플랜트 자료정리

배관의 크기는 내경(ID:Inside Diameter)과 외경(OD:Outside Diameter)으로 표현할 수 있다. 내경은 유체가 이동하는 단면적이다. 이것은 유량과 직결되는 요소이다. 유속이 일정한 경우 단면적이 증가할수록 유량도 증가한다. 외경은 배관의 두께를 포함한 전체 크기를 나타낸다. 내경은 일정하지만 두께에 따라 외경은 변하게 되는 것이다. 그렇다면 두께는 어떤 요소로 인해 달라지는 것일까

2. 두께를 결정짓는 요소

NPS규격은 배관의 외경을 기준으로 사용한다. 인치(Inch)단위를 사용하며 국내에서는 '공칭경'이란 용어로 사용되기도 한다. 'NPS 4'라고 하면 '외경의 크기가 약 4인치인 배관'을 말하는 것이다.

NPS규격은 배관의 두께를 나타내기 위해 스케줄 번호를 이용한다. 산업적으로 사용하기 편리한 두께를 각 배관 사이즈마다 정해놓고 각 두께를 숫자를 이용해서 나타낸다.

5, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160

Schedule(SCH)은 운전압력(P)을 배관재질의 최대허용응력(S) 값으로 나눈 값에 1000을 곱한 것으로써 압력과 최대허용응력의 단위는 psi(pounds per square inch)를 사용한 것이다. 스케줄 번호가 클수록 더 두꺼운 두께를 의미한다.

5. Letter 'S'

5S, 10S, 20S 하는 식으로 스케줄 번호뒤에 S가 붙어 있는 것들이 있다. 이것은 스테인리스강의 스케줄을 나타내는 것이다. 스테인리스강은 탄소강보다 연성이 좋아서 보다 얇은 두께로 같은 압력을 견딜수 있다. 따라서 두께를 표현함에 있어서 구별을 하기 위해서 S를 붙인다.

IPS규격에서 배관의 두께를 나타내는 STD, XS, XXS 등의 표현은 NPS규격에 상응하는 두께에 함께 표현된다. NPS10 이하의 배관은 SCH40이 STD두께이고 NPS8이하의 배관에서 SCH80은 XS두께이다. 자세한 치수는 ASME B36.19와 B36.10을 참고하기 바란다.

2. Channel Flange (Stationary head Flange)

- Channel 과 Channel Cover, Channel 과 Shell을 볼트를 이용하여 체결 시키는 공정점

3. Tube Sheet (Stationary Tube Sheet)

- 관측과 통측의 각각 유체를 격리시키며 관을 일정간격으로 배열 고정시킴.

4. Tube

- 관측과 통측 유체의 전열을 위한 전열면 제공

5. Shell

- 열교환기 내·외부의 경계면으로서 내·외부의 온도, 압력, 하중 등을 유지 시켜줌.

6. Floating Tube Sheet

- Floating Cover 쪽에 위치하며 일정간격으로 Tube 를 배열 지지하고, Tube 와 Shell 간을 밀폐시킨다.

7. Floating Head Cover

- Channel 반대쪽에 위치하여 Tube side 의 유체가 방향전환할 수 있는 공간을 제공함.

8. Baffle

- Shell side 유체 흐름을 방해 유도하여 전열효과를 크게 하고 Tube 처짐을 방지함.

9. Pass Partition (Partition Plate)

- Tube side 유체흐름을 유도하여 방향전환하도록 함.

1. Pressure containing part

: 압력을 보유하거나, 압력에 노출되는 구성품

(a component which is exposed to and contain pressure)

2. Pressure retaining part

: 압력에 노출되지 않지만, pressure-containing part를 한개 이상 보유하는 구성품

(a component which holds one or more pressure-containing members together but is not exposed to the pressure)

3. Non-pressure containing part

: 압력을 보유하지 않거나, 압력에 노출되지 않는 구성품

(a component which is not exposed to and contain pressure)

4. 구분

1. Nozzle Pad 용접 시  전둘레 용접을 하게되면, 용접시의 가스가 빠져나갈 구멍을 남겨두거나, Hole을 만드는데... 이 구멍을 "Telltale hole"이라 일컫는다. Nozzle to Shell 용접부는 높은 잔류 응력과 수소 등의 문제로 운전 중 부식에 취약하다.

2. 용접가스가 leak되어 외부로 노출되지 못하고 내부에 갖혀 있다면 일정 수준이상의 온도나 환경 등에서 폭발, 파열 및 균열 등이 발생한다.

3. Telltale hole 은 Lethal service의 압력용기에서는 사용하지 못한다. 1.5 ㎜ to 5 ㎜, 깊이 (Depth 80% 이하에서.... (예외는 UG-25 참조)

- Channel 과 Tube side Shell의 결합 시 상호간에 결합이 잘 이루어지도록 하기 위한 용도

3. Zack Bolt 의 용도