KR20080038122A - 중공체의 내식성 처리 방법, 그 방법에 의해 처리된 금속성구조물 생산 방법, 및 그 구조물을 유지하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공체 안으로 내식성 에이전트를 지지하는 셀룰러 폼을 주입시키는 것에 의해 부식으로부터 보호되야 하는 접근하기 어려운 표면(18)을 가지는 중공체의 처리를 포함한다.

또한 포함된 것은 구조물(10)을 조립시키고 그 후 구조물(10)의 접근이 힘든 표면(18)에 내식성 처리를 적용하는 것에 의한 금속 구조물(10)의 생산이다.

본 발명은 특별히 철도 차량에 적용 가능하다.

Description

중공체의 내식성 처리 방법, 그 방법에 의해 처리된 금속성 구조물 생산 방법, 및 그 구조물을 유지하는 방법{METHOD FOR THE ANTICORROSIVE TREATMENT OF HOLLOW BODIES, METHOD FOR PRODUCING A METALLIC STRUCTURE TREATED ACCORDING TO SAID METHOD, AND METHOD FOR MAINTAINING THE STRUCTURE}

본 발명은 중공체 또는 중공형 금속 구조물을 부식으로부터 보호하기 위한 처리를 적용하는 방법과 관련된다.

여기에서 문제되는 금속 구조물들은 브러쉬나 건(gun)으로 내식성 페인트를 증착하는(deposit) 것이 힘든 표면을 가진 큰 구조물들이다. 이러한 금속 구조물들은 중공형으로 그 무게를 줄였다.

이것은 특별히 보기 차(bogie)나 철도 차량(wagon)의 몸체(body)의 제조에 쓰이는 구조물에 대한 경우이다. 여기서 철도 차량의 몸체는 중공체, 교차 부재, 지지하는 기둥(beam)들 또는 철도 차량의 벽들 또는 바닥들을 지지하는 다른 섹션들을 포함한다. 본 발명의 적용의 영역은 당연히 철도 운송으로 제한되지 않고, 다 른 어떠한 운송의 형태 또는 어떠한 제조의 형태에서도 본 발명의 적용의 영역을 구성하는 데는 완벽히 가능하다.

이들 중공체의 안쪽을 보호하기는 내식성 코팅 배쓰(bath)에 투입시키는 것은 조립(assembly) 전에는 중공체의 크기로 인하여, 또는 조립 이후에는 강화하는 구조물로 인하여 불가능하기 때문에 벤트 브러쉬 또는 특수한 건, 노즐 같은 페인트 분사 도구의 사용에 의한 것을 제외하면 어렵다.

현재의 모든 방법들은 매우 노동 집약적이고 시간이 매우 오래 걸리기 때문에 매우 비싸다. 이것이 출원인이 본 발명의 아이디어를 얻은, 좀 더 경제적인 솔루션을 찾는 목적이다.

이러한 목적을 위하여, 본 발명은 부식을 방지하기 위한 접근이 힘든 표면을 가진 중공체의 내식성 처리를 적용하는 방법과 관한 것으로, 내식성 재료 및 방화재 또는 절연재를 지지하는 하는 셀룰러 폼(cellular foam)을 중공체에 주입시키는 적어도 하나의 단계를 포함한다.

주입으로 인하여, 부식으로부터 보호되어야 하는 모든 접근이 힘든 표면에 용이하게 도달된다. 이러한 것들은 예를 들어 효과적인 내식성 보호를 필요로 하는, 몸체 또는 서브프레임(subframe)들의 구조들을 보완(make up)하는 금속 부분(section) 또는 교차 부재에 가능하다. 동시에, 셀룰러 폼이 적용 이후 남아있으므로, 이러한 표면들이 바닥인 경우, 이 경우는 물 또는 세제가 스며들지 않는 물질로 덮이고 이는 내식성 보호에 기여한다.

바람직하게는, 내식성 셀룰러 폼을 생산하기 위한 내식성 에이전트(agent) 및 방화재 또는 방열재를 지지(support)하는 제2성분의 팽창(expansion)을 위한 제1성분의 혼합물이 주입된다.

즉 조립 동작 또는 이후의 철거 동작, 예를 들어 용접에서, 이러한 동작들이 일어나기 쉬운 보호되는 구조물의 영역 주위에서 순간적으로 주위의 내식성 보호에 데미지를 가하지 않으면서 조립 동작 또는 이후의 철거 동작을 수행하는 것이 가능해진다. 또는 다른 것을 먼저 제거하지 않고도 청소 동작을 수행하는 것이 가능해진다.

본 발명은 또한 금속 구조물을 생산하는 과정과 연관되고, 다음의 단계를 포함한다:

구조물을 조립하는(assembly) 단계; 및

그 후 위의 방법에 따라 구조물의 접근하기 어려운 표면을 내식성 보호 처리하는 단계.

이 방법은 중공체, 철도 차량 또는 보트의 바닥 또는 파티션(partition)이 적어도 한 면이 금속으로 이루어지고 특별한 내식 처리를 요구하는 때, 이를 형성하는 금속 구조물의 생산에 특히 적합하다.

마지막으로, 본 발명은 구조물의 일부를 교체하여 금속 구조물을 유지하는 방법과 관련된다. 구조물은 더욱이 본 발명에 의한 셀룰러 폼에 의하여 보호되는 중공체를 적어도 하나 포함하고, 구조물 부품으로부터 분리되어 셀룰러 폼에 의해 대체되는 가연성 구성요소를 적어도 포함하는 구조물에 있어서, 셀룰러 폼은 불연성 열 배리어(thermal barrier)이고 구조물 부품은 가연성 구성요소를 먼저 제거하지 않고 즉시 교체된다.

본 발명은 본 발명에 따른 내식성 처리 방법의 다음 명세서의 도움으로, 추가되는 도면을 참조하여 더욱 명확히 이해될 것이다.

도 1은 부식에 대해 보호받아야 하며, 접근이 어려운 표면을 가진 구조물의 투시도이다.

도 2는 수리되는 부품을 포함하는 철도 차량의 바닥 구조물의 투시도이다.

도 1을 참고하여, 구조물(1)은 특히 세제를 사용하여 청소될 때 주변 공기와 물 중 어느 쪽에 의해서도 부식성 공격에 자칫하면 당하기 쉽다. 구조물(1)은 금속판(2,3)으로 구성되는 패널(panel) 또는 더 많은 패널들을 포함한다. 패널 또는 더 많은 패널은 스페이서(spacer) 역할을 하는, 금속으로 구성된 서포트 빔(support beam)(4)에 의해 결합된다.

서포트 빔(4)은 속이 비었으며, 어떤 부식도 일어나지 않는다고 보장되어야 하나 프라이머(primer) 페인트로 증착시키는 데에 필요한 브러쉬나 건의 접근이 힘든 표면(5)을 가지고 있다.

조립은 용접에 의해 구성되므로, 금속판(2,3)과 서포트 빔(4) 각각의 표면을 페인트로 보호하도록 코팅하는 방법을 적용하는 것은 불가능하다. 예를 들어, 한편으로는 브러쉬를 사용하고 다른 한편으로는 적당한 크기의 산화방지재가 담긴 배쓰(bath)의 탱크에 담그는 방법이 불가능하다. 그 이유는 용접 작용이 막 적용된 보호(내식)를 부분적으로 없앨 수 있기 때문이며, 게다가 전체 구조물(1)은 배쓰 안에 처리되기에는 너무 크기 때문이다.

순서는 따라서 다음과 같다:

- 부식에 대해 보호되지 않은 구조물(1)이 조립된다; 그리고

- 두 구성요소 A와 B가 동시에 듀얼 노즐 건(dual-nozzle gun)이라는 수단에 의해, 주입된다. A는 내식성 에이전트과 점착 안료, 선택적으로 방화재, 방열재, 방음재 등등이 첨가된 무기 셀룰러 폼이다. B는 A와 B가 서로 접촉한 때, 셀룰러 폼(A)을 팽창하도록 야기하는 생산물이다.

A의 팽창은 폼에 의해 지지(support)되는 추가적인 에이전트(agent)들을 수송하며 표면(5)의 모든 부분, 심지어 보이지 않는 부분에까지 수송한다. 그리고 그 부분들이 충분히 보호되는 것을 보장한다.

즉 셀룰러 폼 A는 모든 표면을 덮도록 적용 후 그 자리를 유지한 상태로 팽창한다. 따라서 구조물(1)을 스며들지 않도록 렌더링(rendering)하고 구조물(1)의 내식성 보호에 기여하도록 한다. 만약 요구된다면, 스며들지 않으며 탄성이 있는 에이전트(agent)를 셀룰러 폼(A)에 섞을 수 있다.

A와 B에 대해, 2개의 무기물질을 기초로 한 생산물을 포함하는 것이 바람직하다. 두 무기물질은 에너지를 소모하는 것에 의해 변화되는 융제이며, 방열성인 폼(foam)을 형성하면서 팽창하는 팽창성을 가지는 실리콘과, 일반적으로 두 개의 물질을 토대로 한, 예를 들어 인산아연과 석회암, 이를테면 탄산칼슘 등의 무기물질 구성요소 중 어느 한 쪽으로 구성되어 있다. 이러한 생산물들은 수용성이라는 장점을 가지며, 수용성은 헹구기를 더 쉽게 만들고 환경 오염이 없다. 폴리우레탄 같은 생산물은 인화성이 될 단점을 가지고 있고, 이에 반하여 이소시아네이트(isocyanate)는 도구를 헹구기 위한 용매를 필요로 하고, 이는 환경적으로 수용할 수 없다.

예를 들어, PCT/BE 95.00106 문서에서 제안하는 성분들을 선택하는 것이 가능하다. 무기성, 점착성, 불연성 수지의 층을 형성하고, 표면이 보호되게 덮도록 적용한다. 수지의 층은 여기서 찾는 목표에 대응하는 정도로 팽창할 수 있는 셀룰러 폼을 얻을 수 있는 적당한 비율로 팽창 구성요소와 사용된다.

사용되는 무기화합물은 우세하게는 인산칼슘 과 탄산염의 조합으로 만들어진다. 가소화 물질로는 특별히, 디부틸 프탈레이트(dibutyl phthalate), 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate), 싸이클로헥실 프탈레이트(cyclohexyl phthalate), 디메틸글리콜 프탈레이트(dimethylglycol phthalate), 또는 부틸 벤조에이트(butyl benzonate), 피마자유(castor oil), 글리세롤 리시놀레이트(glycerol ricinoleate), 메틸 리시놀레이트(methyl ricinoleate), 옥틸 아디페이트(octyl adipate), 펜타에리스리톨(pentaerythritol glycol) 또는 디프로필렌 글리콜 헵타노에이트(dipropylene glycol heptanoate) 또는 부티라트(butyrate), 또는 다른 글리세롤 부티라트(glycerol butyrate) 또는 디프로필렌 글리콜 부티라트(dipropylene glycol butyrate), 또는 캠퍼(camphor)와 같은 것이 있다.

가소화 물질과 방화재 모두를 고려하는 경우, 트리크레실 포스페이트(tricresyl phosphate), 트리페닐 포스페이트(triphenyl phosphate), 트리클로레틸 포스페이트(trichlorethyl phosphate) 가운데서 선택이 가능하다. 마지막으로, 방음 기능을 증가시킬 수 있는 안료가 첨가될 수 있다.

필요한 생산물들의 물질의 양을 줄이기 위하여, 헴프(hemp)또는 다른 저렴한 구성성분 등의 충전물(filling material)을 첨가할 수 있다. 이를 첨가하므로, 생산물의 가격은 이에 따라 감소한다.

본 발명의 방법에 따라 중공체를 처리하는 환경적인 시도들을 특히 염-안개(solt fog)에서 수행하였다. 후자에서, 이러한 경우 중공형 금속 물체는, 염-안개에 1000시간 동안 노출된 후 그리고 1500시간 후에, 얻어진 결과의 시각적 관찰을 위하여 횡으로 절단된다. 다른 시도로는, 생산물의 팽창과 진행의 시각적인 관찰을 위한 투명한 플라스틱 몸체가 본 발명에 의한 방법의 효율성을 보여주었다.

게다가, 위의 수단 - 건, 생산물 A와 생산물 B- 은 구조물(1,2,3,4)을 조립하는 단계와 접근이 힘든 표면(5)의 내식성 처리를 하는 단계만을 수행하는 것에 의하여 금속 구조물을 매우 저렴하게 생산하는 것을 가능하게 한다.

이러한 수단들은 특별히, 도 2에서 보여지는 철도 차량의 바닥 또는 파티션 구조물들(10)의 생산과 미드라이프 오퍼레이션(mid-life operation)에 특히 적합하다.

도 2에서 보여지는 구조물(10)의 예는 목재 바닥(11)과 도 1에서 보이는 구조물과 유사한 금속 프레임(12)을 포함한다. 금속 프레임(12)은 내추럴 서포트 빔(natural support beam)(15)들에 의해 조립되는 금속 판들(13, 20)을 포함한다(그러나 내추럴 서포트 빔들은 트랜스버스 서포트 빔(transverse support beam)들도 역시 가능하다).

판(20)은 구멍이 뚫려 있으며, 이후에 사용될 다양한 잠금(fastening)을 위한 기능적인 오프닝(opening)(21)을 가진다. 판(20)은 판(13)에 고정된 강화부분(14,17)에 의하여 딱딱해진다.

서포트 빔들은 오프닝(16)을 가지고 강화 부분(14,17)은 오프닝(19)을 가지고, 오프닝들은 부식으로부터 보호되어야 하는 접근하기 어려운 표면을 가지는 중공체(18) 안으로 폼 A를 주입시키는 동작을 원활하게 한다.

바닥 구조물(10)의 예만 오로지 생각하면, 구조물(10)의 제작 후 목재 바닥(11)이 금속 구조물(10) 위에 놓이기 전에, 내식성 프리머(primer) 페인트, 방음 코팅, 고무와 서포트 빔의 스트립(strip)들, 서포트 빔 사이에 있는 암면(rock wool)을 적용하는 단계가 제공되는 것이 필요한데, 생산물 A,B를 주입하는 단 하나의 단계만으로 이를 만족할 것이다.

이러한 보호하는 처리 방법이 전기 케이블들이 중공체(18)을 통해 통과하는 때 전기 케이블을 보호하는 데에도 사용할 수 있음이 지적되어야 한다. 셀룰러 폼은 전기 케이블들을 둘러싸는 데에 쓰이고 즉, 보호하는 덮개, 특히 내화성 덮개를 제공한다.

차량의 정규적인 정비는 보통의 청소 동작을 포함해야 하므로, 다음의 청소 동작으로 인한 물과 세제의 유입이 금속 구조물(10), 또는 도 2에서 점선에 의하여 그려진 금속 구조물의 부품(22)의 질을 떨어트릴 수 있다. 금속 구조물(10) 또는 금속 구조물(10)의 부품(22)은 수리되는 것이 요구되는 포인트이며, 수리되는 것은 예를 들어 미드라이프 오퍼레이션 동안에 수리되는 것이 요구된다.

만약 금속 구조물(10)이 위의 제조 과정에 따라 제조되었다면, 부품(22)의 손상된 부품(23)이 목재 바닥(11) 부분, 또는 주위에 위치한 가연성 구성요소, 또는 이 바닥 위에 위치하는 의자 또는 카펫을 벗길 필요가 없이 토치(torch)를 사용하여 차단할 수 있다. 이것은 중공체(18)를 보호하기 위해 그 안에 있는 팽창한 셀룰러 폼(A)이 교체되는 부품(23)과 바닥(11) 사이에 위치하고, 손상된 부품(23)으로부터 목재 바닥(11)을 분리시키고, 열적으로 고립시키며 불로부터 보호하기 때문이다.

그 다음, 새로운 부품(23)을 제작하고 이것을 부품(22)에 용접하고, 그 후 교체가 완료되면 상기 보호 방법을 사용하여 교체된 부품(23)의 새로운 접근하기 어려운 표면에 내식 보호를 적용시키는 것이 요구된다. 셀룰러 폼이 불연성 열 배리어와 같은 역할을 하므로, 부품(23)은 바로 용접하는 것에 의해, 불연성 구성요소(11)를 제거하지 않고 교체될 수 있다.

Claims (11)

1. 부식으로부터 보호되기 위한 접근이 힘든 표면(5,18)을 가진 중공체(1)에 내식 처리를 적용하는 방법으로,

   셀룰러 폼(A)을 중공체 내에 주입하여 내식성 에이전트 및 방화재 또는 방열재를 지지하는 단계를 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 내식 처리를 적용하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 내식성 에이전트 및 방화재 또는 방열재를 지지하는 제2구성성분(A)의 팽창을 위한 제1구성성분(B)의 혼합물이 주입되어 내식성 셀룰러 폼을 얻게 되는 것을 특징으로 하는 내식 처리를 적용하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 셀룰러 폼(A)는 점착 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 내식 처리를 적용하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 청구항에 있어서, 셀룰러 폼(A)는 방음재를 지지하는 것을 특징으로 하는 내식 처리를 적용하는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 청구항에 있어서, 셀룰러 폼(A)은 스며들지 않으며 탄성이 있는 에이전트를 지지하는 것을 특징으로 하는 내식 처리를 적용하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 청구항에 있어서, 셀룰러 폼(A)은 충전물을 포함하는 것을 특징으로 하는 내식 처리를 적용하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 충전물은 헴프(hemp)인 것을 특징으로 하는 내식 처리를 적용하는 방법.
8. 금속 구조물(1,10)의 생산 방법으로,

   구조물(1,10)을 조립하는 단계;

   구조물(1,10)의 접근하기 어려운 표면(5,18)에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 내식성 보호 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 구조물(1,10)의 생산 방법.
9. 철도차량용 벽 또는 바닥 구조물(10)의 생산에 제8항에 따른 방법을 적용하는 것.
10. 제1항 내지 제7항 중 하나의 방법에 따른 셀룰러 폼에 의해 보호되는 적어도 하나의 중공체(18)와, 셀룰러 폼이 교체하게 되어 구조물 부품(23)으로부터 분리되는 적어도 하나의 가연성 구성성분(11)을 포함하는 구조물에서, 구조물(22)의 부 품(23)을 교체함으로써 금속 구조물(1,10)을 보수하는 방법에 있어서,

    셀룰러 폼은 불연성 열 배리어이므로, 구조물 부품(23)은 상기 불연성 구성성분(11)을 먼저 제거하지 않고 바로 교체되는 것을 특징으로 하는 금속 구조물을 보수하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 구조물 부품(23)은 열로 용단하고 다른 부품으로 교체되며 구조물(22)에 용접되는 것을 특징으로 하는 금속 구조물을 보수하는 방법.

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