강관의 압연 홈

프레스 그루빙 또는 롤러 그루빙으로도 알려진 롤 그루빙은 냉간 성형 가공 기술입니다.

전용 전조식 홈 가공기(프레스 홈 가공기)를 사용하여 하부는 캠 휠을 구동하여 강관을 회전시키는 반면, 상부 볼록 압력 휠은 유압 실린더의 작용으로 강관 외벽에 천천히 눌려져 관 끝의 금속이 소성 변형되어 냉간 압출되어 원호- 모양의 홈(홈)이 생성됩니다. 절단이나 재료 제거는 수행되지 않습니다.

주요 차이점:

롤 그루브= 냉간 압출 성형, 재료 제거 없음;

대조적으로,컷 그루브= 터닝 방법을 사용하여 일부 재료를 잘라 홈을 만듭니다.

롤 그루브(Roll Groove)는 현재 엔지니어링에서 가장 일반적인 방법입니다.

롤링 그루브의 유일한 목적은 강관의 양쪽 끝 부분에 그루브를 가공하여 파이프 연결에 그루브-형 연결(클램프 연결/그루브 커플링)을 사용할 수 있도록 하는 것입니다.

1. 고무 씰링 링 설치 → 클램프(유연/강성) 장착 → 볼트를 조이면 두 개의 파이프가 연결됩니다.
2. 이 연결 시스템은 소방수 시스템, HVAC, 급수 및 배수, 석유 화학, 광산 파이프 라인 등에 널리 사용됩니다.

강관을 연결하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 왜 단순히 플랜지를 용접하거나 사용하지 않습니까? 압연 홈 연결의 중요성은 다음과 같습니다.

간단히 말해서: 홈 가공 기술의 중요성=파이프라인 연결을 "용접 시대"에서 "고속 기계 조립 시대"로 발전시켰습니다. - 안전하고(불을 사용하지 않음) 효율적이고 유연하며 유지 관리가 쉽습니다.

"그루브 연결 파이프라인에 대한 기술 코드" T/CECS 151 및 관련 운영 절차에 따르면 프로세스는 다음과 같습니다.

▎1단계 · 배관 준비

• 파이프 절단기나 이가 없는 톱을 사용하여 강관을 원하는 길이로 자릅니다.
• 절개는 매끄러워야 하며 끝면은 파이프 축에 수직이어야 합니다(비뚤어짐: DN100~150의 경우 1.0mm 이하, DN이 200 이상인 경우 1.4mm 이하)
• 연삭 휠이나 줄을 사용하여 파이프 끝단 내부와 외부 모두에서 버, 녹 및 산화물 스케일을 완전히 제거하십시오.

▎2단계 · 기계 위치 조정 및 수평 조정

• 슬롯머신을 견고하고 평평한 표면에 놓고 레벨 게이지를 사용하여 기계 본체를 보정합니다.
• 파이프 직경에 따라 적절한 크기의 상하부 프레스 휠/엠보싱 휠 금형을 선택하십시오. (⚠️ 사양이 다른 금형을 혼합하지 마십시오)

▎3단계 · 강관 세우기

• 강관의 한쪽 끝은 롤링 슬롯 머신의 구동 휠에 배치되고 다른 쪽 끝은 파이프 지지대에 배치됩니다(지지대는 대략 파이프 끝에서 전체 길이의 2/3 위치에 있음).
• 강관이 수평이 되도록 지지대의 높이를 조정합니다. ('파이프가 떠다니는' 것을 방지하기 위해 지지대의 끝부분을 1~2도 정도 약간 낮춰도 됩니다.)
• 파이프 끝의 단면은 -롤링 그루브 기계의 위치 결정 정지 표면과 긴밀하게 정렬되어 있으며 파이프 축은 정지 표면에 수직입니다.

▎4단계 · 홈 깊이 설정 및 롤

1. 오일펌프의 압력 릴리프 밸브를 조여줍니다. → 핸들을 회전시켜 상부 압착 휠이 강관 외벽에 딱 닿도록 합니다.
2. 리미트 너트를 돌려 목표 슬롯 깊이를 설정합니다. (리미트 장치는 필수입니다. 무제한 위치 기계를 사용하지 마십시오.)
3. 모터 시동 → 휠을 구동하여 강관 회전 → 각 회전마다 약 0.25mm씩 누르기를 진행하여 점차 깊어지며 한 번에 끝까지 누르지 마십시오!                                                                                                                                                                                                                                                  예를 들어: 일반적인 이송률 예(DN200): 약 10~11회전이 필요하며 총 함몰량은 약 2.5mm입니다. 피드는 각 회전마다 균일합니다.
4. 스톱너트가 완전히 조여져 설정된 깊이에 도달하면 강관을 1~2바퀴 더 회전시켜 성형 및 연마 공정을 진행 → 기계 정지

▎5단계 · 검사 및 제거
• 압력 릴리프 밸브 풀기 → 강관 제거→ 슬롯 게이지/버니어 캘리퍼를 사용하여 슬롯의 깊이와 너비가 표준 공차 내에 있는지 측정합니다.→ 자격을 갖춘 후에만 사용할 수 있습니다.

이것은 매우 중요한 문제입니다. 롤링 그루브 공정은 본질적으로 파이프 끝의 국부적 상태를 변경하는 냉간 소성 변형 작업입니다.

반드시 일어나게 되는 물리적 현상

⚠️ 부적절한 작동으로 인한 실제 피해:

✅ 홈을 정확하게 굴린 결정적인 결과

사양(제한된 비트 수, 단계적 공급 및 깊이 제어)에 따라 작업을 수행하는 한 강관 본체의 강도에 대한 홈의 영향은 설계 공차 내에 있습니다. 국가 표준에 명시된 홈 치수는 충분한 잔여 벽 두께를 보장하는 기준으로 설계되었습니다(예: DN200 강관의 경우 최소 벽 두께 요구 사항은 5.0mm이고 홈 깊이는 약 2.5mm에 불과합니다).

CJJ/T 154-2020 / T/CECS 151-2019 / CJ/T 156과 같은 기술 표준에 따라 자격을 갖춘 트렌치는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

기하학적 치수 요구사항

표면 품질 요구 사항의류

• 파이프 끝부터 홈 부분까지의 표면은 울퉁불퉁하거나 눈에 띄는 긁힘이나 자국 없이 매끄럽습니다.
• 아연 도금 층과 내부 벽 코팅/라이너는 그대로 유지되어야 합니다. - 압연 공정으로 인해 넓은 영역이 벗겨지거나 손상되는 것은 허용되지 않습니다.
• 홈에 균열이나 벗겨짐이 없어야 한다.

프로세스는 엄격하게 요구됩니다.

• 슬롯 머신에는 제한 장치가 있어야 하며 규제되지 않은 수제 장치를 사용할 수 없습니다.
• 해당 금형에는 다양한 DN 유형을 사용해야 합니다. 서로 바꿔서 사용하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.
• 압연 공정 중에 강관에는 세로 방향 또는 각도 변위가 없어야 합니다.
• 처리 시간은 절차에 명시된 한도 내에서 수행되어야 합니다. (너무 빨리 처리되지 않도록)

1. 국가 표준:

• GB/T 3091-2015 "저압 유체 전달용 용접 강관": 벽 두께가 2.5mm 이상인 강관의 경우 홈 깊이가 벽 두께의 15%를 초과해서는 안 된다고 규정합니다(예: 벽 두께가 3mm인 경우 홈 깊이는 0.45mm 이하여야 함).
• GB/T 5135.11-2006 "자동 스프링클러 시스템 - 파트 11": 소켓형 연결 파이프 피팅의 홈 부분에 균열이나 변형이 있어서는 안 됩니다.

2. 국제 표준:

• ASTM A53(미국표준): 홈을 가공한 후 강관의 압축강도가 원래 값의 90% 이상을 유지하도록 규정되어 있습니다.
• ISO 4144(유럽 표준): 홈의 가장자리는 버(Burr) 없이 매끄러워야 하며 거칠기 Ra는 12.5μm 이하이어야 한다고 규정합니다.

롤링 그루브와 절삭 그루브는 모두 파이프 슬로팅을 위한 공정입니다.

절삭홈 가공은 배관의 외경에 있는 배관재를 물리적으로 제거하여 배관에 홈을 파내는 공정입니다.

파이프의 롤링 및 절단이 더 쉽고 손상도 적습니다. 압연 냉간 성형을 사용하면 파이프 재료를 제거하지 않고도 홈을 형성할 수 있어 이물질 청소가 필요 없고 효율성이 높습니다.

파이프는 평방인치당 30~40초 내에 홈을 가지고 굴릴 수 있으며, 절단 홈 공정을 사용하면 인치당 1분이 소요됩니다. 또한 롤링 그루브 가공을 통해 절삭유가 필요 없고 파이프 금속 잔해물을 청소하는 번거로움도 사라졌습니다.

시중에 나와 있는 대부분의 제품은 롤링 그루브 공정을 채택하고 있습니다. 그럼 절삭홈 공정은 교체되지 않을까요?

어떤 경우에는 절단 홈 공정이 더 유용할 수 있습니다. 예를 들어 파이프 벽이 매우 두꺼운 경우 절단 홈 공정이 더 효과적입니다. 예를 들어, 파이프가 모래와 같은 고형물을 운반하는 데 사용되고 모래 흐름의 방해를 방지하기 위해 파이프 내부에 돌출부가 필요하지 않은 경우 절단 홈은 파이프 내벽의 무결성을 효과적으로 유지할 수 있습니다. 따라서 특정 사용 시나리오에 따라 적절한 슬로팅 프로세스를 선택해야 합니다.

롤 그루브 공정은 강관 끝 부분의 표준 홈을 "성형"하는 데 사용되는 냉간 압출 기술입니다. 목적은 클램프를 사용하여 파이프를 빠르고 안정적이며 분리 가능하게 연결하는 것입니다. - 이는 기존 용접의 화재 위험과 플랜지의 부피를 대체합니다. 작업의 핵심은 포지셔닝 + 단계적 느린 압력 + 크기 검사입니다. 압력이 깊어지면 강도가 약해지고, 얕아지면 누출이 줄어들며, 편심되면 설치가 불가능해집니다. 따라서 각 단계는 표준에 따라 엄격하게 제어됩니다.