배관 설계(Piping Engineering) 기준

배관 설계(Piping Engineering)는 Plant 내에 설치되는 각종 설비와 설비 사이를 연결하는 배관(Pipe)을 다루는 업무이다.

 

 

 

배관 설계(Piping Engineering) 기준

 

배관 설비의 설계순서

 

 

배관 설계 규정

● 배관작업은 미국 규격협회의 압력배관 ANSI B31.1 “Power Piping" 또는 국내규정 및 ANSI B31.1과 같이 외국규정 사양에 대하여 널리 알려져 있는 사양에 따라 설계한다.

- 모든 배관을 통과하는 유체의 최대 설계속도는 수격작용, 부식 및 관로에 있어서의 유체 압력강하를 고려한다.

- 배관 부품에 사용되는 호칭경(Norminal Diameter)은 최소 3/4인치로 한다.

(단, 2인치 이하의 Vent 및 Drain 등의 최소 호칭경은 1/2인치로 한다.

 

배관 설계압력

- 선정된 설계압력은 완전개방시 배관을 보호하기 위한 기계적인 장치의 적용 압력과 같게한다.

- 펌프 방출관에 대해서는 주변 온도하에서 펌프 체절압력의 1.2배에 해당되는 압력을 설계압력으로 한다.

- 라이브 스팀(Live Steam)에 대해서는 보일러 설계압력을 열교환기 주 차단밸브의 입구까지를 관의 설계압력으로 한다.

- 열 수송관에 대해서는 설계압력을 일시적인 압력변화(수격현상등)가 있는 동안 도달된 압력을 포함한 최대운전압력의 1.2배로 한다.

 

배관 설계온도

- 설계온도는 관련된 관로에서 발생되는 최고온도와 같게한다.

- 열교환기를 통과한 유체의 경우 설계온도는 열교환기에서 방출되는 유체의 최고온도와 같게한다.

 

 

배관 설계유속

- 설계유속은 각 배관라인의 최대 허용 압력손실을 고려하여 적용하며 각 배관 장치별 설계 유속은 다음과 같다.

 

구 분	장 치 명	유 속
증기	주증기관(과열증기) APPROX. 40BAR	30 - 40 m/sec
	주증기관(과열증기) APPROX. 150BAR	35 - 40 m/sec
	저압증기	30 - 35 m/sec
	포화증기	25 - 30 m/sec
물	급수 펌프 토출관	3 - 5 m/sec
	펌프 흡입관(일정압)	0.5 - 1 m/sec
	펌프 흡입관(변동압)	2 - 3 m/sec
	냉각수	1.5 - 2.5 m/sec
	응축수	1 - 2 m/sec
공기	압축공기	5 - 15 m/sec
	계장공기(제어용)	1 - 3 m/sec

 

 

관경의 선정

- 관경의 계산 공식

여기서 d1 = 관의 내경 (㎜)

            Q = 유량 (㎥/s)

            V = 유속 (m/sec)

 

 

배관도면

배관공사용으로 작성되는 도면 및 서류는 다음과 같으며 승인용으로 작성되는 도면 및 서류는 최종승인된 도면을 설치용으로 사용한다.

 

- 배관도면

도면명칭	크기	승인용	제작용	설치용	참고용
배관배치도(Arrangement drawing)	A1	◦		◦
배관입체도(Isometric drawing)	A3			◦
배관제작도(Spool drawing)	A4		◦	◦
써포오트 위치도(Support location)	A0			◦
써포오트 상세도(Support detail)	A3		◦	◦

 

- 배관 관련서류

도면명칭	크기	승인용	제작용	설치용	참고용
배관 응력해석 결과서	A4	◦			◦
배관 라인 리스트	A4	◦			◦
밸브 리스트	A4				◦

 

 

배관 라인의 배치

- 배관의 배치는 운전시 열팽창으로 인하여 인접한 라인이나 기기 간섭이 되지 않도록 하며, 플랜지와 관의 사이는 분해 또는 보수를 위하여 최소한 25㎜의 옆 간격을 둔다.

- 허용높이

배관이 설치되는 구조물의 밑바닥(Structure의 bottom)까지의 최소한 허용 높이는 다음과 같이한다.

1) 통상의 플랫포옴과 통로 위	……………………	2100 ㎜
2) 건물 내	……………………	2100 ㎜
3) 플랜트 내의 도로	……………………	4500 ㎜
4) 기기 보수용 차량 접근지역	……………………	3500 ㎜
5) Sleeper 배관	……………………	250 ㎜

 

․ 트랜지 배관에서 모든 플랜지 혹은 보온재의 최저점은 트렌치 바닥과의 간격을 최소 75 ㎜로 한다.

․ 배관과 기기 사이의 통로는 최소폭을 600 ㎜로 한다.