KR101818585B1 - 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법 및 그 용접을 위한 튜브 고정지그장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법 및 그 용접을 위한 튜브 고정지그장치에 관한 것으로 대형 보일러에 사용되는 다수의 튜브를 보일러 헤드에 안정적으로 용접하기 위한 헤드 대 튜브 간 용접방식을 구현하도록 하기 위해, 양 단부측이 폐쇄된 관 형태의 보일러 헤드(10)의 길이방향으로 일정간격 다수의 관통공(12)을 형성하는 단계(S1); 상기 각각의 관통공(12)의 외측 둘레에 빙둘러 고정홈부(14)를 형성하는 단계(S2); 상기 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮으면서 각 단부끼리 이격되게 위치되는 상,하부 홀더(24,25)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 단부에 마주하는 양측이 평행하도록 형성된 플랜지부(24a,25a) 사이에 구비되어 상,하부 홀더(24,25) 간의 이격거리를 조절하는 거리조절볼트(26)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 내부에 구비되는 가열수단(27)을 갖는 가열고정구(20)로 양측 플랜지부(24a,25a)의 사이에서 헤드(10)의 고정홈부(14)가 개방된 상태로 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮은 다음, 거리조절볼트(26)를 작동조절하여 고정하는 단계(S3); 상기 헤드(10)에 용접되는 튜브(30)를 준비하되, 상기 튜브(30)의 일단부측 외주면 상에 빙둘러 둘레홈부(32)를 형성한 다음, 상기 튜브(30)의 일단부가 관통공(12)에 일부 삽입된 상태에서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14)의 위치가 일치되도록 하는 단계(S4); 상기 하부홀더(25)의 외면에 상부 개방된 반원형의 안착홈(41)을 갖는 안착지지대(40)를 연결 고정하여, 상기 안착지지대(40)의 안착홈(41) 상에 헤드(10)의 고정홈부(14)와 튜브(30)의 둘레홈부(32)가 일치된 상태에서의 튜브(30) 외주면이 안착 지지되도록 하는 단계(S5); 상기 가열수단(27)을 통해 가열고정구(20)를 100~210℃로 지속적으로 가열하면서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14) 상에 용접육성부(50)를 형성하는 단계(S6);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법 및 그 용접을 위한 튜브 고정지그장치{Welding method for head to tube and fixing-jig apparatus of tube}
본 발명은 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법 및 그 용접을 위한 튜브 고정지그장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대형 보일러에 사용되는 다수의 튜브를 보일러 헤드에 안정적으로 용접하기 위한 헤드 대 튜브 간 용접방식을 구현하도록 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법 및 그 용접을 위한 튜브 고정지그장치에 관한 것이다.
일반적으로 폐열회수보일러(HRSG)는 가스터빈에서 발생하는 배기가스를 제공받아 배기가스와 유체의 열교환을 통해 고온 고압의 스팀의 생성하고, 생성된 스팀을 증기터빈에 공급해주는 역할을 하는 장치이다.
이러한 폐열회수보일러는 배기가스와 유체의 열교환을 위한 헤드와 튜브를 가지고 있고, 상기 튜브는 내,외부에 서로 다른 온도를 가진 유체가 유동하도록 되어 있으며, 수십 내지 수백개의 튜브가 하나의 헤드에 연결되어 있다.
위 구성에서 헤드와 튜브의 결합은 주로 용접에 의해 이루어지게 되는데, 이때 두께가 다른 헤드와 튜브를 그대로 용접 할 경우, 용접 시 발생되는 열이 헤드와 튜브로 고르게 분산되지 못하여 용접결함이 발생되므로, 이를 해결하기 위한 방법으로 종래에는 헤드와 튜브 사이에 스터브를 두고, 그 스터브와 헤드를 용접한 후, 스터브와 튜브를 용접하는 것이다.
하지만 이러한 방법은 용접시 발생하는 튜브의 손상은 방지할 수 있으나, 스터브와 헤드의 용접, 그리고 스터브와 튜브의 용접을 별도로 진행해야 하며, 각 용접 공정에서 1∼2패스(pass)의 용접이 필요하므로 용접공수의 증가로 인해 생산성이 떨어지는 문제점을 갖고 있었다.
등록특허 제10-0951878호
이에 본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 대형 보일러에 사용되는 다수의 튜브를 보일러 헤드에 안정적으로 용접하기 위한 헤드 대 튜브 간 용접방식을 구현하도록 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법 및 그 용접을 위한 튜브 고정지그장치에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 양 단부측이 폐쇄된 관 형태의 보일러 헤드(10)의 길이방향으로 일정간격 다수의 관통공(12)을 형성하는 단계(S1); 상기 각각의 관통공(12)의 외측 둘레에 빙둘러 고정홈부(14)를 형성하는 단계(S2); 상기 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮으면서 각 단부끼리 이격되게 위치되는 상,하부 홀더(24,25)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 단부에 마주하는 양측이 평행하도록 형성된 플랜지부(24a,25a) 사이에 구비되어 상,하부 홀더(24,25) 간의 이격거리를 조절하는 거리조절볼트(26)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 내부에 구비되는 가열수단(27)을 갖는 가열고정구(20)로 양측 플랜지부(24a,25a)의 사이에서 헤드(10)의 고정홈부(14)가 개방된 상태로 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮은 다음, 거리조절볼트(26)를 작동조절하여 고정하는 단계(S3); 상기 헤드(10)에 용접되는 튜브(30)를 준비하되, 상기 튜브(30)의 일단부측 외주면 상에 빙둘러 둘레홈부(32)를 형성한 다음, 상기 튜브(30)의 일단부가 관통공(12)에 일부 삽입된 상태에서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14)의 위치가 일치되도록 하는 단계(S4); 상기 하부홀더(25)의 외면에 상부 개방된 반원형의 안착홈(41)을 갖는 안착지지대(40)를 연결 고정하여, 상기 안착지지대(40)의 안착홈(41) 상에 헤드(10)의 고정홈부(14)와 튜브(30)의 둘레홈부(32)가 일치된 상태에서의 튜브(30) 외주면이 안착 지지되도록 하는 단계(S5); 상기 가열수단(27)을 통해 가열고정구(20)를 100~210℃로 지속적으로 가열하면서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14) 상에 용접육성부(50)를 형성하는 단계(S6);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법을 제공한다.
이때, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 양 단부측 마주하는 방향에 헤드(10)의 외주면 상에서 고정홈부(14)와 일정거리 유지되도록 반원홈(21,22)을 각각 형성함으로써 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14) 간의 용접 시 상,하부 홀더(24,25)에 의한 간섭이 이루어지지 않도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부홀더(24)의 반원홈(21) 크기 보다 하부홀더(25)의 반원홈(22) 크기를 더 크게 형성하여 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14) 간의 하부측 용접 시 보다 넓은 공간이 확보될 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안착지지대(40)는 하부홀더(25)의 외면과 연결대(43)를 통해 고정되어지되, 상기 하부홀더(25)의 외면 상에 고정되는 연결대(43)는 착탈식으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부홀더(25)의 외면 상에는 요홈(72)이 형성되고, 상기 하부홀더(25)에 고정되는 연결대(43)의 일단부(43a)에는 자석(74)이 구비되어, 상기 자석(74)이 요홈(72) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안착지지대(40)는 연결대(43)와 길이조절수단에 의해 연결되어 튜브(30)의 길이방향을 따라 길이조절 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 길이조절수단은 안착지지대(40)의 하부측 외면에 튜브(30)의 길이방향을 따라 장공부(92)가 형성되고, 상기 장공부(92) 내에서 연결대(43)의 타단부(43b)에 자석(76)이 구비되어, 상기 자석(76)이 장공부(92) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 위치조절 되면서 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 본 발명은, 양 단부측이 폐쇄된 관 형태의 보일러 헤드(10)의 길이방향으로 일정간격 다수의 관통공(12)을 형성하고, 상기 각각의 관통공(12)의 외측 둘레에 빙둘러 고정홈부(14)를 형성하며, 상기 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮으면서 각 단부끼리 이격되게 위치되는 상,하부 홀더(24,25)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 단부에 마주하는 양측이 평행하도록 형성된 플랜지부(24a,25a) 사이에 구비되어 상,하부 홀더(24,25) 간의 이격거리를 조절하는 거리조절볼트(26)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 내부에 구비되는 가열수단(27)을 갖는 가열고정구(20)로 양측 플랜지부(24a,25a)의 사이에서 헤드(10)의 고정홈부(14)가 개방된 상태로 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮은 다음, 거리조절볼트(26)를 작동조절하여 고정하고, 상기 헤드(10)에 용접되는 튜브(30)를 준비하되, 상기 튜브(30)의 일단부측 외주면 상에 빙둘러 둘레홈부(32)를 형성한 다음, 상기 튜브(30)의 일단부가 관통공(12)에 일부 삽입된 상태에서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14)의 위치가 일치되도록 한 상태에서, 상기 헤드(10)의 고정홈부(14) 내에 삽입된 튜브(30)를 고정하기 위한 튜브 고정지그장치를 구성함에 있어서, 상기 튜브 고정지그장치는 튜브(30) 외주면의 하단 일부가 삽입되도록 상부 개방된 반원형의 안착홈(41)을 갖는 안착지지대(40)와, 상기 안착지지대(40)의 하부측에 연결되어 하부홀더(25)의 외면에 고정되는 연결대(43)로 구성되어지되, 상기 연결대(43)는 하부홀더(25)의 외면 상에 착탈식으로 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접을 위한 튜브 고정지그장치를 제공한다.
이때, 상기 하부홀더(25)의 외면 상에는 요홈(72)이 형성되고, 상기 하부홀더(25)에 고정되는 연결대(43)의 일단부(43a)에는 자석(74)이 구비되어, 상기 자석(74)이 요홈(72) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안착지지대(40)는 연결대(43)와 길이조절수단에 의해 연결되어 튜브(30)의 길이방향을 따라 길이조절 가능하도록 구성되어지되, 상기 길이조절수단은 안착지지대(40)의 하부측 외면에 튜브(30)의 길이방향을 따라 장공부(92)가 형성되고, 상기 장공부(92) 내에서 연결대(43)의 타단부(43b)에 자석(76)이 구비되어, 상기 자석(76)이 장공부(92) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 위치조절 되면서 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 의하면 대형 보일러에 사용되는 다수의 튜브를 보일러 헤드에 안정적으로 용접하기 위한 헤드 대 튜브 간 용접방식을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 헤드와 튜브의 용접 시 상온 상에서 용접 가공하게 되면 용접시 발생되는 고온의 온도에 의해 헤드 및 튜브의 표면에 크랙(crack)이 발생될 우려가 큰데, 가열수단을 갖는 가열고정구에 의해 100~210℃의 온도로 지속적으로 헤드를 가열하는 상태에서 용접 작업을 할 수 있기 때문에 이를 해결할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법 및 그 용접을 위한 튜브 고정지그장치의 사시 예시도
도 2는 본 발명에 의한 사용 상태 사시 예시도
도 3 내지 도 6은 본 발명에 의한 사용 상태 측면 예시도
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 다른 실시에의 사용 상태 예시도
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 대형 보일러에 사용되는 다수의 튜브를 보일러 헤드에 안정적으로 용접하기 위한 헤드 대 튜브 용접방식을 구현하도록 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법 및 그 용접을 위한 튜브 고정지그장치에 관한 것으로서, 도 1 내지 도 8을 참조하여 먼저 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법을 살펴 보면 아래와 같다.
먼저, 도 1에서와 같이 양 단부측이 폐쇄된 관 형태의 보일러 헤드(10)의 길이방향으로 일정간격 다수의 관통공(12)을 형성한다.(S1단계)
그리고 난 후, 후술되는 튜브(30)와의 안정적인 용접 고정을 위해 상기 각각의 관통공(12)의 외측 둘레에 빙둘러 고정홈부(14)를 형성하도록 한다.(S2단계)
그런 다음, 도 2에서와 같이 상기 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮으면서 각 단부끼리 이격되게 위치되는 상,하부 홀더(24,25)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 단부에 마주하는 양측이 평행하도록 형성된 플랜지부(24a,25a) 사이에 구비되어 상,하부 홀더(24,25) 간의 이격거리를 조절하는 거리조절볼트(26)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 내부에 구비되는 가열수단(27)을 갖는 가열고정구(20)로 양측 플랜지부(24a,25a)의 사이에서 헤드(10)의 고정홈부(14)가 개방된 상태로 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮은 다음, 거리조절볼트(26)를 작동조절하여 고정하도록 한다.(S3단계)
이때, 상기 헤드(10)와 튜브(30)의 용접 시 상온 상에서 용접 가공하게 되면 용접시 발생되는 고온의 온도에 의해 헤드(10) 및 튜브(30)의 표면에 크랙(crack)이 발생될 우려가 크게 된다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 용접 가공이 수행되는 시간 동안 지속적으로 헤드(10) 상에 고온의 열이 가열상태로 지속 유지되도록 구현하였는데, 이는 상기 가열수단(27)을 통해 수행되며, 이때 상기 가열수단(27)은 헤드(10)의 재질에 따라 100~210℃의 온도로 지속적으로 가열되도록 하며, 상기 가열수단(27)은 외부 전원선에 연결되어 전기를 공급받아 작동되는 가열파이프 또는 가열히터 등의 수단으로 실시되도록 함이 바람직하다.
그리고, 상기 가열고정구(20)는 도 2에서와 같이 관통공(12) 및 고정홈부(14)가 형성된 헤드(10)의 일부구간에 적용되도록 도시되었으나, 그 길이는 한정되지 않고, 헤드(10)의 길이방향 전체에 적용되도록 구현이 가능하다.
상기 S3단계가 완료되면, 도 3 및 도 4에서와 같이 상기 헤드(10)에 용접되는 튜브(30)를 준비하되, 상기 튜브(30)의 일단부측 외주면 상에 빙둘러 둘레홈부(32)를 형성한 다음, 상기 튜브(30)의 일단부가 관통공(12)에 일부 삽입된 상태에서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14)의 위치가 일치되도록 한다.(S4단계)
상기한 상태에서, 도 4에서와 같이 상기 하부홀더(25)의 외면에 상부 개방된 반원형의 안착홈(41)을 갖는 안착지지대(40)를 연결 고정하여, 상기 안착지지대(40)의 안착홈(41) 상에 헤드(10)의 고정홈부(14)와 튜브(30)의 둘레홈부(32)가 일치된 상태에서의 튜브(30) 외주면이 안착 지지되도록 한다.(S5단계)
상기 S1∼S5단계의 과정이 순서대로 준비 완료되면, 도 5에서와 같이 상기 가열수단(27)을 통해 가열고정구(20)를 100~210℃로 지속적으로 가열하면서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14) 상에 용접육성부(50)를 형성함으로써 용접 가공이 완료된다.(S6단계)
상기한 본 발명의 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법의 일실시예 외에도, 다른 실시예들로서 본 발명의 구현이 가능한데, 그 다른 실시예로서, 도 8에서와 같이 상기 상,하부 홀더(24,25)의 양 단부측 마주하는 방향에 헤드(10)의 외주면 상에서 고정홈부(14)와 일정거리 유지되도록 반원홈(21,22)을 각각 형성함으로써 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14) 간의 용접 시 상,하부 홀더(24,25)에 의한 간섭이 이루어지지 않도록 구성할 수 있다.
이는 용접 작업 시 헤드(10)와 튜브(30) 간 밀착 공간이 확보되어야 하기 때문이며, 특히 헤드(10)와 튜브(30) 간 용접에서 하부측의 용접이 작업자에게 큰 불편이 따르기 때문에 이 문제를 해결하기 위해 미도시되었으나, 상기 상부홀더(24)의 반원홈(21) 크기 보다 하부홀더(25)의 반원홈(22) 크기를 더 크게 형성하여 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14) 간의 하부측 용접 시 보다 넓은 공간이 확보될 수 있도록 구성할 수 있다.
다른 실시예로서, 이를 설명하기 위해 본 발명의 S4∼S5단계를 도 3 및 도 4를 통해 좀 더 상세히 살펴 보면, 상기 튜브(30)의 일단부가 관통공(12)에 일부 삽입된 상태에서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14)의 위치가 일치되도록 한 상태에서 용접 작업이 시행되는데, 이때 본 발명에서의 대형 보일러에 사용되는 튜브(30)는 통상 10∼20m의 길이로 제작되기 때문에 튜브(30)의 단부 일부가 헤드(10)의 고정홈부(14)에 삽입된다 하더라도 그 자중에 의해 튜브(30)가 하부측으로 처지게 된다. 이러한 상태에서 용접 작업을 시행하게 되면 수평을 맞추기 힘들고 작업과정도 힘들어 용접불량이 발생될 우려가 클 수 밖에 없다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 도 4 및 도 5에서와 같이 튜브(30)의 하부측 외주면을 안착 지지하는 안착지지대(40)를 구비하되, 상기 안착지지대(40)는 하부홀더(25)의 외면과 연결대(43)를 통해 고정되어지되, 상기 하부홀더(25)의 외면 상에 고정되는 연결대(43)는 착탈식으로 구성되게 할 수 있다.
이때, 착탈식 구성의 구현을 위해 도 7에서와 같이 상기 하부홀더(25)의 외면 상에는 요홈(72)이 형성되고, 상기 하부홀더(25)에 고정되는 연결대(43)의 일단부(43a)에는 자석(74)이 구비되어, 상기 자석(74)이 요홈(72) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 고정되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 안착지지대(40)는 도 7에서와 같이 연결대(43)와 길이조절수단에 의해 연결되어 튜브(30)의 길이방향을 따라 길이조절 가능하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 길이조절수단은 그 실시예로서 안착지지대(40)의 하부측 외면에 튜브(30)의 길이방향을 따라 장공부(92)가 형성되고, 상기 장공부(92) 내에서 연결대(43)의 타단부(43b)에 자석(76)이 구비되어, 상기 자석(76)이 장공부(92) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 위치조절 되면서 고정되도록 구성할 수 있다.
또 이때, 상기 자석(76)이 구비된 연결대(43)의 타단부(43b)가 장공부(92)에서 이탈되지 않도록 하기 위해 자석(76)의 폭이 장공부(92)의 폭과 일치되도록 형성함이 바람직하다.
상술된 바와 같은 본 발명에 의한 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접을 위한 튜브 고정지그장치는, 양 단부측이 폐쇄된 관 형태의 보일러 헤드(10)의 길이방향으로 일정간격 다수의 관통공(12)을 형성하고, 상기 각각의 관통공(12)의 외측 둘레에 빙둘러 고정홈부(14)를 형성하며, 상기 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮으면서 각 단부끼리 이격되게 위치되는 상,하부 홀더(24,25)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 단부에 마주하는 양측이 평행하도록 형성된 플랜지부(24a,25a) 사이에 구비되어 상,하부 홀더(24,25) 간의 이격거리를 조절하는 거리조절볼트(26)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 내부에 구비되는 가열수단(27)을 갖는 가열고정구(20)로 양측 플랜지부(24a,25a)의 사이에서 헤드(10)의 고정홈부(14)가 개방된 상태로 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮은 다음, 거리조절볼트(26)를 작동조절하여 고정하고, 상기 헤드(10)에 용접되는 튜브(30)를 준비하되, 상기 튜브(30)의 일단부측 외주면 상에 빙둘러 둘레홈부(32)를 형성한 다음, 상기 튜브(30)의 일단부가 관통공(12)에 일부 삽입된 상태에서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14)의 위치가 일치되도록 한 상태에서, 상기 헤드(10)의 고정홈부(14) 내에 삽입된 튜브(30)를 고정하기 위한 튜브 고정지그장치를 구성함에 있어서, 상기 튜브 고정지그장치는 튜브(30) 외주면의 하단 일부가 삽입되도록 상부 개방된 반원형의 안착홈(41)을 갖는 안착지지대(40)와, 상기 안착지지대(40)의 하부측에 연결되어 하부홀더(25)의 외면에 고정되는 연결대(43)로 구성되어지되, 상기 연결대(43)는 하부홀더(25)의 외면 상에 착탈식으로 고정되도록 구성된다.
이때, 상기 하부홀더(25)의 외면 상에는 요홈(72)이 형성되고, 상기 하부홀더(25)에 고정되는 연결대(43)의 일단부(43a)에는 자석(74)이 구비되어, 상기 자석(74)이 요홈(72) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 고정되도록 구성할 수 있고, 또한, 상기 안착지지대(40)는 연결대(43)와 길이조절수단에 의해 연결되어 튜브(30)의 길이방향을 따라 길이조절 가능하도록 구성되어지되, 상기 길이조절수단은 안착지지대(40)의 하부측 외면에 튜브(30)의 길이방향을 따라 장공부가 형성되고, 상기 장공부 내에서 연결대(43)의 타단부(43b)에 자석(76)이 구비되어, 상기 자석(76)이 장공부 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 위치조절 되면서 고정되도록 구성할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 의한 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법 및 그 용접을 위한 튜브 고정지그장치에 의하면 대형 보일러에 사용되는 다수의 튜브를 보일러 헤드에 안정적으로 용접하기 위한 헤드 대 튜브 간 용접방식을 구현할 수 있게 되고, 또한, 헤드와 튜브의 용접 시 상온 상에서 용접 가공하게 되면 용접시 발생되는 고온의 온도에 의해 헤드 및 튜브의 표면에 크랙(crack)이 발생될 우려가 큰데, 가열수단을 갖는 가열고정구에 의해 100~210℃의 온도로 지속적으로 헤드를 가열하는 상태에서 용접 작업을 할 수 있기 때문에 이를 해결할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 보일러 헤드 12 : 관통공
14 : 고정홈부 20 : 가열고정구
24 : 상부홀더 25 : 하부홀더
27 : 가열수단 30 : 튜브
32 : 둘레홈부 40 : 안착지지대

Claims (10)

  1. 양 단부측이 폐쇄된 관 형태의 보일러 헤드(10)의 길이방향으로 일정간격 다수의 관통공(12)을 형성하는 단계(S1);
    상기 각각의 관통공(12)의 외측 둘레에 빙둘러 고정홈부(14)를 형성하는 단계(S2);
    상기 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮으면서 각 단부끼리 이격되게 위치되는 상,하부 홀더(24,25)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 단부에 마주하는 양측이 평행하도록 형성된 플랜지부(24a,25a) 사이에 구비되어 상,하부 홀더(24,25) 간의 이격거리를 조절하는 거리조절볼트(26)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 내부에 구비되는 가열수단(27)을 갖는 가열고정구(20)로 양측 플랜지부(24a,25a)의 사이에서 헤드(10)의 고정홈부(14)가 개방된 상태로 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮은 다음, 거리조절볼트(26)를 작동조절하여 고정하는 단계(S3);
    상기 헤드(10)에 용접되는 튜브(30)를 준비하되, 상기 튜브(30)의 일단부측 외주면 상에 빙둘러 둘레홈부(32)를 형성한 다음, 상기 튜브(30)의 일단부가 관통공(12)에 일부 삽입된 상태에서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14)의 위치가 일치되도록 하는 단계(S4);
    상기 하부홀더(25)의 외면에 상부 개방된 반원형의 안착홈(41)을 갖는 안착지지대(40)를 연결 고정하여, 상기 안착지지대(40)의 안착홈(41) 상에 헤드(10)의 고정홈부(14)와 튜브(30)의 둘레홈부(32)가 일치된 상태에서의 튜브(30) 외주면이 안착 지지되도록 하는 단계(S5);
    상기 가열수단(27)을 통해 가열고정구(20)를 100~210℃로 지속적으로 가열하면서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14) 상에 용접육성부(50)를 형성하는 단계(S6);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상,하부 홀더(24,25)의 양 단부측 마주하는 방향에 헤드(10)의 외주면 상에서 고정홈부(14)와 일정거리 유지되도록 반원홈(21,22)을 각각 형성함으로써 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14) 간의 용접 시 상,하부 홀더(24,25)에 의한 간섭이 이루어지지 않도록 구성하는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부홀더(24)의 반원홈(21) 크기 보다 하부홀더(25)의 반원홈(22) 크기를 더 크게 형성하여 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14) 간의 하부측 용접 시 보다 넓은 공간이 확보될 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안착지지대(40)는 하부홀더(25)의 외면과 연결대(43)를 통해 고정되어지되, 상기 하부홀더(25)의 외면 상에 고정되는 연결대(43)는 착탈식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부홀더(25)의 외면 상에는 요홈(72)이 형성되고, 상기 하부홀더(25)에 고정되는 연결대(43)의 일단부(43a)에는 자석(74)이 구비되어, 상기 자석(74)이 요홈(72) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 안착지지대(40)는 연결대(43)와 길이조절수단에 의해 연결되어 튜브(30)의 길이방향을 따라 길이조절 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 길이조절수단은 안착지지대(40)의 하부측 외면에 튜브(30)의 길이방향을 따라 장공부(92)가 형성되고, 상기 장공부(92) 내에서 연결대(43)의 타단부(43b)에 자석(76)이 구비되어, 상기 자석(76)이 장공부(92) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 위치조절 되면서 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접방법.
  8. 양 단부측이 폐쇄된 관 형태의 보일러 헤드(10)의 길이방향으로 일정간격 다수의 관통공(12)을 형성하고, 상기 각각의 관통공(12)의 외측 둘레에 빙둘러 고정홈부(14)를 형성하며, 상기 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮으면서 각 단부끼리 이격되게 위치되는 상,하부 홀더(24,25)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 단부에 마주하는 양측이 평행하도록 형성된 플랜지부(24a,25a) 사이에 구비되어 상,하부 홀더(24,25) 간의 이격거리를 조절하는 거리조절볼트(26)와, 상기 상,하부 홀더(24,25)의 내부에 구비되는 가열수단(27)을 갖는 가열고정구(20)로 양측 플랜지부(24a,25a)의 사이에서 헤드(10)의 고정홈부(14)가 개방된 상태로 헤드(10)의 상,하부측을 각각 덮은 다음, 거리조절볼트(26)를 작동조절하여 고정하고, 상기 헤드(10)에 용접되는 튜브(30)를 준비하되, 상기 튜브(30)의 일단부측 외주면 상에 빙둘러 둘레홈부(32)를 형성한 다음, 상기 튜브(30)의 일단부가 관통공(12)에 일부 삽입된 상태에서 튜브(30)의 둘레홈부(32)와 헤드(10)의 고정홈부(14)의 위치가 일치되도록 한 상태에서, 상기 헤드(10)의 고정홈부(14) 내에 삽입된 튜브(30)를 고정하기 위한 튜브 고정지그장치를 구성함에 있어서,
    상기 튜브 고정지그장치는 튜브(30) 외주면의 하단 일부가 삽입되도록 상부 개방된 반원형의 안착홈(41)을 갖는 안착지지대(40)와, 상기 안착지지대(40)의 하부측에 연결되어 하부홀더(25)의 외면에 고정되는 연결대(43)로 구성되어지되, 상기 연결대(43)는 하부홀더(25)의 외면 상에 착탈식으로 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접을 위한 튜브 고정지그장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하부홀더(25)의 외면 상에는 요홈(72)이 형성되고, 상기 하부홀더(25)에 고정되는 연결대(43)의 일단부(43a)에는 자석(74)이 구비되어, 상기 자석(74)이 요홈(72) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접을 위한 튜브 고정지그장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 안착지지대(40)는 연결대(43)와 길이조절수단에 의해 연결되어 튜브(30)의 길이방향을 따라 길이조절 가능하도록 구성되어지되, 상기 길이조절수단은 안착지지대(40)의 하부측 외면에 튜브(30)의 길이방향을 따라 장공부(92)가 형성되고, 상기 장공부(92) 내에서 연결대(43)의 타단부(43b)에 자석(76)이 구비되어, 상기 자석(76)이 장공부(92) 내에 삽입된 상태로 자력에 의해 위치조절 되면서 고정되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 발전소 설비에 사용되는 대형 보일러용 헤드와 튜브 간 용접을 위한 튜브 고정지그장치.
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