KR102227920B1

KR102227920B1 - 내화도료의 도장 시공방법

Info

Publication number: KR102227920B1
Application number: KR1020200040575A
Authority: KR
Inventors: 김성빈
Original assignee: 주식회사 칼라테크
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2020-04-02
Publication date: 2021-03-16

Abstract

본 발명은 도장 시 분사되는 내화도료를 설정된 온도로 상승 및 유지시켜 점도를 낮추어 줌으로써 분사 후 내화도료가 피도면의 표면에 매우 균일하고 매끄럽게 코팅되어 추가적인 후처리 작업이 최소화 되거나 필요 없도록 한 내화도료의 도장 시공방법에 관한 것으로, 철구조물의 표면인 피도면을 연마하여 균일하게 전처리하여주는 제1과정; 내화페인트인 주제와 경화제를 2.5대 1의 비율로 혼합하여 점도는 1,000,000이상이고 부착강도는 5.0Mpa이상(800N/cm2)이며 인증두께는 13.05mm~17.05mm 범위를 가지는 내화도료를 제조하는 제2과정; 상기 제2과정에서 제조된 내화도료가 피도면 도장시 낮은 점도로 균일하게 피도면에 부착되고 동시에 흘러내리지 않도록 유동성을 제한한 설정온도인 60~65℃로 가열한 후 유지하여 주되, 상기 설정온도는 동절기에는 10% 상승된 온도인 66~71.5℃로, 하절기에는 10% 감소된 온도인 54~58.5℃로 설정하여 주는 제3과정; 상기 제3과정에서 가열 유지된 내화도료를 고압 분사하여 피도면에 도장하여 주는 제4과정; 및 상기 제4과정 이후 피도면에 코팅된 도장 두께를 측정하고 규정치 미만의 두께를 가지는 피도면은 재차 도장 분사를 수행하는 제5공정을 포함한다.

Description

내화도료의 도장 시공방법{Construction method of refractory paint}

본 발명은 내화도료의 도장 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도장 시 분사되는 내화도료를 설정된 온도로 상승 및 유지시켜 점도를 낮추어 줌으로써 분사 후 내화도료가 피도면의 표면에 매우 균일하고 매끄럽게 코팅되어 후처리 작업을 최소화하거나 필요 없도록 한 내화도료의 도장 시공방법에 관한 것이다.

근래 건축물들이 고층화 및 대형화가 되어감에 따라 철골구조물의 비중이 증대되고 있으며, 특히 건축물의 하중을 받는 보 및 기둥은 매우 중요한 부분으로서 내구성이 뛰어난 강재의 사용이 필수적이다. 정상적인 조건에서는 내구성에 대하여 큰 문제가 없으나 화재발생시 철골구조물에 일반적으로 사용되는 저탄소강이 임계온도(540℃)를 초과하면 철골의 내력이 통상 60% 정도로 감소하고 철골구조물을 이루는 강재 고유의 인장강도나 압축강도 등에 심각한 영향을 초래하게 되며 종국에는 철골구조물의 변형, 붕괴 및 파괴가 일어나는 문제점이 있다.

이러한 화염노출에서의 문제점을 보완하기 위하여 철골구조물에 내화피복을 실시하고 있으며, 건축법에는 보 및 기둥과 같은 주요 구조부에 2시간 이상의 내화성능을 만족시켜야 하는 건축물의 설계 및 시공이 요구되고 있는 추세이다.

내화도료는 도막이 열을 받았을 때, 도막이 스스로 팽창을 하면서 차열성능을 나타내는 특징이 있는데, 도막이 팽창을 할 때 불균일하게 팽창을 하게 되면 크랙이 발생되기 쉽고, 이러한 크랙은 열의 침투로 이어져서 차열성능을 잃어버리게 된다. 특히, 3시간용 내화도료 및 유류화재 내화도료는 1,000℃ 이상에서 최소 2시간 이상 도막이 견뎌야 도막 내부의 온도상승을 억제할 수 있다.

이와 같은 내화도료를 이용한 종래의 도장 시공방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저, 내화도료를 도장할 철구조물의 피도면을 매끈하게 전처리(게링작업)하여 준다.(S1)

그런 다음, 인 내화페인트와 경화제를 일정 비율로 혼합하여 제조한 내화도료를 스프레이건을 이용하여 피도면에 분사하여 도장을 수행한다.(S2)(S3)

상기 도장 후 피복된 도장의 두께를 체크하여 균일하지 못한 부분은 재차 분사를 수행하여 준다.(S4)

상기 내화도료의 도장이 완료되면, 헤라를 이용하여 도장부위의 표면과 두께를 더욱 균일하게 하여준다.(S5)

상기 헤라작업이 완료되면 롤러를 이용하여 도장부위를 매끄럽게 하여주는 제1면처리 작업을 수행한다.(S6)

상기 제1면처리 작업이 완료되면 최종적으로 그라인더를 이용하여 보다 세밀하게 도장부위를 가공하는 제2면처리 작업을 수행한다.

이와 같이 구성되는 종래의 내화도료 도장 및 시공방법은,

상기 S3 및 S4 공정 후, 즉 내화도료의 분사 후 피도면에 도장된 내화도료의 표면이 고르지 않아, 작업자가 헤라작업(S5공정), 롤러작업(S6공정), 그라인더작업(S7공정) 등을 별도로 수행하여야 함으로써, 작업이 번거롭고 힘들며, 이에 따른 작업시간 증가로 비용이 상승되고 생산효율은 저하되는 문제점이 있어 왔다.

등록특허공보 10-0784738(등록일자 2007년12월05일) 등록특허공보 10-0870192(등록일자 2008년11월18일) 등록특허공보 10-1829468(등록일자 2018년02월08일) 등록특허공보 10-1881310(등록일자 2018년07월18일)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 도장 시 분사되는 내화도료를 설정된 온도로 상승 및 유지시켜 점도를 낮추어 줌으로써 분사 후 내화도료가 피도면의 표면에 매우 균일하고 매끄럽게 코팅되어 후처리 작업을 최소화하거나 필요 없도록 한 내화도료의 도장 시공방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 내화도료 분사 도장 후, 후처리 작업인 헤라작업, 롤러작업 및 그라인더작업 등을 최소화 하거나 수행하지 않아 작업이 간단하고 이에 따른 작업시간이 감소하여 비용이 절감되고 생산효율은 상승되도록 한 내화도료의 도장 시공방법을 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 철구조물의 표면인 피도면을 연마하여 균일하게 전처리하여주는 제1과정과; 내화페인트인 주제와 경화제를 2.5대 1의 비율로 혼합하여 점도는 1,000,000이상이고 부착강도는 5.0Mpa이상(800N/cm2)이며 인증두께는 13.05mm~17.05mm 범위를 가지는 내화도료를 제조하는 제2과정과; 상기 제2과정에서 제조된 내화도료가 피도면 도장시 낮은 점도로 균일하게 피도면에 부착되고 동시에 흘러내리지 않도록 유동성을 제한한 설정온도인 60~65℃로 가열한 후 유지하여 주되, 상기 설정온도는 동절기에는 10% 상승된 온도인 66~71.5℃로, 하절기에는 10% 감소된 온도인 54~58.5℃로 설정하여 주는 제3과정과; 상기 제3과정에서 가열 유지된 내화도료를 고압 분사하여 피도면에 도장하여 주는 제4과정과; 상기 제4과정 이후 피도면에 코팅된 도장 두께를 측정하고 규정치 미만의 두께를 가지는 피도면은 재차 도장 분사를 수행하는 제5공정을 포함하고,
상기 제1과정 이후에는 열풍기를 통해 철구조물의 피도면을 가열하여 일정온도로 예열하여 외기의 온도 변화에 관계없이 피도면의 온도를 일정하게 유지시켜줌으로써, 내화도료 도장 분사 시 피도면에 부착되는 내화도료가 낮은 점도로 균일하게 피도면에 부착되도록 함과 동시에 흘러내리는 유동성은 제한시킨 피도면 열풍가열 과정을 더 포함하며,
상기 제2과정 내지 제4과정에 적용되는 도장 장비는,
주제와 경화제가 일정 비율로 투입되면 이를 교반하여 내화도료를 제조하는 교반기와, 상기 교반기에서 제조된 내화도료를 가열탱크로 이송하는 이송펌프와, 상기 교반기로부터 이송된 내화도료를 가열하여 설정온도로 유지하여주는 가열탱크와, 상기 가열탱크에 충전된 내화도료를 고압으로 제어부 및 스프레이건 측으로 이송하는 분사펌프와, 상기 가열탱크의 온도센서를 통해 온도를 검출한 후 상기 가열탱크 내부의 내화도료가 설정된 온도를 유지하도록 가열히터를 온, 오프 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 의해 내화도료를 분사하여 주는 스프레이건으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

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이와 같이 본 발명은 도장 시 분사되는 내화도료를 설정된 온도로 상승 및 유지시켜 점도를 낮추어 줌으로써 분사 후 내화도료가 피도면의 표면에 매우 균일하고 매끄럽게 코팅되어 추가적인 후처리 작업을 최소화 하거나 필요 없도록 한 장점을 제공한다.

또한 본 발명은 내화도료 분사 도장 후, 추가적인 후처리 작업인 헤라작업, 롤러작업 및 그라인더작업 등을 최소화 하거나 수행하지 않아 작업이 간단하고 이에 따른 작업시간이 감소하여 비용이 절감되고 생산효율은 상승되는 장점을 제공한다.

도 1 및 도 2는 종래의 내화도료의 도장 시공방법의 공정도,
도 3은 본 발명에 따른 내화도료의 도장 시공방법의 공정도,
도 4는 본 발명에 적용되는 도장 장비의 구성도,
도 5의 (a)(b)는 본 발명에 따른 분사 도장 후 피도면의 도장 상태도,
도 6은 본 발명의 피도면 열풍가열 공정에 따른 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 도장 후 피도면의 상태를 종래의 것과 비교한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 내화도료의 도장 시공방법의 공정도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 내화도료의 도장 시공방법은,

철구조물의 표면인 피도면을 연마하여 전처리하여주는 제1과정(S10)과, 주제와 경화제를 일정비율로 혼합하여 내화도료를 제조하는 제2과정(S20)과, 상기 제2과정(S20)에서 제조된 내화도료를 설정된 온도로 가열한 후 유지하여 주는 제3과정(S30)과, 상기 제3과정(S30)에서 가열 유지된 내화도료를 고압 분사하여 피도면에 도장하여 주는 제4과정(S40)과, 상기 제4과정(S40) 이후 피도면에 코팅된 도장 두께를 측정하고 규정치 미만의 두께를 가지는 피도면은 재차 도장 분사를 수행하는 제5공정(S50)을 포함한다.

상기 제1과정(S10)은 철구조물의 표면인 피도면을 연마하여 전처리하여주는 과정으로, 철구조물의 불균일한 피도면을 연삭기 등을 통해 균일하게 하여주는 과정이다.(도 2의 S1 과정참조)

상기 제2과정(S20)은 주제와 경화제를 일정비율로 혼합하여 내화도료를 제조하는 과정으로, 주제는 내화페인트이고 주제와 경화제의 혼합비율은 2.5대 1이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 상기 내화도료는 도료타입은 에폭시이며, 점도는 1,000,000이상이고 부착강도는 5.0Mpa이상(800N/cm2)이고, 인증두께는 철구조물이 기둥(또는 보)인 경우 13.05mm~17.05mm 범위에 있게 된다.

상기 제3과정(S30)은 상기 제2과정(S20)에서 제조된 내화도료를 설정된 온도로 가열한 후 유지하여 주는 과정으로, 바람직하게는 상기 내화도료의 온도를 60~65℃ 유지하도록 가열하여 준다.

상기 설정온도(60~65℃)는 상온에서 점도가 높은 내화도료의 점도를 낮추어 주되, 일정한 점성을 유지하도록 하며 이는 분사 도장 시 피도면에 부착되는 내화도료가 낮은 점도로 균일하게 피도면에 부착되도록 함과 동시에 흘러내리는 등 유동성은 제한시킨 특징을 제공하게 된다.

또한 상기 설정온도(60~65℃)는 외기 온도에 따라 가변 설정될 수 있다.

예를 들어 동절기에는 10% 상승된 온도로 설정되며, 하절기에는 10% 감소된 온도로 설정된다. 따라서 동절기에는 66~71.5℃, 하절기에는 54~58.5℃가 될 수 있다.

상기 제4과정(S40)은 상기 제3과정(S30)에서 가열 유지된 내화도료를 고압 분사하여 피도면에 도장하여 주는 과정으로, 스프레이건 등을 통해 고압으로 내화도료를 피도면에 분사하며 이때 전술한 바와 같이 피도면에 부착되는 내화도료는 균일하게 또 신속하게 확장되면서 피도면에 코팅되고 동시에 흘러내리는 등 유동성이 극히 미미하게 된다.

여기에서 상기 제2과정(S20) 내지 제4과정(S40)에 적용되는 도장 장비의 구성을 도 4를 참조하여 살펴본다.

상기 도장 장비는 교반기(10), 이송펌프(20), 가열탱크(30), 분사펌프(40), 제어부(50) 및 스프레이건(60)으로 구성된다.

상기 교반기(10)는 주제(11)와 경화제(12)가 일정 비율로 투입되면 이를 교반하여 내화도료를 제조한다.

상기 이송펌프(20)는 상기 교반기(10)에서 제조된 내화도료를 가열탱크(30)로 이송하여 준다.

상기 가열탱크(30)는 상기 교반기(10)로부터 이송된 내화도료를 가열하여 설정온도인 60~65℃로 유지하여 준다.

상기 가열탱크(30)는 가열탱크(30)를 가열하는 가열히터(31)와 가열탱크(30)의 온도를 검출하는 온도센서(32)를 더 포함한다.

상기 분사펌프(40)는 상기 가열탱크(30)에 충전된 내화도료를 고압으로 제어부(50) 및 스프레이건(60) 측으로 이송시켜준다.

상기 제어부(50)는 상기 가열탱크(30)의 온도센서(32)를 통해 온도를 검출한 후, 상기 가열탱크(30) 내부의 내화도료가 설정된 온도를 유지하도록 가열히터(31)를 온, 오프 제어한다.

그리고 상기 제어부(50)는 상기 분사펌프(40)로부터 제공되는 내화도료를 스프레이건(60)으로 단속 제어하여 준다.

상기 스프레이건(60)은 상기 제어부(50)의 제어에 의해 내화도료를 분사하여 주게 된다.

상기 제5공정(S50)은 상기 제4과정(S40) 이후 피도면에 코팅된 도장 두께를 측정하고 규정치 미만의 두께를 가지는 피도면은 재차 도장 분사를 수행하는 과정으로, 철구조물의 피도면에 부착된 내화 도료의 두께를 측정하여 규정치 미만인 부위만 스프레이건(60)을 이용하여 분사를 수행함으로써 내화 도장 공정을 완료하게 되는 것이다.

또한 본 발명은 상기 피도면을 전처리하는 제1과정(S10) 이후에는 상기 피도면을 일정한 온도로 예열하여 주는 피도면 열풍가열 과정(S11)이 더 포함될 수 있다.

상기 피도면 열풍가열 과정(S11)은 도 6에서와 같이 열풍기(80)를 통해 철구조물(70)의 피도면을 가열하여 일정온도로 예열하여 주는 것으로, 외기의 온도 변화에 관계없이 피도면의 온도를 일정하게 유지시켜줌으로써, 내화도료 도장 분사 시 피도면에 부착되는 내화도료가 낮은 점도로 균일하게 피도면에 부착되도록 함과 동시에 흘러내리는 등 유동성은 제한시킨 특징을 더욱 유지하게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명 내화도료의 도장 시공방법의 전체 동작과 작용을 이하 설명한다.

먼저, 내화 도장을 수행할 철구조물의 표면인 피도면을 연삭기 등을 통해 균일하게 전처리 하여준다.(S10 과정)

그런 다음, 내화페인트(11)와 경화제(12)를 각각 2.5대 1의 비율로 교반기(10)에 투입하고, 교반기(10)를 동작시켜 내화도료를 제조한다.

이와 같이 내화도료가 제조되면 상기 교반기(10)에서 제조된 내화도료는 이송펌프(20)를 통해 가열탱크(30)로 이송된다.

상기 가열탱크(30)로 이송된 내화도료는 제어부(50)의 제어에 의해 가열히터(31)가 발열되어 가열되기 시작한다.

상기 제어부(50)는 상기 가열탱크(30)의 내화도료가 설정온도를 유지하도록 온도센서(32)를 통해 가열히터(31)를 구동 제어한다.

이와 같이 상기 내화도료의 온도가 설정온도인 60~65℃가 되면, 분사펌프(40)가 동작하여 상기 가열탱크(30)에 충전된 내화도료를 고압으로 스프레이건(60) 측으로 이송시켜준다.(S20, S30 과정)

따라서 작업자는 스프레이건(60)을 통해 내화도료를 피도면으로 분사하여 주게 된다.

이와 같이 가열 유지된 내화도료를 스프레이건(60)을 통해 고압으로 피도면에 분사하면 피도면에 부착되는 내화도료는 균일하게 또 신속하게 확장되면서 피도면에 코팅되고 동시에 흘러내리는 등 유동성이 거의 없게 된다.

도 5는 철구조물의 피도면에 내화도료가 분사된 실제 현장사진으로 도 5의 (a) 철구조물 피도면에 내화도료가 분사된 상태이고, 도 5의 (b)는 (a)의 점선박스의 확대 사진다.

상기 도 5의 (b)와 같이 피도면에 내화도료가 매우 균일한 입자로 코팅되었음을 알 수 있다.

즉 본 발명에 따른 내화도료의 도장은 철구조물(70)에 도장 시 도 7의 (a)와 같이 종래의 분사 도장 시 표면에 증착된 내화도료가 매우 불균일하고 거친 반면에, 본 발명 분사 도장은 도 7의 (b)와 같이 매우 매끄럽고 균일한 상태임을 알 수 있다.(S40 과정)

이와 같이 스프레이건(60)을 이용한 분사가 완료되면 철구조물의 피도면에 부착된 내화 도료의 두께를 측정하여 규정치 미만인 부위만 스프레이건(60)을 이용하여 분사를 수행함으로써 내화 도장 공정을 완료한다.(S50 과정)

이상에서는 본 발명에 대한 한정된 실시 예들을 설명한 것이나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 실시예가 예상됨을 당업자는 주의해야 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 도장 시 분사되는 내화도료를 설정된 온도로 상승 및 유지시켜 점도를 낮추어 줌으로써 분사 후 내화도료가 피도면의 표면에 매우 균일하고 매끄럽게 코팅되어 추가적인 후처리 작업이 최소화 되거나 필요 없도록 한 장점을 제공한다.

또한 본 발명은 내화도료 분사 도장 후, 추가적인 후처리 작업인 헤라작업, 롤러작업 및 그라인더작업 등을 최소화 하거나 수행하지 않아 작업이 간단하고 이에 따른 작업시간이 감소하여 비용이 절감되고 생산효율은 상승되는 장점을 제공하는 것이다.

10: 교반기 20: 이송펌프
30: 가열탱크 40: 분사펌프
50: 제어부 60: 스프레이건

Claims

철구조물의 표면인 피도면을 연마하여 균일하게 전처리하여주는 제1과정(S10);
내화페인트인 주제와 경화제를 2.5대 1의 비율로 혼합하여 점도는 1,000,000이상이고 부착강도는 5.0Mpa이상(800N/cm2)이며 인증두께는 13.05mm~17.05mm 범위를 가지는 내화도료를 제조하는 제2과정(S20);
상기 제2과정(S20)에서 제조된 내화도료가 피도면 도장시 낮은 점도로 균일하게 피도면에 부착되고 동시에 흘러내리지 않도록 유동성을 제한한 설정온도인 60~65℃로 가열한 후 유지하여 주되, 상기 설정온도는 동절기에는 10% 상승된 온도인 66~71.5℃로, 하절기에는 10% 감소된 온도인 54~58.5℃로 설정하여 주는 제3과정(S30);
상기 제3과정(S30)에서 가열 유지된 내화도료를 고압 분사하여 피도면에 도장하여 주는 제4과정(S40); 및
상기 제4과정(S40) 이후 피도면에 코팅된 도장 두께를 측정하고 규정치 미만의 두께를 가지는 피도면은 재차 도장 분사를 수행하는 제5공정(S50)을 포함하고,
상기 제1과정(S10) 이후에는 열풍기(80)를 통해 철구조물(70)의 피도면을 가열하여 일정온도로 예열하여 외기의 온도 변화에 관계없이 피도면의 온도를 일정하게 유지시켜줌으로써, 내화도료 도장 분사 시 피도면에 부착되는 내화도료가 낮은 점도로 균일하게 피도면에 부착되도록 함과 동시에 흘러내리는 유동성은 제한시킨 피도면 열풍가열 과정(S11)을 더 포함하며,
상기 제2과정(S20) 내지 제4과정(S40)에 적용되는 도장 장비는,
주제(11)와 경화제(12)가 일정 비율로 투입되면 이를 교반하여 내화도료를 제조하는 교반기(10)와, 상기 교반기(10)에서 제조된 내화도료를 가열탱크(30)로 이송하는 이송펌프(20)와, 상기 교반기(10)로부터 이송된 내화도료를 가열하여 설정온도로 유지하여주는 가열탱크(30)와, 상기 가열탱크(30)에 충전된 내화도료를 고압으로 제어부(50) 및 스프레이건(60) 측으로 이송하는 분사펌프(40)와, 상기 가열탱크(30)의 온도센서(32)를 통해 온도를 검출한 후 상기 가열탱크(30) 내부의 내화도료가 설정된 온도를 유지하도록 가열히터(31)를 온, 오프 제어하는 제어부(50)와, 상기 제어부(50)의 제어에 의해 내화도료를 분사하여 주는 스프레이건(60)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 내화도료의 도장 시공방법.
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