KR102140320B1 - 용접을 위한 파이프 정렬장치 및 이를 이용한 파이프 용접 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 각각 반원호형으로 형성되며 단부가 힌지결합부에 의해 상호 회동가능하도록 결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제1 링부재; 각각 반원호형으로 형성되며 단부가 힌지결합부에 의해 상호 회동가능하도록 결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성되며, 상기 제1 링부재와 대향하도록 설치된 제2 링부재; 상기 한 쌍의 서브링부재 사이에 설치되어, 상기 한 쌍의 서브링부재를 상기 힌지결합부를 중심으로 확장 및 수축시켜 상기 링부재의 직경이 증가 및 감소하도록 구성된 확장 실린더; 및 상기 제1 및 제2 링부재 사이에 설치되어 상기 제1 및 제2 링부재들을 상호 근접 및 이격하는 방향으로 이동시키는 복수개의 구동 실린더를 포함하는 용접을 위한 파이프 정렬장치 및 이를 이용한 파이프 용접 방법을 개시한다.

Description

용접을 위한 파이프 정렬장치 및 이를 이용한 파이프 용접 방법{Pipe alignment device for welding pipes and method for welding pipes using the same}

본 발명은 용접을 위한 파이프 정렬장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 대구경 파이프를 맞대기 용접할 경우 파이프를 용이하게 이동시켜 그 단부를 맞대기 정렬함과 동시에 상호 단부의 정렬 오차가 발생하지 않도록 하는 용접을 위한 파이프 정렬장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 이러한 파이프 정렬장치를 이용하여 파이프를 용접하는 방법에 관한 것이기도 하다.

스틸과 같은 금속으로 제작된 대구경 파이프는 상호 용접된 채로 지중에 매설되어 상수도관, 하수도관, 송유관 등을 포함하는 다양한 용도의 관로로 사용된다.

이러한 대구경 파이프는 직경이 수백 밀리미터에서 수 미터에 이르기 때문에 중장비를 사용하여 파이프를 배치하고 정렬하여 그 단부를 수동 또는 자동으로 맞대기 용접함으로써 설치 완료되는 것이 일반적이다.

그러나, 파이프가 매설되는 한정된 작업 공간내에서 대구경, 고중량의 파이프를 원하는 위치로 이동하여 배치하는 것이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 그 단부를 상호 정밀하게 맞대기 정렬하는 것 또한 쉽지 않아, 작업 완료 후에도 정렬 오차로 인한 파이프 상호간의 단차가 발생하거나 유격이 생기는 경우가 종종 발생한다.

따라서, 한정된 작업 공간 내에서 대구경, 고중량의 파이프를 용이하게 이동시키는 동시에 그 단부를 정밀하게 맞대기 정렬시켜 용접할 수 있는 기술이 요구된다.

대한민국 등록특허공보 제10-1052995호 : 파이프 라인업 클램핑 장치

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 대구경 파이프의 내주면에 내접하는 링부재를 사용하여 한정된 좁은 작업 공간에서도 대구경 파이프를 용이하게 이동시킬 수 있는 용접을 위한 파이프 정렬장치 및 이를 이용한 파이프 용접 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 대구경 파이프를 상호 정밀하게 맞대기 정렬시킬 수 있도록 그 단부를 가이드하는 용접을 위한 파이프 정렬장치 및 이를 이용한 파이프 용접 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일측면에 따른 용접을 위한 파이프 정렬장치는, 각각 반원호형으로 형성되며 단부가 힌지결합부에 의해 상호 회동가능하도록 결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제1 링부재; 각각 반원호형으로 형성되며 단부가 힌지결합부에 의해 상호 회동가능하도록 결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성되며, 상기 제1 링부재와 대향하도록 설치된 제2 링부재; 상기 한 쌍의 서브링부재 사이에 설치되어, 상기 한 쌍의 서브링부재를 상기 힌지결합부를 중심으로 확장 및 수축시켜 상기 링부재의 직경이 증가 및 감소하도록 구성된 확장 실린더; 및 상기 제1 및 제2 링부재 사이에 설치되어 상기 제1 및 제2 링부재들을 상호 근접 및 이격하는 방향으로 이동시키는 복수개의 구동 실린더를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 링부재의 외주면에는, 상기 제1 링부재에서 상기 제2 링부재를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 복수개의 쐐기 삽입홈이 형성되고, 상기 제2 링부재의 외주면에는, 상기 제2 링부재에서 상기 제1 링부재를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 복수개의 쐐기 삽입홈이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 실린더 베이스; 실린더 베이스로부터 방사상으로 연장되도록 결합된 복수개의 왕복 실린더; 및 상기 왕복 실린더의 피스톤 단부에 구비되며, 상기 제1 및 제2 파이프의 내주면과 동시에 접촉할 수 있도록 파이프의 길이 방향으로 연장되는 가이드면을 가지는 가이드 부재를 포함하는 가이드 조립체를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1 파이프의 단부에, 힌지결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제1 링부재를 삽입하고 확장시켜 상기 제1 링부재의 외주면을 상기 제1 파이프의 내주면에 가압상태로 내접시키는 단계; 상기 제1 파이프와 일렬로 배치된 제2 파이프의 단부에, 힌지결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제2 링부재를 삽입하고 확장시켜 상기 제2 링부재의 외주면을 상기 제2 파이프의 내주면에 가압상태로 내접시키는 단계; 상기 제1 및 제2 파이프의 길이 방향으로 연장된 가이드면을 가지는 가이드 부재를 상기 제1 파이프 또는 제2 파이프의 내주면과 동일선 상에 놓이도록 위치를 설정하는 단계; 상기 제1 링부재와 제2 링부재를 상호 근접하도록 이동시켜 상기 제1 파이프와 제2 파이프의 단부를 상호 맞대기 정렬시키되, 상기 제1 및 제2 파이프의 내주면이 상기 가이드 부재의 가이드면과 접촉하여 가이드되도록 하는 단계; 상기 제1 파이프와 제2 파이프 사이의 내주면에 복수개의 보조지지부재를 가접하는 단계; 및 상기 제1 파이프와 제2 파이프의 단부를 상호 용접하는 단계;를 포함하는 파이프 용접 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1 파이프 또는 제2 파이프 중 어느 하나의 단부 내주면에 복수개의 고정 가이드 부재를 부착하는 단계; 상기 제1 파이프의 단부에, 힌지결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제1 링부재를 삽입하고 확장시켜 상기 제1 링부재의 외주면을 상기 제1 파이프의 내주면에 가압상태로 내접시키는 단계; 상기 제1 파이프와 일렬로 배치된 제2 파이프의 단부에, 힌지결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제2 링부재를 삽입하고 확장시켜 상기 제2 링부재의 외주면을 상기 제2 파이프의 내주면에 가압상태로 내접시키는 단계; 상기 제1 링부재와 제2 링부재를 상호 근접하도록 이동시켜 상기 제1 파이프와 제2 파이프의 단부를 상호 맞대기 정렬시키는 단계; 및 상기 제1 파이프와 제2 파이프의 단부를 상호 용접하는 단계;를 포함하는 파이프 용접 방법이 제공된다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 용접을 위한 파이프 정렬장치 및 이를 이용한 파이프 용접 방법에 따르면, 파이프의 내주면에 링부재를 가압 내접하고 파이프를 이동시킴으로써 한정된 작업 공간에서도 대구경, 고중량의 파이프를 용이하게 맞대기 정렬시켜 용접을 수행할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 본 발명에 따른 용접을 위한 파이프 정렬장치 및 이를 이용한 파이프 용접 방법, 가이드 조립체를 사용하여 결합되는 두 개의 파이프의 단부를 가이드하므로, 파이프를 상호간에 단차없이 정밀하게 정렬시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 향상된 효과와 이점들은 이하의 상세한 설명을 통해서 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명되지만, 이러한 도면은 본 발명의 실시예들을 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접을 위한 파이프 정렬장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 조립체의 개략적인 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 파이프 단부 내주면에 용접을 위한 파이프 정렬장치를 설치하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 파이프 단부 내주면에 용접을 위한 파이프 정렬장치의 링부재를 가압 내접하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 파이프 단부 내주면에 용접을 위한 파이프 정렬장치를 설치한 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 파이프 정렬장치의 제1 및 제2링부재가 인접하도록 작동시켜 두 개의 파이프 단부를 맞대기 정렬시킨 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 두 개의 파이프 단부를 맞대기 정렬시킨 상태에서 보조지지부재를 가접한 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 가이드 조립체의 또 다른 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 용접 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 파이프 단부 내주면에 용접을 위한 파이프 정렬장치의 링부재를 가압 내접하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 파이프 단부 내주면에 용접을 위한 파이프 정렬장치와 고정 가이드 부재를 설치한 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 용접을 위한 파이프 정렬장치를 작동시켜 두 개의 파이프 단부를 맞대기 정렬시킨 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 용접 방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른용접을 위한 파이프 정렬장치 및 이를 이용한 파이프 용접 방법에 대해서 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서의 상세한 설명과 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 명세서에 첨부된 도면들에서 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접을 위한 파이프 정렬장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접을 위한 파이프 정렬장치는 상호 대향하도록 설치된 제1 및 제2 링부재(100, 200)와, 상기 한 쌍의 링부재(100, 200) 사이에 설치되어 링부재들을 상호 근접 및 이격하는 방향으로 이동시키는 복수개의 구동 실린더(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 각각의 링부재(100, 200)는 반원호형으로 각각 형성된 한 쌍의 서브링부재(110, 120 및 210, 220)가 그 단부에서 회동가능하도록 결합되어 전체적인 환형을 구성할 수 있다. 즉, 상기 한 쌍의 서브링부재(110, 120 및 210, 220)의 단부는 힌지결합부(130, 230)와 같은 회동결합수단으로 결합되어 상호 소정 범위 내에서 회동 가능하도록 구성될 수 있으며, 이러한 결합에 의해 상기 링부재(100, 200)는 후술하는 바와 같이 환형 고리의 직경이 증가 또는 감소될 수 있다.

이를 위해, 상기 한 쌍의 서브링부재(110, 120 및 210, 220) 사이에는 확장 실린더(310)가 설치되어, 상기 한 쌍의 서브링부재(110, 120 및 210, 220)를 상기 힌지결합부(130, 230)를 중심으로 확장 및 수축시켜 상기 링부재(100, 200)의 직경이 증가 및 감소되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 한 쌍의 서브링부재(110, 120 및 210, 220) 각각의 내주면에는 한 쌍의 브라켓이 서로 대향하도록 부착되고, 이들 브라켓 사이에 확장 실린더(310)가 결합될 수 있다.

본 실시예 및 도면에서는 상기 확장 실린더(310)가 양방향 실린더로 예시되어 있다. 즉, 상기 양방향 실린더의 피스톤 선단은 상기 한 쌍의 브라켓(112, 122)에 각각 회동가능하도록 연결되어 있다. 그러나, 상기 확장 실린더(310)는 본 실시예에 의해 한정되지 않으며, 비록 도시되지는 않았으나, 예를 들어 일방향 실린더로 구성되어 일측의 서브링부재(110 또는 210)에 실린더 몸체가 회동가능하게 고정되고, 타측의 서브링부재(120 또는 220)에는 피스톤 선단부가 회동가능하게 결합되는 구성도 가능함은 물론이다. 아울러, 본 발명의 실시예와 도면에서 설명하고 예시되는 실린더들은 기존의 공압 또는 유압 실린더와 동일 또는 유사하게 동작하고, 그 구조 및 기능은 이미 당해 기술분야에 잘 알려져 있으므로 그 구체적인 구조에 대한 설명과 예시를 생략하기로 한다.

비록 본 실시예의 도면에서는 상기 한 쌍의 서브링부재(110, 120 및 210, 220)가 힌지 결합되어 있으나, 이것에 한정되지 않고 서브링부재(110, 120 및 210, 220)의 양단부가 직접 회동 결합될 수도 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 링부재(100, 200)의 외주면에는 복수개의 쐐기 삽입홈(100a, 200a)이 형성될 수 있는데, 이것은 후술하는 바와 같이, 상기 링부재(100, 200)를 파이프 내주면에 가압 내접시킬 때 그 사이에 유격이 발생할 경우 이를 메우기 위해 별도의 쐐기를 삽입하기 위한 것이며, 이에 따라 상기 링부재(100, 200)와 파이프 내주면은 유격이나 틈새없이 상호 밀착될 수 있다.

이를 위해, 상기 쐐기 삽입홈(100a, 200a)은 상기 제1 및 제2 링부재(100, 200)의 외주면 상에 소정 간격(일정 간격 또는 불규칙 간격을 포함함)으로 형성되되, 상기 제1 및 제2 링부재(100, 200)가 서로 접근하는 방향으로 다시 말해, 제1 링부재(100)에서는 제2 링부재(200)를 향하는 방향으로, 그리고 제2 링부재(200)에서는 제1 링부재(100)를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 형성될 수 있다. 이 경우, 쐐기는 그와는 반대방향으로 결합될 수 있는데, 즉 제1 링부재(100)의 외주면에 형성된 쐐기 삽입홈(100a)에 대해서는 제2 링부재(200)에서 제1 링부재(100)를 향하는 방향으로 쐐기가 결합될 수 있고, 반면 제2 링부재(200)의 외주면에 형성된 쐐기 삽입홈(200a)에 대해서는 제1 링부재(100)에서 제2 링부재(200)를 향하는 방향으로 쐐기가 결합될 수 있다.

상기와 같이 구성된 제1 및 제2 링부재(100, 200)는 복수개의 구동 실린더(300)에 의해 상호 근접 및 이격되는 방향으로 이송되도록 상호 연결될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 및 제2 링부재(100, 200)의 외주면을 제외한 적어도 어느 한측면에 브라켓(140, 240)이 부착되고, 이들 브라켓(140, 240) 사이에 상기 구동 실린더(300)가 결합되도록 구성될 수 있다.

본 실시예 및 도면에서는 상기 구동 실린더(300)가 양방향 실린더로 예시되어 있다. 즉, 상기 양방향 실린더의 피스톤 선단은 제1 및 제2 링부재(100, 200)에 부착된 한 쌍의 브라켓(140, 240)에 각각 연결되어 있다. 그러나, 상기 구동 실린더(300)는 본 실시예에 의해 한정되지 않으며, 예를 들어 일방향 실린더로 구성되어 일측의 링부재(예: 제1 링부재(100))에 실린더 몸체가 고정되고, 타측의 링부재(예: 제2 링부재(200))에는 피스톤 선단부가 결합되는 구성도 가능함은 물론이다.

상기 구동 실린더(300)의 길이와 피스톤의 행정거리는, 후술하는 바와 같이, 맞대기 용접이 필요한 대구경 파이프의 크기나 작업 조건(예를 들어, 수동 용접 또는 자동 용접, 내주면 용접, 외주면 용접 등)에 따라서 적절히 설정될 수 있다.

다음으로, 대구경 파이프를 맞대기 용접할 때, 파이프의 단부가 서로 정렬 오차(단차)없이 정확하게 맞대기 정렬될 수 있도록 이들 단부를 가이드하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 조립체(400)에 대한 구성을 도 2를 참조로 살펴보기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 조립체(400)의 개략적인 구성을 나타낸 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가이드 조립체(400)는 실린더 베이스(410)와, 상기 실린더 베이스(410)로부터 방사상으로 연장되도록 결합된 복수개의 왕복 실린더(420)와, 상기 왕복 실린더(420)의 피스톤 단부에 구비되는 가이드 부재(430)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 실린더 베이스(410)는 복수개의 왕복 실린더(420)들이 결합되는 본체를 구성하며, 그로부터 방사상으로 복수개의 왕복 실린더(420)들이 대칭으로 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 실린더 베이스(410)는 왕복 실린더(420)들의 결합 기재로서의 본체 역할만 수행하거나, 또 다른 대안으로서, 왕복 실린더(420)와 기능적으로 연결되어 (즉, 왕복 실린더(420)의 일부 구성으로서) 작동에 기여하도록 구성될 수 있다. 상기 실린더 베이스(410)와 왕복 실린더(420)들이 기능적으로 결합될 경우 이들을 포괄하여 전체적으로 "왕복 실린더"라고 칭할 수도 있다.

상기 복수개의 왕복 실린더(420)들은 실린더 베이스(410)를 중심으로 방사상으로 대칭적으로 이격된 채로 결합될 수 있으나, 반드시 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 상기 왕복 실린더(420)는 그 단부에 구비된 가이드 부재(430)를 전진 및 후퇴시키기 위한 것으로서, 후술하는 바와 같이, 맞대기 용접이 필요한 대구경 파이프의 크기나 작업 조건 등에 따라서 그 개수와 크기 등은 적절히 선택될 수 있다.

상기 왕복 실린더(420)의 피스톤 단부에 구비된 가이드 부재(430)는 맞대기 용접되는 두 개의 파이프의 단부 내주면을 동시에 접촉 지지하여 파이프의 단부가 단차(정렬 오차)없이 동일 평면상에 정렬되도록 가이드하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 상기 가이드 부재(430)는 맞대기 용접되는 두 개의 파이프의 내주면과 동시에 접촉할 수 있도록 파이프의 길이 방향으로 연장되는 가이드면(430a)을 가진다. 따라서, 맞대기 용접되는 두 개의 파이프는 그 내주면이 상기 가이드면(430a) 상에서 가이드됨으로써 단차없이 동일 평면상에 정렬될 수 있다. 바람직하게, 상기 가이드면(430a)은, 후술하는 바와 같이, 파이프 내주면에 접촉할 때 효과적인 접촉면적을 확보할 수 있도록 소정의 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.

비록 본 발명의 실시예에서는 가이드 조립체(400)가 용접을 위한 파이프 정렬장치에 별개로 도시되고 설명되었으나, 반드시 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 가이드 조립체(400)는 상기 용접을 위한 파이프 정렬장치의 제1 및 제2링부재의 일부에 고정되거나 또는 필요에 따라 착탈가능하도록 결합될 수 있다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가진 용접을 위한 파이프 정렬장치를 사용하여 대구경 파이프를 맞대기 용접하는 과정을 도 3 내지 도 8을 참조로 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 파이프 단부 내주면에 용접을 위한 파이프 정렬장치를 설치하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.

먼저, 용접으로 연결될 두 개의 파이프, 즉 제1 파이프(10) 및 제2 파이프(20)가 중장비 또는 기타 적절한 방법에 의해 일렬로 배치된다. 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)는 모두 고정되지 않은 채 유동가능한 상태일 수 있으며, 또는 어느 일측의 파이프(예: 제1 파이프(10))는 고정된 상태(다시 말해, 기존 구조물 또는 파이프에 일단이 용접된 상태)이고, 타측의 파이프(예: 제2 파이프(20))는 유동가능한 상태로서 피연결 대상이 될 수도 있다.

상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)는 맞대기 용접이 이루어질 단부가 상호 적절한 거리가 되도록 근접된 상태로 배치되며, 상기 적절한 거리는 전술한 본 발명에 따른 용접을 위한 파이프 정렬장치가 설치 가능한 상태를 의미한다.

이러한 상태에서, 전술한 구성을 가진 본 발명의 용접용 파이프 정렬장치가 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부에 설치될 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 용접을 위한 파이프 정렬장치의 제1 링부재(100)를 일측 파이프(즉, 제1 파이프(10))의 단부로 삽입하고 링부재(100)를 확장하여 파이프 단부의 내주면에 가압상태로 내접시킬 수 있다(단계 S310).

상기 파이프 내주면에 대한 링부재(100)의 가압 내접을 더욱 구체적으로 도시한 도 5를 함께 참조하면, 제1 링부재(100)를 제1 파이프(10) 단부에 삽입한 상태에서 확장 실린더(310)의 피스톤을 양방향 또는 일방향으로 전진시켜 한 쌍의 서브링부재(110, 120)가 힌지결합부(130)를 중심으로 확장되도록 한다. 이에 따라, 상기 제1 링부재(100)의 직경은 상대적으로 증가하게 되고, 따라서 링부재(100)는 그 외주면이 제1 파이프(10) 단부의 내주면과 접촉하게 된다. 이 상태에서, 상기 확장 실린더(310)의 피스톤을 더욱 전진시켜 제1 링부재(100)가 제1 파이프(10) 단부의 내주면을 가압한 상태로 내접하도록 할 수 있다.

이 과정에서, 상기 링부재와 파이프 내경의 오차 또는 파이프 내주면의 곡률 오차 등으로 인해 링부재의 외주면과 파이프 내주면 사이에 틈새나 유격이 발생할 수도 있으므로, 이를 제거하기 위해 상기 링부재(100)의 외주면에 형성된 쐐기 삽입홈(100a)에 쐐기(500)를 삽입한다.

앞에서 설명한 바 있듯이, 상기 쐐기 삽입홈(100a, 200a)은 제1 및 제2 링부재(100, 200)가 서로 접근하는 방향으로 다시 말해, 제1 링부재(100)에서는 제2 링부재(200)를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 형성되어 있으므로 상기 쐐기(500)는 그 반대 방향 즉, 제2 링부재(200)에서 제1 링부재(100)를 향하는 방향으로 삽입하게 된다. 이 경우, 후술하는 바와 같이, 구동 실린더(300)의 작동에 의해 상기 제1 링부재(100)가 제2 링부재(200)를 향해서 이동할 경우 쐐기(500)는 상기 쐐기 삽입홈(100a) 내부로 죄어 들면서 이탈이 방지됨과 동시에 삽입력 및 접지력이 더욱 증대된다.

이어서, 동일한 방식으로 상기 용접을 위한 파이프 정렬장치의 제2 링부재(200)를 타측 파이프(즉, 제2 파이프(20))의 단부로 삽입하고 링부재(200)를 확장하여 파이프 단부의 내주면에 가압상태로 내접시킨다. 구체적으로, 제2 링부재(200)를 제2 파이프(20) 단부에 삽입한 상태에서 확장 실린더(310)의 피스톤을 양방향 또는 일방향으로 전진시켜 한 쌍의 서브링부재(210, 220)가 힌지결합부(230)를 중심으로 확장되도록 한다. 이에 따라, 제2 링부재(200)의 직경은 상대적으로 증가하게 되고, 따라서 링부재(200)는 그 외주면이 제2 파이프(20) 단부의 내주면과 접촉하게 된다. 이 상태에서, 상기 확장 실린더(310)의 피스톤을 더욱 전진시켜 제2 링부재(200)가 제2 파이프(20) 단부의 내주면을 가압한 상태로 내접하도록 할 수 있다.

이 과정에서, 상기 링부재의 외주면과 파이프 내주면 사이에 틈새나 유격이 발생할 수도 있으므로, 이를 제거하기 위해 상기 링부재(200)의 외주면에 형성된 쐐기 삽입홈(200a)에 쐐기(500)를 삽입한다. 상기 제2 링부재(200)에 형성된 쐐기 삽입홈(200a)은 제1 링부재(100)를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 형성되어 있으므로 상기 쐐기(500)는 그 반대 방향 즉, 제1 링부재(100)에서 제2 링부재(200)를 향하는 방향으로 삽입하게 된다. 이 경우, 구동 실린더(300)의 작동에 의해 상기 제2 링부재(200)가 제1 링부재(100)를 향해서 이동할 경우 쐐기(500)는 상기 쐐기 삽입홈(200a) 내부로 파고 들면서 이탈이 방지됨과 동시에 삽입력 및 접지력이 더욱 증대된다.

이어서, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20) 사이에 도 2의 구성에 따른 가이드 조립체(400)가 설치될 수 있다(단계 S320). 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 파이프 단부 내주면에 용접을 위한 파이프 정렬장치를 설치한 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도시된 바와 같이, 가이드 조립체(400)의 방사상으로 구비된 왕복 실린더(420)를 전진시켜 그 단부에 결합된 가이드 부재(430)의 가이드면(430a)이 상기 정렬된 제1 파이프(10) 또는 제2 파이프(20)의 내주면과 동일선 상에 놓이도록 위치를 설정할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 파이프 정렬장치의 설치가 완료되면, 상기 용접용 파이프 정렬장치의 구동 실린더(300)를 구동하여 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)를 상호 근접하도록 이동시킴으로써, 도 7에 도시된 바와 같이 그 단부를 상호 맞대기 정렬시킨다(단계 S330). 이때, 상기 가이드 조립체(400)의 왕복 실린더(420)를 조정하여 상기 가이드 부재(430)의 가이드면(430a) 상에서 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부가 동일선 상에 위치함으로써 오차(단차)없이 정확하게 정렬될 수 있다.

바람직하게, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 조립체(400)의 가이드 부재(430)의 양단이 테이퍼 처리되어 그 가이드면(430a)이 경사지게 형성될 경우, 상호 근접하게 이동하는 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부를 보다 용이하고 정확하게 가이드하여 정렬시킬 수 있다.

상기와 같은 동작에 의해 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부가 단차없이 정렬되면, 이어서 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20) 사이에 보조지지부재(600)를 임시로 가접하여 양자의 정렬 상태를 고정시킬 수 있다(단계 S340).

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 맞대기 용접 방법에 있어서, 두 개의 파이프 단부를 맞대기 정렬시킨 상태에서 보조지지부재(600)를 가접한 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.

상기 보조지지부재(600)는 편평한 접합면을 가지도록 스틸 등으로 제작된 보조기구로서 예컨대, 용접에 의해 접합면의 일단이 제1 파이프(10)의 내주면에 가접되고, 타단이 제2 파이프(20)의 내주면에 가접됨으로써 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 정렬 상태를 임시로 고정시키는 역할을 한다.

상기 보조지지부재(600)는 파이프의 구경과 두께 등에 따라서 적절한 크기로 형성되며, 파이프의 정렬을 고정시킬 수 있을 정도로 복수개의 보조지지부재(600)가 소정간격으로 이격되어 파이프의 내주면에 가접될 수 있다.

바람직하게, 상기 보조지지부재(600)의 중앙부에는 후속 공정에서 용접이 용이하도록 소정 크기의 개구홈(600a)이 더 형성될 수도 있다.

다음으로, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부를 맞대기 용접한다(단계 S350). 예를 들어, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부는 상호 TIG 용접될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부가 테이퍼 처리됨으로써 형성되는 내주면의 오목부에 용접봉을 사용한 용접이 수행될 수 있으나, 본 발명은 반드시 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)는 수동으로 또는 자동으로 용접될 수 있다.

이상으로, 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 맞대기 용접이 완료되면, 상기 용접을 위한 파이프 정렬장치 및 상기 보조지지부재(600) 등을 모두 제거할 수 있으며, 필요한 경우 마무리 용접을 추가적으로 수행할 수도 있다(단계 S360). 비록 본 실시예에서는 상기 파이프 정렬장치 및 보조지지부재(600)를 맞대기 용접 후에 제거하는 것으로 설명하였으나, 또 다른 대안으로서 이들 중 적어도 하나 이상을 용접 공정 중에 제거할 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 실시예에서는 상기 파이프 정렬장치의 제1 및 제2링부재를 설치하는 단계와 가이드 조립체(400)를 설치하는 단계를 순차적으로 설명하였으나 이들 단계들은 역순으로 수행되거나 또는 필요한 경우 동시에 수행될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 용접 방법을 도 10 내지 도 13을 참조로 설명하기로 한다.

전술한 실시예에서와 마찬가지로, 연결될 두 개의 파이프, 즉 제1 파이프(10) 및 제2 파이프(20)가 중장비 또는 기타 적절한 방법을 사용하여 상호 소정 거리만큼 근접된 상태로 배치된다.

이 상태에서, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 파이프(10, 20) 중 어느 하나의 단부 내주면에 복수의 고정 가이드 부재(700)를 부착한다(단계 S1010).

상기 고정 가이드 부재(700)는 편평한 가이드면(700a)을 가지도록 스틸 등으로 제작되며, 예컨대, 용접에 의해 가이드면(700a)의 일단이 제1 파이프(10)의 단부 내주면에 미리 부착되고, 그 타단은 결합될 제2 파이프(20)를 유도하기 위해 외부로 돌출된 상태로 유지된다. 바람직하게, 상기 결합될 제2 파이프(20)를 용이하고 정확하게 유도하기 위해 상기 가이드면(700a)의 타단은 경사면(700b)을 가지도록 테이퍼 처리될 수 있다.

바람직하게, 상기 고정 가이드 부재(700)의 중앙부에는 후속 공정에서 용접이 용이하도록 소정 크기의 개구홈(700c)이 더 형성될 수도 있다.

상기 고정 가이드 부재(700)는 결합되는 파이프의 구경과 두께 등에 따라서 적절한 크기로 형성되며, 결합되는 파이프의 단부를 효과적으로 유도할 수 있도록 복수개의 고정 가이드 부재(700)가 소정간격으로 이격되어 상기 제1 파이프(10)의 단부 내주면에 부착될 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 파이프 정렬장치의 제1 링부재(100)를 일측 파이프(즉, 제1 파이프(10))에, 제2 링부재(200)를 타측 파이프(즉, 제2 파이프(20))의 단부에 각각 삽입하고 링부재(100, 200)를 확장하여 파이프 단부의 내주면에 가압상태로 내접시킨다(단계 S1020). 구체적으로, 제1 및 제2 링부재(100, 200)를 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부에 각각 삽입한 상태에서 확장 실린더(310)의 피스톤을 양방향 또는 일방향으로 전진시켜 한 쌍의 서브링부재(110, 120 및 210, 220)가 힌지결합부(130, 230)를 중심으로 확장되도록 하고, 이에 따라 제1 및 제2 링부재(100, 200)의 직경을 상대적으로 증가시킴으로써 링부재(100, 200)의 외주면이 제1 및 제2 파이프(10, 20) 단부의 내주면에 가압 접촉하도록 한다.

동시에, 상기 링부재(100, 200)의 외주면과 파이프 내주면 사이의 틈새나 유격을 제거하기 위해 전술한 실시에에서와 동일한 방향으로 상기 제1 및 제2 링부재(100, 200)의 외주면에 형성된 쐐기 삽입홈(100a, 200a)에 쐐기(500)를 삽입한다.

이상과 같이 본 실시예에 따른 고정 가이드 부재(700)와 파이프 정렬장치의 설치가 완료되면, 상기 파이프 정렬장치의 구동 실린더(300)를 구동하여 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)를 상호 근접하도록 이동시킴으로써, 도 13에 도시된 바와 같이 그 단부를 상호 맞대기 정렬시킨다(단계 S1030). 이때, 결합되는 제2 파이프(20)의 단부가 상기 고정 가이드 부재(700)로 접근함에 따라 가이드면(700a)의 경사면(700b)과 접촉하여 유도됨으로써 제1 파이프(10)의 단부와 단차없이 정확하게 정렬될 수 있다.

상기와 같은 동작에 의해 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부가 단차없이 정확하게 정렬되면, 이어서 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20) 사이에 복수개의 보조지지부재(600)(도 8 참조)를 임시로 가접하여 양자의 위치를 고정시킬 수 있다(단계 S1040). 예를 들어, 상기 보조지지부재(600)는, 용접에 의해 접합면의 일단이 제1 파이프(10)의 내주면에 가접되고, 타단이 제2 파이프(20)의 내주면에 가접됨으로써 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 정렬 상태를 임시로 고정시키는 역할을 할 수 있다.

다음으로, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부를 맞대기 용접한다(단계 S1050). 예를 들어, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부는 상호 TIG 용접될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)는 수동으로 또는 자동으로 용접될 수 있다.

이상으로, 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 맞대기 용접이 완료되면, 상기 고정 가이드 부재(700), 상기 파이프 정렬장치, 및 상기 보조지지부재(600) 등을 모두 제거할 수 있으며, 필요한 경우 마무리 용접을 추가적으로 수행할 수도 있다(단계 S1060). 비록 본 실시예에서는 상기 가이드 고정 부재와 상기 파이프 정렬장치 및 보조지지부재(600)를 맞대기 용접 후에 제거하는 것으로 설명하였으나, 또 다른 대안으로서 이들 중 적어도 하나 이상을 용접 공정 중에 제거할 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 실시예에서는 상기 가이드 고정 부재를 부착하는 단계와 상기 파이프 정렬장치를 설치하는 단계를 순차적으로 설명하였으나 이들 단계들은 역순으로 수행되거나 또는 필요한 경우 동시에 수행될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

나아가, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부가 단차없이 정확하게 정렬된 후에, 상기 고정 가이드 부재(700)의 타단과 제2 파이프(20)의 내주면을 예컨대, 용접 등에 의해 상호 가접함으로써 파이프의 정렬 상태를 고정시킬 수도 있다. 이 경우, 필요하다면 상기 보조지지부재(600)를 생략하고 상기 고정 가이드 부재(700)에 의해 그 기능을 대체할 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파이프 용접 방법을 나타낸 순서도이다.

도 14 및 앞서 도시된 도면들을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 파이프 용접 방법에 있어서, 먼저 연결될 두 개의 파이프, 즉 제1 파이프(10) 및 제2 파이프(20)가 중장비 또는 기타 적절한 방법을 사용하여 상호 소정 거리만큼 근접된 상태로 배치된다.

이 상태에서, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 파이프(10, 20) 중 어느 하나의 단부 내주면에 복수의 고정 가이드 부재(도 11의 700 참조)를 소정 간격으로 부착한다(단계 S1410). 예를 들어, 상기 고정 가이드 부재(700)는, 용접에 의해 가이드면(700a)의 일단이 제1 파이프(10)의 단부 내주면에 미리 부착되고, 그 타단은 결합될 제2 파이프(20)를 유도하기 위해 외부로 돌출된 상태로 유지될 수 있다. 바람직하게, 상기 결합될 제2 파이프(20)를 용이하고 정확하게 유도하기 위해 상기 가이드면(700a)의 타단은 경사면(700b)을 가지도록 테이퍼 처리될 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 파이프 정렬장치의 제1 링부재(100)를 일측 파이프(즉, 제1 파이프(10))에, 제2 링부재(200)를 타측 파이프(즉, 제2 파이프(20))의 단부에 각각 삽입하고 링부재(100, 200)를 확장하여 파이프 단부의 내주면에 가압상태로 내접시킨다(단계 S1420). 구체적으로, 제1 및 제2 링부재(100, 200)를 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부에 각각 삽입한 상태에서 확장 실린더(310)의 피스톤을 양방향 또는 일방향으로 전진시켜 한 쌍의 서브링부재(110, 120 및 210, 220)가 힌지결합부(130, 230)를 중심으로 확장되도록 하고, 이에 따라 제1 및 제2 링부재(100, 200)의 직경을 상대적으로 증가시킴으로써 링부재(100, 200)의 외주면이 제1 및 제2 파이프(10, 20) 단부의 내주면에 가압 접촉하도록 한다.

동시에, 상기 링부재(100, 200)의 외주면과 파이프 내주면 사이의 틈새나 유격을 제거하기 위해 전술한 실시예에서와 동일한 방향으로 상기 제1 및 제2 링부재(100, 200)의 외주면에 형성된 쐐기 삽입홈(100a, 200a)에 쐐기(500)를 삽입한다.

이어서, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20) 사이에 도 2의 구성에 따른 가이드 조립체(400)가 설치된다(단계 S1430). 구체적으로, 가이드 조립체(400)의 방사상으로 구비된 왕복 실린더(420)를 전진시켜 그 단부에 결합된 가이드 부재(430)의 가이드면(430a)이 정렬된 상기 제1 파이프(10) 또는 제2 파이프(20)의 내주면과 동일선 상에 놓이도록 위치를 설정할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 고정 가이드 부재(700), 파이프 정렬장치의 설치가 완료되면, 상기 파이프 정렬장치의 구동 실린더(300)를 구동하여 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)가 상호 근접하도록 이동시킴으로써 그 단부를 상호 맞대기 정렬시킨다(단계 S1440). 이때, 상기 결합되는 제2 파이프(20)의 단부가 상기 고정 가이드 부재(700)로 접근함에 따라 경사진 가이드면(700a)과 접촉하여 유도됨으로써 제1 파이프(10)의 단부와 단차없이 정확하게 정렬될 수 있다. 동시에, 상기 가이드 조립체(400)의 왕복 실린더(420)를 조정하여 상기 가이드 부재(430) 상에서 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부가 동일선 상에서 오차(단차)없이 정확하게 정렬되도록 할 수 있다.

상기와 같은 동작에 의해 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부가 단차없이 정렬되면, 이어서 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20) 사이에 보조지지부재(600)를 임시로 가접하여 양자의 위치를 고정시킬 수 있다(단계 S1450). 예를 들어, 상기 보조지지부재(600)는, 용접에 의해 접합면의 일단이 제1 파이프(10)의 내주면에 가접되고, 타단이 제2 파이프(20)의 내주면에 가접됨으로써 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 정렬 상태를 임시로 고정시키는 역할을 할 수 있다.

다음으로, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부를 맞대기 용접한다(단계 S1460). 예를 들어, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부는 상호 TIG용접될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)는 수동으로 또는 자동으로 용접될 수 있다.

이상으로, 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 맞대기 용접이 완료되면, 상기 고정 가이드 부재(700), 상기 파이프 정렬장치, 및 상기 보조지지부재(600) 등을 모두 제거할 수 있으며, 필요한 경우 마무리 용접을 더 수행할 수도 있다(단계 S1470). 비록 본 실시예에서는 상기 가이드 고정 부재, 상기 파이프 정렬장치, 및 상기 보조지지부재(600)를 맞대기 용접 후에 제거하는 것으로 설명하였으나, 또 다른 대안으로서 이들 중 적어도 하나 이상을 용접 공정 중에 제거할 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 실시예에서는 상기 가이드 고정 부재를 부착하는 단계, 상기 파이프 정렬장치의 제1 및 제2링부재를 설치하는 단계, 및 상기 가이드 조립체(400)를 설치하는 단계를 순차적으로 설명하였으나 이들 단계들은 다른 순서로 수행되거나 또는 필요한 경우 적어도 두 개의 단계가 동시에 수행될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

나아가, 상기 제1 및 제2 파이프(10, 20)의 단부가 단차없이 정확하게 정렬된 후에, 상기 고정 가이드 부재(700)의 타단과 제2 파이프(20)의 내주면을 예컨대, 용접 등에 의해 상호 가접함으로써 파이프의 정렬 상태를 고정시킬 수도 있다. 이 경우, 필요하다면 상기 보조지지부재(600)를 생략하고 상기 고정 가이드 부재(700)에 의해 그 기능을 대체할 수 있다.

비록 본 발명은 실시예와 첨부된 도면을 통해 구체적으로 설명되었으나 본 발명의 기술적 사상은 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형예와 균등예가 있을 수 있다.

100,200: 링부재 110,120,210,220: 서브링부재
100a,200a: 쐐기 삽입홈 130,230: 힌지결합부
140,240: 브라켓 300: 구동 실린더
310: 확장 실린더 400: 가이드 조립체
410: 실린더 베이스 420: 왕복 실린더
430: 가이드 부재 500: 쐐기
600: 보조지지부재 700: 고정 가이드 부재

Claims (12)

1. 각각 반원호형으로 형성되며 단부가 힌지결합부에 의해 상호 회동가능하도록 결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제1 링부재;
   각각 반원호형으로 형성되며 단부가 힌지결합부에 의해 상호 회동가능하도록 결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성되며, 상기 제1 링부재와 대향하도록 설치된 제2 링부재;
   상기 한 쌍의 서브링부재 사이에 설치되어, 상기 한 쌍의 서브링부재를 상기 힌지결합부를 중심으로 확장 및 수축시켜 상기 링부재의 직경이 증가 및 감소하도록 구성된 확장 실린더;
   상기 제1 및 제2 링부재 사이에 설치되어 상기 제1 및 제2 링부재들을 상호 근접 및 이격하는 방향으로 이동시키는 복수개의 구동 실린더;
   실린더 베이스, 실린더 베이스로부터 방사상으로 연장되도록 결합된 복수개의 왕복 실린더, 및 상기 왕복 실린더의 피스톤 단부에 구비되며 상기 제1 및 제2 파이프의 내주면과 동시에 접촉할 수 있도록 파이프의 길이 방향으로 연장되는 가이드면을 가지는 가이드 부재를 포함하는 가이드 조립체;를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접을 위한 파이프 정렬장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 링부재의 외주면에는, 상기 제1 링부재에서 상기 제2 링부재를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 복수개의 쐐기 삽입홈이 형성되고,
   상기 제2 링부재의 외주면에는, 상기 제2 링부재에서 상기 제1 링부재를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 복수개의 쐐기 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 용접을 위한 파이프 정렬장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 부재의 양단은 테이퍼 처리되어 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 용접을 위한 파이프 정렬장치.
5. 제1 파이프의 단부에, 힌지결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제1 링부재를 삽입하고 확장시켜 상기 제1 링부재의 외주면을 상기 제1 파이프의 내주면에 가압상태로 내접시키는 단계;
   상기 제1 파이프와 일렬로 배치된 제2 파이프의 단부에, 힌지결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제2 링부재를 삽입하고 확장시켜 상기 제2 링부재의 외주면을 상기 제2 파이프의 내주면에 가압상태로 내접시키는 단계;
   상기 제1 및 제2 파이프의 길이 방향으로 연장된 가이드면을 가지는 가이드 부재를 상기 제1 파이프 또는 제2 파이프의 내주면과 동일선 상에 놓이도록 위치를 설정하는 단계;
   상기 제1 링부재와 제2 링부재를 상호 근접하도록 이동시켜 상기 제1 파이프와 제2 파이프의 단부를 상호 맞대기 정렬시키되, 상기 제1 및 제2 파이프의 내주면이 상기 가이드 부재의 가이드면과 접촉하여 가이드되도록 하는 단계;
   상기 제1 파이프와 제2 파이프 사이의 내주면에 복수개의 보조지지부재를 가접하는 단계; 및
   상기 제1 파이프와 제2 파이프의 단부를 상호 용접하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 링부재의 외주면에, 상기 제1 링부재에서 상기 제2 링부재를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 형성된 복수개의 쐐기 삽입홈에 쐐기를 삽입하는 단계; 및
   상기 제2 링부재의 외주면에, 상기 제2 링부재에서 상기 제1 링부재를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 형성된 복수개의 쐐기 삽입홈에 쐐기를 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1 링부재와 제2 링부재를 상호 근접하도록 이동시키는 단계 전에, 상기 제1 파이프 또는 제2 파이프 중 어느 하나의 단부 내주면에 복수개의 고정 가이드 부재를 부착하는 단계를 더 포함하고,
   상기 고정 가이드 부재는 편평한 가이드면의 일단이 상기 어느 하나의 파이프의 단부 내주면에 부착되고, 그 타단에는 결합될 다른 파이프를 유도하기 위해 테이퍼 처리된 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 파이프 용접 방법.
8. 제1 파이프 또는 제2 파이프 중 어느 하나의 단부 내주면에 복수개의 고정 가이드 부재를 부착하는 단계;
   상기 제1 파이프의 단부에, 힌지결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제1 링부재를 삽입하고 확장시켜 상기 제1 링부재의 외주면을 상기 제1 파이프의 내주면에 가압상태로 내접시키는 단계;
   상기 제1 파이프와 일렬로 배치된 제2 파이프의 단부에, 힌지결합된 한 쌍의 서브링부재로 구성된 제2 링부재를 삽입하고 확장시켜 상기 제2 링부재의 외주면을 상기 제2 파이프의 내주면에 가압상태로 내접시키는 단계;
   상기 제1 링부재와 제2 링부재를 상호 근접하도록 이동시켜 상기 제1 파이프와 제2 파이프의 단부를 상호 맞대기 정렬시키는 단계; 및
   상기 제1 파이프와 제2 파이프의 단부를 상호 용접하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 고정 가이드 부재는 편평한 가이드면의 일단이 상기 어느 하나의 파이프의 단부 내주면에 부착되고, 그 타단에는 결합될 다른 파이프를 유도하기 위해 테이퍼 처리된 경사면이 형성되어 있으며,
   상기 제1 링부재와 제2 링부재를 상호 근접하도록 이동시켜 상기 제1 파이프와 제2 파이프의 단부를 상호 맞대기 정렬시키는 단계에서, 상기 결합될 다른 파이프의 단부가 상기 경사면에 의해 유도되도록 하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 고정 가이드 부재의 타단과 상기 결합될 다른 파이프의 내주면을 상호 가접하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 링부재와 제2 링부재를 상호 근접하도록 이동시켜 상기 제1 파이프와 제2 파이프의 단부를 상호 맞대기 정렬시키는 단계 전에,
    상기 제1 및 제2 파이프의 길이 방향으로 연장된 가이드면을 가지는 가이드 부재를 상기 제1 파이프 또는 제2 파이프의 내주면과 동일선 상에 놓이도록 위치를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 방법.
12. 제9항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1 파이프와 제2 파이프 사이의 내주면에 복수개의 보조지지부재를 가접하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 용접 방법.

Images