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에너지관리기사 열설비 · 배관재의 종류와 식별

Pipe Materials and Identification

배관재는 나르는 유체와 압력 · 온도에 따라 재질과 두께가 달라지고, 강관의 두께는 스케줄 번호로 나타낸다. 강관 세 가지(SPP · SPPS · SPPH)와 주철관 · 동관 · 스테인리스관의 쓰임, 스케줄 번호 Sch = 1000 × P/σa, KS 배관 식별색을 다룬다. 그림은 계산한 스케줄 번호에 맞춘 관 단면이에요. 사용 압력 P · 허용 응력 σa 슬라이더를 옮기면 스케줄 번호와 가까운 표준 계열이 다시 계산되고 관 벽 두께가 바뀌어요.

배관재는 유체와 압력이 정한다

같은 굵기의 관이라도 저압 물을 나르는 관과 고압 증기를 나르는 관은 재질과 두께가 다르다. 배관 상태 점검은 어떤 배관재가 어디에 쓰이는지, 그 두께(스케줄)가 사용 압력에 맞는지를 읽어 내는 데서 시작한다.

🔧 배관재를 고르는 세 가지 축
①유체 종류: 물 · 증기 · 가스 · 기름 · 냉매 · 화학 약품에 따라 내식 · 내열 요구가 다르다
②사용 압력과 온도: 저압은 SPP, 압력 배관은 SPPS, 고압은 SPPH 를 쓴다
③환경: 땅속 매설은 주철관, 열교환 · 급탕은 동관, 위생 · 내식은 스테인리스관을 써요

주요 배관재의 종류와 용도

배관재 종류와 용도 분류

배관재의 종류와 용도
💡 강관 세 가지 구분
①SPP 는 저압(1 MPa 이하)이고, 두께는 관 호칭 지름으로만 나타낸다
②SPPS 는 압력 배관이고, 두께를 스케줄 번호로 나타낸다
③SPPH 는 고압 배관(10 MPa 초과)이다
④SPPS 의 끝 S 는 압력용(pressure service), SPPH 의 H 는 고압(high pressure)을 뜻해요

스케줄 번호: 관 두께를 숫자로

스케줄 번호는 관 두께의 등급이다. 사용 압력 P 가 클수록, 재료의 허용 응력 σa 가 작을수록 더 두꺼운 관이 필요해 스케줄 번호가 커진다(P 와 σa 는 같은 단위, 예를 들어 kgf/cm² 로 넣는다).

20 kgf/cm²
1000 kgf/cm²
계산한 스케줄
Sch = 20.0
1000 × 20/1000
표준 계열
Sch 20
가까운 표준 스케줄 번호
👀 스케줄 번호 읽는 법
①Sch = 1000 × P/σa(P · σa 같은 단위)
②실무 약식은 Sch = 10 × P/σa 이고, 이때 P 는 kgf/cm², σa 는 kgf/mm² 다
③번호가 클수록 벽이 두꺼워지고 견디는 압력도 커진다(두께가 번호에 정비례하지는 않음)
④같은 호칭 지름이라도 Sch 40 과 Sch 80 은 두께가 달라요

배관 식별: 색으로 유체를 구분

배관 식별색 기준

KS 배관 식별색(물질 종류별)
물
급수 · 냉각수 배관
청색
증기
증기 · 응축수 배관
진한 적색(암적색)
공기
압축 공기 배관
백색
가스
연료 가스 배관
황색
산 · 알칼리
화학 약품 배관
회자색
기름
연료유 배관
진한 황적색
전기
전선관 · 트레이
연한 주황색
📏 식별색은 안전 관리의 기본
①배관을 색으로 구분하면 잘못 조작하거나 잘못 잇는 사고를 막는다
②물 청색, 증기 적색, 가스 황색은 특히 자주 묻는다
③화살표로 흐름 방향을, 라벨로 유체 이름 · 압력을 함께 표시해요

정리와 시험에서 묻는 것

스케줄 번호
Sch = 1000 × P/σa
P: 사용 압력, σa: 허용 응력(같은 단위)
허용 응력
σa = 인장 강도/안전율
재료 강도를 안전율로 나눈 값
🎯 시험에서 묻는 것
①강관 세 가지는 SPP(저압) · SPPS(압력 · 스케줄) · SPPH(고압)다
②스케줄 번호 Sch = 1000 × P/σa 이고, 클수록 관이 두껍다
③주철관은 땅속 매설(취성), 동관은 열교환 · 급탕(열전도), STS 는 위생 · 내식이에요
④배관 식별색은 물 청색, 증기 적색, 공기 백색, 가스 황색, 기름 황적색이다
⑤스케줄 표준 계열은 10 · 20 · 30 · 40 · 60 · 80 · 100 · 120 · 160 이에요
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 사용 압력 20 kgf/cm², 허용 응력 1000 kgf/cm² 일 때 스케줄 번호는? (답: 1000 × 20/1000 = 20, Sch 20)
②[기출유형] 압력 배관용 탄소 강관의 KS 기호는? (답: SPPS)
③[기출유형] 증기 배관의 식별색은? (답: 진한 적색)
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