KR20100130424A - 대형 파이프 라운드 교정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 후육관 등의 대형 파이프에 발생된 찌그러진 부위를 원상태의 곡률로 복원하기 위한 라운드 교정장치에 있어서, 하면이 상기 대형 스틸 파이프의 내주면과 동일 곡률의 원호면으로 구성된 하부 지지대; 상기 하부 지지대의 상부에 수직으로 설치되는 유압잭; 상기 유압잭의 피스톤 선단에 장착되고, 상면이 상기 대형 스틸 파이프의 내주면과 동일 곡률의 원호면으로 구성되어 대형 스틸 파이프의 찌그러진 부위를 상기 유압잭에 의해 내측에서 밀어 올리도록 마련되는 상부 지그블록; 상기 하부 지지대에 장착되고, 각각 하방으로 탄성바이어스 되어 상기 대형 스틸 파이프의 내주면에 탄성적으로 접촉하는 복수의 볼캐스터;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 본 발명은 찌그러진 부위의 개소나 위치에 구애받지 않고 대형 스틸 파이프 내부에 대하여 1회의 투입만으로도 각각의 찌그러진 부위를 간편하게 원상태로 복원할 수 있게 된다.

Description

대형 파이프 라운드 교정장치{Device for correcting round of large caliber steel pipe}

본 발명은 대형 파이프 라운드 교정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강판을 롤링 등에 의해 원형으로 벤딩하여 제작한 후육관(厚肉管) 등의 대형 파이프 주면에 생긴 찌그러진 부위를 간편하게 원상태로 복원하기 위하여 사용하는 대형 파이프 라운드 교정장치에 관한 것이다.

일반적으로 해양구조용, 송유관용 및 LNG(액화천연가스) 운송배관용 등으로 사용되는 대형 스틸 파이프는 지름이 수백 ㎜이상이며, 용도의 특성상 구조적 안전성이 우수한 후육관이 사용된다.

후육관은 지름이 상당히 큰 대형 파이프이면서 두께가 보통의 파이프에 비해 훨씬 두껍기 때문에 통상 강판을 수개의 롤링장치를 이용한 연속 벤딩 등에 의하여 원통형으로 성형한 후, 서로 맞닿는 양 단부를 맞대기 이음 방식으로 용접함으로써 제작한다.

이에 따라 후육관(이하 “대형 스틸 파이프”라 통칭함)의 제작이 완료되고 나면, 그 구조적 안전성을 담보하기 위해 용접부위를 포함하여 각종 결함 유무를 검사하는 것이 일반적이다. 이러한 검사항목 중 하나는 대형 스틸 파이프의 제작과정이나 취급에서 발생되기 쉬운 부분적 찌그러짐의 유무이며, 이 경우 이른 바 “라운드 교정장치”라 칭하는 장비를 이용하여 찌그러진 부위를 원래의 곡률상태로 복원하고 있다.

도 1에는 이와 같이 대형 스틸 파이프의 찌그러진 부위를 복원해주는 종래의 라운드 교정장치를 개략적으로 도시하였다.

이것은 하면이 대형 스틸 파이프(P)의 내주면과 동일한 곡률의 하부 지지대(1) 위에 구비된 유압잭(2)의 피스톤(3) 선단에 상면이 대형 스틸 파이프(P)의 내주면과 동일 곡률을 갖는 상부 지그블록(4)을 장착하여, 작업자가 대형 스틸 파이프(P)의 내부로 직접 장치를 가지고 들어가서 찌그러진 부위(C)에 상부 지그블록(4)이 위치하도록 세팅한 뒤 유압잭(2)을 작동시킴으로써 상부 지그블록(4)이 찌그러진 부위(C)를 밀어 올려 복원하도록 되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 라운드 교정장치는 작업자가 직접 무거운 장치를 대형 스틸 파이프(P)의 내부로 가지고 들어가 찌그러진 부위(C)에 위치시켜야 하므로 교정작업이 상당히 어렵고, 자칫 안전사고가 발생될 우려도 높다.

특히, 대형 스틸 파이프(P)에 찌그러진 부위(C)가 2곳 이상이면서 서로 각도를 이루고 있는 경우에는, 먼저 1곳을 복원한 후 장치를 꺼냈다가 재차 대형 스틸 파이프(P) 내부로 집어넣어야 하는 번잡한 문제가 있다.

즉, 찌그러진 부위(C)를 복원하기 위해서는 먼저 찌그러진 부위(C)가 상부에 놓이도록 대형 스틸 파이프(P)를 위치시킨 상태에서 교정장치를 투입하여 복원해야 하기 때문에 복원할 곳이 2곳 이상이면서 서로 각도를 가질 경우, 1곳의 복원 후에 다른 곳이 다시 상부에 놓이도록 대형 스틸 파이프(P)를 위치시켜야 하므로 교정장치를 꺼냈다가 재차 투입할 수밖에 없는 것이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 찌그러진 부위의 개소나 위치에 상관없이 대형 스틸 파이프 내부에 1회의 투입으로 각각의 찌그러진 부위를 간편하게 원상태로 복원할 수 있는 대형 파이프 라운드 교정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 작업자가 직접 대형 스틸 파이프 내부로 들어가지 않고서도 장치를 대형 스틸 파이프 내부에 간편하게 투입하여 찌그러진 부위에 정확히 위치시킬 수 있는 대형 파이프 라운드 교정장치를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 후육관 등의 대형 파이프에 발생된 찌그러진 부위를 원상태의 곡률로 복원하기 위한 라운드 교정장치에 있어서, 하면이 상기 대형 스틸 파이프의 내주면과 동일 곡률의 원호면으로 구성된 하부 지지대; 상기 하부 지지대의 상부에 수직으로 설치되는 유압잭; 상기 유압잭의 피스톤 선단에 장착되고, 상면이 상기 대형 스틸 파이프의 내주면과 동일 곡률의 원호면으로 구성되어 대형 스틸 파이프의 찌그러진 부위를 상기 유압잭에 의해 내측에서 밀어 올리도록 마련되는 상부 지그블록; 상기 하부 지지대에 장착되고, 각각 하방으로 탄성바이어스 되어 상기 대형 스틸 파이프의 내주면에 탄성적으로 접촉하는 복수의 볼캐스터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 볼캐스터는 상기 하부 지지대의 전면과 후면에 적어도 2개씩 구비되고, 상기 하부 지지대의 전·후면에 구비된 볼캐스터들은 각각 상기 대형 스틸 파이프의 중심에 대해 방사상으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 볼캐스터를 하방으로 탄성바이어스하기 위하여 상기 상기 하부 지지대에 홀딩 슬리브가 고정 마련되며, 상기 홀딩 슬리브내에 스프링이 마련되며, 상기 볼캐스터는 상기 홀딩 슬리브를 따라 슬라이딩 가능하게 마련되되 상기 스프링에 의하여 탄성지지되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 하부 지지대에 상기 대형 스틸 파이프내로 진·출입시키기 위한 밀대가 더 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 하부 지지대에 복수의 볼캐스터가 구비되어 대형 스틸 파이프의 내주면에 탄성적으로 접촉하므로 찌그러진 부위의 개소나 위치에 구애받지 않고 대형 스틸 파이프 내부에 대하여 1회의 투입만으로도 각각의 찌그러진 부위를 간편하게 원상태로 복원할 수 있게 된다.

또한, 하부 지지대에 밀대가 함께 구비되어 있기 때문에 종래와 달리 작업자가 직접 대형 스틸 파이프 내부로 들어가지 않고서도 파이프의 외부에서 교정장치를 대형 스틸 파이프 내부에 손쉽게 투입하여 찌그러진 부위에 정확히 위치시킬 수 있음은 물론 파이프로부터의 인출도 매우 간편하다.

이하 본 발명에 의한 일 실시예에 의거하여 그 구체적 구성과 작용을 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 대형 파이프 라운드 교정장치를 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 라운드 교정장치가 대형 스틸 파이프 내에 투입되어 교정하고 있는 상태를 보인 정면도이며, 도 4는 도3의 측면도이며, 도 5는 본 라운드 교정장치의 볼캐스터의 장착 구조를 보이는 단면도이며, 도 6a 내지 도 6f는 본 발명 라운드 교정장치를 이용하여 대형 스틸 파이프의 찌그러진 부위를 복원하는 방법을 순차적으로 나타낸 도면들이다.

본 발명에 의한 대형 파이프 라운드 교정장치는, 교정대상 대형 스틸 파이프(P)의 내주 하부에 접촉하는 하부 지지대(10)와, 후술하는 상부 지그블록(30)을 밀어 올리는 유압잭(20)과, 대형 스틸 파이프(P)의 찌그러진 부위(C) 내주에 접촉하여 유압잭(20)에 의해 상방으로 밀어 올리는 상부 지그블록(30) 및 교정장치의 원활한 이동을 위한 복수의 볼캐스터(40)로 구성된다.

하부 지지대(10)의 하면(11)은 유압잭(20)의 작동 시 교정대상인 대형 스틸 파이프(P)가 국부적인 큰 힘에 의해 변형되지 않도록 대형 스틸 파이프(P)의 내주면과 동일한 곡률의 원호면으로 구성된다. 이러한 하부 지지대(10)는 교정작업 시 안정된 지지를 위해 상부 지그블록(40)보다 다소 크게 구성되는 것이 바람직하다.

하부 지지대(10)는 그 상면에 유압잭(20)의 장착을 위한 하부 마운트부재(12)를 함께 구비할 수 있는데, 이 하부 마운트부재(12)는 대형 스틸 파이프(P)의 지름에 대한 교정장치의 높이를 보상해주는 기능도 겸한다.

유압잭(20)은 하부 지지대(10)의 상부에 일체적으로 구비된 마운트부재(12) 위에 수직으로 설치된다. 유압잭(20)의 피스톤(21)은 상측에 위치하고, 이 피스톤(21)의 자유단에는 상부 지그블록(30)의 장착을 위한 상부 마운트부재(22)가 일체적으로 고정된다.

상부 지그블록(30)은 유압잭(20)의 피스톤(21) 선단에 장착된 상부 마운트부재(22) 상면에 고정된다. 상부 지그블록(30)의 상면(31)은 교정대상인 대형 스틸 파이프(P)의 찌그러진 부위(C)를 원상태로 복원할 수 있도록 대형 스틸 파이프(P)의 내주면과 동일한 곡률의 원호면으로 구성된다.

볼캐스터(40)는 예를 들어 하부 지지대(10)의 전면과 후면에 각각 2개씩 장착된다. 이러한 볼캐스터(40)들은 단순히 수직으로 설치될 수도 있지만, 바람직하기로는 대형 스틸 파이프(P) 내부에서의 보다 원활한 이동과 안정된 지지를 위해서 전면과 후면에 구비된 2개씩의 볼캐스터(40)가 대형 스틸 파이프(P)의 중심에 대해 상호 일정각도(θ)를 두고 방사상으로 배치된다.(도 3 참조)

각 볼캐스터(40)는 스프링(41)에 의해 하방으로 탄성바이어스 되어 대형 스틸 파이프(P)의 내주면에 탄성적으로 접촉하는데, 이는 유압잭(20)의 작동 시 볼캐스터(40)가 스프링(41)을 압축하면서 상방으로 이동되도록 함으로써 국부적인 가압에 따른 대형 스틸 파이프(P)의 변형을 방지하기 위함이다.

스프링(41)은 본 장치의 하중에도 불구하고 하부 지지대(10)의 하면이 파이프(P)의 내주면으로부터 이격될 수 있을 정도로 볼캐스터(40)를 탄성지지한다.

이를 위해 각 볼캐스터(40)는 도 5에 잘 도시된 바와 같이 예컨대 홀딩슬리 브(holding sleeve:42) 내에 축방향으로 이동 가능하게 장착되어 양자간에 개재되는 스프링(41)에 의해 탄성바이어스 되고, 홀딩슬리브(42)의 외주에 구비된 아암(arm:43)을 통해 하부 지지대(10)에 고정된다.

한편, 본 발명의 대형 파이프 라운드 교정장치는 하부 지지대(10)의 전,후면 적어도 한쪽에 대형 스틸 파이프(P)의 내부로 교정장치를 투입 및 인출하기 위한 일정길이의 밀대(50)를 더 구비할 수 있다.

이러한 밀대(50)는 하부 지지대(10)에 고정될 수도 있지만, 도시된 바와 하부 지지대(10)에 결합보스(boss:51)를 구비하여 필요시에만 장착할 수 있도록 착탈식으로 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 라운드 교정장치를 이용하여 대형 스틸 파이프(P)의 찌그러진 부위(C)를 복원하는 방법에 대해 도 6a 내지 도 6f를 병행하여 설명한다.

먼저, 도 6a와 같이 수평으로 적절히 이격되어 있는 한 쌍의 지지롤러(R) 위에 교정대상의 대형 스틸 파이프(P)를 얹은 뒤, 대형 스틸 파이프(P)를 회전시켜 찌그러진 부위(C)를 수직 상부에 위치시킨다.

이 상태에서, 도 6b에 가상선으로 도시한 바와 같이 본 발명의 라운드 교정장치를 지지롤러(R) 위에 놓인 대형 스틸 파이프(P)의 내부 한쪽에 투입하고, 밀대(50)를 이용하여 찌그러진 부위(C)까지 밀어 넣는다. 그러면, 라운드 교정장치가 하부 지지대(10)에 구비된 볼캐스터(40)들에 의해 해당 위치로 매우 용이하게 이동된다.

이때, 하부 지지대(10)와 상부 지그블록(30)은 대형 스틸 파이프(P)의 내주면과 적절히 이격된 상태이다. 이때 본 장치는 볼캐스터(40)에 의해서만 대형 스틸 파이프(P)와 접하게 된다.

이와 같이 대형 스틸 파이프(P)의 찌그러진 부위(C)에 내부에 라운드 교정장치가 놓이고 나면, 유압잭(20)을 구동시킨다. 그러면 도 6c와 같이 유압잭(20)의 피스톤(21)이 상승하여 상부 지그블록(30)의 상면(31)이 찌그러진 부위(C)에 먼저 접촉하고, 이어서 볼캐스터(40)들이 유압잭(20)의 신장에 따라 스프링(41)을 압축하면서 상승함으로써 하부 지지대(10)의 하면(11)이 대형 스틸 파이프(P)의 내주면에 밀착된다.

하부 지지대(10)가 대형 스틸 파이프(P)의 내주면에 접촉되고 나면, 도 6d와 같이 유압잭(20)의 피스톤(21)이 더욱 상승하여 찌그러진 부위(C)를 밀어 올리게 되는데, 상부 지그블록(30)의 상면(31)은 대형 스틸 파이프(P)의 내주면과 동일 곡률의 원호형태를 가지므로 찌그러진 부위(C)가 원래 상태로 정확히 복원된다.

찌그러진 부위(C)의 복원이 완료되면, 도 6e와 같이 피스톤(21)을 수축시키고, 이에 따라 볼캐스터(40)가 스프링(41)의 복원탄성에 의해 초기상태로 복귀함으로써 하부 지지대(10)와 상부 지그블록(30)이 대형 스틸 파이프(P)의 내주면으로부터 이격된다.

피스톤(21)의 수축이 완료되고 나면, 투입 시와 마찬가지로 밀대(50)를 이용하여 라운드 교정장치를 대형 스틸 파이프(P)의 외부로 인출하여 작업을 완료한다.

대형 스틸 파이프(P)의 내부에 찌그러진 부위가 여러 지점에 있는 경우, 특 히 각을 달리하면서 있는 경우에는 도 6f와 같이 대형 스틸 파이프(P)를 회전시킬 수 있으며, 이 경우에도 본 장치는 볼캐스터(40)에 의하여 그 수직 자세를 그대로 유지할 수 있다.

즉, 대형 스틸 파이프(P)에 찌그러진 부위(C)가 2곳 이상에 존재하면서 서로 각도를 이루고 있는 경우에는 먼저 전술한 방법으로 어느 1곳을 교정한 후, 라운드 교정장치를 대형 스틸 파이프(P) 내부에 그대로 둔 채 도 6f와 같이 대형 스틸 파이프(P)를 회전시켜 다른 찌그러진 부위(C)를 수직 상부에 위치시킨다.

이때, 본 발명의 라운드 교정장치는 하부 지지대(10)에 볼캐스터(40)가 구비되어 있는 바, 대형 스틸 파이프(P)의 회전 중에도 넘어지지 않고 안정된 상태를 유지한다.

다른 찌그러진 부위(C)가 상부에 위치되고 나면, 밀대(50)를 이용하여 라운드 교정장치를 복원할 찌그러진 부위(C)로 이동시킨 다음, 전술한 방법으로 해당 부위를 간편하게 복원할 수 있다.

상기의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상은 당업자에 의하여 다양하게 변형 내지 조정되어 실시될 수 있다. 이러한 변형 내지 조정이 본 발명의 기술적 사상을 이용한다면 이는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

본 발명은 대형 스틸 파이프의 라운드를 교정하기 위하여 사용될 수 있다.

도 1은 종래 대형 파이프 라운드 교정장치를 보인 정면도,

도 2는 본 발명에 의한 대형 파이프 라운드 교정장치를 보인 사시도,

도 3은 본 발명의 라운드 교정장치가 대형 스틸 파이프 내에 투입되어 교정하고 있는 상태를 보인 정면도,

도 4는 도3의 측면도,

도 5는 본 라운드 교정장치의 볼캐스터의 장착 구조를 보이는 단면도,

도 6a 내지 도 6f는 본 발명 라운드 교정장치를 이용하여 대형 스틸 파이프의 찌그러진 부위를 복원하는 방법을 순차적으로 나타낸 도면들.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 하부 지지대 11: (하부 지지대) 하면

20: 유압잭 21: (유압잭) 피스톤

30: 상부 지그블록 31: (상부 지그블록) 상면

40: 볼캐스터 41: 스프링

50: 밀대 P: 대형 스틸 파이프

C: 찌그러진 부위 R: 지지롤러

Claims (4)

1. 후육관 등의 대형 파이프에 발생된 찌그러진 부위를 원상태의 곡률로 복원하기 위한 라운드 교정장치로서,

   하면이 상기 대형 스틸 파이프의 내주면과 동일 곡률의 원호면으로 구성된 하부 지지대;

   상기 하부 지지대의 상부에 수직으로 설치되는 유압잭;

   상기 유압잭의 피스톤 선단에 장착되고, 상면이 상기 대형 스틸 파이프의 내주면과 동일 곡률의 원호면으로 구성되어 대형 스틸 파이프의 찌그러진 부위를 상기 유압잭에 의해 내측에서 밀어 올리도록 마련되는 상부 지그블록;

   상기 하부 지지대에 장착되고, 각각 하방으로 탄성바이어스 되어 상기 대형 스틸 파이프의 내주면에 탄성적으로 접촉하는 복수의 볼캐스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 파이프 라운드 교정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼캐스터는 상기 하부 지지대의 전면과 후면에 적어도 2개씩 구비되고, 상기 하부 지지대의 전·후면에 구비된 볼캐스터들은 각각 상기 대형 스틸 파이프의 중심에 대해 방사상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 대형 파이프 라운드 교정장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 볼캐스터를 하방으로 탄성바이어스하기 위하여 상기 상기 하부 지지대에 홀딩 슬리브가 고정 마련되며, 상기 홀딩 슬리브내에 스프링이 마련되며, 상기 볼캐스터는 상기 홀딩 슬리브를 따라 슬라이딩 가능하게 마련되되 상기 스프링에 의하여 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 대형 파이프 라운드 교정장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 하부 지지대에 상기 대형 스틸 파이프내로 진·출입시키기 위한 밀대가 더 구비된 것을 특징으로 하는 대형 파이프 라운드 교정장치.

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