KR200316562Y1 - 세라믹 코팅층이 형성된 해양 구조물용 파일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 해양 구조물에 사용되는 파일에 관한 것으로, 특히 각종 산화원인에 의해 부식되는 해양 구조물의 표면에 세라믹계 포리머로 무기산화물 복합체를 결합시킨 세라믹 코팅층을 형성하여,

경도와 부착성이 우수하고, 자외선에 의한 내구성이 향상되며, 해수에 대해서 내구성이 뛰어나고, 열팽창 계수가 철강재와 유사한 해양 구조물을 얻을 수 있으므로, 해양 구조물의 수명을 크게 연장시키는 세라믹 코팅층이 형성된 해양 구조물용 파일이다.

Description

세라믹 코팅층이 형성된 해양 구조물용 파일 {Pile for ocean structure with ceramic coated layer}

본 고안은 각종 해양 구조물에 사용되는 파일에 관한 것으로, 특히 세라믹계 포리머로 무기산화물 복합체를 결합시킨 세라믹 코팅제를 이용하여 그 파일의 전표면에 세라믹 코팅층을 형성함으로서, 물리적 특성과 화학적 특성이 크게 개선된 세라믹 코팅층이 형성된 해양 구조물용 파일이다.

해양 구조물은 설치 후 일정시간이 경과하게 되면, 각종 침전물에 의한 부식과 간만조수대에서 발생하는 부식, 강 구조물의 물성이 변하여 나타나는 부식 등에 의해 구조물이 취약해지는 문제점이 있는 것이다.

따라서, 상기한 해양 구조물의 표면에는 에폭시 방식, 테이프 방식, 전기 방식 등에 의한 코팅층이 형성되어 있는 것이다.

여기서, 상기한 에폭시 방식은, 유기물질로 구성된 주제와 경화제로 조성된 중방식 도료로서 육상 일반시설물 등에는 널리 사용되어지고 있으나 해수와 같은 열악한 부식환경하에 놓여있는 해양시설물에서는 그 구성물질상 내구성이 현저히 떨어지고 있으며, 철재면에서의 접착력이 약하고 충격에 취약한 에폭시 도장은 구조용 강관의 항타시 도장부위가 균열이 발생되어 방식효과가 크게 저하되므로 강관 항타후 해수면 위에서 샌드 블라스트나 수공구에 의한 표면처리, 스프레이 방법이나 로울러 등을 이용한 도장을 하여 되는 것이다.

또한, 테이프 방식은 기본자재를 페이스트, 테이프, PVC시트, FRP커버를 사용하며, 이 방식원리는 석유화학계열인 페트로라템, 탄닌산, 불활성 실리카, 특수발청억제제가 포함된 콤파운드로 구성되어 있어서 이들 성분은 휘발, 경화되지 않는 성질을 갖고 있으므로 테이프로 금속 표면에 접착시키면 금속표면은 항상 점성을 유지하게 된다.

이는 수분, 공기, 전해질을 금속표면에 접촉을 차단하는 역할을 하게 되어 부식의 물리적, 화학적 발생을 악제하며, 파도나 부유물의 충돌로부터 테이프를 보호해 주기 위해 FRP커버 등 보호커버를 씌워 형성하는 것이다.

또한, 상기한 전기 방식은 피방식체인 금속에 외부에서 인위적으로 방식전류를 유입시키면 전위가 높은 음극부에 전류가 유입되어 음극부의 전위가 차차 저하되다가 양극부의 전위가 가까워져서 결국 음극전위와 양극전위가 일치되고 그 결과 금속 표면에 형성된 부식전류가 자연 소멸되고 부식이 정지되어 피 방식체인 금속은 방식상태에 이르게 되는 것이다.

이러한 전기방식은 통상적으로 두 가지의 방법을 사용하는데 외부전원법은 피방식체가 놓여 있는 지중이나 해수중에 외부전원용 전극을 설치하고 여기에 외부에서 직류전원의 (+)극을 연결하고 피방식체에는 (-)극을 접속시키는 방법이다.

이때, 전해질을 통해 양극에서 발생하는 방식전류가 피방식체에 유입됨으로써 방식이 이루어지는 방법이다.

또다른 희생양극식은 피방식체보다 저전위의 금속을 피방식체에 직접 또는 도선으로 연결시키면 양금속간의 전지반응이 형성되고 저전위의 금속에서 금속이온이 용출되어 전류가 발생하는데, 그 발생전류를 방식전류로 이용하는 방법인데 저전위의 금속은 피방식체 대신 희생적으로 소모되어 피방식체가 방식되는 것이다.

그러나, 상기한 에폭시 방식이나 테이프 방식, 전기 방식에 의해 방식시공된 해상 구조물은 그 코팅층이 취약하고 자외선 및 해수에 대한 내구성이 떨어지면서고 물리적, 화학적인 특성이 떨어져 일정시간이 경과되면 반복적인 보수공사를 시행하여야 하는 것이다.

따라서, 상기한 반복적인 보수공사는 그 공사과정이 매우 복잡하고 비교적장시간을 요할 뿐만 아니라, 이에 소요되는 장비 및 인원은 물론 고가의 보수공사비를 필요로 하는 문제점이 있는 것이다.

본 고안은 전기한 바와 같은 문제점을 제거코자 안출된 것으로서, 세라믹계 포리머로 무기산화물 복합체를 결합시킨 세라믹 코팅제를 이용하여 해양 구조물의 표면에 세라믹 코팅층을 형성함으로서,

경화시간을 단축시키면서도 경도와 부착성이 우수하여, 자외선에 의한 내구성이 향상되며, 해수에 대해서 내구성이 뛰어나고, 열팽창 계수가 철강재와 유사한해양 구조물용 파일을 얻게 되어, 해양 구조물용 파일의 수명을 크게 연장시킬 수 있어 이에 따른 보수공사비의 절감효과가 있는 세라믹 코팅층이 형성된 해양 구조물용 파일을 제공함에 본 고안의 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 고안 파일의 요부절개 사시도

도 2는 본 고안 파일의 측단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 파일 2 : 세라믹 코팅층

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 고안 해양 구조물용 파일의 요부절개 사시도이고, 도 2는 그 측단면도이다.

각종 해양 구조물에 사용되는 파일(1)의 전 표면에, 세라믹 코팅층(2)을 형성하되,

전기한 세라믹 코팅층(2)은, 에폭시수지 30~50중량%와, 산화아연15~25중량%, 산화알루미늄 8~12중량%, 산화크롬 8~12중량%, 이산화티타늄 8~12중량%, 이산화규소 0.5~1.5중량%, 계면활성제 0.5~1.5중량%를 혼합하여 형성하여 되는 것이다.

이상과 같은 구성에 의한 본 고안 해양 구조물용 파일의 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

해양구조물은 최초 설치할 때는 육상에서 제작하여 도장처리 한 후 현장에서 설치하지만 수년간 물속에 잠겨 있는 동안 도막은 탈락되고 부식이 진행되어 왔으므로 상기한 해양구조물은 일정한 시간이 경과하게 되면 이를 보수해 주어야 하는 것인데,

본 고안 세라믹 코팅층에 의해 보다 내구성이 향상된 해양 구조물용 파일을 제공하므로 파일의 수명을 연장시켜 그 보수기간을 연장시키는 효과를 갖게 되는 것이다.

또한, 세라믹 코팅층(2)은 에폭시수지 30~50중량%와, 산화아연 15~25중량%, 산화알루미늄 8~12중량%, 산화크롬 8~12중량%, 이산화티타늄 8~12중량%, 이산화규소 0.5~1.5중량%, 계면활성제 0.5~1.5중량%를 혼합하여 형성한 것으로서,

세라믹의 유효한 성질의 하나는 상온에서 액상 또는 열가소성의 것을 쉽게 열경화성 고체로 변화시킬 수 있는 것으로서, 경화제를 첨가하여 사용하여야 하는 에폭시 수지에 혼합 사용하게 되면 파일(1) 표면에 도포되는 코팅제가 쉽게 경화되어 세라믹 코팅층(2)이 형성되는 것이다.

또한, 상기한 금속산화물은 세라믹 코팅층(2)의 내구성을 향상시키는 것으로서, 내부식성 및 내열성은 물론 침강방지 효과와 균열방지 등의 효과를 갖게 되는 것이다.

이러한 본 고안 파일은 각종 석유화학설비는 물론 발전설비, 항만설비, 취수장, GAS터미널, 해양구조물, 선박 등에 고루 적용 가능한 것이며, 그 외에도 석유수송라인이나 GAS 라인, 상하수도관, 수송라인, 교량, 철교, 철탑, 교각 등의 강구조물에도 적용할 수 있는 것이며,

각종 수문이나 누수방지부, 배관부, 취수라인 등에 고루 적용할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 고안 세라믹 코팅층을 이용한 해양 구조물용 파일은, 경화시간을 단축시키면서도 경도와 부착성이 우수하여, 자외선에 의한 내구성이 향상되며, 해수에 대해서 내구성이 뛰어나고, 열팽창 계수가 철강재와 유사한해양 구조물용 파일을 얻게 되어, 해양 구조물용 파일의 수명을 크게 연장시킬 수 있어 이에 따른 보수공사비의 절감효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 각종 해양 구조물에 사용되는 파일(1)의 전 표면에, 세라믹 코팅층(2)을 형성하되,

   전기한 세라믹 코팅층(2)은, 에폭시수지 30~50중량%와, 산화아연 15~25중량%, 산화알루미늄 8~12중량%, 산화크롬 8~12중량%, 이산화티타늄 8~12중량%, 이산화규소 0.5~1.5중량%, 계면활성제 0.5~1.5중량%를 혼합하여 형성하여 됨을 특징으로 하는 세라믹 코팅층이 형성된 해양 구조물용 파일.