배관 응력 설계 기준

▣ 배관응력 해석 및 지지물 설계 기준 개요

계통 흐름도(P&ID)에 따라 배관 배치시, 배관계의 유연성과 안전성을 확보하기 위해 배관 및 지지물의 설계기준과 업무 수행절차를 기술하고 규정함

▣  응력 해석 대상 및 기준

유체의 압력, 온도, 계통 중요성에 의해 배관 응력해석 대상기준을 적용함.

온도 적용 배고나계에 발생 가능한 최고 운전온도를 응력해석 시 반영 (대기온도 21)

1) 마찰계수

– Steel to Steel : 0.3

– Stainless Steel to PTFE : 0.1

2) 내진 해석

– Code에서 규정한 지진구역을 적용하여 계산된 지진하중을 수평 및 수직방향의 정적하중으로 해석하는 방법(Static Analysis Method)으로 수행

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▣ 허용 응력 및 하중

1) 배관재의 허용응력

배관재와 Fitting류의 허용응력은 ASME B31.1부록 A에 규정된 값을 사용하고, 하중조합조건(Sustained, Occasional, Thermal Expansion Case)에 따른 허용 응력치를 ASME Code에 따름

2) 기기노즐의 허용하중

배관 하중이 과도하게 기기 노즐에 전달되지 않도록 하고,”Equipment Nozzle Loads”를 기기 구매 사양서에 반영하며, 응력해석 시 각 노즐에 작용하는 하중이 기기 업체가 제시한 값 이내로 설계할 것

3) 배관 지지물 설계 하중

배관 지지물에 과도한 하중에 전달되지 않도록, 집중하중 가까이에 지지물을 설치하고 지지물 간격을 줄임 (변위량 적은 지점에 지지물 위치 선정)

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▣ 배관 지지 및 설계

배관 응력 해석에 의해 지지물 설계를 하고, 지지물 설계기준은 다음과 같음

• 지지 장치 설계가 가능한 곳에 배관 배치
• 배관 지지물의 각종 기기, 구조물, 통로, 유지 보수 공간 등과 간섭 검토
• 배관이 벽, 바닥 통과의 경우 배관 열팽창에 의해 문제가 없는지 검토
• 배관 지지물 재질은 배관의 설계온도에 부합되는 재질로 선정
• 배관 지지용 표준품은 Steel로 하고, MSS SP-58의 규정에 따라 설꼐
• 배관 지지물 간격은 ASME B31.1 Table 121.5에 추천된 기준으로 설계
• Spring Hanger는 Hot, Cold 및 변위 지시 장치와 잠금 장치 보유
• 과도한 동하중, 열팽창으로 Rigid Type이 곤란한 곳은 Snubber 사용