대구경 세로형 아크 용접 강관의 제조 기술

대구경 직선 이음매 잠수 아크 용접 강관주로 해상 및 육상 석유와 가스, 석유 및 천연가스, 석탄, 광석 펄프의 파이프라인 운송을 담당합니다.

해외의 대구경 세로형 잠수 아크 용접 강관 제조 기술 방법 및 특징, 해외의 대구경 세로형 잠수 아크 용접 강관 성형 방법에는 UOE법, CFE 롤 성형법, RBE 롤 성형법, JCOE 성형법, C 성형법, PFP 단계별 벤딩 성형법 등이 있습니다. 이에 대한 간략한 소개는 다음과 같습니다.

1. UOE 공법은 먼저 미리 구부린 강판을 U자형 프레스의 성형 금형에서 U자형으로 성형한 다음, O자형 프레스의 성형 금형에서 O자형으로 성형하고 용접하여 튜브를 만든 후 전체 직경을 확장하는 방식입니다. UOE 공법은 현재 세계에서 가장 앞선 성형 공법으로, 전 세계적으로 약 30세트의 UOE 공법 설비가 있습니다. UOE 공법은 높은 생산 효율과 우수한 제품 품질로 유명하지만, 비용이 많이 들고 투자 규모가 크다는 단점이 있습니다.

2. CFE 방식의 롤 성형기는 성형 프레임, 평판 프레임, 모서리 벤딩 롤, 소형 롤 프레임으로 구성됩니다. 동일한 소형 롤이 다수 설치되어 있어 성형 과정에서 강판 모서리의 궤적이 거의 직선에 가깝고 "모서리 늘어짐" 현상을 방지합니다. CFE 방식의 성형 품질은 우수하며, 제품 품질은 UOF 방식과 차이가 없습니다. 이 방식의 원료는 열연 스트립 강판 코일로, 다른 성형 방식과 차이가 있습니다. 주로 대용량 단일 수종 강관 생산에 적합하지만, 고강도 후벽 강관이나 대구경 강관 생산에는 어려움이 있습니다.

3. RBE 롤 성형 방식은 강판을 3~4개의 롤 사이에 여러 번 압연하는 방식입니다. 이 방식으로 생산된 용접관은 성능과 신뢰성 면에서 UOE 용접관과 유사합니다. RBE 방식은 투자 비용이 적고, 설비 건설이 빠르며, 생산량이 적당하고, 유연성이 높으며, 시장 적응성이 뛰어납니다. 최근 몇 년 동안 일부 개발도상국에서 이 방식이 적용되고 있습니다. 그러나 이 성형 방식은 상부 롤러 중앙에 지지대가 없어 강성 제한으로 인해 성형 강관의 직경이 508mm(20인치) 미만일 수 없으므로 시장 점유율이 제한적입니다. 우리나라에서 사용되는 많은 파이프의 직경은 508mm 미만입니다.

4. JCOE 성형 방식은 먼저 유압 프레스로 강판을 J자형으로 성형한 후, 양쪽 면을 동시에 눌러 C자형으로 만들고, 마지막으로 반O자형 상부 금형을 이용하여 O자형으로 성형하는 방식입니다. JCOE 방식의 제품 품질은 UOE 용접 파이프와 유사하며, 설비 가격은 UOE 설비보다 훨씬 저렴하지만 생산 효율은 낮습니다.

5. C 성형 방식은 UOE 장치의 U 프레스와 O 프레스를 두 대의 C 성형기로 대체하는 방식입니다. 성형 과정은 다음과 같습니다. 먼저 미리 벤딩된 강판의 절반을 첫 번째 프레스에서 성형하고, 나머지 절반은 두 번째 프레스에서 성형합니다. 나머지 절반은 C 성형기에서 성형하여 O자형 원형 튜브를 얻습니다. C 성형 방식으로 생산된 용접 파이프는 규격에 적합하고 생산량이 적당하며 생산 라인 비용이 저렴합니다.

6. PFP 단계별 벤딩 성형 방식은 프레스 끝단에서 미리 벤딩된 강판을 작은 단계 크기로 여러 번 벤딩하여 판금을 점진적으로 벤딩한 후, 최종적으로 강관 용접기를 사용하여 원형 파이프로 성형하는 방식입니다. PFP 방식은 매 단계마다 벤딩량이 적기 때문에 프레스 톤수가 크지 않고 투자 비용도 적습니다. 이 방식은 다양한 파이프 직경과 벽 두께를 가진 용접관을 성형할 수 있으며, 가공 가능한 직경은 406mm 미만까지 가능하고 생산된 용접관의 품질이 우수합니다. 수율은 적당한 수준입니다.