KR20140075673A - 파이프 앵커 - Google Patents

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KR20140075673A KR1020147004984A KR20147004984A KR20140075673A KR 20140075673 A KR20140075673 A KR 20140075673A KR 1020147004984 A KR1020147004984 A KR 1020147004984A KR 20147004984 A KR20147004984 A KR 20147004984A KR 20140075673 A KR20140075673 A KR 20140075673A
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Abstract

용접에 의해 파이프의 외측면에 부착하기 위한, 파이프 트러니언 스톱을 가지는 파이프 앵커가 개시된다. 메이팅 상부 크래들 및 저부 크래들은 파이프의 길이를 대략 둘러싸고 고정한다. 저부 크래들은 파이프 트러니언 스톱을 수용하기 위한 패스-스루를 가진다. 저부 크래들이 설치되는 베이스가 있고, 이 베이스는 파이프 트러니언이 고정되는 보이드를 구비한다. 단열층은 파이프와 상부 크래들 및 저부 크래들 사이에 그리고 파이프 트러니언 스톱 주위에 위치된다, 상부 크래들 부분 상의 볼팅 조립체 및 저부 크래들 부분 상의 메이팅 볼팅 조립체는 상부 크래들 부분 및 저부 크래들 부분을 서로 고정하다. 다른 실시예는 각각의 패스-스루 및 베이스 보이드 섹션들과 함께 다수의 파이프 트러니언 스톱들을 구비한다.

Description

파이프 앵커{PIPE ANCHOR}
이 출원은 2011년 8월 26일자로 출원된 발명의 명칭이 "파이프 앵커(pipe anchor)"인 미국 실용 특허 출원 번호 제 13/219,206 호에 기초하고, 그것은 마치 그것이 본원에 설명되는 것처럼 참조로 포함된다.
전형적인 파이프 앵커 지지체는 파이프에 부착된 플레이트들(plates) 또는 러그들(lugs)을 사용한다. 이들 러그들은 파이프를 둘러싸고 파이프 이동에 의해 발생된 힘들을 파이프 러그들로부터, 단열재를 통해, 하우징에 용접된 마주하는 러그에 전달한다. 이러한 장치들을 이용할 경우 심각한 설계 단점들이 있다. 그와 같은 환경들에서, 단열재 단면 폭은 충분한 압력 영역이 파이프에 의해 발생된 압축 축방향 힘들 및 파이프가 고정되는 스트레스들에 저항할 수 있도록 커야 한다. 더 새로운 단열 재료들은 개선된 단열 품질들로 인해 더 얇은 단열 단면을 허용하고, 따라서 전형적으로 파이프 러그들이 적절히 기능할 수 없는 지점에 대한 압축 영역을 크게 감소시킨다.
본 발명의 이점은 하우징 조립체에 대해 축방향으로, 횡방향으로, 및 회전적으로(rotationally) 파이프 섹션의 이동을 적극적으로 제한하는 현장에서 파이프라인에 조립될 수 있는 클램프-온 앵커(clamp-on anchor)를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 개선된 파이프 트러니언 스톱 앵커는 독특한 축방향 제한 시스템(unique axial restraining system)을 제공한다. 파이프 트러니언 스톱은 파이프에 의해 발생된 축방향 힘을 베이스 크래들에 전달하기 위해 공정 파이프에 용접된다. 베이스 크래들은 파이프 트러니언 스톱을 베이스 조립체로부터 단열시키는, 구조적 서멀 인서트들(structural, thermal insert)을 구비한다. 조립체는 또한 파이프 트러니언 스톱이 베이스 조립체에 대해 축방향으로 이동하는 것을 저지하고 파이프 트러니언 스톱이 베이스 조립체에 대해 횡방향으로 이동하는 것을 저지한다. 또한 파이프 트러니언 스톱에 대한 수직 지지체가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 파이프의 외측면에 부착하기 위해 측면들 및 저부를 가지는 파이프 트러니언 스톱; 파이프의 길이를 대략 둘러싸고 고정하기 위한 메이팅 상부 크래들 및 저부 크래들 부분들; 파이프 트러니언 스톱이 관통하도록 허용하기 위해 저부 크래들에 있는 패스-스루(pass-through); 저부 크래들이 설치되는 베이스를 포함하고, 베이스는 파이프 트러니언이 고정되는 보이드를 가지는, 파이프 앵커 조립체가 보여진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 파이프의 외측면에 부착하기 위한 측면들 및 저부 및 대략 다각형 단면 형상을 가지는 파이프 트러니언 스톱; 파이프의 길이를 둘러싸고 고정하기 위한 메이팅 상부 크래들 및 저부 크래들 부분들; 파이프 트러니언 스톱이 관통하도록 허용하기 위해 저부 크래들에 있는 패스-스루; 저부 크래들이 설치되는 베이스로서, 베이스는 파이프 트러니언이 고정되는 보이드를 구비하는, 상기 베이스; 파이프와 저부 크래들 부분 사이에 위치된 단열층; 파이프 트러니언 스톱의 모든 측면들 및 저부에 위치된 단열층 및 적어도 2개의 스톱들을 가지는 베이스 지지체를 가지는, 파이프 앵커 조립체가 보여진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 파이프의 외측면에 부착하기 위한, 측면들 및 저부를 가지는 파이프 트러니언 스톱; 파이프의 길이를 대략 둘러싸고 고정하기 위한 적어도 하나의 스트랩; 스트랩이 설치되는 베이스로서, 베이스는 파이프 트러니언 스톱이 고정되는 보이드를 구비하는, 상기 베이스; 및 베이스 보이드에서 트러니언 스톱 주위에 위치된 단열재 보이드를 가지는, 파이프 앵커 조립체가 보여진다.
도면들은 이 명세서의 일부를 구성하고 다양한 형태들로 구현될 수 있는, 본 발명에 대한 전형적인 실시예들을 포함한다. 몇몇 예들에서 본 발명의 여러 양상들이 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 과장되거나 확대되어 나타낼 수 있다른 것이 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파이프 앵커 조립체의 분해도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 파이프 앵커 조립체의 정면도이다.
바람직한 실시예들의 상세한 설명들이 여기에 제공된다. 그러나, 본 발명은 다양한 형태들로 구현될 수 있다는 것이 이해된다. 본 발명의 다양한 양상들은 특정 부분 형상 및 상세, 부분 위치, 또는 부분 조성을 참조하여 반전되고, 또는 변경된다. 그러므로, 본원에 개시된 특정 상세들은 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 하고, 오히려 가상적으로 임의의 적절하게 상세한 시스템, 구조 또는 방식으로 본 발명을 채택하기 위해 청구항들에 대한 기초로서 그리고 이 기술분야에서 숙련된 사람을 가르치기 위한 대표적인 기초들로 해석되어야 한다.
먼저 도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 파이프 앵커가 도시되어 있다. 파이프 앵커(10)는 파이프(15)의 단면 길이를 둘러싸는 분해도로 도시된다. 파이프 앵커(10)는 2가지 방식들로 파이프(15)를 포획한다(captures). 먼저, 파이프 앵커(10)는 파이프(15)를 완전히 둘러싸서 그것을 클램핑하고, 이하에 더 상세히 기술되는 것과 같이, 조립체들(62)에 의해 볼트 고정된다. 동시에, 파이프 트러니언 스톱(pipe trunnion stop; 21)은 또한 이하에 더 상세히 기술되는 베이스 조립체(42)에 있는 공동(44)과 결합한다.
중간 탭들 및 볼트들, 브레이징(brazing), 및 파이프 섹션 위에 스톱을 일체로 조립하는 것을 포함해서, 파이프 트러니언 스톱(21)을 파이프(15)에 고정하는 다른 방법들이 사용될 수 있지만, 파이프 트러니언 스톱(21)은 바람직한 도시된 실시예에서는, 파이프(15)에 용접된다. 파이프 트러니언 스톱(21)의 단면 형상은 직사각형으로서 도시되지만, 그 형상은 파이프 앵커 조립체가 사용되도록 의도되는 특정 환경에 의존하여 다양한 형상들일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 베이스 조립체(82)에 있는 마주하는 공동(44)과 함께 파이프 트러니언 스톱(21)은 개선된 앵커링(anchoring)을 제공한다. 바람직하게는, 공동 내에서의 미끄러짐 또는 이동을 방지하기 위해 다각형 형태로 성형될 것이다. 몇몇 실시예들에서, 그것은 또한 원형, 계란형 또는 타원형일 수 있다. 파이프 트러니언 스톱(21) 길이 및 폭과 함께 베이스 조립체(42) 길이 및 폭은 힘들로부터 파이프(15)로의 이동에 의해 발생되는 힘들에 대항하도록 충분한 영역을 생기게 하기 위해 필요에 따라 변형될 수 있다.
파이프 앵커(10)는 상부 크래들(24) 및 베이스 크래들(27)를 구비한다. 상부 크래들(24)은 베이스 크래들(27) 상의 볼팅 튜브들(28)과 맞물리는 볼팅 튜브들(25)을 구비한다. 이들 메이팅 볼팅 튜브들(25, 26)에 의해, 파이프 앵커(10)는 파이프(15)를 둘러싼다. 저부 크래들(24)은 또한 도시된 것과 같이 파이프 트러니언 스톱(21)이 통과할 수 있고 베이스 조립체(42)에 고정될 수 있도록 관통 보이드(29)를 구비한다. 비록 환경에 의존하여 임의의 적절한 수의 볼팅 튜브들이 채택될 수 있다는 것이 이해될 것이지만, 도시된 실시예에 있어서는, 상부 크래들(24) 상에 8개의 볼팅 튜브들(bolting tubes; 25)이 그리고 베이스 크래들(27) 상에 8개의 메이팅 볼팅 튜브들(26)이 도시되어 있다. 대안으로, 메이팅 상부 크래들(24) 및 베이스 크래들(27)은 일측 상에서 힌지식으로 부착될 수 있고 볼트들 또는 이 기술에서 알려진 다른 기구들에 의해 양측에서 적절히 서로 고정될 수 있다.
파이프 앵커(10)의 영역에서 파이프(15)에 필요한 단열을 제공하기 위해, 상부 단열재(31)가 제공되는 파이프(15)와 상부 크래들(24) 사이에 위치된다. 유사하게, 하측 단열재(33)는 파이프(15)와 베이스 크래들(27) 사이에 위치된다. 또, 도시된 것과 같이 파이프 트러니언 스톱(21)이 하측 단열재(33)를 통과하고 베이스 조립체(42)와 고정적으로 맞물리도록 하기 위해 관통 보이드(36)가 하측 단열재(33)에 제공된다. 용이하게 이해될 수 있는 것과 같이, 바람직한 디자인은 트러이온 주위에 단열재를 삽입하기 위한 보이드 또는 공간 또는 열 손실이 존재할 수 있는 다른 영역들을 구비한다. 대안으로, 파이프(15)는 스트랩들, 타이들, 또는 파이프 트러니언 스톱(21)의 통과를 허용하는 다른 원주 브라킷들을 둘러싸서 상부 단열재(31) 및 하측 단열재(33)에 고정될 수 있다. 또, 크래들들은 파이프(15)를 둘러싸고, 이후 파이프(15)를 둘러싸고 단열재의 사용을 허용하기 위해 브라킷되고(bracketed) 또는 스트랩되도록 구성될 수 있다.
파이프(115)에 부착되는 파이프 트러니언 스톱(21)으로 인해, 추가의 단열재가 바람직하다. 따라서, 축방향 스톱 구조 단열재(51)가 파이프 트러니언 스톱(21) 주위를 단열시키고 파이프(15)의 축방향 안정성을 돕기 위해 파이프 트러니언 스톱(21)의 전후방 측벽들의 전후에 도시된다. 유사하게, 횡방향 스톱 구조 단열재(53)는 단열을 제공하고 파이프(15)의 횡방향 안정성을 돕기 위해 파이프 트러니언 스톱(21)의 횡방향 측벽들에 인접하여 도시된다. 파이프 트러니언 스톱(21) 주위에서의 단열을 완성하기 위해, 수직 스톱 구조 단열재(55)가 제공되고 파이프 트러니언 스톱(21)의 수직 안정성을 돕는다. 축방향 스톱 단열재(51), 횡방향 스톱 구조 단열재(53), 및 수직 스톱 구조 단열재(55)는 파이프 트러니언 스톱(21)으로부터 약간의 거리만큼 떨어져 있는 것처럼 도 1에 도시되어 있지만, 그것은 단지 설명 목적들 위한 것이고, 사용 중에는 파이프 트러니언 스톱(21)의 각각의 벽들 바로 옆에 있을 수 있다.
도 1에 계속해서, 파이프(15)가 파이프 앵커(10)와 함께 지지되는 베이스 조립체(42)가 도시된다. 베이스 조립체(42)는 파이프(15) 및 베이스 크래들(27)을 지지하고 안정성을 제공하기 위해 만곡되어 있다. 베이스 조립체(42)는 파이프 트러니언 스톱(21)이 축방향 스톱 단열재(51) , 횡방향 스톱 구조 단열재(53), 및 수직 스톱 구조 단열재(55)와 함께 끼워 맞춰지는 공동(44)을 더 구비한다. 지지 핀들(45)은 또한 추가의 구조적 지지체를 제공하기 위해 메이스 조립체(42) 상에 도시되어 있고, 지지 핀들의 임의의 수 및 디자인이 특정 목적을 위해 채택될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 베이스 조립체(42)는 도 1에 나타낸 것과 같이 베이스 조립 지지체(61)에 끼워 맞춰지고 파이프(15)의 운동을 정지시키기 위해 추가의 축방향 및 횡방향 지지체를 제공하도록 외부 축방향 스톱들(65) 및 외부 횡방향 스톱들(67)을 구비한다. 필드에서, 베이스 조립 지지체(61)는 종종 이전부터 존재하고 베이스 조립체(42)는 도시된 실시예에서는 용접에 의해 베이스 조립 지지체(61)에 부착된다.
바람직한 실시예로 도시된 것과 같이, 파이프 트러니언 스톱(21)은 파이프(15)에 대한 단열을 유지하면서 개선된 횡방향, 축방향 및 수직방향 지지체를 제공한다. 사용되는 특정 절연재는 본 발명들의 일부가 아니고 임의의 적절한 절연재가 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 나타낸 바람직한 실시예에 있어서, 상표 Cryogel®로 판매되는 절연재를 포함해서, 에어로겔에 기초한 얇은 절연재가 채택될 수 있다.
다음에 도 2에는, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 파이프 앵커의 정면도가 도시되어 있다. 위에 기술된 도 1의 유사한 요소들은 일관성을 위해 유사한 번호 라벨이 붙지만, 번호 라벨 뒤에 프라임(prime)이 붙는다. 도 2의 실시예는 대략 0°, 90°, 180°, 및 270°에서 파이프의 둘레에 위치된 4개의 파이프 트러니언 스톱들(21')을 나타낸다. 임의의 하나, 둘, 세개 또는 모든 4개의 파이프 트러니언 스톱들(21')이 사용될 수 있고, 원하는 용도 및 특정 환경에 적절하게, 파이프 둘레 주위의 임의의 위치에 위치될 수 있다는 것이 이 기술분야에서 숙련된 사람에 의해 이해될 것이다. 비록 임의의 적절한 위치결정이 채택될 수 있지만, 4개의 파이프 트러니언 스톱들(21')을 수용하기 위해, 볼트 조립체(62')는 수평선에 대해 대략 45°로 오프셋된다. 파이프 트러니언 스톱들(21')의 수 및 위치에 의존하여, 크래들 관통 보이드들, 및 단열재 패스-스루 보이드들 및 베이스 조립체들 및 각각의 보이드들(44')의 수 및 위치가 또한 조정될 것이다. 위에 기재한 것과 같이, 둘러싸는 금속 브라킷들, 스트랩들 또는 원주 금속 케이싱을 부착하기 위한 스트랩이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 채택될 수 있다.
이상 본 발명이 바람직한 실시예와 관련되어 기술되었지만, 그것은 설명된 특정 형태로 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 없고, 반대로, 그것은 첨부 청구항들에 의해 정의된 것과 같은 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함될 수 있는, 그와 같은 변경예들, 변형예들, 및 등가물들을 포함하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 파이프 앵커 조립체(pipe anchor assembly)에 있어서,
    a) 파이프의 외측면에 부착하기 위해 측면들 및 저부를 가지는 파이프 트러니언 스톱(pipe trunnion stop);
    b) 상기 파이프의 길이를 대략 둘러싸고 고정하기 위한 메이팅 상부 크래들 및 저부 크래들 부분들(mating top cradle and botom cradle portions);
    c) 상기 파이프 트러니언 스톱이 관통하도록 허용하기 위해 상기 저부 크래들에 있는 패스-스루(pass-through);
    d) 상기 저부 크래들이 설치되는 베이스를 포함하고, 상기 베이스는 상기 파이프 트러니언이 고정되는 보이드(void)를 구비하는, 파이프 앵커 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    a) 상기 파이프와 상부 크래들 부분 사이에 위치된 단열층을 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    a) 상기 파이프와 저부 크래들 부분 사이에 위치되고 상기 파이프 트러니언 스톱이 상기 베이스를 통과하도록 허용하기 위해 관통 보이드(pass-though void)를 구비하는 단열층을 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    a) 상기 파이프와 상부 크래들 부분 사이에 위치된 단열층;
    b) 상기 파이프와 저부 크래들 부분 사이에 위치된 단열층; 및
    c) 상기 파이프 트러니언 스톱의 하나 이상의 측면들 상에 위치된 단열층을 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    a) 상기 파이프 트러니언 스톱의 모든 측면들 및 저부 상에 위치된 단열재 보이드(insulation void)를 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    a) 상기 베이스가 설치되는 베이스 지지체(base support)를 더 포함하고, 상기 베이스 지지체는 축방향 스톱들(axial stop) 및 횡방향 스톱들(lateral stops)을 가지는, 파이프 앵커 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    a) 상기 상부 크래들 부분 상의 볼팅 조립체(bolting assembly); 및
    b) 상기 상부 크래들 부분 및 상기 저부 크래들 부분을 서로 고정하기 위한 상기 저부 크래들 부분 상의 메이팅 볼팅 조립체;를 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 파이프 트러니언 스톱은 대략 직사각형의 단면 형상을 가지는, 파이프 앵커 조립체.
  9. 파이프 앵커 조립체에 있어서,
    a) 파이프의 외측면에 부착하기 위한, 측면들 및 저부 및 대략 다각형 단면 형상을 가지는 파이프 트러니언 스톱;
    b) 상기 파이프의 길이를 둘러싸고 고정하기 위한 메이팅 상부 크래들 및 저부 크래들 부분들;
    c) 상기 파이프 트러니언 스톱이 관통하도록 허용하기 위해 상기 저부 크래들에 있는 패스-스루;
    d) 상기 저부 크래들이 설치되는 베이스로서, 상기 베이스는 상기 파이프 트러니언이 고정되는 보이드를 구비하는, 상기 베이스;
    e) 상기 파이프와 저부 크래들 부분 사이에 위치된 단열층;
    f) 상기 파이프 트러니언 스톱의 모든 측면들 및 저부에 위치된 단열층; 및
    g) 적어도 2개의 스톱들을 가지는 베이스 지지체;를 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  10. 파이프 앵커 조립체에 있어서,
    a) 파이프의 외측면에 부착하기 위한, 측면들 및 저부를 가지는 하나 이상의 파이프 트러니언 스톱들;
    b) 상기 파이프의 길이를 둘러싸고 고정하기 위한 메이팅 상부 크래들 및 저부 크래들 부분들;
    c) 상기 파이프 트러니언 스톱이 관통하도록 허용하기 위해 상기 저부 크래들에 있는, 각각의 파이프 트러니언 스톱을 위한 패스-스루;
    d) 저부 크래들이 설치되는 베이스로서, 상기 베이스는 상기 하나 이상의 파이프 트러니언 스톱들이 고정되는, 상기 하나 이상의 파이프 트러니언 스톱 각각 을 위한 보이드를 구비하는, 상기 베이스;
    e) 상기 파이프와 상기 상부 크래들 및 저부 크래들 부분들 사이에 위치된 단열층; 및
    f) 상기 하나 이상의 파이프 트러니언 스톱들의 모든 측면들 및 저부 상에 위치된 단열층;을 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  11. 제10항에 있어서,
    a) 상기 상부 크래들 부분 상의 볼팅 조립체; 및
    b) 상기 상부 크래들 부분 및 상기 저부 크래들 부분을 서로 고정하기 위한, 상기 저부 크래들 부분 상의 메이팅 볼팅 조립체;를 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  12. 제10항에 있어서,
    a) 상기 파이프와 저부 크래들 부분 사이에 위치되고 상기 파이프 트러니언 스톱이 상기 베이스를 통과하도록 허용하기 위해 상기 하나 이상의 파이프 트러니언 스톱들 각각을 위한 관통 보이드를 구비하는 단열층을 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  13. 제10항에 있어서,
    a) 상기 파이프와 상부 크래들 부분 사이에 위치된 단열층;
    b) 상기 파이프와 저부 크래들 부분 사이에 위치된 단열층; 및
    c) 상기 하나 이상의 파이프 트러니언 스톱들 각각의 하나 이상의 측면들 상에 위치된 단열층;을 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  14. 제10항에 있어서,
    a) 상기 하나 이상의 파이프 트러니언 스톱들 각각의 모든 측면들 및 저부 상에 위치된 단열재 보이드를 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  15. 제10항에 있어서,
    a) 상기 파이프와 상부 크래들 부분 사이에 위치된 단열층을 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  16. 파이프 앵커 조립체에 있어서,
    a) 파이프의 외측면에 부착하기 위한, 측면들 및 저부를 가지는 파이프 트러니언 스톱;
    b) 상기 파이프의 길이를 대략 둘러싸고 고정하기 위한 적어도 하나의 스트랩(strap);
    c) 스트랩이 설치되는 베이스로서, 상기 베이스는 상기 파이프 트러니언 스톱이 고정되는 보이드를 구비하는, 상기 베이스; 및
    d) 상기 베이스 보이드에서 상기 트러니언 스톱 주위에 위치된 단열재 보이드;를 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  17. 제16항에 있어서,
    a) 상기 스트랩 상의 관통 개구(pass-through opening)를 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 파이프 트러니언 스톱은 대략 직사각형인, 파이프 앵커 조립체.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 베이스는 베이스 지지체에 고정적으로 부착되는, 파이프 앵커 조립체.
  20. 제16항에 있어서,
    a) 상기 트러니언 스톱 주위에 위치된 단열재를 더 포함하는, 파이프 앵커 조립체.
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