KR20100008904U - 가스배관용 보호관 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가스배관용 보호관에 관한 것으로, 특히 가스배관 보호관의 강도,경도, 내축격성 더나아가 내 부식성을 강화하여 가스배관을 매립과 매몰 시 외부의 충격으로 부터 보호하는 보호관으로 네 부식성의 재질인 스텐레스 스틸 중 석출경화계 또는 마르텐사이트계로 제작된 주름관을 오스템퍼링의 열처리를 하여 제작되는 주름관을 특징으로 하는 가스배관용 보호관에 관한 것이다.

보호관(1) 가스배관(2) 결합너트(3) 결합소켓(4) 이탈방지링(5) 패킹(6)

Description

가스배관용 보호관{a proteting tube for gas tube and connector}

가스배관 중 옥내에 매몰 또는 매립되는 가스배관은 가스의 누설의 위험성을 줄이고자 그 배관을 이음매 없는 관을 사용하도록 권장하고 있고 더나아가 설치환경의 특수성으로 굴곡작업이 용이한 관을 사용하고 있다. 그리하여 이들 배관으로는 주로 신축성이 좋은 동관이나 주름관을 사용하고 있다. 이러한 관을 외부의 충격으로 부터 안전하게 매립하거나 매몰하기 위하여 보호관을 필수적으로 사용하게 된다. 본 고안은 이렇게 사용되는 보호관에 관한 것이다.

종래에는 가스배관의 재질이 신축성이 있는 동관이나 가요성이 있는 주름관의 특성에 따라 대체로 보호관으로는 가요성이 있는 전선보호 주름관이나 혹은 일반 주름관이 가요성이 있어 이들을 사용해 왔다. 그러나 이들관은 강도,경도 및 탄성이 충분하기 않아 외부적 충격에 취약하여 가스배관을 보호하는데 충분하지 않은 것으로 평가되었다. 이러한 문제를 해결하고자 특허등록번호 10-0749157이 있다. 이 특허의 요지는 종래의 아연도 강판으로 된 보호관을 "탄소강 또는 스프링강 중 어느 하나로" 강종을 대체하여 이것으로 "제작된 주름관을 오스템퍼링 열처리하여" 강도와 경도를 강화하여 "제작되는 것을 특징으로 하는 가스배관용 보호관"을 제시 한 것이었다.

옥내에 사용하는 가스배관은 내식성과 유연성을 겸비하여 수명이 길어야 하여 일반적으로 동관이나 스텐레스 주름관으로 하여 유연성이 있고 내식성 있는 재질을 사용하고 있다. 따라서 이러한 가스배관용을 보호하기 위한 보호관 역시 가스배관의 안전성을 확보하기 위한 것이므로 당연히 가스배관과 수명을 같이 할 수 있는 내식성의 재질을 사용하여야 함이 마땅하다. 위 특허 등록번호 10-0749157는 '탄소강이나 스프링강을 열처리로' 강도와 경도는 강화하였으나 탄소강이나 스프링강이 열처리를 통하여 오히려 부식이 촉진되는 점을 간과하였다. 이는 이들 강은 철과 탄소를 주성분으로 하여 부식에 치명적임에도 열처리를 하여 그나마 미약한 도금 등이 소실되므로 부식에 대한 치명적인 문제를 해결하지 못한 치명적인 문제를 안고 있다. 그럼에도 이를 해결하기 위한 도금을 하려해도 보호관 형태로는 외부에 만이 도금과 코팅이 가능하고 내부의 부식은 노출하고 있는 것이다. 결국 위 등록 특허 이전에 공지된 종래의 전선 보호관은 강도는 부족하나 그나마 아연도 강판으로 부식에 대한 나름의 대응 구조를 이루었으나 이를 강도가 부족하다 하여 위 특허가 탄소강이나 스프링강을 오스템퍼링으로 강도를 높히는 해결책을 제시하였으나 이는 결국 부식에 대한 문제 해결은을 포기한 것에 지나지 않았던 것이다. 이러한 부식에 의한 수명 단축은 결국은 본래의 목적인 보호관으로서의 안전에 치명적인 문제를 안고 있을 뿐 아니라 매립과 매몰된 가스배관 전체의 교체와 재시공까지 이르게 하는 중대한 문제를 제공하게 되는 것이다.

본 고안은 이러한 문제를 해결하고자 종래의 특허에 의한 가스 배관의 보호관이 강도와 경도를 위하여 '탄소강이나 스프링강을 오스템퍼링의 열처리' 하여 내 부식에 대한 치명적인 문제를 노출한 것에 대하여 본 고안은 가스배관용 보호관이 필수적으로 갖춰야 할 강도,경도 그리고 탄성에 더나아가 내 부식성 까지 확보하고자 하는 것이다. 이를 위하여 종래의 특허가 '탄소강이나 스프링강을 오스템퍼링의 열처리를 한 것'을 본 고안은 스테인레스 스틸 재질을 오스템퍼링의 열처리를 하여 가스배관의 보호관을 Vickers 경도를 기준하여 약450Hv를 능가하는 수준의 강도 확보는 물론이요 스텐레스 스틸의 내부식성의 목적을 동시에 겸비하고자 하는 것이다.

이렇게 하게되면 가스배관용 보호관의 필 수 요소중의 하나이면서도 종래의 보호관의 치명적인 결함인 내식성을 획기적으로 개선할 수 있고, 가스배관(2)과 같은 수명을 보장할 수 있으며, 오늘 날 가장 널리 쓰이는 가스배관인스텐레스 주름관과 재질이 같아 다른 금속으로 사용하였다면 발생할 수 있는 이종금속간의 전위차에 부식의 문제를 깨끗하게 해결할 수 있는 장점이 있다 할 것이다. 그리고 종래의 보호관이 일시적인 부식을 지연시키는 역할을 하는 외부 표면의 염화비닐 또는 PE 코팅이나 외부 도금의 필요성이 없어 이들 공정에 따르는 비용의 절감을 이룰 수 있다.

본 고안의 목적은 내식성이 우수한 스텐레스 스틸 재질을 오스템퍼링의 열처리하여 경도를 획기적으로 개선할 뿐만아니라 종래의 위 특허등록번호 10-0749157가 '탄소강이나 스프링강으로 오스템퍼링의 열처리'하여 이룬 강도와 경도는 물론이고 스텐레스 스틸의 내부식성 까지 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하려면 오스템퍼링 열처리로 비커스 경도 기준 약 450Hv 이상의 강도를 끌어올릴 수 있어야 한다. 그리고 스텐레스 스틸의 경도를 강화하기 위하여 사용하는 방식의 열처리는 오스테나이트 영역으로 갔다가 냉각과정에서 미세조직 콘트롤로 기계적 성질을 바꾸어 베나이트 조직으로 변태시키는 오스템퍼링의 열처리를 적용하여 하는 것이다. 이러한 영역과 요구 조건에 맞기 위하여는 오스템퍼링의 열처리 과정을 통하여 베나이트 조직으로 변태가 가능한 물성을 선택하여야 한다. 그러나 다수의 스테인레스 스틸 중 오스템퍼링의 열처리를 통하여 이러한 목적을 충족하는 일부의 재질만 채용하여 본 가스배관용 보호관의 주름관을 제작하여야 한다.

스테인레스 스틸 중에서 오스테나이트계는 상온 상태에서 오스테나이트 조직을 가지고 있어 열처리를 통하여 연성과 인성의 증가는 기대할 수 있으나 경도의 증가는 기대할 수 없고, 페라이트계 역시 열처리를 통하여 커다란 경도의 증가는 없다. 그리고 오스테나이트계와 페라이트계 둘을 혼합조직으로 한 듀플렉스 역시 본 고안이 목적으로 하는 경도의 증가를 기대할 수 없다.

그러나 스테인레스 스틸의 종류에 있어서 석출경화계와 마르텐사이트 계열의 스테 인레스 스틸은 열처리 투입 전의 경도 200-250Hv와 인장강도 약450-540MPa 수준에서 오스템퍼링 열처리를 통하여 펄라이트나 마르텐사이트 조직으로 변태시켰을 경우 경도 약450-600Hv로 2배 이상 그리고 인장강도는 약 1000-1800MPa 까지 2-3배로 강도를 증가할 수 있다. 그러므로 본 고안은 이렇게 강화될 수 있는 석출경화계와 마르텐사이트 계열의 스텐레스 스틸로 오스템퍼링 열처리를 하여 가스 배관용 보호관(1)을 제작하려는 것이다. 석출경화계와 마르텐사이트계에 있어서도 오스템퍼링의 열처리를 하였을 경우 마르텐사이트계는 내식성이 약회되는 경향이 있다. 그러나 가격이 저럼한 장점이 있으므로 굳이 예민하고 악조건이 아닌 일반적인 조건에서는 스테인레스 스틸로서 충분한 내식성을 가지고 있으므로 사용하기에는 충분하다 할 것이다. 그 이상의 조건을 충족시키려면 석출경화계를 사용하면 될 것이다.그리하여 종래의 탄소강과 스프링 강을 오스템퍼링 열처리하여 얻은 강도,경도 그리고 탄성의 확보에 대하여 내식성과 미려한 외관 까지 확보하는 이상적인 가스배관용 보호관을 제작할 수 있도록 하려는 것이다.

그리고 이렇게 제작된 보호관은 내식성의 재질로 된 가스관과 수명을 같이 하므로 내장된 가스배관이 만의 하나 누설에 대비한 2중의 배관으로 활용할 수 있다. 즉, 보호관 외주에 이탈방지링(5) 부재와 이와 결합하여 보호관 외주에서 이탈이 되지 않도록 환형으로 내향한 걸림턱을 형성한 결합너트(3)를 설치하여 가스배관 외주에 설치한 결합소켓(4)과 패킹(6) 부재를 사이에 두고 결합 하여 가스 누설을 방지하는 구조를 이루면 2중의 안전장치를 구비할 수 있다. 이는 양단을 모두 설치할 수도 있으며 동시에 안전하게 환기를 보장할 수 있는 곳이라면 1개소 만 설 치하고 나머지는 환기구멍으로 활용할 수 도 있다. 또한 가스관 위의 결합 소켓은 기존의 가스관 연결구를 활용할 소도 있으나 또한 별도의 소켓을 설치할 수 있음은 물론이다. 또한 이러한 밀폐구조는 보호관을 코팅하였을 경우에는 이 위에 설치하여 역시 가스배관, 보호관, 그리고 코팅관으로된 3중의 누설에 대한 안전 구조를 이룰 수도 있다.

도1은 종래의 가스배관과 가스배관용 보호관을 나타낸 입체도.

도2는 본 고안의 가스배관용 보호관을 설치한 입체도

Claims (3)

1. 보호관 내부에 가스배관을 삽입하여 외부의 충격으로 부터 가스배관을 보호를 목적으로 하는 가스배관용 보호관에 있어서, 보호관을 스텐레스 스틸 중 마르텐사이트계 또는 석출경화계의 재질로 한 주름관을 강도와 인장력을 강화하는 오스템퍼링의 열처리로 한 것을 특징으로 하는 가스배관용 보호관.
2. 제 1항에 있어서, 보호관의 외부를 코팅한 것을을 특징으로 하는 가스배관용 보호관.
3. 제 1항과 2항에 있어서, 보호관 외주에 이탈방지링 부재와 결합너트를 설치하여 가스배관 외주에 설치한 결합소켓과 패킹 부재를 사이에 두고 결합 하여 가스 누설을 방지하는 구조를 1개소 이상 구비 함을 특징으로 하는 가스배관용 보호관.

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