KR20050091633A - Manufacturing method and equipment for three-layer powder-polyethylene coated steel pipe by dipping - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주로 매설 관로에 사용되는 강관 외면을 부식으로부터 보호하기 위하여 분말 형상의 폴리에틸렌을 분말 용착식(일명 분체식)으로 피복 하는 기술에 대한 것으로서, 폴리에틸렌 분말의 접착성을 높이기 위하여 블라스팅 처리 후 적절한 온도로 가열한 강관 표면에 1차로 분체 에폭시를 도장하고 2차로 접착층 분체 폴리에틸렌을 피복 한 다음 최종으로 방식층 분체 폴리에틸렌을 피복 하는 3층 피복 구조를 갖는 제품을 제조함에 있어 각 피복 층의 피복 작업을 고르게 함으로서 방식 피복의 품질을 제고하고 생산성을 향상시키기 위한 것이다. The present invention relates to a technique of coating powdery polyethylene with powder welding type (also known as powder type) in order to protect the outer surface of steel pipe mainly used in buried pipelines, and is suitable after blasting treatment to increase the adhesion of polyethylene powder. In the production of a product having a three-layer coating structure in which a powder epoxy is first coated on a surface of a steel pipe heated to a temperature, and an adhesive layer powder polyethylene is secondly coated, and then an anticorrosive layer powder polyethylene is finally coated, the coating operation of each coating layer is performed. By leveling it is to improve the quality of the anticorrosive coating and to improve the productivity.

본 발명을 적용하여 제조한 피복 강관은 주로 상수도용 및 일반용수용 강관 및 기타 배관용으로서 지하 매설되는 관로의 용도로 사용될 수 있다.The coated steel pipe manufactured by applying the present invention can be mainly used for underground pipes for water supply and general water steel pipes and other pipes.

Description

침적에 의한 분체식 3층 폴리에틸렌 피복 강관 제조방법 및 제조장치 {Manufacturing method and equipment for three-layer powder-polyethylene coated steel pipe by dipping}Manufacturing method and apparatus for manufacturing powder-type three-layer polyethylene coated steel pipe by deposition {Manufacturing method and equipment for three-layer powder-polyethylene coated steel pipe by dipping}

본 발명은 주로 매설관로로 사용되는 강관 외면을 부식으로부터 보호하기 위하여 분체식 폴리에틸렌을 피복하는 기술에 대한 것으로서, 최종 방식층인 폴리에틸렌 피복층의 접착력을 향상 시킴으로서 도막의 기계적 강도를 보강하여 궁극적으로 강관을 장기간에 걸쳐 부식으로부터 보호하기 위한 것이다.The present invention relates to a technique of coating powdered polyethylene in order to protect the outer surface of the steel pipe mainly used as a buried pipe, and improves the mechanical strength of the polyethylene coating layer, which is the final anticorrosive layer, thereby reinforcing the mechanical strength of the coating film and ultimately the steel pipe. It is intended to protect against corrosion over a long period of time.

일반적으로 분체식 폴리에틸렌 피복 기술은 원관(피복을 하기 이전의 나관 상태의 강관을 일컬음)의 표면을 블라스팅하여 청소 후 일정 온도로 가열한 다음 분말 상태의 폴리에틸렌을 용착 시키는 방법을 이용한다. 이 방법은 피복층수에 따른 구분을 특별한 명칭으로 규정하고 있지는 않지만 후술하는 압출식 피복 방법이나 본 발명에서 지칭하는 분체식 3층 폴리에틸렌 피복과 구별하기 위하여 국내 산업계에서는 1층 폴리에틸렌 피복이라 칭하고 있다. In general, the powdery polyethylene coating technique uses a method of blasting the surface of a raw tube (called a steel pipe in a tubular state before coating), heating it to a predetermined temperature after cleaning, and then depositing powdered polyethylene. Although this method does not define the division according to the number of coating layers under a special name, in order to distinguish it from the extrusion coating method described later and the powder-type three-layer polyethylene coating referred to in the present invention, the domestic industry is called a one-layer polyethylene coating.

국내외적으로 종전에는 콜타르 에나멜이나 아스팔트 도료와 같은 역청질 방식 도료가 강관의 외면 방식에 이용되어 왔지만 품질 및 환경 문제 등의 대두로 최근 거의 사양화되었으며 폴리에틸렌 피복과 같은 플라스틱 계통의 피복 방법이 빠르게 확산 중이다. 특히, 폴리에틸렌 피복 방법은 분체식과 압출식 피복 방법이 비슷한 시기에 개발 및 사용되어 왔지만 2층 또는 3층 피복이 주된 기술인 압출식 피복 방법에 비하여 1층 피복 방법에 의존하던 분체식 폴리에틸렌 피복 방법은 피복의 접착력이 상대적으로 떨어지는 것이 단점이며, 반면 압출식의 경우는 분체식에 비해 매우 고가의 설비비를 필요로 하고 이형관에는 적용이 불가능한 것 등이 문제점으로 지적되고 있다. 그러나 최근 분체 도료 제조 기술의 향상에 따라 분체 도장용 에폭시 분말 및 접착층용 분체 폴리에틸렌(개질 폴리에틸렌 분말)이 실용화되어 분체식 폴리에틸렌 피복 방법도 3층 피복이 가능하게 되었다. 즉, 피복의 구성에 있어서 제1층은 분체 에폭시 도장, 제2층은 접착층 분체 폴리에틸렌 피복 그리고 최종으로 제3층은 방식용 분체 폴리에틸렌 피복으로 이뤄짐으로서 압출식 폴리에틸렌 피복과 대등한 피복 품질을 확보하고 나아가 압출식 폴리에틸렌 피복 방법의 적용이 불가능한 이형관류에도 적용하고 소량 다품종 생산에 적합한 장점을 활용할 수 있다. At home and abroad, bitumen coatings such as coal tar enamel and asphalt coatings have been used for the outer surface of steel pipes, but they have recently been almost standardized due to quality and environmental issues, and plastic coating methods such as polyethylene coatings are rapidly spreading. . Particularly, the polyethylene coating method has been developed and used at the same time as the powder coating method and the extrusion coating method, but the powder coating method of polyethylene which has been dependent on the one layer coating method compared to the extrusion coating method in which the two or three layer coating is the main technique is applied. The disadvantage is that the adhesive strength of the relatively low, on the other hand, the extrusion method requires a very expensive equipment cost compared to the powder formula and is not applicable to the release tube has been pointed out as a problem. However, in recent years, with the improvement of the powder coating technology, the powder coating epoxy powder and the adhesive layer powder polyethylene (modified polyethylene powder) have been put to practical use, so that the powder coating method of polyethylene can be applied in three layers. In other words, in the construction of the coating, the first layer is made of powder epoxy coating, the second layer is made of an adhesive layer powder polyethylene coating, and finally, the third layer is made of anticorrosive powder polyethylene coating, thereby ensuring a coating quality comparable to that of an extruded polyethylene coating. Furthermore, it can be applied to heterogeneous perfusion, where the extruded polyethylene coating method is not applicable, and can take advantage of the advantages of small quantity production.

이것을 목적으로 분체식 3층 폴리에틸렌 피복 방법이 시도되고 있으나 기존의 기술은 몇 가지 문제점이 있다. 먼저, 제1층 분체 에폭시 도장에 있어 정전 스프레이 도장 방법의 시도가 있었으나 고가의 설비비에 비하여 접착효율이 그다지 높지 않고 정전기에 의한 폭발 우려 및 설비정비가 까다로운 점등의 문제가 있어 실용화되지 않았으며, 공기 혼합 노즐을 통한 분무 방법이 실용화되고 있는데 이 방법은 여러 개의 노즐을 사용하지만 강관과 노즐 간의 거리 및 이웃 노즐 간의 간격의 조절이 용이하지 못하면 에폭시 도장이 누락되는 부분이 생기거나 도장 두께가 고르지 않게 되는 단점이 있다. 또한, 제2층 접착층용 분체 폴리에틸렌과 제3층 방식층용 분체 폴리에틸렌의 피복 방법에 있어 종래의 방법은 각각의 분말을 강관의 상부로부터 자연 낙하방식으로 도포하고 있다. 그러나 분말용착식(분체식) 폴리에틸렌 피복 방법에 사용되는 접착층용 및 방식층용 폴리에틸렌 각 분말의 밀도가 낮고(모두 1.0 미만) 입자가 미세하므로 종래의 방법과 장치에 의하면 분말이 자연낙하 도중 약간의 바람이나 고온으로 가열된 원관에 의해 발생하는 상승 기류의 영향 등에 의해서 분말이 목표 지점에 고르게 분산되지 않아 부착량이 고르지 않고 작업장 주변으로 분말이 비산되어 작업 환경을 저해하는 한편, 원관 위에 뿌려지는 분말과 원관과의 접촉면적이 좁으므로 소요로 하는 피복 두께를 얻기 위해서는 원관을 장시간 회전하여야 하므로 과도한 작업 시간 소요에 따른 작업 효율 저하 및 강관 온도 강하에 수반하는 문제점들로 인해서 피복의 품질은 물론 강관 자체의 성능이 저하되는 등의 문제가 있다. For this purpose, a powder-type three-layer polyethylene coating method has been attempted, but the existing technology has some problems. First of all, there have been attempts to apply electrostatic spray coating method for the first layer powder epoxy coating, but it is not practical because of the high efficiency of adhesion compared to the expensive equipment cost, the possibility of explosion due to static electricity, and the problem of difficult lighting of equipment. The spraying method through the mixing nozzle has been put to practical use, but this method uses several nozzles, but if the distance between the steel pipe and the nozzle and the distance between the neighboring nozzles are not easy to adjust, there is a problem of missing epoxy coating or uneven coating thickness. There are disadvantages. Moreover, in the coating method of the powder polyethylene for 2nd contact bonding layers and the powder polyethylene for 3rd layer anticorrosive layers, the conventional method apply | coats each powder from the upper part of a steel pipe by the natural fall method. However, since the density of each powder for the adhesive layer and the anticorrosive layer used in the powder coating (powdered) polyethylene coating method is low (both less than 1.0) and the particles are fine, according to the conventional methods and apparatuses, the powder has a slight wind during the natural fall. The powder is not evenly dispersed at the target point due to the effect of rising air flow caused by the raw tube heated to a high temperature or the like. Because the contact area is narrow, the original pipe must be rotated for a long time in order to obtain the required thickness of the coating. There is a problem such as deterioration.

분체식 3층 폴리에틸렌 피복의 일반적인 공정을 살펴보면 원관 표면 청소, 블라스팅에 의한 표면 처리, 가열, 분체 에폭시 도장, 접착층 분체 폴리에틸렌 피복, 방식층 폴리에틸렌 피복, 냉각, 관단 마무리, 검사 등의 순으로 이뤄진다. 이 때 제1층의 분체 에폭시로부터 최종층의 분체 폴리에틸렌 피복이 이뤄질 때 까지 작업에 적절한 원관 온도가 유지되어야 하며 필요 이상의 고온으로 가열하지 않아야 한다. 즉, 원관 가열 최대 허용 온도는 260℃이며 최종 방식층 폴리에틸렌 피복할 때의 원관 온도는 최소 220℃ 이상을 유지하여야 하므로 원관 온도가 작업에 필요한 온도를 유지하고 있을 때 신속하게 각층의 피복을 완료할 수 있어야 한다. 또한 분말이 주위에 비산되지 않고, 각층의 피복 두께가 각각의 층마다 일정한 두께로 고르게 도장 및 피복될 수 있어야 한다. 본 발명은 이러한 점을 착안하여 분체식 3층 폴리에틸렌 피복을 완성할 수 있는 기술이 적용된 것이다.The general process of powder-type three-layer polyethylene coating is performed in order of cleaning the surface of the tube, surface treatment by blasting, heating, powder epoxy coating, adhesive layer powder polyethylene coating, anticorrosive layer polyethylene coating, cooling, pipe finishing, and inspection. At this time, the tube temperature suitable for the operation must be maintained until the polyethylene coating of the final layer is achieved from the powder epoxy of the first layer and must not be heated to a higher temperature than necessary. That is, the maximum allowable temperature for tube heating is 260 ℃, and the tube temperature when polyethylene coating the final anticorrosive layer should be maintained at least 220 ℃. Therefore, the coating of each layer can be completed quickly when the tube temperature maintains the required temperature for operation. It should be possible. In addition, the powder should not be scattered around, and the coating thickness of each layer should be able to be evenly coated and coated with a constant thickness for each layer. The present invention is applied to the technology that can complete the powder-based three-layer polyethylene coating in view of this point.

본 발명은 원관의 외면에 대하여 분체식 3층 폴리에틸렌 피복을 효율적으로 완성하는데 필수적이고 중요한 작업 공정 중에 적용되는 기술과 기계 장치로 구성되는데, 그림을 참고하여 설명하면 다음과 같다. 하지만 이하에 설명한 기술과 기계 장치는 본 발명의 내용을 용이하게 설명하기 위한 실시 예를 대표한 것이며 본 발명의 취지와 같은 기술과 기계 장치는 분체식 3층 폴리에틸렌 피복 강관 제작에 유사한 여러가지 방법으로 응용이 될 수도 있다. The present invention consists of a technique and a mechanical device applied during an operation process which is essential and important for efficiently completing a powder-type three-layer polyethylene coating on an outer surface of a raw tube. However, the techniques and mechanisms described below are representative of embodiments for the purpose of easily describing the subject matter of the present invention, and the techniques and mechanisms of the present invention are applied in various ways similar to the production of powder-type three-layer polyethylene-coated steel pipes. It could be

먼저, 도1은 본 발명을 적용하여 제작하고자 하는 분체식 3층 폴리에틸렌 피복 강관의 구조를 설명하기 위한 사시도로서, 방식 피복을 하기 이전의 강관인 원관(100)의 외부에 대하여 미리 블라스팅 처리한 외부 표면(101) 위에 분체 에폭시 도료를 건조 도막 두께가 40㎛ 이상 되도록 도장한 도막을 제 1층으로 하고, 제 1층의 도막 위에 접착층용 폴리에틸렌(주로 개질 폴리에틸렌) 분말을 분체 피복 방법으로 두께 160㎛ 이상 되도록 피복한 것을 제2층으로 하며, 최종층에는 방식 주체를 이루도록 방식층용 폴리에틸렌(주로 선형 저밀도 폴리에틸렌) 분말을 두께 1.5~2.5mm 되도록 분체 피복 방법으로 한 것을 제3층으로 하는 방식 도막층으로 구성되는 제품을 나타낸다. 원관의 내면은 제품의 용도에 따라 액상 에폭시나 폴리우레탄 등의 방식 도장을 하는데 본 발명에는 영향이 없으므로 본 발명의 내용에서 제외한다.First, Figure 1 is a perspective view for explaining the structure of the powder-type three-layer polyethylene-coated steel pipe to be produced by applying the present invention, the outer blasting to the outside of the original pipe 100, which is a steel pipe before the anticorrosive coating On the surface 101, the coating film which coated the powder epoxy paint so that the dry film thickness might be 40 micrometers or more is made into a 1st layer, and the polyethylene (mainly modified polyethylene) powder for adhesive layers is 160 micrometers thick on the coating film of a 1st layer by the powder coating method. The second layer was coated so as to be ideal, and the final layer was an anticorrosive coating layer having a third layer of a powder coating method of 1.5 to 2.5 mm thick polyethylene (mainly linear low density polyethylene) powder for anticorrosive layer to form an anticorrosive main body. Indicates the product that is constructed. The inner surface of the tube is coated with a liquid epoxy or polyurethane according to the use of the product, but since the present invention has no effect, it is excluded from the content of the present invention.

위와 같은 제품을 제작하기 위한 중요한 제조 공정을 순서대로 열거하면; 원관 표면 청소, 블라스팅에 의한 표면 처리, 가열, 분체 에폭시 도장, 접착층 분체 폴리에틸렌 피복, 방식층 폴리에틸렌 피복, 냉각, 관단 마무리, 검사 등이다. 이러한 공정에 있어 원관 표면 청소로부터 블라스팅에 의한 표면 처리 및 가열에 이르기까지의 공정은 일반적인 금속 표면에 대한 도장 공정 특히 배관용 강관의 일반적인 방식 도장을 위한 표면 준비 과정에서와 동등 내지 유사한 기술과 설비 수준을 적용할 수 있으며, 따라서 본 발명의 목적을 이루기 위해 그러한 공정에 있어서는 특별한 기술과 기계 장치가 필요한 것이 아니므로 자세한 설명은 생략한다. 다만, 이어지는 공정인 분체 에폭시 도장 공정에 착수하기 앞서 특별한 제한이 없는 한 원관의 표면은 Sa 2 1/2 정도의 표면 처리 상태와 40~100㎛ 정도의 표면 조도를 유지하도록 가공한 상태의 것을 사용한다. List in order the important manufacturing processes for producing such products; Surface cleaning of raw pipe, surface treatment by blasting, heating, powder epoxy coating, adhesive layer powder polyethylene coating, anticorrosive layer polyethylene coating, cooling, pipe end finishing, inspection and the like. In this process, the process from cleaning the surface of the pipe to the surface treatment and heating by blasting is equivalent to the same level of technology and equipment as in the surface preparation process for painting general metal surfaces, in particular the general way of painting steel pipes. In order to achieve the object of the present invention, such a process does not require any special technology and mechanical devices, and thus detailed description thereof will be omitted. However, the surface of the tube shall be processed to maintain surface roughness of about Sa 2 1/2 and surface roughness of about 40-100 μm unless otherwise specified prior to embarking on the powder epoxy coating process, which is a subsequent process. do.

본 발명을 적용하는 첫 단계로서 분체 에폭시 도장을 하기에 앞서 도2에 나타낸 것과 같은 캡(200)을 원관의 양 끝에 설치(조립)한다. 캡의 구조는 원관의 끝을 소켓(201) 내부로 끼운 다음 원관 고정 볼트(205)를 조일 수 있도록 한 한편, 원형의 내측 보강판(202)과 외측 보강판(203) 사이에 체인 가이드면이 있는 철강재로 된 구조이다. 이러한 구조의 캡을 원관 양 끝에 모두 설치한 다음 도3에서 예시한 것과 같은 회전 동력 전달용 체인(210)을 이용하여 원관 상부 공간에 설치되어 있는 캡 회전 구동 장치(220)와 연결한다. 캡 회전 구동 장치(220)는 그림에는 표시되어 있지 않으나 전력 구동 장치에 의해 길이 방향 축을 중심으로 회전 가능한 구조이며 또한 그 보다 상부에 있는 천정 크레인의 인양 장치와 연결되어 위치 이동 및 상하 이송이 가능하도록 되어 있다. 캡은 원관 외면에 분체 에폭시와 분체 접착층 폴리에틸렌 및 분체 방식층 폴리에틸렌 등의 분말이 원관 내면에 들어 가는 것을 방지하고, 각종의 방식 재료가 고르게 외부 표면에 도포 되도록 원관을 회전시키는 역할을 한다. As a first step of applying the present invention, prior to powder epoxy coating, caps 200 as shown in FIG. 2 are installed (assembled) at both ends of the tube. The structure of the cap allows the end of the tube to be inserted into the socket 201 and then tightens the tube fixing bolt 205, while the chain guide surface is provided between the circular inner gusset 202 and the outer gusset 203. Steel structure. Caps of this structure are installed at both ends of the tube, and then connected to the cap rotation driving apparatus 220 installed in the tube upper space by using the rotational power transmission chain 210 as illustrated in FIG. Cap rotation drive device 220 is not shown in the figure, but the structure is rotatable around the longitudinal axis by the power drive device and connected to the lifting device of the overhead crane on the upper side to enable the position movement and vertical transfer It is. The cap prevents powder such as powder epoxy, powder adhesive layer polyethylene, and powder anticorrosive layer polyethylene from entering the inner surface of the tube, and rotates the tube so that various anticorrosive materials are evenly applied to the outer surface.

캡의 설치가 완료되면 도4에서 보는 것과 같이 캡 조립대(230) 옆에 설치되어 있는 분체 에폭시 도장 장치(300) 상부로 원관을 이송한다. 분체 에폭시 도장 장치로 이송 한 후 분체 에폭시 분무 노즐의 위치를 노즐 위치 상하 조절용 실린더(330)에 의하여 조절할 수 있도록 한다. 즉, 도4에서와 같이 분체 에폭시 도장 작업 이전에는 분체 에폭시 분무 노즐을 310(1)의 위치에 두었다가 도장 작업을 시작하기 위하여 작업에 적절한 위치인 310(2)의 위치로 조절하는데 이러한 위치 조절 기능은 분무 노즐과 원관 사이의 거리가 일정하고 적절하게 유지(보통 15cm~25cm)되어야 하므로 중요한 의미가 있다. 도5는 분체 에폭시 도장 장치를 원관 길이 방향에서 나타낸 예시도로서 원관(100)의 양 끝에 캡을 각각(200(1),200(2)) 조립한 상태에서 분체 에폭시 도장기 위로 이송한 광경을 예시한 것이며, 분체 에폭시 분무 노즐(310)을 원관 길이 방향에 따라서 약 15cm~20cm 정도의 일정한 간격으로 필요한 수량 만큼 설치한다. 보통 원관의 길이는 6m의 것을 주로 사용하지만 9m 또는 12m의 것이 사용되기도 하므로 분체 에폭시 분무 노즐은 12m 전체 길이에 거쳐 설치해두고 해당 길이의 원관을 작업할 때 필요한 분무 노즐만 개방하여 사용하도록 한다. 분체 에폭시 분무 노즐의 설치 간격을 더욱 좁게하거나 분무 노즐과 원관 사이의 거리를 멀리하여 분체 에폭시 도장 효율을 높이는 방법도 있을 수 있으나, 분무 노즐 수량을 증가 시켜 노즐 사이 간격을 더욱 좁게하는 것은 노즐 수량 증가에 따른 관리가 더욱 번잡하고 분무 압력의 영향을 받아 분말이 비산하는 등 도장 효율의 실질적 증대도 얻기 어려우며, 한편 분무 노즐 수량을 줄이기 위하여 분무 노즐과 원관 사이 거리를 과도하게 하면 에폭시 분말의 과도한 무화로 인해 분체 에폭시 도료의 부착 효율이 떨어지며 그 것을 방지하기 위해 분사 압력을 더욱 높이게 되면 차폐 효율 저하로 에폭시 분말이 장치 밖으로 비산되어 문제가 될 수 있다. 따라서 본 발명은 이러한 문제를 해결할 수 있도록 노즐 위치 상하 조절용 실린더(330)를 설치하는 동시에 도6 및 도7에서 보는 것과 같이 분체 에폭시 도장용 분무 노즐이 좌우 진동 운동을 하도록 장치를 구비하도록 하였다. 상세하게 설명한다면, 도6에서 각각의 분체 에폭시 분무 노즐(310)은 노즐 홀더(311)에 연결되어 있고 노즐 홀더는 분체 도장 장치 본체 프레임에 고정된 진동축 고정 철판(315)의 축구멍을 관통하여 진동 연결 링크(316)와 결합되어 일정한 각도 만큼 왕복 진동하는 노즐 진동축(314)과 연결되어 있다. 진동 연결 링크(316)는 원관의 길이 방향으로 좌우 진동하도록 고안된 좌우 진동 장축(317)과 연결 볼트(318)를 통해 연결되어진다. 따라서 도6의 운동 메카니즘을 차례로 살펴본다면, 진동 장축(317)이 원관 길이 방향으로 좌우 진동 운동을 하면 진동 연결 링크(316)가 시계의 진자와 같이 일정 폭을 왕복 진동 운동하게 되며 이 왕복 운동은 노즐 진동 축(314)을 통해 노즐 홀더에 전달되고 그에 따라 분체 에폭시 분무 노즐(310)이 좌우 진동하도록 되어 있다. 노즐의 좌우 진동 폭(각도)은 좌우 진동 장축(317)의 진동 폭에 따라 조절 가능하며, 좌우 진동 장축의 진동 폭은 도7에서 보는 것과 같이 캠의 원리를 이용한다. 즉, 도7에서 좌우 진동 장축(317)의 진동 폭은 캠 휠(321)에 가공된 조절 홈(322)에서의 진폭 조절 볼트(320) 위치를 조절함으로서 진폭의 크기를 조절한다. 추가로 분무 노즐의 각도 미세 조절을 용이하게 할 수 있도록 캠 링크(319)에 홈(324)을 가공하고 링크 볼트(324)를 사용한다. 한편, 분체 에폭시 분무 노즐(310)은 보통 정도의 압력(5bar 전후)을 갖는 압축 공기를 이용하는 공기 혼합 분무식 노즐로서 도5에 예시한 분체 에폭시 공급 탱크(340)에서 에폭시 분말과 공기가 혼합된 후 각각의 분체 에폭시 분무 노즐로 연결된 분체 에폭시 공급 호스(312)를 통해 공급되고 분무되는 구조를 갖는다. 분체 에폭시 도장을 할 때 에폭시 분말이 장치 외부로 누설되지 않도록 하는 것이 필요하지만 원관이 회전하게 되면 원관의 진원도 상태에 따라 원관과 정치와 사이에 틈새가 생기므로 에폭시 분말의 누설이 될 수 있다. 따라서 에폭시 분말의 장치 밖으로의 누설을 최소한으로 억제할 수 있도록 하는 장치를 도4의 예시도와 같이 설치한다. 즉, 원관과 장치와의 틈새를 최소화할 수 있도록 실리콘 또는 고무와 같은 연질의 탄성 재료를 이용하여 원관 길이 방향 및 대칭 위치에 덮개(351)를 설치하는 한편, 원관 길이 방향 및 대칭 위치에 에어 커텐 챔버(352)를 설치한다. 덮개(351)는 원관 지름의 크기에 따라 그 크기를 다르게 사전에 제작하여 비치한 다음 적합한 것을 조립하여 사용할 수 있으며, 에어 커텐 챔버(352)는 고정 설치하는 것으로서 좁은 폭의 공기 통로를 통해 압축 공기를 배출해서 에폭시 분말이 장치 밖으로 배출되는 것을 막는 역할을 하게 된다. 분무 후의 잉여 분체 에폭시 도료(에폭시 분말)는 도5에 예시한 에폭시 회수 덕트(341)를 따라 별도의 탱크에 회수되어 불순물을 제거한 다음 다시 사용할 수 있도록 한다. When the installation of the cap is completed, as shown in FIG. 4, the original pipe is transferred to the powder epoxy coating device 300 installed next to the cap assembly unit 230. After transferring to the powder epoxy coating apparatus to adjust the position of the powder epoxy spray nozzle by the nozzle position up and down adjustment cylinder 330. That is, prior to the powder epoxy coating operation as shown in Figure 4, the powder epoxy spray nozzle is placed in the position of 310 (1) and then adjusted to the position of 310 (2), which is a suitable position for the operation, to start the painting operation. This is important because the distance between the spray nozzle and the tube must be kept constant and properly maintained (usually 15 cm to 25 cm). 5 is an exemplary view showing the powder epoxy coating device in the longitudinal direction of the tube, and the caps (200 (1), 200 (2)) of the caps (200 (1), 200 (2)) respectively assembled at both ends of the tube 100 are conveyed onto the powder epoxy coating machine. As an example, the powder epoxy spray nozzle 310 is installed in the required amount at regular intervals of about 15 cm to 20 cm along the length direction of the tube. Normally, the length of the pipe is mainly 6m, but 9m or 12m may be used, so the powder epoxy spray nozzle should be installed over the entire length of 12m, and only the spray nozzle necessary for working the length of the pipe should be opened. There may be a method of narrowing the installation distance of the powder epoxy spray nozzles or increasing the powder epoxy coating efficiency by increasing the distance between the spray nozzle and the tube, but increasing the number of spray nozzles to further narrow the gap between the nozzles increases the number of nozzles. Management is more complicated, and it is difficult to obtain a substantial increase in the coating efficiency, such as powder scattering under the influence of spray pressure. On the other hand, if the distance between the spray nozzle and the tube is excessive to reduce the number of spray nozzles, excessive atomization of the epoxy powder may occur. Due to this, the adhesion efficiency of the powder epoxy paint decreases, and if the injection pressure is further increased to prevent it, the epoxy powder may be scattered out of the device due to the reduction in shielding efficiency, which may be a problem. Therefore, in order to solve this problem, the present invention is provided with a device for installing the nozzle position up and down adjustment cylinder 330 and at the same time as shown in Figures 6 and 7 spray nozzles for powder epoxy coating to perform the left and right vibration movement. In detail, in FIG. 6, each powder epoxy spray nozzle 310 is connected to the nozzle holder 311, and the nozzle holder penetrates through the shaft hole of the vibrating shaft fixed iron plate 315 fixed to the powder coating apparatus body frame. It is coupled to the vibration connecting link 316 is connected to the nozzle vibration shaft 314 reciprocating vibration by a predetermined angle. The vibrating connection link 316 is connected through the left and right vibration long axis 317 and the connecting bolt 318 which is designed to vibrate left and right in the longitudinal direction of the tube. Therefore, referring to the movement mechanism of FIG. 6, when the vibration long axis 317 vibrates in the longitudinal direction of the tube, the vibration connection link 316 reciprocates a certain width like the pendulum of the clock. It is transmitted to the nozzle holder through the nozzle vibration axis 314 so that the powder epoxy spray nozzle 310 is oscillated left and right. The left and right oscillation width (angle) of the nozzle is adjustable according to the oscillation width of the left and right oscillation long axis 317, and the oscillation width of the left and right oscillation long axis uses the principle of cam as shown in FIG. That is, in FIG. 7, the vibration width of the long left and right vibration axes 317 adjusts the magnitude of the amplitude by adjusting the position of the amplitude adjustment bolt 320 in the adjustment groove 322 processed in the cam wheel 321. In addition, the groove 324 is machined in the cam link 319 and the link bolt 324 is used to facilitate the angle fine adjustment of the spray nozzle. On the other hand, the powder epoxy spray nozzle 310 is an air mixed spray nozzle using compressed air having a normal pressure (about 5bar), the epoxy powder and air in the powder epoxy supply tank 340 illustrated in FIG. And then fed through a powder epoxy supply hose 312 connected to each powder epoxy spray nozzle and sprayed. It is necessary to prevent the epoxy powder from leaking to the outside of the device when applying the powder epoxy coating, but if the original tube is rotated, a gap may be generated between the original tube and the stationary tube depending on the roundness of the original tube, which may result in leakage of the epoxy powder. Therefore, a device is provided as shown in Fig. 4 to minimize the leakage of the epoxy powder out of the device. That is, the cover 351 is installed in the longitudinal direction and the symmetrical position of the tube using a soft elastic material such as silicone or rubber so as to minimize the gap between the original tube and the device, while the air curtain in the longitudinal direction and the symmetrical position of the tube The chamber 352 is installed. The cover 351 may be prepared in advance according to the size of the tube diameter differently, and then used by assembling a suitable one. The air curtain chamber 352 is fixedly installed and compressed air through a narrow air passage. To prevent the epoxy powder from escaping out of the device. The surplus powder epoxy paint (epoxy powder) after spraying is recovered in a separate tank along the epoxy recovery duct 341 illustrated in FIG. 5 to remove impurities and to be used again.

분체 에폭시 도장에 의한 제1층 피복이 완료되면 원관의 온도 저하를 최소한으로 하기 위해 즉시 제2층 피복 작업인 접착층 분체 폴리에틸렌 피복 작업에 임하여야 한다. 그러기 위해서 본 발명은 1층 분체 에폭시 작업할 때의 원관 조립 상태 그대로 작업이 가능하도록 침적법을 적용한다. 즉, 캡이 원관의 양끝에 조립된 상태 그대로 도8에 예시한 것과 같은 접착층 분체 폴리에틸렌 침적조(400)로 원관(분체 에폭시가 도장 된 상태의 것)을 이송한 다음 접착층 분체 폴리에틸렌 피복 작업을 한다. 예시도8을 자세히 설명하면, 접착층 분체 폴리에틸렌 침적조(400)는 재질에 구애없이 철강재 또는 철근 콘크리트 등으로 제작하는 직사각형 평면 바닥을 갖는 직육면체 구조로서 다만, 원관의 지름(보통 최대 3,000mm 정도)과 길이(보통 최대 12m 정도)를 감안하여 치수 여유를 두고 제작하며, 아랫부분에는 압축 공기가 들어갈 수 있도록 바닥으로부터 약 50cm 정도의 공간을 두고 다공성 적층포(402)를 설치하고, 그 위에 분말 상태의 접착층용 폴리에틸렌(401)을 30cm~100cm 정도의 깊이(원관의 지름에 따라 조절)로 넣는다. 피복 작업을 시작하기 위하여 침적조 하부의 압축 공기 주입구(403)를 통해 압력이 약 5bar~7bar인 압축 공기를 공급하면, 압축 공기는 다공성 적층포(402)를 통과하면서 분말 상태의 접착층용 분체 폴리에틸렌(401)이 침적조(400) 내부에서 유동되게 한다. 침적조에 이송된 원관을 접착층용 분체 폴리에틸렌 유동층에 1/5~1/2정도 잠길 정도로 위치하게 한다음 2~3바퀴 회전시켜 접착층 분체 폴리에틸렌 피복을 함으로서 제2층 피복 작업을 완료한다. 이렇게 피복된 관은 양끝에 기존의 캡이 조립된 상태 그대로 지체없이 최종 방식층 분체 폴리에틸렌 피복 작업용 장치로 이송한다.Upon completion of the first layer coating by powder epoxy coating, the second layer coating operation, the adhesive layer powder polyethylene coating operation, should be immediately performed in order to minimize the temperature drop of the original pipe. To this end, the present invention applies the immersion method so that the operation can be performed as it is while the original tube is assembled when the single-layer powder epoxy works. That is, the cap is assembled to both ends of the original tube, and then the original tube (the one with the powder epoxy coated) is transferred to the adhesive layer powder polyethylene deposition tank 400 as illustrated in FIG. . Referring to Figure 8 in detail, the adhesive layer powder polyethylene deposition tank 400 is a rectangular parallelepiped structure having a rectangular flat bottom made of steel or reinforced concrete, regardless of the material, but the diameter of the tube (usually up to about 3,000mm) and In consideration of the length (usually up to about 12m) is produced with a dimensional margin, the lower portion is installed a porous laminated fabric 402 with a space of about 50cm from the bottom to enter the compressed air, and the powder state thereon The adhesive layer polyethylene (401) is put in a depth of 30 cm to 100 cm (adjusted according to the diameter of the tube). When compressed air having a pressure of about 5 bar to 7 bar is supplied through the compressed air inlet 403 in the lower part of the deposition tank to start the coating operation, the compressed air passes through the porous laminate 402 and the powder polyethylene for the adhesive layer in the powder state. 401 is allowed to flow inside the deposition tank 400. The original tube transferred to the deposition tank is positioned so as to be immersed in the powder polyethylene fluidized bed for the adhesive layer by about 1/5 to 1/2, and then rotated 2-3 turns to coat the adhesive layer powder polyethylene to complete the second layer coating work. The coated tube is then transported to the final anticorrosive layered polyethylene coating apparatus without delay, with the existing caps assembled at both ends.

최종층 분체 폴리에틸렌 피복을 위한 장치는 접착층 분체 폴리에틸렌 피복 장치의 구조와 유사하며 다만 사용 재료가 다르다. 즉, 도9 예시도와 같이 직사각형 평면 바닥의 직육면체 구조를 갖는 최종층용 분체 폴리에틸렌 침적조(500)의 바닥 부분의 다공성 적층포(502)와 압축공기 주입구(503) 등은 도8의 접착층용 분체 폴리에틸렌 침적조 구조와 동등하며 다만, 침적 방법을 이용하는 작업의 기본 원리는 그대로인채 작업장 여건이나 작업 편의 등을 위해서 일부 구조를 달리할 수도 있다. 작업을 시작하기 위해서는 압축공기 주입구(503)를 통해 압력 5bar~7bar 정도의 압축공기를 주입하여 다공성 적층포(502)를 통과한 압축 공기에 의해 분말 상태의 최종 방식층용 분체 폴리에틸렌(501) 유동층이 형성되도록 하고, 제2층 피복인 접착층 분체 폴리에틸렌 피복이 완료된 관을 유동층 내부에 1/5~1/2가량 잠기도록 한 상태에서 서서히 회전시켜 최종 방식층 분체 폴리에틸렌 피복을 완성한다. 최종 방식층 분체 폴리에틸렌 피복이 완성되면 침적조로부터 꺼내어 캡 주변에 부착된 도료 분말 제거, 캡 분리, 냉각, 양 끝 미도장부 마무리, 검사 및 표시 등의 후속 공정을 거쳐 완제품이 된다. The device for the final layer powder polyethylene coating is similar to the structure of the adhesive layer powder polyethylene coating apparatus, except that the materials used are different. That is, the porous laminated fabric 502 and the compressed air inlet 503 of the bottom portion of the final polyethylene powder deposition tank 500 having a rectangular parallelepiped structure as shown in FIG. Equivalent to the structure of the sedimentation tank, however, the basic principle of the work using the deposition method may be different, for the sake of workplace conditions and convenience of work. In order to start the work, the compressed air having a pressure of about 5bar to 7bar through the compressed air inlet 503 is injected into the powdered polyethylene 501 fluidized bed for the final anticorrosive layer in powder form by the compressed air passing through the porous laminated fabric 502. After forming the second layer coating, the tube coated with the adhesive layer powder polyethylene coating is slowly rotated in a state of immersing 1/5 to 1/2 the inside of the fluidized bed to complete the final anticorrosive layer powder polyethylene coating. Final Anticorrosive Layer When the polyethylene coating is completed, it is taken out of the immersion tank and then finished through the following processes: removing the paint powder adhering to the cap, removing the cap, cooling, finishing both unpainted parts, inspection and marking.

본 발명에 의한 분체식 3층 폴리에틸렌 피복 기술은 상수도, 하수도, 일반용수도, 발전소 냉각수 배관, 가스 및 송유관 등등 각종 용도의 배관용으로서 주로 지하에 매설되는 관로용 강관 외면 방식에 적용될 수 있다. 피복의 품질에 있어서 기존의 1층 분체 폴리에틸렌 피복 방법보다 방식 피복의 기계적 성능과 방식 성능이 월등하며, 또한 자연 낙하 방법에 의한 분체식 3층 폴리에틸렌 피복 방법에 비하여 각 층의 도장 및 피복 공정이 보다 합리적이고 생산적으로 가능하게 됨에 따라 제품 품질은 물론 가격 안정화 및 작업장 환경 개선이 가능하다. 특히 피복의 접착력이 매우 우수한 압출식 폴리에틸렌 피복과 동등 정도의 접착 성능이 기대되는 한편, 압출식으로는 피복이 불가능한 이형관에도 응용 가능하고 다품종 소량 생산에도 쉽게 응할 수 있어 긴급 수요 발생에 대처가 용이한 이점 등이 있다.The powder-based three-layer polyethylene coating technology according to the present invention can be applied to the outer surface of the steel pipe for the pipeline mainly buried underground for water supply, sewage, general water, power plant cooling water piping, gas and oil pipes, etc. In terms of coating quality, the mechanical and anticorrosive performance of the anticorrosive coating is superior to that of the conventional single layer polyethylene coating method, and the coating and coating processes of each layer are better than those of the powder type three layer polyethylene coating method by the natural drop method. Being rational and productive enables not only product quality but also price stabilization and improved workplace conditions. In particular, the adhesive performance is expected to be equivalent to that of extruded polyethylene coating, which has excellent adhesion of the coating, while it can be applied to a release tube that cannot be coated by extrusion, and can easily respond to small quantity production of various kinds, so that it is easy to cope with urgent demand. This is an advantage.

도1은 분체식 3층 폴리에틸렌 피복 강관의 피복층 구조를 나타낸 사시도1 is a perspective view showing the coating layer structure of a powder-type three-layer polyethylene coated steel pipe

도2는 원관 인양 및 회전용 캡 정면도 및 측면도Figure 2 is a front and side view of the cap for lifting and rotating the tube

도3은 원관 인양 및 회전용 캡을 조립한 모습을 나타낸 조립 예시도Figure 3 is an assembly example showing a state of assembling the cap for lifting and rotating the tube

도4는 원관 양끝에 캡을 조립한 후 분체 에폭시 도장 장치로 이송한 모습을 측면에서 나타낸 예시도Figure 4 is an exemplary view showing a state in which the transfer to the powder epoxy coating device after assembling the cap on both ends of the tube

도5는 분체 에폭시 도장 장치를 원관 길이 방향으로 나타낸 예시도5 is an exemplary view showing the powder epoxy coating device in the longitudinal direction of the tube

도6은 분체 에폭시 도장용 분무 노즐 설치 방법과 노즐의 작동 메카니즘을 나타낸 정면도 및 측면도Figure 6 is a front view and a side view showing the spray nozzle installation method for powder epoxy coating and the operating mechanism of the nozzle

도7은 분체 에폭시 도장용 분무 노즐 좌우 진동 작동용 캠 및 링크 설치 예시도Figure 7 is an installation example of the cam and link for spray nozzle left and right vibration operation for powder epoxy coating

도8은 침적식 접착층 분체 폴리에틸렌 피복 장치를 설명하기 위한 예시도8 is an exemplary view for explaining a deposition type adhesive layer powder polyethylene coating device

도9는 침적식 방식층 분체 폴리에틸렌 피복 장치를 설명하기 위한 예시도Figure 9 is an illustration for explaining the immersion anticorrosive layer powder polyethylene coating device

Claims (4)

원관 외면에 분체식 3층 폴리에틸렌 피복을 함에 있어서;Powder-coated three-layer polyethylene coating on the outer surface of the tube; 블라스팅 처리 및 가열된 원관의 양 끝에 원관 인양 및 회전용 캡을 조립하는 제1공정The first process of assembling the tube lifting and rotating cap at both ends of the blasted and heated tube 원관 상부에 위치하여 천정크레인에 의해 이송 및 상하 작동되는 캡 회전 구동 장치를 이용하여 원관을 분체 에폭시 도장 장치위에서 회전시키며 제1층 분체 에폭시를 도장하는 제2공정The second process of coating the first layer of powder epoxy by rotating the original tube on the powder epoxy coating device by using the cap rotation driving device which is located on the upper part of the tube and is transported and operated up and down by the ceiling crane. 기존 캡과 캡 회전 장치를 그대로 이용하여 접착층 분체 폴리에틸렌 침적조내부에서 관을 회전 시켜 제2층의 접착층 분체식 폴리에틸렌 피복 작업을 하는 제3공정The third process of coating the second layer of adhesive layer powder type polyethylene by rotating the pipe inside the adhesive layer powder polyethylene deposition tank using the existing cap and the cap rotating device as it is. 기존 캡과 캡 회전 장치를 그대로 이용하여 최종 방식층 분체 폴리에틸렌 침적조 내부에서 관을 회전시켜 제3층의 분체식 폴리에틸렌 피복 작업을 하는 제4공정4th process of coating the 3rd layer of powder polyethylene by rotating the pipe inside the final anticorrosive layer powder polyethylene deposition tank using the existing cap and the cap rotating device as it is 캡을 분리하고 피복된 강관을 냉각 및 마무리하는 제5공정으로 이뤄지는 것을 특징으로하는 작업 방법 및 장치Working method and device, characterized in that the fifth step of removing the cap and cooling and finishing the coated steel pipe 제1항에 있어서, 제2공정인 분체 에폭시 도장 장치 중 여러 개의 공기 혼합 분무식 분체 에폭시 분무 노즐(315)을 사용하고, 각각의 노즐들이 동시에 일정 각도로 좌우 진동할 수 있도록 하기 위하여 진동축 고정 철판(315)에 노즐 수량 만큼 노즐 진동 축(314)을 관통시키고 축의 한 쪽은 노즐 홀더(311)를 이용하여 노즐을 잡아주고 다른 한 쪽은 진동 연결 링크(316)를 이용하여 좌우 진동 장축(317)의 왕복 운동이 전달되는 한편, 좌우 진동 장축(317)을 구동하는 캠 링크(319)의 위치 및 길이를 조절 가능하도록 캠 링크에 홈(323)과 캠 휠(321)에 위치 조절용 홈(322) 구조를 갖는 장치The method of claim 1, wherein the second step is to use a plurality of air-mix spray powder epoxy spray nozzles 315 of the powder epoxy coating device, and the vibration shaft is fixed to allow each nozzle to oscillate left and right at an angle at the same time The nozzle vibration shaft 314 penetrates the steel plate 315 by the number of nozzles, and one side of the shaft holds the nozzle using the nozzle holder 311, and the other side uses the vibration connecting link 316 to form the left and right vibration long shafts ( While the reciprocating motion of the 317 is transmitted, the groove 323 on the cam link and the groove for adjusting the position on the cam wheel 321 to adjust the position and length of the cam link 319 for driving the left and right vibration long shafts 317 ( 322) a device having a structure 제1항에 있어서, 제2공정인 분체 에폭시 도장 장치 중 노즐을 통하여 분무되는 에폭시 분말이 장치 밖으로 누출되는 것을 방지할 수 있도록 원관과 분체 에폭시 도장 장치 사이에 탄성 재질의 덮개(351)를 설치하고, 에어 커텐 챔버(352)를 설치한 장치The method of claim 1, wherein the cover 351 of the elastic material is installed between the tube and the powder epoxy coating device to prevent the epoxy powder sprayed through the nozzle of the powder epoxy coating device of the second step to prevent leakage out of the device; , The device where the air curtain chamber 352 is installed 제1항에 있어서, 제3공정인 접착층용 분체 폴리에틸렌 피복 작업 및 제4공정인 최종 방식층용 분체 폴리에틸렌 피복 작업을 위하여 각각 다공층 적층포 위에 분말을 넣고 다공층 적층포 하부에 압축공기를 주입하는 구조의 침적조를 설치하고, 전 단계의 피복이 된 강관을 각각의 유동 분말 속에 일부를 침적시킨 상태에서 회전하는 방법으로 피복을 하는 것을 특징으로 하는 작업 방법 및 장치The method of claim 1, wherein the powder is put on the porous layer laminated fabric and the compressed air is injected into the lower portion of the porous layer laminated fabric, respectively, for the third step of the polyethylene coating for the adhesive layer and the fourth polyethylene coating for the final anticorrosive layer. Working method and apparatus, characterized in that the installation of the deposition tank of the structure, and coating the steel pipe covered with the previous step by rotating in a state in which a portion of the steel pipe was deposited in each flow powder
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