배관(pipe) 크기 및 호칭 규격(SCH No 등)

배관(pipe)의 크기는 내경(ID: Inside Diameter)과 외경(OD: Outside Diameter)으로 표현할 수 있다.

파이프 크기를 나타내는 숫자로 재질에 관계없이 호칭경으로 크기를 표시하지만, 외경과 내경 두께는 파이프 종류별로 다르다.

SCH(Schedule)은 파이프 내경과 외경의 두께, 즉, 파이프 벽의 두께를 나타낸 수치이다.

 

 

 

배관(pipe) 크기 및 호칭 규격(SCH No 등)

 

배관의 크기와 두께

 

배관의 크기는 내경(ID: Inside Diameter)과 외경(OD: Outside Diameter)으로 표현할 수 있다.

 

 

내경은 유체가 이동하는 단면적이다. 이 것은 유량과 직결되는 요소로서, 유속이 일정한 경우 단면적이 증가할수록 유량도 증가한다.

외경은 배관의 두께를 포함한 전체 크기를 나타낸다. 내경은 일정하지만 두께에 따라 외경은 변화한다.

배관의 두께를 결정하는 요소로서 사용재질, 사용압력 및 온도의 영향을 크게 받는다.

같은 재질을 사용한 배관의 경우, 사용압력 및 온도가 증가할 경우 배관의 두께는 두꺼워진다.

 

 

Pipe 호칭경

 

파이프 크기를 나타내는 숫자로 재질에 관계없이 호칭경으로 크기를 표시하지만, 외경과 내경 두께는 파이프 종류별로 다르다.

일반적으로 강관, 주철관, 비철금속관은 내경을 기준으로 하면, 흄관, 연관, 튜브 등은 외경을 기준으로 호칭경을 정하는데, PVC류의 플라스틱 배관도 외경을 기준으로 호칭경을 사용하고 있다.

 

파이프 호칭경 표기법에는 ASME/ANSI 표기법과 JIS/KS 표기법이 있다.

 

여기서는 국제적으로 많이 사용하고 있는 ASME/ANSI 표기법을 기준으로 설명코자 한다.

ASME/ANSI 표기법에는 NPS(Nominal Pipe Size) 규격 및 DN(Diameter Nominal) 규격이 있다.

상기 NPS 규격은 배관의 외경을 기준으로 사용하며, 인치(inch) 단위를 사용한다.

예를 들면, "NPS 1"은 "외경(OD)의 크기가 1인치"를 말한다.

DN 규격은 ISO에서 인치단위로 표현된 NPS 규격을 유럽 또는 국제단위계에 맞게 변환한 것으로 미터(meter) 단위를 사용한다.

 

 

스케줄 번호(Schedule number)

 

미국의 파이프 크기는 NPS와 SCH의 두 가지 값으로 결정되는데, NPS는 상기 파이프 호칭경에서 설명했듯이 인치(inch)단위를 기반으로 하는 파이프 외경을 나타낸 수치이고, SCH(Schedule)은 파이프 내경과 외경의 두께, 즉, 파이프 벽의 두께를 나타낸 수치이다.

스케줄 번호(SCH No.)는 운전압력(P)을 배관재질의 최대허용응력(S) 값으로 나눈 값에 1,000을 곱한 것으로서, 이때의 압력과 최대 허용응력의 단위는 psi(Pounds Per Square inch)를 사용한 것이다.

 

SCH No = P/S *1,000

 

단위 선정에 따라서 factor 계산이 달라지는 바 주의하여야 한다.

* 만일 압력의 단위를 (㎏f/㎠), 허용응력의 단위를 ㎏f/㎟로 사용한다면 10을 곱해야 한다.

 

스케줄 번호가 클수록 파이프 두께가 더 두께워 짐을 의미하며 당연히 사용압력도 높아진다. 아울러 동일한 스케줄 번호에서는 파이프의 사이즈마다 두께는 다를 수 있으나 견딜 수 있는 압력은 같다.

 

스케줄 번호(Schedule number)는

SCH 5s, 10s/20, 30, 40/40s/STD, 80/80s/XS, 120, 160 및 XXS 등이 있다.

하기 NPS tables 를 참조하라.

IPS 규격과 비교를 하기 위해 SCH No. 와 상응하는 곳에 IPS 규격인 STD, XS, XXS를 첨부하였다.

또한, 스케줄 번호 뒤에 붙는 "s"는 스테인레스 강을 의미한다.

플라스틱 배관에서는 SCH 40 및 SCH 80이 많이 사용된다.

 

 

ASME/ANSI 와 JIS/KS 표기법 비교

 

 

ASME/ANSI에서 표기를 inch 및 mm 두 방법으로 표기하였듯이 JIS/KS에서도 두 가지 방법으로 표기를 한다.

상기 표에서 보이는 것처럼,

inch로 표기할 때에는 뒤에 "B"라고 붙이고,

mm로 표기할 때는 뒤에 "A"라고 붙여서 구분한다.

그러나 우리나라에서는 MKS 체계가 익숙하여 "A"로 붙인 호칭경이 많이 사용된다.

 

NPS tables

 

1. NPS ⅛ to NPS 3

 

 

2. NPS 4 to NPS 9

 

Reference : wikipedia NPS