FTZ

기술기준 2.2 보일러 및 부속설비

제2장  보일러 및 부속설비

제4조 (보일러 및 부속설비의 재료)

① 기술기준 제73조에서 “안전한 화학적 성분 및 기계적 강도를 가지는 것”이란 용접성, 인장강도, 연성, 인성 및 경도 등이 동등 이상의 것을 말하며, 보일러에 적합한 재료는 제5조부터 제9조까지 만족하는 것을 말한다.

② 기술기준 제73조에서 규정하는 “압력을 받는 부분”은 용기 및 관의 내면에 0.1MPa을 초과하는 압력을 받는 부분을 말한다.

③ 1.1 MPa 및/또는 온도 120℃를 초과하는 고온수 보일러

제5조 (재료사용의 일반)

① 압력으로 인한 응력을 받고 있는 재료는 달리 허용된 것을 제외하고는 KS B 6750 부표 1 및 ASME Sec Ⅱ, Part D 1A, 1B의 것으로 하여야 하며, 재료는 응력값이 제한되는 곳 이상의 온도에서 사용되어서는 아니된다.

② 이 판단기준에서 규정하는 재료는 특별히 규정하지 않는 한 제작방법에 대해서는 제한받지 않는다.

③ 보일러 제조 기술의 발달에 의해 재료기술기준에 명기되어 있지 않은 재료를 사용할 필요가 있을 때에는 별도의 적절한 인증절차를 거쳐 사용할 수 있다. 이 경우 보일러 제조자는 주문자와 협의하고 또한 그 재료는 시방에 합격한 것이어야 한다.

④ 재료의 치수 허용차 및 무게 허용차는 각 재료의 규격에 따르지만 벽두께는 최소두께보다 작아서는 아니 된다. 다만, 강판인 경우 실제두께가 최소두께에 미치지 않는 것이어도 실제두께와 최소두께의 차이가 0.3mm 이내의 것은 사용할 수 있다.

⑤ 탄소 함량이 0.35 %를 초과하는 탄소강 또는 합금강은 용접 설계·제작에 사용하지 않아야 하며, 산소 절단 또는 다른 가열 절단 공정으로 가공하지 않아야 한다.

⑥ 오스테나이트 계 합금강의 사용은 정상운전 중 수증기와 접촉되는 보일러 압력부품에 대해서만 허용되며, 일반적인 용도에서 물과 접촉되는 보일러 압력부품의 경우 오스테나이트 계 합금강은 사용하여서는 아니 된다.

⑦ P-번호 15E, 그룹 1 재료

  1. 제조공정중이거나 용접부가 없는 부품의 일부로 설치되는 중에 800℃(1,470℉)를 초과하면, 다음 중 한 가지 조치를 수행하여야 한다.
    1. 가. 부품은 재료규격요건에 따라 전체적으로 재 오스테나이트화하고 재 템퍼링 하여야 한다.
    2. 나. 국부적인 가열에 의해 형성된 열영향부를 포함하여 800℃(1,470℉)를 초과하여 가열된 부품 부위는 교체하거나 제거하고 규격요건에 따라 재 오스테나이트화 하고 재 템퍼링 된 부품으로 대체되어야 한다.
    3. 다. 설계온도에서 사용되는 허용응력이 ASME Section II, Part D, Table 1A  Gr-9(예, SA-213 T9, SA-335 P9, 또는 동등 재료규격)에서 제공하는 값 이하일 경우, 800℃(1,470℉)를 초과하여 가열된 부품 부위를 재료규격요건에 따라 재 템퍼링 한 경우, 위에서 규정한 요건은 면제할 수 있다.
  2. 제조공정중이거나 용접부가 부품의 일부로 설치되는 중에 785 ℃(1,445 ℉)를 초과하여 가열되면, P-번호 15E, 그룹 1 재료는 용접기술기준의 판단기준 제31조 제2항 4.1.(3) 및 (4)에서 요구될 때 재열처리하여야 한다.

제6조 (판재)

압력을 받는 보일러의 모든 부품에 대한 강판은, 화염 또는 연소생성물의 노출여부에 관계없이, 아래 표 1의 재료규격중 하나를 사용하여야 한다. 다만, KS 재료를 사용하는 경우에는 별표 3의 대비표에 따라 사용할 수 있다.

[표 1] 판재 규격

규격번호규 격 명
SA-204Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Molybdenum(압력용기용 몰리브덴 합금강판)
SA-240 (405 계열 만)Pressure Vessel Plates, Alloy Steel(Ferritic Stainless), Chromium [압력용기용 크롬 합금강판(페라이트계 스테인리스강)]
SA-285Pressure Vessel Plates, Carbon steel, Low- and Intermediate- Tensile Strength (압력용기용 저, 중 인장강도 탄소강판)
 SA-299Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, Manganese-Silicon (압력용기용 망간-규소 탄소강판)
 SA-302Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Manganese-Molybdenum and Manganese-Molybdenum-Nickel (압력용기용 망간-몰리브덴 및 망간-몰리브덴-니켈 합금강판)
 SA-387Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium-Molybdenum  (압력용기용 크롬-몰리브덴 합금강판)
 SA-515Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Intermediate- and higher- Temperature Service(압력용기용 중, 고온 탄소강판)
 SA-516Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Moderate- and Lower- Temperature Service (압력용기용 중, 저온 탄소 강판)
 SA/AS-1548Fine Grained, Weldable Steel Plates for Pressure Equipment(미세결정립 용접성 압력용기용 강판)
SA/EN-10028-2Flat Products Made of Steels for Pressure Purposes(압력용 강으로 제조된 강판)
SA/GB 713Steel Plates for Boilers and Pressures Vessels(보일러 및 압력용기용 강판)
SA/JIS G 3118Carbon Steel Plates for Pressure Vessel For  Intermediate and Moderate Temperat ure Servi ce (압력용기용 중온 탄소강판)

제7조 (관, 튜브 및 압력부품)

① 보일러 부품은 표 2의 재료를 사용하여야 하며, 관류 보일러(once-through boiler)의 보일러 부품은 표 2, 표 2.1에 열거한 재료를 사용하여야 한다. 다만, KS 재료를 사용하는 경우에는 별표 3의 대비표에 따라 사용할 수 있다.

  1. 원격 수위감지 장치용 연결 파이프, 튜브 및 압력부에 사용하는 재료는 표2 또는 아래 표 2.2 재료규격 중 하나에 따라야 한다.

② 과열기 부품은 표 2 또는 표 3에 열거한 재료규격 중 하나를 사용하여야 한다. 다만, KS 재료를 사용하는 경우에는 별표 3의 대비표에 따라 사용할 수 있다.

③ 전기저항용접(Electric Resistance Welding, ERW) 제품은 내압용 부품의 경우 최대 두께를 13㎜로 제한한다. 외압용 부품의 경우, ERW 제품은 최대 두께 13㎜ 및 최대 파이프 크기 DN 600으로 제한한다.

④ 이 기준에 허용된 다른 재료 이외에도 아래의 티타늄 합금 중 한 가지로 부품이 제작될  수도 있다.

  1. SB-265, 티타늄 및 티타늄 스트립, 시트 및 합금판
  2. SB-338, 용접 및 이음매 없는 티타늄 및 티타늄 합금 응축기와 열교환기 튜브
  3. SB-348, 티타늄 및 티타늄 합금 바와 빌렛
  4. SB-861, 이음매 없는 티타늄 및 티타늄합금 관
  5. SB-862, 용접된 티타늄 및 티타늄합금 관 

[표 2] 보일러 부품 재료규격

규격번호규 격 명
SA-53Welded and Seamless Steel Pipe (excluding galvanized) [용접 및 이음매 없는 강관(아연도금강관 제외)]
SA-105Forgings, Carbon Steel, for Piping Components (배관 부품용 탄소강 단조품)
SA-106Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service (고온용 이음매 없는 탄소강관)
SA-178Electric-Resistance-Welded Carbon Steel Boiler Tubes  [전기저항용접 탄소강 보일러 튜브]
SA-181Forged or Rolled Steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for General Service(일반용 단조 또는 압연 강관 플랜지, 플랜지붙이 관이음쇠와 밸브 및 부품)
SA-182Forged or Rolled Alloy-steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for High-Temperature Service (ferritic only) [고온용 단조 및 압연 합금강 관 플랜지, 단조 관이음쇠와 밸브 및 부품(페라이트계만 허용)]
SA-192Seamless Carbon Steel Boiler Tubes for High Pressure Service (고압용 이음매 없는 탄소강 보일러 튜브)
SA-209Seamless Carbon-Molybdenum Alloy-Steel Boiler and Superheater Tubes(이음매 없는 탄소-몰리브덴 합금강 보일러 및 과열기 튜브)
SA-210Seamless Medium Carbon Steel boiler and Superheater Tubes (이음매 없는 중탄소강 보일러 및 과열기 튜브)
SA-213Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater and Heat Exchanger Tubes (ferritic only) [이음매 없는 페이라트계 및 오스테나이트계 합금강 보일러, 과열기 및 열교환기 튜브(페라이트계 만 허용)
SA-216Carbon Steel Castings Suitable for Fusion Welding for High-Temperature Service(고온용 용융 용접 탄소강 주조품)
SA-217Alloy-Steel Castings for Pressure-Containing Parts Suitable for High-Temperature Service (고온 압력유지부품용 합금강 주조품)
SA-234Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Moderate and Elevated Temperatures(중온 및 고온용 단련 탄소강 및 합금강의 배관 이음쇠)
SA-250Electric-Resistance-Welded Ferritic Alloy Steel Boiler and Superheater Tubes (전기저항용접 페라이트계 합금강 보일러 및 과열기 튜브)
SA-266Carbon Steel Seamless Drum Forgings (이음매 없는 탄소강 드럼 단조품)
SA-268Seamless and Welded Ferritic Stainless Steel Tubing for General Service(일반용 용접 및 이음매 없는 페라이트계 스테인리스강 튜브)
SA- 333저온용 탄소강 및 이음매 없는 합금강 및 용접 파이프
SA-335Seamless Ferritic Alloy Steel Pipe for High-Temperature Service (고온용 이음매 없는 페라이트계 합금강관)
SA-336Alloy Steel Seamless Drum Forgings (ferritic only) [이음매 없는 합금강 드럼 단조품 (페라이트계만 허용)
SA-423Seamless and Electric Welded Low Alloy Steel Tubes (전기용접 및 이음매 없는 저합금강 튜브)
SA-660Centrifugally Cast Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service (고온용 원심주조 탄소강관)
SA-731Seamless, Welded Ferritic, and Martensitic Stainless Steel Pipe (이음매 없는, 용접 페라이트계 및 마르텐사이트계 스테인리스강관)
SA/EN 10216-2Seamless Steel Tubes for Pressure Purpose:  Technical Delivery Conditions for Non-Alloy and Alloy Steel Tubes with Specified Elevated Temperature Properties (압력용 이음매 없는 강재 튜브 : 규정고온성질을 가진 비합금 및 합금강 튜브에 대한 기술적 공급조건)
SA/EN 10222-2Steel Forgings for Pressure Purpose : Ferritic and Martensitic Steels with Specified Elevated Temperature Properties (압력용 강재 단조품 : 규정고온성질을 가진 페라이트 강 및 마르텐사이트 강)

[표 2.1] 관류보일러용 재료규격

규격번호규 격 명
SB-407Nickel-Iron-Chromium Alloy Seamless Pipe and Tube (이음매 없는 니켈-철-크롬 합금강관 및 튜브)
SB-408Nickel-Iron-Chromium Alloy Rod and Bar (니켈-철-크롬 합금 로드 및 바)
SB-409Nickel-Iron-Chromium Alloy Plate, Sheet, and Strip (니켈-철-크롬 합금판, 시트 및 스트립)
SB-423Nickel-Iron-Chromium-Molybdenum Seamless Pipe and Tube (이음매 없는 니켈-철-크롬-몰리브덴 관 및 튜브)
SB-424Nickel-Iron-Chromium-Copper Alloy Plate, Sheet, and Strip (니켈-철-크롬-동(Cu) 합금판, 시트 및 스트립)
SB-425Nickel-Iron-Chromium-Copper Alloy Rod and Bar (니켈-철-크롬-동(Cu) 합금 로드 및 바)
SB-515Welded Nickel-Iron-Chromium Alloy Tubes (용접 니켈-철-크롬 합금 튜브)
SB-564Nickel Alloy Forgings (니켈 합금 단조품)

[표 2.2] 원격 수위감지 장치용 재료규격

규격번호규 격 명
SA 213Seamless Ferritic, Austenitic, and Alloy Steel Boiler, Superheater, and Heat Exchanger Tubes (보일러, 과열기, 및 열교환기용 이음매 없는 페라이트계 및 오스테나이트계 합금강 튜브)
SA 312 Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipe 용접 및 이음매 없는 오스테나이트 스테인리스강 관)
SA 163 Seamless Nickel and Nickel Alloy Condenser and Heat Exchanger Tubes (이음매 없는 니켈 및 니켈합금 복수기 및 열교환기용 튜브)
SA 167 Nickel-Chrome-Iron Alloys Seamless Pipe and Tube (니켈-크롬-철 합금(UNS N06600, N06601, N06690, N06025, N06045) 이음매 없는 관 및 튜브)
SA 407 Nickel-Chrome-Iron Alloy Seamless Pipe and Tube (니켈-철-크롬 합금 이음매 없는 관 및 튜브)
SA 423 Nickel-Iron-Chrome-Molybdenum Seamless Pipe and Tube (니켈-철-크롬-몰리브덴 이음매 없는 관 및 튜브)
SA 515Welded Nickel-Iron-Chrome Alloy Tubes (니켈-철-크롬 합금 용접 튜브)
SA 516 Welded Nickel-Chrome-Iron Alloy Tubes (니켈-크롬-철 합금(UNS N06600, UNS N06025, UNS N06045) 용접 튜브)
SA 517Welded Nickel-Chrome-Iron Alloy Pip (니켈-크롬-철 합금(UNS N06600, UNS N06025, UNS N06045) 용접 관)
SA 619Welded Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Pipe (니켈 및 니켈- 코발트 합금 용접 관)
SA 622 Seamless Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Pipe (니켈 및  니켈- 코발트 합금 이음매 없는 관)
SA 626Welded Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Tube (니켈 및 니켈- 코발트 합금 용접 튜브)

[표 3] 과열기용 재료규격

규격번호규 격 명
SA-182Forged or Rolled Alloy-steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for High-Temperature Service (고온용 단조 및 압연 합금강관 플랜지, 단조 관이음쇠와 밸브 및 부품)
SA-213Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater and Heat Exchanger Tube(이음매 없는 페이라트계 및 오스테나이트계 합금강 보일러, 과열기 및 열교환기 튜브)
SA-240Stainless and Heat-Resisting Chromium and Chromium-Nickel Steel Plates, Sheet and Strip for Fusion-Welded Unfired Pressure Vessels  (용융 용접된 비연소 압력용기용 스테인리스 및 내열 크롬 및 크롬-니켈강판, 시트 및 스트립)
SA-249Welded Austenitic Steel Boiler, Superheater, Heat Exchanger, and Condenser Tubes (용접용 오스테나이트계 스테인리스강 보일러, 과열기, 열교환기 및 응축기 튜브)
SA-312Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipe (이음매 없는 용접용 오스테나이트계 스테인리스강관)
SA-351Ferritic and Austenitic Steel Castings for High-Temperature Service (고온용 페라이트계 및 오스테나이트계 스테인리스강 주조품)
SA-369Ferritic Alloy Steel Forged and Bored Pipe for High-Temperature Service(고온용 단조 및 보어 가공한 페라이트계 합금강관) 
SA-376Seamless Austenitic Steel Pipe for High-Temperature Central-Station Service (이음매 없는 고온 중앙 스테이션용 오스테나이트계 스테인리스강관)
SA-479Stainless and Heat-Resisting Steel Bars and Shapes for Use in Boilers and Other Pressure Vessels(보일러 및 기타 압력용기용 스테인리스 및 내열강 바 및 형강)
SA-965Alloy Steel Seamless Drum Forgings (이음매 없는 합금강 드럼 단조품)
SA/JIS G4303Specification for Stainless Steel Bars (스테인리스 바)
SB-163Seamless Nickel and Nickel Alloy Condenser and Heat Exchanger Tubes(이음매 없는 니켈 및 니켈 합금 응축기 및 열교환기 튜브)
SB-166Nickel-Chromium-Iron Alloys and Nickel-Chromium-Cobalt-Molybdenum Alloy Rod, Bar and Wire(니켈-크롬 철 합금 및 니켈-크롬-코발트-몰리브덴 합금 로드, 바 및 와이어)
SB-167Nickel-Chromium Iron Alloys Seamless Pipe and Tube(이음매 없는 니켈-크롬 철 합금관 및 튜브)
SB-168Nickel-Chromium-Iron Alloys and Nickel-Chromium-Cobalt-Molybdenum Alloy Plate, Sheet, and Strip(니켈-크롬-철 합금 및 니켈-크롬-코발트-몰리브덴 합금판, 시트 및 스트립)
SB-366Factory-Made Wrought Nickel and Nickel Alloy Fittings (공장 제조 단련 니켈 및 니켈 합금 관이음쇠)
SB-435N06002, W06230, and R30556 Plate, Sheet, and Strip (N06002, W09230, 및 R30556 판, 시트, 및 스트립)
SB-443N066625 판, 박판 및 스트립
SB-444N066625 파이프 및 튜브
SB-446N066625 로드 및 바
SB-462부식환경, 고온용 단조 또는 압엽 합금 파이프 플랜지, 단조피팅, 밸브 및 부품
SB 511 Nickel-Iron-Chromium-Silicon Alloy Bars and Shapes (니켈-철-크롬-실리콘 바)
SB-516Welded Nickel-Chromium-Iron Alloy Tubes (용접 니켈-크롬-철 합금, UNS N06025 및 UNS N06045 튜브)
SB-517Welded Nickel-Chromium-Iron Alloy (용접 니켈-크롬-철 합금, UNS N06025 및 UNS N06045 관)
SB 535 Nickel-Iron-Chromium-Silicon Alloys Seamless Pipe and Tube (니켈-철-크롬-실리콘 합금 심레스 파이프 및 튜브)
SB 536Nickel-Iron-Chromium-Silicon Alloys Plate, Sheet, and Strip(니켈-철-크롬-실리콘 합금 판, 박판 및 스트립)
SB-572Nickel-Molybdenum-Chromium-Iron Alloy Rod(니켈-몰리브덴-크롬-철합금 봉)
SB-574Low Carbon Nickel-Molybdenum-Chromium Alloy Rod(저탄소 니켈-몰리브덴-크롬-합금봉)
SB-575Low Carbon Nickel-Molybdenum-Chromium Alloy Plate, Sheet and Strip(저탄소 니켈-몰리브덴-크롬 합금 판, 시트와 스트립)
SB-619Welded Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Pipe(용접용 니켈 및 니켈-코발트 합금 관)
SB-622Seamless Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Pipe and Tube (이음매 없는 니켈 및 니켈-코발트 합금관 및 튜브)
SB-626Welded Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Tube(용접용 니켈 및 니켈-코발트 합금 튜브)

제8조 (단조품)

① SA-266 탄소강 및 SA-336 합금강으로 제조되는 경우, 이음매 없는 드럼 단강품은 보일러의 모든 부품에 사용할 수 있다.

② 단조 플랜지, 관이음쇠(fittings), 노즐, 밸브 및 보일러의 기타 압력부품은 제7조에서 열거한 단조품 재료규격 중 하나를 사용하여야 한다.

③ 드럼(drum), 동체(shell) 또는 돔(dome)은 사용재료가 이 기준의 요건에 따른다면 이음매 없는 인발 구조로 할 수 있다.

제9조 (주조품)

① 보일러용기 및 용기부품의 제작에 사용되는 주조재는 제7조에 열거한 재료규격 중 하나를 사용하여야 하며, 최대허용응력값은 주철을 제외하고 모든 주조재에 대해 해당 주조품질계수를 곱하여야 한다.

1. 주강품이 해당 재료에 대한 재료규격의 최소요건에 의해서만 검사되는 경우에는 80% 이하의 품질계수를 적용하여야 한다. 다만 주강품이 다음의 요건을 만족하는 경우, 100% 이하의 품질계수를 적용할 수 있다.

가. 부속서 4(ASME B 16.5)를 따르는 강 플랜지 및 이음쇠와 부속서 11(ASME B 16.34)을 따르는 밸브 이외에, 몸체의 공칭두께가 114㎜(41/2 in.) 이하인 모든 주강품을 다음과 같이 검사하는 경우

(1) 모든 게이트(gate)의 접속부, 라이저(riser) 및 단면 또는 방향의 급격한 변화부 및 용접 끝단 가공부를 포함한 모든 중요한 부위는 “발전설비 용접 기술기준의 판단기준 부록1” 에 따라 방사선투과시험을 하여야 한다. 또한 방사선 투과 사진은 단면 두께에 따라 부속서 16(ASTM E-446) [벽두께 51㎜(2in.) 이하 주강품의 참고 방사선투과사진 표준] 및 부속서14 (ASTM E-186)[벽두께 51㎜～114㎜(2∼41/2 in.) 주강품의 참고 방사선투과사진 표준]의 요건을 만족하여야 한다. 100% 품질계수 적용 허용 중요도 수준은 다음과 같다.

ASTM E-446의 적용(두께 51㎜(2in.) 이하의 주강품)

불완전부 분류중요도 수준
불완전부 분류두께 25㎜(1in.)이하두께 25㎜(1in.) 초과
A B C(종류 1, 2, 3 및 4) D, E, F, G1 2 1 –2 3 3 –

ASTM E-186의 적용(두께 51㎜～114㎜(2∼41/2 in.)의 주강품)

불완전부 분류중요도 수준
A 및 B, C의 종류 1 및 2 C의 종류 3 D, E 및 F2 3 기준 없음

(2) 개스킷 자리 가공표면을 포함하여 각 주강품의 모든 표면은 열처리후에 아래(가)에 따른 자분탐상시험을 하거나 (나)에 따른 침투탐상시험을 실시하여야 한다.

(가) 자분탐상시험 방법은 “발전설비 용접 기술기준의 판단기준 부록3”을 따라야 한다. ASTM E-125, Standard Reference Photo graphs for Magne -tic Particle Indications on Ferrous Castings(철 주조품 자분지시에 대한 표준대비사진) 의 종류Ⅰ의 등급 1, 종류 Ⅱ의 등급 2 및 종류 Ⅲ의 등급 3을 초과하고, 종류 Ⅳ 및 Ⅴ의 등급 1을 초과하는 자분지시 요인이 되는 불완전부는 불합격으로 한다.

(나) 침투탐상시험 방법은 “발전설비 용접 기술기준의 판단기준 부록4”를 따라야 한다. 침투탐상시험에서 판정되는 표면지시가 다음의 조건을 초과한다면 불합격으로 한다.

(a) 모든 균열(crack) 및 열간 터짐(hot tear)

(b) 직사각형의 면적이 38㎜ × 150㎜(11/2in. × 6in.) 또는 지름이 89㎜(31/2in.) 이하인 원형면적 내에 (a)의 불연속부 이외에 6개를 초과하는 선형지시의 모든 그룹, 이러한 면적은 평가하는 지시와 관련하여 가장 불리한 위치에서 취하여야 한다.

(c) 기타 선형지시로 두께가 19㎜(3/4 in.) 이하인 경우 길이가 6㎜를 초과하는 것, 두께가 19㎜(3/4 in.) 초과～57㎜(21/4 in.) 이하인 경우 길이가 두께의 ⅓ 초과하는 것 및 두께가 57㎜(2 1/4in.) 초과한 경우 길이가 19㎜(3/4in.)를 초과하는 것(긴 쪽 지시의 길이이상 서로 떨어진 허용 가능한 선상 지시는 합격으로 한다.)

(d) 5㎜(3/16 in.)초과하는 모든 비선형 불완전부 지시

(3) 특별한 설계로 두 개 이상의 주강품을 생산하는 경우, 처음 5개의 주강품은 위에서와 같이 각각 검사하여야 한다. 5개를 초과하는 주강품을 생산하는 경우, 매 5개의 추가 주강품 을 대표하기 위해 처음 5개 주강품에 하나의 주강품을 추가하여 검사가 실시되어야 한다. 이러한 추가 주강품이 불합격으로 판명된다면, 그 그룹에 있는 나머지 주강품 각각을 검사 하여야 한다.

(4) 모재를 검사한 후 불완전부를 제거하거나 허용 가능한 크기로 줄이기 위해 주강품을 용접으로 수리한 후 (1) 및 (2)에서 허용하는 최대치를 초과하는 지시는 불합격으로 한다. 완전히 수리된 것은 처음 검사에 사용된 것과 동일한 방법으로 재검사를 받아야하고 수리된 주강품은 용접후열처리를 하여야 한다. 

(5) 모든 용접은 “용접 기술기준의 판단기준”에 따라 인정된 용접절차서를 사용하여 실시하여야 한다. 절차서 인정은 동일한 재료규격의 주조재 시험편으로 실시하여야 하고, 용접 전․후 실제 작업에 적용되는 것과 동일한 열처리를 실시하여야 한다. 이러한 용접을 실시하는 모든 용접사 및 자동용접사는 “용접 기술기준의 판단기준”에 따라 인정되어야 한다.

나. 몸체의 공칭두께가 114㎜(41/2 in.)를 초과하는 모든 주강품은 아래(1) 또는 위 가(5)에 따라 검사하여야 한다.

(1) 개스킷 자리 가공표면을 포함하여 각 주강품의 모든 표면은 열처리 후에 위 가(2)(가) 에 따른 자분탐상시험을 하거나 가(2)(나)에 따른 침투탐상시험을 하여야 한다.

(2) 주강품의 모든 부품은 완전방사선투과시험을 하여야 하며 방사선투과사진은 부속서15 (ASTM E-280, [벽두께 114㎜～305㎜(41/2 in. ∼ 12 in.)주강품의 참고 방사선투과사진 표준]의 요건에 만족 하여야 한다. 100%의 품질계수에 대한 최대 허용중요도 수준은 다음과 같다.

불완전부 분류중요도 수준
A 및 B, C의 종류 1, 2 및 3 D, E 및 F2 기준 없음

(3) 나(1) 및 나(2)에서 허용하는 최대치를 초과하는 모든 지시는 불합격이다. 불완전부를 제거하거나 허용 가능한 크기로 줄이기 위해 모재를 자분탐상시험 및 침투탐상시험을 한 후 주강품을 용접으로 수리할 수 있다.

(4) 25㎜(1”) 또는 단면 두께의 20% 중 작은 값을 초과하는 깊이의 모든 용접 수리부는 나(2)에 따라 방사선투과시험을 실시하여야 하고 최종 용접표면은 자분탐상시험 및 침투탐상시험을 실시하여야 한다. 25㎜(1”) 또는 단면 두께의 20% 중 작은 값 미만인 깊이의 모든 용접 수리부와 효과적으로 방사선투과시험을 실시할 수 없는 모든 용접 수리부는 첫 번째 용접층(layer), 매 6㎜(1/4”)의 용착 용접금속 두께 및 최종 용접부 표면에 대해 자분탐상시험 또는 침투탐상시험을 실시하여야 한다. 최종 용접 표면의 자분탐상시험 또는 침투탐상시험은 용접후열처리 후에 실시하여야 한다.

(5) 수리용접이 주강품의 열처리 후에 실시되는 경우, 주강품은 용접후열처리를 하여야 한다.

(6) 모든 용접은 “발전설비 용접 기술기준의 판단기준”에 따라 인정된 용접절차서를 사용하여 실시하여야 한다. 절차서인정은 동일한 재료규격의 주조재 시험편으로 실시하여야 하고, 용접 전․후 실제 작업에 적용되는것과 동일한 열처리를 실시하여야 한다.

② 주철은 압력 또는 온도에 관계없이 보일러에 직접 부착되는 노즐 또는 플랜지용으로 사용하여서는 아니 된다.

1. SA-278에 명시된 주철, 즉, 압력유지부품용 회주철은 압력이 1.7 ㎫ 이하에서 수증기 온도가 230℃를 초과하지 않는다면, 관 이음쇠, 수주, 밸브 및 밸브 덮개와 같은 압력을 받는 보일러 및 과열기의 연결부에 사용할 수 있다. 

③ 구상흑연주철 SA-395에 명시된 구상흑연 주철은 압력이 2.5 ㎫ 이하에서 수증기 온도가 230℃를 초과하지 않는다면, 관이음쇠, 수주, 밸브 및 밸브 덮개와 같은 압력을 받는 보일러 및 과열기의 연결부에 사용할 수 있다. 

제10조 (재료의 허용응력)

① 기술기준 제74조에서 규정하는 재료의 “허용응력”가운데 최대 허용인장응력은 KS B 6750 부표 1 및 ASME Sec Ⅱ, Part D 1A, 1B에서 규정하는 값으로 한다. 

② 용접이음부 강도 감소계수

       높은 온도에서, 용접이음부의 장기 강도(long-term strength)는 모재의 장기   강도보다 낮을 수 있다. 아래표에 크리프 영역에서 운전하는 부품의 요구    두께를 결정하는데 있어 이러한 낮아진 장기강도의 계산에 사용되는 용접이음부 강도감소계수(w)를 규정하였다. 이 계수는 길이방향 맞대기 용접이 있는 원통체 설계에, 그리고 용접이음 세그먼트로 구성된 반구형 경판이나 기타 다른 구형부품에 적용하여야 한다.

[표] 길이방향 용접(Longitudinal Seam Weld)으로 제작되는 기기의 최대 허용 사용압력 또는 최대 요구두께를 계산할 때 적용되는 용접이음부 강도감소계수 

온도, ℃371399427454482510538566593621649677704732760788816843871899
온도, ℉7007508008509009501,0001,0501,1001,1501,2001,2501,3001,3501,4001,4501,500155016001650
강 종용접 이음부 강도 감소계수[주 (1) ～ (6)]
C-Mo 주 (7)……1.00NPNPNPNPNPNPNPNPNPNPNPNPNPNPNP NP NP 
Cr-Mo [주 (8)～(9)]……1.000.950.910.860.820.770.730.680.64NPNPNPNPNPNPNP NP NP 
CSEF(N+T) [주 (9)～(11)] ……………1.000.950.910.860.820.77NPNPNPNPNPNPNP NP NP 
CSEF(아임계)[주(9),(11), (12)] …………1.000.500.500.500.500.500.50NPNPNPNPNPNPNP NP NP 
오스테나이트계 스테인리스 강 및 합금 800H(N08810 및 N08811) [주 (13)～(14)] ……………1.000.950.910.860.820.770.730.680.640.590.550.50NP NP NP 
무용가재 용접(Autogenously welded) 오스테나이트계 스테인리스 강[주 (15)]……………1.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.00NP NP NP 
니켈기(Nickel based)합금                    
N06045 ……1.00 0.95 0.91 0.86 0.82 0.77 0.73 0.68 0.64- 0.59 0.55 0.50 0.50 0.50 0.50 NP NP NP 
N06600 ……1.00 0.95 0.91 0.86 0.82 0.77 0.73 0.68 0.64- NP NP NP NP NP NP NP NP NP 
N06690 ………1.00 0.95 0.91 0.86 0.82 0.77 0.73 0.68 NP NP NP NP NP NP NP NP NP 
N06601 …………1.00 0.95 0.91 0.86 0.82 0.77 0.73 0.68 0.64- 0.59 0.55 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 
N06025 ……………1.00 0.95 0.91 0.86 0.82 0.77 0.73 0.68 0.64- 0.59 0.55 0.50 0.50 0.50 0.50 
N10276 ……………1.00 0.95 NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP 
N06022 ………………1.00 0.95 0.91 0.86 0.82 0.77 NP NP NP NP NP NP NP NP 
N06230 ………………1.00 0.95 0.91 0.86 0.82 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 
N06625 ……………………1.00 NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP NP 
N06617(SAW 제외) [주 (16)]……………………1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 
N06617 (SAW) [주 (17)] ……………………1.00 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 
N07740 ……………………1.00 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 NP NP NP 
무용가재 용접 니켈기(Nickel based) 합금 [주 (15)] ……1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 

(1) 주의 : 상승된 온도에서 용접 이음부의 수명에 영향을 미치는 요소는 다양하며, 용접이음부 강도감소계수 표에서 이 모든 요소를 다룰 수는 없다. 예를 들어, 파이프의 진원도[예 : 길이방향 용접이음매의 첨두부위(peaking)로 부터의 편차 또는 용접 이음부에서의 오프셋같은 제작문제는 운전수명을 감소시킬 수 있는 응력증가를 유발할 수 있으며, 이러한 편차의 조정이 권고된다.

(2) NP = 허용되지 않음. 

(3) 탄소강 파이프와 튜브는 ②항 및 표 요건에서 면제된다.

(4) 크리프 지배범위에서 운전하는, 이 표에서 다루어지지 않는 재료에 대한 파이프에서의 길이방향 심용접은 허용되지 않는다. 이 표의 목적에 따라, 크리프 지배영역 온도범위는 관련된 기초재료에 대한 ASME Section II, Part D 설계 물성표 상에 기술된 T-note 온도에서 25℃(50℉)를 뺀 온도에서 시작하는 것으로 정의한다.

(5) 모든 용가재는 Cr-Mo 및 CSEF 재료에 대해 최저 탄소함량이 0.05%이어야 하고, 오스테나이트 계 스테인리스강에 대해서 최저 탄소함량은 0.04%이어야 한다.

(6) 용접 이음부 강도 감소계수(WSRFs)가 작성될 때 이러한 온도이하에서, 이 판단기준 규정에 의해 요구될 때 계수 w에 대한 값으로 1.0을 사용하여야한다. 그러나 이 표와 비고의 추가적인 규정은 적용하지 않는다.

(7) Cr-Mo 강은  ½Cr-½Mo, 1Cr-½Mo, 1¼Cr-½Mo-Si, 2¼Cr-1Mo, 3Cr-1Mo 및 5Cr-½Mo을 포함한다. 길이  방향용접은 합금에 대해 노멀라이징, 노멀라이징 및 템퍼링, 또는 적절한 아임계 용접후열처리를  수행하여야 한다.

(8) C-½Mo 강에 대한 길이방향 심 융접(Seam Fusion Weld) 건조는 허용되지 않는다.

(9) SAW 플럭스의 염기도지수 ≥ 1.0.

(10) N + T = 노멀라이징 + 템퍼링 후열처리. 

(11) 크립 강도 강화 페라이트 계(CSEF) 강은 등급 91, 92, 911, 122 및 23을 포함한다.

(12) subcrit. = 아임계 용접후열처리가 요구됨. 용접후열처리 면제는 허용되지 않는다. 용접후열처리 시간과 온도는 용접판단기준 제31조 요건을 만족하여야 한다. 또한 용접판단기준 제31조 ②항 8의 대체 용접후열처리 요건은 허용되지 않는다.

(13) 오스테나이트 계 스테인리스강의 특정 히트는, 특히 내템퍼링성(temper-resistant) 카바이드 및 탄화질소화물의 석출에 의해 크립강도가 강화된 등급은 높은 온도에서 운전하는 용접된 부품을 너무 빨리 손상시키는 용접 열영향부의 취성조건을 견딜 수 있게 한다. 용접부의 고용화 어닐링 열처리가 이러한 민감성을 완화시켜 준다.

(14) 대안으로 용접물이 용접후 고용화 어닐링이 수행될 때 다음 계수들을 재료와 용접재료(welding consumables)에 대한 용접이음부 강도감소계수로 사용할 수 있다.

온도, ℃510538566593621649677704732760788816
온도,℉ 9501,0001,0501,1001,1501,2001,2501,3001,3501,4001,4501,500
재  료용접강도 감소계수
SFA-5.22 EXXXT -G (16-8-2 chemistry), SFA 5.4E 16-8-2 및 SFA-5.9 ER 16-8-2 로 용접된 타입 304 스테인리스 강 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 ––––––
SFA-5.22 EXXXT -G (16-8-2 chemistry), SFA 5.4E 16-8-2, and SFA-5.9 ER 16-8-2로 용접된 타입 316 스테인리스 강 1.00 0.85 0.900.970.99 1.00 ––––––

(15) 816℃(1,500℉)까지의 오스테나이트계 스테인리스 강과 899℃(1,650℉)까지의 니켈기 합금의 무용가재 용접은, 제품이 재료규격에 따라 용접 후 고용화 어닐링하고 비파괴 전기저항시험(nondestructive electric examination)을 수행할 때, 816℃(1,500℉)까지 용접강도 감소계수가 1.00으로 지정된다.

(16) 무용가재 용접과 용가제를 사용한 SMAW, GTAW, GMAW

(17) 용가제를 사용한 SAW 용접

제11조 (보일러 및 부속설비의 구조) ① 기술기준 제74조에서 “안전한 것”이란 기술기준의 판단기준 제12조부터 제32조까지 규정한 구조로 되어 있고 제33조의 수압시험에 합격한 것을 말한다.

② 보일러 및 다른 압력부품의 설계는 아래의 설계요건을 만족하여야 한다.

 1. 압력을 받는 모든 보일러용 판재의 최소두께는 “전기보일러에 대한 요건”의 규정에 의해 제작되는 전기보일러를 제외하고 6㎜(¼ in.) 이상이어야 한다. 원통형 외부 동체 이외에 사용되는 스테이용 판재의 최소두께는 8㎜(5/16 in.) 이어야 한다. DN 125(NPS 5)를 초과하는 파이프가 압력을 받는 원통형 기기의 동체용 부품으로 판재 대신에 사용되는 경우, 그것의 최소벽두께는 6㎜(¼ in.) 이어야 한다.

 2. 재료규격에서 판두께를 0.3㎜(0.01 in.)까지 허용한다면 두께계산식으로 계산된 두께보다 0.3㎜(0.01 in.) 까지 얇은 판재는 이 규격에 따른 제작에 사용할 수 있다.

 3. 파이프 또는 튜브 재료는 이 규격의 해당 식으로 계산된 두께보다 얇게 주문해서는 아니 된다. 주문한 재료는 해당 파이프 또는 튜브의 재료규격에서 ASME Sec Ⅱ에 주어진 대로 허용된 제조상의 하한 공차를 감안하여야 한다.

③ 각각의 제작방법에 적용되는 규정을 따르고 보일러가 가장 엄격한 요건을 가진 제작방법으로 허용된 사용조건으로 제한된다면, 보일러 및 그 부품은 이 규격에 주어진 제작방법의 조합으로 설계되고 제작할 수 있다. 

   다만 이 규정은 설계에 있어서 가능한 모든 상세사항 규정을 포함하고 있는 것은 아니다. 상세 규정이 주어지지 않은 경우, 제조자는 규정에 따른 경우와 같은 정도의 안전성을 갖도록,  설계에 대한 상세사항을 마련해야 한다.

④ 오스테나이트 계 합금으로 제조된 압력유지부재의 냉간 성형 부위는 다음과 같은 조건인 경우에는 아래 표에 주어진 온도에서 두께 25 ㎜(1 in.)당 20분 또는 10분 중 더 긴 시간으로 열처리하여야 한다.

1. 최종성형온도가 아래 표에 주어진 최소열처리온도 이하인 경우

2. 설계금속온도 및 성형변형률이 아래 표에 제시한 한도를 초과한 경우의 성형 변형률은 다음과 같이 계산하여야 한다.

가. 판재로 성형한 원통 

나. 판재로 성형한 구형 또는 접시형 경판

다. 튜브 및 파이프 굽힘 부재

여기서 사용된 기호의 정의는 다음과 같다.

  = 관 또는 튜브의 중심선에 대한 호칭굽힘반지름

   = 성형후의 평균반지름

   = 성형전 평균반지름(평판의 경우 무한대)

   = 관 또는 튜브의 호칭바깥반지름

   = 성형전판재, 관 또는 튜브의호칭두께

3. 성형변형률을 ④항으로 계산할 수 없을 때, 제조자는 최대성형 변형률을 결정할 책임이 있다. 

4. 플래어, 스웨이지, 또는 업셋트는 응력의 크기에 관계없이 아래 표에 따라서 열처리하여야 한다.

[표]  냉간성형후 변형률 한도 및 열처리 요건

등급UNS No저온 범위의 한도고온 범위의 한도설계온도 및 성형변형률 한도가 초과될 때, 최소열처리온도, ℃(비고 2, 3)
등급UNS No설계온도의 경우성형 변형률 초과, %설계온도  초과, ℃성형 변형률 초과, %설계온도 및 성형변형률 한도가 초과될 때, 최소열처리온도, ℃(비고 2, 3)
등급UNS No초과, ℃이하, ℃
성형 변형률 초과, %설계온도 
초과, ℃성형 변형률 초과, %설계온도 및 성형변형률 한도가 초과될 때, 최소열처리온도, ℃(비고 2, 3)304 304H …. 304N 309S 310H 310SS30400 S30409 S30432 S30451 S30908 S31009 S31008580 580 540 580 580 580 580675 675 675 675 675 675 67520 20 15 15 20 20 20675 675 675 675 675 675 67510 10 10 10 10 10 101040 1040 1095 1040 1095 1095 1095
310HCbN 316 316H 316N 321 321H 347 347H 347HFG 348 348HS31042 S31600 S31609 S31651 S32100 S32109 S34700 S34709 S34710 S34800 S34809540 580 580 580 540 540 540 540 540 540 540675 675 675 675 675 675 675 675 675 675 67515 20 20 15 15(비고3) 15(비고3) 15 15 15 15 15675 675 675 675 675 675 675 675 675 675 67510 10 10 10 10 10 10 10 10 10 101095 1040 1040 1040 1040 1095 1040 1095 1180 1040 1175
230 600 601N06230 N06600 N06601595 580 580760 650 65015 20 20760 650 65010 10 101205 1040 1040
617 690 800 800H

C-22		N06617 N06690 N08800 N08810 N08811 S30815 N06022650 580 595 595 595 580 590760 650 675 675 675 675 67515 20 15 15 15 15 15760 649 675 675 675 675
10 10 10 10 10 10
1150 1040 980 1120 1150 1050 1120
비고 : 제시한 한도는 판재로 성형한 원통, 판재로 성형한 구형 또는 접시형 경판, 튜브 또는 관 굽힘부재의 경우이다. 성형변형률이 ④항으로 계산할 수 없을 때, 성형변형률 한도는 이 표에 열거한 값의 ½ 이어야 한다.      1. 열처리온도에서 냉각속도는 특별한 제약을 받지 않는다.      2. 최소열처리온도가 규정되어 있는 한, 열처리온도 범위는 최소 85℃ 이상[347, 347H, 348 및 348H의 경우140℃의 온도 범위]으로 제한하는 것이 바람직하다.      3. 바깥지름이 89㎜(3 ½ in.)미만인 튜브 또는 관의 단순굽힘의 경우, 이 한도는 20%이다.

⑤ 최대 허용사용압력은 이 기준에서 지정하는 허용응력값, 설계 규정 및 치수를 적용하여 결정된 압력이다(최대 허용사용압력이라는 용어가 이 규격에서 사용될 때마다, 게이지(gage) 압력 또는 kN/㎟ 단위로 대기압을 초과하는 압력을 말한다)

1. 제35조 규정을 만족하는 증기와 물의 경계선이 고정되지 않은 강제유동 증기발생기(관류형 보일러)를 제외하고, 어떤 보일러도 최대 허용사용압력 보다 높은 압력으로 작동되어서는 아니 된다. 단, 안전밸브나 압력방출밸브 또는 밸브들이 방출하고 있을 때는 예외이며, 이때에는 최대 허용사용압력에서 6%를 초과하지 않아야 한다.

2. 증기 및 수위가 고정되지 않은 강제순환 증기발생기에서, 물-증기 유동 경로를 따라 서로 다른 압력수준으로 압력부품을 설계하는 것이 허용된다. 모든 부품의 최대 허용사용압력은 그 부품이 받게 되는 압력 및 온도의 예상되는 최대 유지조건에 대해 제35조 ④항의 규정에서 요구되는 것 이상이어야 한다. 

⑥ 특별히 언급되지 않는 한 필요 최소두께를 계산할 때 정압수두로 인한 응력을 고려하여야 한다. 작동압력 또는 정압수두 이외의 요인으로 발생된 추가응력은 허용작동응력의 10%를 초과할 정도로 평균응력을 증가시킬 경우 그것도 고려하여야 한다. 추가응력의 요인은 기기 및 그 내용물의 무게와 지지방법 등이 포함된다.

⑦ ASME Sec Ⅱ, Part D의 표 1A 및 1B의 최대허용응력값은 압력부품의 필요최소두께 또는 최대 허용사용압력을 계산하기 위해 이 규격의 식에서 사용될 단위 응력이다(ASME Sec Ⅱ, Part D 참조). 

➇ 크리프 강도가 증강된 페라이트 합금으로 제조한 압력유지 구성부품의 냉간성형 부위는 아래표에 따라 열처리를 하여야 한다. 냉간 성형은 705℃(1,300 ℉) 미만의 온도에서 수행되어야하며 냉간성형 후 변형율은 위 ➃항 표에 따라 계산하여야 한다.

[표]  냉간 성형 후 변형 한계와 열처리 요건

등급UNS 번호보다 낮은 온도 범위에서 제한보다 높은 온도범위에서 제한설계온도와 성형변형 한계가 초과되었을 때 요구되는 열처리등급UNS
번호설계온도에 대해서성형 변형률다음을 초과하는 설계온도에 대해서성형 변형률설계온도와 성형변형 한계가 초과되었을 때 요구되는 열처리
등급UNS
번호초과이하
성형변형률다음을 초과하는 설계온도에 대해서성형
변형률설계온도와 성형변형 한계가 초과되었을 때 요구되는 열처리등급UNS
번호℃℉℃℉
성형
변형률℃℉성형 변형률설계온도와 성형변형 한계가 초과되었을 때 요구되는 열처리
91


K90901


540
540
(1,000)
(1,000)
600
600
(1,115)
(1,115)
>25%
>5～≤25%
600
600
(1,115)
(1,115)
>20%
>5～≤20%
노멀라이징 및 템퍼링[주(1)] 굽힘 후 열처리[주(2) -주(4)]

비고: 제시한 한계는 판재로 성형한 원통, 구형, 접시형 경판 및 튜브와 관의 굽힘부재의 경우이다. 성형변형율을 계산할 수 없을 경우 제한 값은 표 값의 1/2로 하여야 한다. 705℃(1300 ℉)이상에서 성형된 재료들과 냉간 압착, 플레어 또는 업셋 성형한 경우, 변형율의 크기와 관계없이 노멀라이징후 템퍼링이 요구된다.

주: (1) 노멀라이징과 템퍼링은 모재 재료 규격의 요건들에 따라서 실시하여야 하며, 국부적으로 실시하여서는 안 된다. 그 재료는 전체를 열처리하거나, 튜브나 구성부품으로부터 냉간 변형부위(변형되지 않은 부분으로의 천이부분 포함)를  절단해 따로 열처리를 하여야 한다.

 (2) 굽힘 후 열처리는 730℃ ∼ 775℃(1350℉ ~ 1425℉)에서 1 시간/25 mm(1 시간/in.) 또는 최소 30분 동안 실시하여야 한다. 그 대안으로는, 모재 재료 규격의 요건들에 따른 노멀라이징과 템퍼링을 실시할 수 있다. 

 (3) 설계온도가 600℃(1,115℉) 이하에서 5% 초과 25% 미만의 변형률을 가진 재료는 부품의 한 부분이 위에서 허용하는 처리온도를 초과하여 가열되면, 다음 중 하나의 조치를 취하여야 한다. 

(a) 그 구성부품의 전체를 다시 노멀라이징후 템퍼링을 하여야만 한다.

(b) 허용응력은 그 설계온도에서 등급 9 재료(즉, SA-213 T9, SA-335 P9 또는 동등한 재료 규격)에 대한 것 이어야 한다. 다만 최대유지온도를 초과하는 온도까지 가열된 부품이 위의 주(2)에서 요구하는 온도범위와 시간으로 최종 열처리를 하여야한다. 

 (4) 냉간 변형 한 재료의 일부를 길이방향으로 용접 하면, 용접 전 또는 후에 노멀라이징후 템퍼링을 하여야 한다. 이 노멀라이징과 템퍼링은 국부적으로 하여서는 안 된다.

⑨ 기술기준 제74조 2항에서 따라 보일러 및 부속설비에 대한 내진설계를 하는 경우에는 제160조부터 제162조까지의 규정에 따른다.

제12조 (내압을 받는 원통체의 두께) ① 배관, 튜브, 동체, 드럼 및 헤더(가장 취약한 부분의 강도를 기준함)의 두께는 다음 식을 사용하여 계산하여야 한다.  

    또는   

     또는   

비고1. E = 이음매 없는 원통 또는 용접된 원통의 경우 1.00, 또는 구멍간의 리거먼트 효율

비고2. C 값은 표 4와 같으며, 부식 또는 침식의 여유 값을 포함하는 것은 아니다.

[표 4]

나사붙이 관, mm(in.)C의 값,mm(in.)
 호칭지름 D ≤ 19 (3/4)1.65 (0.065) 
호칭지름 D > 19( 3/4)나사깊이 h 

비고 3. y = 표5의 값을 갖는 계수이며, 표에 열거한 온도간의 y값은 보간법으로 결정할 수 있다. 비철금속재료의 경우, y = 0.4.

[표 5]

구 분온도, ℃(℉)
구 분480 이하 (900)510 (950)540 (1,000)565 (1,050)595 (1,100)620 (1,150)650 (1,200)675 이상 (1,250)
페라이트강 오스테나이트강 800,801 800H, NO8801 825 N06230 N06022 N06025 N06045 N06600 N06601 N06625 N06690 617 합금 S318030.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.40.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.40.7 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.40.7 0.4 0.4 0.4 … 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.40.7 0.5 0.4 0.4 … 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.5 0.40.7 0.7 0.4 0.4 … 0.4 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 … 0.7 0.40.7 0.7 0.5 0.5 … 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 … 0.7 0.50.7 0.7 0.7 0.7 … 0.7 0.7 0.7 0.7 … …. … … 0.7

 ② 바깥지름 125㎜ 까지 클래드 강도를 포함시키지 않을 경우, 튜브 및 바이메탈튜브는다음 식을 사용하여 계산하여야 한다.

1. 클래드 강도를 포함시키는 경우에는 바이메탈 튜브에 대해서는 다음 식을 적용한다.

비고 1. 튜브의 최대허용응력값 S를 선택하는데 사용되는 금속의 온도는 예상되는 최대평균 벽온도 즉, 튜브의 외면온도 및 내면온도의 합을 2로 나눈 값 이상이어야 한다. 열을 흡수하지 않는 튜브의 경우, 금속온도는 튜브 내 유체의 온도로 하여도 좋지만 포화온도 보다 낮지 않아야 한다.

비고 2. e = 1.0㎜, 튜브시트에 확관된 튜브의 경우에 25㎜(1 in.)를 더한 시트의 길이와 최소한 같은 길이를 초과하는 경우, 단 다음의 경우는 예외이다.         

         = 0, 튜브 시트에 확관된 튜브의 경우에 25㎜(1 in.)를 더한 시트의 길이를 초과하는 튜브 끝단부의 두께가 표6의 값 이상인 경우

= 0, 헤더 및 드럼에 내력 용접된 튜브의 경우

[표 6]

튜브 바깥지름, mm(in.)튜브 두께,mm(in.)
32㎜(11/4) 이하 32㎜ (11/4)초과  50㎜(2) 이하 50㎜(2) 초과  75㎜(3) 이하 75㎜(3) 초과  100㎜(4) 이하 100㎜(4) 초과  125㎜(5) 이하2.41(0.095) 2.67(0.105) 3.05(0.120) 3.43(0.135) 3.81(0.150)

 ③ 동체의 두께가 동체의 안쪽 반지름의 1/2을 초과하는 경우, 원통형 단면의 보일러 부품에 대한 최대 허용사용압력은 다음의 식으로 계산하여야 한다.

  또는 

 ④ ①, ② 및 ③항에 사용된 기호의 정의는 다음과 같다.

t = 가장 취약한 동체 단에서 판의 최소 두께, ㎜

R = 가장 취약한 동체 단에서 안쪽 반지름, ㎜

Ro = 가장 취약한 동체 단에서 바깥쪽 반지름, ㎜

 = 최대 허용사용압력, ㎫

 = 원통의 바깥지름, ㎜ 

 = 길이방향 이음부의 효율 또는 구멍 사이의 리거먼트의 효율

= 이음매 없는 원통으로, 리거먼트가 있는 경우 제26조 및 제27조에 따른 리거먼트 효율

= w, 길이방향 용접 원통으로 리거먼트가 없는 경우 제26조에 따른 용접이음부 강도 감소계수길이방향 용접 원통으로 리거먼트가 있는 경우, 길이방향 용접 이음매가 리거먼트를 구성하는 구멍에 의해 관통하는 부위가 없을 경우, E는 w 또는 제26조 또는 제27조로부터의 리거먼트 효율중 보다 작은 쪽을 택하여야 한다. 만일 길이방향 용접 이음매 중 어느 한 부분이라도 리거먼트를 구성하는 구멍에 의해 관통된다면, E는 w에 리거먼트 효율을 곱한 값으로 한다.

 = KS B 6750 부표 1 및 ASME Sec Ⅱ, Part D 1A, 1B에 규정된 표에서 열거한 금속의 설계온도에서의 최대허용응력값, ㎫

 = 나사가공 및 구조적 안정성을 위한 최소허용공차, ㎜

 = 확관 튜브 끝단부에 대한 두께 계수

 = 온도계수

Sb = 클래드 강도를 포함시켜야 하는 바이메탈 튜브의 경우, ASME Sec.II Part D 표1A 및 1B 표에 있는 모재의 설계 온도에서 최대 허용 응력값

Sc = 클래드 강도를 포함시켜야 하는 바이메탈 튜브의 경우, ASME Sec.II Part D 표 1A 및 1B 있는 클래드 금속의 설계 온도에서 최대 허용 응력값

tb = 클래드 강도를 포함시켜야 하는 바이메탈 튜브에 대한 모재의 최소 요구 두께

tc = 클래드 강도를 포함시켜야 하는 바이메탈 튜브에 대한 클래드의 최소 요구 두께

tc´ = 클래드 강도를 포함시켜야 하는 바이메탈 튜브에 대한 강도 목적의 최소 유효 클래드 두께

w = 용접 이음부 강도 감소계수

제13조 (접시형 경판) ① 오목한 면에 내압을 받는 구멍이 없고 스테이로 지지되지 않는 접시형 경판의 두께는 그것이 구의 일부분인 경우에는 다음의 식으로 계산하여야 한다. 접시형경판의 구형부분에 국부적으로 얇은 부분이 있다면 요구두께는 아래식으로 구한 두께보다 적어도 된다.

1. 접시형 경판의 반지름은 경판의 플랜지 부분의 바깥지름을 초과하지 않아야 한다. 두 개의 반지름이 사용되는 경우, 더 큰 값이 위 식의 L값으로 취하여야 한다.

2. 구형의 일부분인 접시형 경판이 모든 치수에서 150㎜를 초과하는 플랜지붙이 맨홀 또는 출입구가 있는 경우, 두께는 위의 식으로 계산한 구멍 없는 경판에 대한 요구두께의 15% 이상이 되도록 증가시켜야 하지만. 어떠한 경우에도 구멍이 없는 경판에 대한 추가두께는 3㎜ 이상이어야 한다. 접시형 경판이 부착관에 의해 지지되는 플랜지붙이 구멍이 있는 경우, 구멍 없는 경판에 대한 두께의 증가는 필요하지 않다. 경판에 한 개 이상의 맨홀이 있는 경우, 이 식으로 계산한 두께의 구멍 간 최소 거리는 경판 바깥지름의 ¼ 이상이어야 한다.

3. 구형의 일부분인 접시형 경판, 타원형 경판 및 완전 반구형 경판에 위치한 보강이 필요한 모든 구멍은 제16조에 따라 보강하여야 한다.

4. 접시형 경판의 반지름 L이 경판바깥 지름의 80% 미만인 경우, 플랜지삽입형 맨홀 구멍이 있는 경판의 두께는 최소한 L을 경판바깥 지름의 80%와 같게 하고 맨홀에 대한 추가두께를 더한 것이어야 한다. 이러한 두께는 모든 경판 형상에 대해 플랜지붙이 맨홀 구멍이 있는 경판의 최소두께이어야 하고, 또한 최대 허용사용응력은 별표 1 및 ASME Sec Ⅱ, Part D의 1A, 1B에 주어진 값을 초과해서는 아니 된다.

5. 완전 반구형 경판을 제외한 다른 경판은 동일한 지름의 이음매 없는 동체에서 요구되는 두께보다 작아서는 아니 된다.

6. 단축 길이의 ½ 또는 경판의 깊이가 최소한 경판 안지름의 ¼이상인 반타원형태의 구멍 없는 경판은 최소한 제12조제1항에서 규정하는 대로 동일한 지름의 이음매 없는 동체의 요구 두께만큼 두꺼워야 한다. 만일 기준요건을 만족시키는 플랜지붙이 맨홀 타원형 경판에 있다면, 그 경판의 두께는 그 접시의 반지름이 그 경판의 바깥지름의 8/10과 같고, 제1항제2호에서 규정한대로 맨홀에 대한 추가두께가 있는 구형의 일부로서 접시형으로 된 경판의 두께와 동일하여야 한다.

7. 경판이 근사타원형으로 만들어지는 경우, 경판의 내면은 장축이 경판의 안지름과 같고, 단축의 ½이 경판의 깊이와 같도록 그린 실제 타원의 안쪽이 아닌 바깥쪽에 놓아야 한다. 이러한 실제 타원과의 최대편차는 경판의 안지름의 0.0125배를 초과해서는 아니 된다.

② 볼록면에 압력을 받는 스테이로 지지되지 않는 접시형 경판의 최대 허용사용압력은 오목면에 압력을 받는 동일한 치수의 경판에 대한 값의 60% 이어야 한다. 반구형 경판에 대한 제13조제3항과 반 타원형에 대한 제13조제1항제6호에서 식을 사용하여 얻어진 경판 두께는 볼록면에 압력을 받는 경판에 적용하지 않는다.

③ 오목면에 압력을 받는 구멍이 없고 스테이로 지지되지 않는 완전 반구형 경판의 두께는 다음의 식으로 계산하여야 한다.

위의 식은 이러한 식으로 주어진 경판의 요구두께가 안쪽 반지름의 35.6%를 초과하는 경우에는 사용되어서는 안 되며, 대신에 다음의 식이 사용되어야 한다.

여기에서, 

1. 규격요건을 만족시키는 플랜지삽입 맨홀이 완전한 반구형 경판에 있다면, 그 경판의 두께는 그 접시의 반지름이그 경판의 바깥지름의 8/10과 같고, 위 제①항 제2호에서 규정된 바와 같이 맨홀에 대한 추가두께가 있는 구형의 일부로서 접시형으로 된 경판에 대한 것과 동일해야 한다.

2. 스테이로 지지되지 않은 접시형 경판의 오목한 면에서 측정한 경판의 모서리 반지름은 그 경판 재료 두께의 3배 이상이어야 하지만, 어떠한 경우에도 그 경판 바깥지름의 6% 이상이어야 한다. 어떠한 경우도 그 너클 부분을 구성하는 원환체의 일부분에 의해서 둘러싸인 구형의 일부분으로 구성되는 모든 접시형 경판의 너클 부분의 성형공정으로 제13조제1항의 공식으로 계산한 요구두께의 10%를 초과하는 두께감소가 있어서는 안 된다. 다른 형식의 경판들은 성형 후에 해당 공식에서 요구하는 두께 이상이어야 한다.

④ 제①항ㆍ제②항 및 제③항에서 사용된 기호의 정의는 다음과 같다.

P = 최대 허용사용압력, ㎫(정압수두 하중은 포함할 필요가 없다)

L = 경판의 오목한 면에서 측정한 반지름, ㎜

S = 최대 허용응력, ㎫, (KS B 6750 부표 1 및 ASME Sec Ⅱ, Part D 1A, 1B에 주어진 값을 사용)

w = 제10조②항의 용접이음부 강도 감소계수

t = 경판의 최소두께

제14조 (스테이로 지지되지 않는 평경판 및 덮개)

① 그림 1과 같은 스테이로 지지되지 않은 평경판, 덮개 판, 및 블라인드(blind) 플랜지의 최소두께는 다음의 주어진 요건을 만족하여야 한다. 이러한 요건은 원형 및 비원형 경판 및 덮개 양쪽 모두에 적용된다. 그림 1에 여러 가지 사용 가능한 형태의 평경판과 덮개가 나타나 있다. 이 그림에서 용접치수는 부식 및/또는 침식에 대한 어떠한 여유도 포함하지 않으므로, 여유값이 해당하는 경우 추가용접이 요구된다.

비고 1. (e), (f), 및 (g-1)의 원형 덮개, C = 0.33m, 최소 C = 0.20; 비원형 덮개, C = 0.33

[그림 1] 스테이로 지지되지 않은 평경판 및 덮개의 형태

② 제 14 조에 사용되는 기호의 정의는 다음과 같다.

 = 경판의 부착 방법과 동체, 관, 또는 헤더 치수에 따른 계수 및 제4항에 열거한 바와 같이 기타 항목에 따른 무차원 계수, 용접된 덮개에 대한 계수는 구조에 대해 허용응력을 1.5S로 효과적으로 증가시키는 0.667의 계수를 포함한다.

 = 짧은 스팬(span)에 대해 수직으로 측정한 비원형 경판 또는 덮개의 긴 스팬, ㎜

 = 그림1에 나타난 대로 측정한 지름 또는 짧은 스팬, ㎜

hG = 그림1의 (j) 및 (k)에 나타난 대로 볼트의 중심선에서 개스킷 작용선까지의 반지름 거리와 같은 개스킷 모멘트 암(moment arm), ㎜

 = 볼트구멍의 중심을 따라 측정한 비원형 볼트체결 경판의 둘레길이, ㎜

 = 그림1의 (a) 및 (c)에 나타난 대로 너클의 접선(tangent line)으로부터 측정한 플랜지붙이 경판의 플랜지 길이, ㎜

 m = 의 비, 무차원

 = 최대 허용사용압력, ㎫

 = 플랜징(flanging) 또는 단조에 의해 성형한 경판의 안쪽 모서리의 반지름, ㎜

 = 별표 1 및 ASME Sec Ⅱ, Part D의 표 1A에 주어진 값을 사용한 최대 허용응력, ㎫

 = 평경판 또는 덮개의 최소요구두께, ㎜

 = 그림 1의 (b)에 나타난 대로 대단부에서 단조 경판에 대한 플랜지의 호칭 두께, ㎜

 = 평경판 또는 덮개의 호칭 두께, ㎜

 = 이음매 없는 동체, 관, 또는 헤더의 압력에 대한 요구두께, ㎜

 = 동체, 관, 또는 헤더의 규정 최소두께, ㎜

 = 그림 1의 (g-1), (g-2)에 나타난 대로 경판 가장자리를 드럼, 관 또는 헤더의 내면까지 연결하는 용접두께, ㎜

 = 그림 1의 (r)에 나타난 대로 마감 용접부 목치수, ㎜

 = 제3항제2호에 정의한 대로 총 볼트하중, N 

 = 제3항에 주어진 대로 짧은 스팬과 긴 스팬의 비에 따라 결정되는 비원형 경판 및 덮개에 대한 무차원 계수 

③ 스테이로 지지되지 않은 평경판, 덮개 및 블라인드(blind) 플랜지의 두께는 다음 요건중 하나를 만족하여야 한다.

1. 부속서 4(ASME B16.5)에 따르는 철강재료의 원형블라인드 플랜지는 그림 1의 (j) 및 (k)에 나타난 종류의 경우, 부속서 4(ASME B16.5)의 표 2에 있는 지름 및 압력-온도 등급을 허용한다.

2. 스테이로 지지되지 않은 원형의 평경판, 덮개 및 블라인드 플랜지의 필요 최소두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

            (1) 

  다만, 경판, 덮개 또는 블라인드 플랜지가 가장자리 모멘트[그림 1의 (j) 및 (k)]를 일으키는 볼트로 체결하는 경우는 예외이며, 이 경우, 두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

       (2)

  식 (2)를 사용할 때, 두께 t는 설계조건 및 개스킷 자리(Seating)조건 양쪽 모두에 대해 계산하여야 하며, 두 값 중 더 큰 것이 사용되어야 한다. 설계조건에서 계산하는 경우, P의 값은 최대 허용사용압력이고, 설계온도에서의 S값이 사용되어야 하며, W는 끝단부의 압력 하중을 견디고 개스킷의 밀착성을 유지하기 위해 필요한 볼트 하중의 합이어야 한다. 개스킷 자리에서 계산하는 경우, P는 0이고, 대기온도에서의 S값이 사용되어야 하며, W는 필요한 볼트하중과 실제로 사용되는 볼트면적에 대해 유효한 하중의 평균을 적용하여야 한다. 

3.  스테이로 지지되지 않은 평경판, 덮개 또는 블라인드 플랜지는 정사각형, 직사각형, 타원형, 비원형(obround), 부채꼴 또는 다른 비원형(noncircular) 하여도 좋다. 이들의 요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

              (3)

             (4)

Z는 2.5를 초과할 필요가 없다. 

식 (3)은 가장자리 모멘트[그림1의 (j) 및 (k)]를 일으키는 볼트로 체결하는 비원형 경판, 덮개 또는 블라인드 플랜지에는 적용하지 않는다. 이러한 형태의 비원형 경판의 경우, 요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

           (5)

식 (5)를 이용할 때, 두께 는 식 (2)에 대해 위에서 규정한 것과 같은 동일한 방법으로 계산하여야 한다.

④ 그림 1에 나타난 구조물의 형태에 대해, 식 (1), (2), (3) 및 (5)에서 사용되는 C의 최소값은 다음과 같다.

1. 그림 1의 (a)

C = 0.17 동체, 관, 또는 헤더와 일체형 단조 또는 맞대기 용접되고, 안쪽 모서리의 반지름이 경판 요구두께의 3배 이상이며, 플랜지 길이와 관련한 어떠한 특별요건도 없는 플랜지붙이 원형 및 비원형 경판의 경우, 용접은 “용접기술기준의 판단기준” 에 주어진 원주 이음부에 대한 모든 요건을 만족하여야 한다.

C = 0.10 원형 경판의 경우. 위의 설계조건의 경판에 대한 플랜지 길이는 식 (6)의 값 이상이어야 한다.

            (6)

C = 0.10이 사용될 때, 테이퍼(tapered) 부분의 기울기는 1:3을 초과해서는 아니 된다.

2. 그림 1의 (b-1)

       C = 0.17 동체, 관 또는 헤더와 일체형 단조를 하거나 맞대기 용접하여 만든 원형 및 비원형 경판의 경우 안쪽모서리 반지름은 플랜지두께의 3배 이상이어야 한다. 

        그림 1의 (b-2)

        C =0.33m  C=0.20이상  동체, 관 또는 헤더와 맞대기 용접하거나 일체형으로 만든 단조 원형 및 비원형 경판의 경우, 허브 플랜지 두께는 동체 두께 이상이고, 안쪽 모서리 반지름은 다음보다 작지 않다.

        rmin = ts ≤ 38 mm(1½ in.)의 경우 10 mm(0.375 in.)

        rmin = ts > 38 mm(1½ in.)의 경우 0.25ts 그러나 19 mm(3/4 in.)를 초과할 필요는 없다.

       허브는 단조 블랭크를 기계가공하거나 직접 단조 작업으로 형성해도 된다. 이 그림은 판, 바, 또는 로드와 함께 사용해서는 안된다.

3. 그림 1의 (c)

C = 0.30. 동체, 관 또는 헤더의 끝단부에 나사로 연결되고, 안쪽 모서리 반지름이 3t 이상인 플랜지붙이 원형 평판의 경우. 압력으로 인한 끝단부의 힘에 의해 발생하는 전단, 인장 또는 압축에 의한 파손에 대비한 나사 체결부의 설계는 최소 안전율 4를 기준으로 하고, 나사 부품은 최소한 동일 지름의 표준 배관에 대한 나사만큼의 강도를 가져야 한다. 필요한 경우 기밀용접이 사용될 수 있다.

4. 그림 1의 (d)

C = 0.13 치수 d가 600 ㎜ 이하이고, 경판의 두께와 치수 d의 비가 0.05 이상 0.25 이하이고, 경판의 두께 th가 동체 두께 ts 이상이고, 안쪽 모서리 반지름이 0.25t 이상이며 또한, 구조는 헤더의 끝단부를 막는데 사용되는 특수 기법으로서 동체, 관 또는 헤더의 끝단부를 업세팅(upsetting) 및 스피닝(spinning)하여야 한다.

5. 그림 1의 (e), (f), 및 (g-1)

        원형판의 경우 C=0.33m, 최소값은 0.20, 비원형 평판의 경우 C=0.33, 드럼, 관 또는 헤더 안쪽에 용접되고 그 외에 용접보일러 드럼의 각 형태의 요건에 대해 만족시키는 경우에 적용한다. 드럼에 필요한 경우, 용접후열처리가 포함되나 체적검사는 생략한다. t를 계산할 때 1 미만인 m 값이 사용되면, 동체두께 ts는 경판의 내면으로부터 안쪽으로 최소한 와 같은 거리에 걸쳐 유지되어야 한다. (e) 및 (f)의 필릿 용접부의 목두께는 최소한 0.7ts 이상이어야 한다. (g-1)의 용접부 tw의 크기는 이음매 없는 동체의 요구두께의 2배 이상이어야 하고, 동체 공칭두께의 1.25배 이상이어야 하지만, 경판두께를 초과할 필요는 없다. 용접부는 그림에서 나타난 것처럼 경판의 안쪽 면에서 용접부의 루트(root)가 있는 용접 그루브(groove)에 용착되어야 한다.

6. 그림 1의 (g-2)   

 가. C = 0.33 드럼, 관 또는 헤더 안쪽에 용접되고, 용접 보일러 드럼의 개별 형식에 대한 요건을 충족시키는 원형 판의 경우. 드럼에 요구되는 용접 후 열처리는 포함시키고 체적비파괴시험은 생략한다. 헤더의 내면에 용착되지 않을 때는, 용접이 되지 않는 경판의 두께는 제3항제2호에 따라 계산한 경판의 두께에 추가하여야 한다. 드럼이나 헤더는 NPS 4 이하로 제한한다.

 나. C = 0.33. 드럼, 관 또는 헤더의 안쪽에 용접되고, 그밖에, 드럼에 필요한 경우 용접후열처리를 실시하여야 하지만 체적비파괴시험<삭제>을 생략하여도 되는 용접 보일러 드럼의 각 형태에 대한 요건을 만족하는 비원형 평판의 경우. (e) 및 (f)의 필릿 용접부의 목두께는 최소한 0.7ts 이상이어야 한다. (g-1)의 용접부 tw의 크기는 이음매 없는 동체의 요구두께의 2배 이상이어야 하고, 동체 공칭두께의 1.25배 이상이어야 하지만, 경판두께를 초과할 필요는 없다. 용접부는 그림에서 나타난 것처럼 경판의 안쪽 면에서 용접부의 루트(root)가 있는 용접 그루브(groove)에 용착되어야 한다.

7. 그림 1의 (i)

C = 0.33m 최소값은 0.2 0.7ts의 최소 목 두께를 가진 안쪽 용접부를 사용할 때 드럼, 관 또는 헤더의 끝단부에 용접되는 원형 평판의 경우. 용접 그루브(groove) 바닥의 폭은 3㎜이상이어야 하며, 노출된 가장자리는 ts 또는 6㎜ 중 작은 값 이상이어야 한다. 다만, ts가 1.25tr 이상이고 계수 C를 0.33으로 택한다면 안쪽 필릿용접은 생략해도 된다.

8. 그림 1의 (j) 및 (k)

C = 0.3 그림에 나타난 대로 동체, 플랜지 또는 측면판에 볼트로 체결된 원형 및 비원형 경판 및 덮개의 경우. 볼트 체결로 덮개에 작용하는 추가 모멘트 때문에 식 (2) 또는 (5)를 사용하여야 한다. (k)에 나타난 바와 같이 덮개 판에 원둘레 개스킷을 위한 홈이 있는 경우, 홈 아래 또는 홈과 덮개 판의 바깥쪽 가장자리 사이의 덮개 판의 순두께는 다음의 값 이상이어야 한다.

– 원형 경판 및 덮개의 경우, 

– 비원형 경판 및 덮개의 경우, 

9. 그림 1의 (m), (n), 및 (o)

C = 0.3 동체, 관 또는 헤더의 끝에 원형 평판이 삽입되고 확실한 기계적 잠금장치로 제 자리에 고정된 원형 평판의 경우, 그리고 압력과 서로 상이한 열팽창으로 인한 전단, 인장, 압축 또는 플레어링을 포함하는 반지름 방향의 변형에 의한 모든 가능한 파손 수단이 적어도 4의 안전계수로 지지될 필요한 경우 누설방지 용접을 사용할 수 있다.

10. 그림 1의 (p)

C = 0.25 동체, 플랜지 또는 측면 판에 전면 개스킷과 함께 볼트 체결한 원형 및 비원형 덮개의 경우.

11. 그림 1의 (q)

C = 0.75 안지름 d가 300㎜ 이하인 동체, 관 또는 헤더의 끝단부에 나사 체결한 원형 평판의 경우; 안지름 d가 300㎜ 이하인 동체, 관 또는 헤더의 끝단부에 나사 체결한 일체형 플랜지가 있는 경판의 헤더의 경우, 압력과 서로 다른 열팽창계수로 인해 전단, 인장, 압축 또는 플레어링(flaring)을 포함한 반지름 방향의 변형에 의한 파손에 대비한 나사 체결부의 설계가 최소한 안전율 4를 기준으로 하는 경우. 

12. 그림 1의 (r)

C = 0.33 지름 d가 450㎜ 이하인 동체, 관 또는 헤더에 삽입하고, 그림에서 나타난 대로 용접하며, 그밖에, 용접후열처리를 실시하여야 하지만 방사선투과시험을 생략하여도 되는 용접 보일러 드럼에 대한 요건을 만족하는 원형 평판의 경우. 동체, 관 또는 헤더의 끝단부는 최소한 30°이상 45°이하로 크림핑(crimping)하여야 한다. 크림핑 작업은 금속에 손상을 주지 않을 때만 냉간가공으로 할 수 있다. 용접부의 목두께는 평경판이나 동체, 관 또는 헤더 중 더 큰 쪽의 두께 이상이어야 한다.

13. 그림 1의 (s)

C = 0.33 지름 d가 450㎜ 이하이고 동체, 관 또는 헤더 내에 삽입하며, 동체, 관 및 헤더의 끝단부를 최소한 30°이상 45°이하로 크림핑하고, 또한 베벨(bevel) 평판 설치를 위한 자리파기 후의 두께가 동체두께의 최소한 80% 이상이어야 하는 원형 베벨 평판의 경우. 베벨링은 경판두께의 75% 이상이어야 한다. 크림핑은 원통의 전체 원주가 사용된 재료의 적절한 단조 온도로 균일하게 가열될 때 실시하여야 한다. 이러한 구조의 경우, ts/d의 비는 P/S의 비 이상이고 0.05 이상이어야 한다. 또한 최대 허용사용압력은 P = 5S/d(125S/d) 이하이어야 한다.

제15조 (동체, 헤더 및 접시형 경판의 구멍)

① 제15조부터 제22조에 있는 구멍 및 보강에 대한 규정은 제13조제1항제2호, 제13조제1항제6호, 제13조제3항제1호, 및 아래 제2항, 제4항, 제5항에서 달리 규정한 경우를 제외하고는 동체, 헤더 및 경판의 모든 구멍에 적용하여야 하며, 제2항부터 사용되는 기호의 정의는 다음과 같다.

D = 구멍을 내포하는 동체, 헤더, 또는 접시형 경판의 바깥지름, mm (in.) d = 완성구멍의 지름, mm (in.) (제16조제3항 참조) 

dmax. = 비보강 구멍에 대해 최대 허용 완성구멍 지름, mm (in.) (아래 제2항 참조) 

K = 구멍에서

           가. 원통형 동체와 헤더와 접시형 경판에 있는 구멍의 경우, K = K1

    나. 온반구형 경판에 있는 구멍의 경우, K = K2

K1 = 0.990 또는 PD/(1.82St) 중 작은 값

K2 = 0.990 또는 PD/(3.64St) 중 작은 값

P = 최대허용 사용압력

S = ASME B&PV Code Section II, Part D 표 1A와 1B에서 취한 최대허용응력 값

t = 경판, 동체 또는 헤더의 호칭두께, mm (in.) 

X = 용기 벽에 평행한 보강한계 (제19조제2항 참조)

② 그룹 내에서 최대 완성구멍의 지름이 다음 식에서 허용하는 값을 초과하지 않을 경우, 구멍 그룹을 제26조 또는 제27조의 리거먼트 규정에 따라 설계해도 좋다.

 (SI 단위)

       (미국 관습단위)

리거먼트에 의해 설계하지 않은 다수 구멍들은 제21조에 따라야 한다.

③ 단일 구멍 : 단일 구멍은 인접한 구멍들 간의 최소 중심-중심 거리가 Lco 이상인 구멍으로 정의한다.

   여기에서, 

Lco = X1 + X2

④ 동체와 헤더 내 구멍

제16조제3항에 정의한 완성구멍의 지름 d가 다음 둘 중 큰 값을 초과하지 않을 경우, 동체나 헤더에 있어서 제21조, 제26조 및 제27조에 의해 수용되지 않는 단일 구멍(제15조제3항)에 대해 보강의 유효성을 결정하는 계산을 할 필요가 없다.

1. 동체나 헤더 안지름의 1/4로써 60 mm (23/8 in.) 이하 또는

2. 위1.에 해당되지 않는 단일구멍(제15조제3항)으로 위 제2항에 의해 계산한 dmax. 값

⑤ 접시형 경판의 단일구멍 대해 성형경판에 있는 구멍의 지름이 위 제4항에 허용하는 값을 초과하지 않을 경우 아래요구사항에 일치할 경우에는 보강계산을 하지 않아도 된다.

1. 온반구형 경판을 제외한 접시형 경판에 대해, 허용하는 최대 구멍지름은 동일한 재료와 바깥지름, 경판의 최대허용사용압력으로 제작된 동등 동체의 경우 K = K1를 사용하여 제15조제4항에서 허용하는 값을 초과하지 않아야 한다.

2. 온반구형 경판에 대해서, 허용하는 최대 구멍지름은 동일한 재료와 바깥지름, 경판의 최대허용사용압력으로 제작된 동등 동체의 경우 K = K2를 사용하여 제15조제4항에서 허용하는 값을 초과하지 않아야 한다.

⑥ 구멍의 형상은 다음과 같아야 한다.

1. 압력용기의 원통부분 또는 성형 경판에 있는 구멍은 가능한 원형, 타원형 또는 비원형(obround)이어야 하며, 타원형 또는 비원형 구멍의 장축 치수가 단축 치수의 2배를 초과하는 경우, 단축에 대한 보강은 비틀림 모멘트로 인한 과도한 변형에 대비하기 위해 필요한 만큼 증가시켜야 한다.

2. 구멍은 위의 1에 제시한 것과 다른 형상일 수 있으며 모든 모서리는 적절한 반지름을 주어야 한다. 

⑦ 원통형 및 구형 동체에 설치되는 구멍의 크기는 다음 1에 따라야 한다.

1. 동체에 설치하는 구멍의 최대 지름

가. 동체 안지름이 1,500㎜ 이하인 경우: 동체안지름의 1/2(최대 500㎜이하)

나. 동체 안지름이 1,500㎜ 초과의 경우: 동체안지름의 ⅓(최대 1000㎜이하)

2. 1에 표시하는 지름을 초과하는 경우, 필요 보강의 약 2/3를 마무리된 구멍의 각 면에 노즐 지름의 1/4의 거리이내에 있도록 하여야 한다. 

제16조 (동체 및 접시형 경판의 구멍에 요구되는 보강) ① 관, 용기의 동체 및 경판에 구멍을 설치하는 경우 다음의 경우를 제외하고는 보강하여야 한다.

1. 제13조제1항제2호ㆍ제6호 및 제3항제1호에 의해 설치되는 플랜지붙이 구멍의 경우

2. 제18조에 의해 설치되는 평 경판의 경우

3. 제15조제2항, 제4항 및 제5항에 해당하는 경우  

② 내부압력을 받는 용기에 대해 주어진 어떤 평면에서 요구되는 전체 보강 단면적은 그림 3에서 규정한 것처럼 A값 이상이어야 한다.

[그림 3] 구멍 보강에 대한 기호 및 식

③ 사용되는 기호의 정의는 다음과 같다.

te = 부착된 보강판의 두께나 압력용기 및 노즐의 바깥지름에 돌출된 표면내   있고 일체형 보강 면적 내에 완전하게 놓여있는 가장 큰 60°직각 삼각형의 높이,㎜(그림 4참조)

t = 압력용기 벽의 두께, ㎜

tr = 지정된 압력에 대해 계산된 이음매 없는 동체 또는 경판의 요구두께,      ㎜. 다만, 다음의 a) 및 b)는 예외로 한다.

a) 구멍 및 그 보강이 접시형(torispherical) 경판내에 있고, 구형 부분에 완전히 들어있는 경우, tr 은 구형 부분에 있는 것과 동일한 반지름의 이음매 없는 반구형 경판의 요구두께이다. 여기에서 반구형 경판의 반지름은 접시형 경판 구형 부분의 반지름과 같은 값이다.

b) 구멍 및 그 보강이 타원형 경판(단축의 ½이 안지름의 ¼ 과 같은)에 있고, 경판의 중심과 일치하는 중심에서 지름이 동체 안지름의 80%인 원 내에 완전히 위치하는 경우, tr은 반지름이 동체 안지름의 90%인 이음매 없는 반구형 경판의 요구두께이다.

tn = 노즐 벽의 공칭 두께, ㎜

trn = 이음매 없는 노즐 벽의 요구두께, ㎜. 동체에 대한 tr식을 사용하고 계수 C(trn을 결정하기 위해 사용하는 S 값은 노즐재료를 근거로 하여야 한다)를 제외한 식에 의해 구할 수 있다. 안쪽부에 덮개를 가지고 안쪽으로 돌출된 맨홀 및 핸드홀링의 벽두께에 대한 trn 값은 0으로 하여야 한다. 

Dp = 보강 부재의 바깥지름, ㎜.

d = 고려하고 있는 평면에서 마무리된 구멍의 지름, ㎜(그림3참조)

  = 고려하고 있는 평면에서 마무리된 구멍에서, 안쪽에 탭이 있는 NPT 관이음쇠에 대한 나사의 최대 지름, ㎜

F = 그림5의 계수. 이것은 원통형 동체의 길이방향 축에 대해 다른 평면에서 압력에 의한 응력에 대한 차를 보상한 것이다. 성형 경판 또는 평경판의 경우, F = 1.0이다.

h = 압력용기 벽의 바깥쪽 표면에서 안쪽으로 돌출한 노즐 거리, ㎜.

Rn = 고려되는 노즐의 안쪽 반지름, ㎜

 S = 별표 또는 ASME Sec Ⅱ, Part D. 표 1A 및 1B의 허용인장응력값, ㎫

 Sn = 노즐의 허용응력, ㎫(위의 S 참조)

 Sv =압력용기의 허용응력, ㎫(위의 S 참조)

 Sp = 보강 부재(판)의 허용응력, ㎫(위의 S 참조)

 fr = 1.0을 초과하지 않는 강도 감소계수(그림3 참조)

 fr1 = 압력용기 벽을 관통하여 삽입되는 노즐벽의 경우 Sn/Sv

 fr2 = (Sn 또는 Sp 중 작은 값)/Sv

 fr3 = Sp/Sv

         (a)                  (b)               (c)                  (d)

        (e)                  (e-1)             (e-2)                 (f)

               (g)                   (h)                      (i)

[그림 4] 치수 te, h 및 d를 설명하는 대표적 형상

비고  (e-1) 또는 (e-2) 중 어떤 것을 적용할 지 결정하기 위해 (e)를 사용한다.

a) L < 2.5 tx 이면 (e-1)를 사용한다.

b) L ≥ 2.5 tx 이면 (e-2)를 사용한다.

c) 그림 e)에 보인 최소 30 도 기울기는 스케치 (e-1)과 (e-2)에도 같이 적용된다.

[그림 5] F값을 결정하기 위한 도표

제17조 (성형 경판에 설치되는 플랜지붙이 구멍)

① 접시형(torispherical), 타원형 및 반구형 경판에 있는 모든 구멍은 제16조에 따라 보강하여야 한다. 다만, 제2항, 제13조제1항제2호, 제13조제1항제6호 및 제13조제3항 중 어느 하나의 요건을 만족하는 경우에는 보강하지 않아도 된다. 

② 접시형 경판에 있는 플랜지붙이 맨홀 구멍은 두께가 38㎜이하인 판재의 경우 플랜지 깊이는 경판의 요구두께의 3배 이상이어야 한다. 또한 두께가 38㎜를 초과하는 판재의 경우, 플랜지 깊이는 판재두께에 75㎜를 더하여야 한다. 

제18조 (스테이가 있거나 또는 없는 평 경판에 있는 구멍에 요구되는 보강)

① 제15조제3항제1호에 포함된 작은 구멍 이외의 평 경판에 설치하는 모든 구멍은 보강되어야 한다. 

② 스테이가 없는 평 경판 : 지름이나 가장 짧은 스팬(span)의 ½ 을 초과하지 않는 지름의 구멍이 있는 평 경판은 제16조제2항에 규정한 요구면적의 0.5배 이상의 총 보강 단면적을 가져야 한다. 두께는 아래의 1 및 2와 같이 필요한 구멍 보강을 위해 증가시킬 수 있다.

1. 제 14 조 ③항의 경판 두께를 계산하기 위한 식(1) 또는 (3)에서 C를 사용하는 대신 2C 또는 0.75 중 작은 값을 사용하거나 또는

2. 제 14 조 ③항의 식(2) 또는 (5)에서 제곱근 값에 2배로 계산하여야 한다.

③ 제 14 조 ③항에 규정한 스테이 없는 평 경판으로서 그 안에 있는 단일구멍의 지름이 경판 지름이나 가장 짧은 축 의 경판 폭(비원형 경판의 경우)의 1/2을 넘을 경우, 제11조➂항에 주어진 방법으로 설계하여야 한다.

제19조 (보강에 대한 금속의 유효범위)

① 용기 벽에 수직하고 구멍의 중심을 통과하는 모든 평면에서 금속 보강의 유효범위는 그림 3과 같아야 한다.

② 용기 벽과 평행한 방향의 보강범위는 구멍 축을 중심으로 양방향에 대해 다음의 1 및 2 중 큰 것과 같은 거리에 있어야 한다.

1. 가공이 완료된 구멍의 지름.

2. 가공된 구멍의 반지름에 용기 벽의 두께와 노즐 벽의 두께를 더한 값

③ 용기 면에 수직인 방향의 보강 한계는 표면의 윤곽에 따라 각 면으로부터 다음 중 작은 값으로 한다.

1. 동체 공칭두께의 2.5배 

2. 노즐 벽두께의 2.5배에 모든 추가 보강두께의 합

④ 보강의 범위 내에 보강에 유효한 것으로 간주되는 금속은 다음 사항을 포함하여야 한다.

1. 용기 벽에서 압력을 견디는데 필요한 두께를 초과하는 금속, 보강에 유효한 용기 벽의 면적은 그림 3에 나타낸 식에서 주어진 A1 값 중 큰 값이다. 

2. 용기 벽의 바깥쪽으로 돌출된 노즐 부분에서 압력을 견디는데 필요한 두께를 초과하는 금속, 보강에 유효한 노즐 벽의 최대 면적은 그림 3에 나타낸 식에서 주어진 A2 값 중 작은 값이다.

용기 벽의 안쪽으로 돌출된 노즐 벽의 모든 금속은 보강면적으로 포함시킬 수 있다. 안쪽으로 돌출된 노즐에서의 차압이 구멍 주위의 동체에서 생기는 응력에 반대되는 응력을 발생시킬 수 있는 경우에는 보강면적으로 취해서는 아니 된다. 

3. 압력용기 및 노즐 양쪽 모두에 용접된 경우 보강(노즐에 대해 연속적으로)에 추가된 금속과 부착 용접으로 제공된 금속.

제20조 (보강의 강도)

① 보강에 사용하는 재료의 허용응력 값은 용기 벽의 허용응력값 이상이어야 한다. 다만, 보강의 낮은 허용응력값을 보상하기 위해 두 재료의 허용응력값의 비에 반비례하여 보강의 면적이 증가된다면, 낮은 강도의 재료도 사용할 수 있다. 압력용기 벽의 허용응력값 보다 높은 허용응력값을 가진 보강을 하더라도 추가적인 강도를 고려해서는 아니 된다. 압력용기 벽이나 보강을 위해 사용하는 보강판의 외부에 용착된 용접금속은 용접으로 접합된 재료 중 약한 쪽의 허용응력값과 동등한 허용응력값을 갖는 것으로 산정하여야 한다. 용기 벽 또는 보강판 내에 압력용기-노즐 또는 보강판-노즐 간 부착 용접금속은 각각 용기 벽 또는 보강판의 허용응력값과 동등한 허용응력값을 갖는 것으로 볼 수 있다.

② 용기 벽에 일체형이 아닌 보강부재를 부착하는 용접부는 다음 식으로 규정한 부재들에 의해 전달되는 하중 이상의 강도 W 값을 가져야 한다.

여기에서, A, A1, 및 Sv는 제16조 및 그림3 을 참조한다. 

제21조 (다수 구멍에 대한 보강)

① 보강이 필요한 어떤 2개의 인접 구멍의 간격이 제19조제2항에서 규정한 거리의 2배보다 작은 경우, 2개의 구멍(또는 이와 유사한 더 큰 구멍의 그룹)은 각각 필요한 보강면적의 합과 같은 면적을 가지는 보강으로 제 15 조에 따라 보강되어야 한다. 단면의 어떠한 부분도 1개 이상의 구멍에 적용하는 것으로 간주되어서는 안 되며, 조합 면적에 대해 1번만 평가하여야 한다. 면적이 겹치는 개구부 사이에 경판 또는 동체의 유효면적은 지름의 비율에 따라 두 개구부 간에 비례하여야 한다.

    ② 3개 이상의 구멍이 제19조제2항에 정의한 거리의 2배 미만 간격으로 배치되어 보강한계가 서로 중첩되고(그림 6-2) 조합 보강을 해야 하는 경우, 이들 구멍 중 어느 둘의 중심간 거리는 이들 구멍 평균지름의 1⅓배 이상 이어야 하며, 두 구멍 사이의 보강 면적은 두 구멍에 대해 요구되는 총 보강면적의 50% 이상이어야 한다. 이러한 두 구멍간 중심거리가 이들 구멍 평균지름의 1⅓배 미만일 경우, 이들 구멍 간 재료의 어느 부분도 보강으로 인정해서는 안 된다. 이러한 구멍은 제21조제3항에서 기술한 바대로 보강해야한다.

    ③ 대안으로, 임의의 배열의, 임의의 수와 인접한 구멍은 이러한 구멍을 모두 포함한 것으로 가정한 하나의 구멍으로 간주하여 보강할 수 있다. 가정한 구멍의 보강한계는 제19조제2항제1호와 제19조제3항제1호에 주어진 것이어야 한다. 실제 구명의 노즐벽은 보강값을 가진 것으로 간주해서는 안된다. 동체와 헤더의 경우, 가정한 구멍의 지름이 제15조제7항제1호의 한계를 초과할 경우, 제15조제7항제2호의 권고사항을 고려할 수 있다.

    ④ 동체 또는 드럼에 일정한 형태로 일련의 구멍(3개 이상)가 있는 경우, 어떤 두 개의 인접한 마무리된 개구부의 중심 간 거리는 평균 지름의 1⅓배보다 작지 않아야 하고, 어떤 두 개의 마무리된 개구부에 대해 제21조제1항에 따라 보강하여야 한다. 또한, 실제 동체 벽 내에 어떠한 2개의 마무리된 구멍사이의 순 단면적은(동체 벽에 용접되지 않는 보강부분을 제외하고) 이음매 없는 동체의 요구두께에 구멍 중심간의 거리를 곱하여 얻은 단면적에 0.7F를 곱한 값과 최소한 같아야 한다. 계수 F는 그림 5로부터 얻는다(그림 6 참조). 대체적으로 제15조제2항에 따라, 구멍의 그룹은 제26조 또는 제27조에서 리거먼트에 대한 규정에 따라 설계해도 된다.

[그림 6] 제4항에 주어진 규정의 설명

비고 5, 6, 7 및 8에서 나타낸 단면적은 1, 2, 3 및 4에서 나타낸 사각형의 면적에 0.7F를 곱한 값과 최소한 같아야 한다. 여기에서, F는 그림5에서의 값, tr은 이음매 없는 동체의 요구두께이다.







[그림 6-1] 보강한계가 중첩되는 두 구멍 간격의 에 [그림 6-2] 보강한계가 중첩되는 세 개 이상 구멍 간격의 예

제22조 (용기 벽에 관 및 노즐을 부착하는 방법)

① 동체, 드럼 및 헤더에 부착하는 노즐 및 다른 연결부는 그림 4와 같이 한쪽 또는 양쪽에서 적용하는 완전 용입용접, 양쪽에서 적용하는 부분 용입용접, 양쪽에서 적용하는 필릿용접, 반대쪽에서 필릿용접 및 부분 용입용접으로 부착하여야 한다.

② 볼트 스터드를 이용한 연결

1. 용기는 동체, 빌트-업 패드(built-up pad) 또는 부착된 판재나 관 이음쇠에 가공된 평면이 있어야 한다. 

2. 평행나사를 위해 탭 가공된 드릴 구멍은 압력용기의 안쪽표면으로부터 벽 두께의 ¼ 이상 관통해서는 아니 된다. 그렇지 않을 경우 최소한 위에서 요구하는 최소요구 두께가 용기의 안쪽표면에 금속을 부착시켜 유지되도록 하여야 한다. 

3. 탭 가공된 구멍이 스터드를 위해 제공되는 경우, 나사는 전 길이에 걸쳐 있어야 하고 결함이 없어야 하며, ds 또는 다음 값 중 큰 값 이상의 길이로 스터드를 체결하여야 한다.

여기에서, ds는 스터드의 지름이며, 나사 물림이 1.5ds를 초과할 필요는 없다.스터드 연결은 보강의 요건을 만족하여야 하며, 스터드만으로 부착된 면적은 보강면적에 포함하지 않는다.

제23조 (관이음쇠, 플랜지 및 밸브) ① 모든 관 이음쇠, 플랜지 및 밸브는 특별히 표시하지 않는 한 압력-온도 등급 및 표시를 근거로 정한 아래의 표준 요건을 만족하여야 하고, 표준 내에 들어있는 제한사항을 포함한 특기사항을 만족하여야 한다. 

1. KS B 1511 철강제관 플랜지의 기본치수

2. ASME B16.1, Cast Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings

(주철관 플랜지 및 플랜지식 관이음쇠)(부속서-1)

3. ASME B16.3, Malleable Iron Threaded Fittings, Classes 150 and 300

(가단 주철 나사식 관이음쇠, 클래스 150 및 300)(부속서-2)

4. ASME B16.4, Gray Iron Threaded Fittings

(회주철 나사식 관이음쇠) (부속서-3)

5. ASME B16.5, Pipe Flanges and Flanged Fittings

(관 플랜지 및 플랜지식 관이음쇠(부속서-4)

6. ASME B16.9, Factory-Made Wrought Steel Buttwelding Fittings

(공장가공 맞대기 용접 관이음쇠)(부속서-5)

7. ASME B16.11, Forged Fittings, Socket Welding and Threaded

(소켓 용접 및 나사식 단조 관이음쇠)(부속서-6)

8. ASME B16.15, Case Bronze Threaded Fittings, Classes 125 and 250 

(주조 구리합금 나사식 피팅, 클래스 125 및 250)(부속서-7)

9. ASME B16.20, Metallic Gaskets for Pipe Flanges

(관 플랜지용 금속 개스킷 – 링 조인트, 스파이럴 무늬 및 재킷형)(부속서-8)

10. ASME B16.24, Cast Copper Alloy Pipe Flanges and Flanged Fittings

(주조동합금 관 플랜지 및 플랜지붙이 관이음쇠)(부속서-9)

11. ASME B16.25, Buttwelding Ends

(맞대기 용접 끝단부)(부속서-10)

12. ASME B16.34, Valves―Flanged, Threaded, and Welding End 

(플랜지붙이, 나사 붙이 및 용접 밸브)(부속서-11)

13. ASME B16.42, Ductile Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings, Classes 150 and 300 

(덕타일 주철 관 플랜지 및 플랜지붙이 관이음쇠, 클래스 150 및 300)(부속서-12)

14. ASME B16.47 Large Diameter Steel Flanges

(대 구경 강관 플랜지)(부속서-13)

② 플랜지는 이 기준에서 허용하는 재료 또는 위에서 기술한 해당 제품표준에 열거한 재료로 제작하여야 한다. 다만, 특별히 사용을 금지하거나 이 기준에서 열거한 사용한계를 벗어나는 재료를 사용해서는 아니 된다. 압연 또는 단조 플랜지는 이렇게 허용된 재료 중에서 임의의 단조 규격에 따르는 재료로 제조할 수도 있다. 다만, SA-181은 압력 등급이 클래스 300 이상이 되는 플랜지에 사용해서는 아니 된다. 허브(hub)형 플랜지는 판재로부터 절단하거나 기계가공해서도 아니 된다.

③ 이 기준에서 허용하는 다른 재료로 제작된 플랜지는 최소한 해당 규격의 강도 요건을 만족하여야 한다. 또한, 플랜지의 면 치수 및 볼트 원(circle)은 별도로 요구하는 표준에 따라야 한다. 

1. 압력을 받는 모든 관 이음쇠 및 밸브 몸체의 두께는 사용 재료에 해당하는 최대 허용사용압력 및 온도에 대해 위에 열거한 해당 표준에서 요구하는 것 이상이어야 한다. 

2. 부속서 4(ASME B 16.5) 또는 부속서 11(B 16.34)에 따르는 주강제 용접형 밸브 및 관이음쇠의 원통형 끝단부는, 이들 부위가 내부 및 외부 양쪽 모두 다듬질 가공되고, 또한 용접 끝단 천이부의 윤곽이 제3호를 만족한다면, 100%의 주물 품질계수를 적용하여도 된다.

3. 관이음쇠 및 밸브와 같은 부품 몸체의 용접 끝단부는 인접한 관에서 부품 몸체에 이르기까지 두께가 점진적으로 변하도록 하여야 한다. 그림 7에 나타내는 포락선에 완전히 놓이는 용접 끝단 천이부의 형상이 다음 사항을 만족한다면 허용된다.

가. 천이구역의 벽두께는 제1호 및 제2호에서 요구되는 관이음쇠 및 밸브두께는 그림 7에서 정의한 관 두께 tmin의 최소값 중 작은 값 이상이 되어야 한다.

나. 용접 이음부를 포함한 두께변화 구역은 예리한 홈과 기울기의 급격한 변화를 피하여야 한다. 경사진 부위와 만나는 임의의 표면이 이루는 인접각이 150° 미만인 경우, 교차부 또는 구석(용접덧살은 제외)은 최소한 0.05tmin의 반지름으로 둥글게 해야 한다. 용접부 끝단 관련표준에서 제시하는 형상과 공차는 완성제품과 용접이음부가 제23조③항의 3의 요건을 만족하는 경우에 한해서 허용된다. 그림 7에 나타난 바와 같이 피팅 또는 밸브 끝부분의 두께는  이상이 되어야 하고 다음 중 최대값을 초과해서는 안된다.

   ․최소벽두께 기준으로 지시한 경우 : [ + 4 ㎜ (0.15 in.)]와 1.15 중 큰 값

   ․호칭벽두께 기준으로 지시한 경우 : [ + 4 ㎜ (0.15 in.)]와 1.10 중 큰 값

4. 부속서 4(ASME B 16.5)의 요건을 만족하는 플랜지 및 플랜지붙이 관이음쇠나 (부속서 11)(ASME B 16.34)의 요건을 만족하는 밸브는 이들 표준에서 설정한 압력-온도 등급에서 사용할 수 있다. 표준 클래스, 특수 클래스 또는 제한된 클래스의 밸브는 그것이 사용되는 곳에서 모든 밸브의 부품이 압력-온도 조건에 적합하다면 사용하여도 된다. 중간 등급 또는 클래스의 밸브는 부속서 11(ASME B 16.34)에 규정한 대로 허용된다. 

5. 사용요건이 부속서 4(ASME B 16.5) 또는 부속서 11(ASME B 16.34)에서 주어진 허용 값을 초과하는 경우, 부속서 4(ASME B 16.5) 또는 부속서 11(ASME B 16.34)의 가장 근접한 압력 등급 클래스보다 처짐 한계가 더 크지 않고, 안전계수가 작지 않도록 볼트재료, 플랜지 두께 및 몸체 두께가 증가되었다면, 이 기준 요건을 만족하는 것으로 한다.

6. 강재 맞대기 용접 관이음쇠는 최소한 부속서 5(ASME B 16.9)의 요건과 같다면 사용하여도 된다. 

7. ASME 표준 삽입 플랜지는 DN 100을 초과해서는 아니 된다. 삽입 플랜지는 양면 필릿용접으로 부착하여야 한다. 필릿용접부의 목두께는 플랜지가 부착되는 부품 두께의 0.7배 이상 되어야 한다. 

8. ASME 표준 소켓용접 플랜지는, 플랜지 치수가 클래스 600 이하의 경우 DN 80을 초과하지 않고, 클래스 900 및 1,500의 경우 DN 65를 초과하지 않으면, 배관 또는 보일러 노즐에 사용하여도 된다.

9. 클래스 125, 150, 250 및 300 압력 등급에 대한 ASME 표준 요건을 만족하는 주철 또는 가단 주철재의 나사붙이 관이음쇠는 별도로 사용을 금지하거나 특별히 플랜지붙이 관이음쇠가 요구되는 경우를 제외하고는 사용할 수 있으나 230℃를 초과하는 온도에서 사용해서는 아니 된다. 

10. 별도로 요구되는 ASME 표준 관이음쇠의 강도요건에 최소한 동일한 주강품 또는 단강품 나사 붙이 관이음쇠 또는 밸브는 플랜지붙이 관이음쇠가 특별히 요구되는 경우를 제외하고 모든 경우에 사용할 수 있다. 

제24조 (노즐 넥 두께)

① 적용 가능한 경우, 모든 노즐 넥의 최소두께, 출입구, 및 검사용 구멍은 부식과 침식 여유를 포함하여 모든 적용 가능한 하중에 대해 요구된 두께보다 작아서는 안 된다. 출입구와 검사용 구멍을 제외하고, 노즐 넥의 최소두께는 다음 중 값 중에서 작은 것보다 커야 한다.

       1. 노즐 넥이 부착되는 이음매 없는 동체의  최소요구두께에 부식 또는 침식 여유를 추가(해당하는 경우)

2. ASME B 36.10M에 열거된 표준관의 최소 벽 두께에 부식 및 침식 여유를 추가(해당하는 경우)

[그림 7] 용접 끝단 천이부의 최대범위

비고 1. 용접 베벨(bevel)은 단지 설명을 위해 나타내었다.

     2. 보강 덧살은 허용되는 천이부의 최대범위 밖에 있어도 된다.

     3. tmin. 값은 다음 값 중 하나로 한다.

a) 주문한 관의 최소 벽두께 

b) 주문한 튜브의 최소 벽두께 

c) -12.5%의 공차를 갖는 관 스케줄 벽두께로 주문한 관 공칭 벽두께의 0.875배

d) 이음부가 두 부재 사이에 있는 경우, 부재 또는 관이음쇠(또는 둘 중 얇은쪽)의 원통형 용접 끝단부의 주문한 최소 벽두께

     4. 부재의 끝단에서의 최대 두께는 다음 중 하나로 한다.

a) 최소 벽두께로 주문한 경우, (tmin. + 4 ㎜) 또는 1.15tmin 중 큰 값

b) 공칭 벽두께로 주문한 경우, (tmin + 4 ㎜) 또는 1.10tnom . 중 큰 값

제25조 (검사 구멍)

① 보일러 또는 부품은 시험 또는 청소를 하기 위한 맨홀, 핸드홀 또는 다른 검사 구멍이 있어야 한다. 다만, 구멍이 명백하게 필요 없거나 사용되지 않는 특별한 형태의 보일러는 검사구멍이 없어도 된다.

1. 타원형 맨홀 구멍의 크기는 300㎜ × 400㎜ 이상이어야 한다.

2. 원형 맨홀 구멍의 지름은 380㎜ 이상이어야 한다. 

3. 보일러 드럼 또는 동체에 있는 핸드홀 구멍은 70㎜ × 89㎜ 이상이어야 한다.

② 맨홀 및 핸드홀의 덮개판과 요크는 압연, 단조, 또는 주강을 사용하여야 한다. 다만, 압력이 1.7 ㎫을 초과하지 않는 경우 또는 온도가 230℃를 초과하지 않는 경우, 핸드홀 덮개판과 요크 둘 중 하나는 SA-278에 적합한 주철로 제조해도 된다. 볼트와 요크를 포함한 부품(사용하는 경우)의 강도는 이 부품이 사용되는 조건에 맞아야 한다.

③ 맨홀 구멍에 개스킷을 위한 지지면의 최소 폭은 17㎜ 이상이어야 한다. 보일러의 맨홀 또는 핸드홀에 사용하는 어떠한 개스킷도 압축할 때 두께가 6㎜를 초과해서는 아니 된다.

제26조 [규칙배열 리거먼트(ligament)]

① 제 15 조 ②항에 만족하면, 압력부품에 규칙적으로 배열되는 튜브 구멍사이의 리거먼트 효율은 다음과 같이 계산하여야 한다.

1. 용기 축에 평행한 구멍

가. 그림 8에서와 같이 모든 튜브 열에서 튜브구멍의 피치가 동일한 경우에는 다음의 식으로 한다.

[그림 8] 모든 열에서 구멍의 피치가 동일한 튜브 간격의 예

나. 그림 9.1 또는 그림 9.2에서와 같이 어느 한 열에서 튜브 구멍의 피치가 동일하지 않는 경우에는 다음의 식으로 한다. 

[그림 9.1] 매 2열마다 구멍의 피치가 다른 튜브 

[그림 9.2]  2열 및 3열에서 구멍의 피치가 변하는 튜브

② 용기의 축에 수직인 구멍의 경우, 길이방향 응력을 받는 튜브 구멍 사이의 리거먼트 강도는 최소한 원주방향 응력을 받는 튜브 구멍 사이에 요구되는 리거먼트 강도의 ½ 배로 하여야 한다.

③ 그림 10에서 나타낸 것처럼 동체 또는 드럼에 대각선 방향으로 튜브 구멍을 드릴 가공하는 경우, 리거먼트 효율은 그림 11의 도표 값으로 하여야 한다. 가로좌표 값 및 의 비율(ratio)을 계산 한다. 이러한 값을 이용하여 리거먼트 효율은 세로좌표로부터 읽는다. 만일 교점이 대각선 및 길이방향의 리거먼트에 대해 동일한 효율 곡선 위에 있다면, 길이방향의 리거먼트가 대각선방향의 리거먼트보다 더 약하다. 이러한 경우 효율은 다음의 식으로 계산한다. 

[그림 10] 대각선 방향에 튜브 구멍이 있는 튜브

[그림 11] 원통형 동체에 있는 구멍 사이의 길이방향 및 대각선방향의 리거먼트 효율을 결정하기 위한 도표

 비고 1. 다음의 비고 2, 3, 및 4의 식은 사용자의 선택에 따라 도표 대신 사용하여도 된다. 이들 식은 이 도표의 범위를 벗어나는 경우에도 적용할 수 있다.

2. 대각선방향 효율,   

   여기에서, 

3. 대각선방향 및 원주방향의 리거먼트 효율이 동일한 조건의 곡선

대각선방향 효율, 

여기에서, 

4. 길이방향 효율, 

④ 튜브 또는 구멍이 드럼 또는 동체의 축에 평행한 선을 따라 대칭인 그룹을 이루어 배열되고, 각 그룹의 간격이 동일한 경우, 그룹 중 하나의 효율은 최대 허용사용압력을 근거로 한 효율 이상이어야 한다. 모든 튜브-구멍 패턴 배열의 경우, 대각선방향과 원주방향 리거먼트에 대해 등가 길이방향 리거먼트 효율(equivalent longitudinal ligament efficiency)을 계산하고 길이방향 리거먼트 효율과 비교하여야 한다. 관련된 원통형 단면에 대한 최소 요구두께와 최대 허용사용압력을 계산하기 위해 길이방향 리거먼트 효율 값 또는 등가 길이방향 리거먼트 효율 값 중 작은 값을 사용하여야 한다.

⑤ 제1항부터 제4항까지의 식에서 사용된 기호의 정의는 다음과 같다. 

p = 인접 구멍의 길이방향 피치, ㎜  

p′ = 인접 구멍의 대각선방향 피치, ㎜

p1 = 일련의 대칭적인 구멍 그룹에서 해당 구멍 사이의 피치, ㎜

d = 구멍의 지름, ㎜  

n = 길이 p1내에 있는 구멍의 수 

E = 리거먼트 효율

     피치는 원통의 평균 반지름으로 결정하여야 한다.

제27조 (불규칙 배열 리거먼트)

① 제15조제2항에 만족하면, 압력 부품에 불규칙적으로 배열되는 3개 이상 튜브 구멍사이의 리거먼트의 효율은 다음과 같이 계산하여야 한다.

1. 3개 이상 튜브 또는 구멍의 배열이 불규칙적이거나 비대칭인 경우, 평균 리거먼트 효율은 다음에 주어진 값 이상이어야 한다.

가. 최소효율을 보이는 위치에서 길이가 드럼의 안지름과 동일한 경우, 효율은 최대 허용사용압력을 근거로 한 효율보다 작아서는 아니 된다. 드럼의 지름이 1500㎜를 초과하는 경우, 이 규정에 적용하는 길이는 1500㎜로 하여야 한다.

나. 최소효율을 나타내는 위치에서 길이가 드럼의 안쪽 반지름과 동일한 경우, 효율은 최대 허용사용압력을 근거로 한 효율의 80% 이상이어야 한다. 드럼의 반지름이 750㎜를 초과하는 경우, 이 규정에 적용하는 길이는 750㎜로 하여야 한다. 

2. 구멍이 드럼을 따라 길이방향으로 배열되어 있지만 일직선상에 있지 않는 경우, 효율을 계산하기 위한 규정은 대각선방향 리거먼트의 길이방향 등가폭이 사용되는 것을 제외하고 위의 규정을 사용하여야 한다. 등가폭을 구하기 위해, 대각선방향 리거먼트를 갖는 두 구멍의 길이방향 피치는 대각선방향의 리거먼트 효율을 곱하여야 한다. 대각선방향의 리거먼트를 위해 사용하는 효율은 그림 12를 사용한다.

[그림 12] 원통형 동체에 있는 구멍 사이의 대각선방향 리거먼트에 대한 길이방향 등가효율을 결정하기 위한 도표

 비고 1. 다음의 비고 2의 식은 사용자의 선택에 따라 도표 대신 사용하여도 된다. 이 식은 도표의 가로좌표 및 세로좌표의 범위를 벗어나게 사용하여서는 아니 된다. 

2. 대각선방향 리거먼트의 길이방향 등가효율, 

제28조 (지지물 및 부착 러그)

① 동체, 드럼, 헤더에 용접되는 러그, 행거 또는 브래킷(bracket)은 완전 용입용접, 그루브 및 필릿의 조합용접 또는 전 둘레 또는 접촉 가장자리를 따라 필릿 용접으로 부착하여야 한다.

② 필릿 용접에 대한 허용 하중은 최소 다리(Leg) 치수를 근거로 한 용접면적, 용접된 재료의 허용인장응력값 및 계수 0.55를 곱한 값 이상이어야 한다.

③ DN50 이하이고 두께가 6mm이하인 동체, 드럼, 헤더에 용접되는 러그, 행거 또는 브래킷에 대해 허용 가능한 형상 및 목두께는 그림 13과 같이 하여야 한다.

[그림 13] 동체, 드럼, 헤더에 용접되는 러그, 행어 및 브래킷의 허용형태

 비고 1. tmin 은 필릿, 단일베벨, 단일 J형 용접으로 이음한 용접부품의 어느 한쪽 두께 또는 19mm 중 작은 값

제29조 (판재 및 자재의 절단)

① 판재는 기계가공, 펀칭(punching), 전단(shearing), 전기아크 또는 가스로 절단할 수도 있다. 다만, 제30조를 만족하기 위한 충분한 가공여유가 있어야 한다.

② 완성된 용기의 노즐 또는 맨홀 넥(neck) 끝 면이 용접되지 않은 상태로 남아있는 경우, 끝 면을 매끈하게 마무리하는 방법으로 제거할 수 있는 3.0㎜ 이상의 여유 금속을 남겨두지 않는다면 전단으로 절단해서는 아니 된다.

제30조 (튜브 구멍의 가공)

① 튜브구멍은 평판으로부터 드릴 가공하여 최종치수를 맞추어야 한다.

② 지름은 최종크기보다 최소한 13㎜ 작게 펀칭(punching)한 다음 드릴링(drilling), 리밍(reaming) 또는 회전 절삭기로 최종크기를 마무리하여야 한다. 

③ 열-아크 또는 플라즈마-아크 절단 방법으로 구멍을 내는 경우에는 절단시 발생하는 기계적 및 금속적 성질에 영향을 받은 모든 부분을 후속 기계가공에 의해 완전히 제거되도록 구멍지름을 최종치수에 비해 충분히 작게 뚫어야 한다. 

④ 재료두께가 튜브 확관에 의해 적절한 지지력을 얻는데 필요한 두께보다 큰 경우, 튜브 끝이 적절히 확관 되도록 좁은 폭의 튜브자리를 만들기 위해 튜브구멍을 카운터보링(counterboring)하여도 된다. 다만, 이 경우 튜브 끝에 적절한 양의 플레어(flare)를 주기 위한 공간이 있어야 한다.

제31조 (원통형 동체의 허용 진원도)

① 드럼, 헤더, 동체의 원통형 단면과 유사한 부품은 어떤 단면의 최소평균지름과 최대 평균지름 사이의 차이를 기준으로 어느 단면에서든지 평균지름의 1% 이내이어야 한다. 지름에서 이 차이를 결정하기 위한 측정은 내경 또는 외경을 측정할 수 있고 그 부품이 동일하지 않은 두께로 만들 경우 그 측정은 그들이 적용한데서 그 판재의 중간선을 결정하도록 판재 두께를 보정하여야 한다.

1. 이 기준을 만족하기 위해 필요하다면 재가열, 재압연(롤링) 또는 재성형 하여도 된다. 

2. 지름간의 차이 측정은 원통형동체의 안쪽이나 바깥쪽에서 측정하여도 된다.

3. 두께가 다른 판재로 제작된 경우, 판 두께 중심선에서 지름을 구하는 경우에는 판 두께에 대해 보정하여야 한다.

② 외부압력을 받는 용접된 원통형 로(Furnace) 및 기타 원통형 부품은 (＋) 및 (－) 최대 편차가 다음 값을 초과하지 않는 실질적인 진원이 되도록 압연하여야 한다.

1. 바깥지름이 600㎜를 초과하는 부재의 경우, 최대 허용편차 “e”는 그림 14로부터 구한다. 

2. 바깥지름이 600㎜ 이하인 부재의 경우, 최대 허용편차는 바깥지름의 1%를 초과해서는 아니 된다.

3. 기호의 정의는 아래와 같다.

Do = 원통형 로 또는 튜브의 바깥지름, ㎜

L = 튜브시이트 사이의 로 또는 튜브의 총 길이 또는 다음 중 가장 큰       값을 취하는 로의 설계 길이, ㎜

가. 임의의 근접한 두 개의 보강링 사이의 중심에서 중심까지의 최대 거리

나. 튜브시이트와 첫 번째 보강 링의 중심사이의 거리 (아담슨 또는 링 보강의 경우)

다. 첫 번째 보강링의 중심에서 경판 접선으로부터 깊이의 ⅓ 로 성형된 경판의 원주선까지의 거리

   tS = 원통형 로 또는 튜브의 공칭 두께, ㎜

[그림 14] 외부압력을 받는 원통체의 진원에 대한 최대 허용편차

 비고 1. 위의 도표(chart)는 바깥지름이 600㎜를 초과하는 원통에 적용한다.

     2. 이 곡선을 벗어나 위․아래에 있는 점에 대해서는 각각 곡선 e = 1.0ts 또는 

e = 0.2ts를 사용한다.

제32조 (성형 경판의 공차)

경판을 타원형으로 만들 경우, 경판의 안쪽 면은 타원의 큰지름이 경판 안지름과 같고 짧은 지름의 ½이 경판 깊이와 같게 그린 진 타원의 바깥쪽에 있도록 하여야 한다. 진 타원과의 최대 편차는 경판 안지름의 0.0125배를 초과하여서는 아니 된다.

제33조 <삭제>

제34조 (안전밸브)

기술기준 제75조에서 요구하는 안전밸브의 요건은 제 35 조부터 제 40 조까지 규정한 사항에 만족하는 것을 말한다.

제35조 (안전밸브의 요건)

① 보일러에는 최소한 하나의 안전밸브 또는 압력방출밸브를 설치하여야 한다. 가열면적이 47㎡(500ft²) 이상이고 보일러의 설계 증기 발생 용량이 1800㎏/hr(4000lb/hr)을 초과하는 경우에는 2개 이상의 안전밸브 또는 압력방출밸브가 필요하다. 

 ② 보일러(제4항에 기술된 사항은 제외)에 대한 안전밸브 또는 압력방출밸브 용량은 안전밸브 또는 밸브 설정압력 중 최고압력의 6%를 초과하지 않도록 보일러에서 생성될 수 있는 모든 증기를 방출할 수 있어야 하고, 어떤 경우에도 최대 허용사용압력의 6%를 초과하여 설정하여서는 아니 된다.

1. 모든 보일러에 대한 안전밸브 또는 압력방출밸브의 최소요구 방출용량은 보일러 제조자가 결정한 최대설계 증기발생량 이상이어야 한다.

2. 폐열 보일러에 대한 최소요구 방출용량은 보일러 제조자가 결정하여야 한다. 보조연소가 폐열회수와 조합하여 사용될 경우, 보일러 제조자가 결정한 최대출력은 전체 요구용량에서 보조연소의 영향을 포함하여야한다. 보조 연소가 폐열회수를 대신하여 사용될 경우, 최소요구 방출용량은 보조 연소나 폐열회수 중 높은 것을 기준으로 하여야 한다.

3. 보일러로부터 차단되어 화염 압력용기가 될 수 있는 절탄기는 한 개 이상의 압력방출밸브가 있어야 한다. 여기에서, 압력방출밸브 총 방출용량 ㎏/hr(lb/hr)은 보일러제조자가 결정한 예상최대흡수열량 W(Btu/h)을 646(1000)으로 나누어 계산한 것이다. 

4. 과열기 또는 재열기 표면 유로의 하류에 증기 발생 표면이 위치하는 보일러에 설치된 모든 압력방출밸브를 전 양정에서 방출시킬 경우 증기발생량은 최고허용사용압력(MAWP)에서의 최대설계증기용량을 초과하여도 된다. 이 경우 제조자는 아래 방법 중 하나로 조치하여야 한다.

가. 모든 압력방출밸브의 최소 방출용량은 전 양정에서 방출할 때 발생할 수 있는 증기의 양 이상이어야 한다. 1차 열원과 함께 보조연소를 사용하는 보일러는 제조자가 총 요구용량에 이러한 연소의 영향을 포함시켜야 한다.

나. 모든 압력방출밸브의 최소요구방출용량은  보일러의 최고허용사용압력에서의 최대증기발생용량 이상이어야 하며, 그 보일러는 증기압에 따라 제어되는 다음기능을 상회하는 장치를 설치하여야 한다.

(1) 증기발생량이 보일러의 최고허용사용압력에서 최대증기발생용량을 초과하지 않도록 보일러의 총 열입력을 감소시키는 제어장치

(2) 증기 압력이 보일러 최고허용사용압력의 106%에 도달하면, 보일러의 열입력을 차단하는 제어장치

③ 보일러 본체에 있는 한 개 이상의 안전밸브는 최대 허용사용압력 이하로 설정하여야 한다.(제4항에 기술된 사항은 제외) 추가 밸브가 사용되면, 최고 설정압력은 최대 허용사용압력의 3%이상 초과해서는 아니 된다. 보일러에 있는 모든 포화증기 안전밸브의 전체 압력 설정범위는 밸브 설정압력 중 최고압력의 10% 이상 초과해서는 아니 된다.

1. ②항 3에 의해 요구되는 절탄기 압력방출장치는 절탄기의 최대허용사용압 력을 이용하여 이보다 더 높게 설정하여야 한다. 

④ 증기압력에 응동하는 자동제어 및 보호 인터록(interlock) 장치가 장착된 관류보일러의 안전밸브는 제1항부터 제3항까지에서 기술한 내용에 따라 설치하거나 또는 아래와 같은 보호 장치를 하여야 한다.

1. 동력작동(power actuated) 압력방출밸브

가. 한 개 이상의 동력작동 압력방출밸브는 보일러압력부와 직접 교신할 수 있어야 하며, 과열기 출구에서 최대 허용사용압력을 초과하는 경우, 밸브를 개방하기 위한 제어 임펄스(impulse) 신호를 받도록 하여야 한다. 동력작동 압력방출밸브의 총 방출용량은 보일러제조자가 결정한 모든 작동조건하에서 보일러의 최대설계 증기발생량의 10% 이상이어야 한다. 밸브는 과압을 방출시킬 수 있는 압력부 계통에 설치하여야 한다.

나. 동일한 용량의 대체 동력작동 압력방출밸브가 가의 기준에 따라 보일러와 직접 통신하도록 설치된다면, 수리가 가능하도록 바깥나사-요크형 또는 볼형태의 격리용 스톱밸브(stop valve)를 동력작동 압력방출밸브와 보일러 사이에 설치하여도 된다.

다. 격리용 스톱밸브의 배출구 면적은 동력작동 압력방출밸브의 입구 면적과 최소한 같아야 한다. 격리용 스톱밸브가 볼형태인 경우, 밸브의 개폐 위치를 확실히 식별할 수 있도록 하여야 한다. 격리용 스톱밸브가 동력작동형(공압, 모터, 유압 등)인 경우, 수동으로도 작동 가능한 기구가 제공되어야 한다.

라. 안전밸브 기능을 가진 고압바이패스 장치는 동력작동 압력방출밸브 용량으로 산정할 수 있으며, 아래 마목에 모두 만족하는 경우에는 동력작동 압력방출밸브 만으로 최대설계 증기발생량의 100% 이상이 되도록 할 수 있다.

마. 동력작동 압력방출밸브는 아래와 같은 기능을 가져야 한다.

(1) 전기, 압축공기, 증기, 가압수, 압력유의 동력원에 의하여 밸브를 개폐하는 것으로서 검출부의 증기압력이 규정분출압력에 도달할 때에 즉시 열리는 것이어야 할 것.

(2) 밸브는 증기 압력의 변화만을 검출하는 장치를 별개로 가지는 것이어야 할 것.

(3) 압력릴리프장치에 있어서는 대기에, 안전밸브 기능을 가진 바이패스장치에 있어서는 대기 또는 저압용기에 배기를 방출하는 구조이어야 할 것.

2. 압력방출밸브

가. 1호에 의해 설치된 동력작동 압력방출용량의 값을 포함하여 총 조합방출용량은 보일러제조자가 결정한 최대설계 증기발생량의 100% 이상이 되도록 하여야 한다. 이러한 총합에서, 실제 설치된 동력작동 압력방출밸브에 대해 총 요구 방출용량의 30%를 초과하도록 허용해서는 아니 된다. 다만, 1호 라목에 따라 설계되는 경우에는 그러하지 아니하며, 아래 다목의 대체 기준을 만족하는 경우는 제외한다.

나. 압력방출밸브의 일부 또는 전부는 그들이 연결된 부품의 최대 허용사용압력을 초과하여 설정하여도 되지만, 그러나 설정 압력은 동력작동 압력방출밸브와 함께 이들 밸브의 전부가 작동할 때 압력이 보일러의 모든 부분에서 최대 허용사용압력의 20% 이상 상승하지 않도록 하여야 한다.

다. 압력방출밸브의 총 설치 용량은 다음 조건 전부를 만족한다면 위의 가목의 요건보다 작아도 된다.

(1) 보일러의 증기 발생량이 450,000㎏/hr 이상이어야 하고 동력발생이 단일시스템으로 되어 있을 것(1대의 보일러와 1대의 터빈발전기로 구성)

(2) 보일러는 증기 압력의 변화에 대응하는 다음을 포함하는 자동 장치가 있을 것. 

(가) 원하는 작동범위에서 증기압력을 유지 할 수 있고, 변화하는 증기출력에 비례하여 연소량 및 급수 유량을 조정 할 수 있어야 한다.

(나) 증기압력이 최대 허용사용압력의 10%를 초과할 때, (가)의 제어와 관계없이 연료량 및 급수유량을 감소시킬 수 있어야 한다.

(다) 독립적인 압력 감지장치를 사용하여 위 (나)의 설정 압력보다 높은 압력에서 보일러로 유입되는 연료 및 급수의 흐름을 차단하는 과압방지 작동기구를 설치하여야 한다.

(3) 압력방출밸브가 2개 이상이고, 압력방출밸브의 총 정격 방출용량이 제조자가 결정한 보일러의 최대설계 증기발생량의 10% 이상일 때.(압력방출밸브는 그것이 연결된 부품의 최대 허용사용압력을 초과하여 설정하여도 되지만, 최대 허용사용압력을 초과하여 20% 보다 높지 않은 압력에서 열리도록 설정하여야 한다) 

(4) 최소한 2개의 압력방출밸브가 보일러로 유입되는 연료 및 급수의 흐름을 차단하는 제어기에 직접 밸브 스템(stem)의 개방 동작을 전달할 수 있는 장치를 설치한 때.

(5) 나목에서 요구하는 모든 제어기 및 장치에 대한 동력공급이 보일러와 동일한 설비 내에 있고, 다른 동력원의 파손이나 중단에도 제어기와 장치를 지속적으로 작동하도록 하는  동력원이 있을 때.

라. 스톱 밸브가 고정 증기나 수위가 없는 강제유동 증기발생기의 두 부분사이의 증기-물 흐름 경로에 설치되는 경우, 다음 사항을 모두 만족하여야 한다. 

(1) 제1호에서 요구되는 동력작동 압력방출밸브는, 스톱밸브의 상류에서 최저 압력수준을 갖는 기기의 최대 허용사용압력이 초과할 때, 개방을 위한 제어 임펄스를 수신할 것.

(2) 압력방출밸브는 2. 가 또는 2. 나 및 2. 다의 압력보호 요건에 맞게 설치할 것.

3. 강제유동 증기발생기(관류형 보일러)에 대한 안전밸브의 요건은 아래 그림 15를 참조하여야 한다.

[그림 15] 강제순환 증기발생기에 대한 과압보호 조건

비고

 1.압력 (A) = 최대허용사용 압력 (B) = 입구에서 스톱밸브 (5)까지의 기기 설계 압력 [④항 2.라.(1)] (C) = 터빈 교축 밸브 입구 압력
 2.압력방출밸브 (1) = 동력작동 밸브[④ 1.] (2), (3) 및 (4) = 스프링식 안전밸브[④ 2.가] (5) = 과열기 스톱 밸브[④항 2.라]
 3.방출밸브 흐름 용량(보일러의 정격 용량에 근거한 최소 값) (1) = 10～30%][④ 1.] (2) = 한 개 밸브의 최소 값(제37조 ①항) (2) + (3)[스톱밸브 (5) 방향으로 흐를 때] = 독립적으로 연소되는 과열기에 필요한 양 (제37조 ③) (2) + (3) + (4) = 100% – (1)[④ 2.가]
 4.방출밸브 개방 압력(최대) (1) = (A) 및 스톱밸브 (5)가 있을 때 (B)[④ 1.] (2), (3) 및 (4) = (A) + 17%[④ 2.가]] (5) = (A)[④ 1.]
5.안전밸브 흐름 용량(보일러의 정격 용량에 근거한 최소 값) (1) = 10～30%[④ 1.] (2) = 한 개 밸브의 최소 값(제37조 ①항) (2) + (3)[스톱밸브 (5) 방향으로 흐를 때] = 독립적으로 연소되는 과열기에 필요한 양(제37조 ③항) (4) = 스톱밸브 (5)가 있을 때 2개의 밸브 최소 값의 총 10% (2) + (4) = 스톱밸브 (5)가 없을 때 2개의 밸브 최소 값의 총 10%[④항 2. 다. (3)]
 6.방출밸브 개방 압력(최대) (1) = (A) 및 스톱밸브 (5)가 있을 때 (B)[④ 1.] (2), (3) 및 (4) = (A) + 20 %[④항 2. 다 (3)] (5) = (A)[④ 1.]
 7.자동 압력 제어[7.1.4 b) 2)] (a) (C)에서 부하상태에서의 정상운전 [④항 2. 다. (2) (가)] (b) (A) + 10%에서 (a)의 제어를 무시 [④항 2. 다 (2) (나)] (c) (A) + 20%에서 연료 및 급수의 흐름 차단 [④항 2. 다 (2) (다)] (d) (4)에서 안전밸브가 “페일-세이프” 동력 회로에 의해 연료 및 급수의 흐름 차단 [④항 2. 다 (4)]

제36조 (과열기 및 재열기)

① 관련 표준에서 허용된 경우를 제외한 모든 과열기는 과열기 출구와 첫 번째 스톱밸브 사이의 증기 흐름경로에 한 개 이상의 압력방출밸브가 있어야 한다. 밸브의 위치는 사용 목적에 적합하여야 하고, 필요한 과압 보호를 하여야 한다. 각 압력방출밸브의 작용시 배출되는 증기는 밸브의 압력설정과 방출용량 설정시 고려되어야 한다. 만일 과열기 출구 헤더(header)가 끝에서 끝까지 전 구간 증기 자유통로이고, 과열기 튜브와 헤더를 통해 증기가 균일한 흐름이 되도록 헤더의 전 길이에 걸쳐 실제로 같은 간격으로 증기가 공급되도록 구성되어 있다면, 압력방출밸브는 헤더 길이 내의 어느 곳에 설치하여도 된다. 

② 과열기에 부착되어 있는 안전밸브 또는 다른 밸브의 방출 용량은 보일러에 대한 안전밸브의 수량과 크기를 정하는데 포함하여도 된다. 다만, 과열기 안전밸브와 보일러 사이에 중간 밸브가 없어야 하고, 과열기와는 별도로 보일러에 있는 안전밸브 또는 다른 밸브의 방출용량이 최소한 요구되는 총 밸브 용량의 75% 이상이어야 한다.

③ 보일러로부터 차단되어 화염 압력용기로 될 수 있는 모든 독립 화염식 과열기는, 방출용량이 고온 가스에 노출된 부분에서 측정된 과열기 표면적(㎡)당/시간당 29㎏의 증기를 방출하는 한 개 이상의 안전밸브가 있어야 한다. 대안으로, 제조자가 결정한 예상최대흡수열 W(Btu/h)을 646(1000)으로 나누어 계산해도 좋으며 설치한 안전밸브의 개수와 총용량은 방출증기용량보다 커야 하며, 분리형 직화식 과열기에 사용되는 안전밸브는 ①항의 규정에 따라 위치를 정하고, 제38조에 따라 설치하여야 한다.

④ 모든 재열기는 총 방출 용량이 재열기 설계시에 최대 증기 흐름량과 최소한 같도록 한 개 이상의 안전밸브가 있어야 한다. 재열기 안전밸브의 용량은 보일러 및 과열기에 대한 요구 방출 용량을 포함해서는 아니 된다. 조합한 방출 용량이 총 요구량의 15% 이상이 되는 한 개 이상의 밸브는 재열기 출구와 첫 번째 스톱밸브사이의 증기 흐름경로를 따라 설치하여야 한다.

⑤ 수트블로어(soot blower) 연결부는 안전밸브 연결부로 사용되는 과열기나 재열기의 출구와 동일한 출구에 부착하여야 한다.

⑥ 230℃를 초과하는 온도에서 과열된 증기를 방출하는 과열기와 재열기에 사용되는 모든 안전밸브는 강, 합금강 또는 이와 동등한 내열재료로 제작되어야 하며, 밸브의 입구는 플랜지붙이 연결 또는 맞대기용접 연결로 되어야 한다. 또한 밸브는 적절한 열 침식 및 부식 저항 재료로 된 시트(seat)나 디스크(disk)가 있어야 하고, 스프링은 배출 증기와의 접촉으로부터 보호되도록 밸브 케이싱의 외측으로 완전히 노출되어야 한다.

제37조 (안전밸브의 용량)

제35조제1항에서 요구되는 최소 수량을 조건으로 하여, 필요한 안전밸브 및 압력방출밸브의 개수는 보일러 제조자가 결정한 최대설계 증기발생량과 제조자의 밸브에 표시되는 방출용량을 기준으로 계산하여야 한다.

제38조 (안전밸브의 설치)

① 한대의 보일러에 2개 이상의 안전밸브가 사용되는 경우, 그것을 분리하여 설치하거나, Y-형체에 개별 밸브를 설치하여 만든 트윈(twin)밸브 또는 동일한 몸체 케이싱에 2개 밸브가 있는 복식 밸브로 설치하여도 된다. Y-형체에 개별 밸브를 설치하여 만든 트윈밸브나 동일 몸체 케이싱에 2개 밸브가 있는 복식 밸브는 동일한 용량이어야 한다. 크기가 다른 2개의 밸브를 설치하는 경우, 작은 밸브의 방출용량은 큰 밸브 방출용량의 50% 이상이어야 한다.

② 안전밸브 또는 압력방출밸브는 다른 연결부와는 독립적으로 보일러에 연결하여야 하고, 불필요한 중간 관 또는 관 이음쇠를 거치지 않고 보일러 또는 정상적인 증기 흐름경로에 가능한 한 가깝게 부착하여야 한다. 모든 안전밸브 또는 압력방출밸브는 스핀들(spindle)이 수직이 되도록 연결하여야 한다. 

③ 보일러와 안전밸브 또는 압력방출밸브 사이의 연결부 출구면적은 최소한 밸브 입구의 면적과 같아야 한다. 

  1. 안전밸브 또는 압력방출밸브와 보일러 사이에 어떤 종류의 밸브도 설치해서는 안 되며 또한 안전밸브 또는 압력방출밸브와 대기사이 방출관에도 밸브를 설치해서는 아니 된다. 
  2. 방출관이 사용되는 경우, 그 단면적은 밸브 출구의 전체면적이나 그 안에서 방출하는 여러 개 밸브 출구의 총 면적 이상이어야 한다. 
  3. 방출관은 가능한 한 짧고 직선이어야 하며, 밸브에 과도한 응력을 주지 않도록 배치하여야 한다.

④ 소음기가 안전밸브 또는 압력방출밸브에 사용된다면, 밸브의 적절한 작동과 방출용량을 방해함으로써 발생하는 배압을 방지하기 위해 소음기의 출구 면적을 충분히 크게 하여야 한다. 

  1. 소음기 판 또는 소음기의 다른 장치는 침전물에 의해 증기통과를 제한하지 않도록 제작하여야 한다. 
  2. 안전밸브 또는 압력방출밸브는 그것의 작동에 영향을 줄 수 있는 옥외형 기기에 노출되는 경우, 적절한 덮개로 밸브를 보호하여야 하며, 보호물 또는 덮개는 벤트(vent)가 잘되고, 밸브의 기능 발휘 및 정상 운전이 잘 되도록 배치하여야 한다.

⑤ 보일러가 한 개의 연결부에 2개 이상의 안전밸브 또는 압력방출밸브가 연결되는 경우, 이 보일러의 연결부는 그것이 연결되는 모든 안전밸브 또는 압력방출밸브의 입구 연결부의 면적 이상의 단면적을 가져야 한다.

⑥ 모든 보일러는 다른 외부 증기 연결부와 독립적인 안전밸브 또는 압력방출밸브를 위한 적절한 출구 연결부가 있어야 하며, 출구면적은 부착되는 모든 안전밸브 또는 압력방출밸브 입구 연결부의 총 면적과 최소한 같아야 한다. 

⑦ 안전밸브가 별개의 증기 드럼 또는 돔(dome)에 부착되는 경우, 보일러 본체 및 증기 드럼 또는 돔 사이의 구멍은 제6항에서 요구되는 것 이상이어야 한다.

제39조 (안전밸브의 작동)

① 안전밸브 또는 압력방출밸브는 채터링이 없고, 최소배출압력 15 kPa 또는 설정압력의 2% 중 큰 쪽의 배출압력으로 작동되고, 밸브설정압력의 3% 보다 높지 않은 압력에서 완전히 개방되어지고 작동되는 구조로 설계, 제작 되어야 한다. 다만 압력방출밸브는 견본제품 2개를 선정하여 용량인증시험을 하여야 한다. 이 견본들의 최대 블로우다운은 다음 표 7에 명시된 값을 초과하지 말아야 한다.

[표 7] 안전밸브의 최대 블로우다운

설정압력, kPa(psi)최대방출
< 500(67) ≥ 500(67)과 ≤ 1700(250) > 1700(250)과 < 2500(375) ≥ 2500(375) 30 kPa(4 psi) 설정압력의 6%  100 kPa(15 psi) 설정압력의 4%

② 압력방출밸브의 최대블로우다운은 다음 표 8에 명시된 값을 초과하지 말아야 한다.

③ 고정된 수증기와 수위가 없는 강제순환식 증기발생기나 고온 온수 보일러에 사용하도록 설계된 밸브의 블로우다운은 설정압력의 10%를 초과하지 말아야 한다.

[표 8] 안전밸브의 분출점 허용공차

설정압력,MPa(psi)설정압력의 (+) 또는 (-) 허용공차
≤ 0.5(70)   ＞ 0.5(70)와 ≤ 2.1(300) ＞2.1(300)와 ≤ 7.0(1000)  ＞ 7.0(1000) 15 ㎪(2 psi) 설정압력의 3% 70 ㎪(10 psi) 설정압력의 1%

제40조 (허용 가능한 안전밸브 및 압력방출밸브)

① 밸브의 설계는 확실한 작동 및 기밀을 확보하는데 필요한 안내 정렬구조를 적용하여야 한다. 

② 스프링은 완전 리프트 스프링 압축량이 공칭 밀착(solid) 변형량의 80% 이하가 되도록 설계하여야 한다. 스프링의 영구변형(스프링 자유높이와 스프링이 실온에서 미리 설정한 후 3회 밀착 압출한 다음 10분 후에 측정한 높이와의 차로 정의함)은 자유높이의 0.5%를 초과해서는 아니 된다.

③ 밸브 부품이 자유로이 움직이는지를 확인하기 위한 방법으로서, 모든 안전밸브 또는 압력방출밸브는 실질적인 리프팅(lifting) 장치가 있어야 한다. 밸브가 최소한 설정압력의 75% 압력을 받을 때 디스크의 닫힘력(seating force)이 이완되도록 작동해야 한다. 리프팅 장치는 외부 리프팅 힘이 제거되었을 때 밸브 디스크가 올라간 위치에서 고정되거나 유지되지 않도록 하여야 한다.

④ 안전밸브의 시트(seat)는 리프팅 될 가능성이 없도록 밸브 몸체에 고정시켜야 한다.

제41조 (급수장치)

① 기술기준 제76조는 보일러 손상을 방지할 수 있는 충분한 용량의 급수공급을 요구하는 조항으로 제2항에 지정하는 것을 제외하고는 아래와 같이 보일러에는 최대증발량을 발생시키는데 필요한 최소한 2가지 방법을 가져야 한다. 

  1. 각 급수원은 보일러에 설치된 안전밸브의 최고 설정압력보다 3% 높은 압력으로 보일러에 물을 공급할 수 있어야 한다. 
  2. 비 부유상태의 고체연료를 연소하는 보일러의 경우와 급수가 차단되면 보일러를 손상시킬 정도의 충분한 열을 계속 공급할 수 있는 환경 또는 열원을 가진 보일러의 경우에는 한 쪽의 급수장치는 다른 쪽에서와 같이 동일한 급수 차단이 생기지 않아야 하며, 또한 각각의 급수장치는 보일러의 손상을 방지 할 수 있도록 충분한 물을 공급할 수 있어야 한다.

 ② 가스, 액체 또는 부유상태의 고체연료로 연소되거나 연소터빈엔진 배기로 가열되는 보일러는 급수펌프를 1대만 설치하여도 된다. 다만, 이 경우에는 수위가 최저설정 허용위치에 도달하기 전에 입열을 차단하는 장치를 설치하여야 한다.

제42조 (증기 및 급수의 차단)

① 기술기준 제77조제1항은 보일러의 증기출구(안전밸브로부터의 증기출구 및 재열기로부터의 증기출구를 제외)는 보일러를 계통으로부터 분리할 수 있도록 아래 그림 16에 나타낸 것처럼 증기의 유출을 차단할 수 있는 구조로 하여야 한다.

[그림 16] 보일러 출구를 차단하는 구조

1. 그림 17에 나타낸 것처럼 1대의 보일러만으로 발생시킨 증기를 공급하는 경우에는 공급을 받는 설비 측에 증기의 유입을 차단할 수 있는 구조로 되어 있는 경우에는 해당 보일러의 스톱밸브를 설치하지 않아도 된다.

[그림 17] 공급을 받는 설비의 입구 차단기능을 가진 구조의 경우

2. 2대 이상의 보일러가 공통 증기 헤더에 연결되거나, 단일 보일러를 다른 증기발생원이 있는 헤더에 연결하는 경우(예를 들어, 터빈 추출 관), 맨홀 구멍이 있는 각 보일러의 연결부는 2개의 스톱밸브를 설치하여야 하며, 두개의 밸브사이에는 충분한 용량의 자유분출 드레인(free-blow drain)밸브를 설치하여야 한다.

[그림 18] 2대 이상의 보일러가 공통 증기헤더에 연결되는 경우

3. 그림 19에 나타낸 것처럼 여러대의 보일러를 공통헤더에 연결하여 독립 연소·운전 제어를 실시해 각각의 보일러에서 발생시킨 증기를 출구에서 공통의 증기관에 합류시키고 이 공통 증기관으로부터 그 밖에 곳에 공급하는 경우에 있어서는 해당 각 보일러의 증기출구에 증기 유출을 차단할 수 있는 밸브를 설치하여야 한다.

[그림 19] 여러대의 보일러(관마다 독립된 연소운전 제어)의 경우

② 기술기준 제77조제2항은 보일러 급수의 입구는 보일러를 계통으로부터 분리할 수 있도록 그림 20과 같이 급수의 유로를 신속하게 자동으로 확실히 차단할 수 있는 구조로 하여야 한다.

[그림 20] 보일러 입구로부터 차단하는 구조(자동정지 밸브 설치) 

1. 그림 21에 나타낸 것 같이 보일러에 가장 가까운 급수가열기의 출구에 설치시 보일러 입구측에는 자동정지밸브를 설치하지 않아도 된다.

[그림 21] 급수가열기의 출구에 자동정지 밸브를 설치하는 경우 

2. 그림 22에 나타낸 것 같이 급수장치의 출구에 자동 스톱밸브가 설치되어 있는 경우에는 보일러입구의 자동 스톱 밸브는 설치하지 않아도 된다.

[그림 22] 급수펌프의 출구에 자동정지 밸브를 설치하는 경우

3. 고정 증기 및 수위가 없는 강제유동 증기발생기의 급수관은 보일러에 인접한 스톱밸브까지를 포함하여 연결하여도 되며, 보일러에 인접한 체크 밸브는 없어도 된다. 단 보일러 입구 설계압력 이상인 압력등급을 가진 체크 밸브는 보일러 급수펌프의 배출 측이나 급수 펌프 및 급수 스톱밸브사이의 급수관 어딘가에 설치하여야 한다.

제43조 (보일러 수 배출장치)

① 순환보일러에는 아래와 같이 보일러 수의 농축을 방지하거나 수위를 조정하기 위하여 보일러 외부배관에 밸브를 설치하여 보일러 내의 물이 압력을 받은 상태에서 이 외부배관을 통하여 방출되도록 하여야 한다.

  1. 응축수 배출 배관치수는 DN 65 이하이어야 하며, 내부관 및 그것과 외부관을 이어 주는 연결관은 연속통로가 되어야 한다. 이때, 이들 끝단 간에는 여유를 두어 어느 한 쪽이 제거 되어도 다른 쪽에 방해를 주지 않도록 하여야 한다. 
  2. 보일러내 드레인을 할 수 없는 모든 수냉벽과 수냉막, 그리고 보일러와 일체로 된 구조의 모든 절탄기에는 블로우오프 관이나 드레인관을 위한 출구 연결부를 설치하여야 한다.
  3. 모든 보일러에는 DN 25 이상, DN 65 이하의 블로우오프 연결관을 붙여야 한다. 다만, 전열면적이 9.3㎡ 이하의 보일러는 블로우오프 연결관의 최소 치수를 DN 20로 할 수 있다.
  4. 응축수 회수관은 여기에서 규정한 크기와 동일하거나 그 보다 큰 치수를 사용하여도 좋으며, 여기에 블로우오프 관을 연결하여도 된다. 이 경우 블로우오프 관은 연결부가 완전히 배수될 수 있도록 적당한 위치에 설치하여야 한다.
  5. 하부 블로우오프 관이 로의 열에 직접 노출되어 있을 경우에는 내화벽돌(firebrick)이나 기타 내열재로 보호하여야 하며, 관 검사가 가능하도록 설치하여야 한다.

제44조 (계측장치)

기술기준 제79조에서 언급된 “운전상태를 계측하는 장치”는 다음과 같은 것을 말한다. 

  1. 순환 보일러의 계측장치 설치는 아래와 같이 하여야 한다.
    1. 가. 수위(증기와 물의 경계)가 일정한 모든 보일러는 최소한 하나의 유리 수면계(육안으로 수위 측정이 가능한 투명한 장치)를 설치하여야 한다. 유리 수면계의 본체를 강화하기 위하여 가로의 구조물이 있는 수면계, 즉 수직길이 전체가 표시되지 않은 유리수면계는 사용하지 않는다.
      1. (1) 유리 수면계의 최저 수위는 보일러 제조사가 정한 최저 허용 수위보다 최소한 50 mm를 초과하여야 한다.
      2. (2) 여러 튜브 부분으로 된 유리수면계는 수위가 식별되는 연결부분에 최소한 25 ㎜ 이상을 중첩하여야 한다. 수위의 결정에 도움이 되는 포트형 게이지 또는 빛의 굴절을 이용한 반사형 게이지는 수위 측정을 위한 중첩부분을 생략해도 된다.
    2. 나. 최대허용사용압력이 3 MPa 이하의 보일러는 최소한 한 개 이상의 유리수면계를 설치하고 항상 사용가능하도록 되어야 한다. 최대허용사용압력이 3 ㎫를 초과하는 보일러는 두 개의 유리 수면계 다만, 필요한 두 개의 유리 수면계 중 하나를 대신하여, 다음조건이 만족한다면, 두 개의 독립적인 원격 수위계(수위를 연속적으로 측정하고, 전송하며, 표시할 수 있는 두 개의 분리된 시스템)를 사용할 수 있다. 이 요구된 유리 수면계는 차단하여도 되지만, 사용 가능한 상태로 유지하여야 한다. 전기식 보일러는 최대허용사용압력과 관계없이 하나의 유리 수면계만 설치한다. 강제유동 증기발생기와 강제순환식 고온수 보일러같이 수위가 일정하지 않은 보일러는 유리 수면계를 설치하지 않아도 된다.
      1. (1) 최소한 하나의 유리 수면계의 수위가 제어장소에서 운전자가 쉽게 확인할 수 없는 경우, 광섬유 케이블(광신호의 전기적인 변경이 없는 것) 영상 등으로 제어장소에 수위 정보를 전송하여야 한다. 대안으로 다음의 두 가지를 조합하여야 한다.
        1. (가) 독립적인 원격 수위표시기
        2. (나) 유리 수면계의 영상을 연속적으로 전송 및 표시
      2. (2) 원격 수위계의 표시는 보일러 제조자가 정한 허용 최저 수위를 초과하여 최소한 50㎜ 초과하여 최소 수위 기준을 명확하게 표시하여야 한다.
      3. (3) 비강자성 원형 압력챔버 내부의 자기적으로 결합된 플로트(float)를 포함하여 감지장치가 있는 독립 원격 수위계는 벽을 통과해 플로트 위치를 감지하기 위해 관련 표준의 요건으로 제한하여야 한다. 이 장치의 설계와 조립은 세척과 유지보수가 용이하도록 해야 한다. 수면계 외에 다른 어떠한 제어장치도 부착하는 것을 금지한다.
    3. 다. 각각의 유리 수면계는 청소를 용이하게 하기위해 지름이 6㎜ 이상의 자유 배수구를 가진 드레인 콕(cock) 또는 밸브를 함께 설치하여야 한다. 보일러 최대 허용사용압력이 700 ㎪을 초과하는 경우, 유리 수면계는 안전 배출구에 밸브가 부착된 드레인을 설치하기 위한 연결부가 있어야 한다. 각각의 유리수면계 또는 외부에 부착한 수위감지 또는 수위조절장치에는 침전물의 잔류로 막히는 것을 방지하기 위해 관통 구조의 차단밸브를 상단과 하단에 설치하여야 한다. 허용가능한 밸브구조의 예는 관련 표준 참조. 하단 밸브가 바닥에서 2 m 이상에 위치할 때, 밸브의 개폐 여부가 표시되어야 한다. 바닥의 운전지점에서 수동으로 밸브 개폐가 되도록 방법을 마련하여야 한다. 밸브, 피팅, 및 배관의 압력-온도 등급은 보일러 최대허용사용압력 및 해당 포화증기온도와 동등이상이어야 한다. 직관용 글로브 밸브는 이 연결부에 사용하면 안된다. 자동 차단밸브는 유리 수면계가 고장일 경우 인위적인 조작없이 유출을 자동으로 방지하기 위한 것이다.
    4. 라. 자동차단밸브는 유리 수면계를 일시적으로 차단하기 위해 전기적, 공압 또는 유압으로 작동하는 것을 말한다. 이 장치의 개페 시퀀스는 운전원에 의해 수동으로 시작한다. 자동차단밸브는 아래와 같은 조건에서 사용할 수 있다.
      1. (1) 유리수면계와 보일러 사이, 또는 유리 수면계와 수주(water column) 사이의 모든 배관과 피팅은 내부검사 및 청소가 되도록 하거나, 회전식 청소장치가 통과하도록 설계한다. 밸브는 침전물의 잔류로 막히는 것을 방지하는 관통 구조로 되어야 한다.
      2. (2) 밸브는 밸브를 운전하는 바닥이나 플랫폼에서 쉽게 볼 수 있도록 개폐 표시기가 있어야 하고, 개폐의 오작동을 방지하도록 설계되어야 한다. 
      3. (3) 밸브를 조작하는 바닥이나 플랫폼에서 수동으로 밸브 개폐가 되도록 방법을 마련한다.
      4. (4) 자동 차단밸브는 현재 상태에서 페일세이프(fail-safe)가 되도록 설계가 되어야 한다.
    5. 마. 압력계
      각각의 보일러는 다음과 같이 압력계를 설치하여야 한다. 
      1. (1) 압력계는 보일러의 압력을 항상 표시할 수 있도록 설치하여야 한다. 
      2. (2) 각 증기보일러에는 증기구역 또는 수주(water column) 또는 증기 연결부에 연결된 압력계가 있어야 한다.
      3. (3) 밸브 또는 콕은 압력계에 인접한 게이지 연결부에 설치하여야 한다. 
      4. (4) 추가적인 밸브 또는 콕이 개방 상태에서 잠그거나 밀봉된 경우 보일러 근처에 설치해도 된다.
      5. (5) 압력계와 보일러 사이에 다른 차단밸브를 설치해서는 안된다.
      6. (6) 관 연결부는 충분한 크기이어야 하고 불어서(blowing out) 청소될 수 있도록 배치하여야 한다.
      7. (7) 증기보일러의 경우, 게이지 또는 연결부에 게이지 튜브의 입구에서 증기가 유입되는 것을 방지하는 수밀을 형성 및 유지하기 위해 사이폰 또는 동등한 장치가 있어야 한다.
      8. (8) 압력계 연결부는 최대허용사용압력과 온도에 적합하여야만 하지만, 온도가 208℃를 초과하는 경우, 황동 또는 구리로 제작한 관 또는 튜브는 사용하지 않아야 한다.
      9. (9) 사이펀을 제외한 보일러 연결부는 NPS 1/4이상이어야 하지만, 강철 또는 단조로 제작한 관 또는 튜브를 사용하면 내부지름이 13 mm 이상이어야 한다.
      10. (10) 사이펀을 사용할 경우, 내부지름은 6 mm 이상이어야 한다.
      11. (11) 압력계 눈금범위는 안전밸브 설정압력의 약 2배가 되어야 하지만, 어떠한 경우에도 이 압력의 1.5배이상은 되어야 한다.
    6. 바. 수위가 변동하는 강제순환 증기발생기에 다음(1)~(3)항의 위치에 압력계 또는 압력측정장치를 설치하여야 한다.
      1. (1) 보일러 또는 과열기의 출구(마지막 열 흡수 구역 다음)
      2. (2) 보일러 또는 절탄기의 입구(열 흡수 구역 이전)
      3. (3) 열 흡수 표면의 임의의 두 부분사이에 사용될 수 있는 차단 밸브의 상류
    7. 사. 보일러 운전 중, 각 보일러에는 테스트 게이지를 부착하기 위해 DN8 이상의 밸브 연결부가 있어야하며, 이는 보일러 압력계의 정확도를 확인하기 위한 것이다.
    8. 아. 각 고온수 보일러는 온도계가 있어야하며, 쉽게 읽을 수 있는 곳에 설치되어야 한다.
      온도계는 출구 또는 출구 근처에 설치하여 보일러 수의 온도를 항시 표시할 수 있게 하여야 한다.
    9. 자. 자동 수면계
      파손된 수면계로 인한 유출을 방지하기위한 자동차단밸브는 아래의 요건을 만족해야 한다.
      1. (1) 상, 하부의 체크밸브는 견고하고 비부식성의 금속 볼 타입(Ball type) 이어야 한다.
      2. (2) 상, 하부의 볼 체크밸브는 중력에 의하여 개방되고, 하부의 볼 체크밸브는 시트에 수직으로 동작되는 것 이어야 한다.
      3. (3) 체크 볼은 직경이 13 mm(1/2 in.) 이상이 되어야하고, 시트에 접촉되는 원의 직경은 체크 볼 직경의 2/3 이하 이어야 한다. 각각의 볼 주위의 스페이스(Space)는 3.0 mm(1/8 in.) 이상 이어야하고, 정상위치와 시트 간의 거리는 6 mm(1/4 in.) 이상 이어야 한다.
      4. (4) 상부 밸브의 볼 시트는 사각 또는 육각의 평면 시트 이거나, 그렇치 않으면 스팀 통로가 이 밸브에 의하여 완전히 막히지 않도록 되어야 한다.
      5. (5) 상부의 차단밸브는 밸브가 닫혔을 때 시트에서 6 mm(1/4 in.) 이상으로 볼을 잡을 수 있도록 돌출부가 있어야 한다.
      6. (6) 볼은 검사를 할 수 있어야 한다. 즉, 보일러에 증기압력이 가해져 있을 때, 하부 볼 체트밸브를 제거하여 검사할 수 있는 방법이 제시되어야 한다. 상기의 검사는 외부적인 방법으로 밸브를 닫는 것이 아니어야 한다.

발전용 화력설비

제1장  총   칙

제2장  보일러 및 부속설비(4)

제3장  압력용기 및 부속설비(45~63)

게시됨

카테고리

작성자

4

태그:

댓글

답글 남기기

이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 항목은 *(으)로 표시합니다