강관 제조의 역사는 1800년대 초로 거슬러 올라갑니다. 초기에는 파이프를 가열, 구부리고, 겹치고, 가장자리를 두드려 접합하는 등 수작업으로 제작했습니다. 최초의 자동화된 파이프 제조 공정은 1812년 영국에서 도입되었습니다. 이후 제조 공정은 지속적으로 개선되어 왔습니다. 아래에는 몇 가지 대표적인 파이프 제조 기술에 대해 설명합니다.
겹침 용접
파이프 제조에 겹침 용접법이 도입된 것은 1920년대 초입니다. 이 방법은 더 이상 사용되지 않지만, 겹침 용접 방식으로 제조된 일부 파이프는 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다.
겹침 용접 공정에서는 강판을 용광로에서 가열한 후 원통형으로 압연합니다. 그런 다음 강판의 가장자리를 "스카핑"합니다. 스카핑은 강판의 안쪽 가장자리와 반대쪽의 경사진 가장자리를 겹쳐 붙이는 작업입니다. 이음매는 용접 볼을 사용하여 용접하고, 가열된 파이프를 롤러 사이로 통과시키면서 이음매를 밀착시켜 접합합니다.
겹침 용접으로 만든 용접부는 최신 용접 방식으로 만든 용접부만큼 신뢰성이 높지 않습니다. 미국기계학회(ASME)는 제조 공정 유형에 따라 파이프의 허용 작동 압력을 계산하는 공식을 개발했습니다. 이 공식에는 파이프 이음매를 만드는 데 사용된 용접 유형에 따라 결정되는 "접합 계수"라는 변수가 포함됩니다. 이음매 없는 파이프의 접합 계수는 1.0이고, 겹침 용접 파이프의 접합 계수는 0.6입니다.
전기저항 용접 파이프
전기저항 용접(ERW) 파이프는 강판을 냉간 성형하여 원통형으로 만든 후, 두 강판 가장자리 사이에 전류를 흘려 가열하여 용접봉을 사용하지 않고도 두 가장자리가 접합되도록 하는 방식으로 제조됩니다. 초기에는 저주파 교류 전류를 사용하여 가장자리를 가열하는 공정이 1920년대부터 1970년대까지 사용되었습니다. 1970년대에 들어서면서 저주파 공정은 더 높은 품질의 용접을 제공하는 고주파 ERW 공정으로 대체되었습니다.
시간이 흐르면서 저주파 ERW 용접으로 제작된 파이프는 선택적 이음매 부식, 갈고리 모양 균열, 그리고 이음매 접합 불량 등의 문제가 발생하는 것으로 드러나 더 이상 파이프 제조에 저주파 ERW 용접 방식이 사용되지 않습니다. 반면 고주파 용접 방식은 여전히 새로운 파이프라인 건설에 사용되는 파이프 제조에 활용되고 있습니다.
전기 플래시 용접 파이프
전기 플래시 용접 파이프는 1927년부터 생산되기 시작했습니다. 플래시 용접은 강판을 원통형으로 성형한 후, 가장자리를 반쯤 녹을 때까지 가열하고, 녹은 강판이 접합부에서 밀려나와 비드를 형성할 때까지 강하게 눌러 접합하는 방식으로 이루어졌습니다. 저주파 전기회전 용접(ERW) 파이프와 마찬가지로 플래시 용접 파이프의 이음매는 부식과 갈고리 균열에 취약하지만, ERW 파이프보다는 그 정도가 약합니다. 또한, 이 파이프는 강판의 경화 부위로 인해 파손될 가능성이 있습니다. 플래시 용접 파이프의 대부분이 단일 제조업체에서 생산되었기 때문에, 이러한 경화 부위는 해당 제조업체의 제조 공정 중 강판이 실수로 급랭되어 발생한 것으로 추정됩니다. 현재 플래시 용접은 파이프 제조에 더 이상 사용되지 않습니다.
이중 잠수 아크 용접(DSAW) 파이프
다른 파이프 제조 공정과 마찬가지로, 이중 잠수 아크 용접 파이프 제조 공정은 먼저 강판을 원통형으로 성형하는 것으로 시작합니다. 압연된 강판의 가장자리를 성형하여 이음매 부분의 내외부에 V자형 홈을 만듭니다. 그런 다음 아크 용접기를 사용하여 내외부 이음매를 한 번에 용접합니다(이 때문에 이중 잠수 용접이라고 합니다). 용접 아크는 플럭스에 잠겨 있습니다.
이 공정의 장점은 용접 부위가 파이프 벽을 100% 관통하여 파이프 재질을 매우 강력하게 결합시킨다는 것입니다.
이음매 없는 파이프
이음매 없는 파이프는 1800년대부터 제조되어 왔습니다. 제조 공정은 발전해 왔지만, 몇 가지 핵심 요소는 그대로 유지되었습니다. 이음매 없는 파이프는 뜨겁게 달궈진 둥근 강철 빌릿에 맨드릴로 구멍을 뚫어 만듭니다. 이렇게 속이 빈 강철은 압연 및 연신 과정을 거쳐 원하는 길이와 직경으로 만들어집니다. 이음매 없는 파이프의 가장 큰 장점은 이음매로 인한 결함을 없앨 수 있다는 것이지만, 제조 비용은 더 높습니다.
초창기 이음매 없는 파이프는 강철 내 불순물로 인한 결함에 취약했습니다. 제강 기술이 발전함에 따라 이러한 결함은 감소했지만 완전히 제거되지는 않았습니다. 이음매 없는 파이프가 용접 이음매 파이프보다 바람직해 보이지만, 파이프에 필요한 특성을 개선하는 데에는 한계가 있습니다. 이러한 이유로 현재 이음매 없는 파이프는 용접 파이프보다 낮은 등급과 낮은 두께로 생산되고 있습니다.
진달라이 스틸 그룹은 첨단 ERW(전기저항 용접) 및 SSAW(나선형 서브머지드 아크 용접) 파이프 생산 전문 기업입니다. 당사는 최첨단 φ610mm 고주파 직선 이음매 저항 용접기와 φ3048mm 나선형 서브머지드 아크 용접기를 보유하고 있습니다. 또한, ERW 및 SSAW 생산 공장 외에도 중국 전역에 LSAW 및 SMLS 생산을 위한 협력 공장 3곳을 운영하고 있습니다.
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게시 시간: 2022년 12월 19일
