KR20090065119A

KR20090065119A - 관의 내면 라이닝 공법

Info

Publication number: KR20090065119A
Application number: KR1020070132568A
Authority: KR
Inventors: 이장섭
Original assignee: 동원철강 주식회사; 이장섭
Priority date: 2007-12-17
Filing date: 2007-12-17
Publication date: 2009-06-22

Abstract

본 발명은 관의 내면 라이닝 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노후된 관의 내부에 내관을 접혀진 상태로 삽입하여 간단하게 확관시켜 외관내면을 라이닝함으로써 반영구적으로 사용하도록 하고, 이에 따라 예산절감 등 경제성을 높이도록 한 관의 내면 라이닝 공법에 관한 것이다.

본 발명은 노후된 관의 내부에 경질 내지 반경질의 수지관을 삽입하여 관 내면을 라이닝하는 공법에 있어서, 노후된 외관(10)의 내면을 매끄럽게 손질하고 깨끗이 세정한 후 방청제를 도포하는 단계와, 수지재의 평판을 준비한 후 상기 외관(10)의 내경보다 작거나 동일한 외경을 갖도록 평판을 원형으로 말아 다수개의 수지관(25)을 제조하는 단계와, 상기 단계를 거쳐 제조된 수지관(25)을 각각 열융착시켜 상기 외관(10)의 길이보다 더 길게 내관(20)을 형성시키는 단계와, 와인딩기에 감겨진 케이블(30)을 상기 외관(10)의 내부로 통과시킨 후 상기 외관(10)의 일측 내부로 삽입되는 상기 내관(20)의 일단에 결속시키는 단계와, 상기 내관(20)의 외주면 일측을 길이방향으로 구부린 후 상기 외관(10)의 타측에서 상기 케이블(30)을 잡아당겨 상기 외관(10)의 내부로 상기 내관(20)을 삽입시키는 단계와, 상기 단계를 거쳐 상기 내관(20)을 삽입시킨 후 상기 케이블(30)의 결속을 해지시킨 다음 상기 외관(10)의 내면에 상기 내관(20)이 밀착되도록 상기 내관(20)의 내부에 공기 또는 유체를 공급하여 구부려진 상기 내관(20)을 확관시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

외관, 수지관, 케이블, 라이닝

Description

관의 내면 라이닝 공법{LINING METHOD OF A TUBE}

일반적으로 금속관이나 콘크리트관 등에서 내면의 부식을 막기 위하여 관의 내면을 세척한 후에 페인팅작업을 하거나 관의 내부에 수지관을 내삽하여 밀착시켜 사용하고 있다.

그러나 상기 페인팅공법의 경우 페인트가 단시간내에 벗겨짐에 따라 하자발생으로 수명이 짧아지게 되는 단점이 있어 상기한 수지관을 내삽시켜 사용하는 방법이 주를 이루고 있다.

종래의 수지관의 내삽방법은 대한민국 등록특허 제446197호(2004.08.19, 발명의 명칭: 폴리올레핀을 이용한 2중관 제조방법)에서 금속관보다 작은 직경의 수지관을 접착제를 도포한 금속관 내에 삽입하고 금속관과 수지관사이를 진공시켜서 공기를 배출하여 밀착시키는 진공을 이용한 확경방법이 제시되어 있으나, 이는 진 공흡착의 경우에 수지관의 외부면에 접착제를 도포하여 금속관에 삽입시 가열하고 수지관과 금속관 사이를 진공시켜 기포를 배출시키는 방법으로서, 직경에 비하여 긴 길이의 경우에 관의 단말부의 기포가 배출되면서 배출통로가 막혀서 진공력이 긴 관의 중간에 도달하지 못하므로 관의 중간에 있는 기포는 내부에 남는 경우가 많아 문제로 되며, 폴리에틸렌이 융착 후 원래의 크기로 회복하려는 즉 금속관보다 작았던 원래의 직경으로 돌아가려는 복원력으로 인하여 장기 사용시 특히 온도의 변화를 겪은 후에는 박리현상이 생기는 문제가 있다.

다른 기술로는 대한민국 등록특허 제500285호(2005.06.30, 발명의 명칭: 이중관 제조장치)와 대한민국 등록특허 제95887호(1996.02.16, 발명의 명칭: 파이프의 내면 라이닝 공법)에서 작은 수지관을 큰 금속관에 삽입하여 가열가압으로 열팽창시켜서 금속관과 밀착시키는 방법이 제안되었으나, 역시 공극이 생기고 접착후의 복원력의 발생으로 장기 사용시 박리현상이 발생하는 문제점이 있다.

또 다른 삽입 기술로는 대한민국 등록특허 제347003호(2002.07.19, 발명의 명칭: 금속관 내부에 합성수지관을 삽입하는 2중관의 제조방법)와, 대한민국 공개특허 제2002-13704호(2002.02.21, 발명의 명칭: 내면 수지 라이닝관의 제조방법)이있는데, 수지관을 냉각시켜 축소한 후에 외부에 접착제를 도포한 수지관을 금속관 내부에 삽입 후 상온에 방치하여 수지관이 팽창하여 금속관과 밀착되어 접착제를 매개로 접착되는 방법으로서, 이러한 관의 팽창력을 이용한 방법은 제품이 안정적으로 되기까지 용태가 불안정하여 접착제의 접착조건을 맞추기 어려우며 또한 냉각된 수지관을 금속관에 삽입시 수지관에 부착하는 수분의 통제곤란으로 접착면사이 의 기포가 있게 되는 등의 문제가 있다.

상기의 모든 방법들은 삽입된 내면의 수지관이 사용되면서 시간이 경과하면 원래의 작은 직경으로 수축복원되려는 내부 힘을 가지고 있어서 온도에 의한 반복된 팽창과 수축으로 인하여 접착제의 접착력이 감소하게 되고, 천천히 금속관에서 박리되어 지는 문제점이 있다.

또한 상기의 방법들은 접착제를 사용하게 되고 접착제의 접착성능은 유한한 것으로 결국 복합관의 수명에 직접적으로 영향을 미치는데, 특히 우리나라의 경우 사계절에 따라 덮고 차가움을 반복하면 금속관과 수지관의 열팽창계수의 차이(예로 강과 폴리에틸렌의 경우는 약 10배)로 인한 접착제의 노후가 극심한 편이어서 원래의 금속관이나 수지관이 가졌던 반영구적인 수명에는 비할 바가 안 된다.

본 발명의 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 노후된 관의 내부에 외관의 내경과 동일한 외경 혹은 크거나 작은 내경을 갖는 내관을 접혀진 상태로 삽입한 후 별도의 물 또는 공기압을 이용하여 간단하게 확관시켜 외관 내면을 라이닝할 수 있으며, 이에 따라 수명을 반영구적으로 유지함으로써 신뢰성을 높이도록 함과 아울러 예산절감 등 경제적 이익을 도모함으로써 경제성을 보다 향상시킬 수 있는 관의 내면 라이닝 공법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 노후된 관의 내부에 경질 내지 반경질의 수지관을 삽입하여 관 내면을 라이닝하는 공법에 있어서, 노후된 외관(10)의 내면을 매끄럽게 손질하고 깨끗이 세정한 후 방청제를 도포하는 단계와, 수지재의 평판을 준비한 후 상기 외관(10)의 내경보다 작거나 동일한 외경을 갖도록 평판을 원형으로 말아 다수개의 수지관(25)을 제조하는 단계와, 상기 단계를 거쳐 제조된 수지관(25)을 각각 열융착시켜 상기 외관(10)의 길이보다 더 길게 내관(20)을 형성시키는 단계와, 와인딩기에 감겨진 케이블(30)을 상기 외관(10)의 내부로 통과시킨 후 상기 외관(10)의 일측 내부로 삽입되는 상기 내관(20)의 일단에 결속시키는 단계와, 상기 내관(20)의 외주면 일측을 길이방향으로 구부린 후 상기 외관(10)의 타측에서 상기 케이블(30)을 잡아당겨 상기 외관(10)의 내부로 상기 내관(20)을 삽입시키는 단계와, 상기 단계를 거쳐 상기 내관(20)을 삽입시킨 후 상 기 케이블(30)의 결속을 해지시킨 다음 상기 외관(10)의 내면에 상기 내관(20)이 밀착되도록 상기 내관(20)의 내부에 공기 또는 유체를 공급하여 구부려진 상기 내관(20)을 확관시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 외관(10)의 양측 단부로 돌출된 상기 내관(20)의 양단부에 후렌지를 연결하여 날개부(22)를 형성시킨 후 상기 외관(10)에 인접되는 다른 외관(10)과 후렌지에 의한 볼트결합시키는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 노후된 관의 내부에 외관의 내경과 동일한 외경 혹은 크거나 작은 내경을 내관을 접혀진 상태로 삽입한 후 별도의 물 또는 공기압을 이용하여 간단하게 확관시켜 외관 내면을 라이닝할 수 있으며, 이에 따라 수명을 반영구적으로 유지함으로써 신뢰성을 높이도록 함과 아울러 예산절감 등 경제적 이익을 도모함으로써 경제성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 관의 내면 라이닝 공법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 관의 내면 라이닝 공법의 공정순서도이고, 도 2는 본 발명에 의한 외관의 내부로 삽입되는 내관을 보인 개략적인 상태도이며, 도 3은 본 발명에 의한 수지관의 연결에 의해 형성되는 내관을 보인 상태도이고, 도 4는 본 발명에 의한 평판의 절단 후 원형으로 말아지면서 형성되는 내관을 보인 상태도이며, 도 5는 본 발명에 의한 롤에 권출되면서 원형으로 말아지면서 형성되는 내관을 보인 상태도이고, 도 6은 본 발명에 의한 외관의 후렌지결합상태를 보인 상태도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 관의 내면 라이닝 공법은 노후된 관의 내부에 경질 내지 반경질의 수지관을 삽입하여 관 내면을 라이닝함으로써 관의 수명을 연장시키도록 하여 장기간 사용하도록 하기 위한 것으로, 노후된 외관(10)의 내면을 매끄럽게 손질하고 깨끗이 세정한 후 녹을 방지하도록 방청제를 도포하는 세정/보수 및 방청단계(S10)와, 수지관제조단계(S20)와, 내관형성단계(S30)와, 케이블연결단계(S40)와, 내관삽입단계(S50)와, 내관확관단계(S60)와, 후렌지부착단계(S70)로 이루어진다.

상기 외관(10)은 예로서 강관, 주철관, 콘크리트관 등의 일반적인 관을 모두 포함하고, 상기 수지관(25)은 공지의 방법으로 제조된 합성수지관으로 바람직하게는 폴리에틸렌(PE), 폴리부틸렌(PB), 폴리프로필렌(PP) 수지관이다.

상기 수지관제조단계(S20)에서는 수지재의 평판을 준비한 상태에서 상기 평판을 원형으로 말아서 수지관(25)을 제조하게 되는데, 이때 상기 수지관(25)은 상기 외관(10)의 내경보다 작거나 동일한 외경을 갖도록 제조하여 상기 외관(10)의 내부로 삽입된 경우 외관(10)과의 사이간격이 없도록 하거나 내측을 통해 이동되는 물과 같은 유체에 의해 팽창되어 자체적으로 상기 외관(10)에 밀착되게 한다.

상기 내관형성단계(S30)에서는 상기 수지관제조단계(S20)를 거쳐 제조된 수지관(25)을 각각 일렬로 나열한 상태에서 인접되는 각각의 단부를 열융착시키거나 고주파융착시켜 일체로 내관(20)을 형성시키고, 상기 내관(20)의 형성시에는 그 길 이가 상기 외관(10)의 길이보다 더 길게 형성하여 양단부가 상기 외관(10)으로부터 돌출되게 형성한다.

한편, 상기 내관(20)을 형성시킨 후에는 일측 단부에 와인딩기에 감겨진 케이블(30)을 연결시키는 케이블연결단계(S40)를 거치게 되는데, 이때 상기 케이블(30)은 상기 외관(10)의 내부를 통과하게 한 상태에서 상기 내관(20)의 일측 단부에 결속시켜 상기 와인딩기에 의한 감김동작으로 상기 내관(20)을 상기 외관(10)의 내부를 끌어와 위치시키게 된다.

상기 내관(20)의 삽입시에는 상기 내관(20)이 외관(10)의 내경보다 작거나 동일함에 따라 손쉽게 삽입되지 않음으로써 상기 내관(20)의 외주면 일측을 길이방향으로 구부린 후 상기 외관(10)의 반대쪽에서 상기 케이블(30)을 잡아당겨 상기 외관(10)의 내부로 상기 내관(20)을 삽입시키는 내관삽입단계(S50)를 거치게 된다.

상기 단계를 거쳐 상기 내관(20)을 삽입시킨 후에는 상기 내관(20)에 연결된 상기 케이블(30)의 결속을 해지시킨 다음 상기 외관(10)의 내면에 상기 내관(20)을 밀착시키는 내관확관단계(S60)를 거치도록 한다.

이때, 상기 내관(20)의 확관시에는 소구경의 관은 상기 내관(20)의 내부에 공기 또는 유체를 임의적으로 공급하여 구부려진 상기 내관(20)을 확관시키면 되고, 대구경의 관은 작업자가 인위적으로 들어가서 손으로 밀어내는 등의 작업으로 내관(20)을 확관시키면 된다.

이와 같이, 간단한 과정을 거쳐 외관(10)의 내부에 내관(20)을 삽입시켜 노후된 외관(10)의 내부를 보수함으로써 내관(20)의 내부로 흐르는 유체(물, 기타 오 수 등)가 상기 외관(10)의 내벽에 직접적으로 접촉되지 않아 반영구적으로 사용할 수 있으며, 이에 따라 경제적으로 큰 이득을 얻을 수 있어 불필요한 예산을 절감시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 외관(10)의 양측 단부로 돌출된 상기 내관(20)의 양단부는 바깥쪽을 후렌지로 연결하여 날개부(22)를 형성시켜 놓고, 일정 간격으로 볼트공을 뚫어놓아 후렌지방식에 의한 인접되는 외관(10)과의 결합시 상기 날개부(22)를 관통하여 볼트결합되게 하는 상기 후렌지결합단계(S70)를 거치도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 외관(10)의 내면 라이닝 작업 후 상기 내관(20)과 외관(10)의 사이를 원천적으로 봉쇄함으로써 영구적으로 사용할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 수지관제조단계(S20)를 거치지 않고, 상기 외관(10)보다 더 긴 길이를 갖는 평판을 제조하여 제조된 평판을 원형으로 말아 내관(20)으로 형성시킨 상태에서 외관(10)의 내부에 삽입시킬 수 있다.

즉, 도 4와 같이 외관(10)의 길이보다 더 긴 길이로 하나의 평판을 제조하여 원형으로 말아 내관(20)을 형성시킬 수 있으며, 이 경우 본 발명의 일 실시예인 수지관의 제조단계를 제외하고, 세정/보수 및 방청단계(S10)와 내관형성단계(S30)와 케이블연결단계(S40)와 내관삽입단계(S50)와 내관확관단계(S60) 및 후렌지부착단계(S70)를 통해 관 내면을 라이닝 할 수 있게 된다.

또한, 도 5와 같이 평판을 롤에서 권출시키면서 원형으로 말아 내관(20)을 형성시킬 수도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 관의 내면 라이닝 공법의 공정순서도,

도 2는 본 발명에 의한 외관의 내부로 삽입되는 내관을 보인 개략적인 상태도,

도 3은 본 발명에 의한 수지관의 연결에 의해 형성되는 내관을 보인 상태도,

도 4는 본 발명에 의한 평판의 절단 후 원형으로 말아지면서 형성되는 내관을 보인 상태도,

도 5는 본 발명에 의한 롤에 권출되면서 원형으로 말아지면서 형성되는 내관을 보인 상태도,

도 6은 본 발명에 의한 외관의 후렌지결합상태를 보인 상태도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 외관 20: 내관

22: 날개부 25: 수지관

30: 케이블

Claims

노후된 관의 내부에 경질 내지 반경질의 수지관을 삽입하여 관 내면을 라이닝하는 공법에 있어서,

노후된 외관(10)의 내면을 매끄럽게 손질하고 깨끗이 세정한 후 녹을 방지하도록 방청제를 도포하는 단계와,

수지재의 평판을 준비한 후 상기 외관(10)의 내경보다 작거나 동일한 외경을 갖도록 평판을 원형으로 말아 다수개의 수지관(25)을 제조하는 단계와,

상기 단계를 거쳐 제조된 수지관(25)을 각각 열융착시켜 상기 외관(10)의 길이보다 더 길게 내관(20)을 형성시키는 단계와,

와인딩기에 감겨진 케이블(30)을 상기 외관(10)의 내부로 통과시킨 후 상기 외관(10)의 일측 내부로 삽입되는 상기 내관(20)의 일단에 결속시키는 단계와,

상기 내관(20)의 외주면 일측을 길이방향으로 구부린 후 상기 외관(10)의 타측에서 상기 케이블(30)을 잡아당겨 상기 외관(10)의 내부로 상기 내관(20)을 삽입시키는 단계와,

상기 단계를 거쳐 상기 내관(20)을 삽입시킨 후 상기 케이블(30)의 결속을 해지시킨 다음 상기 외관(10)의 내면에 상기 내관(20)이 밀착되도록 상기 내관(20)의 내부에 공기 또는 유체를 공급하여 구부려진 상기 내관(20)을 확관시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 관의 내면 라이닝 공법.
노후된 관의 내부에 경질 내지 반경질의 수지관을 삽입하여 관 내면을 라이닝하는 공법에 있어서,

노후된 외관(10)의 내면을 매끄럽게 손질하고 깨끗이 세정한 후 녹을 방지하도록 방청제를 도포하는 단계와,

상기 외관(10)의 길이보다 더 긴 길이를 갖는 수지재의 평판을 준비한 후 상기 외관(10)의 내경보다 작거나 동일한 외경을 갖도록 평판을 원형으로 말아 내관(20)을 형성시키는 단계와,

와인딩기에 감겨진 케이블(30)을 상기 외관(10)의 내부로 통과시킨 후 상기 외관(10)의 일측 내부로 삽입되는 상기 내관(20)의 일단에 결속시키는 단계와,

상기 내관(20)의 외주면 일측을 길이방향으로 구부린 후 상기 외관(10)의 타측에서 상기 케이블(30)을 잡아당겨 상기 외관(10)의 내부로 상기 내관(20)을 삽입시키는 단계와,

상기 단계를 거쳐 상기 내관(20)을 삽입시킨 후 상기 케이블(30)의 결속을 해지시킨 다음 상기 외관(10)의 내면에 상기 내관(20)이 밀착되도록 상기 내관(20)의 내부에 공기 또는 유체를 공급하여 구부려진 상기 내관(20)을 확관시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 관의 내면 라이닝 공법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 외관(10)의 양측 단부로 돌출된 상기 내관(20)의 양단부에 후렌지를 연결시킨 후 상기 외관(10)에 인접되는 다른 외관(10)과 후렌지에 의한 볼트결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관의 내면 라이닝 공법.