KR100746366B1 - 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치 및 방법은, 원관 둘레에 접착제를 도포할 때, 가열된 원관에 필름이 아닌 분말 형태의 접착제를 바로 분사할 수 있도록 구성되므로, 특히 고속으로 진행되는 코팅 작업하에서도 원관 둘레에서 전체적으로 일정한 접착력을 유지함과 아울러, 폴리에틸렌 코팅 부분을 포함한 전체 코팅 두께가 균일하게 형성되어 우수한 코팅면을 갖는 강관의 제조가 가능해지고, 접착 재료 및 전력 소모량 등을 절감하여 제조비용을 낮출 수 있는 효과를 갖게 된다.

폴리에틸렌, 에폭시 수지, 원관, 집진기, 분말 접착제, 압출기, 접착력

Description

분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치 및 방법{Apparatus for coating of steel pipe using powder type adhesive and method therefor}

도 1은 2중 코팅 강관과 3중 코팅 강관이 도시된 도면들,

도 2는 종래 기술의 강관 코팅 방법이 도시된 공정 순서도,

도 3은 종래 기술의 강관 코팅 장치 중 접착제 코팅 장치가 도시된 구성도,

도 4는 종래 기술의 강관 코팅 장치 및 방법에 따른 문제점을 설명하기 위한 강관의 주요부 상세도,

도 5는 본 발명에 따른 강관 코팅 방법이 도시된 공정 순서도,

도 6은 본 발명에 따른 강관 코팅 장치 중 접착제 코팅 장치가 도시된 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 코팅된 강관의 주요부 상세도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 접착제 공급장치 51 : 공급 탱크

52 : 공급 라인 53 : 접착제 스프레이 건

55 : 분말 회수장치 56 : 접착제 스프레이 부스

57 : 회수 라인 58 : 집진기

59 : 회수장치 필터 60 : 집진기 필터

61 : 집진 흡입장치 61 : 이물질 제거필터

본 발명은 강관 코팅 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 원관 표면에 분말 접착제를 도포하여 피복할 수 있도록 하는 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 강관은 여러 종류가 있으나, 그 중에서도 대표적인 강관은 폴리에틸렌 피복 강관, 석유 및 가스 수송용 강관, 수도용 도복장 강관, 강관 말뚝 등이 있다.

이 중에서도 폴리에틸렌 피복 강관은 그 외면을 폴리에틸렌으로 피복한 강관으로서, 전기 절연성, 내충격성, 내후성이 우수하고, 수명이 반영구적인 특성에 따라 지하매설, 지상노출용의 가스, 오일배관 및 상하수도용 배관, 공업용수 플랜트 파일 및 케이블 보호관 등에 사용되고 있다. 이러한 폴리에틸렌 피복 강관은 그 용도에 따라 폴리에틸렌 피복 전에 에폭시 층을 먼저 코팅하기도 하는데, 에폭시 층이 없는 경우에는 접착제/폴리에틸렌의 2층 구조의 피복 강관이 되며, 에폭시 층이 있는 경우에는 에폭시/접착제/폴리에틸렌의 3층 구조의 피복 강관이 된다.

강관에 대한 폴리에틸렌의 피복시에는 폴리에틸렌 피복 전에 접착제를 도포하여 폴리에틸렌과 강관(또는 에폭시 층이 코팅된 강관)과의 접착력을 돕는 것이 일반적이다. 한편, 강관의 최외층에 대한 피복 물질로서 폴리에틸렌과 동일 정도로 많이 쓰이는 물질로서 폴리프로필렌이 있다.

도 1은 폴리에틸렌 피복 강관들을 도시한 도면이다.

도 1의 (a)에 도시된 피복 강관은 2중 피복 구조를 갖는 강관으로서, 원관(11)의 외면에 방식성 접착제(13)를 도포한 다음, 그 상측에 폴리에틸렌(15)을 피복하는 구조로 이루어지고, 도 1의 (b)에 도시된 피복 강관은 3중 피복 구조를 갖는 강관으로서, 원관(21)의 외면에 분말 에폭시(22), 그 위에 접착제(23), 이 접착제 위에 폴리에틸렌(25)을 피복한 구조로 이루어진다.

여기서 상기 3중 피복 구조를 갖는 강관의 코팅 방법은 원관의 외면에 이물질이 없도록 제거하여 깨끗하게 처리한 후, 강관을 수지피복에 적합한 온도로 예열하고, 분말 에폭시를 가열된 원관에 분사하여 1차 코팅이 이루어지며, 이후에 O-다이 압출기 또는 T-다이 압출기를 이용하여 강관의 외에 접착제를 도포한 후 그 위에 방식성 수지피복층을 형성한다.

이어서 수지피복층을 형성한 강관을 냉각시킴으로써 코팅을 마치게 되며, 이후에 강관의 코팅불량여부를 검사하고, 다른 강관과 이어지는 강관의 끝단부는 수지피복층을 벗겨내는 관끝처리를 행하며, 마킹 및 최종검사를 거쳐 출하된다.

이와 같은 강관 코팅 방법이 도 2에 도시되어 있는 바, 이를 통해 공정 순서를 살펴보면, 관 건조 공정, 외면 블라스팅 공정, 분진 제거 공정, 예열 공정, 분말 에폭시 코팅 공정, 접착제 및 폴리에틸렌 피복 공정, 냉각 공정, 관단탈피 공정, 내면 블라스팅 공정, 내면 도장 공정, 제품 완료의 순으로 이루어진다.

상기와 같은 공정 순서를 통해 3중 코팅 구조를 강관이 제조되는데, 위에서 기재한 공정 외에도 자동마킹 공정과, 핀홀 테스트 공정을 실시할 수 있다.

도 3은 상기 공정에서 접착제 및 폴리에틸렌 피복 공정을 실시하기 위한 T- 다이 압출 장치를 도시한 도면으로서, 이를 간단히 설명하면, 참조 번호 31은 블래스팅 처리와 예열 처리된 원관 부분을 나타낸다. 참조 번호 33은 접착제 압출기이고, 참조 번호 35는 폴리에틸렌 압출기를 나타낸다. 참조 번호 37은 상기 접착제 및 폴리에틸렌 압출기(33)(35)에서 각각 분출되는 액상을 접착제 필름(34)과 폴리에틸렌 필름(36) 형태로 변화시키는 와이드 슬롯 다이이다. 또한 참조번호 39는 상기 두 필름(34)(36)을 원관(31)에 밀착시키기 위한 가압 롤러이고, 참조 번호 38은 폴리에틸렌이 코팅된 강관 부분을 나타낸다.

한편, 상기와 같이 구성되는 T- 다이 압출 장치 외에도, 소구경 관피복시 사용되는 O- 다이 압출 장치를 이용하여 접착제 및 폴리에틸렌 압출피복 공정을 실시할 수 있으나, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

그러나 상기와 같이 접착제를 필름 형태로 변형시켜 원관의 둘레에 감아서 접착제를 코팅할 경우에 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.

일반적으로, 대구경 관의 제작은 일정한 판재를 원형 또는 나선형으로 권취하여 단부의 접촉부위를 맞대기 용접하는 방식으로 제작되며, 이 경우 용접비드는 관의 길이 방향으로 직선 또는 나선형 모양으로 형성된다. 또한, 보다 큰 구경의 관 제작은 몇 개의 유니트 관을 직렬로 위치시킨 후 그 단부를 맞대기 용접하는 방식으로 제작되며, 이 경우에는 관의 원주 방향으로 형성되는 용접비드가 추가적으로 형성된다. 도 4는 이러한 대형관의 일예를 나타낸 것으로, 판재를 원형으로 권 취하여 맞대기 용접한 관의 피복상태를 나타낸 것으로 용접비드가 관의 길이방향으로 형성되어 있는 것을 예시하나, 이하에서 설명하는 종래기술의 문제점 및 본 발명의 적용대상이 이러한 관형에 한정되는 것은 아니며, 관표면의 돌출부위를 구성하는 용접비드가 있기만 하면 그 형성 방향과 무관하게 적용될 수 있음은 물론이다.

도 4를 참고하면, 통상의 대구경 원관(31)은 대형 판재를 원형으로 권취하여 양단부를 용접하는 방식으로 제작하게 되는 바, 상기한 바와 같이 접착제(34′)를 필름형태로 감아서 코팅할 경우에 원관(31) 표면의 돌출된 용접 비드(W)에 접착제(34′)가 도포될 때, 원관(31)의 회전속도가 조금이라도 빨라지게 되면, 즉 고속 코팅 공정의 경우에는, 용접비드(W)의 반대쪽 부분이 완전히 압착이 되지 않고 들뜬 상태로 코팅이 이루어지고, 이후 터치 롤러(40)를 이용하여 폴리에틸렌(36′)이 피복될 때 원관(31)과 피복이 분리되면서 박리현상이 일어나게 되고, 이에 따라 방식 효과가 떨어지게 되는 문제가 발생된다.

또한, 접착제(34′)를 원관(31)에 압출 피복하는 과정에서 접착제(34′)가 전부분에 도포되도록 서로 겹친 상태로 원관 둘레에 감으면서 코팅하게 되는데, 이로 인하여 피복 표면의 두께 편차가 발생하게 되어 접착력과 피복 두께의 편차가 가중됨은 물론, 필요 이상으로 접착제 코팅량을 증가시키게 되어 제조비용을 상승시키는 문제가 발생된다.

또한 원활한 접착력을 형성하기 위해서는, 접착제(34′)를 압출하기 전에 기기의 예열 시간이 필요하게 되며, 이에 따른 공압출로 인하여 원료 소모와 압출기 예열로 인한 전력 소모량이 커지게 되는 문제점도 있다. 그러나 접착제(34′)를 충분히 예열한 경우에도, 접착제(34′) 필름은 원관((31)의 표면에 도달하기 전에 압출기(35)로부터의 최초의 토출 온도보다 상당 정도 냉각되는 경우가 있어 원관(31) 및 피복 필름(36′) 사이의 접착력이 현저히 떨어지는 문제가 발생하기도 한다.

또한 접착제(34′)가 겹치는 부분과 폴리에틸렌(36′)이 겹치는 부분의 두께 편차를 줄이고 품질을 향상시키기 위해서는 경험이 풍부한 숙련공이 필요하게 되며, 양질의 피복효과를 얻기 위해 작업전 또는 작업중에 접착제 및 폴리에틸렌 압출기의 간격을 설정하는 작업이 추가적으로 수행되어야 하기 때문에 작업효율성이 현저히 떨어지는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 원관에 필름이 아닌 분말 형태의 접착제를 바로 분사하여 코팅할 수 있도록 구성함으로써, 특히 고속으로 진행되는 코팅 작업하에서도 용접 비드 부분이 들뜨는 현상을 효과적으로 방지하여 원관 둘레에서 전체적으로 일정한 접착력을 유지함과 아울러, 원관 온도가 균일할 때 분체의 도막 두께도 일정하게 도포되게 하여 폴리에틸렌 코팅 부분을 포함한 전체 코팅 두께가 균일하게 형성하고, 이에 따라 우수한 코팅면을 갖는 강관의 제조가 가능해질 수 있는 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은 폴리에틸렌 피복 장치에서 접착제를 필름 형태로 압출하는 부분이 생략됨에 따라 강관 피복시에 폴리에틸렌 다이스만 조정하면 되므로, 작업 성이 용이해지고, 숙련된 기술이 없어도 양질의 코팅막을 형성할 수 있고, 공압출이 필요치 않게 하여 접착 재료의 손실을 줄임과 아울러 전력 소모량도 줄일 수 있는 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치 및 방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치는, 예열된 원관 표면에 분말 에폭시 수지를 분사하는 에폭시 분사 장치와; 상기 원관 진행 방향으로 상기 에폭시 분사 장치의 후방에 배치되어 에폭시 수지가 도포된 원관 위에 분말 접착제를 분사하는 접착제 분사 장치와; 상기 접착제 분사 장치의 후방에 배치되어 상기 분말 접착제가 도포된 원관의 둘레에 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌을 피복시키기 위한 압출기를 포함한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 예에 따르면, 예열된 원관 표면에 분말 접착제를 분사하는 접착제 분사 장치와; 상기 접착제 분사장치의 후방에 배치되어 상기 분말 접착제가 도포된 원관의 둘레에 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌을 피복시키기 위한 압출기를 포함한 것을 특징으로 하는 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치가 제공된다.

이 경우, 상기 접착제 분사 장치는 접착제 공급 호퍼와, 상기 장치에 근접된 위치에 설치되어 상기 접착제 공급호퍼로부터 공급된 분말 접착제를 원관 표면에 분사하는 접착제 스프레이 건과, 상기 원관 주위에 설치되어 상기 접착제 스프레이 건에서 분사되어 원관 표면에서 떨어진 분말 접착제를 회수하는 분말 회수기를 포 함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분말 회수기는 상기 접착제 공급호퍼와 연결되어 사용된 후의 잔류 접착제 분말을 회수하기 위한 집진기가 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 과제를 실현가기 위한 본 발명에 따른 강관 코팅 방법은, 용접비드가 형성된 강관의 외면을 코팅하는 방법에 있어서, 관 외면에 대한 건조, 블라스팅 및 분진제거의 전처리과정을 마친 관을 예열하는 단계와; 예열된 원관 표면에 분말 접착제를 분사하여 용착시키는 분말 접착제 분사단계와; 분말 접착제가 용착된 강관의 둘레에 압출된 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 필름을 압출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 강관 코팅 방법은, 상기 분말 접착제 분사단계 이전에 예열된 원관 표면에 분말 에폭시 수지를 분사하여 도포하는 에폭시 분사단계를 더 포함할 수 있다.

상기 접착제 분사단계에서는 상기 원관 표면에 붙지 않은 분말 접착제를 회수하여 재사용하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 다만, 이러한 실시예가 특허청구범위로부터 파악되는 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아님은 물론이다.

도 5는 본 발명에 따른 강관 코팅 방법이 도시된 공정 순서도이다.

본 발명에 따른 강관 코팅 공정 순서는 다음과 같다.

도 5를 참조하면, 원관(P)이 입고되면, 외부 쇼트하기 전에 이물질, 수분 등을 제거하거나, 표면 처리가 잘 되도록 20℃ ~ 30℃정도의 낮은 온도로 예열하는 관건조 공정(S1)을 실시한 다음, 원관의 외면에 녹이나 이물질을 제거함과 아울러 이후 코팅될 물질과 원관의 접착력을 높일 수 있도록 외면 블라스팅 공정(S2)을 실시한다.

다음, 전처리 공정인 외면 블라스팅 공정(S2)을 진행한 후에 원관에 고압 공기를 분사하여 원관에 묻어 있는 이물질을 세척하는 분진제거 공정(S3)을 실시한 다음, 코팅 재료를 분사하기 전에 원관을 고주파 예열기로 160℃ ~ 240℃ 정도의 고열로 예열하는 예열 공정(S4)을 실시한다.

다음, 상기 예열 공정(S4)에서 가열된 원관(P)에 스프레이 건을 이용하여 분말 에폭시 수지를 분사하여 코팅하는 분말 에폭시코팅 공정(S5)을 실시하고 난 다음, 분말 에폭시 수지가 코팅된 원관의 표면에 스프레이 건 등을 이용하여 분말 접착제를 분사하여 도포하는 분말 접착제분사 공정(S6)을 실시한다.

여기서 상기 분말 에폭시수지는, 예컨대 주식회사 케이씨씨(KCC Co. Ltd.)의 상품명 가루멜 EX4413과 같이 에폭시 수지를 주성분으로 한 열경화성 분체 도료로서 송유관, 가스관 등 각종 파이프류의 부식 방지를 위한 속경화 타입의 중방식용 분체도료이다.

한편, 상기 분말 접착제는 원관 또는 후술하는 에폭시 코팅면에 비극성 물질인 폴리에틸렌 필름을 접착시키는 역할을 수행하며, 이러한 분말 접착제 물질로는 폴리올레핀에 무수말레인산 등의 극성기를 도입시켜 폴리올레핀의 성질을 유지하면 서도 강관과 같은 다른 극성 물질에 대해 강력한 접착성을 나타낼 수 있는, 예컨대 에스케이 주식회사(SK Corporation)의 상품명 폴리글루 LE851PTM가 유리하게 사용될 수 있다.

이와 같은 분말 에폭시 수지와 분말 접착제는 상기 예열 공정(S4)에서 강관이 고온으로 예열된 상태이므로, 분말 형태로 원관 표면에 분사하더라도 원관 표면에 소정의 두께로 용착되어 도포될 수 있게 된다.

한편, 상기 분말 에폭시코팅 공정(S5)과 분말 접착제분사 공정(S6)에서는 원관 표면에 분말 에폭시 수지 또는 분말 접착제를 분사하여 상기 강관 표면에 붙지 않은 분말 에폭시 수지 또는 분말 접착제를 회수하여 재사용하는 것이 바람직하다. 이에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.

다음, 상기 분말 접착제가 도포된 원관 위에 폴리에틸렌(PE) 펠릿을 녹여 다이(D)에서 필름 형태로 압출하여 코팅하는 폴리에틸렌 압출피복 공정(S7)을 실시한 다음, 공기 또는 물을 이용하여 원관 및 코팅면을 냉각하여 코팅 표면을 경화시키는 냉각 공정(S8)을 실시한다.

다음, 냉각 공정(S8) 후에는 각각의 관을 연결하기 위해 용접 작업이나 조인트를 사용하기 위해 관 끝의 피복을 150mm 정도 제거하는 관단탈피 공정(S9)을 실시한다. 이후, 원관의 내면의 이물질을 제거하고 도장하기 위한 내면 블라스팅 및 내면 도장 공정(S10)(S11)을 순서대로 실시한 다음, 완제품을 출하한다(S12).

상기와 같은 공정 순서를 통해 본 발명에 따른 3중 코팅 구조를 강관이 제조되는데, 위에서 기재한 공정 외에도 냉각 후 원관을 이송하면서 제품 사양에 맞게 자동 마킹이 이루어지는 자동마킹 공정과, 피복 표면에 10000V ~ 12000V의 전류를 가하여 스파크 소음이나 시그널로 구멍이나 흠집 등이 있는 곳을 확인하는 핀홀 테스트 공정을 실시할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 강관 코팅 장치 중 접착제 분사 장치가 도시된 구성도이다.

본 발명에 따른 접착제 분사 장치는 에폭시 수지가 도포된 강관 위에 분말 접착제를 분사하는 기구로서, 도 6을 참고하면, 접착제 분말 가루가 저장된 접착제 공급 장치(50)와, 상기 접착제 공급 장치(50)와 공급 라인(52)으로 연결되어 상기 접착제 공급장치(50)로부터 공급된 분말 접착제를 원관(P) 표면에 분사하는 접착제 스프레이 건(53)과, 상기 접착제 스프레이 건(53)이 설치되고 내부에 상기 원관(P)에 접착제를 도포할 수 있도록 이루어진 접착제 스프레이 부스(56)와, 상기 접착제 스프레이 부스(56)에서 상기 접착제 공급장치(50) 쪽으로 연결되어 상기 접착제 스프레이 건(53)에서 분사되어 원관(P) 표면에서 떨어진 분말 접착제를 회수하는 분말 회수장치(55)로 구성된다.

이와 같이 구성되는 접착제 분사 장치의 주요 구성 부분 및 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 접착제 공급장치(50)는 이를 구성하는 공급 탱크(51)가 철판 구조물로 이루어지는 것이 바람직하고, 그 용량은 300ℓ 이고 분체 적정 사용 용량은 250ℓ정도로 구성할 수 있다.

이와 같은 접착제 공급장치(50)는 분말 투입구로부터 보충된 접착제 분말이 압축 공기에 의해 부드럽게 유동되어 공급 라인(52)을 통해 상기 접착제 스프레이 건(53)을 통해 분사될 수 있도록 이루어진다.

다음, 상기 접착제 스프레이 건(53)은 복합 구조물로서 수동식 전후 이동 장치와 자동식 상하 이동부 그리고 접착제 스프레이 부스(56) 내부의 건과 연결된 지지대의 3부분으로 크게 나누어져 구성될 수 있다.

이와 같은 접착제 스프레이 건(53)은 원관(P)의 규격에 따라 접착제 스프레이 건(53)을 전후 및 상하 이동시켜 최적의 거리와 위치 및 각도에서 분사할 수 있도록 임의로 조절할 수 있도록 구성된다.

여기서 상기 전후 이동 장치에는 스프레이 건(53)을 앞뒤로 이동시킬 수 있도록 손잡이가 부착되어 있으며, 상하 이동부에서는 구동 모터가 부착되어 스위치를 가동시켜 정확한 높이에 건을 고정시킬 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 접착제 스프레이 건(53)이 부착된 지지대는 매끄러운 스테인리스 스틸로서 건을 고정시킬 수 있는 환봉이 있고, 건과 건 사이의 거리도 너트를 풀고 조임으로 해서 간단하게 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

다음, 상기 접착제 스프레이 부스(56)는 스테인리스 철판을 절곡한 패널을 이용하여 조립식 구조물로 구성하는 것이 바람직하고, 입출구에 여닫이식 조절문을 달아 원관(P)의 규격에 따라 자유롭게 개구부를 조절할 수 있도록 제작되는 것이 바람직하다.

이와 같은 접착제 스프레이 부스(56)의 천장에는 공조장치를 설치하여 접착 제 분말을 분사할 때 비산되어 천장에 올라간 분말들이 서로 뭉치면서 원관에 떨어져 도포 불량이 발생할 가능성을 사전에 배제하는 것이 바람직하다.

또한 상기 부스(56)의 하부에는 삿갓 모양의 구조물을 설치하여 접착제 분말이 부스 하부로 떨어져 쌓이는 것을 방지함과 아울러 높이를 조절하여 흡입 속도를 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

다음, 상기 분말 회수장치(55)는 상기 접착제 스프레이 부스(56)에서 원관(P)에 부착되지 못하고 회수 라인(57)을 통해 흡입 공기와 함께 이송된 접착제 분말이 1차적으로 집진기(58) 내부에 구비된 회수장치 필터(59)를 통과하면서 분말 입자 10㎛ 이상의 크기를 가진 것은 필터(59)에서 통과하지 못하고 붙어 있다가 다이어프램 밸브에서 주기적으로 필터(59)에 역방향으로 불어주는 압축공기에 의해 필터에서 분리되어 집진기(58)의 하부로 떨어지도록 구성된다.

상기 집진기(58)의 하부로 떨어진 접착제 분말은 이물질 제거필터(62)를 통과하면서 이물질이 제거되어 접착제 공급탱크(51)로 보내진다. 여기서 상기 집진기(58)는 사이클론 방식으로 회수된 접착제 분말과 공기를 분리시키는 역할을 하게 된다.

상기에서 회수장치 필터(59)는 종이 재질로서 아래 위 접착 부위가 매우 견고하여 역방향 압축 공기의 충격에도 잘 견딜 수 있도록 제작되는 것이 바람직하다. 또한 필터 부착 방법이 나사식으로 되어 필터 교환이 매우 쉽고 빠르게 실행될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 회수장치 필터(59)의 상부에는 집진 흡입장치(61)가 구비되고, 외부에는 집진기 필터(60)가 구비된다.

한편, 상기 분말 에폭시 수지를 분사하는 에폭시 분사 장치(미도시)도 분말을 분사하는 장치이므로, 상기한 접착제 분사 장치와 동일하게 구성될 수 있다.

아울러, 상기한 폴리에틸렌을 피복하는 폴리에틸렌 피복 장치(미도시)는 상기 분말 접착제가 도포된 원관의 둘레에 폴리에틸렌 필름을 감아서 피복하는 기구로서, 도 3에 도시된 구성에 접착제 압출기(33)가 생략된 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 원관 코팅을 위한 각각의 장치는 공정 순서에 따라 강관 진행 방향으로 에폭시 분사 장치, 접착제 분사 장치, 폴리에틸렌 피복 장치 순으로 배치되어 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치 및 방법의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 코팅된 강관의 주요부 상세도이다.

상기 도 6에 도시된 바와 같은 접착제 분사 장치를 이용하여 도 5에서와 같이 분말 접착제분사 공정(S6)을 실시하게 되면, 분말 접착제(AD)가 예열 공정(S4)에서 고온으로 가열된 원관(P) 표면에 달라붙으면서 소정의 두께로 도포된다.

이때, 본 발명에서는 접착제(AD)가 필름 형태가 아닌 분말 형태로 원관(P) 표면에 도포되므로, 용접 비드 부분에서 종래와 같이 들뜨는 현상이 발생하지 않고 원관(P)에 완전히 밀착된 상태로 도포된다.

따라서 이후 터치 롤러(TR) 등을 이용하여 폴리에틸렌(PE)이 피복할 때 원관 (P)과 피복이 분리되는 박리현상이 발생하지 않게 되어, 충분한 방식 효과를 갖는 강관의 코팅이 가능해진다.

참고로, 본 발명은 기본적으로, 용접비드와 같은 돌출부가 있는 강관의 외면을 압출방식으로 피복재를 코팅하는데 있어, 상기 피복재의 들뜸 현상을 방지할 목적으로 종래 압출방식으로 관 외면과 피복재를 사이에 제공되었던 접착성 물질을 분말 융착시키는 방법으로 개선한 것에 특징이 있다. 따라서 본 발명에 따른 코팅 장치 및 방법은, 상기한 실시예에 개시된 에폭시 수지, 접착제, 폴리에틸렌의 3층 피복 강관은 물론이고, 강관 표면이 접착제, 폴리에틸렌으로 된 2층 피복 강관의 코팅 방법에도 적용 가능하고 이러한 경우 청구항 1에 기재된 에폭시 분말 분사 장치는 필요에 따라 생략될 수 있으며, 상기 실시예에 개시된 폴리에틸렌 피복강관 외에 피복재로서 폴리프로필렌 피복강관에도 적용 가능함은 물론이다. 또한, 본 발명에 따른 강관 코팅 장치 및 방법은 압출방식과 관련하여 종전의 T-다이 압출 방식은 물론 O-다이 압출 방식에서도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 피복재의 압출단계 이전에 접목되어 실시될 수 있다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치 및 방법은, 원관 둘레에 접착제를 도포할 때, 가열된 원관에 필름이 아닌 분말 형태의 접착제를 바로 분사할 수 있도록 구성함으로써 용접 비드의 요곡에도 분체가 녹아 붙어 접착력 저하를 막을 수 있고, 원관 둘레에서 전체적으로 일정 한 접착력을 유지함과 아울러, 분체의 도막 두께도 일정하게 도포되어, 폴리에틸렌 코팅 부분을 포함한 전체 코팅 두께가 균일하게 형성되어 우수한 코팅면을 갖는 강관의 제조가 가능해지는 이점이 있다.

또한 본 발명은 폴리에틸렌 피복 장치에서 접착제를 필름 형태로 압출하는 부분이 생략됨에 따라 강관 피복시에 폴리에틸렌 다이스만 조정하면 되므로, 작업성이 용이해지고, 숙련된 기술이 없어도 양질의 코팅막을 형성할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 접착제 분사장치에 분말 회수장치가 구비되는 경우에 분말 사용량을 줄일 수 있게 됨과 아울러 공압출이 필요치 않게 되어 접착 재료의 손실을 줄일 수 있고, 접착제 다이스를 예열하는 공정이 없어지므로 전력 소모량도 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 예열된 원관 표면에 분말 에폭시 수지를 분사하는 에폭시 분사 장치와;

   상기 원관 진행 방향으로 상기 에폭시 분사 장치의 후방에 배치되어 에폭시 수지가 도포된 원관 위에 분말 접착제를 분사하는 접착제 분사 장치와;

   상기 접착제 분사 장치의 후방에 배치되어 상기 분말 접착제가 도포된 원관의 둘레에 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌을 피복시키기 위한 압출기를 포함하며,

   상기 접착제 분사 장치는, 접착제 공급장치와, 원관의 표면에 접착제가 도포되는 작업이 이루어지는 접착제 스프레이 부스와, 상기 접착제 스프레이 부스에 구비되어 상기 접착제 공급장치로부터 공급된 분말 접착제를 원관 표면에 분사하는 접착제 스프레이 건과, 상기 접착제 스프레이 부스에서 상기 접착제 스프레이 건에서 분사되어 원관 표면에서 떨어진 분말 접착제를 회수하는 분말 회수장치를 포함한 것을 특징으로 하는 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치.
2. 예열된 원관 표면에 분말 접착제를 분사하는 접착제 분사 장치와;

   상기 접착제 분사장치의 후방에 배치되어 상기 분말 접착제가 도포된 원관의 둘레에 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌을 피복시키기 위한 압출기를 포함하며,

   상기 접착제 분사 장치는, 접착제 공급장치와, 원관의 표면에 접착제가 도포되는 작업이 이루어지는 접착제 스프레이 부스와, 상기 접착제 스프레이 부스에 구비되어 상기 접착제 공급장치로부터 공급된 분말 접착제를 원관 표면에 분사하는 접착제 스프레이 건과, 상기 접착제 스프레이 부스에서 상기 접착제 스프레이 건에서 분사되어 원관 표면에서 떨어진 분말 접착제를 회수하는 분말 회수장치를 포함한 것을 특징으로 하는 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치.
3. 삭제
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 분말 회수장치는 상기 접착제 스프레이 부스로부터 회수된 접착제 분말을 사이클론 방식으로 분리하는 집진기를 포함한 것을 특징으로 하는 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 장치.
5. 용접비드가 형성된 강관의 외면을 코팅하는 방법에 있어서,

   관 외면에 대한 건조, 블라스팅 및 분진제거의 전처리과정을 마친 관을 예열하는 단계와;

   예열된 원관 표면에 분말 접착제를 분사하여 용착시키는 분말 접착제 분사단계와;

   분말 접착제가 용착된 강관의 둘레에 압출된 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 필름을 압출시키는 단계를 포함하며,

   상기 접착제 분사단계에서는 상기 원관 표면에 붙지 않은 분말 접착제를 회수하여 재사용하는 것을 특징으로 하는 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 방법.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 분말 접착제 분사단계 이전에 예열된 원관 표면에 분말 에폭시 수지를 분사하여 도포하는 에폭시 분사단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분말 접착제를 이용한 강관 코팅 방법.
7. 삭제

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