1) 개요
(1) '배관지지물 설치 및 유지에 관한 기술기준이 1997년 04월 28일 공표되어산업현장에 적용되어지고 있다.
(2) 이 기술기준은 산업안전보건법상 화학설비 배관 등에 있어서 배관계의 내압, 열응력, 자중, 바람, 지진 등에 의한 재해를 방지하기 위하여 배관 지지물 설치 및 유지에 필요한 사항을 정하 는데 그 목적이 있다.
(3) 배관 지지물이란 배관계의 안전성을 유지시켜 주기 위하여 배관계에서 발생되는 배관의 자중, 열팽창에 의한 변형, 유체의 진동, 지진 및 기타 외부 충격등으로부터 배관계를 지지 및 보호하기 위하여 설치하는 장치를 의미한다.
2) 배관 지지물의 종류
(1) 행거 또는 서포트 (HANGER & SUPPORT)
* 배관의 자체중량을 지지하는 것을 목적으로 설치하는 장치이며 행거는 배관을 위에서 매어다는 장치이고 서포트는 배관을 아래에서 받치는 장치를 말한다.
* 고정식 행거 : 수평변위는 다소 발생하여도 수직변위는 거의 발생하지 않는 위치에 설치하며 주로 로드를 사용하고 수평변위가 큰 방향으로 회전이 가능하도록 로드 상단을 핀 조인트로 한다.
* 고정식 서포트 : 배관이 열팽창에 의하여 윗방향으로 이동되지 않는 위치에 설치하며 배관자중을 지지하기 위한 서포트를 말한다.
* 스프링식 행거/서포트 : 배관의 자중을 지지함과 동시에 열팽창에 의한 배관의 수직변위를 허용하게 하 는 것을 목적으로 하는 배관지지물이며 하중 변동율에 따라 불변 스프링식 행 거/서포트 (CONSTANT SPRING HANGER & SUPPORT)와 가변 스프링식 행거/서포트 (VARIABLE SPRING HANGER & SUPPORT)로 나눌 수 있다.
- 가변 스프링식 행거/서포트 : 정지시와 운전시의 하중 변동율이 25%이내의 범위에서 사용되는 스프링식 행 거/서포트를 말한다.
- 불변 스프링식 행거/서포트 : 배관의 수직변위가 커지면 하중변동율이 25% 초과하여 가변스프링식 행거/서포트를 사용할 수 없게 된다. 이때 지지점의 상하 수직변위에 관계없이 항상 일정한 하중으로 배관을 지지할 때 사용되는 스프링식 행거/서포트를 말한다.
(2) 레스트레인트 (RESTRAINT)
* 열팽창에 의한 배관의 이동을 구속 또는 제한하기 위한 장치로서 구속하는 방법에 따라 앵커(ANCHOR), 스토퍼 (STOPPER), 가이드 (GUIDE)로 나눈다.
* 앵커 배관 지지점의 이동 및 회전을 허용하지 않고 일정위치에 완전히 고정하는 장치를 말하며, 배관계의 요동 및 진동 억제효과가 있으나 이로 인하여 과대한 열응력이 생기기 쉽다.
* 스토퍼 한 방향 앵커라고도 하며 배관 지지점의 일정방향으로의 변위를 제한하는 장치 이며, 기기 노즐부의 열팽창으로부터의 보호, 안전변의 토출압력을 받는곳 등에 자주 사용된다.
* 가이드 지지점에서 축방향으로 안내면을 설치하여 배관의 회전 또는 축에 대하여 직각 방향으로 이동하는 것을 구속하는 장치이다.
(3) 완충기
배관계에 작용하는 동 하중(바람, 지진, 진동 등)에 대하여 움직임을 조절하여 배관을 보호하기 위한 보호장치이다.
(4) 방진기
배관 자중 및 열팽창 하중 이외의 다른 하중에 의해 발생한 변위 또는 진동을 억제시키는 장치이다.
3) 배관 지지에 필요조건
(1) 응력해석을 수행하여 배관지지점에서의 허용응력을 검토하여 최종 배관지지점을 확정한다(배관 응력해석 절차 및 평가기준은 '배관응력 해석 에 관한 기술기준'을 참조)
(2) 응력해석결과 배관지지물 하중집계표를 작성하며 배관지지물을 선정한다. ('배관지지물 하중집계표' 참조)
(3) 배관지지물 선정후 배관도, 기기배치도, 철구조물 도면 및 3차원 도면을 참고하여 배관 지지물 도면을 작성하여 아래와 같은 사항이 포함되어야 한다.
* 가장 가까운 철구조물에 대한 배관지지물의 위치
* 배관 지지물과 보조철구조물의 배치 및 상세도
* 배관지지물 자재목록표
* 3차원 도면 및 관련 배관도면 번호
* 설계하중
* 지지점에서의 배관이동량
* 배관의 계통명, 크기, 재질, 보온재 두께 등
(4) 배관지지물 설치후 정기적인 점검과 검사를 실시하여 항상 제기능을 유지하 여야 한다.
(5) 배관지지물은 배관계에서 계산된 이동량을 만족하여야 하며 모든 부재는 배관의 이동에 의해 이탈되지 않도록 설치되어야 한다.
(6) 자동밸브 주위에서의 배관지지물 설치는 자동밸브 상류측 또는 하류측에
가능한한 앵카 또는 가이드를 설치하여야 한다.
(7) 고정식 행거 설치시 수평이동이 발생하는 위치에서 로드는 수직선상에서 4°이하가 되도록 한다.
(8) 고정식 행거 설치시 행거 설치후 로드의 조정을 위해 최소 50㎜ 이상의 조절 길이를 확보하여야 한다.
(9) 열팽창 신축이음의 양단에 설치되는 앵커는 내압에 의한 추력과 스프링에 의 한 힘의 반력을 충분히 견딜수 있어야 한다.
(10) 가변 및 불변 스프링식 행거/서포트는 반드시 운전시와 정지시의 설계하중을 표시하여야 하며 최종설치후 각 스프링은 스프링의 정지시 하중상태로 미리 조절하여 고정시켜야 한다.
(11) 보온 보냉된 배관의 배관 받침대는 배관 받침대의 중심을 지지보의 중심에 일치시켜야 하며 이때 운전중 배관의 열팽창으로 인해 배관 받침대가 지지보 로부터 이탈되지 않게 충분한 길이를 확보하여 설치하여야 한다(보온두께에 따른 배관받침대의 높이 결정 필요)
(12) 진동이 있는 배관에 대해서는 어떠한 경우에도 주위 다른 배관과 함께 지지 를 해서는 안된다.
(13) 아래와 같은 곳에 배관 지지물을 설치하여서는 안된다.
* 층 바닥 통과부위의 배관용 슬리브
* 콘크리트 블록으로 쌓은 벽
* 기기 지지용 강재
(14) 배관 지지대 상에서의 배관지지물 설치시 다음 사항을 확인하여야 한다.
* 배관과 배관사이 또는 배관과 강재 사이가 배관의 열팽창에 의하여 접촉 되지 않는가 확인한다.
* 가이드는 코너로부터 6ｍ이상의 거리에 설치한다.
* 직관부의 가이드는 6ｍ∼15ｍ간격으로 설치한다.
* 앵커 및 가이드는 열응력 해석결과에 따라 설치한다.
(15) 강재를 이용한 박스형태의 지지물을 설치할 경우 배관의 열팽창을 고려하여 배관과 강재사이에 간극을 주어 설치하여야 한다.