이음매 없는 파이프는 빌릿이라고 불리는 거의 녹은 상태의 강철 막대를 맨드릴로 뚫어 이음매나 접합부가 없는 파이프를 만드는 방식으로 만들어집니다.
이음매 없는 파이프는 단단한 강철 덩어리에 구멍을 뚫고 용접 없이 속이 빈 관 형태로 성형하여 제조됩니다. 이 공정은 일반적으로 덩어리를 고온으로 가열하고, 맨드릴로 구멍을 뚫어 속이 빈 모양을 만든 다음, 롤링 및 스트레칭을 통해 추가로 성형하는 과정을 거칩니다.
이음매 없는 파이프는 고온으로 가열된 원통형 강봉으로 만들어집니다. 강봉을 고온으로 가열한 후 프로브를 삽입하여 원통형 구멍을 뚫습니다. 그런 다음 원통형 파이프를 롤러로 옮겨 지정된 직경과 두께로 가공합니다. 일부 제철소에서는 최대 24인치(약 61cm) 직경의 이음매 없는 파이프를 생산할 수 있습니다. 이음매 없는 제조 방식은 소구경 파이프에 사용되지만 비용이 높고 공급이 제한적이며, 직경이 커질수록 용접 파이프가 더 경제적입니다.
이음매 없는 파이프의 재료 특성 및 제조 공정의 핵심 사항
이음매 없는 파이프는 일반적으로 금속으로 만들어지지만, 내벽에 플라스틱 코팅을 입히면 성능을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 복합 구조는 금속 파이프의 높은 강도라는 장점과 플라스틱 파이프의 내식성을 모두 갖추고 있습니다. 그러나 플라스틱 코팅이 손상되면 노출된 금속 부분이 유체와 접촉하여 부식 문제를 일으킬 수 있습니다.
제조 공정의 주요 관리 지점
윤활 및 균열 방지: 이음매 없는 파이프는 성형 공정 중 매우 높은 압력을 견뎌야 하므로 균열 방지를 위해 표면에 고압 윤활제를 코팅해야 합니다. 그러나 후속 열처리 전에 윤활제를 완전히 제거해야 합니다. 그렇지 않으면 잔류 부식성 용매가 파이프에 장기간 남아 부식 위험을 유발할 수 있으며, 이는 특히 벽 두께가 얇은 이음매 없는 파이프에 있어 매우 중요합니다.
벽 두께 및 구조적 안정성
기계적 특성: 파이프의 인장 강도와 항복 강도는 벽 두께에 직접적으로 비례합니다. 부식으로 인한 벽 두께 감소는 구조적 결함을 초래할 수 있습니다.
열 관리 성능: 벽 두께는 파이프의 열전도 안정성에도 영향을 미칩니다. 제조 공정이 부적절할 경우 온도 변동이나 고온 현상이 발생할 위험이 커지고, 심지어 심각한 사고로 이어질 수도 있습니다.
이음매 없는 파이프
이음매 없는 파이프는 강판이나 봉과 같은 단단한 강철을 원형 모양(빌릿)으로 성형한 후 가열하여 천공된 봉과 같은 주형에 부어 속이 빈 관이나 외피 형태로 만들어 제작합니다. 이러한 종류의 파이프는 다른 파이프 제조 공정에 비해 압력 저항성이 우수하고, 제조 속도가 빠르며, 비용 효율성이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다. 이음매 없는 파이프는 천연가스 파이프라인과 액체 수송 파이프라인에 널리 사용됩니다.
이음매 없는 파이프는 고압을 견딜 수 있기 때문에 정유소, 유압 실린더, 탄화수소 산업 및 석유 및 가스 인프라를 포함한 고압 응용 분야에 널리 사용됩니다.
다른 종류의 파이프와 비교했을 때, 이음매 없는 파이프는 용접이나 이음매가 필요 없이 단단한 원형 금속 덩어리를 통째로 성형하여 만들기 때문에 강도와 내식성을 비롯한 여러 특성이 향상됩니다. 미국기계학회(ASME)에 따르면, 이러한 파이프는 용접 파이프(즉, 이음매 없는 파이프가 아닌 파이프)보다 기계적 스트레스를 더 잘 견딜 수 있으며 더 높은 작동 압력을 견딜 수 있습니다.
일반적으로 이음매 없는 파이프의 적용은 벽 두께에 따라 달라집니다. 벽이 두꺼운 파이프는 생산에 더 높은 온도가 필요하므로 변형 저항성이 감소하여 처짐이 더 커집니다.
이음매 없는 파이프의 주요 경쟁자는 제조 비용이 저렴한 ERW(HFI) 파이프입니다. 이음매 없는 파이프는 ERW 파이프에 비해 다음과 같은 주요 장점을 가지고 있습니다. (a) 용접 이음매가 없고, (b) 재료 물성이 거의 균일하게 분포하며, (c) 잔류 응력이 매우 낮습니다. 반면, 이음매 없는 파이프는 ERW 파이프보다 가격이 비싸고, 단면 두께가 균일하지 않을 수 있으며, 내외부 표면이 매우 거친 경우가 많습니다.
용접 파이프는 강판이나 코일을 원통형으로 성형한 후 용접을 통해 이음매를 메우는 방식으로 제작됩니다. 제조 공장에서는 초음파 및/또는 방사선 검사 방법을 사용하여 용접 이음매의 품질을 보장하며, 파이프의 각 접합부는 규정된 작동 압력을 초과하는 압력으로 압력 시험을 거칩니다. 용접 파이프는 성형 방식과 사용된 용접 기술에 따라 분류됩니다.
잠수 아크 용접(SAW) 파이프는 용접 과정에서 용가재를 사용하는 반면, 전기 저항 용접/전기 융착 용접(ERW/EFW)은 용가재를 필요로 하지 않습니다. SAW는 다시 종방향 용접(또는 직선 용접, L-SAW)과 나선형 용접(S-SAW)으로 나뉩니다. 일반적으로 중구경 직선 용접 L-SAW는 단일 이음매이고, 대구경 L-SAW는 이중 이음매입니다.
ERW 파이프는 전류를 이용하여 강철을 가열하여 가장자리를 접합하는 방식으로 생산됩니다. 이 생산 공정은 1920년대에 저주파 교류를 사용하여 가장자리를 가열하는 방식으로 도입되었지만, 용접 부식 및 불량 용접 문제가 발생하는 것으로 밝혀졌습니다. 오늘날에는 고주파 교류, 즉 접촉 용접 방식이 사용됩니다. EFW 파이프는 전자빔을 이용하여 운동 에너지를 가공물에 전달하여 용접부를 형성하는 공정을 의미합니다.
게시 시간: 2025년 6월 19일
