KR101188923B1 - STEEL PIPE WITH A FUNCTION OF CONVEYING 700bar HIGH-PRESSURE CONCRETE AND THE METHOD OF MANUFACTURING THE SAME - Google Patents

STEEL PIPE WITH A FUNCTION OF CONVEYING 700bar HIGH-PRESSURE CONCRETE AND THE METHOD OF MANUFACTURING THE SAME Download PDF

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Abstract

1400MPa 인장강도, 400Hv 경도, 700bar 내압 성능으로 개선된 콘크리트 고압 압송관 및 그 제조 방법에 관하여 개시한다.
본 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관 제조 방법은, 중량%로, 탄소(C): 0.39 ~ 0.41%, 망간(Mn): 3.00% 이하, 인(P): 0.03% 이하, 황(S): 0.03% 이하, 보론(B): 0.004% 이하, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 열처리 강재를 압송관의 외경 폭으로 슬리팅(slitting)하여 스켈프(skelp)를 형성하는 슬리팅 단계; 롤 형태의 스켈프를 풀어주면서 편평도를 조절하고 에지를 연마하는 레벨링 및 에지밀링 단계; 상기 레벨링 및 에지밀링을 거친 스켈프를 다단의 롤로 성형하여 파이프 형상으로 가공하는 롤 포밍 단계; 상기 롤 포밍을 거친 스켈프의 양단 에지를 용접하여 압송관을 조관하는 압송관 조관 단계; 상기 조관된 압송관을 700 bar 압력으로 콘크리트를 압송하는데 적합하도록 템퍼드 마르텐사이트(tempered martensite) 조직으로 열처리 하는 압송관 열처리 단계;를 포함한다.
Disclosed is a concrete high pressure press tube improved by 1400 MPa tensile strength, 400 Hv hardness, 700 bar pressure resistance, and a manufacturing method thereof.
The method for producing a concrete high pressure pressurizing tube according to the present invention is, in weight%, carbon (C): 0.39 to 0.41%, manganese (Mn): 3.00% or less, phosphorus (P): 0.03% or less, sulfur (S): 0.03 % Or less, boron (B): 0.004% or less, Slitting step of slitting the heat-treated steel composed of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities to the outer diameter width of the pressure vessel to form a skelp ; Leveling and edge milling steps to adjust flatness and polish edges while releasing the roll-shaped skelp; A roll forming step of forming the skelp through the leveling and edge milling into a multi-stage roll to form a pipe; A pressure pipe tube tube step of welding the pressure pipes by welding both edges of the skelp after the roll forming; And a pressurized tube heat treatment step of heat-treating the assembled pressurized tube into a tempered martensite structure to be suitable for conveying concrete at 700 bar pressure.

Description

1400㎫ 인장강도, 400Hv 경도, 700bar 내압 성능으로 개선된 콘크리트 고압 압송관 제조 방법 {STEEL PIPE WITH A FUNCTION OF CONVEYING 700bar HIGH-PRESSURE CONCRETE AND THE METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}SPEEL PIPE WITH A FUNCTION OF CONVEYING 700bar HIGH-PRESSURE CONCRETE AND THE METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 1400MPa 인장강도, 400Hv 경도, 700bar 내압 성능으로 개선된 콘크리트 고압 압송관 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 초고층 건물의 시공 시 콘크리트를 700bar의 고압으로 압송할 수 있도록 내압성 및 내마모성이 개선된 콘크리트 고압 압송관 및 그 제조 방법에 관한 기술이다.
The present invention relates to a high pressure concrete pipe and improved manufacturing method of the 1400MPa tensile strength, 400Hv hardness, 700bar pressure resistance performance, concrete to improve the pressure resistance and wear resistance to be able to press the concrete at a high pressure of 700bar when construction of high-rise building It is a technique regarding a high pressure pressure pipe and its manufacturing method.

콘크리트 압송관은 압력을 이용하여 콘크리트를 운반하는 관 부재를 의미한다. Concrete pressurized pipe means a pipe member which carries concrete using pressure.

콘크리트는 물보다 비중이 큰 소재이므로, 이를 효과적으로 상층 높이까지 압송하기 위해서는 매우 큰 압력을 견뎌낼 수 있는 강관 자체의 기계적 물성 확보가 선행되어야 한다. Concrete is a material with a higher specific gravity than water, so in order to effectively transport it to the upper level, it is necessary to secure mechanical properties of the steel pipe itself, which can endure very high pressure.

현재, 초고층 건물의 시공에 대한 관심이 고조되고 있으며, 이러한 추세에 따라 초고층 건물의 높이까지 콘크리트를 효과적으로 압송할 수 있는 내압성 및 내마모성이 개선된 압송관에 필요성이 절실히 요구되는 바이다.At present, there is an increasing interest in the construction of high-rise buildings, and according to this trend, there is an urgent need for a pressure pipe with improved pressure resistance and wear resistance that can effectively transport concrete to the height of a high-rise building.

현재까지, 일반 구조용 강종(예: STK490)을 비열처리하여 제작된 압송관 및 고탄 열처리 강종(예: S45C)을 열처리하여 제작된 압송관 등이 출시되고 있으나, 이러한 종래의 압송관에 비해 더 뛰어난 내압 특성을 가질 수 있는 압송관의 개발이 절실히 요구된다.
To date, pressure pipes manufactured by heat-treating general structural steels (eg STK490) and heat-treated steel sheets (eg, S45C) have been on the market, but are superior to the conventional pressure pipes. There is an urgent need for the development of a pressure pipe that can have a pressure resistance characteristic.

본 발명의 목적은, 열처리 강재를 효과적으로 열처리함에 따라, 인장강도(TS) 1400MPa 이상, 경도 400Hv 이상의 기계적 물성을 확보하여, 700bar의 압력으로 콘크리트를 압송할 수 있는 콘크리트 고압 압송관을 제공함에 있다. An object of the present invention, by effectively heat-treating the heat-treated steel, to secure the mechanical properties of the tensile strength (TS) of 1400MPa or more, hardness of 400Hv or more, to provide a concrete high pressure pressure pipe that can press the concrete at a pressure of 700bar.

본 발명의 다른 목적은, 상기의 콘크리트 고압 압송관을 제조하기 위해 필요한 열처리 강종의 조성비를 올바르게 제시하는 동시에, 목표로 하는 내압 성능을 발휘할 수 있도록 적절한 열처리 조건을 제시하여, 초고층 건물의 시공에 적합한 콘크리트 압송관의 제조 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to properly present the composition ratio of the heat treatment steel grade necessary for manufacturing the above-mentioned concrete high pressure feed pipe, and to propose the appropriate heat treatment conditions so as to achieve the desired pressure resistance performance, suitable for the construction of high-rise buildings. The present invention provides a method for producing a concrete pressure pipe.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들에 국한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another task that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 사상에 따르면, (a) 중량%로, 탄소(C): 0.39 ~ 0.41%, 망간(Mn): 3.00% 이하, 인(P): 0.03% 이하, 황(S): 0.03% 이하, 보론(B): 0.004% 이하, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 열처리 강재를 압송관의 외경 폭으로 슬리팅(slitting)하여 스켈프(skelp)를 형성하는 슬리팅 단계; (b) 롤 형태의 스켈프를 풀어주면서 편평도를 조절하고 에지를 연마하는 레벨링 및 에지밀링 단계; (c) 상기 레벨링 및 에지밀링을 거친 스켈프를 다단의 롤로 성형하여 파이프 형상으로 가공하는 롤 포밍 단계; (d) 상기 롤 포밍을 거친 스켈프의 양단 에지를 용접하여 압송관을 조관하는 압송관 조관 단계; (e) 상기 조관된 압송관을 700 bar의 압력으로 콘크리트를 압송하는데 적합하도록 템퍼드 마르텐사이트(tempered martensite) 조직으로 열처리 하는 압송관 열처리 단계;를 포함하는 콘크리트 고압 압송관 제조 방법을 제공한다. According to the spirit of the present invention, (a) wt%, carbon (C): 0.39 ~ 0.41%, manganese (Mn): 3.00% or less, phosphorus (P): 0.03% or less, sulfur (S): 0.03% or less , Boron (B): less than 0.004%, the slitting step of slitting the heat-treated steel composed of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities to the outer diameter width of the pressure vessel to form a skelp; (b) leveling and edge milling steps to adjust flatness and polish edges while releasing the rolled skelp; (c) a roll forming step of forming the skelp through the leveling and edge milling into a multi-stage roll to form a pipe; (d) a pressure pipe tube tube step of welding the pipes by welding both edges of the skelp after the roll forming; (e) a pressurized tube heat treatment step of heat-treating the pipe-driven pressurized tube with tempered martensite structure to be suitable for pressurizing concrete at a pressure of 700 bar.

또한, 본 발명의 또 하나의 사상에 따르면, 중량%로, 탄소(C): 0.39 ~ 0.41%, 망간(Mn): 3.00% 이하, 인(P): 0.03% 이하, 황(S): 0.03% 이하, 보론(B): 0.004% 이하, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 열처리 강재를 압송관의 외경 폭으로 슬리팅(slitting)하여, 스켈프를 형성하되, 상기 스켈프를 이용하여 조관된 압송관은 700bar의 압력으로 콘크리트를 압송하는데 적합하도록 템퍼드 마르텐사이트(tempered martensite) 조직으로 열처리되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 고압 압송관을 제공한다.
According to yet another aspect of the present invention, in weight%, carbon (C): 0.39 to 0.41%, manganese (Mn): 3.00% or less, phosphorus (P): 0.03% or less, sulfur (S): 0.03 % Or less, boron (B): 0.004% or less, and heat-treated steel composed of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities slitting to the outer diameter width of the pressure pipe to form a skelp, The pressure pipes constructed using the pipes provide concrete high pressure pressure pipes which are heat-treated with tempered martensite tissue to be suitable for pumping concrete at a pressure of 700 bar.

본 발명의 콘크리트 고압 압송관 및 그 제조 방법에 따르면, 열처리 강종을 이용하여, 효과적으로 퀀칭(quenching) 및 템퍼링(tempering) 열처리를 실시함에 따라, 더 나은 인장강도(TS) 및 경도(Hv)와 같은 기계적 물성을 확보할 수 있어, 초고층 건물의 시공에 필요한 콘크리트 고압 압송관을 제공할 수 있는 유리한 효과가 있다. According to the concrete high pressure pressure pipe of the present invention and a method of manufacturing the same, by using a heat treatment steel grade, by effectively quenching and tempering (tempering) heat treatment, such as better tensile strength (TS) and hardness (Hv) Since mechanical properties can be secured, there is an advantageous effect of providing a concrete high pressure pressure pipe required for the construction of a high-rise building.

또한, 본 발명의 콘크리트 고압 압송관 및 그 제조 방법에 따르면, 상기의 콘크리트 고압 압송관을 제조하기 위하여, 필요한 열처리 강종의 조성비를 올바르게 제시하는 동시에, 목표로 하는 내압 성능을 발휘할 수 있도록 하여, 제품 경쟁력 향상을 도모할 수 있다.
In addition, according to the concrete high pressure pump and the manufacturing method of the present invention, in order to manufacture the above-mentioned concrete high pressure pump, it is possible to correctly present the composition ratio of the heat treatment steel species required, and to achieve the desired pressure resistance performance, The competitiveness can be improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 고압 압송관 제조 방법을 도시한 순서도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 고압 압송관에 있어서, 열처리 전, 후의 조직 변화를 설명하기 위해 도시한 조직 사진,
도 3은 본 발명의 실시예와 비교하여 설명하기 위해 도시한 비교예 1의 조직 사진임.
1 is a flow chart showing a concrete high pressure pressure pipe manufacturing method according to an embodiment of the present invention,
2 is a structure photograph shown to explain the change in the structure before and after the heat treatment in the concrete high pressure pressure pipe according to an embodiment of the present invention,
Figure 3 is a tissue picture of Comparative Example 1 shown for comparison with an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관 및 그 제조 방법의 바람직한 실시예에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a description will be given of a preferred embodiment of a concrete high pressure pressure pipe according to the present invention and a manufacturing method thereof.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 고압 압송관 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings it will be described in detail with respect to the concrete high-pressure pump and the manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention.

700bar 내압 성능으로 개선된 콘크리트 고압 압송관Improved concrete high pressure pump with 700 bar pressure resistance

본 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관은 초고층 건물의 시공 시 콘크리트의 압송에 필요한 내압성 및 내마모성이 향상될 수 있도록, 탄소 함량이 중량%로 0.39 ~ 0.41%인 중탄 열처리 강재를 이용하여 압송관을 조관 한다.Concrete high pressure pressure pipe according to the present invention is to pipe the pressure pipe using a carbonaceous heat-treated steel of 0.39 ~ 0.41% by weight of carbon so that the pressure resistance and wear resistance required for the concrete can be improved during construction of a high-rise building. .

조관된 압송관을 본 발명의 실시예에 따른 제조 방법으로 열처리를 수행함에 따라, 압송관의 인장강도는 1400MPa 이상, 경도는 400Hv 이상의 기계적 물성을 확보하게 된다. As the heat-treated tube is heat-treated by the manufacturing method according to the embodiment of the present invention, the tensile strength of the pressure tube is 1400MPa or more, hardness is 400Hv or more to secure the mechanical properties.

이로써, 본 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관은 700bar 내압 성능으로 개선된다. As a result, the concrete high pressure pressure pipe according to the present invention is improved to 700 bar pressure resistance performance.

본 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관은, 중량%로, 탄소(C): 0.39 ~ 0.41%, 망간(Mn): 3.00% 이하, 인(P): 0.03% 이하, 황(S): 0.03% 이하, 보론(B): 0.004%를 포함하고, 나머지는 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 중탄 열처리 강재를 이용하여 조관된다.Concrete high pressure feed tube according to the present invention, in weight%, carbon (C): 0.39 ~ 0.41%, manganese (Mn): 3.00% or less, phosphorus (P): 0.03% or less, sulfur (S): 0.03% or less , Boron (B): 0.004%, the remainder is made using bicarbonate heat-treated steel composed of iron (Fe) and other unavoidable impurities.

상기에 제시된 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 상술하기로 한다.
The role and content of each component presented above will be described in detail.

탄소(C): 0.39 ~ 0.41 중량%Carbon (C): 0.39-0.41 wt%

탄소는 후속의 공정에서 열처리 이후에 마르텐사이트 변태가 일어날 수 있도록 하는 중요원소로서, 강의 강도를 향상시키는 역할을 한다. 즉, 오스테나이트 고용을 통해 퀀칭 열처리 시 마르텐사이트 조직이 형성되도록 한다.Carbon is an important element that allows martensite transformation to occur after heat treatment in subsequent processes, and serves to enhance the strength of the steel. That is, martensite structure is formed during the quenching heat treatment through austenite solid solution.

이러한 탄소는, 그 함량이 증가함에 따라 마르텐사이트 분율 향상에 도움이 될 수 있는데, 본 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관의 전체 중량에 대해 0.39 ~ 0.41 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.35 중량%를 제시할 수 있다. Such carbon may help to improve the martensite fraction as the content thereof increases, and it is preferably added in an amount of 0.39 to 0.41% by weight based on the total weight of the concrete high pressure pump according to the present invention. More preferably 0.35% by weight.

탄소의 함량이 0.39 중량% 미만이 될 경우, 충분한 강도 확보에 어려움이 따를 수 있으며, 이와 반대로 0.41 중량%를 초과할 경우, 가공성에 악영향을 초래할 수 있으며, 용접성 및 인성이 나빠진다.
When the content of carbon is less than 0.39% by weight, it may be difficult to secure sufficient strength. On the contrary, when the content of carbon exceeds 0.41% by weight, it may adversely affect workability and deteriorate weldability and toughness.

망간(Mn): 3.00 중량% 이하Manganese (Mn): 3.00 wt% or less

망간은 인성을 저하시키지 않으면서 강도를 상승시키는 유효한 원소이다. Manganese is an effective element that raises the strength without lowering the toughness.

특히 고용강화 원소로서, 강의 경화능을 향상시켜 탄소강의 항복강도 및 인장강도를 향상시키는데 기여한다. In particular, as a solid solution strengthening element, it improves the hardenability of the steel and contributes to improving the yield strength and tensile strength of the carbon steel.

또한, 망간은 퀀칭 열처리 시 경화 깊이를 증가시키는데, 다만 지나치게 많은 양이 함유될 경우, 퀀칭 균열이나 변형을 유발할 수 있다.In addition, manganese increases the depth of cure during the quenching heat treatment, but if contained in an excessively large amount, it may cause quenching cracks or deformation.

따라서, 본 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관의 경우, 망간의 함량을 3.00 중량%로 제한하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 실시예로서, 3.00 중량%를 제시할 수 있다.
Therefore, in the case of the concrete high pressure pump according to the present invention, it is preferable to limit the content of manganese to 3.00% by weight. As a more preferred embodiment, 3.00% by weight can be presented.

보론(B): 0.004 중량% 이하Boron (B): 0.004 wt% or less

보론은 미량의 첨가만으로 경화능을 현저히 증가시키는 원소이나, 과잉 첨가되면 Fe3B를 형성하여 적열취성을 일으킨다. 따라서, 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관의 전체 중량에 대해 0.004 중량% 이하로 제한되어 첨가되는 것이 바람직하다.
Boron is an element that significantly increases the hardenability by only a small amount of addition, but when excessively added, Fe 3 B forms and causes red brittleness. Therefore, it is preferable to add the limited to 0.004% by weight or less with respect to the total weight of the concrete high pressure pump according to the invention.

인(P): 0.03 중량% 이하Phosphorus (P): 0.03 wt% or less

인은 강 중에 존재하는 불순물 원소로서, 강도 및 내식성을 향상시키는 데 유리한 원소이다. 다만, 과잉 첨가되면 충격인성을 크게 저해할 수 있으므로, 그 함량을 가능한 한 낮게 유지하는 것이 바람직하다. Phosphorus is an impurity element present in steel and is an advantageous element for improving strength and corrosion resistance. However, excessive addition may significantly impair the impact toughness, so it is desirable to keep the content as low as possible.

본 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관의 전체 중량에 대해 상기 인의 함량은 0.03 중량% 이하로 제한되어 첨가되는 것이 바람직하다.
The phosphorus content is added to the total weight of the concrete high pressure pressure pipe according to the present invention is limited to 0.03% by weight or less.

황(S): 0.03 중량% 이하Sulfur (S): 0.03 wt% or less

황은 인과 마찬가지로 강 중에 존재하는 불순물 원소이다. Sulfur, like phosphorus, is an impurity element present in steel.

특히, 이러한 황은 MnS와 같은 유화물계 개재물을 형성하여 강의 인성 및 강도를 크게 저해할 수 있으므로, 그 함량을 가능한 한 낮게 유지하는 것이 유리하다.In particular, since such sulfur forms an emulsion-based inclusions such as MnS, which can greatly inhibit the toughness and strength of the steel, it is advantageous to keep the content as low as possible.

따라서, 본 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관의 전체 중량에 대해 상기 황의 함량은 0.03 중량% 이하로 제한되어 첨가되는 것이 바람직하다.
Therefore, the content of sulfur is preferably limited to 0.03% by weight or less based on the total weight of the concrete high pressure pump according to the present invention.

준비된 열처리 강재는 압송관의 외경 폭으로 슬리팅(slitting)되고, 스켈프(skelp)로 형성된다. The prepared heat-treated steel is slitting to the outer diameter width of the pressure feed pipe, and formed into a skelp.

이러한 스켈프는 조관 작업을 거쳐, 비로소 초고층 건물의 시공에 필요한 콘크리트 고압 압송관으로 제작될 수 있다. Such a skelp can be manufactured into a concrete high pressure pressure pipe required for the construction of a high-rise building through the pipe work.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 고압 압송관에서 목표로 하는 내압 특성은 700bar이며, 1400MPa 정도의 인장강도(TS) 및 400 Hv 정도의 경도 기준에 해당되어야 한다.
In the high pressure concrete pressure tube according to a preferred embodiment of the present invention, the targeted pressure resistance is 700 bar and should correspond to a tensile strength (TS) of about 1400 MPa and a hardness standard of about 400 Hv.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 고압 압송관 제조 방법을 도시한 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a concrete high pressure pressure pipe according to an embodiment of the present invention.

이하 도시된 도 1을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 고압 압송관 제조 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to Figure 1, it will be described in detail with respect to the manufacturing method of the concrete high pressure pump according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 중량%로, 탄소(C): 0.39 ~ 0.41%, 망간(Mn): 3.00% 이하, 인(P): 0.03% 이하, 황(S): 0.03% 이하, 보론(B): 0.004% 이하, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 중탄 열처리 강재를 압송관의 외경 폭으로 슬리팅(slitting)하여 스켈프(skelp)를 형성한다(S100). First, in weight percent, carbon (C): 0.39 to 0.41%, manganese (Mn): 3.00% or less, phosphorus (P): 0.03% or less, sulfur (S): 0.03% or less, boron (B): 0.004% Hereinafter, a heavy carbon heat-treated steel material composed of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities is slit to the outer diameter width of the pressure pipe to form a skelp (S100).

그 다음으로, 롤 형태 스켈프를 풀어주면서 편평도를 조절하고 에지를 연마하는 레벨링 및 에지밀링이 실시된다(S200).Next, leveling and edge milling to adjust the flatness and polish the edge while releasing the roll-shaped skelp are performed (S200).

상기 레벨링 및 에지밀링이 완료되면, 스켈프를 다단의 롤로 성형하여 파이프 형상으로 가공하는 롤 포밍이 실시된다(S300).
When the leveling and edge milling is completed, the roll forming is performed to form a skelp into a multi-stage roll to form a pipe shape (S300).

그 다음으로, 롤 포밍을 거친 스켈프의 양단 에지를 용접하여 압송관이 제작된다(S400). 이때, 스켈프의 양단 에지 용접 시 이용되는 용접 방식으로서 바람직하게는 전기저항용접이 이용될 수 있다.Next, the pressure pipe is manufactured by welding both edges of the skelp after the roll forming (S400). At this time, preferably, electric resistance welding may be used as a welding method used for edge welding of both ends of the skelp.

이러한 압송관 제작 단계(S400)와, 후술될 압송관 열처리 단계(S500) 사이에, 더욱 바람직하게는 압송관의 조관 작업 시, 용접부 표면에 형성되는 비드를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
Between the pressure tube manufacturing step (S400) and the pressure tube heat treatment step (S500) to be described later, more preferably, during the pipe work of the pressure tube, it may include the step of removing the beads formed on the weld surface.

그 다음으로, 조관된 압송관은 700bar 압력으로 콘크리트를 압송하기에 적합하도록, 템퍼드 마르텐사이트(tempered martensite) 조직으로 열처리된다S500).The corrugated push tube is then heat-treated with tempered martensite tissue, suitable for pushing concrete at 700 bar pressure (S500).

이때, 상기 열처리 단계(S500)는, 열처리 전 페라이트+펄라이트 조직이었던 압송관의 강도 향상 및 내압 성능을 개선하기 위해서 템퍼드 마르텐사이트 조직으로 변태시키는 단계이다. At this time, the heat treatment step (S500) is a step of transforming the tempered martensite structure in order to improve the strength and pressure resistance performance of the pressure vessel was a ferrite + pearlite structure before heat treatment.

우선 준비된 압송관은 오스테나이트(austenite) 변태점까지 가열하여 노말라이징(normalizing)을 실시한다. 다음으로 가열된 압송관을 급랭하는 퀀칭(quenching) 단계(S520)가 수행된다. 그 다음으로 퀀칭 열처리된 압송관을 재가열한 후 서냉시키는 템퍼링(tempering) 단계(S540)가 수행된다.First, the prepared pressure feed tube is heated to an austenite transformation point and normalized. Next, a quenching step (S520) of quenching the heated feed tube is performed. Subsequently, a tempering step S540 of re-heating the quench heat-treated pressure pipe is performed.

여기서, 압송관의 노말라이징은, 전기저항용접을 통해 조관된 압송관에 대해 용접부 조직을 미세화하고, 압송관 내외면 조직을 균질화를 추구하기 위해 실시되는 것이다.Here, normalization of the pressure feed pipe is performed in order to refine the welded structure of the pressure feed pipe that is formed through electrical resistance welding and to homogenize the internal and external textures of the pressure feed pipe.

특히, 이러한 노말라이징을 통해, 압송관은 균일한 오스테나이트(austenite) 조직이 되기까지 가열되어 표준화된 조직을 확보한다. 이를 위해, 바람직하게는 오스테나이트의 안정적인 고용 온도인 900 ~ 1000℃까지 가열될 수 있다.In particular, through this normalization, the pressure vessel is heated to a uniform austenite structure to ensure a standardized structure. To this end, it may be heated to 900 ~ 1000 ℃ preferably a stable solid solution temperature of austenite.

다음으로, 퀀칭 열처리 단계(S520)가 실시된다. 퀀칭(quenching)은, 강의 열처리 방법 중 하나로서, 고온 가열된 강재를 급랭하는 방식으로서 담금질이라 통칭되는 강의 열처리 방법을 말한다. Next, the quenching heat treatment step (S520) is performed. Quenching is one of heat treatment methods for steel, and refers to a heat treatment method for steel commonly referred to as quenching as a method of quenching a steel material heated at high temperature.

본 단계에서의 퀀칭 열처리는, 900 ~ 1000℃까지 가열된 압송관을 급냉시키는 데, 바람직하게는 2.4 ~ 2.6 kg/㎠ 압력으로 고압 분사되는 냉각수(예: 물)의 수압을 통해 상기 가열된 압송관을 신속하게 냉각시킨다. The quenching heat treatment in this step is to quench the pressure pipe heated to 900 ~ 1000 ℃, preferably the heated pressure feed through the water pressure of the cooling water (for example, water) injected at a high pressure of 2.4 ~ 2.6 kg / ㎠ pressure Cool the tube quickly.

이러한 퀀칭 열처리에 의해, 압송관은 경도는 향상되나, 취성이 나타나게 되므로, 콘크리트 고압 압송관의 사용 목적에 맞게 내부 응력을 제거하는 템퍼링 열처리 단계(S540)를 실시한다. By the quenching heat treatment, the pressure pipe is improved in hardness, but the brittleness appears, so that the tempering heat treatment step (S540) to remove the internal stress in accordance with the purpose of use of the concrete high pressure pressure pipe.

이러한 템퍼링 열처리 단계(S540)에서는, 퀀칭 열처리가 이루어진 압송관을 다시 재가열한 후 서냉시킨다.In the tempering heat treatment step (S540), the pressure pipe after the quenching heat treatment is reheated and then cooled slowly.

그리고 여기서 템퍼링 시의 온도는 640 ~ 660℃인 것이 바람직한데, 압송관의 저온 충격 인성을 향상시키고, 경도 편차를 억제한다. And here, although the temperature at the time of tempering is preferable that it is 640-660 degreeC, it improves the low-temperature impact toughness of a pressure feed pipe, and suppresses a hardness variation.

그리고 이러한 템퍼링 열처리를 통해, 압송관은 열처리 전 페라이트+펄라이트 조직에서, 템퍼드 마르텐사이트(tempered martensite) 조직으로 강화되며, 내압성 및 내마모성이 향상될 수 있다.And through this tempering heat treatment, the pressure pipe is reinforced from the ferrite + pearlite structure to the tempered martensite structure before the heat treatment, it can be improved pressure resistance and wear resistance.

그리고, 더욱 바람직하게는 상기 열처리 도중 변형이 발생된 압송관에 대하여, 직진도 및 직경 사이즈 교정을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다. And, more preferably, it may further comprise the step of performing a straightness and diameter size correction for the pressure-reducing pipe generated during the heat treatment.

압송관에 대한 직진도 및 직경 사이즈 교정을 실시하는데 필요한 장비로는, 조관 교정기를 들 수 있으며, 이는 통상 이용되는 장비와 큰 차이점이 없으므로, 해당 장비에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다. The equipment required to perform the straightness and diameter size calibration for the pressure pipe is a tube pipe straightener, which is not significantly different from the equipment used in general, detailed description of the equipment will be omitted.

상술된 전 단계를 거쳐서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 고압 압송관은 700bar의 내압을 견딜 수 있으며, 목표한 인장강도 1400MPa 및 경도 400Hv 기준을 만족할 수 있게 된다. Through all the above-mentioned steps, the concrete high pressure pressure pipe according to the preferred embodiment of the present invention can withstand the internal pressure of 700 bar, it is possible to meet the target tensile strength 1400MPa and hardness 400Hv standards.

이러한 결과는 후술될 실시예를 통해 상세히 설명될 것이다.
These results will be described in detail through the following examples.

실시예Example

본 발명에 따른 콘크리트 고압 압송관은, 전술된 제조 방법을 통해, 1400MPa의 인장강도를 확보함과 동시에, 400Hv의 최소 경도를 확보할 수 있으며, 아울러 700bar의 압력으로 콘크리트를 압송하는데 적합하도록 제조된다.Concrete high pressure pump according to the present invention, through the above-described manufacturing method, while ensuring a tensile strength of 1400MPa, while ensuring a minimum hardness of 400Hv, it is manufactured to be suitable for conveying concrete at a pressure of 700bar. .

이하, 하기의 [표 1]을 통해 본 발명의 바람직한 실시예를 비교예 1, 2, 3과 대비하여 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in comparison with Comparative Examples 1, 2, and 3 through the following [Table 1].

[표 1][Table 1]

Figure 112011005292150-pat00001
Figure 112011005292150-pat00001

본 실시예는 탄소 함량이 0.40 중량%인 중탄 열처리 강종을 이용한 것이며, 비교예 1 및 3의 경우 STK 490 유사 강종으로서 비열처리 강종을 이용한 것이며, 비교예 2의 경우 고탄 열처리 강종을 이용한 것이다.In this embodiment, the carbonaceous heat treated steel grade having a carbon content of 0.40% by weight is used. In Comparative Examples 1 and 3, non-heat treated steel grades are used as STK 490-like steel grades, and in Comparative Example 2, high-carbon heat treated steel grades are used.

각각의 제품 규격은 개시된 바와 같이 직경(Φ) 및 두께(t)에서 서로 유사한 형태를 갖는다. Each product specification has a similar shape to each other in diameter Φ and thickness t as disclosed.

도 2는 본 실시예의 열처리 전, 후의 조직을 비교 도시한 조직 사진이다.Figure 2 is a tissue photograph showing a comparison of the structure before and after the heat treatment of this embodiment.

도 2의 (a)의 경우, 조직 사진을 통해 확인할 수 있듯이, 페라이트, 펄라이트 조직이 확인된다. In the case of Figure 2 (a), as can be confirmed through the tissue picture, the ferrite, pearlite structure is confirmed.

그리고 이러한 도 2의 (a)를 본 발명에 따른 퀀칭 및 템퍼링 열처리 하면, 도 2의 (b)에서 확인할 수 있듯이 템퍼드 마르텐사이트(tempered martensite) 조직으로 변태된 모습을 확인할 수 있다.
And when the quenching and tempering heat treatment according to the present invention of Figure 2 (a), as can be seen in Figure 2 (b) it can be seen that transformed into a tempered martensite (tempered martensite) tissue.

한편, 다음의 [표 2]는 앞서 [표 1]에서 조성 대비된 실시예와 비교예1 각각의 기계적 물성을 비교 도시한 것이다. On the other hand, the following [Table 2] shows the mechanical properties of the Examples and Comparative Example 1 compared to the composition in the above [Table 1].

[표 2] [Table 2]

Figure 112011005292150-pat00002
Figure 112011005292150-pat00002

그리고, 이러한 본 발명에 따른 실시예 및 비교예 1의 조직 사진은 도 3을 통해 확인할 수 있는데, 도 3의 (a)는 본 발명에 따라 제조된 압송관의 조직 사진이며, 도 3의 (b)는 상기 [표 1] 및 [표 2]의 비교예 1의 조직 사진이다.And, the tissue picture of the Example and Comparative Example 1 according to the present invention can be confirmed through Figure 3, Figure 3 (a) is a tissue picture of the pressure-conducting tube manufactured according to the present invention, Figure 3 (b ) Is a structure photograph of Comparative Example 1 of [Table 1] and [Table 2].

이러한 도 3을 통해 확인할 수 있듯이, 실시예와 비교예 1 간의 조직은 서로 다른데, 특히, 도 3의 (a)인 본 발명의 실시예의 경우, 템퍼드 마르텐사이트(tempered martensite) 조직으로 형성된 것을 확인할 수 있다. As can be seen through the Figure 3, the structure between the Example and Comparative Example 1 is different, in particular, in the case of the embodiment of the present invention of Figure 3 (a), it is confirmed that formed of tempered martensite (tempered martensite) tissue Can be.

이러한 템퍼드 마르텐사이트 조직에 의하여, 본 발명에 따른 압송관의 인장강도는 1400MPa, 경도는 400Hv로 급격히 상승되었으며, 비교예 1에 비해 월등히 향상된 기계적 물성을 확보함을 확인할 수 있었다.By the tempered martensite structure, the tensile strength of the pressure vessel according to the present invention was rapidly increased to 1400MPa, hardness of 400Hv, it was confirmed that the mechanical properties significantly improved compared to Comparative Example 1.

한편, 본 발명의 실시예를 이용하여, 수압 테스트를 실시해 본 결과, 본 발명이 목표로 하는 700bar의 압력으로 콘크리트를 압송하는데 적합하다는 결과를 획득할 수 있었다.
On the other hand, using the embodiment of the present invention, as a result of performing a hydraulic test, it was possible to obtain a result that the present invention is suitable for conveying the concrete at a pressure of 700 bar.

정리하면, 본 발명의 콘크리트 고압 압송관은, 종래 고가의 비열처리 강종(예: STK 490) 또는 고탄 열처리 강종(예: S45C)를 대신하여 중탄 열처리 강종(예: 탄소 중량% 0.39 ~ 0.41)을 이용한다.In summary, the high pressure concrete pipe of the present invention replaces the conventional non-heat treated steel grades (eg, STK 490) or high-carbon heat treated steel grades (eg, S45C) to replace the heavy carbon steel heat treated steels (eg, carbon weight% 0.39 to 0.41). I use it.

그리고 이를 적정 조건으로 퀀칭(quenching) 및 템퍼링(tempering) 열처리를 실시한다. Then, quenching and tempering heat treatment are performed under appropriate conditions.

이로써, 1400MPa의 인장강도(TS) 및 400Hv의 경도를 확보할 수 있었으며, 700bar의 고압 콘크리트 압송에 적합한 내압성 및 내마모성을 가질 수 있다.
As a result, it was possible to secure a tensile strength (TS) of 1400 MPa and a hardness of 400 Hv, and have a pressure resistance and abrasion resistance suitable for high pressure concrete pressure feeding of 700 bar.

지금까지 본 발명의 콘크리트 고압 압송관 및 그 제조 방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. So far, concrete embodiments of the high pressure concrete pressure pipe of the present invention and a method of manufacturing the same have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
In other words, the foregoing embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the following claims rather than the foregoing description, and the meanings of the claims and All changes or modifications derived from the scope and the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

S100: 슬리팅 단계
S200: 레벨링 및 에지밀링 단계
S300: 롤 포밍 단계
S400: 압송관 조관 단계
S500: 열처리 단계
S520: 퀀칭 단계
S540: 템퍼링 단계
S100: Slitting Step
S200: Leveling and Edge Milling Steps
S300: Roll Forming Step
S400: pressure pipe tube step
S500: heat treatment step
S520: quenching step
S540: Tempering Step

Claims (5)

(a) 중량%로, 탄소(C): 0.39 ~ 0.41%, 망간(Mn): 3.00% 이하, 인(P): 0.03% 이하, 황(S): 0.03% 이하, 보론(B): 0.004% 이하, 나머지 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 열처리 강재를 압송관의 외경 폭으로 슬리팅(slitting)하여 스켈프(skelp)를 형성하는 슬리팅 단계;
(b) 롤 형태의 스켈프를 풀어주면서 편평도를 조절하고 에지를 연마하는 레벨링 및 에지밀링 단계;
(c) 상기 레벨링 및 에지밀링을 거친 스켈프를 다단의 롤로 성형하여 파이프 형상으로 가공하는 롤 포밍 단계;
(d) 상기 롤 포밍을 거친 스켈프의 양단 에지를 용접하여 압송관을 조관하는 압송관 조관 단계;
(e) 상기 조관된 압송관을 700bar 압력으로 콘크리크를 압송하는데 적합하도록 템퍼드 마르텐사이트(tempered martensite) 조직으로 열처리 하는 압송관 열처리 단계;를 포함하되,
상기 (e) 단계는,
(e-1) 상기 (d) 단계에서 조관된 압송관을 오스테나이트(austenite) 변태점까지 가열하는 노말라이징(normalizing) 단계;
(e-2) 상기 가열된 압송관을 급랭시키는 퀀칭(quenching) 단계; 및
(e-3) 상기 급랭된 압송관을 재가열한 후 서냉시키는 템퍼링(tempering) 단계;를 포함하고,
상기 (e-2) 단계에서, 상기 압송관의 퀀칭은 2.4 ~ 2.6 kg/㎠ 압력의 물에 의한 수냉 방식으로 실시되며,
상기 (e-3) 단계에서, 상기 압송관의 템퍼링은 640 ~ 660 ℃의 온도에서 5 m/min의 속도로 열처리 후, 상온까지 공랭 되는 방식으로 실시되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 고압 압송관 제조 방법.
(a)% by weight, carbon (C): 0.39 to 0.41%, manganese (Mn): 3.00% or less, phosphorus (P): 0.03% or less, sulfur (S): 0.03% or less, boron (B): 0.004 A slitting step of slitting a heat-treated steel composed of% or less, remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities to an outer diameter width of a pressure pipe to form a skelp;
(b) leveling and edge milling steps to adjust flatness and polish edges while releasing the rolled skelp;
(c) a roll forming step of forming the skelp through the leveling and edge milling into a multi-stage roll to form a pipe;
(d) a pressure pipe tube tube step of welding the pipes by welding both edges of the skelp after the roll forming;
(e) a pressurized tube heat treatment step of heat-treating the tubular pressurized tube with tempered martensite tissue to be suitable for conveying concrete at 700 bar pressure;
In step (e),
(e-1) a normalizing step of heating the pressure feeding tube formed in step (d) to an austenite transformation point;
(e-2) quenching to quench the heated pressure feed tube; And
(e-3) a tempering step of slow cooling after reheating the quenched pressure feed pipe;
In the step (e-2), the quenching of the pressure pipe is carried out by a water cooling method with water of 2.4 ~ 2.6 kg / ㎠ pressure,
In the step (e-3), the tempering of the pressure pipe is heat-treated at a rate of 5 m / min at a temperature of 640 ~ 660 ℃, the concrete high pressure pressure pipe manufacturing method characterized in that is carried out by air cooling to room temperature .
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