KR910000954B1 - 신축이음구의 벨로우즈 용접방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

신축이음구의 벨로우즈 용접방법

제1도는 본 발명에서 사용되는 벨로우즈와 연결부재의 분해사시도.

제2도는 본 발명에서 사용되는 내측관과 벨로우즈 및 내측벽의 연결상태를 도시하는 분해사시도.

제3도는 본 발명에서 사용되는 외측관과 벨로우즈 및 외측벽의 연결상태를 도시하는 본해사시도.

제4도 내지 제8도는 본 발명에 의하여 용접완료된 벨로우즈를 도시하는 것으로,

제4도는 신축이음구의 조립상태 반단면도.

제5도는 제4도의 "a"부 확대단면도.

제6도는 제4도의 "b"부 확대단면도.

제7도는 벨로우즈관의 부분 확대단면도.

제8도는 제4도의 "c"부 확대단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 신축이음구 2 : 벨로우즈

2a : 벨로우즈부재 2' : 평탄부

3 : 외측관 4 : 내측관

6 : 외측벽 7 : 내측벽

8,9 : 연결부재

본 발명은 각종 배관작업시 배관이 받는 온도차와 진동에 의한 충격과 변형을 흡수하거나 완충시키도록 설치되는 신축이음구의 벨로우즈를 주로 강관으로 된 본체와의 용접을 보다 특수하게 하여 무한히 반복되는 변형과 충격에도 균열되거나 파손되지 않도록 하여 반영구적으로 사용할 수 있는 신축이음구의 벨로우즈 용접방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 배관라인에서는 온도변화나 충격발생시 변형과 충격 및 진동의 흡수를 위하여 배관라인의 중간부에 신축이음구를 연결설치하고 있다.

종래 이러한 신축이음구는, 직경이 작은 내측관을 직경이 큰 외측관내에 삽입하고 내측관의 내측단부와 외측관의 외측단부의 일단부사이에 벨로우즈를 용접부착하여 고압의 유체를 이송하는 배관라인에 사용하는 경우에도 유체의 누설을 방지할 수 있음과 아울러 온도변화나 충격발생시 신축변형과 충격 및 진동을 흡수하도록 하고 있었다.

그런데 이러한 신축이음구의 벨로우즈는 강도와 변형등 기계적 강도와 내부식성등을 감안하여 여러겹의 스테인레스재를 파형굴곡형성하여야 하는바 일반적으로 스테인레스재의 용접에는 한계가 있으므로 내,외측관을 일반강관으로 하고 벨로우즈만을 스테인레스재로 할 경우에는 그 용접이 매우 난해하고 번거롭게되며 생산성이 저하되는 폐단이 있었다.

이를 해결하기 위하여 벨로우즈를 용접이 용이한 유연성 금속재로 제작하거나 또는 신축이음구의 외측관과 내측관을 값비싼 비철금속재로 하여 비교적 용접에 의한 용착이 가능토록 하는 방법이 고려되고 있으나, 이는 또 다른 문제점이 있었다.

즉, 전자의 경우에는 벨로우즈 자체의 신축효과가 현저히 저하됨은 물론 기계적 강도가 낮기때문에 고압유체의 이송용 배관라인에 사용하는 경우에는 쉽게 균열이 발생하여 사용할 수 없을 뿐만 아니라 보수가 난이하다고 하는 폐단이 있었다.

또한 후자의 경우에는 용접은 어느 정도 가능한 반면 불필요한 외측관과 내측관까지도 값비싼 비철금속재로 제작하여야 하므로 비경제적으로 되며, 그 수명도 그다지 연장되지 아니 한다고 하는 폐단이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 종래의 제반 폐단 및 문제점을 해결하여 강도가 높고 수명이 길게 됨은 물론 원가를 절감할 수 있도록 한 신축이음구의 벨로우즈 용접방법을 제공하려는 것이다.

이하 본 발명에 의한 신축이음구의 벨로우즈 용접방법을 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.

본 발명에 의하면 파형굴곡이 반복형성된 여러겹의 벨로우즈(2)를 내측관(4)과 외측관(4)에 각각 연결하여 고정단(E)과 자유단(F)를 갖는 통상의 신축이음구(1)를 형성함에 있어서, 상기 벨로우즈(2)의 부재(2a) 양끝에 형성된 평탄부(2')를 연결부재(8)(9)의 수평부에 1차와 2차 전기저항용접으로 연속된 접합부를 갖도록 하는 공정과, 상기 자유단(F) 위치에 연결되는 내측관(4)의 단부와 내측벽(7)의 내주연부사이, 외측관(3)의 단부와 외측벽(6)의 외주연부사이에, 각각 연결부재(8)(9)의 외측단부를 삽입하는 공정과, 상기 내측관(4)과 내측벽(7) 및 연결부재(8)의 외측단부, 상기 외측관(3)과 외측벽(6) 및 연결부재(9)의 외측단부를 각각 통상의 티그용접방법으로 일체로 용접하는 공정으로 이루어진다.

상기 벨로우즈(2)의 부재(2a)를 사용처의 압력에 따라 겹치는 갯수(도면에서는 2겹으로 표시함)를 선정하여 그 끝단부로 형성된 평탄부(2')에서 각각의 부재(2a)를 일체화하고, 기밀유지를 위하여 평탄부(2')만을 용접케 되는데, 벨로우즈부재(2a)는 재질이 스테인레스재로 제작되어 신축성 및 강도의 유지를 위해 두꺼운 1개의 부재로 제작하는 것 보다는 비교적 얇은 부재를 여러겹 겹쳐서 제작하는 것이 효과가 좋게 된다.

상기 파형굴곡부는 각각의 부재(2a)가 서로 용착되거나 부착되지 않은 상태로 단지 접하기만 하는 것이어서 장기간 사용시 가장 외측에 위치한 부재에 균열이 생기더라도 그 내측에 겹쳐져 있는 부재가 강도 및 신축성을 유지할 수 있게 되며, 수압이 벨로우즈(2)의 양끝단 평탄부(2')에 작용하는 경우 그 끝단부의 기밀유지가 필요하다.

이와 같이 2겹 또는 그 이상의 여러겹으로 되는 벨로우즈(2)의 부재(2a)는 그 양끝에 형성된 평탄부(2')의 길이에 해당되는 쪽으로 전기저항의 방법으로 별도의 용재없이 용접부착하며, 그 측면형상인 원형전체를 균등하게 1차 전기저항용접을 한다.

상기 신축이음구(1)의 외측관(3)과 내측관(4)의 연결을 위해 별도의 연결부재(8)(9)를 필요로 한다.

즉, 제1도에 도시한 바와 같이 고정단(E)의 위치는 외측관(3)에 평탄부(2')와 연결키 위해 대략 "L"자형 단면의 연결부재(8)가 필요하게 되며, 자유단(F)의 위치는 내측관(4)에 연결하기 위하여 그 직경의 차이에 맞도록 절곡단층부를 갖고 있는 대략 "

"형 단면의 연결부재(9)가 필요하게 된다.

상기 연결부재(8)(9)는 벨로우즈(2)의 부재(2a)와 동일한 재질로 제작함으로써 용접모재의 동일성에 따른 용접효과 및 강도 및 내부식성을 유지할 수 있으며, 상술한 바 있는 1차 전기저항용접이 완성된 이후 제4도와 같이 다시 고정단(E)에 위치되는 연결부재(8)와 자유단(F)에 연결되는 연결부재(9)를 벨로우즈(2)의 평탄부(2')와 2차 전기저항용접을 측면의 원형형상을 따라 균등한 용착부를 이루도록 작업하는 것이다.

상기 신축이음구(1)는 이송관(10)이 향측에서 외측관(3)과 내측관(4)에 연결되도록 이송배관라인의 중간에 형성되고 그 재질이 이송관(10)과 유사 또는 동일한 성질을 갖는 강재로 제작하여 외측관(3)에는 외측벽(6)이, 내측관(4)에는 내측벽(7)이 각각 외주면과 직각방형으로 형성된다.

상기 연결부재(8)(9)는 종단면 형상이 원통형으로 되는 것이다.

자유단(F)에 해당되는 내측관(4)과 내측벽(7)의 접점부에 벨로우즈(2)에 일체로 먼저 2차 전기저항용접된 연결부재(9)를 제5도와 같이 위치시킨 후 강재로 된 내측관(4), 내측벽(7) 및 스테인레스재의 연결부재(9)가 용접위치에 노출되게 한 다음 텅스텐 전극봉을 사용하는 불활성가스 텅스텐 아아크용접방법 즉, 티그(Tig)용접의 방법으로 3면의 노출부가 동시에 서로 용접부착되도록 하는 방법에 의하여 측면의 원형형상을 따라 완전하고 균등한 속도로서 내측관(4)에 벨로우즈(2)를 연결하는 용접작업을 끝내게 되는 것이고, 또한 제3도에서와 같이 고정단(E)의 위치에 해당되는 외측관(3)과 외측벽(6)의 모서리 사이에 "L"자형으로 상단이 절곡형성된 연결부재(8)의 일측절곡면을 위치케함과 아울러 외측벽(6)과 연결부재(8)의 측면이 맞닿게 하여 측면강도를 더욱 높일 수 있도록 한 후 다시 티그용접의 방법으로 모서리 이음과 변두리 이음의 효과를 동시에 얻을 수 있는 고정단(E)의 용접연결을 원형형상에 따라 작업하여 신축이음구(1)와 벨로우즈(2)의 연결설치 작업이 완료되는 것이다.

상술한 바 있는 주로 스테인레스재로만 되는 벨로우즈(2)의 부재(2a)나 연결부재(8)(9)를 용접하는 1차 및 2차 전기저항용접은 원형으로 된 로울러전극을 외측면과 내측면에 맞닿게 하여 용접하는 것으로서 연속적인 접합부를 얻을 수 있어 기밀의 유지효과가 매우 양호하게 완성되는 것이며, 티그용접은 재질이 서로 다른 모재를 비이드의 폭과 용입깊이를 알맞게 유지하는 상태로 용접을 완성할 수 있어 강도유지에 높은 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 용재가 없이도 용접이 용이하고 아르곤이온이 모재 표면에 충돌하여 산화물을 제거하는 청정작용을 하므로 용접상태가 양호하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 신축이음구(1)의 설치에 있어서 용접이 난이한 스테인레스재와의 용접 또는 스테인레스재와 다른 강재와의 용접연결에 있어 복잡한 과정을 거치지 않고 여러공정을 배제한 티그용접 및 기밀을 유지할 수 있는 전기저항용접을 복합시켜 사용용도에 알맞는 재질을 다양하게 선택하더라도 신속 정확하게 제작할 수 있음과 아울러 제작원가를 절감할 수 있고 사용수명을 연장시킬 수 있는 효과를 발휘하는 것이다.

Claims (1)

1. 파형 굴곡이 반복형성된 여러겹의 벨로우즈(2)를 내측관(4)과 외측관(4)에 각각 연결하여 고정단(E)과 자유단(F)를 갖는 통상의 신축이음구(1)를 형성함에 있어서, 상기 벨로우즈(2)의 부재(2a) 양끝에 형성된 평탄부(2')를 연결부재(8)(9)의 수평부에 1차와 2차 전기저항용접으로 연속된 접합부를 갖도록 하는 공정과, 상기 자유단(F) 위치에 연결되는 내측관(4)의 단부와 내측벽(7)의 내주연부사이, 외측관(3)의 단부와 외측벽(6)의 외주연부사이에, 각각 연결부재(8)(9)의 외측단부를 삽입하는 공정과, 상기 내측관(4)과 내측벽(7) 및 연결부재(8)의 외측단부, 상기 외측관(3)과 외측벽(6) 및 연결부재(9)의 외측단부를 각각 통상의 티그용접방법으로 일체로 용접하는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 신축이음구의 벨로우즈 용접방법.

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