KR20180011342A - 가스 밸브 유닛 및 가스 밸브 유닛에 압력 시험을 실시하는 방법 - Google Patents

가스 밸브 유닛 및 가스 밸브 유닛에 압력 시험을 실시하는 방법 Download PDF

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Abstract

본원은 유입구 (18) 및 유출구 (20) 가 제공된 인클로저 (12) 를 포함하는 가스 밸브 유닛 (10) 에 관한 것으로서, 상기 유입구 및 상기 유출구는 내부 파이프 (24) 및 외부 파이프 (26) 를 포함하고, 상기 내부 파이프는 상기 인클로저 (12) 를 통하여 상기 유입구로부터 상기 유출구까지 연장되도록 배열되어 상기 인클로저 (12) 내부에 기밀한 내부 배관 (21) 을 형성하며, 상기 외부 파이프는 적어도 하나의 개구 (28) 를 통하여 상기 인클로저 (12) 내로 개방되도록 배열되고, 추가로 상기 내부 파이프 및 상기 외부 파이프의 벽들은 그 사이에 제 1 체적 (V1) 인 공간을 형성하며, 상기 인클로저 (12) 는 내부에 제 2 체적 (V2) 인 공간을 형성하고, 상기 제 1 체적 (V1) 및 상기 제 2 체적 (V2) 은 상기 외부 파이프 (26) 와 연계하여 개구 (28) 를 통하여 서로 유동 연통하도록 배열가능하다. 가스 밸브 유닛 (10) 은 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통 및 상기 외부 파이프와 연계하여 적어도 하나의 상기 개구를 선택적으로 차단 및 차단해제하는 적어도 하나의 차단 유닛 (30) 을 포함한다. 본원은 또한 가스 밸브 유닛 (10) 에 대한 압력 시험을 실시하는 방법에 관한 것이다.

Description

가스 밸브 유닛 및 가스 밸브 유닛에 압력 시험을 실시하는 방법 {A GAS VALVE UNIT AND A METHOD OF PERFORMING A PRESSURE TEST TO A GAS VALVE UNIT}
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 가스 밸브 유닛 및 가스 밸브 유닛에 압력 시험을 실시하는 방법에 관한 것이다.
본원은 또한 가스 밸브 유닛에 압력 시험을 실시하는 방법 및 선박에서 가스 소모기 (gas consumer) 용 가스 밸브 유닛을 조립 및 압력 시험하는 방법에 관한 것이다.
해양 선박들의 내연 기관들용 연료인 가스는 환경적인 이유로 인해 보다 보편화되고 있다. 동시에, 가스 연료를 취급 및 조절하는 장비는 엄격한 안전 규정을 받게 된다. 가스 밸브 유닛은 일반적으로 가스 저장 시스템과 엔진 사이에 위치된 모듈, 예를 들어 해양 선박에서 소위 이중 연료 엔진이라고 한다. 각각의 엔진에 대해서 또는 일반적으로 각각의 가스 소모기에 대하여 하나의 가스 밸브 유닛이 필요하다. 원한다면, 가스 압력을 조절하고 가스 시스템의 안전한 분리를 보장하는데 주로 사용된다. 가스 밸브 유닛은 인클로저, 가스 배관 및 가스 측정 및 조절을 위한 인클로저 내부에 여러 가지 추가 구성품들, 예를 들어 필터들 및 밸브들을 포함한다.
봉입된 가스 밸브 유닛을 사용하기 전에, 인클로저 뿐만 아니라 가스 공급 배관은 압력 시험되어야 한다. 봉입된 구성을 가진 가스 밸브 유닛은 일반적으로 등급 검사원 (class surveyor) 이 있는 공장에서 압력 시험된다.
봉입된 구성을 가진 가스 밸브 유닛은 등급 검사원이 있는 공장에서 압력 시험된다.
인클로저와 달리, 가스 밸브 유닛에 연결된 유입 및 유출 가스 파이프는 설치 장소에서, 해양 선박에서 시험되어야 한다. 예를 들어, 선박의 가스 배관에 가스 밸브 유닛의 가스 유입 및 유출 파이프를 조정 및 부착할 때, 선박에서 새로운 용접 이음새 (welding seams) 가 가스 라인에 형성된다. 가스 밸브 유닛을 정확한 위치로 상승시키고 그리고 이 가스 밸브 유닛을 가스 공급 배관에 연결하는 것은 유연성 (flexibility) 을 필요로 하고, 예를 들어 필요한 공차들을 고려해야 한다. 이 유닛이 최종 설치 위치에 있을 때 최종 용접이 이루어진다.
안전상의 이유로, 물은 일반적으로 압력 시험들에 사용된다. 하지만, 가스 밸브 유닛의 인클로저에 진입하는 물은, 물에 민감한 측정 구성품들 및 다른 가능한 기구들에 대한 문제를 유발할 수 있다.
본원의 목적은, 가스 밸브 유닛의 상류측과 하류측의 이중벽 파이프들의 환형 공간의 압력 시험 장치 (arrangement) 를 위한 방안을 가스 밸브 유닛에 제공하는 것으로서, 선행 기술의 방안들에 비하여 시험 설정이 상당히 개선된다.
본원의 목적들은, 본원의 다른 실시형태들의 보다 상세를 설명하는 독립항 및 다른 청구항에 개시된 바와 같이 실질적으로 충족될 수 있다.
본원에 따라서, 가스 밸브 유닛 및 가스 연료공급식 내연 기관 엔진과 같은 선박내의 가스 소모기 용도의 가스 밸브 유닛을 가압하는 방법이 제공된다.
해양 선박에서 가스 소모기용 가스 밸브 유닛은 유입구 및 유출구가 제공된 인클로저를 포함하고, 상기 유입구 및 상기 유출구는 내부 파이프 및 외부 파이프를 포함하고, 상기 내부 파이프는 상기 인클로저를 통하여 상기 유입구로부터 상기 유출구까지 연장되도록 배열되어 상기 인클로저 내부에 기밀한 내부 배관을 형성하며, 상기 외부 파이프는 적어도 하나의 개구를 통하여 상기 인클로저 내로 개방되도록 배열되고, 추가로 상기 내부 파이프 및 상기 외부 파이프의 벽들은 그 사이에 제 1 체적인 공간을 형성하며, 상기 인클로저는 내부에 제 2 체적인 공간을 형성하고, 상기 제 1 체적 및 상기 제 2 체적은 상기 외부 파이프와 연계하여 개구를 통하여 서로 유동 연통하도록 배열가능하다. 가스 밸브 유닛은 상기 제 1 체적과 상기 제 2 체적 사이의 유동 연통 및 상기 외부 파이프와 연계하여 적어도 하나의 상기 개구를 선택적으로 차단 및 차단해제하는 적어도 하나의 차단 유닛을 포함한다.
이러한 장치는 가스 밸브 유닛의 설치를 가능하게 하고, 특히 압력 시험을 보다 효율적으로 실시하도록 하며, 시험 설정이 상당히 개선된다.
따라서, 가스 밸브 유닛의 내부는 이중벽 배관의 제 1 체적을 위한 필요한 압력 시험 또는 시험들을 실시하면서, 설치 장소에서의 연결된 외부 배관으로부터 용이하게 격리될 수 있다. 이는 물에 의한 압력 시험을 받는 가스 밸브 유닛 내부의 구성품들을 제거하지 않고 현장 배관 (site piping) 의 압력 시험을 실시할 수 있게 한다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 차단 유닛에는 인클로저의 외부에서 작동가능한 트리거링 시스템이 제공된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 차단 유닛에는, 상기 제 1 체적과 상기 제 2 체적 사이의 유동 연통을 잠금 유닛이 차단해제할 수 있도록 차단 유닛에 사용하기 위해, 상기 제 1 체적과 상기 제 2 체적 사이의 유동 연통이 폐쇄되는 위치로 상기 차단 유닛이 설정될 때 저장된 위치 에너지를 제공하는 트리거링 시스템이 제공된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 트리거링 시스템에는, 상기 제 1 체적과 상기 제 2 체적 사이의 유동 연통이 폐쇄되는 위치로 상기 차단 유닛이 설정될 때, 저장된 위치 에너지를 제공하는 스프링이 제공되고, 상기 스프링은 상기 제 1 체적과 상기 제 2 체적 사이의 유동 연통을 잠금 유닛이 차단해제할 수 있도록 차단 유닛에 사용하기 위해 해제가능하며, 상기 스프링은 상기 인클로저 외부로부터 해제가능하다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 외부 파이프는 특정 길이에 걸쳐 상기 내부 파이프 둘레로 상기 인클로저내로 연장되도록 배열되고, 상기 외부 파이프는 상기 외부 파이프의 벽에 배열된 상기 인클로저내로 적어도 하나의 개구를 가지며, 상기 외부 파이프의 단부는 상기 내부 파이프에 기밀하게 밀봉되고, 상기 차단 유닛은 상기 외부 파이프의 벽에서 적어도 하나의 개구를 기밀하게 차단하도록 배열된 슬리브 요소를 포함한다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 슬리브 요소는 상기 외부 파이프와 연계하여 적어도 하나의 개구를 선택적으로 차단 및 차단해제하도록 상기 외부 파이프에 걸쳐 슬라이딩가능하게 배열된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 슬리브 요소에는, 상기 제 1 체적과 상기 제 2 체적 사이의 유동 연통이 폐쇄되는 위치로 상기 슬리브 요소가 설정될 때 저장된 위치 에너지를 제공하는 스프링이 제공된 트리거링 시스템이 제공되고, 상기 스프링은 상기 제 1 체적과 상기 제 2 체적 사이의 유동 연통을 차단해제할 수 있도록 상기 슬리브 요소가 슬라이딩할 수 있도록 해제된다.
본원의 일 실시형태에 따라서, 상기 외부 파이프는 상기 외부 파이프의 단부에 배열된 상기 인클로저내로 적어도 하나의 개구를 가지고, 상기 차단 유닛은 상기 외부 파이프의 단부에서 상기 적어도 하나의 개구를 기밀한 방식으로 차단하도록 상기 내부 파이프 둘레에 슬라이딩가능하게 배열된 슬리브 요소를 포함한다.
유입 파이프 및 유출 파이프가 제공된 인클로저를 포함하는 가스 밸브 유닛에 압력 시험을 실시하는 방법으로서, 상기 유입 파이프 및 상기 유출 파이프는 내부 파이프 및 외부 파이프를 포함하고, 상기 내부 파이프는 상기 인클로저를 통하여 상기 유입구로부터 상기 유출구까지 연장되도록 배열되어 상기 인클로저 내부에 연속적인 기밀한 내부 배관을 형성하며, 상기 외부 파이프는 적어도 하나의 개구를 통하여 상기 인클로저내로 개방되도록 배열되고, 추가로 상기 내부 파이프 및 상기 외부 파이프의 벽들은 그 사이에 제 1 체적인 공간을 형성하며, 추가로 상기 인클로저는 내부에 제 2 체적인 공간을 형성하고, 상기 제 1 체적 및 상기 제 2 체적은 상기 외부 파이프와 연계하여 개구를 통하여 서로 유동 연통하도록 배열가능하며, 추가로 적어도 하나의 차단 유닛은 상기 외부 파이프와 연계하여 적어도 하나의 상기 개구를 선택적으로 차단 및 차단해제하고, 상기 방법은 :
- 상기 가스 밸브 유닛은 그 설치 장소의 배관과 결합되고, 상기 제 1 체적과 상기 제 2 체적 사이의 유동 연통은 적어도 하나의 차단 유닛에 의해 차단되는 단계,
- 상기 제 1 체적은 가압되고 그리고 이 압력은 미리 정해진 기간에 걸쳐 상기 제 1 체적에서 유지되는 반면, 상기 제 2 체적은 초기의 압력상태에 있고 그리고 상기 제 1 체적으로부터 분리되는 단계,
- 성공적인 압력 시험 후에, 제 1 체적으로부터 압력이 해제되는 단계, 및
- 상기 인클로저 내부의 상기 제 1 체적과 상기 제 2 체적 사이의 유동 연통이 차단해제되는 단계를 포함한다.
이러한 과정은 가스 밸브 유닛의 설치를 가능하게 하고, 특히 가스 밸브 유닛에 연결된 외부 배관의 압력 시험을 보다 효율적으로 실시하도록 한다.
본원의 일 실시형태에 따라서 해양 선박에서 가스 소모기용 가스 밸브 유닛을 조립 및 압력 시험하는 방법으로서,
- 그 내부에 공간을 형성하는 기밀한 인클로저를 제공하는 것과 상기 인클로저에 유입구 및 유출구를 배열하고, 상기 유입구와 상기 유출구는 파이프를 포함하며, 상기 인클로저안으로 개방하도록 상기 파이프안으로 적어도 하나의 개구가 배열되는 것,
- 액체를 사용하여 상기 인클로저내부의 공간과 상기 유입구 및 상기 유출구를 압력 시험하는 것,
- 상기 인클로저내의 상기 유입구와 상기 유출구 사이에서 연장되는 내부 배관을 제공하는 것,
- 액체를 사용하여 상기 내부 배관을 압력 시험하는 것,
- 상기 내부 배관에 밸브 부재 및 원하는 기구들을 조립하는 것,
- 상기 내부 배관을 상기 인클로저에 조립하여 상기 내부 배관을 상기 유입구에서부터 상기 유출구까지 상기 인클로저의 내부에서 연장시키고, 상기 내부 배관은 상기 유입구 및 상기 유출구를 통하여 안내되고, 상기 내부 배관의 이러한 파이프는 내부 파이프를 형성하고, 상기 파이프는 상기 유입구 및 상기 유출구의 외부 파이프를 형성하는 것,
- 상기 인클로저 내부의 제 1 체적 및 상기 유입구와 상기 유출구에서의 상기 내부 파이프와 상기 외부 파이프 사이의 제 2 체적에 대하여 가스를 사용하여 압력 시험하는 것,
- 상기 내부 파이프 및 상기 외부 파이프 둘 다가 배관에 결합되도록 상기 가스 밸브 유닛을 그 설치 장소의 배관에 결합시키는 것,
- 상기 외부 파이프와 연계하여 상기 적어도 하나의 개구를 선택적으로 차단 및 차단해제하도록 배열된 적어도 하나의 차단 유닛으로 상기 제 1 체적과 상기 제 2 체적 간의 유동 연통을 차단하는 것,
- 상기 제 2 체적이 초기의 압력상태에 있고 상기 제 1 체적으로부터 분리되어 있는 동안 상기 제 1 체적을 압력 시험하는 것,
- 성공적인 압력 시험 후에, 제 1 체적으로부터 압력을 해제하고 적어도 하나의 차단 유닛으로 상기 인클로저 내부의 제 1 체적과 제 2 체적 사이의 유동 연통을 차단해제하는 것을 포함한다.
압력 시험에 사용되는 액체는 유리하게는 물이고, 압력 시험에 사용되는 가스는 유리하게는 공기이다.
본 특허 출원에 개시된 본원의 예시적인 실시형태들은 첨부된 청구범위의 적용가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. "포함하도록" 이라는 동사는, 상기 특허 출원에서 또한 개시하지 않은 특징들의 존재를 배제하지 않는 개방형 제한으로서 사용된다. 종속항들에 개시된 특징들은 다르게 명확하게 설명하지 않는 한 상호 자유롭게 결합가능하다. 본원의 특징으로서 여겨지는 신규한 특징들은 특히 첨부된 청구범위에 개시되어 있다.
이하, 본원은 첨부된 예시적인 개략적인 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1 은 본원의 일 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛을 도시한다.
도 2 는 2 개의 작동 단계들에서 도 1 의 상세를 도시한다.
도 3 은 본원의 일 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛의 상세를 도시한다.
도 4 는 본원의 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛의 상세를 도시한다.
도 5 는 본원의 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛의 상세를 도시한다.
도 6 은 본원의 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛의 상세를 도시한다.
도 7 은 본원의 다른 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛을 도시한다.
도 1 은 본원의 일 실시형태에 따른 가스 밸브 유닛 (10) 을 도시한다. 가스 밸브 유닛은 내압성 (pressure proof) 이 되도록 배열된, 즉 소위 압력 용기로서 구성되는 인클로저 (12) 를 포함한다. 가스 밸브 유닛 (10) 및 특히 인클로저 (12) 는 다양한 형태일 수 있고, 예를 들어 이용가능한 형태 또는 플로어 공간에 따라서 상이한 위치에 장착될 수 있다. 인클로저 (12) 는 밸브 부재 및 다수의 원하는 선택적인 기구들 (16) 을 내부에서 둘러싼다. 기구들은 가스를 측정, 분석, 여과 또는 다르게 취급하기 위한 필요한 장비를 포함할 수 있다. 가스 밸브 유닛 (10) 은 유입구 (18) 및 유출구 (20) 를 더 포함하고, 이 유입구 및 유출구에 의해 가스 소모기 (도시 생략) 의 가스 전달 시스템을 위한 외부 배관 (22) 은 인클로저 (12) 및 밸브 부재 (14) 와 그 내부의 기구들 (16) 과 연통한다. 가스 소모기에 공급되는 가스는, 예를 들어 천연 가스, 석유 가스, 합성 가스, 수소 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 유입구 (18) 및 유출구 (20) 를 통하여, 가스는 밸브 부재 (14) 가 개방될 때 파이프 (24) 를 따라서 가스 소모기로 가스 밸브 유닛을 통류할 수 있다.
외부 배관 (22) 뿐만 아니라 유입구 (18) 및 유출구 (20) 는, 유리하게는 서로에 대해 동축으로 배열되는 내부 파이프 (24) 및 외부 파이프 (26) 를 포함한다. 내부 파이프 (24) 는, 밸브 부재 (14) 및 다수의 원하는 선택적인 기구들 (16) 이 내부 배관 (21) 을 형성하도록 배열되는 파이프이다. 따라서, 외부 배관은 이중벽 배관으로도 불릴 수 있다. 내부 파이프 (24) 는 유입구 (18) 를 통하여 인클로저 (12) 에 진입하고 그리고 유출구 (20) 를 통하여 인클로저를 나가기 전에 인클로저 내부에 연속적인 기밀한 내부 배관 (21) 을 형성한다. 유입구 및 유출구에서 외부 파이프 (26) 는 외부 파이프 (26) 와 연계하여 적어도 하나의 개구 (28) 를 통하여 인클로저 (12) 의 공간으로 개방되도록 배열된다. 내부 파이프 (24) 및 외부 파이프 (26) 의 벽들은 그 사이에 제 1 체적 (V1) 인 공간을 형성하고, 인클로저 (12) 는 그 내부에 제 2 체적 (V2) 인 공간을 형성하며, 제 1 체적 및 제 2 체적은 외부 파이프 (26) 와 연계하여 개구를 통하여 서로 유동 연통하여 배열될 수 있다. 적어도 하나의 개구 (28) 를 선택적으로 차단 및 차단해제하기 위해 외부 파이프 (26) 와 연계하여 배열된 적어도 하나의 차단 유닛 (30) 이 있다. 따라서, 차단 유닛 (30) 은 제 1 체적 (V1) 과 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통을 차단 또는 차단해제한다. 통상적으로, 가능한 누설 가스가 안전하게 처리될 수 있도록 체적들 (V1 및 V2) 사이의 연결이 개방되어야 한다. 보다 자세하게는, 차단 유닛은 유리하게는 일단 연통이 개방되면 이러한 연통을 다시 폐쇄하기 위해서는 특별한 액션이 필요하게 된다는 것이다.
도 1 의 실시형태에서, 외부 파이프 (26) 는 종료되기 전에 인클로저 (12) 안으로 특정 길이로 연장된다. 외부 파이프는 그 벽에서 인클로저안으로 적어도 하나의 개구 (28) 를 가진다. 외부 파이프 (26) 및 내부 파이프 (24) 의 벽 사이의 제 1 체적 (V1) 은 바람직하게는 환형이다. 제 1 및 제 2 체적 (V1, V2) 은 안전상의 이유로 가스 소모기에서 연료로서 가스를 사용하는 것이 필수적이므로, 안전 장벽들이라고도 한다. 제 1 및 제 2 체적은 외부 파이프 (26) 의 개구 (28) 를 통하여 유동 연결되고, 이들은 가스로 엔진을 작동시킬 때 연속적으로 통기된다. 도 1 의 상세 (X) 는 도 2 를 참조하여 이하 보다 상세하게 설명된다.
도 2a 및 도 2b 는 도 2 의 실시형태를 보다 상세하게 도시한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 외부 파이프 (26) 는 특정 길이에 걸쳐 내부 파이프 (24) 주변에 동축으로 인클로저 (12) 안으로 연장되도록 배열된다. 이중벽 배관의 외부 파이프 (26) 는 인클로저 내부의 특정 길이 이후에 종료된다. 외부 파이프의 단부, 즉 내부 파이프와 외부 파이프 사이에 형성된 환형 갭은 플랜지 및/또는 용접부와 같은 적합한 커버부로 폐쇄된다. 인클로저 내부의 외부 파이프 (26) 의 부분에는 인클로저 (12) 내의 제 2 체적 (V2) 으로 개방되는 적어도 하나의 개구가 제공된다. 바람직하게는, 외부 파이프 (26) 의 벽에 제공된 여러 개의 개구들 (28) 이 있다. 따라서, 개구 (28) 를 통하여 제 1 체적 (V1) 과 제 2 체적 (V2) 사이에 제공되는 유동 경로가 있다. 차단 유닛은 이 실시형태에서 슬리브 요소 (32) 및 이 슬리브 부재 (32) 와 외부 파이프 (26) 사이의 밀봉 링들 (34) 을 포함한다. 슬리브 요소는 여기에서 외부 파이프 (26) 를 따라서 그 축방향으로 슬라이딩 가능하게 배열된다. 개구 (28) 에 대한 슬리브 요소의 위치는, 유동 연통 상태, 즉 차단 또는 차단해제 여부를 결정한다.
도 1 을 다시 참조하면, 인클로저 (12) 에는 개방 가능하지만 여전히 내압성 및 기밀한 구성인 액서스 도어가 제공된다. 액세스 도어의 실제 방안은 변경될 수 있고, 예를 들어, 인클로저 (12) 가 2 개의 유사한 하프들로 형성되고, 이 하프들 중 하나가 인클로저의 본체로서 사용되고 다른 하나가 액세스 도어로서 사용되도록 구현될 수 있다. 하프들에는 이 하프들의 림에 플랜지가 제공될 수 있고, 이 플랜지에 의해 하프들이 결합될 수 있으며, 즉 액세스 도어가 폐쇄될 수 있다. 액세스 도어는 인클로저 (12) 에서 밸브 부재 (14) 및 기구들 (16) 의 서비스에 사용될 수 있다.
바람직하게는, 외부 파이프 벽은 용접에 의해 인클로저 (12) 의 벽에 기밀하게 부착된다. 도 2a 는 폐쇄 위치, 즉 제 1 체적 (V1) 과 제 2 체적 (V2) 사이의 연결이 차단되는 경우를 도시한다. 도 2b 는 제 1 체적 (V1) 과 제 2 체적 (V2) 사이의 유동을 허용하는 개방 위치를 도시한다.
차단 유닛 (30) 은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 차단 유닛은 예를 들어 클램핑형 유닛일 수 있다.
이제, 밸브 부재 (14) 와 기구 (16) 가 이미 설치되어 있는 도 1 및 도 2 의 실시형태에서 가스 밸브 유닛 (10) 의 압력 시험은, 이러한 시험 전에, 제 1 체적 (V1) 및 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통은 차단 유닛 (30) 을 인클로저 (12) 내의 외부 파이프 (26) 의 유입구측 (18) 및 유출구측 (20) 연장부 둘 다에 위치시킴으로써 차단되어, 개구 (28) 또는 하나 초과의 개구부가 제공된다면 개구들은 덮여진다. 따라서, 제 1 체적 (V1) 은 제 2 체적 (V2) 으로부터 분리되고, 물과 같은 시험 액체는 압력 시험동안 제 2 체적 (V2) 에 진입하지 않을 수 있다.
본원의 요지를 더 잘 이해하기 위해서, 해양 선박에서 가스 소모기용 가스 밸브 유닛 (10) 을 조립 및 압력 시험하는 것을 설명한다. 이러한 과정은, 그 내부에 공간 (V2) 을 형성하는 기밀한 인클로저 (12) 를 제공하는 것과 인클로저 (12) 에 유입구 (18) 및 유출구 (20) 를 배열하는 것을 포함하고, 유입구 (18) 와 유출구 (20) 는 파이프 (26) 를 포함하며, 인클로저 (12) 안으로 개방하도록 파이프 (26) 안으로 적어도 하나의 개구 (28) 가 배열된다. 이 단계에서, 인클로저 (12) 및 유입구 (18) 및 유출구 (20) 내부의 공간 (V2) 은 액체를 사용하여 압력 시험된다. 인클로저 내부에는 액체 또는 압력에 민감한 기구들이 없다.
다음으로, 인클로저 (12) 내의 유입구 (18) 와 유출구 (20) 사이에서 연장되고 액체를 사용하여 내부 배관 (21) 을 압력 시험하기 위해 배열된 내부 배관 (21) 을 제공한다. 압력 시험 후에 밸브 부재 (14) 및 기구들 (16) 을 내부 배관 (21) 에 조립한다. 다음으로, 내부 배관 (21) 을 인클로저 (12) 에 조립하여 이 배관 (21) 을 유입구 (18) 에서부터 유출구 (20) 까지 인클로저 (12) 의 내부로 연장시키고, 내부 배관 (21) 은 유입구 (18) 및 유출구 (20) 를 통하여 안내되고, 내부 배관 (21) 의 파이프 (24) 는 내부 파이프 (24) 를 형성하고, 파이프 (26) 는 유입구 (18) 및 유출구 (20) 의 외부 파이프 (26) 를 형성한다.
그 후, 인클로저 (12) 내부의 제 1 체적 (V2) 및 유입구와 유출구에서의 내부 파이프 (24) 와 외부 파이프 (26) 사이의 제 2 체적 (V1) 에 대하여 가스를 사용하여 압력 시험을 실시한다.
초기가 아니더라도, 최근에는 가스 밸브 유닛이 설치 장소에 있고, 가스 밸브 유닛 (10) 의 조립이 연속되어, 이 가스 밸브 유닛이 설치 장소의 배관 (23) 과 결합하여, 내부 파이프 (24) 및 외부 파이프 (26) 둘 다는 배관 (23) 에 결합된다. 설치 장소에서 가스 밸브 유닛 (10) 과 현장 배관 (23) 의 결합은 점선 (25) 으로 개략적으로 도시되어있다. 커플링 (25) 에 의해, 내부 파이프 (24) 및 외부 파이프 (26) 및 각각의 현장 배관 (23) 은 공지된 바와 같이 적합한 수단에 의해 결합된다. 새롭게 형성된 결합으로 인하여, 인클로저 (12) 외부의 외부 배관 (22, 23) 은 다시 압력 시험된다.
이는 제 1 체적 (V1) 및 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통이 차단 유닛 (30) 에 의해 차단되도록 실시된다. 도 1 의 경우에, 차단 유닛으로서 작동하는 슬리브가 개구들 (28) 을 덮는 외부 파이프 (26) 위의 정확한 축방향 위치로 슬라이딩함을 보장해준다. 다음으로, 현장 배관 (23) 의 각각의 부분에 현재 연결되는 제 1 체적 (V1), 즉 이중 배관의 외부 공간은 물로 채워지고 가압되며, 제 1 체적 (V1) 에 대하여 압력 시험이 실시된다. 초기의 압력상태에서 압력해제되고 제 1 체적 (V1) 으로부터 분리된 제 2 체적 (V2) 를 유지하면서, 미리 정해진 기간에 걸쳐 압력이 유지된다. 성공적인 시험 후에, 압력은 제 1 체적 (V1) 으로부터 해제되고 물은 제거된다. 다음으로, 제 1 체적 (V1) 및 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통은 차단해제된다.
압력 시험에서, 압력은 미리 정해진 레벨로 상승되고, 이 압력은 누수를 검출하기 위해 미리 정해진 기간 동안 관찰된다. 미리 정해진 기간 동안 압력이 원하는 레벨로 유지되면 시험은 성공적이다.
차단 유닛 (30) 의 다른 실시형태는 도 3 에 도시된다. 차단 유닛에는, 제 1 체적 (V1) 과 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통이 폐쇄되는 위치로 이 차단 유닛 (30) 이 설정될 때 저장된 위치 에너지를 제공하는 트리거링 시스템 (42) 이 제공된다. 트리거링 시스템은 잠금 유닛이 제 1 체적과 제 2 체적 사이의 유동 연통을 차단해제하도록 하는데 사용된다. 여기서 차단 유닛은 기계식 슬라이드 슬리브이고, 이 기계식 슬라이드 슬리브는 도 3a 에서 개구 (28) 를 통한 유동을 차단하는 위치에 있다. 슬리브에 힘을 인가하고 그리고 슬리브를 이동시키도록 저장된 위치 에너지를 제공하기 위해 제공된 스프링이 있다. 이 스프링은 여기에서 인장되고, 슬리브는 잠금 부재 (38) 에 의해 움직이지 않게 잠금된다. 압력 시험이 완료되면, 잠금 부재 (38) 를 제거함으로써 잠금이 개방되고, 슬리브는 제 1 체적 (V1) 과 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연결을 개방하는 위치로 이동한다. 차단 유닛 (30) 에는 인클로저 (12) 의 외부에서 작동가능한 트리거링 시스템이 제공된다. 잠금 부재는 와이어 등을 당김으로써 수동으로 작동될 수 있고, 이 와이어는 작은 폐쇄가능한 구멍을 통하여 인클로저 외부로 연장된다. 와이어를 당길 때, 잠금 부재는 제거되고, 차단 유닛은 도 3b 에 도시된 위치로 슬라이딩된다. 잠금 부재 (38) 는 인클로저 외부로 당겨질 수 있고, 작은 구멍은 기밀하게 폐쇄된다.
스프링력 (36) 에 추가로 또는 대안으로 슬리브에 인가된 이동력은 중력, 유압력 또는 공압력일 수 있다. 스프링 및 슬리브는 유리하게는 조립 위치에서 위치 (3a) 로 설정된다. 그 후에, 인클로저는 폐쇄된다. 설치 장소에서 가스 밸브 유닛은 제 위치로 상승되고 조정된다. 규정에 따라서 압력 시험이 가스 배관에 실시되고, 인클로저를 개방 및 유닛을 제거하지 않고 이러한 압력 시험이 가능하다. 압력 시험이 완료되면, 잠금 부재 (38) 를 제거함으로써 잠금이 개방되고, 슬리브는 제 1 체적 (V1) 과 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연결을 개방하는 위치로 이동한다. 이는 설치 장소에서 실시된다.
도 4 에 도시된 본원의 다른 실시형태에 따라서, 차단 유닛 (30) 에는 인클로저 (12) 외부에서 작동가능한 트리거링 시스템이 제공된다. 이러한 실시형태에서, 차단 유닛은 밀봉 방식으로 인클로저를 통하여 연장되는 웜 스크큐 드라이브 등에 의해 이동될 수 있다.
도 5 에 도시된 본원의 다른 실시형태에 따라서, 차단 유닛은 개구를 차단하기 위해 외부 파이프 둘레에 스크류들 또는 볼트들에 의해 조여지는 클램프 슬리브일 수 있다. 클램프 슬리브는 개구 (28) 를 통하여 유동 연결을 개방하기 위해 제거된다.
인클로저 체적, 즉 제 2 체적 (V2) 의 압력 시험은 물로 실시되고, 인클로저는 내부의 기구없이 시험된다. 수압 시험 후에, 필요한 구성품들과 기구들은 인클로저 (12) 에 설치된다. 그 후, 유닛의 기밀성 (tightness) 은 공기로 시험된다.
도 6 에는 일반적으로 밸브로서 차단 유닛 (30) 의 상징도가 도시되어 있다. 당업자에게는 이러한 밸브의 다양한 변형, 및 일반적으로 차단 유닛의 다양한 변형이 경우에 따라서 적용될 수 있음이 명백하다. 밸브는 외부 파이프 (26) 와 연계하여 적어도 하나의 개구 (28) 및 제 1 체적 (V1) 과 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통을 선택적으로 차단 및 차단해제하기 위해 폐쇄되거나 개방된다. 밸브 (30) 는 수동으로 작동될 수 있다. 대안으로, 밸브는 프로그램가능한 제어 유닛의 제어하에 액츄에이터로 작동될 수 있다. 프로그램가능한 제어 유닛에는 압력 시험 후에 밸브를 비가역적으로 개방하는 실행가능한 명령이 제공될 수 있다.
도 7 에는 도 1 의 실시형태의 다른 개량이 도시되어 있다. 가스 밸브 유닛 (10) 은 다르게 유사하고 도 1 에 도시된 바와 유사하게 압력 시험될 수 있지만, 여기에서 입구측 (18) 의 제 1 체적 (V1) 은 출구측 (20) 의 제 1 체적 (V1) 에 연속적으로 연결된다. 이는, 예를 들어 외부 파이프들 (26) 을 서로 연결하는 인클로저의 내부 또는 외부의 (도시 생략) 파이프 (40) 에 의해 구현될 수 있다. 본원에 따른 제 1 체적 (V1) 의 압력 시험을 실시할 때, 한번의 시험으로 입구측 및 출구측 둘 다를 동시에 시험할 수 있다.
본원은, 현재 가장 바람직한 실시형태들로 간주되는 것과 연계하여 실시예들의 방식으로 본 명세서에 기재되어 있지만, 본원은 개시된 실시형태들에만 한정되지 않고, 첨부된 청구범위에 규정된 바와 같이, 본원의 특징들의 다양한 조합들 또는 수정들 및 본원의 범위에 포함되는 여러 가지 다른 적용들을 포함하도록 의도됨을 이해할 것이다. 상기 어떠한 실시형태와 연계하여 언급된 상세부들은 이러한 조합이 기술적으로 가능할 때 다른 실시형태와 연계하여 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 유입구 (18) 및 유출구 (20) 가 제공된 인클로저 (12) 를 포함하는 가스 밸브 유닛 (10) 으로서,
    상기 유입구 및 상기 유출구는 내부 파이프 (24) 및 외부 파이프 (26) 를 포함하고,
    상기 내부 파이프는 상기 인클로저 (12) 를 통하여 상기 유입구로부터 상기 유출구까지 연장되도록 배열되어 상기 인클로저 (12) 내부에 기밀한 내부 배관 (21) 을 형성하며,
    상기 외부 파이프는 적어도 하나의 개구 (28) 를 통하여 상기 인클로저 (12) 내로 개방되도록 배열되고,
    추가로 상기 내부 파이프 및 상기 외부 파이프의 벽들은 그 사이에 제 1 체적 (V1) 인 공간을 형성하며,
    상기 인클로저 (12) 는 내부에 제 2 체적 (V2) 인 공간을 형성하고,
    상기 제 1 체적 (V1) 및 상기 제 2 체적 (V2) 은 상기 외부 파이프와 연계하여 적어도 하나의 개구 (28) 를 통하여 서로 유동 연통하도록 배열가능하며,
    상기 가스 밸브 유닛 (10) 은 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통 및 상기 외부 파이프와 연계하여 적어도 하나의 상기 개구를 선택적으로 차단 및 차단해제하는 적어도 하나의 차단 유닛 (30) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛 (10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단 유닛 (30) 에는 상기 인클로저 (12) 외부에서 작동가능한 트리거링 시스템이 제공되는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛 (10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 차단 유닛 (30) 에는, 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통을 잠금 유닛이 차단해제할 수 있도록 상기 차단 유닛 (30) 에 사용하기 위해, 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통이 폐쇄되는 위치로 상기 차단 유닛 (30) 이 설정될 때 저장된 위치 에너지를 제공하는 트리거링 시스템 (42) 이 제공되는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛 (10).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 트리거링 시스템에는, 상기 차단 유닛 (30) 이 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통이 폐쇄되는 위치로 설정될 때, 저장된 위치 에너지를 제공하는 스프링 (36) 이 제공되고, 상기 스프링은 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통을 잠금 유닛이 차단해제할 수 있도록 상기 차단 유닛 (30) 에 사용하기 위해 해제가능하며, 상기 스프링은 상기 인클로저 (12) 외부로부터 해제가능한 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛 (10).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 파이프는 특정 길이에 걸쳐 상기 내부 파이프 둘레로 상기 인클로저 (12) 내로 연장되도록 배열되고, 상기 외부 파이프는 상기 외부 파이프의 벽에 배열된 상기 인클로저 (12) 내로 적어도 하나의 개구를 가지며, 상기 외부 파이프의 단부는 상기 내부 파이프에 기밀한 방식으로 밀봉되고, 상기 차단 유닛 (30) 은 상기 외부 파이프의 벽에서 적어도 하나의 개구를 기밀한 방식으로 차단하도록 배열된 슬리브 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛 (10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 슬리브 요소는 상기 외부 파이프와 연계하여 적어도 하나의 개구를 선택적으로 차단 및 차단해제하도록 상기 외부 파이프에 걸쳐 슬라이딩가능하게 배열되는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛 (10).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬리브 요소에는, 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통이 폐쇄되는 위치로 상기 슬리브 요소가 설정될 때 저장된 위치 에너지를 제공하는 스프링이 제공된 트리거링 시스템이 제공되고, 상기 스프링은 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통을 차단해제할 수 있도록 상기 슬리브 요소가 슬라이딩할 수 있도록 해제되는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛 (10).
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 파이프는 상기 외부 파이프의 단부에 배열된 상기 인클로저 (12) 내로 적어도 하나의 개구를 가지고, 상기 차단 유닛 (30) 은 상기 외부 파이프의 단부에서 상기 적어도 하나의 개구를 기밀한 방식으로 차단하도록 상기 내부 파이프 둘레에 슬라이딩가능하게 배열된 슬리브 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛 (10).
  9. 유입구 (18) 및 유출구 (20) 가 제공된 인클로저 (12) 를 포함하는 가스 밸브 유닛 (10) 에 압력 시험을 실시하는 방법으로서,
    상기 유입구 및 상기 유출구는 내부 파이프 (24) 및 외부 파이프 (26) 를 포함하고,
    상기 내부 파이프는 상기 인클로저 (12) 를 통하여 상기 유입구로부터 상기 유출구까지 연장되도록 배열되어 상기 인클로저 내부에 연속적인 기밀한 내부 배관 (21) 을 형성하며,
    상기 외부 파이프는 적어도 하나의 개구 (28) 를 통하여 상기 인클로저 내로 개방되도록 배열되고,
    추가로 상기 내부 파이프 및 상기 외부 파이프의 벽들은 그 사이에 제 1 체적 (V1) 인 공간을 형성하며,
    추가로 상기 인클로저 (12) 는 내부에 제 2 체적 (V2) 인 공간을 형성하고,
    상기 제 1 체적 (V1) 및 상기 제 2 체적 (V2) 은 상기 외부 파이프 (26) 와 연계하여 적어도 하나의 개구 (28) 를 통하여 서로 유동 연통하도록 배열가능하며,
    추가로 적어도 하나의 차단 유닛 (30) 은 상기 외부 파이프 (26) 와 연계하여 적어도 하나의 상기 개구 (28) 를 선택적으로 차단 및 차단해제하고,
    상기 방법은,
    - 상기 가스 밸브 유닛 (10) 은 그 설치 장소의 배관 (23) 과 결합되고, 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통은 적어도 하나의 차단 유닛 (30) 에 의해 차단되는 단계,
    - 상기 제 1 체적 (V1) 은 가압되고 그리고 압력이 미리 정해진 기간에 걸쳐 상기 제 1 체적에서 유지되는 반면, 상기 제 2 체적이 초기의 압력상태에 있고 그리고 상기 제 1 체적으로부터 분리되는 단계,
    - 성공적인 압력 시험 후에, 제 1 체적 (V1) 으로부터 압력이 해제되는 단계, 및
    - 상기 인클로저 내부의 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통이 차단해제되는 단계를 포함하는, 가스 밸브 유닛 (10) 에 압력 시험을 실시하는 방법.
  10. 해양 선박에서 가스 소모기용 가스 밸브 유닛 (10) 을 조립 및 압력 시험하는 방법으로서,
    - 내부에 공간 (V2) 을 형성하는 기밀한 인클로저 (12) 를 제공하는 것과 상기 인클로저 (12) 에 유입구 (18) 및 유출구 (20) 를 배열하고, 상기 유입구 (18) 와 상기 유출구 (20) 는 파이프 (26) 를 포함하며, 상기 인클로저 (12) 안으로 개방하도록 상기 파이프 (26) 안으로 적어도 하나의 개구 (28) 가 배열되는 것,
    - 액체를 사용하여 상기 인클로저 (12) 내부의 공간 (V2) 과 상기 유입구 (18) 및 상기 유출구 (20) 를 압력 시험하는 것,
    - 상기 인클로저 (12) 내의 상기 유입구 (18) 와 상기 유출구 (20) 사이에서 연장되는 내부 배관 (21) 을 제공하는 것,
    - 액체를 사용하여 상기 내부 배관 (21) 을 압력 시험하는 것,
    - 상기 내부 배관 (21) 에 밸브 부재 (14) 및 기구들 (16) 을 조립하는 것,
    - 상기 내부 배관 (21) 을 상기 인클로저 (12) 에 조립하여 상기 내부 배관 (21) 을 상기 유입구 (18) 에서부터 상기 유출구 (20) 까지 상기 인클로저 (12) 의 내부에서 연장시키고, 상기 내부 배관 (21) 은 상기 유입구 (18) 및 상기 유출구 (20) 를 통하여 안내되고, 상기 내부 배관 (21) 의 파이프 (24) 는 내부 파이프 (24) 를 형성하고, 상기 파이프 (26) 는 상기 유입구 (18) 및 상기 유출구 (20) 의 외부 파이프 (26) 를 형성하는 것,
    - 상기 인클로저 (12) 내부의 제 1 체적 (V2) 및 상기 유입구와 상기 유출구에서의 상기 내부 파이프 (24) 와 상기 외부 파이프 (26) 사이의 제 2 체적 (V1) 에 대하여 가스를 사용하여 압력 시험하는 것,
    - 상기 내부 파이프 (24) 및 상기 외부 파이프 (26) 둘 다가 배관 (23) 에 결합되도록 상기 가스 밸브 유닛 (10) 을 그 설치 장소의 배관 (23) 에 결합시키는 것,
    - 상기 외부 파이프 (26) 와 연계하여 상기 적어도 하나의 개구 (28) 를 선택적으로 차단 및 차단해제하도록 배열된 적어도 하나의 차단 유닛 (30) 으로 상기 제 1 체적 (V1) 과 상기 제 2 체적 (V2) 간의 유동 연통을 차단하는 것,
    - 상기 제 2 체적 (V2) 이 초기의 압력상태에 있고 상기 제 1 체적 (V1) 으로부터 분리되어 있는 동안 상기 제 1 체적 (V1) 을 압력 시험하는 것,
    - 성공적인 압력 시험 후에, 제 1 체적 (V1) 으로부터 압력이 해제되는 것, 및
    - 적어도 하나의 차단 유닛 (30) 으로 상기 인클로저 내부의 제 1 체적 (V1) 과 제 2 체적 (V2) 사이의 유동 연통을 차단해제하는 것을 포함하는, 해양 선박에서 가스 소모기용 가스 밸브 유닛 (10) 을 조립 및 압력 시험하는 방법.
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