배관공사 시방서(Specification) 작성 서류

 

공정안전보고서(PSM)의 공정기술자료 중 배관 및 계장도(P&ID)와 배관 사양(Piping Specification)은 핵심 항목이다. 배관공사 시방서(Specification) 작성 시 포함되어야 할 필수 서류와 점검 항목을 공유하고자 한다.

 

 

 

배관공사 시방서(Specification) 작성 서류

배관 사양서 및 시방서 기본 구성 (Piping Specification Framework)

배관 공사의 품질과 안전성을 확보하기 위해 다음의 기술적 사항이 명시되어야 한다.

• 재질 분류표 (Material Class Summary): 취급 유체의 부식성, 온도, 압력에 따른 재질(Carbon Steel, Stainless Steel 등) 분류.
• 설계 압력 및 온도 (Design Pₐ & Tₐ): 운전 조건(Operating Conditions)보다 높은 설계 한계치 설정.
• 부식 여유 (Corrosion Allowance, Cₐ): 유체의 특성에 따른 관벽 두께의 추가 여유치 산정.
• 비파괴 검사 기준 (NDT Requirements): 용접부의 RT(Radiographic Test), UT(Ultrasonic Test) 적용 비율.

 

 

배관 재질 분류표

배관 재질 분류표(Material Class Summary 또는 Piping Class Specification)는 공정 유체의 화학적 특성, 설계 온도 및 압력에 따라 사용할 배관 자재의 규격을 표준화한 문서이다.

일반적인 석유화학 플랜트에서 사용하는 재질 분류표의 예시와 세부 항목별 작성 기준은 다음과 같다.

1. 배관 재질 분류표 예시 (Example of Piping Class Summary)

아래 표는 설계 압력(Pₐ)과 온도(Tₐ), 유체 특성에 따른 일반적인 분류 예시이다.

Class Code	Rating	Material	Service	Corrosion Allowance (Cₐ)
A1A	ASME 150#	Carbon Steel (A106-B)	Non-Corrosive (Utility, Air)	1.5 mm
A1B	ASME 150#	Carbon Steel (A106-B)	Corrosive (Process, Water)	3.0 mm
A3A	ASME 300#	Carbon Steel (A106-B)	High Pressure Process	3.0 mm
F1A	ASME 150#	Stainless Steel (304SS)	Corrosive / Clean Service	0 mm
F3A	ASME 300#	Stainless Steel (316SS)	High Temp / Acid Service	0 mm

 

 

2. 세부 항목별 작성 기준 (Detailed Specification Criteria)

각 Class 내에는 배관(Pipe), 피팅(Fitting), 플랜지(Flange), 밸브(Valve)에 대한 세부 규격이 포함되어야 한다.

① 배관 및 두께 (Pipe and Wall Thickness)

• 재질 (Material): ASTM A106 Gr.B (탄소강), ASTM A312 TP304/316 (스테인리스강) 등.
• 스케줄 (Schedule): Sch 40, Sch 80, Sch 160 등 설계 압력에 따른 두께 결정.
• 두께 결정 공식 (Wall Thickness Calculation): t_req = (Pₐ * D) / (2 * (S * η + Pₐ * Y)) + Cₐ

       - Pₐ: 설계 압력 (Design Pressure)

       - D: 관 외경 (Outside Diameter)

       - S: 허용 응력 (Allowable Stress)

       - η: 용접 효율 (Joint Efficiency)

       - Cₐ: 부식 여유 (Corrosion Allowance)

② 플랜지 및 밸브 (Flanges and Valves)

• 레이팅 (Rating): ASME B16.5에 따른 150#, 300#, 600# 등급 구분.
• 페이스 (Facing): RF (Raised Face), FF (Flat Face), RTJ (Ring Type Joint).
• 개스킷 (Gasket): Spiral Wound (Graphite/SS316), Compressed Non-Asbestos 등.

 

 

필수 첨부 및 증빙 서류 (Required Documentation for PSM)

PSM 이행 상태 점검 시 감독관이 확인하는 주요 서류 목록이다.

1. 자재 관리 서류 (Material Management)

• 재질 증명서 (Mill Test Report, MTR): 사용된 파이프, 피팅(Fitting), 플랜지(Flange)의 화학 성분 및 기계적 성질 증명.
• ASTM/ASME 규격 준수 확인서: 규격에 맞는 자재 사용 여부 확인.

2. 용접 및 시공 관련 서류 (Welding and Installation)

• 용접 절차 사양서 (WPS) 및 절차 인정 기록 (PQR): 용접 방법과 강도를 검증한 기록.
• 용접사 자격 기록 (WPQ): 해당 공사에 투입된 용접사의 숙련도 및 자격 증빙.
• 배관 등급 일람표 (Piping Class List): P&ID 상의 배관 번호와 사양서 간의 일치성.

3. 검사 및 시험 보고서 (Inspection and Test Report, ITR)

• 내압 시험 보고서 (Pressure Test Report): 수압(Hydrostatic) 또는 기압(Pneumatic) 시험 기록.
• 비파괴 검사 결과지 (NDT Report): 용접부 결함 유무 확인 및 합격 판정서.
• 세척 및 플러싱 기록 (Cleaning and Flushing): 배관 내부 이물질 제거 확인서.

 

 

PSM 점검 시 주요 지적 사항 (Common Findings)

• 재질 불일치: 현장에 설치된 밸브나 플랜지의 재질 등급이 시방서(Spec) 및 P&ID와 다른 경우.
• 검사 기록 누락: 특정 배관 라인에 대한 비파괴 검사(RT) 결과지 또는 내압 시험 기록이 없는 경우.
• 변경 관리(MOC) 미실시: 기존 배관 재질을 임의로 변경하여 시공하고 보고서에 반영하지 않은 경우.

 

 

관리 팁

• 배관 이력 카드 작성: 주요 배관별로 시공, 용접, 검사 이력을 한눈에 볼 수 있도록 데이터베이스화한다.
• 색상 표식 (Color Coding): 유체 종류와 흐름 방향(Direction Arrow)을 시방서 규정에 따라 현장에 명확히 표시한다.