WO2014137059A1 - 멤브레인 월 제작 방법, 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치 및 그를 이용한 트랜스퍼 덕트 제조 방법 - Google Patents

멤브레인 월 제작 방법, 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치 및 그를 이용한 트랜스퍼 덕트 제조 방법 Download PDF

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roller
movable
pipe assembly
manufacturing
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주영진
박성구
백민수
이성국
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두산중공업(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a cylindrical membrane wall composed of a plurality of tubes through which water flows, a pipe bending device for producing a transfer duct having a curved center, and a method for manufacturing a transfer duct using the same.
  • IGCC Integrated Gasification Combined Cycle
  • IGCC technology can react hydrocarbon feedstocks with oxygen in a gasifier to convert them into a gas mixture, ie synthesis gas.
  • the gasifier includes an outer pressure vessel and a cylindrical inner membrane wall provided inside the outer pressure vessel to enclose the gasification reaction zone.
  • the membrane wall protects the external pressure vessel from high temperature reaction temperatures and is made of a series of tubes like the water cooling wall of a boiler furnace.
  • Coal, oxygen and the like are injected into the gasification zone of the gasifier to form a synthesis gas consisting mainly of hydrogen and carbon monoxide.
  • Mineral material in the coal forms molten slag that flows along the inside of the hot surface of the transfer duct to the water receiver at the bottom of the gasifier.
  • the syngas cooled in the gasifier is introduced into the syngas cooler and cooled to a low temperature to generate high pressure steam and medium pressure steam.
  • the syngas cooler includes an outer vessel that is long in length to allow the syngas to pass therein, and a cylindrical membrane wall may be employed inside the outer vessel, for example to circulate the coolant.
  • connection for communicating the gasifier and the cooler.
  • the connection forms a cylindrical duct interconnected by a plurality of tubes through which the coolant flows, and a membrane wall having a curved portion in the middle thereof (hereinafter referred to as a 'transfer duct'). May be referred to).
  • FIG. 1 is a view for explaining the manufacturing state of the cylindrical membrane wall according to the prior art.
  • a plurality of unit sub bundles 1 are manufactured by welding a plurality of tubes 1a to each other. At this time, three tubes 1a constituting the unit subbundle 1 are employed to correspond to the curvature of the cylindrical membrane wall.
  • FIG. 2 is a view illustrating a state of employing a turn-buckle when manufacturing a membrane wall according to the prior art
  • FIG. 3 is a view illustrating a state of employing a jig when manufacturing a membrane wall according to the prior art.
  • a plurality of sub bundles 1 manufactured by welding three tubes 1a to each other are fixed to the cylindrical jig 5 through a turn-buckle 7.
  • the sub bundle 1 by combining three or more tubes 1a to form a desired curved surface. As a result, the man-hour of manufacturing the sub bundle 1 increases, and the number of joining operations between the sub bundles 1 increases.
  • the fixing of the turnbuckles 5 is frequently performed as the subbundles 1 are fixed to the cylindrical jig 5 through the turnbuckles 5, and the amount of use thereof is increased.
  • the transfer duct having a cylindrical shape having a curved portion provided between the gasifier and the syngas cooler is manufactured according to the following process.
  • the unit pipe assembly consisting of a pair of pipes connected through a pin is firstly bent to have a constant radius of curvature, and then the bent unit pipe assembly is secondly tilted to bend the product having a predetermined radius of curvature. To form.
  • each of the bent unit pipe assemblies is joined along the longitudinal direction to form a curved cylindrical transfer duct.
  • Conventional transfer ducts have a form in which the unit pipe assembly is bent to have a predetermined radius of curvature in order to form a bent product as described above, and the first bent unit pipe assembly is secondarily pressed to tilt. To bend.
  • the pair of pipes constituting the assembly of the unit pipe are kept in a horizontal state and bent to have a predetermined radius of curvature by using a bending die formed with a pin-shaped groove, and a flat roller during the second bending.
  • a shaped bending tool the bent article bent to have a constant radius of curvature is bent to have a twisted shape.
  • bent unit pipe assemblies are interconnected to produce a curved transfer duct in the middle thereof.
  • the conventional transfer duct has a problem in that the number of processes increases as the unit pipe assembly bending process takes a secondary process.
  • the size of the final product may be changed by bending the second bent form while holding the shape of the first bent pipe, and the bending product is applied by applying a separate physical force (for example, by hydraulic jack) when the dimension is changed.
  • a separate physical force for example, by hydraulic jack
  • Patent Document 1 International Publication Number WO 2008/110592
  • Patent Document 2 KR 2010-0029396 (published 2010.03.17)
  • Another object of the present invention is to provide a membrane wall fabrication method that can reduce the welding amount, manufacturing tolerances and welding deformation amount by the automatic welding between the sub-bundles.
  • a plurality of panel bundles are welded to each other.
  • Fabrication of a cylindrical membrane wall comprising the step of manufacturing, press-pressing the panel bundle to form a plurality of curved bundles having a curved surface of a predetermined curvature, and welding each of the plurality of curved bundles using a jig A method is provided.
  • the panel bundle may be manufactured to be curved such that the longitudinal direction of the tube is parallel to the longitudinal direction of the membrane wall.
  • the subbundle may be manufactured by welding at least four tubes, and the coupling between the subbundles may be performed by automatic welding.
  • the coupling between the tubes forming the subbundle may be performed by a membrane panel welding manner, and when the tube is an alloy steel, the coupling between the tubes forming the subbundling may be performed.
  • Plasma welding manner may be used.
  • the cylindrical duct may be made of two to four panel bundles, and the coupling between the sub bundles constituting the panel bundle may be by automatic welding.
  • the coupling between the subbundles may be by a gantry panel welding manner, and when the tube is alloy steel, the coupling between the subbundles is gas tungsten arc welding. arc welding manner).
  • a movable bending tool for moving the pipe for manufacturing a transfer duct to a predetermined position to press the pipe to have a certain curvature; And a counter tool fixedly disposed opposite the movable bending tool to support the pipe, wherein the movable bending tool is slidably in contact with the longitudinal surface of the pipe to machine the pipe at a constant twist angle. And a bending inclined surface, wherein the counter tool is provided with a pipe bending apparatus for manufacturing a transfer duct having a counter inclined surface corresponding to the bending inclined surface.
  • the movable bending tool may include at least one bending roller supported by the movable shaft movable through the drive device.
  • the counter tool may include at least one die roller facing the bending roller and rotatably supported by a fixed shaft fixed to a predetermined position.
  • the bending inclined surface may be formed to be inclined downward or upward with respect to the movable shaft along an outer circumference of the bending roller, and the counter inclined surface may be inclined to correspond to the movable inclined surface along the outer circumference of the die roller.
  • Grooves corresponding to the outer contour of the pipe may be formed on the bending slope and the counter slope.
  • the movable bending tool includes two bending rollers arranged at regular intervals and the counter tool includes one die roller disposed between the two bending rollers facing the two bending rollers, the bending roller The distance between the center of the bending roller and the center of the bending roller may be configured to move linearly.
  • the movable bending tool includes one bending roller having the movable shaft bent to be rotatable at an angle, and the counter tool includes a die roller fixedly disposed opposite the bending roller, and on one side of the bending roller. It may further comprise a contact roller fixedly disposed to support the pipe.
  • a plurality of movable bending tools and counter tools having different bending inclined surfaces and counter inclined surfaces may be provided to be adapted to be changed according to the torsion angle required by the pipe.
  • the pipe may comprise a pair of pipes connected along the longitudinal direction via a pin.
  • forming a unit pipe assembly by connecting a pair of pipes along the length direction through a pin; Pushing the unit pipe assembly between the movable bending tool and the counter tool; While moving the movable bending tool to a predetermined position to press the unit pipe assembly with a certain curvature, the surface of the unit pipe assembly is brought into contact with the inclined surfaces provided on the movable tool and the counter tool to maintain the unit pipe assembly. Bending to have a twist angle; And connecting the unit pipe assembly bent in the bending step to form a cylindrical duct having a curved portion.
  • the movable bending tool includes at least one bending roller rotatably supported on a movable shaft movable to the predetermined position, the outer circumference of which is inclined upward or downward, and the counter tool is fixedly disposed at the predetermined position. And at least one die roller rotatably supported by a fixed shaft, the outer circumference of which is formed to be inclined with respect to the outer circumferential surface of the bending roller with respect to the fixed shaft, and wherein the bending roller is moved to a predetermined position. Can be bent at a constant curvature and a certain twist angle.
  • the outer circumferential surface of the bending roller may be formed to be inclined upward or downward with respect to the movable shaft, and the die roller may be formed to be inclined to correspond to the outer circumferential surface of the bending roller.
  • the outer circumferential surfaces of the bending roller and the die roller may have grooves corresponding to the outer contour of the unit pipe assembly.
  • the movable bending tool and the counter tool are variously provided to have a bending inclined surface and a counter inclined surface having different inclination angles according to the torsion angle of the unit pipe assembly, and the bending roller and the die according to the torsion angle of the unit pipe assembly.
  • the roller can be employed to change.
  • the pipe may be joined by automatic welding to form the unit pipe assembly.
  • the automatic welding may be by a plasma welding method.
  • Hot fluid may pass through the cylindrical duct.
  • a coolant for cooling the high temperature fluid may flow through the inside of the pipe.
  • the welding amount can be reduced and the welding tolerance rate can be reduced by automatically welding a plurality of sub-bundles.
  • At least four tubes constituting the sub-bundle can be arranged to reduce the total number of operations for manufacturing the cylindrical membrane wall.
  • the process of bending the elongate member (unit pipe assembly) to have a desired radius of curvature and the process of machining in a tilted state at a certain angle at the same time through one tool As a result, the number of bending operations can be simplified, and the reliability of the bending dimensions can be improved.
  • FIG. 1 is a view for explaining a cylindrical membrane wall fabrication state according to the prior art.
  • FIG. 2 is a view illustrating a state of employing a turn-buckle when manufacturing a cylindrical membrane wall according to the prior art.
  • FIG. 3 is a view showing a jig employing state when manufacturing a cylindrical membrane wall according to the prior art.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a cylindrical membrane wall fabrication process according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view illustrating a manufacturing state of a subbundle constituting a cylindrical membrane wall according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view illustrating a panel-shaped side fabrication state forming a cylindrical membrane wall according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a curved state of the panel-shaped bundle forming the cylindrical membrane wall according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view illustrating a state in which a cylindrical membrane wall is manufactured by welding a panel bundle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing the configuration of a gasifier of the IGCC power plant according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of the transfer duct of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of a unit pipe assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a bent unit pipe assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating a bending device of a unit pipe assembly according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view showing the configuration of a unit pipe assembly bending apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a view showing an operating state of the unit pipe assembly bending apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view along the line XVI-XVI in FIG. 15.
  • 17 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a transfer duct according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view illustrating a configuration of a unit pipe assembly bending apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a cylindrical membrane well fabrication process according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of sub-bundles are formed by arranging a plurality of tubes on the same plane so as to be adjacent to each other side by side in a longitudinal direction and then welding them to each other (S10). Welding each other to produce a plurality of panel bundles (S30), pressing and pressing a plurality of panel bundles to produce a plurality of curved bundles having a curved surface with a predetermined curvature (S50), and a plurality of curved bundles It comprises a step (S70) of mutual welding through the jig.
  • the cylindrical membrane wall may be applied to gasifiers, syngas coolers, quench pipes, and the like. Moreover, it can be employ
  • FIG. 5 is a view illustrating a manufacturing state of a subbundle constituting a cylindrical membrane wall according to an embodiment of the present invention.
  • the sub bundle 10 is manufactured by welding at least four tubes 11.
  • the tubes 11 are arranged side by side on the same plane along the longitudinal direction, and the respective tubes 11 are joined by automatic welding.
  • the number of tubes 11 constituting the sub bundle 10 can be configured to at least four, so that the number of mutual welding between the sub bundles 10 is relatively high in the fabrication of the arc-shaped duct-shaped membrane wall having a predetermined diameter. Can be reduced.
  • the coupling between the tubes 11 constituting the sub bundle 10 may be automatically welded by a membrane panel welding manner.
  • Membrane panel welding uses a membrane bar, i.e. an iron plate, which fills the gap between the tubes 11.
  • a membrane bar can be installed between the tubes 11 and both sides of the membrane bar can be welded.
  • the coupling between the tubes 11 constituting the sub bundle 10 may be automatically welded by a plasma welding manner.
  • Plasma welding cools the discharge arc to cool the small diameter Focus the arc to the tip end with a nozzle.
  • Argon gas is converted into plasma as it passes through the high temperature arc, and its heat source is a stream of heat accompanied by a plasma air stream having a higher heat concentration than other welding methods, so that the penetration is high and the welding width is narrow, resulting in less thermal deformation on the base metal. Stable welding without warping is possible.
  • FIG. 6 is a view illustrating a panel-shaped side fabrication state forming a cylindrical membrane wall according to an embodiment of the present invention.
  • step S30 the coupling between the sub bundles 10 forming the panel bundle 30 may be performed by automatic welding.
  • the coupling between the sub bundles 10 can be automatically welded by a gantry panel welding manner.
  • Gantry panel welding is made so that one operator can weld at least two welding lines at the same time by forming a confrontation structure of at least two heads on one gantry has the effect of double the productivity and personnel savings.
  • the panel bundle 30 is configured such that at least two sub bundles 10 are combined to form a flat plate.
  • the cylindrical membrane wall may be fabricated to include two to four panelized bundles 30.
  • the coupling between the sub bundles 10 can be automatically welded by a gas tungstern arc welding manner.
  • Gas tungsten arc welding is a non-polar inert gas arc welding in which electrodes are not consumed, and there is no need for a coating agent and a solvent, and can be welded in any posture, thereby providing high efficiency and excellent welding quality.
  • step S50 the panel-shaped bundle 30 is pressed by a pressing machine to form a curved bundle 50 forming a curved surface 51 having a predetermined curvature.
  • the panel bundle 30 is pressed to be curved in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the tube 11. In other words, the tube 11 is maintained in its original state and each tube 30 is curved so as to be disposed on a certain arc.
  • the curved bundle 50 is welded to each other through the cylindrical jig 70 in step S70.
  • the cylindrical jig 70 has a support 71 having a length approximately corresponding to the length of the tube 11, and is arranged at regular intervals along the length direction of the tube 11 about the support 71 to form a curved bundle ( A circular support member 73 in contact with the panel surface of 50).
  • the cylindrical jig 70 is disposed at a predetermined distance from the ground and the panel surface of the curved bundle 50 is contacted and supported on the circumference of the support member 73 to allow mutual welding between the curved bundles 50. At this time, one end side is supported on the ground and the other end side the support member 75 in contact with the curved bundle 50 may be further employed.
  • the welding characteristics and the pressurization strength may be differently applied depending on the conditions of the tube, for example, the material, the diameter, and the diameter of the membrane wall to be manufactured.
  • FIG. 9 is a view showing the configuration of a gasifier of the IGCC power plant according to an embodiment of the present invention.
  • a gasifier 81 using coal gasification combined cycle (IGCC) technology includes a gasifier 83 for reacting a hydrocarbon feedstock with oxygen, for example, to convert it into a gas mixture, ie, synthesis gas, and a gas. And a cooler 85 for cooling the high temperature syngas discharged from the firearm 83 to generate high pressure steam and medium pressure steam.
  • IGCC coal gasification combined cycle
  • Gasifier 83 and cooler 85 are connected via transfer duct 90.
  • the transfer duct 90 may include a curved portion 91 having a predetermined curvature as being formed in a cylindrical duct by connecting a plurality of pipes in a substantially circular direction along a length direction.
  • FIG. 10 is a perspective view of the transfer duct of FIG. 9.
  • the transfer duct 90 is manufactured in a cylindrical shape by connecting a plurality of pipes 92 through which a coolant flows in the length direction thereof.
  • the transfer duct 90 has a curved portion 91 curved at a constant radius of curvature at its central portion.
  • the pipe 92 of the transfer duct 90 has a predetermined curvature.
  • it is required to have different twist angles in the portions along the circumferential direction of the transfer duct 90, for example, the A portions and the B portions.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration of a unit pipe assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a bent state of the unit pipe assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the pipe is provided with a pin 93 along the longitudinal direction of the pipe 92 in order to simplify the work maneuver of the transfer duct, and connects the two pipes 92 via the pin 93.
  • Unit pipe assembly 95 may be provided.
  • Two pipes 92 may be connected between the fins 93 adjacent to each other through an automatic welding such as a plasma welding machine.
  • the unit pipe assembly 95 assembled as described above has a substantially rectangular shape including two long sides S1 facing the cross-sectional profile and two short sides S2 facing each other.
  • the unit pipe assembly 95 is bent to have a predetermined curvature so as to correspond to the curvature of the curved portion 91 of the transfer duct 90, and is processed and provided to have a certain twist angle.
  • the torsion angle of the unit pipe assembly 95 is provided to be machined differently depending on the portion along the circumferential direction of the transfer duct to be applied.
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating a unit pipe assembly bending apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the direction in which the unit pipe assembly 95 is conveyed is referred to as the X axis
  • the direction perpendicular to the Y axis is referred to as the Z axis.
  • the bending device 100 slides the unit pipe assembly 95 in the longitudinal direction between the movable bending tool 110, the counter tool 130, the movable bending tool 110, and the counter tool 130.
  • a plurality of sliders 150 for forklift transfer and a drive unit 160 for moving the movable bending tool 110 may be included.
  • the movable bending tool 110 moves from a non-machining position where the unit pipe assembly 95 is not bent while the unit pipe assembly 95 is moved forward to a machining position for machining the unit pipe assembly 95 into a desired bending form. It can be configured to.
  • the movable bending tool 110 may include at least one bending roller 111, 112 parallel to the Z axis and having movable shafts 111 a, 112 a that are movable in the XY plane through the drive device 160. have.
  • the movable shafts 111a and 112a rotatably support the bending rollers 111 and 112 so that the unit pipe assembly 95 is in contact with the circumferential surfaces of the bending rollers 111 and 112 so as to be transportable along the longitudinal direction thereof.
  • the counter tool 130 may include at least one die roller 131 facing the bending rollers 111 and 112 and rotatably supported by a fixed shaft 131a parallel to the Z axis.
  • the unit pipe assembly 95 may be bent to a radius of curvature corresponding to the curved portion 91 of the transfer duct 90 through the bending rollers 111 and 112 and the die roller 131 configured as described above.
  • the circumferential surfaces of the bending rollers 111 and 112 and the die rollers 131 have grooves 111b and 112b having approximately two recesses so as to correspond to the outer contour of the unit pipe assembly 95 (the long side S1 side shape of FIG. 3A). This can be formed.
  • the circumferential surfaces of the bending rollers 111 and 112 are formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the movable shaft 111a 112a, and the circumferential surfaces of the die roller 131 are formed to be inclined to correspond to the circumferential surfaces of the bending rollers 111 and 112. Can be.
  • the unit pipe assembly 95 is bent at a certain curvature and simultaneously bent to have a certain angle of twist.
  • the inclination angles (a) of the circumferential surfaces of the bending rollers 111 and 112 and the die roller 131 are variously manufactured corresponding to the required twist angles according to the portions along the circumferential direction of the transfer duct 10 to the required machining conditions. Can be employed according to the change.
  • the present invention provides an improved bending process to reduce the labor and secure accurate dimensions of the bending product by performing the unit pipe assembly 95 which requires two bending forms of constant curvature and torsion through a single process. do.
  • FIG. 14 is a plan view illustrating a configuration of a unit pipe bending apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a view illustrating an operating state of the unit pipe bending apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a unit pipe assembly 95 which is an elongate member, is pushed forward through a propulsion device (not shown) and is propelled between the bending rollers 111 and 112 and the die roller 131.
  • the bending rollers 111 and 112 are disposed in a non-processing position to form a predetermined distance D1 between the centers of the bending rollers 111 and 112 and the center of the die roller 131 along the Y-axis direction.
  • the unit pipe assembly 95 is slid forward while contacting along the circumferential surfaces of the bending rollers 111 and 112 and the die roller 131, and the unit pipe assembly 95 is not deformed.
  • the driving device 160 is driven to linearly move the bending rollers 111 and 112 along the arrow A in the XY plane.
  • the distance between the centers of the bending rollers 111 and 112 and the die roller 131 has D2.
  • the distance D2 becomes shorter than the distance D1, and the unit pipe assemblies 111 and 112 are bent at a constant curvature.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view along the line XVI-XVI in FIG. 15.
  • the circle of the bending roller 111 is pressed so that the long side axis L of the unit pipe assembly 95 is inclined at a predetermined angle ⁇ ° with respect to the Z axis perpendicular to the XY plane.
  • the main surface is formed to be inclined
  • the circumferential surface of the die roller 131 is formed to be inclined corresponding to the circumferential surface of the bending roller 111
  • grooves 112b and 131b are formed on the inclined circumferential surface.
  • the long side surface of the unit pipe assembly 95 that is, the outer contour of the unit pipe assembly 95 in which the pair of pipes are arranged side by side, is contacted with the grooves 111a and 131a so as to be transportably supported.
  • the unit pipe assembly 95 has a predetermined twist angle and a constant curvature. Is processed.
  • the unit pipe assembly 95 is bent at a constant curvature and twisted in an inclined state.
  • the bending roller 112 has a circumferential surface upwardly inclined to form a substantially trapezoid, and the die roller 113 forms an inverted trapezoid corresponding to the bending roller 112.
  • the shape of the bending roller 112 and the die roller 113 may be reversed, and the inclination angle of the circumferential surface may also be variously formed. Through this configuration, the bending roller 112 and the die roller 113 may be changed and employed according to the unit pipe assembly 95 in which the twist angle is differently applied along the circumferential direction of the transfer duct 90.
  • 17 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a transfer duct according to an embodiment of the present invention.
  • a method of manufacturing a duct includes a unit pipe assembly forming step S110, a unit pipe assembly pushing step S130, a unit pipe assembly bending step S150, and a unit pipe assembly having a curved portion by connecting a unit pipe assembly. Forming step (S170).
  • the unit pipe assembly propulsion step S130 is performed by pushing the unit pipe assembly 95 to the opposite side of the movable bending tool 110 and the movable bending tool 110 through a propulsion device (not shown). Propulsion between fixedly arranged counter tools 130.
  • the unit pipe assembly 95 slides in contact with the slider 150 and moves forward along its longitudinal direction.
  • the unit pipe assembly bending step (S150) is a bending roller (111, 112), which is a movable bending tool 110, while the unit pipe assembly 95 is moved forward, the unit The movable bending tool is moved (state of FIG. 15) from the position where the pipe assembly 95 is not bent (the state of FIG. 14) to the machining position where the unit pipe assembly is machined into a desired bending form to thereby unit the unit pipe assembly 95. Is bent to the desired radius of curvature.
  • the support shafts 111 and 112 of the bending rollers 111 and 112 move in the direction of arrow A on the XY plane formed by the longitudinal axis X of the unit pipe assembly 95 and the Y axis orthogonal to the longitudinal axis X. do.
  • the unit pipe assembly 15 slides along the circumferential surfaces of the bending rollers 111 and 112 and the die roller 131 to a predetermined curvature. Bend.
  • the circumferential surfaces of the bending rollers 111 and 112 constituting the movable bending tool 110 and the circumferential surfaces of the die roller 131 constituting the counter tool 130 are inclined, and the unit is formed on the inclined surface thereof.
  • Grooves 111b, 112b and 131b corresponding to the shape of the long side surface of the pipe assembly 95 are formed, respectively.
  • the unit pipe assembly 95 is conveyed forward with the long side axis L of the unit pipe assembly 95 inclined at a predetermined angle ( ⁇ °) with respect to the Z axis orthogonal to the XY plane. Is pressed in the approximately Y-axis direction.
  • the unit pipe assembly 95 is bent at a constant curvature and the angle of the Z-axis perpendicular to the XY plane formed by the X-axis and the Y-axis orthogonal to the X-axis is bent at a certain curvature. Bending in the tilted state is performed at the same time.
  • the unit pipe assembly 95 may be bent at a predetermined curvature and processed in a tilted state, thereby reducing the number of processes and accurately securing the dimensions of the unit pipe assembly 95.
  • the duct forming step (S170) may be performed by bending the unit pipe assembly 95 bent in a state where the long axis L of the cross section is inclined at a predetermined curvature along the longitudinal direction. Forming a cylindrical duct 90 having a curved portion 91.
  • the cylindrical duct 90 is completed by arranging the unit pipe assembly 95 in a circular shape as shown in FIG. 10 and arranging and connecting adjacent to each other in the longitudinal direction of the unit pipe assembly 95. Therefore, the inclination angle of the unit pipe assembly 95 is preferably changed according to the position forming the duct 90.
  • FIG. 18 is a plan view illustrating a configuration of a unit pipe assembly bending apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the unit pipe assembly bending device 200 includes a movable bending tool 210 and a counter tool 230.
  • the movable bending tool 210 may include a bending roller 210 which rotates in contact with the unit pipe assembly 95 and at the same time the support shaft 211a is rotatably disposed at an angle ( ⁇ °) on the XY plane.
  • the counter tool 230 may include a die roller 231 fixedly disposed on the opposite side of the bending roller 210 to slidably support the unit pipe assembly 95 at its outer circumferential surface.
  • the unit pipe assembly bending apparatus 200 may further include a contact roller 240 for pressing and supporting the unit pipe assembly 95 in the Y-axis direction orthogonal to the longitudinal axis X thereof.
  • the circumferential surfaces of the bending roller 210, the die roller 230, and the contact roller 240 are formed to be inclined so that the unit pipe assembly 95 has a predetermined radius of curvature and is bent while being tilted. Since this structure is substantially the same as in Fig. 16, duplicated description is omitted.
  • the bending device may include all types of movable bending tools and counter tools capable of bending the unit pipe assembly in a tilted state while having a predetermined radius of curvature.
  • An elongate member means all members made long in the axial direction orthogonal to the cross section, and may include a single pipe.
  • the elongate member may include all members such as a rod and a bar.

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Abstract

그 내부로 냉각재가 관류하는 다수의 튜브로 구성된 원통형 멤브레인 월 제작 방법이 개시된다. 방법은 복수의 튜브를 길이방향을 따라 나란하게 이웃하도록 배치 한 후 상호 용접하여 복수의 서브 번들을 제작하는 단계, 복수의 서브 번들들을 상호 용접하여 복수의 패널형 번들을 제작하는 단계, 복수의 패널형 번들을 프레스 가압하여 일정 곡률의 만곡면을 갖는 복수의 만곡 번들을 형성하는 단계, 및 만곡 번들을 지그를 이용하여 상호 용접하는 단계를 포함한다.

Description

멤브레인 월 제작 방법, 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치 및 그를 이용한 트랜스퍼 덕트 제조 방법
본 발명은 예컨대 물이 관류하는 다수의 튜브로 구성된 원통형 멤브레인 월 제작 방법, 그 중앙부가 만곡된 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치 및 그를 이용한 트랜스퍼 덕트 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가스화 복합 (IGCC: Integrated Gasification Combined Cycle) 발전소는 석탄과 같은 탄화수소 공급 원료로부터 에너지를 비교적 청정하게 또는 효율적으로 발생시킬 수 있다.
IGCC 기술은 탄화수소 공급 원료를 가스화기 안에서 산소와 반응시켜 가스 혼합물, 즉 합성 가스로 전환시킬 수 있다.
가스화기는 외부 압력 용기와 외부 압력 용기 내부에 구비되어 가스화 반응 영역을 에워싸는 원통형의 내부 멤브레인 월을 포함한다.
멤브레인 월은 외부 압력 용기를 고온의 반응 온도로부터 보호하는 것으로서, 보일러 노의 수냉벽과 같이 일련의 튜브들로 제조된다.
석탄 및 산소 등이 주로 수소 및 일산화탄소로 이루어진 합성가스를 형성하도록 가스화기의 가스화 영역으로 주입된다.
석탄 내의 미네랄 물질은 트랜스퍼 덕트의 뜨거운 표면의 내측을 따라서 가스화기의 바닥부에 있는 물 수용부로 흘러내리는 용융 슬래그를 형성한다.
이와 같이 가스화기 내에서 냉각된 합성가스는 합성가스냉각기로 유입되어 저온으로 냉각되면서 고압 스팀과 중압 스팀을 발생시킨다.
합성가스 냉각기는 그 내부로 합성가스를 통과하도록 길이가 긴 외부용기를 포함하며, 외부용기의 내부에 예컨대, 냉각재를 순환시키는 원통형의 멤브레인 월이 채용될 수 있다.
한편, 가스화기 및 냉각기의 사이에는 가스화기 및 냉각기를 연통시키는 연결부가 구비될 수 있다. 연결부는 가스화기 및 냉각기의 내부에 채용된 멤브레인 월과 유사하게 그 내부로 냉각제가 관류하는 다수의 튜브가 상호 연결된 원통형을 덕트를 이루며, 그 중간에 만곡부를 갖는 멤브레인 월 (이하 '트랜스퍼 덕트'라 칭함)를 포함할 수 있다.
다음은 종래 기술을 따른 원통형 덕트 형상을 갖는 멤브레인 월의 제작 과정을 설명한다.
도 1은 종래 기술을 따른 원통형 멤브레인 월의 제작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 복수개의 튜브(1a)를 서로 용접하여 다수개의 단위 서브 번들(1)을 제작한다. 이때, 단위 서브 번들(1)을 구성하는 튜브(1a)는 원통형 멤브레인 월의 곡률에 대응시키기 위하여 3개 이하로 채용된다.
도 2는 종래 기술을 따른 멤브레인 월 제작 시 턴-버클 채용상태를 도시한 도면이고, 도 3은 종래 기술을 따른 멤브레인 월 제작 시 지그 채용 상태를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 3개의 튜브(1a)를 서로 용접하여 제작된 다수의 서브 번들(1)들은 원통형의 지그(5)에 턴-버클(7)을 통하여 고정한다.
이후, 작업자는 단위 서브 번들(1) 간의 결합을 위하여 수동 용접을 행한다. 결합이 완료된 후 턴 버클(7) 및 지그(5)를 제거하여 원통형 멤브레인 월을 완성한다.
상술한 바와 같은 종래기술을 따르면, 원통형 지그(5)에 단위 서브 번들(1)을 각각 배치시킨 후 서브 번들(1) 사이를 수동 용접을 행하여 만곡면을 가지는 원통형 멤브레인 월을 제작한다.
따라서, 원하는 만곡면을 형성하기 위하여 3개 이상의 튜브(1a)를 결합하여 서브 번들(1)을 제작하는데 어려움이 있다. 그 결과, 서브 번들(1) 제작 공수가 증가되고, 서브 번들(1)간의 결합 작업수가 증가한다.
또한, 각각의 서브 번들(1)을 턴버클(5)을 통하여 원통형 지그(5)에 고정함에 따라 턴버클(5) 고정 작업을 빈번히 행하고, 그 사용량도 많게 되는 문제점이 있다.
또한, 서브 번들간의 결합을 작업자의 수동 용접에 의함에 따라 공차 발생의 우려가 크며, 용접 변형 및 잔존 응력의 문제점이 있다.
한편, 종래 기술을 따르면, 가스화기 및 합성 가스 냉각기 사이에 구비되는 만곡부를 가지는 실린더 형상을 가지는 트랜스퍼 덕트는 다음과 같은 공정을 따라 제조된다.
먼저, 핀을 매개로 한 쌍의 파이프가 연결되어 구성된 단위 파이프 조립체를 1차적으로 일정 곡률 반경을 가지도록 절곡 시킨 다음 벤딩된 단위파이프 조립체를 2차적으로 틸팅시켜 일정 곡률 반경을 가지고 틸트된 벤딩품을 형성한다.
다음, 벤딩된 단위 파이프 조립체를 각각 길이 방향을 따라 접합하여 만곡된 실린더 형의 트랜스퍼 덕트를 형성한다.
종래의 트랜스퍼 덕트는 상술한 바와 같이 벤딩품을 형성하기 위하여 단위 파이프 조립체를 1차적으로 일정 곡률 반경을 가지도록 벤딩하고, 1차적으로 벤딩된 단위 파이프 조립체를 2차적으로 가압하여 틸팅된 형태를 가지도록 벤딩한다.
즉, 1차 벤딩 시 단위 파이프의 조립체를 구성하는 한 쌍의 파이프를 수평 상태로 유지하고 핀 모양의 홈이 형성된 벤딩 다이를 이용하여 소정의 곡률 반경을 가지도록 벤딩하고, 2차 벤딩 시 평탄한 롤러 모양의 벤딩 공구를 사용하여 일정 곡률 반경을 가지도록 벤딩된 벤딩품이 뒤틀림 형태를 가지도록 벤딩한다.
이와 같이 벤딩된 단위 파이프 조립체를 상호 연결하여 그 중간부가 만곡된 트랜스퍼 덕트를 제조한다.
이와 같이 종래의 트랜스퍼 덕트는 단위 파이프 조립체 벤딩 과정이 2차 공정을 취함에 따라 공정수가 증가하는 문제점이 있다.
또한, 1차 벤딩된 파이프의 형상을 잡아주면서 2차적으로 틸팅 형태로 벤딩함에 따라 최종품의 치수가 변경될 수 있으며, 치수 변경 시 별도의 물리적인 힘(예컨대, 유압잭에 의함)을 가하여 벤딩품을 수정해야만 하는 문제점이 있다.
[선행기술문헌]
특허문헌
(특허문헌 1) 국제공개번호 WO 2008/110592
(특허문헌 2) KR 2010-0029396 (공개일 2010.03.17)
본 발명의 목적은 서브 번들로 구성되고 일정 곡률을 갖는 만곡 패널 제작을 통해 원통형 멤브레인 월의 제작 기간 단축 및 제작 단가를 절감시킬 수 있는 멤브레인 월 제작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 서브 번들간 들의 결합을 자동 용접에 의함에 따라 용접량 감소, 제작 공차 및 용접 변형량을 감소시킬 수 있는 멤브레인 월 제작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 벤딩 다이 구조가 개선되어 파이프 단위 조립체를 일정 곡률 반경을 가지며 일정 기울기로 틸트된 상태로 벤딩되는 작업이 동시에 이루어지도록 구성된 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치 및 그를 이용한 트랜스퍼 덕트 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예를 따르면 복수의 튜브를 길이방향을 따라 나란하게 이웃하도록 배치 한 후 상호 용접하여 복수의 서브 번들을 제작하는 단계, 상기 복수의 서브 번들을 상호 용접하여 복수의 패널형 번들을 제작하는 단계, 상기 패널형 번들을 프레스 가압하여 일정 곡률의 만곡면을 갖는 복수의 만곡 번들을 형성하는 단계, 및 상기 복수의 만곡 번들 들을 지그를 이용하여 상호 용접하는 단계를 포함하는 원통형 멤브레인 월 제작 방법이 제공된다.
상기 패널형 번들은 상기 튜브의 길이 방향이 상기 멤브레인 월의 길이방향과 나란하도록 만곡되게 제작될 수 있다.
상기 서브 번들은 적어도 4개의 튜브를 용접하여 제작될 수 있으며, 상기 서브 번들간의 결합은 자동용접에 의할 수 있다.
상기 튜브가 크롬강인 경우 상기 서브 번들을 이루는 상기 튜브들 간의 결합은 멤브레인 패널 용접 방식(Membrane panel welding manner)에 의할 수 있으며, 상기 튜브가 합금강인 경우 상기 서브 번들을 이루는 상기 튜브들 간의 결합은 플라즈마 용접 방식(Plasma welding manner)에 의할 수 있다.
상기 원통형 덕트는 2 내지 4개의 패널형 번들로 제작될 수 있으며, 상기 패널형 번들을 이루는 상기 서브 번들간의 결합은 자동용접에 의할 수 있다.
상기 튜브가 크롬강인 경우, 상기 서브 번들간의 결합은 갠트리 패널 용접 방식(Gantry panel welding manner)에 의할 수 있으며, 상기 튜브가 합금강인 경우, 상기 서브 번들 간의 결합은 가스 텅스텐 아크 용접 방식(Gas tungsten arc welding manner)에 의할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예를 따르면, 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프가 이동되는 동안 일정 위치로 이동하여 상기 파이프를 일정 곡률을 가지도록 가압하는 가동성 벤딩 공구; 및 상기 가동성 벤딩 공구의 맞은편 쪽에 고정적으로 배치되어 상기 파이프를 지지하는 카운터 공구를 포함하며, 상기 가동성 벤딩 공구는 상기 파이프를 일정의 비틀림 각도로 가공하도록 상기 파이프의 길이 방향측 표면과 슬라이딩 가능케 접촉되는 벤딩 경사면을 포함하고, 상기 카운터 공구는 상기 벤딩 경사면과 대응된 카운터 경사면을 갖는 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치가 제공된다.
상기 가동성 벤딩 공구는 구동 장치를 통하여 이동 가능한 가동축에 의해 지지되는 적어도 하나의 벤딩 롤러를 포함할 수 있다.
상기 카운터 공구는 상기 벤딩 롤러와 마주하며 일정 위치로 고정된 고정축에 의해 회전가능케 지지되는 적어도 하나의 다이 롤러를 포함할 수 있다.
상기 벤딩 경사면은 상기 벤딩 롤러의 외주를 따라 상기 가동축에 대하여 일정 각도로 하향 또는 상향 경사지게 형성되고, 상기 카운터 경사면은 상기 다이 롤러의 외주를 따라 상기 가동 경사면과 대응되게 경사지게 형성될 수 있다.
상기 벤딩 경사면 및 상기 카운터 경사면에는 상기 파이프의 외부 윤곽에 대응하는 홈이 형성될 수 있다.
상기 가동성 벤딩 공구는 일정 간격을 두고 배치된 두 개의 벤딩 롤러와 상기 카운터 공구는 상기 두 개의 벤딩 롤러와 마주하며 상기 두 개의 벤딩 롤러 사이에 배치된 하나의 다이 롤러를 포함하고, 상기 벤딩 롤러는 상기 벤딩 롤러의 중심 및 상기 벤딩 롤러의 중심과의 거리가 좁아지게 직선 이동하도록 구성될 수 있다.
상기 가동성 벤딩 공구는 상기 가동축이 일정 각도로 회전 이동 가능케 베치된 하나의 벤딩롤러를 포함하고, 상기 카운터 공구는 벤딩 롤러의 맞은편 쪽에 고정적으로 배치된 다이 롤러를 포함하고, 벤딩 롤러의 일측에 고정적으로 배치되어 상기 파이프를 지지하는 접촉 롤러를 더 포함할 수 있다.
서로 다른 벤딩 경사면 및 카운터 경사면을 가지는 복수의 가동성 벤딩 공구 및 상기 카운터 공구가 구비되어 상기 상기 파이프가 요구하는 상기 비틀림 각도에 따라 변경 채용되도록 구성될 수 있다.
상기 파이프는 핀을 매개로 길이 방향을 따라 연결된 한 쌍의 파이프를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예를 따르면, 한 쌍의 파이프를 핀을 매개로 길이 방향을 따라 연결하여 단위 파이프 조립체를 형성하는 단계; 상기 단위 파이프 조립체를 가동성 벤딩 공구 및 카운터 공구 사이로 추진하는 단계; 상기 가동성 벤딩 공구를 일정 위치로 이동시켜 상기 단위 파이프 조립체를 일정 곡률로 가압함과 동시에 상기 가동성 공구 및 상기 카운터 공구에 마련된 경사면에 의해 상기 단위 파이프 조립체의 표면이 접촉되어 상기 단위 파이프 조립체를 일정의 비틀림 각도를 가지도록 벤딩하는 단계; 및 상기 벤딩 단계에서 벤딩된 상기 단위 파이프 조립체를 연결하여 만곡부를 갖는 실린더형 덕트를 형성하는 단계를 포함하는 트랜스퍼 덕트 제조방법이 제공된다.
상기 가동성 벤딩 공구는 상기 일정 위치로 이동 가능한 가동축에 회전 가능하게 지지되며 그 외주가 상향 또는 하향으로 기울어지게 형성된 적어도 하나의 벤딩 롤러를 포함하고, 상기 카운터 공구는 상기 일정 위치에 고정적으로 배치되는 고정축에 의해 회전 가능하게 지지되고, 그 외주가 상기 고정축에 대하여 상기 벤딩 롤러의 외주면과 대응되게 경사지게 형성된 적어도 하나의 다이 롤러를 포함하며, 상기 벤딩 롤러를 일정 위치로 이동시켜 상기 단위 파이프 조립체를 일정 곡률 및 일정 비틀림 각도로 벤딩할 수 있다.
상기 벤딩 롤러의 외주면은 상기 가동축에 대하여 상향 또는 하향 경사지게 형성하고, 상기 다이 롤러는 상기 벤딩 롤러의 외주면과 대응되게 경사지게 형성할 수 있다.
상기 벤딩 롤러 및 상기 다이 롤러의 외주면에는 상기 단위 파이프 조립체의 외부 윤곽과 대응하는 홈이 형성될 수 있다.
상기 가동성 벤딩 공구 및 상기 카운터 공구는 상기 단위 파이프 조립체의 상기 비틀림 각도에 따라 경사 각도가 다른 벤딩 경사면 및 카운터 경사면을 갖도록 다양하게 제공되고, 상기 단위 파이프 조립체의 비틀림 각도에 따라 상기 벤딩 롤러 및 상기 다이 롤러가 변경 채용될 수 있다.
상기 파이프는 자동 용접에 의해 결합되어 상기 단위 파이프 조립체를 이룰 수 있다.
상기 자동 용접은 플라즈마 용접 방식에 의할 수 있다.
상기 실린더형 덕트의 내부에는 고온의 유체가 통과할 수 있다.
상기 파이프의 내부에는 상기 고온의 유체를 냉각시키는 냉각제가 관류할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예를 따른 원통형 멤브레인 월 제작 방법을 따르면, 복수의 서브 번들을 자동 용접함에 따라 용접량 감소 및 용접 공차 발생률을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예를 따른 원통형 멤브레인 월 제작 방법을 따르면, 서브 번들을 구성하는 튜브를 적어도 4개로 배치할 수 있어 원통형 멤브레인 월을 제조하기 위한 전체 작업수를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예를 따른 원통형 멤브레인 월 제작 방법을 따르면, 복수의 서브 번들을 결합하여 평판형 패널을 이룬 후 프레스 가압에 의해 일정 곡률의 만곡면을 이루도록 구성함에 따라 작업공수 및 고정 지그의 사용을 단순화할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시 예를 따른 트랜스퍼 덕트 제작 방법을 따르면, 세장부재(단위 파이프 조립체)를 원하는 곡률 반경을 가지도록 구부리는 공정 및 일정 각도로 틸트된 상태로 가공하는 공정을 하나의 공구를 통해 동시에 수행함에 따라 벤딩 작업수를 단순화하고, 벤딩품 치수의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술을 따른 원통형 멤브레인 월 제작 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 기술을 따른 원통형 멤브레인 월 제작 시 턴-버클 채용상태를 도시한 도면이다.
도 3은 종래 기술을 따른 원통형 멤브레인 월 제작 시 지그 채용 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 원통형 멤브레인 월 제작 과정을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예를 따른 원통형 멤브레인 월을 이루는 서브 번들 제작 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실 시 예를 따른 원통형 멤브레인 월을 이루는 패널형 변들 제작 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예를 따른 원통형 멤브레인 월을 이루는 패널형 번들의 만곡 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예를 패널형 번들을 용접하여 원통형 멤브레인 월이 제작되는 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예를 따른 IGCC 발전소의 가스화 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 10는 도 9의 트랜스퍼 덕트의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예를 따른 단위 파이프 조립체의 구성을 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예를 따른 단위 파이프 조립체가 절곡된 상태를 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예를 따른 단위 파이프 조립체의 벤딩 장치를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예를 따른 단위 파이프 조립체 벤딩장치의 구성을 도시한 평면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예를 따른 단위 파이프 조립체 벤딩장치의 동작 상태를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 15의 선 XⅥ-XⅥ을 따른 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예를 따른 트랜스퍼 덕트의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시 예를 따른 단위 파이프 조립체 벤딩장치의 구성을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 원통형 멤브레인 웰 제작 과정을 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 원통형 멤브레인 월 제작 방법은 복수의 튜브를 길이방향을 따라 나란하게 이웃하도록 동일 평면상에 배치한 후 상호 용접하여 복수의 서브 번들을 제작하는 단계(S10), 복수의 서브 번들을 상호 용접하여 복수의 패널형 번들을 제작하는 단계(S30), 복수의 패널형 번들을 프레스 가압하여 일정 곡률의 만곡면을 갖는 복수의 만곡 번들을 제작하는 단계(S50), 및 복수의 만곡 번들을 지그를 통해 상호 용접하는 단계(S70)를 포함한다.
원통형 멤브레인 월은 가스화기, 합성가스 냉각기, 냉각 파이프(quench pipe) 등에 적용될 수 있다. 또한, 산업용이나 난방용으로 사용하는 보일러 등에 채용 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예를 따른 원통형 멤브레인 월을 이루는 서브 번들 제작 상태를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 단계 S10에서, 서브 번들(10)은 적어도 4개의 튜브(11)를 용접하여 제작한다. 튜브(11)들은 길이 방향을 따라 동일 평면상에 나란하게 배치되고, 각 튜브(11)들 사이는 자동용접에 의해 결합된다.
이와 같이 서브 번들(10)을 이루는 튜브(11)의 개수를 적어도 4개로 구성할 수 있어 일정 직경을 갖는 원호형 덕트 형상의 멤브레인 월을 제작함에 있어 서브 번들(10) 간의 상호 용접 공수를 상대적으로 줄일 수 있다.
튜브(11)가 크롬강인 경우, 서브 번들(10)을 이루는 튜브(11)들 간의 결합은 멤브레인 패널 용접 방식(membrane panel welding manner)에 의해 자동 용접될 수 있다.
멤브레인 패널 용접 방식은 멤브레인 바 즉, 튜브(11)들 사이의 간격을 메우는 철판을 이용한다. 튜브(11)들 사이에 멤브레인 바를 설치하고 멤브레인 바의 양 옆면을 용접할 수 있다.
튜브(11)가 합금강인 경우, 서브 번들(10)을 이루는 튜브(11)들 간의 결합은 플라즈마 용접 방식(Plasma welding manner)에 의해 자동 용접될 수 있다.
플라즈마 용접의 원리는 기체가 방전되어 열원 안을 통과할 때, 고온에 의하여 기체의 원자가 전자와 이온으로부터 분리 되어지는 상태를 플라즈마 (초고온기체)라고 말하며, 플라즈마 용접은 방전 아크를 냉각하여 소구경의 수냉 노즐로 팁 끝단까지 아크를 집중시킨다.
아르곤 가스가 고온 아크를 통과하면서 플라즈마로 변화되며, 그 열원은 다른 용접법 보다 열 집중도가 매우 높은 플라즈마 기류를 동반하여 한 줄기의 열원이 되어지므로 침투도가 높고 용접 폭이 좁아 모재에 미치는 열 변형이 적어 뒤틀어짐이 없는 안정적인 용접이 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예를 따른 원통형 멤브레인 월을 이루는 패널형 변들 제작 상태를 도시한 도면이다.
도 4 및 6을 참조하면, 단계 S30에서 패널형 번들(30)을 이루는 상기 서브 번들(10)간의 결합은 자동용접에 의할 수 있다.
튜브(11)가 크롬강으로 제조된 경우, 서브 번들(10)간의 결합은 갠트리 패널 용접 방식(gantry panel welding manner)에 의하여 자동 용접될 수 있다.
갠트리 패널 용접은 하나의 갠트리에 적어도 2 헤드 방식의 대치 구조를 이루어 1명의 작업자가 적어도 2개의 용접선을 동시에 용접할 수 있도록 만들어져 생산성 향상 및 인원절감이 배가되는 효과가 있다.
패널형 번들(30)은 적어도 두 개의 서브 번들(10)이 결합되어 평판형태를 이루도록 구성된다.
원통형 멤브레인 월은 2~4개의 패널형 번들(30)을 포함하도록 제작될 수 있다.
튜브(11)가 합금강인 경우, 서브 번들(10) 간의 결합은 가스 텅스텐 아크 용접 방식(Gas tungstern arc welding manner)에 의하여 자동 용접될 수 있다.
가스 텅스텐 아크 용접은 전극이 소모되지 않는 비용극식 불활성 가스 아크 용접으로, 피복제 및 용제가 불필요하며, 모든 자세로 용접 가능하여 고 능률적이고 용접 품질이 우수한 이점이 있다.
도 4 및 7을 참조하면, 단계 S50에서 패널형 번들(30)은 가압 머신에 의해 가압되어 일정 곡률의 만곡면(51)을 이루는 만곡 번들(50)이 형성된다.
패널형 번들(30)은 튜브(11)의 길이 방향과 직교되는 방향으로 만곡 되도록 가압된다. 즉, 튜브(11)는 원래의 상태를 유지하며 각각의 튜브(30)들이 일정 원호상에 배치되도록 만곡된다.
도 4 및 도 8을 참조하면, 단계 S70에서 만곡 번들(50)은 원통형 지그(70)를 통하여 서로 용접된다.
원통형 지그(70)는 튜브(11)의 길이와 대략 대응된 길이를 갖는 지주(71)와, 지주(71)를 중심으로 튜브(11)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 배치되어 만곡 번들(50)의 패널면과 접촉되는 원형의 지지부재(73)를 포함한다.
원통형 지그(70)는 지면으로부터 일정간격 떨어진 상태로 배치되고 지지부재(73)의 둘레 상에 만곡 번들(50)의 패널면이 접촉 지지되어 만곡 번들(50)간의 상호 용접이 가능하게 된다. 이때, 일단측이 지면 상에 지지되고 타단측이 만곡 번들(50)과 접촉되는 받침부재(75)가 추가로 채용될 수 있다.
상기의 용접 및 프레스 머신의 가압 공정에 있어서, 튜브의 조건, 예컨대 재질, 직경 및 제조하고자 하는 멤브레인 월의 직경 등에 따라서 용접 특성 및 가압 강도를 달리 적용할 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 일 실시 예를 따라 만곡부를 갖는 트랜스퍼 덕트의 제작 방법에 대해서 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예를 따른 IGCC 발전소의 가스화 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 석탄 가스화 복합 발전(IGCC) 기술을 이용한 가스화 장치(81)는 탄화 수소 공급 원료를 예컨대, 산소와 반응시켜 가스 혼합물, 즉 합성 가스로 전환시키는 가스화기(83)와, 가스화기(83)로부터 배출되는 고온의 합성가스를 냉각시켜 고압 스팀 및 중압 스팀을 발생시키는 냉각기(85)를 포함한다.
가스화기(83) 및 냉각기(85)는 트랜스퍼 덕트(90)를 통하여 연결된다. 트랜스퍼 덕트(90)는 다수의 파이프를 길이 방향을 따라 대략 원형으로 연결하여 실린더형 덕트로 이루어진 것으로서 일정 곡률을 가지는 만곡부(91)를 포함할 수 있다.
도 10는 도 9의 트랜스퍼 덕트의 사시도이다.
도 10을 참조하면, 트랜스퍼 덕트(90)는 그 내부에 냉각제가 관류하는 다수의 파이프(92)를 길이 방향을 따라 연결하여 실린더형태로 제작된다. 트랜스퍼 덕트(90)는 대략 그 중앙부에 일정 곡률 반경으로 만곡된 만곡부(91)를 가진다.
이와 같이 트랜스퍼 덕트(90)가 만곡된 형태를 취함에 따라 트랜스퍼 덕트(90)의 파이프(92)는 일정 곡률을 가진다. 또한, 트랜스퍼 덕트(90)의 원주 방향을 따르는 부분, 예컨대 A부분 및 B부분에서 서로 다른 비틀림 각도를 가질 것을 요구한다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예를 따른 단위 파이프 조립체의 구성을 도시한 사시도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시 예를 따른 단위 파이프 조립체가 절곡된 상태를 도시한 사시도이다.
도 11을 참조하면, 파이프는 트랜스퍼 덕트의 작업 공수를 간략화 하기 위하여 파이프(92)의 길이 방향을 따라 핀(93)을 마련하고, 두 개의 파이프(92)를 핀(93)을 매개로 연결하여 단위 파이프 조립체(95)로 제공될 수 있다.
서로 인접하는 핀(93) 사이를 플라즈마 용접기와 같은 자동 용접을 통하여 두 개의 파이프(92)가 연결될 수 있다.
이와 같이 조립된 단위 파이프 조립체(95)는 그 횡단면 윤곽이 마주하는 2개의 장변(S1)과, 마주하는 2개의 단변(S2)을 포함하여 대략적으로 장방형을 이룬다.
도 12를 참조하면, 단위 파이프 조립체(95)는 트랜스퍼 덕트(90)의 만곡부(91)의 곡률과 대응하도록 일정 곡률을 가지도록 벤딩됨과 아울러서, 일정 비틀림 각도를 가지도록 가공되어 제공된다.
단위 파이프 조립체(95)의 비틀림 각도는 적용될 트랜스퍼 덕트의 원주 방향을 따르는 부분에 따라 서로 다르게 가공되어 제공된다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예를 따른 단위 파이프 조립체 벤딩 장치를 도시한 사시도이다.
이하에서 단위 파이프 조립체(95)가 이송되는 방향을 X축, 그와 직교하는 방향을 Y축, X-Y 평면에 대하여 직교하는 방향을 Z축이라 한다.
도 13을 참조하면, 벤딩 장치(100)는 가동성 벤딩 공구(110), 카운터 공구(130), 가동성 벤딩 공구(110) 및 카운터 공구(130)의 사이로 단위 파이프 조립체(95)를 길이 방향으로 미끄러지게 이송시키기 위한 복수의 슬라이더(150), 및 가동성 벤딩 공구(110)를 이동시키는 구동장치(160)를 포함할 수 있다.
가동성 벤딩 공구(110)는 단위 파이프 조립체(95)가 전방으로 이동되는 동안 단위 파이프 조립체(95)가 벤딩되지 않는 비 가공위치로부터 단위 파이프 조립체(95)를 원하는 벤딩 형태로 가공하는 가공위치로 이동하도록 구성될 수 있다.
가동성 벤딩 공구(110)는 Z축과 평행하며, 구동 장치(160))를 통하여 상기 XY평면에서 이동 가능한 가동축(111a, 112a)을 가지는 적어도 하나의 벤딩 롤러(111, 112)를 포함할 수 있다. 가동축(111a, 112a)은 벤딩 롤러(111,112)를 회전 가능하게 지지하여 단위 파이프 조립체(95)가 벤딩 롤러(111,112)의 원주면과 접촉되어 그 길이 방향을 따라 이송 가능하게 지지한다.
카운터 공구(130)는 벤딩 롤러(111,112)와 마주하며 상기 Z축과 평행한 고정축(131a)에 의해 회전 가능하게 지지되는 적어도 하나의 다이 롤러(131)를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 벤딩 롤러(111,112) 및 다이 롤러(131)를 통하여 단위 파이프 조립체(95)는 트랜스퍼 덕트(90)의 만곡부(91)와 대응되는 곡률 반경으로 벤딩될 수 있다.
벤딩 롤러(111,112) 및 다이 롤러(131)의 원주면에는 단위 파이프 조립체(95)의 외부 윤곽(도 3a의 장변(S1)측 형상)과 대응하도록 대략 두 개의 오목부를 갖는 홈(111b, 112b)이 형성될 수 있다.
또한, 벤딩 롤러(111,112)의 원주면은 가동축(111a 112a)에 대하여 일정 각도를 가지도록 경사지게 형성되고, 다이 롤러(131)의 원주면은 벤딩 롤러(111,112)의 원주면과 대응되게 경사지게 형성될 수 있다.
이와 같은 구성을 통하여 단위 파이프 조립체(95)는 일정 곡률로 벤딩되고, 일정 각도의 비틀림을 갖도록 벤딩되는 것이 동시에 수행된다.
벤딩 롤러(111,112) 및 다이 롤러(131)의 원주면의 경사각(a°)은 트랜스퍼 덕트(10)의 원주 방향을 따르는 부분에 따라 요구되는 비틀림 각도에 대응하여 다양하게 제작되어 요구되는 가공 조건에 따라 변경 채용될 수 있다.
본 발명은 이와 같이 일정 곡률 및 비틀림의 2가지의 벤딩 형태를 요구하는 단위 파이프 조립체(95)를 한 번의 공정을 통해 수행하여 작업공수 축소 및 벤딩품의 정확한 치수 확보가 가능토록 개선된 벤딩 공정이 제공된다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예를 따른 단위 파이프 벤딩 장치의 구성을 도시한 평면도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시 예를 따른 단위 파이프 벤딩 장치의 동작 상태를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 세장부재인 단위 파이프 조립체(95)가 추진장치(미도시)를 통하여 전방으로 추진되어 벤딩 롤러(111,112) 및 다이 롤러(131)의 사이로 추진된다. 여기서, 벤딩 롤러(111,112)는 비가공 위치로 배치되어 벤딩 롤러(111,112)의 중심 및 다이 롤러(131)의 중심 사이는 Y축 방향을 따라 소정 거리(D1)를 이룬다.
이러한 상태에서는 단위 파이프 조립체(95)는 벤딩 롤러(111, 112) 및 다이 롤러(131)의 원주면을 따라 접촉되면서 전방으로 슬라이딩되며, 단위 파이프 조립체(95)의 변형은 이루어지지 않는다.
도 15를 참조하면, 단위 파이프 조립체(95)가 일정 거리만큼 전방으로 전진하면 구동장치(160)가 구동되어 벤딩 롤러(111,112)가 XY평면에서 화살표 A를 따라 직선 이동된다.
그 결과, 벤딩롤러(111,112) 및 다이 롤러(131)의 중심간의 거리는 D2를 가진다. 거리 D2는 거리 D1에 비하여 짧게되고, 단위 파이프 조립체(111,112)는 일정 곡률로 벤딩된다.
도 16은 도 15의 선 XⅥ-XⅥ을 따른 단면도이다.
도 16을 참조하면, XY평면과 직교하는 Z축에 대하여 단위 파이프 조립체(95)의 장변축(L)이 일정 각도(α°)로 기울어진 상태로 가압되어 이송되도록 벤딩 롤러(111)의 원주면은 기울어지게 형성되고, 다이 롤러(131)의 원주면은 벤딩 롤러(111)의 원주면과 대응하게 기울어지게 형성되고, 그 기울어진 원주면상에 홈(112b, 131b)이 형성된다.
단위 파이프 조립체(95)의 장변측 표면, 즉 한 쌍의 파이프가 나란하게 배치된 단위 파이프 조립체(95)의 외부 윤곽이 홈(111a, 131a)에 접촉되어 기울어진 상태로 이송 가능하게 지지된다.
이와 같이 기울어진 상태에서 벤딩 롤러(111,112)가 XY평면에서 대략 다이 롤러(131)와 근접되는 방향(화살표 A방향)으로 이동되면 단위 파이프 조립체(95)는 일정의 비틀림 각도 및 일정 곡률을 가지며 벤딩 처리된다.
그 결과, 단위 파이프 조립체(95)를 일정 곡률로 벤딩하는 것과 기울어진 상태로 비틀림 가공하는 것이 동시에 이루어진다.
도 16에서 벤딩 롤러(112)가 그 원주면이 상향 경사지게 형성되어 대략 사다리꼴을 이루고, 다이 롤러(113)가 벤딩 롤러(112)에 대응하여 역사다리꼴을 이루는 것이 도시된다.
벤딩 롤러(112) 및 다이 롤러(113)의 형상은 그 반대가 될 수 있으며, 원주면의 경사각도 다양하게 형성될 수 있다. 이러한 구성을 통하여 트랜스퍼 덕트(90)의 원주 방향을 따라 비틀림 각도가 다르게 적용되는 단위 파이프 조립체(95)에 따라 벤딩 롤러(112) 및 다이 롤러(113)를 변경하여 채용하여 벤딩할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예를 따른 트랜스퍼 덕트의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17을 참조하면, 덕트 제조 방법은 단위 파이프 조립체 형성 단계(S110), 단위 파이프 조립체 추진 단계(S130), 단위 파이프 조립체 벤딩 단계(S150), 및 단위 파이프 조립체를 연결하여 만곡부를 갖는 실린더형 덕트를 형성하는 단계(S170)를 포함한다.
도 11 및 도 17을 참조하면, 단위 파이프 조립체 형성 단계(S110)는 길이 방향을 따라 핀(93)이 마련된 두 개의 파이프(92)를 준비하고, 파이프(92)를 길이 방향을 따라 나란하게 배치한 후 핀(93) 사이를 자동 용접, 예컨대 플라즈마 용접 방식에 의해 연결하는 것을 포함한다.
도 13 및 도 17을 참조하면, 단위 파이프 조립체 추진 단계(S130)는 추진장치(미도시)를 통하여 단위 파이프 조립체(95)를 가동성 벤딩 공구(110)와 가동성 벤딩 공구(110)의 맞은편에 고정적으로 배치된 카운터 공구(130) 사이로 추진하는 것을 포함한다. 여기서, 단위 파이프 조립체(95)는 슬라이더(150)와 접촉되어 미끄러지면서 그 길이 방향을 따라 전방으로 이동한다.
도 14, 도 15 및 도 17을 참조하면, 단위 파이프 조립체 벤딩 단계(S150)는 단위 파이프 조립체(95)가 전방으로 이동되는 동안 가동성 벤딩 공구(110)인 벤딩 롤러(111, 112)가 상기 단위 파이프 조립체(95)가 벤딩되지 않는 위치(도 14의 상태)로부터 상기 단위 파이프 조립체가 원하는 벤딩 형태로 가공되는 가공위치로 상기 가동성 벤딩 공구가 이동(도 15의 상태)되어 단위 파이프 조립체(95)가 원하는 곡률 반경으로 벤딩된다.
즉, 벤딩 롤러(111,112)의 지지축(111,112)이 단위 파이프 조립체(95)의 길이 방향축(X)과 길이 방향축(X)과 직교하는 Y축에 의해 형성된 XY평면상에서 화살표 A방향으로 이동된다. 이때, 카운터 공구(130)를 구성하는 다이 롤러(131)는 일정 위치에서 고정됨에 따라 단위 파이프 조립체(15)는 벤딩 롤러(111,112) 및 다이 롤러(131)의 원주면을 타고 슬라이딩 되면서 일정 곡률로 벤딩된다.
도 16을 참조하면, 가동성 벤딩 공구(110)를 구성하는 벤딩 롤러(111, 112)의 원주면 및 카운터 공구(130)를 이루는 다이 롤러(131)의 원주면이 경사지게 형성되고, 그 경사면에 단위 파이프 조립체(95)의 장변측 표면의 형상과 대응하는 홈(111b, 112b, 131b)이 각각 형성된다. 그 결과 단위 파이프 조립체(95)는 단위 파이프 조립체(95)의 장변축(L)이 XY평면과 직교하는 Z축에 대하여 일정 각도(α°)로 경사진 상태로 전방으로 이송되면서 벤딩 롤러(111,112)에 의해 대략 Y축 방향으로 가압된다.
따라서, 단위 파이프 조립체(95)는 일정 곡률로 만곡되게 벤딩되는 것과 그 횡단면의 장변축이 상기 X축 및 상기 X축과 직교하는 Y축에 의해 형성된 XY평면에 대하여 직교하는 Z축에 대하여 일정각도를 기울어진 상태로 벤딩되는 것이 동시에 수행된다.
이와 같이 단위 파이프 조립체(95)는 일정 곡률로 만곡되는 것과, 틸트된 상태로 가공되는 것이 동시에 이루어져 공정수가 단축되고, 단위 파이프 조립체(95)의 치수를 정확하게 확보할 수 있게 된다.
도 10 및 도 17을 참조하면, 덕트 형성 단계(S170)는 일정 곡률로 구부러짐과 동시에 그 횡단면의 장변축(L)이 기울어진 상태로 벤딩된 단위 파이프 조립체(95)를 길이 방향을 따라 연결하여 만곡부(91)를 갖는 실린더형 덕트(90)를 형성하는 것을 포함한다.
실린더형 덕트(90)는 도 10에 도시된 바와 같이 원형의 형태로 단위 파이프 조립체(95)를 배치하면서 단위 파이프 조립체(95)의 길이 방향 측으로 서로 이웃하게 배치하여 연결하는 것에 의해 완성된다. 따라서, 단위 파이프 조립체(95)의 기울어짐 각도는 덕트(90)를 이루는 위치에 따라 변경 적용됨이 바람직하다.
이를 위하여, 원주면의 경사 각도가 다르게 설정된 또 다른 벤딩 롤러 및 다이 롤러를 가변 적용할 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 실시 예를 따른 단위 파이프 조립체 벤딩 장치의 구성을 도시한 평면도이다.
도 18을 참조하면, 단위 파이프 조립체 벤딩 장치(200)는 가동성 벤딩 공구(210) 및 카운터 공구(230)를 포함한다.
가동성 벤딩 공구(210)는 단위 파이프 조립체(95)와 접촉되어 자전 됨과 동시에 그 지지축(211a)이 XY평면 상에서 일정 각도(β°)로 회전 가능케 배치되는 벤딩 롤러(210)를 포함할 수 있으며, 카운터 공구(230)는 벤딩 롤러(210)의 맞은편 쪽에 고정적으로 배치되어 단위 파이프 조립체(95)를 그 외주면에서 미끄러짐 가능케 지지하는 다이 롤러(231)를 포함할 수 있다.
단위 파이프 조립체 벤딩 장치(200)는 단위 파이프 조립체(95)를 그 길이 방향축(X)과 직교하는 Y축 방향으로 가압하여 지지하는 접촉 롤러(240)를 더 포함할 수 있다.
벤딩 롤러(210), 다이 롤러(230) 및 접촉 롤러(240)의 원주면은 경사지게 형성되어 단위 파이프 조립체(95)가 틸팅된 상태로 일정 곡률 반경을 가지며 벤딩되도록 구성된다. 이러한 구조는 도 16과 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
상술한 바와 같이 본 발명을 따르는 벤딩 장치는 단위 파이프 조립체를 일정 곡률 반경을 가짐과 동시에 틸트된 상태로 벤딩할 수 있는 모든 형태의 가동성 벤딩 공구 및 카운터 공구를 포함할 수 있다.
위의 설명에서, 단위 파이프 조립체를 벤딩하는 장치 및 방법을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정된 것은 아니다. 단위 파이프 조립체(95)를 대신하여 세장 부재가 채용될 수 있다.
세장 부재는 그 횡단면에 비하여 직교되는 축 방향을 따라 길이가 길게 제작된 모든 부재를 의미하는 것으로서, 단일의 파이프를 포함할 수 있다. 또한 세장 부재는 로드(Rod), 바(Bar)와 같은 모든 부재를 포함할 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술하는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

Claims (28)

  1. 복수의 튜브를 길이 방향을 따라 나란하게 이웃하도록 배치한 후 상호 용접하여 복수의 서브 번들을 제작하는 단계:
    상기 복수의 서브 번들을 용접하여 복수의 패널형 번들을 제작하는 단계;
    상기 복수의 패널형 번들을 프레스 가압하여 일정 곡률의 만곡면을 갖는 복수의 만곡 번들을 형성하는 단계; 및
    상기 복수의 만곡 번들을 지그를 이용하여 상호 용접하는 단계
    를 포함하는 원통형 멤브레인 월 제작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패널형 번들은 상기 튜브의 길이 방향이 상기 원통형 멤브레인 월의 길이방향과 나란하도록 만곡된 원통형 멤브레인 월 제작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서브 번들은 적어도 4개의 튜브를 용접하여 제작되는 원통형 멤브레인 월 제작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원통형 멤브레인 월은 2개 내지 4개의 패널형 번들로 제작되는 원통형 멤브레인 월 제작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서브 번들을 이루는 상기 튜브들 간의 결합은 자동용접에 의하는 원통형 멤브레인 월 제작 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 튜브가 크롬강인 경우 상기 서브 번들을 이루는 상기 튜브들 간의 결합은 멤브레인 패널 용접 방식(Membrane panel welding manner)에 의하는 원통형 멤브레인 월 제작 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 튜브가 합금강인 경우 상기 서브 번들을 이루는 상기 튜브들 간의 결합은 플라즈마 용접 방식 (Plasma welding manner)에 의하는 원통형 멤브레인 월 제작 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패널형 번들을 이루는 상기 서브 번들간의 결합은 자동용접에 의하는 원통형 멤브레인 월 제작방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 튜브가 크롬강인 경우, 상기 서브 번들간의 결합은 갠트리 패널 용접 방식(Gantry panel welding manner)에 의하는 원통형 멤브레인 월 제작 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 튜브가 합금강인 경우, 상기 서브 번들 간의 결합은 가스 텅스텐 아크 용접 방식(Gas tungsten arc welding manner)에 의하는 원통형 멤브레인 월 제작방법.
  11. 그 중앙부에 만곡부를 갖는 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치에 있어서,
    상기 파이프가 이동되는 동안 일정 위치로 이동하여 상기 파이프를 일정 곡률을 가지도록 가압하는 가동성 벤딩 공구; 및
    상기 가동성 벤딩 공구의 맞은편 쪽에 고정적으로 배치되어 상기 파이프를 지지하는 카운터 공구를 포함하며,
    상기 가동성 벤딩 공구는 상기 파이프를 일정의 비틀림 각도로 가공하도록 상기 파이프의 길이 방향측 표면과 슬라이딩 가능케 접촉되는 벤딩 경사면을 포함하고,
    상기 카운터 공구는 상기 벤딩 경사면과 대응된 카운터 경사면을 포함하는 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가동성 벤딩 공구는 구동 장치를 통하여 이동 가능한 가동축에 의해 지지되는 적어도 하나의 벤딩 롤러를 포함하는 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 카운터 공구는 상기 벤딩 롤러와 마주하며 일정 위치로 고정된 고정축에 의해 회전가능케 지지되는 적어도 하나의 다이 롤러를 포함하는 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 벤딩 경사면은 상기 벤딩 롤러의 외주를 따라 상기 가동축에 대하여 일정 각도로 하향 또는 상향 경사지게 형성되고,
    상기 카운터 경사면은 상기 다이 롤러의 외주를 따라 상기 가동 경사면과 대응되게 경사지게 형성된 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 벤딩 경사면 및 상기 카운터 경사면에는 상기 파이프의 외부 윤곽에 대응하는 홈이 형성된 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 가동성 벤딩 공구는 일정 간격을 두고 배치된 두 개의 벤딩 롤러를 포함하고,
    상기 카운터 공구는 상기 두 개의 벤딩 롤러와 마주하며 상기 두 개의 벤딩 롤러 사이에 배치된 하나의 다이 롤러를 포함하고,
    상기 벤딩 롤러는 상기 벤딩 롤러의 중심 및 상기 벤딩 롤러의 중심과의 거리가 좁아지게 직선 이동하도록 구성된 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 가동성 벤딩 공구는 상기 가동축이 일정 각도로 회전 이동 가능케 베치된 하나의 벤딩 롤러를 포함하고,
    상기 카운터 공구는 벤딩 롤러의 맞은편 쪽에 고정적으로 배치된 다이롤러를 포함하고,
    상기 벤딩 롤러의 일측에 고정적으로 배치되어 상기 파이프를 지지하는 접촉 롤러를 더 포함하는 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    서로 다른 벤딩 경사면 및 카운터 경사면을 가지는 복수의 가동성 벤딩 공구 및 상기 카운터 공구가 구비되어 상기 상기 파이프가 요구하는 상기 비틀림 각도에 따라 변경 채용되도록 구성된 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치.
  19. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파이프는 핀을 매개로 길이 방향을 따라 연결된 한 쌍의 파이프를 포함하는 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치.
  20. 한 쌍의 파이프를 핀을 매개로 길이 방향을 따라 연결하여 단위 파이프 조립체를 형성하는 단계;
    상기 단위 파이프 조립체를 가동성 벤딩 공구 및 카운터 공구 사이로 추진하는 단계;
    상기 가동성 벤딩 공구를 일정 위치로 이동시켜 상기 단위 파이프 조립체를 일정 곡률로 가압함과 동시에 상기 가동성 공구 및 상기 카운터 공구에 마련된 경사면에 의해 상기 단위 파이프 조립체의 표면이 접촉되어 상기 단위 파이프 조립체를 일정의 비틀림 각도를 가지도록 벤딩하는 단계; 및
    상기 벤딩 단계에서 벤딩된 상기 단위 파이프 조립체를 연결하여 만곡부를 갖는 원통형 덕트를 형성하는 단계
    를 포함하는 트랜스퍼 덕트 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 가동성 벤딩 공구는 상기 일정 위치로 이동 가능한 가동축에 회전 가능하게 지지되며 그 외주가 상향 또는 하향으로 기울어지게 형성된 적어도 하나의 벤딩 롤러를 포함하고,
    상기 카운터 공구는 상기 일정 위치에 고정적으로 배치되는 고정축에 의해 회전가능하게 지지되고, 그 외주가 상기 고정축에 대하여 상기 벤딩 롤러의 외주면과 대응되게 경사지게 형성된 적어도 하나의 다이 롤러를 포함하며,
    상기 벤딩 롤러를 일정 위치로 이동시켜 상기 단위 파이프 조립체를 일정 곡률 및 일정 비틀림 각도로 벤딩하는 트랜스퍼 덕트 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 벤딩 롤러의 외주면은 상기 가동축에 대하여 상향 또는 하향 경사지게 형성하고,
    상기 다이 롤러는 상기 벤딩 롤러의 외주면과 대응되게 경사지게 형성하는 트랜스퍼 덕트의 제조 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 벤딩 롤러 및 상기 다이 롤러의 외주면에는 상기 단위 파이프 조립체의 외부 윤곽과 대응하는 홈이 형성되는 트랜스퍼 덕트의 제조 방법.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 가동성 벤딩 공구 및 상기 카운터 공구는 상기 단위 파이프 조립체의 상기 비틀림 각도에 따라 경사 각도가 다른 벤딩 경사면 및 카운터 경사면을 갖도록 다양하게 제공되고,
    상기 단위 파이프 조립체의 비틀림 각도에 따라 상기 벤딩 롤러 및 상기 다이 롤러가 변경 채용되는 트랜스퍼 덕트의 제조 방법.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 한 쌍의 파이프는 자동 용접에 의해 결합되어 상기 단위 파이프 조립체를 이루는 트랜스퍼 덕트의 제조 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 자동 용접은 플라즈마 용접 방식에 의하는 트랜스퍼 덕트의 제조 방법.
  27. 제20항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실린더형 덕트의 내부에는 고온의 유체가 통과하는 트랜스퍼 덕트의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 파이프의 내부에는 상기 고온의 유체를 냉각시키는 냉각제가 관류하는 트랜스퍼 덕트의 제조 방법.
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