KR102043302B1 - 초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관 및 그 제조 방법에 관한 것으로,
양단에 플랜지(2)(2a)를 갖는 이음관(Cabon Steel Pipe Connector)(1)의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)(L)를 결합하여 이중이음관으로 구성한 것을 특징으로 하는 초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관이다.
위와 같은 본 발명은 금속재로 된 이음관의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)를 삽입 결합시켜 구성함에 따라 내약품성이 우수함은 물론 내마모성 뛰어나며 최고의 내충격성과 마찰계수가 0에 가까워 이물질이 부착되지 않아 특히, 발전소의 탈황(desulfurization; 脫黃)설비에서 슬러지(Sludge)를 이송하는 이음관으로의 사용이 적합하다.
또한, 제품의 성능상 화학약품의 고농도, 고온, 저온에 관계 없이 사용할 수 있어 배관연결 재료로서의 신뢰성이 우수하고 배관연결 시공이 간편하며 호환성이 좋다.
양단에 플랜지(2)(2a)를 갖는 이음관(Cabon Steel Pipe Connector)(1)의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)(L)를 결합하여 이중이음관으로 구성한 것을 특징으로 하는 초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관이다.
위와 같은 본 발명은 금속재로 된 이음관의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)를 삽입 결합시켜 구성함에 따라 내약품성이 우수함은 물론 내마모성 뛰어나며 최고의 내충격성과 마찰계수가 0에 가까워 이물질이 부착되지 않아 특히, 발전소의 탈황(desulfurization; 脫黃)설비에서 슬러지(Sludge)를 이송하는 이음관으로의 사용이 적합하다.
또한, 제품의 성능상 화학약품의 고농도, 고온, 저온에 관계 없이 사용할 수 있어 배관연결 재료로서의 신뢰성이 우수하고 배관연결 시공이 간편하며 호환성이 좋다.
Description
본 발명은 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 라인드 이음관(Lined pipe connector) 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속재로 된 이음관(Cabon Steel Pipe Connector)의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner; 이하, 'UHMWPE 라이너'라고도 약칭한다)를 결합하여 이음관으로 구성함으로써 내약품성이 우수함은 물론 내마모성은 스테인레스(stainless steel)보다 뛰어나며 최고의 내충격성과 마찰계수가 0에 가까워 이물질이 부착되지 않으며, 내한성 및 무독성으로 식품에 접촉해도 해가 없으며, 반영구적인 수명으로 경제적 효과를 가지는 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 라인드 이음관(Lined pipe connector) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 이음관이라 함은 상·하수, 온수, 가스, 산이나, 알칼리, 발전소의 탈황(desulfurization; 脫黃)설비에서의 슬러지(Sludge), 염기성 화합물 등의 유체를 수송하는 배관에 연결하여 유체의 방향을 변환하는 연결구를 말한다.
종래에는 염기성 화합물 등의 유체를 수송하는 배관에 연결하여 유체의 방향을 변환하는 이음관으로써 PVC 또는 금속관 내부에 폴리에칠렌 코팅(코팅 두께 0.8~1.2㎜), 고무 등의 처리 방법에 의해 이음관을 제조한 것이 있었으나, 이러한 종래의 이음관은 사용하던 중 얼마되지 않아 부식이 발생하는 것이었다.
그리고, 종래의 이음관은 부식에 대한 저항성이 약하여 내약품성이 우수하지 못하였고, 물리적 충격에 약하며, 수명이 짧고, 동파에 약하며, 보온성 등이 약한 결점을 갖고 있었다.
특히, 발전소의 탈황(desulfurization; 脫黃)설비에서 슬러지(Sludge)를 이송할 경우 상기 슬러지는 주로 황산화물로 되어 있어 이음관의 마모성이 극심하기 때문에 쉽게 부식이 발생하여 수명이 매우 짧은 문제가 있는 것이다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 이음관(Cabon Steel Pipe Connector)의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)를 결합하여 이음관으로 구성함으로써 내약품성이 우수함은 물론 내마모성은 스테인레스보다 뛰어나며 최고의 내충격성과 마찰계수가 0에 가까워 이물질이 부착되지 않으며, 내한성 및 무독성으로 식품에 접촉해도 해가 없으며, 반영구적인 수명으로 경제적 효과를 가지는 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 라인드 이음관(Lined pipe connector) 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
상기 본 발명의 목적달성을 위한 제1 실시예로서, 양단에 플랜지를 갖는 이음관(Cabon Steel Pipe)의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)를 결합하여 이중이음관으로 구성한 것이다.
본 발명의 목적달성을 위한 제2 실시예로서, 금속재로 된 이음관으로써 사용하고자 하는 규격과 치수로 제조한 후 이음관의 양단에 플랜지를 직각이 되도록 전기 아크용접을 하여 결합 고정하는 제1 공정과,
상기 금속재로 된 이음관내에 금형을 삽입하고 이음관의 양단에는 상기 삽입된 금형과 일체로 되고 주입구를 갖는 일체형 플랜지와 분리된 분리형 플랜지 금형을 볼트와 너트에 의해 상기 이음관의 양단 플랜지에 각각 체결 고정하여 공간부를 형성하는 제2 공정과,
상기 금속재로 된 이음관의 외부에 130℃ ~ 150℃로 약 3 ~ 5분간 예열을 가한 후 주입구를 통해 공간부 내에 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene)으로 된 수지액을 삽입하는 제3 공정과,
상기 제3 공정에서 공간부에 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액을 완전히 주입한 이음관 및 금형을 냉각수조에서 15℃ ~ 18℃의 냉각수로 10 ~ 15분간 냉각시킨 후 볼트와 너트를 풀고 분리형 플랜지 금형을 분리하는 제 4공정으로 제조한다.
본 발명에 의하면,
첫째, 금속재로 된 이음관의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)를 삽입 결합시켜 구성함에 따라 내약품성이 우수함은 물론 내마모성 뛰어나며 최고의 내충격성과 마찰계수가 0에 가까워 이물질이 부착되지 않아 특히, 발전소의 탈황(desulfurization; 脫黃)설비에서 슬러지(Sludge)를 이송하는 이음관으로의 사용이 적합하다.
둘째, 또한 내한성 및 무독성으로 식품에 접촉해도 해가 없으며, 반영구적인 수명으로 경제적 효과를 가짐은 물론 부식에 대한 현저한 저항성으로 어떠한 종류의 산, 알칼리, 염기성 화합물에 적합하고, 부식이나 물리적 충격이 갑자기 발생하기 쉬운 제강공장이나 화학공장, 원자력 발전소 설비에 사용하기 적합하며, 내부의 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)는 일정 압력 상태를 유지하기 때문에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)의 내구성은 반영구적이며 갑작스런 충격에도 클릭이나 파손되지 않는다.
셋째, 주로 황산화물로 되어 있는 발전소 탈황(desulfurization; 脫黃)설비에서의 슬러지(Sludge)인 유체물질을 수송함에 있어 내면이 매끈하여 마찰저항이 적고 부착물이 생성되지 않아 시공 초기의 배관 수송 유량을 그대로 유지시켜 줌으로써 수송유량이 매우 크다.
넷째, 금속관과 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)가 결합되어 열팽창 특성이 금속관과 동일하며 동파로부터 보호할 수 있다.
초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)는 열전도율이 매우 낮아 단열효과가 우수하여 수송 유체의 에너지가 보존된다.
다섯째, 금속재로 된 이음관과 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)를 결합 구성함에 따라 이음관의 내경과 UHMWPE 라이너의 외경 간에 정밀한 밀착력을 가지게 되어 틈새나 벌어짐 등이 전혀 없어 제품의 성능 및 신뢰성이 우수하며 시공이 간편하고 고도의 안전성, 반영구적인 내구성으로 사용자에게 높은 경제적 이익을 제공하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 "초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관 및 그 제조 방법"에서 "초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관"의 전체 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 “초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관”을 제조하기 위한 제1 및 제2 공정을 나타낸 단면도로서, 이음관 내에 금형을 삽입 결합하여 공간부를 형성한 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 “초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관”을 제조하기 위한 제3 공정을 나타낸 단면도로서 공간부에 초고밀도 폴리에틸렌 수지액을 삽입한 상태도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 완성된 “초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관”의 여러 가지 유형을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 “초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관”을 제조하기 위한 제1 및 제2 공정을 나타낸 단면도로서, 이음관 내에 금형을 삽입 결합하여 공간부를 형성한 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 “초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관”을 제조하기 위한 제3 공정을 나타낸 단면도로서 공간부에 초고밀도 폴리에틸렌 수지액을 삽입한 상태도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 완성된 “초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관”의 여러 가지 유형을 도시한 단면도이다.
이하, 바람직한 실시예로서 도시하여 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도시된 도 1 내지 도 7에 따라 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능이나 형태 등을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 제1 실시예로서 첨부된 도 1 내지 도 2에서와 같이 양단에 플랜지(2)(2a)를 갖는 탄소강으로 된 이음관(Cabon Steel Pipe Connector)(1)의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)(L)를 결합하여 이중이음관으로 구성한 것이다.
이상과 같은 본 발명의 "초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 라인드 이음관(P)"은 이음관(Cabon Steel Pipe Connector)(1)의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)(L)를 결합하여 구성함으로써 내약품성이 우수함은 물론 내마모성이 최고의 내충격성과 마찰계수가 0에 가까워 이물질이 부착되지 않으며, 내한성 및 무독성으로 식품에 접촉해도 해가 없으며, 반영구적인 수명으로 경제적 효과를 얻을 수 있는 것이다.
그리고 부식은 물론 어떠한 종류의 산, 알칼리, 염기성, 방향족, 할로겐 등의 고농도, 고온, 저온 등에 적합하고, 제품의 성능상 화학약품의 고농도, 고온, 저온에 관계 없이 사용할 수 있어 배관 재료로서의 신뢰성이 우수하고 배관 시공이 간편하며 호환성이 매우 우수한 것이다.
특히, 본 발명의 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 라인드 이음관은 발전소의 탈황(desulfurization; 脫黃)설비에서 슬러지(Sludge)를 이송하는 이음관으로 사용할 경우 부식은 물론 마모가 없고 이물질이 묻지 않는 등 반영구적인 수명으로 이용할 수 있다.
위와 같은 본 발명의 탄소강으로 된 이음관(Cabon Steel Pipe Connector)(1)의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(L)가 결합 구성한 이중 이음관[즉, 초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관(P)]에 대한 물리적 성질은 아래 표1과 같다.
| 항목 | 단위 | 수치 |
| 비중 | G/㎠ | 0.94 |
| 인장강도 | Mpa(kgf/㎠) | 31(320) |
| 신장률 | % | 500 |
| 압축강도: 항복점 5%변형(10%변형) | Mpa(4.6kgf/㎠) | 20(200) |
| 굴곡강도 | Mpa(kgf/㎠) | 20(200) |
| 굴곡탄성률 | Mpa(kgf/㎠) | 883(9) |
| 록크웰경도 | R-Scale | 52 |
| 열변형온도: 0.445Mpa(4.6kgf/㎠) 1,820Mpa(18.6kgf/㎠) |
℃ ℃ |
89 54 |
| 연속사용온도 | ℃ | -100 ~ +80 |
| 선팽창계수 | X/℃ | 20 |
위와 같은 본 발명의 탄소강으로 된 이음관(Cabon Steel Pipe Connector)(1) 내부에 결합 구성된 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)(L)가 결합 구성된 이중 이음관은 연속 사용 온도가 -100℃에서 80℃까지 사용이 가능하며, 이음관(Cabon Steel Pipe)(1)과 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)(L)가 결합하여 이중 이음관으로 구성됨으로써 록크웰경도(R-Scale)가 52로서 내마모성이 매우 높다.
그리고 또한 위에서의 표 1에서와 같이 인장강도[Mpa(kgf/㎠)]가 31(320)이고, 굴곡강도[Mpa(kgf/㎠)]가 20(200), 굴곡탄성률[Mpa(kgf/㎠)]이 883(9), 압축강도는 항복점이 5%변형일 때 20Mpa(4.6kgf/㎠)이고, 10%변형일 때가 200Mpa(4.6kgf/㎠)이며, 신장률이 500%이고, 열변형온도는 0.445Mpa(4.6kgf/㎠)일 때 89℃이고 1,820Mpa(18.6kgf/㎠)일 때 54℃이며, 선팽창계수(X/℃)가 20으로서 유전율[誘電率; permittivity] 과 가열편차온도, 굴곡강도(Flexural Strength; 屈曲强度), 항복강도(Yield Strength; 降伏强度) 등이 우수하고 양호한 전기절연성과 자외선에 강하며 물리적 충격에도 매우 우수한 것이다.
다음, 본 발명의 제2 실시예로서 첨부된 도 2 내지 도 3에 따라 "초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관의 제조 방법"에 대해 설명한다.
먼저, 제1 공정에서는 도시된 도 2에서와 같이 탄소강으로 된 이음관(1)으로써 90°엘보우(Elbow)를 사용하고자 하는 규격과 치수로 제조한 후 이음관(1)의 양단에 플랜지(2)(2a)를 직각이 되도록 전기 아크용접을 하여 결합 고정한다.
이후, 제2 공정으로서 금속재로 된 엘보우형의 이음관(1)내에 금형(3)을 원주방향으로 삽입하고 이음관(1)의 양단에는 상기 삽입된 금형(3)과 일체로 된 일체형 플랜지(4)와 분리된 분리형 플랜지 금형(5)을 볼트(6)(6a)와 너트(7)(7a)에 의해 상기 이음관(1)의 양단 플랜지(2)(2a)에 각각 체결 고정하여 상기 이음관(1)과 금형(3), 상기 이음관(1)의 양단 플랜지(2)(2a)와 일체형 플랜지(4) 및 분리형 플랜지 금형(5) 사이에 소정의 간격으로 공간부(8)를 형성한다.
이후, 제3 공정으로서, 금속재로 된 이음관(1)의 외부에 130℃ ~ 150℃로 약 3 ~ 5분간 예열을 가한 다음 도 3에서와 같이 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액을 압출기(도시하지 않았음)를 가동하여 주입구(9)를 통해 삽입한다.
상기, 주입구(9)를 통해 삽입된 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액(10)은 공간부(8)내에 빈틈이 없이 가득차게 한다.
상기, 이음관(1)의 외부에 130℃ ~ 150℃로 약 3 ~ 5분간 예열을 가함으로써 주입구(9)를 통해 주입된 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액(10)은 분리형 플랜지 금형(5)의 끝 부분까지 골고루 원활하게 이송되어 기포 등의 발생이 없이 성형이 이루어지는 것이다.
만일, 열을 가하지 않았을 경우에는 주입된 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액(10)은 분리형 플랜지 금형(5)의 끝 부분까지 이송되지 않고 굳어지거나 끝까지 이송되더라도 이음관(1)의 내측 벽과 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액(10)간에 틈새가 발생하는 문제가 있다.
그래서, 합성수지액을 주입하기 전에 이음관(1)의 외부에 130℃ ~ 150℃로 약 3 ~ 5분간 예열을 가하는 것인데, 가열온도 130℃이하와 가열시간 3분이내로 하였을 경우에는 상기에서와 같이 분리형 플랜지 금형(5)의 끝부분까지 골고루 원활하게 이송되어 기포 등의 발생이 없이 성형이 잘 이루어지는 것을 도모할 수 없고, 가열온도 150℃이상과 가열시간 5분이상으로 하였을 경우에는 상기에서와 같은 작용은 이루어지나 가열시간이 길어져 불필요한 가열시간과 열에너지를 낭비하는 것이고 또 주입후 냉각시간이 길어짐으로 생산성이 저하되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명자는 수 많은 시행착오 끝에 가장 바람직한 조건으로서 가열온도 130℃ ~ 150℃의 범위와 가열시간 3 ~ 5분의 범위를 찾아 내었다.
다음, 제4 공정에서는 상기 제3 공정에서와 같이 공간부(8)에 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액이 완전히 주입되면 압출기(도시하지 않았음)로부터 분리해낸 다음 냉각수조(도시 하지 않았음)에서 15℃ ~ 18℃의 냉각수로 제품의 규격에 따라 약 10 ~ 15분간 냉각 시킨다.
이후, 볼트(6)(6a)와 너트(7)(7a)를 풀고 분리형 플랜지 금형(5)을 분리한 후 유압실린더(도시하지 않았음)를 이용하여 이음관(1)의 중심 원주방향으로 금형(3)을 분리한다.
이상과 같은 과정을 거쳐 도 1과 같이 이음관(1)의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)(L)가 구성된 본 발명인 “초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관”(P)이 완성된다.
한편, 상기의 제조방법에 의해 제조된 “초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관”(P)에 대해 DC 15,000V의 전기 스파크 테스터(이른바, 핀 홀 테스터; Pin Hole Tester)에 의해 정품인가 불량품인가를 검사한다.
즉, 핀홀 테스터 음극(-)을 관 이음구의 외부에 대고 양극(+) 바(Bar)를 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)(L)에 대면 크랙이나 잘못 제조된 부분이 있을 경우에는 전기 스파크가 일어나며 핀 홀 테스터에 부착된 알람이 울리게 된다. 이러한 검사과정을 실시하여 정품인가 불량품인가를 검사한다.
상기와 같은 제조방법에 의해 도 1 및 도4 내지 도7과 같은 여러가지 유형의 “초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 라인드 이음관(Lined Pipe Connector)”(P)을 제조할 수 있다.
위와 같이 제조된 본 발명의 "초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 라인드 이음관(Lined Pipe Connector)(P)"의 물리적 성질은 상기 표 1에서와 같으며 작용효과 또한 상기에서 설명한 바와 같다.
즉, 탄소강으로 된 이음관(1)의 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)(L)를 성형 결합시켜 이중 이음관으로 구성함에 따라 내약품성이 우수함은 물론 내마모성 뛰어나며 최고의 내충격성과 마찰계수가 0에 가까워 이물질이 부착되지 않아 특히, 발전소의 탈황(desulfurization; 脫黃)설비에서 슬러지(Sludge)를 이송하는 이음관으로의 사용이 적합하다.
또한 내한성 및 무독성으로 식품에 접촉해도 해가 없으며, 반영구적인 수명으로 경제적 효과를 가짐은 물론 부식에 대한 현저한 저항성으로 어떠한 종류의 산, 알칼리, 염기성 화합물에 적합하고, 부식이나 물리적 충격이 갑자기 발생하기 쉬운 제강공장이나 화학공장, 원자력 발전소 설비에 사용하기 적합하며, 내부의 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)(L)는 일정 압력 상태를 유지하기 때문에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)의 내구성은 반영구적이며 갑작스런 충격에도 클릭이나 파손되지 않는다.
주로 황산화물로 되어 있는 발전소 탈황(desulfurization; 脫黃)설비에서의 슬러지(Sludge)인 유체물질을 수송함에 있어 내면이 매끈하여 마찰저항이 적고 부착물이 생성되지 않아 시공 초기의 배관 수송 유량을 그대로 유지시켜 줌으로써 수송유량이 매우 크다.
이음관(1)과 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)(L)가 결합되어 열팽창 특성이 금속관과 동일하며 동파로부터 보호할 수 있다.
즉, 금속재로 된 이음관(1)이 외부를 보호하고 있으므로 동파에 매우 강한 것이다.
초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)(L)는 열전도율이 매우 낮아 단열효과가 우수하여 수송 유체의 에너지가 보존된다.
이음관(1)과 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)(L)를 결합 구성함에 따라 탄소강으로 된 이음관의 내경과 UHMWPE 라이너의 외경 간에 정밀한 밀착력을 가지게 되어 틈새나 벌어짐 등이 전혀 없어 제품의 성능 및 신뢰성이 우수하며 시공이 간편하고 고도의 안전성, 반영구적인 내구성으로 사용자에게 높은 경제적 이익을 제공하게 된다.
1: 이음관 2,2a: 플랜지
3: 금형 4: 일체형 플랜지
5: 분리형 플랜지 6,6a: 볼트
7,7a: 너트 8: 공간부
9: 주입구
10: 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액
L: 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)
P: 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 라인드 이음관
3: 금형 4: 일체형 플랜지
5: 분리형 플랜지 6,6a: 볼트
7,7a: 너트 8: 공간부
9: 주입구
10: 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액
L: 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene liner)
P: 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 라인드 이음관
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- 탄소강으로 된 이음관(Cabon Steel Pipe Connector)(1)으로써 사용하고자 하는 규격과 치수로 제조한 후 이음관(1)의 양단에 플랜지(2)(2a)를 직각이 되도록 전기 아크용접을 하여 결합 고정하는 제1 공정과,
금속재로 된 이음관(1)내에 금형(3)을 삽입하고 이음관(1)의 양단에는 상기 삽입된 금형(3)과 일체로 된 일체형 플랜지(4)와 분리된 분리형 플랜지 금형(5)을 볼트(6)(6a)와 너트(7)(7a)에 의해 상기 이음관(1)의 양단 플랜지(2)(2a)에 각각 체결 고정하여 상기 이음관(1)과 금형(3), 상기 이음관(1)의 양단 플랜지(2)(2a)와 일체형 플랜지(4) 및 분리형 플랜지 금형(5) 사이에 소정의 간격으로 공간부(8)를 형성하는 제2 공정과,
이음관(1)의 외부에 130℃ ~ 150℃로 3 ~ 5분간 예열을 가한 다음 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액을 주입구(9)를 통해 삽입하게 하되, 상기 주입구(9)를 통해 삽입된 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액(10)은 공간부(8)내에 빈틈이 없이 가득차게 하는 제 3공정과,
상기 제3 공정에서와 같이 공간부(8)에 초고밀도 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene) 수지액을 완전히 주입 한 후 냉각수조에서 15℃ ~ 18℃의 냉각수로 10 ~ 15분간 냉각 시킨 다음 볼트(6)(6a)와 너트(7)(7a)를 풀고 분리형 플랜지 금형(5)을 분리한 후 유압실린더를 이용하여 이음관(1)으로부터 금형(3)을 분리하여 초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관을 제조하는 제4 공정과,
상기 제4 공정에 의해 제조된 초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관에 대해 DC 15,000V의 전기 스파크 테스터(이른바, 핀 홀 테스터; Pin Hole Tester)에 의해 정품인가 불량품인가를 검사하며,
상기 핀홀 테스터 음극(-)을 이음관의 외부에 대고 양극(+) 바(Bar)를 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(Ultra-high molecular weight polyethylene Liner)(L)에 대면 크랙이나 잘못 제조된 부분이 있을 경우에는 전기 스파크가 일어나며 핀 홀 테스터에 부착된 알람이 울리도록 하는 검사과정을 실시하여 정품인가 불량품인가를 테스트하여 초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관을 제조하며,
상기 탄소강으로 된 이음관(Cabon Steel Pipe Connector)(1) 내부에 초고밀도 폴리에틸렌 라이너(L)가 결합하여 구성된 이중 이음관[즉, 초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관(P)]은 록크웰경도(R-Scale)가 52, 인장강도[Mpa(kgf/㎠)]가 31(320), 굴곡강도[Mpa(kgf/㎠)]가 20(200), 굴곡탄성률[Mpa(kgf/㎠)]이 883(9), 압축강도가 항복점이 5%변형일 때 20Mpa(4.6kgf/㎠)이고 10%변형일 때 200Mpa(4.6kgf/㎠), 신장률이 500%, 열변형온도 0.445Mpa(4.6kgf/㎠)일 때 89℃이고 1,820Mpa(18.6kgf/㎠)일 때 54℃, 선팽창계수(X/℃)가 20, 비중(G/㎠)이 0.94 및 연속 사용 온도가 -100℃ ~ 80℃임을 특징으로 하는 초고밀도 폴리에틸렌 라인드 이음관 제조 방법.
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