KR100388437B1

KR100388437B1 - 플라스틱 라인드 파이프의 제조 방법

Info

Publication number: KR100388437B1
Application number: KR10-2000-0049158A
Authority: KR
Inventors: 이완영
Original assignee: 이완영
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2003-06-25
Also published as: KR20020016053A

Abstract

본 발명은 플라스틱 라인드 파이프의 제조 방법에 관한 것으로서,

금속재로 된 철관(1)을 사용하고자 하는 규격과 치수로 절단한 후 양단에 플랜지(2)를 수직이 되도록 전기 아크용접을 하여 결합 고정하고, 상기 철관(1)내에 삽입 구성하는 합성수지관(3)으로서 PP 또는 PE로 사용하고자 하는 규격과 치수로 제조하는 제1 공정과, 상기 철관(1)을 인발기에 부착한 후 상기 제조된 PP 또는 PE로 된 합성수지관(3)을 그 외경 직경이 상기 철관의 내경 직경보다 0.2㎜ ~ 0.9㎜ 크게하여 입구가 나팔관 형상을 한 축경 다이스(4)로 통과시켜 철관(1)내로 삽입하고 삽입된 합성수지관(3)은 철관(1)의 내면에 완전 밀착이 이루어지도록 한 제2 공정과, 상기 제2 공정에 의해 철관(1)내로 삽입된 합성수지관(3)을 철관 (1)의 양단에서 플랜지(2)면을 기준으로 하여 후레아링(Flaring)할 부분만을 남기고 절단한 후 절단이 이루어진 합성수지관(3)의 내경을 통하여 150℃ ~ 180℃로 약 3 ~ 4분간 열을 가하여 축경 다이스(4)를 통과하면서 생긴 물리적 변형을 안정시키는 제3 공정과, 상기 합성수지관(3)의 후레아링 할 부분(7)에 180℃ ~ 200℃의 간접열로 약 5분간 일정하게 열을 가하는 제4 공정과, 상기 간접열을 가한 후레아링 할 부분을 나팔관 처럼 밖으로 접은 후 후레아링 금형(8)으로 유압실린더(9)의 압력으로 후레아링하여 플랜지(2)의 외측면에 압착하여 결착하는 제5 공정으로 플라스틱 라인드 파이프(P)를 제조함을 특징으로 하는 것이다.

위와 같은 본 발명은 철관(1)과 PP 또는 PE로 된 합성수지관(3)의 결합상태,즉 철관의 내경과 합성수지관의 외경간에 정밀한 밀착력을 가지게 되어 틈새나 벌어짐 등이 전혀 없어 제품의 신뢰성을 높이게 된다. 또한 위와 같은 방법에 의해 제조된 “플라스틱 라인드 파이프”는 부식에 대한 현저한 저항성있어 내약품성이 우수하고, 물리적 충격에 강하며, 반 영구적인 수명과, 수송유량이 크고, 고온, 저온에 사용이 용이하며, 동파에 강하고, 온·난방에 적합하며, 경제적 효과 등이 있다.

Description

플라스틱 라인드 파이프의 제조 방법{Maunfacturing Process Of Plastic Lined Pipe}

본 발명은 플라스틱 라인드 파이프의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속재로 된 철관의 내부에 폴리프로필렌(Polypropylene: 이하 PP라 약칭함) 또는 폴리에칠렌(Polyethylene: 이하 PE라 약칭 함)으로 된 합성수지관을 삽입 구성하여 내약품성이 우수하고, 물리적 충격에 강하며, 반 영구적인 수명과, 수송유량이 크고, 고온, 저온에 사용이 용이하며, 동파에 강하고, 온·난방에 적합하고, 경제적인 효과 등을 갖는 플라스틱 라인드 파이프의 제조 방법에 관한 것이다.

종래에는 상·하수, 온수, 가스 등의 유체를 수송하는 배관으로써 동이나, 철관의 내부에 코팅처리 방법에 의해 배관을 제조한 것이 있었으나, 이러한 종래의 배관은 사용하던 중 얼마되지 않아 부식이 발생하였고 산이나, 알칼리, 염기성 화합물 등에는 더더욱 약하여 부식이 쉽게 발생하는 것이었다.

그리고, 종래의 배관은 부식에 대한 저항성이 약하여 내약품성이 우수하지 못하였고, 물리적 충격에 약하며, 수명이 짧고, 동파에 약하며, 보온성 등이 약한 결점을 갖고 있었다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 금속재로 된 철관의 내부에 PP 또는 PE로 된 합성수지관을 구성하는 방법으로 플라스틱 라인드 파이프를 제조함으로써 내약품성이 우수하고, 물리적 충격에 강하며, 반 영구적인 수명과, 수송유량이 크고, 고온, 저온에 사용이 용이하며, 동파에 강하고, 온·난방에 적합하고, 경제적인 효과 등을 갖는 플라스틱 라인드 파이프를 제조하기 위한 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 플라스틱 라인드 파이프를 제조하기 위한 제1 공정을 나타낸 단면도로서 철관내에 합성수지관을 삽입하기 전의 상태도이다.

도 2는 본 발명에 따른 플라스틱 라인드 파이프를 제조하기 위한 제2 공정을 나타낸 단면도로서 축경 다이스를 통해 철관내에 합성수지관을 삽입하는 상태도이다.

도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 라인드 파이프를 제조하기 위한 제3 및 4 공정을 나타낸 단면도로서, 철관내로 삽입된 합성수지관을 철관의 끝단에서 후레아링(Flaring)할 부분만을 남기고 절단하고, 내경을 통하여 열을 가하며, 후레아링 할 부분에 간접열을 가하는 상태도이다.

도 4는 본 발명에 따른 플라스틱 라인드 파이프를 제조하기 위한 제5 공정을 나타낸 단면도로서, 합성수지관의 후레아링 할 부분을 나팔관 처럼 밖으로 접은 후 후레아링 금형으로 유압실린더의 압력으로 후레아링하여 플랜지의 외측면에 압착하여 결착하는 상태도이다.

도 5는 본 발명에 따른 플라스틱 라인드 파이프의 완성품을 도시한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명*

1: 철관 2: 플랜지

3: 합성수지관 4: 축경 다이스

5: 축경 다이스 입구 6: 축경 다이스 출구

7: 후레아링할 부분 8: 후레아링 금형

9: 유압실린더 P: 플라스틱 라인드 파이프

이하, 바람직한 실시예로서 도시하여 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예

먼저, 제1 공정에서는 도시된 도1에서와 같이 금속재로 된 철관(1)을 사용하고자 하는 규격과 치수로 절단한 후 절단된 부위를 잘 다듬질하여 철관(1)의 양단에 플랜지(2)를 수직이 되도록 전기 아크용접을 하여 결합 고정한다.

그리고 상기, 철관(1)내에 삽입 구성하는 합성수지관(3)으로서 통상의 제조방법으로 사용하고자 하는 규격과 치수로 제조한다.

상기, 합성수지관(3)은 폴리프로필렌(Polypropylene: 이하 PP라 한다), 또는폴리에칠렌(Polyethylene: 이하 PE 한다)으로 한다.

이후, 제2 공정으로서 도2에서와 같이 제작된 철관(1)을 인발기(도시하지 않았음)에 부착한 후 상기 제조된 PP 또는 PE로 된 합성수지관(3)을 축경 다이스(4)로 통과시킨다.

상기, 축경 다이스(4)는 그 입구(5)가 나팔관의 형상과 같은 형태로하고 출구(6)는 그 내부 직경이 상기 철관(1)의 내부 직경과 동일하게 한다.

그리고, 상기 합성수지관(3)의 외경에 대한 직경은 철관(1)의 내경 직경보다 0.2㎜ ~ 0.9㎜ 만큼 크게 한다.

상기, 합성수지관(3)의 외경에 대한 직경이 0.2㎜ 보다 적으면 철관(1)내에 삽입되었을 경우 밀착력이 떨어져 사용도 중 외부의 철관(1)과 분리되는 문제가 발생하는 것이고, 0.9㎜ 보다 크면 철관(1)내로 삽입할 시 합성수지관(3)은 물성의 성질이 크게 변하여 환원작용이 이루어지지 않는 문제가 있다.

상기, 도2에서와 같이 축경 다이스(4)를 통과한 합성수지관(3)은 축경 다이스(4)의 내부 직경으로 축소된 상태에서 철관(1) 내로 삽입이 이루어진다.

철관(1)내로 축소되어 삽입된 합성수지관(3)은 그 외경이 물성의 환원성질에 의한 환원작용으로 철관(1)의 내면에 완전 밀착이 이루어져 분리되지 않게된다.

이후, 제3 공정에서는 도2에서와 같은 방법에 의해 삽입된 합성수지관(3)은 도3에서와 같이 철관(1)의 끝단에서 플랜지(2)면을 기준으로 하여 후레아링(Flaring)할 부분만을 남기고 합성수지관(3)을 절단한다.

이어서, 절단이 이루어진 합성수지관(3)의 내경을 통하여 150℃ ~ 180℃로약 3 ~ 4분간 열을 가하여 축경 다이스(4)를 통과하면서 생긴 물리적 변형을 안정시킨다.

상기, 합성수지관(3)의 내경을 통하여 열을 가하는 온도가 150℃ 이하일 경우에는 온도가 낮아 합성수지관(3)의 물리적 변형의 안정을 도모할 수 없게 되고, 180℃이상이 되면 PP 또는 PE 파이프로 된 합성수지관(3)의 용융점(200℃~230℃)에 가까워져 조직이 파괴되고 다른 형태로 변형이 발생하는 문제가 있다.

가열하는 시간 또한 3분 이하일 경우에는 합성수지관(3)의 물리적 변형의 안정을 도모할 수 없게 되고, 4분 이상일 경우에는 과열된 가열로 인해 PP 또는 PE 파이프로 된 합성수지관(3)은 그 조직이 파괴되고 다른 형태로 변형이 발생하는 문제가 있다.

따라서, 위와 같이 합성수지관(3)은 그 내경을 통하여 150℃ ~ 180℃로 약 3 ~ 4분간 열을 가하여 축경 다이스(4)를 통과하면서 생긴 물리적 변형을 안정시킨다.

이후, 제4 공정으로서 후레아링할 부분(7)에 180℃ ~ 200℃의 간접열로 약 5분간 일정하게 열을 가한다.

상기, 후레아링할 부분(7)에 가하는 간접열로서 180℃이하 일경우에는 후레아링이 잘 이루어지지 않게 되고 200℃이상일 경우에는 녹아버린 위험이 있다.

다음, 제5 공정으로서, 작업자가 후레아링할 부분(7)을 나팔관 처럼 밖으로 접은 후 도4에서와 같이 후레아링 금형(8)으로 유압실린더(9)의 압력(80~100kg/㎠)으로 후레아링하여 플랜지 (2)의 외측면에 압착하여 결착한다.

이상과 같은 과정을 거쳐 도5와 같은 본 발명품인 플라스틱 라인드 파이프 (P)가 완성된다.

위와 같이 구성된 본 발명의 “플라스틱 라인드 파이프”의 물리적 성질을 보면 아래표와 같다.

* 표

항 목	수 치
사 용 온 도	-18℃ ~ 110℃(NAX)
열팽창계수	6.5×106 in/in/℉(철과 같음)
열 전 도 도	0.8BTU. IN/nr.ft2. (PP Liner의 K factor)
인 장 강 도	4,000 ~ 4,500PSI(PP Liner에 대한 것임)
신 율	10 ~ 13%(PP Liner의 최대치)

위와 같은 본 발명은 금속재로 된 철관(1)의 내부에 PP 또는 PE 로 된 합성수지관(Liner)(3)를 삽입 결합시켜 구성함에 따라 부식에 대한 현저한 저항성으로 어떠한 종류의 산, 알칼리, 염기성 화합물에 적합하고, 부식이나 물리적 충격이 갑자기 발생하기 쉬운 제강공장이나 화학공장 원자력 발전소 설비에 사용하기 적합하며, 내부의 PP 또는 PE 로 된 합성수지관(3)은 일정 압력 상태를 유지하기 때문에 PP의 내구성은 반 영구적이며 갑작스런 충격에도 클릭이나 파손되지 않는다.

유체물질을 수송함에 있어 내면이 매끈하여 마찰저항이 적고 부착물이 생성되지 않아 시공 초기의 배관 수송 유량을 그대로 유지시켜 줌으로써 수송유량이 매우크다.

PP 또는 PE 로 된 합성수지관(3)은 최고 순간 온도가 110℃이고, 최저 사용 온도가 -18℃에서 사용이 가능하여 고온, 저온에 사용이 용이하다.

철관(1)과 PP 또는 PE 로 된 합성수지관(3)이 결합되어 열팽창 특성이 금속관과 동일하며 동파로부터 보호할 수 있다.

즉, 철관(1)이 외부를 보호하고 있으므로 동파에 매우 강한 것이다.

PP 또는 PE 로 된 합성수지관(3)은 열전도율이 매우 낮아 단열효과가 우수하여 수송유체의 에너지가 보존된다.

즉, PP 또는 PE 로 된 합성수지관(3)은 보온성이 철의 270배에 달하므로 온·난방에 적합한 것이다.

철관(1)과 PP 또는 PE로 된 합성수지관(3)을 결합 구성함에 따라 제품의 성능 및 신뢰성이 우수하며 시공이 간편하고 고도의 안전성, 반영구적인 내구성으로 사용자에게 높은 경제적이익을 제공하게 된다.

상기와 같은 본 발명은 철관(1)과 PP 또는 PE로 된 합성수지관(3)의 결합상태, 즉 철관의 내경과 합성수지관의 외경간에 정밀한 밀착력을 가지게 되어 틈새나 벌어짐 등이 전혀 없어 제품의 신뢰성을 높이게 된다. 또한 위와 같은 방법에 의해 제조된 “플라스틱 라인드 파이프”는 부식에 대한 현저한 저항성있어 내약품성이 우수하고, 물리적 충격에 강하며, 반 영구적인 수명과, 수송유량이 크고, 고온, 저온에 사용이 용이하며, 동파에 강하고, 온·난방에 적합하며, 경제적 효과 등이 있다.

Claims

금속재로 된 철관(1)을 사용하고자 하는 규격과 치수로 절단한 후 양단에 플랜지(2)를 수직이 되도록 전기 아크용접을 하여 결합 고정하고, 상기 철관 (1)내에 삽입 구성하는 합성수지관(3)으로서 PP 또는 PE로 사용하고자 하는 규격과 치수로 제조하는 제1 공정과,

상기 철관(1)의 내면에 합성수지관(3)을 완전 밀착이 이루어지도록 한 제2 공정과,

상기, 제2 공정에 의해 철관(1)내로 삽입된 합성수지관(3)을 철관(1)의 양단에서 플랜지(2)면을 기준으로 하여 후레아링(Flaring)할 부분만을 남기고 절단하는 제3 공정과,

상기, 합성수지관(3)의 후레아링 할 부분(7)에 소정의 온도로 열을 가하는 제4 공정과,

상기, 열을 가한 후레아링 할 부분을 나팔관 처럼 밖으로 접은 후 후레아링 금형(8)으로 유압실린더(9)의 압력으로 후레아링하여 플랜지(2)의 외측면에 압착하여 결착하는 제5 공정으로 이루어진 것에 있어서,

상기 제2 공정에서 철관(1)을 인발기에 부착한 후 상기 제조된 PP 또는 PE로 된 합성수지관(3)을 그 외경 직경이 상기 철관의 내경 직경보다 0.2㎜ ~ 0.9㎜ 크게하여 입구가 나팔관 형상을 한 축경 다이스(4)로 통과시켜 철관(1)내로 삽입하도록 하는 공정과,

상기 제3 공정에서 합성수지관(3)의 내경을 통하여 150℃ ~ 180℃로 3 ~ 4분간 열을 가하여 축경 다이스(4)를 통과하면서 생긴 물리적 변형을 안정시키는 공정과,

상기 제4 공정에서 합성수지관(3)의 후레아링 할 부분(7)에 180℃ ~ 200℃의 간접열로 5분간 일정하게 열을 가하는 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 플라스틱 라인드 파이프의 제조방법.