* 1) Y값은 보간법에 의해 구하며 주철─ 및 비철금속 재료의 Y값은 0.4이다. 2) D0/tm값이 6보다 작은관에 대하여 482℃ 이하 온도에서 설계된 페라이트강 및 오스테나이트강의 Y값은 아래와 같이 구한다.
Di Y = -------- 여기서 : 배관의 안지름, mm Di + D0
<표 2> 이음이 있는 배관의 용접이음 계수
┌─────────────────────────┬─────────┐ │ 이 음 형 태 │용접이음 효율계수 │ ├─────────────────────────┼─────────┤ │· 전기 또는 가스 용융용접 │ │ │ │ │ │ - 용가재를 사용한 한쪽면 맞대기 용접 │ 0.8 │ │ │ │ │ - 용가재를 사용하지 않는 한쪽면 맞대기 용접 │ 0.85 │ │ │ │ │ - 용가재 사용유무에 관계없이 양쪽면 맞대기 용접│ 0.90 │ │ │ │ │ - 용가재 사용유무에 관계없이 한쪽면 또는 양쪽면│ 1.00 │ │ │ │ │ 맞대기 용접의 100% 방사선 투과시험 검사를 할 │ │ │ │ │ │ 경우 │ │ │ │ │ │ · 전기 저항 용접 │ 0.85 │ └─────────────────────────┴─────────┘
5.1.2 외압을 받는 직관부의 두께계산 방법
외압을 받는 직관부의 두께는 다음의 절차에 따라 구한다.
(1) D0 / t ≥ 10일 경우
(가) t의 값을 가정하고, L / D0 및 D0 / t를 구한다. 여기서 L : 강화테 사이의 직관부 길이, mm
(나) (가)항에서 구한 L / D0 의 값을 <그림 1>의 세로축에서 찾는다. L / D0의 값이 50보다 큰 경우에는 L / D0 = 50의 값을 사용한다. L / D0 의 값이 0.05보다 작을 경우에는 = 0.05의 값을 사용한다.
(다) (가)항에서 구한 D0 / t의 값에 대한 선까지 수평으로 이동한다.의 중간값에 대해서는 보간법을 사용하고, 이 교점으로부터 아래 방향으로 수직이동하여 계수 A의 값을 구한다.
(라) (다)항에서 계산된 A의 값을 <그림 2>의 해당 재료에 대한 도표의 가로축에서 찾는다.
(마) (라)항에서 구한 교점으로부터 오른쪽으로 수평이동하여 계수 B의 값을 구한다.
(바) 다음 공식을 이용하여 최대허용외압의 Pa값을 계산한다.
4B Pa = ----------- 3(D0/t)
(사) A의 값이 해당 재료/온도 곡선의 왼쪽을 벗어나는 경우에는 다음 공식을 이용하여 Pa의 값을 계산할 수 있다.
(아) (바)항 또는 (사)항에서 계산된 의 Pa값과 P를 비교한다. Pa의 값이 P보다 작으면 보다 큰 t의 값을 선택하여의 Pa값이 P이상이 될 때까지 두께계산을 반복한다.
(2) D0 / t < 10 일 경우
(가) (1)항에서와 같은 절차를 이용하여 B의 값을 구한다. Do/t의 값이 4보다 작은 경우 에는 계수 A의 값을 다음식을 이용하여 계산할 수 있다.
1.1 A = --------- (Do/t)²
(나) (가)항에서 얻은 B의 값을 가지고 다음 공식을 이용하여 Pa₁의 값을 계산한다.
2.167 Pa₁=[ ------- - 0.0833]B (Do/t)
(다) 다음 공식을 이용하여 Pa₂의 값을 계산한다.
2S 1 Pa₂= ---- [ 1- ------- ] (Do) Dot
여기서 S는 해당 재료의 설계 온도에서의 최대 허용응력값의 1.5배, 또는 설계온도 에서의 재료의 항복강도의 0.9배 중에서 작은 값이다.
(라) (나)항에서 계산된 Pa₁의 값 또는 (다)항에서 계산된 Pa₂의 값 중에서 더 작은 값을 최대 허용외압 Pa로 사용하여야 한다. Pa와 비교해서 Pa가 P보다 작으면 보다 큰 t의 값을 선택하여 Pa의 값이 P이상이 될 때까지 설계절차를 반복한다.
5.2 곡관부 두께 계산
(1) 곡관부의 관의 굽힘이 완료된 어느 부위에서도 관의 최소두께는 5.1항에서 구한 직관부의 최소두께보다 작아서는 안된다. (2) 곡관을 만들때 곡관외곽부의 얇아짐에 대해 보상을 위해 아래표에 나타난 여유값 을 적용한다.
<표 2> 굽힘 반지름에 따른 곡관부 최소 두께
┌───────────┬─────────┐ │굽힘 반지름 │굽힘전 최소 두께 │ ├───────────┼─────────┤ │배관지름의 6배 이상 │tm의 1.06배 │ │ │ │ │배관지름의 5배 │tm의 1.08배 │ │ │ │ │배관지름의 4배 │tm의 1.14배 │ │ │ │ │배관지름의 3배 │tm의 1.25배 │ └───────────┴─────────┘ * 단, 배관지름은 호칭지름을 사용하며, tm은 5.1항에서 구한 값을 적용한다.
6. 배관두께 검사
6.1 검사 준비 절차
(1) 도면준비
(가) 검사해야 할 배관을 공정배관계장도로부터 선정한다. (나) 검사해야 할 배관의 3차원 도면을 준비한다. (다) 검사해야 될 배관도면은 공정별 유종별로 분류하여 준비한다. (라) 3차원 도면상에 엘보우, 티 등을 위주로 검사번호를 부여한다. (마) 유체흐름 방향으로 일련번호를 부여한다.
(2) 검사위치 선정
(가) 임의로 선정하되 한 부위에 집중되지 않도록 한다. (나) 현장 확인후 검사할 곳을 선정한다. (다) 검사시 취약부위가 발견되면 인근부위를 집중검사한다. (라) 검사위치가 선정되면 검사지점은 배관단면상의 시계방향으로 90도, 180도, 270도, 360도 지점 4곳에 대하여 실시한다.
1. 주하중 및 주하중과 종하중의 조합에 의하여 생기는 배관의 원주방향응력 및 축방향응력은 각각 당해 배관의 허용응력을 초과하지 아니한다.
2. 배관의 내압에 의하여 생기는 배관의 원주방향응력은 당해 배관의 규격최소항복점(배관의 재료규격에 최소 항복점이 정하여지지 아니한 것에 대해서는 재료시험성적 등에 의하여 보증된 항복점으로 한다. 다만, 당해 항복점이 재료의 규격에서 정한 인장강도 최소치의 0.6배를 초과하는 경우에는 당해 항복점으로 한다)의 40% 이하로 한다.
3. 하중에 의하여 생기는 배관의 원주방향응력, 축방향응력 및 배관축에 대한 수직방향의 전단응력을 합성한 응력이 당해 배관의 규격 최소항복점의 90% 이하로 한다.
가. 제1호의 "허용응력"은 허용인장응력, 허용압축응력, 허용전단응력 및 허용지압(許容支壓)응력을 말하며, 이 경우에 있어서 "허용인장응력" 및 "허용압축응력"은 배관의 규격최소항복점에 제3호의 규정에 따른 길이방향용접부의 이음효율을 곱하여 얻은 수치를 2.0으로 나눈 수치(주하중과 종하중과의 조합에 관계된 허용인장응력 및 허용압축응력에 있어서는 2.0으로 나눈 수치에 제4호에서 정하는 종하중에 관계된 할증계수를 곱한 수치), "허용전단응력"은 허용인장응력에 0.6을 곱하여 얻은 수치를, "허용지압응력"은 허용인장응력에 1.4를 곱하여 언은 수치를 각각 말한다.
나. 제2항의 길이방향용접부의 이음효율은 강관에 대한 길이방향용접부의 비파괴시험에 따라 다음의 수치로 한다.
1) 전수 비파괴시험을 실시한 것 : 1.0
2) 길이방향용접부의 양끝단에 대하여는 전수, 기타 부분에 있어서는 발췌에 의한 비파괴시험을 실시한 것 : 0.9
