KR20190022848A - 터빈 설치 바디를 갖는 증기 발생기 파이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나선형 설치 바디(3)를 갖는 증기 발생기 파이프(2)를 제조하기 위한 증기 발생기 파이프(1)에 관한 것으로서, 융기부(5)가 증기 발생기 파이프(1)의 축방향으로 증기 발생기 파이프(1)의 내부측(4)에서 연장한다. 본 발명은 또한 설치 바디(3)를 갖는 증기 발생기 파이프(2)를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

터빈 설치 바디를 갖는 증기 발생기 파이프

본 발명은 설치 바디(installation body)를 갖는 증기 발생기 파이프의 제조를 위한 증기 발생기 파이프, 및 설치 바디를 갖는 증기 발생기 파이프를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

평활한 파이프 또는 내부에 리브가 형성된 파이프(internally ribbed pipe)가 증기 발생기 내의 증발기 가열 표면을 위해 사용된다. 내부에 리브가 형성된 파이프의 사용은 다양한 이유, 즉 증발기의 낮은 완전 부하 질량 유동 밀도(예를 들어, BENSON 저질량 유속 디자인), 높은 열 유동 밀도 및 필름 비등의 위험(예를 들어, 드럼형 보일러), 정상 부하 동작 시에 유동 성층화(flow stratification)의 회피(예를 들어, 나선형 파이프를 갖는 증발기 내의 최소 부하)의 이유로 필수적일 수도 있다.

파이프의 내부 리브 형성은 종래 기술에 따라 냉간 인발 공정에 의해 생성된다. 현재 지식의 상태에 따르면, 내부에 리브가 형성된 파이프는 5%의 최대 크롬 함량을 갖는 재료에 의해서만 제조될 수 있다. 예를 들어, 증기 파라미터의 추가의 증가의 결과로서, 더 높은 크롬 합금강으로 구성된, 내부에 리브가 형성된 파이프를 사용할 필요가 있으면, 내부에 리브가 형성된 파이프는 현재 이용 가능한 제조 공정을 사용하여 일관적으로 양호한 품질을 갖고 제조되는 것이 가능하지 않다.

기출원된 특허 출원들은 설치 바디로의 냉간 인발된 내부 리브의 교체를 제안하고 있다. 예를 들어, 평활한 증발기 파이프 내의 소용돌이형(swirl) 설치 바디의 제조 및 조립이 WO 2011/151135 A2호에 의해 개시되어 있다.

더욱이, EP 2 390 567 A1호는 증기 발생기 파이프를 제조하기 위한 방법을 개시하고 있는데, 여기서 설치 바디가 템플레이트 샤프트(template shaft)의 홈 내에 고정되고, 템플레이트 샤프트는 증기 발생기 파이프 내로 설치 바디와 함께 삽입되고, 템플레이트 샤프트 상의 설치 바디의 고정은 해제되고, 템플레이트 샤프트는 증기 발생기 파이프로부터 재차 제거된다.

마지막으로, DE 10 2012 219 898 B4호는 증기 발생기 파이프의 내부벽 상에 소용돌이형 설치 바디를 고정하기 위한 저항 스폿 용접 장치를 청구하고 있고, 파이프와 설치 바디 사이의 연결을 생성하기 위한 저항 스폿 용접 방법의 용례를 개시하고 있다.

그러나, 저항 스폿 용접 장치에 의해 성취된 용접 결과의 품질의 광범위한 편차가 존재한다는 것이 자명하다. 설치 바디는 높은 강성을 갖고, 템플레이트 샤프트가 파이프로부터 나사 풀림되자마자 큰 정도로 파이프 내부벽에 밀접하게 맞접한다. 그러나, 파이프벽과의 접촉은 파이프 및 설치 바디의 공차에 기인하여 모든 위치에서 확실성을 갖추지 않는다. 용접 랜스(welding lance)의 전극은 용접 전류가 인가되기 전에 이미, 유압 실린더를 거쳐 파이프 내부벽에 대해 설치 바디의 와이어를 가압한다. 그러나 설치 바디와 파이프 내부측 사이의 전기 전도성 접촉면이 용접 전극에서만 정확하게 생성되는 것이 보장되지 않는다.

본 발명의 목적은 그에 의해 재현 가능한 강도를 갖는 일관적으로 양호한 품질의 용접 연결부를 성취하는 것이 가능한 증기 발생기 파이프를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 대응 방법을 명기하는 것이다.

본 발명은 나선형 설치 바디를 갖는 증기 발생기 파이프의 제조를 위한 이러한 증기 발생기 파이프에 있어서, 증기 발생기 파이프의 내부측에는, 융기부가 증기 발생기 파이프의 축방향으로 연장하는 것을 제공하는 점에서 증기 발생기 파이프에 관련된 목적을 성취한다.

본 발명은 충분히 양호한 품질의 용접이 재현 가능한 방식으로 생성될 수 있게 하기 위해 정확하게 용접 전극에서의 설치 바디와 파이프 내부벽 간의 접촉면이 요구된다는 발견에 기초한다. 본 발명에 따르면, 소용돌이형 설치 바디의 도입에 앞서 비교적 소형의 융기부(elevation)가 파이프 내부벽 상에 생성되고, 설치 바디의 용접이 정확하게 이 융기부 상에 발생하는 것이 따라서 제안된다.

융기부로 인하여, 전극에 의한 국부 접촉 압력이 작용하고 용접 중에 전류가 흐르는 규정된 위치가 발생한다.

유리한 실시예에서, 증기 발생기 파이프의 크롬 함량은 5% 초과이다. 비교적 큰 증기 파라미터를 갖는 증기 발생기용 증기 발생기 파이프의 경우에, 5% 초과의 크롬 함량을 갖는 강의 사용이 필수적이다. 대응하는 신뢰 가능한 제조 공정은 알려져 있지 않고, 따라서 융기부를 갖는 이러한 파이프의 제공을 위한 부가의 노력은 정당화된다.

다른 유리한 실시예에서, 융기부는 증기 발생기 파이프에 대해 반경방향으로 1 mm 미만의 크기이다. 융기부는 따라서 비교적 소형으로 유지되고, 실질적으로 단지 제조 공차를 보상하면 된다.

여기서, 설치 바디가 증기 발생기 파이프 내에 배열되도록 의도되는 영역에 걸쳐 융기부가 연장하면 적합하다. 이는 최적의 용접 조건이 각각의 용접점에 존재하도록 보장한다.

방법에 관련된 목적은, 설치 바디를 갖는 증기 발생기 파이프를 제조하기 위한 방법에 의해 성취되고, 여기서 파이프 내부측에서 증기 발생기 파이프의 종방향으로 연장하는 융기부를 갖는 증기 발생기 파이프가 제조되고, 설치 바디는 증기 발생기 파이프 내에서 융기부 상에 용접된다. 전술된 바와 같이, 융기부를 통해 모든 용접 위치에서 파이프벽과 설치 바디의 접촉이 확실히 주어진다.

여기서, 융기부를 갖는 증기 발생기 파이프가 냉간 인발에 의해 제조되는 것이 적합할 수 있다. 따라서, 산업 규모의 공정에서는, 내부측의 특정 형태가 전체적으로 추가 비용없이 이미 반완제품의 제조 공정에 통합되는 것이 가능하다.

대안적으로는 스탬프를 사용하여, 특히 유압 스탬프를 사용하여 융기부가 압인 가공되게 하는 것이 적합할 수도 있다.

양 경우에, 수십분의 1 밀리미터 크기의 융기부가 즉시 생성되거나 압인 가공되고, 이어서 그 위에 용접이 증기 발생기 파이프 내에 충분한 강도를 갖고 실현될 수 있다.

본 발명의 유리한 실시예에서, 설치 바디는 나선형이고, 복수의 점에서 융기부(5) 상에 용접된다. 이 방식으로, 비교적 큰 증기 파라미터에 대해서도, 내부에 리브가 형성된 증기 발생기 파이프가 제조되게 하는 것이 가능하다.

본 발명은 도면에 기초하여 예로서 더 상세히 설명될 것이다. 도면은 개략적이며, 실제 축척대로 도시된 것이 아니다.
도 1은 융기부를 갖는 본 발명에 따른 증기 발생기 파이프를 도시하고 있다.
도 2는 나선형 설치 바디를 갖는 본 발명에 따른 증기 발생기 파이프를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 도시하고 있다.

도 1은 도 2에 도시되어 있는, 나선형 설치 바디(3)를 갖는 증기 발생기 파이프(2)의 제조를 위한 증기 발생기 파이프(1)를 개략적으로 그리고 예로서 도시하고 있다.

도 1의 증기 발생기 파이프(1)의 내부측(4)에서, 융기부(5)가 증기 발생기 파이프(1)의 축방향으로, 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 나선형 설치 바디(3)가 배열되어 있는 전체 영역에 걸쳐 연장한다. 설치 바디(3)는 복수의 접촉점(6)에서 융기부(5)에 용접된다.

도 3은 본 발명에 따른 제조 방법의 개별 단계들을 개략적으로 도시하고 있다. 단계 A에서, 파이프 내부측에서 증기 발생기 파이프의 종방향으로 연장하는 융기부를 갖는 증기 발생기 파이프(1)가 예를 들어, 냉간 인발에 의해 생성된다. 도 1의 물체가 따라서 형성된다. 이어서 단계 B에서 우선 설치 바디(3)는 도입되고, 이후에 단계 C에서 증기 발생기 파이프(1) 내에서 융기부(5) 상에 용접되고, 그 결과 설치 바디(3)를 갖는 증기 발생기 파이프(2)가 형성된다. 도 2에 도시된 소용돌이형 설치 바디(3)는 복수의 권취부(winding)를 갖기 때문에, 이는 또한 소용돌이형 설치 바디(3)와 융기부(5) 사이의 복수의 접촉점(6)에서 용접된다.

Claims (8)

1. 나선형 설치 바디(3)를 갖는 증기 발생기 파이프(2)의 제조를 위한 증기 발생기 파이프(1)에 있어서,
   증기 발생기 파이프(1)의 내부측(4)에는 융기부(5)가 증기 발생기 파이프(1)의 축방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는, 증기 발생기 파이프(1).
2. 제1항에 있어서, 상기 증기 발생기 파이프는 5% 초과의 크롬 함량을 갖는, 증기 발생기 파이프(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 융기부(5)는 증기 발생기 파이프(1)에 대해 반경방향으로 1 mm 미만의 크기인, 증기 발생기 파이프(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 융기부(5)는 설치 바디(3)가 증기 발생기 파이프(1) 내에 배열되도록 의도되는 영역에 걸쳐 연장하는, 증기 발생기 파이프(1).
5. 설치 바디(3)를 갖는 증기 발생기 파이프(2)를 제조하기 위한 방법에 있어서,
   파이프 내부측(4)에서 증기 발생기 파이프(1)의 종방향으로 연장하는 융기부(5)를 갖는 증기 발생기 파이프(1)가 제조되고, 설치 바디(3)는 증기 발생기 파이프(1) 내에서 융기부(5) 상에 용접되는 것을 특징으로 하는, 증기 발생기 파이프의 제조 방법.
6. 제5항에 있어서, 융기부(5)를 갖는 증기 발생기 파이프(1)는 냉간 인발에 의해 제조되는, 증기 발생기 파이프의 제조 방법.
7. 제5항에 있어서, 융기부(5)는 스탬프를 사용하여 압인 가공되는, 증기 발생기 파이프의 제조 방법.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 설치 바디(3)는 나선형이고, 복수의 접촉점(6)에서 융기부(5) 상에 용접되는, 증기 발생기 파이프의 제조 방법.

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