수도용 강관의 도복장 재료특성 평가에 관한 연구

• Published in: Daehan hwan'gyeong gonghag hoeji Vol. 30; no. 3; pp. 331 - 338
• Main Authors: 이현동(Hyun Dong Lee), 이지은(Ji Eun Lee), 곽필재(Phill Jae Kwak)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한환경공학회 2008
• Subjects: 환경공학; 도복장재료; Polyethylene; Coal-tar Enamel; 블론아스팔트; 폴리에틸렌; Blown Asphalt; Wrapping Material; Wrapped Steel Pipe; 도복장강관; 콜타르에나멜
• ISSN: 1225-5025; 2383-7810

Coal-tar enamel, blown asphalt and polyethylene have been used as wrapping materials of steel pipe in Korea. Currently, every manufacturer produces wrapped steel pipes with different materials and methods, and little research has been performed to get on wrapping methods and materials. In this research, properties of wrapping material of steel pipe used for water supply have been evaluated. All of the materials tested in this work were found to meet the standard. Among the wrapping materials of steel pipe tested, blown asphalt and coal-tar enamel were reasonable in price, and their mechanical properties were excellent. The quality of the wrapped steel pipes was being melted easily in organic solvent. When coated thick, the load of the steel pipes was higher than necessary. Tensile strength of cathode exfoliation and PE 3-layer wrapping method was excellent. The pulling intensity of T-Die PE 3-layer was stronger than PE fluidized in PE wrapping method. Cathode exfoliation area was smaller than PE fluidized. Mechanical property and thermo-property of T-Die PE 3-layer were excellent and its anti-chemical property was great. Liquid epoxy can change the property of coating materials depending on the hardening condition and resin selection. Polyurethane used in this test showed a less adhesive strength with steel pipes than epoxy. Moisture absorbance rate was higher than Epoxy's, however. To utilize polyurethane as wrapping materials, basic property of the matter should be improved followed by finding the best suited coating condition. The method of PE 3-layer by extrude method appeared to be the best in this study. However, identification of other wrapping materials requires further additional tests. 본 연구에서는 국내에서의 생산되는 강관의 도복장 재료 및 방법별로 관체 시편을 이용하여 도복장강관의 성능을 시험하였다. 도복장강관의 원관의 물성 및 화학조성의 분석결과 모두 기준에 적합하였다. 강관의 도복장 재료의 물성시험 결과, 블론아스팔트와 콜타르에나멜은 비용이 저렴하고 기계적 성질은 매우 우수하나, 유기용매에 녹는 단점을 지니고 있고, 도복장강관이 도복장재료로서 성능이 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 두껍게 도복할 경우, 강관 자체의 하중이 필요 이상으로 높아지는 문제가 발생할 수 있다. 당김강도 시험과 음극박리 시험결과, PE-3층 도복장방식이 우수하였으며, PE의 도복장방법에 따라서는 압출식(T-Die) 3층 폴리에틸렌(PE 3-Layer)이 분말용착식 폴리에틸렌(PE Fluidized)보다 당김강도가 강하며 음극박리 면적도 작았다. 압출식(T-Die) 3층 폴리에틸렌(PE 3-Layer)은 기계적 특성, 열적 특성 모두 우수하였고, 내화학성도 뛰어났다. 액상에폭시는 수지 선정과 경화 조건에 따라서 도장재의 특성을 변화시킬 수 있다. 본 시험에서 사용된 폴리우레탄은 강관과의 접착력도 에폭시에 비하여 낮았으며, 수분 흡수율은 에폭시 보다 높은 결과를 나타내었다. 폴리우레탄을 도복장재료로 사용하기 위해서는 우레탄의 기본물성과 최적의 도장조건을 도출하는 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 본 연구에서 실험한 시편 중에서는 현재 압출식으로 제조한 PE-3층 도복장방법이 가장 우수한 것으로 평가되었지만, 앞으로 기타 다른 도복장재료와의 추가 검증시험이 필요할 것으로 판단된다.