배관 설계 기준서

▣ 개요 및 적용 범위

– 개요

본 설계기준서는 발전플랜트의 배관설계에 대한 Code & Standard와 계약서에 기술된 설계 요구조건을 반영한 설계기준으로 배관 계통을 설계할 때 배관계 구성요소의 기능적인 적정성(Functional Adequacy)과 구조적인 안정성(Structural Integrity)을 충족시키도록 규정한 기준서로서 설계 기준서의 기술내용과 적용기준을 모든 설계 성과품 작성 시에 반영해야 함

– 적용범위

발전소 각 계통의 배관설계에 적용되는 기준으로서 별도의 기술 규격과 설계기준에 의해서 설계하는 냉난방설비 배관, 소화설비 배관, 상하수도 배관, 오폐수처리 배관 등에는 적용하지 않음

▣  적용 규격 및 표준

– 발전소 각 계통의 배관 설계에 적용하는 Code 는 ASME B31.1 Power Piping이며, 추가로 적용해야 하는 Code & Standard는 다음에 열거한 최신판으로 적용해야 함

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– 국내 전기사업법

– Korea Electric Power Industry Code (KEPIC)

– American National Standards Institude (ANSI)

– Americal Society of Mechanical Engineers (ASME) 

· ASME Sec. I Power Boiler

· ASME B31.1 Power Piping

– American Society of Testing and Material (ASTM)

– American Petroleum Institute (API)

– Manufacturers Standardization Society of the Valve and Fittings Industry Inc. (MSS)

– American Water Works Association (AWWA)

– Korea Industrial Standards (KS)

– National Fire Protection Association (NFPA)

– Korea Fire Protection Code and Relevant Regulation (국내소방법규)

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▣ 일반 설계 기준

1) 단위계

– 계약서 등에서 특별한 규정이 없으면 국제 표준 단위계 (SI)를 원칙으로 함

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2) 배관재의 호칭경

– 배관 크기는 호칭경(NPS)과 두께로 나타냄 (Metric 표기는 ‘DN’으로 표기)

– 배관 두께는 Schedule 번호와 Weight에 의해 적용

– 배관 재질 (탄소강, 합금강: ASME B36. 10, 스테인레스강 : ASME B36. 19)

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3) 설계 압력 및 온도

– 설계 압력 및 온도는 각 계통의 설계 자료 및 ASME B31.1 Para 122

“Design Requirements Pertaining to Specific Piping Systems” 기준 적용

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4) 배관재의 온도 압력 등급

– 최고 사용압력과 온도 기준으로 ASME B16.5, ASME B16.34에서 지정하는 Class을 기본 등급으로 적용하며 배관 재질 등급표 (Piping Material Classification)를 작성하고 반영

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5) 배관 두께 (Wall Thickness) 선정

– 계산된 두께를 반영하며 상용 제작된 배관 두께를 적용하고 내압은 물론 필요 시 외압 및 진공에 의한 두께도 고려해야 하며, 탄소강의 경우 D50이하는 Sch.80, D65이상은 STD WT, 스테인레스강의 경우 D50이하는 Sch.40S, D65이상은 Sch. 10S이상으로 적용 (계통별 배관 두께는 배관 재질 등급표에 명시할 것)

– 내압에 의한 두께 계산 : ASME B31.1 Para 104.1.2에 따름(제작 공차 고려)

– Bending에 따른 두께 산정 : ASME B31.1 Table 102.4.5에 따라서 결정

– 외압을 받는 배관 : ASME Sec. VIII, Division 1, UG-28~30과 AWWA에 따름

– 배관 재질 등급표 보다 두꺼운 배관을 적용할 경우는 배관 응력 해석 및 서포트 설계 등에 반영

– 용접 연결을 위해 끝단 기계 가공 시 배관의 최소 두께 유지