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고압용 분기배관의 사용압력에 관한 연구
A Study on the Working Pressure of TBP Used in High Pressure 원문보기

설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, v.22 no.11, 2010년, pp.781 - 787  

이성호 (김천대학교 소방학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

To improve the efficiency of piping, recently the pre-fabrication piping system has been introduced, and much attention has been paid to TBPs which can replace Tee-joint. Forming and forming analysis on TBPs made from Carbon steel pipes for pressure service(KS D 3562 Sch40) and Stainless steel pipes...

주제어

#분기배관   #유한요소법   #성형해석   #탄소강관   #배관용 스테인리스 강관  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 성형해석은 고압용 배관재료로 사용되는 압력배관용 탄소강관(KS D 3562 Sch40)과 배관용 스테인리스강관(KS D 3576 20S)으로 된 분기배관 32A×25A, 40A×25A, 40A×32A, 50A×25A, 50A×32A, 50A×40A의 성형 가능성을 제시하기 위하여 수행하였다.
  • 이 연구에서는 플러그 드로잉방식으로 성형한 분기배관의 사용압력을 제시하고 두 재료의 사용에 대한 동등성을 확인하고자 하였으며 고압용 배관재료인 KS D 3562 Sch40과 KS D 3576 20S를 대상으로 하였다. Fig.

가설 설정

  • 분기배관의 성형과정은 제조공정을 고려하여 상승조건을 100/2[mm/sec], 150/2[mm/sec]로 하고, 하중조건은 1, 2, 3축의 변위와 회전을 모두 구속하였다. 배관과 플러그의 접촉은 Normal 접촉과 Tangential 접촉을 고려하였으며, 플러그는 형태의 변형이 없는 강체(rigid body)로 정의하고 접촉면사이의 마찰계수는 0.1로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
배관용 탄소강관의 일반적 교체시기는? 현대의 배관설비는 공업용 배관(1) 뿐 아니라 고층화 대형화되고 있는 건축설비용 배관에서도 고압의 필요성이 날로 증가하고 있다. 특히 건물의 급수방식이 고가수조방식에서 부스터 펌프에 의한 직접공급방식으로 전환되면서 배관의 고압에 대한 내구성 및 신뢰성에 대한 문제가 제기되고 있고, 배관의 수명에 있어서 급수배관에서 주로 사용되는 배관용 탄소강관의 일반적 교체시기가 10년에서 15년인데 비해 스테인리스강관의 경우 반영구적인 관계로 이를 대치할 수 있는 기준을 만들고자하는 연구가 진행 중이다. 한편 배관시공의 측면에서 작업 현장의 환경 및 효율성을 높이기 위한 공장화 배관에 대한 관심이 확대되고 있다.
티이음관을 이용한 연결은 어떻게 이뤄지는가? 배관에서 일반적인 분기방식인 티이음관을 이용한 연결은 용접, 나사, 플랜지, 그루빙 등이 있으며 강관(steel pipe)의 경우 관지름이 50 A 이하일 경우 나사이음을 관지름이 65 A 이상일 경우에는 용접이음을 원칙으로 한다. 이는 배관의 분기 시 3방향의 작업공정을 필요로 하여 많은 소요시간과 전문 인력을 필요로 하게 된다.
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참고문헌 (11)

  1. Kim, D-W., Ahn, C-H. and Choi, G-C., 2000, Standard Pipe Engineering, p16. 

  2. KFI Corp., 2006, KFI Certificated Standard of T-Branched Pipe, p. 1. 

  3. Shin, D-J., Huh, N-S., Kim, Y-J. and Kim, Y-J., 2003, Plastic lImit Pressure Solutions for Cracked Pipes Using 3-D Finite Element Method, Transactions of the KSME(A), Vol. 27, No. 1, pp. 26-33. 

  4. Song, T-K., Oh, C-K., Kim, Y-J., Kim, J-S. and Jin, T-E., 2007, ElasticPlastic Fracture Mechanics Analyses For Circumferential Part- Through Surface Cracks At The Interface Between Elbows and Pipes, Transactions of the KSME(A), Vol. 31, No. 6, pp. 710-717. 

  5. ASTM, Standard Specification for Non-Reinforced Extruded Tee Connections for Piping Applications, ASTM Designation：F 2014-00. 

  6. ASME, ASME CODE for PRESSURE PIPING B31 an American National Standard, ASME/ANSI B 31.5c. 

  7. IMC, 2003, Mechanically Formed Tee Fittings, International Mechanical Code, Section 1203.3.8. 

  8. KFI Corp., 2006, KFI Certificated Standard of T-Branched Pipe, pp. 21-24. 

  9. KFI Corp., 2006, KFI Certificated Standard of T-Branched Pipe, pp. 20-23. 

  10. ASME, Mechanically Formed Extruded Outlets in Copper Tube, 2004, ASME B31.9, Section 930.2. 

  11. KS D 3576, 2007, Stainless Steel pipes, KS CODE, Attachment, Vol. 1-1, p. 6. 

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