WO2017052312A1 - 배관용 클램프 - Google Patents

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WO2017052312A1
WO2017052312A1 PCT/KR2016/010722 KR2016010722W WO2017052312A1 WO 2017052312 A1 WO2017052312 A1 WO 2017052312A1 KR 2016010722 W KR2016010722 W KR 2016010722W WO 2017052312 A1 WO2017052312 A1 WO 2017052312A1
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WO
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pipe
preventing member
gap
corrosion preventing
gap corrosion
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PCT/KR2016/010722
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윤병영
이민정
최련하
임채선
김현수
하준호
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삼성중공업 주식회사
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
    • C23F13/08—Electrodes specially adapted for inhibiting corrosion by cathodic protection; Manufacture thereof; Conducting electric current thereto
    • 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
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    • 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
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    • F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
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    • F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/18—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation specially adapted for pipe fittings

Definitions

  • the present invention relates to a pipe clamp.
  • floating structures such as ships, drilling vessels, floating production storage offloading equipment (FPSO), may be provided with plumbing equipment for transporting working fluids such as gas or oil.
  • FPSO floating production storage offloading equipment
  • the drilling vessel may be equipped with drilling equipment such as derrick, and lubricating oil may be provided through the pipe for smooth driving of the drilling drill drilling the seabed.
  • the pipe since the pipe is to be fixed without shaking for the long-distance transfer of lubricating oil, the pipe may be fixed by the clamp.
  • Clamps are installed at regular intervals along the length of the pipe, in accordance with the ship design, to firmly support the pipe.
  • pipes extending to the basement of several tens to hundreds of meters or less, it is difficult for a worker to maintain and difficult to maintain, and if a pipe is damaged due to corrosion or the like, a problem of leaking a working fluid from a damaged part may occur.
  • the pipe for transporting the working fluid is made of stainless steel or various metal materials, and the pipe clamp may be made of plastic.
  • Crevice corrosion is the electrochemical corrosion caused by the difference in concentration of ions due to the electrolyte solution entering the gap between metals or between metals and other materials.
  • Embodiments of the present invention to provide a pipe clamp that can minimize the gap corrosion due to contact with external moisture and oxygen.
  • the gap corrosion preventing member surrounding the outer surface of the pipe; And a body having an opening wall that is assembled with the gap preventing member interposed therebetween, and having an opening wall through which the pipe penetrates at both ends, wherein the gap corrosion preventing member is provided with a length equal to a distance between the opening walls. An end of the corrosion preventing member may be supported by the opening wall.
  • the gap corrosion preventing member may include an aluminum alloy having an oxide film formed on a surface thereof.
  • the inner diameter of the gap preventing member may have a diameter at least smaller than the inner diameter of the opening hole.
  • the opening hole may be provided with an inclined surface such that the inner diameter of the outer hole is at least larger than the inner diameter of the inner hole.
  • a stepped portion may be formed at an end of the gap preventing member, and the stepped portion of the gap preventing member may be supported by an opening hole of the opening wall through which the pipe passes.
  • the stepped portion of the gap corrosion preventing member may be supported to at least contact the inner diameter surface of the opening hole so as not to be exposed to the outside of the body.
  • the stepped portion may include an inclined surface such that the inner diameter of the outer portion is at least larger than the inner diameter of the inner portion.
  • the gap corrosion preventing member surrounds the upper outer diameter surface of the pipe and surrounds the first prevention member supported by the opening hole through the stepped portion, the lower outer diameter surface of the pipe, and the opening hole through the stepped portion. It may include a second preventing member that is supported.
  • the gap corrosion preventing member may include a metal having a metal reactivity greater than that of the pipe, the anti-corrosion part disposed to surround the circumferential surface of the pipe, and an outer circumference protection part disposed to surround the outer circumferential surface of the rust preventive part.
  • the body includes a first body and a second body is assembled to each other to surround the circumferential surface of the pipe, the interior of the first body and the second body, the gap corrosion preventing member is seated
  • a support having a shape corresponding to at least a part of the outer circumferential surface of the gap corrosion preventing member may be provided.
  • the rust preventive portion may have a length shorter than the length of the outer circumference protection portion.
  • the gap corrosion preventing member further includes a finish protection unit having an inner circumferential surface corresponding to the circumferential surface of the pipe, the finish protection unit is provided on both sides in the longitudinal direction of the rust preventive portion, the outer circumferential surface of the finish protection unit is the outer circumference It can be tightly coupled to the inner peripheral surface of the protection.
  • both ends of the gap corrosion preventing member are bent in the direction in which the body is provided and introduced into the body, and the bodies are provided in a shape corresponding to each other, and are assembled to surround the outer circumferential surface of the pipe. It is provided with a body and a second body, the first body and the second body may be provided with a support portion which is inserted inward to seat the gap preventing member.
  • the gap corrosion preventing member may be mounted on a support of the first body and contacted with a part of an outer circumferential surface of the pipe, a first prevention member seated on a support of the second body, and the first prevention member of the pipe. It may be provided as a second preventing member in contact with a portion of the outer peripheral surface that is not in contact.
  • first and second prevention members are provided in a shape corresponding to the outer circumferential surface of the pipe, the inner surface is provided with a corrosion portion which is in contact with the outer circumferential surface of the pipe, and extended radially outward from the corrosion portion And a flange portion bent toward the first body and the second body at an extended end of the connection portion.
  • Embodiments of the present invention by applying an aluminum alloy formed on the surface of the oxide film to the anti-corrosion member, after the oxide film is destroyed in an environment where the corrosion is generated, the anti-corrosion member is corroded before the pipe, the corrosion of the pipe There is an advantage that it can be effectively prevented, and consequently, the working life of the pipe can be prominently increased.
  • the embodiments of the present invention since the stepped portion of the corrosion preventing member is corroded earlier than the rest of the corrosion preventing member except for the stepped portion, there is no space between the pipe and the body, and eventually, the gap corrosion due to the space is generated. It can be prevented, and in particular, since the body effectively holds the pipe, the bearing force can be maintained as it is.
  • embodiments of the present invention has the advantage that the corrosion preventing member is not exposed in the body of the clamp, thereby minimizing contact with external moisture and oxygen.
  • the embodiments of the present invention since the end of the gap preventing member is supported on the opening wall of the body, it is easy to fix the gap preventing member to the body, no need for a separate fixing device for fixing the gap corrosion preventing member There is an advantage.
  • embodiments of the present invention by forming a coating layer on the outer circumferential surface of the pipe except for the contact surface of the gap corrosion prevention member, it is possible to prevent the corrosion products due to corrosion of the gap corrosion prevention member generated inside the clamp, As a result, there is an advantage that the life of the gap corrosion preventing member can be extended.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a plumbing fixture according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a pipe clamp according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line “A-A” of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating a pipe clamp according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a pipe clamp according to a modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph comparing the service life of the aluminum alloy having an oxide film formed on the surface of the clamp for plumbing according to the second embodiment of the present invention, and the gap corrosion preventing member having no oxide film formed on the surface thereof; .
  • FIG. 7 is a perspective view showing a plumbing fixture according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a pipe clamp according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line “B-B” of FIG. 8.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing a pipe clamp according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a pipe clamp according to a modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view of a piping facility including a clamp for piping according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an enlarged view of the pipe clamp of FIG. 12.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a state in which the pipe clamp of FIG. 13 is fastened without a pipe.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of the pipe clamp of FIG. 13.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line "C-C" in FIG.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view showing a gap corrosion preventing member according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view illustrating a state in which the gap corrosion preventing member of FIG. 17 is assembled.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line “D-D” of FIG. 18.
  • FIG. 20 is a schematic perspective view of a pipe to which a pipe clamp according to a fifth embodiment of the present invention is coupled.
  • 21 is an enlarged view illustrating an enlarged pipe clamp according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a schematic perspective view of a pipe clamp according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a schematic exploded perspective view of a pipe clamp according to a fifth embodiment of the present invention.
  • 24 is a schematic cross-sectional view taken along the line “E-E” of FIG. 21.
  • 25 is a schematic perspective view of a gap corrosion preventing member provided in a pipe clamp according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a plumbing fixture according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a perspective view showing a pipe clamp according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a "AA" of FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the pipe section
  • FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating a pipe clamp according to a first embodiment of the present invention.
  • the pipe clamp 100 according to the first embodiment of the present invention, the gap corrosion preventing member 110 and the gap corrosion preventing member surrounding the outer surface of the pipe 200 (
  • the gap 120 may include a body 120 to which the gap corrosion preventing member 110 is assembled.
  • the pipe 200 is a pipe (or tube) for transporting oil, gas, etc. to a long distance, it may be made of stainless steel (Stainless Steel) or various series alloys excellent in corrosion resistance and strength. Pipe 200 may be formed in the lengthwise direction of the pipeline for transporting the fluid, it may be fixed through the clamp 100 in the installation area 20, such as a plate.
  • the body 120 may fix the pipe 200 to the installation region 20 or connect the plurality of pipes 200 to each other.
  • the body 120 may be provided in the form of a housing of a hexahedron, and an opening wall 121 having an opening hole 121a may be provided at both ends of the body 120.
  • the opening hole 121a is a through hole having a shape corresponding to the outer circumferential surface of the pipe 200, and the inner diameter of the opening hole 121a is designed to be at least larger than the outer diameter of the pipe 200 at intervals at which a gap corrosion does not occur. do.
  • the interval between the inner diameter of the opening hole 121a and the outer diameter of the pipe 200 may maintain a distance of about 100 microns or more.
  • a rib 122 may be provided inside the body 120 to support an outer surface of the gap corrosion preventing member 110.
  • the rib 122 may be formed of at least one, and the end portion of the rib 122 may be formed in a shape corresponding to the outer surface shape of the gap corrosion preventing member 110.
  • the inside of the body 120 is a structure that is provided with a rib 122 for supporting the gap corrosion preventing member 110, but is not limited to this, the body 120, without a separate rib, the body It may be possible to support the anti-corrosion member 110 by its own structure (eg, the state in which the interior of the body is filled) of 120.
  • the body 120 may be made of a metal material having a greater activity than the pipe 200, but may be made of a nonmetal material in consideration of cost and weight.
  • the body 120 may be made of Teflon material including Teflon, a composite synthetic resin containing Teflon, plastic, glass fiber, or the like.
  • the body 120 may be configured of a first body 120a and a second body 120b that are assembled with the gap corrosion preventing member 110 interposed therebetween.
  • the first body 120a may have a box shape in which a lower portion thereof is opened to surround the upper portion of the gap corrosion preventing member 110, and the second body 120b may have an upper portion so as to surround a lower portion of the gap corrosion preventing member 110. It may be in the form of an open box.
  • the first prevention member 110a may be fitted into the first body 120a and the second prevention member 110b may be fitted into the second body 120b.
  • the first body 120a and the second body 120b are one body 120 by a fastening member 130 such as a bolt in a state in which the first body 120a and the second body 120b are disposed up and down with the gap corrosion preventing member 110 interposed therebetween. Can be assembled.
  • the fastening member 130 may be assembled to the mounting holes 123 of the first body 120a and the second body 120b by passing through the through hole 151 of the reinforcing plate 150.
  • the body 120 is composed of a first body 120a and a second body 120b which are assembled to surround the upper and lower portions of the gap corrosion preventing member 110, respectively, but are not limited thereto. No.
  • the body 120 may be provided in one box form.
  • the gap corrosion preventing member 110 is in direct contact with the outer surface of the pipe 200. In the state disposed between the body 120 and the pipe 200, the pipe 200 is corroded earlier than the pipe 200. Can prevent corrosion of crevices.
  • a battery is formed by a potential difference between the two metals.
  • a relatively active metal becomes an anode
  • a less active metal or a noble metal becomes a cathode.
  • the anode gives electrons and oxidizes to produce corrosion, while the cathode receives and reduces electrons to protect against corrosion. Using this principle to prevent corrosion is called cathodic protection.
  • the anode at this time is called a sacrificial anode.
  • the pipe 200 becomes a cathode
  • the gap corrosion preventing member 110 becomes a sacrificial anode
  • the gap corrosion preventing member 110 is corroded before the pipe 200, thereby protecting the pipe 200 from corrosion. can do.
  • the inner diameter H1 of the gap corrosion preventing member 110 may be designed to have a diameter that is at least smaller than the inner diameter H2 of the opening hole 121a at intervals at which the gap corrosion does not occur.
  • the interval between the inner diameter of the opening hole 121a and the outer diameter of the pipe 200 may maintain a spacing of about 100 microns or more. As a result, it is possible to prevent the outer surface of the pipe 200 from directly contacting the inner diameter surface of the opening hole 121a.
  • the inner diameter of the gap corrosion preventing member 110 is designed to have the same diameter as the outer diameter of the pipe 200, so that the inner diameter surface of the gap corrosion preventing member 110 and the outer diameter surface of the pipe 200 are in close contact with each other, thereby causing a gap. Corrosion can be prevented in advance between the inner diameter surface of the corrosion preventing member 110 and the outer diameter surface of the pipe 200.
  • the gap corrosion preventing member 110 may include a first prevention member 110a that is in close contact with the upper outer surface of the pipe 200, and a second prevention member 110b that is in close contact with the lower outer surface of the pipe 200.
  • the outer surfaces of the first and second prevention members 110a and 110b may be supported by the ribs 122 of the body 120, and the first and second prevention members 110a and 110b may be supported. Both ends of the body 120 may be supported by the opening wall 121 of the body 120. To this end, the distance between the gap preventing member 110 and the opening wall 121 is designed to be the same length.
  • the gap corrosion preventing member 110 is supported in the outer diameter direction of the pipe 200 through the ribs 122 of the body 120, so that the inner surface of the gap corrosion preventing member 110 on the outer surface of the pipe 200. It can be as close as possible.
  • the gap corrosion preventing member 110 is supported in the longitudinal direction of the pipe 200 through the opening wall 121 of the body 120, so that the gap corrosion preventing member (without a separate fixing device) in the body 120 ( The position of 110 may be fixed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a pipe clamp according to a modification of the first embodiment of the present invention.
  • an inclined surface inclined in the outward direction of the body 120 may be formed in the opening hole 121a ′ of the body 120.
  • the opening hole 121a ' is composed of an inner diameter surface having an inner diameter located at an outer side and at least larger than an inner diameter located at an inner side, so that the condensed water located in the opening hole 121a' is in an outward direction of the body 120 through the inclined surface. Can be discharged.
  • the coating layer 210 for preventing corrosion is formed on the outer circumferential surface of the pipe 200, except the surface that the gap corrosion preventing member 110 is in contact Can be.
  • a coating layer 210 may be formed on an outer circumferential surface of the pipe 200, particularly, an outer circumferential surface of the pipe 200 except for a surface in which the gap corrosion preventing member 110 contacts.
  • the coating layer 210 is mixed with an anticorrosive material such as an anti-corrosive paint, such as a transparent epoxy or urethane paint, and is applied to the outer circumferential surface of the pipe 200 except for the surface where the gap corrosion preventing member 110 contacts, thereby preventing the corrosion corrosion member 110. Corrosion products due to the corrosion of the) can be prevented from occurring in the interior of the clamp 100, after all, it is possible to extend the life of the gap corrosion prevention member (110).
  • the coating layer 210 may be mixed with an indicator that changes color depending on the PH concentration. For example, when corrosion occurs on the outer circumferential surface of the pipe 200, the pH is lowered by increasing hydrogen ions in the corrosion-prone part, and the pH is increased due to an increase in OH ions on the outer circumferential surface of the pipe 200 adjacent to the crevice corrosion. do. Therefore, if the coating layer 210 is mixed with the indicator on the outer circumferential surface of the pipe 200, since the corrosion is always accompanied by a pH change, through the coating layer 210 containing the indicator, it is possible to detect the gap corrosion.
  • the indicator mixed in the coating layer 210 may be an alkali detection indicator which is discolored when it is changed from neutral to alkaline.
  • an indicator having a corresponding discoloration pH range may be used according to the material of the pipe 200.
  • the clamp 100 may include a gap corrosion preventing member 110 surrounding the outer surface of the pipe 200, and a body 120 at which an end of the gap corrosion preventing member 110 is supported by the opening wall 121.
  • a gap corrosion preventing member 110 surrounding the outer surface of the pipe 200
  • a body 120 at which an end of the gap corrosion preventing member 110 is supported by the opening wall 121.
  • a pair of bodies 120 are disposed to face each other such that the gap corrosion preventing member 110 surrounds the outer circumferential surface of the pipe 200.
  • the reinforcing plate 150 is disposed on the upper part of the body 120, a fastening member 130 such as a bolt is inserted into the through hole 151 of the reinforcing plate 150, and then the plate, which is the installation region 20, is placed on the plate. By fastening, the installation work of the clamp 100 is completed.
  • the outer surfaces of the first and second prevention members 110a and 110b may be supported by the ribs 122 of the body 120, and the first and second prevention members 110a and 110b may be supported. Both ends of the) are supported by the opening wall 121 of the body 120, so that the position of the gap corrosion preventing member 110 may be fixed in the body 120 without a separate fixing device.
  • the coating layer 210 for preventing corrosion is formed on the outer circumferential surface of the pipe 200 except for the surface in which the gap corrosion preventing member 110 contacts, the corrosion product due to corrosion of the gap corrosion preventing member 110 is clamped. It can be prevented from occurring inside the 100.
  • the gap corrosion preventing member may be formed of an aluminum alloy having an oxide film formed on a surface thereof.
  • a sacrificial aluminum electrode (Sacricial Al Anode) that is usually applied to the anticorrosion member to prevent corrosion of the pipe, to prevent corrosion of the target metal (for example, pipe) to prevent corrosion, In, Zn
  • the target metal for example, pipe
  • Sn By adding Sn, it is possible to continuously maintain the role as a sacrificial electrode, where the role of the added elements (In, Zn, Sn 7) is to corrode the target metal (pipe) to prevent corrosion in the corrosive environment Maximizes the protection area and prevents the formation of an oxide film on the sacrificial aluminum electrode surface to continuously perform the corrosion protection role.
  • the aluminum alloy in which the oxide film is formed on the surface can be used as the component of the gap corrosion prevention member applied to this embodiment.
  • the anti-corrosion clamp is a clamp used for highly corrosion-resistant pipes including stainless steel, the oxide film present in the aluminum alloy is not destroyed in a general environment, but is destroyed in an environment where the pipe corrosion occurs. This is because, since the corrosion of the pipe can be prevented by the aluminum alloy base material.
  • FIG. 6 is a graph comparing the service life of the aluminum alloy having an oxide film formed on the surface of the clamp for plumbing according to the second embodiment of the present invention, and the gap corrosion preventing member having no oxide film formed on the surface thereof; .
  • A is a zinc sacrificial member (Zn anode)
  • B is an aluminum sacrificial member (Al anode)
  • C is an aluminum alloy (Al ally: 2024)
  • D is an aluminum alloy (Al ally: 6061)
  • E is an aluminum alloy (Al ally: 7075).
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing a plumbing fixture according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a perspective view showing a pipe clamp according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. I is a cross-sectional view showing a cutaway line
  • FIG. 10 is an exploded perspective view showing a pipe clamp according to a third embodiment of the present invention.
  • the clamp 100 for pipes according to the third embodiment of the present invention the gap corrosion preventing member 110 and the gap corrosion preventing member surrounding the outer surface of the pipe 200 (
  • the gap preventing member 110 may be assembled with the body 120 to support the stepped portion 124 of the 110.
  • the pipe 200 is a pipe (or tube) for transporting oil, gas, etc. to a long distance, it may be made of stainless steel (Stainless Steel) or various series alloys excellent in corrosion resistance and strength. Pipe 200 may be formed in the lengthwise direction of the pipeline for transporting the fluid, it may be fixed through the clamp 100 in the installation area 20, such as a plate.
  • the body 120 is configured to fix the pipe 200 to the installation area 20 or to connect the plurality of pipes 200 to each other, and may be provided in the form of a hexahedral housing. Opening walls 121 having opening holes 121a may be provided at both ends of the body 120.
  • the opening hole 121a is a through hole having a shape corresponding to the outer circumferential surface of the pipe 200, and the inner diameter of the opening hole 121a is designed to be at least larger than the outer diameter of the pipe 200 at intervals at which a gap corrosion does not occur. do.
  • the interval between the inner diameter of the opening hole 121a and the outer diameter of the pipe 200 may maintain a distance of about 100 microns or more.
  • a rib 122 may be provided inside the body 120 to support an outer surface of the gap corrosion preventing member 110.
  • the rib 122 may be formed of at least one, and the end portion of the rib 122 may be formed in a shape corresponding to the outer surface shape of the gap corrosion preventing member 110.
  • the inside of the body 120 is a structure that is provided with a rib 122 for supporting the gap corrosion preventing member 110, but is not limited to this, the body 120, without a separate rib, the body It may be possible to support the anti-corrosion member 110 by its own structure (eg, the state in which the interior of the body is filled) of 120.
  • the body 120 may be made of a metal material having a greater activity than the pipe 200, but may be made of a nonmetal material in consideration of cost and weight.
  • the body 120 may be made of Teflon material including Teflon, a composite synthetic resin containing Teflon, plastic, glass fiber, or the like.
  • the body 120 may be configured of a first body 120a and a second body 120b that are assembled with the gap corrosion preventing member 110 interposed therebetween.
  • the first body 120a may have a box shape in which a lower portion thereof is opened to surround the upper portion of the gap corrosion preventing member 110, and the second body 120b may have an upper portion so as to surround a lower portion of the gap corrosion preventing member 110. It may be in the form of an open box.
  • the first prevention member 110a may be fitted into the first body 120a and the second prevention member 110b may be fitted into the second body 120b.
  • the first body 120a and the second body 120b are one body 120 by a fastening member 130 such as a bolt in a state in which the first body 120a and the second body 120b are disposed up and down with the gap corrosion preventing member 110 interposed therebetween. Can be assembled.
  • the fastening member 130 may be assembled to the mounting holes 123 of the first body 120a and the second body 120b by passing through the through hole 151 of the reinforcing plate 150.
  • the body 120 is composed of a first body 120a and a second body 120b which are assembled to surround the upper and lower portions of the gap corrosion preventing member 110, respectively, but are not limited thereto. No.
  • the body 120 may be provided in one box form.
  • the gap corrosion preventing member 110 is a portion where direct contact is made to the outer surface of the pipe 200, and is disposed between the body 120 and the pipe 200 to be corroded earlier than the pipe 200, thereby providing a pipe 200. ) Can prevent crevice corrosion.
  • the pipe 200 becomes a cathode
  • the gap corrosion preventing member 110 becomes a sacrificial anode
  • the gap corrosion preventing member 110 is corroded before the pipe 200, thereby protecting the pipe 200 from corrosion. can do.
  • the inner diameter of the gap corrosion preventing member 110 is designed to be at least larger than the outer diameter of the pipe 200 at intervals at which the gap corrosion does not occur.
  • the gap corrosion preventing member 110 may include a first prevention member 110a that is in close contact with the upper outer surface of the pipe 200, and a second prevention member 110b that is in close contact with the lower outer surface of the pipe 200.
  • the outer surfaces of the first and second prevention members 110a and 110b may be supported by the ribs 122 of the body 120, and the first and second prevention members 110a and 110b may be supported. Both ends of the may be supported by the opening hole 121a of the opening wall 121 through the stepped portion 124.
  • the gap corrosion preventing member 110 is supported in the outer diameter direction of the pipe 200 by the ribs 122 of the body 120, so that the inner surface of the gap corrosion preventing member 110 is disposed on the outer surface of the pipe 200. It can be as close as possible and is supported by the opening hole 121a of the body 120 through the stepped portion 124, so that the position of the gap corrosion preventing member 110 is fixed within the body 120 without a separate fixing device. Can be.
  • the stepped portion 124 of the corrosion preventing member 110 is corroded earlier than the rest of the gap corrosion preventing member 110 except for the stepped portion 124. Since no space is generated between the pipe 200 and the body 120, a gap corrosion due to the space can be prevented, and since the body 120 effectively holds the pipe 200, the bearing force can be maintained as it is. have.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a pipe clamp according to a modification of the third embodiment of the present invention.
  • an inclined surface inclined in the outward direction of the body 120 may be formed at the stepped portion 124 ′ of the gap corrosion preventing member 110. have.
  • the stepped portion 124 ' is formed of an inner diameter surface having a diameter at least larger than an inner diameter located at an outer side thereof, so that the condensed water positioned at the stepped portion 124' is inclined outwardly through the inclined surface. Can be discharged.
  • a coating layer 210 is formed on the outer circumferential surface of the pipe 200 except for the surface where the gap corrosion preventing member 110 contacts. Can be.
  • a coating layer 210 may be formed on the outer circumferential surface of the pipe 200, particularly, the outer circumferential surface of the pipe 200 except for the contact surface of the gap corrosion preventing member 110.
  • the coating layer 210 is mixed with an anticorrosive material such as an anti-corrosive paint, such as a transparent epoxy or urethane paint, and is applied to the outer circumferential surface of the pipe 200 except for the surface where the gap corrosion preventing member 110 contacts, thereby preventing the corrosion corrosion member 110. Corrosion products due to the corrosion of the) can be prevented from occurring in the interior of the clamp 100, after all, it is possible to extend the life of the gap corrosion prevention member (110).
  • the coating layer 210 may be mixed with an indicator that changes color depending on the PH concentration. For example, when a crevice corrosion occurs on the outer circumferential surface of the pipe 200 in contact with the clamp 100, the hydrogen ion is increased in the site where the crevice corrosion occurs, the pH is lowered, and the outer circumferential surface of the pipe 200 adjacent to the crevice corrosion. The pH is increased due to the increased OH ion. Therefore, if the coating layer 210 is mixed with the indicator on the outer circumferential surface of the pipe 200, since the gap corrosion is always accompanied by a pH change, through the coating layer 210 containing the indicator, it is possible to detect the gap corrosion.
  • the indicator mixed in the coating layer 210 may be an alkali detection indicator which is discolored when it is changed from neutral to alkaline.
  • an indicator having a corresponding discoloration pH range may be used according to the material of the pipe 200.
  • the clamp 100 may include a gap corrosion preventing member 110 surrounding the outer surface of the pipe 200, and a body 120 at which an end of the gap corrosion preventing member 110 is supported by the opening wall 121.
  • a gap corrosion preventing member 110 surrounding the outer surface of the pipe 200
  • a body 120 at which an end of the gap corrosion preventing member 110 is supported by the opening wall 121.
  • a pair of bodies 120 are disposed to face each other such that the gap corrosion preventing member 110 surrounds the outer circumferential surface of the pipe 200.
  • the reinforcing plate 150 is disposed on the upper part of the body 120, a fastening member 130 such as a bolt is inserted into the through hole 151 of the reinforcing plate 150, and then the plate, which is the installation region 20, is placed on the plate. By fastening, the installation work of the clamp 100 is completed.
  • the outer surfaces of the first and second prevention members 110a and 110b may be supported by the ribs 122 of the body 120, and the first and second prevention members 110a and 110b may be supported. Both ends of the) are supported by the opening hole 121a through the stepped portion 124, so that the position of the gap corrosion preventing member 110 may be fixed in the body 120 without a separate fixing device.
  • the coating layer 210 for preventing corrosion is formed on the outer circumferential surface of the pipe 200 except for the surface in which the gap corrosion preventing member 110 contacts, the corrosion product due to corrosion of the gap corrosion preventing member 110 is clamped. It can be prevented from occurring inside the 100.
  • FIG. 12 is a perspective view of a pipe installation including a pipe clamp according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the piping facility 10 may be installed in an installation area 20 such as a plate, and may include a pipe clamp 100 connected to the pipe 200. Include.
  • the pipe clamp 100 may be made of a material such as Teflon (Teflon), Teflon-containing composite resin, plastic or glass fiber (Glass Fiber) in consideration of the cost.
  • the pipe 200 may be installed in the installation region 20 by the pipe clamp 100, and the plurality of pipes 200 may be connected by the pipe clamp 100.
  • the pipe 200 provides a pipe through which fluids such as oil and gas are transported to a long distance, and may be made of stainless steel or corrosion resistance alloy having excellent corrosion resistance and strength.
  • a gap corrosion preventing member may be provided between the pipe clamp 100 and the pipe 200.
  • FIG. 13 is an enlarged view of the pipe clamp of FIG. 12
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating a state in which the pipe clamp of FIG. 13 is fastened without a pipe
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of the pipe clamp of FIG. 13, and FIG. 16. Is a cross-sectional view taken along "CC" in FIG.
  • the pipe clamp 100 is in surface contact with the circumferential surface of the pipe 200 to fix the pipe 200 to the installation region 20 or to connect the plurality of pipes 200 to each other.
  • the pipe clamp 100 may include a pair of bodies 120a and 120b and a fastening member 130 connecting the pair of bodies 120a and 120b.
  • the first body 120a may be disposed above the pipe 200
  • the second body 120b may be disposed below the pipe 200.
  • the first body 120a of the pipe 200 may have a shape surrounding the upper circumferential surface of the pipe 200.
  • the first body 120a may have a hexahedral shape, and at least one mounting hole 123 into which the fastening member 130 may be inserted may be formed on an upper surface thereof.
  • a semicircular opening hole 121a through which the pipe 200 is inserted may be formed on one surface of the first body 120a and the other surface on the opposite side thereof.
  • the support body 112 may be formed in the first body 120a to support the gap corrosion preventing member 110.
  • the support part 112 may have a shape corresponding to the outer circumferential surface of the gap corrosion preventing member 110, and the gap corrosion preventing member may be seated on the support part 112.
  • the support part 112 since the support part 112 is inserted inward more than the semicircular opening hole 121a, the support part 112 may have a radius larger than that of the semicircular opening hole 121a.
  • the "outer circumferential surface" of the anticorrosion member means the side opposite to the surface where the anticorrosion member is in contact with the pipe.
  • the second body 120b may have a shape surrounding the lower circumferential surface of the pipe 200.
  • the specific configuration of the second body 120b may be provided in the same manner as the first body 120a.
  • the spirit of the present invention is not limited due to the shape of the body, the body of the clamp (120a, 120b) is a concept of the present invention It is possible to carry out the deformation as long as it does not harm.
  • a fastening member 130 such as a bolt is mounted to the mounting hole 123 of the first body 120a. And as it is fastened to the insertion hole 102 of the second body (120b) may be provided to clamp the pipe (200). In this case, the reinforcing plate 130 may be provided between the first body 120a and the fastening member 130.
  • the gap corrosion preventing member 110 may be disposed between the bodies 120a and 120b and the pipe 200 when viewed in the axial section of the pipe 200 (FIG. 16).
  • the axial direction of the pipe 200 means the x-axis direction of FIG.
  • the gap corrosion preventing member 110 includes a rust preventive portion 115 disposed to surround all or a part of the circumferential surface of the pipe 200, and an outer circumferential protection portion disposed to surround the outer circumferential surface of the rust preventive portion 115 ( 114).
  • the "outer circumferential surface" of the rust preventive portion means a surface opposite to the surface on which the rust preventive portion contacts the pipe, similarly to the outer circumferential surface of the gap corrosion preventing member described above.
  • the rust preventive part 115 may include a metal having a greater metal reactivity than the pipe 200.
  • the rust preventive part 115 may be formed of an alloy in which tin (Sn), phosphorus (In) is mixed with aluminum (Al) or aluminum (Al), zinc (Zn), or a zinc alloy.
  • the type of the rust preventing part 115 is not limited to the proposed embodiment, and may be replaced by using a metal material having a greater corrosiveness than the pipe provided.
  • the outer circumference protection part 114 may have a length shorter than the lengths of the bodies 120a and 120b, whereby the outer circumference protection part 114 may not be exposed to the outside of the bodies 120a and 120b.
  • length means the length along the axial direction of the pipe 200, that is, the x-axis direction of Figure 13, and the “length” described in the specification and claims of the present application, unless otherwise specified, It means the length along the x-axis direction.
  • outer circumference protection part 114 may be provided to surround the entire outer circumferential surface of the rust prevention part 115.
  • the outer circumference protection part 114 may have a length longer than that of the rust prevention part 115, thereby surrounding the rust prevention part 115 along the axial direction (x direction) of the pipe 200.
  • the outer circumference protection part 114 and the rust prevention part 115 may be combined with an adhesive means such as an adhesive.
  • the outer periphery protection unit 114 may be made of a material such as Teflon (Teflon), a composite synthetic resin containing Teflon, plastic, high strength polyethylene, para-aromatic polyamide or glass fiber (Glass Fiber).
  • the rustproof part 115 and the outer circumferential protection part 114 are illustrated as members having a predetermined thickness, but this is only an example, and a film, foil, and tapeable material having a very thin thickness are illustrated. It is also possible to form such as.
  • the rust preventive portion 115 of the anti-corrosion member 110 may serve as a sacrificial anode to minimize corrosion of the pipe 200.
  • the outer circumferential protection unit 114 minimizes the exposure of the outer circumferential surface of the rust preventive unit 115 to water, air, or the like existing in the body. Therefore, the extent to which the rust preventive part 115 is naturally consumed can be reduced, and can function as a sacrificial anode for a longer period of time. That is, since the outer circumference protection part 114 is provided, the lifespan of the rust prevention part 115 is longer than before.
  • the outer circumference protection part 114 has an effect of improving the tension of the rust prevention part 115 and reducing breakage.
  • the rust-preventing portion 115 when it is formed very thin in the form of a film, foil, etc., it has a low tensile strength / yield strength of several hundred MPa, so the risk of breakage is high, but the outer protective part 114 at several tens of GPa Since it has a high tensile strength / yield strength of about several hundred GPa, the outer circumferential protection portion 114 is provided to have an effect that the damage to the rust preventive portion 115 can be minimized.
  • the gap corrosion preventing member 110 and the rust preventive portion 115 are shown as being divided into two members above and below, but this is merely an example, and as one member. It is also possible to form. That is, the gap corrosion preventing member 110 and the rust preventive portion 115 are each formed as one member and taped to surround the outer circumferential surface, and the start portion and the end portion of the taping may be provided by bonding to each other through an adhesive or the like. .
  • the entire outer circumferential surface of the gap corrosion preventing member 110 is shown to be in contact with the support 112, the spirit of the present invention is not limited thereto.
  • a groove or a recess recessed from the surface in contact with the pipe 200 is formed in the support 112, so that only a portion of the outer circumferential surface of the gap corrosion preventing member 110 may contact the support 112.
  • the gap corrosion preventing member 110 may include a finish protection unit 116 provided to surround the circumferential surface of the pipe 200.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view illustrating a gap corrosion preventing member according to a fourth exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 18 is a perspective view illustrating a state in which the gap corrosion preventing member of FIG. 17 is assembled
  • FIG. DD " is a perspective view illustrating a state in which the gap corrosion preventing member of FIG. 17 is assembled
  • the gap corrosion preventing member 110 additionally includes a finish protection part 116.
  • the finish protection unit 116 may have a shape in which an inner circumferential surface surrounds a circumferential surface of the pipe 200, and an outer circumferential surface is surrounded by an inner circumferential surface of the outer circumferential protection unit 114.
  • the finish protection part 116 is arrange
  • the "inner circumferential surface” means a surface (opposing surface) facing the circumferential surface of the pipe.
  • finish protection unit 116 may be coupled with an adhesive means such as an outer circumferential protection unit 114 and an adhesive, and at this time, the inner circumferential surface of the outer circumference protection unit 114 and the outer circumferential surface of the final protection unit 116 may be closely coupled. Can be.
  • the outer circumference protection part 114 and the finish protection part 116 may be formed of a single member. Through this, water, air, or the like may be prevented from flowing into the gap between the outer circumference protection part 114 and the finish protection part 116.
  • the gap corrosion preventing member according to the present embodiment can prevent the extension surface 117 of the rust preventive portion from being exposed to water, air, or the like existing in the body.
  • the extension surface 117 of the rust preventive portion means a surface perpendicular to the pipe extension direction (x-axis direction). Accordingly, since the exposed area of the rust preventive portion 115 is further reduced, there is an effect that the life of the rust preventive portion 115 may be longer.
  • FIG. 20 is a schematic perspective view of a pipe to which a pipe clamp is coupled according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is an enlarged view illustrating an enlarged view of a pipe clamp according to a fifth embodiment of the present invention.
  • 23 is a schematic perspective view of a pipe clamp according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 23 is a schematic exploded perspective view of a pipe clamp according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. It is a schematic cross section.
  • the pipe clamp 100 according to the fifth embodiment of the present invention is coupled to the pipe 200 to fix and install the pipe 200 in a predetermined installation area 20.
  • 120 and the gap preventing member 110 may be included.
  • the pipe 200 is a line through which a working fluid such as gas or oil flows, and may be installed in the installation region 20 by the body 120.
  • the pipe 200 may perform a function of a passage for transferring a working fluid such as gas or oil to a predetermined destination, and may be provided with stainless steel or an alloy of stainless steel having excellent corrosion resistance and strength. have.
  • the body 120 is provided to fix and support the pipe 200, and may be made of a plastic material.
  • the body 120 may be made of Teflon or a composite resin material containing Teflon, a Teflon material containing plastic or glass fiber.
  • the material of the body 120 may be changed to various materials commonly used in the art.
  • Body 120 may be provided in a pair that is assembled to each other with the pipe 200 therebetween.
  • the body 120 may be provided in a corresponding shape, and may be provided as a first body 120a and a second body 120b which are assembled to surround each other and surround the outer circumferential surface of the pipe 200.
  • the first body 120a and the second body 120b may be provided in substantially the same configuration except for the configuration of the mounting hole 123 and the insertion hole 102.
  • the body 120 will be described based on the configuration of the first body (second prevention member).
  • the first body 120a may be provided with a support part 112 that is inserted inwardly and seats the gap corrosion preventing member 110 to be described later.
  • the support part 112 may be provided to be drawn inwardly from the first body 120a to correspond to the outer surface shape of the gap corrosion prevention member 110.
  • the present invention is not limited to this embodiment, but the shape of the gap corrosion preventing member 110 is limited to the shape of the gap corrosion preventing member 110. Accordingly, the support 112 of various shapes may be provided.
  • Grooves 126 may be provided at both sides of the support part 112 to be spaced a predetermined distance apart.
  • the groove 126 may be provided at both sides of the support part 112 in the longitudinal direction.
  • the longitudinal direction refers to the y-axis direction with reference to FIG. 21.
  • the recess 126 may be inserted inwardly from the first body 120a.
  • the recess 126 may be provided in a shape corresponding to the outer surface of the flange portion 107 so that the flange portion 107 of the gap preventing member 110 to be described later is inserted.
  • the inner surface of the groove 126 may contact the outer surface of the flange 107.
  • the recess 126 may be provided in the width direction of the first body 120a.
  • the width direction refers to the x-axis direction with reference to FIG. 21.
  • the first body 120a may be provided with a mounting hole 123 for coupling with the second body 120b.
  • the mounting hole 123 may be provided in a thickness direction at one side of the first body 120a to penetrate the first body 120a.
  • the thickness direction means the z-axis direction with reference to FIG. 21.
  • an insertion hole 102 may be provided in a portion of the second body 120b corresponding to the mounting hole 123 of the first body 120a.
  • the mounting holes 123 and the insertion holes 102 may be provided to communicate with each other when the first body 120a and the second body 120b are coupled to each other.
  • the first body 120a and the second body 120b may be coupled to each other by separate fastening members 130 screwed into the mounting hole 123 and the insertion hole 102.
  • the reinforcing plate 150 may be provided on the upper side of the first body 120a. That is, the first body 120a and the second body 120b may be coupled by the fastening member 130 in a state where the reinforcing plate 150 is seated on the upper surface of the first body 120a.
  • the mounting holes 123 of the first body 120a and the insertion holes 102 of the second body 120b may have different shapes.
  • the mounting hole 123 may be provided to penetrate the first body 120a in the thickness direction, and the insertion hole 102 may be provided to penetrate a predetermined depth from the second body 120b.
  • the insertion hole 102 may be provided to penetrate the second body 120b.
  • the first body 120a and the second body 120b may be provided in the same shape.
  • the fastening member 130 may restrain the first body 120a, the second body 120b, and the installation region 20. have.
  • the second body 120b is substantially the same shape as the first body 120a except for the configuration of the insertion hole 102 in combination with the first body 120a to bind the pipe 200. Do.
  • the support body 112 and the recess 126 may be provided in the second body 120b. Since the structure of the support part 112 and the recess 126 is the same as that of the 1st body 120a, detailed description is abbreviate
  • 25 is a schematic perspective view of a gap corrosion preventing member provided in a pipe clamp according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the gap corrosion preventing member 110 may be disposed between the pipe 200 and the body 120 to surround the outer circumferential surface of the pipe 200, and the edge of the gap corrosion preventing member 110 may be included.
  • the body 120 may be bent in the direction in which the body 120 is provided to be inserted into the body 200.
  • the gap corrosion preventing member 110 may be provided to be in contact with the pipe 200.
  • the gap corrosion preventing member 110 may be provided with a metal material having a greater metal reactivity than the pipe 200.
  • the gap corrosion preventing member 110 may be formed of aluminum (AL) or an alloy in which tin (Sn), phosphorus (In) is mixed with aluminum (AL), zinc (Zn), or zinc alloy.
  • the type of the gap corrosion preventing member 110 is not limited to the proposed embodiment, and may be replaced by using a metal material having a greater corrosiveness than the pipe provided.
  • a battery is formed by a potential difference between the two metals.
  • a relatively reactive metal becomes an anode and a small one.
  • the metal becomes a cathode.
  • the anode gives electrons and oxidizes to produce corrosion, while the cathode receives and reduces electrons to protect it from corrosion. Using this principle to prevent corrosion is called cathodic protection.
  • the anode is called a sacrificial anode.
  • the gap corrosion prevention part 200 in the pipe clamp 100 according to the fifth embodiment of the present invention may serve as a sacrificial anode to minimize corrosion of the pipe 200.
  • the gap corrosion preventing member 110 is mounted on the support 112 of the first body 120a and is in contact with a part of the outer circumferential surface of the pipe 200 and the support of the second body 120b.
  • the second prevention member 110b seated on the 112 and in contact with a part of the outer circumferential surface which is not in contact with the first prevention member 110a of the pipe 200 may be provided.
  • first prevention member 110a and the second prevention member 110b may be provided in a corresponding shape. Therefore, hereinafter, the configuration of the first prevention member 110a will be described.
  • the first prevention member 110a is provided in a shape corresponding to the outer circumferential surface of the pipe 200 and extends radially outwardly from the corroded portion 105 and the corroded portion 105 whose inner surface contacts the outer circumferential surface of the pipe 200. And a flange portion 107 bent in a direction in which the first body 120a is provided at the connecting portion 106 and the extended end of the connecting portion 106.
  • the outer circumferential surface of the corrosion portion 105 may be provided in a shape corresponding to the support portion 112 of the first body 120a, and the inner circumferential surface may be provided in a shape corresponding to the outer circumferential surface of the pipe 200.
  • the support body 112 of the first body 120a may be seated and fixed, and the inner circumferential surface may contact the pipe 200 to minimize corrosion of the pipe 200.
  • connection 106 may be provided radially outward in the corrosion portion 105.
  • the radial direction refers to a direction from left to right or vice versa with reference to FIG. 24.
  • An extended end of the connecting portion 106 may be provided with a flange portion 107 bent toward the first body 120a.
  • the flange portion 107 may be inserted into the recess 126 of the first body 120a.
  • the flange portion 107 may correspond to the groove 126, and may be provided in the width direction.
  • the inner circumferential surface of the groove 126 may be a flange portion ( 107 may be in contact with the outer peripheral surface.
  • the second prevention member 110b may be provided in a shape corresponding to the first prevention member 110a.
  • the second prevention member 110b may be provided as the corrosion part 105, the connection part 106, and the flange part 107. Since the configuration of the corrosion portion 105, the connection portion 106 and the flange portion 107 of the second prevention member (110b) is the same as the first prevention member (110a), detailed description is omitted and replaced with the above description.
  • connection part 106 of the first prevention member 110a and the second prevention member 110b may be in contact with each other and surround one outer circumferential surface of the pipe 200.
  • the groove 126 is formed in the body 120, and the flange portion 107 of the gap preventing member 110 is formed in the groove 126.
  • the gap corrosion prevention member 110 may minimize corrosion of the pipe 200.
  • the anti-corrosion member since the anti-corrosion member is not exposed in the body of the clamp, contact with external moisture and oxygen can be minimized, and the end of the anti-corrosion member is supported by the opening wall of the body.
  • the corrosion preventing member can be easily fixed to the body, and by forming a coating layer on the outer circumferential surface of the pipe except for the surface where the corrosion preventing member is in contact, the corrosion product caused by the corrosion of the corrosion preventing member is generated inside the clamp. It can have an excellent advantage, such as that can be prevented.

Abstract

배관용 클램프가 소개된다. 이 배관용 클램프는 배관의 외면을 감싸는 틈부식 방지부재와, 틈부식 방지부재를 사이에 두고 조립되고, 양단부에 배관이 관통되는 개구홀이 형성된 개구벽이 구비된 바디를 포함하고, 틈부식 방지부재는 개구벽 간 거리와 동일한 길이로 제공되어, 틈부식 방지부재의 끝단이 상기 개구벽에 의해 지지될 수 있다.

Description

배관용 클램프
본 발명은 배관용 클램프에 관한 것이다.
일반적으로, 선박, 시추선, 부유식 원유생산저장하역설비(FPSO: Floating Production Storage Offloading)와 같은 부유식 구조물에는, 가스나 오일 등의 작업 유체를 이송하기 위한 배관 설비가 설치될 수 있다.
예를 들어, 시추선에는 데릭과 같은 시추 장비가 탑재될 수 있고, 해저를 시추하는 시추용 드릴의 원활한 구동을 위해 윤활 오일이 배관을 통해 제공될 수 있다. 이때, 배관은 윤활 오일의 원거리 이송을 위해, 흔들림 없이 고정되어야 하므로, 배관은 클램프에 의해 고정될 수 있다.
클램프는 선박 설계의 규정에 따라 배관의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 배관을 견고하게 지지한다. 수십 내지 수백 미터 이하의 지하로 연장되는 배관의 경우, 작업자의 접근이 어려워 유지 보수가 힘들고, 부식 등으로 배관이 손상될 경우, 손상된 부분으로부터 작업 유체가 누설되는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 배관 및 배관용 클램프의 부식 방지를 위한 철저한 관리가 필요하다. 이에, 작업 유체를 이송하는 배관은 스테인리스 스틸(stainless steel) 계열 또는 다양한 금속 재료로 제작되고, 배관용 클램프는 플라스틱 재질로 제작되기도 한다.
종래 배관용 클램프의 경우, 지지력 향상을 위해, 배관의 외주면과 많은 면적을 접촉하는 구조를 갖는데, 이때, 배관용 클램프와 접촉되는 배관 외주면에는 틈새 부식(crevice corrosion)이 발생될 수 있다. 틈새 부식은 금속 간 또는 금속과 다른 재료 간 틈새에 전해질 수용액이 들어가서 이온의 농도차로 발생하는 전기화학적 부식이다.
이와 같이, 배관용 클램프와 접촉되는 배관의 외주면에 틈새 부식이 진행될 경우, 육안으로 확인되지 않음에 따라, 틈새 부식이 그대로 방치될 수 있다. 결국, 틈새 부식으로 인해 배관에 구멍이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 외부의 수분 및 산소와의 접촉으로 인한 틈새 부식을 최소화할 수 있는 배관용 클램프를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 배관용 클램프는, 배관의 외면을 감싸는 틈부식 방지부재; 및 상기 틈부식 방지부재를 사이에 두고 조립되고, 양단부에 상기 배관이 관통되는 개구벽이 구비된 바디를 포함하고, 상기 틈부식 방지부재는 상기 개구벽 간 거리와 동일한 길이로 제공되어, 상기 틈부식 방지부재의 끝단이 상기 개구벽에 의해 지지될 수 있다.
이때, 상기 틈부식 방지부재는 표면에 산화피막이 형성된 알루미늄 합금을 포함할 수 있다.
또한, 상기 틈부식 방지부재의 내경은 상기 개구홀의 내경보다 적어도 작은 직경을 갖을 수 있다.
또한, 상기 개구홀에는 외측에 위치한 내경이 내측에 위치한 내경보다 적어도 더 큰 직경을 갖도록, 경사면이 마련될 수 있다.
또한, 상기 틈부식 방지부재의 끝단에는 단턱부가 형성되고, 상기 배관이 관통되는 상기 개구벽의 개구홀에는 상기 틈부식 방지부재의 단턱부가 지지될 수 있다.
또한, 상기 틈부식 방지부재의 단턱부는 상기 바디의 외부로 노출되지 않도록 상기 개구홀의 내경면에 적어도 접촉되게 지지될 수 있다.
또한, 상기 단턱부에는 외측에 위치한 내경이 내측에 위치한 내경보다 적어도 더 큰 직경을 갖도록, 경사면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 틈부식 방지부재는 상기 배관의 상부 외경면을 감싸고, 상기 단턱부를 통해 상기 개구홀에 지지되는 제 1 방지부재와, 상기 배관의 하부 외경면을 감싸고, 상기 단턱부를 통해 상기 개구홀에 지지되는 제 2 방지부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 틈부식 방지부재는 상기 배관보다 금속 반응성이 큰 금속을 포함하고, 상기 배관의 둘레면을 둘러싸도록 배치되는 방청부와, 상기 방청부의 외주면을 둘러싸도록 배치되는 외주 보호부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 바디는 상호 조립되어 상기 배관의 둘레면을 감싸도록 구비되는 제 1 바디 및 제 2 바디를 포함하고, 상기 제 1 바디 및 제 2 바디의 내부에는, 상기 틈부식 방지부재가 안착되도록 상기 틈부식 방지부재의 외주면 중 적어도 일부에 대응하는 형상을 가지는 지지부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 방청부는 상기 외주 보호부의 길이보다 짧은 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 틈부식 방지부재는 상기 배관의 둘레면에 대응되는 형상의 내주면을 가지는 마감 보호부를 더 포함하고, 상기 마감 보호부는 상기 방청부의 길이 방향 양측에 구비되며, 상기 마감 보호부의 외주면은 상기 외주 보호부의 내주면에 밀착 결합될 수 있다.
또한, 상기 틈부식 방지부재의 양단은 상기 바디가 구비된 방향으로 절곡되어 상기 바디에 인입되고, 상기 바디는 상호 대응하는 형상으로 구비되고, 상호 조립되어 상기 배관의 외주면을 감싸도록 구비되는 제 1 바디 및 제 2 바디로 구비되며, 상기 제 1 바디 및 제 2 바디에는 내측으로 인입되어 상기 틈부식 방지부재가 안착되는 지지부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 틈부식 방지부재는 상기 제 1 바디의 지지부에 안착되고 상기 배관의 외주면 중 일부와 접촉되는 제 1 방지부재와, 상기 제 2 바디의 지지부에 안착되고 상기 배관의 상기 제1 방지부재와 접촉되지 않은 외주면의 일부와 접촉되는 제 2 방지부재로 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 1 방지부재와 상기 제 2 방지부재는, 상기 배관의 외주면에 대응하는 형상으로 구비되어 내면이 상기 배관의 외주면에 접촉되는 부식부와, 상기 부식부에서 반경방향 외측으로 연장구비되는 연결부와, 상기 연결부의 연장된 단부에서 상기 제 1 바디 및 상기 제 2 바디를 향하여 각각 절곡된 플랜지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 산화피막이 표면에 형성된 알루미늄 합금을 틈부식 방지부재에 적용함으로써, 틈부식이 발생되는 환경하에서 산화피막이 파괴된 후 틈부식 방지부재가 배관보다 먼저 부식되어, 배관의 틈부식이 효과적으로 방지될 수 있고, 결국, 배관의 작용 수명이 탁월하게 증가될 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은틈부식 방지부재의 단턱부가단턱부를 제외한 틈부식 방지부재의 나머지 부분보다 먼저 부식되므로, 배관과 바디 사이에 공간이 발생되지 않고, 결국, 공간 발생으로 인한 틈부식이 방지될 수 있고, 특히, 바디가 배관을 효과적으로 잡아주므로, 지지력은 기존대로 유지될 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 틈부식 방지부재가 클램프의 바디 내에서 노출되지 않으므로, 외부의 수분 및 산소와의 접촉을 최소화할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 틈부식 방지부재의 끝단이 바디의 개구벽에 지지됨으로써, 틈부식 방지부재를 바디에 손쉽게 고정할 수 있고, 틈부식 방지부재를 고정하기 위한 별도의 고정장치가 불필요하다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 틈부식 방지부재가 접촉되는 면을 제외한 배관의 외주면에 코팅층을 형성함으로써, 틈부식 방지부재의 부식에 따른 부식 산물이 클램프의 내부에 발생하는 것을 방지할 수 있고, 결국, 틈부식 방지부재의 수명을 연장할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관 설비를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관용 클램프를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관용 클램프를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 배관용 클램프를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배관용 클램프에서, 표면에 산화피막이 형성된 알루미늄 합금이 틈부식 방지부재와, 표면에 산화피막이 형성되지 않은 틈부식 방지부재 간 작용 수명을 비교한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관 설비를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관용 클램프를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 "B-B"선부를 절개하여 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관용 클램프를 도시한 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예의 변형예에 따른 배관용 클램프를 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배관용 클램프를 포함하는 배관 설비의 사시도이다.
도 13은 도 12의 배관용 클램프의 확대도이다.
도 14는 도 13의 배관용 클램프가 배관 없이 체결된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 13의 배관용 클램프의 분해 사시도이다.
도 16은 도 13의 "C-C"에 따른 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제 4 실시예 변형예에 따른 틈부식 방지부재를 나타내는 분해 사시도이다.
도 18은 도 17의 틈부식 방지부재가 조립된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 19는 도 18의 "D-D"에 따른 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프가 결합된 배관의 개략 사시도이다.
도 21은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 22는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프의 개략 사시도이다.
도 23은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프의 개략 분해 사시도이다.
도 24는 도 21의 "E-E"선부에 따른 개략 단면도이다.
도 25는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프에 구비되는 틈부식 방지부재의 개략 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관 설비를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관용 클램프를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 "A-A"선부를 절개하여 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관용 클램프를 도시한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관용 클램프(100)는, 배관(200)의 외면을 감싸는 틈부식 방지부재(110)와, 틈부식 방지부재(110)의 끝단이 지지되도록 틈부식 방지부재(110)가 조립되는 바디(120)를 포함할 수 있다.
여기서, 배관(200)은 오일, 가스 등을 원거리까지 이송하기 위한 파이프(또는 튜브)로, 내부식성 및 강도가 우수한 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 또는 다양한 계열의 합금으로 제작될 수 있다. 배관(200)은 유체를 이송하는 관로가 길이 방향으로 형성될 수 있고, 플레이트와 같은 설치 영역(20)에 클램프(100)를 통해 고정될 수 있다.
바디(120)는 배관(200)을 설치 영역(20)에 고정하거나, 복수 개의 배관(200)을 서로 연결할 수 있다. 바디(120)는 육면체의 하우징 형태로 제공될 수 있고, 바디(120)의 양단부에는 개구홀(121a)이 형성된 개구벽(121)이 마련될 수 있다. 이때, 개구홀(121a)은 배관(200)의 외주면과 대응되는 형상의 관통홀로, 개구홀(121a)의 내경은 틈부식이 발생하지 않을 수준의 간격으로 배관(200)의 외경보다 적어도 크게 설계된다. 예를 들어, 개구홀(121a)의 내경과 배관(200)의 외경 간격은 약 100마이크론 이상의 간격을 유지할 수 있다.
바디(120)의 내부에는 틈부식 방지부재(110)의 외면을 지지하기 위한 리브(122)가 마련될 수 있다. 리브(122)는 적어도 하나 이상으로 구성될 수 있고, 리브(122)의 단부는 틈부식 방지부재(110)의 외면 형상에 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 바디(120)의 내부에는 틈부식 방지부재(110)를 지지하기 위한 리브(122)가 마련되는 구조이지만, 이에 한정되지는 아니하며, 바디(120)는 별도의 리브 없이도, 바디(120)의 자체 구조(예를 들어, 바디의 내부가 채워진 상태)에 의해 틈부식 방지부재(110)를 지지할 수 있을 것이다.
바디(120)는 배관(200)보다 활성이 큰 금속재질로 제작될 수 있으나, 비용적인 측면과 무게를 고려하여 비금속 재질로 제작될 수도 있다. 예를 들어, 바디(120)는 테프론(Teflon), 테프론을 함유한 복합 합성 수지, 플라스틱 또는 글라스 화이버(Glass Fiber) 등을 포함하는 테프론 재질로 제작될 수 있다.
바디(120)는 틈부식 방지부재(110)를 사이에 두고 조립되는 제 1 바디(120a) 및 제 2 바디(120b)로 구성될 수 있다. 제 1 바디(120a)는 틈부식 방지부재(110)의 상부를 감싸도록 하부가 개방되는 박스 형태일 수 있고, 제 2 바디(120b)는 틈부식 방지부재(110)의 하부를 감싸도록 상부가 개방되는 박스 형태일 수 있다. 제 1 바디(120a)에는 제 1 방지부재(110a)가 끼워 고정될 수 있고, 제 2 바디(120b)에는 제 2 방지부재(110b)가 끼워 고정될 수 있다.
이들 제 1 바디(120a) 및 제 2 바디(120b)는, 틈부식 방지부재(110)를 사이에 두고 상하로 배치된 상태에서, 볼트와 같은 체결부재(130)에 의해 하나의 바디(120)로 조립될 수 있다. 이때, 체결부재(130)는 보강 플레이트(150)의 통공(151)을 관통하여 제 1 바디(120a) 및 제 2 바디(120b)의 장착홀(123)에 조립될 수 있다.
본 실시예에서, 바디(120)는 틈부식 방지부재(110)의 상부 및 하부를 각각 감싸도록 조립되는 제 1 바디(120a) 및 제 2 바디(120b)로 구성되지만, 이러한 구조에 한정되지는 아니하며, 바디(120)는 하나의 박스 형태로 제공될 수도 있다.
틈부식 방지부재(110)는 배관(200)의 외면에 직접적인 접촉이 이루어지는데, 바디(120)와 배관(200) 사이에 배치된 상태에서, 배관(200)보다 먼저 부식됨으로써, 배관(200)의 틈새 부식을 방지할 수 있다.
왜냐하면, 빗물이나 공기 중의 수분과 같은 전해질이 존재하는 환경에서 이종 재질의 금속이 접촉하게 되면 두 금속 간 전위차에 의하여 전지가 형성된다. 이때, 상대적으로 활성이 큰(Active) 금속이 양극(Anode)이 되고, 활성이 작은 금속 또는 귀한(Noble) 금속이 음극(Cathode)이 된다. 양극은 전자를 주고 산화되어 부식이 발생하고 음극은 전자를 받고 환원되어 부식으로부터 보호된다. 이러한 원리를 이용하여 부식을 방지하는 것을 음극보호방식(Cathodic protection)이라고 한다. 이때의 양극을 희생양극(Sacrificial anode)이라고 한다. 본 발명에서 배관(200)은 음극이 되고, 틈부식 방지부재(110)는 희생 양극이 되어, 틈부식 방지부재(110)가 배관(200)보다 먼저 부식됨으로써, 배관(200)을 부식으로부터 보호할 수 있다.
여기서, 틈부식 방지부재(110)의 내경(H1)은 틈부식이 발생되지 않을 수준의 간격으로, 개구홀(121a)의 내경(H2)보다 적어도 작은 직경을 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 개구홀(121a)의 내경과 배관(200)의 외경 간격은 약 100마이크론 이상의 간격을 유지할 수 있다. 이로써, 배관(200)의 외면이 개구홀(121a)의 내경면에 직접적으로 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 틈부식 방지부재(110)의 내경은 배관(200)의 외경과 동일한 직경을 갖도록 설계되어, 틈부식 방지부재(110)의 내경면과 배관(200)의 외경면이 서로 밀착됨으로써, 틈부식 방지부재(110)의 내경면과 배관(200)의 외경면 사이에 부식 발생을 미연에 방지할 수 있다.
틈부식 방지부재(110)는 배관(200)의 상부 외면에 밀착되는 제 1 방지부재(110a)와, 배관(200)의 하부 외면에 밀착되는 제 2 방지부재(110b)로 구성될 수 있다. 이들 제 1 방지부재(110a) 및 제 2 방지부재(110b)의 외면은 바디(120)의 리브(122)를 통해 지지될 수 있고, 제 1 방지부재(110a) 및 제 2 방지부재(110b)의 양끝단은 바디(120)의 개구벽(121)에 의해 지지될 수 있다. 이를 위해, 틈부식 방지부재(110)의 길이와 개구벽(121) 간 거리는 동일한 길이로 설계된다.
이와 같이, 틈부식 방지부재(110)는 바디(120)의 리브(122)를 통해 배관(200)의 외경방향으로 지지됨으로써, 틈부식 방지부재(110)의 내면이 배관(200)의 외면에 최대한 밀착될 수 있다. 또한, 틈부식 방지부재(110)는 바디(120)의 개구벽(121)을 통해 배관(200)의 길이방향으로 지지됨으로써, 별도의 고정장치 없이도, 바디(120) 내에서 틈부식 방지부재(110)의 위치가 고정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 배관용 클램프를 도시한 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따르면, 바디(120)의 개구홀(121a')에는 바디(120)의 외측 방향으로 기울어진 경사면이 형성될 수 있다.
이 개구홀(121a')은 외측에 위치한 내경이 내측에 위치한 내경보다 적어도 더 큰 직경을 갖는 내경면으로 구성됨으로써, 개구홀(121a')에 위치한 응축수가 경사면을 통해 바디(120)의 외측 방향으로 배출될 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관 설비(10)에서, 틈부식 방지부재(110)가 접촉되는 면을 제외한 배관(200)의 외주면에는, 부식을 방지하기 위한 코팅층(210)이 형성될 수 있다.
도 1을 다시 참고하면, 배관(200)의 외주면, 특히, 틈부식 방지부재(110)가 접촉되는 면을 제외한 배관(200)의 외주면에는 부식을 방지하기 위한 코팅층(210)이 형성될 수 있다. 코팅층(210)은 투명한 에폭시 또는 우레탄 도료 등에 방청 도료와 같은 방식 물질이 혼합되어, 틈부식 방지부재(110)가 접촉되는 면을 제외한 배관(200)의 외주면에 도포됨으로써, 틈부식 방지부재(110)의 부식에 따른 부식 산물이 클램프(100)의 내부에 발생하는 것을 방지할 수 있고, 결국, 틈부식 방지부재(110)의 수명을 연장할 수 있다.
코팅층(210)에는 방식 물질과 함께, PH 농도에 따라 색깔이 변경되는 지시약이 혼합될 수 있다. 예컨대, 배관(200) 외주면에 부식이 발생되는 경우, 부식이 발생된 부위에는 수소이온이 증가하여 pH가 낮아지게 되고, 틈새 부식에 인접한 배관(200)의 외주면에는 OH 이온 증가로 인해 pH가 높아지게 된다. 따라서, 배관(200)의 외주면에 지시약이 혼합된 코팅층(210)을 형성하면, 부식은 항상 pH 변화를 동반하므로, 지시약이 포함된 코팅층(210)을 통해, 틈새 부식의 검출이 가능하다.
여기서, 코팅층(210)에 혼합되는 지시약은 중성에서 알칼리성으로 변화될 때 변색되는 알칼리 검출 지시약일 수 있으나, 이외에도 배관(200)의 재질에 따라 대응되는 변색 pH 범위를 갖는 지시약이 사용될 수 있다.
클램프(100)는 배관(200)의 외면을 감싸는 틈부식 방지부재(110)와, 틈부식 방지부재(110)의 끝단이 개구벽(121)에 의해 지지되는 바디(120)를 포함할 수 있다. 여기서, 클램프(100)의 구성은, 상술한 배관용 클램프에 적용되는 구성과 동일한 구성이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배관 설비의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
먼저, 틈부식 방지부재(110)가 배관(200)의 외주면을 둘러싸도록 한 쌍의 바디(120)를 맞대어 배치한다. 이후, 바디(120)의 상부에 보강 플레이트(150)를 배치하고, 볼트와 같은 체결부재(130)를 보강 플레이트(150)의 통공(151)으로 끼워 넣은 후, 설치 영역(20)인 플레이트에 체결함으로써, 클램프(100)의 설치 작업을 완료한다.
이때, 제 1 방지부재(110a) 및 제 2 방지부재(110b)의 외면은 바디(120)의 리브(122)를 통해 지지될 수 있고, 제 1 방지부재(110a) 및 제 2 방지부재(110b)의 양끝단은 바디(120)의 개구벽(121)에 의해 지지됨으로써, 별도의 고정장치 없이도, 바디(120) 내에서 틈부식 방지부재(110)의 위치가 고정될 수 있다.
아울러, 틈부식 방지부재(110)가 접촉되는 면을 제외한 배관(200)의 외주면에는 부식을 방지하기 위한 코팅층(210)이 형성되므로, 틈부식 방지부재(110)의 부식에 인한 부식 산물이 클램프(100)의 내부에 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배관용 클램프에 따르면, 틈부식 방지부재는 표면에 산화피막이 형성된 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
예컨대, 통상 배관의 부식 방지를 위해 틈부식 방지부재에 적용되는 희생 알루미늄 전극(Sacricial Al Anode)의 경우, 부식을 방지하고자 하는 대상 금속(예를 들면, 배관)부식 방지를 위해, In,Zn,Sn 등을 첨가하여 희생 전극으로서의 역활을 지속적으로 유지할 수 있게 하는데, 여기서, 첨가된 원소(In,Zn,Sn...)의 역할은 부식환경에서 부식을 방지하고자 하는 대상 금속(배관)의 부식 방지 면적을 극대화하고, 희생 알루미늄 전극 표면에 산화 피막의 형성을 방지하여 지속적으로 부식 방지 역활을 수행하도록 한다.
표면에 산화피막이 형성된 알루미늄 합금과, 배관의 부식 방지를 위해 틈부식 방지부재에 적용되는 희생 알루미늄 전극의 성분을 비교하면 [표 1]과 같다.
In Ga Zn Si Cu Fr Hg Sn Mn Mg Cr Al
희생 알루미늄전극 0.014-0.020 N/A 4.0-6.5 0.08-0.20 0.004max. 0.09max. 0.001max. 0.001max. Remainder
알루미늄 합금(6061) N/A N/A 0.25max. 0.8max. 0.4max. 0.7max. 0.15max. 1.2max. 0.35max.
그런데, 본 실시예에 적용되는 틈부식 방지부재의 성분은 희생 알루미늄 전극의 성분이외에도, 산화피막이 표면에 형성되는 알루미늄 합금이 사용가능하다. 왜냐하면, 틈부식 방지 클램프는 스테인레스 스틸을 포함한 고내식성 배관에 사용되는 클램프로, 알루미늄 합금에 존재하는 산화 피막은 일반적인 환경에서 판괴되지 않지만, 배관의 틈부식이 발생되는 환경하에서 파괴되므로, 산화 피막이 파괴된 이후, 알루미늄 합금 모재에 의해 배관의 틈부식이 방지될 수 있기 때문이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배관용 클램프에서, 표면에 산화피막이 형성된 알루미늄 합금이 틈부식 방지부재와, 표면에 산화피막이 형성되지 않은 틈부식 방지부재 간 작용 수명을 비교한 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 표면에 산화피막이 형성된 알루미늄 합금 재질의 틈부식 방지부재(본 발명)과, 표면에 산화피막이 형성되지 않은 틈부식 방지부재(비교 발명) 간 작용 수명을 비교해 보면, 본 발명(C, D, E)이 비교 발명(A, B)보다, 작용 수명이 8배 이상 증가됨을 확인할 수 있다.
여기서, A는 아연 희생부재(Zn anode), B는 알루미늄 희생부재(Al anode), C는 알루미늄 합금(Al ally : 2024), D는 알루미늄 합금(Al ally : 6061), E는 알루미늄 합금(Al ally : 7075)이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관 설비를 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관용 클램프를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8의 "B-B"선부를 절개하여 도시한 단면도이며, 도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관용 클램프를 도시한 분해 사시도이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관용 클램프(100)는, 배관(200)의 외면을 감싸는 틈부식 방지부재(110)와, 틈부식 방지부재(110)의 단턱부(124)가 지지되도록 틈부식 방지부재(110)가 조립되는 바디(120)를 포함할 수 있다.
여기서, 배관(200)은 오일, 가스 등을 원거리까지 이송하기 위한 파이프(또는 튜브)로, 내부식성 및 강도가 우수한 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 또는 다양한 계열의 합금으로 제작될 수 있다. 배관(200)은 유체를 이송하는 관로가 길이 방향으로 형성될 수 있고, 플레이트와 같은 설치 영역(20)에 클램프(100)를 통해 고정될 수 있다.
바디(120)는 배관(200)을 설치 영역(20)에 고정하거나, 복수 개의 배관(200)을 서로 연결하기 위한 구성으로, 육면체의 하우징 형태로 제공될 수 있다. 바디(120)의 양단부에는 개구홀(121a)이 형성된 개구벽(121)이 마련될 수 있다. 이때, 개구홀(121a)은 배관(200)의 외주면과 대응되는 형상의 관통홀로, 개구홀(121a)의 내경은 틈부식이 발생하지 않을 수준의 간격으로 배관(200)의 외경보다 적어도 크게 설계된다. 예를 들어, 개구홀(121a)의 내경과 배관(200)의 외경 간격은 약 100마이크론 이상의 간격을 유지할 수 있다.
바디(120)의 내부에는 틈부식 방지부재(110)의 외면을 지지하기 위한 리브(122)가 마련될 수 있다. 리브(122)는 적어도 하나 이상으로 구성될 수 있고, 리브(122)의 단부는 틈부식 방지부재(110)의 외면 형상에 대응되는 형태로 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 바디(120)의 내부에는 틈부식 방지부재(110)를 지지하기 위한 리브(122)가 마련되는 구조이지만, 이에 한정되지는 아니하며, 바디(120)는 별도의 리브 없이도, 바디(120)의 자체 구조(예를 들어, 바디의 내부가 채워진 상태)에 의해 틈부식 방지부재(110)를 지지할 수 있을 것이다.
바디(120)는 배관(200)보다 활성이 큰 금속재질로 제작될 수 있으나, 비용적인 측면과 무게를 고려하여 비금속 재질로 제작될 수도 있다. 예를 들어, 바디(120)는 테프론(Teflon), 테프론을 함유한 복합 합성 수지, 플라스틱 또는 글라스 화이버(Glass Fiber) 등을 포함하는 테프론 재질로 제작될 수 있다.
바디(120)는 틈부식 방지부재(110)를 사이에 두고 조립되는 제 1 바디(120a) 및 제 2 바디(120b)로 구성될 수 있다. 제 1 바디(120a)는 틈부식 방지부재(110)의 상부를 감싸도록 하부가 개방되는 박스 형태일 수 있고, 제 2 바디(120b)는 틈부식 방지부재(110)의 하부를 감싸도록 상부가 개방되는 박스 형태일 수 있다. 제 1 바디(120a)에는 제 1 방지부재(110a)가 끼워 고정될 수 있고, 제 2 바디(120b)에는 제 2 방지부재(110b)가 끼워 고정될 수 있다.
이들 제 1 바디(120a) 및 제 2 바디(120b)는, 틈부식 방지부재(110)를 사이에 두고 상하로 배치된 상태에서, 볼트와 같은 체결부재(130)에 의해 하나의 바디(120)로 조립될 수 있다. 이때, 체결부재(130)는 보강 플레이트(150)의 통공(151)을 관통하여 제 1 바디(120a) 및 제 2 바디(120b)의 장착홀(123)에 조립될 수 있다.
본 실시예에서, 바디(120)는 틈부식 방지부재(110)의 상부 및 하부를 각각 감싸도록 조립되는 제 1 바디(120a) 및 제 2 바디(120b)로 구성되지만, 이러한 구조에 한정되지는 아니하며, 바디(120)는 하나의 박스 형태로 제공될 수도 있다.
틈부식 방지부재(110)는 배관(200)의 외면에 직접적인 접촉이 이루어지는 부분으로, 바디(120)와 배관(200) 사이에 배치된 상태에서, 배관(200)보다 먼저 부식됨으로써, 배관(200)의 틈새 부식을 방지할 수 있다. 본 발명에서 배관(200)은 음극이 되고, 틈부식 방지부재(110)는 희생 양극이 되어, 틈부식 방지부재(110)가 배관(200)보다 먼저 부식됨으로써, 배관(200)을 부식으로부터 보호할 수 있다.
여기서, 틈부식 방지부재(110)의 내경은 틈부식이 발생되지 않을 수준의 간격으로, 배관(200)의 외경과 적어도 크게 설계된다.
틈부식 방지부재(110)는 배관(200)의 상부 외면에 밀착되는 제 1 방지부재(110a)와, 배관(200)의 하부 외면에 밀착되는 제 2 방지부재(110b)로 구성될 수 있다. 이들 제 1 방지부재(110a) 및 제 2 방지부재(110b)의 외면은 바디(120)의 리브(122)를 통해 지지될 수 있고, 제 1 방지부재(110a) 및 제 2 방지부재(110b)의 양끝단은 단턱부(124)를 통해 개구벽(121)의 개구홀(121a)에 지지될 수 있다.
이와 같이, 틈부식 방지부재(110)는 바디(120)의 리브(122)에 의해 배관(200)의 외경방향으로 지지됨으로써, 틈부식 방지부재(110)의 내면이 배관(200)의 외면에 최대한 밀착될 수 있고, 단턱부(124)를 통해 바디(120)의 개구홀(121a)에 지지됨으로써, 별도의 고정장치 없이도, 바디(120) 내에서 틈부식 방지부재(110)의 위치가 고정될 수 있다.
특히, 배관(200)의틈부식이 발생되는 환경하에서는,틈부식 방지부재(110)의단턱부(124)가 단턱부(124)를 제외한 틈부식 방지부재(110)의 나머지 부분보다 먼저 부식됨에 따라, 배관(200)과 바디(120) 사이에 공간이 발생되지 않으므로, 공간 발생으로 인한 틈부식이 방지될 수 있고, 바디(120)가 배관(200)을 효과적으로 잡아주므로, 지지력은 기존대로 유지될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예의 변형예에 따른 배관용 클램프를 도시한 단면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예의 변형예에 따르면, 틈부식 방지부재(110)의 단턱부(124')에는 바디(120)의 외측 방향으로 기울어진 경사면이 형성될 수 있다.
이 단턱부(124')는 외측에 위치한 내경이 내측에 위치한 내경보다 적어도 더 큰 직경을 갖는 내경면으로 구성됨으로써, 단턱부(124')에 위치한 응축수가 경사면을 통해 바디(120)의 외측 방향으로 배출될 수 있다.
한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 배관 설비(10)에서, 틈부식 방지부재(110)가 접촉되는 면을 제외한 배관(200)의 외주면에는, 부식을 방지하기 위한 코팅층(210)이 형성될 수 있다.
도 7을 다시 참고하면, 배관(200)의 외주면, 특히, 틈부식 방지부재(110)가 접촉되는 면을 제외한 배관(200)의 외주면에는 부식을 방지하기 위한 코팅층(210)이 형성될 수 있다. 코팅층(210)은 투명한 에폭시 또는 우레탄 도료 등에 방청 도료와 같은 방식 물질이 혼합되어, 틈부식 방지부재(110)가 접촉되는 면을 제외한 배관(200)의 외주면에 도포됨으로써, 틈부식 방지부재(110)의 부식에 따른 부식 산물이 클램프(100)의 내부에 발생하는 것을 방지할 수 있고, 결국, 틈부식 방지부재(110)의 수명을 연장할 수 있다.
코팅층(210)에는 방식 물질과 함께, PH 농도에 따라 색깔이 변경되는 지시약이 혼합될 수 있다. 예컨대, 클램프(100)와 접촉되는 배관(200) 외주면에 틈새 부식이 발생되는 경우, 틈새 부식이 발생된 부위에는 수소이온이 증가하여 pH가 낮아지게 되고, 틈새 부식에 인접한 배관(200)의 외주면에는 OH 이온 증가로 인해 pH가 높아지게 된다. 따라서, 배관(200)의 외주면에 지시약이 혼합된 코팅층(210)을 형성하면, 틈새 부식은 항상 pH 변화를 동반하므로, 지시약이 포함된 코팅층(210)을 통해, 틈새 부식의 검출이 가능하다.
여기서, 코팅층(210)에 혼합되는 지시약은 중성에서 알칼리성으로 변화될 때 변색되는 알칼리 검출 지시약일 수 있으나, 이외에도 배관(200)의 재질에 따라 대응되는 변색 pH 범위를 갖는 지시약이 사용될 수 있다.
클램프(100)는 배관(200)의 외면을 감싸는 틈부식 방지부재(110)와, 틈부식 방지부재(110)의 끝단이 개구벽(121)에 의해 지지되는 바디(120)를 포함할 수 있다. 여기서, 클램프(100)의 구성은, 상술한 배관용 클램프에 적용되는 구성과 동일한 구성이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 제 3 실시예 따른 배관 설비의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
먼저, 틈부식 방지부재(110)가 배관(200)의 외주면을 둘러싸도록 한 쌍의 바디(120)를 맞대어 배치한다. 이후, 바디(120)의 상부에 보강 플레이트(150)를 배치하고, 볼트와 같은 체결부재(130)를 보강 플레이트(150)의 통공(151)으로 끼워 넣은 후, 설치 영역(20)인 플레이트에 체결함으로써, 클램프(100)의 설치 작업을 완료한다.
이때, 제 1 방지부재(110a) 및 제 2 방지부재(110b)의 외면은 바디(120)의 리브(122)를 통해 지지될 수 있고, 제 1 방지부재(110a) 및 제 2 방지부재(110b)의 양끝단은 단턱부(124)를 통해 개구홀(121a)에 의해 지지됨으로써, 별도의 고정장치 없이도, 바디(120) 내에서 틈부식 방지부재(110)의 위치가 고정될 수 있다.
아울러, 틈부식 방지부재(110)가 접촉되는 면을 제외한 배관(200)의 외주면에는 부식을 방지하기 위한 코팅층(210)이 형성되므로, 틈부식 방지부재(110)의 부식에 인한 부식 산물이 클램프(100)의 내부에 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 12를 참조하여, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배관용 클램프(100)에 의해 배관(200)이 설치 영역(20)에 고정된 배관 설비(10)에 대하여 설명한다. 도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배관용 클램프를 포함하는 파이프 설비의 사시도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 배관 설비(10)는, 플레이트와 같은 설치 영역(20)에 설치될 수 있으며, 배관(200)와 연결되는 배관용 클램프(100)를 포함한다. 이러한 배관용 클램프(100)는 비용적인 측면을 고려하여 테프론(Teflon), 테프론을 함유한 복합 합성 수지, 플라스틱 또는 글라스 화이버(Glass Fiber) 등의 재질로 제작될 수 있다.
배관(200)는 배관용 클램프(100)에 의해 설치 영역(20)에 설치되고, 복수 개의 배관(200)이 배관용 클램프(100)에 의해 연결될 수 있다. 배관(200)는 오일, 가스 등과 같은 유체가 원거리까지 이송되는 관로를 제공하며, 내부식성과 강도가 우수한 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 또는 내부식성 합금(Corrosion Resistance Alloy)으로 제작될 수 있다.
배관용 클램프(100)와 배관(200)의 사이에는 틈부식 방지 부재가 제공될 수 있다.
이하에서는 틈부식 방지 부재를 포함하는 배관용 클램프(100)의 구체적인 구성에 대하여 도 13 내지 도 16을 참조하여 설명한다.
도 13은 도 12의 배관용 클램프의 확대도이고, 도 14는 도 13의 배관용 클램프가 파이프 없이 체결된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 15는 도 13의 배관용 클램프의 분해 사시도이며, 도 16은 도 13의 "C-C"에 따른 단면도이다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 배관용 클램프(100)는 배관(200)의 둘레면과 면 접촉하여, 배관(200)를 설치 영역(20)에 고정시키거나, 복수 개의 배관(200)를 연결할 수 있다. 이러한 배관용 클램프(100)는 한 쌍의 바디(120a, 120b) 및 한 쌍의 바디(120a, 120b)를 연결하는 체결 부재(130)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 바디(120a)는 배관(200)의 상측에 배치될 수 있고, 제 2 바디(120b)는 배관(200)의 하측에 배치될 수 있다.
배관(200)의 제 1 바디(120a)는 배관(200)의 상측 둘레면을 감싸는 형상을 가질 수 있다. 이때, 제 1 바디(120a)는 육면체 형상일 수 있으며, 그 상면에는 체결 부재(130)가 삽입될 수 있는 장착홀(123)이 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 또한, 제 1 바디(120a)의 일 면 및 그 반대측의 타 면에는 배관(200)이 삽입되는 반원형의 개구홀(121a)이 형성될 수 있다.
또한, 제 1 바디(120a)에는 틈부식 방지부재(110)가 지지될 수 있는 지지부(112)가 형성될 수 있다. 지지부(112)는 틈부식 방지부재(110)의 외주면에 대응하는 형상을 가질 수 있고, 상기 틈부식 방지 부재는 지지부(112)에 안착될 수 있다. 또한, 지지부(112)는 반원형의 개구홀(121a) 보다 더 내측으로 인입되어 있어서, 반원형의 개구홀(121a) 보다 큰 반경으로 형성될 수 있다. 여기서, 틈부식 방지 부재의 "외주면"은 틈부식 방지 부재가 파이프에 접촉되는 면의 반대측 면을 의미한다.
제 2 바디(120b)는 배관(200)의 하측 둘레면을 감싸는 형상을 가질 수 있다. 이러한 제 2 바디(120b)의 구체적인 구성은 제 1 바디(120a)와 동일하게 제공될 수 있다.
한편, 위 서술한 바디(120a, 120b)는 하나의 예시로서 제시되는 것이므로, 본 발명의 사상이 이러한 바디의 형태로 인하여 한정되는 것은 아니고, 클램프의 바디(120a, 120b)는 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 얼마든지 변형하여 실시하는 것이 가능하다.
한편, 제1 바디(210)와 제 2 바디(120b)는 배관(200)를 사이에 두고 상하로 배치된 후, 볼트와 같은 체결 부재(130)가 제 1 바디(120a)의 장착홀(123) 및 제 2 바디(120b)의 삽입홀(102)에 체결됨에 따라 배관(200)를 클램핑하도록 구비되는 것도 가능하다. 이때, 제 1 바디(120a)와 체결 부재(130)의 사이에는 보강 플레이트(130)가 제공될 수 있다.
한편, 틈부식 방지부재(110)는, 배관(200)의 축방향의 단면에서 보았을 때(도 16), 바디(120a, 120b)와 배관(200)의 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 배관(200)의 축방향은 도 13의 x축 방향을 의미한다.
또한, 틈부식 방지부재(110)는, 배관(200)의 둘레면의 전부 또는 일부를 둘러싸도록 배치되는 방청부(115)와, 방청부(115)의 외주면을 둘러싸도록 배치되는 외주 보호부(114)를 포함할 수 있다. 여기서, 방청부의 "외주면"은, 앞서 서술한 틈부식 방지 부재의 외주면과 마찬가지로, 방청부가 파이프에 접촉되는 면의 반대측 면을 의미한다.
방청부(115)는 배관(200)보다 금속 반응성이 큰 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 방청부(115)는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al)에 주석(Sn), 인(In) 등을 혼합시킨 합금, 아연(Zn), 아연 합금 등으로 구비될 수 있다. 다만, 방청부(115)의 종류는 제안된 실시예에 한정되지 않으며, 구비되는 파이프보다 부식성이 큰 금속소재를 사용하여 대체될 수 있다.
외주 보호부(114)는 바디(120a, 120b)의 길이보다 짧은 길이를 가질 수 있으며, 이로써, 외주 보호부(114)는 바디 (120a, 120b)의 외부로 노출되지 않을 수 있다. 여기서, 「길이」는 배관(200)의 축방향, 즉, 도 13의 x축 방향을 따르는 길이를 의미하며, 본원의 명세서 및 특허청구범위에 기재되어 있는 '길이'는 특별한 언급이 없는 이상, x축 방향을 따르는 길이를 의미한다.
또한, 외주 보호부(114)는 방청부(115)의 외주면 전체를 둘러싸도록 제공될 수 있다. 또한, 외주 보호부(114)는 방청부(115)보다 긴 길이를 가질 수 있고, 이로써, 배관(200)의 축방향(x 방향)을 따라 방청부(115)를 둘러싸게 된다. 또한, 외주 보호부(114)와 방청부(115)는 접착제 등의 접착수단으로 결합될 수 있다.
또한, 외주 보호부(114)는 테프론(Teflon), 테프론을 함유한 복합 합성 수지, 플라스틱, 고강도 폴리 에틸렌, 파라계 전방향족 폴리아미드 또는 글라스 화이버(Glass Fiber) 등의 재질로 제작될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 도면에서는 방청부(115) 및 외주 보호부(114)를 소정의 두께를 가지는 부재로 도시하였으나, 이는 예시에 불과하고, 매우 얇은 두께를 가지는 필름, 포일, 테이핑 가능한 소재 등으로 형성되는 것도 가능하다.
이하에서는, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 배관용 클램프의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배관용 클램프(100)에서 틈부식 방지부재(110)의 방청부(115)는 희생 양극 역할을 수행하여 배관(200)의 부식을 최소화할 수 있다.
또한, 외주 보호부(114)는, 방청부(115)의 외주면이 바디의 내부에 존재하는 물, 공기 등에 노출되는 것을 최소화한다. 따라서, 방청부(115)가 자연적으로 소모되는 정도가 감소될 수 있고, 보다 오랜 기간동안 희생 양극의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 외주 보호부(114)가 구비됨으로써 방청부(115)의 수명이 종래보다 길어진다는 효과가 있다.
또한, 외주 보호부(114)는 방청부(115)의 장력을 향상시키고, 파손을 줄일 수 있다는 효과가 있다. 특히, 방청부(115)가 필름, 포일 등의 형태로 매우 얇게 형성되는 경우, 수백Mpa 정도의 낮은 인장강도/항복강도를 가지게 되므로, 파손위험이 높지만, 외주 보호부(114)는 수십GPa에서 수백GPa 정도의 높은 인장강도/항복강도를 가지므로, 외주 보호부(114)가 구비됨으로써 방청부(115)를 손상을 최소화할 수 있다는 효과를 가질 수 있다.
한편, 본 실시예 및 이에 따른 도면에서는, 틈부식 방지부재(110) 및 방청부(115)가 위, 아래의 2개의 부재로 나뉘어서 구비되는 것으로 나타내었으나, 이는 예시에 불과하고, 하나의 부재로 형성되는 것도 가능하다. 즉, 틈부식 방지부재(110) 및 방청부(115)가 각각 하나의 부재로 형성되어 외주면을 감싸도록 테이핑되고, 테이핑의 시작 부분과 끝부분이 접착제 등을 통하여 서로 접착됨으로써 구비되는 것도 가능하다.
또한, 틈부식 방지부재(110)의 외주면 전체가 지지부(112)와 접하는 것으로 도시하였으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 지지부(112)에 배관(200)와 접촉하는 면으로부터 요입된 홈 또는 리세스가 형성되어, 틈부식 방지부재(110)의 외주면 일부만이 지지부(112)와 접하는 것도 가능하다.
한편, 이러한 구성 이외에도 본 발명의 제 4 실시예 변형예에 따르면, 틈부식 방지부재(110)가 배관(200)의 둘레면을 둘러싸도록 구비되는 마감 보호부(116)를 포함할 수 있다.
이하, 도 17 내지 도 19를 참조하여 제 4 실시예 변형예를 설명한다. 도 17은 본 발명의 제 4 실시예 변형예에 따른 틈부식 방지 부재를 나타내는 분해 사시도이고, 도 18은 도 17의 틈부식 방지 부재가 조립된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 19는 도 18의 "D-D"에 따른 단면도이다.
본 발명의 제 4 실시예 변형예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예들과 차이를 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호에 대하여 상술한 실시예들을 원용한다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 제 4 실시예 변형예에 따른 틈부식 방지부재(110)는 마감 보호부(116)를 추가적으로 포함한다.
마감 보호부(116)는, 내주면이 배관(200)의 둘레면을 감싸고, 외주면이 외주 보호부(114)의 내주면으로 둘러싸이는 형상을 가질 수 있다. 또한, 마감 보호부(116)는, 배관(200)의 축 방향(x축 방향)을 기준으로, 방청부(115)의 일단부 및 타단부에 구비되도록 배치된다. 여기서, "내주면"은 파이프의 둘레면과 마주보는 면(대향하는 면)을 의미한다.
또한, 마감 보호부(116)는 외주 보호부(114)와 접착제 등의 접착수단으로 결합될 수 있으며, 이때, 외주 보호부(114)의 내주면과 마감 보호부(116)의 외주면이 밀착 결합될 수 있다. 또한, 외주 보호부(114)와 마감 보호부(116)는 단일 부재로 형성될 수 있다. 이를 통해, 외주 보호부(114)와 마감 보호부(116)의 사이의 틈으로 물, 공기 등이 유입되는 것이 방지될 수 있다.
본 실시예에 따른 틈부식 방지 부재는, 방청부의 연장면(117)이 바디 내부에 존재하는 물, 공기 등에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 방청부의 연장면(117)은 파이프 연장 방향(x축 방향)에 수직하는 면을 의미한다. 이에 따라, 방청부(115)의 노출면적이 보다 감소되므로, 방청부(115)의 수명이 보다 길어질 수 있다는 효과가 있다.
도 20은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관 클램프가 결합된 배관의 개략 사시도이고, 도 21은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프를 확대하여 도시한 확대도이고, 도 22는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프의 개략사시도이고, 도 23은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프의 개략 분해 사시도이고, 도 24는 도 21의 "E-E"선부에 따른 개략 단면도이다.
도 20 내지 도 24를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프(100)는, 배관(200)과 결합되어 소정의 설치영역(20)에 배관(200)을 고정 설치하는 바디(120) 및 틈부식 방지부재(110)를 포함할 수 있다.
배관(200)은 가스나 오일 등의 작업 유체가 유동하는 라인으로서, 바디(120)에 의해 설치 영역(20)에 설치될 수 있다.
배관(200)은 가스나 오일 등의 작업 유체를 소정의 목적지까지 이송하는 통로의 기능을 수행할 수 있으며, 내부식성과 강도가 우수한 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 또는 스테인레스 스틸 계열의 합금으로 구비될 수 있다.
바디(120)는 배관(200)을 고정 지지하기 위해 구비되는 것으로, 플라스틱 재질로 구비될 수 있다. 예를 들어, 바디(120)는 테프론 혹은 테프론을 함유한 복합 합성수지 재질, 플라스틱 또는 글라스 화이버(glass fiber)가 함유된 테프론 재질로 구비될 수 있다. 바디(120)의 재질은 당업계에서 통용되는 다양한 재질로 변경될 수 있다.
바디(120)는 배관(200)을 사이에 두고 상호 조립되는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 바디(120)는 대응하는 형상으로 구비되고, 상호 조립되어 배관(200)의 외주면을 감싸도록 구비되는 제 1 바디(120a)와 제 2 바디(120b)로 구비될 수 있다.
제 1 바디(120a)와 제 2 바디(120b)는 장착홀(123) 및 삽입홀(102)의 구성을 제외하고는 실질적으로 동일한 구성으로 구비될 수 있다.
따라서, 이하에서는 제 1 바디(제 2 방지부재)의 구성을 중심으로 바디(120)를 설명한다.
제 1 바디(120a)에는 내측으로 인입되어 후술할 틈부식 방지부재(110)가 안착되는 지지부(112)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 지지부(112)는 틈부식 방지부재(110)의 외면 형상에 대응되도록 제 1 바디(120a)에서 내측으로 인입되게 구비될 수 있다. 다시 말해, 도면에는 틈부식 방지부재(110)의 외면에 대응되게 원기둥 형상의 지지부(112)의 구성만이 도시되어 있으나, 이러한 실시예에 제한되는 것은 아니며 틈부식 방지부재(110)의 형상에 따라 다양한 형상의 지지부(112)가 구비될 수 있다.
지지부(112)의 양측엔 소정거리 이격되게 요홈(126)이 구비될 수 있다. 예를 들어, 요홈(126)은 지지부(112)를 중심으로 길이방향 양측에 구비될 수 있다. 여기서 길이방향이란 도 21을 기준으로 y축 방향을 의미한다.
요홈(126)은 제 1 바디(120a)에서 내측으로 인입되어 구비될 수 있다. 예를 들어 요홈(126)은 후술할 틈부식 방지부재(110)의 플랜지부(107)가 삽입되도록 플랜지부(107)의 외면에 대응하는 형상으로 구비될 수 있다.
따라서, 요홈(126)에 플랜지부(107)가 삽입된 후에는 요홈(126)의 내면은 플랜지부(107)의 외면에 접촉될 수 있다.
요홈(126)은 제 1 바디(120a)의 폭방향으로 구비될 수 있다. 여기서, 폭방향이란 도 21을 기준으로 x축 방향을 의미한다.
제 1 바디(120a)에는 제 2 바디(120b)와의 결합을 위한 장착홀(123)이 구비될 수 있다. 예를 들어, 장착홀(123)은 제 1 바디(120a)를 관통하도록 제 1 바디(120a)의 일측에서 두께방향으로 구비될 수 있다. 여기서 두께방향이란 도 21을 기준으로 z축방향을 의미한다.
또한, 제 2 바디(120b)에는 상기 제 1 바디(120a)의 장착홀(123)에 대응되는 부분에 삽입홀(102)이 구비될 수 있다. 이들 장착홀(123) 및 삽입홀(102)은 제 1 바디(120a)와 제 2 바디(120b)의 결합 시 서로 연통되게 구비될 수 있다. 제 1 바디(120a)와 제 2 바디(120b)는 장착홀(123) 및 삽입홀(102)에 나사결합되는 별도의 체결부재(130)에 의해 서로 결합될 수 있다. 여기서 제 1 바디(120a)의 상측에는 보강 플레이트(150)가 구비될 수 있다. 즉, 제 1 바디(120a)의 상측면에 보강 플레이트(150)가 안착된 상태에서 제 1 바디(120a)와 제 2 바디(120b)는 체결부재(130)에 의해 결합될 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이 제 1 바디(120a)의 장착홀(123)과 제 2 바디(120b)의 삽입홀(102)은 구비되는 형상이 차별될 수 있다.
다시 말해, 장착홀(123)은 제 1 바디(120a)를 두께방향으로 관통하도록 구비될 수 있고, 삽입홀(102)은 제 2 바디(120b)에서 소정 깊이 인입되게 구비될 수 있다.
다만, 삽입홀(102)이 제 2 바디(120b)를 관통하도록 구비하는 것도 가능하다. 이 경우, 제 1 바디(120a)와 제 2 바디(120b)는 동일한 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 제 2 바디(120b)를 관통하게 삽입홀(102)을 구비하는 경우, 체결부재(130)는 제 1 바디(120a), 제 2 바디(120b) 및 설치영역(20)을 구속시킬 수 있다.
제 2 바디(120b)는 제 1 바디(120a)와 결합하여 배관(200)을 결속시키는 부재로서 구비되는 형상은 삽입홀(102)의 구성을 제외하고는 실질적으로 제 1 바디(120a)와 동일하다.
다시 말해 제 2 바디(120b)에는 지지부(112) 및 요홈(126)이 구비될 수 있다. 지지부(112)와 요홈(126)의 구성은 제 1 바디(120a)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.
이하에서는 도 25를 더 참조하여, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프(100)에 구비되는 틈부식 방지부재(110)의 상세 구성에 대해 설명한다.
도 25는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관 클램프에 구비되는 틈부식 방지부재의 개략 사시도이다.
도 25를 더 참조하면, 틈부식 방지부재(110)는 배관(200)의 외주면을 둘러 싸도록 배관(200)과 바디(120)사이에 배치될 수 있으며, 틈부식 방지부재(110)의 테두리는 바디(120)가 구비된 방향으로 절곡되어 바디(200)에 인입되게 구비될 수 있다. 틈부식 방지부재(110)는 배관(200)과 접촉되게 구비될 수 있다.
틈부식 방지부재(110)는 배관(200)보다 금속 반응성이 큰 금속재질로 구비될 수 있다. 예를 들어 틈부식 방지부재(110)는 알루미늄(AL) 또는 알루미늄(AL)에 주석(Sn), 인(In) 등을 혼합시킨 합금, 아연(Zn), 아연 합금 등으로 구비될 수 있다. 다만, 틈부식 방지부재(110)의 종류는 제안된 실시예에 한정되지 않으며, 구비되는 배관보다 부식성이 큰 금속소재를 사용하여 대체될 수 있다.
우선, 틈부식 방지부(200)에 의해 배관(200)의 부식이 최소화되는 원리에 대해 설명한다.
빗물이나 공기 중의 수분과 같은 전해질이 존재하는 환경에서 이종 재질의 금속이 접촉하게 되면 두 금속 간 전위차에 의하여 전지가 형성되는데, 이때 상대적으로 반응성이 큰 금속이 양극(anode)이 되고, 반응성이 작은 금속이 음극(cathode)이 된다. 양극은 전자를 주고 산화되어 부식이 발생하고, 음극은 전자를 받고 환원되어 부식으로부터 보호된다. 이러한 원리를 이용하여 부식을 방지하는 것을 음극보호방식(cathodic protection)이라고 한다. 이때, 양극을 희생 양극이라고 한다.
즉, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프(100)에서 틈부식 방지부(200)는 희생 양극 역할을 수행하여 배관(200)의 부식을 최소화할 수 있다.
틈부식 방지부재(110)는 제 1 바디(120a)의 지지부(112)에 안착되고 배관(200)의 외주면 중 일부와 접촉되는 제1 방지부재(110a)와, 제 2 바디(120b)의 지지부(112)에 안착되고 배관(200)의 제1 방지부재(110a)와 접촉되지 않은 외주면 중 일부와 접촉되는 제 2 방지부재(110b)로 구비될 수 있다.
이때, 제1 방지부재(110a)와 제 2 방지부재(110b)는 대응하는 형상으로 구비될 수 있다. 따라서, 이하에서는 제1 방지부재(110a)의 구성을 중심으로 설명하기로 한다.
제1 방지부재(110a)는 배관(200)의 외주면에 대응하는 형상으로 구비되어 내면이 배관(200)의 외주면에 접촉되는 부식부(105), 부식부(105)에서 반경방향 외측으로 연장구비되는 연결부(106) 및 연결부(106)의 연장된 단부에서 제 1 바디(120a)가 구비된 방향으로 절곡된 플랜지부(107)를 포함할 수 있다.
부식부(105)의 외주면은 제 1 바디(120a)의 지지부(112)에 대응하는 형상으로 구비되며, 내주면은 배관(200)의 외주면에 내응하는 형상으로 구비될 수 있다.
따라서, 제 1 바디(120a)의 지지부(112)에 안착되어 고정될 수 있으며, 내주면은 배관(200)에 접촉되어 배관(200)의 부식을 최소화할 수 있다.
연결부(106)는 부식부(105)에서 반경방향 외측으로 연장구비될 수 있다. 여기서 반경방향이란 도 24를 기준으로 좌측에서 우측을 향하는 방향 또는 그 반대 방향을 의미한다. 연결부(106)의 연장된 단부에는 제 1 바디(120a)를 향해 절곡된 플랜지부(107)가 구비될 수 있다.
플랜지부(107)는 제 1 바디(120a)의 요홈(126)에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 플랜지부(107)는 요홈(126)에 대응하여, 폭방향으로 구비될 수 있으며, 플랜지부(107)가 요홈(126)에 삽입되는 경우 요홈(126)의 내주면은 플랜지부(107)의 외주면에 접촉될 수 있다.
상기한 바와 같이 제 2 방지부재(110b)는 제1 방지부재(110a)와 대응하는 형상으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 제 2 방지부재(110b)는 부식부(105), 연결부(106) 및 플랜지부(107)로 구비될 수 있다. 제 2 방지부재(110b)의 부식부(105), 연결부(106) 및 플랜지부(107)의 구성은 제1 방지부재(110a)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하고 상기한 설명에 갈음한다.
배관용 클램프(100)가 결합되는 경우 제1 방지부재(110a)와 제 2 방지부재(110b)의 연결부(106)은 서로 접촉되어 배관(200)의 일측 외주면을 감싸도록 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 배관용 클램프(100)는, 바디(120)에 요홈(126)을 형성하고, 요홈(126)에 틈부식 방지부재(110)의 플랜지부(107)를 삽입 결합시킴으로써, 외부 수분이나 습기가 틈부식 방지부재(110)와 바디(120) 사이로 유입되는 현상을 최소화할 수 있다.
따라서, 틈부식 방지부재(110)가 외부 수분이나 습기에 의해 산화되는 현상을 최소화할 수 있으며 결과적으로 틈부식 방지부재(110)는 배관(200)의 부식을 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 틈부식 방지부재가 클램프의 바디 내에서 노출되지 않으므로, 외부의 수분 및 산소와의 접촉을 최소화할 수 있고, 틈부식 방지부재의 끝단이 바디의 개구벽에 지지되므로, 틈부식 방지부재를 바디에 손쉽게 고정할 수 있고, 틈부식 방지부재가 접촉되는 면을 제외한 배관의 외주면에 코팅층을 형성함으로써, 틈부식 방지부재의 부식에 따른 부식 산물이 클램프의 내부에 발생하는 것을 방지할 수 있다는 등의 우수한 장점을 가질 수 있다.

Claims (15)

  1. 배관의 외면을 감싸는 틈부식 방지부재; 및
    상기 틈부식 방지부재를 사이에 두고 조립되고, 양단부에 상기 배관이 관통되는 개구벽이 구비된 바디를 포함하고,
    상기 틈부식 방지부재는 상기 개구벽 간 거리와 동일한 길이로 제공되어, 상기 틈부식 방지부재의 끝단이 상기 개구벽에 의해 지지되는 배관용 클램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 틈부식 방지부재는
    표면에 산화피막이 형성된 알루미늄 합금을 포함하는 배관용 클램프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 틈부식 방지부재의 내경은
    상기 개구홀의 내경보다 적어도 작은 직경을 갖는 배관용 클램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구홀에는
    외측에 위치한 내경이 내측에 위치한 내경보다 적어도 더 큰 직경을 갖도록, 경사면이 마련되는 배관용 클램프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 틈부식 방지부재의 끝단에는 단턱부가 형성되고,
    상기 배관이 관통되는 상기 개구벽의 개구홀에는 상기 틈부식 방지부재의 단턱부가 지지되는 배관용 클램프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 틈부식 방지부재의 단턱부는
    상기 바디의 외부로 노출되지 않도록 상기 개구홀의 내경면에 적어도 접촉되게 지지되는 배관용 클램프.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 단턱부에는
    외측에 위치한 내경이 내측에 위치한 내경보다 적어도 더 큰 직경을 갖도록, 경사면을 포함하는 배관용 클램프.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 틈부식 방지부재는
    상기 배관의 상부 외경면을 감싸고, 상기 단턱부를 통해 상기 개구홀에 지지되는 제 1 방지부재와, 상기 배관의 하부 외경면을 감싸고, 상기 단턱부를 통해 상기 개구홀에 지지되는 제 2 방지부재를 포함하는 배관용 클램프.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 틈부식 방지부재는
    상기 배관보다 금속 반응성이 큰 금속을 포함하고, 상기 배관의 둘레면을 둘러싸도록 배치되는 방청부와, 상기 방청부의 외주면을 둘러싸도록 배치되는 외주 보호부를 포함하는 배관용 클램프.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 바디는 상호 조립되어 상기 배관의 둘레면을 감싸도록 구비되는 제 1 바디 및 제 2 바디를 포함하고,
    상기 제 1 바디 및 제 2 바디의 내부에는,
    상기 틈부식 방지부재가 안착되도록 상기 틈부식 방지부재의 외주면 중 적어도 일부에 대응하는 형상을 가지는 지지부가 구비되는 배관용 클램프.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 방청부는 상기 외주 보호부의 길이보다 짧은 길이를 가지는 배관용 클램프.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 틈부식 방지부재는
    상기 배관의 둘레면에 대응되는 형상의 내주면을 가지는 마감 보호부를 더 포함하고,
    상기 마감 보호부는 상기 방청부의 길이 방향 양측에 구비되며,
    상기 마감 보호부의 외주면은 상기 외주 보호부의 내주면에 밀착 결합되는 배관용 클램프.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 틈부식 방지부재의 양단은
    상기 바디가 구비된 방향으로 절곡되어 상기 바디에 인입되고,
    상기 바디는
    상호 대응하는 형상으로 구비되고, 상호 조립되어 상기 배관의 외주면을 감싸도록 구비되는 제 1 바디 및 제 2 바디로 구비되며,
    상기 제 1 바디 및 제 2 바디에는 내측으로 인입되어 상기 틈부식 방지부재가 안착되는 지지부가 구비되는 배관용 클램프.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 틈부식 방지부재는
    상기 제 1 바디의 지지부에 안착되고 상기 배관의 외주면 중 일부와 접촉되는 제 1 방지부재와, 상기 제 2 바디의 지지부에 안착되고 상기 배관의 상기 제1 방지부재와 접촉되지 않은 외주면의 일부와 접촉되는 제 2 방지부재로 구비되는 배관용 클램프.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 방지부재와 상기 제 2 방지부재는,
    상기 배관의 외주면에 대응하는 형상으로 구비되어 내면이 상기 배관의 외주면에 접촉되는 부식부와, 상기 부식부에서 반경방향 외측으로 연장구비되는 연결부와, 상기 연결부의 연장된 단부에서 상기 제 1 바디 및 상기 제 2 바디를 향하여 각각 절곡된 플랜지부를 포함하는 배관용 클램프.
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