KR960005120Y1 - 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

지상용 인젝숀 슬립조인트 장치

제1도는 본 고안에 의한 인젝숀 슬립조인트 장치의 일부를 절취하여 보인 사시도.

제2도는 본 고안에 의한 슬립조인트 장치에 부착된 팩킹실린더의 설치구조를 나타내고져 표시한 것으로, 제1도의 어느 일측에서 보아 개략적으로 표시한 도면.

제3도는 상기 팩킹실린더의 다른 설치구조를 동일위치에서 보아 개략적으로 표시한 도면.

제4도는 상기 팩킹실린더의 또다른 설치구조를 제1도의 전면에서 보아 개략적으로 표시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 외관 20 : 슬립내관

25 : 팩킹공간부 26 : 팩킹파우더

30 : 팩킹실린더 31 : 플러그

33 : 나사주입공 40 : 안전밸브

50 : 앵커베이스

본 고안은 각종 유체운송용 배관을 신축성있게 연결하는 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치에 관한 것이다. 특히 배관들의 열적 선팽창과 수축작동에 신속히 대응할 수 있게 한 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 산업용 플랜트, 열병합발전소, 빌딩 및 아파트 등에서 증기, 냉온수, 기름, 가스 등의 각종 유체를 장거리 운송함에는 배관라인을 사용하고 있다. 그러나 배관은 외부온도변화와 운반중인 유체물질이 자체 갖고 있는 온도와 압력 등에 의해 선팽창 및 수축되거나 비틀림운동을 하게 된다. 또는 지진 및 충격에 의해서도 배관에는 상기와 같은 변형운동이 발생된다. 따라서 관의 배설(配設)작업시 상기와 같은 관의 변형운동을 완화시키어 주는 설비를 할 필요가 있다. 그렇지 않으면 관접속부위의 균열로 인한 유체의 누출로 안전사고가 뒤따르게 된다. 이러한 점들을 방지코져 관의 이음부위에 탄력성있는 신축부재를 개재하여 연결하고 있으나, 관의 신축작용에 의해 장기사용시 쉽게 마모되거나 파열되어져 수시로 교환해 주어야 되는 문제가 따르고 있다.

본 고안의 목적은 상기 제결점을 해소하고 일단부위에 배관과 접속되는 슬립관을 구비한 것에 의해, 배관의 열적선팽창과 수축운동시 신속히 대응작동되게 하여 배관의 안전성을 유지할 수 있게 한 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 또다른 목적은 인젝숀 팩킹실린더를 구비한 것에 의해, 조인트 부위의 기밀성을 영속적으로 유지할 수 있게 한 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성키 위한 본 고안의 특징은 서로 인접하는 배관들을 밀폐적으로 연결하는 조인트장치에 있어서, 상기 배관에 의해 운송되는 유체가 경유되도록 내부가 중공구조를 이루는 외관, 상기 외관의 양측내주면에 슬라이드되게 접속되며, 인접되는 배관에 기밀성있게 연결되는 한쌍의 슬립배관, 상기 외관과 일체로 되어 그 양측주벽부에서 돌설되며, 팩킹물질 주입공이 설치된 실린더와 주입공에 체결되며 팩킹물질을 압입하는 플러그로 이루어진 팩킹실린더, 및 상기 외관 그 저부에 고착된 앵커베이스를 포함하는 복식 인젝숀 슬립조인트 장치에 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명한다. 제1도는 본 고안에 의한 인젝숀 슬립조인트 장치의 일부를 절취하여 보인 사시도를 나타낸 것이다. 본 고안의 조인트장치는 중공상(中空狀)으로 되어 양단이 개구된 외관(10)과, 그 외관(10)의 일단부위에 슬라이드 작동가능케 접속된 슬립내관(20)으로 구성된다. 상기 외관(10)은 인접되는 어느 하나의 배관(P2)과 접속되는 이음부(11a)를 갖는 트래버스 챔버(Traverse Chamber)(11)와, 그 챔버(11)와는 동일직경을 이루지만, 몸통부는 두껍게 이루어져 그 일단부위에 상호 연락되게끔 일체로 용착된 스터핑박스(Stuffing Box)(12)로 구성된다. 상기 외관(10)에 있어서 스터핑박스(12)의 몸통부를 두껍게 한 이유는, 상기 슬립내관(20)을 기밀성있게 유지키 위한 후술하는 팩킹파우더(26)을 주입키 위한 팩킹공간부(25)와, 슬립내관(20)의 슬립작동시 이탈을 방지키 위한 환형의 걸림턱(14)을 마련키 위해서이다. 상기 슬립내관(20)은 외관(10)의 내경보다 작은 직경을 이루며, 양단이 개구된 중공상관으로 이루어져 그 외관(10)과는 상호 연락되게 설치된다. 또한 상기 슬립내관(20)은 외관(10)의 스터핑박스(12)의 내주면에 슬라이드 작동가능케 접속된다. 상기 슬립내관(20)은 외관(10)으로부터 돌출된 개구단부에는 인접되는 유체운송 배관(P1)과 연결되는 이음부(21a)를 갖는다. 상기 외관(10)내부에 위치되는 슬립내관(20)의 개구단부에는 상기 걸림턱(14)에 걸리는 스톱핀(24들이 고착된다. 이 스톱핀(24)에 의하여 슬립내관(20) 슬라이드작동시 외관(10)으로부터 이탈됨이 방지된다. 상기 외관(10)을 구성하는 스터핑박스(12)와 내관(20)의 주면사이에는 상기한 환형상의 팩킹공간부(25)가 마련된다. 상기 팩킹공간부(25)에는 후술하는 팩킹실린더(30)에 의해 팩킹파우더(26)가 주입되어져 충전된다. 이에 의해 외관(10)과 슬립내관(20)사이의 기밀성이 유지된다. 상기 팩킹파우더(26)는 씨일링작용과 아울러 비석면 자기윤활특성을 갖는다. 또 팩킹파우더(26)의 종류로서는 카본/테프론, 그래파이트 등이 있으나, 피운송용 유체의 온도에 따라서 적합한 것이 사용된다. 상기 팩킹공간부(25)의 팩킹파우더(26) 양측으로는 그 팩킹파우더(26)의 충전에 앞서, 주입되는 팩킹파우더(26)의 유출을 막고 팩킹파우더(26)의 내부압력을 유지하여 주기 위한 링형상의 팩킹부재들(27a, 27b)이 각각 위치된다.

상기 외관(10)의 일측 주벽부에는 그 외관(10)과 일체로 되어 외측으로 돌출된 상기 팩킹실린더(30)가 설치된다. 상기 팩킹실린더(30)는 내부중앙에 상기 팩킹공간부(25)와 상호연락되는 나사주입공(33)을 갖는 실린더부(32)와, 상기 나사주입공(33)내에 분리가능케 체결되며, 그 나사주입공(33)내로 투입되는 팩킹파우더(26)를 팩킹공간부(25)내로 압력을 가하여 주입하는 플러그(31)로 이루어진다. 상기 팩킹실린더(30)의 저부위치에는 팩킹공간부(25)내로 주입되는 팩킹파우더(26)의 역누출(Blow-Back)을 방지하기 위한 봉상의 안전밸브(40)가 관통설치된다. 상기 안전밸브(40)는 상기 실린더부(32)에 회동가능케 설치됨과 아울러 나사주입공(33)을 경유하는 부위에는, 그 나사주입공(33)과 일치되는 밸브공(43)이 구비된다. 상기 안전밸브(40)의 회동조작에 의해 나사주입공(33)은 개·폐된다. 상기 안전밸브(40)의 회동 조작시 나사주입공(33)의 개방상태 즉, 나사주입공(33)과 밸브공(43)과의 일치되는 상태를 외부에서 확인함에는, 상기 안전밸브(40)에 돌설된 돌기표시구(44)에 의해서 확인할 수 있다. 상기 돌기표시구(44)가 실린더부(32)의 정중앙에 직선위치로 입설되면, 나사주입공(33)이 개방상태로 됨을 알려주게 된다.

상기 외관(10)의 저부중앙에는 앵커베이스(50)가 일체로 설치된다. 이 앵커베이스(50)에 의해 조인트장치는 견고하게 고정설치된다. 또한, 외관(10)의 저부에는 배수플러그(55)가 설치된다. 또 상기 슬립내관(20)과 외관(10)의 스터핑박스(12a)의 주면사이에는 저마찰형 가이드인서트(57)가 설치되어, 슬립내관(20)의 슬라이드작동시 마찰을 감소시키어 줌과 아울러 고착이나 긁힘 등으로부터 슬립내관(20)의 슬립표면을 보호해 준다.

제2도는 본 고안에 설치된 팩킹실린더의 설치방향을 나타낸 것으로, 제1도의 어느 일측에서 보아 개략적으로 표시한 도면이다. 상기 팩킹실린더(30)의 설치갯수는 조인트외관(10)의 직경사이즈에 따라서 적어도 1개에서 부터 그 이상의 설치가 가능하다. 상기 팩킹실린더(30)의 방향은 외관(10)의 축방향에 대하여 90°각을 이루게 설치된다.

제3도는 팩킹실린더의 다른 각을 이루게 설치된 예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 상기 팩킹실린더(30)의 설치갯수는 상기 일 실시예와 마찬가지로 조인트의 사이즈에 따라서 임의로 설치가능하다. 상기 팩킹실린더(30)는 외관(10)의 주면에서 시계방향으로 45°각을 이루게 설치된다. 시계 반대방향으로 45°각을 이루게 설치할 수도 있다. 그 밖의 구조는 상기 실시예와 동일하다.

제4도는 팩킹실린더의 또다른 설치각도를 나타낸 것으로, 제1도의 전면에서 보아 개략적으로 표시한 도면이다. 상기 팩킹실린더(30)의 설치갯수는 상기 실시예와 동일하게 조인트외관사이즈에 따라서 임으로 조정가능하다. 또한 상기 팩킹실린더(30)는 외관(10)의 축방향에 대하여 45°각을 이루게 설치할 수 있다. 그 밖의 구조는 상기 실시예와 동일하다.

이상 제2도 내지 제4도는 팩킹실린더(30)의 설치위치에 대해 기술하고 있다. 팩킹실린더(30)는 제2도에서와 같이 외관(10)의 축선에 대해 직각으로 입설하는 것이 보편적이다.

하지만, 열배관은 공급배관과 회수배관으로 나누어지며, 배관라인은 단독적으로 한 배관만이 가는 경우는 드물고 다른 배관들과 함께 배관망을 형성하게 된다. 따라서, 배관주위에는 다른 배관들이 밀집하여 존재하는 것이 보편적이다. 특히, 공장내 천정에 설치할 경우 트러스트구조물 사이로 배관을 설치해야 하기 때문에 배관간의 간격이 좁다. 또한, 공동구 배관일 경우 공동구의 구조물을 적게 하기 위해서도 배관간의 간격을 최소로할 필요가 있다. 이로 인해, 팩킹실린더(30)를 외관(10)으로부터 수직입설할 경우 인접한 배관과 간섭을 일으킬 뿐 아니라 가동중 누수로 인한 보수작업시 팩킹실린더(30)를 통하여 팩킹파우더를 주입하는 작업공간이 협소하게 된다. 따라서, 팩킹실린더(30)를 외관(10)에 소정각도로 경사시켜 입설하는 편이 바람직하다. 특히, 제3도 및 제4도에 예시한 바와 같이 대략 45°정도로 외관(10)에서 경사입설하는 것이 이웃한 배관들과의 간섭방지 및 보수의 편의성을 기함에 있어 최적의 효과를 갖는다.

이와 같이 구성된 본 고안의 조인트장치는 앵커베이스(50)에 의해 지상에 견고하게 고정되며, 그 조인트장치에 인접되는 피유체운송용 배관들(P1, P2)의 단부는 슬립내관(20)의 이음부(21a, 21b)에 각각 기밀성있게 용착된다. 또한 상기 배관들(P1, P2)을 통해 운반되는 유체들은 다양한 온도와 압력을 지니고 있기 때문에, 그 배관들(P1, P2)은 유체의 온도 및 압력변화에 의해 반복적으로 선팽창과 수축작동을 하게 된다. 또한 외부기후변화나 충격 등에 의해서도 마찬가지이다. 그러나, 슬립내관(20)은 외관(10)에 대하여 슬라이드 작동가능하게 설치되어 있기 때문에, 그 배관들(P1, P2)과 일체로 용착된 슬립내관(20)은 즉시 상기 배관들(P1, P2)의 신축작동에 대응하여 수축 또는 팽창작용을 하게 된다. 따라서 배관들(P1, P2)을 보다 안전하게 지지하게 된다.

또한, 상기 슬립내관(20)의 슬립작동시 팩킹부재 즉, 팩킹파우더(26)가 외관(10)과 슬립내관(20) 사이를 기밀성있게 씨일링상태를 유지하기 때문에, 피운송용 유체가 슬립내관(20)측으로 누수되는 일이 없게 된다.

더우기 상기 팩킹파우더(26)은 주입식이므로, 슬립내관(20)의 계속적인 슬립작동으로 인한 마찰로 그 팩킹파우더(26)가 마모시에는, 언제든지 그 팩킹물질을 팩킹실린더(30)의 나사주입공(33)을 통해 팩킹공간부(25)내로 주입하면 된다. 즉, 실린더부(32)로부터 플러그(31)를 분리한 후, 분말상의 팩킹용물질을 나사주입공(33)내로 투입하고, 다시 플러그(31)를 나사주입공(33)에 서서히 체결하면 이 때의 압압력으로 팩킹물질은 나사주입공(33)을 따라서 팩킹공간부(25)내로 충전되어져 팩킹부재를 형성하게 된다. 팩킹물질은 압력을 가하면 응고되는 성질로 인해, 팩킹공간부(25)내로 압입됨과 동시에 팩킹부재를 형성토록 응고된다.

상기 안전밸브(40)은 팩킹물질 주입과정에 있어, 부족한 팩킹물질을 더 주입코져 플러그(31)를 분리시킬 시에는 안전밸브(40)를 회동시키어 밸브공(43)이 나사주입공(33)과 비연통상태로 되게 함에 의해, 나사주입공(33)은 자동적으로 폐쇄된다. 이렇게 한 후 플러그(31)를 분리시킨다. 이와 같이 하는 이유는 플러그(31)를 분리시 흡립력 발생으로 공간부(25)내에 기히 충전되어 있던 팩킹물질이 역누출(Blow-Back) 즉, 위로 올라오는 것을 방지키 위함이다. 팩킹물질의 재주입시에는 다시 안전밸브(40)를 회동시키어 밸브공(43)과 나사주입공(33)이 일치토록 하면 된다. 이처럼 팩킹물질을 주입식으로 한 것에 의해, 영속적으로 내·외관(10, 20) 사이를 기밀성있게 유지할 수 있다.

이상과 같이 본 고안에 의하면, 배관의 변형에 따라 대응되는 슬립관을 구비하고 있는 것에 의해, 배관의 열적선팽창과 수축변형시 보다 신속하게 대응하게 배관의 안전성을 유지토록 한 효과가 있다.

또한, 주입식 팩킹수단 채용으로 인해, 조인트장치의 기밀성을 지속적으로 유지할 수 있게 한 효과를 갖게 한다.

Claims (8)

1. 서로 인접하는 배관들을 밀폐적으로 연결하는 조인트장치에 있어서, 인접되는 어느 하나의 배관과 연결되며, 유체가 경유토록 중공구조를 이루는 외관(10); 상기 외관(10)의 일측내주면에 슬라이드되게 접속되며, 어느 하나의 배관에 기밀성있게 연결되는 슬립내관(20); 상기 외관(10)의 주벽에서 일체로 돌설되며, 팩킹물질주입공(33)이 설치된 실린더부(32)와 주입공(33)에 체결되어 팩킹물질을 압입하는 플러그(31)로 이루어진 팩킹실린더(30); 및 상기 외관(10) 저부에 고착된 앵커베이스(50)를 포함하는 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 내·외관(10, 20) 사이에는 주입공(33)과 연락되는 팩킹실이 구비되고, 그 실내에는 팩킹물질을 주입할 수 있게 한 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 팩킹실린더(30)는 팩킹물질의 역누출방지용 안전밸브(40)를 더 포함하는 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 팩킹실린더(30) 방향은 외관(10)의 축방향에 대하여 90°각을 이루게 한 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 팩킹실린더(30) 방향은 외관(10)의 주면에서 어느 일측 둘레방향으로 45°각을 이루게 한 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치.
6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 팩킹실린더(30) 방향은 외관(10)의 축방향에 대하여 45°각을 이루게 한 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 외관(10)에는 배수플러그(55)를 더 포함하는 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 슬립내관(20)에는 이탈방지용 스톱핀(24)을 더 포함하는 지상용 인젝숀 슬립조인트 장치.