구조용 강관
제조 프로세스
구조용 강관의 제조 공정에는 주로 다음이 포함됩니다:
- 열간 압연/냉간 드로잉: 이음매 없는 강관 생산에 사용되며 고압, 고온 환경(예: 석유 및 가스 전송)에 적합합니다. 재질에는 탄소강, 합금강 등이 포함됩니다.
- 전기 저항 용접 (ERW): 고주파 전류, 용접 성형, 저렴한 비용으로 건축 구조물 및 일반 파이프 라인 시스템에 널리 사용됩니다;
- 서브머지드 아크 용접(SAW): 나선형 용접으로 나뉩니다(SSAW) 및 직선 심 용접(LSAW), 장거리 석유 및 가스 전송에 일반적으로 사용되는 대구경 및 두꺼운 벽의 파이프라인에 적합합니다.
- 갈바닉: 용융 아연 도금 공정을 통해 부식 방지 성능을 강화하여 서비스 수명을 50년 이상으로 연장했습니다.
구조용 강관의 특징
1. 높은 강도 및 하중 지지력
구조용 강관은 일반적으로 탄소 구조용 강재, 저합금강 또는 고강도 합금강으로 만들어집니다. 이러한 소재는 인장 및 압축 특성이 강합니다. 교량, 고층 빌딩 및 산업용 프레임과 같이 무거운 하중을 받는 구조물에 이상적입니다.
강관 콘크리트 구조는 경간이 긴 트러스와 공간 설계에 많이 사용됩니다. 이는 강관과 콘크리트의 강도가 결합되어 있기 때문입니다. 강관과 콘크리트는 함께 사용하면 굽힘과 비틀림에 대한 저항력이 크게 향상됩니다.
2. 다양한 소재 및 사양
자료는 세 가지 유형으로 나뉩니다:
- 탄소 구조용 강관(예: Q235 및 Q345)
- 저합금 고강도 강관(예: St52)
- 스테인리스 스틸 파이프
이러한 유형은 다양한 환경에서 내식성 및 고온 저항성에 대한 요구 사항을 충족합니다.
사양은 ASTM B36.10/19 또는 ASME 표준과 같은 표준 설계를 사용합니다. 이 표준은 공칭 크기(NPS)와 벽 두께(스케줄)를 지정합니다. 따라서 용접, 플랜지, 나사 연결 및 기타 설치 방법에 적합합니다.
3. 생산 프로세스 및 적용 가능성
이음매 없는 파이프: 열간 압연 또는 냉간 인발 공정으로 제조되며 고압, 고온 시나리오(예: 송유관, 보일러 구조물)에 적합합니다.
용접 강관(용접 파이프): 고주파 용접 또는 서브머지드 아크 용접 기술을 채택하여 비용이 저렴하며 주로 건설 비계 및 경량 철골 구조물에 사용됩니다.
4. 구조적 안정성 및 시공 편의성
파이프 트러스와 기둥과 같은 강관 구조물은 가볍고 매우 단단합니다. 내진 성능이 우수하고 일관된 노드와 주강 노드 등 유연한 노드 설계가 특징입니다. 이러한 설계는 모듈식 조립이 용이합니다.
예를 들어, 강철 튜브 기둥 베이스 구조는 보강 리브와 고정 구멍 설계를 통해 굽힘 저항을 강화하여 골절 위험을 효과적으로 방지합니다.
5. 업계 규범 및 적용 시나리오
건설, 에너지, 운송 및 기타 산업의 필수 표준을 준수하며 ASME B31 시리즈(파이프라인 설계), GB/T 3091(저압 유체 운송용 강관) 등과 같이 널리 사용되고 있습니다:
- 엔지니어링 구조물: 비계, 타워 마스트, 교량 지지대;
- 에너지 시설: 석유 및 가스 파이프라인, 열교환기 매니폴드;
- 특수 엔지니어링: 방폭형 에너지 흡수 장치, 심해 플랫폼 파이프 랙.
6. 내구성 및 유지보수 비용
용융 아연 도금 또는 코팅 처리는 내식성을 크게 개선하고 서비스 수명을 연장할 수 있습니다(예: 옥외 광고판, 지하 파이프 복도).
용접된 노드는 용융 아연 도금으로 잔류 응력을 부분적으로 제거하여 나중에 변형될 위험을 줄일 수 있습니다.
기술 사양
표준
구조용 튜브는 사용되는 지역에 따라 다양한 표준으로 제공됩니다. 미주에서는 ASTM A53 또는 ASTM A500을, 유럽에서는 EN 10219를 따를 수 있습니다. 미국에서는 GB/T3091, GB/T13793 및 GB/T 6728을 따를 수 있습니다.
코팅
내식성을 향상시키기 위해 구조용 강철 튜브에 일반적으로 적용되는 코팅은 다음과 같습니다:
| 코팅 유형 | 설명 | 애플리케이션 시나리오 |
| 아연 도금 | 용융 아연 도금 또는 전기 아연 도금, 표면에 아연 층을 형성하여 내후성을 높입니다. | 해양 구조물, 실외 배수 시스템 |
| 블랙 | 아연 도금이나 도색 없이 강철의 원래 색상을 유지합니다. | 실내 구조물, 부식이 적은 환경 |
| 페인팅 | 아연이 풍부한 에폭시 또는 폴리우레탄 페인트로 코팅되며 색상은 사용자 지정할 수 있습니다. | 산업 건물, 장식용 구조물 |
구조용 강관 치수
| DN | O. D. | W. T. | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 인치 | mm | SCH5S | SCH10S | SCH10 | SCH20 | SCH30 | SCH40 | SCH60 | SCH80 | SCH100 | SCH120 | SCH140 | SCH160 | Sth | XS | XXS | |
| 50 | 2″ | 60.3 | 1.65 | 2.77 | - | - | - | 3.91 | - | 5.54 | - | - | - | 8.74 | 3.91 | 5.54 | 11.07 |
| 65 | 2 1/2″ | 73 | 2.11 | 3.05 | - | - | - | 5.16 | - | 7.01 | - | - | - | 9.53 | 5.16 | 7.01 | 14.02 |
| 80 | 3″ | 88.9 | 2.11 | 3.05 | - | - | - | 5.49 | - | 7.62 | - | - | - | 11.13 | 5.49 | 7.52 | 15.24 |
| 90 | 3 1/2″ | 101.6 | 2.11 | 3.05 | - | - | - | 5.74 | - | 8.08 | - | - | - | - | 5.74 | 8.08 | - |
| 100 | 4″ | 114.3 | 2.11 | 3.05 | - | - | - | 6.02 | - | 8.58 | - | 11.13 | - | 13.49 | 6.02 | 8.56 | 17.12 |
| 125 | 5″ | 141.3 | 2.77 | 3.4 | - | - | - | 6.55 | - | 9.53 | - | 12.7 | - | 15.88 | 6.55 | 9.53 | 18.05 |
| 150 | 6″ | 168.3 | 2.77 | 3.4 | - | - | - | 7.11 | - | 10.97 | - | 14.27 | - | 18.26 | 7.11 | 10.97 | 21.95 |
| 200 | 8″ | 219.1 | 2.77 | 3.76 | - | 6.35 | 7.04 | 8.18 | 10.31 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 20.62 | 23.01 | 8.18 | 12.7 | 22.23 |
| 250 | 10″ | 273.1 | 3.4 | 4.19 | - | 6.35 | 7.8 | 9.27 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 9.27 | 12.7 | 25.4 |
| 300 | 12″ | 323.9 | 3.96 | 4.57 | - | 6.35 | 8.38 | 10.31 | 14.27 | 17.48 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 33.32 | 9.53 | 12.7 | 25.4 |
| 350 | 14″ | 355.5 | 3.96 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 11.13 | 15.09 | 19.05 | 23.83 | 27.79 | 31.75 | 35.71 | 9.53 | 12.7 | - |
| 400 | 16″ | 406.4 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 12.7 | 16.66 | 21.44 | 26.19 | 30.96 | 36.53 | 40.49 | 9.53 | 12.7 | - |
| 450 | 18″ | 457.2 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 11.13 | 14.27 | 19.05 | 23.83 | 39.36 | 34.93 | 39.67 | 45.24 | - | - | - |
| 500 | 20″ | 508 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | 15.09 | 20.62 | 26.19 | 32.54 | 38.1 | 44.45 | 50.01 | - | - | - |
| 550 | 22″ | 558.8 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | - | 22.23 | 28.58 | 34.93 | 41.28 | 47.63 | 53.98 | - | - | - |
| 600 | 24″ | 609.6 | 5.54 | 6.35 | 6.35 | 9.53 | 14.27 | 17.48 | 24.61 | 30.96 | 38.89 | 46.02 | 52.37 | 59.54 | - | - | - |
UNIASEN 구조용 강관의 장점
- 엄격한 원자재 선택고품질 원료만 사용하며, '열등한 원료'는 원천적으로 제거합니다;
- 엄격한 프로세스 제어생산 체인은 "열간 압연 → 열처리 → 냉간 인발 → 비파괴 검사"의 폐쇄 루프 공정을 채택하고 열간 압연시 온도는 1050 ± 10 ℃로 제어되어 균일 한 벽 두께 (오차 ≤0)를 보장합니다.5mm); 냉간 인발시 "다단 인발"공정을 채택하여 표면 거칠기를 Ra0.8 이하로 만들어 유체 저항을 줄입니다. 공정의 엄격한 제어 : 생산 체인은 "열간 압연 → 열처리 → 냉간 인발 → 비파괴 테스트"의 폐쇄 루프 공정을 채택합니다. 열간 압연시 온도는 1050 ± 10 ℃로 제어되어 파이프의 벽 두께가 균일하도록합니다 (오차 ≤0.5mm). 냉간 인발시 "멀티 드로잉"공정을 채택하여 표면 거칠기가 Ra0.8 이하에 도달하여 유체에 대한 내성을 줄입니다;
- 완제품 검사: 각 구조 파이프는 초음파 결함 감지, 수압 테스트, 기계적 특성 테스트를 거치며 '품질 추적성 보고서'가 함께 제공되어 고객이 파이프를 '테스트'할 수 있습니다. "우리는 '서비스는 부가 기능이 아니다'라고 믿습니다.
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애플리케이션
1. 건설 및 인프라: 구조 프레임 및 대형 경간 구조물
구조용 강관은 건물, 교량, 선박 및 기타 유사한 구조물과 같은 대형 구조물의 핵심 하중지지 부재입니다. 주로 구조 프레임을 형성하고 전체적인 안정성을 제공하는 데 사용됩니다.
- 건물 프레임: 두꺼운 벽 튜브, I형강, 앵글, 채널과 같은 무거운 구조용 강관은 건축 산업 표준을 충족합니다. 지붕, 벽 및 내부 하중을 지탱하는 기둥과 보와 같은 건물의 구조적 프레임을 만드는 데 사용됩니다.
- 대경간 교량: 이 유형은 운하 위 교량과 같이 경간이 긴 대형 강관 교량을 건설하는 데 사용됩니다. 플로팅 드래그 설치 기술을 사용하여 대형 구조물의 건설 문제를 해결합니다.
- 스페이스 파이프 조이스트: 이 고강도 파이프 장선은 웹과 코드를 직접 연결하므로 노드 플레이트가 필요하지 않습니다. 체육관이나 전시 센터와 같이 경간이 넓은 구조물에 이상적입니다. 강철을 절약하고 뛰어난 기계적 특성을 제공합니다.
2. 산업 및 에너지: 파이프 랙 및 특수 구조물
산업에서 구조용 강관은 주로 장비, 파이프 라인 및 특수 시설을 지원합니다. 하중 저항과 손쉬운 유지보수가 필요할 때 특히 유용합니다.
- 파이프 랙: 석유화학, 화학 및 발전소의 핵심 구조물로 파이프라인, 전력 케이블, 계측 케이블 트레이, 심지어 기계 장비, 용기 및 밸브 액세스 플랫폼을 지지하는 데 사용됩니다. 중력 하중을 지탱하기 위해 횡방향 굽힘 방지 프레임(벤트)이 있는 구조입니다. 또한 측면 하중을 견디기 위한 세로 기둥과 대각선 버팀대도 포함되어 있습니다. 이러한 설계는 배관 시스템의 안정성을 보장합니다.
- 온실 구조: 일광 온실은 강철 파이프로 만든 기둥이 없는 경간이 넓은 트러스를 사용합니다. 이 설계는 기둥에 의해 햇빛이 차단되는 것을 방지하고 강력한 지지력을 보장합니다.
3. 전력 엔지니어링: 송전 강관 타워/폴
구조용 강관은 송전선의 주요 지지대입니다. 강관 타워 또는 송전 강관 폴을 형성합니다. 이러한 구조물은 도체의 무게를 지탱하고 바람, 얼음, 적설 하중을 견뎌냅니다.
송전용 강관 타워: 파이프 피팅과 직접 연결하여 "기둥을 따라 하중과 강성 변화"를 해결합니다. 전체적인 안정성을 유지하기 위해 스텝 폴딩 알고리즘으로 수치 모델을 생성합니다.
송전 강관 기둥: 시골 또는 교외 송전선에 사용되며 구조는 단순하지만 강도가 높고 복잡한 지형에 적합합니다.
4. 기타 가설 구조물 및 특수 용도
강관 비계: 공사 시 가설 구조물로서 클램프 체결 강도를 통해 비계의 안정성을 확보하고, 공사 인력과 자재를 지지하는 데 사용됩니다.
구조용 강관의 종류
1. 자료별 분류
구조용 강관의 재질에 따라 강도, 내식성 및 적용 가능한 환경이 결정되며 일반적인 유형은 다음과 같습니다:
| 재료 유형 | 표준/등급 예시 | 애플리케이션 시나리오 |
|---|---|---|
| 탄소 구조용 강관 | ASTM A106, A36, A53, A192; Q235, Q235B | 건물 프레임, 지지 기둥, 기초 파일 |
| 스테인리스 구조용 강관 | 304, 316L 스테인리스 스틸 | 부식성 환경(예: 화학 물질, 해양) |
| 합금 구조용 강관 | St52(JIS), Q345(GB) | 고강도 애플리케이션(예: 교량, 중장비) |
2. 제조 공정별 분류
제조 공정은 강철 튜브의 정확도, 강도 및 비용에 영향을 미치며 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
| 프로세스 유형 | 샘플 제품 | 특징 |
|---|---|---|
| 용접 구조용 강관 | ASTM A252 GR2/GR3 용접 파이프 | 저렴한 비용, 큰 직경에 적합 |
| 이음매 없는 구조용 강관 | 316, 304 이음매 없는 강철 | 고강도, 용접 결함 없음 |
| 열연 구조용 강관 | 열연 탄소강판, 원형 강판 | 대량 생산에 적합한 높은 생산 효율성 |
| 주름진 구조용 강관 | 파형 강관 | 강력한 변형 방지 기능으로 암거 프로젝트에 적합 |
3. 애플리케이션 시나리오별 분류
구조용 강철 튜브의 설계는 특정 엔지니어링 요구 사항과 해당 유형의 일반적인 적용 시나리오에 부합해야 합니다.
| 애플리케이션 | 유형 이름 | 기능 설명 |
|---|---|---|
| 파운데이션 및 파일 파운데이션 | 기초 파일용 구조용 강관 | 교량, 부두 및 고층 건물의 기초 지원 |
| 케이스 및 보호 | 케이싱용 구조용 강관 | 고속도로/철도 암거 케이싱, 우물 케이싱 |
| 지원 및 프레임 | 지지용 구조용 강관 | 광고판 기둥, 간판 기둥, 건물 지지대 |
| 암거 및 지하 엔지니어링 | 암거용 구조용 강관 | 고속도로/철도 지하 암거(예: 철골 파형 파이프 암거) |
4. 주요 설명
구조용 강관(구조용 강관): 위에서 언급한 모든 유형을 포괄하는 구조용 강관(ASTM A252, A36 및 기타 표준 등)의 강도 요구 사항을 충족하는 강관을 가리키는 광범위한 분류로, 주로 건설, 교량 및 중장비 분야에서 사용됩니다.
파형 구조용 강관: 동결 방지 및 침하 방지 특성을 가진 파형 강판으로 조립된 특수 유형으로 추운 북부 지역의 암거 프로젝트에 널리 사용됩니다.
관련 제품
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SSAW 강관
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화재 스프링클러 파이프
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