KR100879033B1 - 스테인리스 금속에 의한 이종재질의 이중파형강관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중파형강관에 관한 것이며, 그 목적은 내부를 흐르는 유체와 상시적인 접촉에 의한 부식 등의 변질을 방지할 수 있는 이종재질로 이루어진 이중파형강관을 제공함에 있다.

본 발명은 판형강판과 파형강판을 적층하여, 동글게 마는 동시 상호 접하는 양쪽 끝단을 따라 락심연결부를 형성시켜, 상기 판형강판을 통해 내부에 평활관이 배치되고, 상기 파형강판을 통해 외부에 파형관이 배치되는 이중파형강관에 있어서; 상기 내부 평활관은 스테인리스 금속으로 이루어지며, 상기 외부 파형관의 내, 외면에는 비전도성 수지 코팅층이 구비된 이중파형강관에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

이중파형강관, 내부 평활관, 외부 파형관, 스테인리스

Description

스테인리스 금속에 의한 이종재질의 이중파형강관{Dual type corrugation of different material}

본 발명은 이중파형강관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성 및 시공성 등이 우수하여 생활하수, 도로배수용으로 폭넓게 사용되는 파형강관을 내부 평활관과 외부 파형관의 조합 형태인 이중파형강관에 관한 것이다.

일반적으로 도로, 항만, 하수종말처리장 등에 사용되는 콘크리트재의 흄관은 자체의 중량 및 부피 증가로 인해 운반 및 취급이 불편하고, 또한 시공 시 중장비의 투입이 요구되며, 거푸집 설치 및 해체와 관련하여 작업성이 현저하게 떨어져 공사기한을 맞추기 힘든 단점이 있는 한편, 기초 시멘트 및 연결부의 동결로 인해 동절기에는 시공이 제한되고, 연결부위의 증가로 인하여 공사기간이 길어져 전반적인 공사비용이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 이러한 콘크리트재의 흄관은 강도는 우수하나, 그 운반 및 시공 시 외부로부터 가해지는 충격에 쉽게 균열 또는 파괴되는 문제점이 있다.

이러한 이유로 최근에는 높은 외압강도, 내구성 및 시공성 등이 우수하여, 일반배수관, 생활하수관, 공장배수관 등에 표면에 나선형의 굴곡부를 형성한 형태의 파형강관을 많이 사용하고 있는 추세이다.

이러한 파형강판은 오수 및 폐수의 배수, 생활용수 또는 산업용수의 급수, 건축 분야에서 중공 거푸집이나 건축 슈트로서 널리 적용되고 있으며, 최근에는 배수관 건설 시 증가되는 인력난과 비용 및 환경문제에 대한 인식의 증대로 인하여 기존의 콘크리트재 배수관의 대체 자재로서 주목받고 있다.

하지만, 이와 같은 파형강관의 경우 원주방향으로 나선파형들이 반복되어서 우수 및 오수의 흐름방향에 대하여 거의 직각으로 굴곡져 있는 점을 감안하여 볼 때, 우수 및 오수의 정상적인 흐름을 방해하는 역기능을 가지게 됨으로서, 결과적으로 내부를 따라 흐르는 우수 및 오수가 원활하게 통수되지 못하는 문제점이 있으며, 이렇게 파형강관의 굴곡면에 이물질 등이 잔류하게 됨에 따라 부패로 인해 악취가 발생하게 되는 등의 문제점이 있다.

이상과 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래 본 발명의 출원인은 특허등록 제0794160호인 이중파형강관의 제조방법 및 이로부터 제조되는 이중파형강관을 제사한 바 있다.

이를 간략 설명하면, 2개의 언코일러를 통해 각각의 강판소재를 상하 나란하게 연속 공급하되, 이 강판소재들 중, 아래쪽으로 진입하는 하나의 강판소재에 대해 롤링밀장치를 통해 파형의 골을 형성하고, 이와 동시 다른 하나의 강판소재는 그대로 통과시켜 매끈한 평판을 유지하며, 상호 적층시켜 이중강판을 형성시키게 된다. 이렇게 연속적으로 공급되는 이중강판을 나선장치(쓰리롤)를 향해 소정의 진입각도를 유지하며 주입시키며 동글게 마는 동시 상호 접하는 양쪽 끝단을 따라 락심연결부를 형성시키며 일체시켜 이중파형강관을 제조하게 된다.

결국 이렇게 제조된 이중파형강관은, 내외주연이 평활한 평활관이 내부에 배치되어 유체의 흐름을 원활하게 하고, 내외주연이 파형을 이루는 파형관이 외부에 배치되어 외압강도를 높일 수 있는 구조를 이루게 된다.

이상과 같은 효과에도 불구하고, 상기 이중파형강관은 강판을 소재로 하여 만들어지고 내부를 따라 흐르는 유체와 상시적으로 접촉하게 됨으로서, 부식의 촉진으로 인해 그 사용수명이 크게 단축되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 이중파형강관을 구성하는 내부 평활관을 스테인리스 금속으로 배치하여, 내부를 흐르는 유체와 상시적인 접촉에 의한 내부 평활관의 부식 등의 변질을 방지할 수 있으며, 이러한 내부 평활관과 이종의 재질로 이루어지는 외부 파형관에 상반된 부식 집중현상을 더불어 예방할 수 있는 이중파형강관을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 판형강판과 파형강판을 적층하여, 동글게 마는 동시 상호 접하는 양쪽 끝단을 따라 락심연결부를 형성시켜, 상기 판형강판을 통해 내부에 평활관이 배치되고, 상기 파형강판을 통해 외부에 파형관이 배치되는 이중파형강관에 있어서,

상기 내부 평활관은 스테인리스 금속으로 이루어지며, 상기 외부 파형관의 내, 외면에는 비전도성 수지 코팅층이 구비된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 비전도성 수지 코팅층은, 소정의 온도로 가열 후, 그 내, 외면에 합성수지 접착용제가 도포한 파형강판을 합성 분말 내에 함침시킴으로서, 합성수지 분말이 녹으면서 코팅층을 형성하도록 한다.

이때, 바람직하게는 상기 비전도성 합성수지 코팅층의 두께는 0.2 ~ 0.3 mm 를 유지하도록 한다.

상기와 같은 수단으로부터 본 발명은 유체와 접촉하는 내부 평활관을 스테인리스 금속을 배치시키는 한편, 이 스테인리스 금속과 접촉하는 내면과, 외기와 접촉하는 외면에 비전도성 수지 코팅층을 구비하는 외부 평활관을 구현함으로서, 내구성 향상과 부식을 방지할 수 있는 고품질의 이중파형강관을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이중파형강관을 보이는 것으로, 이러한 이중파형강관(1)은, 앞서 설명한 바와 같이 2개의 언코일러를 통해 각각의 강판소재를 상하 나란하게 연속 공급하되, 이 강판소재들 중, 하나의 강판소재에 대해서는 롤링밀장치를 통해 파형의 골을 형성하고, 다른 하나의 강판소재는 그대로 통과시켜 평판형 강판소재를 유지하도록 한다. 즉, 파형의 골을 형성하는 파형강판과, 판형강판을 상호 적층시켜 이중의 강판을 형성시키게 되며, 이렇게 연속적으로 공급되는 이중강판을 나선장치(쓰리롤)를 향해 소정의 진입각도를 유지하며 주입시키며 동글게 마는 동시 상호 접하는 양쪽 끝단을 따라 락심연결부를 형성시키며 일체시켜 이중파형강관(1)을 제조하게 된다.

도시된 바와 같이, 상기 판형강판을 통해 이중파형강관(1)의 내부 평활관(2)이 형성되며, 상기 파형강판을 통해 이중파형강관(1)의 외부 파형관(3)이 일체로 형성된다.

본 발명은 이러한 내부 평활관(2)과 외부 파형관(3)의 구조를 갖는 이중파형강관(1)에 대한 부식 등의 변질을 예방하기 위한 관내를 흐르는 유체와 상시적으로 접촉되는 내부 평활관(2)을 스테인리스 금속으로 한다.

이와 같이 스테인리스 금속으로 이루어진 내부 평활관(2)과 외부 파형관(3)이 이종의 재질로 배치되는 경우에는, 이종재질의 금속 간에 전위차가 발생하게 되고, 이에 따라 이들 사이에 전자의 이동이 일어나 귀전위를 가지게 되는 스테인리스 금속의 내부 평활관(2)의 부속은 예방되지만, 보다 활성전위를 가진 철판소재의 외부 파형관(3)은 부식속도가 촉진되는 현상이 발생하게 된다.

상기 귀전위를 가지게 되어 부식속도가 감속되는 스테인리스 재질의 내부 평활관(2)가 음극이 되고, 비교적 활성전위를 가지게 되어 부식속도가 촉진되는 외부 파형관(3)이 양극이 되는 것이다. 즉, 스테인리스 재질인 내부 평활관(2)에 비해 전기적으로 활성이 강한 재질로 이루어지는 외부 파형관(3)이 희생양극체로 작용하게 되는 것이다.

이를 해결하기 위해 스테인리스 금속인 내부 평활관(2)과 접하는 외부 파형관(3)은, 철판소재인 강판(31)의 표면(내, 외면)에 대해 비전도성 수지 코팅층(32)을 형성하도록 한다.

이상의 실시예에서와 같이, 본 발명에 따른 이중파형강관(1)을 제작하기 위 해 상기 언코일러를 통해 공급되는 강판소재 들 중, 하나의 강판소재는 스테인리스 금속판이며, 다른 하나의 강판소재에 대해서는 미리 수지 코팅층(32)을 형성하게 된다.

즉, 이러한 비전도성 수지 코팅층(32)의 재질로는 폴리에틸렌(PE : polyethylene)을 권장하며, 그 제조단계를 살펴보면, 먼저 철판소재인 강판(31)을 소정의 온도로 가열한 후, 가열된 강판(31)의 표면에 합성수지 접착용제를 도포하고, 이후 준비된 합성수지 분말 내에 강판(31)을 함침시켜, 강판(31)의 표면에 접착된 합성수지 분말이 녹아 코팅층을 형성하도록 한다. 이렇게 합성수지 코팅층(32)이 형성된 강판소재는 양생과정을 거친 후 언코일러에 감게 된다.

아래 표.1은 스테인리스 금속인 내부 평활관(2)과 접촉하는 비전도성 합성수지 코팅층(32)의 두께에 따른 강판(31)의 부식정도를 보이는 실험예이다.

표.1

수지 코팅층 두께	스테인리스와 강판간의 절연상태	강판 부식상태	수지 코팅층 결합 상태
0.1 mm 이하	약함	많이 발생	양호
0.1 ~ 0.2 mm	양호	국부 부위 발생	양호
0.2 ~ 0.3 mm	양호	양호	양호
0.3 mm 이상	양호	양호	코팅층이 분리현상 발생

이상에서와 같이, 비전도성 합성수지 코팅층(32)의 코팅 두께가 0.2 mm 이하 일 경우에는, 장시간이 지나더라도 합성수지 코팅층(32)의 코팅상태는 양호하였으나, 스테인리스 금속의 내부 평활관(2)과 강판(31)에 대한 절연성이 낮아 강판(31) 의 특정 부위에 부식이 발생되는 현상을 확인할 수 있었으며, 아울러 비전도성 합성수지 코팅층(32)의 코팅 두께가 0.3 mm 이상 일 경우에는, 스테인리스 금속의 내부 평활관(2)과 강판(31)에 대한 절연성은 향상되어 강판의 부식은 전체적으로 방지할 수 있었으나, 장시간이 지나 합성수지 코팅층(32)이 강판(31)으로부터 쉽게 분리되는 현상을 확인할 수 있었다. 결국 이렇게 합성수지 코팅층(32)이 분리된 강판(31)의 주위에는 부식현상이 차후 발생하게 되었다.

결국, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 강판(31)의 표면에 코팅되는 합성수지 코팅층(32)의 두께는 0.2 ~ 0.3 mm를 유지함으로서, 부식방지를 위한 절연성 및 합성수지 코팅층(32)의 접착성에 대한 효능을 만족할 수 있었다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이중파형강관의 부분 사시도

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 이중파형강관의 부분 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 이중파형강관

(2) : 내부 평활관(스테인리스 금속)

(3) : 외부 파형관

(31) : 강판

(32) : 비전도성 (합성)수지 코팅층

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 판형강판과 파형강판을 적층하여, 동글게 마는 동시 상호 접하는 양쪽 끝단을 따라 락심연결부를 형성시켜, 상기 판형강판을 통해 내부에 평활관이 배치되고, 상기 파형강판을 통해 외부에 파형관이 배치되는 이중파형강관에 있어서,

   상기 내부 평활관은 스테인리스 금속으로 이루어지며, 상기 외부 파형관의 내, 외면에는, 소정의 온도로 가열 후 그 내, 외면에 합성수지 접착용제가 도포된 파형강판을 합성수지 분말 내에 함침시킴으로서 합성수지 분말이 녹으면서 형성되는 비전도성 합성수지 코팅층이 구비되되,

   상기 비전도성 합성수지 코팅층의 두께는 0.2 ~ 0.3 mm인 것을 특징으로 하는 스테인리스 금속에 의한 이종재질의 이중파형강관.

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