KR20170081325A - 백링을 구비한 배관의 용접부 구조 - Google Patents

백링을 구비한 배관의 용접부 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 백링을 구비한 배관의 용접부 구조를 제공한다.
상기 백링을 구비한 배관의 용접부 구조는, 제1배관과, 상기 제1배관과 용접되어 연결되는 제2배관과, 상기 제1배관과 상기 제2배관 사이에 삽입되며, 상기 제1배관의 단부와 상기 제2배관의 단부가 안착되는 안착부와, 상기 제1배관과 상기 제2배관 사이에 구비되고 상기 백링의 외측으로 돌출되어 용접부에 삽입되는 돌출부와, 상기 제1배관과 상기 제2배관의 내측으로 구비된 루트부를 구비하는 백링으로 구성될 수 있다.

Description

백링을 구비한 배관의 용접부 구조{PIPE WELDING STRUCTURE HAVING BACK RING}
본 발명은 백링을 구비한 배관의 용접부 구조에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 숙련되지 않은 작업자도 신속하고 안전하게 용접 가능한 백링을 구비한 배관의 용접부 구조에 관한 것이다.
종래 배관 용접을 하기 위한 사전작업으로 아르곤 퍼징(Ar Purge) 작업이 이루어진다.
퍼징(Purging) 작업은 스테인리스 스틸, 티타늄 등의 내식성 재료의 배관을 용접시 비드의 산화 방지 및 용접 품질의 확보를 위해 용접될 배관들의 전,후단에 퍼징댐을 설치하고, 배관들의 용접될 부위가 서로 맞닿을 수 있게 용접될 부위를 밀폐하여 고정시킨 후에 용접 비드의 산화 방지를 위해 배관의 내측으로 아르곤과 질소 등의 불활성 가스를 주입하여 용접하는 작업을 말한다.
퍼징 작업 완료 후에는 배관 내부가 아르곤(Ar)으로 채워진 상태에서 Open Groove 형태의 용접을 시행한다.
그러나, 퍼징 작업시에 배관 내부의 퍼지(purge)의 완전한지 여부를 확인할 수 없어 작업자의 경험과 판단에 의존하게 되므로 높은 기량의 용접사가 필요한 문제가 있으며, 작업시간이 장시간 소요되는 문제가 있다.
또한, 작업자가 오판하면 퍼징 작업을 추가로 실시해야 하므로 번거로운 절차가 반복되는 문제가 있다.
그리고, 배관 내부의 퍼징 압력이 강하면 용접 마무리 부위에 연결이 안되어 백 언더 컷(Back Under Cut) 현상이 발생할 수 있고, 배관 내부의 아르곤(Ar) 순도가 약하면 크롬3가 산화물(Cr2O3)이 생성되는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 용융풀이 공기중에 노출되지 않아 배관의 연결부위 내부에 산화가 방지되어 퍼징(Purging) 작업을 생략할 수 있는 백링을 구비한 배관의 용접부 구조를 제공하는 데에 있다.
또한 본 발명은 일 측면으로써, 용접사의 별도의 자격부여가 필요 없으며, 작업시간이 단축되어 작업능률이 향상되는 백링을 구비한 배관의 용접부 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 제1배관;과, 상기 제1배관과 용접되어 연결되는 제2배관;과, 상기 제1배관과 상기 제2배관 사이에 삽입되며, 상기 제1배관의 단부와 상기 제2배관의 단부가 안착되는 안착부;와, 상기 제1배관과 상기 제2배관 사이에 구비되고 상기 백링의 외측으로 돌출되어 용접부에 삽입되는 돌출부;와, 상기 제1배관과 상기 제2배관의 내측으로 구비된 루트부;를 구비하는 백링;을 포함하는 백링을 구비한 배관의 용접부 구조를 제공한다.
바람직하게, 상기 제1배관과 상기 제2배관은, 단부에 경사부가 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1배관과 상기 제2배관은, 단부가 상기 백링의 안착부에 안착됨으로써, 연결부위가 밀폐되어 고정될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1배관과 상기 제1배관의 연결부위는, 상기 안착부와 상기 돌출부에 의해 형성된 코너에 의해 필렛 용접될 수 있다.
바람직하게, 상기 백링은, 단면이 ㅗ 자 형상으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 백링을 구비한 배관의 용접부 구조를 이용하면, 백링에 의해, 제1배관과 제2배관의 용접시에, 용융풀이 공기중에 노출되지 않으므로 배관의 연결부위 내부에 산화가 방지되므로 퍼징(Purging) 작업을 생략할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 연결부위에 백링을 삽입함으로써 용접형태가 필렛 용접 형태로 바뀌게 되므로, 용접사의 별도의 자격부여가 필요 없으며, 작업시간이 단축되어 작업능률이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 퍼징 작업으로 인한 배관 내부의 부적절한 아르곤 순도로 인한 변색과 산화물 생성을 방지할 수 있고, 아르곤 가스 퍼징 압력으로 인한 백 언더 컷(Back Under Cut) 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 정비품질이 향상되고 아르곤 가스에 의한 질식 등이 방지되어 작업자의 안전을 확보하는 우수한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 백링을 구비한 배관의 용접부 구조의 용접전 상태를 도시한 측면도이다.
도 2는 일실시예에 의한 백링을 구비한 배관의 용접부 구조의 용접전 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 적용되는 백링을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 백링의 단면 사시도이다.
도 5는 도 3의 백링의 측면도이다.
도 6은 도 1의 A 부분을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배관의 용접부 구조를 나타내는 측면도이다.
도 8은 도 7의 B 부분을 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 백링을 구비한 배관의 용접부 구조의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 1 내지 도 8에 도시된 실시예에 의하면, 본 발명의 일실시예에 의한 백링을 구비한 배관의 용접부 구조(100)는, 제1배관(110)과 제2배관(130)과 백링(150)을 포함할 수 있다.
제1배관(110)과 제2배관(130)은, 내부에 중공부를 가진 원통 형상으로 이루어질 수 있으며, 스테인리스 스틸 등의 내식성 재료의 배관으로 이루어질 수 있다. 그리고, 이러한 제1배관(110)과 제2배관(130)은 용접으로 연결될 수 있다.
이때, 제1배관(110)과 제2배관(130)은 도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 실시예와 같이, 단부에 경사부(111,131)가 형성될 수 있다. 이러한 경사부(111,131)로 형성된 공간에 후술하는 바와 같이, 용접부(170)가 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 백링을 구비한 배관의 용접부 구조(100)는, 제1배관(110)과 제2배관(130) 사이의 연결부위에 백링(150)이 삽입될 수 있다.
백링(150)은, 안착부(151)와 돌출부(153)와 루트부(155)를 구비할 수 있다.
안착부(151)는, 제1배관(110)과 제2배관(130)의 단부가 안착될 수 있다.
즉, 백링(150)은 링형상으로 형성되며, 안착부(151)는 제1배관(110)과 제2배관(130)의 내경에 대응되는 크기로 이루어질 수 있고 백링(150)의 양측으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 백링(150)의 양측에 구비된 안착부(151)가 제1배관(110)과 제2배관(130)의 연결부위에 삽입되어 끼워짐으로써, 제1배관(110)의 단부와 제2배관(130)의 단부가 안착될 수 있다.
또한, 돌출부(153)는 제1배관(110)과 제2배관(130)의 단부 사이에 배치되며, 백링(150)의 외측으로 돌출될 수 있다. 이러한 돌출부(153)는, 용접시에 용접부(170)에 삽입될 수 있다(도 8참조).
이와 같이, 돌출부(153)가 용접부(170)에 삽입됨으로써, 백링(150)은 제1배관(110) 및 제2배관(130)과 일체로 접합될 수 있다.
루트부(155)는, 제1배관(110)과 제2배관(130)의 내측으로 구비될 수 있다.
즉, 루트부(155)는, 용접부(170)의 내측으로 구비되어 밑받침 역할을 하며 용접시에 백비드 형상으로 배치되고, 용접후 제1배관(110)과 제2배관(130)의 연결부위 내부에서 산화되지 않고 남아 있게 된다.
백링(150)에 포함된 안착부(151)와 돌출부(153)와 루트부(155)는, 단면이 ㅗ 자 형상으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 제1배관(110)과 제2배관(130)의 단부가 안착부(151)의 단부에 안정적으로 안착될 수 있다.
또한, 제1배관(110)과 제2배관(130)은, 단부가 백링(150)의 안착부(151)에 안착됨으로써, 제1배관(110)과 제2배관(130)의 연결부위가 밀폐되어 고정(fit-up)될 수 있다.
즉, 제1배관(110)과 제2배관(130)의 용접부위는 본 용접 전에, 백링(150)이 없는 상태에서는 Open Groove(홈 간격)가 형성되나, 백링(150)이 삽입된 상태에서는 제1배관(110)과 제2배관(130)이 밀폐된 상태로 고정될 수 있다.
이에 따라, 백링(150)에 의해, 제1배관(110)과 제2배관(130)의 용접시에, 용융풀이 공기중에 노출되지 않으므로 배관의 연결부위 내부에 크롬3가 화합물(Cr2O3)이 생성되지 않을 수 있다. 따라서, 백링(150)에 의해, 배관 내부의 연결부위에 산화가 방지되므로 퍼징(Purging)작업을 생략할 수 있는 이점이 있다.
한편, 제1배관(110)과 제2배관(130)의 연결부위는 안착부(151)와 돌출부(153)에 의해 형성된 코너에 의해 필렛 용접(Fillet Welding)될 수 있다.
즉, 도 6에 도시된 실시예와 같이, 안착부(151)와 돌출부(153)로 이루어진 코너에 제1배관(110)과 제2배관(130)의 단부가 안착됨으로써, 용접부(170)에는 각진 형태의 구석이 형성된다.
이에 따라, 종래 Open Groove 형태의 연결부위를 용접하는 경우에는 용접시에 백비드(Back Beed)를 만들면서 용접이 이루어져야 되지만, 본 발명에 따른 배관의 용접부 구조(100)는 연결부위에 백링(150)을 삽입함으로써 용접형태가 필렛 용접 형태로 바뀌게 된다.
따라서, 종래 Open Groove 형태의 용접을 위해서는 높은 기량의 용접사가 필요하고 고품질의 루트를 형성하기 위해 작업시간이 많이 요구되나, 본 발명의 일실시예에 의하면 필렛 용접 형태로 용접부(170)를 용접을 하므로 용접사의 별도의 자격부여가 필요 없으며, 작업시간이 단축되어 작업능률이 향상될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 백링을 구비한 배관의 용접부 구조를 이용하면, 백링에 의해, 제1배관과 제2배관의 용접시에, 용융풀이 공기중에 노출되지 않으므로 배관의 연결부위 내부에 산화가 방지되므로 퍼징(Purging) 작업을 생략할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 연결부위에 백링을 삽입함으로써 용접형태가 필렛 용접 형태로 바뀌게 되므로, 용접사의 별도의 자격부여가 필요 없으며, 작업시간이 단축되어 작업능률이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 퍼징 작업으로 인한 배관 내부의 부적절한 아르곤 순도로 인한 변색과 산화물 생성을 방지할 수 있고, 아르곤 가스 퍼징 압력으로 인한 백 언더 컷(Back Under Cut) 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 정비품질이 향상되고 아르곤 가스에 의한 질식 등이 방지되어 작업자의 안전을 확보하는 우수한 효과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.
100 : 백링을 구비한 배관의 용접부 구조 110 : 제1배관
130 : 제2배관 150 : 백링
151 : 안착부 153 : 돌출부
155 : 루트부 170 : 용접부

Claims (5)

  1. 제1배관;
    상기 제1배관과 용접되어 연결되는 제2배관; 및,
    상기 제1배관과 상기 제2배관 사이에 삽입되며, 상기 제1배관의 단부와 상기 제2배관의 단부가 안착되는 안착부;와, 상기 제1배관과 상기 제2배관 사이에 구비되고 상기 백링의 외측으로 돌출되어 용접부에 삽입되는 돌출부;와, 상기 제1배관과 상기 제2배관의 내측으로 구비된 루트부;를 구비하는 백링;
    을 포함하는 백링을 구비한 배관의 용접부 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1배관과 상기 제2배관은, 단부에 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 백링을 구비한 배관의 용접부 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1배관과 상기 제2배관은, 단부가 상기 백링의 안착부에 안착됨으로써, 연결부위가 밀폐되어 고정되는 것을 특징으로 하는 백링을 구비한 배관의 용접부 구조.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1배관과 상기 제1배관의 연결부위는, 상기 안착부와 상기 돌출부에 의해 형성된 코너에 의해 필렛 용접되는 것을 특징으로 하는 백링을 구비한 배관의 용접부 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 백링은, 단면이 ㅗ 자 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 백링을 구비한 배관의 용접부 구조.
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