Pipe Support

화학설비 배관계의 내압, 열응력, 자중, 바람, 지진 등에 의한 재해를 방지하기 위하여 배관 지지물 설치 및 유지에 관한 기술적 사항을 공유하고자 한다.

 

 

 

Pipe Support

 

"배관 지지물”이란 배관계의 안정성을 유지시켜 주기 위하여 배관계에서 발생하는 배관의 자중, 열팽창에 의한 변형, 유체의 진동, 지진 및 그 밖의 외부충격 등으로부터 배관계를 지지하거나 보호하기 위하여 설치하는 장치를 말한다.

 

“배관 지지대”란 배관을 지지하는 철구조물을 말한다.

 

 

배관의 지지 목적

⊙ 건축물에 노출 배관된 관은 외력과 관의 자중 및 방진설계의 미비에 의하여 발생하는 진동 등에 의한 변형이 발생하지 않도록 건축 구조물 등에 견고하게 지지되어 있어야 한다

 

⊙ 배관의 지지물이나 파이프 행거(Pipe Hangger)설치를 위한 매설용 볼트, 인서트(Insert) 등은 건축 구조물 콘크리트에 속에 먼저 매설시킨 후 여기에 배관의 지지철물을 고정시킨다. 또한 여기에 배관을 지지시켜 배관의 움직임으로서 이음쇠 등이 파손되어 발생하는 누수를 방지를 목적으로 한다.

배관의 지지대가 갖추어야 할 조건

⊙ 관의 자중과 관의 피복재 및 관내의 유체를 합한 중량에 견뎌야 한다.

⊙ 온도의 변화에 따른 관의 신축에 순응해야 한다.

⊙ 외력이나 진동 충력에 견딜 수 있도록 견고해야한다.

⊙ 수평 배관의 구배 조절이 용이해야 한다.

 

 

배관의 지지설계

 

일반식에 의한 지지점의 이동량을 계산하는 방법에는 배관계 도중에서 관경이나 온도가 변화하거나 또는 분기가 있는 배관에는 적용이 곤란하며 이러한 사항을 제외한 일반적인 배관에 적용되며 배관의 지지설계는 다음과 같다.

 

1. 배관의 지지

- 배관 지지의 설계에서 일반식에 의한 이동얄을 계산하는 방법은 배관계통의 도중에 관경과 온도가 변화하거나 또는 분기가 있는 배관에는 적용이 곤란하다.

이러한 사항을 제외한 배관의 지지설계에 적용되며 그 내용은 다음과 같다.

 

2. 전체 설비 배관도에 필요한 자료

1) 배관의 치수 및 재질

2) 관내부 유체의 종류(비중, 온도, 압력)

3) 보온 및 보냉재의 두께, 부피, 비중 등

4) 플랜지, 밸브 등 배관에 부속된 부품에 관한 시방

5) 배관계통의 단말조건(접속점의 이동량, 반력, 모멘트 등의 제한치)

 

3. 지지점의 설계자료 도면

1) 건축도면

2) 보일러 및 기계장치, 교반기 설치도면

3) 가타 배관 주위에 설치되는 설비류의 도면

 

4. 각종 기술자료

1) 관 및 보온재의 중량표

2) 밸브 및 플랜지의 중량표

3) 관의 열팽창량

4) 기타 관련 규칙

 

5. 배관의 지지하중 및 지지점의 이동량 계산

1) 배관에 대한 계산중량의 합계와 지지하중의 모멘트 합계는 0이다.

2) 인접된 지점에 대해 각각 모멘트 및 반력을 산출하고 각 지점에 가해지는 하중을 계산한다.

 

6. 지지점의 설정

- 배관도 및 건물도면울 기본으로 하여 지지점(Support Point)을 설정해 나간다. 이때 고려해야 할 사항은 다음과 같다.

1) 배관계통의 양단 지지점은 될 수 있는 대로 단말 가까이에 설정한다.

2) 밸브와 수직배관은 집중하중이 작용하는 근처에 지지점을 설정한다.

3) 지지는 가능한 한 건물 및 기기가대(機器架垈) 등의 보(Gridder)를 이용한다.

4) 배관의지지 간격(Support Span)을 적절히 설정하여 배관자중의 휨에 의한 과대응력의 발생이나 드레인(Drain)의 배출에 지장이 없도록 한다.

5) 배관의 지지에 장애가 되는 근접 및 설비기기 유무를 체크하고 그 곳을 피한다.

 

7. 배관 지지의 장치 및 설계- 배관의 지지장치에 관한 설계자료는 다음과 같다.

1) 각 지지점의 하중에 심한 차이가 있을 때의 지지점의 위치변경 또는 지지점을 추가하여 배관계의 전체를 통해 각 지지점의 하중이 거의 균일하게 분포되도록 하는 것이 바람직하다.

 

8. 지지하중의 계산

- 모멘트의 밸런스 법(Moment Balance Method)에 의한 지지하중을 계산하는 방법은 배관 전체를 하나의 강체(剛體)로 간주하여 계산한다.

 

 

배관지지 장치

배관 지지장치는 배관의 자체하중 및 Thermal Movement, Vibration등으로 인한 배관의 Stress를 줄여주는 역할을 하는 장치를 말한다. 배관 지지장치는 그 기능 및 용도에 따라 Hanger 또는 Support(Rigid Hanger, Variable Spring Hanger, Constant Spring Hanger), Restraint(Anchor, Stops, Guide), Brace 또는 Snubber(Hydraulic Dampener, Shock Absorber & Snubber)의 3 종류로 분류한다.

1) 배관계의 중량을 지지하기 위한 목적으로 사용되는 Hanger 또는 Support

2) 열팽창에 의한 3차원 움직임을 구속하거나 제한하는 Restraint

3) 앞의 중량 또는 열팽창에 의한 외력의 힘(진동, 충격 등)에 의한 배관계가 이동하는 것을 제한하는 Brace

 

Pipe Support 종류에 대한 세부 내용은 다음 포스팅 자료 참조

 

https://sec-9070.tistory.com/1189

Pipe Support 종류

 

Reference : 1. https://www.wermac.org/steel/pipesupports.html 

                    2. https://hardhatengineer.com/types-of-pipe-support-use-in-pipeline/