동양철관

2009 워터 코리아 최대 수작 차세대 자동용접

동양철관 내부 자동 용접 장치 선보여

기존 수동용접보다 속도는 빠르고 가격은 저렴

수도 공무원들 자동용접장치에 눈길 모아

 

동양철관(대표 박종원)이 14개월간 심혈을 기울여 개발한 차세대 자동용접장치가 인천에서 개최된 2009워터코리아 전시회에서 관련공무원들에게 눈길을 모으고 있다.

서울시를 비롯한 참관한 관련 수도공무원들에게 집중적인 조명을 받은 동양철관의 자동용접장치는 용접공들이 수공으로 조인트분야마다 용접을 하므로서 내, 외부 관구경과 현장 조건에 따라 용접이 치밀하지 못하고 시간도 오래걸려 조인트분야에 누수가 많이 발생되는 원인을 근본적으로 해결했다는 점과 새로운 기술을 선보였다는 점에서 높은 점수를 받았다.

서울시의 누수사고 통계에서도 조인트분야의 용접문제가 가장 큰 누수요인으로 밝혀진바 있다.

이같은 현실에서 동양철관이 개발한 자동용접장치는 관내부에서 자체 구동하는 자석식 용접장치로 외부작업을 최소화 하여 작업현장의 혼잡을 피하고 배관 용접을 위한 별도의 터파기 작업이 필요 없어 토목분야 전문건설업체들에게도 관심을 집중시키고 있다.

자주식강관용접로봇장치는 영구자석을 이용한 무레일 타입의 캐리지로 레일 설치가 별도로 필요 없고 탈부착이 간편하여 설치 및 이동이 편리해 용접시공 시간을 최소화 한다는 장점이 있다. 또한 수직관 및 경사관, 이형관 및 분기관에도 적용이 가능한데 현재 이같은 분야는 국제적으로도 경쟁력을 지닐 수 있다.

시공방법도 자동배관장치를 이용하면 관 내부에 장착한 후 자체구동장치에 의해 관 내부로 이송하므로 중장비사용 및 추가 터파기가 필요없이 방사형의 유압실린더로 관의 진원형성 및 수구와 삽구를 삽입시켜 수구, 삽구간의 간격을 일정하게 형성시켜 우수한 용접을 할 수 있다. 특히 자주식강관용접로봇장치는 영구자석을 이용한 무레일 Carriage Type으로 설치 및 이동이 간단하여 레일을 설치하기위한 중장비의 사용 및 추가 터파기가 필요없다. 물론 밖에서는 모니터에 작업현장이 스크린되는데 Sensor를 장착하여 정확한 용접위치를 추적하고 위치센서로 정확한 위치를 측정, 위치별 최적의 용접조건을 프로그램화하여 직관과 난이도가 높은 이형관에 모두 적용 할 수 있는 점이 장점으로 평가되고 있다.

작업이 종료되면 용접의 품질을 확인하기 위하여 방사선 투과 비파괴 검사를 실시하는데 몇 차례의 시험결과 KS 규격에 모두 합격하였다.

이같은 차세대 현장자동용접장치는 작업환경의 개선과 안전성을 확보한 기술력으로 빠른 시공능력과 우수한 품질을 만족시키는 완벽한 시스템으로 앞으로 국내외 강관용접시공에 급진적인 변혁이 예상된다.

현재 지적재산권으로 특허 5건을 출원한 상태이며 1개의 자동용접시스템으로 4개의 관경을 동시에 실행할 수 있다. 즉 자동용접장치 1대가 800㎜에서 1200㎜, 1350㎜에서 1600㎜, 1800㎜에서 2200㎜, 2400㎜에서 3000㎜관을 용접할 수 있다.

현재 수동으로 하는 용접비는 1일 50만원 선이 형성되고 있는데 수동작업은 하루 2개의 조인트만 용접할 수 있는 반면 자동용접은 4개의 용접을 할 수 있어 시간단축 등 경제적 가치가 높은 것으로 알려주고 있다. 해외에서는 일본이 15년전 개발하기도 했으나 동양철관은 자석식 기능과 자동용접시스템 및 센서를 통한 모니터를 혼합 활용 작업현장에 맞는 독자적 기술을 개발한 것이 특징이다.

현재 사용되는 수동용접의 품질은 용접사의 기량에 의해 편차가 심하며 용접사의 감소에 따른 수급의 어려움으로 자동용접에 대한 필요성이 높아지고 있는 추세이다.

배관장치 시공방법

자동배관장치는 메인 프레임과 서브 프레임이 주 실린더로 연결되어 있으며 각 프레임에는 유압 실린더가 원주방향으로 연결되어있다. 실린더 끝은 고무패드가 설치되어 관내부 코팅에 손상이 가지 않도록 하였다. 유, 무선 리모컨으로 모든 작동이 이루어 질 수 있으며, 리모컨의 모니터에서는 장치 상태를 확일 할 수 있다.

작업 시에는 자체구동장치에 의해 관내부에서 이동하며 연결부위에서 메인프레임의 실린더가 수구를 파지하고 서브 프레임이 삽구 쪽으로 이동하여 파지한 후 각각의 프레임을 연결하는 주 실린더에 의해 당겨지면서 관이 삽입이 된다. 이때 전자식 Scale에 의해 필요한 만큼 정확한 이동의 제어가 가능하다.

또한 방사형의 실린더는 각각 개별적으로 확장할 수 있어 관을 진원으로 맞추어 KS 규격인 Gap 3mm 이내를 일정하게 유지시켜 주어 안정적인 용접조건을 제공하므로 고품질의 용접이 가능하다.

용접장치 시공방법

배관작업을 종료하면 배관장치는 다음 배관 위치로 이동하며 그 자리에는 용접장치를 설치한다.

캐리지 본체는 주행휠과 거리측정 센서, 카메라 및 용접토치가 장착되어 있고 각도설정 및 위빙을 제어할 수 있는 구동장치로 구성되어있다.

캐리지는 거리측정 센서에 의해 용접부와 일정한 거리를 유지하며 이동하고 용접위치별로 용접조건을 프로그램화하여 각장 및 비드를 형성하도록 설계되었다.

캐리지에 부착된 카메라로 용접진행 상황을 모니터로 확인할 수 있으며, 이상발생 시 유, 무선 리모컨으로 캐리지 및 용접기의 제어가 가능하다.

Co2+Ar가스를 보호가스로 사용하는 FCAW(Flux Cored Arc Welding) 용접방법을 채택하여 용접의 건전성 및 용접속도를 향상시켰다.

용접은 내, 외부 각각에서 두 개의 캐리지가 시간차를 두고 좌우로 동시에 진행하며 6시에서 12시 방향으로 1pass 용접을 한다. 관 두께에 따라 필요시 2pass 용접을 한다. 2pass 용접 시에는 캐리지가 자동으로 원위치로 돌아와 2pass 작업을 진행한다.