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API 5L 파이프 (직경, 길이, 최소항복강도, 압력 등)

by 차엔진 2024. 11. 27.

https://ko.victorysteelpipe.com/info/what-are-the-dimensions-and-sizes-of-api-5l-pi-95321323.html

https://blog.naver.com/kogasblog/221598773519 한국가스공사 블로그, 천연가스배관의 규격, 2019.7.29.

https://www.data.go.kr/data/15102903/fileData.do 공공데이터포털, 한국가스공사 천연가스 매설배관 직경 및 두께기준

 

국제배관 규격에 어떤 것이 있는지?

- ANSI (American National Standards Institute) 미국

- BS (British Standards) 영국 등

 

한국가스공사 배관 직경 및 두께기준_20240701

구분(인치), 내경(mm), 두께(mm)
36, 873.2, 20.6
30, 727, 17.5 / 30, 733.4, 14.3 / 30, 739.8, 11.1
26, 628.6, 15.9 / 26, 636.6, 11.9 / 26, 639.8, 10.3
24, 589, 10.3

20, 484.2, 11.9 / 20, 490.6, 8.7 / 20, 492.2, 7.9

일반적으로 지름이 30인치 배관부터 20인치 배관까지 사용되며

배관을 통과하는 가스의 압력은 최저 8.5kg/cm²에서 최고 70kg/cm²이고 (0.83~6.87MPa)

이는 물을 수직 상공으로 700m ~ 85m 높이까지 밀어 올릴 수 있는 힘을 의미합니다.

 

천연가스 배관의 재질은 어느 규격을 따르는지?

API (American Petroleum Institute) 미국석유협회

API가 편찬하는 많은 규격 중 API 5L이라는 규격이 'Line pipe'에 대한 규격을 적어둔 것임

X65, X70, X80 등은 소재의 강도에 따라 구분한 것임

X65의 경우, 항복강도(Sy=yield strength)가 65,000psi(=65ksi=약 448Mpa)라는 뜻임

X80의 경우, 항복강도가 80,000psi(=약 552Mpa)라는 뜻

 

*자동차 타이어 공기압이 보통 36~40psi(=0.248Mpa~0.275Mpa)임

 

배관 규격을 왜 맞춰야 하는지?

산업현장에서 사용되는 배관은 외경 기준으로 1/8인치(약 10mm)에서 30인치(750mm)까지 주로 사용됨

각 외경별로 두께를 결정하는 sch.(스케쥴)에 따라서도 달라짐

예를 들어, 6인치 배관에 sch.10, sch.20, sch.40 등이 모두 존재함, 외경은 같지만 두께가 다르므로 연결을 하면 안 됨

 

API(American Petroleum Institute): 석유 및 가스 운송에 사용되는 라인 파이프에 대한 표준을 설정하는 주요 기관

 

API 5L 파이프는 2가지 주요 방법을 사용하여 제조됩니다.(무봉제 또는 용접)

이음매 없는 파이프: 단일 강철 조각을 뚫고 굴려서 이음매 없는 튜브로 만듭니다

용접 파이프: 강판이나 스트립을 원통형으로 굴린 다음 파이프 길이를 따라 이음매를 용접하여 생산됩니다.

 

공칭 파이프 크기(NPS)

NPS는 API 5L 파이프를 포함한 파이프에 사용되는 표준 크기 시스템입니다.

API 5L 파이프의 일반적인 NPS 값 범위는 1/2인치~48인치이며, 해당 외부 직경은 NPS 값에 따라 달라집니다.

NPS 4 파이프의 외부 직경은 4.5인치(114.3mm)

NPS 24 파이프의 외부 직경은 24인치(609.6mm)입니다.

 

직경 범위

일반적으로 1/2인치(12.7mm)에서 48인치(1219.2mm)까지 확장됩니다.

더 큰 직경은 일반적으로 주 송전선에 사용되는 반면, 더 작은 직경은 집합 및 배전선에 적합합니다.

 

길이

이음매 없는 파이프는 일반적으로 약 12미터(39.4피트)의 길이로 생산되는 반면,

용접 파이프는 종종 18~24미터(59~78.7피트) 범위의 더 긴 길이로 제조될 수 있습니다.

 

재료 및 등급

가장 일반적인 재료는 탄소강이지만 특정 응용 분야 및 작동 조건에 따라 합금강 및 스테인레스강과 같은 다른 재료도 사용될 수 있습니다.

일반적으로 X52, X60, X70 또는 X80과 같이 문자와 숫자의 조합으로 지정됩니다.

이러한 등급은 평방 인치당 수천 파운드(ksi) 또는 메가파스칼(MPa) 단위로 재료의 최소 항복 강도를 나타냅니다.

X70 또는 X80과 같은 등급이 높을수록 더 큰 강도와 외부 힘에 대한 저항력을 제공하므로 더 높은 압력이나 더 까다로운 환경 조건과 관련된 응용 분야에 적합합니다.

 

품질 관리 및 테스트

파괴적인 테스트:

- 항복강도, 인장강도, 연신율을 평가하기 위한 인장시험

- 인성 및 파괴 전파에 대한 저항성을 평가하기 위한 샤르피 충격 시험

- 재료의 경도 및 강도 특성을 결정하기 위한 경도 테스트

- 연성 및 용접성을 평가하기 위한 굽힘 시험

 

비파괴 검사(NDT):

- 누출 여부를 확인하고 압력 무결성을 확인하기 위한 수압 테스트

- 내부 및 표면 결함 검출을 위한 초음파 검사

- 표면 균열이나 불연속성을 확인하기 위한 자분탐상검사(MPI) 또는 염료침투탐상검사(PT)

- 용접 품질 검사 및 내부 결함 검출을 위한 방사선 검사