KR20110033977A - 다층 파이프를 제조하기 위한 생산 최적화 방법 - Google Patents

Abstract

플레이트 성형 기계를 이용하여 다층 파이프(5)를 제조하는 본 발명에 따른방법에서는, 결합되어 다층 파이프(5)를 형성할 개개의 재료층(1, 2)을 적층하고, 상기 재료층 중의 적어도 하나의 재료층(1)은 하나 이상의 위에 놓인 요소(1a, 1b)를 포함하며, 그 후에, 위에 놓이는 재료층(1a, 1b)의 경계 성분과 인접한 재료층(2) 사이에, 제1 연결(3a, 3b)을 각각 형성하고, 이러한 식으로 형성된 다층 재료를 파이프(5)로 성형하며, 변형 동안에는, 내측 파이프(1a, 1b)와 외측 파이프(2)의 둘레방향 길이가 서로 다르기 때문에, 아직은 서로에 대해 변위가능한 상기 위에 놓이는 재료층(1a, 1b)의 요소(1a, 1b)의 에지(4a, 4b)가, 변형이 진행되는 범위에 따라 서로를 향해 자유롭게 이동할 수 있고, 그 후에, 변형이 어느 정도 진행된 이후에는, 상기 위에 놓이는 재료층(1a, 1b)에 있어서 서로를 향해 이동하는 요소(1a, 1b)의 에지(4a, 4b)가 서로에 대해 맞닿게 되며, 그리고 그 후에, 플레이트 성형 기계를 이용하여 다층 파이프(5)를 완성에 이르기까지 성형하여, 상기 위에 놓이는 재료층(1a, 1b)의 요소(1a, 1b)의 에지(4a, 4b)는 이 최종 성형 동안에 더 이상 서로를 향해 자유롭게 이동할 수 없게 되며, 그 결과 각각 내측 파이프의 역할을 하는 재료층(1a, 1b)은 각각 외측 파이프의 역할을 하는 재료층(2)에 억지 끼워 맞춤으로 압입된다.

Description

다층 파이프를 제조하기 위한 생산 최적화 방법{PRODUCTION-OPTIMIZED PROCESS FOR PRODUCING A MULTILAYER PIPE}

본 발명은 다층 파이프를 제조하기 위한 생산 최적화 프로세스에 관한 것이다. 소기의 부식 또는 마모 요건을 충족시켜야 하는 경우에는 다층 파이프를 사용하는 것이 바람직하다.

내부식성 압력 용기 또는 압력 라인은 다층 파이프를 사용하면 동일 재료를 단일 형태로 제조하는 것에 비해 보다 저렴하게 제조될 수 있다. 이는 얇은 내부식성 내층(예컨대, 녹에 강한 내산성의 강)과 고강도의 내압성 외층(예컨대, 미세립 구조용강) 사이에서 부하가 분산됨으로써 이루어진다. 이로써, 강의 전반적인 소비가 상당히 줄어들 수 있게 되며, 나머지 강 소비의 대부분도 저렴한 재료로 바뀔 수 있게 된다.

그 자체로는 파이프로 제조될 수 없거나, 또는 큰 수고를 들여야만 파이프로 제조될 수 있는 재료(예컨대, 큰 경도를 갖는 고강도강)는 내층으로서 사용될 수 있기 때문에, 소정 등급의 내마모성 파이프라인은 우선 (예컨대 기계적 접합을 이용하여, 이하의 내용 참조) 다층 파이프로서 제작되어야만 만들어질 수 있다.

다양한 다른 재료 조합이 가능하며, 원칙적으로는 각각 고려되는 가공 기술에 의해서만 제한을 받는다.

파이프 외피를 구성하는 경우에는,

- 전영역의 야금학적 접합(이는 원재료의 반가공품으로서 클래드 플레이트를 필요로 함)과,

- 내측 파이프와 외측 파이프의 사이에서의 순수 기계적 접합(예를 들어 마찰 접합), 바람직하게는 내측 플레이트와 외측 플레이트를 그 에지에서 용접하는 것의 차이가 뚜렷하다.

층들 사이를 야금학적으로 접합한 다층 파이프(예컨대, 금속 플레이트, 바람직하게는 강철 플레이트로 구성된 다층 파이프)의 경우, 2가지 서로 다른 (강철) 재료로 이루어진 클래드 복합 플레이트가 원재료의 반가공품으로서 사용된다.

이러한 종래 기술에 따른 프로세스의 단점은, 한편으로는 원재료의 반가공품의 비용이 높고 그에 따라 최종 제품의 비용도 또한 높다는 것이며, 다른 한편으로는 세계적으로 생산 용량이 극히 제한되어 있기 때문에, 상기 원재료의 반가공품의 입수 가능성이 불충분하다는 것이다. 또한, 이러한 방식으로 가공될 수 있는 재료의 수는 한정되어 있다. 예를 들어, 특정 내마모성강이 그 높은 탄소 함량으로 인하여 용접될 수 없거나 조악하게만 용접된다면, 이 내마모성강은 내층으로서 사용될 수 없다.

기계적 접합을 이용한 다층 파이프의 경우에, 종래 기술에 따르면, 복수 개, 바람직하게는 2개의 파이프 완성품이 원재료의 반가공품으로서 사용된다. 이 프로세스에 대해서는 2개의 파이프를 기초로 하여 이하에서 설명한다(더 많은 층의 경우 이하의 설명은 그에 맞게 이해되어야 한다):

- 2개의 파이프 완성품은 재료로부터 꼭 맞도록 제조되어 결합되고, 하나의 안에 다른 하나가 마찰 없이 압입되며, 외측 파이프는 내측 파이프에 비해 항복 강도가 높아야 한다.

- 확대(예컨대, 확대 헤드를 이용한 또는 유압에 의한 기계적인 확대, 이 경우 내측에 놓이는 파이프를 외측 파이프를 끼운 다이에 압입함)에 의해, 외측 파이프가 탄성 확대되면서, 내측 파이프가 외측 파이프에 압입된다. 일단 확대력이 제거되면, 외측 파이프는 탄성 복원력이 크기 때문에 내측 파이프의 둘레에 억지 끼워 맞춤 상태로 놓이게 된다.

- 끝으로 두 재료를 단부면에서 용접한다.

이러한 종래 프로세스의 단점은, 외측 파이프의 항복 강도가 내측 파이프보다 높은 것에 기인하는데, 만약 외측 파이프의 항복 강도가 내측 파이프보다 높지 않다면, 내측 파이프와의 억지 끼워 맞춤을 초래하므로 필요한 것인 외측 파이프의 탄성 복원이 없어진다. 이는, 파이프 내부의 내마모성 파이프라인으로서 매우 유익하고 바람직한 고강도 재료, 예컨대 특히 고강도강이, 높거나 아주 높은 항복점을 갖고, 그에 따라 상기 제조 프로세스에 부적합하기 때문에 매우 불리하다.

한편, 본 출원인에 의해 출원된 WO 2006/066814 A1호에는 전술한 단점을 갖지 않고 벤딩 롤에 의해 재료층 사이를 기계적으로 접합한 다층 파이프를 제조하는 데 사용되는 다른 프로세스가 개시되었다. 이 프로세스에서는,

- 결합되어 다층 파이프를 형성할 개개의 재료층은 적층되고,

- 이러한 식으로 형성된 다층 재료는 벤딩 롤을 이용하여 다층 파이프로 성형되며, 벤딩 롤에서의 파이프 성형의 최종 단계에서, 각각 내측 파이프의 역할을 하는 재료층이 각각 외측 파이프의 역할을 하는 재료층에 압입된다.

압연 접합되거나 및/또는 폭발 클래딩된 반가공품을 필요로 하지 않을 뿐만 아니라, 마찰로 층을 서로 기계적으로 접합하는 전술한 종래 기술에 따른 다층 파이프의 제조에 수반되는 제한도 받지 않는, 상기 프로세스가 다층 파이프를 제조하는 데 사용될 수 있다.

압연 접합되거나 및/또는 폭발 클래딩된 반가공품의 사용은, 우선 재료층 사이에 제1 연결(예컨대 용접 이음매)을 형성한 후, 각각 내측 파이프의 역할을 하는 재료층을 각각 외측 파이프의 역할을 하는 재료층에 억지 끼워 맞춤으로 압입하며, 벤딩 롤에서 파이프를 성형하는 동안에, 변형이 어느 정도 진행된 후 재료층 사이에 추가적인 연결을 실시하고, 이러한 식으로 각 외측 파이프 내에 내측 파이프를 마찰로 유지시키는 것에 의해, 즉 다층 파이프를 확대시킬 필요가 없고, 이로써 전술한 확대 프로세스와 관련하여 언급된 단점에 대처하는 것에 의해, 회피된다.

하지만, 상기 프로세스는, 벤딩 롤에서 파이프를 성형하는 동안에, 변형이 어느 정도 진행된 후 재료층 사이에 일반적으로 용접에 의해 거행되는 추가적인 연결을 형성할 필요가 있다는, 생산면에서의 기술적 단점을 갖는다. 따라서, 이러한 연결을 위해, 두 재료층을 추가적인 지점에서 서로 연결하도록, 파이프 성형을 중단할 필요가 있다. 이를 위해, 아직 완성되지 않은 파이프를 벤딩 롤에서 분리한 후에, 연결을 형성하여야만, 즉 일반적으로는 용접 이음을 실시하여야만 한다. 이에 대한 대안으로서, 벤딩 롤에서도 용접을 거행할 수 있지만, 그 동안에는 이로 인해 압연이 중단된다. 그 후에, 벤딩 롤에서 제조 프로세스를 계속 행하기 위해, 파이프 블랭크(오픈 심 파이프로서도 알려짐)가 벤딩 롤에 다시 도입될 수 있다. 이러한 절차는 매우 많은 시간이 들므로, 제조 비용의 관점에서 상당한 단점에 해당한다.

그러나, 본 출원인에 의해 출원된 WO 2006/066814 A1호에서는,

- 결합되어 다층 파이프를 형성할 개개의 재료층이 적층되며, 각각 외측 파이프의 역할을 하며 베이스 플레이트를 형성하는 재료층은, 바람직하게는 용접되는 멈춤 에지를 두 종방향 에지를 따라 또는 종방향 에지에 거의 평행하게 구비하고, 위에 놓이는 재료층은 상기 멈춤 에지 사이에 헐겁게 배치되며, 그리고

- 이러한 식으로 형성된 다층 재료는 벤딩 롤을 이용하여 다층 파이프로 성형되며, 벤딩 롤에서의 파이프 성형의 최종 단계에서, 각각 내측 파이프의 역할을 하는 재료층이 멈춤 에지 사이에 고정되고, 이로써 각각 내측 파이프의 역할을 재료층이 각각 외측 파이프의 역할을 하는 재료층에 억지 끼워 맞춤으로 압입되는 것인, 프로세스가 제공된다.

따라서, WO 2006/066814호의 실시예에 따르면, 용접될 수 없거나 또는 큰 수고를 들여야만 용접될 수 있는 재료, 예컨대 매우 고강도의 강조차도 각각의 내층으로서 사용될 수 있다. 여기서도, 벤딩 롤에서 파이프를 성형하는 동안에, 각각 내측 파이프의 역할을 하는 재료층은 각각 외측 파이프의 역할을 재료층에 억지 끼워 맞춤으로 이미 압입되어 있으므로, 각 외측 파이프 내에 마찰식으로 유지되어 있고, 즉 예를 들어 용접 이음 등과 같은 연결을 형성할 필요가 없다. 따라서, 여기서도 벤딩 롤에서의 파이프 성형 프로세스에 있어서, 많은 시간과 비용이 드는 중단은 필요치 않다. 그러나, 이러한 제조 프로세스 역시도, 파이프의 내주부는 각 베이스 플레이트, 즉 각각 바깥쪽에 놓이는 재료층에 멈춤 에지를 마련함으로써 형성되므로, 여기서 파이프의 내층은 안쪽으로 불완전하게 폐쇄되고, 그 결과 여기서는 파이프 내층의 유익한 효과, 예컨대 내부식성 또는 내마모성 등이 생길 수 없게 된다는, 단점을 갖는다. 또한, 내층과 외층 사이의 용접을 회피하고자 하는 상기한 프로세스의 경우에, 멈춤 에지의 재료와 내층의 재료 사이를 용접 연결하는 것은 사실상 불가능하므로, 단순히 이러한 영역에 용접을 거행하는 것에 의해서는, 상기 단점을 극복할 수 없다.

따라서, WO 2006/066814 A1호에 따른 종래 기술에 기초한 목적은, 재료층을 연결하기 위해 파이프 성형 프로세스를 중단할 필요가 없을 뿐만 아니라 재료층의 일부분에 후속 작업을 실시할 필요가 없는, 다층 파이프의 제조 프로세스를 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 본 발명에 따르면 플레이트 성형 기계를 이용하여 다층 파이프를 제조하는 방법에 있어서,

- 결합되어 다층 파이프를 형성할 개개의 재료층을 적층하고, 상기 재료층 중의 적어도 하나는 하나 이상의 위에 놓인 요소를 포함하며,

- 그 후에, 위에 놓이는 재료층의 경계 성분과 인접한 재료층 사이에, 제1 연결을 각각 형성하고,

- 이러한 식으로 형성된 다층 재료를 파이프로 성형하며, 변형 동안에는, 내측 파이프와 외측 파이프의 둘레방향 길이가 서로 다르기 때문에, 아직은 서로에 대해 변위가능한 상기 위에 놓이는 재료층의 요소의 에지가, 변형이 진행되는 범위에 따라 서로를 향해 자유롭게 이동할 수 있고,

- 그 후에, 변형이 어느 정도 진행된 이후에는, 상기 위에 놓이는 재료층에 있어서 서로를 향해 이동하는 요소의 에지를 서로에 대해 맞대며, 그리고

- 그 후에, 플레이트 성형 기계를 이용하여 다층 파이프를 완성에 이르기까지 성형하여, 상기 위에 놓이는 재료층의 요소의 에지는 이 최종 성형 동안에 더 이상 서로를 향해 자유롭게 이동할 수 없게 되며, 그 결과 각각 내측 파이프의 역할을 하는 재료층은 각각 외측 파이프의 역할을 하는 재료층에 억지 끼워 맞춤으로 압입된다.

본 발명에 따른 이러한 프로세스의 경우, 플레이트 성형 기계, 예를 들어 벤딩 롤 등으로의 파이프 성형 프로세스 있어서 중단은, 먼저, 즉 파이프 성형 프로세스 이전에, 나중에 내층을 형성하는 2이상의 요소를, 나중에 외층을 형성하는 재료층에 대해 경계에서 연결하는 것에 의해, 즉 상기 외층에 용접하는 것에 의해, 회피된다. 파이프 성형 프로세스 동안에, 다시 말하자면 예를 들어 벤딩 롤에서는, 내측 파이프와 외측 파이프의 굽힘 반경(또는 동일한 의미를 갖는 둘레방향 길이)이 다르기 때문에, 상기 요소의 자유 단부는 서로를 향해 이동하여, 언젠가 서로 맞닿게 된다. 이 시점에서는 파이프에 근사하게 플레이트를 만곡하는 작업도 이미 시작되었기 때문에, 인접층의 에지는 서로로부터 반발하는 것이 아니라 계속 인접해 있지만, 에지가 매끄럽게 형성되었다고 가정하면, 변형이 진행되어 갈수록 재료의 내층에 가해지는 힘이 커지고, 이 힘에 의해 상기 내층은 외층에 밀어붙여진다. 처음에는 아직 서로에 대해 자유롭게 변위가능한 내층의 플레이트의 에지가 서로 맞닿게 되는 순간에, 내층과 외층이 적층되어 있는 모든 지점에서, 성형 대상 파이프는 이미 만곡되어 있는 것을 보장하도록, 본 발명에 따른 프로세스가 구성되어 있음을 유의하라. 이는, 내층과 외층이 적층되어 있는 모든 지점에서 성형 대상 파이프가 유한한 반경을 갖는다는 것을, 다시 말해서 어디에서도 무한한 반경을 갖지 않는다는 것을 의미한다. 이는, 예를 들어 다수의 파이프체에 있어서, 바람직하게는 내층의 요소의 변위가능한 에지가 서로 맞닿기 전에 충분히 만곡시킴으로써 달성될 수 있으며, 이러한 만곡은 예를 들어 내층의 요소의 적절한 치수 연산 및/또는 위치 설정을 통해 거행될 수 있다. 또한(가능하다면 추가적으로), 이는, 바람직하게는 경계 영역에서, 다시 말하자면 나중에 폐쇄될 파이프의 종방향 이음매에 상당하는 영역에서, 바람직하게는 파이프를 성형하기 위한 재료층의 초기 굽힘이 이미 수행되어 있으므로, 달성될 수 있다.

이러한 식으로, 파이프의 내부에 내층 용도로 마련된 재료로부터 전체 영역에 내측 재료층을 형성하는 성형 프로세스에 있어서의 중단, 예를 들어 재료층을 추가적으로 용접하기 위한 중단은 더 이상 요구되지 않는다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 다층 파이프 제조 프로세스는, 재료층 사이의 제1 연결이, 재료층을 대략 상기 위에 놓이는 재료층의 종방향 에지와 횡방향 에지 중 어느 하나를 따라, 또는 예를 들어 상기 에지에 평행한 선을 따라, 또는 그 밖에도 파이프의 추가적인 종방향 이음매를 따라 연결함으로써, 형성된다. 그 결과, 위에 배치되는 요소는, 그 종방향 에지를 아래의 재료층의 종방향 에지에 평행하게 한 상태로 배치될 수 있지만, 이는 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 상기 위에 배치되는 요소는, 그 종방향 에지를 아래의 재료층의 종방향 에지에 교차하게 한 상태로 배치될 수도 있다. 그러나, 아래의 재료층에 대한 연결은, 항상 파이프의 추가적인 종방향 이음매를 따라 또는 이에 평행하게 거행된다.

이런 연유로, 본원에서 선(바람직하게는 단지 가상선)을 따른 또는 에지를 따른 연결이 언급되는 경우에, 이러한 연결은, 전체 에지 또는 선을 따라 존재하는 것인지, 또는 에지 또는 선의 일부분을 따라서만 존재하는 것인지, 또는 개별적인 지점들(예를 들어 스폿 용접의 경우)에만, 예컨대 두 지점에, 바람직하게는 에지 또는 선의 종점에만 존재하는 것인지, 또는 에지 또는 선 상의 단일 지점에만 존재하는 것인지는 상관없으며, 에지 또는 선을 따라 이루어지는 임의의 타입의 연결을 의미하는 것으로, 거론되어야 한다.

완성된 다층 파이프에서, 내측 파이프의 역할을 하는 재료층은 또한 단면도에서 보면 피치원을 형성할 수 있으며, 이는 나중에 파이프의 내층을 형성하는 상기 위에 놓이는 재료층의 요소를, 나중에 파이프의 외층을 형성하는 재료층의 표면 영역의 일부에만 덮는 것에 의해 달성되지만, 파이프 성형 프로세스 동안에, 상기 요소들은 그 단부가 아직 자유로운 상태에서 서로 맞닿게 됨에도 불구하고, 내층은 외층에 압입된다는 것을 유의해야 한다.

이로써, 내측 파이프의 역할을 하며 완성된 다층 파이프의 단면도에서 보면 피치원을 형성하는 재료층은, 다층 파이프의 하단부에 채널을 형성하는 것이 바람직하다.

오픈 심 파이프의 완성 이후에, 다시 말하자면 메인 파이프 성형 프로세스의 완료 이후에, 예를 들어 벤딩 롤에서는, 재료층의 사이에 및/또는 상기 위에 놓이는 재료층의 요소에 있어서 서로 맞닿게 되는 에지 사이에, (특히 이 경우 이러한 인접하는 에지를 밀봉하기 위해) 추가적인 연결, 바람직하게는 용접이 거행될 수 있다. 그러나, 이는 실제 성형 프로세스의 중단을 필요로 하지 않는다. 더 정확히 말하면, 이러한 단계는 실제 파이프 성형 프로세스의 완료 이후에만 거행된다. 이는 또한 추가적인 내층용 재료의 스트립의 제작을 필요로 하지 않는다. 더 정확히 말하면, 여기서는 단순한 용접이면 충분하다. 인접한 에지의 완전 밀봉이 중요하지 않는 경우에는, 예를 들어 내층의 내마모성의 향상만이 요구되는 경우에는, 이러한 밀봉 용접을 완전히 생략할 수도 있다.

내층이 외층에 밀어붙여지는 힘에 관하여는, 본원에 그 개시 내용이 참조로 인용되어 있는 WO 2006/066814 A1호에 이미 공지된 기하학적 및 물리적 조건을 참조로 하며, 상기 특허 문헌에서,

DA는 외측 파이프의 외경(㎜)이고,

SA는 외측 파이프의 벽 두께(㎜)이며,

SI는 내측 파이프의 벽 두께(㎜)이고,

σ_I는 내측 파이프의 항복 강도(N/㎟)이며,

Z_s는 업세팅 공차(백분율)이고, 그리고

E는 탄성 계수(N/㎟)이다.

상기 위에 놓이는 재료층(다시 말하자면 나중에 내층을 형성하는 재료층)의 요소의 크기와, 상기 위에 놓이는 재료층의 요소와 인접하는 재료층(다시 말하자면 일반적으로 나중에 외층을 형성하는 재료층) 사이의 제1 연결층은, WO 2006/066814 A1호에 이미 명시되어 있는 조건에 따라, 원하는 가압력에 의존해 선택되어야 한다.

이 경우에, 외측 파이프의 중립 섬유의 길이(여기서는 L_nfa라 함)의 길이는 다음과 같다:

이 경우에, 내측 파이프의 중립축의 길이(여기서는 L_nfi라 함)의 길이는 다음과 같다:

파이프의 변형이 100% 진행된 상태에서, 상기 위에 놓이는 재료층(이후의 내층)의 요소의 자유 플레이트 에지의 변위(여기서는 L_fv라 함)는 다음과 같다:

항복 강도를 확보하기 위한 내측 파이프의 업세팅 정도(여기서는 ε_St라 함)는 다음과 같다:

그리고, 항복 강도를 확보하기 위한 대응 업세팅 길이는 다음과 같다:

상기 위에 놓이는 재료층의 요소의 자유 플레이트 에지가 서로에 대해 맞닿게 되는(그래서, 최대의 가압력이 필요한) 변형의 진행 정도(여기서는 F_for라 함)는 대략 (0 내지 1의 값으로 나타내어지며) 다음과 같다:

그리고, 백분율로는 다음과 같이 주어진다:

이 식을 다음 변수로 분해하면:

DA는 외측 파이프의 외경(㎜),

SA는 외측 파이프의 벽 두께(㎜),

SI는 내측 파이프의 벽 두께(㎜),

σ_I는 내측 파이프의 항복 강도(N/㎟),

Z_s는 업세팅 공차(백분율), 그리고

E는 탄성 계수(N/㎟),

상기 위에 놓이는 재료층(다시 말하자면 이후의 내층)의 요소의 자유 플레이트 에지가 서로에 대해 맞닿게 되는(그래서, 최대의 가압력이 필요한) 변형의 진행 정도(여기서는 F_for라 함)는 이하의 식에 의해 구해진다:

이 경우에 업세팅 공차는, 하나 이상의 추가적인 재료층 연결의 고정시 제조의 부정확성을 고려한 것이며, 적어도 바람직한 외측 파이프에 대한 내측 파이프의 가압력이 얻어지도록 상기 제조의 부정확성을 보상하는 것이다.

따라서, 실제로는, 예를 들어 본 발명에 따른 프로세스를 이용하여, 내측에 위치하는 재료층으로부터 완전한 내측 파이프를 형성하고자 하는 동시에, 최대 가압력을 확보할 수 있고자 한다면, 나중에 층을 형성하는 위에 놓이는 요소가 2개라 할 때, 상기 위에 놓이는 요소는 먼저, 나중에 외층을 형성하는 재료층의 종방향 에지를 따라 용접되고, (나중에 내층을 형성하는) 상기 위에 놓이는 요소는, 그 자유 에지 사이에 간극이 남아 있도록 그 크기 및 기하학적 형상이 선택되며, 상기 간극은 파이프 성형 프로세스 도중에 폐쇄되고, 이후에 서로 맞닿게 되는 두 에지는 단지, 장차 내층이 될 재료층의 항복 강도가 허용하는 범위까지, 파이프 성형 프로세스를 계속 수행하는 것에 의해서, 서로 맞닿게 되도록 구성된다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 프로세스를 이용하여 다층 파이프를 제조하는 프로세스의 경우, 전술한 방식으로 다층 파이프체를 완성하기 위해, 외측 파이프를 파이프 이음매를 따라 용접하고 내측 파이프를 육성 용접함으로써, 다층 파이프를 폐쇄한다.

또한, 재료층은, 예컨대 사실상 전체 표면 영역에 걸쳐서 야금학적으로 접합되지 않는 재료층 사이에 습기가 들어가는 것을 방지하기 위해, 파이프의 단부면에서 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 프로세스의 바람직한 용례로는, 본 발명에 따른 2층 파이프의 제조가 있지만, 본 발명은 2층 파이프에 한정되지 않으며, 원칙상으로는 본 발명에 따르면 전술한 프로세스에 의해 3층 파이프, 4층 파이프, 또는 그 이상의 층을 갖는 파이프가 제조될 수 있다.

본 발명의 특히 바람직한 다른 실시예에서, 플레이트, 바람직하게는 금속 플레이트, 더 바람직하게는 강철 플레이트는 재료층으로서 또는 재료층의 요소로서 사용된다.

또한, 본 발명에 따라 다층 파이프를 제조하는 방법에 있어서, 재료층의 하나 이상의 연결도 또한 바람직하게는 용접으로서 거행되는데, 이는 전술한 금속 플레이트, 바람직하게는 강철 플레이트의 경우에 특히 적합하다.

플레이트 성형 기계로서는, 예를 들어 벤딩 롤, 즉 3롤 원형 가공기 등 뿐만 아니라, 예를 들어 종래 기술에 공지된 UOE(U형 성형, O형 성형, 확대) 파이프 성형 프로세스 또는 소위 JCO 파이프 성형 프로세스의 일부분에서 사용되는 프레스/다이 장치가 있다(UOE 프로세스에 관해서는, 예를 들어: Hiersig, Heinz M., Lexikon Maschinenbau, Heidelberg 1997, 페이지 704 이하. 제목 "종방향 심 대형 파이프 제조"를 참조). 그러나, 본 발명에 따른 프로세스에서는, 각 내층의 재료의 항복 강도를 외층과 비교한 결과, 최종 확대 단계가 재료층의 서로에 대한 가압을 지나치게 악화시킨다면, 재료의 조합에 따라서는 최종 확대 단계를 생략할 필요가 있다는 것이 고려되어야 한다.

JCO 프로세스의 경우에는, 우선 플레이트를 누워 있는 'J'자 형태로 만든 후에 프레스에서 블레이드를 이용해 누워 있는 'C'자 형태로 만듦으로써, 파이프를 성형한다. 그 후에, UOE 프로세스의 경우와 마찬가지로, 'O'자 형태로 구부린다.

본 발명에 따른 프로세스의 경우에 실제 파이프 성형 프로세스는 더 이상 재료층 사이에 추가적인 연결을 형성하기 위하여 중단될 필요가 없다는 사실은, 본 발명에 따른 프로세스가 이제는, 결합될 재료층 또는 그 요소가 권취 스트립으로부터 각각 풀린 이후에 연속적으로 적층되고 연속적으로 연결되는, 바람직하게는 용접되는 연속 제조 프로세스로서 운용될 수 있다는 것을 의미하고, 이후의 파이프 성형 프로세스도 마찬가지로 연속적으로 거행되며, 이 프로세스에서는 연속적으로 적층된 재료층으로부터 오픈 심 파이프를 형성하는 성형 라인이 플레이트 성형 기계로서 기능한다. 이러한 파이프 성형용 성형 라인은, 예를 들어 본원에 그 개시 내용이 참조로 인용되어 있는 US 3 327 383호에 개시된 바와 같이, 종래 기술에 공지되어 있다.

비제한적인 의미로 이해되어야 하는 예시적인 실시예를, 도면을 참조로 하여 이하에서 설명한다.

본 발명에 따른 다층 파이프의 제조 프로세스를 이용하면, 재료층을 연결하기 위해 파이프 성형 프로세스를 중단할 필요가 없을 뿐만 아니라, 재료층의 일부분에 후속 작업을 실시할 필요가 없어, 비용과 시간을 절약할 수 있다.

도 1은 결합되어 다층 파이프를 형성할 2개의 재료층이 적층되어 있는 것을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제조 프로세스 동안에 아직 완성되지 않은 다층 파이프, 구체적으로는 형성된 다층 재료가 플레이트 성형 기계를 이용하여 파이프로 성형되고 있지만, 2개의 위에 놓이는 요소의 에지가 아직은 서로에 대해 자유롭게 이동할 수 있는 상태인 프로세스 단계에서의 다층 파이프를, 한 단부면으로부터 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제조 프로세스 동안에 마찬가지로 아직 완성되지 않은 다층 파이프, 구체적으로는 변형이 어느 정도 진행된 이후에, 상기 위에 놓이는 요소의 2개의 인접하는 자유 에지가 이제 서로 접하게 된 상태인 프로세스 단계에서의 다층 파이프를, 한 단부면으로부터 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 4는 내층과 외층을 구비한 완성된 다층 파이프의 투시 단면도이다.
도 5는 내층과 외층을 구비한 다층 파이프의 투시 단면도로서, 용접 이음매의 영역을 상세히 보여주는 도면이다.
도 6은 결합될 재료층 또는 그 요소가 각각 권취 스트립(코일로서도 알려짐)의 형태로 있고, 이 권취 스트립으로부터 상기 재료층 또는 그 요소가 풀린 이후에 연속적으로 적층되는, 본 발명에 따른 연속 파이프 성형 프로세스의 기본을 보여주는 도면이다.
도 7은 플레이트 성형이 UO(E) 프레스/다이 장치에 의해 수행되는 경우의 본 발명에 따른 프로세스의 시작 상황을 보여주는 도면이다.
도 8은 'U'자 형태로 성형하는 성형 단계, 구체적으로는 대응하는 형상의 헤드를 하향 구동시키는 프레스(여기에는 도시되어 있지 않음)를 이용하여, 'U'자 형태로 성형하는 성형 단계로서, 이로써 재료층들이 함께 다이(마찬가지로 여기에는 도시되어 있지 않음) 안으로 몰아 넣어지는 성형 단계를 보여주는 도면이다.
도 9는 'O'자 형태로 성형하는, 즉 오픈 심 파이프를 성형하는 성형 단계, 구체적으로는 2개의 반원 형상의 헤드를 위와 아래로부터 성형 대상 파이프체에 맞닿게 구동시키는 프레스(여기에는 도시되어 있지 않음)를 이용하여, 'O'자 형태로 성형하는 성형 단계로서, 이로써 재료층들이 함께 원 형상(단면에서 보았을 때)으로 한번 더 성형되는 성형 단계를 보여주는 도면이다.

도 1은 결합되어 다층 파이프를 형성할 2개의 재료층(1a, 1b, 2)이 적층되어 있는 것을 개략적으로 보여주는 사시도이며, 재료층 중의 하나는, 구체적으로는 나중에 다층 파이프의 내층을 형성하는 위에 놓이는 재료층(1a, 1b)으로서, 이 재료층은 파이프의 종방향으로 놓이는 두 요소(1a, 1b) 바람직하게는 플레이트를 포함하고, 이 두 요소는 본 발명에 따른 프로세스의 초기에 그 종방향 에지(3a, 3b)를 따라서, 바람직하게는 용접 이음매에 의해, 나중에 파이프의 외층을 형성하는 인접하는 재료층(2)에 대해 처음으로 연결된다.

도 2는 본 발명에 따른 제조 프로세스 동안에 아직 완성되지 않은 다층 파이프(5), 구체적으로는 형성된 다층 재료가 플레이트 성형 기계, 예를 들어 벤딩 롤(이 도면에서 플레이트 성형 기계 자체, 즉 예를 들어 벤딩 롤은 도시 생략되어 있으므로 보이지 않음)을 이용하여 파이프(5)로 성형되고 있는 프로세스 단계에서의 파이프(5)를 한 단부면으로부터 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 사시도로서, 인접하는 재료층(2)에 아직 연결되지 않은 요소(1a, 1b)의 에지(4a, 4b)는, 내측 파이프(1, 1a, 1b)와 외측 파이프(2)의 굽힘 반경이 서로 다르기 때문에, 변형의 진행 정도에 따라 변형 동안에 서로에 대해 자유롭게 변위되고 있다. 여기에서, 2개의 재료층(1, 1a, 1b, 2) 사이의 제1 연결은 내측 파이프(1, 1a, 1b)의 종방향 성형 에지를 따라 이어지는 에지(3a, 3b)에 이미 거행되어 있으며, 파이프 성형 프로세스 이전에, 예컨대 용접에 의해 이미 형성되어 있다. 그러나, 재료층(1, 1a, 1b, 2)의 제1 연결의 영역(3a 및 3b)에 있어서, 재료층은 서로 연결되어 있기 때문에 서로에 대해 변위될 수 없고, 상기 영역에서는 서로에 대해 고정된 채로 남아 있는다. 또한, 도면의 상부 영역(즉, 아직 개방 상태인 파이프의 이음부를 향하고 있는 영역)에서도, 그리고 내층(1, 1a, 1b)과 외층(2)이 특히 적층되어 있는 영역에서도, 파이프가 이미 둥글게 만들어져 있음(따라서 여기에서 반경은 무한하지 않음)을 유의해야 한다. 이러한 사실을 도 2의 사시도에서는 잘 확인할 수 없으므로, 여기에서는 이러한 사실을 명백하게 하는 설명을 제공한다.

도 3은 본 발명에 따른 제조 프로세스 동안에 마찬가지로 아직 완성되지 않은 다층 파이프(5), 구체적으로는 변형이 어느 정도 진행된 이후에, 상기 위에 놓이는 요소(1a, 1b)의 2개의 인접하는 자유 에지(4a, 4b)가 이제 서로 접하게 되는 프로세스 단계에서의 다층 파이프를, 한 단부면으로부터 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다. 그 후에, 플레이트 성형 기계(도시 생략됨)를 이용하여 다층 파이프(5)를 완성에 이르기까지 성형할 수 있고, 이 때 에지(4a, 4b)가 서로 맞닿기 때문에, 상기 재료층은 이러한 최종 성형 동안에 더 이상 서로에 대해 자유롭게 변위되지 않으며, 그 결과 각각 내측 파이프의 역할을 하는 재료층(1, 1a, 1b)은 각각 외측 파이프의 역할을 하는 재료층(2)에 억지 끼워 맞춤으로 압입된다. 여기서도 또한, 도 2와 관련하여 이미 언급한 바와 같이, 도면의 상부 영역(즉, 아직 개방 상태인 파이프의 이음부를 향하고 있는 영역)에서도, 그리고 내층(1, 1a, 1b)과 외층(2)이 특히 적층되어 있는 영역에서도, 파이프가 이미 둥글게 만들어져 있음(따라서 어디에서도 반경이 무한하지 않음)을 마찬가지로 유의해야 한다. 이러한 사실을 도 3의 사시도에서는 잘 확인할 수 없으므로, 여기에서는 이러한 사실을 명백하게 하는 설명을 제공한다.

도 4는 내층(또한 내측 파이프, 내측 파이프라인, 내측 플레이트 등이라고도 함)(1, 1a, 1b)과 외층(또한 외측 파이프, 외측 파이프라인, 베이스 플레이트 등이라고도 함)(2)을 구비하는 완성된 다층 파이프(5)를 보여주는 투시 단면도로서, 다층 파이프(5)는 파이프 이음매(8)를 따라 외측 파이프(2)를 용접(7)하고 내측 파이프(1, 1a, 1b)를 육성 용접(9)함으로써 폐쇄되어 있다. 실제 파이프 성형 프로세스 이전에 이미 거행된 재료층(1, 1a, 1b, 2) 사이의 제1 연결(3a, 3b)도 마찬가지로 나타내어져 있고; 처음에는 아직 자유로운 상태인 2개의 내층 요소(1a, 1b)의 에지(4a, 4b)가 맞닿아 있는 에지도 마찬가지로 볼 수 있다.

도 5는 내층(1a, 1b)과 외층(2)을 구비한 도 4에 도시된 다층 파이프의 투시 단면도로서, 두 용접 이음매(3a, 3b, 7, 9)의 영역을 상세히 보여주는 도면이다.

도 6은 결합될 재료층(1a, 1b, 2) 또는 그 요소가 각각 권취 스트립(코일로서도 알려짐)의 형태로 있고, 이 권취 스트립으로부터 상기 재료층 또는 그 요소가 풀린 이후에 연속적으로 적층되는, 본 발명에 따른 연속 파이프 성형 프로세스를 보여준다. 이어서, 각 용접 유닛(10)에 의해, 예컨대 레이저, 롤 심 용접기, 또는 스폿 용접기 등에 의해, 재료층을 그 외측 경계에서 유사하게 연속 용접한다. 또한, 여기서는 아크 용접도 고려될 수 있다. 후속하는 파이프 성형 프로세스도 또 다시 연속적으로 거행되며, 구체적으로는 연속적으로 적층되고 경계에서 용접되는 재료층(1a, 1b, 2)으로부터 소정의 윤곽 롤(6)에 의해 오픈 심 파이프를 성형하여 플레이트 성형 기계로서 기능하는 성형 라인을 이용하여 거행된다. 이러한 파이프 성형용 성형 라인은, 예를 들어 US 3 327 383호에 개시된 바와 같이, 종래 기술에 공지되어 있다. (주의: 본 도면에 보여지는 성형 라인의 사시 측면도에서, 상기 소정의 윤곽 롤은 도시를 간략화하기 위해 원통으로 나타내어져 있다. 이에 반해, 성형 라인의 스테이션을 각각 단면으로 보여주는 도면의 하부에서는, 소정의 윤곽 롤(6)을 정확하게 볼 수 있다.)

그러나, 배정 화살표(11)로 식별되는 여러 스테이션에 있어서, 상기 파이프 성형 용도로 이용되는 유닛을, 도면의 상부에는 측면도로 도시하고, 도면의 하부에는 단면으로, 구체적으로는 급송 방향(12)의 역방향에서 본 단면으로 도시하고 있는, 상기 도면은 프로세스를 한번 더 예시하도록 되어 있다.

따라서, 여기에서 2개의 재료층 요소(1a, 1b)와 1개의 재료층(2)은 위에서부터 함께 주행한다. 위에서부터 스트립으로서 연속적으로 공급되는 재료층 요소(1a, 1b)는, 이 경우에는 본 발명에 따른 제조 프로세스가 수행된 이후에 제조되는 파이프에 바람직한 내벽을 형성하기에 적합한 폭, 더 나아가 파이프 성형의 결과로서 발생되는 가압력에 의해 충분하게 업세팅되기에 적합한 폭을 갖는다. 내측에 놓이게 되도록 되어 있는 재료층의 요소의 치수 연산 및 위치 설정에 대해서는 본 명세서의 전반에서 이미 상세히 설명하였으므로, 이러한 점에서 상기 설명을 참조한다. 아래로부터 공급되는 재료층(2)은 외층으로서 기능하므로, 제조되는 파이프(5)의 외주를 그 폭으로서 갖는다.

2개의 층(1a, 1b, 2)이 적층될 때, 차후 내층의 요소(1a, 1b) 각각이 그 외측 경계에서 차후 외층(2)에 연결되도록, 상기 2개의 층은 그 경계에서 각각 용접 유닛(10)에 의해 용접된다. 이에 반해, 차후 외벽을 형성하는 재료층(2)의 중앙에서는, 차후 내측 파이프의 두 요소(1a, 1b)가 아직 그 에지가 부착되어 않은 상태로 놓인다.

이후에 소정 구성의 윤곽 롤(6)(윤곽 롤의 표현에 관하여는 상기 주의의 내용 참조)을 통해 다층 플레이트(1a, 1b, 2)로부터 파이프(5)를 연속적으로 성형하는, 이후의 성형 라인에서는, 전술한 내측에 놓이는 재료층 요소(1a, 1b)의 아직 부착되지 않은 에지를 서로를 향하여 밀어붙이고, 내측 파이프와 외측 파이프의 굽힘 반경의 차이로 인하여, 그리고 상기 에지들이 서로 맞닿게 되는 것으로 인하여, 이 시점에서 아직 자유롭게 변위 가능하였던 플레이트 에지를 폐쇄하여 내층(1)을 형성한다. 이후에, 파이프를 성형하는 변형 프로세스는, 2개의 내층 요소(1a, 1b)를 서로에 대해 더 밀어붙이도록 진행되는데, 이 변형 프로세스는 이후에 내층(1)의 업세팅을 초래하지만, 그 결과 상기 내층 요소는 마침내 오픈 심 파이프(5)가 얻어질 때까지 차후 외층(2)에 대하여 밀어붙여지며, 이 오픈 심 파이프는 개방 상태의 이음부를 따라 용접을 실시하는 것에 의해 폐쇄될 수 있다. 필요하다면, 아직 개방 상태의 이음부를 통하여, 2개의 내층 요소(1a, 1b)의 인접하는 에지를 먼저, 예를 들어 레이저를 이용하여, 서로에 대해 및/또는 외측 재료층(2)에 용접할 수도 있다.

도 7은 플레이트 성형이 UO(E) 프레스/다이 장치에 의해 수행되는 경우의 본 발명에 따른 프로세스의 시작 상황을 보여준다. 여기에서, 나중에 외측에 놓이는 재료층(2)은 밑에 위치하고, 차후 내층(1)을 형성하는 2개의 요소(1a, 1b)는 바깥쪽에 위치한다. 상기 두 요소는 그 경계에서 외층(2)에 이미 용접되어 있으며, 경계에서 외층(2)과 함께 둥글게 만들어진다. 그러나, 필요에 따라서는, 상기 층들(1a, 1b, 2)의 경계 용접도, 경계 영역을 둥글게 만든 이후에, 거행될 수 있다. 중앙에서는, 상기 위에 놓이는 두 요소(1a, 1b)가 아직 서로 간격을 두고 떨어져 있다.

도 8은 'U'자 형태로 성형하는 성형 단계, 구체적으로는 대응하는 형상의 헤드(13)를 하향 구동시키는 프레스(여기에는 도시되어 있지 않음)를 이용하여, 'U'자 형태로 성형하는 성형 단계로서, 이로써 재료층들(1a, 1b, 2)이 함께 다이(마찬가지로 여기에는 도시되어 있지 않음) 안으로 몰아 넣어지는 성형 단계를 보여준다. 이에 의해, 내측에 위치하는 재료층의 요소(1a, 1b)는, 내층(1, 1a, 1b)과 외층(2)의 굽힘 반경의 차이로 인하여, 그 플레이트 에지가 아직 자유롭게 이동 가능한 상태로 서로를 향해 이동하게 된다.

도 9는 'O'자 형태로 성형하는, 즉 오픈 심 파이프를 성형하는 성형 단계, 구체적으로는 2개의 반원 형상의 헤드(14, 15)를 위와 아래로부터 성형 대상 파이프체에 맞닿게 구동시키는 프레스(여기에는 도시되어 있지 않음)를 이용하여, 'O'자 형태로 성형하는 성형 단계로서, 이로써 재료층들(1a, 1b, 2)이 함께 원 형상(단면에서 보았을 때)으로 한번 더 성형되는 성형 단계를 보여준다. 이에 의해, 내측에 위치하는 재료층의 요소(1a, 1b)는, 내층과 외층의 굽힘 반경의 차이로 인하여, 그 플레이트 에지가 아직 자유롭게 이동 가능한 상태로 서로를 향해, 구체적으로는 상기 에지가 서로 맞닿게 될 때까지, 한번 더 이동되고, 이러한 식으로 연속하는 내층(1)이 형성되며, 이때 본래 자유롭게 이동 가능하던 내층 요소(1a, 1b)의 에지는 더 이상 서로를 향해 이동될 수 없으므로, 상기 연속하는 내층은 추가적인 파이프 성형 동안에 외층(2)에 압입된다. 만곡의 결과로서, 상기 내층 요소의 에지는 서로로부터 반발하는 것이 아니라, 외층(2)에 맞닿게 놓이게 된다.

본 발명에 따른 프로세스는 소위 'JCO' 프로세스용으로 구성된 프레스/다이 장치를 이용하여 유사하게 수행될 수 있음을 유의하라. JCO 프로세스에 대응하는 절차가 이어지지만, 여기서는 본 발명에 따라 변경된 UO(E) 프로세스의 경우와 같이, 2개의 재료층이 한번 더 성형되는 방식으로 변경된다. 여기서도, 상기 위에 놓이는 요소(1a, 1b)가 경계에서 차후 외층을 형성하는 재료층(2)에 대해 용접된 후, JCO 프로세스에 기초하여 오픈 심 파이프가 성형된다. 처음에는 자유로운 내층 요소(1a, 1b)의 플레이트의 에지가 서로 맞닿아 연속하는 내층(1)을 형성한 후, 내층과 외층의 굽힘 반경의 차이로 인하여, 외층(2)에 밀어붙여짐으로써, 본 발명에 따른 바람직한 결과가 한번 더 나오게 된다.

모든 경우에, 즉 본 발명에 따라 변경된 UO(E) 프로세스의 경우와 본 발명에 따라 변경된 JCO 프로세스의 경우 모두에 있어서, 2개의 내층 요소(1a, 1b)의 에지가 서로 맞대어진 후, 처음에는 아직 자유롭게 이동 가능한2개의 내층 요소(1a, 1b)의 인접하는 에지가 서로에 대해 및/또는 외층(2)에 용접될 수 있으며, 이 용접은, 예를 들어 오픈 심 파이프의 아직 개방 상태인 이음부를 통해, 바람직하게는 레이저 용접 장치를 이용하여 거행될 수 있다.

Claims (14)

1. 플레이트 성형 기계를 이용하여 다층 파이프(5)를 제조하는 방법에 있어서,
   - 결합되어 다층 파이프(5)를 형성할 개개의 재료층(1, 2)을 적층하고, 상기 재료층 중의 적어도 하나의 재료층(1)은 하나 이상의 위에 놓인 요소(1a, 1b)를 포함하며,
   - 그 후에, 위에 놓이는 재료층(1a, 1b)의 경계 성분과 인접한 재료층(2) 사이에서, 상기 위에 놓이는 재료층(1, 1a, 1b)의 각 요소의 종방향 에지 또는 횡방향 에지 중 어느 하나를 따르는, 또는 대략 상기 에지 중 어느 하나에 평행한 선을 따르는, 하지만 항상 파이프의 추가적인 종방향 이음매(8)를 따르거나 이에 평행한 경계에, 제1 연결(3a, 3b)을 각각 형성하고,
   - 이러한 식으로 형성된 다층 재료를 파이프(5)로 성형하며, 변형 동안에는, 내측 파이프(1a, 1b)와 외측 파이프(2)의 둘레방향 길이가 서로 다르기 때문에, 아직은 서로에 대해 변위가능한 상기 위에 놓이는 재료층(1a, 1b)의 요소(1a, 1b)의 에지(4a, 4b)가, 변형이 진행되는 범위에 따라 서로를 향해 자유롭게 이동할 수 있으며,
   - 그 후에, 변형이 어느 정도 진행된 이후에는, 상기 위에 놓이는 재료층(1a, 1b)에 있어서 서로를 향해 이동하는 요소(1a, 1b)의 에지(4a, 4b)가 서로에 대해 맞닿게 되며, 그리고
   - 그 후에, 플레이트 성형 기계를 이용하여 다층 파이프(5)를 완성에 이르기까지 성형하여, 상기 위에 놓이는 재료층(1a, 1b)의 요소(1a, 1b)의 에지(4a, 4b)는 이 최종 성형 동안에 더 이상 서로를 향해 자유롭게 이동할 수 없게 되며, 그 결과 각각 내측 파이프의 역할을 하는 재료층(1a, 1b)은 각각 외측 파이프의 역할을 하는 재료층(2)에 억지 끼워 맞춤으로 압입되는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 다층 재료의 파이프로의 성형은, 이전에는 서로를 향해 이동하는 상기 위에 놓이는 재료층(1a, 1b)의 요소(1a, 1b)의 에지(4a, 4b)가 서로 맞닿게 되는 범위까지 변형이 진행될 때, 내층과 외층이 적층되어 있는 모든 지점에서, 성형 대상 파이프가 이미 만곡되어 있도록, 구성되는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서, 완성된 다층 파이프(5)에서, 내측 파이프의 역할을 하는 재료층(1, 1a, 1b)은, 단면도에서 보면 피치원을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 내측 파이프의 역할을 하며 완성된 다층 파이프(5)의 단면도에서 보면 피치원을 형성하는 재료층(1, 1a, 1b)은, 다층 파이프의 하단부에 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 맞닿게 된 상기 위에 놓이는 재료층의 요소(1a, 1b)의 에지(4a, 4b) 사이에, 연결, 바람직하게는 용접이 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 외측 파이프(2)를 파이프 이음매(8)를 따라 용접(7)하고 내측 파이프(1, 1a, 1b)를 육성 용접(9)함으로써, 다층 파이프(5)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 재료층(1, 1a, 1b, 2)은 파이프(5)의 단부면에서 연결되는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 다층 파이프(5)로서 2층 파이프가 제조되는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 플레이트, 바람직하게는 금속 플레이트, 더 바람직하게는 강철 플레이트가, 재료층(1, 2)으로서 또는 재료층(1)의 요소(1a, 1b)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 재료층(1, 2)의 하나 이상의 연결(3a, 3b, 4a, 4b)은 용접으로서 수행되는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다층 파이프의 제조 프로세스는, 결합될 재료층(1, 1a, 1b, 2) 또는 그 요소(1a, 1b)가 권취 스트립으로부터 각각 풀린 이후에 연속적으로 적층되고 연속적으로 연결되는, 바람직하게는 용접되는 연속 제조 프로세스로서 구성되고, 이후의 파이프 성형 프로세스도 마찬가지로 연속적으로 거행되며, 이 파이프 성형 프로세스에서는 연속적으로 적층된 재료층으로부터 오픈 심 파이프(5)를 형성하는 성형 라인이 플레이트 성형 기계로서 기능하는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 플레이트 성형 기계로서 벤딩 롤이 사용되는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 플레이트 성형 기계로서 UO(E) 프레스/다이 장치(13, 14, 15)가 사용되는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.
14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 플레이트 성형 기계로서 JCO 프레스/다이 장치가 사용되는 것을 특징으로 하는 다층 파이프의 제조 방법.

Images