KR20220114200A - 플랜지형 피복파형강관의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파형강관을 플랜지에 용접시공 한 후, 파형강관의 내, 외측 표면에 다중으로 수지 코팅층을 형성시키는 플랜지형 피복파형강관의 제조방법 및 그 피복파형강관을 제공하려는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 플랜지형 피복파형강관의 제조방법은 강판을 성형유니트와 조관유니트에 경사지게 투입하여 파형강관의 본체를 제조하는 단계(S10)와, 파형강관의 본체를 플랜지에 각각 삽입하여서 파형강관의 본체와 플랜지를 가접합시키는 1차 용접 단계(S20, S30)와, 파형강관의 본체를 확관 프로세스에 의해서 플랜지에 밀착시킨 후, 파형강관의 본체와 플랜지를 완전접합시키는 2차 용접 단계(S40, S50)와, 용접 단계들을 통해 제작된 플랜지형 파형강관을 선가열하는 단계(S60)와, 가열된 플랜지형 파형강관을 제 1수지코팅장치에서 접착성 수지로 코팅하는 단계(S70)와,
코팅된 플랜지형 파형강관을 제 2수지코팅장치에서 일반 수지로 재 코팅하는 단계(S80)와, 재 코팅된 플랜지형 파형강관을 재가열한 후, 공기중에 냉각시키는 단계(S90, S100)로 이루어져 있다.

Description

플랜지형 피복파형강관의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR CORRUGATED STEEL PIPE WITHMULTI-COATED LAYER}

본 발명의 목적은 파형강관에 플랜지를 용접시공 한 후, 파형강관의 내, 외측 표면에 다중으로 수지 코팅층을 형성시키는 플랜지형 피복파형강관을 효율적이고 대량으로 생산할 수 있는 플랜지형 피복파형강관의 제조방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.또한, 본 발명의 다른 목적은 아연 도금된 파형강관의 본체 표면 위에 착색제를 함유하지 않은 접착성 수지를 피복하고, 그 접착성 수지층의 표면 위에 착색제를 함유하는 수지를 피복시킴으로써, 지중에 매설되어 각종 오수 및 하수의 처리시, 수지의 박리 현상을 미연에 방지할 수 있고, 내구성, 내식성, 내마모성이 뛰어하며, 대량 생산이 가능하여 매우 경제적인 플랜지형 피복파형강관을 제공하려는 것이다.

본 발명은 플랜지형 피복파형강관의 제조방법 및 이에 의한 피복파형강관에 관한 것으로, 특히 파형강관(corrugated steel pipe)의 내주표면과 외주표면에 다중의 수지층을 피복하여 오수, 폐수, 하수를 처리하는 용도로 사용될 때 피복한 수지층의 박리를 최소화시키고, 양 끝단에 플랜지를 구비하여 결합성 및 작업성이 우수한 플랜지형 피복파형강관의 제조방법 및 이에 의한 피복파형강관에 관한 것이다.

일반적으로 파형강관은 토목분야에서 오수/폐수의 배수로와, 생활용수 또는 산업용수의 급수로 또는, 건축분야에서 중공거푸집이나 건축슈트로서 널리 사용되는 부재이다. 특히, 파형강관은 건축분야에서 증가하고 있는 인력난과 비용 및 환경문제에 대한 인식의 증대로 말미암아 기존의 콘크리트 배수관의 대체 자재로서, 일반 콘크리트형 배수관의 중량에 비해서, 상대적으로 가볍지만 높은 외압강도와 구조적 안정성, 내구성, 경제성, 조립성 및 생산성을 제공하고, 원하는 직경과 길이로 제작이 가능하다.통상적으로 이런 파형강관은 토목분야 또는 건축분야에서 길이 방향으로 연장되게 배관할 때, 애뉼라밴드(annularband)를 사용한다. 애뉼라밴드는 반환형의 밴드들로서, 끝단부 또는 그 근처에 고정 형성된 연장단들을 각각 스터드 볼트와 너트로 체결함으로써, 파형강관의 본체들을 관 연결시키도록 되어 있다.

그러나, 종래의 피복강관은 애뉼라밴드에 의한 관이음 방식을 취함으로써, 본체들간의 축방향이 서로 일치하지 않을 경우 양호하지 못한 결합상태를 유지하거나, 본체들을 배관하는데 많은 시간 소요가 뒤따르고, 비효율적인 배관작업 환경을 제공하는 단점이 있다.또한, 종래의 피복강관은 애뉼라밴드를 이용하기 때문에 플랜지 방식과 비교할 때, 내압 발생시 수밀성 유지가 어렵고, 비교적 강관들 간의 결합력이 약하기 때문에, 결합부위에 변형이 발생될 위험이 있다.따라서, 근래 들어 양 끝단에 플랜지를 부착시킨 파형강관의 시제품이 개발되고 있으나, 이는 대구경을 갖는 본체의 외경에 플랜지를 수동으로 용접하여 부착하는 방법으로 제작되며, 따라서 대량 생산을 위한 설비의 부재로 인하여 제작 단가가 매우 높고, 이중 코팅된 고품질의 제품을 양산시킬 수 없는 문제점이 있다.

특히, 종래의 파형강관은 플랜지를 본체에 용접하여 부착하기 때문에 용접 부위에 부식이 발생되기 쉬우며, 이는 건축용도 또는 토목용도로 사용되는 파형강관의 특성상 매우 큰 문제점으로 야기되고 있다.또한, 종래에는 파형강관에 피복을 한 피복강관의 제품들이 강관 제품으로 속속 출하되고 있으나, 이는 금속표면 또

는 도금표면 위에 금속과 다른 재질의 수지가 피복되어 층(layer)을 형성하기 때문에, 소정 사용 시간이 경과한 피복강관의 경우, 수지층이 강관으로부터 이격되거나 박리되는 형상을 발생시킨다.특히, 종래의 피복파형강관은 다수의 나사골 또는 나사산에 의한 절곡 나선형 표면 형상을 갖기 때문에, 균일한 두께의 수지층을 외주표면에 형성하기 어렵거나, 피복 작업이 매우 번거럽고 대량 생산이 어려워 상대적으로 제조 단가가 고가인 단점이 있다.상기한 종래 기술들의 단점을 고려할 때, 가격과 생산성의 입장에서 대량 생산을 위한 제조방법의 개발이 시급한 실정인 것이다.

본 발명의 목적은 파형강관에 플랜지를 용접시공 한 후, 파형강관의 내, 외측 표면에 다중으로 수지 코팅층을 형성시키는 플랜지형 피복파형강관을 효율적이고 대량으로 생산할 수 있는 플랜지형 피복파형강관의 제조방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.또한, 본 발명의 다른 목적은 아연 도금된 파형강관의 본체 표면 위에 착색제를 함유하지 않은 접착성 수지를 피복하고, 그 접착성 수지층의 표면 위에 착색제를 함유하는 수지를 피복시킴으로써, 지중에 매설되어 각종 오수 및 하수의 처리시, 수지의 박리 현상을 미연에 방지할 수 있고, 내구성, 내식성, 내마모성이 뛰어하며, 대량 생산이 가능하여 매우 경제적인 플랜지형 피복파형강관을 제공하려는 것이다.

본 발명의 목적은 강판을 성형유니트와 조관유니트에 경사지게 투입하여 파형강관의 본체를 제조하는 단계와 파형강관의 본체를 플랜지에 각각 삽입하여서 파형강관의 본체와 플랜지를 가접합시키는 1차 용접 단계와 파형강관의 본체를 확관 프로세스에 의해서 플랜지에 밀착시킨 후, 파형강관의 본체와 플랜지를 완전접합시키는 2차 용접 단계와 용접 단계들을 통해 제작된 플랜지형 파형강관을 선가열하는 단계와 가열된 플랜지형 파형강관을 제 1수지코팅장치에서 접착성 수지로 코팅하는 단계와; 코팅된 플랜지형 파형강관을 제 2수지코팅장치에서 일반 수지로 재 코팅하는 단계와; 재 코팅된 플랜지형 파형강관을 재가열한 후, 공기중에 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지형 피복파형강관의 제조방법에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 파형강관이 플랜지 조립 가용접 장치와, 플랜지 오토 용접장치와, 선가열장치와, 제 1수지코팅장치와, 제 2수지코팅장치와, 후가열장치 및 냉각장치를 순차적으로 거치게 함으로써 제조된 플랜지형 피복파형강관에 있어서, 파형강관 전용 아연 강판 스트립으로서 극후도금층을 갖는 기저부와 플랜지의 표면에 모두이중으로 수지층들이 피복되어서 일체형 이중 피복 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 플랜지형 피복파형강관에 의해달성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.도면에서, 도 1은 본 발명의 플랜지형 피복파형강관의 제조방법을 설명한 흐름도이고, 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 플랜지형 피복파형강관의 제조방법에서 파형강관의 본체를 제작하는 과정을 설명하기 위한 사시도들이다. 또한,도 4는 본 발명에 사용된 플랜지형 피복파형강관의 제조설비를 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 제조설비의 배치관계를 설명하기 위한 단면도이다. 또한, 도 6a와 도 6b는 도 1에 도시된 플랜지형 피복파형강관의 제조방법에 의해서 제작된 플랜지형 피복파형강관을 설명하기 위한 사시도 및 확대 단면도이다.먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플랜지형 피복파형강관의 제조방법은 크게 성형유니트와 조관유니

트로 파형강관의 본체를 제조(S10)함으로써 개시된다.이후, 본 발명의 제조방법에서는 제조된 파형강관의 본체를 플랜지에 각각 삽입하여서(S20), 파형강관의 본체와 플랜지의 가접합을 위한 1차 용접을 수행하며(S30), 확관 프로세스를 통해 파형강관의 본체와 플랜지를 밀착시킨 후 (S40), 파형강관의 본체와 플랜지의 완전접합을 위한 2차 용접을 수행함으로써(S50), 플랜지형 파형강관을 제작한다. 이렇게 제작된 플랜지형 파형강관은 수지 코팅을 위해서 선가열 되고(S60), 1차로 제 1수지코팅장치에서 접착성 수지로 코팅되며(S70), 2차로 제 2수지코팅장치에서 일반 수지로 재 코팅되고(S80), 재가열에 의한 후처리 과정을 거친 다음(S90), 공기중 냉각되어서 완제품이 된다(S100)

앞서 설명한 본 발명의 플랜지형 피복파형강관의 제조방법은 하기에 상세히 설명할 플랜지형 피복파형강관의 제조설비로 진행된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 파형강관의 본체 제조단계(S10)에서는 성형유니트(12)가 일정한 길이로 권취된 용융 아연도금 강판(10 : strip)을 롤러형 다이(13)로 경사지게 이송시켜서, 강판(10)에 산과 골로 이루어진 파형을 형성시킨다. 이렇게 파형을 갖는 강판(10)은 가이드 롤러(14)와 성형 롤러(15)를 통과하면서 스파이럴 스트립 형상을 갖게된다. 이때, 성형유니트(12)에서는 스파이럴 스트립 형상의 강판 접촉부를 용접 장치(도시 안됨)로 용접시키거나,상기 성형 롤러(15)를 통과할 때, 강판(10)의 양 측변을 접은 후 서로 겹치게 압착시킴으로써, 일정한 직경을 갖는

스파이럴 파이프(3)가 만들어진다.도 3에 도시된 바와 같이, 스파이럴 파이프(3)는 조관유니트(도시 안됨)의 재굴곡 공정을 통과하면서, 본체 중앙(32)에 스파이럴형 산과 골을, 그리고 양 끝단(31)에 일자형 산과 골을 갖게 되며, 일정한 길이(대략 6m)로 절단된후, 밀봉재를 칠하는 등의 마무리 가공 과정을 통해서 기본적인 구조의 용융 아연도금 파형강관의 본체(30)로 제작된다. 이렇게 제작된 파형강관의 본체(30)는 플랜지 취부와 피복 단계로 넘겨지기 전에 적재 구역에 쌓여져서 보관된다.도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 작업자는 지게차와 같은 운송수단으로 적재 구역에 쌓인 파형강관의 본체를 플랜지형 피복파형강관의 제조설비로 운반해 온 후, 제 1레일(901)의 상부에 위치시킨다.이후, 파형강관의 본체를 플랜지에 각각 삽입하고, 가접합을 위한 1차 용접과, 파형강관의 본체 및 플랜지의 밀착과,완전접합을 위한 2차 용접과, 다중 피복 코팅 및 냉각과정(S20 ∼ S100)은 지상 또는 지중(10)의 설치공간에 설치되는 플랜지 조립 가용접 장치(100)와, 플랜지 오토 용접장치(200)와, 선가열장치(300)와, 제 1수지코팅장치(400)와, 제 2수지코팅장치(500)와, 고압의 공기를 수지코팅장치(400, 500)의 내부로 압송하는 고압 송풍기(450)와, 후 가열장치(600)와, 냉각장치(700)와, 플랜지의 취부작업부터 플랜지가 부착된 피복파형강관의 냉각작업까지의 총괄적인 관리 및 제어 프로세스를 수행하는 중앙 집중식 PLC 제어반(800)과, 레일 시스템(900)과, 각각의 장치에 동력을 전달하는 제반 기초설비로 이루어진 플랜지형 피복파형강관의 제조설비에 의해 구현된다.

특히, 레일 시스템(900)은 기준 파형강관 규격, 예컨대 길이 6m 파형강관을 기준으로 설정한 사이 간격을 갖게 한쌍을 이루고, 길이 방향으로 장치들 사이사이 마다 설치된 다수의 레일들(901 ∼ 910)과 승강수단들(921 ∼ 925)로 이루어져 있다.

이런 레일 시스템(900)은 시작점(도면 좌측)에서부터 끝점(도면 우측)까지 점차적으로 높이가 줄어들게 되어 있다.따라서, 자중에 의해서 파형강관의 본체가 자연스럽게 굴러 내려갈 수 있게 되어 있다.

아래에서, 앞서 설명한 레일 시스템(900)을 따라 순차적으로 배열된 다수의 장치들(100 ∼ 800)을 설명할 때, 도 4의 상부와 하부가 대략적으로 대칭을 이루고 있기 때문에 어느 한 쪽을 기준으로 상세히 설명하겠다.먼저, 플랜지 조립 가용접 장치(100)는 이송 베드(103)의 상부 플레이트에 수직하게 고정된 두개의 플랜지 고정용 롤러축들(101, 102)과, 용접건(105)을 갖는 태그 용접기(104)를 구비하고 있다. 특히, 롤러축(101, 102)은 롤러의 원주면에 플랜지를 끼워 장착시킬 수 있는 안착 슬릿(slit)이 각각 형성되어 있고, 이를 통해 작업자가 파형강관의 본체 양끝단에 취부시킬 플랜지를 롤러축(101, 102)의 안착 슬릿(107)에 끼워 장착한다.

또한, 플랜지 조립 가용접 장치(100)의 안쪽에 배치된 제 1승강수단(921, 922)은 유압 스트러트에 의해서 각각 상,하 원주방향으로 힌지작동하는 후크형 작동팔이다. 이런 제 1승강수단(921, 922)은 플랜지의 축심에 파형강관의

본체의 축심을 일치시킴과 동시에 파형강관의 본체를 플랜지 쪽으로 이동시키도록, 파형강관의 본체를 따로따로 지지하면서 힌지작동을 반복적으로 수행한다. 이런 경우, 플랜지의 내경에 파형강관의 본체 끝단이 삽입되게 조정되며, 이때 작업자는 태그 용접기(104)의 용접건(105)을 사용하여 삽입부위를 태그 용접함으로써, 임시적으로 플랜지를 파형강관의 본체 끝단에 가접합시킨다.이렇게 플랜지를 가접합한 파형강관의 본체는 제 1승강수단의 오른쪽 후크형 작동팔(921)이 상방향으로 힌지작동함에 따라서, 경사진 제 2레일(902)쪽으로 이동하고, 제 2레일(902)을 따라 구르다가 플랜지 오토 용접장치(200)근처에 설치된 제 3레일(903)까지 이동한다.

본 발명에서 강관투입이송 시스템(210, 310, 410, 510, 610, 710)의 가이드 작동축(201, 202, 301, 302, 401,402, 601, 602, 701, 702)은 수직한 상태로 롤러를 회동시킬 때, 그 롤러의 끝단 높이가 각각의 레일(901 ∼ 910)의 높이보다 높기 때문에, 회동하는 롤러와 함께 파형강관의 본체가 레일(901 ∼ 910)의 상부에서 자유롭게 회동할수 있다.플랜지 오토 용접장치(200)는 상기 플랜지를 가접합한 파형강관의 본체를 제 3레일(903)에 위치시킨 후, 확관 프로세스를 통해서 플랜지와 파형강관의 본체의 접촉면을 밀착시켜 용접시공하는 장치이다. 이런 플랜지 오토 용접장치(200)는 제 1강관투입이송 시스템(210)과 타워형 프레임(220) 및 오토 용접기(230)를 구비한다.제 1강관투입이송 시스템(210)은 소정 간격으로 배치된 두개의 제 1, 제 2가이드 작동축(201, 202)을 힌지작동 시키고, 작동축(201, 202)의 끝단에 결합된 롤러를 회전시킬 수 있도록, 전동 모터를 이용한 체인동력 전달메커니즘

을 갖는다. 예컨대, 제 1, 제 2가이드 작동축(201, 202)이 서로 반대방향으로 힌지작동하여 수평하게 될 때가 기본상태이다.

이후, 제 1가이드 작동축(201)이 수평한 상태에서 제 2가이드 작동축(202)이 수직하게 작동할 때, 상기 굴러오는 파형강관의 본체가 플랜지 오토 용접장치(200) 근처의 제 3레일(903)에 정지된다. 이후, 제 1가이드 작동축(201)이 다시 수직하게 될 경우, 파형강관의 본체가 제 3레일(903)로부터 이격되고, 각각의 가이드 작동축(201, 202)의 롤러에 의해서 회전 가능한 상태가 된다.

한편, 타워형 프레임(220)은 상부에 전동 감속 모터와 도르래와 체인 및 수직 레일을 이용한 엘리베이터 장치를 설치하고, 이 엘리베이터 장치에 의해서 승강 및 하강하는 압착회전 기구를 구비한다. 압착회전 기구는 앞서 언급한 확관 프로세스의 주체로서, 아래쪽에 위치하면서 유압 모터에 의해 회전하는 제 1압착롤러와, 위쪽에 위치하면서유압 액추에이터에 의해서 상, 하 방향으로 이동 가능한 제 2압착롤러를 구비한다. 이들 제 1, 제 2압착롤러의 작동에 의해서 가접합된 플랜지와 파형강관의 본체의 끝단부가 서로 밀착하면서 상기 설명한 가이드 작동축(201, 202)의 롤러 상에서 회전된다.이때, 서로 밀착된 플랜지와 파형강관의 접촉 라인에 용접봉이 위치해 있도록, 상기 오토 용접기(230)의 용접건이 지지대에 의해서 압착회전 기구 근처에 고정되어 있다.따라서, 가이드 작동축(201, 202) 및 압착회전 기구의 작동시 가접합된 플랜지와 파형강관이 회전하면서 오토 용접기(230)가 용접을 수행하기 때문에, 파형강관과 플랜지의 접촉 라인이 완전접합되고, 그럼으로써 기본적인 플랜지형 파형강관이 완성된다.이후, 플랜지형 파형강관은 하기와 같은 피복 공정으로 이동한다.예컨대, 피복 공정에서는 상기 수직하게 있던 제 1가이드 작동축(201)과 제 2가이드 작동축(202) 중, 제 2가이드 작동축(202)이 수평한 상태로 힌지 작동함과 동시에, 제 1가이드 작동축(202)이 우측으로 약간 움직이면, 플랜지형 파형강관이 경사진 제 3레일(903)과 제 4레일(904)을 따라 굴러가서, 제 2승강수단(923)에 도착한다.제 2승강수단(923)은 유압 스트러트에 의해서 각각 상, 하 원주방향으로 힌지작동하는 후크형 작동팔로서, 앞서 언급한 제 1승강수단과 유사하며, 플랜지형 파형강관을 들어올려서 제 5레일(905)쪽으로 이송시키는 역할을 한다.제 5레일(905)쪽의 선가열장치(300)는 앞서 언급한 강관투입이송 시스템과 동일한 형식을 취하여 굴러 내려온 강관을 정지, 회동, 이송시키는 제 2강관투입이송 시스템(310)과, 외부의 가스 공급원으로부터 파이프라인으로 연결되어 있고, 공급되는 가스를 연소하여 버너노즐에서 불꽃을 발생시키는 가열유니트(320)와, 플랜지형 파형강관의 위치 제어를 위한 콘택트 센서부(311)로 이루어져 있다.

제 2강관투입이송 시스템(310)은 가이드 작동축(301, 302)의 롤러로 플랜지형 파형강관을 회동시킨다. 그리고, 가열유니트(320)는 다수의 버너노즐을 일자로 배열하여 불꽃을 발생시킨다. 따라서, 플랜지형 파형강관과 플랜지 전체가 골고루 가열된다.제 1수지코팅장치(400)는 상기 가열된 플랜지형 파형강관의 내, 외부 표면에 접착성 수지를 코팅하도록 제 3강관투입이송 및 승하강 회동 시스템(410)을 제공한다. 제 3강관투입이송 및 승하강 회동 시스템(410)은 장방형상의 제 1

수지분말함(420)의 양 측단부위에 결합된 도르래식 승강수단(924)과, 이런 승강수단(924)에 각각 결합되어서 유압식 롤러를 회동시킴과 동시에, 각각 서로 다른 방향으로 힌지작동되는 가이드 작동축(401, 402)으로 이루어져 있다.

특히, 제 1수지코팅장치(400)는 고압 송풍기(450)를 더 구비하며, 덕트(451)를 통해서 제 1수지분말함(420)의 하부 챔버(454)로 고압의 공기를 압송하도록 되어 있다. 제 1수지분말함(420)은 측면에서 바라볼 때, 접착성 수지가 채워진 상부 챔버(453)와, 다수의 미세한 구멍들을 갖는 격판(452)과, 덕트(451)와 관통된 하부 챔버(454)로 구성되어서, 공급되는 고압의 공기를 격판(452)의 구멍들을 통해 상부 챔버(453)로 분사시킴으로써, 수지 코팅 작업시에 접착성 수지 분말이 상부 챔버(453)의 허공으로 휘날리듯이 분출된다.또한, 제 3강관투입이송 및 승하강 회동 시스템(410)의 도르래식 승강수단(924)이 제 1수지분말함(420)의 상부 챔버(453)로 하강한 후 유압식 롤러(401, 402)가 회동함으로써, 결과적으로 가열된 플랜지형 파형강관이 상부 챔버(453)의 내부에서 회전하게 된다. 이때, 가열된 플랜지형 파형강관의 모든 표면에는 접착성 수지가 고르게 응착되어서 코팅이 된다.

이후, 제 3강관투입이송 및 승하강 회동 시스템(410)은 도르래식 승강수단(924)을 승강시킨 다음, 1차로 코팅되어 있고 아직 고온의 상태를 유지하는 플랜지형 피복파형강관을 제 6레일(906)을 따라 제 2수지코팅장치(500)로 이송 시킨다.

제 2수지코팅장치(500)는 제 2수지분말함(421)의 내부에 일반 코팅 수지를 채우고 있으며, 제 1수지코팅장치(400)의 메카니즘과 동일한 제 4강관투입이송 및 승하강 회동 시스템(510)을 제공한다.이후, 제 2수지코팅장치(500)를 통해서 2차로 일반 수지 코팅된 플랜지형 피복파형강관은 제 7레일을 따라 후가열 장치(600)로 이동된다.후가열장치(600)는 앞서 언급한 선가열장치(300)와 대체로 동일한 구성을 갖는 것으로서,강관투입이송 시스템(610)의 가이드 작동축(601, 602)과 가열유니트(620)를 이용하여, 다중으로 코팅된 플랜지형 피복파형강관을 재가열한다. 즉, 후가열장치(600)는 제 2수지코팅장치(500)를 통과한 후 일반 수지가 표면에 불규칙하게 응착되어 있는 것을 평활화시킴으로써, 균질의 표면을 형성시킨다.그리고, 후가열장치(600)에서 가열된 플랜지형 피복파형강관은 강관투입이송 시스템(610)의 가이드 작동축(601,602)에 의해서 제 8레일(908)을 따라 냉각장치(700)로 이송된다.

냉각장치(700)는 강관투입이송 시스템(710)의 가이드 작동축(701, 702)을 이용하여 제 9레일(909)의 상부에서 후 가열된 플랜지형 피복파형강관을 회동시킴으로써, 자연 냉각에 의해 플랜지형 피복파형강관을 냉각시킨다.이후 냉각된 플랜지형 피복파형강관은 강관투입이송 시스템(710)의 가이드 작동축(701, 702)에 의해서 제 10레일(910)로 이동된 후, 지게차와 같은 운송수단에 의해서 완제품 적재구역으로 운반된다.아래에서, 앞서 상세히 설명한 바와 같은 제조방법에 의해 제작된 본 발명의 플랜지형 피복파형강관에 대해서 상세히 설명하겠다.

도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플랜지형 피복파형강관(930)은 양 끝단에 취부되어 코팅된 플랜지(20)를 구비하되, 두께 5t 이하의 용융 아연도금 강판을 본체의 재료로 사용하였기 때문에, 기본적으로 아연 도금층이 적층된 기저부(931)를 갖는다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 피복파형강관(930)은 기저부(931)와 플랜지(20)의 표면에 모두 이중으로 수지층들(932, 933)이 피복된 일체형 이중 피복 구조를 갖는다.예컨대, 상기 기저부(931)는 파형강관 전용 아연 강판 스트립을 사용한 것으로서, 아연 함유량 600g/㎡으로 극후도 금층을 갖는 재질이다.

또한, 접착성 수지층(932)은 가열된 금속 성분에 융착되어 뛰어난 접착력을 가짐과 동시에, 접착성능이 뛰어나 다른 재질의 수지를 접합시키며, 착색제를 함유하지 않고 있다. 이런 접착성 수지층(932)의 재질은 투명도가 뛰어난 고온접착성 수지의 일종인 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)과 같은 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 플라스틱 분말 수지이다. 결과적으로, 접착성 수지층(932)은 금속 재질의 기저부(931)와 일반 수지층(933)의 수지 성분이 서로 상이하여서 발생하는 피복파형강관의 박리 현상을 방지하는 역할을 담당한다.또한, 수지층들(932, 933)은 플랜지(20)의 볼트구멍(934)의 표면에 형성되어 있고, 또한, 플랜지(20)와 기저부(931)의 용접부위(935)를 피복하고 있어서, 용접부위(935)의 부식을 미연에 차단할 수 있는 장점이 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 플랜지형 피복파형강관의 제조방법은 플랜지 조립 가용접 장치와 플랜지 오토 용접장치와 선가열장치와 제 1수지코팅장치와 제 2수지코팅장치와 후가열장치와 냉각장치와 PLC 제어반과 레일 시스템과 제반 기초설비 등을 레일 길이방향으로 순차적으로 배치한 제조설비에 의해서 연속적으로 플랜지형 피복파형강관을 제조함으로써, 제품 완성 사이클이 상대적으로 매우 짧고, 생산성과 작업 효율이 매우 뛰어난 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 플랜지형 피복파형강관의 제조방법은 공장 작업 라인을 매우 짧게 가져갈 수 있어서 비교적 짧은 시간 내에 대량으로 피복파형강관 제품을 완성할 수 있다.예컨대, 본 발명의 따른 플랜지형 피복파형강관의 제조방법에 의해 생산된 플랜지형 피복파형강관은 접착성 수지층과 일반 수지층으로 이루어진 다중 피복 구조를 구비하여서, 산성 및 오폐수를 처리하는 환경에서도 수지의 박리를

최소화 할 수 있으며, 내식성과 내마모성이 뛰어난 장점이 있다.또한, 본 발명의 플랜지형 피복파형강관은 파형의 나사산과 나사골을 형성하여 피복층 형성이 매우 어려운 파형강관의 본체 표면과 플랜지에 균일한 두께의 피복층들을 형성시키고 있음으로 인하여, 국부적인 부식과 수지의 박리현상을 미연에 방지할 수 있은 고품질의 제품이다.또한, 본 발명의 플랜지형 피복파형강관은 용접부위가 없는 시임레스 파이프 구조이면서, 플랜지를 통해 용이하게 배관 작업을 할 수 있기 때문에, 배관 작업시의 조립성과 시공성이 뛰어나고, 시공 작업자들의 노고를 덜어주고 작업 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 플랜지형 피복파형강관의 제조방법을 설명한 흐름도,
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 플랜지형 피복파형강관의 제조방법에서 파형강관의 본체를 제작하는 과정을 설명하기 위한 사시도들,
도 4는 본 발명에 사용된 플랜지형 피복파형강관의 제조설비를 설명하기 위한 평면도,도 5는 도 4에 도시된 제조설비의 배치관계를 설명하기 위한 단면도,
도 6a와 도 6b는 도 1에 도시된 플랜지형 피복파형강관의 제조방법에 의해서 제작된 플랜지형 피복파형강관을 설명하기 위한 사시도 및 확대 단면도.

본 발명의 목적은 파형강관에 플랜지를 용접시공 한 후, 파형강관의 내, 외측 표면에 다중으로 수지 코팅층을 형성시키는 플랜지형 피복파형강관을 효율적이고 대량으로 생산할 수 있는 플랜지형 피복파형강관의 제조방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.또한, 본 발명의 다른 목적은 아연 도금된 파형강관의 본체 표면 위에 착색제를 함유하지 않은 접착성 수지를 피복하고, 그 접착성 수지층의 표면 위에 착색제를 함유하는 수지를 피복시킴으로써, 지중에 매설되어 각종 오수 및 하수의 처리시, 수지의 박리 현상을 미연에 방지할 수 있고, 내구성, 내식성, 내마모성이 뛰어하며, 대량 생산이 가능하여 매우 경제적인 플랜지형 피복파형강관을 제공하려는 것이다.

100 : 플랜지 조립 가용접 장치 200 : 플랜지 오토 용접장치
300 : 선가열장치 400 : 제 1수지코팅장치
450 : 고압 송풍기 500 : 제 2수지코팅장치
600 : 후가열장치 700 : 냉각장치
800 : PLC 제어부 900 : 레일 시스템
930 : 플랜지형 피복파형강관

Claims (6)

1. 강판을 성형가공하는 플랜지형 피복파형강관의 제조방법에 있어서,
   상기 강판을 성형유니트와 조관유니트에 경사지게 투입하여 파형강관의 본체를 제조하는 단계(S10)와 상기 파형강관의 본체를 플랜지에 각각 삽입하여서 파형강관의 본체와 플랜지를 가접합시키는 1차 용접 단계(S20,S30)와 상기 파형강관의 본체를 확관 프로세스에 의해서 플랜지에 밀착시킨 후, 파형강관의 본체와 플랜지를 완전접합시키는 2차 용접 단계(S40, S50)와 상기 용접 단계들을 통해 제작된 플랜지형 파형강관을 선가열하는 단계(S60)와 상기 가열된 플랜지형 파형강관을 제 1수지코팅장치에서 접착성 수지로 코팅하는 단계(S70)와 상기 코팅된 플랜지형 파형강관을 제 2수지코팅장치에서 일반 수지로 재 코팅하는 단계(S80)와 상기 재 코팅된 플랜지형 파형강관을 재가열한 후, 공기중에 냉각시키는 단계(S90, S100)를 포함하되,상기 1차 용접 단계(S20, S30)에서는 상기 플랜지를 플랜지 조립 가용접 장치(100)의 플랜지 고정용 롤러축(101,102)의 안착 슬릿에 끼워 장착시키고, 상기 파형강관의 본체를 제 1승강수단(921, 922)에 안착시키며, 이후 상기제 1승강수단(921, 922)의 반복된 힌지 작동에 의해서, 상기 파형강관의 본체의 축심이 상기 플랜지의 축심에 일치 되면서 상기 파형강관의 본체가 상기 플랜지의 내경에 삽입되고, 이후 태그 용접기(104)로 삽입 부위를 태그 용접함으로서, 상기 플랜지를 가접합한 파형강관의 본체를 제조하는 것을 특징으로 하는 플랜지형 피복파형강관의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,상기 2차 용접 단계(S40, S50)에서는 상기 플랜지를 가접합한 파형강관의 본체 일부와 상기 플랜지를 플랜지 오토용접장치(200)의 압착회전 기구로 밀착 및 회전시킨 후, 오토 용접기(230)로 완전접합시킴으로써, 기본적인 플랜지
   형 파형강관을 제조하는 플랜지형 피복파형강관의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,상기 플랜지형 파형강관은 시작점에서부터 끝점까지 점차적으로 높이가 줄어들게 되어 있는 레일 시스템(900)의 레일들(901 ∼ 910)과 승강수단들(921 ∼ 925)에 의해서 굴러서 이동하는 것을 특징으로 하는 플랜지형 피복파형 강관의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,상기 플랜지형 피복파형강관은 상기 레일 시스템(900)을 따라 각각 배치된 강관투입이송 시스템(210, 310, 410,510, 610, 710)의 작동시, 가이드 작동축(201, 202, 301, 302, 401, 402, 601, 602, 701, 702)에 의해서 이동 및
   회동되는 것을 특징으로 하는 플랜지형 피복파형강관의 제조방법.
5. 파형강관의 본체(30)가 플랜지 조립 가용접 장치(100)와, 플랜지 오토 용접장치(200)와, 선가열장치(300)와, 제 1수지코팅장치(400)와, 제 2수지코팅장치(500)와, 후가열장치(600) 및 냉각장치(700)를 순차적으로 거치게 함으로써 제조된 플랜지형 피복파형강관(930)에 있어서,수지층들(932, 933)이 극후도금층을 갖는 기저부(931)와 플랜지(20)의 표면에 모두 이중으로 피복되어서 일체형
   이중 피복 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 플랜지형 피복파형강관
6. 제 6항에 있어서,상기 수지층(932, 933)은 상기 기저부(931)를 감싸게 코팅한 접착성 수지와, 상기 접착성 수지를 감싸게 코팅한 일반 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 플랜지형 피복파형강관.

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