[스크랩] 배관기초 교육자료

■. 배관 교육 목적

: 배관/ 장치/ 구조물에 대한 개개인의 안전 점검 능력을 향상시켜, 공장의 시설물 점검을 지속적으로 수행하여 시설물의 Reliability를
향상함으로서 공장의 안전조업에 혁신적인 결과를 가져 올 수 있다

 

■. 배관 교육 목표

1. 공정에 설치된 배관/ 장치/ 구조물에 대한 기본 설계 개념을 이해하고 설명할 수 있다.
2. 공장에서 사용중인 배관/ 장치/ 구조물에 대하여 기본적인 개념을 설명할 수 있다.
3. 공장에 설치된 배관에 대한 설계 및 시공 오류와 유지보수 결함을 지적할 수 있다.
4. 신설 및 보수공사 시공 시 정확한 점검을 통하여 부실시공을 막을 수 있다

 

 

■. 총 목 차

1장. 배관 설계도
1.1 Plot Plan Drawing
1.2 Key Plan Drawing
1.3 Piping General Arrangement Drawing
1.4 Under Ground Piping Drawing
1.5 Isometric Drawing
1.6 Piping and Instrument Drawing
1.7 Line Index
1.8 Supprot Drawing
1.9 Specification

2장. 배관자재
2.1 Pipe
2.2 Fittings
2.3 Flanges
2.4 Gaskets
2.5 Bolt / Nuts
2.6 Valves

3장/ . 배관지지 장치
3.1 Piping Support
3.2 Piping Support의 용도
3.3 Piping Support의 종류 및 설명

 

4장. Piping Stress Analysis
4.1 Piping Stress의 정의
4.2 배관 System의 피로 분석
4.3 배관 설계 하중
4.4 배관의 유연성 검사 방법
4.5 Pipe Wall Thickness Calculation - Internal Pressure
4.6 Pipe Wall Thickness Calculation - External Pressure
4.7 Allowable Pipe Span Calculation

5장. 현장 안전진단 방법
5.1 배관
5.2 장치
5.3 구조물

 

 

 

1장. 배관 설계도

목적: 배관설계에관한내용을도면과함께간략히서술하고현장에설치된장치및배관의 설비들이설계되어가는과정을이해하는데있다.
목차 :

1.1 Plot Plan Drawing
1.2 Key Plan Drawing
1.3 U/G Piping Drawing
1.4 Piping General Arrangement Drawing
1.5 Isometric Drawing
1.6 Support Drawing
1.7 Bill of Material
1.8 Line Index
1.9 Specification

 

 

1. 1. Plot Plan Drawing

1) 용도 : 전체 공장의 장치, 구조물,도로 등의 위치를 결정하고 각부분 의 상세 설계 및 공사 계획을 반영.
2) 종류 : - Overall Plot Plan
- Unit Plot Plan ( Process, Offsite )
- Section Plan
- Block Plot Plan
3) 구성 : - Equipment Location with Dimension ( or Coordination )
- Pipe Way
- Building and Structure Plan
- Road and Access way
- Maintenance Area , etc,.
4) 필요한 정보: - PFT (Process Flow Diagram), P&ID ( Piping and Instrument Diagram )
- Equipment List
- Preliminary Equipment Information (Length / Diameter, etc,.)
- Site Condition ( 지형, 바람, 환경, 토양 등의 조건)
- Physical Area Limitation ( 지역환경의 규제조건)

5) 고려 사항 :
  가) Process Unit
    - Process Flow Considerations
    - Safety Considerations
    - Convenient Operation
    - Easy Maintenance
    - Customer Requirements
    - Economic Considerations
    - Stress Considerations
    - Future Considerations
    - Local Regulations
    - Design Standards
  나) Offsite
    - Product / Feed Flow
    - Loading and Unloading Facilities
    - Drainage
    - Terrain
    - Local Regulations
6) 작성방법
- Preliminary Equipment Layout
- Flowsheet Transposition
• Equipment / Pipeline / Control Valve / Pipeway / Nonescale
- Equipment Location Plan

 

 

1.2. Key Plan Drawing

 

1) 용도 : 배관 도면의 목차용
2) 구성 내용 : 도면 Scale에 의한 각 배관 도면별 구획 및 General Arrangement Drawing No.
3) 필요 정보 : - Unit Plat Plan
- 주문자의 도면 Scale 및 Size의 Requirement.
4)고려 사항 :- 서로 관련 있는 기기 및 Structure들이 가급적 한도면에 나타나도록 한다.
- 적당한 Scale및 도면 size. ( 1/ 30 – A0 Size)
- Detail을 표기 할 수 있는 도면 Scale 고려.

 

 

1.3. U/G Piping Drawing

1)용도 : - 지하 매설 배관 시공용 도면
- 지하 / 지상 배관의 연결부 시공용 도면
- 다른 부분과의 간섭 Check 도면
2)구성 내용: - Equipment Foundation Location 및 Size
- Building and Structure Pedestal Location and Size
- 지하 매설 배관 ( Fire Water Line, Cooling Water Heater, Closed Drain, Oily Water Sewer )
- Fire Fighting Facilities
- 밸브 Box, Trench, Catch Basin, Etc,.
3)필요 정보 : - 토목 Foundation Location Plan
- 관련 Utility Flow Diagram, P&ID
- 계장 / 전기 Duct Route Drawing
4)고려 사항 : - Process Requirements (Slop, Steam Flushing, etc,.)
- 토목 Foundation과의 간섭 사항
- 계장 / 전기 Cable Duct 와 의 간섭
- 동결 문제
- Site Condition
- 공사 우선 순위 등

 

 

1. 4. Piping General Arrangement Drawing

1)용도 :

  - 지상 배관 공사용 도면
2)구성 내용:

  - 모든 지상 배관 요소 ( Pipe, Fitting, Flange, Valve, Special Item등 )
  - 계장 Item ( Control Valve, 모던 Instrument )
  - 모든 Equipment 형상 및 Nozzle / Platform등 )
  - Building and Structure
  - Detail Dimension
  - Line No. And Flow Direction
  - Support Type and Location.
  - 계장 / 전기 Cable Route
3)필요 정보:

  - P & ID

  - Equipment Vendor Drawing
  - Instruction Information
  - Building and Structure Information
  - Piping Special Item Information
  - Special Requirements

4)고려 사항:

  - Process Requirements
  - Stress Analysis 결과 - Piping Flexibility
  - Equipment 및 Instrument 특성에 따른 고려 사항
  - Support 의 용이성
  - Standard 적용
  - 주문주의 Requirements
  - 경제성
  - 시공 용이성
5)작성 방법:

  - Process Requirement ( Slop, Straight Run, Height, Pocket 등 )
  - 대 구경, 고온, 고가 배관 우선 ( Long Delivery Item )
  - Frequent Operation and Maintenance가 필요한 Item의 Access 용이성 ( Instrument, Block Valve등 )
  - Support의 용이성 ( Group화, 표준화 )
  - 경제성
  - Stress Analysis 결과
  - Line Spacing
  - Minimum Span Between Support
  - Mechanical Information
  - Civil and Structure Information
  - Special Consideration for Equipment Around Piping

  - Pump : 최단 거리의 Piping Never Pocket 적절한 Support ( Thermal Expansion허용 / Hammering 방지 / Alignment용이성
  -Air Cooler : Even Distribution
                     Tube Pass Arrangement
                     Support
  -Fire Heater : Piping Flexibility
                      Bowing Effect
                      Hydrostatic Test Load
                      2- Phase Flow
                      Decoking
                      Burner Piping
  -Vessel : Nozzle Orientation
                Platform and Ladder Arrangement
                Vessel Trim
                Pipe Support

- Heater Exchanger : Bundle Full- out Space
                               Fixed Point Location
                               Maintenance Flange
-Compressor : Pressure Pulsation
                     Condensate방지
                     Support Type and Stiffener

 

 

1. 5. Isometric Drawing

- 용도: 각각의 Pipeline 시공을 위한 Spool 제작용 및 설치 Drawing
- 구성: Configuration Section
           Bill of Material Section
           Piping Properties Section
           Title Block Section

 

1.6. Support Drawing

- 용도 : 각각의 Pipeline 시공을 위한 Spool 제작용 및 설치 Drawing
- 구성 : Configuration Section
            Bill of Material Seciton
            Piping Properties Section
            Title Block Section

 

1.7. Support Drawing

- 배관도에 표기될 Support의 기준인 Standard Support Drawing 및 Standard로 Cover 되지 않는 Special Support Drawing

 

 

1. 8. Bill of Material ( B/M )

- 용도: 배관 자재 구매용 Activity
- 1차 MTO (Material Take Out ):
Piping Layout이 완료 된 후 따로 MTO Sketch하여 B/M을 산출 하는 것으로 약
60% 정도의 B/M이 뽑힌다. ( 주로 Long Delivery Item 을 대상으로 한다. )
- 2차 MTO:
Piping General Arrangement 도면이 어느 정도 완료 되고 ISO- DWG. 작성 시점
에 작업하며 약25% 정도를 더 산출 한다. 특히 이때는 Special Item도 추가 한다.
- Final MTO:
모던 Piping Design이 완료 되고 B/M을 산출 하는 것으로 Steam Tracing /
Construction Allowance / Support 등 이 포함된다.

 

 

1.9. Line Index
- 용도: ( Pipe Line의 Test Block Diagram 등에 유용함 )
           P&ID 에 있는 모든 Line 의 No., From / To, Insulation 여부, Operation /Design
           Condition, Test Requirement 등을 정해진 양식에 기록하여 각line의 성격을 규정함.

 

1.10. Specification
- Piping Material Specification:
  : 온도 / 압력 / 유체별로 배관 재의 재질을 분류하여 Spec. 을 작성.
- Piping Design Specification:
  : 각 기기별로 특성에 맞추어 관련 배관 설계의 표준을 명기함.
- Piping Construction Specification
  : 배관 공사에 필요한 Welding, Test, Insulation등의 상세 사항들을 규정함.

 

 

2장. 배관 자재
목적: 이 장은 배관에 연결되는 자재의 종류 및 제작 /검사 방법을 기술하여 배관 자재에 대한
        이해력을 돕고 현장 점검 시 설치된 배관 재재를 정확이 점검 할 수 있도록 배양 하는데
        있다.

목차: 2.1. Pipe
         2.2. Flange
         2.3. Gasket
         2.4. Bolts/ Nuts
         2.5. Valve

 

 

2.1 Plant공장의 일반적인 배관 자재 종류별 비용

       

Pipe	Fitting	Valve	Flange	Bolt	Other
22%	7.5%	53%	12%	3%	2.5%

 

 2.2 Pipe의 제작방법
1). Seamless (Wall Thickness)
        Hot Forming : Min. 3.0㎜
        Cold Forming : Max. 1.5㎜
2). Welded
    가) Furnace Butt Welded : - > Without Filler Metal: - > One Longitudinal Seam
        a- 1) Butt Welded : - > Forming & Welding Die
        a- 2) Continuous Welded

b) Electric Resistance : - > w/ o F.M : - > One. L.S.
c) Electric Fusion : - > w/ o or w/ F.M: - > One. L.S.
                          : - > Single(in) for Double(In & Out)
d) Submerged- Arc : Min.1 Pass In- Out Each : - >w/ F.M : - >One. L.S. : - - >SAW
e) Gas Metal- Arc : Min.1 Pass In- Out Each : - > w/ F.M. : - >One. L.S.
                           : - - >Stainless, Ni- alloy
f) Combination Gas Metal- Arc and Submerged- Arc
                           : - >w/ F.M.: Min.1 Pass In- Out Each(Automatic s- a) :- >One.L.S
g) Double Seam Submerged- Arc : - > w/ F.M. - > Two L.S(DSAW) - - > Min.1
h) Double Seam Submerged- Arc : - > w/ F.M. - > Two L.S - - > Min.1
i) Double Seam Combination Gas Metal- Arc and Submerged- Arc
                           :- >w/F.M.- >Two L.S - - >Min.1
j) Helical Seam Submerged- Arc : - - > w/ F.M - - > One Helical Seam
                                                - - > Min.1 - > Spiral Welded Pipe : - > Using ERW, EFW, DSAW
주) F.M - - > Filler Metal
L.S - - > Longitudinal Seam

 

2 .3 배관 자재의 종류
1) 일반적으로 사용되는 배관의 재질은 탄소강, 저 합금강, 스테인레스강 으로 분류 되며 GPS 에는 아래와 같이 탄소함량의 한계를 규정하고 있다.
 

재질	탄소 함량 최소 규정치
탄소강	탄소 함량이 0.25%를 초가 하지 않으면서 탄소 당량이 0.41%를 초과 하지 않을 것. 탄소 당량 = ( C+Mn/ 6)
저 합금강	탄소 함량이 0.15%를 초과 하지 않을 것
스테인레스강	저 탄소 함량 또는 화학적으로 안정된 등급을 사용

 

2) ASTM 에서 규정하고 있는 배관자재의 종류별 표

 

Material		종류별 Standard Code
Material Group	일반 분류	Forgings ( 단조)	Wrought Fitting	Casting (주조)	Plates	Pipes	EFW Pipes	Round Bar	Remark
1.1	탄  소 강	A181/A105	A234- WPB	A216- WCB	A285- C	A53- B	A672- A55	A696- C
		A105	A234- WPB	A216- WCB	A515- 70	A106- B	A672- B70	A696- C
		A350- LF2	A420- WPL6	A352- LCB	A516- 70	A333- 1 or 6	A672- C70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

출처 : 선장과 하장

글쓴이 : 여객선 원글보기

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