KR20210074401A - 밸브 밀봉을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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폴 브렌트 부리스
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델타밸브, 엘엘씨
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Abstract

본 발명의 일부 양태는 석유 정제 프로세스에서 언헤딩 또는 격리 밸브를 밀봉하기 위한 시스템에 관한 것이다. 일부 양태는 밸브 내에서 석유 제품 및 증기의 누설을 방지하기 위한 벨로우즈 밀봉부에 관한 것이다. 일부 양태는 시트 베이스 구조에 대한 동적 시트의 움직임을 제한하기 위한 제한기에 관한 것이다.

Description

밸브 밀봉을 위한 시스템 및 방법
본 발명은 전반적으로 밸브 밀봉을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
원유를 처리하는 석유 정제 작업에서는 가치가 거의 없는 잔류 오일이 흔히 생성된다. 잔류 오일의 가치는 지연 코킹(delayed coking)으로 공지된 프로세스를 사용하여 증가될 수 있다. 지연 코커(coker)에서 처리될 때 잔류 오일은 잔류 오일의 상당한 부분이 사용 가능한 탄화수소 생성물로 변환되거나 "분해"되고 나머지는 코크스 드럼으로 공지된 대형 용기로 펌핑되는 잔류 석유 부산물을 생성하는 파괴적 증류(destructive distillation)를 유발하기에 충분한 온도로 용광로에서 가열된다.
코크스 생산은 배치(batch) 프로세스이다. 각각의 지연 코커 유닛은 일반적으로 둘 이상의 코크스 드럼을 포함한다. 지연 코킹에서, 공급 재료는 진공 증류탑으로부터의 통상적인 잔류물이며 흔히 다른 중유를 포함한다. 공급물은 코크스 드럼 중 하나로 전달될 때 가열된다. 공급물은 화씨 870 내지 910도 범위의 온도를 갖는 코크스 드럼에 도달한다. 통상적인 드럼 오버헤드 압력 범위는 15 내지 35 PSIG이다. 코커 공급 원료는 코크스 드럼에 고온 액체 슬러리로서 퇴적된다. 이들 조건 하에서, 크래킹이 진행되고 생성된 더 가벼운 분획물이 코크스 드럼의 상단에서 흘러나와 증기 및 액체 생성물로 분리되는 분별탑으로 전달된다. 코크스라고 명명되는 고체 잔류물이 또한 생성되어 드럼 내에 남게 된다. 코크스 드럼이 채워지면, 용광로의 잔류 오일이 다른 코크스 드럼으로 전환된다. 코크스 드럼이 원하는 용량으로 채워진 경우, 공급 원료가 다른 드럼으로 전환된 후, 증기가 통상적으로 드럼으로 도입되어 고체 재료에서 탄화수소 증기를 제거한다. 재료가 남아있는 상태에서 코크스 드럼이 냉각되고 ??칭된다. 고체 코크스는 드럼이 냉각될 때 형성되며 드럼을 재사용될 수 있도록 드럼에서 제거되어야 한다. 코크스가 하나의 드럼에서 냉각되고 냉각된 고체 코크스가 그 드럼에서 추출되는 동안, 제2 드럼은 지연 코커 프로세스의 일부로서 코크스 공급 원료의 연속 생산을 수용하도록 사용된다. 다수의 코크스 드럼을 사용하면 정제소가 용광로와 분별탑을 지속적으로 작동시킬 수 있다. 드럼 전환은 흔히 10 내지 24 시간이다.
통상적인 코킹 작업에서, 극적인 열 변동은 코킹 작업의 요소에 의해 경험된다. 예를 들어, 코크스 드럼은 약 화씨 900도에서 유입되는 부산물로 채워지고 이어서 거의 주위 온도로 ??칭된 후 냉각된다. 당연히 그러한 반복적인 열 순환은 밸브 시스템의 다양한 구성요소에 걸쳐 극심한 열 분포 변동을 포함하여 심각한 문제를 일으키거나 유발할 수 있다. 코킹 작업에 사용되는 가열된 잔류 부산물은 코크스 드럼 뿐만 아니라 밸브 및 시트 구성요소와 접촉하게 된다. 그러한 가열 및 후속 냉각은 밸브 시스템 내의 다양한 요소의 팽창을 초래할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 지연 코킹 프로세스는 통상적으로 적어도 2개의 용기를 포함하여, 하나가 채워지는 동안 다른 하나는 재료가 제거되어 다른 배치의 부산물을 수용하도록 준비된다. 따라서, 오프 사이클 동안, 용기에서 내용물이 제거될 때, 용기는 냉각되고 평형 상태로 돌아간다. 이것이, 고온 잔류 부산물을 더 차가운 코크스 드럼에 분배한 다음 코크스 드럼, 밸브, 밸브 부품 및 배관 내에서 열 차이와 응력을 초래하는 부산물을 냉각시키는 주기적 패턴이다. 코크스 드럼, 밸브 또는 배관의 주기적 로딩 및 언로딩, 스트레스 및 스트레스 제거는 열 순환으로 지칭된다. 열 순환은 통상적으로 코크스 드럼, 밸브 및 그 부품의 약화 또는 피로를 초래하여 구성요소의 유효 수명을 단축시킬 수 있다. 시트 시스템의 다양한 구성요소 사이에 존재하는 고르지 않은 열 분포 또는 열 변형은 밸브 구성요소와 밸브 본체의 수명을 감소시킬 수 있다.
또한, 코크스는 압력을 사용하여 형성되기 때문에, 디헤딩(deheading) 밸브는 코크스 드럼 내부에 압력이 형성될 수 있도록 밀봉부를 형성해야 한다. 이 밀봉부는 일반적으로 시트와 블라인드 사이와 같은 디헤딩 밸브의 구성요소들 사이에 타이트한 공차를 사용하여 형성된다. 그러나, 그러한 타이트한 공차는 밸브를 개방하고 폐쇄하기 위해 시트들 사이에서 블라인드를 활주시키는 데 필요한 힘을 증가시킨다. 또한, 이 압력으로 인해, 예를 들어 내부 구획에 증기를 공급함으로써 디헤딩 밸브의 내부 구획을 가압하는 것이 일반적이다. 디헤딩 밸브가 양호한 밀봉부를 제공하지 않으면, 많은 양의 증기가 빠져나가 생산에 필요한 총 증기량이 증가한다. 많은 경우, 밸브를 가압하기 위해 증기를 공급하는 비용이 상당할 수 있다. 따라서, 과도한 증기 누설을 방지하는 밸브는 시스템에 추가적인 경제성을 제공한다.
디코킹 언헤딩 용례 외에도, 다른 석유 정제 용례에서 유사한 밸브 기술을 활용할 수 있다. 예를 들어, 격리 밸브는 일반적으로 탄화수소 생성물의 유동을 제어하는 데 사용된다. 이들 용례는 디코킹 밸브, 바이패스 밸브, 전달 라인 밸브 및 기타 용례를 포함한다. 이들 용례에서는 또한 라인 압력을 상쇄하고 탄화수소 생성물이 밸브로 유입되는 것을 방지하기 위해 밸브 본체에 증기 압력이 필요할 수 있다. 이들 밸브는 또한 우수한 밀봉부로부터 증기 손실과 불필요한 밸브 유지 보수를 방지하는 이익을 가질 수 있다.
본 발명은 석유 제품 배관 및 디코킹 언헤딩 밸브 용례를 위한 밸브 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 제품 누설을 방지하기 위해 적절한 밀봉부를 유지하면서 증기 손실을 방지하기 위한 밀봉 및 보유 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 특징과 이점은 다음의 설명 및 첨부된 청구범위에 기재되거나 보다 완전히 명백해질 것이다. 특징 및 이점은 첨부된 청구범위에서 특히 언급된 기구 및 조합에 의해 실현되고 획득될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 특징 및 이점은 본 발명의 실시에 의해 학습될 수 있거나 이하에 기재된 바와 같은 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 목적 및 특징은 첨부 도면과 함께 취한 다음의 설명 및 첨부된 청구범위로부터 보다 완전히 명백해질 것이다. 이들 도면은 본 발명의 통상적인 실시예만을 도시하고 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 고려되지 않는다는 조건으로, 본 발명은 첨부 도면의 통해 추가적인 특이성 및 세부 사항이 기술되고 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예의 요소를 포함할 수 있는 예시적인 밸브의 구성요소를 도시하고;
도 2는 본 발명의 실시예의 요소를 포함할 수 있는 언헤딩 밸브의 내부 구성요소의 확대도를 도시하며;
도 3은 예시적인 밸브의 시트 조립체의 3차원 단면도를 도시하고;
도 4는 제한기 및 벨로우즈 밀봉부를 포함하는 본 발명의 실시예의 단면을 도시하며;
도 5는 제한기 및 벨로우즈 밀봉부를 포함하는 본 발명의 실시예의 사시 단면을 도시하고;
도 6은 제한기를 포함하는 본 발명의 실시예의 단면을 도시한다.
이제, 본 발명의 실시예에 대한 설명이 제공될 것이다. 본 발명은 많은 다른 형태 및 형상을 취할 수 있을 것으로 예상되며, 따라서 다음의 개시내용은 제한이 아니라 예시적인 것으로 의도되고, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 및 그 균등물을 참조하여 결정되어야 한다.
본 발명의 실시예는 석유 정제 산업에서 사용되는 여러 유형의 밸브에 사용될 수 있다. 밸브의 한 가지 예시적인 유형이 도 1에 예시되어 있다. 이는 디코킹 프로세스에 통상적으로 사용되는 예시적인 언헤딩 밸브(100)이다. 이 예시적인 밸브(100)는 통상적으로 상부 보닛(102)에 분리 가능하게 부착된 본체(101)를 포함한다. 상부 보닛(102)은 작동 중에 블라인드(104)의 적어도 일부를 수용하기 위한 기밀식 또는 가압 가능한 구획을 제공한다. 하부 보닛(103)은 또한 본체(101)에 분리 가능하게 부착될 수 있고 블라인드(104)의 적어도 일부를 수용하기 위한 기밀식, 가압 가능한 구획을 제공할 수도 있다. 본체(101)는 유동이 밸브(100)에 의해 제어될 수 있는 메인 라인 배관의 부착을 위한 메인 라인 플랜지(105)를 포함할 수 있다. 예시적인 밸브(100)는 또한 블라인드(104)를 구동시키기 위한 추가 구성요소(106)를 포함할 수 있다. 밸브(100)에 대한 구동 프로세스 동안, 블라인드(104)는 메인 라인 플랜지(105)에 부착된 메인 라인(도시되지 않음)에서의 유동을 허용하거나 방해하기 위해 본체(101) 내에서 활주된다. 이 구동 동안, 블라인드(104) 또는 그 일부는 상부 및 하부 보닛(102, 103)에 들어가고 빠져나올 수 있다.
도 2는 예시적인 밸브(200)의 일부 내부 구성요소의 분해도이다. 이들 구성요소는 블라인드(205)를 포함하며, 블라인드는 통상적으로 내부에 구멍 또는 블라인드 공극 공간(206)이 있는 판형 디바이스이다. 이 예시적인 밸브(200)는 또한 시트 프레임워크(207) 및 시트 캐리어(208A 및 208B)를 포함한다. 개방 구동 동안, 블라인드(205)는 블라인드 공극 공간(206)을 프레임워크(207), 캐리어(208A 및 208B) 및 임의의 부착된 배관, 드럼 또는 기타 용품의 대응하는 구멍 또는 공간과 정렬하기 위해 (도 2의 예시에서) 수직으로 활주한다. 그러한 공극 공간의 정렬은 부착된 배관, 드럼 또는 기타 용품에서 액체와 가스의 유동을 허용한다. 이 정렬은 도 2의 구성에 도시되어 있다.
폐쇄 작동 동안, 블라인드(205)는 솔리드 판 영역(210)을 프레임워크(207), 캐리어(208A 및 208B) 및 임의의 부착된 배관, 드럼 또는 기타 용품의 구멍 또는 공간과 정렬하기 위해 (도 2의 예시에서) 수직으로 활주한다. 공극 공간과 솔리드 판 영역(210)의 그러한 정렬은 부착된 배관, 드럼 또는 기타 용품에서 액체 및 가스의 유동을 방지한다.
본 발명의 일부 실시예는 도 3을 참조하여 설명될 수 있다. 도 3은 예시적인 언헤딩 밸브(300)를 통해 절단된 단면의 사시도이다. 이 예시적인 밸브는 메인 라인 배관(도시되지 않음)의 부착을 위한 상부 메인 라인 플랜지(302) 및 하부 메인 라인 플랜지(303)를 포함하는 본체(301)를 포함한다. 상부 메인 라인 플랜지(302)의 내부에는 밸브(300)를 그 블라인드(명확성을 위해 도시되지 않음)에 대해 밀봉하기 위한 상부 시트 조립체(304)가 있다. 밸브(300)는 또한 그 블라인드(도시되지 않음)에 대해 밸브(300)를 밀봉하기 위한 하부 시트 조립체(305)를 포함한다. 구동 중에 밸브(300)의 블라인드는 시트가 증기 및 라인 생성물의 누설에 대한 밀봉부를 제공하는 동안 상부 시트 조립체(304)와 하부 시트 조립체(305) 사이에서 활주되게 된다.
도 4는 디코킹 언헤딩 밸브, 격리 밸브 또는 유사한 디바이스에 사용될 수 있는 예시적인 시트 조립체(400)의 단면도를 예시한다. 이 예시적인 시트 조립체(400)는 밸브 본체(301)와 같은 밸브 본체와 맞물리도록 구성되고 형상화된 시트 베이스 구조(401)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 시트 베이스 구조(401)는 시트 베이스 구조(401)가 본체(301)에 대해 정적, 비이동 배향으로 유지되도록 정적 연결을 통해 밸브 본체(301)에 부착된다. 시트 조립체(400)는 메인 라인 배관, 디코킹 드럼 또는 기타 부착된 구성요소의 윤곽을 따를 수 있는 내부 라이너(403)를 더 포함한다. 내부 라이너(403)는 밸브 구동 동안 밸브 본체에 대해 이동하지 않도록 시트 베이스 구조(401)에 정적으로 부착된다. 내부 라이너(403)는 가압된 마찰 끼워맞춤으로 시트 베이스 구조(401)에 부착될 수 있거나, 내부 라이너(403)에 인접하게 볼트 결합되거나 달리 부착되어 시트 베이스 구조(401)의 선반(418)에 대해 강제하는 플랜지 또는 다른 하드웨어에 의해 그 정적 위치에 간단하게 유지될 수 있다.
시트 조립체(400)는 시트 베이스 구조(401) 및 내부 라이너(403)에 대해 이동할 수 있는 동적 시트(402)를 더 포함한다. 동적 시트(402)는 스프링 및 제한기를 포함할 수 있는 일련의 구조 및 연결부를 통해 시트 베이스 구조(401)에 이동 가능하게 부착될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 동적 시트(402)는 동적 시트(402)와 시트 베이스 구조(401) 사이에서 압축된 스프링 어레이(도 4에 도시되지 않음)를 이용하여 시트 베이스 구조(401)로부터 멀어지게 편향된다. 이들 스프링은 시트 베이스 구조(401) 및 동적 시트(402) 모두에서 대응하는 리세스로 압축될 수 있으며, 이에 의해 시트 베이스 구조(401)로부터 멀어지게 동적 시트(402)를 강제할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 그러한 편향 또는 힘은 연결된 파이프 또는 드럼의 중심축(420)에 평행한 방향으로 또는 밸브 블라인드의 면에 직교하는 방향(도 4의 수직 방향)으로 지향될 수 있다.
시트 베이스 구조(401)에 대한 동적 시트(402)의 이동은 시트 베이스 구조(401)의 베이스 리세스(406) 및 동적 시트(402)의 시트 리세스(407)와 맞물리는 제한기(405)에 의해 한정되거나 제한될 수 있다. 제한기(405)는 베이스 돌출부(410) 및 시트 돌출부(411)와 맞물리도록 형상화된 하나 이상의 제한기 베이스 플랜지(409) 및 하나 이상의 제한기 시트 플랜지(408)를 포함할 수 있다. 제한기 베이스 플랜지(409)와 베이스 돌출부(410) 사이 및 제한기 시트 플랜지(408)와 시트 돌출부(411) 사이의 그러한 맞물림은 시트 베이스 구조(401)에 대한 동적 시트(402)의 이동을 제한한다. 따라서, 이들 실시예에서, 동적 시트(402)는 제한기(405)에 의해 제자리에 유지되는 동안 압축된 스프링에 의해 시트 베이스 구조(401)로부터 멀어지게 편향된다. 제한기(405)는 동적 시트(402)가 블라인드(도시되지 않음)와 접촉하지 않을 때 시트 베이스 구조(401)에 대해 동적 시트(402)를 제자리에 유지한다. 그러나, 동적 시트(402)가 블라인드와 접촉하고 제한기(405)의 한계를 넘어서 시트 베이스 구조(401)에 대해 압축될 때, 동적 시트(402)는 접촉하는 블라인드의 윤곽과 함께 굴곡됨으로써, 더 타이트하고 보다 효율적인 밀봉부를 생성한다.
본 발명의 일부 실시예는 시트 벨로우즈 리세스(414) 및 베이스 벨로우즈 리세스(413)를 포함할 수 있다. 이들 리세스(413, 414)는 시트 베이스 구조(401), 동적 시트(402) 및 내부 라이너(403)에 의해 둘러싸인 벨로우즈 챔버를 형성한다. 이 챔버는 시트 베이스 구조(401) 및 동적 시트(402)에 연결되어 이들 구조 사이에 가요성 밀봉부를 형성하는 벨로우즈(415)를 포함한다. 일부 실시예에서, 벨로우즈(415)는 시트 베이스 구조(401) 및 동적 시트(402)에 용접될 수 있다. 일부 실시예에서, 벨로우즈(415)는 특별한 절차 없이 시트 베이스 구조(401) 및/또는 동적 시트(402)에 직접 용접될 수 없는 금속으로 구성될 수 있다. 이 경우, 이들 실시예는 호환 가능한 금속이 용접되거나 달리 퇴적되어 시트 베이스 구조(401) 및/또는 동적 시트(402)에 벨로우즈(415)를 보다 효율적으로 용접할 수 있도록 하는 시트 버터 패스층(416) 및/또는 베이스 버터 패스층(417)을 포함할 수 있다. 벨로우즈(415)가 시트 베이스 구조(401) 및 동적 시트(402)에 부착될 때, 동적 시트(402)는 벨로우즈(415)의 굴곡을 통해 시트 베이스 구조(401)에 대해 이동하게 될 수 있다. 그러나, 벨로우즈(415)는 시트 베이스 구조(401)와 동적 시트(402) 사이의 인터페이스를 통한 증기 및 기타 가스 또는 유체의 통과 또는 유출을 방지한다.
바람직한 실시예에서, 벨로우즈(415)는 인코넬(Inconel) 합금으로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 벨로우즈(415)는 모넬(Monel) 합금으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예는 도 4를 더 참조하여 설명될 수 있다. 이들 실시예는 동적 시트(402)로 오목한 하나 이상의 패킹 글랜드(412)를 포함한다. 이들 패킹 글랜드(412)에는 패킹 재료(404)가 끼워져 밸브에 의해 서비스되는 배관, 드럼 또는 다른 용기 내로부터 가스 및 액체의 누설에 대해 활주 밀봉부를 제공할 수 있다. 패킹 글랜드(412) 및 패킹 재료(404)의 사용은, 동적 밀봉부(402)가 블라인드 판의 변형을 수용하도록 활주하는 동안 내부 라이너(403)가 정적 상태를 유지하게 하는 한편 그들 사이의 조인트를 통한 유체의 유출을 방지할 수 있게 한다.
본 발명의 일부 실시예는 도 5를 참조하여 설명될 수 있다. 도 5는 제한기(405)의 위치에서 시트 조립체(400)를 통한 절결 단면이다. 이 도면으로부터, 제한기(405)의 하나의 기능이 시트 베이스 구조(401)로부터 멀어지는 동적 시트(402)의 이동을 방지하는 것임을 알 수 있다. 스프링(510)은 시트 베이스 구조(401)로부터 멀어지게 동적 시트를 밀어내도록 시트 베이스 구조(401)와 동적 시트(402) 사이에서 압축될 수 있다. 그러나, 스프링 힘에 의해 유도된 그러한 이동은 시트 조립체(400)의 분해 및 동적 시트(402)의 원하지 않는 이동을 피하기 위해 제한되어야 한다. 이는 축(420)에 평행한 방향으로 또는 시트면(419)에 직교하는 방향으로 시트 베이스 구조(401)로부터 멀어지는 동적 시트(402)의 이동을 한정하거나 제한하기 위해 베이스 돌출부(410) 및 시트 돌출부(411)와 맞물리는 제한기 플랜지(408 및 409)를 포함하는 제한기(405)에 의해 영향을 받을 수 있다. 그러한 맞물림은 시트 베이스 구조(401)가 방향(501A)으로 이동하는 것을 방지하고 동적 시트(402)가 방향(501B)으로 이동하는 것을 방지한다.
유사하게, 제한기(405)는 반대 방향으로의 이동을 방지할 수 있으며, 이는 도 6을 참조하여 설명될 수 있다. 이들 실시예에서, 제한기(405)는 플랜지들 내부 사이의 거리인 플랜지간 길이(603), 및 플랜지의 외부 에지들 사이의 거리인 전체 길이(601)를 갖는다. 이들 거리는 시트 베이스 구조(401)에 대한 동적 시트(402)의 움직임을 제한하도록 구체적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 플랜지간 길이(603)는 시트 돌출부(411)와 베이스 돌출부(410)의 외부 에지들 사이의 거리-거리(604)보다 더 크게 설정될 수 있다. 그러한 거리 또는 길이의 차이는 동적 시트(402)가 시트 베이스 구조(401)로부터 멀어지게 외부 한계로 이동할 수 있게 한다. 유사하게, 제한기(405)의 전체 길이(601)는 시트 리세스(407) 및 베이스 리세스(406)의 크기에 대해 특정 값으로 설정될 수 있다. 그러한 길이 관계는 시트 베이스 구조(401)와 동적 시트(402) 사이의 최소 거리를 한정할 수 있다. 그러한 한정은 스프링(510), 벨로우즈(415) 및 기타 시트 조립 부품의 파쇄를 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 제한기(405)는 또한 또 다른 방향으로의 이동을 제한할 수 있다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 시트 조립체(400)는 중심축(420) 주위에 원형 링 형상을 가질 수 있다. 이 구성에서, 시트 베이스 구조(401)는 동적 시트(402)의 위치에 대해 축(420)을 중심으로 회전할 수 있다. 이 회전은 도 5에서 방향(503A 및 503B)으로서 예시되어 있다. 이 상대 회전은 스프링 및 기타 밸브 부품을 결속시킬 수 있어 흔히 바람직하지 않다. 따라서, 그러한 상대 움직임(503A, 503B)은 리세스 폭(606 및 608)에 대한 제한기 폭(605 및 607)의 상대적 크기에 세심히 주의하여 제한되거나 방지될 수 있다. 그러한 폭이 서로 매우 가깝게 설정될 때, 베이스 구조(401)와 동적 시트(402) 사이의 회전 이동을 방지하면서 축(420)에 평행한 이동을 허용할 수 있다. 따라서, 적절한 치수의 제한기는 시트 베이스 구조(401)에 대한 동적 시트(402)의 이동을 다중 방향으로 제한함으로써 적절한 정렬을 유지하고 부품을 손상 및 마모로부터 보호할 수 있다.
본 발명은 그 사상 또는 본질적인 특성에서 벗어나지 않고 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다. 설명된 실시예는 모든 양태에서 제한이 아니라 단지 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 설명보다는 첨부된 청구범위에 의해 나타낸다. 청구범위와 동등한 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경은 그 범위 내에 포함되어야 한다.

Claims (20)

  1. 석유 정제 프로세스에서 언헤딩 또는 격리 밸브에 사용하기 위한 밸브 밀봉 시스템으로서, 상기 밀봉 시스템은,
    상기 밸브의 본체에 고정 가능하게 부착된 시트 베이스 구조;
    동적 시트로서, 상기 동적 시트가 밸브 블라인드의 윤곽과 함께 이동할 수 있도록 상기 시트 베이스 구조에 이동 가능하게 부착되는, 동적 시트; 및
    벨로우즈 밀봉부로서, 상기 시트 베이스 구조와 상기 동적 시트 사이의 밀봉부를 유지하면서 상기 벨로우즈 밀봉부가 상기 동적 시트의 이동에 따라 굴곡될 수 있도록 상기 시트 베이스 구조와 상기 동적 시트에 부착되는, 벨로우즈 밀봉부를 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동적 시트를 상기 시트 베이스 구조로부터 멀어지게 편향시키도록 배치된 복수의 스프링을 더 포함하는, 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 시트 베이스 구조에 대한 상기 동적 시트의 이동을 제한하기 위한 적어도 하나의 제한기를 더 포함하고 상기 제한기는 상기 시트 베이스 구조로부터 멀어지는 방향으로 상기 동적 시트의 이동을 제한하는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제한기는 상기 시트 베이스 구조를 향한 방향으로 상기 동적 시트의 움직임을 추가로 제한하는, 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제한기는 상기 시트 베이스 구조에 대한 중심축 주위의 상기 동적 시트의 회전을 추가로 제한하는, 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 벨로우즈 밀봉부는 상기 시트 베이스 구조 및 상기 동적 시트에 용접되는, 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 벨로우즈는 상기 동적 시트의 버터 패스층에 용접되는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 벨로우즈는 인코넬 및 모넬로 구성된 세트로부터 선택된 재료로 제조되는, 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 동적 시트에 적어도 하나의 패킹 글랜드를 더 포함하고, 상기 패킹 글랜드는 패킹 재료를 수용하도록 형상화되며 상기 패킹 재료를 내부 라이너와 접촉한 상태로 유지하도록 위치 설정되는, 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제한기는 제1 단부 및 제2 단부에 돌출부를 갖는 적어도 하나의 플랜지를 갖고, 상기 돌출부는 상기 시트 베이스 구조 및 상기 동적 시트의 리세스와 맞물리는, 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 벨로우즈 리세스를 더 포함하고, 상기 벨로우즈는 상기 시트 베이스 구조, 상기 동적 시트 및 내부 라이너 사이의 상기 벨로우즈 리세스에 있는, 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 시트 베이스 구조, 상기 동적 시트 및 상기 벨로우즈 밀봉부는 원형이고 밸브 개구 주위로 완전히 연장되는, 시스템.
  13. 석유 정제 프로세스에서 언헤딩 또는 격리 밸브에 사용하기 위한 밸브 밀봉 시스템으로서, 상기 밀봉 시스템은,
    상기 언헤딩 또는 격리 밸브의 본체에 고정 가능하게 부착된 시트 베이스 구조;
    동적 시트로서, 상기 동적 시트가 밸브 블라인드의 윤곽과 함께 이동할 수 있도록 상기 시트 베이스 구조에 이동 가능하게 부착되는, 동적 시트;
    상기 시트 베이스 구조에 대한 상기 동적 시트의 이동을 제한하기 위한 제한기를 포함하고, 상기 제한기 상의 플랜지는 상기 이동을 제한하기 위해 상기 시트 베이스 구조의 베이스 돌출부 및 상기 동적 시트의 시트 돌출부와 맞물리는, 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제한기의 전체 길이는 상기 시트 베이스 구조를 향한 상기 동적 시트의 이동을 최대값으로 제한하는, 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제한기의 플랜지간 길이는 상기 시트 베이스 구조에 대한 상기 동적 시트의 이동을 최대값으로 제한하도록 제한기 플랜지를 위치 설정하는, 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제한기의 플랜지간 길이는 상기 시트 베이스 구조에 대한 상기 동적 시트의 이동을 최대값으로 제한하도록 제한기 플랜지를 위치 설정하고 상기 제한기의 전체 길이는 상기 시트 베이스 구조를 향한 상기 동적 시트의 이동을 최대값으로 제한하는, 시스템.
  17. 제13항에 있어서, 상기 시트 베이스 구조의 리세스의 폭에 대한 상기 제한기의 폭은 상기 시트 베이스 구조에 대한 축을 중심으로 한 상기 동적 시트의 회전을 최대값으로 제한하는, 시스템.
  18. 제13항에 있어서, 벨로우즈 밀봉부를 더 포함하고, 상기 제한기의 플랜지간 길이는 상기 시트 베이스 구조에 대한 상기 동적 시트의 이동을 벨로우즈 밀봉부에 대한 최대 탄성 변형값으로 제한하도록 제한기 플랜지를 위치 설정하는, 시스템.
  19. 제13항에 있어서, 벨로우즈 밀봉부를 더 포함하고, 상기 제한기의 플랜지간 길이는 상기 시트 베이스 구조에 대한 상기 동적 시트의 위치를 상기 벨로우즈 밀봉부가 용접될 수 있는 위치로 제한하도록 제한기 플랜지를 위치 설정하는, 시스템.
  20. 제13항에 있어서, 상기 동적 시트에 적어도 하나의 패킹 글랜드를 더 포함하고, 상기 패킹 글랜드는 패킹 재료를 수용하도록 형상화되며 상기 패킹 재료를 내부 라이너와 접촉한 상태로 유지하도록 위치 설정되는, 시스템.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11041569B2 (en) * 2019-05-03 2021-06-22 Tapcoenpro, Llc Systems and methods for floating seat plate
US11852258B2 (en) * 2020-12-31 2023-12-26 Tapcoenpro, Llc Systems and methods for purging an isolation valve with a liquid purge medium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050269197A1 (en) * 2004-06-08 2005-12-08 Velan Inc. Rotary coke drum un-heading valve
US20130233694A1 (en) * 2001-03-12 2013-09-12 Ruben F. Lah Seat system for coke drum deheading valve
KR20160011423A (ko) * 2014-07-22 2016-02-01 주식회사 포스코 코크스 오븐의 장입구 프레임

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2370751A (en) * 1943-11-08 1945-03-06 Frank D Prager Fluid flow control means
US3040773A (en) * 1959-09-04 1962-06-26 Crane Co Combined valve actuating and indicator mechanism
US3145969A (en) * 1961-07-03 1964-08-25 High Voltage Engineering Corp Gate valve having fluid pressure seal and limit stop means
US3266525A (en) * 1963-09-30 1966-08-16 Wecker Sarl Usine Gate valve
FR1538390A (fr) * 1967-06-27 1968-09-06 Alcatel Sa Vanne de grand diamètre pour ultravide
US3524467A (en) * 1967-10-13 1970-08-18 Exxon Research Engineering Co Fluid expanded disk valve
US4062515A (en) * 1976-05-13 1977-12-13 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Compact gate valve
US4157169A (en) * 1977-10-12 1979-06-05 Torr Vacuum Products Fluid operated gate valve for use with vacuum equipment
ZA79987B (en) * 1978-03-30 1980-03-26 Janich E A slide valve for pipelines
US4240610A (en) * 1979-05-23 1980-12-23 Eg & G Sealol, Inc. High pressure bellows assembly
US4415139A (en) * 1981-08-03 1983-11-15 Eastman Kodak Company Automatic sliding gate valve
US4513947A (en) * 1983-07-18 1985-04-30 Union Oil Company Of California Geothermal valve
JPS60136671A (ja) * 1983-12-26 1985-07-20 Fuji Seikou Kk ゲ−トバルブのシ−ル構造
JP3425938B2 (ja) * 2000-12-14 2003-07-14 入江工研株式会社 ゲート弁
US8512525B2 (en) * 2001-03-12 2013-08-20 Curtiss-Wright Flow Control Corporation Valve system and method for unheading a coke drum
US8936701B2 (en) * 2001-03-12 2015-01-20 Curtiss-Wright Flow Control Corporation Coke drum bottom de-heading system
ATE458798T1 (de) 2001-03-12 2010-03-15 Curtiss Wright Flow Control Verbessertes system zum abnehmen des bodens einer verkokungskammer
US7484710B2 (en) * 2002-03-19 2009-02-03 Fisher Controls International Llc Fluid flow control valve with high temperature bi-directional shutoff
US6854708B2 (en) * 2002-07-22 2005-02-15 Mdc Vacuum Products Corporation High-vacuum valve with retractable valve plate to eliminate abrasion
US6863256B2 (en) * 2003-02-20 2005-03-08 Mks Instruments, Inc. Seal ring for pendulum valve assembly
JP2007225209A (ja) 2006-02-24 2007-09-06 Pacific Ind Co Ltd 双方向定圧膨張弁
US8459608B2 (en) * 2009-07-31 2013-06-11 Curtiss-Wright Flow Control Corporation Seat and valve systems for use in delayed coker system
WO2013166063A1 (en) * 2012-04-30 2013-11-07 Curtiss-Wright Flow Control Corporation Seat system for coke drum deheading valve
CN202955258U (zh) * 2012-11-22 2013-05-29 中国石油天然气集团公司 一种焦化塔用阀
RU146585U1 (ru) * 2013-12-20 2014-10-10 Открытое акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (ОАО "АЭМ-технологии") Шиберная задвижка (варианты)
DE102014112220A1 (de) 2014-08-26 2016-03-03 Z & J Technologies Gmbh Absperrvorrichtung und Plattenschieber mit einer Absperrvorrichtung
DE102015104555A1 (de) * 2015-03-26 2016-09-29 Z & J Technologies Gmbh Doppelplattenschieber, Absperrplatte und Verfahren zum Abdichten eines Doppelplattenschiebers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130233694A1 (en) * 2001-03-12 2013-09-12 Ruben F. Lah Seat system for coke drum deheading valve
US20050269197A1 (en) * 2004-06-08 2005-12-08 Velan Inc. Rotary coke drum un-heading valve
KR20160011423A (ko) * 2014-07-22 2016-02-01 주식회사 포스코 코크스 오븐의 장입구 프레임

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US20200157431A1 (en) 2020-05-21
EP3880995A2 (en) 2021-09-22
JP7182707B2 (ja) 2022-12-02
CN113383185A (zh) 2021-09-10
EP4159830A1 (en) 2023-04-05
JP2022507165A (ja) 2022-01-18

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