KR102161588B1 - 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템 - Google Patents

열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강관내부가열장치를 이용하여 직선형 강관(이하 '강관'이라 함)의 내면을 가열한 후 분말 에폭시(Fusion Bonded Epoxy, FBE) 정전 피복시키는 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템에 관한 것이다.

Description

열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템{FEB lining system of steel pipe intersuface in usd with steel pipe intersuface heating device by hot-air circulation}
본 발명은 강관내부가열장치를 이용하여 직선형 강관(이하 '강관'이라 함)의 내면을 가열한 후 분말 에폭시(Fusion Bonded Epoxy, FBE) 정전 피복시키는 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템에 관한 것이다.
종래 강관의 FBE 라이닝 코팅으로서 특허문헌(한국등록특허공보 제10-1267035호)에 공지된 것이 제안되어 있다.
강관의 외면은 분말 에폭시(FBE), 접착제, 폴리에틸렌 순서로 3층 코팅을 행하고, 강관의 내면은 분말 에폭시(FBE)만 코팅을 행한다.
이러한 강관의 내외면 코팅은 동시에 하거나 외면 코팅 후 내면 코팅을 행한다.
폴리에틸렌(PE)의 코팅 작업 온도와 시간은 약 250℃에서 코팅 작업을 시작하여 최소 15분~20분간 작업을 하며 작업 종료시 강관의 온도는 150℃~170℃ 정도 된다.
분말 에폭시의 코팅 작업 온도와 시간은 230℃~240℃에서 작업을 시작하여 약 15~20분 정도 작업을 하고 있다.
분말 에폭시의 경우 위의 온도 조건을 유지하면서 코팅 작업을 해야 분말 에폭시의 고유 물성인 경화도를 확보 할 수 있다.
그러나, 폴리에틸렌과 분말 에폭시 코팅을 동시에 할 경우 폴리에틸렌 코팅 작업 조건은 맞출 수 있으나 강관의 냉각속도가 빨라 분말 에폭시 코팅 조건을 맞추는 데는 어려움이 있다.
또한, 종래의 코팅 장치중 강관을 가열 후 회전하는 장치가 있으나, 강관을 회전시키기 위한 회전안내롤러의 위치가 강관의 거의 중간부 가까이에 위치하여 회전을 시키며 코팅을 할 경우 회전안내롤러에 접하는 부분에 대하여는 코팅을 할 수 없다.
또한, 강관을 가열한 후 외면 코팅은 잘 정전 융착되겠지만, 내면 코팅 시 외면 코팅 중에 강관의 온도가 상당히 내려간 상태에서 행하기 때문에 분말 에폭시의 도포가 불량해지게 된다.
한국등록특허공보 제10-1267035호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여, 외면 3층 코팅한 후라도 외면 폴리에틸렌의 손상 없이 내면의 코팅 적정 온도로 가열하는 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템은, 터닝하는 강관의 내부를 가열하는 강관내부가열장치와, 가열된 상기 강관의 내면을 분말 에폭시(FBE)로 라이닝 코팅하는 강관내부 분말에폭시 라이닝장치를 포함하는 강관 내면의 분말 에폭시 라이닝 시스템에 있어서, 상기 강관내부가열장치는 상기 강관의 일단측에 배치되는 강관내부가열기구와, 상기 강관내부가열기구가 설치되는 대차와, 상기 강관의 타단측에 배치되는 폐열 회수 덕트 기구를 포함하되, 상기 강관내부가열기구는 보일러 및 블로워, 상기 강관의 내부에 열풍을 분사하는 열풍 분사관, 상기 블로워의 토출구에 일단이 연결되는 고정형 열풍 가이드 덕트, 상기 고정형 열풍 가이드 덕트의 타단에 승강 가능하게 접속된 채 상기 열풍 분사관의 입구측에 연결되는 가동형 열풍 가이드 덕트, 상기 열풍 분사관을 승강시켜 상기 강관의 센터에 맞추는 제1센터조절부, 상기 열풍 분사관과 상기 강관 사이를 막는 제1관끝단캡을 포함하며, 상기 폐열 회수 덕트 기구는 상기 보일러의 주입구에 일단이 마주하는 고정형 폐열 회수 덕트, 상기 주입구에 상기 고정형 폐열 회수 덕트의 일단을 접속시키는 제1접속부, 상기 고정형 폐열 회수 덕트의 타단에 승강 가능하게 접속된 채 상기 강관의 타단에 마주하는 가동형 폐열 회수 덕트, 상기 가동형 폐열 회수 덕트의 일단을 상기 강관의 타단에 접속시키는 제2접속부, 상기 가동형 폐열 회수 덕트를 승강시켜 상기 강관의 센터와 맞추는 제2센터조절부, 상기 가동형 폐열 회수 덕트와 상기 강관 사이를 막는 제2관끝단캡을 포함한다.
본 발명의 청구항 2에 기재된 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템에 있어서, 상기 제1접속부는 상기 고정형 폐열 회수 덕트의 일단 외측에 끼워지는 제1가동접속덕트와, 상기 고정형 폐열 회수 덕트에 대해 상기 제1가동접속덕트를 상기 보일러의 주입구에 접근/후퇴시키는 덕트용 제1구동실린더를 포함하고, 상기 열풍 분사관에 대해 상기 제1관끝단캡을 상기 강관의 일단으로 접근/후퇴시키는 캡용 제1구동실린더를 포함하며, 상기 제2접속부는 상기 가동형 폐열 회수 덕트의 타단에 끼워지는 가동형 수평관과, 상기 가동형 폐열 회수 덕트에 대해 상기 가동형 수평관을 상기 강관의 타단에 접근/후퇴시키는 덕트용 제2구동실린더를 포함하며, 상기 가동형 폐열 회수 덕트에 대해 상기 제2관끝단캡을 상기 강관의 타단으로 접근/후퇴시키는 캡용 제2구동실린더를 포함하되, 상기 캡용 제1,2구동실린더의 제1,2피스톤에는 상기 제1,2관끝단캡에 탈착되는 전자석이 설치되어 있다.
본 발명의 청구항 3에 기재된 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템에 있어서, 상기 고정형 열풍 가이드 덕트는 역U자 형상이고, 상기 고정형 폐열 회수 덕트는 ㄷ자 형상이고, 상기 가동형 열풍 가이드 덕트와 가동형 폐열 회수 덕트는 엘보 형상이다.
본 발명의 청구항 4에 기재된 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템에 있어서, 상기 강관을 핸들링하는 강관핸들링장치를 더 포함하되, 상기 강관핸들링장치는 스키드 레일을 타고 구르는 상기 강관을 원하는 공정 위치에 정지시키는 강관정지로드부와, 상기 강관을 터닝시키는 강관터닝부와, 상기 강관터닝부를 리프팅시키는 강관리프트부와, 상기 강관을 다음 공정으로 밀어 굴리는 강관밀개로드부를 포함한다.
본 발명의 청구항 5에 기재된 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템에 있어서, 상기 강관정지로드부는 강관정지로드와, 상기 강관정지로드를 회전시키는 로터리 실린더를 포함하고, 상기 강관터닝부는 상기 강관을 받치는 한 쌍의 강관터닝롤러와, 상기 한 쌍의 강관터닝롤러에 회전 동력을 제공하는 회전모터를 포함하고, 상기 강관리프트부는 상기 강관터닝부를 리프트 가능하게 받치는 가이드받침부와, 상기 가이드받침부를 리프트시키는 리프트 실린더를 포함하되, 상기 가이드받침부는 상기 강관터닝부를 받치는 수가이드받침부와, 상기 수가이드받침부의 리프트를 가이드하는 암가이드받침부를 포함한다.
본 발명의 청구항 6에 기재된 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템에 있어서, 상기 강관내부 분말에폭시 라이닝장치는 상기 강관의 내부에 삽입되는 분말에폭시 저장 붐과, 상기 분말에폭시 저장 붐에 분말에폭시를 공급하는 분말에폭시 공급부와, 상기 분말에폭시 저장 붐을 회전시키는 붐회전부(630')와, 붐회전부(630')가 설치되는 캐리지를 포함한다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
강관의 내면 전용 가열 장치를 별도로 둠으로써, 설령 외면의 분말 에폭시, 접착제, 폴리에틸렌 순서로 코팅한 이후라도 폴리에틸렌의 손상 없이 강관의 내부를 가열하여 온도를 유지시킬 수 있다.
또한, 강관내부가열장치가 열풍을 순환하는 구조를 취하게 함으로써, 가열한 후 나오는 폐열을 보일러에서 다시 사용하여 열교환 효율을 매우 향상시킨다.
또한, 강관의 양 끝단에 관끝단캡을 전자석을 이용하여 탈착함으로써, 내부 가열 속도를 매우 빠르게 높이고, 다음 공정으로의 이송도 매우 신속하게 행할 수 있다.
또한, 스키드 레일과 터닝 롤러가 놓이는 미도장부가 최대한 강관의 양단 가장자리에 둠으로써, 라이닝 코팅 구간을 최대한 확보할 수 있다.
또한, 분말에폭시 저장 붐의 길이방향을 따라 분말에폭시를 채운 후 180도 회전(반전)시켜 강관(1)의 전체 길이를 따라 동시에 내부로 떨어트려 도포하기 때문에 냉각으로 인한 품질 저하가 없고, 라이닝 생산성을 매우 높인다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강관 내면의 분말 에폭시 라이닝의 공정 순서를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 2a는 도 1(a) 또는 도 1(c)의 강관내부가열장치를 나타낸 정면도.
도 2b는 도 2a의 열풍 분사관이 강관에 삽입된 상태의 정면도.
도 2c 및 도 2d는 도 2a의 좌우측을 도시한 정면도.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 2b의 A,B 및 C부분의 세팅 전후를 나타낸 확대도.
도 4a는 도 1(b)의 강관내부 분말에폭시 라이닝장치를 나타낸 정면도.
도 4b는 도 4a의 노즐관이 강관에 삽입된 상태의 정면도.
도 4c는 도 4a의 좌측을 도시한 정면도.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 강관이 터닝 위치에 정지한 정면도, 평면도 및 측면도.
도 6a 및 도 6b는 강관이 터닝 롤러에 의해 리프팅된 위치의 정면도 및 측면도.
도 7은 내부 가열 후 내부 코팅 공정으로 강관을 미는 상태를 나타낸 측면도.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강관내부 분말에폭시 라이닝장치를 이용한 공정 순서를 나타낸 정면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 설명하는데, 종래의 것과 동일한 부분은 동일한 참조부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강관 내면의 분말 에폭시 라이닝의 공정 순서를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2a는 도 1(a) 또는 도 1(c)의 강관내부가열장치를 나타낸 정면도이고, 도 2b는 도 2a의 열풍 분사관이 강관에 삽입된 상태의 정면도이고, 도 2c 및 도 2d는 도 2a의 좌우측을 도시한 정면도이고, 도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 2b의 A,B 및 C부분의 세팅 전후를 나타낸 확대도이고, 도 4a는 도 1(b)의 강관내부 분말에폭시 라이닝장치를 나타낸 정면도이고, 도 4b는 도 4a의 노즐관이 강관에 삽입된 상태의 정면도이고, 도 4c는 도 4a의 좌측을 도시한 정면도이고, 도 5a, 도 5b 및 도 5c는 강관이 터닝 위치에 정지한 정면도, 평면도 및 측면도이고, 도 6a 및 도 6b는 강관이 터닝 롤러에 의해 리프팅된 위치의 정면도 및 측면도이고, 도 7은 내부 가열 후 내부 코팅 공정으로 강관을 미는 상태를 나타낸 측면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템(10)은 도 1에 도시한 바와 같이, 강관(1)의 내부를 가열하는 강관내부가열장치(100)와, 가열된 강관(1)의 내면을 분말 에폭시(FBE)로 라이닝 코팅하는 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600)를 포함한다.
또한, 강관 내면의 분말 에폭시 라이닝 시스템(10)에는 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600)에서 코팅된 강관의 내면을 후열하는 강관내부후열장치(900)를 더 포함하여, 라이닝된 분말 예폭시의 안정화 작업을 행하는 후처리를 한다.
강관내부후열장치(900)는 강관내부가열장치(100)와 그 구조 및 기능이 같아 설명은 생략한다.
강관(1)은 직선형 강관으로서 그 길이는 대략 6~12m, 직경은 80~3000mm 정도이다.
강관(1)은 통상 원관->외면 전처리->검사->예열->외면 분말 에폭시 도포->외면 접착제 피복->외면 폴리에틸렌 피복->외면 관끝 처리->내면 전처리를 외면 3층 피복 강관이다.
물론, 본 실시예는 강관(1)의 외면 3층 피복은 생략하고, 강관(1)의 내면만 예열한 후 분말 에폭시(FBE)로 라이닝 피복하는 용도로만 사용도 가능하다.
강관내부가열장치(100)는 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 강관(1)을 기준으로 일측(좌측) 및 타측(우측)에 배치되는 강관내부가열기구(200) 및 폐열 회수 덕트 기구(300), 강관내부가열기구(200)가 설치되는 대차(400)를 포함한다.
강관내부가열기구(200)는 도 2c에 도시한 바와 같이, 보일러(210)와 블로워(220), 강관(1)의 내부에 열풍(간접열)을 분사하는 열풍 분사관(230), 블로워(220)의 토출구(221)에 좌측 하단이 연결되는 고정형 열풍 가이드 덕트(240), 고정형 열풍 가이드 덕트(240)의 우측 하단에 승강 가능하게 접속된 채 열풍 분사관(230)의 입구측(231)에 연결되는 가동형 열풍 가이드 덕트(250), 열풍 분사관(230)을 승강시켜 강관(1)의 길이방향 센터에 맞추는 제1센터조절부(260), 열풍 분사관(230)과 강관(1) 사이를 막는 제1관끝단캡(270)을 포함한다.
보일러(210)의 출구와 블로워(220)의 입구 사이에는 열풍 덕트(211)로 연결된다.
보일러(210)에는 후술될 제1접속부(320)와 접속되는 주입구(213)가 설치되어, 주입구(213)를 통해 회수된 폐열이 보일러(210)에 들어가 재사용되어 열효율을 높이게 된다.
열풍 분사관(230)은 블로워(220)를 통한 열풍을 강관(1)의 내부로 분출하는 것으로, 수평으로 길게 뻗어있는 끝이 막힌 연통과 비슷하다.
또한, 열풍 분사관(230)의 하측에는 슬라이드 댐퍼(233)가 길이방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 있다.
이 슬라이드 댐퍼(233)는 열풍의 양을 조절할 수 있다.
또한, 슬라이드 댐퍼(233)가 하측에 있는 것은 더운 공기는 위로 올라가기 때문에 아래쪽으로 열풍을 분사하면 위로 올라가 균일한 가열을 가능케 한다.
물론, 강관(1)의 내부 상하 온도차를 줄이기 위해 강관(1)을 강관터닝부(530)로 터닝(저속 회전)하면서 그 내면에 열풍을 분사해서 예열을 행한다.
고정형 열풍 가이드 덕트(240)는 그 일측이 블로워(220)의 토출구(221)에 연결되는 역U자 형상의 덕트이다.
또한, 고정형 열풍 가이드 덕트(240)는 대차(400)에 설치된 프레임(241)에 지지되어 있다.
가동형 열풍 가이드 덕트(250)는 엘보 형상으로서, 일측이 고정형 열풍 가이드 덕트(240)의 우측 하단에 승강 가능하게 접속된(외주면에 끼워진) 채 타측이 열풍 분사관(230)의 입구측(231)에 연결되는 덕트이다.
제1센터조절부(260)는 강관(1)의 직경에 따라 열풍 분사관(230)을 승강시켜 센터를 맞추는 구성이다.
제1센터조절부(260)는 도 3a에 도시한 바와 같이, 열풍 분사관(230)의 입구측(231)에 설치되는 제1브라켓(261)과, 제1브라켓(261)을 리프팅(당겨 올림)하는 제1리프터(263)와, 제1리프터(263)를 지지하는 제1지지대(265)를 포함한다.
제1리프터(263)는 실린더와 피스톤으로 이루어진 구동실린더로 구현되는 것이 바람직하며, 실린더는 제1지지대(265)에 설치되고, 피스톤은 제1브라켓(261)에 설치되어 있다.
본 실시예의 제1센터조절부(260)는 열풍 분사관(230)의 입구측(231)에 직렬로 2개 받친 채 설치되어, 상대적으로 매우 긴 열풍 분사관(230)의 지지 및 리프팅을 안정적으로 행하게 한다.
제1관끝단캡(270)은 강관(1)의 내부를 막는 도넛 형태로서 그 내주면과 외주면에는 단열재 패킹이 설치되어 내부 열기가 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 게 바람직하다.
제1관끝단캡(270)을 지지하는 방식에는 강관(1)의 직경과 무게에 따라 2가지 지지 방식이 있다.
첫째, 캡의 무게가 매우 무거운 경우 좌우로 이동하는 트롤리의 체인호스트의 아이들 체인 롤러에 걸린 체인에 제1관끝단캡(270)을 매달아 강관(1)의 일단 근처에 배치한 상태에서 캡용 제1구동실린더(271)로 접근시켜 강관(1)에 끼운 후 캡용 제1구동실린더(271)를 후퇴시키면, 체인에 매달린 상태에서 강관(1)과 함께 터닝하게 된다. 이 경우의 제1관끝단캡(270)에는 체인이 걸리는 체인 가이드가 외측에 더 형성되어 있다.
둘째, 캡의 무게가 상대적으로 가벼운 경우 캡용 제1구동실린더(271)에 지지된 제1관끝단캡(270)을 열풍 분사관(230)에 대해 제1관끝단캡(270)을 접근시켜 강관(1)에 끼운 후 캡용 제1구동실린더(271)를 후퇴시키고, 강관(1)과 함께 터닝하게 된다.
본 실시예에서는 캡의 무게가 상대적으로 가벼운 두 번째 방식으로 아래와 같이 설명한다.
본 실시예에서는 도 3a에 도시한 바와 같이, 제1관끝단캡(270)은 제1브라켓(261) 또는 열풍 분사관(230)에 설치된 캡용 제1구동실린더(271)에 설치되어 있다.
캡용 제1구동실린더(271)는 캡용 제1실린더(273)와 캡용 제1피스톤(275)으로 구성되어 있다.
캡용 제1실린더(273)는 제1브라켓(261) 또는 열풍 분사관(230)의 외주면에 설치되고, 캡용 제1피스톤(275)에는 제1관끝단캡(270)이 탈착 가능하게 지지되어 있다.
따라서, 도 3a와 같이, 캡용 제1피스톤(275)이 강관(1)의 일단쪽으로 접근하면 제1관끝단캡(270)이 열풍 분사관(230)의 외주면을 따라 앞으로 움직여 강관(1)의 일단에 자동으로 끼워 막게 된다.
캡용 제1피스톤(275)이 신장되어 제1관끝단캡(270)을 강관(1)의 일단에 끼운 후, 캡용 제1피스톤(275)의 끝단에 설치된 탈착편(276) 예컨대 전자석의 자성을 해제하고 뒤로 후퇴시키면, 제1관끝단캡(270)은 강관(1)과 함께 터닝(저속 회전)하게 된다.
이러한 강관내부가열기구(200)는 좌우 길이방향으로 바닥에 깔린 레일(401)을 따라 구르는 대차(400)에 설치되어, 열풍 분사관(230)이 강관(1)의 내부에 삽입 또는 분리시킬 수 있다.
폐열 회수 덕트 기구(300)는 도 2a, 도 2b 및 도 2d에 도시한 바와 같이, 보일러(210)의 주입구(213)에 좌측 하단이 마주하는 고정형 폐열 회수 덕트(310), 주입구(231)에 고정형 폐열 회수 덕트(310)의 좌측 하단을 접속시키는 제1접속부(320), 고정형 폐열 회수 덕트(310)의 우측 하단에 타측이 승강 가능하게 접속된 채 강관(1)의 타단측에 마주하는 가동형 폐열 회수 덕트(330), 가동형 폐열 회수 덕트(330)의 일측을 강관(1)의 타단에 접속시키는 제2접속부(340), 가동형 폐열 회수 덕트(330)를 승강시켜 강관(1)의 센터와 맞추는 제2센터조절부(350), 가동형 폐열 회수 덕트(330)와 강관(1) 사이를 막는 제2관끝단캡(360)을 포함한다.
고정형 폐열 회수 덕트(310)는 강관(1)의 타단에서 나오는 폐열을 보일러(210)로 회수하게 연결시켜 주는 덕트로서, ㄷ자 형상으로, 바닥에 놓여 지지되거나 매달린 형태로 지지될 수 있다.
제1접속부(320)는 도 2a의 상태에서 도 2b의 상태로 되었을 때 필요한 구성이다.
즉, 제1접속부(320)는 도 3b에 도시한 바와 같이, 고정형 폐열 회수 덕트(310)의 좌측 하단의 외측에 끼워지는 제1가동접속덕트(321)와, 고정형 폐열 회수 덕트(310)에 대해 제1가동접속덕트(321)를 주입구(231)에 접근/후퇴시키는 덕트용 제1구동실린더(322)를 포함한다.
덕트용 제1구동실린더(322)는 고정형 폐열 회수 덕트(310)에 설치된 덕트용 제1실린더(322a)와, 제1가동접속덕트(321)에 설치되는 덕트용 제1피스톤(322b)으로 이루어진다.
따라서, 제1가동접속덕트(321)가 주입구(231)에 접근해서 맞닿게 되면 회수되는 폐열이 순환 가능하게 된다.
가동형 폐열 회수 덕트(330)는 가동형 열풍 가이드 덕트(250)와 마찬가지로 엘보 형상으로서, 타측이 고정형 폐열 회수 덕트(310)의 우측 하단에 승강 가능하게 접속된(외주면에 끼워진) 채 일측이 강관(1)의 타단에 접속되는 덕트이다.
제2접속부(340)는 도 3c에 도시한 바와 같이, 가동형 폐열 회수 덕트(330)의 일단 외측에 슬라이딩 가능하게 끼워지는 가동형 수평관(341)과, 가동형 수평관(341)을 강관(1)의 타단에 접근/후퇴시키는 덕트용 제2구동실린더(342)를 포함한다.
덕트용 제2구동실린더(342)는 가동형 폐열 회수 덕트(330)에 설치된 덕트용 제2실린더(342a)와, 가동형 수평관(341)에 설치되는 덕트용 제2피스톤(342b)으로 이루어진다.
또한, 가동형 폐열 회수 덕트(330)에 대해 제2관끝단캡(360)을 강관(1)의 타단으로 접근/후퇴시키는 캡용 제2구동실린더(344)를 포함한다.
캡용 제2구동실린더(344)도 캡용 제1구동실린더()와 마찬가지로, 가동형 폐열 회수 덕트(330)에 설치되는 캡용 제2실린더(344a)와, 제2관끝단캡(360)에 설치되는 캡용 제2피스톤(344b)으로 이루어진다.
캡용 제2피스톤(344b)에는 탈착편(376) 예컨대 전자석이 설치되어, 자성의 해제 여부에 따라 탈착되게 된다.
자성의 해제로 캡용 제2피스톤(344b)을 후퇴시켜 탈거시키면 강관(1)과 함께 제1,2관끝단캡(270)(360)도 터닝하게 된다.
이와 같이 제2관끝단캡(360)과 가동형 수평관(341)이 강관(1)에 접근해서 맞닿게 되면 폐열이 나와 순환 가능하게 된다.
제2관끝단캡(360)도 제1관끝단캡(270)과 형상이 동일한 한 쌍의 것으로서, 그 구조 및 기능은 제1관끝캡(270)과 같은 방식으로 행해진다.
제2센터조절부(350)도 제1센터조절부(260)와 마찬가지로, 강관(1)의 직경에 따라 가동형 폐열 회수 덕트(330)를 승강시켜 센터를 맞추는 구성이다.
제2센터조절부(350)는 도 3c에 도시한 바와 같이, 가동형 폐열 회수 덕트(330)의 일측에 설치되는 제2브라켓(351)과, 제2브라켓(351)을 리프팅(당겨 올림)하는 제2리프터(353)와, 제2리프터(353)를 지지하는 제2지지대(355)를 포함한다.
제2리프터(353)는 실린더와 피스톤으로 이루어진 구동실린더로 구현되는 것이 바람직한 것으로서, 실린더는 제2지지대(355)에 설치되고, 피스톤은 제2브라켓(351)에 설치되어 있다.
한편, 강관 내면의 분말 에폭시 라이닝 시스템(10)에는 강관핸들링장치(500)가 더 포함되어 있다.
강관핸들링장치(500)는 도 1에 도시한 바와 같이, 강관내부가열장치(100), 분말 에폭시 라이닝 장치(600) 및 강관내부후열장치(900)가 있는 스키드 레일(3) 상에 공통적으로 설치되어 있다.
강관핸들링장치(500)는 도 5a 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 스키드 레일(3)을 타고 구르는 강관(1)을 원하는 공정 위치에 정지시키는 강관정지로드부(510)와, 강관(1)을 터닝시키는 강관터닝부(530)와, 강관터닝부(530)를 리프팅시키는 강관리프트부(550)와, 강관(1)을 다음 공정으로 밀어 굴리는 강관밀개로드부(570)를 포함한다.
강관정지로드부(510)는 도 5c에 도시한 바와 같이, 강관정지로드(511)와, 강관정지로드(511)를 180도 회전시키는 로터리 실린더(513)를 포함한다.
강관정지로드(511)는 도 5c와 같이 수평으로 놓인 상태에서 굴러오는 강관(1)을 터닝 위치에 정지시키는 각도로 회전되어 더 이상 구르지 못하게 막는다.
강관정지로드(511)는 스키드 레일(3)을 받치는 받침 플레이트(520)와, 강관(1)의 양단 외측에 배치되는 가이드 플레이트(522) 사이에 배치되고, 로터리 실린더(513)는 가이드 플레이트(522)에 고정된 채 그 회전축이 가이드 플레이트(522)와 받침 플레이트(520)의 베어링에 지지되어 있다.
가이드 플레이트(522)와 받침 플레이트(520)는 바닥에 고정되는 받침대(524)에 받친 채 체결 고정되어 있다.
강관(1)이 스키드 레일(3) 상에 놓여 있을 때 가이드 플레이트(522)의 상단은 강관(1)의 최하면 보다 위쪽에 배치되어, 강관(1)이 좌우 옆으로 튀어나오지 말게 막아주는 역할을 한다.
강관터닝부(530)는 강관(1)을 받치는 한 쌍의 강관터닝롤러(531)와, 한 쌍의 강관터닝롤러(531)에 회전 동력을 제공하는 회전모터(533)를 포함한다.
강관터닝롤러(531)와 회전모터(533)는 회전축(535)에 연결되고, 회전축(535)은 베어링(537)에 지지되어 있다.
강관터닝롤러(531)도 스키드 레일(3)과 마찬가지로 강관(1)의 미도장부에 적용되게 된다.
강관(1)을 터닝하기 위해서는 강관(1)을 도 5a 및 도 5c의 상태인 스키드 레일(3)로부터 도 6a 및 도 6b와 같이 위로 들어올리는 강관리프트부(550)가 필요하다.
강관리프트부(550)는 강관터닝부(530)를 리프트 가능하게 받치는 가이드받침부(551)와, 가이드받침부(551)를 리프트시키는 리프트 실린더(553)를 포함한다.
가이드받침부(551)는 강관터닝부(530)를 받치는 수가이드받침부(551a)와, 수가이드받침부(551a)의 리프트를 가이드하는 암가이드받침부(551b)를 포함한다.
리프트 실린더(553)는 수직하게 배치되는 실린더(553a)와 피스톤(553b)으로 이루어진다.
실린더(553a)는 암가이드받침부(551b)에 고정되고, 피스톤(553b)은 수가이드받치미부(551a)에 고정된다.
따라서, 피스톤(553b)이 위로 올라가면 수가이드받침부(551a)가 암가이드받침부(551b)의 가이드를 받으면 함께 리프트 된다.
강관밀개로드부(570)는 강관정지로부(510)와 거의 비슷하게, 강관밀개로드(571)와, 강관밀개로드(571)를 회전시키는 로터리 실린더(573)를 포함한다.
또한, 강관밀개로드(571)의 선단에는 롤러(572)가 설치되어, 강관(1)을 밀 때 큰 저항을 받지 않고도 스무스하게 진행되게 한다.
도 7은 강관밀개로드부(570)가 강관(1)을 미는 과정을 나타낸 측면도이다.
강관내부가열장치(100)로 강관(1)의 내부를 가열한 후 스키드 레일(3)을 따라 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600) 쪽의 강관핸들링장치(500) 상에 위치하게 된다.
강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600)는 강관내부가열장치(100)와 유사한 형태를 취한다.
즉, 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600)는 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 강관(1)의 내부에 삽입되는 분말에폭시 노즐관(610)과 그 위에 배치되는 미스트 석션 호스(620), 분말에폭시 노즐관(610)의 후단에 설치되는 분말 에폭시 공급 탱크(630), 미스트 석션 호스(620)의 후단에 설치되는 집진기(640)를 포함한다.
분말에폭시 노즐관(610)의 선단에는 아래로 분사하는 노즐(611)이 설치되어 있다.
미스트 석션 호스(620)의 선단(621)에는 분사되는 분말 에폭시의 미스트를 석션한다.
분말에폭시 노즐관(610)의 노즐(611)은 미스트 석션 호스(620)의 선단(621)보다 앞쪽에 배치되어, 분말 에폭시가 다 분사된 후 발생되는 미스트만을 석션되게 한다
이러한 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600)는 캐리지(650)에 실려 있다.
따라서, 캐리지(650)가 도 4b와 같이 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600)의 분말에폭시 노즐관(610)과 미스트 석션 호스(620)를 강관(1)의 내부에 삽입한 후 뒤로 후퇴시키면서 작업을 행하게 된다.
물론, 강관(1)은 강관핸들링장치(500)에 의해 터닝시킨다.
한편, 도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600')를 이용한 공정 순서를 나타낸 정면도이다.
도 8a에 도시한 바와 같이, 다른 실시예에 따른 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600')는 강관(1)의 내부에 삽입되는 분말에폭시(FBE) 저장 붐(BOOM)(610')과, 분말에폭시(FBE) 저장 붐(610')에 분말에폭시를 공급하는 분말에폭시 공급부(620')와, 분말에폭시(FBE) 저장 붐(610')을 회전시키는 붐회전부(630')와, 붐회전부(630')가 설치되는 캐리지(650')를 포함한다.
분말에폭시(FBE) 저장 붐(610')은 강관(1)의 내부에 삽입되는 부분으로서, 길이가 길고 단면이 반원의 장대 타입이기 때문에 그 길이를 따라 분말에폭시가 담기게 된다.
분말에폭시 공급부(620')는 분말에폭시(FBE) 저장 붐(610')의 끝단과 강관(1)의 일단 사이에 배치되어 있다.
분말에폭시 공급부(620')는 분말에폭시 공급 탱크(621')와, 분말에폭시 공급 탱크(621')에 설치되는 로터리 밸브(623')와, 분말에폭시 공급 탱크(621')를 바닥에 지지하는 지지대(625')를 포함한다.
분말에폭시 공급 탱크(621')의 배출구(622')는 분말에폭시(FBE) 저장 붐(610')의 바로 위쪽에 배치되어 있다.
로터리 밸브(623')는 케이싱의 위에서 아래로 분말에폭시 이동시 내부의 임페라가 장착된 로터에 의하여 배출, 정량 공급하여 안정적인 분말 에폭시를 공급한다.
또한, 로터리 밸브(623')는 강관(1)의 규격별로 내부에서 분말 에폭시의 소모량에 차이가 있어 로터리 밸브의 회전수를 제어하며 분말 에폭시를 공급한다.
붐회전부(630')는 분말에폭시 저장 붐(610')을 180도 회전시켜 담긴 분말 에폭시를 아래쪽으로 낙하시킨다.
이러한 구성을 갖는 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600')의 공정을 도 8a 내지 도 8d에 따라 설명한다.
먼저, 도 8a와 같이 내부 가열을 마친 강관(1)이 분말에폭시 라이닝 공정 상에 오면, 도 8b와 도 8c와 같이 캐리지(650')가 강관(1) 쪽으로 이동하면, 분말에폭시 공급부(620')의 배출구(622')로부터 분말에폭시 저장 붐(610')으로 공급되어 그 길이방향을 따라 채운다.
도 8c와 같이 분말에폭시 저장 붐(610')에 그 길이방향으로 채워진 후 강관(1)의 내부에 삽입 정지되면, 도 8d와 같이 분말에폭시 저장 붐(610')을 180도 회전(반전)시키면 채워진 분말 에폭시가 아래로 떨어지면서 강관(1)의 길이방향 전체를 도포하게 된다. 물론, 강관(1)은 강관핸들링장치(500)에 의해 터닝시킨다.
이와 같이 일 실시예에 따른 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600)는 강관(1)의 길이방향을 따라 천천히 전후진하면서 도포하기 때문에 시간이 오래 걸려 냉각으로 인한 품질이 저하될 우려가 크고 생산성도 낮지만, 다른 실시예에 다른 강관내부 분말에폭시 라이닝장치(600')는 강관(1)의 전체 길이를 따라 일시로 떨어트려 도포하기 때문에 라이닝 생산 속도가 매우 빠르다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 됨을 부언한다.
1 : 강관 3 : 스키드 레일
10 : 강관 내면의 분말 에폭시 라이닝 시스템
100 : 강관내부가열장치 200 : 강관내부가열기구
210 : 보일러 220 : 블로워
230 : 열풍 분사관 240 : 고정형 열풍 가이드 덕트
250 : 가동형 열풍 가이드 덕트 260,350 : 제1,2센터조절부
270,360 : 제1,2관끝단캡 271 : 캡용 제1구동실린더
300 : 폐열 회수 덕트 기구 310 : 고정형 폐열 회수 덕트
320,340 : 제1,2접속부 330 : 가동형 폐열 회수 덕트
322 : 덕트용 제1구동실린더 341 : 가동형 수평관
342 : 덕트용 제2구동실린더 344 : 캡용 제2구동실린더
400 : 대차 500 : 강관핸들링장치
510 : 강관정지로드부 530 : 강관터닝부
550 : 강관리프트부 570 : 강관밀개로드부
600,600' : 강관내부 분말에폭시 라이닝장치
900 : 강관내부후열장치

Claims (6)

  1. 터닝하는 강관의 내부를 가열하는 강관내부가열장치와, 가열된 상기 강관의 내면을 분말 에폭시(FBE)로 라이닝 코팅하는 강관내부 분말에폭시 라이닝장치를 포함하는 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템으로서,
    상기 강관의 일단측에 배치되는 강관내부가열기구와, 상기 강관내부가열기구가 설치되는 대차와, 상기 강관의 타단측에 배치되는 폐열 회수 덕트 기구를 포함하되,
    상기 강관내부가열기구는 보일러 및 블로워, 상기 강관의 내부에 열풍을 분사하는 열풍 분사관, 상기 블로워의 토출구에 일단이 연결되는 고정형 열풍 가이드 덕트, 상기 고정형 열풍 가이드 덕트의 타단에 승강 가능하게 접속된 채 상기 열풍 분사관의 입구측에 연결되는 가동형 열풍 가이드 덕트, 상기 열풍 분사관을 승강시켜 상기 강관의 센터에 맞추는 제1센터조절부, 상기 열풍 분사관과 상기 강관 사이를 막는 제1관끝단캡을 포함하며,
    상기 폐열 회수 덕트 기구는 상기 보일러의 주입구에 일단이 마주하는 고정형 폐열 회수 덕트, 상기 주입구에 상기 고정형 폐열 회수 덕트의 일단을 접속시키는 제1접속부, 상기 고정형 폐열 회수 덕트의 타단에 승강 가능하게 접속된 채 상기 강관의 타단에 마주하는 가동형 폐열 회수 덕트, 상기 가동형 폐열 회수 덕트의 일단을 상기 강관의 타단에 접속시키는 제2접속부, 상기 가동형 폐열 회수 덕트를 승강시켜 상기 강관의 센터와 맞추는 제2센터조절부, 상기 가동형 폐열 회수 덕트와 상기 강관 사이를 막는 제2관끝단캡을 포함하는 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1접속부는 상기 고정형 폐열 회수 덕트의 일단 외측에 끼워지는 제1가동접속덕트와, 상기 고정형 폐열 회수 덕트에 대해 상기 제1가동접속덕트를 상기 보일러의 주입구에 접근/후퇴시키는 덕트용 제1구동실린더를 포함하고,
    상기 열풍 분사관에 대해 상기 제1관끝단캡을 상기 강관의 일단으로 접근/후퇴시키는 캡용 제1구동실린더를 포함하며,
    상기 제2접속부는 상기 가동형 폐열 회수 덕트의 타단에 끼워지는 가동형 수평관과, 상기 가동형 폐열 회수 덕트에 대해 상기 가동형 수평관을 상기 강관의 타단에 접근/후퇴시키는 덕트용 제2구동실린더를 포함하며,
    상기 가동형 폐열 회수 덕트에 대해 상기 제2관끝단캡을 상기 강관의 타단으로 접근/후퇴시키는 캡용 제2구동실린더를 포함하되,
    상기 캡용 제1,2구동실린더의 제1,2피스톤에는 상기 제1,2관끝단캡에 탈착되는 전자석이 설치되는 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정형 열풍 가이드 덕트는 역U자 형상이고,
    상기 고정형 폐열 회수 덕트는 ㄷ자 형상이고,
    상기 가동형 열풍 가이드 덕트와 가동형 폐열 회수 덕트는 엘보 형상인 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강관을 핸들링하는 강관핸들링장치를 더 포함하되,
    상기 강관핸들링장치는 스키드 레일을 타고 구르는 상기 강관을 원하는 공정 위치에 정지시키는 강관정지로드부와, 상기 강관을 터닝시키는 강관터닝부와, 상기 강관터닝부를 리프팅시키는 강관리프트부와, 상기 강관을 다음 공정으로 밀어 굴리는 강관밀개로드부를 포함하는 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 강관정지로드부는 강관정지로드와, 상기 강관정지로드를 회전시키는 로터리 실린더를 포함하고,
    상기 강관터닝부는 상기 강관을 받치는 한 쌍의 강관터닝롤러와, 상기 한 쌍의 강관터닝롤러에 회전 동력을 제공하는 회전모터를 포함하고,
    상기 강관리프트부는 상기 강관터닝부를 리프트 가능하게 받치는 가이드받침부와, 상기 가이드받침부를 리프트시키는 리프트 실린더를 포함하되,
    상기 가이드받침부는 상기 강관터닝부를 받치는 수가이드받침부와, 상기 수가이드받침부의 리프트를 가이드하는 암가이드받침부를 포함하는 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 강관내부 분말에폭시 라이닝장치는 상기 강관의 내부에 삽입되는 분말에폭시 저장 붐과, 상기 분말에폭시 저장 붐에 분말에폭시를 공급하는 분말에폭시 공급부와, 상기 분말에폭시 저장 붐을 회전시키는 붐회전부(630')와, 붐회전부(630')가 설치되는 캐리지를 포함하는 열풍순환형 강관내부가열장치를 이용한 강관내부 분말에폭시 라이닝 시스템.
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