KR20140125089A - The method of reinforcing weak part and repair part on metal pipe of plant - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플랜트의 금속파이프 취약부 보강 및 보수부 보강방법에 관한 것으로 구체적으로는 세라믹 고화제 조성물, 고강도 세라믹 고화제 조성물, 세라믹 고화제 조성물과 아크릴 수지 혼합물, 급결 지수조성물, 토목섬유 고화체, 토목섬유 함침매트를 이용 파이프의 취약부 및 수리부를 보강함에 있어 철재를 비롯한 금속파이프 용접부 및 보수부의 표면층을 통상의 방법으로 표면 처리하고 건조시킨 다음 금속파이프의 용접부에는 고강도 세라믹 고화제 조성물 층을 형성하고 그 위에 토목섬유 고화체 층으로 마감하고 금속파이프 보수부에는 급결지수층, 고강도 세라믹 고화제 조성물, 세라믹과 아크릴 수지용액의 혼합물층, 토목섬유 고화매트 층으로 접착 적층 마감하는 프랜트 금속파이프의 용접부 및 보수부를 보강하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of reinforcing a weak portion of a metal pipe of a plant and a method of reinforcing a repair portion of the metal pipe. More specifically, the present invention relates to a ceramic solidifying composition, a high- In reinforcing the fragile part and the repair part of the pipe using the impregnating mat, the surface layer of the metal pipe weld part and the repair part including the steel is surface treated and dried by a usual method, and then a high strength ceramic solidifying agent composition layer is formed on the weld part of the metal pipe, Reinforced with a hardened layer of geosynthetic fiber and reinforced with a welded part and a repair part of a plant metal pipe to be bonded and laminated with a layer of rapid exponent, high-strength ceramic solidifying agent composition, mixture of ceramic and acrylic resin solution, .
종래 프랜트의 열이동관, 보일러 순환관, 건조로에 배열된 순환관 등의 철재를 비롯한 용접부에는 물리적, 화학적 내구성을 확보하기 위하여 무기질 분말을 분산시킨 수지계의 재료로 마감 처리하게 되나 유체가 유동하는 파이프의 내부조건과 외부조건의 차이로 전기적인 문제점의 발생과 내마모성의 부족, 보온 단열성의 부족으로 안정적인 운행에 차질을 발생시킬 수 있으며 또한 금속관 시설의 내면 조건과 외면 조건의 차이로 발생하는 누수나 파손부에 가동 중의 보수나 보강 시공은 지금까지 거의 불가능하였다.Conventionally, welds including steel heat transfer pipes, boiler circulation pipes and circulation pipes arranged in a drying furnace are finished with a resin material in which inorganic powder is dispersed in order to secure physical and chemical durability. However, Due to the difference between the internal and external conditions, it is possible to cause a trouble in stable operation due to the lack of electrical resistance, lack of abrasion resistance, and insufficient thermal insulation. In addition, leakage and breakage It is almost impossible to repair or reinforce it during operation.
또한 종래 프랜트 시설로서 철재를 비롯한 금속파이프의 내부조건과 외부조건의 차이를 줄이고 단열 보온의 보강방법으로서 스티로폼, 폴리우레탄폼 기타 합성수지 발포체 등을 파이프형에 밀착되도록 성형한 것을 접착하고 비닐테이프, 아연도강판으로 마감 처리하는 방법과 유리섬유, 펄라이트 또는 질석 보온재를 바인더와 혼합하여 접착한 후 테이프 또는 아연 도강판으로 마감하는 방법들이 있었다.In addition, as a conventional plant facility, a difference in internal conditions and external conditions of metal pipes including steel is reduced, and styrofoam, polyurethane foam and other synthetic resin foams are adhered to a pipe type to adhere to each other. A method of finishing with a steel plate, and a method of bonding a glass fiber, a pearlite or a vermiculite insulating material by mixing with a binder, and then finishing with a tape or a zinc plated steel sheet.
위에서 언급한 합성수지 발포체를 단열보온재로 사용할 경우에는 유체 이동관의 온도가 100℃를 상회할 경우에는 발포체가 연화되거나 용융되어 기포들이 줄어들거나 없어져 발포체가 축소되므로서 단열 보온 기능을 효과적으로 발휘할 수 없게 된다.When the above-mentioned synthetic resin foam is used as a heat insulating material, when the temperature of the fluid flow pipe exceeds 100 ° C, the foam is softened or melted and the bubbles are reduced or eliminated, thereby reducing the foam.
이와 같은 방법들은 관체의 내부 조건과 외부조건의 차이를 줄이는 단열 보온 기능이 있지만 내구성을 기대할 수 없다. 또한 유리섬유의 기능은 대부분의 경우에 환경문제의 규제로 사용하기 곤란하며 펄라이트 및 질석과 같은 단열보온재는 내압성이 부족하고 기밀성이 부족하여 고압유체의 누수를 방치할 수 있는 기능은 없다 할 것이며 이 또한 단열 보온으로 파이프의 내면조건과 외면조건을 줄이는 수준의 기능에 불과하다.These methods have a thermal insulation function that reduces the difference between the internal and external conditions of the tube, but can not expect durability. In addition, it is difficult to use glass fiber as a regulation of environmental problems in most cases. Insulating heat insulation materials such as pearlite and vermiculite are insufficient in pressure resistance and insufficient airtightness, It is only a function to reduce the inner condition and the outer condition of pipe by insulation heat insulation.
그 밖에 국내등록특허공보(공개번호: 10-2011-0123919호)에는 "방습 파이버 커버"에 관한 기술 구성이 개재되어 있다.In addition, a technical structure relating to a "moisture-proof fiber cover" is disclosed in a domestic patent publication (publication number: 10-2011-0123919).
기술의 내용인 즉 파이프(10)을 단열시키는 파이프(10) 단열재(20)의 외측으로 감싸도록 마련된 파이버 커버에 있어서 금속재질의 시트로 이루어지는 금속층(31)과 상기 금속층(31)의 하측에 합성수지필름 형태로 마련되는 방수수지층(33)과 폴리에틸렌 또는 에틸렌 폴리머로 이루어지고 상기 금속층(31)과 방수수지층(33)의 하측에 제2에틸렌수지층(35)을 포함하는 방습커버로 파이프 단열재(20) 위에 적층하는 방습파이버 커버라 할 수 있다. 이와 같은 구성은 단열재를 보호하므로서 단열 기능의 내구성을 연장할 수 있으나 파이프의 용접부, 이음부 손상, 파열 등을 보강할 수 있는 기술 구성이라고는 할 수 없다.A metal cover 31 made of a metal sheet in a fiber cover provided so as to surround the inside of the pipe 10 that insulates the pipe 10 from the heat insulating material 20 and a synthetic resin A moistureproof cover layer made of a polyethylene or an ethylene polymer and including a second ethylene resin layer 35 on the lower side of the metal layer 31 and the waterproof resin layer 33, A moisture-proof fiber cover that is laminated on the substrate 20. Such a structure can extend the durability of the heat insulating function by protecting the heat insulating material, but it can not be said to be a technical structure capable of reinforcing the welded portion, the damage of the joint, and the rupture of the pipe.
그 밖에도 국내등록특허공보(등록번호: 568899호)의 진공단열 배관, 국내등록특허공보(등록번호: 948578호)의 에어로겔 단열시트를 구비하는 단열관, 국내등록실용신안공보(등록번호: 430293호)의 지역 냉방 시스템용 냉방 보온관, 국내등록실용신안공보(등록번호: 385363호)의 3중 분말 융창식 PE이 코팅된 이형관, 그 밖에도 다수의 등록특허공보 및 실용공보의 기술 내용들이 파이프의 단열 보온을 주 목적으로 파이프 내면과 외면의 조건 차이를 줄이고 유체의 보온을 위주로 하여 열에너지의 손실을 줄이는 기술 구성으로 파이프의 취약부나 손상, 파열 등의 보수 보강을 목적으로 하는 기술 내용은 찾아 볼 수 없다.In addition, a vacuum insulated pipe of a registered patent publication (registration number: 568899), an insulated pipe having an airgel heat insulating sheet of a registered patent publication (registration number: 948578), a registered domestic utility model publication (registration number: 430293 (Registered trademark) No. 385363), and a number of registered patent publications and practical publications, are used for the pipe cooling system of the pipe cooling system For the main purpose of insulation heat insulation, the technology which reduces the difference of the condition between the inside and outside of the pipe and reduces the loss of heat energy by focusing on the heat of the fluid, can be found in the technical contents for repairing and reinforcing the weak part, none.
본 발명은 프랜트를 순환 또는 연결시키는 철재를 비롯한 금속파이프의 용접부 및 연결부의 취약부와 손상부 및 균열부의 수리부를 고강도 세라믹 고화제 조성물을 비롯한 다른 재료들의 조성물로 적층시키므로서 유독성의 고압유체(가스 또는 액체)의 흐름에 따라 발생하는 전기적 문제점의 해결과 탁월한 기밀성과 방수성을 확보하고 초 내압성의 토목섬유 매트 또는 토목섬유 고화체를 적층시켜 마감하므로서 기상 또는 액상의 유체가 파이프로부터 유출한다 하더라도 우수한 내식성의 재료, 급결성 지수재료 및 고강도의 내압성의 재료들로 적층 구성하므로서 누수방지, 운행 중의 보수가능 및 탁월한 내구성을 확보할 수 있는 프랜트의 금속파이프 용접부의 취약부와 보수부의 보강 방법을 제공함에 목적이 있다.The present invention stacks a weak portion of a welded portion and a connecting portion of a metal pipe including a steel material for circulating or connecting a plant, and a repair portion of a damaged portion and a cracked portion with a composition of other materials including a high-strength ceramic solidifying agent composition, Liquids), secures excellent airtightness and waterproofness, and finishes by laminating a geosynthetic fiber mat or a geosynthetic fiber solidified with a super pressure resistant material, so that even if gas or liquid fluid flows out of the pipe, The present invention provides a method of reinforcing a weak portion of a metal pipe weld portion of a plant and a method of reinforcing a repair portion, which can prevent water leakage, repair during operation, and excellent durability by stacking layers of high-
프랜트의 금속파이프의 용접부에는 녹제거, 유분제거 및 오물을 제거하고 건조하는 통상의 표면처리공정을 거친 후 파이프 취약부에 고강도 접착성 세라믹 고화제 조성물 층을 형성하고 그 위에 토목섬유 고화체 층으로 적층 경화하여 마감하고 금속파이프의 손상 및 균열의 수리부에는 위와 같은 표면 처리 후 그 위에 급결 지수층을 형성하고 그 위에 고강도 세라믹 고화체 조성물 층과 아크릴수지 용액의 혼합물 층을 형성하고 그 위에 다시 토목섬유 고화매트 층으로 접착 적층 마감하는 프랜트 금속파이프의 용접 및 연결부의 취약부와 파손 및 균열부의 보수부를 보강하는 방법을 제공하므로서 본 발명의 목적을 달성할 수 있었다.After the ordinary surface treatment process for removing rust, oil and dust from the welded portion of the metal pipe of the plant, a high-strength adhesive ceramic solidifying composition layer is formed on the weak portion of the pipe, and a layer of hard cemented laminate After the surface treatment as described above is performed on the damaged and cracked repair part of the metal pipe, a rupture index layer is formed thereon, and a mixture layer of a high-strength ceramic solidified composition layer and an acrylic resin solution is formed thereon. Layer of the metal pipe and the method of reinforcing the repair part of the crack and the weak part of the joint and the weld part of the metal pipe of the plant.
본 발명 시설파이프의 취약부 및 수리부의 보강방법에 의하여 형성된 보강층은 압축강도, 인장강도 및 충격강도의 물성이 우수하고 또한 보강층에는 높은 내식성, 방수성, 기밀성이 확보되어 있으며 보강층 내면이 파이프 표면에 강력하게 접착되어 있고 파이프와 접착된 보강면은 세라믹 및 실리카 등의 내식성 재료로 형성되어 있어 파이프의 취약부나 수리부에서 부식성 가스나 액상 화학물질이 누출된다 하더라도 보강체의 내면이 침식되지 않을 뿐만 아니라 보강층의 강력한 접착성과 내압성으로 문제점을 발생시키지 않는 극히 안전한 보강층이라 할 수 있다.The reinforcement layer formed by the weak part of the facility pipe and the repair part of the repair pipe of the present invention is excellent in the properties of compressive strength, tensile strength and impact strength, and has high corrosion resistance, waterproofness and airtightness in the reinforcement layer. Since the reinforced surface bonded and adhered to the pipe is made of a corrosion-resistant material such as ceramic and silica, even if corrosive gas or liquid chemical leaks from the weak portion or repair portion of the pipe, the inner surface of the reinforcing body is not eroded, It can be said that it is an extremely safe reinforcing layer which does not cause problems due to strong adhesion and pressure resistance.
본 발명은 플랜트 시설의 철재를 비롯한 금속파이프의 용접부 및 연결부의 취약부와 손상부 및 균열부의 수리부를 세라믹 고화제 조성물, 세라믹 고화제 조성물과 아크릴 수지 혼합물, 고강도 세라믹 고화제 조성물, 급결 지수조성물, 토목섬유 고화체, 토목섬유 고화매트를 이용하여 금속파이프의 용접부 및 연결부의 취약부와 손상부 및 균열부의 수리부에 보강층을 형성함에 있어 파이프 취약부 및 수리부 표면에 통상의 금속표면 처리를 거친 후 취약부에는 고강도 접착성 세라믹 고화제 조성물 층을 형성하고 그 위에 토목섬유 고화체를 접착 적층하고 경화하여 마감 처리하고 표면 처리한 수리부에는 급결 지수층을 형성하고 그 위에 고강도 접착성 세라믹 고화제 조성물과 아크릴 수지 용액의 혼합물 층을 형성하고 그 위에 다시 토목섬유 고화제 매트 층으로 접착 적층하여 경화하고 마감 처리하는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 수리부를 보강하는 방법에 관한 것이라 할 수 있다.The present invention relates to a method of manufacturing a steel pipe, which comprises the steps of: welding a welded portion of a metal pipe, a weak portion of a connection portion of a plant facility, and a repair portion of a damaged portion and a cracked portion; In the formation of the reinforcing layer in the weak portion of the welded portion and the joint portion of the metal pipe and the repair portion of the damaged portion and the cracked portion by using the fiber solidification and the geosynthetic fiber solidification mat, the weak portion and the repair portion surface are subjected to ordinary metal surface treatment, A layer of an adhesive ceramic toughening composition is formed, a layer of a hardened ceramic fiber is laminated on the layer of the adhesive ceramic toughener, and a hardened layer is formed on the surface of the hardened layer after the surface treatment. A mixture layer is formed, and then a geotextile solidifying agent And a method for reinforcing a weak portion and a repair portion of a plant metal pipe for hardening and finishing the adhesive laminate by a mat layer.
이상의 방법에서 세라믹 고화제 조성물이라 함은 CSA 크링커분말 18중량％, 포트랜트시멘트 18중량％, 고로슬래그 24중량％, 플라이애쉬 22중량％, 무수석고 7∼10중량％, 시멘트 감수제(Synthomer 29Y40) 3.5∼4.5중량％, 유연제(양이온 계면활성제) 2.5∼3.5중량％, 방수제(EVA) 1.5∼2중량％, 가소제(TaTaric Acid) 1중량％로 조성되는 세라믹 고화제 조성물이라 할 수 있다.In the above method, the ceramic solidifying agent composition includes 18 wt% of CSA clinker powder, 18 wt% of portland cement, 24 wt% of blast furnace slag, 22 wt% of fly ash, 7 to 10 wt% of anhydrous gypsum, The composition may be a ceramic solidifying composition composed of 3.5 to 4.5% by weight, 2.5 to 3.5% by weight of a softening agent (cationic surfactant), 1.5 to 2% by weight of a waterproofing agent (EVA) and 1% by weight of a plasticizer (TaTaric Acid).
상기 조성물을 사용시에는 고강도 세라믹 고화제 조성물 100중량부에 수경화 반응수 15중량부를 첨가해서 모르타르로 해서 사용한다.When the above composition is used, 15 parts by weight of water-curing reaction water is added to 100 parts by weight of the high-strength ceramic solidifying agent composition and used as a mortar.
또한 상기 고강도 세라믹 고화제 조성물의 상호관계에서 일어나는 반응 기작을 알아보면 조성물인 CSA팽창성 크링커는 물이 투입되면 수화 초기에 팽창성 수화물인 에트린 가이트가 급속히 생성되어 시멘트 경화체에 팽창압을 발생시키게 되는데 이와 같은 팽창압은 포트랜트 시멘트의 수축응력을 보상하게 되어 고화체의 균열을 방지할 수 있게 한다.In addition, the reaction mechanism occurring in the correlation between the high-strength ceramic solidifying agent composition and the CSA expandable clinker, which is a composition of the present invention, is that when water is injected, ethene gallate, which is an expandable hydrate, is rapidly formed at the beginning of hydration to generate expansion pressure in the hardened cement The same inflation pressure compensates for the shrinkage stress of the portland cement, thereby preventing cracking of the solidified body.
그 밖에도 CSA 팽창성 크링커의 첨가는 다른 조성물로서 첨가되는 자체로는 수경화 반응을 할 수 없고 잠재수경성을 갖는 고로 슬래그나 플라이애쉬를 자극하므로서 수경화 반응을 할 수 있도록 유도한다.In addition, the addition of CSA expandable clinker induces the hydrocracking reaction by stimulating blast furnace slag or fly ash which has no hydraulic hardening reaction by itself and is added as another composition.
상기 조성물에서 첨가되는 고로 급냉수재 슬래그의 성분은 SiO2 31∼50w％, Al2O3 14∼20w％, CaO 38∼42w％, MgO 8w％인 고로 수재 슬러그(이하 고로슬래그라 함)로서 CaO의 성분이 많고 염기도가 높으며 이와 같은 고로슬래그가 첨가된 포트란트 시멘트의 수화반응은 포트란트 시멘트 만의 수화반응과 유사하다. 그러나 고로슬래그가 물과 혼합할 때 초기 수화 반응은 포트란트 시멘트보다 훨씬 느리기 때문에 포트란트 시멘트가 초기 수화반응을 주도하고 수화 반응에 의해 생성된 수산 이온이 유리상태의 슬래그를 용해시키는 정도와 CSA 팽창성 크링커 중에 함유된 SO3기와 별도로 첨가된 석고의 SO3기의 생성량에 따라 좌우되며 수산화칼슘과 반응하여 규산칼슘 수화물(C-S-H)인 아프윌라이트(afwillite: C3S2·3H2O)를 생성하게 된다.The blast furnace slag which is blast furnace slag (hereinafter referred to as blast furnace slag) having 31 to 50 wt% of SiO 2, 14 to 20 wt% of Al 2 O 3, 38 to 42 wt% of CaO and 8 wt% of MgO, And the hydration reaction of Fortent cement added with blast furnace slag is similar to the hydration reaction of Fortent cement alone. However, when the blast furnace slag is mixed with water, the initial hydration reaction is much slower than that of Fortent cement, so that the Fortent cement is responsible for the initial hydration reaction and the degree of dissolution of the free slag by the hydration reaction and the degree of CSA swelling (C 3 S 2 .3H 2 O), which is a calcium silicate hydrate (CSH), reacts with calcium hydroxide depending on the SO 3 group contained in the clinker and the amount of SO 3 group produced separately. do.
고로슬래그가 첨가된 수화반응은 일반적으로 2단계로 나뉘는데 초기 수화반응은 알카리 수화물이 반응을 주도하고 다음 단계에서는 수산화칼슘이 반응을 주도하게 된다.The hydration reaction with blast furnace slag is generally divided into two stages. In the initial hydration reaction, the alkaline hydrate takes the lead in the reaction, and in the next step, calcium hydroxide leads the reaction.
일반적으로 포트란트 시멘트와 시멘트에 고로 슬래그가 첨가된 고로시멘트의 재령기간에 따른 일축 압축강도는 재령 28일 전후일때 고로슬래그의 잠재수경성으로 강도발현은 계속해서 일어나며 3개월 이후로는 포트랜트 시멘트를 추월하며 그 후에도 계속 장기간에 걸쳐 강도가 증대된다.Generally, the uniaxial compressive strength of blast furnace cement with blast furnace slag added to cement mortar and blast furnace cement is the latent hydraulic strength of blast furnace slag at around 28 days of age and continues to show strength. After 3 months, And after that, the strength is increased over a long period of time.
또한 고로슬래그의 첨가는 고화층의 장기 강도를 증대시키고 시멘트의 수화반응에 의해서 생성된 알카리와 수산화칼슘이 고로슬래그와 반응하여 구조체의 간극 구조가 바뀌는데 수산화칼슘을 포함하는 구조체의 간극은 부분적으로 규산칼슘 수화물(C-S-H)로 채워져 간극이 충진되므로 투수성이 감소하게 되며 그 밖에도 시멘트에 고로슬래그의 첨가는 황산염에 대한 내구성도 향상시킨다.In addition, the addition of blast furnace slag increases the long-term strength of the solidified layer, and the alkali structure and the calcium hydroxide generated by the hydration reaction of the cement react with the blast furnace slag to change the structure of the structure. The gap of the structure including calcium hydroxide is partially changed into calcium silicate hydrate (CSH) to fill the gaps, which reduces the permeability. In addition, the addition of blast furnace slag to the cement also improves the durability of the sulphate.
조성물로서 첨가되는 플라이 애쉬는 미분탄 연소 보일러로부터의 폐가스에 함유되어 있는 재의 미분 입자를 코트렐 수진기로 포집한 것으로 종래 화산회, 규산백토와 같은 종래의 천연 포졸란을 대신한 인공포즐란의 일종으로서 석탄의 미분탄이 연소될 보일러에서 순식간에 연소되면서 용융되어 미세한 구상의 유리질로된 플라이 애쉬다.The fly ash to be added as a composition is a kind of artificial fizzlans which is a kind of artificial fizzlans instead of conventional natural pozzolans such as volcanic ash and silicate clay as a result of collecting the fine particles of the ash contained in the waste gas from the pulverized coal combustion boiler with the cotrel water collector. Is a fly ash made of fine spherical vitreous melts that burns instantly in the boiler to be burned.
이와 같은 플라이 애쉬는 이를 이용함에 있어 우선 체굴, 운반비용이 들지 않고 이것에 활성을 부여하는 하소하는 비용이 없고 시멘트 구입 가격에 비해 1/3에 해당하는 염가이어서 유리한 조건을 가진다.Such fly ash is advantageous in that it does not have the cost of sintering and transportation, and there is no cost of calcining which imparts activity to the fly ash, which is 1/3 of the cement purchase price.
또한 이를 조성물로 첨가하면 시멘트의 단위 수량을 감소시킬 수 있고 워커 빌리티를 상당히 증가시켜 시공성이 용이하며 장기 강도를 높일 수 있고 고화층의 동결·융해에 대한 저항성이 강하고 화학적 저항성도 풍부하여 포졸란으로 중요한 위치를 점하고 있다.It is also possible to reduce the unit yield of cement by significantly increasing the workability and to improve the long-term strength by strengthening the workability and the resistance to freezing and thawing of the solidification layer and the chemical resistance. It is pointing to position.
플라이 애쉬의 화학 조성은 SiO2 46.91％, Al2O3 44.47％, Fe2O3 7.3％, CaO 0.53％ MgO 1.8％, SO3 0.99％, 나머지는 강열 감량, 수분 등으로 조성되며 자체는 수경화하는 물의 존재하에서 시멘트의 수화에 의하여 발생하는 수산화칼슘과 쉽게 반응하여 불용성의 경화성이 있는 화합물을 생성하게 되는데 포트란트 시멘트의 단점의 하나인 수화에 의해 생성된 과량의 수산화칼슘과 반응하여 대단히 안정된 규산염 수화물을 만들게 되므로 화학적 저항성을 높여주게 되고 미세한 포졸란의 알갱이들이 고화체의 틈을 빈틈없이 충진시켜 조직을 치밀하게 되므로 간극이나 기공의 충전효과가 현저하며 따라서 수밀성도 강도도 향상된다.The chemical composition of the fly ash is composed of 46.91% of SiO 2 , 44.47% of Al 2 O 3 , 7.3% of Fe 2 O 3 , 0.53% of MgO, 0.99% of SO 3 and the rest is composed of ignition loss and moisture, It reacts easily with calcium hydroxide generated by the hydration of cement in the presence of curing water to produce insoluble hardenable compound. It reacts with excessive calcium hydroxide produced by hydration which is one of the disadvantages of fortent cement, And the fine pozzolanic grains fill the gaps of the solidified body. Therefore, the filling effect of the gaps and pores is remarkable and the watertightness and the strength are improved.
또한 조성물로 첨가되는 무수석고 잠재수경성을 갖는 다량의 고로 슬래그와 플라이 애쉬의 수화반응을 촉진시킴과 동시에 이들과 반응하여 다량의 에트린가이트를 생성하게 되고 에트린가이트 결정 상호 간의 얽힘은 다른 조성물의 입자 간의 고결력을 증가시켜 조기 강도를 발현시키고 고로 슬래그, 플라이애쉬의 첨가에 의해 활성이 높은 알루미나를 증가시키게 된다.Also, the hydration reaction of a large amount of blast furnace slag and fly ash having anhydrous gypsum latent hydraulic property added thereto as a composition is accelerated and reacted with them to produce a large amount of ettringite, By increasing the cohesive strength between the particles, the early strength is developed, and the addition of blast furnace slag and fly ash increases the activity of alumina.
조성물로서 시멘트 감수제로 사용되는 신토머(Synthomer 29Y40)는 변성 폴리머로서 조성물을 조성함에 있어 감수 기능을 주된 기능으로 하고 있지만 고강도 세라믹 고화 조성물 고화층의 구성물에 산화막을 형성시켜 재료간에 화학적인 안정성을 부여하여 내구성을 향상시키며 조성물 간의 접착력을 강화시킨다.Synthomer 29Y40, which is used as a cement reducing agent, has a water reducing function as a main function in forming a composition as a modified polymer. However, when an oxide film is formed on the composition of a high-strength ceramic solidifying composition, Thereby improving the durability and enhancing the adhesion between the compositions.
조성물로서 타타르산(TaTaric Acid)은 비중 1.76으로 물에 쉽게 용해하며 우수한 유동성을 가지므로서 작업성(Work bility)을 향상시키고 조성물에 가소성을 부여하므로서 도막성을 향상시킨다.As a composition, tartaric acid (TaTaric Acid) has a specific gravity of 1.76 and is easily dissolved in water and has excellent flowability, thereby improving workability and imparting plasticity to the composition, thereby improving the film property.
유연제로서는 양이온 계면활성제를 사용하며 이는 작업성을 향상시키고 고화제 도막층에 유연성을 부여하므로서 코팅층의 표면 팽창성을 향상시키므로서 미관상의 잇점이 있다.As a softener, a cationic surfactant is used, which improves the workability and imparts flexibility to the solidifying agent coating layer, thereby improving the surface expansion of the coating layer, thereby providing a cosmetic advantage.
또한 조성물로서 EVA는 고화층의 조성물 간에 접착력을 부여하므로서 접착강도를 높이고 도막 층에 내충격성을 부여하므로서 도막층(코팅층)의 균열 발생을 저감시킬 수 있다.In addition, EVA as a composition imparts an adhesive force between the compositions of the solidified layer to increase the adhesive strength and impart impact resistance to the coating layer, thereby reducing the occurrence of cracks in the coating layer (coating layer).
위에서 설명한 EVA는 에틸렌과 초산비닐 공중합체로 초산 비닐 함유량에 따라 연질 폴리에틸렌과 같은 성질의 것으로부터 점성이 성질의 것을 얻을 수 있는데 EVA수지에는 초산비닐이 2∼40％까지 함유되어 있는데 본 조성물에서는 혼화성이 좋고 점성이 높은 EVA가 적합하므로 초산비닐 함량이 30％ 이상의 것을 사용하고 있다.The EVA described above is an ethylene and a vinyl acetate copolymer and can be obtained from viscous properties such as soft polyethylene according to the vinyl acetate content. The EVA resin contains 2 to 40% of vinyl acetate, EVA having good viscosity and high viscosity is suitable, so that the vinyl acetate content is 30% or more.
조성물로서 고강도 접착성 세라믹 고화제 조성물은 전술한 세라믹 고화제 조성물 50중량％, 에폭시 수지 25중량％, 규산석회 15중량％, 산화티탄 5.5중량％, 실리콘 2.5중량％, 산화코발트(CoO) 2중량％로 조성되는 고강도 세라믹 조성물이라 할 수 있다.As the composition, the high-strength adhesive ceramic solidifying composition comprises 50 wt% of the ceramic solidifying agent composition, 25 wt% of epoxy resin, 15 wt% of silicate lime, 5.5 wt% of titanium oxide, 2.5 wt% of silicon, 2 wt% of cobalt oxide % ≪ / RTI >
상기 조성물에서 에폭시 수지는 고전압에 사용하는 전기 절연성의 우수한 에폭시 수지를 사용하므로서 관체 내의 연속적인 유체의 흐름에 따른 전기적인 요인으로 발생하는 정전기의 문제점을 방지할 수 있고 강력한 접착력에 의해 관체 표면은 물론 조성물 간의 접착력을 향상시키므로 강력한 도막층을 형성할 수 있다.Since the epoxy resin used in the above composition is an epoxy resin having excellent electrical insulation used for high voltage, it is possible to prevent the problem of static electricity caused by an electric factor caused by continuous fluid flow in the tube body, It is possible to form a strong coating layer since the adhesion between the compositions is improved.
규산석회(Calcium meta sillicato)는 산 중화제로서 본래 알카리성인 코팅층(고화제층)을 알카리성으로 그대로 지속적으로 유지시켜 물성의 취약화를 방지하므로서 내구성을 부여하게 되며 급결 촉진 기능도 가지고 있다.Calcium meta sillicato is an acid neutralizing agent that keeps the originally alkaline coating layer (solidifying agent layer) as it is alkaline and keeps its properties from being weakened, thereby providing durability and also has a quickening function.
산화티탄은 상기 조성물에서 안료로서 사용되지만 모아경도 9에 가까운 초경성을 가지고 있어 파이프 보강층 표면의 내마모성을 증진시키므로서 이 또한 내구성을 향상시킨다.Titanium oxide is used as a pigment in the above composition, but has a hardness close to 9 in hardness, which improves the wear resistance of the surface of the pipe reinforcing layer, thereby also improving durability.
그 밖에도 산화티탄은 아나타제형의 산화티탄을 사용하므로서 유기물 분해 기능이 있어 공장에서 발생하는 유기성 개스 유기물 등을 분해하므로서 내오염성을 향상시켜 친환경적인 면에서 바람직하다.In addition, titanium oxide is anatase-type titanium oxide, which has an organic substance decomposition function, and decomposes organic organic substances generated in factories, thereby improving stain resistance and is preferable from the viewpoint of environmental friendliness.
급결성 지수조성물은 세라믹 고화제 100중량부에 알긴산 소다 15중량부, 그리고 여기에 염화칼슘(CaCl2) 60중량％, 규산나트륨 35중량％, 염화철 5중량％로 조성된 지수제 조성물 100중량부에 물 15중량부를 첨가하여 코팅할 수 있도록 한 교질성 물질(모르타르)이다.The saturating index composition was prepared by mixing 15 parts by weight of sodium alginate in 100 parts by weight of a ceramic solidifying agent and 100 parts by weight of an exponentiator composition comprising 60% by weight of calcium chloride (CaCl 2 ), 35% by weight of sodium silicate and 5% And 15 parts by weight of water is added to coat the mixture.
이상의 조성물에서 알긴산소다는 접착성을 가지며 유화안정제의 기능을 가지고 있어 상의 분리현상을 방지하여 조성물의 균질성을 확보하므로서 고화제의 품질 향상을 기할 수 있고 시공성을 좋게 한다.In the above composition, soda alginate has adhesiveness and functions as an emulsion stabilizer to prevent the separation phenomenon of the phase, thereby ensuring the homogeneity of the composition, thereby improving the quality of the solidifying agent and improving the workability.
그 밖에 염화칼슘, 규산나트륨, 염화철은 급결성 고화제로서 짧은 시간에 고화되는 물질들이다.In addition, calcium chloride, sodium silicate, and iron chloride are substances that solidify in a short time as a solidifying solid.
토목섬유 고화체는 폴리에스텔 섬유, 나이론섬유, PVA의 일방향 융착 집성체를 고강도 세라믹 고화제 모르토에 함침시킨 것으로 이를 파이프의 용접부 및 연결부의 취약부에 이미 코팅되어 있는 고강도 세라믹 고화제 조성물 층위에 권취하거나 맞물림 시공으로 두께 6∼7mm로 토목고화체 층을 형성하므로서 적층형의 보강층을 형성하게 된다.The geotextile solidified body is a one-way fusion-bonded assembly of polyester fiber, nylon fiber and PVA impregnated into a high strength ceramic mortar mortar, which is wound on a high strength ceramic solidifying composition layer already coated on the welded part of the pipe and the weak part of the connection part And a reinforced layer of a laminate type is formed by forming a solidified concrete layer with a thickness of 6 to 7 mm by engaging construction.
토목 섬유 고화매트는 폴리에스텔 파이버로 직조한 매트를 세라믹 고화제 조성물의 모르터에 함침시킨 것을 토목섬유 고화매트하며 이를 파이프의 손상부 및 균열부의 수리부에 이미 급결지수층, 고강도 세라믹 고화제 조성물층, 세라믹 고화제 모르타르와 아크릴 수용액의 혼합물 층 순서로 적층된 혼합물 층 위에 권취하거나 맞물림 시공으로 두께 4∼5mm로 토목섬유 고화매트 층을 형성하므로서 적층형의 보강층을 형성하게 된다.A geotextile solidification mat is a matte of a ceramic solidifying composition impregnated with a matte fabric woven with a polyester fiber. The matte of the geotextile solidification mat is a geotextile solidification mat. The matte of the geotextile layer and the high strength ceramic solidifying composition layer , A mixture layer of ceramic solidifying agent mortar and an aqueous acrylic solution, or forming a reinforcing layer of a laminate type by forming a geosynthetic fiber solidifying mat layer having a thickness of 4 to 5 mm by engaging construction.
상기 파이프 취약부 위에 형성된 토목섬유 고화체 층의 두께는 6∼7mm이고 고강도 세라믹 고화제 조성물 층의 두께는 0.5∼0.6mm이며 파이프 수리부 위에 형성된 토목섬유 고화매트는 0.2∼0.3mm이며 고강도 세라믹 고화제 조성물 층의 두께는 3∼3.5mm이고 급결 지수층의 두께는 7∼8mm이다.The thickness of the geosynthetic fiber solidification layer formed on the pipe weak portion is 6 to 7 mm, the thickness of the high-strength ceramic solidification composition layer is 0.5 to 0.6 mm, the geosynthetic fiber solidification mat formed on the pipe repair portion is 0.2 to 0.3 mm, The thickness of the layer is 3 to 3.5 mm and the thickness of the layer of index of abutment is 7 to 8 mm.
상기 혼합물 층을 형성하는 세라믹 고화제 슬러리는 세라믹 고화제 100중량부에 물 15중량부를 첨가해서 된 슬러리이고 아크릴 수용액은 수용성 아크릴 분말 30중량％ 수용액으로 슬러리와 수용액의 배합비는 1:1로 하고 있다.The ceramic solidifying agent slurry for forming the mixture layer is a slurry prepared by adding 15 parts by weight of water to 100 parts by weight of a ceramic solidifying agent, and the aqueous acrylic acid solution is a 30% by weight aqueous solution of a water-soluble acrylic powder and the blending ratio of the slurry and the aqueous solution is 1: 1 .
상기 토목섬유 고화체 및 토목섬유 고화매트의 물성을 알아보기 위해 파이프 취약부에 적층한 토목섬유 고화체의 두게는 7mm로 형성하고 파이프 수리부에 적층한 토목섬유 고화매트는 5mm로 형성하여 가로 50cm×세로 50cm의 평판형 시편을 얻고 이를 완전 경화시킨 다음 물성시험을 한 결과 표(1)의 시험 결과를 얻었다.In order to examine the physical properties of the geosynthetic fiber solidification mat and the geosynthetics solidification mat, the geosynthetic fiber solidified body laminated on the pipe weak portion was formed to be 7 mm, and the geosynthetic fiber solidification mat laminated on the pipe repair portion was formed to be 5 mm in width, The results of the test of Table (1) were obtained as a result of physical properties test after fully cured.
이상의 표(1)에서 고화매트나 토목섬유 고화체의 압축강도, 인장강도, 압축하충, 충격강도를 비교시 두께의 차이도 있지만 토목섬유 고화체(7mm)의 물성이 토목섬유 고화매트보다 크게 앞서고 있다.In the above Table (1), when comparing the compressive strength, the tensile strength, the compressibility and the impact strength of the solidification mat and the geosynthetic fiber solidified body, the physical properties of the geosynthetic fiber solidification material (7 mm)
이는 토목섬유 고화체는 나이론 섬유과 같은 강도 물성이 탁월한 섬유가 폴리에스텔 섬유와 혼성되어 있는 집성체로 구성되어 있고 또한 함침시킨 조성물의 차이에 의한 것이라 할 수 있다.It can be said that the geosynthetic fiber solidified body is composed of an aggregate in which the fiber having excellent strength properties such as nylon fiber is mixed with the polyester fiber and the difference of the impregnated composition.
이상에서 설명한 프랜트 파이프의 취약부 및 수리부의 보강방법을 종합적으로 정리해 보면Comprehensively summarizing the vulnerability of the plant pipe and the repair method of the repair part described above
"프랜트 시설의 파이프의 용접부 및 연결부의 취약부와 파이프의 손상부 및 균열부의 수리부를 보강하는 방법은 파이프의 취약부와 손상부를 통상의 방법으로 표면 처리 후 파이프의 취약부에는 고강도 세라믹 고화제 조성물의 모르타르(Mortar)를 0.5∼0.6mm 두께로 코팅하여 층을 형성하여 경화시키고 파이프의 수리부에는 급결성 지수 조성물의 모르타르로 7∼9mm 두께로 코팅하여 층을 형성시키고 경화시킨 다음 그 위에 고강도 세라믹 고화제 조성물의 모르타르 3∼3.5mm 두께로 코팅하여 층을 형성하고 세라믹 혼화제 모르타르와 아크릴 수지 30중량％의 수용액의 혼합물 모르타르로 0.2∼0.3mm 두께로 코팅하여 혼합물 층을 형성한 다음 혼합물 층 위에 토목섬유 고화매트로 권취하여 4∼5mm 두께의 토목섬유 고화매트층을 형성시켜서 되는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 보수부를 보강하는 방법이라 할 수 있다."The method of reinforcing the welded portion of the pipe of the plant and the weak portion of the connection portion, the damage portion of the pipe and the repair portion of the cracked portion is a method in which the weak portion and the damaged portion of the pipe are surface- Mortar) is coated to a thickness of 0.5 to 0.6 mm to form a layer and cured. The repair part of the pipe is coated with a mortar of 7 to 9 mm in the form of a rheological index composition to form a layer and cured. A high- To form a layer, and a mixture of a ceramic admixture mortar and an aqueous solution of an aqueous solution of an acrylic resin of 30% by weight is coated to a thickness of 0.2 to 0.3 mm to form a mixture layer, and then a mixture of a geosynthetic mat To form a 4 to 5 mm thick geosynthetic fiber mat layer, It is a way to reinforce fragile parts and repair parts.
상기 방법에서 파이프의 취약부에 형성된 고강도 고화제 조성물에는 신토머(Syntomer), EVA수지, 에폭시 수지와 같은 우수한 접착성 물질이 함유되어 있어 파이프의 금속면과 강력하게 밀착되어 접착하게 되므로서 우수한 기밀성과 방수성을 확보할 수 있고 고강도 고화제 조성물 간의 접착력을 향상시키므로서 도막의 강도를 크게 향상시킨다.In the above method, since the high strength solidifying agent composition formed in the weak portion of the pipe contains excellent adhesive material such as Syntomer, EVA resin and epoxy resin, it is strongly adhered to the metal surface of the pipe, The water resistance can be ensured and the strength of the coating can be greatly improved by improving the adhesion between the high strength solidifying composition.
또한 고강도 고화제 조성물 층의 성분과 토목섬유 고화체 층에 함침된 성분과 동일하므로 일체화될 수 있어 양측 간에 강력한 접착력을 갖게 된다.In addition, since the components of the high strength solidifying composition layer and the components impregnated in the geosynthetic fiber solidified layer are the same, they can be integrated and have a strong adhesive force on both sides.
폴리에스텔 섬유, 탁월한 인장강도를 갖는 나이론 섬유와 PVA로 일방향의 섬유 집속체에 고강도 세라믹 고화제를 함침시킨 토목섬유 고화체 층을 형성하므로 탁월한 내압성을 가진다.Polyester fiber, nylon fiber having excellent tensile strength, and PVA, and has excellent pressure resistance because it forms a geosynthetic fiber solidified layer impregnated with a high-strength ceramic solidifying agent in a unidirectional fiber bundle.
또한 파이프의 수리부에 직접 접착되어 형성된 급결성 지수제 조성물에는 신토머, EVA, 알긴소다, 규산나트륨과 같은 접착성 재료에 의하여 금속파이프와의 접착이 강력하고 또한 염화칼슘, 규산나트륨, 염화철과 같은 급결성 고화제에 의하여 빠른 시간 내에 급결성 지수제 조성물을 고화시키므로서 작업 시간을 단축시킬 수 있고 무기질의 세라믹과 플라이애쉬에 다량으로 함유한 실리카 성분이 함유되어 있어 내식성이 강하므로 설령 파이프로부터 침식성의 개스나 액상의 화학 물질이 파이프로부터 세어 나와도 쉽게 침식 당하지 않는다. 또한 급결성 지수 층위에 층을 형성하는 고강도 세라믹 고화조성물에 함유된 에폭시수지, 신토머의 접착성 조성물에 의해 강력하게 접착된다.Also, the composition of the water-soluble exponent agent which is directly adhered to the repair part of the pipe is strongly adhered to the metal pipe by an adhesive material such as Shinthorma, EVA, alginic acid and sodium silicate, It is possible to shorten the working time by solidifying the composition of the quick-setting expulsion agent in a short period of time by the solidifying agent, and the silica component contained in the inorganic ceramic and the fly ash are contained in a large amount, Of gas or liquid chemicals can not be easily eroded even if they come out of the pipe. And is strongly adhered by an adhesive composition of an epoxy resin and a neomother contained in the high-strength ceramic solidifying composition forming a layer on the tribo-phase index layer.
고강도 세리믹 고화제 조성물 층위에 적층 접착되는 혼합층은 기밀성과 방수 기능을 향상시키는 도막층이라 할 수 있으며 양 층의 상호관계는 고강도 세라믹 고화제 조성물 중의 대부분이 혼합층의 세라믹 고화제 조성물로 이루어지고 있어 조직의 일체화가 용이하고 각층에 아크릴계 접착제와 에폭시 접착제를 함유하고 있어 층간의 접착력도 강력하다 할 수 있다.The mixed layer laminated and adhered on the high-strength ceramic solidifying composition layer can be said to be a coating layer improving the airtightness and waterproofing function. Most of the high-strength ceramic solidifying composition consists of the ceramic solidifying composition of the mixed layer It is easy to integrate the structure and the acrylic adhesive and the epoxy adhesive are contained in each layer, so that the adhesion between the layers is also strong.
또한 혼합층의 세라믹 고화제 조성물과 토목섬유 고화체에 함침된 세라믹 고화제가 같은 재료이므로 일체화에 의한 접착을 기대할 수 있고 토목섬유 매트 또한 폴리에스텔 섬유로 직조된 직물에 세라믹 고화제가 함침된 것이어서 내압성을 가진다.Also, since the ceramic solidifying composition of the mixed layer and the ceramic solidifying agent impregnated in the geotextile solid are the same material, adhesion by integration can be expected, and the geotextile mat is also impregnated with the ceramic solidifying agent in the fabric woven with polyester fiber, I have.
본 발명 파이프의 취약부 및 수리부 보강방법에 의하여 형성된 보강층은 우수한 물성(압축, 인장 및 충격강도), 내식성, 방수성, 기밀성이 부여되어 있어 내구성이 확보되어 있으며 파이프의 취약부와 수리부에 보강층이 강력하게 접착되어 있고 파이프에 접촉된 보강층의 면이 세라믹 및 실리카 등 내식성의 재료와 접촉되어 있어 파이프의 취약부나 수리부에서 부식성 개스나 액상화학물질이 누출된다 하더라도 침식되지 않을 뿐만 아니라 보강층의 강력한 내압성에 의해 부식성의 개스나 액상물이 외부로 누출되지 않는 극히 안전한 보강층이라 할 수 있다.The reinforcing layer formed by the weak portion and the repair portion reinforcing method of the present invention has durability with excellent physical properties (compression, tensile and impact strength), corrosion resistance, water resistance and airtightness, And the surface of the reinforcing layer which is in contact with the pipe is in contact with the corrosion-resistant material such as ceramic and silica, so that even if the corrosive gas or the liquid chemical leaks from the weak portion or repair portion of the pipe, it is not eroded and the strong pressure- It is an extremely safe reinforcement layer that does not leak corrosive gas or liquid water to the outside.
Claims (7)
고강도 세라믹 고화제 조성물은 세라믹 고화제 조성물 50중량％, 고전압용 에폭시수지 25중량％, 규산석회 15중량％, 산화티탄 5.5중량％, 실리콘 2.5중량％, 산화코발트 2중량％로 조성되는 고강도 세라믹 조성물임을 특징으로 하는 프랜트 금속파이프 취약부 및 보수부를 보강하는 방법The method according to claim 1,
The high-strength ceramic solidifying composition comprises 50% by weight of a ceramic solidifying composition, 25% by weight of a high-voltage epoxy resin, 15% by weight of silicate lime, 5.5% by weight of titanium oxide, 2.5% by weight of silicon, and 2% A weak portion of the plant metal pipe and a method of reinforcing the repair portion
세라믹 고화제 조성물은 CSA 크링커분말 18중량％, 포트랜트시멘트 18중량％, 고로슬래그 24중량％, 플라이애쉬 22중량％, 무수석고 7∼10중량％, 시멘트 감수제 3.5∼4.5중량％, 양이온 계면활성제 2.5∼3.5중량％, EVA 1.5∼2중량％, 타타르산 1중량％로 조성되는 세라믹 고화제 조성물임을 특징으로 하는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 보수부를 보강하는 방법The method according to claim 2,
The ceramic solidifying composition comprises 18 wt% of CSA clinker powder, 18 wt% of portland cement, 24 wt% of blast furnace slag, 22 wt% of fly ash, 7 to 10 wt% of anhydrous gypsum, 3.5 to 4.5 wt% 2.5 to 3.5% by weight of EVA, 1.5 to 2% by weight of EVA, and 1% by weight of tartaric acid.
토목섬유 고화체는 폴리에스텔, 나이론 및 PVA 섬유사를 일측방향으로 유착 결합시킨 집성체에 고강도 세라믹 고화제 조성물의 모르타르를 함침시켜서 된 토목섬유 고화체임을 특징으로 하는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 보수부를 보강하는 방법The method according to claim 1,
Wherein the geotextile solidified body is a geotextile solidified by impregnating mortar of a high strength ceramic solidifying agent composition with an aggregate in which polyester, nylon and PVA fiber yarns are joined together in one direction and reinforcing the weak portion and the repair portion of the plant metal pipe Way
급결성 지수 조성물은 세라믹 고화제 조성물 100중량부에 알긴산 소다 15중량부와 염화칼슘 60중량％, 규산나트륨 35중량％, 염화철 5중량부로 조성된 급결 고화제 조성물 5중량부로 조성된 급결성 지수 조성물임을 특징으로 하는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 보수부를 보강하는 방법The method according to claim 1,
The saturating index composition is a saturating index composition composed of 15 parts by weight of sodium alginate, 5 parts by weight of a quick setting composition comprising 60% by weight of calcium chloride, 35% by weight of sodium silicate and 5 parts by weight of iron chloride, How to reinforce weak parts and repair parts of a plant metal pipe as a feature
세라믹 고화제 모르타르와 아크릴 수지 30중량％의 수용액 혼합물은 각각 혼합비가 1:1의 중량비임을 특징으로 하는 프랜트 금속파이프의 취약부 및 수리부를 보강하는 방법The method according to claim 1,
Characterized in that the mixing ratio of the aqueous solution of the ceramic solidifying agent mortar and 30 wt% of the acrylic resin is 1: 1 in the mixing ratio, and the weak part of the plant metal pipe and the method of reinforcing the repair part
토목섬유 고화매트 폴리에스텔 섬유직물에 세라믹 고화제 조성물의 모르타르에 함침시켜서 된 토목섬유 고화매트임을 특징으로 하는 프랜트 파이프의 취약부 및 수리부를 보강하는 방법The method according to claim 1,
A method for reinforcing a vulnerable part of a plant pipe and a repair part, characterized by being a geotextile solidification mat made by impregnating a mortar with a ceramic solidifying composition on a geotextile solidifying mat polyester fiber fabric
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