KR20230039245A - Seismic support for gas pipe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가스배관용 내진 지지대에 관한 것으로, 더 상세하게는 시설물(건물 등)의 벽면에 위치하는 가스배관이 벽면에 안전하게 지지되도록 구성되되, 지진 발생 시에는 가스배관에 전달되는 진동을 저감시키는 가스배관용 내진 지지대에 관한 것이다.The present invention relates to an earthquake-resistant support for gas piping, and more particularly, is configured so that gas piping located on the wall of a facility (building, etc.) is safely supported on the wall, and in the event of an earthquake, vibration transmitted to the gas piping is reduced It relates to a seismic support for gas piping.
건축물, 기계 설비 및 소방설비 공사시, 천장으로부터 일정거리 이격된 배관을 설치하기 위해서 여러 종류의 배관 지지대가 사용된다. 일반적인 종래의 배관 지지대는 수평 방향의 횡력에 저항할 수 없는 구조로써 지진에 의해 배관이 흔들리는 것을 막지 못하여 배관 변형 및 파손이 발생된다. 이로 인하여, 배관의 교체, 이설, 및 유지보수 등으로 많은 비용이 발생하게 된다. 또한 소화계통 배관의 손상은 지진시 발생할 수 있는 화재로 인해 인명피해로 이어질 수 있다.In the construction of buildings, mechanical equipment and firefighting equipment, various types of pipe supports are used to install pipes spaced apart from the ceiling at a certain distance. Conventional pipe support is a structure that cannot resist the lateral force in the horizontal direction and cannot prevent the pipe from being shaken by an earthquake, resulting in pipe deformation and damage. As a result, a lot of cost is incurred due to pipe replacement, relocation, and maintenance. In addition, damage to fire extinguishing system piping can lead to human casualties due to fire that may occur during an earthquake.
특히, 도시가스배관의 경우, 지진에 의한 누설 발생이 폭발사고 등 대형사고로 이어질 가능성이 높아 내진설계가 매우 중요하다.In particular, in the case of city gas piping, earthquake-resistant design is very important because leaks caused by earthquakes are highly likely to lead to large-scale accidents such as explosion accidents.
도시가스 배관에 대한 내진설계는 2004년부터 의무화되어, 2004년 이전에 건축된 시설물 등 국내 가스배관의 상당수가 내진설계되지 않은 것으로 확인된다. 구체적으로는, 내진설계된 가스배관이 전체의 50%에도 미치지 못하는 것으로 파악되고 있다.Seismic design for city gas pipelines has been compulsory since 2004, and it is confirmed that many domestic gas pipelines, including facilities built before 2004, are not seismically designed. Specifically, it is understood that less than 50% of the total gas piping is seismically designed.
한편, 배관을 과도한 압력으로 고정함으로 인해 배관이 파손되는 등, 배관을 적절한 압력으로 고정하는데 어려움이 있다.On the other hand, it is difficult to fix the pipe at an appropriate pressure, such as damage to the pipe due to fixing the pipe with excessive pressure.
이러한 문제점으로 인해 가스배관에 대해 내진 기능을 부가하는 장치 등이 필요한 실정이다.Due to these problems, a device for adding an earthquake-resistant function to the gas pipe is required.
국내등록특허 제10-2199647호에는 "배관용 내진 클램프 시스템"이 개시되어 있으며, 상기 특허문헌에서는 배관에 내진 기능을 가진 클램프 시스템을 연결하는 구조를 제안하고 있으나, 구조 및 설치방법이 복잡하고 생산/설치비용이 과도하여 2004년 이전에 건축된 노후 시설물의 가스배관에 적용하기에는 부적합한 한계가 있었다.Korean Patent Registration No. 10-2199647 discloses an "seismic clamp system for piping", and the patent document proposes a structure for connecting a clamp system with an earthquake-resistant function to a pipe, but the structure and installation method are complicated and the production method is complicated. / Due to the excessive installation cost, there was a limit that was not suitable for application to gas piping of old facilities built before 2004.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 종래 가스배관 연결 구조의 한계점을 개선하기 위하여, 가스배관에 특화되어 기존 고정장치를 제거한 뒤 쉽게 설치할 수 있는 형태의 가스배관용 내진 지지대를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a seismic support for gas piping in a form that can be easily installed after removing the existing fixing device that is specialized for gas piping in order to improve the limitations of the conventional gas piping connection structure as described above. will be.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 가스배관 연결 구조의 한계점을 개선하기 위하여, 시설물의 벽면에 지지되는 가스배관; 상기 가스배관과 시설물 사이에 구비되는 고정프레임; 및 상기 고정프레임과 가스배관 사이에 구비되어 고정프레임의 진동을 완충하여 가스배관에 전달하는 완충부재;를 포함하며, 상기 고정프레임은: 상기 가스배관을 지지하도록 시설물의 벽면에 볼트체결되어 고정되는 하부고정프레임; 및 상기 하부고정프레임의 상부에 볼트체결되는 상부고정프레임;을 포함하고, 상기 가스배관의 외경을 구성하는 소정의 원보다 소정의 길이만큼 큰 내경을 가지도록 형성됨으로써, 고정프레임의 내주면이 가스배관의 외주면에 대해 일정한 거리를 가지도록 결합되되, 복수개의 상기 고정프레임이 가스배관에 대해 소정의 간격마다 연결되는, 가스배관용 내진 지지대를 제공한다.The present invention, in order to improve the limitations of the conventional gas pipe connection structure as described above, the gas pipe supported on the wall of the facility; a fixed frame provided between the gas pipe and the facility; and a buffer member provided between the fixing frame and the gas pipe to absorb vibration of the fixing frame and transmit the vibration to the gas pipe, wherein the fixing frame is bolted and fixed to the wall of the facility to support the gas pipe. lower fixed frame; and an upper fixing frame fastened to the top of the lower fixing frame by bolts, and is formed to have an inner diameter larger than a predetermined circle constituting the outer diameter of the gas pipe by a predetermined length, so that the inner circumferential surface of the fixing frame is the gas pipe Doedoe coupled to have a certain distance with respect to the outer circumferential surface of, a plurality of the fixing frame is connected to the gas pipe at predetermined intervals, providing a seismic support for gas pipe.
또한, 상기 완충부재는: 클로로프렌고무 소재로 구성되며, 상기 가스배관의 외주면에 접하는 완충내면; 및 상기 고정프레임의 내주면에 접하는 완충외면;을 포함하되, 상기 완충내면은: 가스배관의 외경에 대해 98% 내지 95% 의 내경을 가지는 원형 단면을 가지도록 중공형으로 형성되고, 상기 완충외면은: 상기 고정프레임의 내경에 대해 102% 내지 105%의 외경을 가지는 돌출부; 및 상기 완충내면의 직경에 대해 130% 내지 135%의 외경을 가지는 함몰부;를 포함할 수 있다.In addition, the buffer member includes: a buffer inner surface made of chloroprene rubber and in contact with the outer circumferential surface of the gas pipe; And a buffer outer surface in contact with the inner circumferential surface of the fixed frame; including, but the buffer inner surface is formed in a hollow shape to have a circular cross section having an inner diameter of 98% to 95% of the outer diameter of the gas pipe, the buffer outer surface is : A protrusion having an outer diameter of 102% to 105% of the inner diameter of the fixing frame; and a depression having an outer diameter of 130% to 135% of the diameter of the inner surface of the buffer.
그리고, 상기 완충부재는: 상기 돌출부 및 함몰부가 각각 하나 이상씩 반복적으로 구비된 반원형 완충부재조각이 복수개 연결되어, 복수개의 완충부재조각이 연속적으로 연결됨에따라 원형으로 형성될 수 있다.Further, the buffer member may be formed in a circular shape by connecting a plurality of semicircular buffer member pieces having one or more of the protrusions and depressions, respectively, repeatedly, so that the plurality of buffer member pieces are continuously connected.
본 발명의 실시 예에 따르면, 기존에 설치되어 있던 노후 시설물의 가스배관에 내진 기능을 부가할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to add a seismic function to gas piping of old facilities that have been previously installed.
또한, 시공/설치의 어려움 없이 작업자가 간단하게 클램프(고정장치)를 교체할 수 있어서, 작업에 소요되는 시간을 현저하게 절감할 수 있다.In addition, since the operator can simply replace the clamp (fixing device) without difficulty in construction/installation, the time required for work can be significantly reduced.
그리고, 저렴한 소재로 완충부재를 구성함으로써, 생산단가를 현저하게 낮출 수 있다.In addition, by configuring the buffer member with an inexpensive material, the production cost can be remarkably lowered.
아울러, 완충부재를 모듈형으로 구성함으로써 지진발생 시 하중을 적절하게 분산시킬 수 있으며, 심한 진동이 발생했을 때에는 저항하지 않고 일부가 탈락됨으로써 가스배관의 파손을 방지할 수 있다.In addition, by constructing the buffer member in a modular form, it is possible to properly distribute the load when an earthquake occurs, and when severe vibration occurs, it is possible to prevent breakage of the gas pipe by not resisting and partly falling off.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 가스배관용 내진 지지대의 사시도(가스배관 미도시)이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 가스배관용 내진 지지대 완충부재의 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 가스배관용 내진 지지대의 사시도이다.
도 4(완충부재 없음) 및 도 5(형상설계 없는 고무) 는 비교 예에 따른 가스배관용 내진 지지대에 대한 유한요소해석 상태를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 실시 예에 따른 가스배관용 내진 지지대에 대한 유한요소해석 상태를 나타낸 도면이다.
도 7 은 비교예 및 본 발명의 실시 예에 따른 가스배관용 내진 지지대에 대한 유한요소해석 상태를 나타낸 도면이다.1 is a perspective view of a seismic support for gas piping according to an embodiment of the present invention (gas piping not shown).
2 is a perspective view of an earthquake-resistant support buffer member for gas piping according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of an earthquake-resistant support for gas piping according to an embodiment of the present invention.
4 (no buffer member) and 5 (rubber without shape design) are diagrams showing finite element analysis states for the seismic support for gas piping according to a comparative example.
6 is a view showing a state of finite element analysis for a seismic support for gas piping according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state of finite element analysis for a seismic support for gas piping according to a comparative example and an embodiment of the present invention.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물 (equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of this document will be described with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that this is not intended to limit the technology described in this document to specific embodiments, and includes various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of this document. . In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for like elements.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this document, expressions such as "has," "may have," "includes," or "may include" indicate the existence of a corresponding feature (eg, numerical value, function, operation, or component such as a part). , which does not preclude the existence of additional features.
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본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.As used in this document, the expression "configured to" means "suitable for," "having the capacity to," depending on the circumstances. ," "designed to," "adapted to," "made to," or "capable of." The term "configured (or set) to" may not necessarily mean only "specifically designed to" hardware. Instead, in some contexts, the phrase "device configured to" may mean that the device is "capable of" in conjunction with other devices or components.
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본 발명의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.Of course, various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims of the present invention, and these modifications are the technical spirit of the present invention or It should not be understood individually from the perspective.
본 발명의 실시 예에 따르면, 시설물의 벽면에 지지되는 가스배관; 상기 가스배관과 시설물 사이에 구비되는 고정프레임; 및 상기 고정프레임과 가스배관 사이에 구비되어 고정프레임의 진동을 완충하여 가스배관에 전달하는 완충부재;를 포함하며, 상기 고정프레임은: 상기 가스배관을 지지하도록 시설물의 벽면에 볼트체결되어 고정되는 하부고정프레임; 및 상기 하부고정프레임의 상부에 볼트체결되는 상부고정프레임;을 포함하고, 상기 가스배관의 외경을 구성하는 소정의 원보다 소정의 길이만큼 큰 내경을 가지도록 형성됨으로써, 고정프레임의 내주면이 가스배관의 외주면에 대해 일정한 거리를 가지도록 결합되되, 복수개의 상기 고정프레임이 가스배관에 대해 소정의 간격마다 연결되는, 가스배관용 내진 지지대를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, the gas pipe supported on the wall of the facility; a fixed frame provided between the gas pipe and the facility; and a buffer member provided between the fixing frame and the gas pipe to absorb vibration of the fixing frame and transmit the vibration to the gas pipe, wherein the fixing frame is bolted and fixed to the wall of the facility to support the gas pipe. lower fixed frame; and an upper fixing frame fastened to the top of the lower fixing frame by bolts, and is formed to have an inner diameter larger than a predetermined circle constituting the outer diameter of the gas pipe by a predetermined length, so that the inner circumferential surface of the fixing frame is the gas pipe Doedoe coupled to have a certain distance with respect to the outer circumferential surface of, a plurality of the fixing frame is connected to the gas pipe at predetermined intervals, providing a seismic support for gas pipe.
상기 고정프레임은 2m 내외의 간격으로 구비되는 것이 바람직하다.The fixing frame is preferably provided at intervals of about 2m.
또한, 상기 완충부재는: 클로로프렌고무 소재로 구성되며, 상기 가스배관의 외주면에 접하는 완충내면; 및 상기 고정프레임의 내주면에 접하는 완충외면;을 포함하되, 상기 완충내면은: 가스배관의 외경에 대해 98% 내지 95% 의 내경을 가지는 원형 단면을 가지도록 중공형으로 형성되고, 상기 완충외면은: 상기 고정프레임의 내경에 대해 102% 내지 105%의 외경을 가지는 돌출부; 및 상기 완충내면의 직경에 대해 130% 내지 135%의 외경을 가지는 함몰부;를 포함할 수 있다.In addition, the buffer member includes: a buffer inner surface made of chloroprene rubber and in contact with the outer circumferential surface of the gas pipe; And a buffer outer surface in contact with the inner circumferential surface of the fixed frame; including, but the buffer inner surface is formed in a hollow shape to have a circular cross section having an inner diameter of 98% to 95% of the outer diameter of the gas pipe, the buffer outer surface is : A protrusion having an outer diameter of 102% to 105% of the inner diameter of the fixing frame; and a depression having an outer diameter of 130% to 135% of the diameter of the inner surface of the buffer.
완충부재의 치수 및 형상을 상기와 같이 구성함으로써, 별도의 접착제나 체결부재(나사 등) 없이도 끼워맞춤 결합으로 가스배관-완충부재-고정프레임간의 고정이 이루어질 수 있다.By configuring the size and shape of the buffer member as described above, the gas pipe-buffer member-fixing frame can be fixed through a fit-to-fit without a separate adhesive or fastening member (such as a screw).
도 4 내지 도 6은, 주철 소재의 고정프레임(비교예 1, 도 4), 주철 소재의 고정프레임 내측에 중공형 고무를 채워넣은 형태(비교예 2, 도 5), 본 발명의 실시예(도 6)에 대하여 지진을 가정한 진동하중을 가하고, 이에 대한 시뮬레이션 결과를 ANSYS 프로그램으로 확인한 것이다.4 to 6 are a fixed frame made of cast iron (Comparative Example 1, FIG. 4), a form in which hollow rubber is filled inside a fixed frame made of cast iron (Comparative Example 2, FIG. 5), an embodiment of the present invention ( 6), a vibration load assuming an earthquake was applied, and the simulation result for this was confirmed with the ANSYS program.
상기 표 1은 비교예 및 실시예에 따른 진동수를 나타낸 것으로, 실시예에서 진동수가 현저히 낮게 나타나는 것을 확인할 수 있다.Table 1 shows the frequencies according to the Comparative Examples and Examples, and it can be seen that the frequencies appear significantly lower in the Examples.
다만, 비교예 2의 Z축 진동수가 실시예의 경우보다 낮게 나타나는 것으로 보이나, 시뮬레이션 결과에 따르면 가스배관이 고정프레임의 외측으로 벗어날 정도(도 7 a)로 가스배관에 가해지는 진동의 세기가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이에 반해 본 발명의 실시 예에서는 가스배관이 안전한 범위 내에서 진동하는 것을 확인할 수 있다(도 7 b).However, the Z-axis frequency of Comparative Example 2 appears to be lower than that of the embodiment, but according to simulation results, the intensity of vibration applied to the gas pipe to the extent that the gas pipe deviates to the outside of the fixed frame (FIG. 7 a) appears large can confirm that In contrast, in the embodiment of the present invention, it can be confirmed that the gas pipe vibrates within a safe range (FIG. 7 b).
따라서, 가스배관에 가해지는 진동의 세기 및 진동수가 본 발명의 실시 예에서 현저하게 낮으며, 이에 따라 충분한 내진성능을 확보할 수 있다.Therefore, the strength and frequency of vibration applied to the gas pipe are remarkably low in the embodiment of the present invention, and thus sufficient earthquake resistance can be secured.
그리고, 상기 완충부재는: 상기 돌출부 및 함몰부가 각각 하나 이상씩 반복적으로 구비된 반원형 완충부재조각이 복수개 연결되어, 복수개의 완충부재조각이 연속적으로 연결됨에따라 원형으로 형성될 수 있다.Further, the buffer member may be formed in a circular shape by connecting a plurality of semicircular buffer member pieces having one or more of the protrusions and depressions, respectively, repeatedly, so that the plurality of buffer member pieces are continuously connected.
1 : 가스배관
2 : 하부고정프레임
3 : 상부고정프레임
4 : 완충내면
5 : 돌출부
6 : 함몰부
7 : 완충부재조각
8 : 완충부재
9 : 고정프레임1: Gas piping
2: lower fixed frame
3: upper fixed frame
4: buffer inner surface
5: Protrusion
6: depression
7: Buffer member piece
8: buffer member
9 : fixed frame
Claims (3)
상기 가스배관과 시설물 사이에 구비되는 고정프레임; 및
상기 고정프레임과 가스배관 사이에 구비되어 고정프레임의 진동을 완충하여 가스배관에 전달하는 완충부재;를 포함하며,
상기 고정프레임은:
상기 가스배관을 지지하도록 시설물의 벽면에 볼트체결되어 고정되는 하부고정프레임; 및
상기 하부고정프레임의 상부에 볼트체결되는 상부고정프레임;을 포함하고,
상기 가스배관의 외경을 구성하는 소정의 원보다 소정의 길이만큼 큰 내경을 가지도록 형성됨으로써, 고정프레임의 내주면이 가스배관의 외주면에 대해 일정한 거리를 가지도록 결합되되,
복수개의 상기 고정프레임이 가스배관에 대해 소정의 간격마다 연결되는, 가스배관용 내진 지지대Gas piping supported on the wall of the facility;
a fixed frame provided between the gas pipe and the facility; and
A buffer member provided between the fixed frame and the gas pipe to buffer the vibration of the fixed frame and transmit it to the gas pipe;
The fixed frame is:
a lower fixing frame bolted to and fixed to a wall surface of a facility to support the gas pipe; and
Including; upper fixed frame bolted to the upper portion of the lower fixed frame,
By being formed to have an inner diameter larger than a predetermined length by a predetermined length than a predetermined circle constituting the outer diameter of the gas pipe, the inner circumferential surface of the fixing frame is coupled to have a certain distance from the outer circumferential surface of the gas pipe,
Seismic support for gas piping, in which a plurality of the fixing frames are connected to gas piping at predetermined intervals
상기 완충부재는:
클로로프렌고무 소재로 구성되며,
상기 가스배관의 외주면에 접하는 완충내면; 및
상기 고정프레임의 내주면에 접하는 완충외면;을 포함하되,
상기 완충내면은:
가스배관의 외경에 대해 98% 내지 95% 의 내경을 가지는 원형 단면을 가지도록 중공형으로 형성되고,
상기 완충외면은:
상기 고정프레임의 내경에 대해 102% 내지 105%의 외경을 가지는 돌출부; 및
상기 완충내면의 직경에 대해 130% 내지 135%의 외경을 가지는 함몰부;를 포함하는, 가스배관용 내진 지지대The method of claim 1,
The buffer member is:
It is made of chloroprene rubber material,
a buffer inner surface in contact with the outer circumferential surface of the gas pipe; and
Including; a buffer outer surface in contact with the inner circumferential surface of the fixing frame,
The buffer inner surface is:
It is formed in a hollow shape to have a circular cross section having an inner diameter of 98% to 95% of the outer diameter of the gas pipe,
The buffer outer surface is:
Protrusions having an outer diameter of 102% to 105% of the inner diameter of the fixing frame; and
Seismic support for gas piping, including a recessed portion having an outer diameter of 130% to 135% with respect to the diameter of the inner surface of the buffer
상기 완충부재는:
상기 돌출부 및 함몰부가 각각 하나 이상씩 반복적으로 구비된 반원형 완충부재조각이 복수개 연결되어, 복수개의 완충부재조각이 연속적으로 연결됨에따라 원형으로 형성되는, 가스배관용 내진 지지대
The method of claim 2,
The buffer member is:
Seismic support for gas piping, formed in a circular shape by connecting a plurality of semicircular buffer member pieces having one or more of the protrusions and recesses repeatedly, respectively, and connecting a plurality of buffer member pieces continuously.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210122301A KR20230039245A (en) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Seismic support for gas pipe |
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- 2021-09-14 KR KR1020210122301A patent/KR20230039245A/en unknown
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