배관은 금속관과 비금속관으로 나눌 수 있습니다. 금속관은 다시 철관과 비철관으로 세분화됩니다. 철관은 주로 철로 구성되어 있으며, 비철관은 철을 포함하지 않습니다. 탄소강관, 스테인리스강관, 크롬몰리브덴강관, 주철관은 모두 철을 주성분으로 하는 철관입니다. 니켈 및 니켈 합금관, 구리관은 비철관입니다. 플라스틱관, 콘크리트관, 플라스틱 라이닝관, 유리 라이닝관, 콘크리트 라이닝관 등 특수 용도로 사용되는 배관은 비금속관이라고 합니다. 철관은 에너지 산업에서 가장 널리 사용되는 배관이며, 특히 탄소강관이 광범위하게 사용됩니다. ASTM 및 ASME 표준은 공정 산업에서 사용되는 다양한 배관 및 배관 재료에 대한 규격을 규정합니다.
탄소강은 산업계에서 가장 많이 사용되는 강철로, 전체 강철 생산량의 90% 이상을 차지합니다. 탄소 함량에 따라 탄소강은 세 가지 범주로 나뉩니다.
합금강에서는 용접성, 연성, 가공성, 강도, 경화성 및 내식성 등과 같은 원하는 (향상된) 특성을 얻기 위해 다양한 비율의 합금 원소가 사용됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 합금 원소와 그 역할은 다음과 같습니다.
스테인리스강은 크롬 함량이 최소 10.5%인 합금강입니다. 스테인리스강은 표면에 매우 얇은 Cr2O3 층이 형성되어 탁월한 내식성을 나타냅니다. 이 층은 수동태층이라고도 합니다. 크롬 함량을 높이면 내식성이 더욱 향상됩니다. 크롬 외에도 니켈과 몰리브덴을 첨가하여 원하는(또는 향상된) 특성을 부여합니다. 스테인리스강은 또한 다양한 양의 탄소, 실리콘 및 망간을 함유하고 있습니다. 스테인리스강은 다음과 같이 분류됩니다.
위에 언급된 등급 외에도 산업계에서 사용되는 고급 등급(또는 특수 등급)의 스테인리스강은 다음과 같습니다.
공구강은 탄소 함량이 높습니다(0.5%~1.5%). 탄소 함량이 높을수록 경도와 강도가 높아집니다. 이 강은 주로 공구와 금형을 만드는 데 사용됩니다. 공구강에는 내열성, 내마모성 및 내구성을 향상시키기 위해 텅스텐, 코발트, 몰리브덴, 바나듐 등이 다양한 비율로 첨가됩니다. 이러한 특성 덕분에 공구강은 절삭 및 드릴링 공구에 이상적입니다.
이러한 파이프는 공정 산업에서 널리 사용됩니다. ASTM 및 ASME 규격은 파이프의 외형은 다르지만 재질 등급은 동일합니다. 예:
ASME 및 ASTM 코드의 재료 구성 및 특성은 명칭만 다를 뿐 동일합니다. ASTM A 106 Gr A의 인장 강도는 330 MPa, ASTM A 106 Gr B는 415 MPa, ASTM A 106 Gr C는 485 MPa입니다. 가장 일반적으로 사용되는 탄소강관은 ASTM A 106 Gr B입니다. ASTM A 106 Gr A(330 MPa)의 대안으로 ASTM A 53(용융 아연 도금 또는 라인 파이프)이 있으며, 이 또한 탄소강관에 널리 사용되는 등급입니다. ASTM A 53 파이프는 두 가지 등급으로 제공됩니다.
ASTM A 53 파이프는 E형(ERW - 저항 용접), F형(로 및 맞대기 용접), S형(무이음 용접)의 세 가지 유형으로 나뉩니다. E형에는 ASTM A 53 Gr A와 ASTM A 53 Gr B 모두 사용 가능하며, F형에는 ASTM A 53 Gr A만 사용 가능하고, S형에는 ASTM A 53 Gr A와 ASTM A 53 Gr B 모두 사용 가능합니다. ASTM A 53 Gr A 파이프의 인장 강도는 ASTM A 106 Gr A와 유사한 330 MPa입니다. ASTM A 53 Gr B 파이프의 인장 강도는 ASTM A 106 Gr B와 유사한 415 MPa입니다. 이 규격은 공정 산업에서 널리 사용되는 탄소강 파이프를 포괄합니다.
가공 산업에서 가장 많이 사용되는 스테인리스강 파이프는 오스테나이트 스테인리스강입니다. 오스테나이트 스테인리스강의 가장 중요한 특징은 비자성 또는 상자성이라는 점입니다. 오스테나이트 스테인리스강의 세 가지 중요한 규격은 다음과 같습니다.
이 규격에는 18가지 등급이 있으며, 그중 304L이 가장 일반적으로 사용됩니다. 내식성이 뛰어난 316L도 널리 사용됩니다. ASTM A 312(ASME SA 312) 규격은 직경 8인치 이하의 파이프에 적용됩니다. 등급 앞에 붙는 "L"은 탄소 함량이 낮아 용접성이 우수함을 나타냅니다.
이 규격은 대구경 용접관에 적용됩니다. 이 규격에서 다루는 배관 규격은 Schedule 5S 및 Schedule 10입니다.
오스테나이트계 스테인리스강의 용접성 – 오스테나이트계 스테인리스강은 페라이트계 또는 마르텐사이트계 스테인리스강보다 열팽창률이 높습니다. 오스테나이트계 스테인리스강은 열팽창 계수가 높고 열전도율이 낮아 용접 시 변형이나 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 또한, 응고 및 액상 균열이 발생하기 쉽습니다. 따라서 용접봉 및 용접 공정을 선택할 때 각별한 주의가 필요합니다. 순수 오스테나이트계 스테인리스강 또는 페라이트 함량이 낮은 용접에는 서브머지드 아크 용접(SAW)을 권장하지 않습니다. 부록 1의 표는 모재(오스테나이트계 스테인리스강)에 따라 적절한 용접봉 또는 전극을 선택하는 데 도움이 되는 지침입니다.
크롬 몰리브덴 튜브는 고온에서도 인장 강도가 변하지 않기 때문에 고온 서비스 라인에 적합합니다. 이 튜브는 발전소, 열교환기 등에 사용됩니다. 이 튜브는 ASTM A 335 규격에 따라 여러 등급으로 제공됩니다.
주철관은 소방, 배수, 하수, 중하중(하중 미만) 지하 배관 및 기타 서비스에 사용됩니다. 주철관의 등급은 다음과 같습니다.
연성 주철관은 소방 설비용 지하 배관에 사용됩니다. 뒤르(Dürr) 파이프는 규소 성분으로 인해 경도가 높습니다. 이러한 파이프는 내산성이 뛰어나 상업용 산성 환경 및 산성 폐수를 배출하는 수처리 시설에 사용됩니다.
니르말 수렌드란 메논은 2005년 인도 타밀나두의 안나 대학교에서 기계공학 학사 학위를, 2010년 싱가포르 국립대학교에서 프로젝트 관리 석사 학위를 취득했습니다. 현재 석유/가스/석유화학 산업 분야에 종사하고 있으며, 루이지애나 남서부의 LNG 액화 프로젝트 현장 엔지니어로 근무하고 있습니다. 프로젝트 수행 과정에서 그는 LNG 액화 시설의 배관 시스템 청소 및 손실 방지 분야에 관심을 가지고 있습니다.
아시쉬는 공학 학사 학위를 소지하고 있으며 엔지니어링, 품질 보증/품질 관리, 공급업체 자격 심사/모니터링, 조달, 검사 자원 계획, 용접, 제작, 건설 및 하도급 분야에서 20년 이상의 풍부한 경력을 보유하고 있습니다.
석유 및 가스 시추 작업은 종종 기업 본사에서 멀리 떨어진 외딴 지역에 위치합니다. 이제는 사실상 어디에서든 펌프 작동을 모니터링하고, 지진 데이터를 정리 및 분석하고, 전 세계 직원들의 위치를 ​​추적할 수 있습니다. 직원들이 사무실에 있든 출장 중이든, 인터넷과 관련 애플리케이션은 이전보다 훨씬 더 원활한 다방향 정보 흐름과 관리를 가능하게 합니다.
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