배관이음

[풍경소리]

배관이음

1. 철금속관 이음

(1) 강관 이음

    강관의 이음 방법에는 나사에 의한 방법, 용접에 의한 방법, 플랜지에 의한 방법 등이 있다.

    ① 나사이음

       배관에 숫나사를 내어 부속 등과 같은 암나사와 결합하는 것으로 이 때 테이퍼 나사는 1/16의 테이퍼(나사산의 각도는 55˚)를 가진 원뿔나사로 누수를 방지하고 기밀을 유지한다.

       ㉠ 사용목적에 따른 분류

          ⓐ 관의 방향을 바꿀 때 : 엘보, 벤드 등

          ⓑ 관을 도중에 분기할 때 : 티, 와이, 크로스 등

          ⓒ 동일 지름의 관을 직선연결할 때 : 소켓, 유니온, 플랜지, 니플(부속연결) 등

          ⓓ 지름이 다른 관을 연결할 때 : 레듀셔(이경소켓), 이경엘보, 이경티, 부싱(부속연결) 등

          ⓔ 관의 끝을 막을 때 : 캡, 막힘(맹)플랜지, 플러그 등

          ⓕ 관의 분해, 수리, 교체를 하고자 할 때 :유니온, 플랜지 등

       ㉡ 이음쇠의 크기 표시

       ㉢ 배관 길이계산

          ⓐ 직선배관 길이산출

             배관 도면에서의 치수는 관의 중심에서 중심까지를 ㎜ 단위로 나타내는 것을 원칙으로 하며, 특히 정확한 치수를 내기 위해서는 부속의 중심에서 단면까지의 중심길이와 파이프의 유효나사길이, 또는 삽입길이를 정확히 알고 있어야 정확한 치수를 구할 수 있다.

             파이프의 실제(절단) 길이

             부속이 같을 경우 l = L - 2(A - a)                               l : 파이프의 실제길이, L : 파이프의 전체길이,

             부속이 다를 경우 l = L - [(A - a) + (B - b)]                A, B : 부속의 중심길이, a, b : 나사 삽입길이

          ⓑ 45˚관의 길이 산출

             파이프의 실제(절단)길이

             45˚ 파이프 전체길이

                L' = 2^½ * L = 1.414 * L

             파이프 실제길이(부속이 같을 때)

                l = L' - 2(A - a)

             파이프 실제길이(부속이 다를 때)

                l = L' - [(A - a) + (B - b)]

    ② 용접이음

       전기용접과 가스용접 두가지가 있으며 가스용접은 용접속도가 전기용접보다 느리고 변형이 심하다. 전기용접은 지름이 큰 관을 맞대기 용접, 슬리브용접 등을 사용하며 모재와 용접봉을 전극으로 하고 아크를 발생시켜 그 열(약 6,000℃)로 순간에 모재와 용접봉을 녹여 용접하는 야금적 접합법이다.

       ㉠ 맞대기 용접

          관 끝을 아래 그림과 같이 베벨가공 한 다음 관을 롤러작업대 또는 V블록 위에 올려 놓고 양쪽 관 끝의 루트간격을 정확히 잡은 후 접합부 관 안지름과 관축이 일치되게 조정하여 검사한 후 3~4개 부위를 가접한 다음 관을 회전시키면서 아래보기(Flat Position)자세로 용접하다.

       ㉡ 슬리브 용접

          주로 특수 배관용 삽입 용접시 이음쇠를 사용하여 이음하는 방법이다. 압력배관, 고압배관, 고온 및 저온배관, 합금강배관, 스테인레스강 배관의 용접이음에 채택되며 누수의 염려가 없고 관지름의 변화가 없는 것이 특징이다.

    슬리브의 길이는 관경의 1.2~1.7배 정도이다.

    ③ 플랜지 이음

       ㉠ 관의 보수, 점검을 위하여 관의 해체 및 교환을 필요로 하는 곳에 사용한다.

       ㉡ 관 끝에 용접이음 또는 나사이음을 하고, 양 플랜지 사이에 패킹(Packing)을 넣어 볼트로 결합한다.

       ㉢ 플랜지를 결합할 때에는 볼트를 대칭으로 균일하게 조인다.

       ㉣ 배관의 중간이나 밸브, 펌프, 열교환기 등의 각종 기기의 접속을 위해 많이 사용한다.

       ㉤ 플랜지에 따른 볼트수는 15~40A : 4개, 50~125A : 8개, 150~250A : 12개, 300~400A : 16개가 소요된다.

       ㉥ 플랜지면의 모양에 따른 종류 및 용도

    용접이음의 장점

       ① 나사이음보다 이음부의 강도가 크고 누수의 우려가 적다.

       ② 두께의 불균일한 부분이 없어 유체의 압력손실이 적다.

       ③ 부속사용으로 인한 돌기부가 없어 피복(보온)공사가 용이하다.

       ④ 중량이 감소되고, 재료비 및 유지비, 보수비가 절약된다.

       ⑤ 작업의 공정수가 감소하고, 배관상의 공간효율이 좋다.

(2) 주철관 이음쇠

    ① 소켓 이음 (Socket Joint, Hub-Type)

       연납(Lead Joint)이라고도 하며, 주로 건축물의 배수배관 지름이 작은 관에 많이 사용된다. 주철관의 소켓(Hub)쪽에 삽입구(Spigot)를 넣어 맞춘 다음 마(Yarn)를 단단히 꼬아 감고 정으로 다져 넣은 후 충분히 가열되어 표면의 산화물이 완전히 제거된 용융된 납(연)을 한번에 충분히 부어 넣은 후 정을 이용하여 충분히 틈새를 코킹한다.

    ② 노허브 이음 (No Hub Joint)

       최근 소켓(허브)이음의 단점을 개량한 것으로 스테인레스 커플링과 고무링만으로 쉽게 이음할 수 있는 방법으로 시공이 간편하고 경제성이 커 현재 오배수관에 많이 사용하고 있다.

    ③ 플랜지 이음 (Flange Joint)

       플랜지가 달린 주철관을 플랜지끼리 맞대고 그 사이에 패킹을 넣어 볼트와 너트로 이음한다.

    ④ 기계식 이음 (Mechanical Joint)

       고무링을 압륜으로 죄어 볼트로 체결한 것으로 소켓이음과 플랜지이음의 특징을 채택한 것이다.

    기계식 이음의 특징

       ① 수중 작업이 가능하다.

       ② 고압에 잘 견디고 기밀성이 좋다.

       ③ 간단한 공구로 신속하게 이음이 되며 숙련공을 요하지 않는다.

       ④ 지진 기타 외압에 대하여 굽힘성이 풍부하므로 누수되지 않는다.

    ⑤ 타이톤 이음 (Tyton Joint)

       고무링 하나만으로 이음이 되고 소켓내부 홈은 고무링을 고정시키고 돌기부는 고무링이 있는 홈속에 들어 맞게 되어 있으며 삽입구 끝은 테이퍼로 되어 있다.

    ⑥ 빅토리 이음 (Victoric Joint)

       특수모양으로 된 주철관의 끝에 고무링과 가단 주철제의 칼라(Collar)를 죄어 이음하는 방법으로 배관내의 압력이 높아지면 더욱 밀착되어 누설을 방지한다.

2. 비철금속관 이음

(1) 동관 이음

    동관이음에는 납땜이음, 플레어이음, 플랜지(용접)이음 등이 있다.

    ① 납땜 이음 (Soldering Joint)

       확관된 관이나 부속 또는 수웨이징 작업을 한 동관을 끼워 모세관 현상에 의해 흡인되어 틈새 깊숙히 빨려드는 일종의 겹침이음이다.

    ② 플레어 이음 (압축이음, Flare Joint)

       동관 끝부분을 플레어 공구(Flaring Tool)로 나팔 모양으로 넓히고 압축이음쇠를 사용하여 체결하는 이음 방법으로 지름 20㎜ 이하의 동관을 이음할 때, 기계의 점검 및 보수 등을 위해 분해가 필요한 장소나 기기를 연결하고자 할 때 이용된다.

    ③ 플랜지 이음 (Flange Joint)

       관 끝이 미리 꺽어진 동관을 용접하여 끼우고 플랜지를 양쪽을 맞대어 패킹을 삽입한 후 볼트로 체결하는 방법으로서 재질이 다른 관을 연결할 때에는 동절연플랜지를 사용하여 이음을 하는데 이는 이종 금속간의 부식을 방지하기 위한 것이다.

(2) 연(납)관 이음

    연관의 이음 방법으로는 플라스턴 이음, 살올림 납땜이음, 용접이음 등이 있다.

(3) 스테인레스강관 이음

    ① 나사이음

       일반적으로 강관의 나사이음과 동일하다.

    ② 용접이음

       용접방법에는 전기용접과 불활성가스인 아크(TIG) 용접법이 있다.

    ③ 플랜지 이음

       배관의 끝에 플랜지를 맞대어 볼트와 너트로 조립한다.

    ④ 몰코이음 (Molco Joint)

       스테인레스 강관 13SU에서 60SU를 이음쇠에 삽입하고 전용 압착공구를 사용하여 접합하는 이음 방법으로 급수, 급탕, 냉난방 등의 분야에서 나사이음, 용접이음 대신 단시간에 배관할 수 있는 배관이음이다.

    ⑤ MR조인트 이음쇠

       관을 나사가공이나 압착(프레스)가공, 용접가공을 하지 않고, 청동 주물제 이음쇠 본체에 관을 삽입하고 동합금제 링(Ring)을 캡너트(Cap Nut)로 죄어 고정시켜 접속하는 방법이다.

    ⑥ 기타이음 (원조인트 등)

3. 비금속관 이음

(1) 경질염화비닐관 (PVC관)

    ① 냉간이음

       냉간이음은 관 또는 이음관의 어느 부분도 가열하지 않고 접착제를 발라 관 및 이음관의 표면을 녹여 붙여 이음하는 방법으로 TS식 조인트(Taper Sized Fitting)를 이용하며 가열이 필요없으며 시공 작업이 간단하여 시간이 절약된다. 또한 특별한 숙련이 필요없는 경제적 이음방법으로 좁은 장소 또는 화기를 사용할 수 없는 장소에서 작업할 수 있다.

    ② 열간이음

       열간 접합을 할 때에는 열가소성, 복원성 및 융착성을 이용해서 접합한다.

    ③ 용접이음

       염화비닐관을 용접으로 연결할 때에는 열풍용접기 (Hot Jet Gun)를 사용하며 주로 대구경관의 분기접합, T접합 등에 사용한다.

(2) 폴리에틸렌관(PE관)

    폴리에틸렌관은 용제에 잘 녹지 않으므로 염화비닐관에서와 같은 방법으로는 이음이 불가능하며 테이퍼조인트 이음, 인서트 이음, 플랜지 이음, 테이퍼코어 플랜지이음, 융착슬리브이음, 나사이음 등이 있으나 융착 슬리브 이음은 관 끝의 바깥쪽과 이음부속의 안쪽을 동시에 가열, 용융하여 이음하는 방법으로 이음부의 접합강도가 가장 확실하고 안전한 방법으로 가장 많이 사용된다.

(3) 철근 콘크리트관 (흄관)

    ① 몰타르 접합 (Mortar Joint)

    ② 칼라 이음 (Collar Joint)

(4) 석면 시멘트관 (에터너트관)

    ① 기볼트 이음 (Gibolt Joint)

    ② 칼라 이음 (Collar Joint)

    ③ 심플렉스 이음 (Simplex Joint)

4. 신축이음 (Expansion Joint)

   철의 선팽창계수 α는 1.2 * 10^-5 m/m·℃로 강관의 경우 온도차 1℃일 때 1m 당 0.012㎜ 만큼 신축이 발생하므로 직선거리가 긴 배관에 있어 접합부나 기기의 접속부가 파손될 우려가 있어 이를 미연에 방지하기 위하여 신축이음을 배관 중에 설치하는 것이다. 일반적으로 신축이음은 강관의 경우 직선길이 30m당, 동관은 20m마다 1개씩 설치한다.

    선팽창길이 (Δℓ)

       Δℓ = α * ℓ * Δt  α : 선팽창계수 (m/m·℃), ℓ : 관의 길이 (m), Δt : 온도차(관내 유체온도 - 실내온도 : ℃)

(1) 루우프(만곡관, Loop)형 신축이음

    신축곡관이라고도 하며 강관 또는 동관 등을 루프(Loop)모양으로 구부려서 그 휨에 의하여 신축을 흡수하는 것으로 특징은 다음과 같다.

    ① 특징

       ㉠ 고온 고압의 옥외 배관에 설치한다.

       ㉡ 설치장소를 많이 차지한다.

       ㉢ 신축에 따른 자체 응력이 발생한다.

       ㉣ 곡률반경은 관지름의 6배 이상으로 한다.

(2) 미끄럼(Sleeve Type)형 신축이음

    본체와 슬리브 파이프로 되어 있으며 관의 신축은 본체속의 미끄럼하는 슬리브관에 의해 흡수되며 슬리브와 본체사이에 패킹을 넣어 누설을 방지하고 단식과 복식의 두가지 형태가 있다.

(3) 벨로우즈(주름통, 파상형, Bellows Type)형 신축이음

    일반적으로 급수, 냉난방 배관에서 많이 사용되는 신축이음으로 일명 팩리스(Packless) 신축이음이라고도 하며 인청동제 또는 스테인레스제의 벨로우즈를 주름잡아 신축을 흡수하는 형태의 신축이음이다.

    ① 특징

       ㉠ 설치공간을 많이 차지하지 않는다.

       ㉡ 고압배관에는 부적당하다.

       ㉢ 신축에 따른 자체 응력 및 누설이 없다.

       ㉣ 주름의 하부에 이물질이 쌓이면 부식의 우려가 있다.

(4) 스위블(Swivle Type)형 신축이음

    회전이음, 지블이음, 지웰이음 등으로 불리며 2개 이상의 나사엘보를 사용하여 이음부 나사의 회전을 이용하여 배관의 신축을 흡수하는 것으로 주로 온수 또는 저압의 증기난방 등의 방열기 주위배관용으로 사용된다.

    신축허용길이가 큰 순서

       루우프형 > 슬리브형 > 벨로우즈형 > 스위블형

(5) 볼조인트(Ball Joint)형 신축이음

    볼조인트는 평면상의 변위 뿐만 아니라 입체적인 변위까지 흡수하므로 어떠한 신축에도 배관이 안전하며 설치공간이 적다.

5. 플렉시블 이음 (Flexible Joint)

   굴곡이 많은 곳이나 기기의 진동이 배관에 전달되지 않도록 하여 배관이나 기기의 파손을 방지할 목적으로 사용된다.

Ⅴ. 배관 부속장치

1. 밸브

   유체의 유량조절, 흐름의 단속, 방향전환, 압력 등을 조절하는데 사용한다.

(1) 정지밸브

    밸브(Valve, 弁)는 유체의 유량을 조절, 흐름을 단속, 방향을 전환, 압력 등을 조절하는데 사용하는 것으로 재료, 압력범위, 접속방법 및 구조에 따라 여러 종류로 나눈다.

    ① 게이트밸브, 슬루우스 밸브 (Gate Valve, Sluice Valve, 사절변)

       일반적으로 가장 많이 사용하는 밸브로서 유체의 흐름을 차단(개폐)하는 대표적인 밸브로서 가장 많이 사용하며 개폐시간이 길다.

    ② 글로우브 밸브 (Glove Valve, Stop Valve, 옥형변)

       디스크의 모양이 구형이며 유체가 밸브시트 아래에서 위로 평행하게 흐르므로 유체의 흐름방향이 바뀌게 되어 유체의 마찰저항이 크게 된다. 글로우브 밸브는 유량조절이 용이하지만 마찰저항은 크다.

    니들밸브 (Needle Valve, 침변) : 디스크의 형상이 원뿔모양으로 유체가 통과하는 단면적이 극히 적어 고압 소유량의 조절에 적합하다.

    ③ 앵글밸브 (Angle Valve)

       글로우브 밸브의 일종으로 유체의 입구와 출구의 각이 90˚로 되어 있는 것으로 유량의 조절 및 방향을 전환시켜주며 주로 방열기의 입구 연결밸브나 보일러 수증기 밸브로 사용한다.

    ④ 체크밸브 (Check Valve, 역지변)

       유체를 한쪽으로만 흐르게 하여 역류를 방지하는 역류방지밸브로서 밸브의 구조에 따라 다음과 같이 구분할 수 있다.

       ㉠ 스윙형(Swing Type) : 수직, 수평배관에 사용한다.

       ㉡ 리프트형 (Lift Type) : 수평배관에만 사용한다.

       ㉢ 풋형 (Foot Type) : 펌프 흡입관 선단의 여과기와 역지변을 조합한다.

    ⑤ 볼밸브 (Ball Valve)

       구의 형상을 가진 볼에 구멍이 뚫려 있어 구멍의 방향에 따라 개폐 조작이 되는 밸브이며 90˚회전으로 개폐 및 조작도 용이하여 게이트 밸브 대신 많이 사용된다.

    ⑥ 버터플라이 밸브 (Butterfly Valve)

       일명 나비밸브라 하며 원통형의 몸체 속에 밸브봉을 축으로 하여 원형 평판이 회전함으로써 밸브가 개폐된다. 밸브의 개도를 알 수 있고 조작이 간편하며 경량이고, 설치공간을 작게 차지하므로 설치가 용이하다. 작동방법에 따라 레버식, 기어식 등이 있다.

    ⑦ 콕 (Cock)

       콕은 로터리(Rotary) 밸브의 일종으로 원통 혹은 원뿔에 구멍을 뚫고 축을 회전시켜 개폐하는 것으로 플러그 밸브라고도 하며 1/4(90˚)회전으로 급속한 개폐가 가능하나 기밀성이 좋지 않아 고압 대유량에는 적당하지 않다.

(2) 조정밸브

    조정밸브는 배관계통에서 장치의 냉온열원의 부하경감시 자동으로 밸브의 열림을조절하는 밸브류를 말하는 것으로 다음과 같은 종류가 있다.

    ① 감압밸브 (Pressure Reducing Valve : PRV)

       감압밸브는 고압의 압력을 저압으로 유지하여 주는 밸브로서 사용유체에 따라 물과 증기용으로 분류되며 감압밸브는 입구압력에 관계없이 항상 출구의 압력을 일정하게 유지시켜 준다.

    ② 안전밸브 (Safety Valve)

       고압의 유체를 취급하는 고압용기나 보일러, 배관 등에 설치하여 압력이 규정한도 이상으로 되면 자동적으로 밸브가 열려 장치나 배관의 파손을 방지하는 밸브로서 스프링식과 중추식, 지렛대식이 있으며 일반적으로스프링식 안접밸브를 가장 많이 사용한다.

    ③ 전자밸브 (Solenoid Valve)

       전자코일에 전류를 흘려서 전자력에 의한 플런저가 들어 올려지는 전자석의 원리를 이용하여 밸브를 개폐시키는 것으로 일반적으로 15A 이하는 솔레노이드의 추력으로 직접 밸브를 개폐하는 방식의 직동형 전자밸브가 사용되지만 유체의 차압이 큰 관로에는 차압을 이용하여 밸브를 개폐하는 파일롯식이 사용되며 단순히 밸브를 On-Off시킬 수 있다.

    ④ 전동밸브

       ㉠ 이방밸브 (2-Way Valve)

          기기의 부하에 따른 유량을 제어하기 위한 밸브로서 밸브의 여닫음 조절이 가능하여 유량을 제어할 수 있다.

       ㉡ 삼방밸브 (3-Way Valve)

          3개의 배관에 접속하는 밸브로서 유입관에서 유출관의 방향이 2개 이상이 될 때 유량을 한 방향으로 차단하거나 분배하고자 할 때 사용한다.

    ⑤ 공기빼기밸브 (Air Vent Valve : AVV)

       배관이나 기기 중의 공기를 제거할 목적으로 사용되며, 유체의 순환을 양호하게 하기 위하여 기기나 배관의 최상단에 설치한다.

    ⑥ 온도조절밸브 (Temperature Control Valve : TCV)

       열교환기나 급탕탱크, 가열기기 등의 내부온도를 감지하여 일정한 온도로 유지시키기 위하여 증기나 온수공급량을 자동적으로 조절하여 주는 자동밸브이다.

    ⑦ 정유량 조절밸브

       팬코일 유닛이나 방열기 등에서 방열기에 온수를 공급하면 복잡한 배관계에서는 각 방열기의 위치에 따라 압력이 변하므로 공급되는 유량이 다르게 되어 방열량이 일정하지 않아 난방이 고르지 못하게 된다. 이 때 각 배관계통이나 기기로 일정량의 유량이 공급되도록 하는 자동밸브이다.

    ⑧ 차압조절밸브 (Differential Pressure Control Valve)

       공급배관과 환수배관 사이에 설치하여 공급관과 환수관의 압력차를 일정하게 유지시켜 주는 밸브이다. 과도한 차압발생으로 인한 펌프의 과부하나 고장을 방지하기 위하여 차압에 따라 일정한 순환유량이 확보되도록 유지한다.

    ⑨ 차압유량조절밸브 (Differential Pressure & Flow Control Valve)

       지역난방이나 대규모 주거단지의 난방 시스템에서 부하변동에 따라 차압이 증가하면 관내 소음발생의 원인이 되고 감소하면 유량이 감소하여 난방이 부족하게 되므로 공급관과 환수관의 차압을 감지하여 압력변황 따른 유량변동을 이정하게 하는 자동밸브이다.

(3) 냉매용 밸브

    냉매 스톱밸브는 글로우브 밸브와 같은 밸브 몸체와 밸브시트를 갖는 것으로 암모니아용과 프레온용이 있다.

    ① 팩드밸브 (Packed Valve)

       밸브스템(봉)의 둘레에 석면, 흑연패킹 또는 합성고무 등을 채워 글랜드로 죔으로써 냉매가 누설되는 것을 방지하며, 안전을 위하여 밸브에 뚜껑이 씌워져 있고, 밸브를 조작할 때에는 이 뚜껑을 열고 조작한다.

    ② 팩리스밸브 (Packless Valve)

       팩리스밸브는 글랜드패킹을 사용하지 않고 밸로우즈나 다이어프램을 사용하여 외부와 완전히 격리하여 누설을 방지하게 되어 있다.

    ③ 서비스밸브 (Service Valve)

2. 여과기 (Strainer)

   배관에 설치하는 자동조절밸브, 증기트랩, 펌프 등의 앞에 설치하여 유체 속에 섞여 이는 이물질을 제거하여 밸브 및 기기의 파손을 방지하는 기구로서 모양에 따라 Y형, U형, V형 등이 있으며 몸통의 내부에는 금속제 여과망(Mesh)이 내장되어 있어 주기적으로 청소를 해주어야 한다.

3. 바이패스 장치

   바이패스장치는 배관계통 중에서 증기트랩, 전동밸브, 온도조절밸브, 감압밸브, 유량계, 인젝터 등과 같이 비교적 정밀한 기계들이 고장과 일시적인 응급사항에 대비하여 비상용 배관을 구성하는 것을 말한다.

Ⅵ. 패킹, 보온재, 도장재료

1. 패킹 (Packing)

   이음부나 회전부의 기밀을 유지하기 위한 것으로 나사용, 플랜지, 글랜드 패킹 등이 있다.

(1) 나사용 패킹

    ① 페인트 : 페인트와 광명단을 혼합하여 사용하며 고온의 기름배관을 제외하고는 모든 배관에 사용할 수 있다.

    ② 일산화연 : 냉매배관에 많이 사용하며 빨리 응고되어 페인트에 일산화연을 조금 섞어서 사용한다.

    ③ 액상합성수지 : 화학약품에 강하고 내유성이 크며, 내열범위는 -30~130℃ 정도로 증기, 기름, 약품배관 등에 사용한다.

(2) 플랜지 패킹

    ① 고무패킹

       ㉠ 탄성이 우수하고 흡수성이 없다.

       ㉡ 산, 알칼리에 강하나 열과 기름에는 침식된다.

       ㉢ 천연고무는 100℃ 이상의 고온배관에는 사용할 수 없고 주로 급수, 배수, 공기 등에 사용할 수 있다.

       ㉣ 네오프렌의 합성고무는 내열범위가 -46~121℃로 증기배관에도 사용된다.

    ② 석면 조인트 시트 : 광물질의 미세한 섬유로 450℃까지의 고온배관에도 사용된다.

    ③ 합성수지 패킹 : 테프론은 가장 우수한 패킹 재료로서 약품이나 기름에도 침식되지 않으며 내열 범위는 -260~260℃이지만 탄성이 부족하여 석면, 고무, 금속 등과 조합하여 사용한다.

    ④ 금속패킹 : 납, 구리, 연강, 스테인레스강 등이 잇으며 탄성이 적어 누설의 우려가 있다.

    ⑤ 오일실 패킹 : 한지를 일정한 두께로 겹쳐서 내유가공한 것으로 내열도는 낮으나 펌프, 기어박스 등에 사용한다.

(3) 글랜드 패킹

    밸브의 회전부분에 사용하여 기밀을 유지하는 역할을 한다.

    ① 석면 각형패킹 : 석면을 각형으로 짜서 흑연과 윤활유를 침투시킨 것으로 내열, 내산성이 좋아 대형밸브에 사용한다.

    ② 석면 야안패킹 : 석면실을 꼬아서 만든 것으로 소형밸브에 사용한다.

    ③ 아마존 패킹 : 면포와 내열고무 콤파운드를 가공하여 성형한 것으로 압축기에 사용한다.

    ④ 몰드 패킹 : 석면, 흑연, 수지 등을 배합 성형하여 만든 것으로 밸브, 펌프 등에 사용한다.

2. 보온재 (단열재)

   단열이란 열절연이라고도 하며 기기, 관, 덕트 등에 있어서 고온의 유체에서 저온의 유체로 열이 이동되는 것을 차단하여 열손실을 줄이는 것으로 안전사용온도에 따라 보냉재(100℃ 이하), 보온재(100~`800℃), 내화재(800~1,200℃), 내화단열재(1,300℃ 이상), 내화재(1,580℃ 이상) 등의 재료가 있다.

(1) 보온재의 구비조건

    ① 열전도율이 적을 것

    ② 안전사용온도 범위에 적합할 것

    ③ 부피, 비중이 작을 것

    ④ 불연성이고 내흡습성이 클 것

    ⑤ 다공질이며 기공이 균일할 것

    ⑥ 물리·화학적 강도가 크고 시공이 용이할 것

(2) 보온재의 분류

    ① 유기질 보온재

       ㉠ 펠트

          양모펠트와 우모펠트가 있으며 아스팔트로 방습한 것을 -60℃ 정도까지 유지할 수 있어 보냉용에 사용하며 곡면 부분의 시공이 가능하다.

       ㉡ 코르크

          액체, 기체의 침투를 방지하는 작용이 있어 보냉, 보온효과가 좋다. 냉수, 냉매배관, 냉각기, 펌프 등의 보냉용으로 사용된다.

       ㉢ 텍스류

          톱밥, 목재, 펄프를 원료로 해서 압축판 모양으로 제작한 것으로 실내벽, 천장 등의 보온 및 방음용으로 사용한다.

       ㉣ 기포성 수지

          합성수지 또는 고무질 재료를 사용하여 다공질 제품으로 만든 것으로 열전도율이 극히 낮고 가벼우며 흡수성은 좋지 않으나 굽힘성은 풍부하다. 불에 잘 타지 않으며 보온성, 보냉성이 좋다.

    ② 무기질 보온재

       ㉠ 석면 (石綿)

          아스베스트질 섬유로 되어 있으며 400℃ 이하의 파이프, 탱크, 노벽 등의 보온재로 적합하다. 400℃ 이상에서는 탈수·분해되고, 800℃에서는 강도와 보온성을 잃게 된다. 석면은 사용 중 잘 갈라지지 않으므로 진동을 발생하는 장치의 보온재로 많이 사용된다.

       ㉡ 암면 (Rock Wool, 岩綿)

          안산암, 현무암에 석회석을 섞어 용융하여 섬유모양으로 만든 것으로 비교적 값이 싸지만 섬유가 거칠고 꺾어지기 쉽고, 보냉용으로 사용할 때에는 방습을 위해 아스팔트 가공을 한다.

       ㉢ 규조토

          규조토는 광물질의 잔해 퇴적물로서 규조토에 석면을 섞어 물반죽하여 시공하며 다른 보온재에 비해 단열효과가 낮으므로 다소 두껍게 시공한다. 500℃ 이하의 파이프, 탱크, 노벽 등에 사용하며 진동이 잇는 곳에 사용을 피한다.

       ㉣ 탄산마그네슘 (MgCO₃)

          염기성 탄산마그네슘 85%와 석면 15%를 배합하여 물에 개어서 사용할 수 있고, 205℃ 이하의 파이프, 탱크의 보냉용으로 사용된다.

       ㉤ 규산칼슘

          규조토와 석회석을 주원료로 한 것으로 열전도율은 0.04 ㎉/m·h·℃ 로서 보온재 중 가장 낮은 것 중의 하나이며 사용온도 범위는 600℃까지이다.

       ㉥ 유리섬유 (Glass Wool)

          용융상태인 유리에 압축공기 또는 증기를 분사시켜 짧은 섬유모양으로 만든 것으로 흡수성이 높아 습기에 주의하여야 하며 단열, 내열, 내구성이 좋고 가격도 저렴하여 많이 사용한다.

       ㉦ 폼그라스 (발포초자)

          유리분말에 발포제를 가하여 가열 용융한 뒤 발포와 동시에 경화시켜 만들며 기계적 강도와 흡습성이 크며 판이나 통으로 사용하고 사용온도는 300℃ 정도이다.

       ㉧ 펄라이트

          진주암, 흑요석(화산암의 일종) 등을 고온가열(1,000℃)하여 팽창시킨 것으로 가볍고 흡습성이 크며 내화도가 높고, 열전도율은 작으며 사용온도는 650℃이다.

       ㉨ 실리카화이버

          SiO₂를 주성분으로 압축성형한 것으로 안전사용온도는 1,100℃ 로 고온용이다.

       ㉩ 세라믹화이버

          ZrO₂를 주성분으로 압축성형한 것으로 안전사용온도는 1,300℃ 로 고온용이다.

    ③ 금속질 보온재

       금속 특유의 열 반사특성을 이용한 것으로 대표적으로 알루미늄박이 사용된다.

    배관내 유체의 용도에 따른 보온재의 표면색

3. 도장재료

(1) 광명단 도료

    연단에 아마인유를 혼합한 것으로 밀착력 및 풍화에 강해 녹을 방지하기 위하여 많이 사용하며 페인트 밑칠 및 다른 착색도료의 초벽으로 사용한다.

(2) 산화철 도료

    산화 제2철에 보일유나 아민유를 섞어 만든 도료로서, 도막이 부드럽고 가격은 저렴하나 녹방지 효과는 불량하다.

(3) 알루미늄 도료(은분)

    알루미늄 분말에 유성바니스를 섞어 만든 도료로서 은분이라고도 하며, 방청효과가 좋으며 열을 잘 반사한다. 수분 및 습기 방지에 좋고, 내열성이 좋으며 주로 백강관이나 난방용 주철제 방열기의 표면 도장용으로 많이 사용한다.

(4) 타르 및 아스팔트 도료

    콜타르나 아스팔트는 파이프 벽면과 물 사이에 내식성의 도막을 형성하여 물과의 접촉을 막아 부식을 방지한다.

(5) 합성수지 도료

Ⅶ. 배관지지

1. 행거 (Hanger)

   천장 배관 등의 하중을 위에서 당겨서 받치는 지지기구이다.

   ① 리지드 행거 (Riged Hanger) : I 빔에 턴버클을 이용하여 지지한 것으로 상하방향에 변위가 없는 곳에 사용

   ② 스프링 행거 (Spring Hanger) : 턴버클 대신 스프링을 사용한 것

   ③ 콘스탄트 행거 (Constant Hanger) : 배관의 상하이동에 관계없이 관지지력이 일정한 것으로 중추식과 스프링식이 있다.

2. 서포트 (Support)

   바닥 배관 등의 하중을 밑에서 위로 떠받치는 지지기구이다.

   ① 파이프 슈 (Pipe Shoe) : 관에 직접 접속하는 지지기구로 수평배관과 수직배관의 연결부에 사용된다.

   ② 리지드 서포트 (Riged Support) : H 빔이나 I 빔으로 받침을 만들어 지지한다.

   ③ 스프링 서포트 (Spring Support) : 스프링의 탄성에 의해 상하 이동을 허용한 것이다.

   ④ 로울러 서포트 (Roller Support) : 관의 축 방향의 이동을 허용한 지지기구이다.

3. 리스트레인트 (Restraint)

   열팽창에 의한 배관의 상하 · 좌우 이동을 구속 또는 제한하는 것이다.

   ① 앵커 (Anchor) : 리지드 서포트의 일종으로 관의 이동 및 회전을 방지하기 위하여 지지점에 완전히 고정하는 장치이다.

   ② 스톱 (Stop) : 배관의 일정한 방향과 회전만 구속하고 다른 방향은 자유롭게 이동하게 하는 장치이다.

   ③ 가이드 (Guide) : 배관의 곡관부분이나 신축 조인트 부분에 설치하는 것으로 회전을 제한하거나 축방향의 이동을 허용하며 직각방향으로 구속하는 장치이다.

4. 브레이스 (Brace)

   펌프, 압축기 등에서 발생하는 기계의 진동, 서징, 수격작용 등에 의한 진동, 충격 등을 완화하는 완충기이다.