압력용기 제작기준 및 검사기준

<DIV class=contentWarp> <TABLE class=qnaContentTable id=clix_acontent_3wnG7 cellSpacing=0 cellPadding=0 border=0> <TBODY> <TR> <TD class=tx-content-container> <P> <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=575 border=0> <TBODY> <TR> <TD align=right width=80 bgColor=#ebebeb height=25><FONT color=#7a7a7a><B>고시명</FONT>   </B></TD> <TD width=500 bgColor=#f7f7f7> 압력용기 제작기준 안전기준 및 검사기준 (1)</TD></TR> <TR height=1> <TD colSpan=2 height=1></TD></TR> <TR> <TD align=right width=80 bgColor=#ebebeb height=25><FONT color=#7a7a7a><B>고시일자</FONT>   </B></TD> <TD width=500 bgColor=#f7f7f7> 2001/10/10</TD></TR> <TR height=1> <TD colSpan=2 height=1></TD></TR></TBODY></TABLE></P></TD></TR> <TR> <TD> <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=20 width=575 bgColor=#f7f7f7 border=0> <TBODY> <TR> <TD><PRE> 고 시 명 : 압력용기 제작기준·안전기준 및 검사기준(1) 고시번호 : 고시제2001-59호 고시일자 : 2001년 10월 10일 압력용기 제작기준·안전기준 및 검사기준 제정 1991. 1. 3 고시 제1990-82호 개정 1993. 1.12 고시 제1992-46호 개정 1993. 7.15 고시 제1993-32호 개정 1997.11.27 고시 제1997-34호 개정 2001.10.10 고시 제2001-59호 제1장 총 칙 제1조(목적) 이 기준은 산업안전보건법 제34조제1항 및 제6항의 규정에 의하여 압 력용기의 제작기준과 안전기준 및 검사기준을 규정함으로써 압력용기의 근원적인 안전성을 확립하는데 그 목적이 있다. 제2조(적용범위) ①이 기준은 화학공정 유체취급 용기와 모든 사업장의 공기 및 질 소저장 탱크 등으로서 사용압력의 값(음의 압력을 포함한다. 이하 같다)이 게이 지 압력으로 0.2kgf/㎠(20㎪)이상이 되고 사용압력(단위:kgf/㎠)과 용기내용적 (단위:㎥)의 곱이 1이상인 압력용기에 대하여 적용한다. ②제1항의 화학공정 유체취급 용기는 증발, 흡수, 증류, 건조, 흡착 등의 화학공정 에 필요한 유체를 저장, 분리, 이송, 혼합 등에 사용되는 설비로서 탑류(증류탑, 흡 수탑, 추출탑 및 감압탑 등), 반응기 및 혼합조류, 열교환기류(가열기, 냉각기, 증 발기 및 응축기 등) 및 저장용기 등을 말한다. ③제1항의 규정에 의한 압력용기중 고압가스 안전관리법의 적용을 받는 용기, 에 너지이용합리화법의 적용을 받는 용기, 원자력 관계의 용기, 수냉식 관형 응축기 (다만, 동체측에 냉각수가 흐르고 관측의 사용압력이 동체측의 사용 압력보다 낮은 경우), 사용 온도 60℃이하의 물만을 취급하는 용기, 판형 열교환기, 핀형 공기냉 각기, 유압실린더 및 수압실린더는 적용하지 아니한다. ④제1항의 규정에 의한 압력용기중 사용압력이 210kgf/㎠·g(21㎫)이상의 압력 용 기에 대하여는 더욱 견고한 구조로 설계되도록 이 기준을 상향하여 적용할 수 있다. 제3조(용어의 정의) ①이 기준에서 사용하는 용어의 정의는 다음 각호와 같다. 1. "압력용기(PRESSURE VESSEL)"란 용기의 내면 또는 외면에서 일정한 유체의 압력을 받는 밀폐된 용기를 말한다. 2. 최고사용온도(MAXIMUM OPERATING TEMPERATURE) 란 장치(용 기)의 운전을 정상상태로 할 때, 그 기능을 정상적으로 발휘하는 범위내에 서 사용될 수 있는 최상한의 온도를 말한다. 3. "최저사용온도(MINIMUM OPERATING TEMPERATURE)" 란 정상운전 중 또는 운전개시 및 운전정지때와 같은 경우에도 장치(용기)내의 온도가 이보다 절대로 내려가지 않는다는 최하한의 온도를 말한다. 4. "사용압력(OPERATING PRESSURE)"이란 장치(용기)의 운전을 정상적 으로 할 때, 용기의 최상부에서의 최고의 압력을 말한다. 5. "최저사용압력(MINIMUM OPERATING PRESSURE)"이란 정상운전중 또는 운전개시 및 운전정지때와 같은 경우에도 장치(용기)내의 압력이 이보 다 절대로 내려가지 않는다는 최하한의 압력을 말한다. 6. "최고허용압력(MAXIMUM ALLOWABLE WORKING PRESSURE)" 이 란 압력용기의 제작두께(이 경우 부식여유 두께는 제외한다)를 기준으로 하 여 계산된 허용가능한 최고의 압력을 말한다. 7. "설계압력(DESIGN PRESSURE)"이란 최소 허용두께 또는 용기의 물리적 특성을 결정하는 목적으로 용기의 설계에 사용되는 압력을 말하며, 각 운전 상태에서의 사용압력 및 사용온도에 대해 가장 엄격한 조건을 고려하여야 한다. 다만, 설계에 있어서 용기의 특정부분의 두께를 정하기 위하여는 정 적수두를 설계압력에 더하여야 한다. 8. "최고허용응력(MAXIMUM ALLOWABLE STRESS)"이란 이 기준에서 주어진 설계 공식에서 사용되는 특정재료에 대하여 허용되는 최고단위응력 을 말한다. 9. 용기벽의 두께 가. 계산두께(CALCULATED THICKNESS) 이 기준의 계산공식으로 산정되며 부식여유를 더하기 전의 두께 나. 최소두께(MINIMUM THICKNESS) 계산두께에 부식여유를 더한 두께 다. 실제두께(ACTUAL THICKNESS) 실제로 측정한 두께. 다만, 상거래상 사용되는 공칭두께로 부터 KS에서 정해진 두께에 대한 음쪽의 허용차 및 가공여유를 뺀 두께로 대체 할 수 있다. 10. "용접이음효율(EFFICIENCY OF A WELDED JOINT)"이란 수치적으로 표시된 용접이음의 효율을 말한다. 이는 용접이음의 설계를 위하여 KS B 6733(압력용기 기반규격) 부표1.1∼3.2로 부터 취할 수 있는 허용응력의 상승계수로 사용된다. 11. "방사선 투과시험(RADIOGRAPHIC EXAMINATION)"이란 목적물에 방 사선을 투과시켜 필름에 감광시킨 후 현상하여 관찰함으로서 재료 내부 또 는 외부의 불연속 유무를 검사하는 비파괴 시험방법을 말한다. 12. "자분탐상시험(MAGNETIC PARTICLE EXAMINATION)"이란 철 및 철 합금강의 표면 또는 그 근처에서의 크랙과 유사 불연속부를 탐지하는 방법 으로 주로 자성재료에 불연속부를 나타낼 수 있게 만든 자성분말을 뿌리어 탐상하는 방법을 말한다. 13. "침투탐상시험(LIQUID PENETRANT EXAMINATION)"이란 비다공성 비철금속과 재료표면의 불연속부의 탐지를 위한 비파괴시험 방법으로서 탐 지할 수 있는 대표적 불연속부는 크랙, 이음매 겹침, 냉간 오무러짐 등이다. 14. "초음파 탐상시험(ULTRASONIC EXAMINATION)"이란 초음파의 반사 를 탐지하여 내부 또는 표면 불연속부의 존재와 그 위치를 확인하는 비파괴 시험방법을 말한다. 15. "스터드(STUD)"란 한끝 또는 양끝 온길이에 걸쳐 나사가 있는 머리없는 볼 트를 말한다. 16. "클래드 용기(CLAD VESSEL)"란 내식성이 적은 재료의 모재에 내식성이 있는 재료를 전 접촉부에 완전히 붙인 판으로 만든 용기를 말한다. 17. "라이닝된 용기(LINED VESSEL)" 란 내식성 재료를 용기벽에 간헐적으로 부착시킨 용기를 말한다. 18. "적측상 용기(LAYERED VESSEL)"란 둘 또는 그 이상의 분리된 층으로 만든 동체를 가진 용기를 말한다. 19. "경납땜(BRAZING)"이란 427℃이상의 적당한 온도로 가열하고 모재의 융 점보다 낮은 융점을 가지는 비철 경납을 사용하여 결합시키는 금속이음법이 다. 경납은 모세관 작용으로 꼭 맞춘이음 표면 사이에 침투된다. 20. "갑종 압력용기"란 사용압력이 게이지 압력으로 0.2kgf/㎠(20kPa)이상인 화학공정 유체취급 용기와 설계압력이 게이지 압력으로 10kgf/㎠(1㎫)를 초과하는 공기 및 질소저장탱크를 말하며, 을종 압력용기 란 그외의 용기를 말한다. 21. "주요구조부"란 동체, 경판 및 받침대(새들 및 스커트등)등을 말한다. ②기타 이 기준에서 사용하는 용어의 정의는 이 기준에 특별한 규정이 있는 것을 제외하고는 법, 동법 시행령, 동법 시행규칙 및 산업안전기준에 관한 규칙이 정하는 바에 의한다. 제2장 제작기준 및 안전기준 제1절 제작기준 제1관 재료 제4조(재료기준) ①압력용기 및 그 부속품의 압력을 받는 부분에 사용하는 주요 재 료는 용도에 따라 다음의 KS에 적합한 것 또는 이것들과 동등이상의 기계적 성 질을 갖는 것이어야 한다. 다만, 재료규격에 규정된 크기나 두께에 대한 제한조 건을 벗어나는 재료는 재료규격의 다른 요구조건이 만족되고, 용기 제조의 규정 에 이러한 제한이 주어지지 않았으면 사용되어도 무방하다. 크기나 두께에 따라 화학성분이나 기계적 성질이 변하는 재료중 규정범위를 벗어나는 재료는 가장 가 까운 규정 범위에 대한 화학조성 및 기계적성질을 가져야 한다. KS D 3503 (일반 구조용 압연 강재) KS D 3560 (보일러 및 압력용기용 탄소강 및 몰리브덴강 강판) KS D 3557 (리벳용 원형강) KS D 3515 (용접 구조용 압연 강재) KS D 3521 (압력용기용 강판) KS D 3710 (탄소강 단강품) KS D 3507 (배관용 탄소 강관) KS D 3562 (압력 배관용 탄소강 강관) KS D 3564 (고압 배관용 탄소 강관) KS D 3570 (고온 배관용 탄소 강관) KS D 3583 (배관용 아크용접 탄소강 강관) KS D 3573 (배관용 합금강 강관) KS D 3576 (배관용 스테인리스 강관) KS D 3563 (보일러 및 열교환기용 탄소 강관) KS D 3572 (보일러·열교환기용 합금강 강관) KS D 3577 (보일러·열교환기용 스테인리스 강관) KS D 3752 (기계구조용 탄소 강재) KS D 3708 (니켈 크롬강 강재) KS D 3709 (니켈 크롬 몰리브덴 강재) KS D 3707 (크롬 강재) KS D 3711 (크롬 몰리브덴강 강재) KS D 3706 (스테인리스 강봉) KS D 3705 (열간 압연 스테인리스 강판 및 강대) KS D 3698 (냉간 압연 스테인리스 강판 및 강대) KS D 4101 (탄소강 주강품) KS D 4102 (구조용 고장력 탄소강 및 저합금강 주강품) KS D 4103 (스테인리스 주강품) KS D 4301 (회 주철품) KS D 4302 (구상 흑연 주철품) KS D 4303 (흑심 가단 주철품) KS D 4305 (백심 가단 주철품) KS D 4304 (펄라이트 가단 주철품) KS D 5539 (이음매 없는 니켈동 합금관) KS D 6701 (알루미늄 및 알루미늄 합금의 판 및 조) KS D 6711 (알루미늄 및 알루미늄 합금의 도장판 및 조) KS D 6770 (알루미늄 및 알루미늄 합금 단조품) KS D 6761 (이음매 없는 알루미늄 및 알루미늄 합금관) KS D 6763 (알루미늄 및 알루미늄 합금 봉 및 선) KS D 6759 (알루미늄 및 알루미늄 합금의 합금 압출 형재) KS D 6702 (반 공업용 납 및 납 합금관) KS D 6703 (수도용 폴리에틸렌 라이닝 납관) KS D 6007 (고강도 황동 주물) KS D 6002 (청동 주물) KS D 6014 (실리콘 청동주물) KS D 6010 (인청동 주물) KS D 6015 (알루미늄 청동 주물) KS D 6008 (알루미늄 합금 주물) ②산업안전기준에 관한 규칙 별표1 제6호에서 규정한 부식성물질을 취급하는 압력 용기에 사용하는 재료는 내용물에 대한 내성을 고려하여 선정하여야 한다. 제5조(재료의 사용제한) 압력용기의 사용재료중 다음에서 사용한 제한이 요구되는 재료들은 사용되어서는 안된다. 1. 탄소강 가. KS D 3521(압력용기용 강판)에 적합한 탄소강재는 최고 사용온도 350℃ 를 초과하는 압력용기의 동체, 경판 기타 이와 유사한 부분에 사용해서는 안된다. 나. KS D 3515(용접 구조용 압연강재)의 강판규격에 적합한 탄소강재는 설 계 압력 30kgf/㎠(3㎫)를 초과하는 압력용기 또는 최고 사용온도 350℃ 를 초과하는 압력용기의 동체, 경판 기타 이와 유사한 부분에 사용해서는 안된다. 다. KS D 3503(일반 구조용 압연강재)의 강판규격에 적합한 탄소강재는 다 음 부분에 사용해서는 안된다. (1) 설계압력 16kgf/㎠(1.6㎫)를 초과하는 압력용기의 동체, 경판, 기타 이와 유사한 부분 (2) 최고 사용온도 350℃를 초과하는 압력용기의 동체, 경판, 기타 이와 유사한 부분 (3) 설계압력 10kgf/㎠(1㎫)를 초과하는 압력용기의 동체에서 길이방향이 음을 용접하는 것 및 경판에 용접이음이 있는 것 (4) 압력용기의 동체, 경판 그 밖에 이와 유사한 부분으로서 용접부의 모재 가 16㎜를 초과하는 것 (5) 유해물질을 보유하는 압력용기의 동체, 경판 기타 이와 유사한 부분(유 해물질의 정의 : 산업안전보건법 시행령 <별표9> 참조) 라. KS D 3507(배관용 탄소 강관)에 적합한 강관은 설계압력 10kgf/㎠(1 ㎫)를 초과하는 압력용기에 사용해서는 안된다. 마. 탄소함유량이 0.35%를 초과하는 탄소강재 또는 저합금강재는 압력용기 의 용접구조 재료로 사용해서는 안된다. 2. 주철 가. 주철은 인화성 또는 유독성이 있는 증기를 발생하는 압력용기 또는 기타 부분에 사용해서는 안된다. 나. 회 주철은 가목의 규정을 따르는 것 이외에 다음에 게재한 압력용기 또는 그런 부분에 사용해서는 안된다. (1) 내부의 기체 또는 액체의 온도가 250℃를 초과하는 것 (2) 11kgf/㎠(1.1㎫)를 초과하는 압력을 받는 것(부속품 제외) (3) 부속품에서 16kgf/㎠(1.6㎫)를 초과하는 압력을 받는 것 다. 흑심 가단 주철 및 기타 원소를 첨가한 특수 주철은 가목의 규정을 따르 는 것 이외에 다음에 게재하는 압력용기 또는 그런 부분에 사용해서는 안 된다. (1) 내부의 기체 또는 액체의 온도가 350℃를 초과하는 것 (2) 18kgf/㎠(1.8㎫)를 초과하는 압력을 받는 것(부속품 제외) (3) 부속품으로서 24kgf/㎠(2.4㎫)를 초과하는 압력을 받는 것 3. 동 및 동합금 가. 동은 내부의 기체 또는 액체의 온도가 250℃를 초과하는 것(압력계 혹은 액면계의 연락관, 내장 또는 패킹 제외)에 사용해서는 안된다. 나. KS D 6002(청동주물)의 청동주물 제3종의 규격에 적합한 것은 내부의 기체 또는 액체의 온도가 235℃가 초과하는 것에 사용해서는 안된다. 다. 나목의 청동주물 제3종의 규격에 적합한 것 이외의 동 합금은 내부의 기 체 또는 액체의 온도가 250℃ 초과하는 것에 사용해서는 안된다. 4. 알루미늄 및 알루미늄 합금 알루미늄 및 알루미늄 합금은 내부의 기체 또는 액체의 온도가 205℃를 초 과하는 것(압력계 혹은 액면계의 연락관, 내장 또는 패킹 제외)에 사용해서 는 안된다. 5. 납 가. 납관은 내부의 기체 또는 액체의 온도가 120℃를 초과하는 것에 사용해 서는 안된다. 나. 경납관은 내부의 기체 또는 액체의 온도가 160℃를 초과하는 것에 사용 해서는 안된다. 제6조(재료의 치수 허용차) 재료의 치수 허용차는 다음 각호에 따른다. 1. 판재두께 허용치는 0.25㎜나 공칭두께의 6%의 값 중에서 작은 값 이하일 것 2. 내압부에 사용되는 관재는 KS B 6733(압력용기 기반규격)에서 정한 허용 치 이내일 것 제7조(재료의 인장강도) 사용재료의 인장강도는 다음 규정을 따라야 한다. 1. 계산에 사용하는 강재의 인장강도는 해당 종류의 강재에 관해서 KS에 정해 진 인장강도의 최소치(동일 종류의 강재를 동일 용도에 사용하는 경우이므 로, 각 강재의 인장강도가 모든 KS에 규정된 해당 종류의 강재의 인장강도 의 최소치보다 클 때는 각 강재의 인장강도의 최소치)로 한다. 다만, 강관 을 제외하고는 36kgf/㎟(353N/㎟)미만으로 할 필요는 없다. 2. KS에 규정된 시험을 생략한 탄소강재의 계산에 사용하는 인장강도는 다음 의 요구를 따라야 한다. 단, 36kgf/㎟(353N/㎟)미만으로 할 필요는 없다. 가. KS에 규정된 시험을 생략한 강재에서 그 이후 인장시험을 행한 것의 해 당 인장시험의 결과가 명확해진 인장강도(그 값이 39kgf/㎟(382N/㎟) 를 초과할 때에는 39kgf/㎟(382N/㎟)) 나. 인장강도가 명확하지 않는 강재(강관 제외)는 36kgf/㎟(353N/㎟)으로 한다. 3. 클래드강의 인장강도 가. 클래드의 인장강도는 다음의 식에 의하여 산출한다. 다만, 부식의 우려가 있는 것에 대하여는 클래드재에 적당한 부식여유를 감안하여야 하며, 그 두께는 다음의 계산식에는 넣지 않는다. σ₁t₁+ σ₂t₂ σ = ------------------ t₁+ t₂ 여기에서 σ : 클래드강의 인장강도(kgf/㎟){N/㎟} σ₁: 모재의 인장강도(kgf/㎟){N/㎟} σ₂: 클래드의 인장강도(kgf/㎟){N/㎟} t₁ : 모재의 두께(㎜) t₂ : 클래드재의 두께(㎜) 나. 위의 식을 적용할 경우는 클래드재와 모재가 물리적으로 완전히 접착되고 또한 클래드강의 맞대기 이음 부분에서 클래드재의 부분이 내부식성의 용 착금속에 의하여 완전하게 융착되어 있는 것을 조건으로 한다. 만약 이 조건이 만족되지 않을 경우의 계산에는 모재만의 두께를 취한다. 4. 허용인장응력의 값 계산에 사용하는 각종 재료의 허용인장응력은 KS B 6733(압력용기 기반규 격) (부표 1.1∼3.2)을 적용하여야 한다. 제8조(재료의 허용인장응력) 압력용기의 계산에 사용하는 재료별 허용인장응력은 다음과 같이 적용하여야 한다. 1. 철강재료의 최대 사용온도가 350℃이하인 경우에 있어서 페라이트계 강재 의 최대 허용응력은 다음 각목의 값중에서 최소의 것으로 해야 한다. 가. 실온도에서의 최소 인장강도(규격치)의 1/4 나. 설계온도에서의 인장강도의 1/4 다. 실온도에서의 최소 항복점(규격치)의 5/8 라. 설계온도에서의 항복점의 5/8 2. 오스테나이트계 강재의 최대 허용응력은 다음 각목의 값중에서 최소의 것으 로 하여야 한다. 가. 실온도에서의 최소 인장강도(규격치)의 1/4 나. 설계온도에서의 인장강도의 1/4 다. 실온도에서의 최소 항복점(규격치)의 5/8 라. 설계온도에서의 항복점 90% 다만, 실온도에서의 최소 항복점(규격치)의 5/8를 넘지 않는 것 3. 재료의 허용전단응력은 허용인장응력의 80%를 계산에 적용하여야 한다. 4. 기타 재료의 각종 허용응력도 강도계산은 KS B 6733(압력용기 기반규격) 또는 이와 동등이상의 기준에 따라야 한다. 제2관 구 조 제9조(구조설계 일반) 압력용기의 구조설계는 예상되는 다음 각호의 하중을 고려하 여 설계하중, 운전하중 및 시험하중의 각 하중조건에 대하여 동시에 작용한다고 판단되는 하중의 가장 엄격한 조합조건에 따라 압력용기를 설계하여야 한다. 다 만, 지진하중과 바람하중은 동시에 조합할 필요는 없다. 1. 수두압을 포함하는 내·외압 2. 용기의 자체 무게 및 운전시·시험시의 내용물의 무게 3. 부가되는 하중(예를 들면 부속되는 기기·장치, 부속품, 조작기구, 단열재, 부식 또는 침식 방지용의 라이닝, 배관 등의 무게) 4. 바람하중·적설하중·지진하중 5. 러그·링·새들, 그밖의 형태의 받침대의 반력 6. 급격한 압력 변화를 포함하는 충격하중 7. 온도 조건에서 발생하는 변형차에 의한 하중, 부착된 배관 또는 다른 부속 부품의 팽창·수축에 의한 반력 8. 압력 또는 온도 변화에 기인하거나 또는 다른 기기로부터의 반복하중·동적 하중 및 기계적하중 9. 기초 및 기초볼트의 강도 제10조(사용 철판의 최소두께) 동체 및 기타 압력을 받는 부분에 사용하는 용접 이음하는 철판의 최소두께는 다음의 규정을 따라야 한다. 1. 탄소강 및 저합금 강판 : 3㎜ 2. 고합금 강판 가. 부식이 예상되지 않는 경우 : 1.5㎜ 나. 부식이 예상되는 경우 : 2.5㎜ 3. 비철금속판 가. 부식이 예상되지 않는 경우 : 1.5㎜ 나. 부식이 예상되는 경우 : 2.5㎜ 제11조(부식여유) 두께 계산에 사용될 부식여유는 다음의 규정을 따라야 한다. 1. 부식이 예상되는 압력용기 부분에 대해서는 계산식에 의해서 정해지는 두께 에 부식여유를 더해 주어야 한다. 2. 탄소강 및 저합금강의 부식 여유는 1㎜이상으로 한다. 다만, 스테인레스강 및 내식성 재료는 0으로 할 수 있다. 3. 라이닝된 용기의 경우 모재의 부식여유는 생략할 수 있다. 제12조(부식 측정편의 설치) 내용물이 부식이 심하다고 판단되는 압력용기에서는 부식의 진행상황을 관찰하기 위해서 부식이 가장 심하다고 생각되는 장소에 용기 동체에 동일한 재질의 부식측정편을 설치하여야 한다. 제13조(동체) 압력용기의 여러형태의 동체에 대한 강도계산은 다음 계산식을 적용 하여야 한다. 1. 내압을 받는 원통형 동체 또는 구형 동체의 강도 : 내면에 압력을 받는 원 통형 동체 또는 구형 동체에 대한 판의 계산 두께 또는 최고 허용압력은 다 음 계산식에 따른다. 가. 원통형 동체 기호 t : 판의 계산 두께(㎜) ta : 판의 실제 두께(㎜) P : 설계압력(kgf/㎠){㎫} Pa : 최고허용압력(kgf/㎠){㎫} Di : 원통형 동체의 부식후의 안지름(㎜) Do : 원통형 동체의 부식후의 바깥지름(㎜) σa : 재료의 허용인장응력(kgf/㎟){N/㎟} η : 길이 이음의 용접이음 효율 α : 부식여유(㎜) (1) t/Di≤0.25 또는 P≤100σaη/2.6의 경우 ┏━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━┓ ┃ 기 준│안지름 기준 │바깥지름 기준 ┃ ┃ 대 상 │ │ ┃ ┠─────────┼────────────┼────────────┨ ┃ 판의 계산두께 │ PDi │ PD0 ┃ ┃(㎜) │t = --------------- │ t = --------------- ┃ ┃ │ 200σaη- 1.2P │ 200σaη+ 0.8P ┃ ┠─────────┼────────────┼────────────┨ ┃최고허용압력 │ 200σaη(ta - q) │ 200σaη(ta - a) ┃ ┃(㎏f/㎠){MPa} │Pa = --------------- │Pa = --------------- ┃ ┃ │ Di + 1.2(ta - q) │ D0 - 0.8(ta - a) ┃ ┗━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━┛ 다만, 관인 경우 허용인장응력 값에는 이미 용접효율이 삽입되어 있으 므로 η을 100%로 한다. (2) t/Di＞0.25 또는 P＞100σαη/2.6의 경우 ---------------- Di / 200σaη+ P t = -- ( / ------------ - 1 ) 2 v 100σaη- P Y-1 Pa = 100σaη( ---- ) Y+1 ta - α 여기에서 Y = ( -------- + 1 )² 0.5Di 나. 구형 동체 기호 Di : 구형 동체의 부식후의 안지름(㎜) η : 제23조제1항에 따른 구형 동체내의 용접 이음의 용접 효율 (1) t/Di ≤ 0.178 또는 P ≤ 100σaη/1.5의 경우 PDi t = ------------------- 100σaη- 0.4P 400σaη(ta - α) Pa = ------------------- Di + 0.4(ta - α ) (2) t/Di ＞ 0.178 또는 P ＞ 100σaη/1.5의 경우 -------------- Di ³/ 2(100σaη+ P) t = -- ( / ------------ - 1 ) 2 v 200σaη- P 200σaη(Z - α) Pa = ------------------- Z + 2 ta-α 여기에서 Z = (------ + 1)³ 0.5Di 2. 원통형 동체의 둘레이음 : 원통형 동체내에 있는 둘레 이음의 압력만에 대한 강 도는 길이 이음의 50%이상이어야 한다. 다만, 양 끝의 경판이 관 또는 길이 스 테이로 지지되어, 둘레이음에 작용하는 길이 방향의 힘이 관 또는 길이 스테이가 없는 경우의 50%이하로 되는 경우에는 길이 이음강도의 35%이상이면 된다. 3. 외압을 받는 원통형 또는 구형 동체의 강도 : 외압을 받는 원통형 동체 또 는 구형 동체의 두께는 다음 순서에 따라 구분한다. 사용되는 기호의 뜻은 다음과 같다. A : Do/(ta－α) ≥ 10의 경우 그림5에서 Do/(ta－α)에 대응하는 값 B : 사용하는 재료에 해당하는 그림6에서 A의 값과 설계온도와의 관계로부 터 구해지는 계수 Do : 원통형 동체의 부식후의 바깥지름(㎜) R : 구형 동체의 부식후의 바깥 반지름(㎜) ta : 외압에 대해서 필요한 원통형 동체 또는 구형 동체의 실제두께(㎜) α : 부식여유(㎜) P : 외압의 설계압력(kgf/㎠){㎫} C : 계수로서 표2.1과 같다. <표2.1> ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┯━━━┓ ┃원통형 동체의 길이이음 또는 구형동체의 이음 종류 │C ┃ ┠─────────────────────────┼───┨ ┃이음매가 없거나 맞대기 이음 │1.0 ┃ ┠─────────────────────────┼───┨ ┃겹치기 이음 │1.5 ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━┛ Pa : 설계 계산시 판의 두께를 ta로 가정한 경우에 산출되는 외압의 최고 허용 압력(kgf/㎠){㎫} Ε : 그림6에 의한 재료의 종 탄성계수(kgf/㎟){N/㎟} L : 그림1에 있어서의 L1, L2 또는 L3 중의 하나의 치수(㎜) 여기서는 강화테가 없는 경우에는 L1의 치수 강화테가 있는 경우에는 L2 중 최대치수 쟈켓이 붙은 것은 L3의 치수 [그림1] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP01.JPG"> 외압을 받는 원통형 동체의 설계 길이 가. 원통형 동체의 경우 순서 1 판의 실제 두께 ta를 가정한다. 순서 2 L/Do 및 Do /(ta－α)를 계산한다. 순서 3 그림5에서 순서2로부터 구한 L/Do 및 Do/(ta－α)에 대응하 는 Α의 값을 읽는다. L/Do ＞ 50인 경우는 L/Do=50으로 한다. (1) Do /(ta－α) ≥ 10의 경우 순서 4 그림6 ∼그림11중 사용하는 재료에 해당하는 그림에서 순서 3 으로부터 구한 Α의 값을 횡축에서 찾는다. (가) 이 점으로부터 횡축에 수직선을 그어 설계온도에 해당하는 재료의 온도곡선과 교점을 구한다. 설계온도에 해당하는 온도곡선이 없는 경우에는 보간법을 이용하여 교점을 구한다. (나) Α의 값이 재료의 온도 곡선의 오른쪽 끝보다도 더 오른쪽에 있는 경우에는 그 오른쪽 끝으로부터 수평으로 곡선을 연장하여 전(가) 에서와 같이 교점을 구한다. (다) 전 (가) 또는 (나)의 조작으로 얻어진 교점으로부터 수평선을 그어 그림 오른쪽 종축과의 교점을 Β라 하고 그 값을 읽는다. (라) Α의 값이 재료의 온도 곡선의 왼쪽에 있는 경우에 대해서는 순서 6으로 옮아간다. 순서 5 위의 순서 4(다)에서 구한 Β의 값을 이용하여 다음 계산식으로 부터 순서1에서 가정한 ta에 대한 최고 허용압력 Pa를 구한다. 4BC(ta - α) Pa = ------------ 3Do 순서 6 앞의 순서4(라)의 경우의 순서 1에서 가정한 ta에 대한 최고 허 용압력 Pa는 다음 식으로부터 구한다. 200AEC(ta - α) Pa = ------------ 3Do 순서 7 위의 순서5 또는 순서6으로부터 산출된 Pa와 P가 Pa ＜ P 경 우에는 순서1에서 가정한 ta를 조금 크게한 후 같은 순서를 반 복하여 Pa ≥ P가 되는 때의 ta를 구한다. (2) Do/(ta－α) ＜ 10의 경우 순서 8 앞에서 설명한 순서4의 (가)부터 (다)까지의 순서를 거쳐 Β의 값을 구한다. 다만, Do/(ta－α) ＜ 4의 경우에는 다음 식으 로부터 Α의 값을 구한다. 1.1(ta - α) A = -------- Do² Α의 값이 0.1을 초과하는 경우에는 0.1로 한다. 순서 9 위의 순서8에서 구한 Β의 값을 이용하여 다음 식으로부터 Pa1 을 구한다. ┌ ┐ │2.167(ta - α) │ Pa1 = │-------------- - 0.0833 │BC │ Do │ └ ┘ 순서10 다음 식으로부터 Pa2를 구한다. ┌ ┐┌ ┐ │200SC(ta - α) ││ (ta - α) │ Pa2 = │-------------- - 0.0833 ││1 - ---------- │ │ Do ││ Do │ └ ┘└ ┘ 여기서 S는 KS B 6733(압력용기 기반규격) 부표1.1∼3.2에 표 시된 설계온도에 있어서의 허용인장응력의 2배의 값 또는 설계온 도에 있어서의 항복점의 0.9배의 값 중에서 작은 쪽 값이다. 순서11 앞에서 구한 Pa1과 Pa2 중에서 작은 것이 P보다 작을 경우에는 순서 1에서 가정한 ta를 조금 크게한 후 같은 순서를 반복하여 P의 값이 Pa1 또는 Pa2의 어느값에 대해서도 같거나 크게 되는 ta를 구한다. 나. 구형동체의 경우 순서 1 판의 실제두께 ta를 가정한다. 순서 2 다음 식으로부터 Α를 구한다. 0.125(ta - α) A= --------------- R 순서 3 앞의 순서2에서 구한 Α의 값을 사용하여 위에서 설명한 제3호 가목 (1)의 순서 4와 마찬가지 요령으로 Β의 값을 구한다. 다 만, A의 값이 재료의 온도곡선의 왼쪽에 있는 경우에 대해서는 순서5로 옮아간다. 순서 4 위의 순서3에서 구한 Β의 값을 사용하여 다음 식으로부터 순서 1에서 가정한 ta에 대한 최고허용압력 Pa를 구한다. BC(ta - α) Pa = ----------- R 순서 5 앞의 순서3에서 설명한 바와 같이 Α의 값이 재료의 온도곡선보 다 왼쪽에 있는 경우에는 순서1에서 가정한 ta에 대한 최고허용 압력 Pa는 다음 식으로부터 구한다. 6.25EC(ta - α)² A= --------------- R² 순서 6 앞의 순서4 또는 순서5로부터 산출된 Pa와 P를 비교해서 Pa ＜ P인 경우에는 순서1에 가정한 ta를 조금 크게한 후 같은 순서 를 반복하여 Pa ≥ P로 될 때의 ta를 구한다. 4. 외압을 받는 원통형 또는 원추형 동체의 강화테 : 외압을 받는 원통형 동체 또는 원추형 동체의 강화테는 다음에 따른다. 가. 외압을 받는 원통형 동체의 강화테는 그 단면 2차모우먼트가 다음의 Ιs 또는 Ιs′의 계산식으로부터 산출되는 단면 2차모우먼트의 값과 같거나 커야 한다. Ιs = [Do²Ls(ta－α+Αs / Ls)Α] / 14 Ιs′= [Do²Ls(ta－α+Αs / Ls)Α] / 10.9 여기에서 Ιs : 동체의 중심선에 평행하는 강화테 단면의 중립축에 관한 필요한 합성 단면 2차모우먼트의 최소값(㎜4) Ιs′ : 동체의 중심선에 평행한 동체와 강화테의 단면으로부터 합성되는 단면의 중립축에 관한 필요한 합성 단면 2차 모우먼트의 최소값(㎜4). 다만, 합성 단면 2차모우먼트로 서 유효한 동체의 단면 나비는 ----------------- 1.10 /SQRT { Do(ta - α) v 이내로 하고 강화테의 단면적의 중심선으로부터 양쪽으로 각각 반반씩을 취한다. 만일 단면 2차모우먼트로서 유효한 동 체의 나비가 강화테의 한쪽 또는 양쪽에서 중복되는 경 우에는 단면 2차모우먼트로서 유효한 동체의 나비는 중 복되어 있는 길이의 반만 짧게 하여야 한다. Do : 원통형 동체의 부식 후의 바깥지름(㎜) Ls : 강화테의 중심선으로부터 양쪽으로 서로 인접하는 지지 선까지의 각각의 동체 중심선에 평행한 거리의 반씩을 더한 길이(㎜). 지지선이란 다음과 같다. (a) 이호의 규정에 적합한 강화테의 중심선 (b) 원통형 동체의 쟈켓 부분에 대한 쟈켓의 원주 접속부 (c) 그림1에 표시된 바와 같이 경판의 둥글기가 시작되 는 선으로부터 그 경판 깊이의 1/3길이만큼 경판쪽 으로 들어간 원주선 ta : 실제 두께(㎜) α : 부식 여유(㎜) Αs : 강화테의 단면적(㎟) Α : 그림6 ∼그림11로부터 구해지는 사용되는 재료에 대응하 는 온도조건과 다음 Β의 값에 관련되어 결정되는 계수 Β : 그림6 ∼그림11에 표시되어 있는 계수 Β의 값으로 순서 1에 따라 구해지는 계수 또한 다음의 순서에서 나타나는 기호의 정의는 다음과 같다. Ρ : 외압(kgf/㎠){㎫} Ε : 재료의 종 탄성계수(kgf/㎟){N/㎟} 필요로 하는 단면 2차모우먼트는 다음 순서에 따라 구한다. 순서 1 강화테의 치수 및 수를 가정하고 그 단면적을 계산한 후 다음 식 을 사용하여 Β를 구한다. ┌ ┐ 3 │ PDo │ B = -- │---------------- │ 4 │ As │ │ (ta - α) + -- │ └ Ls ┘ 순서 2 그림6∼그림11중 강화테에 사용하는 재료에 적합하는 그림의 오 른쪽 종측에서 Β의 값을 얻는다. 만일 동체와 강화테와의 재료 가 다른 경우에는 순서4에서 큰 Α의 값을 주는 재료쪽의 값으 로 한다. 순서 3 Β의 값을 표시하는 점으로부터 수평으로 선을 그어 대응하는 설 계 온도의 선과의 교점을 구한다. Β의 값이 그림에서 표시되어 있는 최소값보다 작은 경우에는 순서5로 옮아간다. 순서 4 교점으로부터 수직선을 내려 Α의 값을 읽는다. 순서 5 Β의 값이 그림에 표시되어 있는 최소값보다도 작은 경우는 다음 식으로부터 Α의 값을 구한다. 2B A= ------ 100E 순서 6 구해진 A의 값을 사용하여 Ιs 또는 Ιs′를 산출한다. 순서 7 앞의 순서6의 계산을 할 때의 강화테의 치수로부터 그 단면에 의하여 유효한 단면 2차 모우먼트를 산출한다. 순서 8 만일 Ιs 또는 Ιs′가 순서7에서 산출된 단면 2차 모우먼트보다 큰 경우에는 강화테의 치수를 고쳐서 계산을 다시 하여 순서7에 서 산출되는 단면 2차모우먼트의 값이 Ιs 또는 Ιs′이상이 되도 록 하여야 한다. Ιs 또는 Ιs′의 값이 순서7에서 구해진 단면 2 차모우먼트의 값 이하인 경우에는 이 강화테는 강화테로서 유효 하다. 나. 외압을 받는 원추형 동체의 강화테의 계산은 외압을 받는 원동형 동체의 강화테에 대한 계산과 동일한 방법으로 계산한다. 이 경우 외압을 받는 원통형 동체 강화테의 계산에 사용되는 Do 및 Ls는 원추형 동체의 꼭지 각 크기에 따라 그림2의 (a) 또는 (b)에 표시된 바에 따른다. [그림2] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP02.JPG"> 외압을 받는 원추형 동체의 강화테 비고 1. 그림에서 표시된 바와 같이 각각의 강화테에 대해서 계산한다. 2. θ가 22.5°를 초과하는 경우에는 강화테를 원추형 동체에 대해서 수직으로 부착시켜도 좋다. 5. 강화테의 구조 및 부착 가. 강화테의 부착 : 강화테는 동체의 온 둘레에 잇닿아서 완전히 연속하도록 부착하여야 한다. 나. 강화테의 구조 : 강화테의 구조는 다음에 따른다. (1) 그림3에 표시하는 ⓐ 및 ⓑ와 같이 강화테의 맞대기 용접 이음부 또는 ⓒ에서와 같이 동체의 안쪽면 또는 바깥면에 부착되는 강화테의 인접한 부분간의 접합부는 강화테와 동체와의 필요한 합성 단면 2차모우먼트를 갖도록 하여야 한다. (2) 그림3의 ⓔ또는 ⓕ에 표시된 바와 같이 강화테를 동체의 안쪽에 부착 시킬 경우에는 그림에 표시된 부분에서 ⓔ의 경우에는 필요한 강화테와 동체와의 단면 2차모우먼트를 ⓕ의 경우에는 필요한 강화테와 동체와의 합성 단면 2차모우먼트를 가져야 한다. 여기서 ⓐ 또는 ⓔ의 틈새가 동 판의 계산 두께의 8배를 초과하지 않는 경우에는 필요한 강화테와 동체 와의 합성단면 2차모우먼트를 사용할 수 있다. (3) 그림3의 ⓓ 또는 ⓔ에 표시된 바와 같이 동체를 지지하는 강화테에 절 단부가 있는 경우에는 그 절단부의 길이가 그림4로부터 구해지는 원호 의 길이 이하이거나 또는 다음에 열거하는 모든 조건에 적합한 것이어 야 한다. (가) 지지되어 있지 않은 동체 원호의 중심각이 90°이하일 것 (나) 서로 인접하는 강화테의 동체를 지지하고 있지 않은 원호의 배치가 180°만큼 떨어져 서로 어긋나 있을 것 (다) 제3호에서 정해진 L의 치수는 다음의 치수중 가장 큰 쪽의 치수로 서 사용하여 계산되어 있을 것 (a) 하나씩 건너띈 강화테의 중심선 사이의 거리 (b) 경판의 둥글기가 시작되는 부분으로부터 2번째 강화테 중심선까 지의 거리에 경판의 둥글기가 시작되는 부분으로부터 잰 경판 깊 이의 1/3을 더한 치수 [그림3] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP03.JPG"> 외압을 받는 원통형 동체의 강화테 [그림4] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP04.JPG"> 외압을 받는 원통형 동체의 강화테 형상 곡선 외압을 ~받는~ 원통형~ 동체의 ~설계길이(㎜) L ------------------------------------------ = --- 외압을~ 받는~ 원통형 ~동체의 ~바깥길이(㎜) Do [그림5] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP05.JPG"> 외압을 받는 원통형 동체의 형상 곡선 [그림6] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP06.JPG"> 외압을 받는 원통형 동체의 계산에 사용되는 재료 곡선 비고 : 그림 중의 Ε는 종 탄성계수(kgf/㎟)를 표시한다. 그림 탄소강 및 저합금강[최소 항복점 17kgf/㎟ 이상 21kgf/㎟ 미만] 비고 : 그림 중의 Ε는 종 탄성계수(kgf/㎟)를 표시한다. [그림7] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP07.JPG"> 탄소강 및 저합금강 [최소 항복점 21kgf/㎟이상 27kgf/㎟이하] 또는 405계 및 410계 스테인레스강 비고 : 그림 중의 Ε는 종 탄성계수(kgf/㎟)를 표시한다. [그림8] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP08.JPG"> 304계 스테인레스강 비고 : 그림 중의 Ε는 종 탄성계수(kgf/㎟)를 표시한다. [그림9] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP09.JPG"> 316계, 321계, 347계, 595℃이하의 309계, 310계 및 370℃이하의 430계 스테인레스강 비고 : 그림 중의 Ε는 종 탄성계수(kgf/㎟)를 표시한다. [그림10] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP10.JPG"> 304L계 스테인레스강 비고 : 그림 중의 Ε는 종 탄성계수(kgf/㎟)를 표시한다. [그림11] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP11.JPG"> 316L계 및 317L계 스테인레스강 다. 외압을 받는 동체의 강화테의 부착 : 외압을 받거나 압력을 받지 않는 동 체의 보강테의 설치는 단속 용접을 할 수가 있다. 단속용접은 다음의 요 구에 적합한 것이어야 한다. (1) 한 비드(용접살)의 길이는 75㎜이하일 것. (2) 외압을 받는 동체의 보강테에 관해서는 비드의 간격이 동판두께의 8배 이하이고, 한 용접선에 관해서 각 비드를 전체 더한 길이가 해당 동체 외 부 원둘레의 1/2(보강테를 동체의 안쪽에 설치할 때는 1/3)이상일 것. (3) 강화테의 단속 용접의 간격을 그림12에 표시한다. 강화테의 단속 용접 부는 그림12에 표시하는 바와 같이 병렬이거나 지그재그의 어느 것이 어도 좋다. [그림12] 강화테의 단속 용접법 라. 강화테의 대체 : 다음에 열거하는 것은 강화테로 간주하며, 별도의 강화 테를 부착시킬 필요는 없다. (1) 선박판 또는 방해판과 같이 동체의 긴쪽 축에 직각으로 동체의 내부에 부착되는 평판 구조물로서 강화테로서의 효과가 있도록 설계된 것 (2) 동체의 강화재로서 실질적으로 연속한 테를 중개로 한 내부 스테이 또 는 지지물이 있는 것 (3) 쟈켓과 안쪽 동체의 사이에 압력을 받는 용기의 안쪽 동체와 바깥쪽 쟈 켓의 양쪽에 덮개판 또는 기타의 고리모양 부재가 부착되어 있는 것 6. 수평형 용기의 지지방법 : 수평형 용기를 지지하는 경우에는 그림3의 에 표시한 것과 같이 적어도 동체 안둘레의 1/3을 지지대로 받쳐야 한다. 다 만, 경판의 부근 또는 강화테가 있는 곳에서 지지하는 경우에는 이에 따르 지 않는다. 7. 내압을 받는 원추형 동체 : 내압을 받는 원추형 동체 각부(원추형 동체는 원추부, 큰 지름끝부, 작은 지름끝부 및 필요할 경우에는 강화테로 구성된 다) 판의 계산 두께 및 최고허용압력은 각각 다음 계산식에 따른다. 가. 원추부 PD t= -------------------------- 200cosθ(σaη - 0.006P ) 200cosθσaη(ta - α) P= -------------------------- D + 1.2cosθ(ta - α) 여기에서 t : 판의 계산 두께(㎜) ta : 판의 실제 두께(㎜) Ρ : 설계압력(kgf/㎠){㎫} Ρa : 최고허용압력(kgf/㎠){㎫} D : 축에 직각으로 잰 부식후의 안지름으로 계산두께를 고려 하자고 하는 부분에서의 최대 안지름(㎜) σa : 재료의 허용인장응력(kgf/㎟){N/㎟} η : 원추부에 원주이음이외의 이음이 있는 경우는 그 효율 θ : 원추부 꼭지각의 1/2 α : 부식여유(㎜) 나. 큰지름 끝부 (1) 큰지름 끝부에 둥글기가 없는 경우 : 큰지름 끝부에 둥글기가 없는 경 우에는 그림13 및 그림14에 표시하는 θ는 30°이하이어야 한다. 다 만, θ가 표2.2의 Ρ/σaη의 값에 따른 θ₁보다 큰 경우에는 강화테 를 만든다. 이 강화테의 최소 단면적은 다음 계산식에 따른다. 다만, 강화테의 단면적중 보강으로서의 유효범위는 원추부와 원통부와의 부착 중심에서 판면을 따라 측정한 거리 a(그림14)가 -------------- / Ditα/2 v 이내로 하고 강화테의 단면의 그림 중심은 동체의 부착중심으로 부터 0.5 -------------- 0.5 / Ditα/2 v 의 거리 이내에 있어야 한다. PDi² θ₁ A= --------- (1 - ) 800σaη θ 여기에서 Α : 강화테의 최소 단면적(㎟) θ₁: 표 2.2에 나타낸 각도(도) Di 및 to는 그림13에 따른다. Ρ, σa, η 및 θ는 가목에 따른다. <표2.2> ┏━━┯━━━┯━━━┯━━━┯━━━┯━━━┯━━━┯━━━┯━━━┯━━━━┓ ┃ │0.1 │0.2 │0.3 │0.4 │0.5 │0.6 │0.7 │0.8 │0.9이상 ┃ ┠──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼────┨ ┃θ1 │11 │15 │18 │21 │23 │25 │27 │28.5 │30 ┃ ┗━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━┷━━━━┛ 비고 : 표시된 값의 중간치는 비례법에 따라서 구한다. θ ≤ 30° tc : 가목의 (ta－α) Di : 가목에 따른다 to : 가목의 (ta－α) [그림13] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP13.JPG"> 큰지름 끝부에 둥글기가 없는 경우 [그림14] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP14.JPG"> 강화테의 유효 범위 또한 이 경우 원추부 및 원통형 동체의 실제 두께로부터 부식여유를 뺀 두께가 각각의 계산 두께보다 큰 경우에는 계산 두께의 초과분이 보강의 유효한 범위이내에 있는 것에 한하여, 다음 계산식에 따라 구해지는 면 적을 강화테의 소요 단면적에 산입할 수 있다. ------------------------ Ae=4te / Dito/2 v 여기에서 Αe : 두께의 초과분 중에서 강화테로서 산입할 수 있는 단면적 (㎟) te : (to－t)와 (tc－t/cos θ)중에서 작은 쪽의 값(㎜) t : 제1가목에 따른다. θ, Do, to 및 tc는 그림13에 따른다. (2) 큰지름 끝부에 둥글기가 있는 경우 : 큰지름 끝부에 둥글기가 있는 경 우에는 그림15에 표시하는 외에 다음에 따른다. PDiW t= -------------------------- 400cosθ(σaη - 0.001P ) 400cosθσaη(ta - α) Pa= -------------------------- DiW + 0.4cosθ(ta - α) 여기에서 t : 둥글기 부분의 판의 계산 두께(㎜) Pa : 둥글기 부분의 최고허용압력(kgf/㎠){㎫} Di : 원추부가 아랫쪽의 둥근 부분에 접속하는 부분의 부식 후의 안지름(㎜)으로 축에 직각으로 측정한다. W : 원추부와 둥글기의 형상에 따른 계수로 다음 계산식에 따른다. ------------- W=1/4 LEFT ( 3+ / Di/2cosθγo) v γo : 둥글기 부분의 부식 후의 안쪽 반지름(㎜) ta, P, η, θ 및 α는 가목에 따른다. [그림15] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP15.JPG"> 큰지름 끝에 둥글기를 붙이는 경우 다. 작은지름 끝부 : 작은지름 끝부와 여기에 접속시키는 원통형 동체와를 그 림16의 (a) 또는 (b)와 같이 부착하는 경우의 작은지름 끝부의 판두께는 다음에 따른다. Kts t= ------ η 여기에서 t : 작은지름 끝부 판의 계산 두께(㎜). 다만, 어떤 경우에도 작은지름 끝부에 접속하는 원통형 동체의 계산두께(제1 호가목에 따른다)이상의 두께이어야 한다. ts : 작은지름 끝부에 접속하는 원통형 동체를 이음매 없는 원통형 동체로서 제1호가목으로부터 구한 판의 계산두께 (㎜) Κ : θ와 P / 100σa의 값에 대응해서 그림17로부터 구해지 는 계수 η : 작은지름 끝부 용접이음의 효율로써 원주이음 또는 길이 이음이 있는 것은 각각의 이음에 대해서 제23조제1항에 따른 용접이음 효율을 적용한다. θ, P 및 σa는 가목에 따른다. 이 경우 다음 범위이내의 판 두께는 t이상으로 한다.(그림16 참조) (1) 원통형 동체에 대해서 : 작은지름 끝부로부터 길이방향으로 ------- 1.4 / Rst v (2) 원추부에 대해서 : 작은지름 끝부로부터 모선 방향으로 ---------- 1.4 / Rst/cosθ v 여기에서 Rs : 작은지름 끝부의 원통형 동체의 부식 후의 안쪽 반지름 (㎜) 비고 : θ가 60°를 넘는 경우는 제14조제9항 및 제17조제8항제3호에 따른 평판으로서 계산한다. [그림16] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP16.JPG"> 내압을 받는 원추형 동체의 작은지름 끝부분의 판두께 [그림17] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP17.JPG"> K의 값 비고 : 2점쇄선으로 표시한 범위로 되는 경우는 별도 검토할 것. 8. 외압을 받는 원추형 동체 : 외압을 받는 원추형 동체의 최고허용압력은 원 추 꼭지각의 크기에 따라 각각 다음에 따른다. 가. 원추 꼭지각의 1/2이 22.5°이하인 경우 강화테가 없는 것은 원추부의 축방향 길이를 길이로 하고, 원추부의 큰쪽 끝에서 축에 직각으로 잰 바 깥지름을 바깥지름으로 하는 외압을 받는 원통형 동체의 최고허용 압력. 강화테가 있는 것은 강화테 중심사이의 축방향 길이를 길이로 하고 지름 이 큰쪽 강화테의 단면 중간에서 축에 직각으로 잰 바깥지름을 바깥지름 으로 하는 외압을 받는 원통형 동체의 최고허용압력(그림2(a) 참조) 나. 원추 꼭지각의 1/2이 22.5°를 초과하고 60°이하인 경우 강화테가 없 는 것은 각각 원추형 동체의 축에 직각으로 잰 최대 바깥지름을 바깥지름 으로 최대안지름을 길이로 하는 외압을 받는 원통형 동체의 최고 허용압 력. 강화테가 있는 것은 원추형 동체의 축에 직각으로 잰 최대바깥지름을 바깥지름으로 하고 원추부의 최대 안지름과 강화테 중심사이의 거리중 작 은 쪽의 값을 길이로 하는 외압을 받는 원통형 동체의 최고허용압력(그림 2(b) 참조) 다. 원추 꼭지각의 1/2이 60°를 초과하는 경우 원추형 동체의 축에 직각으 로 잰 최대 바깥지름을 지름으로 하는 외압을 받는 평판의 최고허용 압력 (제14조제9항 및 제17조제8항제3호 참조) 9. 관의 강도 : 관의 강도는 다음에 따른다. 가. 내압을 받는 관의 계산두께 또는 최고허용압력은 다음 계산식에 따른다. PDo t= ---------------- 200σaη+ 0.8P 200σaη(ta - α) Pa= ----------------- Do - 0.8(ta - α) 여기에서 Do : 관의 바깥지름(㎜) t, ta, Ρ, Ρa, η, σa 및 α는 제1호가목에 따른다. 나. 외압을 받는 관의 최고허용압력은 제3호의 규정에 따른다. 이 경우 제3호 에 규정하는 L의 치수는 그림18의 L(㎜)로 한다. [그림18] <IMG alt="" [안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonerror=xxjavascript:[안내]태그제한으로등록되지않습니다-xxonErrorLoadingImage(this) src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.kosha.net%2Fdb%2FLAW4%2FLAW4_IMG%2FAPP18.JPG"> 다. 관 끝에 나사를 낸 경우에 나사부분의 최소 두께는 가목 또는 나목에 따 른 계산 두께에 부식 여유 및 나사산의 높이를 더한 것으로 한다. 라. U자관의 경우, 그 최소 굽힘 반지름 R은 관 바깥지름의 1.5배보다 작아 서는 안된다. 또한 굽힘 가공을 하기전에 관 두께 또는 최고허용압력은 다음 계산식에 따른다. PDo Do ┐ t= ---------------- (1 + ---- ) │ 200σaη+ 0.8P 4R │ │ 내압을 받는 U자관 200σaη(ta - α) │ Pa= -------------------------- │ (1 + Do/4R)Do - 0.8(ta - α) ┘ t = to(1 + Do/4R) - 외압을 받는 U자관 여기에서 t : 굽힘 가공을 하기 전의 관의 계산 두께(㎜) Do : 관의 바깥지름(㎜) R : 관의 중심선에서 측정한 굽힘 반지름(㎜) to : 나목에 따라 구해지는 관의 계산두께(㎜) </PRE></TD></TR></TBODY></TABLE> <P></P></TD></TR></TBODY></TABLE></DIV>