KR101103160B1 - 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법 및커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의품질 평가 방법 - Google Patents

액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법 및커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의품질 평가 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법 및 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법에 관한 것으로, 액화천연가스 운반선의 화물창을 구성하며 14mm 이상의 두께를 가지고 배면이 도장(塗裝)처리된 탄소강판(carbon steel plate)에 커플러 베이스 소켓을 용접함에 있어서, 1.5~3.3mm 두께를 가지는 텅스텐 전극봉을 사용하여 불활성 가스의 실드 조건에서 이루어지며, 용접 전류 170~180A, 속도 2.5~3.3mm/sec, 수직방향을 기준으로 작업각 38~42°, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 전극봉의 팁까지의 수직간격(H) 1.3~1.7mm, 수평간격(W) 0.12~0.14mm로 용접을 수행하는 것을 기술적 요지로 하여, GTT 승인 조건을 안정적으로 만족하도록 커플러 베이스 소켓을 화물창에 용접함에 있어서, 배면부에 형성된 도장도막의 손상이 발생되지 않아 도장도막의 보수작업을 추가로 거칠 필요가 없도록 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법 및 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법에 관한 것이다.
액화천연가스 운반선, 화물창, 커플러 베이스 소켓, 용접, 도장, 도막

Description

액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법 및 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법{welding method of coupler base socket of liquefied natural gas carrier and appraisal method of coating layer at opposite side of coupler base socket welding part}
본 발명은 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법 및 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액화천연가스 운반선의 화물창 내부에 커플러 베이스 소켓을 용접 시, 용접이 이루어지는 부분의 배면부에 형성된 도장도막의 열손상을 최소화할 수 있는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법 및 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법에 관한 것이다.
해수 또는 청수에 침적되어 있는 선박의 철재 표면을 부식으로부터 보호하고, 끊임없는 해수의 비말 접촉 및 자외선에 폭로된 철재 표면을 부식으로부터 보호하며, 선저 부위의 해양 생물 부착에 의한 오손을 방지하고 경제적인 운항을 하기 위 해서 선박의 종류와 각 부위의 특성에 따른 적절한 도장 사양 선택과 도장 시공이 이루어지고 있다.
일반적으로 액화천연가스 운반선(LNG선, liquefied natural gas 船)의 화물창(cargo containment) 내부에 커플러 베이스 소켓(coupler base socket)을 용접하는 경우, 용접열로 인해 커플러 베이스 소켓의 용접이 이루어지는 면의 배면부인 발라스트 탱크(WBT, water ballast tank)에 형성된 도장도막이 열손상(burn damage)을 받게 된다.
이에 따라, 도장 완료된 블럭에 커플러 베이스 소켓을 용접한 후에는, 도장도막의 열손상 발생부위를 적절히 보수(repair)하고 재(再)도장 작업을 하는 번거로운 과정을 추가로 거치고 있으며, 도장도막에 열손상이 발생하는 자체를 원천적으로 방지하기 위해 선체 블럭(block)을 조립하는 단계에서 먼저 커플러 베이스 소켓을 용접한 이후에 도장 작업을 진행하는 경우도 있으나, 30m의 사이즈를 가지는 대형 블럭을 작업할 수 있는 대형의 겐트리 크레인(gentry crane)과 육상 작업장이 필요하여 이러한 작업조건을 갖춘 조선소에서만 한정적으로 적용가능하다는 문제점이 있었다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, GTT 승인 조건을 안정적으로 만족하도록 커플러 베이스 소켓을 화물창에 용접함에 있어서, 배면부에 형성된 도장도막의 손상이 발생되지 않아 도장도막의 수리작업을 추가로 거칠 필요가 없도록 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법 및 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 액화천연가스 운반선의 화물창을 구성하며 14mm 이상의 두께를 가지고 배면이 도장(塗裝)처리된 탄소강판(carbon steel plate)에 커플러 베이스 소켓을 용접함에 있어서, 1.5~3.3mm 두께를 가지는 텅스텐 전극봉을 사용하여 불활성 가스의 실드 조건에서 이루어지며, 용접 전류 170~180A, 속도 2.5~3.3mm/sec, 수직방향을 기준으로 작업각 38~42°, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 전극봉의 팁까지의 수직간격(H) 1.3~1.7mm, 수평간격(W) 0.12~0.14mm로 용접을 수행하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법을 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 커플러 베이스 소켓은, 스테인레스로 이루어지며, 상기 탄소강판에 접속된 상태로 용접이 이루어지는 일단부의 최외곽이 44~40mm의 직경을 가지는 원형의 형상을 가지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 전극봉의 팁이 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계를 향하도록 지속적으로 방향을 전환하면서, 상기 커플러 베이스 소켓의 원형 단부형상을 따라 원형경로로 용접토치를 이동시키며 용접이 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 용접 진행방향을 기준으로 하여 상기 전극봉이 상기 커플러 베이스 소켓측으로 95~150°의 수평각도로 기울어진 상태를 유지하면서 용접이 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 상기 탄소강판측으로의 너비(La) 1.8mm이상, 상기 커플러 베이스 소켓이 접합되는 일면으로부터의 너비(P) 0.7mm이상, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 45°방향으로의 너비(R)이 1.8mm이상인 용입 형상을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 상기 탄소강판측으로의 너비(La) 2.8~3.8mm, 상기 커플러 베이스 소켓이 접합되는 일면으로부터의 너비(P) 0.7~0.85mm, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 45°방향으로의 너비(R)이 1.6~2.6mm인 용입 형상을 형성하는 것도 바람직하다.
그리고, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접부는, 350vickers 이하의 비커스 경도, 20sec동안 200daN 이상을 견디는 인장강도에 해당되는 용접강도를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접부는, 250~275vickers의 비커스 경도, 50sec동안 2300~2600daN을 견디는 인장강도에 해당되는 용접강도를 가지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 탄소강판의 배면에 형성되어 용접열의 영향을 받은 도장도막은, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접부 및 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계 내부에 해당되는 영역상에서 기포발생이 없는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄소강판의 배면에 형성되어 용접열의 영향을 받은 도장도막은, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접부 및 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계 내부에 해당되는 영역상에서 상기 탄소강판으로부터 상기 도장도막을 이격시키는 방향으로 압력을 부여하여 5~15Mpa의 부착강도를 구현하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 탄소강판의 배면에 형성되어 용접열의 영향을 받은 도장도막은, 해수에 침적시킨 상태에서 블리스터(blister) 및 러스트(rust) 발생정도에 따라 5단계로(No.2 ,4, 6, 8, 10) 비례 구분하여 5단계 이상(No.10)에 해당되는 블리스터 및 러스트 발생 상태를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 액화천연가스 운반선의 화물창을 구성하며 14mm 이상의 두께를 가지고 배면이 도장(塗裝)처리된 탄소강판(carbon steel plate)에 커플러 베이스 소켓을 용접한 후, 도장도막의 품질을 판단함에 있어서, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계 내부에 해당되는 영역상에서 기포발생 여부를 육 안으로 확인하는 육안 확인 조건과, 상기 탄소강판으로부터 상기 도장도막을 이격시키는 방향으로 압력을 부여하여 5~15Mpa의 부착강도를 가지는지를 확인하는 부착성 확인 조건과, 해수에 침적시킨 상태에서 블리스터 및 러스트 발생 정도에 따라 5단계로 비례 구분(No.2 ,4, 6, 8, 10) 하여 5단계 이상(No.10)에 해당되는 블리스터 및 러스트 발생 상태를 가지는지를 확인하는 내해수성 확인 조건을, 모두 만족하면 도막 손상이 없다고 판단하는 것을 특징으로 하는 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법을 따른 기술적 요지로 한다.
그리고, 상기 도장도막은, 에폭시 수지를 주성분으로 하는 도료를 다중 도포하여 250~350㎛ 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 커플러 베이스 소켓을 용접함에 있어서, 용입형상, 경도, 인장강도에 대하여 LNG선의 멤브레인 방식 구조설계의 표준인 GTT(프랑스 GTT 선급) 승인 조건을 안정적으로 만족하면서도, 커플러 베이스 소켓의 용접으로 인해 용접이 이루어지는 판재의 배면부에 형성된 도장도막의 도장품질 또한 안정적으로 확보할 수 있는 용접 조건을 제시한다는 효과가 있다.
액화천연가스 운반선 최소 두께인 14mm 이상의 두께를 가지면서 배면이 도장 처리된 판재상에 커플러 베이스 소켓을 용접함에 있어서, 용접품질에 대한 GTT 승인 조건을 모두 충족하면서도 도장도막이 열손상되는 정도를 최소화할 수 있는 용접 조건을 제시함으로써, 안정적이고 균일한 용접품질과 도장품질을 구현함에 따른 신뢰성을 확보할 수 있으며, 용접 후 도장도막의 보수작업을 추가로 거칠 필요가 없어 생산성 및 작업효율을 보다 향상시킬 수 있다는 다른 효과가 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법 및 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법을 다음의 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 커플러 베이스 소켓의 표준 형상 및 치수를 도시한 요부종단면도이고, 도 2는 커플러 베이스 소켓 용접부의 요부종단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 시험과정에서 사용된 용접기의 전류, 전압 제어관련 사양을 표시한 표이고, 도 4는 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 시험과정에서 사용된 용접 토치의 사양을 표시한 표이다.
그리고, 도 5는 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 방법에 적용되는 용접토치 내지 전극봉의 작업각을 표시한 사진이고, 도 6은 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 방법에 적용되는 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 전극봉의 팁까지의 거리를 표시한 사진이며, 도 7은 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 방법에 적용되는 용접 진행방향에 대한 전극봉의 수평각도를 표시한 사진이다.
또한, 도 8은 용입형상에 대한 GTT승인 조건과 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 방법에 의한 테스트 결과를 비교하고자 도시한 표이고, 도 9는 본 발 명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 방법의 적용 결과로서 용접열의 영향을 받은 도장도막의 도장품질 테스트 결과를 도시한 표이다.
본 발명에 따른 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법은, 액화천연가스 운반선(LNG선, liquefied natural gas 船)의 화물창(cargo containment)을 구성하며 14mm 이상의 두께를 가지고 배면이 도장(塗裝)처리된 탄소강판(carbon steel plate)에 커플러 베이스 소켓(coupler base socket)을 GTT 승인 조건을 안정적으로 만족하도록 용접함에 있어서, 용접이 이루어지는 부분의 배면부에 형성된 도장도막의 열손상을 방지할 수 있는 용접 방법에 관한 것이다.
액화천연가스 운반선의 화물창(NO96 type)을 구성하는 상기 탄소강판은 14T(두께 14mm), 15T(두께 15mm), 16T(두께 16mm), 19T(두께 19mm) 및 그 이상 두께의 철판이 사용되며, 상기 커플러 베이스 소켓은 스테인레스로 이루어지며, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 탄소강판에 접속된 상태로 용접이 이루어지는 일단부의 최외곽이 44~40mm의 직경을 가지는 원형의 형상을 가지고, 높이 30mm, 내경 24mm인 부분을 가지는 표준 형상 및 치수를 가진다.
상기 탄소강판(carbon steel plate)에 상기 커플러 베이스 소켓을 용접하는 시험 진행을 위하여, 액화천연가스 운반선의 화물창(NO96 type)을 구성하는 상기 탄소강판 중 가장 얇은 두께인 14T를 시편으로 선정하고, 시편의 일측면에 발라스트 탱크(WBT, water ballast tank)용 도료를 도장한 후 경화시켜 도장도막을 형성한다.
상기 도장도막은 에폭시 수지를 주성분으로 하는 도료를, 150㎛(±25㎛)두께로 2차례 코팅하는 것과 같은 방식으로, 다중 도포에 의해 선박의 철재 표면을 부식으로부터 안전하게 보호할 수 있는 250~350㎛의 두께로 형성시키는 것이 바람직하며, 도장도막을 형성한 후, 용접기를 사용하여 상기 커플러 베이스 소켓을 시편에 용접한다.
용접 후, 용접이 이루어지는 시편의 일측부의 반대면인 배면부에 형성된 도장도막의 상태를 확인하고, 도장도막의 손상이 없으면, 도 2에 도시된 바와 같이 용접부를 종방향으로 절단하여 그 단면을 확인하여 용접부의 용입형상, 경도, 인장강도가 GTT 승인 조건을 만족하는지 확인하게 되며, 용입 형상, 경도, 인장강도가 불량하여 GTT 승인 조건을 만족시키지 못하면 도장도막의 손상이 발생되지 않도록 하는 조건 내에서 용접 조건을 지속적으로 변화시키면서 GTT 조건을 만족하는 새로운 용접 조건을 개발하게 된다.
상기와 같이 용접 시험을 수행함에 있어서는, 도 3에 기재된 바와 같은 제어반 사양을 가지는 주식회사 파워웰(www.powwel.com)의 모델명 ST300AH의 DC TIG 용접기를 사용하고, 도 4에 기재된 바와 같은 사양을 가지는 용접토치를 사용하며, 고온에서 금속과 반응하지 않는 불활성 가스(Ar, He 등)의 실드 조건에서 1.5~3.3mm 두께를 가지는 텅스텐 전극봉을 사용하여 용접을 수행하였다.
도 1에 도시된 바와 같은 원주형 구조를 가지는 상기 커플러 베이스 소켓과 탄소강판간의 최외곽 경계를 전체적으로 균일한 품질로 용접함에 있어서는, 상기 전극봉의 팁이 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계를 향하도록 지 속적으로 방향을 전환하면서, 상기 커플러 베이스 소켓의 원형 단부형상을 따라 원형경로로 용접토치를 이동시키며 용접하게 된다.
상기와 같은 원형경로 및 방향으로 용접토치를 자동이동시키는 용접 캐리지는 당 업계에 다수가 공지되어 있으며, 작업조건, 환경, 여건 등에 따라 다수의 공지기술 중 적정한 것을 선택 적용하는 것이 바람직하므로, 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않으며, 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기와 같은 시험과정을 반복적으로 거쳐, 본 발명에서는 용접 전류 170~180A, 속도 2.5~3.3mm/sec, 수직방향을 기준으로 작업각 38~42°, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 전극봉의 팁까지의 수직간격(H) 1.3~1.7mm, 수평간격(W) 0.12~0.14mm로 용접을 수행하면, GTT 승인 조건을 안정적으로 만족하도록 탄소강판과 커플러 베이스 소켓을 용접하면서도, 용접이 이루어지는 부분의 배면부에 형성된 도장도막의 열손상 또한 안정적으로 방지할 수 있다는 것을 확인하였다.
그리고, 상기와 같은 원형경로 및 방향으로 용접토치를 이동시킴에 있어서는, 상기 용접토치의 이동이 이루어지고 있는 용접 진행방향을 기준으로 하여 상기 전극봉이 상기 커플러 베이스 소켓측으로 95~150°의 수평각도로 기울어진 상태를 유지하면서 용접이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
도 5에는 본 발명에 따른 용접 방법이 제시하는 작업각 38~42°이 설명되어 있으며, 도 6에는 전극봉의 팁까지의 수직간격(H) 1.3~1.7mm와, 수평간격(W) 0.12~0.14mm이 설명되어 있고, 도 7에는 용접 진행방향을 기준으로 한 용접토치 및 전극봉의 수평각도 95~150°가 설명되어 있다.
상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접품질에 대한 GTT 승인 조건은, 도 8에 기재된 바와 같이, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 상기 탄소강판측으로의 너비(La) 1.8mm이상, 상기 커플러 베이스 소켓이 접합되는 일면으로부터의 너비(P) 0.7mm이상, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 45°방향으로의 너비(R)이 1.8mm이상인 용입 형상을 가지며, 350vickers 이하의 비커스 경도, 20sec동안 200daN 이상을 견디는 인장강도에 해당되는 용접강도를 가지는 것이다.
본 발명에 따른 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접방법에 의하면, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 상기 탄소강판측으로의 너비(La) 2.8~3.8mm, 상기 커플러 베이스 소켓이 접합되는 일면으로부터의 너비(P) 0.7~0.85mm, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 45°방향으로의 너비(R)이 1.6~2.6mm인 용입 형상과, 250~275vickers의 비커스 경도, 50sec동안 2300~2600daN을 견디는 인장강도에 해당되는 용접강도를 구현하게 되며, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접품질에 대한 GTT 승인 조건을 안정적으로 만족하게 된다.
상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접 과정에서 상기 탄소강판의 배면에 형성되어 용접열의 영향을 받게되는 도장도막의 열손상(burn damage) 여부를 평가함에 있어서는, 육안으로 기포발생 상태를 확인하는 과정, 도장도막에 이격압력을 부여하며 부착성을 확인하는 과정, 해수에 침적시킨 상태로 도장도막의 블리스 터(blister) 및 러스트(rust) 발생정도를 확인하는 과정을 통합적으로 거쳐 도장도막의 손상 여부를 판단한다.
육안으로 기포발생 상태를 확인함에 있어서는, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접부 및 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계 내부에 해당되는 영역상에서 기포발생 여부를 확인하며, 여기서 기포발생 영역이라 함은 기포가 도장도막 내측에서 생성됨에 따라 도장도막 표면에 미세한 요철이 형성된 영역을 말한다.
도장도막에 이격압력을 부여하며 부착성을 확인함에 있어서는, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접부 및 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계 내부에 해당되는 영역상에서 상기 탄소강판으로부터 상기 도장도막을 이격시키는 방향으로 압력을 부여하여 5~15Mpa(일반적인 에폭시 도료의 부착강도인 5Mpa을 기준으로 함)의 부착강도를 구현하는지를 확인하게 된다.
해수에 침적시킨 상태로 도장도막의 블리스터 및 러스트 발생정도를 확인함에 있어서는, 도장도막을 해수에 침적시킨 상태에서 기포, 부식발생 정도에 따라 그 정도를 5단계로 비례 구분(No.2 ,4, 6, 8, 10) 하고, 상기 도장도막의 블리스터 및 러스트 발생 정도가 높을수록 낮은 수치의 단계에 포함된다고 설정하여, 5단계 이상(No.10)에 해당되는 블리스터 및 러스트 발생 상태를 가지는지를 확인하게 된다.(시험 규격 : ASTM D 610 & D 714)
본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법은 상기와 같은 방법으로 도장도막의 품질을 평가하는 것에 관한 것으 로, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계 내부에 해당되는 영역상에서 기포발생 여부를 육안으로 확인하는 육안 확인 조건과, 상기 탄소강판으로부터 상기 도장도막을 이격시키는 방향으로 압력을 부여하여 5~15Mpa의 부착강도를 가지는지를 확인하는 부착성 확인 조건과, 해수에 침적시킨 상태에서 블리스터 및 러스트 발생 정도에 따라 5단계로 비례 구분(No.2 ,4, 6, 8, 10) 하여 5단계 이상(No.10)에 해당되는 블리스터 및 러스트 발생 상태를 가지는지를 확인하는 내해수성 확인 조건을, 모두 만족하면 도막 손상이 없다고 판단한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법 및 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법에 의하면, 커플러 베이스 소켓을 용접함에 있어서, 용입형상, 경도, 인장강도에 대하여 LNG선의 멤브레인 방식 구조설계의 표준인 GTT(프랑스 GTT 선급) 승인 조건을 안정적으로 만족하면서도, 커플러 베이스 소켓의 용접으로 인해 용접이 이루어지는 판재의 배면부에 형성된 도장도막의 도장품질 또한 안정적으로 확보할 수 있다.
액화천연가스 운반선 최소 두께인 14mm 이상의 두께를 가지면서 배면이 도장처리된 판재상에 커플러 베이스 소켓을 용접함에 있어서, 용접품질에 대한 GTT 승인 조건을 모두 충족하면서도 도장도막이 열손상되는 정도를 최소화할 수 있는 용접 조건을 제시함으로써, 안정적이고 균일한 용접품질과 도장품질을 구현함에 따른 신뢰성을 확보할 수 있으며, 용접 후 도장도막의 수리작업을 추가로 거칠 필요가 없 어 생산성 및 작업효율을 보다 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
도 1 - 커플러 베이스 소켓의 표준 형상 및 치수를 도시한 요부종단면도
도 2 - 커플러 베이스 소켓 용접부의 요부종단면도
도 3 - 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 시험과정에서 사용된 용접기의 전류, 전압 제어관련 사양을 표시한 표
도 4 - 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 시험과정에서 사용된 용접토치의 사양을 표시한 표
도 5 - 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 방법에 적용되는 용접토치 내지 전극봉의 작업각을 표시한 사진
도 6 - 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 방법에 적용되는 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 전극봉의 팁까지의 거리를 표시한 사진
도 7 - 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 방법에 적용되는 용접 진행방향에 대한 전극봉의 수평각도를 표시한 사진
도 8 - 용입형상에 대한 GTT승인 조건과 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 방법에 의한 테스트 결과를 비교하고자 도시한 표
도 9 - 본 발명에 따른 커플러 베이스 소켓의 용접 방법의 적용 결과로서 용접열의 영향을 받은 도장도막의 도장품질 테스트 결과를 도시한 표

Claims (13)

  1. 액화천연가스 운반선의 화물창을 구성하며 14mm 이상의 두께를 가지고 배면이 도장(塗裝)처리된 탄소강판(carbon steel plate)에 커플러 베이스 소켓을 용접함에 있어서,
    1.5~3.3mm 두께를 가지는 텅스텐 전극봉을 사용하여 불활성 가스의 실드 조건에서 이루어지며, 용접 전류 170~180A, 속도 2.5~3.3mm/sec, 수직방향을 기준으로 작업각 38~42°, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 전극봉의 팁까지의 수직간격(H) 1.3~1.7mm, 수평간격(W) 0.12~0.14mm로 용접을 수행하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커플러 베이스 소켓은,
    스테인레스로 이루어지며, 상기 탄소강판에 접속된 상태로 용접이 이루어지는 일단부의 최외곽이 44~40mm의 직경을 가지는 원형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전극봉의 팁이 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계를 향하도록 지속적으로 방향을 전환하면서, 상기 커플러 베이스 소켓의 원형 단부형상을 따라 원형경로로 용접토치를 이동시키며 용접이 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접방법.
  4. 제1항에 있어서,
    용접 진행방향을 기준으로 하여 상기 전극봉이 상기 커플러 베이스 소켓측으로 95~150°의 수평각도로 기울어진 상태를 유지하면서 용접이 이루어지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 상기 탄소강판측으로의 너비(La) 1.8mm이상, 상기 커플러 베이스 소켓이 접합되는 일면으로부터의 너비(P) 0.7mm이상, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 45°방향으로의 너비(R)이 1.8mm이상인 용입 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 상기 탄소강판측으로의 너비(La) 2.8~3.8mm, 상기 커플러 베이스 소켓이 접합되는 일면으로부터의 너비(P) 0.7~0.85mm, 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계에서 45°방향으로의 너비(R)이 1.6~2.6mm인 용입 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 탄소강판의 배면에 형성되어 용접열의 영향을 받은 도장 도막은,
    상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접부 및 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계 내부에 해당되는 영역상에서 기포발생 영역이 없는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 탄소강판의 배면에 형성되어 용접열의 영향을 받은 도장도막은,
    상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 용접부 및 상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계 내부에 해당되는 영역상에서 상기 탄소강판으로부터 상기 도장도막을 이격시키는 방향으로 압력을 부여하여 5~15Mpa의 부착강도를 구현하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 탄소강판의 배면에 형성되어 용접열의 영향을 받은 도장도막은,
    해수에 침적시킨 상태에서 블리스터(blister) 및 러스트(rust) 발생 정도에 따라 5단계로 비례 구분(No.2 ,4, 6, 8, 10) 하여 5단계 이상(No.10)에 해당되는 블리스터 및 러스트 발생 상태를 가지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선의 커플러 베이스 소켓의 용접방법.
  12. 액화천연가스 운반선의 화물창을 구성하며 14mm 이상의 두께를 가지고 배면이 도장(塗裝)처리된 탄소강판(carbon steel plate)에 커플러 베이스 소켓을 용접한 후, 도장도막의 품질을 판단함에 있어서,
    상기 탄소강판과 커플러 베이스 소켓간의 최외곽 경계 내부에 해당되는 영역상에서 기포발생 여부를 육안으로 확인하는 육안 확인 조건과, 상기 탄소강판으로부터 상기 도장도막을 이격시키는 방향으로 압력을 부여하여 5~15Mpa의 부착강도를 가지는지를 확인하는 부착성 확인 조건과, 해수에 침적시킨 상태에서 블리스터(blister) 및 러스트(rust) 발생 정도에 따라 5단계로 비례 구분하여(No.2 ,4, 6, 8, 10) 5단계 이상 (No.10)에 해당되는 블리스터 및 러스트 발생 상태를 가지는지를 확인하는 내해수성 확인 조건을, 모두 만족하면 도막 손상이 없다고 판단하는 것을 특징으로 하는 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 도장도막은,
    에폭시 수지가 포함된 도료를 다중 도포하여 250~350㎛ 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 커플러 베이스 소켓 용접면의 배면부에 형성된 도장도막의 품질 평가 방법.
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