KR100936351B1 - 바잘트 파이프 보강방법 및 파이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조가 용이하면서 외부에서 전도되는 충격과 압력에 대하여 저항성을 가지는 내구성을 충분하게 가지면서 경량화가 가능하여 취급이 용이하고, 적용 대상에 맞게 신속한 대응이 가능하고, 저렴한 생산비용으로 대외적인 경쟁력을 확보할 수 있도록 한 바잘트 파이프 보강방법 및 파이프에 관한 것으로서,

완성하고자 하는 규격에 맞는 바잘트튜브를 준비하는 준비단계와, 상기 바잘트튜브의 외면에 강화층을 형성하는 강화층형성단계와, 상기 강화층의 양단부에 인전한 바잘트 파이프를 연결하기 위한 플랜지를 형성하는 플랜지형성단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바잘트, 보강, 유리섬유, 수지

Description

바잘트 파이프 보강방법 및 파이프{REINFORCEMENT METHOD FOR BASSALT PIPE AND ITS BASSALT PIPE}

본 발명은 바잘트 파이프 보강방법 및 파이프에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 경량화를 만족하면서 내구성과 고강도를 가지면서 충격흡수성이 우수한 바잘트 파이프를 제공할 수 있도록 한 것이다.

바잘트 파이프는 천연의 암석중 경도가 가장 높은 화산암의 일종인 현무암을 용융, 주조, 열처리하여 관체로 만들어진 것으로서, 열처리 과정을 거치면서 더욱더 조직이 치밀화 되고 재결정화되어 내마모성과 내식성 및 강도가 뛰어나게 된다.

상기와 같은 바잘트는 내마모성과 산, 무기염료, 유기용매 및 오일 등의 각종화합물에 안정한 화학저항성을 가지고, 고온의 노출에도 변화가 없는 내열특성이 있고, 배관저항계수가 0.021로 일반강관보다 마찰계수가 약 20-30％이상 작기 때문에 미끄럼성이 좋아 원료(유체, 고체 및 기체)의 이송이 탁월하다.

또한, 높은 압축강도로 인하여 기계적인 강도와 내충격성이 뛰어나며 동결파손의 우려가 없고, 원료의 흡착에 의한 막힘 현상이 없는 비 흡수성이 뛰어난 특성을 가진다.

상기와 같은 바잘트 파이프는 제철소의 수재, 광물 및 석회석이나 단단하고 침해성재료를 취급하는 파이프라인과 발전소나 가스공장의 애쉬나 미분탄을 처리하는 파이프시스템, 요업 및 화학산업체의 원료, 석탄, 코크 등의 원료이송라인, 시멘트산업의 클링커파우더와 같은 석회석 처리라인, 탄광의 석탄처리용 파이프라인, 유전의 타르 샌드 이송파이프 라인과 같이 내마모성을 요하는 곳에 주로 사용된다.

종래 기술이 적용되는 바잘트 파이프(1)는 도 6에 도시된 바와 같이, 외부에서 전도되는 충격을 방지하면서 내구성과 강성을 유지하기 위한 수단을 강구하고 있으며 이를 살펴보면 다음과 같다.

양측에 플랜지(2)를 가지는 스틸파이프(3)의 내부에 바잘트튜브(4)를 삽입하고, 상기 스틸파이프(3)와 바잘트튜브(4) 사이의 공간(T)에는 스틸파이프(3)와 바잘트튜브(4)와의 결합력을 부여하기 위한 몰탈(5)을 충진하여 양생과정을 거치고 양단부의 그라인딩 과정을 거침으로서 완성하고 있다.

상기와 같은 종래기술이 적용된 바잘트 파이프는, 순간적인 고온 및 열팽창, 압력이 발생 되는 라인에 설치되었을 경우에는 바잘트튜브의 저항력이 감쇄되어 크랙이 발생할 우려가 높고, 바잘트튜브에 크랙이 발생할 경우에는 스틸파이프와 바잘트튜브 사이에 충진 된 몰탈에 까지 영향을 미치기 때문에 바잘트 파이프 전체의 내구성을 취약하게 하는 원인이 된다.

상기와 같이 바잘트튜브의 저항력이 감쇄될 경우에는 바잘트튜브 전체는 물론, 특히 바잘트튜브의 양단부에 이상현상이 편중되기 때문에 바잘트 파이프의 연결지점이 취약하여 이송원료가 누출되는 현상이 발생하게 된다.

또한, 바잘트튜브의 저항력이 감쇄되어 바잘트튜브 전체 또는 바잘트튜브의 양단부에 크랙이 발생할 경우에는 크랙발생부위가 몰탈로부터 탈락 되어 결국에는 바잘트 파이프 전체의 사용이 불가능하게 된다.

그리고, 상,하수 또는 가스 등을 이송하기 위하여 지하에 매설될 경우에는 주행하는 자동차 등에 의하여 외부의 압력과 충격이 바잘트 파이프에 전달되는 데, 이 경우에는 스틸파이프에 의하여 견딜 수 있는 반면, 전체 무게가 무거워 취급과 운송 및 관리가 용이하지 못한 단점이 있다.

이는 외부에서 전도되는 충격이나 하중 및 압력에 비하여 불필요하게 강한 스틸파이프를 사용하여 보호하도록 함으로서 바잘트 파이프를 생산하는 데 많은 시간과 비용 및 설비가 투자되어야 하기 때문에 전체적인 생산원가를 상승시켜 대외 적인 경쟁력이 취약하게 되는 등 여러 문제점들이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 완성하고자 하는 규격에 맞는 바잘트튜브를 준비하는 준비단계와, 상기 바잘트튜브의 외면에 강화층을 형성하는 강화층형성단계와, 상기 강화층의 양단부에 연결을 위한 플랜지를 형성하는 플랜지형성단계로 이루어지는 것을 특징으로 하여,

제조가 용이하면서 외부에서 전도되는 충격과 압력에 대하여 저항성을 가지는 내구성을 충분하게 가지면서 경량화가 가능하여 취급이 용이하고, 적용 대상에 맞게 신속한 대응이 가능하고, 저렴한 생산비용으로 대외적인 경쟁력을 확보할 수 있는 목적을 달성할 수 있다.

본 발명은 바잘트튜브의 외부에 유리섬유강화복합재를 이용하여 보강하여 외부에서 전도되는 충격을 흡수하면서 내구성과 강성을 충분하게 발휘할 수 있도록 하면서 전체무게를 줄여 취급과 보관의 용이성을 제공하는 것은 물론, 생산원가를 대폭 절감할 수 있다.

또한, 사용용도 또는 이용자들의 요구에 맞게 무게와 강도를 자유롭게 가변할 수 있는 설계변경 능력이 탁월하여 신속한 대처가 가능한 것은 물론, 바잘트 파이프를 경량화할 수 있어 대외적인 경쟁력의 우위에 있을 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 제조 예와 제조된 바잘트 파이프에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 바잘트 파이프 보강과정을 도시한 공정 블럭도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 바잘트 파이프 보강과정 중 플랜지 형성과정을 도시한 공정도, 도 3은 본 발명의 기술에 의하여 보강된 바잘트 파이프를 도시한 일부 파절상태의 사시도, 도 4는 본 발명의 기술에 의하여 보강된 바잘트 파이프를 도시한 A - A선 단면도, 도 5는 본 발명의 기술에 의하여 보강된 바잘트 파이프를 도시한 B - B선 단면도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 바잘트 파이프(100)는 시공 후 외부에서 전도되는 하중, 압력, 충격 등에 충분한 내구성을 발휘할 수 있도록 하는 보강과정을 살펴보면, 완성하고자 하는 규격에 맞는 바잘트튜브(101)를 준비하는 준비단계(S1)와, 바잘트튜브(101)의 외면에 강화층(102)을 형성하는 강화층형성단계(S2)와, 강화층(102)의 양 단부에 인접한 바잘트 파이프(100)를 연결하기 위한 플랜지(103)를 형성하는 플랜지형성단계(S3)로 이루어진다.

상기 강화층형성단계(S2)는, 바잘트튜브(101)의 외면에 매트타입의 유리섬유(105)를 권취하여 열가소성수지로 함침시켜 건조시켜 내식층(107)을 형성하는 내식층형성과정(S21)과, 내식층(107)의 외면에 로빙(Roving)타입의 유리섬유(108)를 나선형으로 권취하여 열가소성수지로 함침시켜 강화층(110)을 형성하는 강화층형성과정(S22)과, 강화층(110)의 외면에 표면마감을 위한 조도형성과 자외선에 노출시 변형 등을 방지할 수 있도록 UV코팅제와 수지를 혼합하여 소정의 두께를 가지는 외층(111)을 형성하는 외층형성과정(S23)으로 이루어진다.

상기 매트타입의 유리섬유(105) 또는 로빙타입 유리섬유(108)를 권취할 때에는 단층으로 권취하는 것보다는 복층으로 권취하는 것이 강성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다.

또한 복층으로 권취할 경우에는 매트타입 유리섬유(105)는 무방향성을 가지도록 하면서 각 층을 구성할 때마다 경계면이 어긋나도록 하는 것이 좋으며, 로빙타입 유리섬유(108)의 경우에는 각 층의 권취 방향을 달리하여 권취 된 형상이 망사(마름모꼴)와 같은 형태가 되도록 하는 것이 충분한 강성을 유지할 수 있을 것이다.

상기 플랜지형성단계(S3)는, 폭이 좁고 길이가 긴 판상 형태의 유리섬유체(115)를 플랜지(103)의 저면을 형성할 수 있도록 Ｌ형이 되도록 폭 방향으로 등 간격의 절취선(116)을 형성하여 원주면(117)에 대하여 방사상으로 다수 개의 버티컬(118)을 가지는 로어레이업(119)을 형성하는 로어레이업형성과정(S31)을 통하여 소정 두께를 유지하도록 한다.

상기 로어레이업(119)이 형성된 면에 대하여 유리섬유체(115)에 형성하는 절취선(116)에 의하여 다수개의 버티컬(118)만을 가지는 미들레이업(120)으로 플랜지(103)의 폭 방향을 형성하는 미들레이업형성과정(S32)을 통하여 두께를 증대시키도록 한다.

상기 미들레이업(120)이 형성된 면에 대하여 플랜지(103)의 상면을 형성할 수 있도록 Ｌ형이 되도록 폭 방향으로 등 간격의 절취선(116)을 형성하여 원주면(117)에 대하여 방사상으로 다수 개의 버티컬(118)을 가지는 어퍼레이업(121)을 형성하는 어퍼레이업형성과정(S33)을 통하여 플랜지(103) 연결면의 두께를 완성하도록 한다.

상기와 같이 완성된 플랜지(103)의 연접면 두께의 외면을 마감할 수 있도록 유리섬유체(115)로 된 사이드레이업(122)을 이용하여 밴딩 마감하는 사이드레이업형성과정(S34)으로 완성한다.

상기와 같이 완성되는 바잘트 파이프(100)는,

유리섬유와 열경화성 수지를 이용하여 바잘트튜브(101)의 외면에 유리섬유와 열가소성수지로 구성되는 강화층(102)을 형성하여 지하에 매설될 때 자동차 또는 기타 장치 등에 의하여 전도되는 압력, 진동 및 충격에 대하여 충분하게 견딜 수 있게 된다.

상기 바잘트튜브(101)의 외면에 형성되는 강화층(102)의 두께가 얇으면서도 충분한 강성과 내구성을 가질 수 있는 상태에서도 스틸관으로 마감하는 종래 기술에 비하여 무게가 현격하게 줄어든 경량이기 때문에 운반은 물론, 보관 또는 시공현장에서의 취급을 용이하게 할 수 있게 된다.

또한, 바잘트튜브(101)의 외면에 형성하는 강화층(102)의 경우 바잘트튜브(101)의 외면에 바로 형성되는 내식층(107)과 외층(111) 사이에 형성하는 강화층(110)의 두께 또는 조직을 달리함으로서 사용 용도, 목적, 시공위치 등에 때하여 신속하게 설계변경을 통하여 대응할 수 있는 장점을 가진다.

그리고, 바잘트 파이프(100)를 완성하는 데 시간과 비용이 저렴하기 때문에 생산성을 높이면서 우수하고 균일한 품질을 유지할 수 있기 때문에 대외적인 경쟁력을 높일 수 있고, 다용한 용도로의 활용성을 가지게 된다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 바잘트 파이프 보강과정을 도시한 공정 블럭도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 바잘트 파이프 보강과정 중 플랜지 형성과정을 도시한 공정도.

도 3은 본 발명의 기술에 의하여 보강된 바잘트 파이프를 도시한 일부 파절상태의 사시도.

도 4는 본 발명의 기술에 의하여 보강된 바잘트 파이프를 도시한 A - A선 단면도.

도 5는 본 발명의 기술에 의하여 보강된 바잘트 파이프를 도시한 B - B선 단면도.

도 6은 종래 기술이 적용된 바잘트 파이프의 보강상태를 도시한 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 바잘트 파이프

101; 바잘트튜브

102; 강화층

103; 플랜지

107; 내식층

110; 강화층

111; 외층

Claims (6)

1. 완성하고자 하는 규격에 맞는 바잘트튜브(101)를 준비하는 준비단계(S1)와;

   상기 바잘트튜브(101)의 외면에 강화층(102)을 형성하는 강화층형성단계(S2)와;

   상기 강화층(102)의 양단부에 인접한 바잘트 파이프(100)를 연결하기 위한 플랜지(103)를 형성하는 플랜지형성단계(S3)로 이루어지는 바잘트 파이프 보강방법에 있어서;

   상기 플랜지형성단계(S3)는, 폭이 좁고 길이가 긴 판상 형태의 유리섬유체(115)를 플랜지(103)의 저면을 형성할 수 있도록 폭 방향으로 등 간격의 절취선(116)을 형성하여 원주면(117)에 대하여 방사상으로 다수 개의 버티컬(118)을 가지는 Ｌ형의 로어레이업(119)을 형성하는 로어레이업형성과정(S31)과;

   상기 로어레이업(119)이 형성된 면에 대하여 유리섬유체(115)에 형성하는 절취선(116)에 의하여 다수개의 버티컬(118)을 가지는 미들레이업(120)으로 플랜지(103)의 폭 방향을 형성하는 미들레이업형성과정(S32)과;

   상기 미들레이업(120)이 형성된 면에 대하여 플랜지(103)의 상면을 형성할 수 있도록 폭 방향으로 등 간격의 절취선(116)을 형성하여 원주면(117)에 대하여 방사상으로 다수 개의 버티컬(118)을 가지는 Ｌ형의 어퍼레이업(121)을 형성하는 어퍼레이업형성과정(S33)과;

   상기 플랜지(103)의 외면을 마감할 수 있도록 유리섬유체(115)로 된 사이드레이업(122)을 밴딩 마감하는 사이드레이업형성과정(S34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 바잘트 파이프 보강방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

Images