KR101524703B1 - 플랜트의 금속파이프 취약부 및 보수부의 보강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프랜트 시설의 금속파이프의 용접부 및 연결부의 취약부와 손상 및 균열부와 수리부를 보강하는 방법에 관한 것으로 파이프 취약부와 수리부를 통상의 금속표면 처리방법으로 처리한 다음 금속 파이프의 취약부에는 고강도 세라믹 고화제 조성물 층을 형성하고 완전 경화시켜 그 위에 토목섬유 고화체 층을 형성시키고 금속파이프의 수리부에는 급결성 지수조성물층, 고강도 세라믹 고화제 조성물층, 세라믹 고화제 및 아크릴 수지 혼합층, 토목섬유 고화매트층을 형성시켜서 되는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 보수부를 보강하는 방법에 관한 것이다.

Description

플랜트의 금속파이프 취약부 및 보수부의 보강방법{The method of reinforcing weak part and repair part on metal pipe of plant}

본 발명은 플랜트의 금속파이프 취약부 보강 및 보수부 보강방법에 관한 것으로 구체적으로는 세라믹 고화제 조성물, 고강도 세라믹 고화제 조성물, 세라믹 고화제 조성물과 아크릴 수지 혼합물, 급결 지수조성물, 토목섬유 고화체, 토목섬유 함침매트를 이용 파이프의 취약부 및 수리부를 보강함에 있어 철재를 비롯한 금속파이프 용접부 및 보수부의 표면층을 통상의 방법으로 표면 처리하고 건조시킨 다음 금속파이프의 용접부에는 고강도 세라믹 고화제 조성물 층을 형성하고 그 위에 토목섬유 고화체 층으로 마감하고 금속파이프 보수부에는 급결지수층, 고강도 세라믹 고화제 조성물, 세라믹 고화제 조성물과 아크릴 수지용액의 혼합물층, 토목섬유 고화매트 층으로 접착 적층 마감하는 프랜트 금속파이프의 용접부 및 보수부를 보강하는 방법에 관한 것이다.

종래 프랜트의 열이동관, 보일러 순환관, 건조로에 배열된 순환관 등의 철재를 비롯한 용접부에는 물리적, 화학적 내구성을 확보하기 위하여 무기질 분말을 분산시킨 수지계의 재료로 마감 처리하게 되나 유체가 유동하는 파이프의 내부조건과 외부조건의 차이로 전기적인 문제점의 발생과 내마모성의 부족, 보온 단열성의 부족으로 안정적인 운행에 차질을 발생시킬 수 있으며 또한 금속관 시설의 내면 조건과 외면 조건의 차이로 발생하는 누수나 파손부에 가동 중의 보수나 보강 시공은 지금까지 거의 불가능하였다.

또한 종래 프랜트 시설로서 철재를 비롯한 금속파이프의 내부조건과 외부조건의 차이를 줄이고 단열 보온의 보강방법으로서 스티로폼, 폴리우레탄폼 기타 합성수지 발포체 등을 파이프형에 밀착되도록 성형한 것을 접착하고 비닐테이프, 아연도강판으로 마감 처리하는 방법과 유리섬유, 펄라이트 또는 질석 보온재를 바인더와 혼합하여 접착한 후 테이프 또는 아연 도강판으로 마감하는 방법들이 있었다.

위에서 언급한 합성수지 발포체를 단열보온재로 사용할 경우에는 유체 이동관의 온도가 100℃를 상회할 경우에는 발포체가 연화되거나 용융되어 기포들이 줄어들거나 없어져 발포체가 축소되므로서 단열 보온 기능을 효과적으로 발휘할 수 없게 된다.

이와 같은 방법들은 관체의 내부 조건과 외부조건의 차이를 줄이는 단열 보온 기능이 있지만 내구성을 기대할 수 없다. 또한 유리섬유의 기능은 대부분의 경우에 환경문제의 규제로 사용하기 곤란하며 펄라이트 및 질석과 같은 단열보온재는 내압성이 부족하고 기밀성이 부족하여 고압유체의 누수를 방치할 수 있는 기능은 없다 할 것이며 이 또한 단열 보온으로 파이프의 내면조건과 외면조건을 줄이는 수준의 기능에 불과하다.

그 밖에 국내등록특허공보(공개번호: 10-2011-0123919호)에는 "방습 파이버 커버"에 관한 기술 구성이 개재되어 있다.

기술의 내용인 즉 파이프(10)을 단열시키는 파이프(10) 단열재(20)의 외측으로 감싸도록 마련된 파이버 커버에 있어서 금속재질의 시트로 이루어지는 금속층(31)과 상기 금속층(31)의 하측에 합성수지필름 형태로 마련되는 방수수지층(33)과 폴리에틸렌 또는 에틸렌 폴리머로 이루어지고 상기 금속층(31)과 방수수지층(33)의 하측에 제2에틸렌수지층(35)을 포함하는 방습커버로 파이프 단열재(20) 위에 적층하는 방습파이버 커버라 할 수 있다. 이와 같은 구성은 단열재를 보호하므로서 단열 기능의 내구성을 연장할 수 있으나 파이프의 용접부, 이음부 손상, 파열 등을 보강할 수 있는 기술 구성이라고는 할 수 없다.

그 밖에도 국내등록특허공보(등록번호: 568899호)의 진공단열 배관, 국내등록특허공보(등록번호: 948578호)의 에어로겔 단열시트를 구비하는 단열관, 국내등록실용신안공보(등록번호: 430293호)의 지역 냉방 시스템용 냉방 보온관, 국내등록실용신안공보(등록번호: 385363호)의 3중 분말 융창식 PE이 코팅된 이형관, 그 밖에도 다수의 등록특허공보 및 실용공보의 기술 내용들이 파이프의 단열 보온을 주 목적으로 파이프 내면과 외면의 조건 차이를 줄이고 유체의 보온을 위주로 하여 열에너지의 손실을 줄이는 기술 구성으로 파이프의 취약부나 손상, 파열 등의 보수 보강을 목적으로 하는 기술 내용은 찾아 볼 수 없다.

본 발명은 프랜트를 순환 또는 연결시키는 철재를 비롯한 금속파이프의 용접부 및 연결부의 취약부와 손상부 및 균열부의 수리부를 고강도 세라믹 고화제 조성물을 비롯한 다른 재료들의 조성물로 적층시키므로서 유독성의 고압유체(가스 또는 액체)의 흐름에 따라 발생하는 전기적 문제점의 해결과 탁월한 기밀성과 방수성을 확보하고 초 내압성의 토목섬유 매트 또는 토목섬유 고화체를 적층시켜 마감하므로서 기상 또는 액상의 유체가 파이프로부터 유출한다 하더라도 우수한 내식성의 재료, 급결성 지수재료 및 고강도의 내압성의 재료들로 적층 구성하므로서 누수방지, 운행 중의 보수가능 및 탁월한 내구성을 확보할 수 있는 프랜트의 금속파이프 용접부의 취약부와 보수부의 보강 방법을 제공함에 목적이 있다.

프랜트의 금속파이프의 용접부에는 녹제거, 유분제거 및 오물을 제거하고 건조하는 통상의 표면처리공정을 거친 후 파이프 취약부에 고강도 접착성 세라믹 고화제 조성물 층을 형성하고 그 위에 토목섬유 고화체 층으로 적층 경화하여 마감하고 금속파이프의 손상 및 균열의 수리부에는 위와 같은 표면 처리 후 그 위에 급결 지수층을 형성하고 그 위에 고강도 세라믹 고화체 조성물 층과 아크릴수지 용액의 혼합물 층을 형성하고 그 위에 다시 토목섬유 고화매트 층으로 접착 적층 마감하는 프랜트 금속파이프의 용접 및 연결부의 취약부와 파손 및 균열부의 보수부를 보강하는 방법을 제공하므로서 본 발명의 목적을 달성할 수 있었다.

본 발명 시설파이프의 취약부 및 수리부의 보강방법에 의하여 형성된 보강층은 압축강도, 인장강도 및 충격강도의 물성이 우수하고 또한 보강층에는 높은 내식성, 방수성, 기밀성이 확보되어 있으며 보강층 내면이 파이프 표면에 강력하게 접착되어 있고 파이프와 접착된 보강면은 세라믹 및 실리카 등의 내식성 재료로 형성되어 있어 파이프의 취약부나 수리부에서 부식성 가스나 액상 화학물질이 누출된다 하더라도 보강체의 내면이 침식되지 않을 뿐만 아니라 보강층의 강력한 접착성과 내압성으로 문제점을 발생시키지 않는 극히 안전한 보강층이라 할 수 있다.

본 발명은 플랜트 시설의 철재를 비롯한 금속파이프의 용접부 및 연결부의 취약부와 손상부 및 균열부의 수리부를 세라믹 고화제 조성물, 세라믹 고화제 조성물과 아크릴 수지 혼합물, 고강도 세라믹 고화제 조성물, 급결 지수조성물, 토목섬유 고화체, 토목섬유 고화매트를 이용하여 금속파이프의 용접부 및 연결부의 취약부와 손상부 및 균열부의 수리부에 보강층을 형성함에 있어 파이프 취약부 및 수리부 표면에 통상의 금속표면 처리를 거친 후 취약부에는 고강도 접착성 세라믹 고화제 조성물 층을 형성하고 그 위에 토목섬유 고화체를 접착 적층하고 경화하여 마감 처리하고 표면 처리한 수리부에는 급결 지수층을 형성하고 그 위에 고강도 접착성 세라믹 고화제 조성물과 아크릴 수지 용액의 혼합물 층을 형성하고 그 위에 다시 토목섬유 고화제 매트 층으로 접착 적층하여 경화하고 마감 처리하는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 수리부를 보강하는 방법에 관한 것이라 할 수 있다.

이상의 방법에서 세라믹 고화제 조성물이라 함은 CSA 크링커분말 18중량％, 포트랜트시멘트 18중량％, 고로슬래그 24중량％, 플라이애쉬 22중량％, 무수석고 8중량％, 시멘트 감수제(Synthomer 29Y40) 4중량％, 유연제(양이온 계면활성제) 3중량％, 방수제(EVA) 2중량％, 가소제(TaTaric Acid) 1중량％로 조성되는 세라믹 고화제 조성물이라 할 수 있다.

상기 조성물을 사용시에는 고강도 세라믹 고화제 조성물 100중량부에 수경화 반응수 15중량부를 첨가해서 모르타르로 해서 사용한다.

또한 상기 고강도 세라믹 고화제 조성물의 상호관계에서 일어나는 반응 기작을 알아보면 조성물인 CSA팽창성 크링커는 물이 투입되면 수화 초기에 팽창성 수화물인 에트린 가이트가 급속히 생성되어 시멘트 경화체에 팽창압을 발생시키게 되는데 이와 같은 팽창압은 포트랜트 시멘트의 수축응력을 보상하게 되어 고화체의 균열을 방지할 수 있게 한다.

그 밖에도 CSA 팽창성 크링커의 첨가는 다른 조성물로서 첨가되는 자체로는 수경화 반응을 할 수 없고 잠재수경성을 갖는 고로 슬래그나 플라이애쉬를 자극하므로서 수경화 반응을 할 수 있도록 유도한다.

상기 조성물에서 첨가되는 고로 급냉수재 슬래그의 성분은 SiO₂ 35중량％, Al₂O₃ 17중량％, CaO 40중량％, MgO 8중량％인 고로 수재 슬러그(이하 고로슬래그라 함)로서 CaO의 성분이 많고 염기도가 높으며 이와 같은 고로슬래그가 첨가된 포트란트 시멘트의 수화반응은 포트란트 시멘트 만의 수화반응과 유사하다. 그러나 고로슬래그가 물과 혼합할 때 초기 수화 반응은 포트란트 시멘트보다 훨씬 느리기 때문에 포트란트 시멘트가 초기 수화반응을 주도하고 수화 반응에 의해 생성된 수산 이온이 유리상태의 슬래그를 용해시키는 정도와 CSA 팽창성 크링커 중에 함유된 SO₃기와 별도로 첨가된 석고의 SO₃기의 생성량에 따라 좌우되며 수산화칼슘과 반응하여 규산칼슘 수화물(C-S-H)인 아프윌라이트(afwillite: C₃S₂·3H₂O)를 생성하게 된다.

고로슬래그가 첨가된 수화반응은 일반적으로 2단계로 나뉘는데 초기 수화반응은 알카리 수화물이 반응을 주도하고 다음 단계에서는 수산화칼슘이 반응을 주도하게 된다.

일반적으로 포트란트 시멘트와 시멘트에 고로 슬래그가 첨가된 고로시멘트의 재령기간에 따른 일축 압축강도는 재령 28일 전후일때 고로슬래그의 잠재수경성으로 강도발현은 계속해서 일어나며 3개월 이후로는 포트랜트 시멘트를 추월하며 그 후에도 계속 장기간에 걸쳐 강도가 증대된다.

또한 고로슬래그의 첨가는 고화층의 장기 강도를 증대시키고 시멘트의 수화반응에 의해서 생성된 알카리와 수산화칼슘이 고로슬래그와 반응하여 구조체의 간극 구조가 바뀌는데 수산화칼슘을 포함하는 구조체의 간극은 부분적으로 규산칼슘 수화물(C-S-H)로 채워져 간극이 충진되므로 투수성이 감소하게 되며 그 밖에도 시멘트에 고로슬래그의 첨가는 황산염에 대한 내구성도 향상시킨다.

조성물로서 첨가되는 플라이 애쉬는 미분탄 연소 보일러로부터의 폐가스에 함유되어 있는 재의 미분 입자를 코트렐 수진기로 포집한 것으로 종래 화산회, 규산백토와 같은 종래의 천연 포졸란을 대신한 인공포즐란의 일종으로서 석탄의 미분탄이 연소될 보일러에서 순식간에 연소되면서 용융되어 미세한 구상의 유리질로된 플라이 애쉬다.

이와 같은 플라이 애쉬는 이를 이용함에 있어 우선 체굴, 운반비용이 들지 않고 이것에 활성을 부여하는 하소하는 비용이 없고 시멘트 구입 가격에 비해 1/3에 해당하는 염가이어서 유리한 조건을 가진다.

또한 이를 조성물로 첨가하면 시멘트의 단위 수량을 감소시킬 수 있고 워커 빌리티를 상당히 증가시켜 시공성이 용이하며 장기 강도를 높일 수 있고 고화층의 동결·융해에 대한 저항성이 강하고 화학적 저항성도 풍부하여 포졸란으로 중요한 위치를 점하고 있다.

플라이 애쉬는 석탄의 화학조성에 따라 큰차이가 있으나 일반적으로 실리카(SiO₂)성분이 다량함유되어 있어 수경화하는 물의 존재하에서 시멘트의 수화에 의하여 발생하는 수산화칼슘과 쉽게 반응하여 불용성의 경화성이 있는 화합물을 생성하게 되는데 포트란트 시멘트의 단점의 하나인 수화에 의해 생성된 과량의 수산화칼슘과 반응하여 대단히 안정된 규산염 수화물을 만들게 되므로 화학적 저항성을 높여주게 되고 미세한 포졸란의 알갱이들이 고화체의 틈을 빈틈없이 충진시켜 조직을 치밀하게 되므로 간극이나 기공의 충전효과가 현저하며 따라서 수밀성 및 강도가 향상된다.

또한 조성물로 첨가되는 무수석고는 잠재수경성을 갖는 다량의 고로 슬래그와 플라이 애쉬의 수화반응을 촉진시킴과 동시에 이들과 반응하여 다량의 에트린가이트를 생성하게 되고 에트린가이트 결정 상호 간의 얽힘은 다른 조성물의 입자 간의 고결력을 증가시켜 조기 강도를 발현시키고 고로 슬래그, 플라이애쉬의 첨가에 의해 활성이 높은 알루미나를 증가시키게 된다.

조성물로서 시멘트 감수제로 사용되는 신토머(Synthomer 29Y40)는 변성 폴리머로서 조성물을 조성함에 있어 감수 기능을 주된 기능으로 하고 있지만 고강도 세라믹 고화 조성물 고화층의 구성물에 산화막을 형성시켜 재료간에 화학적인 안정성을 부여하여 내구성을 향상시키며 조성물 간의 접착력을 강화시킨다.

조성물로서 타타르산(TaTaric Acid)은 비중 1.76으로 물에 쉽게 용해하며 우수한 유동성을 가지므로서 작업성(Work bility)을 향상시키고 조성물에 가소성을 부여하므로서 도막성을 향상시킨다.

유연제로서는 양이온 계면활성제를 사용하며 이는 작업성을 향상시키고 고화제 도막층에 유연성을 부여하므로서 코팅층의 표면 팽창성을 향상시키므로서 미관상의 잇점이 있다.

또한 조성물로서 EVA는 고화층의 조성물 간에 접착력을 부여하므로서 접착강도를 높이고 도막 층에 내충격성을 부여하므로서 도막층(코팅층)의 균열 발생을 저감시킬 수 있다.

위에서 설명한 EVA는 에틸렌과 초산비닐 공중합체로 초산 비닐 함유량에 따라 연질 폴리에틸렌과 같은 성질의 것으로부터 점성이 있는 성질의 것을 얻을 수 있는데 EVA수지에는 초산비닐이 2∼40중량％까지 함유되어 있는데 본 조성물에서는 혼화성이 좋고 점성이 높은 EVA가 적합하므로 초산비닐 함량이 30중량％ 이상의 것을 사용하고 있다.

조성물로서 고강도 접착성 세라믹 고화제 조성물은 전술한 세라믹 고화제 조성물 50중량％, 에폭시 수지 25중량％, 규산석회 15중량％, 산화티탄 5.5중량％, 실리콘 2.5중량％, 산화코발트(CoO) 2중량％로 조성되는 고강도 세라믹 조성물이라 할 수 있다.

상기 조성물에서 에폭시 수지는 고전압에 사용하는 전기 절연성의 우수한 에폭시 수지를 사용하므로서 관체 내의 연속적인 유체의 흐름에 따른 전기적인 요인으로 발생하는 정전기의 문제점을 방지할 수 있고 강력한 접착력에 의해 관체 표면은 물론 조성물 간의 접착력을 향상시키므로 강력한 도막층을 형성할 수 있다.

규산석회(Calcium meta sillicato)는 산 중화제로서 본래 알카리성인 코팅층(고화제층)을 알카리성으로 그대로 지속적으로 유지시켜 물성의 취약화를 방지하므로서 내구성을 부여하게 되며 급결 촉진 기능도 가지고 있다.

산화티탄은 상기 조성물에서 안료로서 사용되지만 모아경도 9에 가까운 초경성을 가지고 있어 파이프 보강층 표면의 내마모성을 증진시키므로서 이 또한 내구성을 향상시킨다.

그 밖에도 산화티탄은 아나타제형의 산화티탄을 사용하므로서 유기물 분해 기능이 있어 공장에서 발생하는 유기성 개스 유기물 등을 분해하므로서 내오염성을 향상시켜 친환경적인 면에서 바람직하다.

급결성 지수조성물은 세라믹 고화제 100중량부, 알긴산 소다 15중량부, 그리고 염화칼슘(CaCl₂) 60중량％, 규산나트륨 35중량％, 염화철 5중량％로 조성된 지수제 조성물 100중량부에 물 15중량부를 첨가하여 코팅할 수 있도록 한 교질성 물질(모르타르)이다.

이상의 조성물에서 알긴산소다는 접착성을 가지며 유화안정제의 기능을 가지고 있어 상의 분리현상을 방지하여 조성물의 균질성을 확보하므로서 고화제의 품질 향상을 기할 수 있고 시공성을 좋게 한다.

그 밖에 염화칼슘, 규산나트륨, 염화철은 급결성 고화제로서 짧은 시간에 고화되는 물질들이다.

토목섬유 고화체는 폴리에스텔 섬유, 나이론섬유, PVA의 일방향 융착 집성체를 고강도 세라믹 고화제 모르트에 함침시킨 것으로 이를 파이프의 용접부 및 연결부의 취약부에 이미 코팅되어 있는 고강도 세라믹 고화제 조성물 층위에 권취하거나 맞물림 시공으로 두께 6∼7mm로 토목고화체 층을 형성하므로서 적층형의 보강층을 형성하게 된다.

토목 섬유 고화매트는 폴리에스텔 파이버로 직조한 매트를 세라믹 고화제 조성물의 모르터에 함침시킨 것을 토목섬유 고화매트하며 이를 파이프의 손상부 및 균열부의 수리부에 이미 급결지수층, 고강도 세라믹 고화제 조성물층, 세라믹 고화제 모르터와 아크릴 수용액의 혼합물 층 순서로 적층된 혼합물 층 위에 권취하거나 맞물림 시공으로 두께 4∼5mm로 토목섬유 고화매트 층을 형성하므로서 적층형의 보강층을 형성하게 된다.

상기 파이프 취약부 위에 형성된 토목섬유 고화체 층의 두께는 6∼7mm이고 고강도 세라믹 고화제 조성물 층의 두께는 0.5∼0.6mm이며 파이프 수리부 위에 형성된 토목섬유 고화매트는 0.2∼0.3mm이며 고강도 세라믹 고화제 조성물 층의 두께는 3∼3.5mm이고 급결 지수층의 두께는 7∼9mm이다.

상기 혼합물 층을 형성하는 세라믹 고화제 슬러리는 세라믹 고화제 100중량부에 물 15중량부를 첨가해서 된 슬러리이고 아크릴 수용액은 수용성 아크릴 분말 30중량％ 수용액으로 슬러리와 수용액의 배합비는 1:1로 하고 있다.

상기 토목섬유 고화체 및 토목섬유 고화매트의 물성을 알아보기 위해 파이프 취약부에 적층한 토목섬유 고화체의 두게는 7mm로 형성하고 파이프 수리부에 적층한 토목섬유 고화매트는 5mm로 형성하여 가로 50cm×세로 50cm의 평판형 시편을 얻고 이를 완전 경화시킨 다음 물성시험을 한 결과 표(1)의 시험 결과를 얻었다.

이상의 표(1)에서 고화매트나 토목섬유 고화체의 압축강도, 인장강도, 압축하충, 충격강도를 비교시 두께의 차이도 있지만 토목섬유 고화체(7mm)의 물성이 토목섬유 고화매트보다 크게 앞서고 있다.

이는 토목섬유 고화체는 나이론 섬유과 같은 강도 물성이 탁월한 섬유가 폴리에스텔 섬유와 혼성되어 있는 집성체로 구성되어 있고 또한 함침시킨 조성물의 차이에 의한 것이라 할 수 있다.

이상에서 설명한 프랜트 파이프의 취약부 및 수리부의 보강방법을 종합적으로 정리해 보면

"프랜트 시설의 파이프의 용접부 및 연결부의 취약부와 파이프의 손상부 및 균열부의 수리부를 보강하는 방법은 파이프의 취약부와 손상부를 통상의 방법으로 표면 처리 후 파이프의 취약부에는 고강도 세라믹 고화제 조성물의 모르타르(Mortar)를 0.5∼0.6mm 두께로 코팅하여 층을 형성하여 경화시키고 파이프의 수리부에는 급결성 지수 조성물의 모르타르로 7∼9mm 두께로 코팅하여 층을 형성시키고 경화시킨 다음 그 위에 고강도 세라믹 고화제 조성물의 모르타르 3∼3.5mm 두께로 코팅하여 층을 형성하고 세라믹 고화제 모르타르와 아크릴 수지 30중량％의 수용액의 혼합물 모르타르로 0.2∼0.3mm 두께로 코팅하여 혼합물 층을 형성한 다음 혼합물 층 위에 토목섬유 고화매트로 권취하여 4∼5mm 두께의 토목섬유 고화매트층을 형성시켜서 되는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 보수부를 보강하는 방법이라 할 수 있다.

상기 방법에서 파이프의 취약부에 형성된 고강도 고화제 조성물에는 신토머(Syntomer), EVA수지, 에폭시 수지와 같은 우수한 접착성 물질이 함유되어 있어 파이프의 금속면과 강력하게 밀착되어 접착하게 되므로서 우수한 기밀성과 방수성을 확보할 수 있고 고강도 고화제 조성물 간의 접착력을 향상시키므로서 도막의 강도를 크게 향상시킨다.

또한 고강도 고화제 조성물 층의 성분과 토목섬유 고화체 층에 함침된 성분과 동일하므로 일체화될 수 있어 양측 간에 강력한 접착력을 갖게 된다.

폴리에스텔 섬유, 탁월한 인장강도를 갖는 나이론 섬유와 PVA로 일방향의 섬유 집속체에 고강도 세라믹 고화제를 함침시킨 토목섬유 고화체 층을 형성하므로 탁월한 내압성을 가진다.

또한 파이프의 수리부에 직접 접착되어 형성된 급결성 지수제 조성물에는 신토머, EVA, 알긴소다, 규산나트륨과 같은 접착성 재료에 의하여 금속파이프와의 접착이 강력하고 또한 염화칼슘, 규산나트륨, 염화철과 같은 급결성 고화제에 의하여 빠른 시간 내에 급결성 지수제 조성물을 고화시키므로서 작업 시간을 단축시킬 수 있고 무기질의 세라믹과 플라이애쉬에 다량으로 함유한 실리카 성분이 함유되어 있어 내식성이 강하므로 설령 파이프로부터 침식성의 개스나 액상의 화학 물질이 파이프로부터 세어 나와도 쉽게 침식 당하지 않는다. 또한 급결성 지수 층위에 층을 형성하는 고강도 세라믹 고화조성물에 함유된 에폭시수지, 신토머의 접착성 조성물에 의해 강력하게 접착된다.

고강도 세리믹 고화제 조성물 층위에 적층 접착되는 혼합층은 기밀성과 방수 기능을 향상시키는 도막층이라 할 수 있으며 양 층의 상호관계는 고강도 세라믹 고화제 조성물 중의 대부분이 혼합층의 세라믹 고화제 조성물로 이루어지고 있어 조직의 일체화가 용이하고 각층에 아크릴계 접착제와 에폭시 접착제를 함유하고 있어 층간의 접착력도 강력하다 할 수 있다.

또한 혼합층의 세라믹 고화제 조성물과 토목섬유 고화체에 함침된 세라믹 고화제가 같은 재료이므로 일체화에 의한 접착을 기대할 수 있고 토목섬유 매트 또한 폴리에스텔 섬유로 직조된 직물에 세라믹 고화제가 함침된 것이어서 내압성을 가진다.

본 발명 파이프의 취약부 및 수리부 보강방법에 의하여 형성된 보강층은 우수한 물성(압축, 인장 및 충격강도), 내식성, 방수성, 기밀성이 부여되어 있어 내구성이 확보되어 있으며 파이프의 취약부와 수리부에 보강층이 강력하게 접착되어 있고 파이프에 접촉된 보강층의 면이 세라믹 및 실리카 등 내식성의 재료와 접촉되어 있어 파이프의 취약부나 수리부에서 부식성 개스나 액상화학물질이 누출된다 하더라도 침식되지 않을 뿐만 아니라 보강층의 강력한 내압성에 의해 부식성의 개스나 액상물이 외부로 누출되지 않는 극히 안전한 보강층이라 할 수 있다.

Claims (7)

1. 프랜트 금속파이프의 용접부 및 연결부의 취약부와 손상부 및 균열부의 수리부를 통상의 금속 표면처리방법으로 표면 처리한 후 금속파이프의 취약부에는 고강도 세라믹 고화제 조성물의 모르타르로 0.5∼0.6mm 두께로 코팅층을 형성하고 경화시킨 후 그 위에 토목섬유 고화체로 권취하여 6∼7mm 두께로 층을 형성하고 금속파이프의 수리부에는 급결성 지수 조성물의 모르타르로 7∼9mm 두께로 코팅층을 형성하고 경화시킨 다음 그 위에 고강도 세라믹 고화제 조성물의 모르타르로 3∼3.5mm 두께로 코팅층을 형성하고 그 위에 세라믹 고화제 모르타르와 아크릴수지 30중량％의 수용액의 혼합물 모르타르로 0.2∼0.3mm 두께로 코팅층을 형성한 다음 그 위에 토목섬유 고화매트로 권취하여 4∼5mm 두께의 토목섬유 고화매트층을 형성시켜서 되는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 보수부를 보강하는 방법
2. 청구항 제1항에 있어서,
   고강도 세라믹 고화제 조성물은 세라믹 고화제 조성물 50중량％, 고전압용 에폭시수지 25중량％, 규산석회 15중량％, 산화티탄 5.5중량％, 실리콘 2.5중량％, 산화코발트 2중량％로 조성되는 고강도 세라믹 조성물임을 특징으로 하는 프랜트 금속파이프 취약부 및 보수부를 보강하는 방법
3. 청구항 제2항에 있어서,
   세라믹 고화제 조성물은 CSA 크링커분말 18중량％, 포트랜트시멘트 18중량％, 고로슬래그 24중량％, 플라이애쉬 22중량％, 무수석고 8중량％, 시멘트 감수제 4중량％, 양이온 계면활성제 3중량％, EVA 2중량％, 타타르산 1중량％로 조성되는 세라믹 고화제 조성물임을 특징으로 하는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 보수부를 보강하는 방법
4. 청구항 제1항에 있어서,
   토목섬유 고화체는 폴리에스텔, 나이론 및 PVA 섬유사를 일측방향으로 융착 결합시킨 집성체에 고강도 세라믹 고화제 조성물의 모르타르를 함침시켜서 된 토목섬유 고화체임을 특징으로 하는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 보수부를 보강하는 방법
5. 청구항 제1항에 있어서,
   급결성 지수 조성물은 세라믹 고화제 조성물 100중량부, 알긴산 소다 15중량부, 그리고 염화칼슘 60중량％, 규산나트륨 35중량％, 염화철 5중량%로 조성된 지수제 조성물 100중량부에 물 15중량부를 첨가한 급결성 지수 조성물임을 특징으로 하는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 보수부를 보강하는 방법
6. 청구항 제1항에 있어서,
   세라믹 고화제 모르타르와 아크릴 수지 30중량％의 수용액 혼합물은 각각 혼합비가 1:1의 중량비임을 특징으로 하는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 수리부를 보강하는 방법
7. 청구항 제1항에 있어서,
   토목섬유 고화매트는 폴리에스텔 파이버로 직조한 매트를 세라믹 고화제 조성물의 모르타르에 함침시켜서 된 토목섬유 고화매트임을 특징으로 하는 프랜트 금속 파이프의 취약부 및 수리부를 보강하는 방법