KR101361031B1 - 육,해상 풍력발전기의 메인포스트 코팅방법. - Google Patents

육,해상 풍력발전기의 메인포스트 코팅방법. Download PDF

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Abstract

본 발명은 육,해상 풍력발전기의 메인 포스트 코팅방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메인 포스트의 표면에 메탈라이징 작업을 실시하여 메인포스트에 대한 유지보수 작업을 용이하게 하고 유지보수 비용을 절감시킨 육,해상 풍력발전기의 메인 포스트 코팅방법에 관한 것이다.
이를 위해, 복수로 제공된 메인포스트의 각 유닛의 표면을 블라스팅(blasting) 처리하는 블라스팅 단계;블라스팅 단계 후, 각 유닛의 표면에 금속물질을 도포하는 메탈라이징(Metalizing) 단계;메탈라이징 단계 후, 금속물질이 도포된 유닛의 표면을 매끈하게 처리하는 스위핑(sweeping) 단계:를 포함하되, 상기 메탈라이징 단계는 TSA(Treatment Surface Aluminum) 코팅 또는 TSZ(Treatment Surface Zinc) 코팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 육,해상 풍력발전기의 메인 포스트 코팅방법을 제공한다.

Description

육,해상 풍력발전기의 메인포스트 코팅방법.{Main―post coating method of offshore ＆ onshore wind power generation}
본 발명은 육,해상 풍력발전기의 메인포스트 코팅방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메인포스트에 대한 유지보수 비용을 절감하고 유지보수 작업에 대한 효율성을 높이기 위한 풍력발전기의 메인포스트 코팅방법에 관한 것이다.
일반적으로, 화석연료의 지속적인 비용 증가와 화석연료의 소모로 인한 연소가스에 의해 환경 오염을 초래함으로써 친환경 재생에너지에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이러한 재생에너지의 비율을 높이기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.
이러한 재생에너지 중에서 풍력에너지를 사용하는 풍력발전기는 포스트(post) 상단에 장착되는 풍력터빈을 풍력에 의해 구동시킴으로써 직접 전기를 생성하거나 풍력터빈의 동력을 발전기에 전달하여 전기를 생산하게 된다.
상기 풍력발전기는 지면에 대한 회전축의 방향에 따라 수평형 및 수직형으로 분류된다.
이중, 수평형의 풍력발전기는 지면으로부터 수직으로 설치된 메인포스트(주탑)와, 메인포스트의 상단부에 설치되며 블레이드(Blade)와 허브(Hub)로 구성된 회전자와, 회전을 증속하여 발전기를 구동시키는 증속 장치(Gearbox)와, 전기를 생산하는 발전기(Generator)로 구성된다.
이때, 상기 메인포스트는 지속적인 피로하중 및 진동 등에 의한 가혹한 운전조건을 견딜 수 있어야 하므로 주로 단조에 의하여 생산된다.
상기 메인포스트의 길이는 80~90m, 최대 150m 길이로 제작되는데, 일체로 형성되는 것이 아니라, 복수의 유닛으로 제작된 후 용접을 통해 메인포스트로 제작된다.
한편, 상기 메인포스트는 외관을 깔끔하게 하고 내구성 강화를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이 도장 작업이 실시된다.
이러한 도장 작업은 각 유닛마다 블라스팅이 이루어진 후(S10), 1차 도장된 상태로 제공된다.(S20)
이후, 1차 도장 작업이 이루어진 각 유닛들은 서로 길이 방향으로 용접되며,(S30) 용접이 이루어진 메인포스트는 외주면에 대한 2차 도장작업이 재차 이루어지게 된다.(S40)
이때, 도장 작업은 통상, 3회 ~ 4회 정도 이루어지게 된다.
한편, 페인트를 이용해 도장작업이 이루어진 메인포스트는 육상 풍력 발전기의 경우 대략 5년, 해상 풍력발전기의 경우 대략 3년마다 재도장을 통한 보수작업이 실시되고 있다.(S50)
이와 같이, 페인팅된 메인포스트에 대한 재도장이 이루어지는 이유는, 메인포스트의 내구성을 강화하기 위함이다.
즉, 상기한 바와 같이 메인포스트는 복수의 유닛이 서로 용접되어 이루어진바, 해상에서의 풍압에 의해 메인포스트의 용접부위에 대한 피로파괴가 발생할 수 있는 것이다.
따라서, 메인포스트에 대한 유지보수 작업시, 재도장을 실시함으로써, 메인 포스트 이음 부위에 대한 피로 파괴를 방지할 수 있게 된다.
하지만, 상기한 종래의 메인포스트 코팅방법은 다음과 같은 문제가 있었다.
블라스팅 후, 페인팅 작업을 수 회 실시함에 따라, 맨아워가 증대되고 작업 비용이 많이 소요되는 문제가 있었다.
또한, 메인포스트에 대한 유지보수에 있어서, 일정 기간마다 재도장 작업을 실시해야하는데, 이러한 유지보수 작업은 작업성이 떨어지고 재도장을 위한 유지보수 비용이 과다하게 소요되는 문제가 있었다.
대한민국 공개번호 10-2012-0012739
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 메인포스트에 메탈라이징 작업을 실시하여 유지보수에 따른 추가 도장 작업을 줄일 수 있으므로 유지 보수 작업에 대한 작업성을 향상하고 작업 비용을 줄일 수 있도록 한 육,해상 풍력발전기 메인포스트 도장방법을 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 복수로 제공된 메인포스트의 각 유닛의 표면을 블라스팅(blasting) 처리하는 블라스팅 단계;블라스팅 단계 후, 각 유닛의 표면에 금속물질을 도포하는 메탈라이징(Metalizing) 단계;메탈라이징 단계 후, 금속물질이 도포된 유닛의 표면을 매끈하게 처리하는 스위핑(sweeping) 단계:를 포함하되, 상기 메탈라이징 단계는 TSA(Treatment Surface Aluminum) 코팅 또는 TSZ(Treatment Surface Zinc) 코팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 육,해상 풍력발전기의 메인 포스트 코팅방법을 제공한다.
삭제
또한, 상기 스위핑 단계 후, 각 유닛을 용접하여 메인포스트를 구성하고, 상기 메인포스트의 표면에 우레탄 컬러 코팅을 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 육,해상 풍력발전기 메인포스트 도장방법은 다음과 같은 효과가 있다.
육,해상 풍력 발전기를 구성하는 메인 포스트의 외주면을 TSA 처리 또는 TSZ 처리함으로써, 메인포스트 유지보수에 대한 작업량이 절감되고 메인 포스트 유지 보수에 대한 비용이 절감되는 효과가 있다.
즉, 일정 기간마다, 페인트 도장을 통한 유지 보수작업이 생략됨으로써, 재도장을 위한 비용 및 작업량이 줄어들어 작업성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 육,해상 풍력발전기의 메인포스트 도장방법을 나타낸 순서도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 육,해상 풍력발전기의 메인포스트 도장방법을 나타낸 순서도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 육,해상 풍력발전기의 메인포스트 코팅방법(이하, '메인포스트 코팅방법'이라 함)에 대하여 설명하도록 한다.
메인포스트 코팅방법은 육,해상 풍력발전기의 유지보수에 대한 작업량을 줄여 작업성을 향상하고 페인트 재보수 작업에 따른 비용을 절감할 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.
이를 위한 메인포스트 코팅방법에 대하여 설명하도록 한다.
메인포스트를 구성하기 위한 복수의 유닛이 제공되고, 각 유닛들의 표면을 블라스팅 처리한다.(S100)
블라스팅 작업은 각 유닛에 메탈라이징 작업이 효율적으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 전처리 작업으로서, 유닛의 표면에 형성된 스케일, 녹, 도막(塗膜) 등을 제거하기 위하여 유닛의 표면에 모래, 강(鋼) 쇼트, 그릿, 모래나 규석 입자 등의 연마재를 첨가한 물 등을 압축 공기 또는 기타의 방법으로 강력하게 분사하는 작업이다.
다음으로, 블라스팅 처리된 유닛의 표면에 메탈라이징 작업을 실시한다.(S200)
메탈라이징 작업은 메인포스트의 표면에 금속층을 형성시켜 상기 메인포스트의 내구성을 강화하고 오랫동안 녹이 발생하지 않도록 하는 작업이다.
육,해상 풍력 발전기를 포함하는 해양구조물의 표면에 입혀진 도장의 수명은 약 10~15년으로 해양구조물의 수명(20~30년)에 비해 상대적으로 짧아 해양구조물에 대한 operation 중에 보수도장(maintenance)이 필요하게 되는데, 육,해상 조건에서의 보수 도장은 전술한 바와 같이 제약 조건이 많고, 많은 비용이 증가되는 문제가 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 도장(painting) 대신, 수명이 긴 TSA(Treatment surface Aluminum) 또는 TSZ(Treatment surface zinc) 코팅을 실시하게 된다.
상기 TSA 및 TSZ 코팅은 도장에 비해 초기 비용이 많이 소요되는 단점은 있으나, 수명이 20~30년으로 보수도장이 필요 없어 해양구조물에 대한 operation 기간 동안의 비용을 고려한다면 오히려 도장에 비해 경제성이 높다고 할 수 있다.
다음으로, 각 유닛 표면에 메탈라이징 작업이 완료되면, 유닛의 표면을 고르게 하는 스위핑(sweeping) 작업을 실시한다.(S300)
상기 스위핑 작업은 메탈라이징이 이루어진 유닛의 표면을 매끄럽게 처리하는 작업으로서, 샌드 페이퍼 등을 이용하여 유닛의 표면을 처리한다.
다음으로, 상기한 바와 같이 메탈라이징 작업이 완료된 복수의 유닛을 서로 용접하여 메인포스트를 완성시킨다.(S400)
다음으로, 메인포스트에 대한 외관이 깔끔하게 보여질 수 있도록, 도장 작업을 실시한다.(S500)
이때, 도장 작업은 우레탄 컬러 코팅임이 바람직하다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 메인포스트 코팅방법은 메인포스트의 표면에 TSA 또는 TSZ와 같은 메탈라이징 작업을 실시함으로써 추후에 유지보수를 위한 재도장 작업이 생략될 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.
이에 따라, 유지보수 비용이 절감되며, 유지보수 작업에 대한 작업량이 줄어 작업성이 향상될 수 있게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

  1. 복수로 제공된 메인포스트의 각 유닛의 표면을 블라스팅(blasting) 처리하는 블라스팅 단계;
    블라스팅 단계 후, 각 유닛의 표면에 금속물질을 도포하는 메탈라이징(Metalizing) 단계;
    메탈라이징 단계 후, 금속물질이 도포된 유닛의 표면을 매끈하게 처리하는 스위핑(sweeping) 단계:를 포함하되,
    상기 메탈라이징 단계는 TSA(Treatment Surface Aluminum) 코팅 또는 TSZ(Treatment Surface Zinc) 코팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 육,해상 풍력발전기의 메인 포스트 코팅방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스위핑 단계 후, 각 유닛을 용접하여 메인포스트를 구성하고, 상기 메인포스트의 표면에 우레탄 컬러 코팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 육,해상 풍력발전기의 메인 포스트 코팅방법.
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EP0942797B1 (en) * 1996-08-28 2000-05-03 Deere & Company Method for hardfacing a metal surface

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EP0942797B1 (en) * 1996-08-28 2000-05-03 Deere & Company Method for hardfacing a metal surface

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