KR850001865B1 - 파이프 이음 및 그 플랜지 형성법 - Google Patents

파이프 이음 및 그 플랜지 형성법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

파이프 이음 및 그 플랜지 형성법
도면은 본 발명에 따른 파이프 이음에 대한 측단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 파이프 이음 11 : 제 1 도관
11a : 제 2 도관 12 : 금속도관
13 : 라이너 14 : 플랜지
15 : 라이너 플랜지 16 : 루우즈 링
18 : 접착성 밀봉 충전재 19 : V자형 클램프
본 발명은 플라스틱 라이닝 파이프의 파이프 이음 및 그 플랜지 형성법에 관한 것이다.
수년동안 여러가지 부식성 액체를 운송하기 위해서 파이프와 같은 도관을 사용하였다. 가끔 내부식성 재료는 파이프에 가해지는 응력을 견딜수 있는 물리적 성질이 충분하지 못한 경우가 있다. 따라서 바람직한 물리적 성질을 갖춘 도관에 내부식성 재료를 라이닝한 이중 도관을 사용하였으며, 고무라이닝 강철 파이프 또는 목재 라이닝 강철 파이프가 그 일예이다. 플라스틱 라이닝 파이프가 상업상 상당히 중요한 위치를 차지하고 있으며, 이러한 파이프는 열경화성수지나 또는 열가소성수지를 라이닝한 것이다. 여러 적용분야에 특히 바람직한 라이닝 파이프는 비교적 낮은 압력 작업에 적합해야 하고, 중량이 가벼워 일반적인 종래 파이프 보다 다루기가 용이하여야 한다.
플라스틱 라이닝 파이프는 여러가지 방법으로 연결시킬수 있으나, 한가지 바람직한 연결법은 파이프의 끝부분에 플랜지를 형성시키고, 플랜지의 형상에 맞게 라이너를 돌출시켜서 형성된 플랜지를 접합시키는 방법이다. 상기와 같은 기술은 미합중국 특허 제3,335,484호, 제3,390,442호, 제3,383,750호, 제3,461,505호 제3,448,491호, 제3,650,550호에 발표되었다. 이러한 파이프 연결법은 미합중국 특허제3,284,107호와 제3,284,108호에 발표되었다. 가벼운 플라스틱 라이닝 파이프는 미합중국 특허 제3,838,823호와 제3,742,590호에 발표되었으며, 파이프와 라이너에 편리하게 나팔관을 형성시키는 방법은 미합중국 특허 제3,744,115호에 발표되었다.
라이닝 파이프를 연결하는 아주 바람직한 한가지 방법은 표면이 경사진 루우즈링을 연결할 파이프 플랜지의 배후에 설치하는 방법으로 미합중국 특허 제4,313,625호에 발표된 것이다. 상기 특허에서 루우즈링은 분리된 V 자모양의 클램프를 사용하여 2 파이프 플랜지를 연결하는 힘을 부여한다. 그러나 이러한 구조에 사용된 루우즈링은 특히 파이프를 수직방향으로 연결할때 다소의 문제점이 발생하고, 또한 일반적으로 루우즈링은 파이프상에서 부식재료가 집적될 수 있는 틈을 형성할 것이다.
상기 문제점 및 단점은 본 발명의 파이프 이음에 의하여 용이하게 해결될 수 있다.
본 발명의 파이프 이음에서 플라스틱 라이닝 도관은 압력변형 가능한 금속도관과 금속도관 내부에 배치된 압력변형 가능한 합성수지 라이너를 가지며 플라스틱 라이닝 도관의 최소한 한쪽끝에 금속도관의 변형된 금속과 라이너의 변형된 플라스틱으로 구성된 플랜지가 외측 방사상으로 돌출하며, 일반적으로 평면과 경사면을 갖춘 루우즈링은 이의 평면이 외측으로 돌출한 금속도관의 플랜지에 접한 상태로서 도관 주위에 설치되어 있고. 루우즈링의 경사면은 외측 방사상으로 돌출한 플랜지와는 떨어져서 플랜지의 원주방향 외측으로 경사져 있고, 루우즈링의 주위에 설치된 분할 V 자형 클램프의 경사면이 인접한 루우즈링의 경사면에 접하여 인접한 두 라이너 플랜지에 힘을 가함으로서 밀폐표면을 형성시키며, 루우즈링과 인접한 파이프 플랜지 사이에 충분한 양의 접착성 밀봉 충전재를 가하여 루우즈링과 도관 플랜지를 접착시키는 동시에 루우즈링과 인접한 도관 플랜지 사이의 공간을 채워준다.
또한 본 발명에 따라 압력 변형 가능한 금속도관과 금속도관내의 압력 변형 가능한 합성수지 라이너로 구성된 플라스틱 라이닝 도관의 말단부에 플랜지를 형성시키는 방법으로서 금속도관에 분할V자형 클램프에 접하도록 된 루우즈링을 위치시키고, 플라스틱 라이닝 도관의 끝부분을 유압변형시켜 금속도관에 외측 방사상의 환상형 플랜지를 형성시키며, 유압을 제거하면 라이너 플랜지는 기본적으로 방사상이면서 다소 축방향으로 연장하여 라이너 플랜지와 금속도관 사이에 공간이 형성되고 라이닝 도관을 회전시키면서 고온 가스를 충분한 시간동안 라이너 플랜지에 가하여 라이너 플랜지를 연하게 하며, 루우즈링과 금속도관의 플랜지 사이에 접착성 밀봉충전재를 가하고, 라이너 플랜지에 대해 루우즈링을 밀어주어 도관 플랜지에 라이너 플랜지를 압축시킴으로서 루우즈링과 도관 플랜지사이의 어떠한 공간에도 접착성 밀봉충전재가 채워지게 하며 라이너 플랜지를 그 연화 온도이하로 냉각시킨 후 도관 플랜지에 라이너 플랜지를 압축하는 장치를 제거시켜 준다.
본 발명에 따른 파이프 이음(10)은 제 1 도관(11)과 제 2 도관(11a)으로 되어 있다. 도관(11,11a)은 각각 변형 가능한 금속도관 (12,12a)으로써, 내부에 합성수지로된 열변형 가능한 라이너(13,13a)가 설치되어 있다. 금속도관(12,12a)과 라이너(13,13a)의 끝부분에 방사상 외측으로 돌출한 플랜지(14,14a)가 형성되어 있다. 각각의 플랜지(14,14a)는 L 형상의 루우즈링(16,16a)을 갖추고 있으며, 루우즈링(16,16a)은 라이너 플랜지(15,15a)와는 거리를 두고 설치된다. 접착성 밀봉 충전재(18,18a)가 루우즈링과 플랜지사이의 틈에 채워져 있다. 분할 V 자형 클램프(19)가 루우즈링(16,16a)의 경사면(21,21a)에 접촉되어 있다. V 자형 클램프의 역할은 루우즈링(16,16a)을 꽉 죄어줌으로서 라이너 프랜지(15,15a) 사이에 밀폐접촉을 부여하는 것이다.
본 발명에 따라 파이프 이음을 제작할때, 먼저 도관의 말단부에서 먼쪽을 향하는 경사면(21,21a)을 갖춘 루우즈링을 도관 주위에 위치시킨다. 금속도관과 라이너에 플랜지를 형성시키는 방법은 미합중국 특허 제3,744,115호에 발표되어 있다. 대부분의 경우 라이너 플랜지(15,15a)는 금속도관 플랜지(14,14a)로부터 분리되어 도관과 라이너플랜지 사이에 환상형 공간이 형성되며, 환상형 공간은 일반적으로 쐐기모양의 단면을 하고 있다. 쐐기형 공간에서 폭이 넓은 쪽이 도관의 축에서 먼쪽에 위치하며, 도관의 축으로 갈수록 폭이 좁아진다. 라이너 플랜지(15,15a)에 충분히 열을 가하여 플랜지를 연하게 한후 금속도관 플랜지(14,14a)에 접촉하도록 힘을 가하면 라이너 플랜지는 도관 플랜지에 대하여 적당한 위치에 유지된다. 플랜지의 가열은 공기와 같은 고온 가스를 이용하면 유리하다. 라이너 플랜지를 가열하는 한가지 바람직한 방법은 도관의 라이너 부분에 고온 가스를 공급하면서 라이너 플랜지가 필요한 온도까지 다소 고르게 가열될때까지 라이닝도관을 회전시키는 것이다. 열 연화된 라이너 플랜지를 도관 플랜지에 고정시켜 냉각시킨다. 고정 방법은 강철판과 같은 금속판을 이용하면 편리하다.
라이너용 재료로서 폴리테트라 플루오로 에틸렌(PTFE),PTFE의 혼성중합체. 폴리불화비닐리덴. 폴리염화비닐리덴 및 폴리프로필렌을 예로들수 있다.
루우즈링(16,16a)과 인접한 플랜지(14,14a) 사이에 적당한 접착성 밀봉 충전재를 가한다. 라이너 플랜지(15,15a)에 열을 가하면서루우즈링과 인접한 플랜지 사이의 공간에 접착성 밀봉 충전재를 가하면 동시에 라이너는 인접한 도관플랜지에 의해 떨밀리고, 루우즈링도 도관 플랜지에 의해 떠밀린다. 접착성 밀봉충전재로는 여러가지가 있으나 라이닝 도관에 따라 다르다. 특히 고온의 용융 접착제가 바람직 하지만, 용융접착제는 라이닝 도관이 사용되는 온도에서 접착 밀봉제가 흘러내리거나 이동하는 현상이 나타나지 않는 연화점을 가지고 있어야 한다. 본 발명에 사용될 수 있는 고온의 용융 접착제는 여러가지가 알려져 있으며, 그중의 몇가지는 미합중국 특허 제4,140,733호, 제4,141,7443호, 제4,146,586호, 제4,148,775호, 제4,200,676호, 제4,214,019호, 제4,215,159호, 제4,217,458호, 제4,219,458호, 제4,219,459호, 제4,219,460호, 제4,222,976호, 제4,252,712호, 제4,283,317호, 제4,284,542호. 제4,289,669호 및 제4,304,697호에 발표되었다.
에폭시 접착 밀봉제도 본 발명에 사용될 수 있으며, 미합중국 특허 제3,891,583호, 제3,945,971호, 제3,943,104호, 제4,110,313호 및 제4,117,038호에 발표되어 있다.
플라스틱 라이닝 파이프의 연결부의 음극방식(陰極防蝕)을 위한 전기 도전성을 부여하기 위하여 전기 도전성 접착밀봉제를 사용하는 것이 바람직하다. 보통, 합성수지로된 밀봉재료는 비전도성이므로 본 발명에 의한 방법을 적용시킬때 2도관간에 전류의 흐름을 방지하기 위하여, 특히 금속파이프 플랜지(14,14a)와 루우즈링(16,16a)의 표면에 상기 밀봉재료를 피막시키면 파이프 연결부에는 전류의 흐름을 방지하는 전기 절연체가 형성된다. 본 발명에 사용될 수 있는 전기도전성 접착성 밀봉충전재의 예로서 흑연이 혼합된 합성수지재료, 금속분이 혼합된 수지재료 및 금속섬유나 금속입자가 분산된 수지재료가 있다. 금속와셔와 같은 도전성인 서어트를 침투시켜 팽창메쉬를 형성시키는 방법도 있다. 전기도전성 합성수지 재료도 본 발명에 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 도관은 L형상 루우즈링이 도관 플랜지에 부착되어 있으므로 작업장에서 쉽게 다룰 수 있고 어느 위치에서도 조립이 가능하다. 루우즈링과 플랜지사이에 접착성 밀봉충전재가 있으므로, 루우즈링과 플랜지사이에 부식재료가 축적되는 것이 방지된다.
본 발명의 방법에 사용된 접착성 밀봉충전재는 파이프 플랜지와 L 형상 루우즈링사이에 존재할 수 있는 어떠한 틈을 효과적으로 충전시킨다. 또한 접착성 밀봉충전재는 다른 종류의 링을 설치하게 하고 파이프의 조립을 용이하게 한다.

Claims (11)

  1. (정정) 압력 변형가능한 금속도관과 금속도관내부에 압력 변형가능한 합성수지 라이너가 배치된 플라스틱 라이닝 도관으로 이루어지고, 플라스틱 라이닝 도관의 최소한 한쪽 끝에 금속도관의 변형된 금속과 라이너의 변형된 플라스틱으로 구성된 플랜지가 외측 방사상으로 돌출하며, 일반적으로 평면과 경사면을 갖춘 루우즈링은 이의 평면이 외측으로 돌출한 금속도관의 플랜지에 접한 상태로서 도관주위에 설치되어 있고, 루우즈링의 경사면은 외측방사상으로 돌출한 플랜지와는 떨어져서 플랜지의 원주방향 외측으로 경사져 있고, 루우즈링의 주위에 설치된 분할 V 자형 클램프의 경사면이 인접한 루우즈링의 경사면에 접하여 인접한 두 라이너 플랜지에 힘을 가함으로서 밀폐 표면을 형성시키는 파이프 이음에 있어서, L 형상의 루우즈링과 인접한 파이프 플랜지 사이에 충분한 양의 접착성 밀봉충전재를 가하여 루우즈링과 도관 플랜지를 접착시키는 동시에 루우즈링과 인접한 도관 플랜지사이의 공간을 채우는 것을 특징으로 하는 파이프 이음.
  2. (정정) 제 1 항에 있어서.
    접착성 밀봉충전재가 고온의 용융접착제인 것을 특징으로 하는 파이프 이음.
  3. (정정) 제 1 항에 있어서.
    접착성 밀봉충전재가 에폭시 수지인 걱을 특징으로 하는 파이프 이음.
  4. (정정) 제 1 항에 있어서,
    접착성 밀봉충전재가 전기적 도체인 것을 특징으로 하는 파이프 이음.
  5. (정정) 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 접착성 밀봉충전재에 전기적 도체가 첨가되는 것을 특징으로 하는 파이프 이음.
  6. (정정) 제 5 항에 있어서,
    전기적 도체가 금속 분말이거나 특히 접착성 밀봉충전재에 분산된 금속 분말인 것을 특징으로 하는 파이프 이음.
  7. (정정) 제 5 항에 있어서.
    전기적 도체가 구멍 뚫린 금속와셔이거나 또는 팽창 메쉬인 금속 인서어트인 것을 특징으로 하는 파이프 이음.
  8. (정정) 금속도관에 분할 V 자형 클램프에 접하도록 된 루우즈링을 위치시키는 단계와, 플라스틱 라이닝 도관의 끝부분을 유압변형시켜 금속도관에 외측방사상으로 연장하는 환상형 플랜지를 형성시키는 단계와 유압을 제거하면 라이너 플랜지는 기본적으로 방사상이면서 다소 축방향으로 연장하여 라이너 플랜지와 금속도관 사이에서 공간이 형성되는 관계와, 라이닝 도관을 회전시키면서 고온가스를 충분한 시간동안 라이너 플랜지에 가하여 라이너 플랜지를 연하게 하는 단계로 이루어지는 압력변형 가능한 금속도관과 금속 도관내의 압력변형 가능한 합성 수지라이너로 구성된 플라스틱 라이닝 도관의 끝부분에 플랜지를 형성시키는 방법에 있어서 라이너 플랜지에 대하여 루우즈링을 밀면서 도관플랜지에 라이너 플랜지를 압축시킴으로써 루우즈링과 도관플랜지 사이의 어떠한 공간에도 접착성 밀봉충전재가 채워지게 하는 단계와, 라이너 플랜지를 그 연화온도 이하로 냉각시킨후 도관플랜지에 라이너 플랜지를 압착하는 장치를 제거시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랜지 형성법.
  9. (정정) 제 8 항에 있어서,
    접착성 밀봉충전재가 고온의 용융 접착제 또는 에폭시 수지층의 하나인 것을 특징으로 하는 플랜지 형성법.
  10. (정정) 제 8 항에 있어서,
    접착성 밀봉충전재가 전기적 도체인 것을 특징으로 하는 플랜지 형성법.
  11. (정정) 제 8 항에 있어서,
    접착성 밀봉충전재는 전기적 도체인 금속이나 또는 흑연이 첨가된 것을 특징으로 하는 플랜지 형성법.
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