KR820002274B1 - 플로우팅 루우프 배수 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

플로우팅 루우프 배수 시스템

제1도는 본 발명의 한 실시예를 따른 배수 시스템을 가진 플로우팅 루우프 및 탱크의 전개한 형태의 입면도.

제2도는 제1도는 배수 시스템의 접힌 상태.

제3도는 제1도의 3-3선 따른 취한 제1도의 배수시스템의 평면도.

제4도는 제1도의 배수 시스템에 사용된 웅덩이의 평면도.

제5도는 제4도의 5-5선을 따라 취한 단면도.

제6도는 본 발명에 따라 제공된 배수 시스템의 다른 실시예의 입면도.

제7도는 제6도의 배수 시스템의 평면도.

제8도는 제6도의 배수 시스템의 접근 확대 상세도.

제9도는 플로우팅 루우프의 저부에서 체인 연결기의 연결을 도시한 입면도.

제10도는 제1도의 배수 시스템에 사용된 베어링과 배관지지체의 입단면도.

제11도는 제10도의 11-11선을 따라 취한 단면도.

제12도는 본 발명의 배수 시스템과 각 배관에 대한 응력 패턴을 나타내는 응력선도.

제13도 내지 제18도는 제1도의 배수 시스템의 각종 요소들의 각의 관계를 나타내기 위하여 제3도의 13-13, 14-14, 15-15, 16-16, 17-17, 18-18선을 따라 각각 취한 도면.

제19도는 장방형상을 가진 또 다른 배수 시스템의 평면도.

제20도 및 제21도는 각각 빈탱크위치 및 탱크충만위치에서의 제19도의 배수 시스템의 입면도.

제22도는 제19도의 배수 시스템에 사용된 체인 연결기의 입면도.

제23도 내지 제30도는 각종 탱크 높이에 사용될 수 있는 각종 배수 시스템의 평면도.

본 발명은 플로우팅 루우프탱크 특히, 플로우팅 루우프 탱크의 배수 시스템에 관한 것이다.

고정되지 않은 지붕을 가진 플로우팅 루우프 탱크에 있어서는, 예를들어 지붕위에 낙하산 강수 같이 지붕위에 모인 어떤물도 탱크내에 저장된 제품내로 배수되어서는 안된다. 따라서 플로우팅 루우프 시스템은 대개 탱크벽을 통과하는 배수라인으로 플로우팅 루우프상의 배수지점을 탱크외부의 배수 지점에 유동적으로 연결하는 배관 또는 호오스 같은 임의의 종류의 배수라인을 포함한다. 이런 시스템에서, 물은 대개 플로우팅 루우프의 중앙에 위치한 웅덩이(sump)를 경유하여 배수라인에 들어가며, 라인을 통해 배수되어 탱크벽 근처에 위치한 밸브를 통해 탱크로부터 나간다.

역사적으로, 이 배수라인은 많은 결점을 가지고 있다. 예를 들면, 배수 라인이 저장된 제품을 통과하고, 제품의 흘림이 바람직하지 않기 때문에 배수라인이 접속된 배수 밸브는 보통 폐쇄되어 있다. 그래서, 물은 운전자가 배수를 결정할때까지 플로우팅 루우프상에 축적되게 된다. 그리고, 밸브가 플로우팅 루우프로부터 배수하기 위해 수동으로 개방된다.

그러나, 배수라인이 파열되면 제품은 배수밸브를 경유하여 탱크로부터 새어나올 것이다. 이런 제품의 새어나옴은 고가인 제품의 손실뿐 아니라, 안전사고 발생 우려 때문에 대단히 바람직하지 않다.

플로우팅 루우프 배수 시스템은 종래 2가지의 기본 설계를 가지고 있었다. 제1설계는 호오스 배수를 포함하며, 이 설계에서 호오스는 플로우팅 루우프상의 웅덩이에 부착되며, 제품을 통과해서 배수 밸브의 상류의 탱크벽 관통부에 부착된다. 이 호오스는 보통 건조하고 자체 부동되기 때문에 무겁게 하여야 한다.

이런 호오스는 대개 보강 고무상 재료로 만들어지며, 탱크운전 및 또는 탱크내 저장된 제품으로부터 기계적인 화학적인 피해를 받게 된다.

제2설계는 스윙조인트에 의해 서로 연결된 배관을 포함한다. 이 제2의 설계의 개념은 제1설계의 호오스보다 기계적 및 또는 화학적 피해에 더 저항할 수 있는 도관을 제공할 수 있는 것이다. 그러나, 스윙 조인트 설계도 결점을 가지며, 그 주된 결점은 조인트부와 이 조인트에 사용된 시일에서 나타난다. 이 스윙조인트 설계는 가끔 제품을 배수 시스템내로 누설한다.

무겁게 하면, 호오스는 탱크저부상에 놓이게 된다. 이 위치에서 호오스는 탱크내 제품 밑에 수집된 물속에 동결된다. 다음에, 플로우팅 루우프의 상향이동은 호오스를 손상시킬 수 있다. 또한, 탱크 저부상의 호오스가 탱크 셀 상의 배수 관통부에의 부착물보다 낮으므로 호오스는 완전히 건조하게 배수할 수 없다. 이 고인물은 동결하여 호오스를 손상 시킨다.

종래의 배수 시스템의 다른 결점은, 호오스가 탱크내에서 자유롭게 부동할때의 호오스의 부력이 유도하는 루우핑, 엉킴, 꼬임 및 미끄러짐 등을 포함한다.

또한, 관절식 배수관을 포함한 베수 시스템도 알려져 있다. 이런 관절식 시스템의 예가 엠, 다블유, 게이블(M.W.Gable)에 허여한 미국특허 제2,717,095호에 기재되어 있다. 게이블의 특허에서, 다수의 강적한 배수관은 각각 구조적인 힌지 및 독립적인 가요성 액체 접속을 가진 컴파운트 조인트에 의해 접속된다. 그러나, 이 배수 시스템의 조인트도 전술한 것과 유사한 결점을 가진다.

우리는 루우프(loop)내 밴드에서 플랜지형 조인트의 볼트 결합에 의해 서로 연결되는 강제 배관의 루우프를 포함하는 배수 시스템도 알고 있다. 이 시스템의 보울트 연결은 다른 것에 대해 휘지 않고 고정되어 있다.

플로우팅 루우프가 이동하면 케이블의 복잡한 시스템은 루우프를 올리며, 수직방향으로 루우프의 치수를 신장시킨다. 이런 신장은 배관 루우프에 응력을 발생시키며, 이 응력은 루우프가 설치될 때 루우프에 시전응력을 가함으로써 최소화된다. 탱크가 사용되고, 플로우팅 루우프가 이동하면 사전 응력은 영으로 감소하고 응력 레벨은 사전 응력레벨의 음수가 된다.

그러나, 나중에 서술한 배수 시스템은 수개의 결점을 가진다. 주된 결점은 시스템의 보울트 결합된 조인트의 플랜지 사이에 가스킷이 요구되는 것이다. 이런 보을트접합은 누설이 생기게 되며, 어떤 가스킷도 저장된 제품에 의한 화학적 피해를 받게 된다. 그리고, 이 설계의 루우프는 전길이에 걸쳐 거의 일정하게 응력을 받는다. 그래서, 이 설계는 플로우팅 루우프가 이동할 때 전 루우프를 올리기 위한 케이블과 풀리 시스템을 포함한다. 이 풀리와 전선은 그 루우프상 중간지점에서 루우프에 부착되며, 이 지점은 플로우팅 루우프의 이동에 따라 이송의 절반을 이동한다. 플로우팅 루우프가 빈탱크 위치에서 가득찬 탱크위치로 이동할 때 이 부착지점은 그 수직거리 절반을 이동한다. 이 설계는 전선과 풀리기구를 보호할 하우징을 요구하며, 저온 기후에서는 사용하지 못하기도 한다.

본 발명은 중간지점에 부착된 전선과 풀리의 시스템을 루우프의 길이에 따라 수개의 위치에 부착된 체인 또는 유사물의 시스템으로 대체한 것이다.

그리고, 플로우팅 루우프의 배수 시스템을 기재한 하기 특허도 알려져 있다.

미국특허 제2,315,023호, 미국특허 제2,657,821호, 미국특허 제2,482,468호, 독일특허 제236,427-1911 본 발명의 배수 시스템은 용접되고, 플로우팅 루우프 밑으로부터 지지되는 조인트에 의해 결합된 다수의 배관으로 구성된다. 시스템의 일부분은 지붕 이동에 따라 순차적으로 이동한다. 그래서, 전선 및 풀리의 복잡한 시스템과 배수 시스템의 적당한 부분이 체인같은 연결체에 의해 올려질 필요가 없다.

본 발명의 배수 시스템 내 배관의 순차적인 이동은 종래 기술의 교훈을 구현하는 수개의 이점을 가진다. 본 시스템의 다른 실시예는 전 시스템을 전체적으로 사전 응력을 가하는 것보다 배관내에 발생하는 응력에 따라 사전 응력이 가해진 배관을 포함한다.

한 실시예에서, 배수 시스템은 다수의 직관과 곡관 분절을 둥근모서리를 가진 정방형 또는 장방형(평면도) 형태로 가진다. 배관 시스템의 일단부는 지붕의 웅덩이에 접속되며, 다른 단부는 저부의 근처의 탱크셀로부터 나간다.

둥근 모서리는 플로우팅 루우프의 밑면에 접속되고 사전 결정된 길이로 부착된 전선 또는 체인을 가진다. 체인은 제품을 탱크에 충전함에 의해 플로우팅 루우프가 반위치로부터 충만한 위치로 상승함에 따라 배수관을 점진적으로 퍼지게 한다. 배관 시스템의 펴지는 동작은 지붕높이의 변화를 보상한다.

펴지는 동작에 의해 배관 시스템에 부과된 힘은 배관내의 굽힘 및 비틀림 저항에 의해 반작용 된다. 체인 및 전선 현수는 펴지는 동작을 제한하며, 따라서 응력을 배관 시스템에 해롭지 않은 레벨로 제한한다.

배수 시스템의 이 실시예의 설치는 배관 접속을 사전에 설치할 필요를 제거함으로써 간단하게 된다. 이 배관 배열은 저부 지지체상에서 배관을 간단하게 조립할 수 있게 된다. 그래서 완성된 조립체는 응력이 가해지지 않은 상태가 된다(지지체에 걸쳐 사소한 처짐을 발생할 수 있는 사하중은 제외). 배관을 펴는 충전 운전은 배관내에 한방향의 응력을 발생시키기 때문에 배관 루우프가 빈탱크 위치에서 충만위치로 이동함에 따라 응력반전이 발생하지 않는다. 이것은 피로의 관점에서 바람직한 것이다.

이 실시예의 다른 특징인 a) 체인, 본, 전선 또는 다른 지지수단 같은 휨 제한장치가 설계 기준에 따른 동작휨을 분배하기 위해 제공되며, b) 동작 응력의 제한을 위해 기하학적인 최초의 사전 설정이 필요없다는 것이다.

건설재료는 금속이나 저장된 제품에 대해 양립할 수 있는 다른 재료가 될 것이다.

본 발명의 배수 시스템은 풀리등이 없어도 이동된다. 따라서 본 시스템의 가격은 이런 요소들을 사용한 시스템보다 감소된다. 요소 자체의 가격도 감소되고, 이 요소들의 지붕관통부를 제공하기 위해 관련되는 가격등도 감소된다.

그리고, 지붕 관통부는 플로우팅 루우프를 통한 증발 손실원이 되기도 하며, 지붕상의 제품의 누설이 발생할 수 있는 지점이 되기도 하므로 이런 관통부의 제거는 그런 문제가 될 수 있는 지역을 제거한다. 또한, 시스템이 지붕 관통이 생기지 않는 식으로 지지되므로 상술한 이점은 더욱 높아진다.

본 배수 시스템 내 배관의 모든 조인트 접속은 용접되어 웅덩이로부터 배수까지 완전히 용접된 시스템을 만들며, 누설방지 시스템이 된다. 따라서, 제품과 조인트의 화학적 양립성이나 접속로에서의 누설 같은 문제는 없다. 누설방지 용접이 행해지면 이런 문제는 제거된다.

스윙 조인트 시스템과 비교하면, 본 배수 시스템에는 이동부분이 없으므로 마모가 최소화되고, 따라서 누설 가능성이 감소된다.

고무 호오스 시스템과 달리, 이 배수 시스템은 완전한 배관코일로 용접된다. 수평돌출이 일정하므로 플로우팅 루우프가 내려왔을 때 지붕 다리가 시스템을 손상시킬 가능성은 제거된다.

본 시스템에는 플랜지 조인트가 없어서 즉, 탱크 셀로부터 지붕 웅덩이까지 전부 용접되므로 상술한 이점이 생긴다.

플로우팅 루우프판(deck)상에 전선이나 평형추가 없으므로 이런 요소의 결점이나 가격이 감소된다.

배수 시스템 코일내 사전 응력이 가해진 실시예의 배관이 전체 코일에 응력을 가하는 대신에 영의 사전 응력 토오크로부터 최종 토오크치로 차례로 응력이 가해지므로 복잡하고 고가인지지 시스템은 본 시스템에서는 필요하지 않다.

이하 첨부도면을 참고로 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도에 도시한 것은 저부벽(12)와 측벽(14)을 가진 원통형 탱크(10)이다. 폰투운(pontoon)(18)과 시일(20)을 가진 플로우팅 루우프(16)은 제품 P의 레벨의 변화와 함께 자유롭게 이동할 수 있도록 탱크내에 위치한다.

물 W는 플로우팅 루우프(16)의 정부에 위치할 것이다. 플로우팅 루우프(16)은 플로우팅 루우프(16)상에 수집되며, 시스템에 유해할 수 있는 물 W를 배수하기 위해 지붕 중앙 또는 중앙근처에 위치한 웅덩이(22)같은 수집수단을 포함하는 배수 시스템을 가진다.

제1도에 설명된 플로우팅 루우프는 본 발명의 한 실시예에 따라 구비된 배수 시스템(30)에 연결된다.

배수 시스템(30)은 물을 웅덩이(22)로부터 탱크저부(12) 또는 저부근처의 측벽(14) 위치한 출구수단(32)로 인도한다. 출구수단(32)는 탱크(10)에 인접한 적당한 수집장치 또는 방유제 지역(도시하지 않음)으로 배수하는 배수밸브(34)를 포함한다.

배수 시스템(30)은 플로우팅 루우프(16)의 이동에 적응하기 위해 설치되며, 탱크내에서 플로우팅 루우프(16)이 상하로 이동함에 따라 순차적으로 상하 이동하도록 플로우팅 루우프로부터 현수된 서로 연결된 다른 배관 부분들을 포함한다.

제1도, 제2도 및 제3도와 같이 배수 시스템(30)은 배관을 수직 및 수평으로 유지하지만 토오크는 허용하는 행거지지체(56)에 의해 플로우팅 루우판(54)의 밑면(52)로부터 현수된 제1수평배관(50)을 포함한다.

배관(50)은 배관의 중앙 측단부(60)에서 웅덩이(22)에 부착되며, 배관의 외방측 단부(62)는 용접된 슬리이브 커플링(74)에 의해 제1용접 L형상 분절(72)에 부착된다. 배수 시스템(30)에서 사용되는 모든 배관 커플링은 용접 슬리이브형 커플링이며, 이하에서 상세히 논의될 것이다. 배관단부의 외방측 중앙측 구별은 이하 계속될 것이며, 여기서 "중앙측"은 플로우팅 루우프에의 그 요소의 연결지점이 가장 가깝게 위치한 단부 또는 요소의 부분을 간주하며, "외방측"은 그 요소의 반대 단부 또는 부분을 간주한다.

형상 분절(72)는 즐겨 90°터언(turn)을 사용하며, 그 중앙부 단측(70)은 원통형 탱크(10)에 대해 반정방향으로 위치하며, 외방측 단부(76)은 원통형 탱크(10)에 대해 현방향으로 위치한다. L형상분절(72)는 플로우팅 루우프(54)에 대하여 하방으로 기울어질 수 있으며, 그 단부(76)는 제1현방향 경사 배관(82)의 단부(80)이 접속된다. 배관(82)의 외방측 단부(84)는 L 형상 분절(72)와 유사하며, 그 외방측 단부(90)이 제2용접 슬리이브 커플링(98)에 의해 제2현방향 경사배관(96)의 단부(92)에 접속된 제2용접 L 형상 분절(88)의 단부(86)에 접속된다. 제2경사배관(96)은 배관(96)의 중앙측 단부 근처에 위치한 제1체인 연결기(100)에 의해 플로우팅 루우프 밑면에 현수된다.

배관(96)의 외방측 단부(106)은 제3용접 슬리이브 커플링(114)에 의해 제3용잡 L 형상 분절(112)의 중앙측 단부(108)에 접속된다. L 형상 분절(112)는 시스템 내의 다른 형상 분절과 유사하며, 감기지 않은 배수 시스템의 경사 성질을 연속시키기 위해 수평에 대해 경사지는 90°터언이다.

제3현경사배관(120)은 L 형상 분절(112)의 외방측 단부(124)에 접속되는 중앙측단부(122)를 가지며, 제3도와 같이 배관(120)의 중앙측 단부 부근에 위치한 제2체인 연결기에 의해 플로우팅 루우프로부터 현수된다.

배관(51)은 경사질 수 있으며, 다른 용접 L 형상분절과 유사하고, 그 외방측단부(150)이 제4용접 슬리이브 커플링(162)에 의해 제4현방향 경사배관(160)의 중앙측단부(156)에 접속된 제4용접 L 형상 분절(148)의 중앙측단부에 접속된 외방측단부(140)을 가진다.

배관(160)은 그 외방측단부(170)에서 제5용접 슬리이브 커플링(182)에 의해 제5용접 L 형상분절(178)의 중앙측단부(174)에 접속된다. 용접 L 형상 분절(178)은 다른 용접 형상 분절에 유사하며, 90°토언이고, 플로우팅 루우프(54)에 대해 경사질 수 있다. L 형상 분절(178)은 그 외방측단부(184)에서 제5현방향 경사 배관(190)의 중앙측단부(186)에 접속된다. 평면도에서 배관(190)은 제1경사배관(82)와 일직선이 되며, 그 외방측단부(194)에서 제6용접 L 형상 분절(200)의 중앙측단부(198)에 접속된다.

용접 L 형상 분절(200)은 다른 용접 L 형상 분절과 유사하며, 경사질 수 있고, 그 외방측 단부(206)이 제6용접 슬리이브 커플링(214)에 의해 제2반경방향 배관(212)의 중앙측단부(208)에 접속된 90°터언이다. 평면도에서 제2반경방향 배관(212)은 제1반경방향 배관(50)과 일직선이 되며, 탱크벽(14)를 향해 신장되게 수평으로 배치된다. 배관(212)의 외방측단부(220)은 제7용접 슬리이브 커플링(238)에 의해 노즐(236)의 중앙측 단부(234)에 접속된다. 노즐(236)은 탱크 셀 내로 용접되며, 다른 반경 방향으로 신장된 배관과 일직선을 이루고, 탱크벽(14)을 통해 신장하며, 그 외방측단부(240)에서 배수 밸브(34)에 접속된다.

배관 시스템(30)은 또한 제2도와 같이 배수 시스템(30)의 접혀진 상태에서 탱크저부관(floor)(12)상에 배관을 지지하기 위해 배관에 부착된 다수의 배관 지지체(250A) 내지 (250D)를 포함한다. 이 배관지지체(250A) 내지 (250D)는 플로우팅 루우프가 낮은 위치에 있을 때 이동에 대해 배관을 지지하며, 적당한 경사를 유지하기 위하여 배관에 직접 용접한 작은 스탠드이다.

한 실시예에서, 각 지지체는 15센티미터 직경의 베이스판과 상응하는 배관에 부착되며, 5㎝ 배관 기둥에 의해 형성된 직립 다리를 가진다. 대조적으로, 행거(56)과 베어링형 지지체(216A) 및 (216B)가 각각 플로우팅 루우프판(54)의 밑면(52)와 탱크 저부판(12)에 견고하게 고정된다. 이 후자의 지지체는 수평 및 수직 이동을 방지하지만 거기 지지된 배관의 회전을 허용한다.

모든 지지체(56), (216A) 및 (216B)는 동일한 베어링 부품을 가지며, 제10도에 도시된다. 베어링형 지지체(216A)의 베어링 슬리이브(256)은 플로우팅 루우프판(54) 및 저부판(12)에 견고히 부착된 베어링의 마모부분이다. 여기서는 베어링 2개가 사용되어(216A) 및 (216B)로 표시되었지만, 탱크 크기에 따라 1개로 충분하거나, 대구경 탱크에 대해서는 수개가 요구되기도 한다.

베어링형 지지체(216A) 및 (216B)는 행거(56)과 유사하며, 배관이 수직 및 수평으로 지지되고, 토오크가 허용된다. 배관은 탱크 또는 지붕에 앵커되며, 그 자체가 고정된 베어링형 지지체(216A) 및 (215B)에 의해 앵커되며, 회전이 허용된다.

제1도, 제2도, 제3도, 제10도 및 제11도와 같이 베어링형 지지체(216A)는 배관에 견고히 부착된 마모슬리이브 또는 마모부(258)을 둘러싼 슬리이브(256)을 포함하며, 행거(56) 및 베어링형 지지체(216B)는 각각 배관을 둘러싼 슬리이브를 가지고 다른 지지체(250A), (250B), (250C), (250D)는 그 배관이 지지체에 대해 회전할 수 없도록 배관에 직접 부착된다. 베어링형 지지체(216A)는 제10도 및 제11도에 잘 도시되며, 그 마모부(258)는 제10도의 좌측으로부터 우측으로 연속해서 관통하는 배관(212)을 끼워 맞추기 위해 내면이 천공된다. 마모부(258)은 내부 슬리이브(256)에 끼워 맞추기 위해 그 외면을 기계가공한다.

슬리이브(256)은 마모부(258)을 끼워 맞추기 위해 내면이 천공되며, 슬리이브 및 마모부는 마모부의 외면(262)와 슬리이브의 내면(264)의 사이에 환상간격(260)이 한정되도록 치수를 가진다. 간격은 배관이 후술하는 식으로 회전할 수 있도록 슬리이브 내에서 회전되게 한다. 마모부와 슬리이브의 당접면은 베어링내에서 배관(212)의 회전을 허용한다. 마모부(258)은 그 단부의 1개 이상 부분에서 배관(212)에 용접된다. 제10도와 같이 용접부(286A) 및 (286B) 같은 용접부는 배관을 마모부(258)에 부착시킨다. 각 마모부는 유사하게 배관에 용접된다. 제1수평 반경방향 배관(50)내에 위치한 베어링은 제10도의 것과 유사하다.

따라서, 배관 시스템(30)은 반경방향 배관(50) 및 (212)를 위한 베어링으로서 작용하는 다수의 고정된 지지체를 가진다. 이 지지 베어링은 배관의 회전은 허용하지만 수평 및 수직방향으로 배관을 속박한다.

제1도, 제2도, 제3도 및 제10도와 같이, 용접 같은 비관통 방식으로 플로우팅 루우프판(54)의 밑면 또는 베이스(12)에 부착된 베이스를 포함한다. 지지체 및 베어링은 제10도 및 제11도에 잘 도시된다. 다리(254)는 베이스(252)에 용접되며, 또한 용접부(270)에 의해 슬리이브(256)에 용접된다. 슬리이브(256)은 마모 슬리이브로 호칭죄는 제2슬리이브(258)을 둘러싼다. 마모슬리이브(258)은 순차로 배관(212) 주위에 설치되며, 배관에 직접 용접된다.

행거(56)은 베어링(216A) 및 (216B)와 유사하며, 용접같은 비관통 방식으로 플로우팅 루우프(54)의 밑면에 부착된 베이스(290)과 베이스(290)에 용접된 다리(292)를 포함한다. 다리(292)는 베이스(290)에 부착된 슬리이브(256)에 용접된다.

슬리이브(256)은 마모슬리이브로 호칭되는 제2슬리이브(258)을 둘러싼다. 마모슬리이브(258)은 순차로 배관(50)주위에 설치되며, 용접부(286A) 및 (286B)에 의해 배관에 직접 용접된다.

커플링(74), (98), (114), (162), (182), (214) 및 (238)은 나사형 배관 커플링의 내면을 나사를 제거하도록 기계 가공하여 제작된다. 커플링은 각각 제17도, 제16도 및 제18도에 도시한 조립체에 용접된다. 현장에서 배관(50, (96), (160) 및 (212)에 평평한 단부는 이 커플링 내에 삽입되며, 제품이 배수시스템내로 누설하거나 물이 제품내로 누설하는 것을 방지하기 위해 형성된 완전한 시스템을 만들기 위해 용접된다.

이 누설방지는 가스킷 등을 포함하는 요소를 활용하는 시스템에서 복제될 수 없다. 배관 커플링의 용접 성질을 배관이 시일의 필요없이 서로 접합되며, 그러므로 상술한 이점을 가진다.

이런 용접은 웅덩이(22)와 같은 집수 지점부터 배수(34)까지 완전히 용접된 시스템을 발생시키며 그래서 누설방지 시스템이 마련된다.

또한, 베어링, 행거 및 배관 지지체의 높이는 지붕이 낮은 위치에 있을때라도 적극적으로 배수하기 위해 조정될 수 있다.

체인 연결기는 모두 유사하며, 제1도, 제2도 및 제9도에 잘 도시되어 있고, 플로우팅 루우프판(54)의 밑면에 고정되게 설치된 설치판(300)과 그 위에 고정되게 설치된 클리이트(cleat)(304)를 포함한다. 설치판(300)은 플로우팅 루우프판(54)상에 용접 같은 비관통 방식으로 설치되므로 전술한 이점을 발생한다. 코일체인(308)같은 체인은 클리이트에 연결되며, 제1도 및 제2도와 같이 각 체인 연결기는 각각이 그 하부단에서 상응하는 배관에 부착되는 1조의 하방으로 수렴하는 체인을 포함한다. 체인은 클리이트에서 수직에 대해 약 15°의 각으로 지지되게 삼각형태로 배치되어 배관이 체인연결기에 의해 지지될 때 배관에서 30°의 정점부분을 한정한다. 체인은 배관에 직접 접속되거나 또는 적당히 배관에 부착된 칼러를 통해 배관에 접속될 수 있다.

제1도와 같이, 각 체인 연결기의 연결기의 체인은 서로 길이가 동등하지만 체인 연결기는 길이가 상이하다. 그래서 체인 연결기(100)은 3개 체인 연결기 중에서 가장 짧으며, 체인 연결기(166)은 가장 길고, 체인 연결기(130)은 연결기(100)보다도 길지만 연결비(166)보다는 짧다. 길이를 변화시키는 목적은 이후 설명될 것이다.

제4도 및 제5도에 잘 도시된 웅덩이(22)는 용접부(324)등에 의해 플로우팅 루우프판(54)의 밑면에 접속된 정부 시이트판(320)을 포함한다. 덮개판(328)은 보울트(330)같은 고정구에 의해 시이트판에 부착된다. 벽(334)는 시이트판의 밑면(336)에 종속적으로 부착되며, 저부(338)은 벽(334)에 부착된다. 환상격벽(342)는 저부(338)의 정부면(344)와 정부시이트판(320)의 저부면(336)과 벽(334)에 용접에 의해 부착된다. 슬리이브(350)은 용접부(352)에 의해 판(342)의 환상구멍 내에 설치되며, 외부로 신장된다. 일방향 첵 밸브(360)이 슬리이브 내에 설치되며 물의 유동이 화살표(364)방향으로만 허용되게 한다. 밸브(360)은 제5도에서 게이트 밸브가 도시되지만, 다른 일방향 밸브도 본 발명의 범위를 일탕함이 없이 사용될 수 있다. 그 속에 다수의 구멍(372)를 가지고 그 위에 손잡이(374)를 설치한 출입구 덮개(370)이 웅덩이(22)내의 구멍(378)을 덮기 위해 설치된다.

저부(338), 벽(334), 시이트판(320) 및 덮개(328)은 웅덩이 챔버(382)를 한정하며, 격벽(342)는 그 챔버를 상류챔버(390)과 하류챔버(392)로 구분한다. 슬리이브(400)이 벽(334)에 설치되며, 챔버(382)외부로 신장한다. 슬리이브(400)은 용접부(402)등에 의해 벽(334)에 부착되며, 배관(50)의 중앙측단부(60)은 슬리이브 내에 수납되며, 용접부(404)에 의래 고정된다.

제1도 및 제2도를 참고로, 배수 시스템의 작동이 설명될 것이다. 탱크가 비워지는 동안 플로우팅 루우프는 제1도 위치로부터 제2도 위치로 이동하므로 배수 시스템은 제1도의 펴진 형태에서 제2도의 접힌 상태로 이동한다. 이 도면에서 알 수 있는 것 같이, 반경방향배관(212)는 저부에 대해 고정되며, 반경방향배관(50)은 플로우팅 루우프판(54)에 대해 고정되고, 양자는 실질적으로 수평으로 배치된다.

플로우팅 루우프(54)가 탱크 저부를 향해 하방으로 이동함에 따라 l 형상 분절과 연방향 경사배관은 제1도의 경사 위치에서 제2도의 수평 위치로 이동한다. 플로우팅 루우프판(54)가 하방으로 이동함에 따라 배관부분은 실질적으로 배관 지지체(250)을 통해 저부판(12)와 접촉한다. 제1도 및 제2도와 같이 배관(190) 및 (160)은 탱크 저부상에 정치되고, 중앙측단부(156)이 수평 위치에 도달하기 전의 외방측단부 즉, 배관지지체(250D)는 우선 탱크 저부와 접촉한다. 그래서, 현방향 배관은 순차적으로 제1도의 경사위치로부터 제2도의 접힌 상태로 이동하며, 외방측단부는 배관(120), (96) 및 (82)와 함께 순서를 따른다. 체인 연결기(166), (130) 및 (100)의 길이는 배수 시스템의 순체적인 "접힘"을 발생하기 위해 조정되고 선택된다.

제1도 및 제2도를 제3도와 비교함으로서 시스템(30)와 배관은 그 종축에 대해 비틀릴것이 이해될 것이다.

예를들어, 배관(50)이 종방향 중심선(450)을 가지며, 플로우팅 루우프판(54)가 하방으로 이동하고, 경사부분이 플로우팅 루우프판(54)에 대해 상향으로 이동하므로 배관(50)은 종축(450)에 대해 반시계방향으로 회전할 것이다. 배관(50)이 그 중앙측단부에서 고정되므로 그 회전은 종축(450)에 대해 배관(50)의 비틀림을 유도할 것이다.

유사한 비틀림이 다른 모든 배관에서도 발생하며, 플로우팅 루우프판이 상향으로 이동함에 따라 역 또는 시계방향 비틀림이 발생할 것이다. 이 비틀림이 판별되도록 각 배관의 각단부에 판치마아크(452)를 표시한다. 펀치 마아크는 또한 제13도 내지 제16도에 도시되며, 현장 조립중 충분히 저부 위치에 있을 때 배관을 비틀기에 필요한 적당한 각도를 작업원이 결정할 수 있도록 후술하는 바와 같이 사용된다.

용접된 커플링의 고정된 성질에 기인하여 배관의 비틀림은 배관내에 전단력을 유발한다. 이 비틀림으로 유발된 전단을 보상하기 위해 배관은 사전응력이 가해진다. 각 배관은 그 배관에 특별한 값으로 사전 응력이 가해지므로 배관은 각기 상이한 값의 사전 응력이 가해진다.

각 배관의 사전응력은 제12도에 도시한 것과 유사한 패턴을 따른다. 제12도에 표시된 배관은 시스템 즉, 배수 시스템(30)의 일단부 형상이 탱크(10)이 충만시 플로우팅 루우프판(54)가 제품(P)의 정부상에 있는 충분히 전개된 형상이거나 또는 배관지지체(250)이 탱크저부판(12)상에 높이가 같게 배치될 때 충분히 접혀진 형상일 때 그 속에 유발되는 최대 양성응력 P₁을 가지며, 그후 비틀려 응력이 영인 형상을 지나 배수 시스템(30)이 다른 단부 형상일 때 최대 음성 응력형상 N이 된다.

P₁및 N 응력 형상은 서로에 대한 응력 레벨로 간주되는 용어이다. 각 배관은 그 특수한 응력선도를 따르지만 제12도에 도시한 선도의 형태와 유사하다, 각 배관은 배수 시스템(30)의 배관이 순차적으로 이동하고 응력이 가해지도록 독립적으로 응력이 가해지며 플로우팅 루우프(16)에 대해 독립적인 위치에 배치된다.

배관의 비틀림은 제13도 내지 제16도에 표시되며, 하기표는 실시예에서 유발된 비틀림의 양을 나타낸다.

[표 1]

치수 D, E 및 F는 각각 체인 연결기(100), (130) 및 (166)을 표시한다. 각 a, b 및 c에 대한 모든 호치수는 반경 7센티미터인 커플링의 외축상에 나타낸다. 펀치 마아크는 즐겨 설치중 조립체가 적당히 사전 비틀려질 수 있도록 배관상에 위치한다.

제6도, 제7도 및 제8도에 도시한 것은 본 발명의 다른 실시예이다. 이 다른 실시예에서 배수 시스템(30')는 배수 시스템이 펴진 상태에 있을 때 플로우팅 루우프(16)으로부터 배수부(34)까지 하방으로 나선형인 다수의 곡관을 포함한다. 배수 시스템(30')는 그 입구단부(502)가 플로우팅 루우프(16)의 판(506)의 상면(504)부근에 위치하는 입구관(500)을 가진다. 입구(502)는 이 실시예의 집수 수단이며, 제6도에 플로우팅 루우프(16)의 중앙부근에 위치하지만 그 플로우팅 루우프(16)의 주연부근 같은 플로우팅 루우프(16)상의 다른 적당한 위치에도 위치할 수 있다.

입구관인 배관(500)은 원통형 탱크의 반경방향으로 신장되며, 일단부(510)에서 용접된 슬리이브(514)에 위해 곡관의 제1부분(512)에 부착된다. 배수 시스템(30')는 또한 용접된 슬리이브(530) 및 (532)에 의해 결합된 곡관(520) 및 (522)를 포함하며, 커플링(530)은 배관(512)를 연결한다. 또, 커플링(540)은 배수 시스템을 배수 시스템(530)에 접속하는 출구배관(542)에 배관부분(522)를 접속한다.

제6도와 같이, 펴진 상태의 배관은 하방 나선형 형상이 생기도록 수평 평면과 수직 평면의 2개의 평면으로 굽어진다. 그러나, 각 배관은 단지 곡선의 단일 반경을 가지며, 플로우팅 루우프(16)의 이동중 그 비틀림은 이 2개 평면 곡선을 만든다.

커플링(514), (530), (532) 및 (540)은 본 발명의 제1실시예에 대해 상술한 커플링과 유사하게 용접된다.

제6도와 같이, 체인 지지체(560), (566) 및 (570)은 플로우팅 루우프(16)을 탱크저부판(12)상에 완전히 정치할 수 있도록 배관부분(520) 및 (522)를 시일(568)의 직하방의 폰투운의 림판에 부착한다. 림판이 제6도에 도시되며, 도면부호(509)로 표시된다. 제1실시예와 같이 체인 지지체의 길이는 가장 짧은 체인 지지체(560)의 길이로부터 가장 긴 체인 지지체(570)의 길이까지 변화한다.

제1실시예에서와 같이, 배수 시스템(30')의 배관은 사전응력이 가해지며, 순차적으로 접혀지고 펴진다.

그러나, 배수 시스템(30')는 지지체(250)과 유사한 베어링지지체를 포함하지 않는다.

제8도와 같이 배수 시스템(30')는 웅덩이보다 플로우팅 루우프(16)의 측벽을 통과하며, 플로우팅 루우프판은 플로우팅 루우프의 폰투운(18)의 저부부근에 위치한다. 나선형 배수 시스템(30')는 플로우팅 루우프(16)이 낮은 위치에 있을 때 베어링 지지체상보다 탱크저부판(12)상에 놓인다. 그러나, 배관이 탱크 저부상에 놓이더라도 이 배관은 제1실시예를 참고로 상술한 것 같이 순차적으로 "접혔다", "펴졌다"하며, 제1실시예와 같이 독립적으로 사전 응력이 가해진다.

직관과 곡관을 합병하며, 장방형 또는 정방형 형태인 지붕배수 시스템의 실시예가 제19도에 도시되며, 도면 부호(600)으로 표시된다. 제19도와 같이, 배수 시스템(600)은 다수의 직관분절(602) 및 다수의 곡관분절(604)를 포함한다. 배수 시스템은 플로우팅 루우프의 웅덩이(22)와 탱크에 접속되며, 다수의 지지체 또는 다리(606)상에 놓인다. 다리 지지체(606)은 제10도의 베어링 지지체와 유사하다. 다리(606)은 배수 시스템의 제1도의 실시예에 대해 상술한 바와 같이 부호가 붙여지고 배치된다. 제10도의 지지체 같은 다리지지체(606)은 배관(603H) 같은 배관이 제10도의 베어링(216A) 같은 베어링 내에서 회전하는 것을 허용하지만, 수직 또는 제10도의 지지체 내의 배관이 수직 또는 수평방향으로 이동하는 것을 허용하지 않는다. 베어링은 배관(602H) 같은 배관이 그 배관의 축과 평행한 방향으로 이동하는 것을 허용한다. 배수 시스템(600)은 단지 개략적으로 도시되지만, 상세는 전술한 것과 유사하다.

시스템(600)은 시스템(630)과 유사하지만, 플로우팅 루우프의 저부로부터 제1수평 배관(602A)를 현수하는 행거를 포함하며, 배관 연결기는 용접된 커플링을 포함한다. 필요에 따라 곡관은 L 형상 분절이 될수도 있다. 그래서 제19도의 시스템은 그 단부에서 웅덩이(22)에 접속된 제1수평 배관(602A)를 포함하며 플로우팅 루우프의 저부상에 지지되며, 경사배관(602B) 내지 (602H)는 각각 그 단부에서 L 형상 분절(604A) 내지 (604H)에 용접으로 접속된다. 시스템은 또한 그 일단부가 L 형상 분절(604H)에 용접으로 접속되고, 타단부가 탱크 배수 밸브에 접속된 제2수평 배관(602J)를 포함한다.

플로우팅 루우프가 탱크 충만 상태로 제20도에 그리고 빈 탱크 상태로 제21도에 도시되며, 따라서 제20도 및 제21도는 완전한 행정을 도시한다. 여기서 행정은 빈탱크로부터 탱크충만 상태로의 플로우팅 루우프(16)의 수직 이동으로 정의된다.

플로우팅 루우프(16)은 빈 탱크상태에서 다리상에 놓이며, 플로우팅 루우프(16)이 탱크의 정확한 상단부에 도달하지 않으므로 행정을 탱크높이 보다 적다.

제19도와 같이, 다수의 체인(610) 내지 (620) 이 배수 시스템(600)내에 포함된다. 간략하게 체인은 제20도에 도시하지 않는다. 체인은 플로우팅 루우프 및 배관 루우프에 부착된다. 체인 길이는 하기 표에 표시된다.

지붕에 부착된 체인이 제22도에 도시된다. 체인은 클램프의 루우프체(638)의 대향하는 단부상에 위치한 귀부(ear)(636)내의 정렬된 구멍에 위치한 볼트(632) 및 너트 같은 고정구를 포함하는 클램프(630)에 의해 배관에 부착된다. 루우프체는 배관의 저부측 주위로 연속된다. 클램프(630)은 단일보울트 클램프이다.

이중 보울트 클램프도 사용될 수 있으나, 이중 보울트 클램프가 지붕이 낮은 위치에 있을 때 체인이 하부 보울트상에 처질 가능성이 증가하므로 즐겨 단일 보울트가 클램프가 사용된다. 처진 체인은 유효길이가 감소되며, 체인이 작용할 때 예상된 것보다 짧아질 것이다. 제22도와 같은, 체인은 그 위체 U브래킷(646)이 설치된 설치판(642)에 의해 플로우팅 루우프의 밑면(52)에 부착된다.

지지보울트(650)은 보울트의 나사단부(656)에 나합하는 너트(652)에 의해 브래킷(646)에 부착된다. 체인의 1개링크(638)은 지붕상에 지지되도록 U브래킷의 다리 사이의 보울트에 접속될 수 있다.

제1도 및 제2도를 제22도와 비교하여 배수 시스템(600)은 제1 및 제2도와 같이 배수 시스템(30)에 포함된 이중체인과 반대로 단일길이를 가진 체인을 포함하는 것을 알 수 있다. 그러나, 필요에 따라 본 발명의 범위를 일탈함이 없이 이중체인이 배수 시스템(600)과 함께 사용될 수 있다.

또한, 배수 시스템(600)에 즐겨 7개의 배관 지지체가 포함된다. 이 7개의 배관지지체는 제1도의 배관 지지체(250B)와 동형이다. 지붕이 낮은 위치(즉, 제21도 위치)일때만이 지지체가 작용하며, 코일 배관배열의 몇 개 부분이 탱크 저부상에 정치되며, 이완된 형태에 있다.

제 23도 내지 제27도는 각종 높이 및 각종 행정에 대한 배수시스템(600)의 형상을 도시한다. 하기표는 이 형상에 대한 적절한 치수를 나타낸다. "곡률반경"은 곡관(604)에 관한 것이다. 또한, 하기표는 배관직경 및 벽두께에 따라 작성한 것이다.

[7.5㎝ X 0.550㎝ 벽]

[10㎝ X 0.602㎝ 벽]

[15㎝ X 0.711㎝벽]

설계의 문제로서, 표에 주어진 길이는 요구 수직거리를 기준으로 하며, 접속된 직관의 중심선으로부터 웅덩이(22)까지로 측정된다. 직관이 플로우팅 루우프의 레벨보다 23센티미터 이하이므로 23센티미터의 수정이 요구된다. 따라서, 표의 길이는 23센티미터 증가되어야 한다. 표의 수자 및 문자는 제23도 내지 제30도의 수자 및 문자에 관계된다.

상기 표에서 7.5센티미터 배관에 대한 치수는 다른 배관에 대한 치수와 비교될 수 있다.

7.5센티미터표는 각 탱크 높이 또는 행정에 대해 상이한 치수의 독립적인 배관길이, 체인길이 등을 준다. 제28도 내지 제30도는 제23도 내지 제27도 13.5미터와 비교하여 제28도는 적절한 도면이 된다. 그리고, 상이한 배관 길이가 7.5센티미터 직경표의 제3라인(즉, 제28도에 대한)에 주어지며, 모서리의 곡률반경 및 체인길이도 동일하다.

제28도 내지 제30도와 같이, 탱크 높이가 상이하지만, 7.5센티미터 직경 배수가 요구되면, 루우프 배열을 변경해야 한다. 제29도는 예로서, 16미터 탱크높이에 대해 사용된다.

시스템(600)에 사용되는 웅덩이는 시스템(30)에 사용되는 웅덩이와 상응하여, 탱크벽을 관통하는 관통부도 동일하다. 다른 상세부도 2개 시스템에서 유사하다.

직관이 엘보우 또는 다른 곡관과 결합하는 것 같은 루우프내의 어떤 조인트도 용접에 의하며, 제3도와 같은 결합 방법을 활용하지만, 사전응력 각도가 적절하지 않은 것은 예외이다.

또한, 10센티미터 직경 배관을 가진 13.6미터 행정은 체인(612) 2.26미터, 체인(614)-4.24미터, 체인(616)-6.43미터, 체인(620)-11.8미터의 체인길이를 포함하며, 체인(610)-8.69미터에 대해 제19도에 도시한 위치에 인접한 하부 루우프에 접속된 추가 체인의 체인길이를 포함한다.

다음은 배수 시스템(600)에 대한 주요점의 리스트이다.

1. 배관에 의해 형성된 정방형의 크기, 이것은 배관 직경과 함께 변한다.

2. 곡관의 반경, 이것은 배관 직경과 함께 변한다.

3. 루우프의 양 또는 정방형 패턴의 루우프의 수효, 이것은 수직이동 또는 탱크높이와 함께 변한다.

4. 체인 도는 전선의 위치 및 길이, 이것은 허용 최대 응력의 계산에 의해 결정된다.

5. 배관재료의 등급의 선택, 이것은 허용 응력을 결정한다.

이 주요점 리스트에 관해서 주어진 요구 배수 용량으로부터 시작해야 할 것이다. 이것은 사용할 배관의 직경을 설정한다. 대형 탱크 또는 열대지역은 물론 큰 직경 배관을 요구한다. 배관크기가 한번 선택되면 배관에 의해 형성된 장방형의 크기는 모서리 배관의변경에 따라 설정된다. 또한 이때 탱크의 높이와 플로우팅 루우프의 행정을 알 수 있다. 그리고, 이것은 루우프의 양 또는 정방형 패턴의 루우프의 수효를 설정한다. 체인은 길이의 모서리 배관 부근에 위치하며, 배관 루우프내의 응력의 양을 선택된 배관재료의 등급에 따른 허용할 수 있는 레벨로 제어할 수 있도록 위치가 선택된다. 선택된 등급은 루우프 배관내의 허용응력을 결정한다.

선택한 탱크 크기가 87미터 직경을 가지지만 상술한 설명을 사용하여 많은 변경이 가능하다. 가능한 몇가지 변형은 하기와 같다.

1. 1개 이상의 배수가 매탱크에 사용될 수 있다. 즉, 2개의 7.5센티미터 배관이 사용될 수 있다.

2. 체인 대신에 전선이 사용될 수 있다.

3. 플로우트가 체인을 부등시켜 탱크 저부로부터 올리기 위해 플로우트가 체인에 부가될 수 있다.

4. 정방형 형상보다 장방형 형상이 사용될 수 있다. 육각형 또는 원형에 접근하는 다른 형상이 사용될 수 있다. 실제로 원형도 가능하다.

5. 파이프 대신에 튜우브가 사용될 수 있다. 튜우브는 정방형 또는 장방형이 사용될 수 있다. 각종 금속 즉, 강 또는 알루미늄이 사용될 수 있다.

예를 들어, 글라스 보강 폴리에스테르수지 같은 보강 플라스틱 배관이 접착되게 용접된 조인트를 가지고 사용할 수 있다.

6. 웅덩이(22)가 탱크 중심선 아닌곳에 위치할 수 있다.

7. 지지체가 루우프에 고정되는 것보다 저부에 첨부되기도 한다.

이상의 설명을 요약하면 본 발명은 실질적으로 종래기술을 능가하는 이익을 가진 플로우팅 루우프배수 시스템을 제공한다. 변경이 본 발명의 범위내에서 가능하다.

Claims (1)

1. 플로우팅 루우프상의 지봉 배수부, 플로우팅 루우프와 관련된 탱크상의 배수부 및 이 배수부 사이의 탱크내에 신장된 액체배수라인으로 구성된 플로우팅 루우프 배수 시스템에 있어서, 루우프(loop)를 형성하는 다수의 배관(30, 30', 600)과 독립적인 배관(50, 82, 96, 120, 160, 212 및 512, 520, 522 및 604)을 다음 인접 독립적인 배관에 접속하며 루우프를 견고하게 하고 루우르를 지붕 배수부(22, 500)로부터 탱크 배수부(32, 550)까지 연속되게 하기 위해 배관에 용접된 다수의 견고한 배관 접속기(72, 88, 112, 144, 174, 200 및 514, 532, 540)에다 선택된 배관을 플로우팅 루우프(16, 18')에 연결하는 연결기(100, 166, 130 및 560, 566, 570 및 610, 612, 614, 616, 618, 620)가 특징인 플로우팅 루우프 배수 시스템.

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