KR20210040548A - Backing device for pipe welding and pipe welding method using the same - Google Patents

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KR20210040548A
KR20210040548A KR1020190122893A KR20190122893A KR20210040548A KR 20210040548 A KR20210040548 A KR 20210040548A KR 1020190122893 A KR1020190122893 A KR 1020190122893A KR 20190122893 A KR20190122893 A KR 20190122893A KR 20210040548 A KR20210040548 A KR 20210040548A
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곽명섭
박현래
김성경
박종민
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a backing device for pipe welding and a pipe welding method using the same. The present invention prevents oxidation of a back bead during initial layer welding by backing without injection of protection gas by purging, thereby removing an additional gas leakage prevention means to increase welding efficiency and reduce a defect rate. The present invention comprises: a backing member; a pressurization member; and a control device.

Description

배관 용접을 위한 백킹 장치 및 이를 이용한 배관 용접 방법{BACKING DEVICE FOR PIPE WELDING AND PIPE WELDING METHOD USING THE SAME}Backing device for pipe welding and pipe welding method using the same {BACKING DEVICE FOR PIPE WELDING AND PIPE WELDING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 배관 용접을 위한 백킹 장치 및 이를 이용한 배관 용접 방법에 관한 것으로 특히, 퍼징을 하지 않고도 백킹에 의해 초층 용접시 배면 비드의 산화를 방지하도록 함으로써, 용접효율 증가 및 불량률을 감소시킬 수 있도록 한 배관 용접을 위한 백킹 장치 및 이를 이용한 배관 용접 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a backing device for pipe welding and a pipe welding method using the same. In particular, by preventing oxidation of the rear bead during superlayer welding by backing without purging, it is possible to increase welding efficiency and reduce defect rates. It relates to a backing device for pipe welding and a pipe welding method using the same.

용접을 통해 배관과 같은 구조물을 제작하는 경우, 용접 부위에 가해지는 열로 인한 모재 및 용접부위의 산화를 방지하기 위한 수단을 이용한다. 이러한 산화방지 수단은 모재를 용접하는 용접 방법에 따라 플럭스를 이용하는 방법과 보호가스를 이용하는 방법으로 구분된다. 이러한 용접부위의 산화 방지는 스테인리스 스틸, 티타늄 또는 그 외의 내식성 재료를 용접하는 경우에 더 중요하게 여겨진다.In the case of manufacturing a structure such as a pipe through welding, a means for preventing oxidation of the base material and the welded portion due to heat applied to the welded portion is used. The oxidation preventing means is divided into a method using a flux and a method using a protective gas according to a welding method of welding the base material. The prevention of oxidation of these welds is considered more important when welding stainless steel, titanium or other corrosion-resistant materials.

대형 구조물 또는 배관의 용접을 위해서는 플럭스가 도포된 용접봉을 이용한 용접 방법에 의해 보호가스를 이용한 용접 방법이 주로 사용된다. 보호 가스를 이용하는 용접 방법에서 산화를 방지하기 위한 방법으로는 주로 쉴딩(Shielding) 방법과 퍼징(Purging) 방법이 주로 이용된다. 쉴딩은 용접 토치에서 불활성 가스를 분사하여 용융지 부근의 산화를 방지하는 방법이며, 퍼징은 배관 내부에 불활성 가스를 채워서 초층 용접시 이면 비드의 산화를 방법이 이용된다. 배관 내부에는 퍼징에 의해 보호가스를 주입하고 외부에서 쉴딩에 의해 용접을 수행함으로써 용접부위의 산화를 방지하는 것이 일반적이다.For welding large structures or pipes, a welding method using a protective gas is mainly used by a welding method using a welding rod coated with a flux. In a welding method using a protective gas, a shielding method and a purging method are mainly used as a method for preventing oxidation. Shielding is a method of preventing oxidation in the vicinity of the melted area by spraying an inert gas from a welding torch, and purging is a method of oxidizing the back bead during superlayer welding by filling an inert gas inside the pipe. It is common to inject a protective gas into the pipe by purging and to prevent oxidation of the welded part by performing welding by shielding from the outside.

이를 위해 기존에는 배관의 이음매를 용접하는 경우 배관 양단에서 배관을 막고 배관 내부에 보호가스를 주입한 용접을 수행하는 방법이 이용되었다. 이 경우 이음매 부분에 용접을 위한 틈이 형성되어 가스가 누출되기 되는 문제점이 있다. 이를 해소하기 위해 기존에는 초층의 용접이 완료되기 전까지 종이 테이프 등을 이용하여 틈새를 막고 용접 진행시 종이테이프를 조금씩 제거하는 방식의 용접이 이루어졌다.For this, conventionally, when welding a joint of a pipe, a method of performing welding by plugging the pipe at both ends of the pipe and injecting a protective gas into the pipe was used. In this case, there is a problem in that gas is leaked because a gap for welding is formed in the joint part. In order to solve this problem, conventional welding was performed in which the gap was closed with paper tape or the like before the welding of the first layer was completed, and the paper tape was removed little by little during the welding process.

그러나, 이러한 용접은 종이 테이프의 제거와 용접의 동시진행이 필요하여 용접 효율이 저하되며, 종이 테이프를 잘못 제거하는 경우 용접부위가 산소에 노출되어 산화가 발생함으로써 용접 품질이 저하되는 문제점이 있었다.However, such welding requires simultaneous removal of the paper tape and the welding, so that the welding efficiency is deteriorated, and when the paper tape is removed incorrectly, there is a problem that the welding quality is deteriorated due to oxidation due to exposure of the welding area to oxygen.

대한민국 공개특허 공개번호10-2017-0030683호 "배관 용접의 퍼징 방법"Republic of Korea Patent Application Publication No. 10-2017-0030683 "Purge method of pipe welding"

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 퍼징을 하지 않고도 백킹에 의해 초층 용접시 배면 비드의 산화를 방지하도록 함으로써, 별도의 가스 누출 방지 수단을 사용하지 않도록 하여 용접효율 증가 및 불량률을 감소시킬 수 있도록 한 배관 용접을 위한 백킹 장치 및 이를 이용한 배관 용접 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, by preventing the oxidation of the rear bead during superlayer welding by backing without purging, thereby increasing the welding efficiency and reducing the defect rate by not using a separate gas leakage prevention means. It is to provide a backing device for pipe welding and a pipe welding method using the same.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 배관 용접을 위한 백킹 장치는 용접부위를 덮도록 배관면에 탈부착 가능하게 밀착되는 백킹부재; 상기 백킹부재와 결합되어 상기 용접부위로 이송되고, 유체의 압력에 의해 상기 백킹부재를 가압하여 상기 배관면에 부착 후 상기 백킹부재와 분리되는 가압부재; 및 상기 가압부재에 상기 유체를 공급 또는 회수하여 상기 가압부재의 압력을 조절하는 조절장치;를 포함한다.In order to achieve the above object, a backing device for pipe welding according to the present invention comprises: a backing member detachably attached to the pipe surface to cover the welded portion; A pressing member coupled to the backing member and transported to the welding portion, and being separated from the backing member after being attached to the pipe surface by pressing the backing member by pressure of a fluid; And a control device for supplying or recovering the fluid to the pressurizing member to adjust the pressure of the pressurizing member.

또한, 본 발명에 따른 백킹 장치를 이용한 용접 방법은 용접이 진행되는 동안 용접면의 배면을 밀봉하기 위한 백킹부재를 가압부재의 튜브에 결합시키는 백킹부재 준비 단계; 상기 백킹부재가 결합된 가압부재를 용접부위로 이동시키고, 상기 튜브를 팽창시켜 상기 백킹부재를 상기 배면에 가압하여 부착하는 백킹장치 이송 및 동작 단계; 상기 백킹부재 부착 후 튜브를 수축시키고, 상기 용접부위로부터 이탈시키는 가압부재 제거단계; 상기 용접을 진행하는 용접 단계; 및 상기 용접의 완료 후 백킹부재를 제거하는 백킹부재 제거 단계;를 포함In addition, the welding method using the backing device according to the present invention comprises a backing member preparation step of coupling a backing member for sealing the rear surface of the welding surface to the tube of the pressure member while welding is in progress; A backing device transfer and operation step of moving a pressing member to which the backing member is coupled to a welding area, and expanding the tube to pressurize and attach the backing member to the rear surface; A pressing member removing step of contracting the tube after attaching the backing member and removing it from the welding portion; A welding step of performing the welding; And a backing member removing step of removing the backing member after completion of the welding.

본 발명에 따른 배관 용접을 위한 백킹 장치 및 이를 이용한 배관 용접 방법은 퍼징에 의한 보호 가스를 주입하지 않고도 백킹에 의해 초층 용접시 배면 비드의 산화를 방지하도록 함으로써, 가스 누출 방지 수단을 사용하지 않고도 용접이 가능하게 하며, 이를 통해 용접효율을 증가시키고 불량률을 감소시키는 것이 가능해진다.The backing device for pipe welding according to the present invention and the pipe welding method using the same are used to prevent oxidation of the rear bead during superlayer welding by backing without injecting a protective gas by purging, thereby welding without using a gas leakage preventing means. This makes it possible, and through this, it becomes possible to increase the welding efficiency and reduce the defective rate.

도 1은 본 발명에 따른 백킹 장치의 구성을 도시한 예시도.
도 2는 도 1의 백킹장치를 이용한 백킹방법을 설명하기 위한 모식도.
도 3은 가압부재와 백킹부재를 설명하기 위한 예시도.
도 4는 밀봉재의 다른 예를 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 백킹장치를 이용한 용접방법을 설명하기 위한 순서도.
도 6은 백킹부재 설치 후 용접 진행 과정을 설명하기 위한 예시도.1 is an exemplary view showing the configuration of a backing device according to the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram for explaining a backing method using the backing device of Figure 1;
Figure 3 is an exemplary view for explaining the pressing member and the backing member.
4 is an exemplary view for explaining another example of a sealing material.
Figure 5 is a flow chart for explaining a welding method using a backing device according to the present invention.
6 is an exemplary view for explaining a welding process after installation of a backing member.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. It should be noted that, in the accompanying drawings, the same reference number is used as much as possible when indicating the same configuration in other drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or a known configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, certain features shown in the drawings are enlarged or reduced or simplified for ease of description, and the drawings and their components are not necessarily drawn to scale. However, those skilled in the art will readily understand these details.

도 1은 본 발명에 따른 백킹 장치의 구성을 도시한 예시도이다. 도 2는 도 1의 백킹장치를 이용한 백킹방법을 설명하기 위한 모식도이다.1 is an exemplary view showing the configuration of a backing device according to the present invention. 2 is a schematic diagram for explaining a backing method using the backing device of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 백킹 장치는 백킹장치(10)와 에어조절장치(80)를 포함하여 구성되고, 백킹부재(20)와 가압부재(30)를 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2, the backing device according to the present invention is configured to include a backing device 10 and an air control device 80, and to include a backing member 20 and a pressure member 30. I can.

백킹(Backing)장치(10)는 배관의 용접 부위인 갭(8)을 배관 내부에서 백킹한다. 구체적으로 백킹장치(10)는 배관 내부에서 갭(8) 및 주변에 백킹부재(20)를 부착하여, 용접시 백비드(Back bead) 형성 부분이 대기 중에 노출되지 않도록 밀봉하는 역할을 한다. 이를 통해, 백킹장치(10)는 퍼징을 위해 배관 내부에 보호가스를 투입하지 않고도 용접이 이루어질 수 있게 한다.The backing device 10 backs the gap 8, which is a welding part of the pipe, inside the pipe. Specifically, the backing device 10 serves to seal the gap 8 and the backing member 20 around the inside of the pipe so that the back bead formation portion is not exposed to the atmosphere during welding. Through this, the backing device 10 enables welding to be performed without introducing a protective gas into the pipe for purging.

이를 위해, 백킹장치(10)는 백킹부재(20)와 가압부재(30)를 포함하여 구성된다.To this end, the backing device 10 is configured to include a backing member 20 and a pressing member 30.

백킹부재(20)는 가압부재(30)에 의해 배관 내부에서 가압되어 갭(8) 주변의 배관 내면에 부착되고, 용접 종료시 제거된다. 이를 위해 백킹부재(20)는 가압부재(30)에 분리가능한 형태로 결합되어 배관(9) 내부로 투입되고, 가압부재(30)에 의한 가압에 의해 배관(9) 내벽에 부착된 후 가압부재(30)와 분리된다. 이를 위해 백킹부재(20)는 밀봉재(21)와 밀봉재(21)를 배관(9) 내벽에 부착하기 위한 접착부재(22)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 백킹부재(20)는 배관(9) 내벽 일부의 갭(8)뿐만 아니라, 배관(9)의 원주를 따라 형성되는 전체 갭(8)을 밀봉하기 위해서도 사용될 수 있다.The backing member 20 is pressurized inside the pipe by the pressing member 30, attached to the inner surface of the pipe around the gap 8, and removed at the end of welding. To this end, the backing member 20 is coupled to the pressure member 30 in a detachable form, is introduced into the pipe 9, and is attached to the inner wall of the pipe 9 by pressurization by the pressure member 30, and then the pressurizing member It is separated from (30). To this end, the backing member 20 may include a sealing material 21 and an adhesive member 22 for attaching the sealing material 21 to the inner wall of the pipe 9. The backing member 20 may be used to seal not only the gap 8 of a part of the inner wall of the pipe 9, but also the entire gap 8 formed along the circumference of the pipe 9.

밀봉재(21)는 접착부재(22)에 의해 배관(9) 내벽에 밀착되어 갭(8)을 밀봉하며, 백비드 형성을 보조한다. 이를 위해 밀봉재(21)는 유리섬유와 같이 단열 및 공기 흡배기를 차단할 수 있으면서, 용접시 발생하는 열에 쉽게 손상되지 않는 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 밀봉재(21)는 용접이 종료될 때까지 갭(8)을 밀봉상태로 유지하여 용접부위가 대기에 노출되는 것을 막을 수 있고, 배관(9)의 형태에 따라 형태의 변형이 가능한 재료를 이용하여 제작된다.The sealing material 21 is in close contact with the inner wall of the pipe 9 by the adhesive member 22 to seal the gap 8 and assists in forming a back bead. To this end, the sealing material 21 may be formed of a material such as glass fiber that can block heat insulation and air intake and exhaust, and is not easily damaged by heat generated during welding. In other words, the sealing material 21 can prevent the welding part from being exposed to the atmosphere by maintaining the gap 8 in a sealed state until the welding is completed, and a material that can be deformed according to the shape of the pipe 9 is used. It is manufactured using.

이러한 밀봉재(21)는 일정한 두께를 가지는 사각형, 판상으로 형성된다. 이 밀봉재(21)의 마주보는 가장자리 즉, 모서리에는 접착부재(22)가 부착된다. 이때 접착부(22)는 밀봉재(21)를 갭(8)에 부착할 경우 갭(8)과 나란하게 배관(9)의 내부 벽면에 부착되도록 밀봉재(21)에 결합된다. 아울러, 접착부재(22) 부착위치에 카트리지(23)가 마련될 수 있다. 이 카트리지(23)에 대해서는 하기에서 설명하기로 한다.This sealing material 21 is formed in the shape of a square or plate having a certain thickness. An adhesive member 22 is attached to an edge, that is, a corner facing the sealing material 21. At this time, when the sealing material 21 is attached to the gap 8, the adhesive part 22 is coupled to the sealing material 21 so as to be attached to the inner wall surface of the pipe 9 in parallel with the gap 8. In addition, the cartridge 23 may be provided at the attachment position of the adhesive member 22. This cartridge 23 will be described below.

접착부재(22)는 밀봉재(21)를 배관(9)의 내부에 부착하기 위해 밀봉재(21)와 결합된다. 이 접착부재(22)는 접착제가 도포된 테이프일 수도 있고, 젤 또는 겔과 같은 점성물질일 수도 있다. 이 접착부재(22)는 접착면이 배관(9)을 향하도록 밀봉재(21)의 주변에 부착된다. 전술한 바와 같이 백킹부재(20)가 배관(9)에 부착되는 경우 갭(8)과 나란해지도록 밀봉재(21)의 양측 가장자리에 접착부재(22)가 결합된다. 이를 위해 접작부재(22)는 밀봉재(21)의 배면 접착되어 밀봉재(21)와 결합된다. 이때, 카트리지(23)가 마련되는 경우 카트리지(23)에만 접착될 수도 있고, 카트리지(23)를 덮도록 밀봉재(21) 배면에 일부가 접착될 수 있다. 아울러, 가압부재(30)에 백킹부재(20)를 결합하기 위해 밀봉재(21)양면에 접착제가 도포될 수도 있다. 다만, 이때에는 밀봉재(21)와의 결합을 위한 접착제의 양 또는 면적이 배관(9)과의 접착을 위한 접착제의 양 또는 면적에 비해 적어지게 구성될 수 있다.The adhesive member 22 is coupled with the sealing material 21 to attach the sealing material 21 to the inside of the pipe 9. The adhesive member 22 may be a tape to which an adhesive is applied, or may be a viscous material such as gel or gel. This bonding member 22 is attached to the periphery of the sealing material 21 so that the bonding surface faces the pipe 9. As described above, when the backing member 20 is attached to the pipe 9, the adhesive members 22 are coupled to both edges of the sealing material 21 so as to be aligned with the gap 8. To this end, the adhesive member 22 is bonded to the rear surface of the sealing material 21 to be combined with the sealing material 21. At this time, when the cartridge 23 is provided, it may be adhered only to the cartridge 23, or a part may be adhered to the rear surface of the sealing material 21 to cover the cartridge 23. In addition, adhesives may be applied to both sides of the sealing material 21 in order to couple the backing member 20 to the pressing member 30. However, in this case, the amount or area of the adhesive for bonding with the sealing material 21 may be configured to be smaller than the amount or area of the adhesive for bonding with the pipe 9.

카트리지(23)는 밀봉재(21)를 지지하고, 배관(9)과 백킹부재(20)의 결합시 배관(9)과 밀봉재(21) 사이에 발생하는 틈을 밀봉하기 위해 마련된다. 이를 위해 카트리지(23)는 도 2에 도시된 바와 같이 단면 형상이 'ㄷ'자 형태의 레일로 형성되고, 개구부에 밀봉재(21)가 끼움결합된다. 이러한 카트리지(23)는 배관(9)과의 접촉을 통해 공기의 유통을 차단할 수 있도록 실리콘 또는 연질 합성수지 또는 고무를 이용하여 제작될 수 있다.The cartridge 23 is provided to support the sealant 21 and seal a gap between the pipe 9 and the sealant 21 when the pipe 9 and the backing member 20 are coupled. To this end, the cartridge 23 is formed as a rail having a'U'-shaped cross-sectional shape as shown in FIG. 2, and a sealing material 21 is fitted into the opening. The cartridge 23 may be manufactured using silicone or soft synthetic resin or rubber so as to block the circulation of air through contact with the pipe 9.

가압부재(30)는 백킹부재(20)를 배관(9)의 내부에 이송시켜 부착하는 역할을 한다. 이 가압부재(30)에는 백킹부재(10)가 탈부착 가능하게 결합되고, 배관(9) 내부에 이송된 상태에서 백킹부재(10)를 배관(9)의 내면에 가압하여 밀착시킴으로써 백킹부재(10)가 배관(9)에 견고하게 결합되 수 있게 한다. The pressing member 30 serves to transfer and attach the backing member 20 to the inside of the pipe 9. The backing member 10 is detachably coupled to the pressing member 30, and the backing member 10 is pressed and adhered to the inner surface of the pipe 9 while being transferred to the inside of the pipe 9. ) Can be firmly coupled to the pipe (9).

이를 위해 가압부재(30)는 튜브(11)와 에어호스(15)를 포함하여 구성될 수 있다. 튜브(11)는 백킹부재(20)가 결합되고 에어호스(15)를 통해 공급되는 공기에 의해 팽창하여 백킹부재(10)를 배관(9) 내부에 밀착 및 가압하게 된다. 가압부재(30)는 튜브(11)에 표면에 부착되어 배관(9) 내부로 이송되고, 튜브(11)의 팽창에 의해 배관(9)에 부착된다.For this purpose, the pressing member 30 may include a tube 11 and an air hose 15. The tube 11 is coupled to the backing member 20 and expands by air supplied through the air hose 15 to intimate and pressurize the backing member 10 inside the pipe 9. The pressurizing member 30 is attached to the surface of the tube 11 and transferred to the inside of the pipe 9, and is attached to the pipe 9 by the expansion of the tube 11.

튜브(11)는 백킹부재(20)의 부착 이후, 에어호스(15)를 통해 공기를 토출하여 수축하고, 배관(9) 외부로 이송된다. 이를 위해 튜브(11)에는 배관(9) 내부로의 이송, 배관(9)으로부터의 배출을 위해 연결줄(13)이 연결되며, 튜브(11)와 연결줄(13)의 결합을 위한 결합부(12)가 다수 마련될 수 있다.After attachment of the backing member 20, the tube 11 contracts by discharging air through the air hose 15, and is transferred to the outside of the pipe 9. To this end, a connection line 13 is connected to the tube 11 for transport into the pipe 9 and discharge from the pipe 9, and a coupling part 12 for coupling the tube 11 and the connection line 13 ) Can be provided.

또한, 튜브(11)에는 공기의 주입 및 토출을 위한 에어호스(15: 15a, 15b)가 마련된다. 이러한 에어호스(15)는 공기 주입 호스(15a)와 공기 배출 호스(15b)로 구성될 수 있으며, 개도가 제어되는 밸브(16: 16a, 16b)가 마련될 수 있다. 이 에어호스(15)의 타단은 에어조절장치(80)에 연결된다.In addition, the tube 11 is provided with air hoses 15 (15a, 15b) for injecting and discharging air. The air hose 15 may be composed of an air injection hose 15a and an air discharge hose 15b, and valves 16: 16a and 16b whose opening degree is controlled may be provided. The other end of the air hose 15 is connected to the air conditioning device 80.

에어조절장치(80)는 사용자의 제어에 따라 튜브(11)에 공기를 주입하거나, 튜브(11)에 주입된 공기를 배출시킨다.The air conditioning device 80 injects air into the tube 11 or discharges the air injected into the tube 11 according to the user's control.

한편, 도 2에는 튜브(11)의 팽창에 따라 백킹부재(20)가 배관(9)의 내면에 부착되어 갭(8)을 밀봉하는 예가 도시되어 있다. 이러한 밀봉재(21)는 카트리지(23)에 결합된 상태로 접착부재(22)에 의해 배관 내면에 부착된다. 이를 위해 접착부재(22)의 배치를 다양하게 조절할 수 있으며, 이에 대한 예는 도 3을 통해 설명하기로 한다.Meanwhile, FIG. 2 shows an example in which the backing member 20 is attached to the inner surface of the pipe 9 to seal the gap 8 according to the expansion of the tube 11. The sealing material 21 is attached to the inner surface of the pipe by the adhesive member 22 while being coupled to the cartridge 23. To this end, the arrangement of the adhesive member 22 can be variously adjusted, and an example thereof will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 가압부재와 백킹부재를 설명하기 위한 예시도이다.3 is an exemplary view for explaining the pressing member and the backing member.

도 3을 참조하면, 본 발명의 백킹장치(10)는 백킹부재(20)를 가압부재(30) 결합한 형태로 구성된다.3, the backing device 10 of the present invention is configured in a form in which the backing member 20 is coupled with the pressing member 30.

(a)와 같이 가압부재(20)는 튜브(11)와 에어호스(15)로 구성되고, 튜브(11)에는 백킹부재(20)의 부착을 위한 자리가 마련된다.As shown in (a), the pressing member 20 is composed of a tube 11 and an air hose 15, and a seat for attaching the backing member 20 is provided on the tube 11.

이 가압부재(20)는 (b), (c)와 같이 백킹부재(20)가 부착된다. 도 3에서는 카트리지(23)는 생략되어 있다.The pressing member 20 is attached to the backing member 20 as shown in (b) and (c). In Fig. 3, the cartridge 23 is omitted.

가압부재(20)는 전술한 바와 같이 배관(9)의 내부에 백킹부재(20)를 부착하는 역할을 한다. 이를 위해 백킹부재(20)에는 밀봉재(21)와 밀봉재(21)를 배관(9)에 부착하기 위한 접착부재(22)가 마련된다.The pressing member 20 serves to attach the backing member 20 to the inside of the pipe 9 as described above. To this end, the backing member 20 is provided with an adhesive member 22 for attaching the sealing material 21 and the sealing material 21 to the pipe 9.

이러한 접착부재(22)는 밀봉재(21)의 효율적인 접착을 위해 다양한 형태로 밀봉재(21)와 결합될 수 있다.The adhesive member 22 may be combined with the sealing material 21 in various forms for efficient adhesion of the sealing material 21.

일례로 (b)와 같이 접착부재(22)의 일면에 접착면이 형성되고, 이 접착면 중 일부에 밀봉재(21)가 접착되도록 밀봉재(21)와 접착부재(22)가 결합된다. 이때, 접착부재(22)의 접착면 중 밀봉재(21)와 접합되지 않은 부분은 배관(9)을 마주보는 방향으로 배치되어 남겨지게 된다.For example, as shown in (b), an adhesive surface is formed on one surface of the adhesive member 22, and the sealing material 21 and the adhesive member 22 are coupled so that the sealing material 21 is adhered to a part of the adhesive surface. At this time, a portion of the adhesive surface of the adhesive member 22 that is not joined to the sealing material 21 is disposed in a direction facing the pipe 9 and is left.

이와 달리 (c)는 밀봉재(21) 상에 접착부재(22)가 결합되는 경우를 나타낸다. 즉, 접착부재(22)의 양면에 접착면이 형성되고, 일면의 접착면을 통해 밀봉재(21)와 접착부재(22)가 결합된다. 그리고, 다른 면의 접착면을 통해 백킹부재(20)가 배관(9)에 부착되도록 구성할 수도 있다. 이외에도 다양한 형태로 구성이 가능하며, 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Unlike this, (c) shows a case in which the adhesive member 22 is coupled to the sealing material 21. That is, adhesive surfaces are formed on both sides of the adhesive member 22, and the sealing material 21 and the adhesive member 22 are coupled through the adhesive surface of one surface. In addition, it may be configured such that the backing member 20 is attached to the pipe 9 through the adhesive surface of the other side. In addition, various configurations are possible, and the present invention is not limited by what is presented.

도 4는 밀봉재의 다른 예를 설명하기 위한 예시도이다.4 is an exemplary view for explaining another example of a sealing material.

도 4를 참조하면, 밀봉재(21)는 튜브(11)에 의해 배관(9)의 내면에 부착된다. 이때, 밀봉재(21)를 배관(9)에 투입하여 부착하기 위해 튜브(11)는 수축된 상태 또는 공기가 만충되지 않은 상태로 배관(9)에 투입되고, 배관(9) 내부에 투입 후 공기를 주입하여 팽창시키게 된다.Referring to FIG. 4, the sealing material 21 is attached to the inner surface of the pipe 9 by the tube 11. At this time, in order to insert and attach the sealing material 21 to the pipe 9, the tube 11 is put into the pipe 9 in a contracted state or in a state that is not filled with air. It expands by injecting.

이 팽창과정에서 튜브(11)에 고정된 밀봉재(21)의 위치가 배관(9)의 갭(8)과 어긋날 수 있다. 이는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 튜브(11)의 팽창으로 튜브(11)의 외경이 달라짐에 따라 발생할 수 있다.During this expansion process, the position of the sealing material 21 fixed to the tube 11 may be shifted from the gap 8 of the pipe 9. This may occur as the outer diameter of the tube 11 changes due to the expansion of the tube 11 as shown in FIG. 4A.

도 4에서는 튜브(11)의 팽창시 밀봉재(21)의 변형이 발생하는 것을 나타낸 것으로, 튜브(11)의 직경 변화에 따른 밀봉재(21)의 형태 변화를 나타낸다.In FIG. 4, deformation of the sealing material 21 occurs when the tube 11 is expanded, and a shape change of the sealing material 21 according to a diameter change of the tube 11 is shown.

이러한 문제점을 해결하기 위해 밀봉재(21)는 분리된 2이상의 밀봉재(21: 21a, 21b)를 중첩하여 구성될 수 있다. 특히, 튜브(11)가 팽창할 때 팽창되는 방향으로 각각의 밀봉재(21)가 이동하도록 하여 튜브(11)의 팽창에 대응하도록 할 수 있다. 이때, 중첩된 영역이 감소하더라도 여전히 밀봉재(21)가 중첩된 상태를 유지함으로써, 배관(9)에 부착시 용접부위가 대기에 노출되는 것을 방지할 수 있게 된다.In order to solve this problem, the sealing material 21 may be configured by overlapping separated two or more sealing materials 21 (21a, 21b). In particular, when the tube 11 is expanded, each of the sealing materials 21 may move in the direction in which the tube 11 is expanded so as to correspond to the expansion of the tube 11. At this time, even if the overlapped area decreases, the sealing material 21 is still maintained in an overlapped state, so that when the pipe 9 is attached, the welded portion can be prevented from being exposed to the atmosphere.

이러한 동작이 원활히 진행될 수 있도록, 밀봉재(21)의 이동 방향 즉, 튜브(11)의 팽창에 따른 확대방향 또는 외경의 증가방향과 나란하게 카트리지(23)가 마련될 수 있다. 도 4에서는 카트리지(23)가 A와 A' 영역에 결합된다. 이러한 카트리지(23)는 밀봉재(21)의 이동시 중첩된 밀봉재(21)가 어긋나지 않고 정렬된 상태를 유지하도록 하는 가이드 레일의 역할을 하게 된다.In order to facilitate this operation, the cartridge 23 may be provided in parallel with the moving direction of the sealing material 21, that is, the expanding direction according to the expansion of the tube 11 or the increasing direction of the outer diameter. In Fig. 4, the cartridge 23 is coupled to areas A and A'. The cartridge 23 serves as a guide rail to maintain the aligned state without shifting the overlapping sealing material 21 when the sealing material 21 is moved.

도 5는 본 발명에 따른 백킹장치를 이용한 용접방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 6은 백킹부재 설치 후 용접 진행 과정을 설명하기 위한 예시도이다.5 is a flowchart illustrating a welding method using a backing device according to the present invention, and FIG. 6 is an exemplary view illustrating a welding process after installation of a backing member.

도 5 및 도 6을 참조하면, 백킹장치를 이용한 용접방법은 튜브(11) 준비 단계(S10), 백킹부재 준비 단계(S20), 백킹장치 이송 및 동작 단계(S30), 가압부재 제거 단계(S40), 용접 진행 단계(S50) 및 백킹부재 제거 단계(S60)를 포함하여 구성된다.5 and 6, the welding method using a backing device includes a tube 11 preparation step (S10), a backing member preparation step (S20), a backing device transfer and operation step (S30), and a pressure member removal step (S40). ), the welding proceeding step (S50) and the backing member removing step (S60).

튜브(11) 준비 단계(S10)는 백킹부재를 설치하기 위한 가압부재(30)를 준비하는 단계이다. 이 튜브 준비 단계(S10)에서 설치하고자 하는 백킹부재(20)와 튜브(11)의 결할을 위해 튜브(11)에 공기를 일정량 주입하는 과정이 진행된다. 여기서, 공기를 주입하지 않고 튜브(11) 면에 백킹부재(20)를 부착하는 경우 이 과정이 생략될 수 있다.The tube 11 preparation step (S10) is a step of preparing the pressing member 30 for installing the backing member. In the tube preparation step (S10), a process of injecting a certain amount of air into the tube 11 is performed to connect the backing member 20 and the tube 11 to be installed. Here, when the backing member 20 is attached to the surface of the tube 11 without injecting air, this process may be omitted.

백킹부재 준비 단계(S20)는 튜브 준비 단계(S10)에서 준비된 튜브(11)의 표면에 백킹부재(20)를 부착하는 단계이다. 전술한 바와 같이 접착부재(22) 등을 이용하여 가압부재(30)의 이송 및 작업 과정에서 백킹부재(20)가 이탈되지 않도록 튜브(11)와 결합시키게 된다. 또한, 이 백킹부재 준비 단계(S20)에서 밀봉재(21)를 카트리지(23)에 끼움결합하는 단계가 진행된다.The backing member preparation step (S20) is a step of attaching the backing member 20 to the surface of the tube 11 prepared in the tube preparation step (S10). As described above, the backing member 20 is coupled with the tube 11 so that the backing member 20 is not separated during the transfer and operation of the pressing member 30 by using the adhesive member 22 or the like. In addition, in the backing member preparation step (S20), a step of fitting the sealing material 21 to the cartridge 23 is performed.

백킹장치 이송 및 동작 단계(S30)는 백킹부재(20)가 결합된 가압부재(30)를 배관(9) 내부에 삽입하여 갭(8) 위치로 이송시키는 단계이다. 백킹장치 이송 및 동작 단계(S30)에서 백킹부재(20)가 갭(8) 위치로 이송되면, 외부에서 에어호스(15)를 통해 에어조절장치(80)가 튜브(11)에 공기를 주입하게 된다. 튜브(11)는 공기 주입에 따라 팽창하여, 백킹부재(20)를 배관(9)의 내면에 가압하게 되고, 접착부재(22)에 의해 밀봉재(21)가 갭(8) 주변의 배관(9) 내부에 밀착하게 된다.In the backing device transfer and operation step (S30), the pressure member 30 to which the backing member 20 is coupled is inserted into the pipe 9 and transferred to the gap 8 position. When the backing member 20 is transferred to the gap 8 position in the backing device transfer and operation step (S30), the air control device 80 injects air into the tube 11 through the air hose 15 from the outside. do. The tube 11 expands according to the air injection, and the backing member 20 is pressed against the inner surface of the pipe 9, and the sealing material 21 is moved around the gap 8 by the adhesive member 22. ) It comes into close contact with the inside.

가압부재 제거 단계(S40)는 백킹부재(20)가 배관(9) 내부에 부착되면, 가압부재(30)를 배관(9) 내부에서 제거하는 단계이다. 가압부재(30)는 열에 약한 소재로 제작되기 때문에 용접시 발생하는 열에 의해 손상될 수 있다. 때문에, 백킹부재(20)의 접착 후 배관(9)에서 제거된다. 이를 위해, 튜브(11)에 주입된 공기가 배출되면, 공기의 배출에 의해 수축된 튜브(11)를 연결줄(12)을 이용하여 배관(9)에서 이탈시키게 된다. In the step of removing the pressing member (S40), when the backing member 20 is attached to the inside of the pipe 9, the pressing member 30 is removed from the inside of the pipe 9. Since the pressing member 30 is made of a material weak to heat, it may be damaged by heat generated during welding. Therefore, after the backing member 20 is adhered, it is removed from the pipe 9. To this end, when the air injected into the tube 11 is discharged, the tube 11 contracted by the discharge of the air is separated from the pipe 9 using the connection string 12.

용접 진행 단계(S50)는 배관(9)의 외부에서 갭(8) 부분에 진행된다. 이때, GMAW(Gas Metal Arc Welding) 또는 FCAW(Flux Cored Arc Welding)와 같은 용접 방법에 의해 용접을 진행한다.The welding proceeding step (S50) proceeds to the gap 8 from the outside of the pipe 9. At this time, welding is performed by a welding method such as GMAW (Gas Metal Arc Welding) or FCAW (Flux Cored Arc Welding).

백킹부재 제거 단계(S60)는 용접이 완료되면, 배관(9) 내부에 부착된 백킹부재를 제거하는 단계이다. In the step of removing the backing member (S60), when welding is completed, the backing member attached to the inside of the pipe 9 is removed.

한편, 도 6을 참조하여 용접 진행 단계(S50)를 좀더 상세히 설명하면, 전술한 GMAW 또는 FCAW에 의해 외부에서 용접이 진행된다. 이때, (a)와 같이 소형배관의 경우 1G-R과 같은 아래보기 상태에서 배관(9)을 회전시킴으로써 용접이 진행될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 6, the welding proceeding step (S50) will be described in more detail, and welding is performed from the outside by the above-described GMAW or FCAW. At this time, in the case of a small pipe as shown in (a), welding can be performed by rotating the pipe 9 in a lower viewing state such as 1G-R.

이러한 용접 진행에 있어서, 종래와 달리 본 발명에서는 (b)와 같이 백킹부재(20)의 밀봉재(21)가 갭(8)의 하단에 결합되어 용접시 발생되는 백비드와 대기의 접촉을 차단하게 된다.In this welding process, unlike the prior art, in the present invention, as shown in (b), the sealing material 21 of the backing member 20 is coupled to the lower end of the gap 8 to block contact between the back bead generated during welding and the atmosphere. do.

또한, 배관(9)의 외부에서는 GMAW나 FCAW와 같이 보존가스를 분사하거나, 플럭스에 의해 용접부위를 보호하는 형태의 용접이 진행됨으로써 용접부위의 산화를 방지할 있게 된다. 이러한 방식으로 초층(6a)의 용접이 이루어지면, 같은 방식에 의해 중간층(6b, 6c) 및 표면층(6d, 6e)의 용접이 진행되어 갭(8)의 용접이 완료된다.In addition, from the outside of the pipe 9, a preservative gas such as GMAW or FCAW is injected, or welding in the form of protecting the welded part by flux is performed, thereby preventing oxidation of the welded part. When the superlayer 6a is welded in this manner, the intermediate layers 6b and 6c and the surface layers 6d and 6e are welded by the same method, thereby completing the welding of the gap 8.

이러한 방식에 의해 본 발명은 종래와 같이 복잡한 방식의 퍼징을 사용하지 않아도 되며, 퍼징에 사용되는 가스에 의해 작업자가 질식과 같은 사고에 노출되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 퍼징을 위한 종이 테이프와 같은 밀봉재의 설치 및 제거를 하지 않고도 용접이 가능하며, 퍼징 실패시 가스 누출에 의해 용접 부위의 산화가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.In this way, the present invention does not have to use a complicated method of purging as in the prior art, and it is possible to prevent an operator from being exposed to accidents such as suffocation by the gas used for purging. In addition, welding can be performed without installing and removing a sealing material such as a paper tape for purging, and oxidation of the welding site due to gas leakage can be prevented when purging fails.

특히, 백킹부재를 이용하는 경우 1G-R과 같이 아래보기 방식의 용접을 진행할 수 있게 됨으로써, 숙련도가 높지 않은 작업자에 의해서도 용접 진행이 가능해지는 장점이 있다.In particular, in the case of using the backing member, it is possible to perform the welding of the bottom view method as in 1G-R, so that welding can be performed even by a worker who is not highly skilled.

이를 통해, 퍼징을 위한 가스 사용을 감소시킬 수 있으며, 저숙련자에 의해서도 고품질의 용접이 가능해진다. 결과적으로 불량률을 감소시키고, 생산비용을 절감하는 등의 생산성 향상이 가능해진다.Through this, it is possible to reduce the use of gas for purging, and high-quality welding is possible even by a low-skilled person. As a result, it becomes possible to improve productivity, such as reducing the defect rate and reducing the production cost.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.Although shown and described as a specific example in order to illustrate the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiment as described above, and various modifications within the scope of not departing from the scope of the present invention. Can be implemented. Therefore, such modifications should be regarded as belonging to the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims to be described later.

10: 백킹장치 11: 튜브
12: 연결부 13: 연결줄
15: 호스 16: 밸브
20: 백킹부재 21: 밀봉재
22: 접착부재 23: 카트리지
30: 가압부재 80: 공기 조절 장치10: backing device 11: tube
12: connection part 13: connection line
15: hose 16: valve
20: backing member 21: sealing material
22: adhesive member 23: cartridge
30: pressure member 80: air conditioning device

Claims (6)

용접부위를 덮도록 배관면에 탈부착 가능하게 밀착되는 백킹부재;
상기 백킹부재와 결합되어 상기 용접부위로 이송되고, 유체의 압력에 의해 상기 백킹부재를 가압하여 상기 배관면에 부착 후 상기 백킹부재와 분리되는 가압부재; 및
상기 가압부재에 상기 유체를 공급 또는 회수하여 상기 가압부재의 압력을 조절하는 조절장치;를 포함하는 용접부위의 백킹 장치.A backing member detachably attached to the pipe surface to cover the welded portion;
A pressing member coupled to the backing member and transported to the welding portion, and being separated from the backing member after being attached to the pipe surface by pressing the backing member by pressure of a fluid; And
A backing device for a welded portion comprising a; adjusting device for supplying or recovering the fluid to the pressurizing member to adjust the pressure of the pressurizing member. 제 1 항에 있어서,
상기 가압부재는
상기 백킹부재가 분리 가능하게 결합되고, 상기 배관면에 상기 백킹부재를 가압하는 튜브; 및
상기 튜브와 상기 조절장치를 연결하여 상기 조절장치에서 공급되는 유체를 상기 튜브에 전달하는 호스;를 포함하는 용접부위의 백킹 장치.The method of claim 1,
The pressing member is
A tube to which the backing member is detachably coupled and presses the backing member to the pipe surface; And
A backing device for a welded portion comprising: a hose connecting the tube and the control device to transfer the fluid supplied from the control device to the tube. 제 1 항에 있어서,
상기 백킹부재는
상기 용접부위를 밀봉하는 밀봉재;와
상기 밀봉재를 상기 배관면에 부착시키는 접착부재;를 포함하는 용접부위의 백킹 장치.The method of claim 1,
The backing member
A sealing material for sealing the welded portion; and
Backing device for a welded portion comprising; an adhesive member for attaching the sealing material to the pipe surface. 제 3 항에 있어서,
상기 백킹부재는
상기 밀봉재가 끼움결합되는 카트리지를 더 포함하는 용접부위의 백킹 장치.The method of claim 3,
The backing member
A backing device for a welded portion further comprising a cartridge to which the sealing material is fitted. 제 4 항에 있어서,
상기 밀봉재는 2이상의 복수로 구성되고, 복수의 상기 밀봉재는 부분적으로 겹쳐지게 상기 카트리지에 결합되는 용접부위의 백킹 장치.The method of claim 4,
The sealing material is composed of a plurality of two or more, a plurality of the sealing material is a backing device of the welded portion coupled to the cartridge so as to partially overlap. 용접이 진행되는 동안 용접면의 배면을 밀봉하기 위한 백킹부재를 가압부재의 튜브에 결합시키는 백킹부재 준비 단계;
상기 백킹부재가 결합된 가압부재를 용접부위로 이동시키고, 상기 튜브를 팽창시켜 상기 백킹부재를 상기 배면에 가압하여 부착하는 백킹장치 이송 및 동작 단계;
상기 백킹부재 부착 후 튜브를 수축시키고, 상기 용접부위로부터 이탈시키는 가압부재 제거단계;
상기 용접을 진행하는 용접 단계; 및
상기 용접의 완료 후 상기 백킹부재를 제거하는 백킹부재 제거 단계;를 포함하는 백킹 장치를 이용한 용접 방법. A backing member preparation step of coupling a backing member for sealing the rear surface of the welding surface to the tube of the pressure member while welding is in progress;
A backing device transfer and operation step of moving a pressing member to which the backing member is coupled to a welding area, and expanding the tube to pressurize and attach the backing member to the rear surface;
A pressing member removing step of contracting the tube after attaching the backing member and removing it from the welding portion;
A welding step of performing the welding; And
Welding method using a backing device comprising; removing the backing member to remove the backing member after completion of the welding.
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