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큐빅클식 고압수전설비의 도장과 보수방법큐빅클식 고압수전설비(이하, 큐빅클이라 한다)는 빌딩이나 공장에 설치돼 여러 가지 기상조건(강풍, 계절 차, 온도·습도 등)과 환경조건(해염입자,염해, 배기가스, 배연, 부식성가스 (산, 알칼리), 먼지·습기 등)으로 사용되고 있다.큐빅클 도장은 미관과 함께 각각의 기상조건·환경조건에 의해 우수한 방녹성능, 부식방지성능이 요구된다. 또 만일 큐빅클에 녹·부식을 고려한 보수도장이 요구된다.(사)일본배전반공업회는 법인화 20주년 기념행사로서 2002년 10월에 간행된 ‘수배전·제어시스템 핸드북’에 대해 도장성능을 기재한 것으로, 도장기술전문위원회를 설치하고 조사·연구를 진행해 왔다. 그 결과 기술자료 JSIA-T1020 ‘배전반류의 도장기술’(2002년 12월)을 발행했다.본고에서는 위의 조사·연구 및 도장성능의 실증시험결과 등을 바탕으로 개요를 설명했다.배전반류의 도장1. 일반적 유의 사항① 흑피강판의 흑피는 불순물이어서, 낮은 확률이지만 도막이 박리된다.② 본데강판 등의 처리강판은 방식성능을 올리는 효과가 있다. 인산염화성 처리를 생략하는 경우는 부착된 기름 제거 법, 연마, 무처리 강판 병용에 주의한다.③ 도장 전 처리에 분사처리를 할 경우는 그 충격에 의한 변형에 주의한다.④ 대상 개소는 가능한 한 피하고, 도장작업을 고려한 지붕이나 반내면 구조로 한다.⑤ 퍼티에서 움푹 들어가 메우는 깊이는 보통 수백 ㎛정도가 한계이다. 또 분체도장의 경우는 퍼티처리가 곤란한 경우가 많다.⑥ 용융아연도금 상의 도장은 가능하면 피한다. 꼭 해야 할 경우는 과거의 사례를 확인한다.2. 배전반류의 도장전 처리제품소재에 부착해 있는 가공시의 유류, 용접봉 피복제 등은 도막과 제품소재와의 밀착성에 직접 영향을 미치므로 그 제거법이 매우 중요하다. 철 소재는 청소에 따라 녹이 슬기 쉽기 때문에 신속하게 도장하거나 도장할 때까지 단기 녹 방지를 고려하지 않으면 안 된다.실증시험 결과에서도 도장 전 처리가 내 중성염수 분무성능에 영향을 미치는 것이 명확해지고 있다. 도장 전 처리로서는 다음과 같은 방법(<그림1> 참고)이 이용되고 있다.① 용제에 의한 세정② 인산염 화성처리(Parkerizing 처리, Parker 처리)③ 분사처리④ 아연용사, 알루미늄 용사(아연 금속용사법, 알루미늄 금속용사법)3. 배전반류의 도장방법배전반류의 도장방법의 주요 내용은 아래와 같다.(1) 에어스프레이 도장(2) 전착도장수용성수지도료 또는 에멀션 수지 도료에 담긴 피도장물에 직류전압을 가해, 수지·안료를 피도장물 표면에 석출시킨다. (3) 정전도장정전도장기 측을 음극, 피도장물 측을 양극으로 해서, 직류고전압을 인가해서 피도장물을 흡착시킨다. 분체도장과 분무도장이 있다.ⓐ 분체도장(유기용제를 이용하지 않는다.)수지와 안료를 섞어 분말형태로 해서 도료를 피도물로 부착시킨다. 고성능으로 두꺼운 막을 형성한다. 도료의 회수해 재사용이 가능하다.ⓑ 분무도장① 용제도장 : 수지, 안료를 용제(통상으로 유기용제)로 녹인 액체형태의 도료를 피도물로 분무한다. 1번의 도장으로 막 두께가 얇다.(중복 도장이나 마무리도장을 한다.)② 수용성도료의 도장 : 물로 녹인 수지 도료를 피도물로 분무한다. 고도의 기술이 필요하다. 1번의 도장으로는 막 두께가 얇다.도료 및 성능도료는 전색제, 안료, 첨가제, 용제(분체도장에서는 사용하지 않는다.)에서 구성돼 각 성분을 조합은 도료의 용도에 따라 다르다. 도료의 주요한 성질은 전색제에 따라 결정되는 경우가 많다. 주요한 전색제 성분에 의한 도료의 분류를 <그림2>에 서술했다. 배전반류에서는 그림 중의 합성수지 도료의 사용이 많다.1. 밑칠도장 도료밑칠도료는 제품소재와 마감도료의 밀착성 및 철 소재 상에서의 방녹력(내습성, 내수성, 내중성 염수 분무성 등)이 요구된다. 이 성능의 저하 순으로 개설한다.또 중간도장의 기능을 함께 가진 도료의 명칭에는 (Primer Surfacer)로 함께 표기했다.(1) 1액 상온건조(가능)형 프라이머(Primer Surfacer) : 작업성이 좋고 값이 저렴해 넓게 사용되고 있지만 성능은 좋지 않다. ⓐ 알키드 수지계 프라이머(Primer Surfacer) : 저가격품, 두꺼운 도장품, 신속한 건조품 등의 종류가 많고, 희석용제도 많기 때문에 넓게 이용되고 있다. 다른 수지의 혼합에 따라 성능을 향상시키는 것이나, 열처리에 의해 성능을 향상시키는 것도 있다. ⓑ 1액형 변성 에폭시수지계 프라이머 ⓐ항 보다 성능이 우수하지만 ⓐ항에 이어 싼값으로 널리 이용되고 있다.(2) 멜라민 수지계 프라이머(Primer Surfacer) : 열처리경화(100℃ 이상)를 필요로 한다. 약간의 에폭시수지를 첨가해 성능을 향상한 것이다.(3) 페놀 변성 에폭시 수지 프라이머 : 140℃ 정도 이상의 열처리 건조를 필요로 한다. 고성능으로 견고한 밀착력과 강도를 얻을 수 있다. 스테인리스 강재와 비철금속에도 적합하다. 경화후 연마를 함으로써 배전반류로 사용한 대부분의 마감도료(분체도료)를 겸할 수 있다. (4) 에폭시수지 양이온 전착도료 : 설비가 대규모여서 도료는 희석 후 보온과 24시간 교반이 필요하다. 약간 고온도의 열처리 건조가 필요하다. 빈틈에 들어감에 따라 매우 높은 방녹력이 발휘된다.스테인리스 강재에도 적당하다. 연마에 따라 (3)항목과 유사한 마감도장에도 사용할 수 있다.(5) 에폭시수지 프라이머 : 경화제(통상 폴리아미드계와 아민계)를 혼합해, 경화반응 완료 전에 도장한다. 상온에서 경화하지만 60℃정도의 강제 건조에 의해 멜라민수지계보다 2배 이상의 두께로 도장이 가능하다. 막 두께에 따라서는 (4)항목의 에폭시수지 양이온전착도료 이상의 방녹력을 발휘한다.(6) 에폭시수지 분체도료 : 고전압 발생기를 대비한 스프레이 설비로 도장한다. 150℃정도 이상에서 열처리한다. 두꺼운 도장(100㎛ 이상)이 가능해서, 방녹력이 매우 높다. 연마에 따라 (3)항목과 유사한 마감도장에 사용할 수 있다.(분체도료는 표면 청소상, 실용적이진 않다.)(7) 유기 아연 리치 프라이머, 후막형 유기 아연 리치 페인트 : (5)항목의 에폭시수지 프라이머에 대량으로 아연분말을 혼합한 희생방식도료로, 아연용사나 아연도금에 필적한 방녹력을 얻을 수 있지만, 중간도장에 에폭시 수지 프라이머가 매우 필요해서, 마감도장에는 폴리우레탄수지 도료가 일반적이다.2. 중간도장 도료중간도장에 마감도장과 초벌도장 사이의 밀착력을 확보해 연마에 의한 도막의 마감 평활성의 개선, 도막두께의 확보 등을 위해 이뤄진다. 제품·부재료에 따라 실시하지 않는 경우가 있다.초벌도장용 또는 마감도장용재와 동일 계통의 것이 많이 사용된다. (1 및 3항목 참조)3. 마감도장 도료 마감도료에는 초벌도장(또는 중간도장)에 대해 밀착성을 첨가해 내후성, 경도, 내수성, 내약품성, 내마모성, 내용제성 등 표면에 작용하는 외적요인에 대한 내구성이 요구된다.제반 특성에 관해서는 <표1>를 참고하길 바란다.(1) 멜라민 수지도료배전반류용 액체 마감도료가 주류이다. 저렴하고 작업성 좋고, 색과 광택조정의 자유도·광택의 균일성이 좋고 얇게 도장하는 것이 가능해서 외관을 향상시킬 수 있다.수용성 도료도 개발되고 있지만, 건조의 느림이나 다습 조건 하에서의 부적합성 등 용제형 멜라민 수지 도료에 비해 제약사항이 있다.(2) 열처리 경화형 아크릴 수지도료멜라민 수지 도료에 비해 우선한 특성의 액체도료이다. 가격이 멜라민 수지 도료보다 약간 높고, 열처리 할 때 냄새가 없어지기 어렵다.수용성 도료도 개발되고 있지만, 건조의 느림이나 다습조건하의 부적당함 등 용제형 아크릴 수지 도료에 비해 제약사항이다.(3) 폴리에스테르 수지 분체도료거의 무용제이기 때문에 환경, 노동위생, 방화 등의 문제가 없다. 도장 시 흘러내림의 불량도 없고, 비산도료의 회수사용도 가능하다. 통상적으로 초벌도장은 실시하지 않는다.(4) 폴리우레탄 수지 도료폴리올과 이소시아네이트 화합물의 반응을 이용한 2액형 액체도료에서 상온에서 경화하지만 강제건조도 가능하다. 광택 조정 시에 광택의 균일성에 약간 어려움이 있고 또 기온이 낮은 계절의 상온경화에서는 도막의 완전경화에 수일 이상을 필요로 한다. (5) 열처리 경화형 폴리우레탄 수지도료블록 이소시아네이트 경화제를 사용해 열(열처리)에 의해 경화반응을 한 폴리우레탄 수지도료이다.(발생하는 냄새가 적음)광택조정품의 광택의 균일성이 좋아 2액형에 없는 특징을 가지고 있지만, 고가이다.배전반류의 보수도장배전반류의 보수도장의 목적은 도막외관의 유지를 필요로 하는 것(작은 손상의 복구나 색채 조화 등)과 제품소재의 노출을 보수하는 것(부식이나 구조변경 등)의 두 가지가 있다.부식면, 금속노출면의 보수도장의 예를 개략적으로 설명한다. (1) 도장면 전 처리도장면의 부착물은 수지 또는 목제로 만든 손톱모양의 용구로, 부착이 강한 경우는 매우 얕은 각도에서 금속용구를 이용해 긁어낸다. 도장면을 건조한 천으로 잘 닦는다. 오염이 잘 제저되지 않는 경우는 물, 저염도의 중성세제, 용제를 이용한다(사후의 물제거, 공기제거가 중요).녹이나 도막이 박리된 경우는 도장연마기나 약간 거친 연마종이를 이용해 연마하여 이를 제거한다. 완전하게 박리시켜야 하는 경우에도 전동연마기나 기타 동력공구를 이용해 도막을 제거한다.(2) 코킹손상된 코킹재의 재충전과 녹이 발생한 틈에 코킹을 실시한다.(3) 퍼티바르기·연마흠집부분에 퍼티를 주걱으로 바른다. 건조가 비교적 빠르고 건조 시의 수축량이 적으며 마감도료를 선택하지 않아도 되는 폴리에스테르 수지계 퍼티를 권장한다. 완전박리는 기초도장 후에 실시하는 것이 바람직하다. 연마종이를 부착한 도장연마기로 흠집부분 근처를 평평하게 연마한다. 연마를 마치면 공기를 이용해 연마가루를 잘 털어낸 후, 에어스프레이를 이용해 퍼티부분에 용제계 밀착제를 매우 얇게 뿌린다.(4) 초벌도장·건조에폭시수지 프라이머를 에어스프레이로 뿌린다. 금속소재가 많이 노출될 때는 아연을 다량 포함한 후막형 유기 아연 리치페인트를 스프레이로 뿌리고 그 위에 에폭시수지 프라이머를 에어스프레이로 뿌리면 높은 녹방지력을 유지할 수 있다.초벌도장은 도막두께와 계절에 따라 1∼3일 정도의 건조시간이 필요하다.(5) 마감도장·건조연마종이로 280번 정도 이상 손으로 가볍게 연마한 후, 폴리우레탄 수지도료를 에어스프레이로 뿌린다. 도막두께와 계절에 따라 1∼3일 정도의 건조시간이 필요하다.외관유지를 위한 가벼운 보수는 래커 에나멜, 푸탈산 수지도료 또는 폴리우레탄 수지도료를 이용한다. 이러한 내용에 대한 비교는 <표2>와 같다. 불가피하게 건조시간이 길지 않은 경우는 래커 에나멜을 사용한다. 또 현지관리자의 정기보수작업에서 푸탈산 수지도료를 브러시로 도장하는 경우가 예상될 때는 푸탈산 수지도료를 사용하는 것이 바람직하다.마치며본 고에서는 도장사양을 명확하게 해서 실시한 배전반류 도장성능은 도장이 정상적으로 이뤄지고 각종 요인이 열악하지 않은 한 요구 성능을 만족하는 가능성을 나타냈다.(JSIA-T1020 참조)최근 화제인 Sick House 증후군의 원인의 하나로 일부의 휘발성 유기 화합물이 의심받고 있다. 멜라민 수지가 들어 있는 도료(용제계, 수용성 모두)를 이용해서 도장을 한 경우, 도막의 경화 건조 후에도 포름알데히드 방출이 미량이면서 계속되는 경우도 있다. 이런한 도료에 관해서는 도료업체가 실험결과를 보유하고 있는 것으로, 도료의 선택 시에 자료의 제공을 구하기 쉽다.앞으로도 배전반류의 도장에 관해 기술면이나 환경면 등을 포함해, 세계의 동향에 주목해 갈 것이다.
<Energy News>
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