개념 한 쪽
배관 재료는 사용 온도와 압력, 매설 여부, 내식성 등 조건에 따라 종류를 달리 선택한다는 점을 파악해야 한다.
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출제기준 단원 「관의 종류와 용도」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 스케줄 번호 계산 | 1 | 사용압력·허용응력 단위 환산 후 스케줄 번호를 구하는 절차 |
| KS 규격 기호 판단 | 1 | 배관용 탄소강관의 KS 표기 기호를 묻는 암기형 |
| 매설 배관용 강관 명칭 | 1 | 피복 처리된 매설용 강관의 명칭을 묻는 적용형 |
배관용 탄소강관은 중저압 배관에 주로 사용되는 강관으로 KS 표기는 SPP로 정한다. 탄소강관은 흑관과 백관으로 구분되며 호칭지름 범위가 넓어 일반 배관에서 폭넓게 적용된다는 점을 이해해야 한다.
압력 배관용 탄소강관은 고온·고압의 보일러 증기관이나 유압관 등 압력을 받는 계통에서 사용되는 강관으로 정의된다. 이러한 관은 내압성과 내열성이 확보되어야 하므로 고온 350℃ 이하, 압력 9.8MPa 이하 조건 등 용도 키워드로 구분한다는 점을 기억해야 한다.
특수 용도별로는 저온 배관용 강관처럼 극저온에서도 인성이 유지되는 재료가 필요하고, 매설 배관에는 콜타르계 도료나 에나멜, 폴리에틸렌 계열로 피복하여 부식 방지를 한다는 점을 숙지해야 한다.
스테인리스강관은 크롬에 의한 산화피막으로 내식성이 뛰어나며 대표 등급으로 304와 316이 사용된다는 점을 파악해야 한다. 그러나 스테인리스는 재료 특성상 가공이나 일부 시공법에서 일반 강관보다 까다로울 수 있다는 점을 함께 이해해야 한다.
동관은 열·전기 전도성이 우수하고 전연성이 좋아 배관에 유리하지만 화학적 특성으로 산성 환경에는 약하고 알카리성에는 강하다는 점을 구분하여 기억해야 한다.
스케줄 번호 계산 문제에서는 스케줄 번호 = 1000 × P / S 공식을 사용하며, 사용압력과 허용응력의 단위를 일치시켜 계산해야 한다는 점이 핵심이다. 예컨대 사용압력 50kgf/cm²와 관의 단면인장강도는 20kgf/mm²로 설정한다, 안전율 4가 주어지면 허용응력은 인장강도÷안전율이므로 단위 환산 후에 값을 대입하여 스케줄 번호를 구한다는 과정을 따른다.
매설 배관 관련 문제에서는 '매설'과 '피복(콜타르에나멜, 폴리에틸렌)' 키워드가 나오면 도복장 강관(상수도용 도복장 강관)을 선택해야 하며, 저온 환경 관련 문제에서는 '저온', 'LPG', 'LNG', '인성 유지' 등의 키워드가 나오면 저온 배관용 강관을 선택해야 한다는 점을 사례로 설명한다.
사용압력 50kgf/cm², 배관의 호칭지름 50A, 관의 인장강도 20kgf/mm²인 압력 배관용 탄소강관의 스케줄 번호는? (단, 안전율은 4이다.)
정답 ② · 스케줄 번호(Schedule number)는 허용 응력이 1000psi일 때의 관 내압 강도를 나타내는 값으로, 공식은 '스케줄 번호 = 1000 × P/S' 입니다. 사용압력(P)는 50kgf/cm²=711psi, 안전율을 고려한 허용응력은 20kgf/mm²/4=5kgf/mm²=7111psi입니다.
스케줄 번호는 1000×P/S 공식을 사용하며, 압력과 허용응력을 psi와 psi 단위로 환산하여 계산하면 100이 된다.
배관의 종류 중 배관용 탄소강관의 KS 규격 기호는?
정답 ③ · 배관용 탄소강관의 KS 규격 기호를 묻는 문제이다. 배관용 탄소강관은 KS 규격에서 SPP로 표기하며, 압력 배관용 탄소강강관을 의미한다.
배관용 탄소강관은 KS 규격에서 SPP로 표기하며, STS는 스테인리스, SPA는 내식성 구조용 강판이다.
배관용 탄소강관 또는 아크용접 탄소강관에 콜타르에나멜이나 폴리에틸렌 등으로 피복한 관으로 수도, 하수도 등의 매설 배관에 주로 사용되는 강관은?
정답 ④ · 콜타르에나멜이나 폴리에틸렌으로 피복하여 수도·하수도 등 매설 배관에 쓰이는 강관을 묻는 문제이다. 상수도용 도복장 강관은 배관용 탄소강관이나 아크용접 탄소강관 표면에 부식 방지를 위해 콜타르에나멜, 폴리에틸렌 등으로 피복한 관이다.
콜타르에나멜이나 폴리에틸렌 등으로 부식 방지를 위해 피복한 강관은 상수도용 도복장 강관이다.
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