 스프링은 취약한 로드(84)의 절단 이후에 케이블의 이차 운동에 영향을 미치고 케이블의 초기 운동 중에 로딩되는 케이블(94) 및 케이블 조립체(30)와 연계된 구동 구조물로서 사용된다. 그러나, 다른 타입의 스프링(예를 들어, 리프 스프링 및 웨이프 스프링)이 도시된 코일 스프링 대신에 사용될 수 있고, 다른 종류의 비-스프링 작동자 구조물이 또한 이용될 수 있다. 유사한 방식으로, 다른 유형의 고정 장치가 사용될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 기저(56a), 구멍이 있고 각이 형성된 장착 플레이트(58a), 및 거싯(60a)을 갖는 변형된 패널-장착식 브래킷(54a)이 사용될 수 있다. 전술된 바와 같이, 다양한 일차 및 이차 보호 장치가 사용될 수 있으며, 단지 필요 조건은 일차 장치가 작동 시에 이동되는 요소를 갖는 데 있다(예를 들어, 파열 패널 또는 디스크가 이용되는 파열식 파열 요소).

도 14는 본 발명에 따른 고정 조립체(114)의 또 다른 실시 형태를 도시한다. 고정 조립체(114)는 쌍을 이루는 측면 거싯(120)에 의해 지지되는 직립의 구멍이 있는 플레이트(118)를 가지며 플레임(36)에 고정되는 고정식 브래킷(116)을 포함한다. 조립체(114)는 스폿-용접을 통해 파열 패널(35)에 직접 고정되는 2개의 평평한 단부 세그먼트(128, 130) 및 아치형 중심 세그먼트(126)를 갖는 패널-장착식 브래킷(124)을 포함한 장착 구성요소(122)를 추가로 포함한다. 중심 세그먼트(126)는 이로부터 가로방향으로 연장되는 복수의 구멍이 있는 플랜지(132)를 포함한다. 나사산 로드(134)는 너트(138) 및 캡 너트(136)에 의해 이에 고정되고 플랜지(132)의 구멍을 통과한다. 로드(134)는 또한 2개 이상의 플랜지(132)들 사이에 배열된 보강 슬리브(140)를 통해 삽입된다. 로드(134)와 케이블(94)은 커넥터(142)에 의해 결합된다.

케이블(90)은 전술된 바와 유사한 방식으로 브래킷(116)에 장착된다. 케이블(90)은 브래킷(116)으로부터 후방으로 연장되고 너트(92)에 의해 고정식 브래킷(116)에 고정된 내보에 보어가 있고 외부 나사산 구조의 계단식 슬리브(90)를 통과한다. 케이블(94)은 용접 연결(도시되지 않음) 또는 나사산 연결(도시됨)에 의해 커넥터(142)를 통하여 포착방식으로 보유된다.

도 14에 도시된 실시 형태의 작동은 전술된 이들 실시 형태와 매우 유사하다. 그러나, 패널(35)이 케이블(94)과 독립적으로 개방되는 모드는 다소 상이하다. 패널(35)의 파열 및 개방 시에, 로드(134)에 작용하는 개방력은 로드를 파괴시키고, 이에 따라 케이블(94)과의 연결부를 절단한다. 통상적으로, 로드(134)는 로드(134)의 길이를 따른 임의의 지점에서 파괴가 발생될지라도 아치형 세그먼트(126)의 선단에서 또는 이의 근처에서 파괴될 것이다.

Claims

보호 조립체로서,
릴리프 개구에 인접한 위치에서 바람직하지 못한 압력 조건 시에 파열될 수 있고 릴리프 개구를 덮는 파열식 파열 요소를 포함한 일차 보호 장치,
이차 보호 동작을 수행하기 위한 이차 보호 장치, 및
상기 이차 보호 장치와 파열 요소 사이에 작동가능하게 결합된 구동 조립체 - 상기 구동 조립체는 상기 파열 요소의 파열에 응답하여 이차 보호 장치의 작동을 개시함 - 를 포함하는 보호 조립체.
제1항에 있어서, 상기 구동 조립체는
파열 요소의 파열에 응답하여 이동가능한 구성요소를 포함하고 상기 파열 요소와 작동가능하게 결합된 고정 조립체,
이차 보호 장치를 작동하기 위해 이차 보호 장치와 결합되고 일차 보호 장치로부터 이격된 작동자, 및
파열 요소의 파열 시에 트리거의 작동을 수행하는 작동자 및 고정 조립체를 상호연결하는 신장된 구동 케이블 조립체를 포함하는 보호 조립체.
제2항에 있어서, 상기 고정 조립체 구성요소는 파열 요소의 파열 시에 이동가능하고 파열 요소에 고정된 브래킷을 포함하며, 상기 구동 케이블 조립체는 상기 브래킷과 작동가능하게 결합된 신장된 케이블을 포함하여 케이블은 상기 브래킷의 이동에 응답하여 초기에 이동하는 보호 조립체.
제3항에 있어서, 상기 케이블 조립체는 상기 케이블의 초기 이동 후에 상기 브래킷으로부터 케이블을 절단하기 위한 취약한 구성요소를 포함하는 보호 조립체.
제4항에 있어서, 상기 케이블은 상기 브래킷으로부터의 절단 시에 이차적으로 이동가능한 보호 조립체.
제5항에 있어서, 브래킷으로부터 케이블을 절단한 후에 케이블의 이차 운동을 수행하고 케이블의 초기 운동 중에 로딩되는 케이블과 연계된 구동 구조물을 포함하는 보호 조립체.
제6항에 있어서, 상기 케이블은 취약한 구성요소의 절단 이후에 제2 방향으로 병진운동하고 초기 운동 중에 상기 브래킷과 함께 제1 방향으로 병진운동하는 보호 조립체.
제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 방향은 구동 케이블의 길이를 따라 일반적으로 상반되고 축방향인 보호 조립체.
제7항에 있어서, 상기 구동 구조물은 케이블과 연계된 스프링을 포함하고, 상기 스프링은 브래킷으로부터 케이블을 절단한 후에 제2 방향으로 케이블을 병진운동시키고 제1 방향으로 케이블의 초기 병진 운동 중에 로딩되는 보호 조립체.
제9항에 있어서, 상기 스프링은 제2 방향으로 케이블을 병진운동시키기 위하여 브래킷으로부터 케이블의 절단 이후에 팽창되고 제1 방향으로 케이블의 초기 병진 운동 동안에 압축되는 압축 스프링인 보호 조립체.
제1항에 있어서, 상기 파열 요소는 릴리프 개구에 인접한 위치에서 과도압력 시에 파열되고 릴리프 개구에 대해 덮이는 파열 디스크 또는 파열 패널을 포함하는 보호 조립체.
제1항에 있어서, 구동 조립체는 이차 보호 장치에 작동가능하게 연결된 트리거를 작동시키기 위하여 파열 요소의 파열에 응답하여 이동되는 액추에이터를 포함하는 보호 조립체.
제12항에 있어서, 상기 트리거는 이동가능한 메커니즘을 포함하는 보호 조립체.
일차 보호 장치의 작동에 응답하여 이차 보호 장치를 작동시키기 위하여 이차 보호 장치와 일차 보호 장치를 상호연결하는 구동 조립체로서,
상기 일차 보호 장치는 이의 작동 시에 이동하는 요소를 가지며 상기 구동 조립체는 일차 보호 장치의 작동 중에 요소와 함께 이동가능하고 상기 요소와 결합되도록 구성된 장착 구성요소 및 신장된 케이블, 취약한 구성요소 및 연계된 스프링을 포함하는 구동 케이블 조립체를 포함하며, 상기 구동 케이블 조립체는 장착 구성요소의 이동에 응답하여 이차 보호 장치를 작동시키기 위하여 이차 보호 장치와 장착 구성요소를 상호연결하고, 구동 케이블 조립체는 일차 보호 장치가 작동 시에 초기에 케이블이 취약한 요소가 절단될 때까지 스프링을 로딩하기 위해 장착 구성요소와 함께 제1 방향으로 병진운동하고 그 후에 이차 보호 장치를 작동시키기 위하여 스프링의 영향 하에서 상기 케이블을 제2 방향으로 병진운동시키도록 구성되는 구동 조립체.
제14항에 있어서, 상기 스프링은 제2 방향으로 케이블을 병진운동시키기 위하여 브래킷으로부터 케이블의 절단 이후에 팽창되고 제1 방향으로 케이블의 초기 병진 운동 중에 압축되는 압축 스프링인 구동 조립체.
제14항에 있어서, 일차 보호 장치는 파열식 파열 조립체를 포함하고, 장착 구성요소는 파열 요소의 파열 시에 이동가능하고 파열 요소에 고정되도록 구성된 브래킷을 포함하는 구동 조립체.
제14항에 있어서, 스프링은 구동 케이블 주위에 배치된 코일 압축 스프링인 구동 조립체.
일차 보호 장치의 작동에 응답하여 이차 보호 장치를 작동시키기 위하여 이차 보호 장치와 일차 보호 장치를 상호연결하는 구동 조립체로서, 상기 구동 조립체는 상기 일차 보호 장치의 작동 시에 요소와 함께 이동하고 상기 요소와 결합되도록 구성된 장착 구성요소 및 장착 구성요소의 이동에 응답하여 이차 보호 장치를 작동시키기 위해 이차 보호 장치에 부착가능하고 장착 구성요소를 상호연결하는 신장된 구동 케이블 조립체를 포함하고, 상기 구동 케이블 조립체는 신장된 케이블, 취약한 구성요소 및 연계된 스프링을 포함하고, 구동 케이블 조립체는 일차 보호 장치가 작동 시에 케이블이 인장 하에 배치되고 취약한 구성요소가 절단될 때까지 스프링이 로딩되고 이에 따라 취약한 구성요소가 절단된 후에 케이블이 이차 보호 장치를 작동시키기 위해 스프링의 영향 하에서 병진운동하도록 구성되는 구동 조립체.
제18항에 있어서, 일차 보호 장치는 릴리프 개구에 인접한 위치에서 바람직하지 못한 압력 조건 시에 파열될 수 있고 릴리프 개구를 덮는 파열식 파열 요소를 포함하고, 케이블은 파열 요소와 작동가능하게 결합되도록 구성되는 구동 조립체.
제19항에 있어서, 파열 요소의 파열에 응답하여 이동가능하고 파열 요소와 작동가능하게 결합되도록 구성된 브래킷을 갖는 고정 조립체를 포함하며, 케이블은 브래킷과 작동가능하게 결합되는 구동 조립체.
제18항에 있어서, 스프링은 케이블을 병진운동시키기 위하여 취약한 구성요소의 절단 후에 팽창되고 케이블의 인장 중에 압축되는 압축 스프링인 구동 조립체.
일차 보호 장치의 작동에 응답하여 이차 보호 장치를 작동시키는 방법으로서,
일차 보호 장치는 이의 작동 시에 이동하는 요소를 가지며, 상기 방법은
이차 보호 장치와 이동가능한 요소 사이에 신장된 케이블 조립체를 작동가능하게 결합하는 단계 - 구동 케이블 조립체는 신장된 케이블 및 취약한 구성요소를 포함함 - , 및
일차 보호 장치의 작동 시에 취약한 구성요소가 절단될 때까지 케이블을 제1 방향으로 병진운동시키고 이차 보호 장치를 작동시키는 단계를 포함하는 방법.
제22항에 있어서, 상기 구동 케이블 조립체는 스프링을 추가로 포함하고, 취약한 구성요소의 절단 시에 케이블은 이차 보호 장치를 작동시키기 위하여 스프링의 영향 하에서 제2 방향으로 병진운동하는 방법.
제23항에 있어서, 상기 스프링은 제2 방향으로 케이블을 병진운동시키기 위하여 브래킷으로부터 케이블의 절단 이후에 팽창되고 제1 방향으로 케이블의 초기 병진 운동 중에 압축되는 압축 스프링인 방법.
제22항에 있어서, 일차 보호 장치는 파열식 파열 조립체를 포함하고, 케이블은 파열 요소의 파열 시에 제1 방향으로 이동가능하고 파열 요소에 작동가능하게 고정되는 방법.
일차 보호 장치의 작동에 응답하여 이차 보호 장치를 작동시키는 방법으로서,
일차 보호 장치는 이의 작동 시에 이동하는 요소를 가지며, 상기 방법은
이차 보호 장치와 이동가능한 요소 사이에 신장된 케이블 조립체를 작동가능하게 결합하는 단계 - 구동 케이블 조립체는 신장된 케이블 및 취약한 구성요소 및 스프링을 포함함 - , 및
일차 보호 장치의 작동 시에 케이블을 인장 하에 배치하고 취약한 구성요소가 절단될 때까지 스프링을 로딩하며, 취약한 구성요소의 절단 이후에 이차 보호 장치를 작동시키기 위하여 스프링의 영향 하에서 케이블을 병진운동시키는 단계를 포함하는 방법.
제26항에 있어서, 제1 방향으로 케이블의 인장 중에 케이블을 병진운동시키고 취약한 구성요소의 절단 이후에 이차 보호 장치를 작동시키기 위해 제2 방향으로 케이블을 병진운동시키는 단계를 포함하는 방법.
제26항에 있어서, 스프링은 케이블의 인장 시에 압축되고 이차 보호 장치를 작동시키기 위하여 케이블의 절단 이후에 팽창되는 압축 스프링인 방법.
제26항에 있어서, 일차 보호 장치는 파열식 파열 요소를 포함하고, 케이블은 파열 요소의 파열 시에 제1 방향으로 이동가능하고 파열 요소에 작동가능하게 고정되는 방법.