KR20190097043A - 높은 기계적 하중 용량을 갖는 열적으로 디커플링된 파이프 브래킷 - Google Patents

높은 기계적 하중 용량을 갖는 열적으로 디커플링된 파이프 브래킷 Download PDF

Info

Publication number
KR20190097043A
KR20190097043A KR1020197017561A KR20197017561A KR20190097043A KR 20190097043 A KR20190097043 A KR 20190097043A KR 1020197017561 A KR1020197017561 A KR 1020197017561A KR 20197017561 A KR20197017561 A KR 20197017561A KR 20190097043 A KR20190097043 A KR 20190097043A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
foot
face
bearing
support
Prior art date
Application number
KR1020197017561A
Other languages
English (en)
Inventor
이사크 쿠르트
랄프 데볼트
슈테판 호프만
세바스티안 아돌프 슈투피
Original Assignee
바스프 에스이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바스프 에스이 filed Critical 바스프 에스이
Publication of KR20190097043A publication Critical patent/KR20190097043A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/08—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing
    • F16L3/10—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing divided, i.e. with two or more members engaging the pipe, cable or protective tubing
    • F16L3/1008—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing divided, i.e. with two or more members engaging the pipe, cable or protective tubing with two members engaging the pipe, cable or tubing, both being made of thin band material completely surrounding the pipe
    • F16L3/1016—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing divided, i.e. with two or more members engaging the pipe, cable or protective tubing with two members engaging the pipe, cable or tubing, both being made of thin band material completely surrounding the pipe the members being joined by means of two screws
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/24—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets with a special member for attachment to profiled girders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/12—Arrangements for supporting insulation from the wall or body insulated, e.g. by means of spacers between pipe and heat-insulating material; Arrangements specially adapted for supporting insulated bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/12—Arrangements for supporting insulation from the wall or body insulated, e.g. by means of spacers between pipe and heat-insulating material; Arrangements specially adapted for supporting insulated bodies
    • F16L59/135—Hangers or supports specially adapted for insulated pipes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 지지부 상에 파이프를 유지하기 위한 파이프 브래킷에 관한 것으로서, 서로 이격되어 있고 지지부에 각각 연결될 수 있는 2개의 푸트; 웨브, 웨브의 상단부에 있는 파이프 홀더, 및 웨브의 하단부에 있는 푸트부를 갖는 지지 요소로서, 푸트부는 푸트들 사이의 중간 공간에 배열되어 있는, 지지 요소; 및 제1 푸트와 푸트부 사이 그리고 지지 요소의 제2 푸트와 푸트부 사이에 배열되어 있는 적어도 하나의 압력-저항성 절연 요소를 포함하고, 푸트, 절연 요소, 및 푸트부는 적어도 하나의 체결부에 의해 마찰식으로 함께 연결되어 있다.

Description

높은 기계적 하중 용량을 갖는 열적으로 디커플링된 파이프 브래킷
본 발명은 베어링 상에 파이프를 장착하기 위한 파이프 홀더에 관한 것으로서, 서로 이격되어 있고 각각의 경우에 베어링에 연결되는 것이 가능한 2개의 푸트(foot) 지지부; 웨브, 웨브의 상단부에 있는 파이프 리셉터클(receptacle), 및 웨브의 하단부에 있는 푸트부를 갖는 지지 요소로서, 푸트부는 푸트 지지부들 사이의 중간 공간에 배치되어 있는, 지지 요소; 뿐만 아니라 제1 푸트 지지부와 푸트부 사이 뿐만 아니라 제2 푸트 지지부와 푸트부 사이에 배치되어 있는 적어도 하나의 압력-저항성 절연 요소를 포함하고, 푸트 지지부, 절연 요소, 및 푸트부는 적어도 하나의 체결 요소에 의해 압입-끼워맞춤(force-fitting) 방식으로 서로 연결되어 있다.
일반적인 파이프 홀더가 다양한 용례에 사용된다. 이 유형의 파이프 홀더는 고온 매체가 시설의 부분으로 또는 기반 설비로 유동하는 파이프라인을 체결하기 위해 특히 발전소 기술 또는 가공 산업에 적용될 때 종종 사용된다. 파이프라인 내에서의 그 온도가 파이프라인 주위의 환경의 온도보다 더 높은 유체 매체는 이 맥락에서 고온이라 칭한다. 특히 에너지 효율의 관점에서, 그러나 다수의 경우에, 예를 들어 잠재적으로 폭발 환경에서 또한 안전 이유로, 파이프라인 내에서 운송되는 매체로부터 환경으로의 열전달을 가능한 한 최소화하기 위한 요구가 존재한다. 파이프라인과 파이프라인이 체결되는 구성요소의 베어링 면 사이의 연결부를 표현하는 파이프 홀더가 이 맥락에서 특히 관련된다.
파이프라인에 뿐만 아니라 베어링 면에 모두에 직접 체결되는 강으로 제조된 파이프 홀더가 종래 기술에서 여전히 널리 사용되고 있다. 이 유형의 파이프 홀더의 예가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 강 재료의 높은 열전도도에 의한 열전달은 이에 따라 이들 경우에 높다.
열전달의 감소를 달성하기 위해, 예를 들어, 파이프라인과 파이프 홀더 사이, 또는 파이프 홀더와 파이프 홀더가 체결되는 구성요소의 베어링 면 사이에서, 단열 재료의 층이 연결점에 제공되는 것이 종래 기술에 알려져 있다. 이 수단은 매체로부터 환경으로의 열전달의 감소를 실제로 유도하지만, 이 유형의 구성은 생산 기술의 견지에서 또는 비용의 이유로 종종 바람직하지 않다. 다른 단점은, 사용된 절연 재료가 종종 파이프 홀더의 재료보다 덜 강성이고 비틀림 강성인 점에서 나타나는데, 이는 파이프 장착의 전체 시스템이 비절연된 변형예에 비교할 때 더 낮은 하중을 흡수할 수 있게 한다. 흡수될 하중에 따라, 하중은 실질적으로, 파이프 직경, 파이프 기하 형상, 재료 선택, 및 파이프를 통해 유동하는 매체의 함수이고, 이러한 방식으로 절연된 파이프 홀더는 고정 베어링으로서가 아니라 단지 플로팅 베어링으로서만 사용될 수 있고, 또한 파이프라인 축의 방향에서의 상당한 힘을 흡수할 수 있다.
플로팅 베어링은, 파이프가 홀더로부터 들어올려지는 것을 포함하여, 모든 공간 방향에서의 파이프의 이동을 허용하지만, 가이드 베어링은 단지 파이프 축의 방향에서의 이동만을 허용한다. 여기서 홀더로부터 파이프의 들어올림과 같은 횡방향 이동이 파이프의 장착부에 의해 방지된다. 고정 베어링의 경우에, 파이프 축의 방향에서의 이동은 마지막으로 또한 억제되는데, 이는 일반적으로 파이프와 파이프 홀더 사이의 압입-끼워맞춤 연결에 의해 달성된다.
원리적으로 또한 고정 베어링으로서 적합하고 여기서 양호한 단열을 나타내는 파이프 홀더 시스템이 최초 미심사 공보 DE 10 2014 109 599 A1호에 설명되어 있다. 여기서 파이프라인은 압입-끼워맞춤 및 형상-끼워맞춤(form-fitting) 방식으로 서로 연결되어 있는 2개의 성형된 부분으로 구성된 지지 베어링에 의해 유지된다. 그러나, 예를 들어, 시트 금속으로부터 펀칭되고 굽힘될 수 있는 상기 성형된 부분의 더 간단한 제조의 장점은 높은 축방향 및 반경방향 하중에서 기계적 안정성의 견지의 감소와 연계된다.
따라서, 한편으로는, 파이프라인 내에 운송된 매체로부터 환경으로의 열전달이 더 감소되고, 다른 한편으로는, 파이프 홀더가 축방향에서 높은 기계적 하중 뿐만 아니라 반경방향 및 횡방향 하중을 견디는 이러한 방식으로 일반적인 파이프 홀더를 개선하는 목적이 존재한다. 더욱이, 파이프 홀더는 제조가 간단하고 제조의 견지에서 비용 효율적이어야 한다.
이 목적은 청구항 1에 따른 파이프 홀더에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 파이프 홀더의 유리한 디자인 실시예는 청구항 2 내지 10에 언급되어 있다.
베어링 상에 파이프를 장착하기 위한 본 발명에 따른 파이프 홀더는, 서로 이격되어 있고 각각의 경우에 베어링에 연결되는 것이 가능한 2개의 푸트 지지부를 포함한다. 본 발명에 따른 상기 파이프 홀더는 웨브, 웨브의 상단부에 있는 파이프 리셉터클, 및 웨브의 하단부에 있는 푸트부를 갖는 지지 요소를 더 포함하고, 푸트부는 푸트 지지부들 사이의 중간 공간에 배치되어 있다. 파이프 리셉터클, 웨브, 및 푸트부는 일체형이도록 구성되거나 물질적으로 일체형 방식(materially integral manner)으로 서로 연결되는데, 예를 들어 용접된다. 이는 지지 요소 및 따라서 전체 파이프 홀더가, 예를 들어, 문헌 DE 10 2014 109 599 A1호로부터 공지된 바와 같이, 그 지지 요소가 복수의 구성요소로부터 구성되는 파이프 홀더보다 더 높은 힘을 흡수할 수 있다는 장점을 갖는다.
파이프 홀더는 제1 푸트 지지부와 푸트부 사이 뿐만 아니라 제2 푸트 지지부와 푸트부 사이에 배치되는 적어도 하나의 압력-저항성 절연 요소를 더 포함한다. 푸트 지지부, 절연 요소, 및 지지 요소의 푸트부는 적어도 하나의 체결 요소에 의해 압입-끼워맞춤 방식으로 서로 연결된다.
파이프 홀더는 적어도 2.8 kN의 파괴 하중(DIN EN 13480-3:2013-11의 부록 J에 따름)을 견디기 위해 본 발명에 따라 설계된다. 이 디자인은 파이프 홀더의 제조를 위해 사용될 재료 및 상기 재료의 치수, 예를 들어 편평한 금속 시트 또는 각형성된 프로파일 금속 시트의 벽 두께가 설정되는 것을 요구한다. 디자인을 위한 대응 재료 및 계산 방법이 통상의 기술자에게 공지되어 있다.
본 발명에 따르면, 푸트부 상의 절연 요소의 베어링 면("A"라 칭하고 [mm2] 단위로 지시됨) 및 절연 요소의 냉간-압력 저항("K"라 칭하고 [N/mm2] 단위로 지시됨)은 조건 K > 3·106·A(-1.39)를 충족한다. (대안적인 표기: K > 3·1.0e6·A^(-1.39)). 도 9는 그래픽 프로파일을 도시하고 있고, 여기서 mm2 단위의 베어링 면이 횡축에 표시되어 있고, N/mm2 단위의 냉간-압력 저항이 종축에 표시되어 있다. 본 명세서에서 용어 "베어링 면(A)"은 지지 요소의 푸트부 상의 절연 요소가 완전히 평면형 방식으로 지지되는 면으로서 이해되어야 한다. 절연 요소 및 푸트부가 복수의 별개의 면 상에 지지되는 실시예의 경우에, 상기 면들의 합은 상기 조건에서 사용될 베어링 면을 형성한다. 절연 요소 또는 복수의 절연 요소가 푸트부와 제1 푸트 지지부 사이, 뿐만 아니라 푸트부와 제2 푸트 지지부 사이의 모두에 존재하기 때문에, 2개의 베어링 면이 또한 존재한다. 그러나, 2개의 베어링 면은 상기 조건에서 고려를 위해 추가되지 않고, 상기 2개의 베어링 면 중 각각의 더 작은 것이 사용된다. 푸트부 상의 절연 요소의 베어링 면이 푸트 지지부 상의 절연 요소의 대응 베어링 면보다 큰 실시예의 경우에, 푸트 지지부의 더 작은 베어링 면이 사용될 것이다.
본 발명에 따른 전술된 조건은 파이프 홀더가 적어도 2.8 kN의 파괴 하중을 위해 설계된 것을 고려한다. 6.4 kN의 최소 파괴 하중을 위해 설계된 홀더, 특히 2개의 개별 파이프 리셉터클을 갖는 홀더에 있어서, 조건 K > 2·106·A(-1.28)이 충족되는 것이 바람직하고, 여기서 K 및 A는 상기 조건에서와 동일한 의미를 갖는다. (대안적인 표기: K > 2·1.0e6·A^(-1.28)).
선택된 절연 재료의 냉간-압력 저항의 함수로서 본 발명에 따른 영역에서의 베어링 면의 선택은, 절연 요소에 대한 손상이 발생하지 않고, 충분한 힘이 축방향 및 반경방향으로 전달될 수 있는 효과를 갖는다. 더욱이, 힘의 전달을 위해 요구되는 베어링 면은 선택된 절연 재료의 함수로서 최소화될 수 있는데, 이는 파이프 홀더에 의한 열 손실의 원하는 감소에 기여한다.
본 발명에 따른 파이프 홀더는 가공 산업에서 또는 발전소 기술에서 통상적인 모든 파이프를 수용하기 위해 적합하다. 상기 파이프 홀더는 높은 기계적 하중이 가능하기 때문에, 상기 파이프 홀더는 DN 10 내지 DN 300 mm의 범위의 공칭 직경을 갖는 파이프라인을 위해 특히 적합하다. 여기서 공칭 직경(DN)은 표준 DIN EN 13480에 기초하여, Public Available Specification PAS 1057-1 "Pipe Classes for Process Plants"의 정의에 관련된다.
파이프 홀더는 모든 일반적인 베어링, 예를 들어 강 지지부에 부착될 수 있다. 베어링으로의 파이프 홀더의 체결은 푸트 지지부에 의해 그리고 대응 디자인에 의해 수행되고, 푸트 지지부의 실시예는 다양한 상황에 적응될 수 있다.
지지 요소는 그 상단부에서 베어링 방식으로 파이프를 수용하기 위한 파이프 리셉터클로서 구성된다. 베어링 리셉터클은 일반적인 방식으로, 예를 들어 파이프 브래킷의 형상으로 설계될 수 있다. 파이프는 바람직하게는 파이프 리셉터클에 직접 체결된다. 이는 실제로 파이프 외부벽으로부터 지지 요소로의 열전달이 발생하는 단점을 갖지만, 비교적 높은 힘이 전달될 수 있거나, 또는 파이프가 그 위치에서 더 양호하게 안정화될 수 있는 장점을 갖는다. 파이프로부터 파이프 홀더로의 이상적으로 적은 열전달의 관점에서, 파이프 리셉터클의 축방향 크기는 파이프 리셉터클당 바람직하게는 150 mm 이하, 특히 바람직하게는 100 mm 이하, 특히 50 mm 이하이다.
지지 요소는 파이프 홀더의 기계적 안정성의 견지에서 특히 관련성을 갖는다. 지지 요소는 바람직하게는 적어도 190 MPa의 연신율 한계(Rp0 . 2)(DIN EN 10088-3에 따름)를 갖는다. 이들 값 범위는 실제 사용에서 발생하는 높은 하중을 위한 충분한 강도를 보장한다. 지지 요소는 바람직하게는 강으로부터, 특히 바람직하게는 스테인리스강으로부터, 특히 재료 등급 번호 1.4301(DIN EN 10088-3에 따름)을 갖는 스테인리스강으로부터 제조된다. 이 재료는 낮은 열전도도 및 500℃의 영역에서 온도까지 거의 일정한 강도에 의해 구별된다. 지지 요소는 바람직하게는 20 W/(m·K) 미만의 열전도도를 갖는 재료로부터 제조된다.
지지 요소 이외에, 절연 요소가 또한 기계적 안정성에 관련되는데, 이는 상기 절연 요소가 제1 푸트 지지부, 지지 요소의 푸트 지지부, 및 제2 푸트 지지부 사이의 힘의 전달을 보장하기 때문이다. 절연 요소는 바람직하게는 적어도 10 N/mm2의 냉간-압력 저항(DIN EN 826에 따름)에 의해 압력에 저항성이 있다. 절연 요소는 일체형 또는 다수의 부분이 되도록 설계될 수 있다. 상기 절연 요소는 균일한 재료로부터 또는 상이한 재료로부터 제조될 수 있다. 단수 형태의 용어 "절연 요소"의 사용은 그 목적을 위한 임의의 한정을 암시하는 것은 아니다. 절연 요소는 바람직하게는 0.5 W/(m·K) 미만의 열전도도를 갖는다. 절연 요소를 위한 바람직한 재료는 칼슘 실리케이트, 고온 저항성 폴리머, 유리 섬유에 기초하는 라미네이트, 고온 저항성 폴리머 또는 운모 분율 및 함침된 실리콘 수지와 같은 절연 재료에 기초하는 라미네이트를 포함한다.
일 바람직한 실시예에서, 절연 요소는 다층 복합부로서 구성되고, 절연층은 압력-저항성 재료로부터의 안정화층과 교번하는 낮은 열전도도를 갖는다.
푸트 지지부, 절연 요소, 지지 요소는 요구에 따라, 상이하게 치수 설정될 수 있다. 그러나, 파이프 홀더는 파이프 축에 수직인 단면에서, 바람직하게는 대칭 구성을 갖는다.
푸트 지지부, 절연 요소, 및 지지 요소는 적어도 하나의 체결 요소에 의해 서로 연결된다. 적어도 하나의 체결 요소, 또는 복수의 체결 요소는 예를 들어, 리벳, 나사 연결부, 용접된 연결부를 체결하기 위해 적합한 통상의 구성 요소로부터 선택될 수 있다. 체결 요소는 바람직하게는 나사 연결부이다. 절연 요소 및 2개의 푸트 지지부 사이의 지지 요소는 바람직하게는 적어도 100 Nm의 조임 토크에 의해 클램핑된다.
적어도 하나의 체결 요소는 바람직하게는 체결 요소에 의해 지지 요소로부터 푸트 지지부로의 임의의 직접적인 열전달을 회피하기 위해 지지 요소의 푸트부와 접촉하지 않는다. 나사 또는 리벳과 같은 막대형 체결 요소의 경우에, 이는 지지 요소 내의 보어가 체결 요소의 직경보다 크도록 선택되는 점에서 보장될 수 있다. 대안적으로, 단열 재료로부터 제조된 슬리브가 사용될 수 있다.
예를 들어, 체결 요소로서 나사의 경우에 단열 와셔의 형태의 단열체가 적어도 하나의 체결 요소와 푸트 지지부 사이에 제공되는 것이 또한 바람직하다.
본 발명에 따른 파이프 홀더의 일 바람직한 디자인 실시예에서, 2개의 푸트 지지부는 각각의 경우에 베어링에 연결되는 것이 가능한 하나의 제1 면, 뿐만 아니라 각각의 경우에 제1 면에 실질적으로 수직이도록 파이프의 방향으로 연장하는 하나의 제2 면을 갖는다.
"실질적으로"는 이 맥락에서 제1 면과 제2 면 사이의 각도가 정확히 90°일 필요는 없다는 것을 의미한다. 예를 들어 최대 +/-5°만큼의 적은 편차가 여전히 "실질적으로 수직인" 것으로 고려되고, 따라서 상기 바람직한 디자인 실시예에 포함된다.
이러한 방식으로 설계된 푸트 지지부의 예는 단면에서 L-프로파일, T-프로파일, H-프로파일, 정사각형 프로파일, 또는 유사한 프로파일을 갖는 각형성된 또는 프로파일형 요소이다. 동시에 높은 기계적 안정성에서 재료의 견지에서 이상적으로 적은 비용의 관점에서, 푸트 지지부는 바람직하게는 L-프로파일로서 설계된다. 푸트 지지부의 제2 면이 실질적으로 평행하도록 연장하고, 그 때문에 중간 공간을 형성하고, 푸트 지지부의 제1 면이 각각의 경우에 중간 공간으로부터 외향으로 연장하는 구성이 여기서 특히 바람직하다.
푸트 지지부는 바람직하게는 높은 기계적 하중 용량을 갖는 재료로부터, 예를 들어 페라이트 또는 크롬-니켈강과 같은 강 또는 폴리머로부터 제조된다. 열전도의 재료 특성은 푸트 지지부를 위한 선택에 더 적은 관련성을 갖는데, 이는 본 발명에 따른 튜브 홀더의 디자인 실시예가 파이프라인으로부터 푸트 지지부로의 임의의 열전달을 거의 방지하기 때문이다.
푸트 지지부는 일반적인 압입-끼워맞춤, 형상-끼워맞춤, 또는 물질적으로 일체형 연결 수단에 의해, 예를 들어 클로(claw), 나사 연결부, 리벳에 의해, 또는 용접에 의해 베어링에 체결될 수 있다.
지지 요소의 푸트부는 절연 요소에 의해 푸트 지지부에 연결된다. 상기 푸트부의 구성 디자인 실시예는 따라서 파이프라인으로부터 베어링으로 힘의 전달의 견지에서 기계적 특성에 영향을 미친다.
지지 요소의 푸트부는 바람직하게는, 베어링에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제1 면, 및 제1 면에 실질적으로 수직이도록 그리고 파이프 축에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제2 면을 갖는 각형성된 프로파일로서 구체화된다. 각형성된 프로파일은 특히 바람직하게는 L-프로파일 또는 T-프로파일, 특히 T-프로파일이다. 상기 푸트부가 어디에 떠받쳐지는지에 관련하여, 절연 요소와 상호 작용할 때 각형성된 프로파일로서 지지 요소의 푸트부의 디자인 실시예는 모든 하중 방향에서 증가된 강성 및 개선된 힘의 흡수를 유발한다.
각형성된 프로파일로서 지지 요소의 푸트부의 디자인 실시예의 경우에, 체결시에 푸트부가 임의의 열전달이 회피되게 하기 위해 푸트 지지부의 내측면에 직접 접촉하지 않는 이러한 방식으로 절연 요소가 치수설정되게 하는 것이 바람직하다. 지지 요소의 푸트부의 제1 면과 각각의 푸트 지지부의 내측면 사이의 간격은 바람직하게는 적어도 1 mm이다.
지지 요소의 구성요소부로서 파이프 리셉터클, 웨브, 및 푸트부는 다양한 방식으로 서로 연결될 수 있다. 상기 파이프 리셉터클, 상기 웨브, 및 상기 푸트부는 예를 들어, 고체 재료로부터 일체형이 되도록, 또는 예를 들어 용접에 의해, 물질적으로 일체형 방식으로 서로 연결되도록 본 발명에 따라 구성된다. 연결부로서 일체형 실시예와 물질적으로 일체형 실시예의 조합, 예를 들어 웨브와 푸트부의 일체형 구성, 및 웨브의 상단부에서 물질적으로 일체형 방식으로 연결된 파이프 리셉터클이 가능하다. 파이프 리셉터클, 웨브, 및/또는 푸트부는 각각의 경우에 또한 물질적으로 일체형 방식으로 서로 연결되어 있는 복수의 개별 부분으로부터 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 파이프 홀더의 일 유리한 실시예에서, 지지 요소의 푸트부와 파이프 리셉터클 사이의 연결부는 실질적으로 평면형 구성요소에 의해 웨브로서 형성된다. "실질적으로"라는 것은 이 목적으로, 불균일한 특징부 또는 적은 상승부 또는 만입부를 갖는 구성요소가 여전히 "평면형"으로 고려되도록 이해되어야 한다. 편평한-강 바아가 평면형 구성요소의 예이다. 웨브의 면은 바람직하게는 가능한 한 작게 유지된다. 웨브의 구성 및 치수설정은 예를 들어, 직사각형으로서 또는 사다리꼴로서 예를 들어 축방향에서 웨브의 성형에 의해 힘의 흡수의 견지에서 요구에 대응하도록 설계될 수 있다. 재료의 적은 소비 및 가공의 견지에서의 복잡성 이외에, 환경으로의 적은 열전달이 이 디자인 실시예의 다른 장점이다. 웨브 및 푸트부는 또한 높은 기계적 안정성이 파이프 홀더에 의해 적은 열 손실에서 달성되도록 서로 적응되고 최적화될 수 있다. 이 변형예는 파이프 홀더가 주로 축방향으로 하중을 받고 임의의 횡방향 하중은 거의 수용하지 않을 때 특히 적합하다.
지지 요소의 푸트부와 파이프 리셉터클 사이의 연결부가 각형성된 프로파일을 갖는 구성요소에 의해 웨브로서 형성되는 본 발명에 따른 파이프 홀더의 대안적인 유리한 실시예는 상당한 횡방향 하중이 또한 발생할 수 있는 용례를 위해 적합하다. 각형성된 프로파일은 예를 들어, L-프로파일, T-프로파일, H-프로파일, 정사각형 프로파일, 또는 유사한 프로파일일 수 있다. L-프로파일 또는 T-프로파일이 바람직하고, T-프로파일이 특히 바람직하다.
지지 요소의 푸트부가 베어링에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제1 면, 및 제1 면에 실질적으로 수직이도록 그리고 파이프 축에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제2 면을 갖는 각형성된 프로파일로서 마찬가지로 구성되는 실시예의 경우에, 지지 요소의 푸트부와 파이프 리셉터클 사이의 연결부는 또한 바람직하게는 지지 요소의 푸트부의 제2 면에 평행하도록 연장하는 제1 면, 및 제1 면에 실질적으로 수직이도록 연장하는 제2 면을 갖는 각형성된 프로파일을 갖는 구성요소에 의해 웨브로서 형성된다. 웨브의 각형성된 프로파일 뿐만 아니라 푸트부의 각형성된 프로파일의 모두는 바람직하게는, L-프로파일 또는 T-프로파일로서, 특히 바람직하게는 T-프로파일로서 설계된다.
본 발명에 따른 파이프 홀더의 일 개량예에서, 지지 요소는 베어링 방식으로 파이프를 수용하기 위한 2개의 파이프 리셉터클을 포함하고, 2개의 파이프 리셉터클은 공통 푸트부에 의해 서로 연결된다. 파이프 리셉터클 및 푸트부로의 그 연결부의 적합한 바람직한 디자인 실시예의 견지에서, 단지 하나의 파이프 리셉터클만을 갖는 파이프 홀더에 속하는 상기 설명을 참조한다.
지지 요소의 푸트부는 특히 바람직하게는 베어링에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제1 면, 및 제1 면에 실질적으로 수직이도록 그리고 파이프 축에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제2 면을 갖는 각형성된 프로파일로서 구성되고, 지지 요소의 푸트부와 각각의 파이프 리셉터클 사이의 연결부는 각각의 경우에 지지 요소의 푸트부의 제2 면에 평행하도록 연장하는 제1 면, 및 제1 면에 실질적으로 수직이도록 연장하는 제2 면을 갖는 각형성된 프로파일을 갖는 구성요소에 의해 웨브로서 형성된다.
연결 웨브는 가장 특히 바람직하게는 베어링에 실질적으로 수직이도록 파이프의 방향으로 연장하고, 횡방향 뷰(파이프 축에 수직임)에서 지지 요소가 U-프로파일을 갖도록 서로 평행하다.
지지 요소의 푸트부의 각형성된 프로파일의 제1 면은 바람직하게는 베어링으로부터 이격되어 있다. 간격은 바람직하게는 1 내지 10 mm이다. 지지 요소에 의한 파이프로부터 베어링으로의 열전달은 이 수단에 의해 감소될 수 있다.
이 디자인 실시예의 경우에, 특히 0.5 W/(m·K) 미만의 열전도도를 갖는 절연 재료는 특히 바람직하게는 지지 요소의 푸트부의 각형성된 프로파일의 제1 면과 베어링 사이의 공간에 배치된다. 이 때문에, 지지 요소에 의해 파이프로부터 베어링으로의 열전달이 더 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 파이프 홀더의 일 더 바람직한 실시예에서, 푸트 지지부의 제2 면은 지지 요소의 푸트부의 제2 면에 실질적으로 평행하도록 연장하고, 2개의 제2 면 사이의 절연 요소는 적어도 100 Nm의 조임 토크에 의해 클램핑된다.
본 발명에 따른 파이프 홀더의 일 유리한 개량예에서, 절연 요소는 그 외부면에서 케이싱에 의해 둘러싸인다. 특정 용례 및 작업 세트에 따라, 케이싱은 절연 요소를 부분적으로 또는 완전히 포위한다.
기후 영향, 특히 수분 또는 공격적인 매체에 대한 보호가 절연 요소 주위의 케이싱의 일 장점이다. 이 경우에, 절연 요소는 바람직하게는 케이싱에 의해 완전히 포위된다. 적합한 플라스틱 재료 또는 스테인리스강, 아연 도금강, 아연 또는 알루미늄과 같은 금속이 케이싱을 위한 재료로서 바람직하다.
예를 들어, 충격, 충돌 등에 관하여 절연 요소의 기계적 보호가 케이싱의 다른 장점이다. 이 경우에, 절연 요소는 바람직하게는 케이싱에 의해 적어도 부분적으로 포위된다.
절연 요소와 각각의 푸트 지지부 사이에 배치되고 푸트 지지부보다 적어도 더 멀리 있는 절연 요소를 커버하는 케이싱이 또한 제공될 수 있다. 케이싱은 바람직하게는 푸트 지지부에 대면하는 전체 측방향 면을 가로질러 절연 요소를 커버한다. 본 실시예는 체결 요소에 의해 인가된 압축력이 절연 요소를 가로질러 더 균일하게 분포되는 장점을 갖는데, 이는 푸트 지지부의 영역에서 절연 요소로의 손상의 잠재적인 위험을 방지한다.
파이프라인은 일반적으로 환경으로의 열 손실을 가능한 한 적게 유지하기 위해, 상기 파이프라인의 전체 길이를 가로질러 미네랄울 또는 글래스울과 같은 절연 재료를 사용하여 절연된다. 이 절연층은 일반적으로 유지되고 금속으로부터 관형 케이싱에 의한 환경 영향에 대해 보호된다. 본 발명에 따른 파이프 홀더의 일 유리한 디자인 실시예에서, 절연 요소는 케이싱에 의해 완전히 둘러싸이고, 케이싱은 상기 케이싱이 밀봉 방식으로 파이프라인의 관형 케이싱에 인접하는 이러한 방식으로 설계된다.
종래 기술로부터 공지된 파이프 홀더에 대조적으로, 본 발명에 따른 파이프 홀더는, 축방향에서 뿐만 아니라 반경방향 및 횡방향에서 높은 기계적 하중을 흡수할 수 있고 여기서 파이프라인 내에서 운송된 매체로부터 환경으로의 열전달을 최소화하는 장점을 갖는다. 장점은 매체의 온도가 더 높을수록 증가한다. 파이프 홀더는 특히 또한 고정 베어링으로서 사용될 수 있는데, 이는 상기 파이프 홀더가 또한 축방향에서 파이프라인을 고정할 수 있기 때문이다. 도 1 및 도 2에 따른, 종래 기술의 소위 "표준 홀더"라 이하에 칭하는 것에 대조적으로, 통상적으로 이중-브래킷 홀더의 경우에 적어도 50% 및 단일-브래킷 홀더의 경우에 적어도 70%의 크기의 실질적으로 더 낮은 열 손실이 본 발명에 따른 파이프 홀더 때문에 힘의 상당한 흡수에서 달성될 수 있다.
종래 기술로부터 공지된 다수의 파이프 홀더에 대조적으로, 본 발명에 따른 파이프 홀더의 경우에 지지 요소의 푸트부는 상기 푸트부의 크기의 견지에서, 광범위한 범위에서 자유롭게 선택 가능한데, 이는 상기 푸트부의 구성의 견지에서 임의의 제한이 거의 없기 때문이다. 이 디자인 자유는, 푸트부 상의 절연 요소의 베어링 면과 절연 요소의 냉간-압력 저항의 비에 속하는 본 발명에 따른 조건을 고려할 때, 보장되도록 요구되는 힘의 각각의 흡수를 위해 적절한 안정성을 가능하게 하고 동시에 낮은 열 손실을 갖는 절연 재료가 선택되는 것을 가능하게 한다. 힘의 흡수와 단열 사이의 양호한 타협이 따라서 각각의 경우에 프로세스 기술에서 모든 관련 적용 분야에서 개별적으로 발견될 수 있는데, 이는 종래 기술에서 공지된 파이프 홀더를 사용하여 지금까지 이 정도로 가능하지 않았다. 베어링 상의 더 낮은 표면 온도는 파이프라인 내에서 운송되는 매체로부터 파이프 홀더가 체결되는 베어링으로의 감소된 열전달에 의해 달성될 수 있고, 이는 특히 폭발 환경에서 홀더의 사용의 관점에서 큰 관심이 있다.
본 발명이 도면을 참조하여 이하에 더 상세히 설명될 것이다. 도면은 개략도인 것으로 이해되어야 한다. 상기 도면은 예를 들어, 디자인 실시예의 특정 치수 또는 변형예의 관점에서, 본 발명의 임의의 한정을 표현하는 것은 아니다. 도면에서:
도 1은 종래 기술에 따른 단일-브래킷 표준 홀더의 단면도 및 평면도를 도시하고 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 이중-브래킷 표준 홀더의 단면도 및 평면도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 파이프 홀더의 제1 실시예의 도면을 도시하고 있다.
도 4는 도 3에 따른 제1 실시예의 단면도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명에 따른 파이프 홀더의 제2 실시예의 도면을 도시하고 있다.
도 6은 도 5에 따른 제2 실시예의 단면도를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명에 따른 파이프 홀더의 제3 실시예의 도면을 도시하고 있다.
도 8은 도 7에 따른 제3 실시예의 단면도를 도시하고 있다.
도 9는 푸트부 상의 절연 요소의 베어링 면의 함수로서 냉간-압력 저항의 제한 곡선을 도시하고 있다.
사용된 도면 부호의 리스트
10 ... 파이프
12 ... 베어링
20 ... 제1 푸트 지지부
21 ... 제2 푸트 지지부
30 ... 지지 요소의 웨브
31 ... 지지 요소의 파이프 리셉터클
32 ... 지지 요소의 푸트부
40 ... 절연 요소
50 ... 체결 요소
60 ... 케이싱
도 1은 종래 기술에 따른 단일-브래킷 표준 홀더를 단면도(좌측) 및 평면도(우측)로 도시하고 있다. 파이프 홀더는 웨브(30)를 갖는 지지 요소를 포함하고, 웨브의 상단부는 파이프 리셉터클(31)로서 종래 기술에 따른 파이프 브래킷에 연결되어 있다. 장착될 파이프(10)는 파이프 브래킷에 의해 포위된다. 웨브(30)는 그 하단부에서 푸트부(32)에 연결되고, 웨브(30) 및 푸트부(32)는 단면에서, 따라서 파이프 프로파일에 수직으로 T-프로파일을 형성한다. 파이프 홀더는 도시된 예에서 베어링(12)으로서 T-지지부에 체결된다. 이는 파이프 홀더가 예를 들어, 파이프 브리지의 지지부에 체결되는, 실제로 종종 마주하는 상황에 대응한다. 베어링(12)으로의 파이프 홀더의 체결은 푸트부(32) 상에 뿐만 아니라 베어링(12) 상에 모두에 떠받쳐지는(braced) 클램핑부에 의해 수행된다. 지지 요소, 클램핑부, 및 베어링이 일반적으로 강으로부터 제조되고 모든 구성요소가 직접 상호 접촉한다는 사실에 의해, 표준 홀더는 파이프 내에서 유동하는 매체의 온도가 베어링(12) 주위의 주위 온도로부터 상당히 벗어날 때 높은 열 손실을 갖는다. 그러나, 구성요소의 직접 접촉은 흡수될 힘의 견지에서 긍정적인 효과를 갖는데, 이는 표준 홀더가 축방향(도 1에 Fx에 의해 지시되어 있음)에서 그리고 반경방향(Fy)에서의 모두에서의 힘, 뿐만 아니라 수직 방향(Fz)에서의 힘을 흡수하기 위해 적합하기 때문이다.
도 2는 종래 기술에 따른 이중-브래킷 표준 홀더를 단면도(좌측) 및 평면도(우측)로 도시하고 있다. 구성은 원리적으로 도 1에 도시되어 있는 단일-브래킷 홀더의 구성에 대응하지만, 웨브(30)의 상단부가 파이프 리셉터클(31)로서 2개의 개별 파이프 브래킷에 연결되고, 웨브(30)는 사다리꼴 형상 대신에 직사각형 플레이트로서 구성되는 차이점을 갖는다.
도 3은 베어링(12) 상에 파이프(10)를 장착하기 위한 본 발명에 따른 파이프 홀더의 제1 실시예를 3차원도로 개략적으로 도시하고 있다. 도 4는 파이프 축에 수직인 단면도로 도 3에 따른 파이프 홀더를 도시하고 있다. 파이프 홀더는 서로 이격되어 있는 제1 푸트 지지부(20) 및 제2 푸트 지지부(21)를 포함한다. 양 푸트 지지부는 각각의 경우에 베어링(12)에 연결되는 것이 가능한데, 예를 들어 나사 고정되는 것이 가능하다. 파이프 홀더는 웨브(30), 웨브의 상단부에 있는 파이프 리셉터클(31), 및 웨브의 하단부에 있는 푸트부(32)를 갖는 지지 요소를 포함한다. 파이프 리셉터클(31)은 도시된 실시예에서, 베어링 방식으로 파이프(10)를 수용하기 위한 2-부분 파이프 브래킷으로서 설계되고, 파이프 브래킷의 하반부는 지지 요소의 웨브(30)에 물질적으로 일체형 방식으로 연결되는데, 도시된 예에서 웨브에 용접된다. 웨브(30)는 실질적으로 평면형 구성요소로서 구성된다.
지지 요소의 푸트부(32)는 2개의 푸트 지지부(20, 21) 사이의 중간 공간에 배치된다. 지지 요소의 푸트부(32)는 T-프로파일의 형태의 각형성된 프로파일로서 구체화되고, 베어링(12)에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제1 면, 및 제1 면에 실질적으로 수직이도록 그리고 파이프 축에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제2 면을 갖는다. 각형성된 프로파일의 제1 상(phase)은 베어링(12)으로부터 이격되어 있다. 푸트부(32)는 웨브(30)에 물질적으로 일체형 방식으로 연결되는데, 도시된 예에서 웨브에 용접된다.
파이프 홀더는 도시된 예에서 2개의 부분인 압력-저항성 절연 요소(40)를 더 포함하고, 절연 요소(40)의 하나의 부분은 각각의 경우에 제1 푸트 지지부(20)와 푸트부(32) 사이에, 뿐만 아니라 제2 푸트 지지부(21)와 푸트부(32) 사이에 배치된다.
푸트 지지부(20, 21), 절연 요소(40)의 2개의 부분, 및 푸트부(32)는 체결 요소(50)로서 2개의 나사에 의해 압입-끼워맞춤 방식으로 서로 연결된다.
절연 요소(40)의 2개의 부분은, 상기 2개의 부분이 지지 요소의 푸트부(32)의 각형성된 프로파일의 제1 면과 푸트 지지부(20, 21)의 상부 에지 사이의 공간을 단지 충전하도록 치수설정된다. 횡방향에서 절연 요소의 2개의 부분의 치수는 체결시에 각형성된 프로파일의 제1 면의 에지가 푸트 지지부(20, 21)의 내측면에 직접 접촉하지 않도록 선택된다. 간격의 선택은 실질적으로 파이프 홀더의 디자인에서 주요 초점이 열적 디커플링인지 기계적 안정성인지 여부에 의존한다. 이를 위해, 최소 간격은 더 큰 간격의 경우에서보다 더 양호한 기계적 안정성 뿐만 아니라 더 높은 열전달을 의미하기 때문에, 타협이 통상적으로 도달된다. 도시된 예에서, 최소 간격이 선택되어 있고, 파이프 홀더는 따라서 기계적 안정성의 관점에서 최적화되어 있다.
푸트부(32) 상의 절연 요소(40)의 베어링 면(A, [mm2] 단위)은 상기 베어링 면이 조건 K > 3·106·A(-1.39)를 충족하도록 치수설정되고, 여기서 "K"는 선택된 절연 요소의 냉간-압력 저항([N/mm2] 단위)을 칭한다. 냉간-압력 저항의 통상의 값은 예를 들어, 칼슘 실리케이트의 경우에 27 N/mm2이고, 고온 저항성 폴리머에 의해 접합된 유리 섬유에 기초하는 라미네이트의 경우에 대략 300 N/mm2이고, 뿐만 아니라 라미네이트를 형성하도록 압축되고 함침된 실리콘-수지와 함께 운모 분획을 실질적인 구성요소부로서 포함하는 절연 재료의 경우에 대략 400 N/mm2이다.
도 5는 베어링 상에 파이프(10)를 장착하기 위한 본 발명에 따른 파이프 홀더의 제2 실시예를 3차원도로 개략적으로 도시하고 있다. 도 6은 파이프 축에 수직인 단면도로 도 5에 따른 파이프 홀더를 도시하고 있다. 도 3 및 도 4에 따른 파이프 홀더에 대조적으로, 본 실시예의 경우에 지지 요소는 베어링 방식으로 파이프(10)를 수용하기 위한 2개의 파이프 리셉터클(31)을 포함한다. 2개의 파이프 리셉터클(31)은 공통 푸트부(32)에 의해 서로 연결된다. 푸트부(32)는 도 3 및 도 4에 따른 파이프 홀더의 경우에서와 같이, T-프로파일의 형태의 각형성된 프로파일로서 설계된다. 지지 요소의 푸트부(32)와 각각의 파이프 리셉터클(31) 사이의 연결부로서 웨브(30)는 마찬가지로 T-프로파일의 형태의 각형성된 프로파일로서 설계되고, 푸트부(32) 및 웨브(30)의 각각의 면 부분은 물질적으로 일체형 방식으로 서로 연결되는데, 도시된 예에서 서로 용접된다. 지지 요소의 2개의 웨브(30)는 베어링(12)에 실질적으로 수직이도록 파이프(10)의 방향으로 연장하고, 횡방향 뷰(파이프 축에 수직임)에서 지지 요소가 U-프로파일을 갖도록 서로 평행하다.
도 3 및 도 4에 따른 파이프 홀더와 유사한 방식으로, 도 5에 도시된 파이프 홀더는 2-부분, 압력-저항성 절연 요소(40)를 포함하고, 절연 요소(40)의 부분은 각각의 경우에 제1 푸트 지지부(20)와 지지 요소의 푸트부(32) 사이 뿐만 아니라 제2 푸트 지지부(21)와 지지 요소의 푸트부(32) 사이에 배치된다. 절연 요소(40)의 2개의 부분의 치수설정은 도 3 및 도 4의 맥락에서 설명된 것에 대응하여, 이 파이프 홀더는 또한 이상적으로 높은 기계적 안정성의 관점에서 고려된다. 이 파이프 홀더는 이중 T-지지 구조체에 의해, 또한 높은 횡방향 하중을 흡수하기 위해 적합하다.
도 7은 베어링 상에 파이프(10)를 장착하기 위한 본 발명에 따른 파이프 홀더의 제3 실시예를 3차원도로 개략적으로 도시하고 있다. 도 8은 파이프 축에 수직인 단면도로 도 7에 따른 파이프 홀더를 도시하고 있다. 본 실시예에 따른 파이프 홀더는 그 구성의 견지에서, 도 3 및 도 4에 도시된 파이프 홀더와 유사하고, 파이프의 종방향에서 지지 요소의 웨브(30)는 더 넓도록 설계되는 차이점을 갖고, 이는 마찬가지로 실질적으로 평면형 구성요소이다.
본 실시예는 2-부분, 압력-저항성 절연 요소(40)를 또한 포함하고, 절연 요소(40)의 부분은 각각의 경우에 제1 푸트 지지부(20)와 푸트부(32) 사이 뿐만 아니라 제2 푸트 지지부(21)와 지지 요소의 푸트부(32) 사이에 배치된다. 절연 요소는 그 외부면 상에서, 본 예에서 강 시트로부터 제조되는 케이싱(60)에 의해 둘러싸인다. 케이싱(60)은 파이프의 종방향 및 횡방향에서 절연 요소(40)를 완전히 포위한다. 상부를 향한 절연 요소는, 본 예에서 파이프 홀더가 파이프 절연부에 의해 둘러싸이도록 제공되기 때문에, 케이싱에 의해 포위되지 않는다. 파이프 주위의 절연층 뿐만 아니라 절연층의 관형 케이싱은 도 8에는 도시되어 있지 않고, 단지 점선 원호에 의해 지시되어 있다. 파이프 케이싱의 완성시에, 파이프 케이싱은 밀봉 방식으로 절연 요소의 케이싱(40)에 인접하여 본 발명에 따른 파이프 홀더의 절연 요소(40)가 기후 영향 또는 다른 유형의 손상에 대해 보호되게 된다.
예 1: 단일-브래킷 파이프 홀더
본 발명에 따른 그리고 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에 따른 단일-브래킷 파이프 홀더가, 그 열적 특성의 견지에서, 종래 기술로부터 공지된 도 1에 따른 표준 홀더와 비교되었다. 본 발명에 따른 상기 단일-브래킷 파이프 홀더는 이하에 "절연된 홀더"라 칭하는 이 독일 공보의 도 2에 따른 최초 미심사 공보 DE 10 2014 109 599 A1호의 교시에 따른 대응 파이프 홀더와 또한 비교되었다.
파이프 홀더의 설명에서, 이하의 모든 구성요소에 대해, 용어 "길이"가 축방향 파이프 방향에서 상기 파이프 홀더의 크기에 대해 사용되고, 용어 "폭"이 길이에 수직인 반경방향 크기에 대해 사용되고, 용어 "높이"가 베어링(12)으로부터 수직 방향에서 파이프(10)의 방향에서의 크기에 대해 사용된다.
표준 홀더는 10 mm의 재료 두께를 갖는 강으로부터 제조되었다. 푸트부(32)의 길이는 250 mm였고, 그 길이는 100 mm였다. 웨브(30)는 150 mm의 높이, 250 mm의 푸트부 상의 길이, 및 50 mm의 파이프 브래킷 상의 길이를 갖는 사다리꼴이 되도록 설계되었다. 파이프 브래킷은 시험된 파이프 홀더의 상이한 공칭 폭에 대해 상이한 직경에서 50 mm의 길이를 가졌다.
본 발명에 따른 단일-브래킷 파이프 홀더는 그 구성의 견지에서, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에 대응하였다. 웨브(30)는 80 mm의 높이 및 50 mm의 길이를 가졌다. 파이프 리셉터클(31)로서 파이프 브래킷의 길이는 마찬가지로 50 mm였다. 푸트부(32)는 210 mm의 길이에서 50 mm의 폭 및 높이를 갖는 T-프로파일로부터 제조되었다. 파이프 리셉터클, 웨브, 및 푸트부는 각각의 경우에 5 mm의 재료 두께를 갖는 강으로부터 제조되었고, 용접에 의해 물질적으로 일체형 방식으로 서로 연결되었다. 각각의 경우에 250 mm 길이, 60 mm 높이, 및 40 mm 폭인, 5 mm의 재료 두께를 갖는 강으로부터의 L-프로파일이 푸트 지지부(20, 21)로서 사용되었다. 210 mm의 길이, 30 mm의 폭, 및 45 mm의 높이를 갖는 칼슘 실리케이트로부터의 절연 요소(40)가 각각의 경우에 푸트 지지부와 푸트부 사이에 삽입되었다. 푸트 지지부, 절연 요소, 및 푸트부는 각각의 경우에 나사당 100 Nm의 조임 토크를 갖는, 체결 요소(50)로서의 2개의 나사에 의해 연결되었다. 푸트부에서 절연 요소의 베어링 면은 9450 mm2이었다. 절연 요소의 냉간-압력 저항은 27 N/mm2이었다.
시험된 종래 기술에 따른 절연된 홀더는 그 구성의 견지에서, 문헌 DE 10 2014 109 599 A1호의 도 1 및 도 2에 도시된 홀더에 대응하였다. 이 홀더의 경우에, 지지 요소는, 성형된 부분의 상단부가 각각의 경우에 파이프 리셉터클의 일 반부를 형성하는 이러한 방식으로 강 시트로부터 펀칭되고 굽혀지는 2개의 개별 성형된 부분으로 구성된다. 지지 요소가 형성되게 하기 위해, 파이프 리셉터클의 높이 레벨에서 리세스에 의해 2개의 성형된 부분은 서로 절첩되도록 조립된다. 푸트부 내로 이음매 없이 전이하는 웨브는 파이프 리셉터클에 인접한다. 설치된 상태에서 푸트 지지부에 의해 중첩되는 성형된 부분의 그 부분은 푸트부인 것으로 고려된다. 성형된 부분이 구성되는 강 시트의 재료 두께는 3 mm여서, 웨브 및 푸트부가 설치된 상태에서 6 mm의 총 재료 두께를 갖게 되었다. 웨브의 높이는 65 mm였고, 푸트부의 높이는 55 mm였고, 길이는 85 mm였다. 파이프 리셉터클의 길이는 마찬가지로 85 mm였다. 푸트 지지부는 85 mm의 높이 및 45 mm의 폭을 갖는 L-프로파일로서 구성되었다. 75 mm의 길이, 20 mm의 폭, 및 75 mm의 높이를 갖는 칼슘 실리케이트의 절연 요소가 각각의 경우에 푸트 지지부와 푸트부 사이에 삽입되었다.
열적 특성, 특히 파이프 홀더에 기인할 열 손실의 결정은 파이프 시험 스테이션에서 수행되었다. 상이한 온도에서 상이한 공칭 폭을 갖는 다양한 파이프 시편 상의 열 손실이 먼저 확인되었다. 이를 위해, 각각의 파이프 시편은 AGI 한계 곡선 4에 따른 열전도도를 갖는 미네랄울 절연 외피를 사용하여 절연되었다. 비교 기초로서, 파이프 홀더를 갖지 않는 파이프 외피에 의한 열 손실이 확인되었다.
시험될 파이프 홀더는 이후에 각각의 경우에 파이프 시편에 개별적으로 체결되었고, 미네랄울 절연체가 재차 부착되었고, 열 손실이 재차 확인되었다. 각각의 파이프 홀더의 열 손실(와트 단위)이 이어서 파이프 홀더가 없는 파이프 외피에 의한 파이프 시편의 초기에 확인된 열 손실만큼 감소된 측정된 열 손실의 차이로부터 유도되었다. 값은 이하의 표에 나타낸다. 측정 중에 주위 온도는 20℃였다.
Figure pct00001
예 2: 이중-브래킷 파이프 홀더
다른 일련의 시험에서, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 따른 본 발명에 따른 이중-브래킷 파이프 홀더가 도 2에 따른 대응 이중-브래킷 표준 홀더와 비교되었다. 본 발명에 따른 상기 이중-브래킷 파이프 홀더는 이하에 "절연된 홀더"라 칭하는 이 독일 공보의 도 3에 따른 최초 미심사 공보 DE 10 2014 109 599 A1호의 교시에 따른 대응 파이프 홀더와 또한 비교되었다.
표준 홀더는 10 mm의 재료 두께를 갖는 강으로부터 제조되었다. 푸트부(32)의 길이는 250 mm였고, 그 폭은 100 mm였다. 웨브(30)는 150 mm의 높이 및 250 mm의 길이를 갖는 직사각형이 되도록 설계되었다. 파이프 리셉터클로서 파이프 브래킷이 각각의 경우에 웨브의 양 단부 상에 축방향으로 부착되었다. 파이프 브래킷은 각각의 경우에 시험된 파이프 홀더의 상이한 공칭 폭에 대해 상이한 직경에서 50 mm의 길이를 가졌다.
본 발명에 따른 이중-브래킷 파이프 홀더는 그 구성의 견지에서, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 대응하였다. 파이프 홀더는 각각의 경우에 50 mm의 길이를 갖는 파이프 리셉터클(31)로서 2개의 파이프 브래킷을 포함하였다. 2개의 파이프 리셉터클은 각각의 경우에, 푸트부로서 50×50×6 mm의 치수의 공통 T-프로파일을 갖는, 웨브로서 50×50×6 mm의 치수의 하나의 T-프로파일에 의해 연결되었다. 3개의 T-프로파일은 강으로부터 제조되었고, 서로에 대해 뿐만 아니라 파이프 브래킷에 모두에 대해 용접에 의해 물질적으로 일체형 방식으로 연결되었다. 푸트부의 길이는 210 mm였고, 웨브 길이는 80 mm였다. 각각의 경우에 250 mm 길이, 60 mm 높이, 및 40 mm 폭인, 6 mm의 재료 두께를 갖는 강으로부터의 L-프로파일이 푸트 지지부(20, 21)로서 사용되었다. 210 mm의 길이, 30 mm의 폭, 및 45 mm의 높이를 갖는 칼슘 실리케이트의 절연 요소(40)가 각각의 경우에 푸트 지지부와 푸트부 사이에 삽입되었다. 도 5의 도시로부터 벗어난, 푸트 지지부, 절연 요소, 및 푸트부는 각각의 경우에 나사당 100 Nm의 조임 토크를 갖는, 체결 요소(50)로서의 3개의 나사에 의해 연결되었다. 푸트부 상의 절연 요소의 베어링 면은 9450 mm2이었다. 절연 요소의 냉간-압력 저항은 27 N/mm2이었다.
시험된 종래 기술에 따른 절연된 홀더는 그 구성의 견지에서, 문헌 DE 10 2014 109 599 A1호의 도 3에 도시된 홀더에 대응하였다. 성형된 부분의 실시예는 단일-브래킷 홀더의 맥락에서 전술된 것에 대응하여, 이중-브래킷 홀더가 단지 성형된 부분의 수 뿐만 아니라 푸트 지지부의 길이의 견지에서만 단일-브래킷 홀더와 상이하게 되었다.
열 손실을 확인하는 절차는 상기 예 1의 맥락에서 설명된 것에 대응하였다. 결과는 이하의 표에 나타낸다.
Figure pct00002
다른 일련의 시험에서, 그러나 파이프 홀더는, 상기 파이프 홀더가 축방향 파이프 방향(Fx)에서 그리고 반경방향(Fy)에서 얼마의 최대력을 흡수할 수 있는지에 대해 검사되었다. 이를 위해, 홀더는 각각의 경우에 베어링에 단단히 나사 고정되었고, 축방향 또는 반경방향에서의 힘이 홀더 내에 클램핑된 파이프 상에 인가되었다. 이들 실험은 300℃의 매체 온도에서 수행되었다.
이하의 표는 발생된 각각의 홀더의 기계적 파괴 전의 최대력(kN 단위)을 나타낸다.
Figure pct00003
종래 기술로부터 공지된 홀더에 관한 본 발명에 따른 단일-브래킷 뿐만 아니라 이중-브래킷 파이프 홀더의 모두는 동시에 개선된 단열에서 상당히 더 높은 힘 흡수에 의해 구별된다.

Claims (11)

  1. 베어링(12) 상에 파이프(10)를 장착하기 위한 파이프 홀더이며,
    - 서로 이격되어 있고 각각의 경우에 상기 베어링(12)에 연결되는 것이 가능한 2개의 푸트 지지부(20, 21);
    - 웨브(30), 상기 웨브의 상단부에 있는 파이프 리셉터클(31), 및 상기 웨브의 하단부에 있는 푸트부(32)를 갖는 지지 요소로서, 상기 파이프 리셉터클(31), 상기 웨브(30), 및 상기 푸트부(32)는 일체형이거나 물질적으로 일체형 방식으로 서로 연결되도록 구성되고, 상기 푸트부(32)는 상기 푸트 지지부(20, 21) 사이의 중간 공간에 배치되어 있는, 지지 요소;
    - 상기 제1 푸트 지지부(20)와 상기 푸트부(32) 사이 뿐만 아니라 상기 제2 푸트 지지부(21)와 상기 푸트부(32) 사이에 배치되는 적어도 하나의 압력-저항성 절연 요소(40)를 포함하고,
    상기 푸트 지지부(20, 21), 상기 절연 요소(40), 및 상기 푸트부(32)는 적어도 하나의 체결 요소(50)에 의해 압입-끼워맞춤 방식으로 서로 연결되고, 상기 파이프 홀더는 적어도 2.8 kN의 파괴 하중(DIN EN 13480-3:2013-11의 부록 J에 따름)을 견디기 위해 고려되고, 상기 푸트부(32) 상의 절연 요소(40)의 베어링 면(A, [mm2] 단위) 및 상기 절연 요소의 냉간-압력 저항(K, [N/mm2] 단위)은 조건 K > 3·106·A(-1.39)를 충족하는, 파이프 홀더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2개의 푸트 지지부(20, 21)는 각각의 경우에 상기 베어링(12)에 연결되는 것이 가능한 하나의 제1 면, 뿐만 아니라 각각의 경우에 상기 제1 면에 실질적으로 수직이도록 상기 파이프(10)의 방향으로 연장하는 하나의 제2 면을 갖는, 파이프 홀더.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지 요소의 푸트부(32)는 상기 베어링(12)에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제1 면, 및 상기 제1 면에 실질적으로 수직이도록 그리고 파이프 축에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제2 면을 갖는 각형성된 프로파일로서 구체화되는, 파이프 홀더.
  4. 제3항에 있어서, 상기 지지 요소의 푸트부(32)와 파이프 리셉터클(31) 사이의 연결부는 실질적으로 평면형 구성요소에 의해 웨브(30)로서 형성되는, 파이프 홀더.
  5. 제3항에 있어서, 상기 지지 요소의 푸트부(32)와 파이프 리셉터클(31) 사이의 연결부는 상기 지지 요소의 푸트부(32)의 제2 면에 평행하도록 연장하는 제1 면, 및 상기 제1 면에 실질적으로 수직이도록 연장하는 제2 면을 갖는 각형성된 프로파일을 갖는 구성요소에 의해 웨브(30)로서 형성되는, 파이프 홀더.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 요소는 베어링 방식으로 상기 파이프(10)를 수용하기 위한 2개의 파이프 리셉터클(31)을 포함하고, 상기 파이프 리셉터클(31)은 공통 푸트부(32)에 의해 서로 연결되는, 파이프 홀더.
  7. 제6항에 있어서, 상기 지지 요소의 푸트부(32)는 상기 베어링(12)에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제1 면, 및 상기 제1 면에 실질적으로 수직이도록 그리고 파이프 축에 실질적으로 평행하도록 연장하는 제2 면을 갖는 각형성된 프로파일로서 구성되고, 상기 지지 요소의 푸트부(32)와 각각의 파이프 리셉터클(31) 사이의 연결부는 각각의 경우에 상기 지지 요소의 푸트부(32)의 제2 면에 평행하도록 연장하는 제1 면, 및 상기 제1 면에 실질적으로 수직이도록 연장하는 제2 면을 갖는 각형성된 프로파일을 갖는 구성요소에 의해 웨브(30)로서 형성되는, 파이프 홀더.
  8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 요소의 푸트부(32)의 각형성된 프로파일의 제1 면은 상기 베어링(12)으로부터 이격되어 있는, 파이프 홀더.
  9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 푸트 지지부(20, 21)의 제2 면은 상기 지지 요소의 푸트부(32)의 제2 면에 실질적으로 평행하도록 연장하고, 상기 2개의 제2 면 사이의 절연 요소(40)는 적어도 100 Nm의 조임 토크에 의해 클램핑되는, 파이프 홀더.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연 요소(40)는 그 외부면에서 케이싱(60)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는, 파이프 홀더.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 6.4 kN의 파괴 하중(DIN EN 13480-3:2013-11의 부록 J에 따름)을 견디기 위해 고려되고, 상기 푸트부(32) 상의 절연 요소(40)의 베어링 면(A, [mm2] 단위) 및 상기 절연 요소의 냉간-압력 저항(K, [N/mm2] 단위)은 조건 K > 2·106·A(-1.28)를 충족하는, 파이프 홀더.
KR1020197017561A 2016-12-22 2017-12-14 높은 기계적 하중 용량을 갖는 열적으로 디커플링된 파이프 브래킷 KR20190097043A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016226024.3 2016-12-22
DE102016226024 2016-12-22
PCT/EP2017/082754 WO2018114567A1 (de) 2016-12-22 2017-12-14 Thermisch entkoppelter rohrhalter mit hoher mechanischer belastbarkeit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190097043A true KR20190097043A (ko) 2019-08-20

Family

ID=60782203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197017561A KR20190097043A (ko) 2016-12-22 2017-12-14 높은 기계적 하중 용량을 갖는 열적으로 디커플링된 파이프 브래킷

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20200063897A1 (ko)
EP (1) EP3559535B1 (ko)
JP (1) JP2020502457A (ko)
KR (1) KR20190097043A (ko)
CN (1) CN110100131A (ko)
CA (1) CA3045220A1 (ko)
DK (1) DK3559535T3 (ko)
ES (1) ES2945908T3 (ko)
FI (1) FI3559535T3 (ko)
HR (1) HRP20230511T1 (ko)
MY (1) MY202469A (ko)
PL (1) PL3559535T3 (ko)
WO (1) WO2018114567A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD798700S1 (en) * 2015-08-17 2017-10-03 Nordson Corporation Hose support bracket
CN111322461B (zh) * 2020-03-13 2021-11-12 东南大学 一种frp智能管道支架及其实施方法
CN112856104B (zh) * 2021-01-21 2023-10-27 苏州曼凯系统集成科技有限公司 一种供水管道保温系统
DE102022001010A1 (de) 2021-07-26 2023-01-26 Norbert Huber Primärhalter

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2618900C3 (de) * 1976-04-29 1980-09-25 Dipa - Matthias Und Rene Dick Gmbh, 5000 Koeln Rohrbefestigungsvorrichtung
DE2641631C3 (de) * 1976-09-16 1980-04-10 Glienke, Peter O., 7582 Buehlertal Verfahren zur Herstellung eines porösen keramischen Leichtgewichterzeugnisses
JPS5753913Y2 (ko) * 1978-05-27 1982-11-22
JPS5889677U (ja) * 1981-12-12 1983-06-17 トヨタ自動車株式会社 配管における断熱材の保護構造
DE3406955A1 (de) * 1983-03-12 1984-09-13 Paul 5828 Ennepetal Stange Rohrhalterung
JPH0648071B2 (ja) * 1988-06-10 1994-06-22 石川島播磨重工業株式会社 低温配管の支持装置
JPH08261364A (ja) * 1995-03-22 1996-10-11 Jgc Corp 配管の断熱支持装置
JPH094762A (ja) * 1995-06-16 1997-01-07 Jgc Corp 配管の断熱支持装置
JPH1061876A (ja) * 1996-08-22 1998-03-06 Jgc Corp 配管の断熱支持装置
JP3524013B2 (ja) * 1999-05-06 2004-04-26 ニチアス株式会社 配管支持部の保温カバーおよび配管支持部の保温構造、およびその施工法
DE20102315U1 (de) * 2001-02-07 2001-07-05 Clemens Karl Heinz Hochtemperatursperre für Industrieanlagen insbesondere für Rohrlagerungen
CN201496666U (zh) * 2009-07-02 2010-06-02 李海乐 高温管线用节能隔热管托
DE102014109599A1 (de) 2014-07-09 2016-01-14 G+H Isolierung Gmbh Energetisch optimiertes Rohrhaltersystem
CA2859483A1 (en) * 2014-08-18 2014-11-17 Leslie O'connell Insulated pipeline support
GB201517280D0 (en) * 2015-09-30 2015-11-11 Powertherm Contract Services Ltd Insulation apparatus
CN105782578A (zh) * 2016-04-27 2016-07-20 天津华利保温建材有限公司 泡沫玻璃绝缘管托
CN205579045U (zh) * 2016-05-03 2016-09-14 赵立新 高温管道隔热支架及保温隔热装置
CN105889636A (zh) * 2016-05-11 2016-08-24 江苏宝恒管件有限公司 高效隔热导向管托

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018114567A1 (de) 2018-06-28
CA3045220A1 (en) 2018-06-28
DK3559535T3 (da) 2023-05-30
MY202469A (en) 2024-04-30
JP2020502457A (ja) 2020-01-23
PL3559535T3 (pl) 2023-07-10
FI3559535T3 (fi) 2023-05-24
CN110100131A (zh) 2019-08-06
US20200063897A1 (en) 2020-02-27
EP3559535A1 (de) 2019-10-30
HRP20230511T1 (hr) 2023-09-15
EP3559535B1 (de) 2023-03-08
ES2945908T3 (es) 2023-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190097043A (ko) 높은 기계적 하중 용량을 갖는 열적으로 디커플링된 파이프 브래킷
CA2859483A1 (en) Insulated pipeline support
EP3146253B1 (en) Bracketed support for a double walled cryogenic storage vessel
US8313065B2 (en) Alloy insert clamp
JP5965546B2 (ja) 断熱パイプ台
CN107250647B (zh) 补偿器
JP2012523065A5 (ko)
KR20170037252A (ko) 파이프 고정용 슈받침 장치
JP6918438B2 (ja) 配管支持構造
CA2961074A1 (en) Insulation compression reduction assembly for piping systems
GB2563498B (en) Insulation Apparatus
RU2675177C1 (ru) Линия передачи криогенной текучей среды
JP2010266007A (ja) 結露防止プレート用保持具
KR101571425B1 (ko) 화물창용 베이스서포트
US20060188705A1 (en) Interstitial insulation
CN211239178U (zh) 一种新型高性能合金钢无缝钢管
CN103939673A (zh) 挡板式固定绝热管托
BR112014028000A2 (pt) sistemas de isolamento empregando acessórios de expansão para isolar recipientes alongados sujeitos a flutuações extremas de temperatura, e componentes e métodos relacionados
KR100692965B1 (ko) 익스팬션 죠인트
US11105451B2 (en) Heat transfer interruption for improved fire resistance/proof performance
US10167982B2 (en) Stacked duct assemblies
KR101732504B1 (ko) 고온 파이프 지지 구조체
JP4839185B2 (ja) 配管用固定部材
JP7335180B2 (ja) 配管支持具
KR101422595B1 (ko) 액화물 저장 탱크의 멤브레인

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application