KR102441839B1 - Manufacturing method of structural steel pipe - Google Patents

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Abstract

Provided is a manufacturing method of a steel pipe, which performs heat treatment processes of a pipe as consecutive processes to improve productivity of a steel pipe manufacturing process, and prevents a negligence accident caused by cooling water introduced into and accumulated in a steel pipe by a prior welding process and the like when performing a heat treatment process of the steel pipe before a cutting process of the steel pipe. The manufacturing method of a steel pipe comprises: a molding step of molding a steel plate base material in a prescribed shape; a welding step of welding both edges of the molded steel plate base material to form a steel pipe; a cooling step of cooling the steel pipe; a sizing step of machining the cooled steel pipe into a preset shape; and a cutting step of cutting the steel pipe into a prescribed length.

Description

강관의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF STRUCTURAL STEEL PIPE}Manufacturing method of steel pipe {MANUFACTURING METHOD OF STRUCTURAL STEEL PIPE}

본 발명은 강관의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a steel pipe.

일반적으로, 강관은 건설, 자동차, 가전 등 다양한 산업에서 사용되고 있다. 이러한 강관은 강철 모재를 원통형, 사각기둥 등의 형상을 이루도록 가공한 후 접합 부분을 용접하는 방식으로 제작된다. 강관은 강관 제조 과정에서 접합 부분을 용접하는 방식에 따라 가스용접 강관, 서브머지드아크용접(SAW, Submerged Arc Welding) 강관, 전기저항용접(ERW, Electric Resistance Welding) 강관 등으로 분류될 수 있다.In general, steel pipes are used in various industries such as construction, automobiles, and home appliances. Such a steel pipe is manufactured by processing a steel base material to form a cylindrical shape, a square column, and the like, and then welding the joint part. Steel pipe can be classified into gas welded steel pipe, submerged arc welding (SAW) steel pipe, electric resistance welding (ERW) steel pipe, etc.

이 중 강관 생산량의 대부분을 차지하는 전기저항용접 강관은 전기 유도 방식으로 열을 발생시켜 접합부를 용접한다. 보다 구체적으로, 원형 형상으로 성형된 금속 모재의 양쪽 끝 접합부에 전기저항 또는 전기유도를 통해 저항열을 발생시키며, 이러한 저항열을 이용하여 접합부를 용접하게 된다. 이후, 용접된 접합부 즉, 용접비드 부분에 국소 열처리를 통하여 기계적 특성을 향상시킬 수 있다.Electrical resistance welded steel pipe, which accounts for most of the steel pipe production, generates heat in an electric induction method to weld the joint. More specifically, resistance heat is generated through electrical resistance or electric induction at both ends of the junction of the metal base material formed in a circular shape, and the junction is welded using this resistance heat. Thereafter, the mechanical properties may be improved through local heat treatment on the welded joint, that is, the weld bead portion.

특허문헌 1(등록특허공보 제10-0761730호)을 참조하면, 전기저항용접 강관을 열처리함에 있어서, 용접부에 국부적인 열처리를 수행함으로써, 용접 접합부의 잔류응력을 제거하고 균일한 금속조직과 향상된 기계적 특성을 확보하는 기술이 알려져 있다.Referring to Patent Document 1 (Registration Patent Publication No. 10-0761730), in the heat treatment of electric resistance welded steel pipe, by performing local heat treatment on the welded part, the residual stress of the welded joint is removed and a uniform metal structure and improved mechanical Techniques for securing properties are known.

용접 및 국소 열처리 공정이 진행된 후, 강관은 냉각 공정, 사이징 공정 및 절단 공정을 거치게 된다. 그리고 절단 공정을 통해 강관을 소정의 크기로 절단한 이후에는 강관 내부의 잔류 응력을 제거하면서 기계적 특성을 향상시키기 위하여 강관 전체에 뜨임(tempering), 담금질(quenching)과 같은 열처리 공정을 진행한다.After the welding and local heat treatment processes are performed, the steel pipe is subjected to a cooling process, a sizing process, and a cutting process. After the steel pipe is cut to a predetermined size through the cutting process, heat treatment processes such as tempering and quenching are performed on the entire steel pipe in order to improve mechanical properties while removing residual stress inside the steel pipe.

그러나 이러한 종래의 강관 제조 공정에 따르면, 강관을 소정의 크기로 절단한 이후 기계적 특성을 부여하기 위한 열처리를 진행함에 따라 열처리 공정이 연속적으로 수행되지 못하게 되고, 이에 따라 강관의 생산성이 저하되는 문제가 있었다.However, according to such a conventional steel pipe manufacturing process, the heat treatment process cannot be continuously performed as the steel pipe is cut to a predetermined size and then heat treatment is performed to impart mechanical properties, thereby reducing the productivity of the steel pipe. there was.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 강관 제조 공정에서 용관의 열처리 공정을 연속공정으로 수행하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 강관의 절단 공정 전 강관의 열처리 공정을 수행함에 있어서, 앞선 용접 공정 등에 의해 강관 내부로 유입되어 고인 냉각수에 의한 안전 사고의 발생을 방지할 수 있는 강관의 제조방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to improve productivity by performing the heat treatment process of the molten pipe as a continuous process in the steel pipe manufacturing process. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a steel pipe that can prevent the occurrence of safety accidents caused by cooling water flowing into and stagnating.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 과제를 해결하기 위한 강관의 제조방법은 본 발명의 강판 모재를 소정의 형상으로 성형하는 성형 단계; 성형된 강판 모재의 양 모서리를 용접하여 강관을 형성하는 용접 단계; 상기 강관을 냉각하는 냉각 단계; 냉각된 상기 강관을 사전 설정된 형상으로 가공하는 사이징 단계; 상기 강관을 소정의 길이로 자르는 절단 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.A method of manufacturing a steel pipe for solving the above-described problems includes a forming step of forming a steel sheet base material of the present invention into a predetermined shape; A welding step of forming a steel pipe by welding both edges of the formed steel sheet base material; a cooling step of cooling the steel pipe; a sizing step of processing the cooled steel pipe into a preset shape; It may be characterized in that it comprises a cutting step of cutting the steel pipe to a predetermined length.

상기 절단 단계 이전에 상기 강관에 고주파 열처리를 수행하는 열처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The method may further include a heat treatment step of performing high frequency heat treatment on the steel pipe before the cutting step.

상기 열처리 단계 이전에 상기 강관 내부에 고인 냉각수를 제거하는 냉각수 제거 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The method may further include a cooling water removal step of removing the cooling water accumulated in the steel pipe before the heat treatment step.

상기 냉각수 제거 단계는 상기 강관의 내부와 외부를 연통하도록 지표면을 향하는 위치에 복수의 홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The removing of the cooling water may include forming a plurality of holes at positions facing the ground surface to communicate the inside and the outside of the steel pipe.

상기 복수의 홀은 상기 강관의 길이 방향으로 일정한 간격을 두고 형성되며, 상기 절단 단계에서는 상기 복수의 홀이 형성된 위치에서 상기 강관을 절단하는 것을 특징으로 할 수 있다.The plurality of holes may be formed at regular intervals in the longitudinal direction of the steel pipe, and in the cutting step, the steel pipe may be cut at a position where the plurality of holes are formed.

본 발명의 강관의 제조방법에서는 강관 제조 공정에서 강관을 제품 단위로 절단한 후 절단된 개별 강관에 대해 열처리를 수행하는 것이 아니라 절단 공정 이전에 열처리를 연속 공정으로 수행할 수 있다. 이로 인해, 강관의 강도 및 성형성을 확보하면서도 생산성을 현저히 증가시킬 수 있다.In the method for manufacturing a steel pipe of the present invention, the heat treatment may be performed as a continuous process before the cutting process, rather than performing heat treatment on the cut individual steel pipes after cutting the steel pipe into product units in the steel pipe manufacturing process. Accordingly, it is possible to significantly increase productivity while ensuring the strength and formability of the steel pipe.

나아가 본 발명의 강관의 제조방법에서는 기 수행된 공정에 의해 강관 내부에 유입되어 고인 냉각수를 제거한 후 열처리를 수행함으로써, 열처리 과정에서 냉각수가 폭발적으로 기화하여 발생할 수 있는 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.Furthermore, in the method for manufacturing a steel pipe of the present invention, a safety accident that may occur due to explosive vaporization of the coolant during the heat treatment process can be prevented in advance by performing heat treatment after removing the cooling water that has flowed into the inside of the steel pipe by the previously performed process. have.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 강관의 제조방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 강관의 제조방법에서 냉각수 제거를 위해 복수의 홀이 형성된 강관을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 강관의 제조방법에서 냉각수 제거를 위해 틸팅된 강관을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 강관의 제조방법에서 절단 단계가 수행된 강관을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 강관의 제조방법의 다른 실시예를 순차적으로 나타내는 순서도이다.
1 is a flowchart sequentially illustrating a method for manufacturing a steel pipe of the present invention.
2 is a view schematically showing a steel pipe in which a plurality of holes are formed for removing cooling water in the method for manufacturing a steel pipe of the present invention.
3 is a view schematically showing a steel pipe tilted to remove cooling water in the method for manufacturing a steel pipe of the present invention.
4 is a view schematically showing a steel pipe in which a cutting step is performed in the method for manufacturing a steel pipe of the present invention.
5 is a flowchart sequentially showing another embodiment of the method for manufacturing a steel pipe of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural, unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components. Like reference numerals refer to like elements throughout, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein will have the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

도 1은 본 발명의 강관의 제조방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.1 is a flowchart sequentially illustrating a method for manufacturing a steel pipe of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 제조 방법은 성형 단계(S110), 용접 단계(S120), 냉각 단계(S130), 사이징 단계(S140), 냉각수 제거 단계(S150), 열처리 단계(S160) 및 절단 단계(S170)를 포함할 수 있다.1 , the method for manufacturing a steel pipe according to an embodiment of the present invention includes a forming step (S110), a welding step (S120), a cooling step (S130), a sizing step (S140), a cooling water removal step (S150), and heat treatment It may include a step (S160) and a cutting step (S170).

본 발명의 일 실시예에 따른 강관 제조 방법 이전에는 강판 모재에 대한 전처리 단계가 이루어질 수 있다. 전처리 단계에서는 언코일링(uncoiling), 레벨링(leveling) 및 에지 밀링(edge milling) 공정이 수행될 수 있다.Prior to the method for manufacturing a steel pipe according to an embodiment of the present invention, a pretreatment step for the steel sheet base material may be performed. In the pretreatment step, uncoiling, leveling, and edge milling processes may be performed.

언코일링 공정은 감겨진 상태로 공급된 강판 모재를 순차적으로 풀어주는 공정이고, 레벨링 공정은 언코일링 공정을 통해 풀어진 강판 모재를 다수의 압연롤을 이용하여 강판 모재의 상측 및 하측에서 가압함으로써 평탄하게펴주는 공정이다. 그리고 에지 밀링 공정은 평탄화된 강판 모재의 양측 모서리를 절삭하여 강판 모재가 사전설정된 폭을 갖도록 하는 공정이다. 전처리 단계에서는 이외에도 언코일링 공정을 통해 풀어진 강판 모재를 재차 감는 리코일링 공정이 이루어질 수 있으며, 언코일링 공정과 리코일링 공정은 교대로 반복하여 수행될 수 있다. 또한, 에지 밀링 공정 이후에는 절삭된 양측 모서리 부분을 다듬는 사이드 트리밍(side trimming) 공정이 추가적으로 수행될 수 있다.The uncoiling process is a process of sequentially unwinding the steel plate base material supplied in a wound state, and the leveling process is by pressing the steel plate base material unwound through the uncoiling process from the upper and lower sides of the steel plate base material using a plurality of rolling rolls. It is a flattening process. And the edge milling process is a process of cutting both sides of the flattened steel plate base material to have the steel plate base material has a preset width. In addition to the pretreatment step, a recoiling process of rewinding the steel sheet base material loosened through the uncoiling process may be performed, and the uncoiling process and the recoiling process may be alternately repeated. In addition, after the edge milling process, a side trimming process of trimming both cut corners may be additionally performed.

본 실시예에 따른 성형 단계(S110)에서는 전처리 단계를 통해 준비된 강판 모재를 원통형 형상으로 성형한다.In the forming step (S110) according to the present embodiment, the steel sheet base material prepared through the pretreatment step is formed into a cylindrical shape.

구체적으로, 성형 단계(S110)에서 강판 모재는 강판 모재의 길이 방향(즉, 강판 모재의 반송 방향)과 교차하는 강판 모재의 폭 방향으로 감겨진다. 즉, 강판 모재는 성형 단계(S110)를 거치면서 강판 모재의 폭 방향의 양측 모서리가 서로 마주하도록 원통형으로 말아지게 된다.Specifically, in the forming step (S110), the steel plate base material is wound in the width direction of the steel plate base material intersecting the longitudinal direction (ie, the conveyance direction of the steel plate base material) of the steel plate base material. That is, the steel plate base material is rolled in a cylindrical shape so that both edges of the steel plate base material in the width direction face each other while going through the forming step ( S110 ).

여기서, 서로 마주하는 양측 모서리 부분은 후술하는 용접 단계에서 접합이 이루어지는 접합부가 된다. 접합부는 강판 모재의 길이 방향으로 곧게 연장될 수 있다. 이와 달리, 접합부는 원통 형상의 강판 모재의 외주에서 나사선을 이루면서 길이 방향으로 연장될 수도 있다.Here, both side edge portions facing each other become a junction where the junction is made in a welding step to be described later. The joint portion may extend straight in the longitudinal direction of the steel plate base material. Alternatively, the joint portion may extend in the longitudinal direction while forming a thread on the outer periphery of the cylindrical steel plate base material.

한편, 본 발명은 강판 모재가 원통 형상으로 형성되는 것에 한정되는 것은 아니며, 강판 모재는 다각형이나 기타 다른 형상의 단면을 갖도록 성형될 수 있다. 예를 들어, 강판 모재를 강판 모재의 폭 방향으로 복수회 접는 방식으로 사각형 형상의 단면을 갖도록 성형하는 것도 가능하다. 본 실시예에 따른 용접 단계(S120)에서는 성형 단계(S110)를 거친 강판 모재의 접합부를 용접하여 강관(100)을 형성한다. 용접 단계(S120)에서의 용접은 전기저항용접으로 수행할 수 있다. 전기저항용접은 양측 모서리에 전자기파 또는 전류를 가하여 발생하는 열을 이용하는 용접 방법으로서, 이러한 전기저항용접은 주지된 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 한편, 본 발명은 전기저항용접으로 제작되는 전기저항용접 강관의 제조 방법에 한정되는 것은 아니며, 서브머지드아크용접으로 제작된 서브머지드아크용접 강관, 아크 용접으로 제작된 아크용접 강관 등 다른 공지의 용접 강관의 제조 방법에도 적용 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to that the steel plate base material is formed in a cylindrical shape, the steel plate base material may be formed to have a cross section of a polygonal or other shape. For example, it is also possible to shape the steel plate base material to have a rectangular cross section by folding the base material a plurality of times in the width direction of the steel plate base material. In the welding step (S120) according to the present embodiment, the steel pipe 100 is formed by welding the junction of the steel plate base material that has undergone the forming step (S110). The welding in the welding step (S120) may be performed by electric resistance welding. Electrical resistance welding is a welding method using heat generated by applying electromagnetic waves or current to both edges, and since such electrical resistance welding is a well-known technique, a detailed description thereof will be omitted. On the other hand, the present invention is not limited to the manufacturing method of electric resistance welded steel pipe produced by electric resistance welding, submerged arc welded steel pipe produced by submerged arc welding, arc welded steel tube produced by arc welding, etc. It is also applicable to the manufacturing method of welded steel pipe.

용접 단계(S120)는 용접 과정에서 발생하는 용접비드를 고용화하여 용접비드 부분의 기계적 특성을 향상시키는 국소 열처리 단계(S121)를 더 포함할 수 있다. 국소 열처리 단계(S121)는 후술하는 열처리 단계(S160)와 구별되는 별개의 공정으로서, 접합부의 용접 과정에서 발생하는 용접비드 및 이와 인접한 부분에 대해서만 열처리가 이루어지게 된다. 이러한 국소 열처리 단계(S121)를 통하여, 용접 과정에서 생성된 용접비드 부분의 잔류 응력을 제거하고, 강판 모재와 유사한 금속조직 및 향상된 기계적 특성을 확보할 수 있게 된다.The welding step (S120) may further include a local heat treatment step (S121) of improving the mechanical properties of the weld bead portion by dissolving the weld bead generated during the welding process into a solid solution. The local heat treatment step ( S121 ) is a separate process distinct from the heat treatment step ( S160 ), which will be described later, and heat treatment is performed only on the weld bead generated during the welding process of the joint and the portion adjacent thereto. Through this local heat treatment step (S121), it is possible to remove the residual stress of the weld bead portion generated in the welding process, and to secure a metal structure similar to the steel sheet base material and improved mechanical properties.

본 실시예에 따른 냉각 단계(S130)에서는 가열된 강관(100)의 냉각을 수행한다. 상술한 성형 단계(S110), 용접 단계(S120) 및 국소 열처리 단계(S121) 등을 거치면서 강관(100)에 많은 열이 가해져 열 변형이 발생할 수 있게 된다. 이에, 본 실시예에 따른 냉각 단계(S130)에서는 공랭 또는 수냉을 통해 강관(100)을 식혀 준다.In the cooling step ( S130 ) according to the present embodiment, cooling of the heated steel pipe 100 is performed. Through the above-described forming step (S110), welding step (S120), local heat treatment step (S121), etc., a lot of heat is applied to the steel pipe 100 so that thermal deformation may occur. Accordingly, in the cooling step ( S130 ) according to the present embodiment, the steel pipe 100 is cooled through air cooling or water cooling.

본 실시예에 따른 사이징 단계(S140)에서는 냉각된 강관(100)을 사전 설정된 형상으로 가공한다. 예를 들어, 사이징 단계(S140)를 통해 원형 강관의 외경 치수 정밀도를 높일 수 있고, 강관의 단면을 타원, 삼각형, 사각형 기타 다각형 등 원하는 형상으로 가공할 수 있다.In the sizing step (S140) according to the present embodiment, the cooled steel pipe 100 is processed into a preset shape. For example, through the sizing step (S140), the precision of the outer diameter dimension of the round steel pipe can be increased, and the cross section of the steel pipe can be processed into a desired shape such as an ellipse, a triangle, a square, or other polygons.

종래의 강관 제조 방법에서는 냉각 및 사이징 이후 절단 공정을 통해 원하는 길이로 제품을 자르고, 이후 강도 및 내구성 향상을 위해 절단된 각 단위 제품별로 열처리를 수행하였다. 이 경우, 소정의 길이로 절단된 단위 강관(100')에 대해 각각 열처리를 진행함에 따라 생산성이 저하될 수 있다.In the conventional steel pipe manufacturing method, the product is cut to a desired length through a cutting process after cooling and sizing, and then heat treatment is performed for each cut unit product to improve strength and durability. In this case, productivity may be reduced as each heat treatment is performed on the unit steel pipe 100 ′ cut to a predetermined length.

이러한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 냉각 및 사이징 이후 강관을 사전 설정된 길이로 절단하기 전에 강관(100) 전체에 대한 열처리 공정을 수행한다. 다만, 강관의 제조 공정 중 용접 공정, 열처리 공정 등에서 열변형을 방지하기 위해 지속적으로 뿌려진 냉각수가 강관 안에 그대로 고여 있게 되고, 고주파 열처리 과정에서 강관 안에 고여 있는 냉각수가 폭발적으로 기화하면서 안전 사고가 발생할 수 있기에, 열처리 공정과 동시에 또는 그 전에 냉각수를 제거하는 공정을 수행한다.In order to solve the problems of the prior art, in an embodiment of the present invention, a heat treatment process is performed on the entire steel pipe 100 before cutting the steel pipe to a preset length after cooling and sizing. However, the cooling water continuously sprayed to prevent thermal deformation in the welding process and heat treatment process during the steel pipe manufacturing process remains in the steel pipe as it is, and during the high frequency heat treatment process, the coolant in the steel pipe evaporates explosively, which may cause a safety accident. Therefore, a process of removing the cooling water is performed simultaneously with or before the heat treatment process.

이처럼, 본 실시예에서는 냉각 단계(S130) 및 사이징 단계(S140) 이후에 냉각수 제거 단계(S150)를 수행한다. 냉각수 제거 단계(S150)에서는 성형, 용접, 국소 열처리, 냉각 등을 거치면서 강관(100) 내부로 유입되어 고이게 된 냉각수를 제거한다.As such, in this embodiment, the cooling water removal step (S150) is performed after the cooling step (S130) and the sizing step (S140). In the cooling water removal step (S150), the cooling water flowing into the steel pipe 100 and stagnating is removed while undergoing molding, welding, local heat treatment, cooling, and the like.

냉각수 제거 단계(S150)는 강관의 내부와 외부를 연통하도록 지표면을 향하는 위치에 복수의 홀을 형성하는 단계(노칭 단계; S151)를 포함할 수 있고, 이와 함께 또는 이와 별개로 강관을 지표면에 대해 사전 설정된 각도로 기울이는 틸팅 단계(S152)를 포함할 수 있다.The cooling water removal step (S150) may include forming a plurality of holes (notching step; S151) at positions facing the ground surface to communicate the inside and the outside of the steel pipe, together or separately from the steel pipe to the ground surface. It may include a tilting step (S152) of tilting to a preset angle.

도 2는 본 발명의 강관의 제조방법에서 냉각수 제거를 위해 복수의 홀이 형성된 강관을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 강관의 제조방법에서 냉각수 제거를 위해 틸팅된 강관을 개략적으로 나타낸 도면이다. 이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 냉각수 제거 단계(S150)를 상세히 설명한다.2 is a view schematically showing a steel pipe having a plurality of holes formed for removing cooling water in the method for manufacturing a steel pipe of the present invention, and FIG. 3 is a view schematically showing a steel pipe tilted for removing cooling water in the method for manufacturing a steel pipe of the present invention It is a drawing. Hereinafter, the cooling water removal step ( S150 ) according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 .

냉각수 제거 단계(S150) 중 노칭 단계(S151)에서는 강관(100)의 외부로 냉각수를 배수하기 위하여 복수의 홀을 형성한다. 구체적으로, 노칭 단계(S151)에서는 강관(100)의 지표면을 향하는 위치에 강관의 내부와 외부를 연통하도록 복수의 홀(101)을 형성한다. 이에 따라, 용접, 국소 열처리 등을 거치면서 강관(100) 내부에 고이게 된 냉각수가 복수의 홀(101)을 통해 외부로 배출될 수 있다.In the notching step ( S151 ) of the coolant removal step ( S150 ), a plurality of holes are formed to drain the coolant to the outside of the steel pipe ( 100 ). Specifically, in the notching step ( S151 ), a plurality of holes 101 are formed at positions facing the ground surface of the steel pipe 100 to communicate the inside and the outside of the steel pipe. Accordingly, the cooling water accumulated in the steel pipe 100 through welding, local heat treatment, etc. may be discharged to the outside through the plurality of holes 101 .

도 2의 (a)를 참조하면, 복수의 홀(101)은 강관(100)의 길이 방향을 따라 사전 설정된 간격(L1)을 두고 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 인접한 복수의 홀(101) 사이의 간격(L1)은 최종적으로 제조되는 단위 강관(100')의 길이와 실질적으로 동일하게 설정할 수 있다.Referring to FIG. 2A , the plurality of holes 101 may be formed at a predetermined interval L1 along the longitudinal direction of the steel pipe 100 . As will be described later, the distance L1 between the plurality of adjacent holes 101 may be set to be substantially equal to the length of the finally manufactured unit steel pipe 100 ′.

복수의 홀(101)은, 예를 들어 강관(100)의 길이 방향과 나란한 축을 기준으로 회전하는 회전 날에 의해 절삭되는 방식으로 형성될 수 있다. 이 경우, 복수의 회전 날이 설치되어 복수의 홀(101)이 동시에 절삭, 형성될 수 있으나, 하나의 회전 날이 순차적으로 절삭하는 방식으로 복수의 홀(101)이 형성될 수도 있다. 다만, 복수의 홀(101)을 형성하는 방법이 이에 한정되는 것은 아니며, 공지의 다른 방식으로 홀을 형성하는 것도 가능할 것이다.The plurality of holes 101 may be formed in such a way that, for example, they are cut by a rotating blade rotating based on an axis parallel to the longitudinal direction of the steel pipe 100 . In this case, a plurality of rotating blades may be installed so that a plurality of holes 101 may be simultaneously cut and formed, but a plurality of holes 101 may be formed in a manner in which one rotating blade sequentially cuts. However, the method of forming the plurality of holes 101 is not limited thereto, and it may be possible to form the holes in other known methods.

이와 같이 형성되는 복수의 홀(101)은 강관(100)의 길이 방향의 폭(t)을 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 복수의 홀(101)의 폭(t)은 회전 날의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다.The plurality of holes 101 formed in this way may be formed to have a width t in the longitudinal direction of the steel pipe 100 . Here, the width t of the plurality of holes 101 may be substantially the same as the thickness of the rotating blade.

복수의 홀(101)은 강관(100)의 원주 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 도 2의 (b)를 참조하면, 원주 방향을 따른 복수의 홀(101)의 길이(R1)는 절삭되지 않은 나머지 부분의 길이(R2)의 절반 이하일 수 있다. 다시 말해, 복수의 홀(101)은 강관(100)의 원주 대비 1/3 이하의 비율을 갖도록 형성될 수 있다. 이는 복수의 홀(101)을 형성하는 과정에서 소정의 냉각수를 추가로 투입하지 않더라도 고여져 있는 냉각수로 인해 절삭 날 및 강관(100)의 절삭 부위를 식힐 수 있는 최대의 비율이다. 복수의 홀(101)의 원주 방향 길이를 상기 비율을 보다 크게 형성하는 경우에는 홀의 형성을 위한 공정에 많은 시간이 소요될 수 있으며, 홀이 형성된 부위의 강도가 현저히 낮아져 후술하는 틸팅 과정에서 응력이 발생하는 경우 파손에 취약하게 된다.The plurality of holes 101 may be formed to be elongated along the circumferential direction of the steel pipe 100 . Referring to FIG. 2B , the length R1 of the plurality of holes 101 along the circumferential direction may be less than or equal to half of the length R2 of the remaining uncut portions. In other words, the plurality of holes 101 may be formed to have a ratio of 1/3 or less to the circumference of the steel pipe 100 . This is the maximum ratio that can cool the cutting edge and the cutting portion of the steel pipe 100 due to the stagnant coolant even if a predetermined coolant is not additionally added in the process of forming the plurality of holes 101 . When the circumferential length of the plurality of holes 101 is formed to be greater than the above ratio, the process for forming the holes may take a lot of time, and the strength of the hole formed portion is significantly lowered, causing stress in the tilting process to be described later. If you do, you are vulnerable to breakage.

냉각수 제거 단계(S150) 중 틸팅 단계(S152)에서는 강관(100)의 외부로 냉각수를 배수하기 위해 강관(100)을 지표면에 대해 사전 설정된 각도로 기울인다.In the tilting step S152 of the cooling water removal step S150 , the steel pipe 100 is tilted at a preset angle with respect to the ground surface to drain the cooling water to the outside of the steel pipe 100 .

일반적으로 강관 제조 과정에서는 강관(100)이 지표면과 나란한 방향으로 이동되며 공정이 순차적으로 진행된다. 이 경우, 용접, 국소 열처리 등을 거치면서 강관(100) 내부에 유입되고 고이는 냉각수를 원활히 배출할 수 없기에, 본 실시예에서는 냉각 단계(S130) 및 사이징 단계(S140)를 거친 강관(100)을 지표면에 대해 경사지게 하여 냉각수가 강관(100)의 경사를 따라 흘러 배출되도록 한다. 즉, 강관(100)이 중력 방향과 수직으로 교차하는 지표면에 대해 구배를 이루도록 한다.In general, in the steel pipe manufacturing process, the steel pipe 100 is moved in a direction parallel to the ground surface, and the process is sequentially performed. In this case, since the cooling water flowing into the steel pipe 100 and stagnating cannot be smoothly discharged through welding, local heat treatment, etc., in this embodiment, the steel pipe 100 that has undergone the cooling step S130 and the sizing step S140 The cooling water flows along the slope of the steel pipe 100 by making it inclined with respect to the ground surface. That is, the steel pipe 100 is made to form a gradient with respect to the ground surface perpendicular to the direction of gravity.

다만, 이와 같이 강관(100)을 지표면에 대해 경사지게 하는 경우, 연속적으로 이어진 강관(100) 표면에 응력이 발생할 수 있다. 도 3을 참조하면, 강관(100)이 지표면에 나란히 배열되어 이동하는 왼쪽 부분에서 구배가 시작되는 부분에서는 강관(100)을 위쪽 방향으로 구부리는 듯한 힘이 작용할 수 있다. 이와 반대로, 구배가 종료되어 강관(100)이 지표면에 나란히 배열되어 이동하는 오른쪽 부분에서는 강관(100)을 아래쪽 방향으로 구부리는 힘이 작용할 수 있다.However, when the steel pipe 100 is inclined with respect to the ground surface in this way, stress may occur on the continuously connected surface of the steel pipe 100 . Referring to FIG. 3 , a force that bends the steel pipe 100 in an upward direction may act at a portion where the gradient starts from the left portion in which the steel pipe 100 is arranged and moved in parallel on the ground surface. Conversely, a force that bends the steel pipe 100 in the downward direction may act on the right side where the gradient is terminated and the steel pipe 100 is aligned and moved on the ground surface.

이에 따라, 강관(100)의 경사가 변화하는 구간에서 응력이 작용하게 되며, 이러한 응력이 강관의 항복강도 보다 높은 경우에는 영구 변형 내지 크랙이 발생할 수 있다. 특히, 복수의 홀(101)이 형성된 부위에 응력이 집중되어 크랙이 발생할 수 있다. 이 경우, 제품 품질이 저하될 뿐만 아니라 생산성도 저하되는바, 본 실시예에서는 이를 고려하여 틸팅 단계에서의 강관(100)의 지표면에 대한 경사각(α)을 설정한다. 즉, 경사가 변하는 부분, 특히 홀이 형성되는 부분에서의 항복강도보다 낮은 응력이 작용될 수 있도록, 경사각(α)은 강관(100)의 항복강도에 상응하는 응력이 작용할 때의 경사각보다 작게 설정한다.Accordingly, stress is applied in the section where the inclination of the steel pipe 100 changes, and when the stress is higher than the yield strength of the steel pipe, permanent deformation or cracks may occur. In particular, stress may be concentrated in a region where the plurality of holes 101 are formed, and cracks may occur. In this case, not only the product quality is lowered but also the productivity is lowered, and in this embodiment, the inclination angle α of the steel pipe 100 with respect to the ground surface in the tilting step is set in consideration of this. That is, the inclination angle α is set to be smaller than the inclination angle when a stress corresponding to the yield strength of the steel pipe 100 is applied so that a stress lower than the yield strength can be applied to the portion where the inclination is changed, particularly the portion where the hole is formed. do.

한편, 도시된 바에 따르면, 강관(100)이 공정 진행 방향을 따라 상향 경사지는 것으로 표현되어 있다. 이 경우, 강관(100) 내부의 잔여 냉각수는 공정 진행 방향과 반대 방향으로 흐르게 된다. 이를 통해, 틸팅 단계(S152) 이후에 진행되는 열처리 단계(S160)에 진입하는 강관(100) 내부의 잔여 냉각수를 최소화될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 강관(100)이 공정 진행 방향을 따라 하향 경사지도록 하는 것도 가능하다.Meanwhile, as illustrated, the steel pipe 100 is expressed as being inclined upward along the process progress direction. In this case, the remaining cooling water inside the steel pipe 100 flows in a direction opposite to the process progress direction. Through this, the residual cooling water inside the steel pipe 100 entering the heat treatment step S160 that is performed after the tilting step S152 can be minimized. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible to make the steel pipe 100 inclined downward along the process progress direction.

도 3에 도시된 실시예에서는 복수의 홀(101)이 형성된 강관(100)을 틸팅하는 것으로 도시되었으나, 이와 달리 홀을 형성하지 않고 강관(100)의 진행 방향으로 구배를 두는 것만으로 냉각수를 제거하는 것도 가능하다.In the embodiment shown in FIG. 3 , it is illustrated that the steel pipe 100 having a plurality of holes 101 is tilted, but unlike this, the cooling water is removed only by placing a gradient in the moving direction of the steel pipe 100 without forming a hole. It is also possible to

물론, 강관(100)의 진행 방향으로 구배를 두지 않고 복수의 홀을 형성하는 것만으로 배수하는 것도 가능할 것이다.Of course, it will be possible to drain the steel pipe 100 only by forming a plurality of holes without providing a gradient in the moving direction.

이와 같은 냉각수 제거 단계(S150)가 수행된 후, 열처리 단계(S160)가 수행된다. 예를 들어, 열처리 단계(S160)에서는 뜨임(tempering)이 이루어져 강관(100)의 인성을 증가시킬 수 있다. 또는, 열처리 단계(S160)에서 코일을 이용한 고주파 열처리가 수행될 수도 있다.After the cooling water removal step (S150) is performed, the heat treatment step (S160) is performed. For example, in the heat treatment step ( S160 ), tempering may be performed to increase the toughness of the steel pipe 100 . Alternatively, high frequency heat treatment using a coil may be performed in the heat treatment step ( S160 ).

다만, 본 열처리 단계(S160)는 앞서 설명한 국소 열처리 단계(S121)와 달리 강관(100) 전체에 대해 열처리가 이루어지는 공정이다. 즉, 열처리 단계(S160)에서는 강관(100)의 외주 방향을 따라 균일하게 열을 가하게 된다.However, this heat treatment step (S160) is a process in which heat treatment is performed on the entire steel pipe 100, unlike the local heat treatment step (S121) described above. That is, in the heat treatment step ( S160 ), heat is uniformly applied along the outer circumferential direction of the steel pipe 100 .

이를 통해, 강관(100)은 원주 방향으로 균일한 기계적 특성을 가질 수 있게 되고, 강도 및 성형성이 향상될 수 있게 된다.Through this, the steel pipe 100 can have uniform mechanical properties in the circumferential direction, and strength and formability can be improved.

무엇보다도, 열처리 단계(S160)가 절단 단계(S170) 이전에 이루어지므로, 강관 제조 공정을 연속적으로 수행할 수 있어 생산성이 크게 향상될 수 있다.Above all, since the heat treatment step ( S160 ) is performed before the cutting step ( S170 ), the steel pipe manufacturing process can be continuously performed, thereby greatly improving productivity.

열처리 단계(S160)가 완료된 이후에는 강관(100)을 소정의 길이로 절단하는 절단 단계(S170)가 수행된다.After the heat treatment step (S160) is completed, the cutting step (S170) of cutting the steel pipe 100 to a predetermined length is performed.

도 4는 본 발명의 강관의 제조방법에서 절단 단계가 수행된 강관을 개략적으로 나타낸 도면이다. 이를 참조하면 절단 단계(S170)에서 강관(100)은 사전 설정된 길이(L2)로 절단될 수 있다. 즉, 사전 설정된 길이(L2)로 단위 강관(100')이 제작될 수 있다.4 is a view schematically showing a steel pipe in which a cutting step is performed in the method for manufacturing a steel pipe of the present invention. Referring to this, in the cutting step (S170), the steel pipe 100 may be cut to a preset length (L2). That is, the unit steel pipe 100' may be manufactured with a preset length L2.

여기서, 사전 설정된 단위 강관(100')의 길이(L2)는 인접한 복수의 홀(101) 사이의 간격(L1)과 실질적으로 동일할 수 있다. 다시 말해, 절단 단계(S170)에서는 복수의 홀(101)이 형성된 지점을 기준으로 강관(100)을 절단할 수 있다. 이처럼, 냉각수 제거 단계(S150) 단계에서 형성된 복수의 홀(101)은 절단 단계(S170)에서 절단 위치를 안내하는 가이드로 활용될 수 있다. 또한, 미리 형성된 복수의 홀(101)을 활용하게 되므로 절단 단계(S170)의 공정 시간을 절감할 수 있다.Here, the preset length L2 of the unit steel pipe 100 ′ may be substantially equal to the distance L1 between the plurality of adjacent holes 101 . In other words, in the cutting step ( S170 ), the steel pipe 100 may be cut based on the point where the plurality of holes 101 are formed. As such, the plurality of holes 101 formed in the cooling water removal step ( S150 ) may be used as guides for guiding the cutting position in the cutting step ( S170 ). In addition, since a plurality of pre-formed holes 101 are utilized, the process time of the cutting step S170 can be reduced.

본 실시예에 따른 절단 단계(S170) 이후에는 단위 강관(100')에 대한 후처리가 이루어질 수 있다. 후처리 단계에서는 결함 여부나 규격 충족 여부를 판단하는 검사가 시행될 수 있다. 예를 들어, 강관 내부에 물을 충수하고 일정 압력으로 가압하여 누수 및 결함여부를 확인하는 수압 시험(hydrostatic test), 초음파를 이용하여 모재부 및 용접비드의 상태나 결함 유무를 검사하는 초음파 탐상 검사 등의 비파괴검사 공정이 수행될 수 있다.After the cutting step (S170) according to the present embodiment, a post-processing of the unit steel pipe 100' may be performed. In the post-processing stage, an inspection to determine whether there is a defect or whether the specification is satisfied may be performed. For example, a hydrostatic test that checks for leaks and defects by adding water to the inside of a steel pipe and pressurizing it at a certain pressure, and ultrasonic flaw inspection that uses ultrasonic waves to inspect the condition or presence of defects in the base material and weld bead Non-destructive testing processes, such as, may be performed.

또한, 후처리 단계에서는 방청유 도포와 같은 부식을 방지하기 위한 공정 및 최종 제품의 치수, 외관 상태를 확인하여 합부를 판정하고 수요자가 원하는 사양으로 포장하는 공정이 수행될 수도 있다. 후처리 단계에서는 이밖에도 다양한 검사 및 공정이 추가될 수 있다.In addition, in the post-treatment step, a process for preventing corrosion, such as application of rust preventive oil, and a process of determining whether the product is acceptable by checking the dimensions and appearance of the final product, and packaging according to the specifications desired by the consumer may be performed. In the post-processing step, other various inspections and processes may be added.

이상 설명한 본 발명의 일 실시예에서는 사이징 단계(S140)와 절단 단계(S170) 사이에 냉각수 제거 단계(S150)와 열처리 단계(S160)가 수행된다. 하지만, 냉각수 제거 단계와 열처리 단계의 순서가 이와 달리 진행하는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention described above, the cooling water removal step (S150) and the heat treatment step (S160) are performed between the sizing step (S140) and the cutting step (S170). However, it is also possible that the order of the cooling water removal step and the heat treatment step is performed differently.

도 5는 본 발명의 강관의 제조방법의 다른 실시예를 순차적으로 나타내는 순서도이다. 본 실시예에 따른 강관 제조 방법은 성형 단계(S210), 용접 단계(S220), 냉각 단계(S230), 냉각수 제거 단계(S240), 열처리 단계(S250), 사이징 단계(S260) 및 절단 단계(S270)를 포함한다. 본 실시예에서의 각 단계의 공정은 앞서 설명한 실시예에서의 각 단계의 공정과 유사하므로 이에 대한 설명은 생략한다.5 is a flowchart sequentially showing another embodiment of the method for manufacturing a steel pipe of the present invention. The method for manufacturing a steel pipe according to this embodiment includes a forming step (S210), a welding step (S220), a cooling step (S230), a cooling water removal step (S240), a heat treatment step (S250), a sizing step (S260), and a cutting step (S270) ) is included. Since the process of each step in this embodiment is similar to the process of each step in the above-described embodiment, a description thereof will be omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 실시예와 달리 열처리 단계(S250)가 냉각 단계(S230)와 사이징 단계(S260) 사이에 수행될 수 있다. 또한, 냉각수 제거 단계(S240)는 열처리 단계(S250)에 앞서 수행되어야 하는바, 냉각 단계(S240)와 열처리 단계(S250) 사이에 수행된다.According to another embodiment of the present invention, unlike the above-described embodiment, the heat treatment step (S250) may be performed between the cooling step (S230) and the sizing step (S260). In addition, the cooling water removal step (S240) should be performed prior to the heat treatment step (S250), and is performed between the cooling step (S240) and the heat treatment step (S250).

이러한 본 발명의 다른 실시예에 의하더라도 열처리 단계(S250)가 절단 단계(S270) 이전에 이루어지므로, 강관 제조 공정을 연속적으로 수행할 수 있어 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 열처리 단계(S250) 전에 또는 이와 동시에 강관에 냉각수 배수를 위한 복수의 홀을 형성하는 노칭 단계(S241) 및/또는 냉각수 배수를 위해 강관에 구배를 형성하는 틸팅 단계(S242)를 수행함으로써, 열처리 과정에서 냉각수가 폭발적으로 기화하여 발생할 수 있는 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.Even according to this other embodiment of the present invention, since the heat treatment step ( S250 ) is performed before the cutting step ( S270 ), the steel pipe manufacturing process can be continuously performed, thereby greatly improving productivity. In addition, by performing a notching step (S241) of forming a plurality of holes for cooling water drainage in the steel pipe before or simultaneously with the heat treatment step (S250) and/or a tilting step (S242) of forming a gradient in the steel pipe for cooling water drainage, It is possible to prevent safety accidents that may occur due to explosive vaporization of the coolant during the heat treatment process.

나아가 본 발명의 실시예와 다른 실시예에서의 냉각수 제거 단계(S150, S240)에서 노칭(S151, S241)과 틸팅(S152, S242)이 생략되고 냉각수 제거 로봇(미도시)에 의해 냉각수가 제거될 수 있다. 강관(100)에 복수의 홀(101)을 형성하고 기울여 냉각수를 제거하는 것은 강관의 특정 지점에 응력 집중을 야기할 수 있고, 이에 따른 변형 등 품질이 저하될 우려가 있기 때문이다.Further, in the cooling water removal steps (S150 and S240) in the embodiment and other embodiments of the present invention, notching (S151, S241) and tilting (S152, S242) are omitted, and the cooling water is removed by a cooling water removal robot (not shown). can This is because forming the plurality of holes 101 in the steel pipe 100 and tilting it to remove the coolant may cause stress concentration at a specific point of the steel pipe, and thus there is a risk of deterioration in quality such as deformation.

이를 대체하기 위해, 냉각수 제거 로봇은 케이스와, 케이스의 전방에 배치되는 로터와, 케이스에 배치되어 로터를 회전시키는 제1모터와, 케이스에 배치되어 냉각수 제거 로봇의 이동을 보조하는 휠과, 케이스에 배치되어 휠을 회전시키는 제2모터와, 사용자의 조작에 의해 제1모터와 제2모터를 제어하는 전자 제어 유닛을 포함할 수 있다.To replace this, the cooling water removal robot includes a case, a rotor disposed in front of the case, a first motor disposed in the case to rotate the rotor, a wheel disposed in the case to assist the movement of the coolant removal robot, and a case; It may include a second motor disposed on the wheel to rotate, and an electronic control unit for controlling the first motor and the second motor by a user's manipulation.

냉각수 제거 로봇은 강관(100)의 내부를 타고 축 방향을 따라 이동하며 강관(100) 내부의 냉각수를 제거할 수 있다. 이 경우, 로터의 외경은 강관(100)의 내경과 일치되게 마련될 수 있으며, 냉각수 제거 로봇의 축 방향 이동과 로터의 강관(100)의 축을 기준으로 샤프트가 형성된 회전에 의해 와류가 발생하며 냉각수는 강관(100)의 반대편 홀(냉각수 제거 로봇이 진입한 홀의 반대편에 위치한 홀)을 따라 외부로 배출될 수 있다. 즉, 로터는 마치 스크류와 같이 작용하여 강관(100) 내부의 냉각수를 외부로 배출할 수 있다.The cooling water removal robot rides on the inside of the steel pipe 100 and moves along the axial direction to remove the cooling water inside the steel pipe 100 . In this case, the outer diameter of the rotor may be provided to match the inner diameter of the steel pipe 100 , and a vortex is generated by the axial movement of the cooling water removal robot and the rotation of the shaft based on the axis of the steel pipe 100 of the rotor, and the cooling water may be discharged to the outside along the opposite hole of the steel pipe 100 (a hole located opposite to the hole into which the coolant removal robot entered). That is, the rotor may act like a screw to discharge the cooling water inside the steel pipe 100 to the outside.

이 경우, 로터는 허브와 허브의 둘레를 따라 이격되어 있는 복수의 블레이드를 포함할 수 있으며, 복수의 블레이드 각각의 경방향 외측 단부는 강관(100)의 내주면과 접할 수 있다. 한편, 복수의 블레이드 각각의 경방향 외측 단부에는 탄성 코팅제가 도포되어 있어, 강관(100)의 내주면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.In this case, the rotor may include a hub and a plurality of blades spaced apart along the circumference of the hub, and radially outer ends of each of the plurality of blades may be in contact with the inner circumferential surface of the steel pipe 100 . On the other hand, since the elastic coating agent is applied to the radially outer end of each of the plurality of blades, it is possible to prevent the inner peripheral surface of the steel pipe 100 from being damaged.

나아가 복수의 블레이드 각각의 경방향 외측 단부와 탄성 코팅제의 사이에는 형상 기억 합금으로 형성된 팁과, 압력을 측정하는 압력 센서와, 열전 모듈이 내장될 수 있다.Furthermore, a tip formed of a shape memory alloy, a pressure sensor for measuring pressure, and a thermoelectric module may be embedded between the radially outer end of each of the plurality of blades and the elastic coating agent.

팁은 형상 기억 합금으로 형성되어 특정 온도 이상에서 경방향 외측으로 성장할 수 있게 마련될 수 있으며, 나아가 상호 다른 온도에서 성장하는 복수의 형상 기억 합금(경방향을 따라 배열)으로 형성되어 각각의 기설정된 온도에 따라 스텝 제어되어 단계별로 경방향 외측으로 성장할 수 있다.The tip is formed of a shape memory alloy and may be provided to grow outward in the radial direction at a specific temperature or higher, and further is formed of a plurality of shape memory alloys (arranged along the radial direction) growing at different temperatures to each preset It is step-controlled according to the temperature and can grow outward in the radial direction step by step.

압력 센서와 전열 모듈은 전자 제어 유닛에 의해 제어될 수 있으며, 전자 제어 유닛은 압력 센서의 센싱값을 기반으로 기설정된 적정 압력이 유지될 때까지 전열 모듈을 제어하여 팁의 온도를 조절할 수 있다. 이 경우, 적정 압력은 복수의 블레이드 각각의 경방향 외측 단부가 강관(100)의 내주면과 접하는 압력일 수 있다. 이는 강관(100)의 직경이 용도에 따라 다른 점을 반영하여, 하나의 냉각수 제거 로봇으로 복수의 블레이드의 외경을 조절하여 상호 다른 직경을 가지는 강관(100)을 모두 커버하기 위함이다. The pressure sensor and the heat transfer module may be controlled by an electronic control unit, and the electronic control unit may control the temperature of the tip by controlling the heat transfer module until a predetermined appropriate pressure is maintained based on a value sensed by the pressure sensor. In this case, the appropriate pressure may be a pressure at which the radially outer end of each of the plurality of blades is in contact with the inner circumferential surface of the steel pipe 100 . This is to reflect the fact that the diameter of the steel pipe 100 varies depending on the use, and to cover all the steel pipes 100 having mutually different diameters by adjusting the outer diameters of the plurality of blades with one cooling water removal robot.

일 예로, 전자 제어 유닛은 제2모터를 제어하여 냉각수 제거 로봇을 강관(100)의 내부로 이동시켜 일시 정지한 다음, 압력 센서의 센싱값이 기설정된 적정 압력에 도달할 때까지 전열 모듈을 통해 팁을 경방향 외측으로 성장시킨 다음 적정 압력에 도달하면 팁의 온도를 유지하여 복수의 블레이드의 외경을 유지한 상태에서, 제1모터와 제2모터를 제어하여 냉각수 제거 로봇이 강관(100)의 내부를 축 방향을 따라 일정 속도로 이동하는 상태에서 로터를 회전시켜 냉각수를 강관(100)의 외부로 배출시킬 수 있다.For example, the electronic control unit controls the second motor to move the cooling water removal robot to the inside of the steel pipe 100 to temporarily stop it, and then, through the electric heat module until the sensing value of the pressure sensor reaches a preset appropriate pressure. After growing the tip radially outward and reaching an appropriate pressure, the coolant removal robot controls the first and second motors while maintaining the temperature of the tip to maintain the outer diameters of the plurality of blades. The cooling water may be discharged to the outside of the steel pipe 100 by rotating the rotor while the inside is moving at a constant speed along the axial direction.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.As mentioned above, although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (5)

강판 모재를 소정의 형상으로 성형하는 성형 단계;
성형된 강판 모재의 양 모서리를 용접하여 강관을 형성하는 용접 단계;
상기 강관을 냉각하는 냉각 단계;
냉각된 상기 강관을 사전 설정된 형상으로 가공하는 사이징 단계;
상기 강관 내부에 고인 냉각수를 제거하는 냉각수 제거 단계;
상기 강관에 고주파 열처리를 수행하는 열처리 단계; 및
상기 강관을 소정의 길이로 자르는 절단 단계를 포함하고,
상기 냉각수 제거 단계에서 상기 강관의 내부와 외부를 연통하도록 지표면을 향하는 위치에 복수의 홀을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 홀은 상기 강관의 길이 방향으로 일정한 간격을 두고 형성되며, 상기 절단 단계에서는 상기 복수의 홀이 형성된 위치에서 상기 강관을 절단하고,
상기 냉각수 제거 단계에서 냉각수 제거 로봇에 의해 냉각수가 제거되고,
상기 냉각수 제거 로봇은 케이스와, 상기 케이스의 전방에 배치되는 로터와, 상기 케이스에 배치되어 상기 로터를 회전시키는 제1모터와, 상기 케이스에 배치되어 상기 냉각수 제거 로봇의 이동을 보조하는 휠과, 상기 케이스에 배치되어 상기 휠을 회전시키는 제2모터와, 사용자의 조작에 의해 상기 제1모터와 상기 제2모터를 제어하는 전자 제어 유닛을 포함하고,
상기 냉각수 제거 로봇은 상기 강관의 내부를 타고 축 방향을 따라 이동하며 상기 강관 내부의 냉각수를 제거하고,
상기 냉각수 제거 로봇의 축 방향 이동과 상기 로터가 상기 강관의 축을 기준으로 샤프트가 형성된 회전에 의해 와류가 발생하며 냉각수는 상기 복수의 홀을 따라 외부로 배출되고,
상기 로터는 허브와, 상기 허브의 둘레를 따라 이격되어 있는 복수의 블레이드를 포함하고,
상기 복수의 블레이드 각각의 경방향 외측 단부에는 탄성 코팅제가 도포되며,
상기 복수의 블레이드 각각의 경방향 외측 단부와 탄성 코팅제의 사이에는 팁과, 압력을 측정하는 압력 센서와, 열전 모듈이 내장되고,
상기 팁은 상호 다른 온도에서 성장하며 상기 복수의 블레이드의 경방향을 따라 배열되는 복수의 형상 기억 합금으로 형성되어 각각의 기설정된 온도에 따라 스텝 제어되어 단계별로 상기 복수의 블레이드의 경방향 외측으로 성장하고,
상기 전자 제어 유닛은 상기 압력 센서의 센싱값을 기반으로 상기 복수의 블레이드 각각의 경방향 외측 단부가 상기 강관의 내주면과 접촉하여 발생하는 압력이 기설정된 적정 압력이 유지될 때까지 상기 열전 모듈을 제어하여 팁의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 강관의 제조방법.
A forming step of forming a steel sheet base material into a predetermined shape;
A welding step of forming a steel pipe by welding both edges of the formed steel sheet base material;
a cooling step of cooling the steel pipe;
a sizing step of processing the cooled steel pipe into a preset shape;
a cooling water removal step of removing the cooling water accumulated in the steel pipe;
a heat treatment step of performing induction heat treatment on the steel pipe; and
A cutting step of cutting the steel pipe to a predetermined length,
and forming a plurality of holes at positions facing the ground surface to communicate the inside and the outside of the steel pipe in the cooling water removal step,
The plurality of holes are formed at regular intervals in the longitudinal direction of the steel pipe, and in the cutting step, the steel pipe is cut at a position where the plurality of holes are formed,
In the cooling water removal step, the cooling water is removed by the cooling water removal robot,
The cooling water removal robot includes a case, a rotor disposed in front of the case, a first motor disposed in the case to rotate the rotor, and a wheel disposed in the case to assist the movement of the cooling water removal robot; a second motor disposed in the case to rotate the wheel, and an electronic control unit configured to control the first motor and the second motor by a user's manipulation,
The cooling water removal robot rides on the inside of the steel pipe and moves along the axial direction to remove the cooling water inside the steel pipe,
A vortex is generated by the axial movement of the cooling water removal robot and the rotation of the rotor with the shaft formed based on the axis of the steel pipe, and the cooling water is discharged to the outside along the plurality of holes,
The rotor includes a hub and a plurality of blades spaced apart along the circumference of the hub,
An elastic coating is applied to the radially outer end of each of the plurality of blades,
A tip, a pressure sensor for measuring pressure, and a thermoelectric module are embedded between the radially outer end of each of the plurality of blades and the elastic coating agent,
The tips grow at different temperatures and are formed of a plurality of shape memory alloys arranged along the radial direction of the plurality of blades, step-controlled according to each preset temperature, and grow outward in the radial direction of the plurality of blades step by step do,
The electronic control unit controls the thermoelectric module based on the sensing value of the pressure sensor until the pressure generated by the radial outer end of each of the plurality of blades in contact with the inner circumferential surface of the steel pipe is maintained at a predetermined appropriate pressure. A method of manufacturing a steel pipe, characterized in that to control the temperature of the tip.
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