[스크랩] 배관설계 (Piping System Design)

배관설계 (Piping System Design) 장치 / 기계

2012/05/15 12:48

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- 배관설계 (Piping System Design)
     배관 설계에 있어서 고려해야할 사항을 요약하여 기술하면 다음과 같다.

     

안전성
     유체의 유해여부, 파손 시 누출량, 냉각수 중단 시 영향, 대기에 누출시 반응성,

      운전원에 대한 영향,
     배관의 접속 방법 과 선정 재질과 관련한 과거의 사례 등을 검토하여 배관계의 안전 보호

     대책을 강구하여야 하며 안전 보호 대책에는 발생 가능한 사고에 대한 대책, 즉 보온,

     방호구 설치, 방폭 벽  설치, 방진 설비, 수격 방지 장치 등이 있다.

     

유체의 분류
     배관 설계에 있어서 적용되는 코드는 앞에서 설명이 되었고 배관의 유체 는 다음 두 종류로

     구분하여 설계에 반영된다.
         카테고리 D; 불에 타지 않으며(Non flammable), 독성이 없고(Non toxic), 설계 압력이

             10기압 이하이고 설계온도가 - 29 degC에서 182 degC사이인 유체.
         카테고리 M; 소량 유출 시 에도 호흡, 피부 접촉등에 의하여 인체에 치명적 결과를 초래

             할 수 있는 유체로 특별한 설계가 필요하다.

     

설계조건
     배관 설계에 있어서 설계 조건은 설계 온도, 설계 압력 및 기타 배관계에 영향을 주는

     외부의 조건이며 다음과 같이 정의 될 수 있다.

     

설계 온도; 배관 재질에 미치는 가장 심한 조건의 온도를 나타내며 보온이 안된38 degC 미만의

      유체를 취급하는 배관에 있어서는 유체의 온도로 한다.
     보온이 안된 38 deg C 이상의 유체를 취급하는 배관에 있어서는 유체의 온도에 다음의

     수치를 적용하여 설계온도를 정한다.

     나사식 이음 배관이나 용접이음 배관의 경우에는 95 %, 플랜지 이음 배관에 있어서는 90 %,

     랩 조인트 배관에 있어서는 85%, 볼트이음 배관에 있어서는 80%. 
     보온이 된 배관에 있어서 배관의 설계온도는 유체의 온도로 한다.

     

설계 압력; 가장 두꺼운 배관 부품의 두께나 정격의 설계 조건과 일치하는 가장 심한 조건의

     온도/압에서의 압력보다 적으면 안 된다.

     

외기 영향; 가장 심각한 외기 조건을 고려하여 설계조건에 반영한다. 예를 들면 냉각에 의하여

     진공이 발생될 가능성이 있는 배관에 있어서는 진공조건을 고려하여 설계압력을

     설정하든가 진공을 방지할 수 있는 설비를 설치하여야 한다.

     또한 밸브에 의하여 밀폐되어 열팽창이 될 수 있는 구간 에서는 열팽창에 의한 과압 방지

     장치를 고려하여야 한다.
     그 외에도 배관의 설계에 있어서 고려 해야 할 조건은 수력학적인 충격, 바람에 의한 압력,

     지진에 의한 변형력, 진동 등 이 있다.

  

- 배관제작, 조립 및 설치 (Fabrication, Assembly and Erection)

     용접; 배관 제작에 있어서 다른 이음 방법보다 용접이 많이 사용되는 이유는 용접이 배관의

         이음 뿐만 아니라 다른 배관의 자재 제작 및 이음에서도 기본적으로 적용될 수 있기

         때문이다.

         용접의 절차나 용접사에 관한 사항은 일반적으로 ASME Sec 8에 따른다.

     벤딩; 배관을 손상이 가지 않도록 휘는 작업으로 작업을 용이케 하기 위해 가열하기도

             한다.

     예열, 후열처리; 용접 시 발생되는 고온 및 급격한 온도의 변화에 의해 배관에 발생하는

              손상을 줄이기 위하여 예열과, 후열처리를 한다.

              또한 벤딩이나 용접 후에 잔류 응력을 제거하기 위하여 열처리를 한다.

     조립설치; 플랜지 면은 0.5% 오차이내로 설계와 일치 시키고, 볼트 홀은 3.2mm 오차 이내로

              일치시킨다.
              서로 성질이 아주 다른 플랜지를 연결 할 때는 특히 주의하고, 미리 정해진 토크의

              힘으로 한다.
             비금속 플랜지를 연결 할 때는 플랫와셔 (Flat Washer)를 쓰도록 Code에 정하고 있다.

     비금속 재질의 배관 연결; 열가소성 (Thermoplastic) 배관의 이음은 핫 가스 용접

            (Hot Gas Welding),솔벤트- 시멘트 방법 (Solvent-Cement) 및 열 용융법 (Heat-fusion)

            등의 방법이 사용되며 열경화성(Thermosetting) 배관의 이음을 위하여 열경화성

             배관을 부스러짐이나 깎임 없이 절단하는 것이 매우중요하며 이음 단면의 접합을

             위한 전처리가 또한 매우 중요하다.

             완벽하게 절단 되고 표면 처리된 열경화성 배관은 접착제에 의하여 이음이 이루어

             지며 이음 부분으로 유체가 침입하는 것을 막기 위한 씰링이 적용되어야 하는데

             씰링이 미흡한 부분은 결함으로 간주하여 재작업되어야 한다.

출처 : 선장과 하장

글쓴이 : 여객선 원글보기

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