ASME B 31.1 Power Piping

▣ 개요

• 설계 조건 및 기준
• 배관 부품의 압력 설계에 대한 구성 요소
• 배관 부품구성 요소의 제한
• 배관 조인트의 제한
• 확장, 유연성 및 서포트
• 시스템 등에 대한 내용으로 구성

▣ Scope and Definitions

• 참조를 위해 포함된 표준서 및 사양서는 Table 126.1에 나타나 있으며, 참조문헌 판은 매년 개정되는 Addenda에 포함
• 본 코드에 사용된 배관(Piping)은 파이프, 플랜지, 볼팅, 가스켓, 밸브, 릴리프 디바이스, 피팅 및 Table 126.1에 수록된 표준서에 따라 제작되거나 특정한 설계에 의해 제작된 기타 배관 구성품의 압력부를 포함
• 보일러 장치에 대한 요구사항들은 ASME Sec.I  및 Pressure Vessel Code, PG-60에 따라야 함
• 모든 법적 요구사항이 136.1항에 명시된 고객의 검사 의무를 경감할 수 없음
• 본 코드는 15 psig [1103 kPa(gage)] 이상의 압력으로 증발시켜 증기를 생산하거나, 160 psig [1103 kPa(gage)]를 초과하는 압력에서 그리고/또는 250℉ (120℃)를 초과하는 온도조건에서 고온수를 생산하는, 아래에 정의된 Power 보일러 및 고온, 고압 수관 보일러에 대한 보일러 외부배관을 기술함
• Terminal Point들과 밸브 또는 122.1(B)항에서 요구되는 밸브들 사이의 배관은 ASME Sec.I에 의해 요구되는 것처럼 Data Report, 검사, 및 Stamping이 제공되어야 함
• 품질 관리 시스템은 ASME 보일러 및 압력 용기 코드 섹션 요구사항I을 적용
• 본 Code에 사용된 용접용어는 AWS A3.0의 정의를 적용

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▣ Design Part I

• 내부 설계압력은 정지 수두의 효과를 포함한 배관계의 최대 지속 운전압력 (MSOP) 보다 작아서는 안됨
• 외부 압력을 받고 있는 배관은 운전 중, 운전정지 동안 또는 시험 조건 동안에 예상되는 최대 차압에 대해 설계가 되어야 함
• 서례온도는, 만일 다른 자료의 사용을 입증하는 계산이나 실험이 없다면, 유체의 온도와 같게 추정 되어야 하고, 이 경우 설계온도는 유체온도와 외부벽 온도의 평균보다 낮아서는 안됨
• 유체가 열 교환기를 직렬(연속)로 통과할 때, 계통의 각 부분에 대한 배관 설계온도는 그 계통의 각 부분에서 열 교환기에 의해 발생될 수 있는 예상 최고 온도 조건에 일치해야 함
• 보일러, 재열기, 과열기, 절탄기 등과 같은 연소기기로부터 나오는 증기, 보일러 공급수 및 고온수 배관에 대한 설계온도는 예측되는 연속 운전조건에 설비 제작자가 보증하는 최대 온도를 합한 값을 기준으로 해야 함
• 내부 충격하중의 한가지 형태는 유체 운동량의 갑작스러운 변화로 발생되는 압력파의 전파에 의한 것으로, 이러한 현상을 water 또는 steam ‘hammer’이라 함
• 노출배관은 기상학적 자료로 풍압을 결정하여, 풍압하중에 견딜 수 있게 설계되어야 함
• 설 하중이나 빙 하중 같은 조건이 있는 곳에서는 이 하중을 국부적으로 치환하여 설계 시에 고려되어야 함
• 파형의 벨로우즈, 슬립조인트, sleeve, 볼, 또는 swivel 형태 및 flexible metal hose 조립품 들의 재질은 본 Code를 만족하여야 하고, 상위 제품들은 boiler와 첫 번째 stop valve 를 연결하는 어떠한 배관계통에도 사용해서는 안됨
• 본 Code Section내 허용응력값을 결정하는 기준은 ASME BPVC Section II, Part D, Appendix 1의 것과 동일함

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▣ Design Part II

• ASME B 31.1 Para. 104.8.1 지속하중으로 인한 응력을 나타내는 식은 매우 중요

 

• ASME B 31.1 Para. 104.8.3 열팽창에 의한 응력범위

 

• 응력 집중 계수