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KR20000063030A - 플랜지 누수를 방지하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

플랜지 누수를 방지하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20000063030A
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제프리씨.밀만
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로버트 제이. 에드워즈
더 뱁콕 앤드 윌콕스 컴파니
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00—Flanged joints
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Abstract

본 발명은 플랜지로부터 유체 누수를 방지하기 위한 다이어프램 용접조립체에 관한 것이다. 이 다이어프램 용접조립체는 개구와 이 개구와 동심인 환형상의 용접구멍부를 갖는 플랫폼을 갖추고, 다이어프램은 플랫폼에 놓이고서, 다이어프램의 바닥면으로부터 뻗어 개구에 끼워맞춰지는 링과, 환형상의 용접구멍부에 형성되고 플랜지에 다이어프램을 용접하는 용접비드 및, 플랜지에 부착되는 플랜지 덮개를 갖추는 한편, 다이어프램 용접조립체를 형성하는 방법도 제공된다.

Description

플랜지 누수를 방지하기 위한 장치 및 방법 {Machine and Method for Preventing Flange Leakage}
본 발명은 일반적으로 플랜지로부터의 유체 누수를 방지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 누설방지용접된(seal welded) 다이어프램(diaphragm)을 이용하는 새롭고 유용한 플랜지 밀봉에 관한 것이다.
종래의 플랜지 연결부는 개스킷에 의해 밀봉되는데, 유체 누수는 장시간 사용된 후에 이 플랜지 연결부에서 발생할 수 있다. 플랜지 누수는 플랜지의 개스킷 용접구멍부(weld pocket)들의 변위 변형과, 개스킷 밀봉면에서의 일반적인 마모와 부식에 의해 발생된다.
본 발명의 목적은 플랜지로부터 유체 누수를 방지하는 새롭고 향상된 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
다이어프램 밀봉조립체는 개구를 갖는 플랫폼을 갖춘 플랜지로 구성된다. 환형상의 용접구멍부는 개구와 동심인 플랫폼 위에 위치된다. 상부면과 바닥면을 갖춘 다이어프램은 플랜지의 플랫폼에 놓여 있다. 링은 다이어프램의 바닥면으로부터 뻗어 플랜지의 플랫폼에서 개구에 끼워맞춰진다(engages). 용접비드(weld bead)는 환형상의 홈에 형성되고 다이어프램은 플랜지의 플랫폼에서 용접비드에 누설방지용접된다. 플랜지 덮개는 플랜지에 부착된다.
본 발명은 공지된 플랜지 밀봉조립체들에 대해 몇 가지 장점을 갖는다.
본 발명은 용접용 다이어프램과 NDE(PT) 또는 용접비드의 침투탐상시험에 대해 확실한 접촉을 허용한다.
환형상의 용접구멍부는 예열이나 용접후 열처리 없이 검사가 정지되는 동안 다이어프램의 분리와 재용접을 허용한다.
더구나, 본 발명은 환형상의 용접구멍부를 용접생성하기 위해 미국기계학회 규약(ASME Code)의 제 3절 제 1부 NB-4622.11에 따른 템퍼-비드(temper-bead) 기술을 허용한다.
다이어프램은 탄소 및 저합금강들과 비교될 때 높은 기계강도와 뛰어난 피로저항을 갖는 합금 690으로 형성될 수 있다. 또한, 합금 690은 일반적으로 플랜지용으로 사용되는 보통의 강에 적합한 열팽창계수를 갖는데, 이로써 누설방지용접에서 열적으로 유도된 응력을 최소화시킨다.
본 발명을 특징짓는 새롭고 다양한 특징들은 특히 본 명세서에 첨부되고 그 일부를 청구범위에 나타나 있다. 본 발명의 보다 나은 이해를 위해, 그 사용에 의해 달성되는 작동상의 장점들과 특정한 목적들은 본 발명의 바람직한 실시예가 나타나는 첨부도면과 기술내용을 참조로 한다.
도 1은 다이어프램 밀봉조립체의 단면도이다.
이제 도 1을 참조로 하면, 동일하거나 비슷한 부재들에 대해서는 유사한 참조번호들을 부여하는데, 다이어프램 밀봉조립체(10)는 플랫폼(14)을 갖춘 플랜지(12)와 결합하여 사용된다. 플랫폼(14)은 개구(16)와 이 개구(16)와 동심인 환형상의 용접구멍부(18)를 구비한다.
다이어프램(20)은 플랫폼(14)에 놓여 있다. 키이(22)는 다이어프램(20)의 상부면에서 위쪽으로 뻗는다. 용접비드(30)는 환형상의 용접구멍부(18)에 형성되어 플랫폼(14)에 다이어프램(20)을 누설방지용접하기 위한 용접면을 제공한다. 누설방지용접부(60)와 다이어프램(20) 및, 용접비드(30)는 적절한 디자인 규약에 의해 용접후 열처리를 필요로 하지 않는 재료로 된다. 링(24)은 다이어프램(20)의 바닥면으로부터 뻗어 개구(16)에 끼워맞춰진다.
플랜지 덮개(40)는 다이어프램(20) 위에 위치된다. 플랜지 덮개(40)의 바닥면에 위치된 단부(42;step)는 키이(22)에 맞물린다.
플랜지 덮개(40)에 형성된 구멍(50)들은 플랫폼(14)에 형성된 구멍(50)들과 정렬된다. 스터드와 너트(도시되지 않음)는 플랜지(12)에 플랜지 덮개(40)를 부착하도록 구멍(50)들을 관통하여 뻗는다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 다이어프램(20)은 합금 690으로 형성된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 용접비드(30)와 누설방지용접부(60)는 P-43 용접금속으로 형성된다. 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 용접비드 (30)는 미국기계학회 규약의 제 3절 제 1부 NB-4622.11에 따라 형성된다.
본 발명의 특정한 실시예가 본 발명의 원리의 응용을 나타내기 위해 자세히 도시되고 설명되는 한편, 본 발명은 이러한 원리로부터 벗어남 없이 다르게 실시될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 환형상의 용접구멍부에 예열이나 용접후의 열처리 없이 검사를 정지하는 동안 다이어프램을 분리하고 재용접할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 성질을 갖는 합금으로 이루어진 누설방지용접된 다이어프램을 이용하여 장시간 사용하여도 플랜지를 확실하게 밀봉할 수 있다.

Claims (16)

  1. 개구와 이 개구 주위에 환형상의 용접구멍부를 갖는 플랫폼을 갖춘 플랜지와; 상부면과 바닥면을 갖추고 상기 플랫폼에 놓여 있는 다이어프램; 상기 다이어프램의 바닥면으로부터 뻗어 상기 개구에 끼워맞춰지는 링; 상기 환형상의 용접구멍부에 형성된 용접비드; 상기 플랫폼의 환형상의 용접비드에 상기 다이어프램을 용접하는 누설방지용접부; 및, 상기 플랜지에 부착된 플랜지 덮개를 구비하는 다이어프램 밀봉조립체.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다이어프램은 합금 690으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밀봉조립체.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 환형상의 용접비드와 누설방지용접부는 P-43 용접금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밀봉조립체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 플랜지 덮개는 다이어프램의 상부면에 연결된 바닥면을 갖추고, 이 플랜지 덮개의 바닥면은 상기 플랫폼으로부터 단이 져있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밀봉조립체.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 플랜지 덮개의 바닥면은 단부를 갖추고, 상기 다이어프램의 상부면은 이 단부에 맞물리는 키이를 갖추는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밀봉조립체.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 플랜지 덮개는 다수의 제 1구멍을 갖추고, 상기 플랫폼은 상기 다수의 제 1구멍과 정렬되는 다수의 제 2구멍을 갖추며, 볼트들은 상기 다수의 제 1 및 제 2구멍을 관통해 뻗어 너트들에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밀봉조립체.
  7. 개구를 갖춘 플랜지와 분리가능한 플랜지 덮개를 결합하여 사용하고,
    상기 플랜지와 플랜지 덮개 사이에 위치되고 상부면과 바닥면을 갖는 다이어프램과; 상기 다이어프램의 바닥면으로부터 뻗어 상기 개구에 끼워맞춰지는 링; 상기 플랜지에 위치된 환형상의 용접구멍부; 및, 상기 환형상의 용접구멍부에 형성된 용접비드를 구비하는 다이어프램 밀봉조립체.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 다이어프램은 합금 690으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밀봉조립체.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 환형상의 용접비드와 누설방지용접부는 P-43 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밀봉조립체.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 환형상의 용접비드는 미국기계학회 규약의 제 3절 제 1부 NB-4622.11에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밀봉조립체.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 플랜지 덮개는 다수의 제 1구멍을 갖추고, 상기 플랜지는 상기 다수의 제 1구멍과 정렬되는 다수의 제 2구멍을 갖추며, 볼트들은 상기 다수의 제 1 및 제 2구멍을 관통해 뻗어 너트들에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밀봉조립체.
  12. 플랜지로부터 플랜지 덮개를 분리하는 단계와; 개스킷을 분리하는 단계; 상기 플랜지의 상부면에 환형상의 용접구멍부를 기계가공하는 단계; 상기 환형상의 용접구멍부에 상기 용접비드를 놓는 단계; 상기 플랜지의 상부면 위에 상기 다이어프램을 얹는 단계; 상기 환형상의 용접구멍부에 상기 다이어프램을 누설방지용접하는 단계; 및, 상기 플랜지에 상기 플랜지 덮개를 부착하는 단계들로 이루어진, 상기 개스킷에 의해 밀봉된 플랜지에 다이어프램 밀봉을 형성하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 용접비드는 피복아크용접 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지에 다이어프램 밀봉을 형성하는 방법.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 다이어프램은 합금 690으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지에 다이어프램 밀봉을 형성하는 방법.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 환형상의 용접비드와 누설방지용접은 P-43 용접금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지에 다이어프램 밀봉을 형성하는 방법.
  16. 제 12항에 있어서, 상기 용접비드는 미국기계학회 규약의 제 3절 제 1부 NB-4622.11에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지에 다이어프램 밀봉을 형성하는 방법.
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