수중산업용접

급수관 및 온수관 보수를 위한 배관의 문제점 1. 개요 건축물에는 필수적으로 생활시설이나 설비들을 설치하고 있으며 세월이 흐르면서 생활여건이 향상됨에 따라 그 시설의 수효가 늘고 있는 실정이고 이 시설물들은 건축물의 수명에 비해 대단히 짧거나 빨리 변화하기 때문에 수선이나 보수를 필수적으로 요구하게 되며 그중 에서도 전기시설 등은 시설물의 교환이나 교체가 가능하며 쉽게 되어 있으나 급수 및 급탕에 필요한 시설들은 시설의 교체가 불가능하여 시설이 노후됐거나 변화를 요구할 때 재시공을 하거나 시설교체를 위해 건물의 다른 내부시설들을 재시공을 해야 하며 보수기간이 길어지고 설비의 교체비용이 크며 시설교체 작업중 건물내에서 생활할 수 없는 경우가 많다. 그러므로 이러한 시설에 대한 시공법을 개선하여 생활에 지장을 주지 않고 짧은 시간에 값싼 비용으로 시설을 교체할 수 있어야 하고 그러기 위해서 각 시설에 필요한 기능들을 손쉽게 점검하고 교체할 수 있어야 하며 교체시기에 이사를 하거나 생활에 불편이 없게 시공되어야 한다. 2. 건축물에 시공된 배관의 누수확인 및 보수 시 문제점 배관시설은 급수 및 급탕과 배수를 위해 설치하는 시설로 내부에는 물로 충진되어 있어 하자가 발생시 물이 흘러나와 아파트의 경우는 하부층 전체가 피해를 보고 있으며 가장 많은 하자민원의 대상이 되며 하자내용을 점검하거나 수리하기는 대단히 어려우므로 이 내용들을 살펴보면 ⑴ 아파트의 경우 누수지 주위는 전부 물이 흐를 수 있게 난방 층이 형성되어있어 누수지의 직 하부에서 물이 흐르지 않고 엉뚱한 곳에서 하부층으로 누수가 되기 때문에 누수지를 찾기가 대단히 어렵다. ⑵ 급수관과 온수관 및 배수관이 몰려있어 누수의 원인을 파악하기 어렵다. 다만 누수 탐지기도 급수등 수압이 큰 경우가 아니면 찾기 어렵다. ⑶ 방수층의 누수와 배관상의 누수를 분간하기 어렵다. ⑷ 이러한 문제에 대하여 점검할 수 있는 점검구가 없다. (원칙적으로 점검구의 확보가 필요함) ⑸ 점검구가 있더라도 공동관로 외에 개별관로의 점검이 어렵다. ⑹ 재료의 수명에 따라 어쩔 수 없이 교체가 필요하다. ⑺ 관 내부의 부식 정도가 위생상 문제가 된다. 3. 배관에서 문제가 되는 시공을 하게 되는 이유 원칙적으로는 배관 duct 내에 수리 및 관리 보수가 필요한 충분한 공간이 필요하나 하자의 발생을 고려하지 않는다는 전제하에 배관 자재의 사용연한을 10년 이상으로 보고 시공되며 그로 인해 현재의 생활 여건만을 고려 하다보니 다음과 같은 이유로 duct 면적을 최소화하여 생활 공간으로 활용하게 되었다. ⑴ 배관자재의 사용연한에 대한 개념이 부족하다. ⑵ 면적의 활용도에 역점을 두다 보니 pipe duct의 면적이 협소하다 ⑶ 보수관리 개념이 희박하여 점검구의 공간이 없다. 4. 급수관 자재의 종류 주로 건축물에 사용되는 배관 자재로는 근래에는 여러가지 다양한 자재들이 등장하였으나 하자보수나 관리를 위해 전에 사용되었던 자재들을 표기하자면 주로 백관이라는 아연도강관을 이용해 왔다. 그러나 이 강관은 염분에 극히 약하고 화장실등의 시멘트 방수에 쓰이는 급결재나 완결재등에 약해서 공사중 배관위치가 욕실등 물을 사용하는 위치를 통과할 때 필연적으로 방수층과 접촉하게 되는데 이곳이 부식이 되어 누수가 되는 경향이 많아서 하자의 발생 빈도가 높고 강관의 내 외부에 코팅된 아연도금은 자주 물에 접촉하다 보면 쉽게 벗겨지고 녹이 발생되며 이 녹은 급수관 내에서 이물질을 흡수하여 scale이 생겨 관의 단면적이 좁아져 물이 잘 나오지 않게 된다. 그러므로 현재 사용되는 자재로는 ⑴ 강관 내부를 plastic으로 피막을 한 강관 자재 ⑵ 동관자재 ⑶ stainless 배관자재 ⑷ PE, PPC등 플라스틱 계열의 자재등이 주로 사용되고 있으며 이 자재들은 나름대로의 장단점이 있으나 동이나 stainless제품의 경우 scaling이 적게 생기나 완전히 없게 할 수는 없으며 강관보다는 부식 정도가 느리나 습윤상태에서 피막이 쉽게 벗겨지며 제품의 단가가 높고 관의 두께가 얇게 생산되므로 탄성이 없는 금속관의 경우 방바닥 등에 생기는 작은 균열에도 하자 발생빈도가 높으며 이음을 자주 하므로 이음부의 안전도가 떨어지나 플라스틱 계열의 경우 탄성이 있고 값이 싸며 단일라인으로는 연결부가 없어 하자의 발생 빈도가 적다. 그러나 관의 수명에 대한 정확한 내구연한이 증명된바 없으며 열전도가 떨어진다는 이유로 고가의 시설에서는 회피하고 있으며 이 열전도는 다음에 열거한 바와같이 별 문제가 되지 않는다. 또한 온도에 따라 경도가 달라지는 특징이 있다. 5. 온수관의 재질에 따른 온도의 변화 우리가 사용하는 난방법에는 여러가지 형태의 난방법이 있고 그 중에서 일반 건축물에서는 서구 여러나라에서와 같이 직접 온기를 투입하는 난방법을 이용하고 있으나 우리나라의 주거시설에는 대부분 온수관을 이용한 바닥난방을 하고 있는 곳이 많다. 그런데 일반적으로 히터나 라디에이터처럼 방열판을 외기에 노출시키는 경우는 공기를 순간적으로 전열이되고 방열판을 세워서 공기를 통과시키기 위해 경도가 높은 금속제품의 사용이 보편화 되어있으나 우리나라 온돌형식의 난방관으로는 바닥에 관을 누여서 시공하고 그 주변을 cement mortar 속에 매립을 해서 이 cement mortar를 바른후 방열의 매개체로 이용되므로 경도와 상관이 없으며 방바닥은 외부에서 스며드는 빗물이나 방수의 누수가 있거나 난방을 하지 않는 기간에 결로나 기타의 방법으로 습기가 도입된 경우 습도의 조절이 어려워서 금속 제품과 같은 습도에 쉽게 부식되는 재료는 사용상 문제가 많으며 열전도 문제를 이유로 금속관을 선택하거나 요구하는 경우가 많으나 이 열의 전도는 온수관에서 큰 문제가 되지 않으며 열전도 때문에 연료의 소비가 많다는 의식도 인식의 차이에 따라 다르게 생각할 수 있다 ⑴ 온수 공급관의 열 전도율의 비교 우리가 사용하는 금속관 중 열 전도율이 높은 자재는 동제품으로 전도율은 52㎉/m.h.℃이고 페놀수지 계열의 경우 0.2㎉/m.h.℃이므로 단순하게 수치상으로 비교해 보면 열전도율이 260배의 차이를 보이나 이 수치는 열원으로부터 1m의 거리를 두고 측정된 수치이므로 열원의 온도를 동일하게 한 뒤 동관의 경우 두께를 0.6mm로 할 경우 측정 거리가 0.6/1000m에 해당하고 수지 계열을 1mm로 할 경우 측정 거리가 1/1000 에 해당하므로 열원을 100 ㎉/m.h.℃로 보고 1m의 손실량은 동관은 48㎉/m.h.℃이고 수지 계열은 99.8㎉/m.h.℃ 에 해당하며 이것을 사용관의 두께로 계산하면 동관은 1000 : 48 = 0.6 : 손실량으로 계산하면 손실량은 0.0288㎉/m.h.℃가 되고 수지관은 1000 : 99.8 = 1 : 손실량으로 계산하여 손실량은 0.0998㎉/m.h.℃가 되므로 0.071㎉/m.h.℃차이가 나며 이 열전도의 차이는 보일러 용량이나 온도에 비교하여 미미한 수치에 해당한다. ⑵ 열 전도율에 따르는 연료 소모량의 비교 열 전도에 따르는 열량의 방출은 공기 전열과 같이 열원이 방출되어 잔열의 회수가 어려운 경우는 전도체의 역할에 따라 열량의 훼손이 크다고 할 수 있으나 온수관을 이용한 바닥난방은 방열체에 열을 전도를 하고 남은 잔열이 고스란히 보일러로 회수를 되므로 보일러의 가동시간이 전도율이 높은 자재는 자주 가동이 되고 전도율이 낮음 자재는 재가동 시간이 길게 되므로 연료에는 별 차이가 없으며 한가지 단점은 초기 가동시 방열판의 가열시간에 차이가 있으나 그다지 큰 차이는 없는 편이다, 이렇게 온수관의 배관 자재는 효율 면에서는 큰 차이가 없는데도 사용주는 가격이 높기 때문에 좋은 자재로 판단하여 금속관을 요구하고 있으나 하자발생 빈도가 크고 관리 차원에서 불리하고 높은 가격에 비해 수명이 길지 않고 하자 빈도가 큰 제품을 선택하므로 관리비용이 증가하는 불리함이 있다. 6. 배관자재의 교체 및 보수방법과 재시공 되야 하는 공종 각종 배관은 건축물 내부에 매입되거나 전용 관도를 따라 시공이 되고 매입관은 시설의 보수 및 재시공을 위해 여타 공종까지 재시공해야 하므로 비용이 많이 들고 시공이 불편하며 보수 후에도 보수부위를 완벽하게 재현하지 못하며 관도를 형성하는 이유중에는 관로의 점검 및 보수가 수용도 임에도 실제로는 점검구가 없고 시설의 보수를 위해서는 duct를 깨고도 pipe를 잘라내고 그 부분을 이음해야 하는 불리함과 더욱이 duct의 목적과는 상반되게 소방법 규정에 각 층간의 관도를 매입해서 방화구획을 해야하는 시공하게 되는 규정이 있어 심히 부당한 시공이 되고 있으므로 사실상 duct는 아무런 의미가 없는 시설로 전락했으므로 이와같은 내용에 합당한 시공법을 마련해 개선되어야 한다. ⑴ 급수 및 급탕관 급수관에는 공동관로로서 고가수조의 양정에 필요한 양정관과 공급관으로 구분할 수 있고 사용시설로 급수되는 개별관로로 구분된다. ① 양정관의 보수 및 교체 : 보통 양정관은 지하 저수조에서 직상관으로 1개의 라인으로 구성되어 있으며 pipe duct안에 시설되어 있어서 시설의 개 보수 및 노후관로의 교체를 하기 위해서 전체층의 duct를 뜯어내고 시공을 해야하며 부분적 보수를 위해서는 관을 잘라내고 연결하기가 쉽지 않으며 이곳은 관의 길이가 기성제의 규격을 그대로 사용하기 때문에 duct 내부로의 관을 직접 삽입하거나 빼어내기가 곤란하며 1마디 단위로 보수를 해야하고 유니온을 이용한 연결을 한다. 주변 작업으로는 철거, 조적, 미장, 방수, 페인트등을 병행하여 작업 비용이 추가되고 보수의 자국이 남기 때문에 때로는 시설이 있는 실 전체를 도색 해야한다. ② 공급관의 보수 및 교체 : 공급관의 경우 각 세대별로 마디를 구성하고 있어 개 보수에서 층 단위로 duct를 철거하며 시공단계에서 층별로 유니온을 사용하지 않으므로 관을 2토막으로 하여 유니온을 설치하며 주변작업으로는 철거, 조적, 미장, 방수, 페인트등을 병행하여 작업 비용이 추가되고 보수의 자국이 남기 때문에 때로는 시설이 있는 실 전체를 도색 해야한다. ③ 개별관로의 보수 및 교체 : 일반적으로 개별 관로에 있어서 별도의 관도를 만들지 않고 방바닥을 통하여 매립 형태로 배관되기 때문에 개 보수에 있어서 방바닥을 철거해야 하므로 사용자는 생활하면서 교정하기가 매우 어렵고 관로의 위치도 때에 따라서 약간씩 다르므로 넓은 면적을 철거 해야하며 특히 누수의 위치 탐지가 누수량이 많지 않을시는 탐지장비로도 탐지가 어려워 전체를 제거해야 하는 경우도 있고 방바닥 내부는 단열층 등으로 공격율이 커서 내부가 기밀상태가 되므로 조금만 틈이 생겨도 수분을 흡수하게 되며 여름철에는 결로가 발생하기도 하며 이 수분은 급수관을 급속히 부식시키므로 하자를 발생시키기도 하고 보수는 부분적으로 하자부위를 잘라내고 시공하며 나사가 없이 연결구만으로도 이음이 가능하다. 주변 시설의 동시 작업으로는 욕실의 경우 철거, 방수, 타일등을 재시공하여야 하고 방수는 관도 주변의 부분 보수만으로는 시멘트 신 구 방수층의 시멘트 강도차이가 있어 균열의 위험성이 높고 타일은 시간이 6개월이나 1년 단위로 제품의 내용이 변하기 때문에 공사시 보수용으로 비축해 두지 않으면 같은 문양이나 색깔의 제품을 구하기 어려우며 방바닥의 보수는 바닥 미장, 뒷체움 자갈, 단열층이 동시 보수가 되어야 하고 단열층은 원래대로 복구가 어렵거나 기포 콘크리트 같은 경우는 소량을 별도로 하기는 비용이 너무 들어서 사실상 재시공을 하지 않을 수밖에 없다. ⑵ 온수관 온수관은 절기에 따라서 가열이 되거나 냉열이 되는 과정을 반복하므로 자재의 신축을 염두에 두고 시공할 필요가 있고 배관용도에 따라 급탕과 온돌의 두 가지로 구분되며 배관의 위치나 형태는 각기 다르게 시공되며 개 보수를 할 때의 작업도 다르다. ① 급탕관의 개 보수 및 교체 : 급탕관은 일반적으로 급수관과 같은 위치에 평행하게 배관되는 경우가 많으므로 배관의 보수 및 교체는 급수관과 같은 방법으로 진행이 되나 배관의 특성상 급수관과는 다른 방법이 필요하며 급탕관과 급수관의 사이가 너무 가까우면 결로가 생기기 쉬우므로 충분한 단열의 필요성이 있다. ② 온돌의 온수관 보수 및 교체 : 온돌온수관은 방바닥 상부에 균일하게 배열되어 있어 교체 및 부수를 위해서는 전체 방바닥을 걷어내고 보수를 할 수밖에 없으므로 보수도중 생활을 할 수가 없고 바닥미장이나 장판을 재시공하게 되며 장판은 비닐계통이 아닐 경우 전면 재시공이 필요하다. ⑶ 배수관 옥내배수관으로는 P V C 를 주로 사용하고 있고 주철관을 사용하기도 하며 배수관은 주로 하부층 천장을 통해 배관이 되며 입상관은 duct를 이용하여 배관이 되고 있어 개별 관로는 보수가 쉽고 공동 관로는 급수관과 같은 정도로 보수하나 이 관의 경우 화학작용에 강하고 외기에 직접 접하지 않으면 수명이 길고 하자가 주로 발생하는 부위는 주로 트렙이나 pipe와 concrete가 만나는 부분에서 누수가 되는 경우가 많고 개 보수나 교체는 하부층 사용자와 협의하에 보수를 해야하며 비용은 개인관로는 그다지 많지 않다. 7. 노후 배관의 문제점 여기에서 거론하는 것은 주로 급수관에 관한 것으로 전술한 바와 같이 입상관의 경우 pipe duct의 내부공간이 좁아 제구실을 하기 어렵고 그로 인해 점검구도 마련이 되지 않았으며 배관에 사용된 자재를 금속관을 사용하게 되므로 내구연한은 남았다 하더라도 내부에 scale이 생겨 관내부가 막혀 물이 잘 공급되지 않는 경우가 있고 이 scale 에는 각종 병균이 서식하고 있다는 보고가 있었다. 이와같이 배관이 노후됨으로 인해 많은 문제가 발생되고 사용연한이 한정되어 있고 고층 건물일수록 재건축이나 대수선이 곤란한 점을 보면 10 - 20년 정도에 배관을 교체하지 않을 수 없는데 이때 살던 곳을 비워두고 이사를 하기도 어렵고 살면서 보수하기도 상당히 어려운 지경이 된다. 8. 시설의 개선이 필요한 점 이와 같은 사례에 비춰볼 때 자재선택을 구매비용에 비교하여 가치상승을 생각하거나 열전도 등의 이론에 밀려 자재내용을 결정하여 하자발생(발생 빈도가 전체적이지는 않지만 타 자재에 비교하여 높은 자재) 등으로 고생하기보다는 합리적으로 결정하여 하자빈도가 낮은 자재가 좋을 듯 싶고 적은 면적에도 점검이 가능하고 보수가 가능한 duct형태의 개발이 필요하고 개별 관로도 다른 마감자재를 손상하지 않고 공사중 주거지를 옮기지 않게 하며 보수비용이 적게 들고 간편한 시공이 필요하다고 생각되며 특히 배관 내부에 이물질이 발견될 시 값싸게 수시로 배관을 교체하는 시공으로 전환되었으면 한다. 배관공사 표준시방서 1. 급수배관 1) 배관구배 - 시공상 물이고이는곳 배수밸브 - 공기가 찰우려가 있는곳 공기빼기 밸브 2) 수격작용방지 - 조작이 빈번한 위생기구 가까이에 공기실설치 - 조작이 빈번한 양수펌프 토출측에 WATER HANMER CUSHION기설치 3) 침적방지 - 배관내 유속이 0.2M/Sec 일때 침전우려 - 배관내의 유속이 2.0M/Sec 이내가 되도록 관경선정유의 2. 급탕배관 1) 이종금속 접촉에의한 부식방지 - 접촉에 의한 GALVANIC 부식 - 절연행거 혹은 LINING HANGER 3. 급탕배관시공 1) 급탕온도(60℃이하) 2) 물의 팽창 - 팽창탱크용량 = 물의팽창계수 × 배관및기기내 급탕량 × 상승온도 * 물의팽창계수:0.5×10(3) 3) 배관구배 - 급탕관 ★선상향구배 - 환탕관 ★선하향구배 - 하향공급식 ★일괄 선하향구배 - 중력환수식 1/150 - 강제순환식 1/200 - 팽창탱크는 최고수위 수전보다는 5M 이상높은곳에 설치 - 환탕입관을 환탕횡주관에 연결하기전에 CHECK V/V 4) 수질오염방지 - 보일러나 급탕탱크의 배수는 직접배수관에 연결하지말고 간접배수 - 환탕관 배관구경 급탕공급관의 관경보다 2단계줄여 사용 5) 급탕순환량 - 시간당 급탕량의 1/2을 표준 6) 기기배수 - 보일러 급탕탱크 등 고압이 걸리는 기기의 D/R V/V BALL V/V GATE V/V를이중 으로 설치 4. 펌프설치시 유의사항 1) 사전CHECK 사항 - 최고사용온도 - 토출량:가변유량시 최대유량및 최소유량 - 흡입측의 상태 :흡입측의 실양정,마찰손실 - 토출측의 상태:토출측 실양정,마찰손실,토출양정 - 운전상태,연속운전및 단속운전 5. 누수방지대책 - 발전기실,전기실,ELEVATOR PIT 및 ELEVATOR 기계실내에 배관을 노출시키지 않도록한다 6. 보수정비대책 - 배관이 장치의조작,보수점거에 장애가 되지않도록 충분한 여유공간확보 - 주요기기에는 반드시 보수를 위한 서비스 V/V 및 FLANGE를 설치토록한다 7. 이종금속과의 이음 - 강관과 이종금속과의 이음부에는 전식방지를 위하여 절연유니온 또는 절연 FLANGE를 사용 8. FLUSHING - 배관의 FLUSHING시에는 가설스트레나를 설치하여 FLUSING 완료 9. 수압시험 1) 시험압력 가.압력용기 및 보일러 - 최고사용 압력이 4.3Kg/㎤ 이하 : 최고사용압력의 2배 30분이상 - 최고사용 압력이 4.3Kg/㎤ 초과 : 최고사용압력의 1.3배 3.0Kg/㎤를 더한 압력 - 최고사용 압력이 15Kg/㎤ 초과 : 최고사용압력의 1.5배 30분이상 나. 오,배수 배관 - 오,배수용 주철관 및 통기관 : 자연수두압에 0.3Kg/㎠를 더한한압력 30분이상 다. 증기배관 - 증기 및 환수관 배관 : 최고사용압력의 1.5배(단,최소2.0Kg/㎤} 60분이상 - 냉온수 및 냉각수 배관 : 최고사용압력의 1.5배(단,최소10kg/㎤)60분이상 라. 냉매배관 : 고압가스 안전관리법에 의한 내압시험 및 누설시험기준에 따른다 마. 시험방법 - 용접된 경우를 제외하고 안전밸브를 떼어내거나 밸브 밑에 관을 끼워조인다음 공기를 빼고 물을 채운다음 천천히 압력을 가하여,규정된 수압에 도달한후 30분 경과된 뒤에 검사를 실시하여, 검사가 끝날때까지 그상태를 유지한다. 급수설비 1. 기본사항 가. 급수,급탕설비는 위생적인 냉수 또는 온수를 오염시키지 않고 충분하게 공급할수 있어야 한다. 나. 급수및 위생기구설비 등에는 절수대책을 강구하여야 한다. 다. 위생기구,장치류 등의 급수게통은 필요수량을 필요압력으로 공급하여야 한다. 라. 상수급수계통 상수이외의 급수게통과 교차연결해서는 안된다. 마.물꼭지와 급수기구의 수면사이에는 반드시 적당한 물꼭지 공간을 둔다. 바. 유수음이나 수격작용이 발생할 염려가 있는 급수계통에는 에어쳄버 또는 완충장치를 설치한다. 사. 물을 가압,가열저축한느 기기류로서 내압,하중,과열등으로 파괴의 위험이 잇는 것은 안전장치를 설치한다. 아. 급수,급탕게통에는 보수점검을 위하여 분기개소 또는 필요개소에 밸브를 설치한다. 차. 고층건물에는 중간수조를 설치하여 수직높이를 30∼40m를 하나의 급수 계통으로 구획한다. 배관공사 표준시방서 1. 급수배관 1) 배관구배 - 시공상 물이고이는곳 배수밸브 - 공기가 찰우려가 있는곳 공기빼기 밸브 2) 수격작용방지 - 조작이 빈번한 위생기구 가까이에 공기실설치 - 조작이 빈번한 양수펌프 토출측에 WATER HANMER CUSHION기설치 3) 침적방지 - 배관내 유속이 0.2M/Sec 일때 침전우려 - 배관내의 유속이 2.0M/Sec 이내가 되도록 관경선정유의 2. 급탕배관 1) 이종금속 접촉에의한 부식방지 - 접촉에 의한 GALVANIC 부식 - 절연행거 혹은 LINING HANGER 3. 급탕배관시공 1) 급탕온도(60℃이하) 2) 물의 팽창 - 팽창탱크용량 = 물의팽창계수 × 배관및기기내 급탕량 × 상승온도 * 물의팽창계수:0.5×10(3) 3) 배관구배 - 급탕관 ★선상향구배 - 환탕관 ★선하향구배 - 하향공급식 ★일괄 선하향구배 - 중력환수식 1/150 - 강제순환식 1/200 - 팽창탱크는 최고수위 수전보다는 5M 이상높은곳에 설치 - 환탕입관을 환탕횡주관에 연결하기전에 CHECK V/V 4) 수질오염방지 - 보일러나 급탕탱크의 배수는 직접배수관에 연결하지말고 간접배수 - 환탕관 배관구경 급탕공급관의 관경보다 2단계줄여 사용 5) 급탕순환량 - 시간당 급탕량의 1/2을 표준 6) 기기배수 - 보일러 급탕탱크 등 고압이 걸리는 기기의 D/R V/V BALL V/V GATE V/V를이중 으로 설치 4. 펌프설치시 유의사항 1) 사전CHECK 사항 - 최고사용온도 - 토출량:가변유량시 최대유량및 최소유량 - 흡입측의 상태 :흡입측의 실양정,마찰손실 - 토출측의 상태:토출측 실양정,마찰손실,토출양정 - 운전상태,연속운전및 단속운전 5. 누수방지대책 - 발전기실,전기실,ELEVATOR PIT 및 ELEVATOR 기계실내에 배관을 노출시키지 않도록한다 6. 보수정비대책 - 배관이 장치의조작,보수점거에 장애가 되지않도록 충분한 여유공간확보 - 주요기기에는 반드시 보수를 위한 서비스 V/V 및 FLANGE를 설치토록한다 7. 이종금속과의 이음 - 강관과 이종금속과의 이음부에는 전식방지를 위하여 절연유니온 또는 절연 FLANGE를 사용 8. FLUSHING - 배관의 FLUSHING시에는 가설스트레나를 설치하여 FLUSING 완료 9. 수압시험 1) 시험압력 가.압력용기 및 보일러 - 최고사용 압력이 4.3Kg/㎤ 이하 : 최고사용압력의 2배 30분이상 - 최고사용 압력이 4.3Kg/㎤ 초과 : 최고사용압력의 1.3배 3.0Kg/㎤를 더한 압력 - 최고사용 압력이 15Kg/㎤ 초과 : 최고사용압력의 1.5배 30분이상 나. 오,배수 배관 - 오,배수용 주철관 및 통기관 : 자연수두압에 0.3Kg/㎠를 더한한압력 30분이상 다. 증기배관 - 증기 및 환수관 배관 : 최고사용압력의 1.5배(단,최소2.0Kg/㎤} 60분이상 - 냉온수 및 냉각수 배관 : 최고사용압력의 1.5배(단,최소10kg/㎤)60분이상 라. 냉매배관 : 고압가스 안전관리법에 의한 내압시험 및 누설시험기준에 따른다 마. 시험방법 - 용접된 경우를 제외하고 안전밸브를 떼어내거나 밸브 밑에 관을 끼워조인다음 공기를 빼고 물을 채운다음 천천히 압력을 가하여,규정된 수압에 도달한후 30분 경과된 뒤에 검사를 실시하여, 검사가 끝날때까지 그상태를 유지한다. 급수설비 1. 기본사항 가. 급수,급탕설비는 위생적인 냉수 또는 온수를 오염시키지 않고 충분하게 공급할수 있어야 한다. 나. 급수및 위생기구설비 등에는 절수대책을 강구하여야 한다. 다. 위생기구,장치류 등의 급수게통은 필요수량을 필요압력으로 공급하여야 한다. 라. 상수급수계통 상수이외의 급수게통과 교차연결해서는 안된다. 마.물꼭지와 급수기구의 수면사이에는 반드시 적당한 물꼭지 공간을 둔다. 바. 유수음이나 수격작용이 발생할 염려가 있는 급수계통에는 에어쳄버 또는 완충장치를 설치한다. 사. 물을 가압,가열저축한느 기기류로서 내압,하중,과열등으로 파괴의 위험이 잇는 것은 안전장치를 설치한다. 아. 급수,급탕게통에는 보수점검을 위하여 분기개소 또는 필요개소에 밸브를 설치한다. 차. 고층건물에는 중간수조를 설치하여 수직높이를 30∼40m를 하나의 급수 계통으로 구획한다. 배관공학 1. 4℃ 의 물을 100℃ 로 가열하면 물의 부피는 얼마만큼 늘어나는가 답.4% 참조:100℃의증기는 1700배 2. 0℃ 의 물이 0℃의 얼음으로 변하면 부피는 얼마만큼 팽창하나 답:9% 참조:빙산의일각(빙산은 물위10%) 3. 유량Q = 단면적 × 속도 에제1 지름20㎝되는 관속을 흐르는 수량이 0.5㎥이었다. 유속은얼마인가？ 유량은 얼마인가 ？ 4.수위를 측정하는 계기는 5. 공기중에 포화된 수증기의 량은 답:일정한 압력에서 온도가 상승하면 증가한다. 6.생활에 가장적합한 습도는 답:50∼70% 7.물은용기내의 압력에 관계없이 몇도이상이면 증기가되나 답:100℃ 8. 0℃의 얼음1KG을 녹이는데 필요한 열량은 답:80㎉/h 9. 벤트리관의 용도는 답:유량측정 10. 유량측정용 계기 답:벤트리미터(이태리).피토우관.오피리스 11. 옥상탱크의 용량은 답:1일용수량의 1∼2시간분 12. OVER FLOW 관의 구경은 답:양수배관의 2배로한다. 13.터어빈 펌프의 양정 답:20M 14. 고,저양정기준 답:20M 15. 원심펌프의 실제흡입양정 답:7M(이론:10.33M) 16. 프라이밍을 하지않는 펌프 답:웨스코펌프 17.건축물의 물사용량 답: 관균등표:25A:3.7EA 32A:7EA 40A:11EA 50A;20EA 65A:31 100A:107EA 18. 플래시 밸브를 작동시키려면 수압과 물의량 답:1분간:110L 수세기:10L 기타15-30L 19. 급수배관방식 답:수도직결식, 고가탱크 급수방식, 압력탱크 급수방식, 펌프직송 급수방식 펌프의 흡입양정의변화(해발500M ∼2500M 흡입양정6.0M ∼4.0M) 펌프의 설치위치:온도에 의한 흡입높이 10℃ 100℃(7.5M (-2.5M) 보통 7M 까지 가능하나 6M 이하가 좋다. 20. 배수관의 유속 - 배관내 유속이 0.2M/Sec 일때 침전우려 - 배관내의 유속이 2.0M/Sec 이내가 되도록 관경선정유의 21. 통기관의 목적 답:트랩 봉수를 보호하기위하여 트랩 봉수의 파괴원인(증발,사이폰작용,흡출작용,깃내기작용,모관현상) 22. 트랩의 형과 주요 사용위치 답:세면기바닥(S트랩,P트랩) 바닥배수(완형트랩)주방의배수(그리이스트랩,드럼트랩) 조발미용(드럽트랩:중간칸막이 있슴) 가로주관의 도중(U트랩:런닝트랩) 23. 급수,급탕,소방 배관의 압력 답: 급수:0.3∼2㎏/㎠ 급탕:온도60℃이하 소방배관:1.7∼7㎏/㎠ 24. 원심펌프의 효율 답:규경별 효율 40A∼175A(40-76%) 25. 트랩봉수 답:50 ∼100M/M 제 1장 물에 대한 기초 1.1물의 물리적 성질 물은 고체,액체,기체(증기) 3가지 형태로 구분 된다. 상온, 상압시에 있어서 액체의 빙점은 0℃이고, 비점은 100℃로써 기압이 내려가면 낮아진다.또 물 1g 의 물이 1기압에서 증기로 변할때에는 539㎉를 필요로 한다. 1.2 비중량과 비중 물의 비중은 순수한 물로써 1기압 4℃일때 가장 무겁다. 1.3 밀도 물의 단위 체적 자체당의 질량을 밀도라 한다 해수의 비중량은 1.025이다 1.4 압축성 물에 압력을 가하면 다소 압축되나 기체에 비하면 극히 적다. 공업상으로는 문제가 되지 않으나 수격작용에 있어서는 고려하고 있다. 1.5 점성 물이 움직ㅇ여서 내부에 상대적인 운동이 생길때에는 물이 빨리 움직이게 되고 층에 저항이 생겨 서서히 유체 마찰의 원인이 된다. 이러한 성질을 점성이라 한다. 1.6 표면장력과 모세관 현상 액체는 분자 상호간에 응집력 때문에 그 액면이 축소하려는 성질이 있고 다른 물질과 접촉될때는 그물질의 분자력에 의해서 부착력이 작용하게 된다. 2.정수력학 2.1 압력 정지하고 있는 물이 벽에 수직으로 압력을 주는 것은 정수압이라 하며, 단위면적에 작용하는 유체의 압축력, 즉 응력을 압력이라고 한다 용어해설 ㅇ 기화 : 액체에서 기체로 변화함 ㅇ 증발 : 물표면에 증기가 발생하는 현상 ㅇ 비등 : 물속에서 증기가 발생하는 현상 ㅇ 기화온도 : 액체가 기화하여 증기가 되는 온도 ㅇ 비등점 : 액체가 이동하는 온도. 압력에 따라 달라짐(1기압에서 물의비등점은 100℃이다) ㅇ 헌열 : 1기압에서 물을 가열하여 비등점에 이르기 까지의 열 ㅇ 잠열 : 물이 비등점에 이르게 되면 온도는 변하지 않고 가열된 물만 증발 증발열:온도는 변하지 않고 상태만 변화(물 1kg 539㎉) ㅇ 포화수 : 비등점에 이르는 물 ㅇ 포화증기 : 물이 증기로 변했을때 증기 ㅇ 임게온도 : 압력 225.65㎏/㎤ 에서 증발열이 0이되고 물과 포화증기는 똑같은 부피가 증발현상이 현상이 없어 진다 이압력을 임계압력 이때의 포화온도 374.15℃ 을 임계온도 ㅇ 비열 ; 표준으로 채택한 어떤물체의 단위의 단위질량에서 온도1℃ 올리는데 필요한 열량 ㅇ 전도 : 두물체가 온도가 ㄷ ㅇ 게이트밸브:밸브를 나사봉에 의하여 파이프의 횡단면과 평행하게개폐(완전히열면유체의저항이 적다) ㅇ 글로우브밸브:유체의 흐르는 방향에따라 입구와 출구가 일직선상에 있는 것임(유체의흐름에 저항이크다 (밸브시이트면은(평면,구면,원뿔시이트가있다.) ㅇ 체크밸브: 유체의 흐름이 한쪽방향으로 흐르면 자동적으로 밸브가 닫혀지게 할때 사용 ㅇ 공기밸브: 배관내 유쳬속에 섞인 공기 또는 기체가 유체에서 분리하여 배관의 높은 부분에 체류하여 유체의 유량을 감소(배관의 높은곳 굴곡진곳) ㅇ 캐비테이션:펌프 내부에서도 흡상양정이 높거나,유속의 급변 또는 와류의 발생 ,유로의 장애등에 의해 압력이 국부적으로 포화증기압 이하로 내려가 기포가 생성되는 현상 ㅇ 서어징:펌프운전중에 압력계기의 눈금이 어떤주기를 가지고 큰진폭으로 흔들림 ㅇ 배관지지 + 서어포트또는 행거(리지드,스프링,콘스틴트행거) 레스트레인트:열팽창에 의한 배관관계의 자유로웅 움직임을 구속하거나 제한하기 위한장치 (앵커,스톱,가이드) 브레이스:열팽창 및 중력에 의한 힘이외의 외력에 의한 배관이동을 제한하는 장치(방진구,완충기) ㅇ 배관 1.유체역학 및 열역학 기초 2.배관공작및 도면해독 1) 물의 물리적 성질 1) 배관공작용 기계의 종류,용도 특성 2) 유체의 정역학 2) 재료가공및 접합작업 3) 관수로의 흐름 3) 소성가공및 용접작업 4) 열과에너지 4) 관재료 종류,용도 및 특성 5) 전열및 열응력 5) 관이음재,신축이음재,및 밸브등 부속재 6) 보온,방청등 기타배관재료 3. 배관관련설비및 시공법 1) 급,배수 및 급탕설비등 위생배관설비 2) 냉난방 및 소화설비등 건축배관 3) 공업배관설비 4) 배관피복,세정,시험 4. 배관제도 및 도면해독 5. 장비,공정 및 안전관리 1) 배관설비 관련 도시기호 1) 장비보수 및 유지관리 2) 설비배관도 2) 작업소요시간 및 재료산출 3) 라인인덱스 3) 작업공정 설정 및 일정계획표 4) 도면해독 계획공정표작성 5) 물량산출 및 표준품셈적용 4) 안전관리 라인인덱스 1장치번호 2호칭지름 3유체의기호 4유체별배관번호 5배관재료종류 6배관의보냉,보온 화상장치 '송풍기 팬:토출압력0.1kg/㎠ 이하 블로우어::토출압력0.1 -1kg/㎠ 까지 균등표에의한 관경산정 에제1 양변기(세정밸브)3EA 세면기:2EA 양변기접속관경25A 이므로 균등표에 의해13A환산시 5.1EA×3=15.3 세면기 1×2EA= 2 15.3+2=17.3EA 동시사용율 70% 17.3×0.7=12.11 이것을 관경 균등표에의해 30A-40A 40A선정 트랩의목적 봉수의 파괴원인 배수관속에 공기유입방지 자기사이펀작용 트랩의종류 유도사이펀작용(흡입작용) 형식:P,S,U트랩 역사이펀작용(분출작용) 트랩의 보수깊이 모세관현상 50-100MM 증발 통기관의 설치목적 사아펀작용이나 배압에 대한 트랩의'봉수확보 배수관내 공기을 유통시켜 환기촉진 배수관내를 대기압으로 유지하여 배수의 흐름을 원활이 한다 물의정화법 침전법 여과법 소독법 급수방법 급수설비의 설계 수도직결식 가.급수인원에 의한방식 고가수조식 나.건물의 유효면적에 의한방법 압력수조식 다.위생기구에 의한방법 부스터방식 수조의 용량 1일 급수량의 1/2 소화용수와 겸용일경우(소화용수+일일급수) 고가수조의 펌프용량 펌프의 양수량은 고가수조에 30분 이내에 양수할수있는 용량 압력수조의 펌프용량 압력수조의 유효용량은 시간 최대예상급수량의 10-30분 위생기구의 동시사용율 기구수(개) 2 3 4 5 10 20 30 50 100 동시사용율(%) 100 80 75 70 53 44 40 36 30 ㅇ 급수관경의 설계 1) 각기구의 접속관경을 구한다. 2) 각 접속관경을 균등표를 이용하여 15A 관 상당개수로 누계하고 기구동시 사용율을 곱하여 동시사용율 곱하여 동시사용개수를 구한다. 3) 동시개수를 만족시키는 상당개수의 관경을 균등표에 의해 구한다. ㅇ 관경의 결정순서 1) 급수지관의 관경을 구한다. 2) 급수지관의 기구급수 부하단위를 각 구간별로 유속과 단위길이당 마찰손실수두를 구한다. 3) 각구간별 동시사용율 구하고 구간별 유속과 단위길이당 마찰손실수두를 구한다. 4) 수격작용에 의한 충격압 이하가 되도록 관경을 수정한다. 5) 각구간마다 마찰손실 수두를 구하고 합계를 구한다. 6) 급수주관의 각구간에서의 단위길이당 마찰손실수두를 구한다. 7) 급수주관의 각 구간에서 기구 급수부하 단위의 누계와 동시 사용율을 구간의 관경과 유속을 구하고 수격작용에 의한 충격압 이하로 관경을 수정한다. ㅇ 고층건물의 급수배관 1)층별식:건물에 몇개의 존을 나누고 각존마다 수조를 설치 2)중계식:각존마다 수조를 설치하여 양수펌프로 중계하여 공급하는 방식 3)압력조절펌프식:각존마다 사용수량 변동에 따라서 양수펌프의 회전수를 변화시켜 양수량을 자동적으로 조절 ㅇ 신축이음 1)스위블이음쇠:주관에서 입상관 분기부분에 2)루프형이음쇠:넓은 공간이있는 경우 3)벨로우즈형 이음쇠:고압이 아닌곳에 사용 ㅇ 통기관의 설치목적 1) 트랩의 봉수보호(봉수깊이:50-100㎜) 2) 배수의 흐름 원활 3) 신선한 공기유통 시켜 배수관 계통의 환기를 도모하여 관내를 청결하게 유지 ㅇ 배수통기관의 재료와 배관시험 - 주철관, 탄소강 강관 , 연관, 철근콘크리트관, 도관, 프라스틱관 - 배관시험(수압,기압,연기,박하시험) - 청소구 가)배수횡주관 및 배수횡주관의 기점 나)길이가 긴배수횡주관의 도중에 설치 다)배관이 45도 이상의 각도로 구부러 지는곳 라)배수입관이 최하부 또는 그부근 마)배수 횡주관과 옥외배수관의 접합장소와 가까운곳 바)각종트랩 및기타 필요하다고 생각되는곳 ㅇ 강관이음 가)나사이음(오스터,리이드,비바형 관용나사 테이퍼:1/16) 나)용접접합(스리브이음:1.2-1.7배) 다)플랜지 접합 ㅇ 파이프 벤딩: R = 3-4D ㅇ 주철이음 가)소켁접합 나)기계적 접합 다)빅토리 접합 라)플랜지 접합 ㅇ 급탕설비 가)위생기구수에 의한 산출방법 나)거주 인원에 의한 산출방법 다)저탕조의 크기 ㅇ 소화설비 가) 옥내소화전의 표준치 ①방수압력:1.7㎏/㎤(노즐끝) ②방수량:130l/㎜ ③노즐의 구경:13㎜ ④호스의 구경:40㎜ ⑤호스의 길이:15M 또는 30M ⑥소화전 높이:바닥면상1.5M이하 ⑦설치간격:소화전과의 수평거리 25M이하 ⑧저수조의 용량:(옥내 소화전 1개의방수량)×(동시개구수)×20(분) ㅇ 위생설비 나) 배수의종류 ① 오수:대,소변기에서 나오는 배수 ② 잡배수:세면기,욕조,싱크류에서 등에서 나오는 일반배수 ③ 우수배수: 옥상 및 마당에 떨어지는 빗물배수 ④ 특수배수:공장,병원,연구소 등에서 나오는 유독,유해물 등을 함유한 물의배수 ㅇ 배수관의 종류 ① 기구배수관:트랩을 경유한 직후 만수상태로 공기와 혼합된 상태로 흐름 ② 배수횡주관:관내 흐름의 상태가 혼란되고 관내 기압의 변동이 심하다. ③ 배수입관:규일한 두께를 가진 둥근상태로 흘러내린다.(단면적이 입관단면적의30%) ④ 배수횡주관:횡주관에서 흐름의 방향이 직각으로 변화되어 흐름의 속도가낮아지고 깊이가깊어진다(통기관10배 부분에 통기관을 연결하여 흐름을 좋게한다) ㅇ 급탕량의 산정 1.인원수에 의한방법 1)1일최대 사용량 = 급탕대상인원×일인 1일당 급탕량 2)1시간 최대사용량 = 일일 최대사용량× 저탕계수(급탕온도-급수온도) 3)저탕용량 = 일일최대사용량×1일사용량에대한 가열능력비율 4)가열기능력 = 1일최대사용량×1일사용량에 대한저탕계수 2.기구수에 의한산정 1)1시간 최대 예상 급탕량:기구종류별 1회급탕량×기구종류별 1시간당사용회수 ×기구종류별개숟×건물별동시사용율(호텔15% 주택사무소30% 학교40%