배관정형장치와 자동용접장치를 이용한 강관의 현장 맞대기 이음공법■ 건설신기술 지정번호: 664호 ■ 기술개발자 : 동양철관(주) (대표이사 박종원), 동양주공(주) (대표이사 백광일)■ 주 소 : 충청남도 천안시 동남구 풍세면 남관리 57 (Tel. 041-578-5511) 인천광역시 남동구 고잔동 656-1 남동공단 110B-2L (Tel. 032-816-4211)■ 홈페이지 : http://www.dysp.co.kr (이메일 : iysong@dysp.co.kr) http://www.dycastiron.com (이메일 : dinky1@dycastiron.com)■ 보호기간 : 2012. 6. 20 ～ 2017. 6. 19 (5년)1. 신기술의 내용가. 신기술의 범위 및 내용(1) 범위강관의 내부에서 Backing plate가 장착된 배관정형장치로 강관을 견인하여 진원과 단 차 및 Root gap을 조정하고, 강관의 외부에서 무레일의 자동용접장치로 외면 및 내면 비드를 형성시키는 맞대기 자동용접 공법(2) 내용이 신기술은 강관 내부에 배관정형장치를 설치하여 강관 이음부의 진원 및 Root gap 을 조정하고 Backing plate를 용접위치에 밀착시켜 단차를 조정한 후, 용접조건이 프 로그램된 무레일의 자동용접장치를 이용하여 강관의 외부에서 외면 및 내면 비드를 형성시키는 현장 맞대기 자동용접 공법이다.나. 신기술의 시공절차 및 방법이 신기술에 의한 맞대기 용접 강관의 현장 이음 시공은 배열된 강관의 내부로 배관 정형장치를 진입시켜 접합부위로 이동시킨 후, 진원조정, Root gap 조정을 실시하고, Backing plate를 용접위치에 밀착시켜 단차를 조정한다. 배관정형장치에 의해 용접을 위한 최적의 배관상태로 유지된 상태에서 용접조건이 프로그램된 무레일의 자동용접 장치를 접합부 외면에 설치하여 GMAW 용접법으로 1pass를 실시하고, 2pass 이상을 FCAW 용접법으로 실시하여 외면 및 내면 비드를 형성시킨다. 용접시에는 하부(6시 방향)에서 상부(12시 방향)로 대칭이 되도록 좌, 우 180씩 자동용접을 실시한다. 2. 국내외 건설공사 활용실적 및 전망가. 활용실적 활용실적표 연번 공사명 관종 발주처명 시공자명 공사기간 비고 1 시험시공 (공장) 1200A x 18.3t (API X65) 1000A x 8.0t (SS400) 750A x 15.9t (API X70) 현대건설 서울시 상수도본부 한국가스공사 동양철관 동양주공 2010. 08 2011. 05 2011. 12 시공 완료 2 시험시공 (현장) 1000A x 8.0t (SS400) 750A x 15.9t (API X70) 서울시 상수도본부 한국가스공사 동양철관 동양주공 2011. 05 2011. 11 시공 완료 나. 향후 활용전망이 신기술은 건설장비나 인력에 의해 수행되는 강관의 맞대기 현장용접 시공을 배관 정형장치와 자동용접장치를 이용하여 자동용접 시공하는 공법으로 각 공정별 자동화 를 실현하여 안정적인 시공 품질을 확보하고, 시공성과 경제성을 향상시킨 자동화 공 법이다. 기존의 자동화 공법의 문제점으로 지적되었던 용접작업용 레일의 설치, 작업 용 추가공간 확보, 1pass 수동용접 등을 효율적으로 개선한 공법으로 가스관 및 수도 관의 현장시험시공에서 그 우수성을 입증하여 국내 가스배관 시설공사 적용 활용전망 이 매우 밝을 뿐만 아니라 수도관, 플랜트, 조선 등 강관의 맞대기 현장용접 시공이 요구되는 다양한 분야에서 그 활용이 가능할 것으로 기대된다. 3. 기술적.경제적 파급효과가. 기술적 파급효과(1) 국내외 기술과 수준 비교 국내외 유사기술과 비교 항목 공정 신기술 유사기술(국내) 유사기술(해외) 강관 배관 이동 및 설치 ○ 강관 내부 자체구동 ○ 일체식 장치 (중장비를 이용한 정형장치 설치) ○ 내부 클램핑 장치 또는 외부 클램핑 장치 (중장비 사용) 진원 조정 ○ 자동조정 ○ 자동조정 - Root gap 조정 ○ 자동조정 ○ 자동조정 - 단차 조정 ○ 자동조정 - - Backing 장치 ○ Copper plate - ○ Copper plate 강관 용접 이동 및 설치 ○ 영구자석을 이용한 무레일의 용접장치 설치 ○ 일체식 장치 (중장비를 이용한 외부 용접용 Rail 설치) ○ 레일설치 후 용접 캐리지 설치 용접방법 ○ 외면용접만 실시 1pass : GMAW(자동) 2pass이상 : FCAW ○ 좌, 우 180 상진 ○ 내,외면용접 실시 ○ 좌, 우 180 (내외면 각각 실시) ○ 외면용접만 실시 12pass : SMAW or TIG(수동) 2pass이상 : FCAW ○ 좌, 우 180 또는 360 용접조건 ○ 각도별 용접조건 자동 프로그램 ○ 용접조건 셋팅 (0180 동일조건) ○ 각도별 용접조건 자동 프로그램 (2) 건설시장에 미칠 파급효과용접시공은 모든 산업현장에서 핵심적인 공정으로 자리하고 있으나, 작업환경이 열악 하고 3D분야로 인식되어 숙련 용접공이 점차 부족해지고 있고, 산업발전에 따른 물, 연료, 쓰레기 등의 수송을 위한 강관 시설물은 계속적으로 증가하고 있어 용접시공의 자동화가 절실히 요구되어져 왔다. 또한 용접시공에 대한 품질요구가 높아지고 비용의 절감, 공기단축을 위해 자동용접 시공이 점차 증가하는 추세에 있다. 이 신기술은 강 관의 맞대기 현장용접 시공시 안정된 용접시공 품질을 확보할 뿐만 아니라 시공성과 편의성을 향상시켜 수요자의 요구를 충족시킨 공법으로 가스관, 수도관 등 강관의 맞 대기 현장자동용접 시공 활성화에 기여할 뿐만 아니라 플랜트 분야, 강 구조물 시공 등 타 건설분야에도 응용이 가능하여 이를 응용한 많은 새로운 기술들의 개발이 촉진 될 것으로 기대된다.(3) 국내외 기술 대비 경쟁력이 신기술은 강관 배관시 배관정형장치의 자체 구동에 의한 강관내부 이동 및 배관시 공으로 별도의 중장비를 필요로 하는 기존기술에 비해 시공성과 편의성이 우수하고, 양 관단의 진원조정, Root gap 조정, 단차 조정 및 Copper Backing plate의 설치에 의 해 자동용접을 위한 최적의 용접조건을 확보할 수 있다. 또한 영구자석을 이용한 무 레일의 자동용접장치는 기존 자동용접의 필수요건이었던 레일설치 과정을 생략하여 시공성과 경제성이 뛰어나고, 자체 각도인식 센서가 내장되어 각도별 프로그램화된 자 동용접이 가능하며, 외면에서의 용접으로 표면비드 및 Back bead를 형성시키므로 안 정적이고 우수한 용접시공 품질의 확보가 가능한 공법으로 해외 기술의 국내 적용 대 체 효과는 물론 해외로의 기술수출 가능성이 매우 밝을 것으로 기대된다. 나. 환경부하 저감, 시장확대, 고용창출, 타산업 활성화 등 간접효과이 신기술은 다수의 중장비가 투입되어 시공이 이루어지는 공사현장에서 중장비 사용 을 최소화한 자동화 시공 공법으로 이에 따른 소음감소, 주변환경 개선뿐만 아니라 강 관 내부에서 용접시 발생하는 금속흄, 금속분진, 유해가스, 소음 등 작업자의 작업환경 이 개선되었다. 가스배관, 송유관, 플랜트, 조선 등 강관의 자동용접이 필요한 산업 전반에 걸친 시장확대가 가능하고, 고기능 용접 숙련공의 수급 부족 현상 해결, 용접 자동화 시공의 활성화에 의한 직간접적인 기술개발 촉진이 예상된다. [출처 : 한국건설교통기술평가원 - 건설 배관설비]