용접강관은 강판이나 강봉을 압착 및 용접하여 만든 강관입니다. 용접강관은 생산 공정이 간단하고 생산 효율이 높으며 종류와 규격이 다양하고 설비 투자 비용이 적게 드는 장점이 있지만, 일반적으로 강도는 이음매 없는 강관보다 낮습니다. 1930년대 이후 연속 강판 압연 생산의 급속한 발전과 용접 및 검사 기술의 진보로 용접 이음매가 지속적으로 개선되었고, 용접강관의 종류와 규격이 날로 증가하여 점점 더 많은 분야에서 이음매 없는 강관을 대체하고 있습니다. 용접강관은 용접 이음매의 형태에 따라 직선 용접강관과 나선형 용접강관으로 나뉩니다.
생산 과정직선 이음매 용접 파이프나선형 용접은 간단하고 생산 효율이 높으며 비용이 저렴하고 개발 속도가 빠르다는 장점이 있습니다. 일반적으로 나선형 용접 파이프는 직선 용접 파이프보다 강도가 높으며, 더 가는 빌릿으로 더 큰 직경의 파이프를 생산할 수 있고, 동일한 폭의 빌릿으로 다양한 직경의 파이프를 생산할 수 있습니다. 그러나 동일한 길이의 직선 용접 파이프와 비교했을 때 용접 길이가 30~100% 증가하고 생산 속도가 느려집니다. 따라서 대부분의 소구경 파이프는 직선 용접을, 대구경 파이프는 나선형 용접을 채택하고 있습니다.
1. 저압 유체 수송용 용접 강관(GB/T3092-1993)은 일반적으로 용접관 또는 클라리넷관으로 불립니다. 이는 물, 가스, 공기, 기름, 난방 증기 및 기타 일반적인 저압 유체 등을 수송하는 데 사용되는 용접 강관입니다. 강관의 벽 두께는 일반 강관과 후강관으로 구분되며, 파이프 끝단의 형태는 나사산이 없는 강관(경관)과 나사산이 있는 강관으로 구분됩니다. 강관의 규격은 공칭 직경(mm)으로 표시되며, 공칭 직경은 내경의 근사값입니다. 일반적으로 인치 단위로 표시하며, 예를 들어 1 1/2인치 등으로 표기합니다. 저압 유체 수송용 용접 강관은 유체 수송에 직접 사용될 뿐만 아니라, 저압 유체 수송용 아연 도금 용접 강관의 원자재로도 널리 사용됩니다.
2. 저압 유체 수송용 아연 도금 용접 강관(GB/T3091-1993)은 아연 도금 전기 용접 강관이라고도 하며, 일반적으로 백색관으로 알려져 있습니다. 이는 용융 아연 도금 용접(로 용접 또는 전기 용접)된 강관으로, 물, 가스, 공기, 오일, 난방 증기, 온수 및 기타 일반적인 저압 유체 또는 기타 용도로 사용됩니다. 강관의 벽 두께는 일반 아연 도금 강관과 후경 아연 도금 강관으로 구분되며, 파이프 끝단의 형태는 나사산이 없는 아연 도금 강관과 나사산이 있는 아연 도금 강관으로 구분됩니다. 강관의 규격은 공칭 직경(mm)으로 표시되며, 공칭 직경은 내경의 근사값입니다. 일반적으로 1 1/2인치 등과 같이 인치 단위로 표기합니다.
3. 일반 탄소강 와이어 케이스(GB3640-88)는 산업 및 민간 건물, 기계 및 장비 설치와 같은 전기 설비 프로젝트에서 전선을 보호하는 데 사용되는 강관입니다.
4. 직선 이음매 전기 용접 강관(YB242-63)은 용접 이음매가 강관의 길이 방향과 평행한 강관입니다. 일반적으로 미터법 전기 용접 강관, 전기 용접 박벽관, 변압기 냉각유관 등으로 구분됩니다.
5. 일반 저압 유체 수송용 나선형 이음매 잠수 아크 용접 강관(SY5037-2000)은 열간압연 강판 코일을 상온에서 나선형으로 성형하고 양면 자동 잠수 아크 용접 또는 단면 용접으로 제작됩니다. 이 잠수 아크 용접 강관은 물, 가스, 공기, 증기 등 일반 저압 유체 수송에 사용됩니다.
6. 나선형 용접 말뚝용 강관(SY5040-2000)은 열간압연 강판 코일을 상온에서 나선형으로 성형하고 양면 잠수 아크 용접 또는 고주파 용접으로 제작됩니다. 토목 건설 구조물, 부두, 교량 등의 기초 말뚝용 강관으로 사용됩니다.
직선 이음매 강관 압연의 기술적 진전:
1) 열 장입 온도 및 열 장입 비율 증대: 열 장입 온도 및 열 장입 비율 증대는 에너지 절약 및 배출량 감축을 위한 중요한 방안으로 많은 주목을 받고 있습니다. 현재 우리나라의 평균 열 장입 온도는 500~600°C이며, 최고 온도는 900°C에 달합니다. 평균 열 장입 비율은 40%이며, 생산 라인에 따라 75% 이상을 기록하는 곳도 있습니다. 일본강관 후쿠야마 공장의 1780mm 열연강판 압연기의 열 장입 비율은 65%, 직접 압연 비율은 30%이며, 열 장입 온도가 1000°C에 도달할 경우 열 장입 비율은 28%입니다. 향후 우리나라는 연속 주조 슬래브의 열 장입 비율을 650°C 이상으로 높여 에너지 소비를 25~35% 절감할 수 있도록 노력해야 합니다.
2) 가열로의 다양한 가열 기술: 가열 기술에는 재생 가열, 자동 연소 제어, 저열량 연료 연소, 저산화 또는 무산화 가열 기술 등이 있습니다. 통계에 따르면 우리나라의 330개 이상의 제강 가열로에서 재생 연소 기술을 채택하여 20~35%의 에너지 절감 효과를 거두고 있습니다. 연소 최적화를 통해 에너지 소비를 더욱 줄일 수 있습니다. 이를 위해서는 저열량 연료 사용에 대한 연구와 고로 가스 및 전로 가스의 활용 증대가 필요합니다. 분위기 제어를 통한 저산화 가열 기술과 가스 보호를 통한 무산화 가열 기술은 산화 연소 손실을 줄이고 생산량을 늘리는 중요한 조치입니다. 이러한 기술은 산세 공정의 필요성까지 없앨 수 있습니다. 현재 제강 가열 공정에서 발생하는 산화 스케일은 톤당 3~3.5kg이며, 연간 손실량은 약 150만 톤의 철강(약 75억 위안)으로 추산됩니다.
3) 저온 압연 및 압연 윤활 기술: 국내 일부 고속선 제조업체는 저온 압연 기술을 도입하여 평균 용광로 온도를 950°C까지, 최저 온도는 910°C까지 낮추었습니다. 설비는 850°C의 압연 온도에 맞춰 설계 및 제작되었습니다. 저온 압연은 기존 압연 방식에 비해 총 에너지 소비량을 약 10~15% 절감합니다. 일본 가시마 제철소 열간 압연 공장의 통계에 따르면, 빌릿 온도를 8°C 낮추면 톤당 4.2kJ의 에너지를 절약할 수 있으며, 에너지 절감 효과는 0.057%입니다. 그러나 저온 압연은 빌릿 가열 온도의 균일성에 대한 요구 사항이 엄격하며, 130~150mm 빌릿 전체 길이에 걸쳐 온도 차이가 20~25°C를 넘지 않아야 합니다. 압연 윤활 기술은 압연력을 10~30% 감소시키고, 전력 소비를 5~10% 절감하며, 산화철 스케일 생성을 톤당 약 1kg 감소시켜 생산량을 0.5~1.0% 향상시킬 수 있습니다. 또한 산세척에 필요한 산 소비량을 톤당 약 0.3~1.0kg 줄일 수 있습니다. 국내 여러 압연 공장에서 스테인리스강 및 전기강 생산에 이 기술을 성공적으로 적용하여 우수한 결과를 얻고 있습니다. 앞으로 압연 윤활 기술을 적극적으로 보급하는 동시에 친환경 압연 윤활 매체, 윤활 기술 및 재활용 기술의 연구 개발을 강화해야 합니다.
4) 제어 압연 및 냉각 기술과 관련 장비: 제어 압연 및 냉각 기술은 에너지 절약, 고성능 제품 생산 및 생산성 향상에 필수적인 수단입니다. DP강, TRIP강, TWIP강, CP강, AHSS강, UHSS강, 기타 파이프라인 강재, 건축 구조용 강재, 곡물강, 무열강 등 대표적인 강재는 모두 제어 압연 및 제어 냉각 기술을 통해 생산됩니다. 제어 압연 및 제어 냉각 기술은 물리 야금학의 새로운 발전에 기반할 뿐만 아니라 저온 고압을 구현할 수 있는 고압 압연기, 초소형 압연기, 초고속 냉각(UltraFastCooling) 및 온라인 가속 냉각(Super-OLAC) 장치, 축소 및 규격화 기계 장비 등과 같은 신기술 및 장비의 활용을 통해 발전해 왔습니다. 향후 제어 압연 및 제어 냉각 기술의 발전은 이러한 신기술 장비에 크게 의존할 것으로 예상되며, 이는 제어 압연 및 제어 냉각 기술 발전의 중요한 특징이므로 주목해야 합니다.
게시 시간: 2023년 6월 9일