[하이플럭스 기술자료] 파이프와 튜브의 정의, 분류

튜브(TUBE)는

주로 비철금속이나 비금속에 많이 사용하며 경제성 문제 때문에 관벽의 두께가 파이프 만큼 두꺼울 필요가 없기 때문에 제작된 관이다. 따라서 튜브는 호칭경 없이 외경으로 관경을 표시하고 관벽의 두께는 스켈쥴 번호없이 실제의 관벽두께로 표시한다.

예를 들면 외경 4”(101.6A) 관두께 2.3mm일 경는 외경 4” * 2.3t이라고 하기도 하고 BWG(Birmingham wire gauge)로 표시하기도 한다.

튜브는 열교환기, 계측기기 배관과 압축기, 보일러와 냉각기 같은 장치의 작은 내부 배관용으로 중요하게 사용된다.

파이프(PIPE)는

호칭경이 일정 등분으로 나누어져 있고, 그 호칭경은 대략 관의 내경을 의미한다.

따라서 이 호칭경 보다 큰 항상 일정한 외경을 가지고 있으며, 압력별 관벽의 두계를 다르게 표시하는 스케쥴 번호가 있다. 그러므로 관이음쇠들도 호칭경으로 표시되어 이 호칭경의 외경에 맞도록 제작을 하여 구제적으로 표준화하고 있다.

구분	파이프(PIPE)	튜브(TUBE)
용도	물체를 수송하는 것이 목적	관의 내, 외면에서 열교환하는 것이 목적
예	가스관 (gas pipe) 급수관 (water pipe) 증기관 (steam pipe) 슬러리관 (slurry pipe)	보일러튜브 (boiler tube) 과열기튜브 (super heater tube) 열교환기관 (heat exchanger tube) 냉각관 (cooling tube)
치수	호칭치수 사용(실제외경 치수와 다름)	외경으로 호칭
길이	난척의 것이 많다.	정척의 것이 많다.
관이음	나사또는 용접	확관(expanding), 플레어링(flaring), 용접

관의 시방서 작성시 필요항목

관을 선택하여 시공할 때에는 반드시 경제성을 충분히 고려하여 사용목적과 접촉 유체의 성격에 따라 적합한 조건을 갖춘 관을 결정하여야 할 것이다. 즉, 사용목적 이송용인지 구조용인지 또는 전열용인지에 따라 관의 종류를 달리하여야 할 것이다. 또한, 접촉 유체의 성격을 예를 들면 어떤 유체는 부식성이 강하다든지 혹은 높은 온도이어야 한다든지 할 때 관을 이에 견딜 수 있는 적절한 재질과 관의 두께가 요구되며 아울러 유체의 흐름량에 따라 관의 지름도 알맞게 결정되어야 할 것이다.

1. 관의 종류

관은 강관이 주종을 이루고 있으나 비철금속 또는 비금속들로 제조되어 재질 및 처리방법 등에 따라 다양한 종류의 관으로 나누어지며 날로 연구 개발 되어지고 있다.

( 1 ) 강관 (steel pipe)

직성이음 용접 파이프와 나선용접 파이프는 판제(板製)로 만들고 이음매가 없는 파이프(seamless pipe)는 고체 비렛트(billet)를 인발하여 제작한다.

탄소강 파이프는 경도가 크고 연성이며, 용접이 가능하고 가공이 쉬우며 내구성이 좋고 다른 재료로 만든 파이프에 비해서 값이 싸다. 또한 탄소강의 선택은 자연스럽게 할 수 있다.

가장 쉽게 이용하는 탄소강은 sch40, 80, std와 xs 크기로 ASTM A 53규정에 따라 만들고 전기 저항용접(등급 A와 등급 B : 후자의 등급이 더 높은 인장강도를 나타냄)과 이음매 없이 (등급 A와B)로 제작한다.

보통 흑관이나 또는 아연도금을 하여 수도용 관으로 사용한다.

A 53의 사양과 비교할 수 있으나, 더 엄격한 시험검사로 규정한 ASTM A 106에 따라서 이음매 없는 파이프는 모든 크기와 중량에 대하여 사용이 가능하다. A 106내의 세가지 등급이 유용하게 쓰이는데 등급A, B와 C는 등급 순서대로, 인장강도도 증가한다.

( 2 ) 합금관 (alloy pipe)

구리, 납, 니켈, 황동, 알루미늄과 다양한 스테인리스 강으로 만든 파이프와 튜브(tube)는 쉽게 구할 수 있다. 이러한 재료는 값이 강관보다 비싼 반면 특유의 화학작용에 의한 부식, 저항성, 양호한 열전도성, 고온에서의 인장강도 등에 따라 선택해서 사용한다. 동과 동합금은 보통 계측기 배관, 식품 가공과 열 전달 장치에 사용하고 있으나 점차 스테인리스 강이 이러한 목적으로 사용되고 있다.

( 3 ) 합성수지관 (plastec pipe)

합성수지로 만든 파이프는 상당히 부식성이 있는 유체의 수송에 사용하고 특히 부식성이 있거나 위함한 가스 또한 무기산을 수송하는데 좋다. 합성수지는 다음과 같은 세가지 방식으로 사용한다. 합성수지 재료가 충만 되, 전체가 합성수지 파이프와 라이닝(lining) 또한 피복재료로 사용한다. 합성수지 파이프는 Polyethylene(PE), Polyutylene(PB), Polyvinyl chloride(PVC), Acrylonitrile Butadiene-Styrene(ABS), Cellulose Acetate-Butyrate(CAB), Polyolefims, Polyesters로 만든다. 폴리에스터와 에폭시 수지로 만든 파이프는 보통 유리섬유가 첨가되고 (FRP)이런 상품은 마모와 화학제품에 강한 저항성을 갖는다.

3. 관의 두께

지름이 같은 관의 두께를 모두 같게 할 수만 있다면 매우 편리할 것 같지만 관 재료의 강도와 성질 또는 접촉유체의 성격 등이 다양하고 사용할 장치들도 복잡 다양함에 따라 관의 두께를 한가지로만 통일시킨다는 것은 여러 면으로 볼 때 불가능한 일이다.

또한 필요 시 마다 관 두께를 계산하여 주문 생산한다는 것도 역시 비경제적이기 때문에 관의 굵기와 종류에 따라 몇 가지의 두께를 규정하여 놓고 그 중에서 알맞은 것을 선택하여 사용하도록 되어 있다. 주철관과 합성수지관은 한 규격에 대해 한 호칭지름 마다 1종의 두께를 규격화하고 있으나 다른 관에 있어서는 대체로 2종 이상의 두께를 지정하고 있다. 일반적으로 관의 두께를 나타내는 방법으로는 다음의 세 가지의 원칙에 따라 설정한다.

ⓐ 미국 표준 협회 (ASA)의 “Schedule Number”

ⓑ ASME와 ASTM의 “STD / XS / XXS” 이것은 제작자가 설정한 크기 법으로, 이런 명칭은 제작자의 중량계(weight)이라 한다.

ⓒ API의 표준규격 5L 과 5LX, DLFJGKS ZMRLSMS 대부분 크기의 두께에 대한 기준이 없다.

4. 관의 내역 표시법

관을 선택 사용할 때는 다음과 같은 점에 유의할 필요가 있다.

ⓐ 필요한 관이 어떤 것인가를 바르게 파악한다.

ⓑ 관에 대한 해당규격을 잘 읽고 규격의 내용을 완전하게 이해한다.

ⓒ 규격내 선택조건이라든가 규격외 요구조건 등을 감안하여 상호간에 어긋남이 없도록 완전하고도 빠짐없이 전달해야 할 것이다.

예로서 배관용 탄소강관(100A, 204m), 보일러 열교환기용 304L 스테인리스강관 외경 34, 길이 4m의 것이 필요할 때 다음과 같이 내역서를 작성한다.

No	품명	규격	단위	수량	단가	금액	비고
1	배관용탄소강관	SPP-100 STS-304LTB 34*4M	본	34
2	스테인리스강관		본	53

( 주 ) 1. 배관용 탄소강관의 1본의 길이는 6M로 규정되어 있으므로 200M로 발주함은 부적당하다.

2. 위의 경우 단위를 본으로 계산하여 34본으로 하면 더욱 확실함.

3. 관단가공에 대해서는 선택조건을 규격에 명시 하였으므로 규격 또는 비고란에 기입하여야 함.

파이프와 튜브의 구분.docx