KR20210051686A - 수봉변 폐색부의 관통장치 - Google Patents

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Abstract

수봉변 리듀서 영역의 상측면과 하측면을 관통하며, 상부 외측면에 구비되는 회전나사부, 하단부에 위치하는 펀칭부 및 축방향으로 내부를 관통하는 스팀유로를 포함하며, 펀칭부의 끝단에 상기 스팀유로와 연결된 스팀분사구가 위치하는 관통축과; 상기 관통축의 상단부가 중심에 고정되어 상기 관통축을 회전시키는 핸들과; 상기 관통축의 회전나사부와 결합되어 상기 관통축의 축 중심을 고정하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 수봉변 폐색부의 관통장치를 제공한다.

Description

수봉변 폐색부의 관통장치{Penetration apparatus for blockage of water sealing valve}
본 발명은 수봉변 폐색부의 관통장치에 대한 것으로, 수봉변의 오버 플로우배관의 하단부 결빙이나 리듀서의 폐색부를 용이하고 신속하게 처리할 수 있는 수봉변 폐색부의 관통장치에 대한 것이다.
제철소의 고로 및 제강 또는 코크스 공장에서 조업 중 발생하는 각종의 부생가스는 제철소 내 각각의 제품 생산공장에서 가열로의 연료로 사용되고 있다. 부생가스가 이동하는 배관이나 그가 수급되는 공장 설비의 유지보수 작업 시 부생가스는 차단이 필요한 경우가 있다. 상기의 경우 도 1과 같이 부생가스가 공급되는 공장설비(F1, F2)의 부생가스 공급 지관 또는 주배관(L)에 구간별로 설치된 수봉변(water seal valve)은 내부에 물을 공급하여 수봉함으로써 가스를 차단할 수 있다. 일반적으로 수봉변은 배관에 일정 간격마다 설치된 씰 포트와 같이, 배관 내부의 응축수나 타르(tar), 나프탈렌(naphthalene), 먼지 등의 이물질을 배관 외부로 배출하여 배관의 막힘에 따른 가스 공급 저해문제 또는 배관에 축적된 응축수로 인한 배관 낙반사고를 예방한다.
수봉변에 물을 공급할 때나 장시간 수봉을 유지할 경우 씰 포트가 연결되는 수봉변 하부의 리듀서(reducer) 또는 드레인관의 상부 밸브에는 부생가스가 이동하는 배관 내부에서 씻겨 내려간 타르, 나프탈렌, 먼지 등의 슬러지(sludge)가 누적되고, 시간이 경과함에 따라 상부 밸브가 차단된 상태에서 고형화될 수 있다. 이는 수봉 해제를 방해하여 부생가스 공급에 문제를 일으킬 수 있다.
한 편 수봉이 완료된 상태에서 배관 내의 가스 압력 변화로 수봉이 자연적으로 해제될 수 있는데, 그를 방지하기 위하여 수봉변의 상부는 오버 플로우 배관이 연결되어 수봉변 내부로 소량의 물을 지속적으로 공급하여 지속적으로 물이 흘러 넘치도록 유도한다. 그러나, 겨울철에는 오버 플로우 배관의 밸브가 결빙되어 부생가스가 이동하는 배관 내부로 물이 차오를 수 있으며, 그로 인해 물의 무게가 증가하여 배관의 낙반사고를 일으킬 수 있다.
따라서 상기의 문제들을 방지하기 위해 결빙된 부분에 뜨거운 스팀이 나오는 호스를 설치하거나, 슬러지로 인해 폐색된 부분은 오버 플로우 쪽에서 수 미터 길이의 파이프 등을 밀어 넣어 폐색된 부분을 열어줌으로써 수봉 해제를 할 수 있다. 그러나 작업과정에서 전도나 충돌, 작업자의 가스 흡입에 따른 중독 등의 위험성이 있을 뿐만 아니라, 원활하지 못한 수봉 해제로 인해 가스 공급이 지연되어 제품생산 공장의 생산성을 감소시킬 수 있는 문제가 있다.
1. 한국등록실용신안 제20-0234103호(2001. 06. 01. 등록) 2. 한국등록특허 제10-1203650호(2012. 11. 15. 등록)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 결빙으로 인해 폐색된 오버 플로우 배관을 관통하거나 오버 플로우 배관의 밸브가 결빙되는 것을 방지할 수 있는 수봉변 폐색부의 관통장치를 제공하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 수봉변 하부의 리듀서 또는 드레인관의 상부 밸브 영역에 누적되어 고형화된 슬러지로 인해 폐색된 공간을 관통하여 간단한 설치로 신속하고 안전한 수봉 해제를 용이하게 할 수 있는 수봉변 폐색부의 관통장치를 제공하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 가스 수급 지연에 따른 생산량 감소를 방지할 수 있으며, 설비관리가 용이한 장점이 있는 수봉변 폐색부의 관통장치를 제공하는 것에 목적이 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 수봉변 리듀서 영역의 상측면과 하측면을 관통하며, 상부 외측면에 구비되는 회전나사부, 하단부에 위치하는 펀칭부 및 축방향으로 내부를 관통하는 스팀유로를 포함하며, 펀칭부의 끝단에 상기 스팀유로와 연결된 스팀분사구가 위치하는 관통축과; 상기 관통축의 상단부가 중심에 고정되어 상기 관통축을 회전시키는 핸들과; 상기 관통축의 회전나사부와 결합되어 상기 관통축의 축 중심을 고정하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 수봉변 폐색부의 관통장치를 제공할 수 있다.
상기 수봉변 리듀서 영역의 일측 상부는 오버플로우 배관과 연결되고, 상기 관통축은, 상기 오버플로우 배관의 내부를 관통하며, 상기 하우징은, 상기 오버플로우 배관의 상부에 지지되는 몸체 하우징, 상기몸체 하우징 내부에 위치하여 상기 회전나사부와 결합되는 회전기어 하우징 및 상기 몸체하우징의 내부에 장착되되 상기 회전기어 하우징의 외측면 상부를 밀폐하는 실링 가스켓을 포함할 수 있다.
상기 펀칭부는 측면에 스크류가 형성되며 스팀분사구를 향한 원뿔형으로 구비될 수 있다.
상기 스팀유로는 상기 관통축 내부에 삽입되는 스팀튜브로 구비되고, 스팀튜브의 일단부에는 원터치 커넥터가 연결될 수 있다.
상기 수봉변 리듀서 영역의 하측면은 상단밸브와 하단밸브가 장착된 드레인관과 연결되고, 상기 관통축의 하단부는 상기 드레인관의 상부를 관통할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치는 관통축 내부의 스팀유로와 그와 연결된 펀칭부 끝단의 스팀분사구로 인해 결빙으로 인해 폐색된 오버 플로우 배관을 관통하거나 오버 플로우 배관의 밸브가 결빙되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 수봉변 하부의 리듀서 또는 드레인관의 상부 밸브 영역에 누적되어 고형화된 슬러지로 인해 폐색된 공간을 하우징을 통하여 관통축이 지지되며 회전함으로써 펀칭부가 상하이동하며 관통하여 신속함과 동시에 작업자가 안전한 수봉 해제작업을 할 수 있는 장점이 있다.
나아가서 본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치는 신속하고 안전한 수봉 해제를 통하여 가스 수급 지연에 따른 생산량 감소를 방지할 수 있으며, 하우징을 이용한 간단한 설치와 설비관리가 용이한 장점이 있다.
도 1은 설비 내의 수봉변 위치와 가스 배관차단 플로우를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수봉변과 수봉변 폐색부의 관통장치를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치를 나타낸 결합사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치를 나타낸 분해사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수봉변과 수봉변 폐색부의 관통장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치를 나타낸 결합사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치를 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 5을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치(20)는 수봉변(10) 리듀서 영역(R)의 상측면과 하측면을 관통하며, 관통축(210), 핸들(220) 및 하우징(230)을 포함할 수 있다.
상기 수봉변(10)의 리듀서 영역(R)은 일측 상부는 오버플로우 배관(110)과 연결되고, 타측 상부는 수봉변(10) 내부로 물을 공급하는 급수 배관(140)과 연결될 수 있다. 필요에 따라 드레인관(120)의 상단밸브(122) 및 하단밸브(124)를 차단하고, 급수배관(140)으로부터 수봉변(10) 내부로 물을 공급함으로써 작업자의 판단이나 통계적인 시간 동안 부생가스의 흐름을 차단할 수 있다. 또한, 수봉 해제의 경우 드레인관(120)을 개방하여 하부에 위치하는 실포트(130)로 소정의 물이 이동할 수 있다.
즉, 상기 수봉변 리듀서 영역(R)의 하측면은 상단밸브(122)와 하단밸브(124)가 장착된 드레인관(120)과 연결되고, 상기 관통축(210)의 하단부는 상기 드레인관(120)의 상부를 관통함으로써 폐색부를 관통할 수 있다.
상세히 설명하면, 관통축(210)은 상기 오버플로우 배관(110)의 내부를 관통하며 상부 외측면에 구비되는 회전나사부(212), 하단부에 위치하는 펀칭부(214) 및 축방향으로 내부를 관통하는 스팀유로(216)를 포함하며, 펀칭부(214)의 끝단에 상기 스팀유로(216)와 연결된 스팀분사구(218)가 위치할 수 있다.
상기 펀칭부(214)는 스팀분사구(218)를 향한 원뿔형으로 구비될 수 있다. 따라서, 수봉 해제를 위한 오버플로우 배관(110) 또는 드레인관(120)의 관통작업 시 펀칭부(214)의 형태로 인해 결빙 또는 슬러지를 효과적으로 분쇄할 수 있다. 예를 들어, 펀칭부 외측면(S)은 도면과 같이 원뿔의 외측면과 나란한 방향의 형태 또는 원뿔의 외측면을 따라 형성된 나선형의 형태를 취할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 펀칭부(214)의 끝단에 상기 스팀유로(216)와 연결된 스팀분사구(218)가 위치함으로써, 동절기의 오버플로우 배관(110)에 형성된 결빙을 녹일 수 있으며, 나아가서, 동절기 동안 지속적으로 약한 스팀을 제공함으로써 오버플로우 배관(110)의 결빙을 예방할 수 있다.
상기 스팀유로(216)는 상기 관통축(210) 내부에 삽입되는 스팀튜브(217)로 구비될 수 있으며, 스팀튜브(217)의 일단부에는 외부의 스팀발생 장치와의 용이한 연결을 위한 원터치 커넥터(219)가 연결될 수 있다. 스팀튜브(217)로 스팀유로(216)를 통한 스팀을 제공함으로써 고온의 스팀으로 인한 관통축(210) 내부의 부식을 최소화할 수 있으며, 스팀튜브(217)의 교체만으로도 스팀유로(216)의 내구성이 유지될 수 있는 장점이 있다.
핸들(220)은 상기 관통축(210)의 상단부가 중심에 고정되어 상기 관통축(210)을 회전시킬 수 있다. 상기 핸들(220)은 관통축이 고정결합되는 핸들몸체(222)와 작업자의 조작이 용이하도록 상기 핸들몸체(222)의 일측에 위치하는 손잡이부(224)로 구성될 수 있다.
하우징(230)은 상기 관통축(210)의 회전나사부(212)와 결합되어 상기 관통축(210)의 축 중심을 고정할 수 있다. 상세히 설명하면, 상기 하우징(230)은 상기 오버플로우 배관(110)의 상부에 지지되는 몸체 하우징(232), 상기 몸체 하우징(232) 내부에 위치하여 상기 회전나사부(212)와 결합되는 회전기어 하우징(234) 및 상기 몸체 하우징(232)의 내부에 장착되되 상기 회전기어 하우징(234)의 외측면 상부를 밀폐하는 실링 가스켓(236)을 포함할 수 있다. 즉, 몸체 하우징(232)을 오버 플로우 배관(110)의 상부에 위치시키고, 고정볼트(235)를 이용하여 오버 플로우 배관(110) 상측 일단부의 외측면에 고정시킴으로써 상기 관통축(210)이 오버 플로우 배관(110) 내부로 삽입될 수 있도록 위치시킬 수 있다. 그리고, 회전기어 하우징(234)과 관통축(210)의 회전나사부(212)가 결합되어 관통축(210)이 회전기어 하우징(234) 내측에서 축 중심이 고정되고, 핸들(220)로 인해 관통축(210)은 회전하며 상하이동을 할 수 있다. 또한 상기 실링 가스켓(236)은 탄성을 구비한 소재로 형성될 수 있으며, 예를 들어 고무 소재로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치(20)를 이용한 작동 방법을 설명하면, 드레인관(120)의 상단밸브(122) 또는 리듀서 영역(R)에서 슬러지의 누적으로 폐색되었을 경우, 먼저 드레인관(120)의 상단밸브(122) 및 하단밸브(124)를 모두 개방하고 수봉변 폐색부의 관통장치(20)의 몸체 하우징(232)을 오버 플로우 배관(110)의 상부에 위치시킬 수 있다. 다음으로, 고정볼트(235)를 이용하여 오버 플로우 배관(110) 상측 일단부의 외측면에 고정시킴으로써 상기 관통축(210)이 오버 플로우 배관(110) 내부로 삽입될 수 있도록 위치시킬 수 있다. 그리고, 관통축(210)을 몸체 하우징(232) 내부에 위치하는 회전기어 하우징(234)에 맞춘 뒤에 핸들(220)을 이용하여 회전시켜 오버 플로우 배관(110) 내부로 위치시킬 수 있다.
다음으로, 관통축(210)의 회전으로 오버 플로우 배관(110) 내부에서 하향이동하며 펀칭부(214)가 회전함으로써 폐색된 부분을 관통축(210)이 관통하여 수봉 해제를 수행 할 수 있다. 이 때, 스팀유로(216)를 통하여 관통축(210) 내부로 스팀을 공급하면, 펀칭부(214)의 끝단에 위치한 스팀분사구(218)를 통하여 오버 플로우 배관(110) 내부로 스팀이 공급되고, 상기 공급된 스팀은 폐색된 부분의 타르나 나프탈렌 또는 슬러지를 녹이면서 관통을 도울 수 있다.
수봉변(10)의 폐색된 부분이 관통되면, 오버 플로우 배관(110) 또는 드레인관(120)으로 물이 흘러 나오게 되는데, 물의 흐름을 통해 관통을 확인한 후에는 관통축(210)을 반대방향으로 회전시키고 관통축(210) 전체 길이의 1/3 정도로 상향이동시킬 수 있다.
또한, 수봉변(10) 내부의 수봉 물이 모두 빠지면 오버 플로우 배관(110) 또는 드레인관(120)으로 가스가 새어 나올 수 있으므로, 드레인관(120)의 상단밸브(122)를 1차로 닫은 후 관통축(210)을 수봉변(10)으로부터 완전히 제거하고, 수봉변 폐색부의 관통장치(20)를 오버 플로우 배관(110)에서 분리시킨 후, 상단밸브(122)를 다시 열어 수봉을 해제할 수 있다.
다른 예로써 동절기에 오버 플로우 배관(110) 내부에 결빙이 형성된 경우, 상기에 설명한 바와 같이 수봉변 폐색부의 관통장치(20)를 오버 플로우 배관(110)의 상부에 설치되어 보온용 트레이싱(tracing) 스팀을 스팀유로(216) 및 그와 연결된 스팀분사구(218)를 통하여 오버 플로우 배관(110) 내부로 공급할 수 있다. 예를 들어 보온용 트레이싱 스팀은 약 3Kg/cm2의 유량으로 공급될 수 있다. 그리고 관통축(210)의 회전으로 오버 플로우 배관(110) 내부에서 하향이동하며 스팀의 공급과 함께 펀칭부(214)가 회전함으로써 결빙된 영역을 관통축(210)이 관통하여 수봉 해제를 수행 할 수 있다.
또 다른 예로써, 동절기 동안 오버 플로우 배관(110)의 상부밸브(112)에 결빙이 되는 것을 방지하기 위한 방법으로, 수봉변 폐색부의 관통장치(20)를 오버 플로우 배관(110)의 상부에 설치되어 보온용 트레이싱(tracing) 스팀을 스팀유로(216) 및 그와 연결된 스팀분사구(218)를 통하여 오버 플로우 배관(110) 내부로 공급할 수 있다. 즉, 외부의 스팀발생 장치와 원터치 커넥터(219)로 연결하고, 스팀 발생 장치의 배관에 구비된 밸브의 개방 정도를 조절함으로써 오버 플로우 배관(110) 내부로 미량의 스팀을 계속 주입하면 동절기라도 오버 플로우 배관(110)의 결빙을 방지할 수가 있으므로 설비를 안정적으로 운용할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치는 관통축 내부의 스팀유로와 그와 연결된 펀칭부 끝단의 스팀분사구로 인해 결빙으로 인해 폐색된 오버 플로우 배관을 관통하거나 오버 플로우 배관의 밸브가 결빙되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 수봉변 하부의 리듀서 또는 드레인관의 상부 밸브 영역에 누적되어 고형화된 슬러지로 인해 폐색된 공간을 하우징을 통하여 관통축이 지지되며 회전함으로써 펀칭부가 상하이동하며 관통하여 신속함과 동시에 작업자가 안전한 수봉 해제작업을 할 수 있는 장점이 있다.
나아가서 본 발명의 실시예에 따른 수봉변 폐색부의 관통장치는 신속하고 안전한 수봉 해제를 통하여 가스 수급 지연에 따른 생산량 감소를 방지할 수 있으며, 하우징을 이용한 간단한 설치와 설비관리가 용이한 장점이 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
10; 수봉변
110; 오버플로우 배관
120; 드레인관
130; 실포트
140; 급수 배관
20; 수봉변 폐색부의 관통장치
210; 관통축
220; 핸들
230; 하우징
R; 리듀서 영역

Claims (5)

  1. 수봉변 리듀서 영역의 상측면과 하측면을 관통하며,
    상부 외측면에 구비되는 회전나사부, 하단부에 위치하는 펀칭부 및 축방향으로 내부를 관통하는 스팀유로를 포함하며, 펀칭부의 끝단에 상기 스팀유로와 연결된 스팀분사구가 위치하는 관통축과;
    상기 관통축의 상단부가 중심에 고정되어 상기 관통축을 회전시키는 핸들과;
    상기 관통축의 회전나사부와 결합되어 상기 관통축의 축 중심을 고정하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 수봉변 폐색부의 관통장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수봉변 리듀서 영역의 일측 상부는 오버플로우 배관과 연결되고,
    상기 관통축은, 상기 오버플로우 배관의 내부를 관통하며,
    상기 하우징은, 상기 오버플로우 배관의 상부에 지지되는 몸체 하우징, 상기몸체 하우징 내부에 위치하여 상기 회전나사부와 결합되는 회전기어 하우징 및 상기 몸체하우징의 내부에 장착되되 상기 회전기어 하우징의 외측면 상부를 밀폐하는 실링 가스켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 수봉변 폐색부의 관통장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 펀칭부는 측면에 스크류가 형성되며 스팀분사구를 향한 원뿔형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 수봉변 폐색부의 관통장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스팀유로는 상기 관통축 내부에 삽입되는 스팀튜브로 구비되고, 스팀튜브의 일단부에는 원터치 커넥터가 연결되는 것을 특징으로 하는 수봉변 폐색부의 관통장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수봉변 리듀서 영역의 하측면은 상단밸브와 하단밸브가 장착된 드레인관과 연결되고, 상기 관통축의 하단부는 상기 드레인관의 상부를 관통하는 것을 특징으로 하는 수봉변 폐색부의 관통장치.
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