KR102607308B1 - 내부식성이 향상된 다중 파이프의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부식성이 향상된 다중 파이프의 제조방법에 대한 것이다.
본 발명에 따른 제조방법에 따르면, 내부 파이프용 소재의 두께가 얇으면서 내부식성이 우수하고 내외부 파이프용 소재의 접합 부위의 내부식성 또한 개선된 다중 파이프가 제조된다.
본 발명에 따른 제조방법에 따르면, 내부 파이프용 소재의 두께가 얇으면서 내부식성이 우수하고 내외부 파이프용 소재의 접합 부위의 내부식성 또한 개선된 다중 파이프가 제조된다.
Description
본 발명은 내부식성이 향상된 다중 파이프의 제조방법에 대한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 내부 파이프용 소재의 두께가 얇으면서 내부식성이 우수하고 내외부 파이프용 소재의 접합 부위의 내부식성 또한 개선된 다중 파이프의 제조방법에 대한 것이다.
일반적으로 산업용 파이프는 제조 방법에 따라 접합 부분이 있는 접합 파이프와 접합 부분이 없는 심리스(seamless) 파이프로 구분될 수 있다.
접합 파이프의 대표적인 예로는, ERW(Electric Resistance Welding) 파이프를 들 수 있다. 예컨대, ERW 파이프는 판재를 중공관 형상으로 벤딩(bending)시킨 후, 접합 부분을 전기 저항 용접하여 제작될 수 있다.
특히, 접합 파이프로서의 이중 파이프는 내식성 및 내마모성이 보강된 것으로서 염소 분위기의 수도관, 자동차용 배기관, 열교환기, sand oil 이송관, 석유화학 설비, 해수담수화 설비 및 양식장, 도금공장, 핵 및 화력발전소 해수 냉각라인 등의 부식성 환경에서 사용되는 유체 이송용 배관으로 널리 사용되고 있다.
그러나, 접합 파이프로서의 이중 파이프의 내부식성 설계에도 불구하고 시간이 지남에 따라 파이프 내부와 내외부 파이프의 접합 부위에 부식성 물질이 침투하여 부식이 발생하는 문제가 야기될 수 있고 이를 개선하기 위한 다양한 노력이 산업계에서 시도되고 있다.
본 발명은 내부식성이 향상된 다중 파이프의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 특히, 내부 파이프의 두께가 얇으면서도 내부식성을 개선할 수 있는 다중 파이프의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 특히, 내외부 파이프용 소재의 접합 부위의 내부식성을 개선할 수 있는 다중 파이프의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로써, 플레이트 형상의 내부 파이프용 제 1 소재를 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계; 원통형 파이프 형상의 상기 제 1 소재의 내측 중공에 부식 방지층을 위치시킨 상태에서 냉간 압연하여 내부 파이프용 플레이트 적층체를 제조하는 단계; 플레이트 형상의 외부 파이프용 제 2 소재의 양측을 1차 굴곡 성형하는 단계; 1차 굴곡 성형된 상기 제 2 소재의 굴곡 면 외측과 상기 1차 굴곡 성형에 따라 상부로 노출된 상기 제 2 소재의 두께 면에 부식방지용 스퍼터링층을 형성하여 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 제조하는 단계; 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체 상에 내부 파이프용 플레이트 적층체를 위치시킨 상태에서 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체와 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체가 일체화되도록 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 2차 굴곡 성형하는 단계; 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체가 내측 파이프 소재가 되고 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체가 외측 파이프 소재가 되도록 상기 일체화된 내부 파이프용 플레이트 적층체와 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계; 및 상기 원통형 파이프 형상의 접합 부위를 접합하는 단계;를 포함하는 다중 파이프의 제조방법에 대한 것이다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 소재는 스테인레스강 또는 알루미늄 합금이고 일 수 있고, 상기 제 2 소재는 탄소강일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 소재의 두께는 상기 제 2 소재의 두께 대비 30 내지 60%의 범위 내에 있을 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 부식 방지층은 상기 제 1 소재를 포함하는 기재층; 및 상기 기재층의 양측에 형성되고 두께 방향으로 니켈의 함량이 증가 되도록 다중 증착 스퍼터링 공법에 의해 형성된 스퍼터링 증착층;을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계는 외측 방향으로 갈수록 상기 스퍼터링 증착층의 니켈 함량이 감소하도록 상기 일체화된 내부 파이프용 플레이트 적층체와 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 성형하는 것을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 제조하는 단계는 1차 굴곡 성형된 상기 제 2 소재의 굴곡 면 외측과 상기 1차 굴곡 성형에 따라 상부로 노출된 상기 제 2 소재의 두께 면에 니켈 혹은 니켈 합금 스퍼터링층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 파이프의 제조방법에 따르면, 접합 파이프로서의 다른 이중 파이프 대비 내부식성이 우수하여 가혹한 환경에서도 장기 내식성이 뛰어난 다중 파이프를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 파이프의 제조방법에 따르면, 상대적으로 두께가 얇은 소재를 사용하면서도 우수한 내부식성을 확보할 수 있어 원자재 비용 절감 효과를 볼 수 있다.
물론, 본 발명의 효과가 상기 언급한 범위 내로 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 파이프의 제조방법에 대한 일 블록 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 파이프의 제조방법을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 제작 공정도이다.
도 3은 본 발명에 따른 부식 방지층의 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 부식 방지층의 두께에 따른 니켈 함량 분포를 설명하기 위한 일 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 원통형 파이프 형상으로의 성형 단계 이후에 부식 방지층의 두께에 따른 니켈 함량 분포를 설명하기 위한 일 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 파이프의 제조방법을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 제작 공정도이다.
도 3은 본 발명에 따른 부식 방지층의 구조를 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 부식 방지층의 두께에 따른 니켈 함량 분포를 설명하기 위한 일 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 원통형 파이프 형상으로의 성형 단계 이후에 부식 방지층의 두께에 따른 니켈 함량 분포를 설명하기 위한 일 도면이다.
이하, 본 발명에 대하여, 도면 및 예시를 들어 보다 구체적으로 설명한다.
본 명세서에서, 단수의 표현은 달리 명시하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는, 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 발명의 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 발명된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소는 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, "이루어지다" 또는 "이루어지는" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합 이외의 다른 구성이 포함되어 있지 아니함을 강조하기 위한 것으로써, 상기 구성 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 내부식성이 향상된 다중 파이프의 제조방법에 대한 것이다. 본 발명에 따른 제조방법은 접합 파이프로서 배관용으로 사용되는 다중 파이프를 제조하는 공정에 대한 것이다.
접합 방식으로 제작된 공지의 배관용 이중 파이프의 제조방법에 따르면 배관 내 부식성 야기 요소의 농도 및 분위기에 따라 이중 파이프 내부 소재 및 이중 파이프의 접합 부위로부터 야기되는 부식을 방지하기는 매우 곤란하다.
본 발명자는, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 내부 소재를 원통 성형하고 내측에 부식 방지층을 삽입 후 압연하는 공정을 도입하였고, 이를 통해 얇은 두께의 내부 소재를 채택하여 원재료 단가를 낮추면서도 내부식성을 개선하였다.
또한, 본 발명자는 내외부 파이프의 접합 부위에 부식방지용 스퍼터링층을 형성하는 공정을 도입함으로써 접합 부위의 부식성을 개선할 수 있도록 하였다.
이하, 도 1 내지 5를 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 파이프의 제조방법에 대한 일 블록 순서도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 다중 파이프의 제조방법을 보다 구체적으로 설명하기 위한 일 제작 공정도가 도시되어 있다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다중 파이프 제조방법은 제 1 소재를 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계(S1, 이하 ‘1단계’라 함); 내부 파이프용 플레이트 적층체를 제조하는 단계(S2, 이하 ‘2단계’라 함); 제 2 소재의 양측을 1차 굴곡 성형하는 단계(S3, 이하 ‘3단계’라 함); 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 제조하는 단계(S4, 이하 ‘4단계’라 함); 내부 파이프용 플레이트 적층체와 외부 파이프용 플레이트 굴곡체가 일체화되도록 2차 굴곡 성형하는 단계(S5, 이하 ‘5단계’라 함); 일체화된 내부 파이프용 플레이트 적층체와 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계(S6, 이하 ‘6단계’라 함); 및 원통형 파이프 형상의 접합 부위를 접합하는 단계(S7, 이하 ‘7단계’라 함);를 포함한다.
본 명세서에서 ‘제 1 소재’는 내부 파이프용 소재로서 부식특성을 가지는 스테인레스강 또는 알루미늄 합금일 수 있고, ‘제 2 소재’는 외부 파이프용 소재로서 적정 강성을 가지는 탄소강 일 수 있다.
1 단계(S1)는 플레이트 형상의 내부 파이프용 제 1 소재를 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계이다.
플레이트 형상의 내부 파이프용 제 1 소재를 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계(S1)는, 예를 들면 플레이트 형상의 내부 파이프용 제 1 소재를 수평 이송할 수 있는 컨베이어; 및 상기 컨베이어에 연장하여 위치하고 내부 파이프용 제 1 소재를 원통형 형상으로 성형할 수 있는 복수의 롤;을 포함하는 롤 성형기에 의해 롤 성형하는 것을 포함할 수 있다.
제 1 단계(S1)를 거치면 플레이트 형상의 내부 파이프용 제 1 소재는 원통형 파이프 형상으로 성형된다.
한편, 제 2 단계(S2) 이전에 원통형 파이프 형상의 제 1 소재의 접합 부위는 접합될 수 있는바, 본 발명에 따른 제조방법은 제 1 단계(S1) 및 제 2 단계(S2) 사이에 원통형 파이프 형상의 제 1 소재의 접합 부위를 접합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 접합 부위를 접합하는 단계는, 예를 들면 공지의 용접 방식을 통해 원통형 파이프 형상의 제 1 소재의 접합 부위를 접합하는 것을 포함할 수 있다.
제 2 단계(S2)는 원통형 파이프 형상의 상기 제 1 소재의 내측 중공에 부식 방지층을 위치시킨 상태에서 냉간 압연하여 내부 파이프용 플레이트 적층체를 제조하는 단계이다.
제 2 단계(S2)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원통평 파이프 형상의 제 1 소재의 내측에 부식 방지층을 내삽한 상태에서 냉간 압연함으로써 부식 방지층 및 상기 부식 방지층의 양측에 위치하는 제 1 소재의 플레이트층;을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
도 3에는 제 2 단계(S2)에 이용되는 부식 방지층의 일 구조가 도시되어 있는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 부식 방지층(100)은 상기 제 1 소재를 포함하는 기재층(101); 및 기재층(101)의 양측에 형성되고 두께 방향으로 니켈의 함량이 증가 되도록 다중 증착 스퍼터링 공법에 의해 형성된 스퍼터링 증착층(102);을 포함할 수 있다.
상기 부식 방지층의 형성에 이용되는 다중 증착 스퍼터링 공법은, 예를 들면 서로 다른 니켈 함량을 가지는 복수의 타켓을 스퍼터링 함으로써 제 1 소재를 포함하는 기재층 상에 두께 방향으로 니켈의 함량이 증가 되도록 증착하는 것을 포함할 수 있다.
도 4에는 부식 방지층의 두께에 따른 니켈 함량 분포를 설명하기 위한 일 도면이 도시되어 있는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 부식 방지층(100)은 두께가 증가할수록 니켈 함량이 증가하는 구조를 가질 수 있고, 이는 부식 방지층(100) 내 스퍼터링 증착층(102)에 의해 구현될 수 있다.
제 2 단계(S2)를 본 발명에 따른 다중 파이프의 제조방법에 필수공정으로 채택함에 따라, 내부 파이프용 제 1 소재의 두께를 얇게 가져가더라도 목적하는 부식방지 효과를 달성할 수 있어 원자재 비용 절감은 물론 부식방지 측면에서도 뛰어난 다중 파이프를 제조할 수 있게 된다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 소재의 두께는 외부 파이프용 소재인 제 2 소재의 두께 대비 30 내지 60%의 범위 내에 있을 수 있다.
또 다른 예시에서, 상기 제 1 소재의 두께는 외부 파이프용 소재인 제 2 소재의 두께 대비 35 내지 60% 또는 40 내지 60%의 범위 내에 있을 수 있다.
제 3 단계(S3)는 플레이트 형상의 외부 파이프용 제 2 소재의 양측을 1차 굴곡 성형하는 단계이다.
플레이트 형상의 외부 파이프용 제 2 소재의 양측을 1차 굴곡 성형하는 단계는, 예를 들면 플레이트 형상의 외부 파이프용 제 2 소재를 수평 이송할 수 있는 컨베이어; 및 상기 컨베이어에 연장하여 위치하고 외부 파이프용 제 2 소재의 양측을 굴곡 성형할 수 있는 복수의 롤;을 포함하는 롤 성형기에 의해 롤 성형하는 것을 포함할 수 있다.
플레이트 형상의 외부 파이프용 제 2 소재의 양측을 1차 굴곡 성형하는 단계(S3)를 거치면, 제 2 소재의 전체 면적 대비 5 내지 20% 또는 10 내지 20% 범위 내 면적이 굴곡 성형될 수 있다.
하나의 예시에서, 플레이트 형상의 외부 파이프용 제 2 소재의 양측을 1차 굴곡 성형하는 단계(S3)는 플레이트 형상의 외부 파이프용 제 2 소재의 양측으로서 제 2 소재 전체 면적 대비 5 내지 20% 범위 내 면적을 1차 굴곡 성형하는 것을 포함할 수 있다.
제 3 단계(S3) 이후에는 굴곡 성형된 면적에 부식방지용 스퍼터링층을 형성하는 제 4 단계(S4)가 수행된다.
구체적으로, 제 4 단계(S4)는 1차 굴곡 성형된 상기 제 2 소재의 굴곡 면 외측과 상기 1차 굴곡 성형에 따라 상부로 노출된 상기 제 2 소재의 두께 면에 부식방지용 스퍼터링층을 형성하여 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 제조하는 단계이다.
제 4 단계(S4)는 거치면, 도 2에 도시된 바와 같이, 1차 굴곡 성형된 상기 제 2 소재의 굴곡 면 외측과 상기 1차 굴곡 성형에 따라 상부로 노출된 상기 제 2 소재의 두께 면에 형성된 부식방지용 스퍼터링층(노란색)을 포함하는 외부 파이프용 플레이트 굴곡체가 제조되고, 이에 따라 접합 부위에 해당하는 1차 굴곡 성형된 상기 제 2 소재의 굴곡 면 외측과 내부 유체에 직접 노출되는 부위에 해당하는 상기 제 2 소재의 두께 면의 장기 부식특성이 향상된다.
제 4 단계(S4)에 의해 형성되는 부식방지용 스퍼터링층은, 예를 들면 니켈 혹은 니켈 합금 스퍼터링층 일 수 있다. 따라서, 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 제조하는 단계(S4)는 1차 굴곡 성형된 상기 제 2 소재의 굴곡 면 외측과 상기 1차 굴곡 성형에 따라 상부로 노출된 상기 제 2 소재의 두께 면에 니켈 혹은 니켈 합금 스퍼터링층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
제 4 단계(S4)에서 부식방지용 스퍼터링층을 형성하는 방법은, 예를 들면 1차 굴곡 성형된 플레이트 형상의 외부 파이프용 제 2 소재 상에 니켈 혹은 니켈 합금을 포함하는 타켓을 스퍼터링 하는 것을 포함할 수 있다. 상기 스퍼터링층을 형성함에 이용되는 공정 파라미터는, 특별히 제한되는 것은 아니고, 공지의 스퍼터링 공정에서 채택되는 파라미터가 제한 없이 이용될 수 있다.
제 4 단계(S4) 이후에는 내부 파이프용 플레이트 적층체와 외부 파이프용 플레이트 굴곡체가 일체화된 후 굴곡 성형되는 제 5 단계(S5)가 수행된다.
제 5 단계(S5)는 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체 상에 내부 파이프용 플레이트 적층체를 위치시킨 상태에서 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체와 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체가 일체화되도록 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 2차 굴곡 성형하는 단계이다.
구체적으로, 제 5 단계(S5)는 1차 굴곡 성형에 의해 형성된 외부 파이프용 플레이트 굴곡체의 굴곡 영역 내 일부 영역을 2차 굴곡 시킴으로써 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체와 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체가 일체화되도록 하는 것을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제 5 단계(S5)는 1차 굴곡 성형에 의해 형성된 외부 파이프용 플레이트 굴곡체의 굴곡 영역 중 10 내지 30% 또는 10 내지 20% 범위 내 영역을 2차 굴곡 시킴으로써 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체와 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체가 일체화되도록 하는 것을 포함할 수 있다.
제 5 단계(S5)의 수행에는, 예를 들면 롤 포밍, 하이드로 포밍, 부분 압 또는 롤 프레싱 등의 방식이 이용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니고, 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체와 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체가 일체화되도록 하는 물리적 성형 방법이 제한 없이 이용될 수 있다.
제 5 단계(S5) 이후 및 제 6 단계(S6) 사이에는 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체와 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체의 결합력을 증진 시키기 위해 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체와 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체의 접합 부위를 용접하는 단계가 추가로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법은, 예를 들면 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체의 접합 부위로서 상기 2차 굴곡 성형에 의해 굴곡된 외부 파이프용 플레이트 굴곡체의 굴곡 영역과 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체의 접합 부위를 용접하는 단게를 더 포함할 수 있다.
제 5 단계(S5) 이후에는 일체화된 내부 파이프용 플레이트 적층체와 외부 파이프용 플레이트 굴곡체가 원통형 파이프 형상으로 성형되는 단계가 수행된다.
제 6 단계(S6)는 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체가 내측 파이프 소재가 되고 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체가 외측 파이프 소재가 되도록 상기 일체화된 내부 파이프용 플레이트 적층체와 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계이다.
제 6 단계(S6)는, 예를 들면 일체화된 체화된 내부 파이프용 플레이트 적층체와 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 수평 이송할 수 있는 컨베이어; 및 상기 컨베이어에 연장하여 위치하고 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체가 내측 파이프 소재가 되고 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체가 외측 파이프 소재가 되도록 원통 성형할 수 있는 복수의 롤;을 포함하는 롤 성형기에 의해 롤 성형하는 것을 포함할 수 있다.
한편, 내부 파이프용 플레이트 적층체에 포함되는 부식 방지층이 스퍼터링 증착층을 포함하는 경우, 제 6 단계(S6)는 스퍼터링 증착층의 니켈 함량이 외측 두께 방향으로 갈수록 감소하도록 성형하는 것이 부식방지 특성의 향상 측면에서 바람직한바, 제 6 단계(S6)를 수행함에 이는 고려될 수 있다.
구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 내부 파이프용 플레이트 적층체에 포함되는 부식 방지층이 두께 방향으로 니켈의 함량이 증가 되도록 다중 증착 스퍼터링 공법에 의해 형성된 스퍼터링 증착층을 포함하는 경우, 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계(S6)는 외측 방향으로 갈수록 상기 스퍼터링 증착층의 니켈 함량이 감소하도록 상기 일체화된 내부 파이프용 플레이트 적층체와 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 성형하는 것을 포함할 수 있다.
제 6 단계(S6) 이후에는 상기 원통형 파이프 형상의 접합 부위를 접합하는 제 7 단계(S7)가 수행된다.
하나의 예시에서, 제 7 단계(S7)는 원통형 파이프 형상의 접합 부위, 구체적으로 1차 굴곡 성형된 상기 제 2 소재의 굴곡 면 외측을 용접하는 것을 포함할 수 있다.
제 7 단계(S7) 이후 추가적인 열처리 공정 등을 수행하면 본 발명의 제조방법에 따른 내부식성이 향상된 다중 파이프가 제조된다.
이상에서, 본 발명에 따른 내부식성이 향상된 다중 파이프의 제조방법을 상세한 설명과 도면을 예시로 들어 구체적으로 설명하였지만, 이는 본 발명에 따른 일례에 불과할 뿐, 상기 예시들이 본 발명의 기술적 사상 내지는 권리범위를 제한하지 아니함을 물론이고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 위 예시들을 기초로 다양한 변화가 가능하다.
100 : 부식 방지층
101 : 기재층
102 : 스퍼터링 증착층
101 : 기재층
102 : 스퍼터링 증착층
Claims (5)
- 플레이트 형상의 내부 파이프용 제 1 소재를 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계;
원통형 파이프 형상의 상기 제 1 소재의 내측 중공에 부식 방지층을 위치시킨 상태에서 냉간 압연하여 내부 파이프용 플레이트 적층체를 제조하는 단계;
플레이트 형상의 외부 파이프용 제 2 소재의 양측을 1차 굴곡 성형하는 단계;
1차 굴곡 성형된 상기 제 2 소재의 굴곡 면 외측과 상기 1차 굴곡 성형에 따라 상부로 노출된 상기 제 2 소재의 두께 면에 부식방지용 스퍼터링층을 형성하여 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 제조하는 단계;
상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체 상에 내부 파이프용 플레이트 적층체를 위치시킨 상태에서 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체와 상기 내부 파이프용 플레이트 적층체가 일체화되도록 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 2차 굴곡 성형하는 단계;
상기 내부 파이프용 플레이트 적층체가 내측 파이프 소재가 되고 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체가 외측 파이프 소재가 되도록 상기 일체화된 내부 파이프용 플레이트 적층체와 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계; 및
상기 원통형 파이프 형상의 접합 부위를 접합하는 단계;를 포함하는 다중 파이프의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 소재는,
스테인레스강 또는 알루미늄 합금이고,
상기 제 2 소재는,
탄소강인 다중 파이프의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 소재의 두께는 상기 제 2 소재의 두께 대비 30 내지 60%의 범위 내에 있는 다중 파이프의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 부식 방지층은,
상기 제 1 소재를 포함하는 기재층; 및
상기 기재층의 양측에 형성되고 두께 방향으로 니켈의 함량이 증가 되도록 다중 증착 스퍼터링 공법에 의해 형성된 스퍼터링 증착층;을 포함하고,
상기 원통형 파이프 형상으로 성형하는 단계는,
외측 방향으로 갈수록 상기 스퍼터링 증착층의 니켈 함량이 감소하도록 상기 일체화된 내부 파이프용 플레이트 적층체와 상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 성형하는 것을 포함하는 다중 파이프의 제조방법. - 제 1항에 있어서,
상기 외부 파이프용 플레이트 굴곡체를 제조하는 단계는,
1차 굴곡 성형된 상기 제 2 소재의 굴곡 면 외측과 상기 1차 굴곡 성형에 따라 상부로 노출된 상기 제 2 소재의 두께 면에 니켈 혹은 니켈 합금 스퍼터링층을 형성하는 것을 포함하는 다중 파이프의 제조방법.
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| KR1020230089119A KR102607308B1 (ko) | 2023-07-10 | 2023-07-10 | 내부식성이 향상된 다중 파이프의 제조방법 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09103891A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-04-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | アルミニウム合金とステンレス鋼のクラッド板およびその製造方法 |
| KR20040063552A (ko) * | 2003-01-08 | 2004-07-14 | 한국과학기술연구원 | 자성의 철판이 삽입된 알루미늄/스텐레스 클래드 판재 및그 제조 방법 |
| KR200370488Y1 (ko) * | 2004-09-03 | 2004-12-17 | 송성효 | 다층 중공관 및 굽힘장치와 성형장치 |
| KR101483646B1 (ko) | 2014-01-15 | 2015-01-16 | 정범모 | 클래드 파이프 제조방법과 그 제조방법에 의해 제조된 클래드 파이프 및 클래드 파이프의 접합방법 |
| KR101752733B1 (ko) * | 2017-01-19 | 2017-06-30 | 주식회사 에코파이프 | 이중 파이프의 제조방법 |
| KR20180037863A (ko) * | 2016-10-05 | 2018-04-13 | 한성피앤에스(주) | 클래드 강판과 이를 이용한 강관 및 클래드 강판의 제조장치 |
-
2023
- 2023-07-10 KR KR1020230089119A patent/KR102607308B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09103891A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-04-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | アルミニウム合金とステンレス鋼のクラッド板およびその製造方法 |
| KR20040063552A (ko) * | 2003-01-08 | 2004-07-14 | 한국과학기술연구원 | 자성의 철판이 삽입된 알루미늄/스텐레스 클래드 판재 및그 제조 방법 |
| KR200370488Y1 (ko) * | 2004-09-03 | 2004-12-17 | 송성효 | 다층 중공관 및 굽힘장치와 성형장치 |
| KR101483646B1 (ko) | 2014-01-15 | 2015-01-16 | 정범모 | 클래드 파이프 제조방법과 그 제조방법에 의해 제조된 클래드 파이프 및 클래드 파이프의 접합방법 |
| KR20180037863A (ko) * | 2016-10-05 | 2018-04-13 | 한성피앤에스(주) | 클래드 강판과 이를 이용한 강관 및 클래드 강판의 제조장치 |
| KR101752733B1 (ko) * | 2017-01-19 | 2017-06-30 | 주식회사 에코파이프 | 이중 파이프의 제조방법 |
| JP2019521859A (ja) * | 2017-01-19 | 2019-08-08 | ヒュスコ カンパニー リミテッドＨＵＳＣＯ Ｃｏ．， Ｌｔｄ | 二重パイプの製造方法 |
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