LPG 배관설비의 안전기준(배관재료의 선정 및 용접접합 등)

[배관설비 기준]

1) 배관설비의 재료 : 배관의 안전성을 확보하기 다음 기준에 적합한 것으로 한다. 

→ 사용하는 가스의 조건에 따라 적합한 재료의 배관을 사용하여야 안전하기 때문에 재료의 선정은 중요하다. 

LPG는 공급 방법 및 사용자, 배관의 성질, 상태, 온도, 사용 압력에 따라 배관의 재료가 달라진다. 따라서 KGS Code는 최고 사용 압력에 따른 배관의 재료를 세부적으로 규정하고 있다. 

① 고압가스 배관에는 다음의 재료 또는 이와 같은 수준 이상의 화학적 성분 및 기계적 성질을 갖는 재료를 사용한다. 

- KS D3562 (압력 배관용 탄소 강관)

- KS D5301 (이음매 없는 구리 및 구리합금 관)

- KS D3576 (배관용 스테인리스 강관)

- KS D3577 (보일러, 열 교환기용 스테인리스 강관)

- 폴리에틸렌을 피복한 강관으로써 KS 표시 허가품

② 고압가스 배관은 다음 재료를 사용하지 아니한다. 

- 탄소 함유량이 0.35% 이상의 것으로 용접구조에 사용되는 재료와 같이 탄소 함유량의 규정이 없는 재료는 탄소 함유량을 확인한 후에 사용한다. 

- KS D3507 (배관용 탄소강관), KS D3583 (배관용 아크 용접 탄소강 강관), 회 주철품 등은 고압 배관에 사용하지 않는다. 

→ KS D 3507은 현재 사용이 금지되어 있다. 2001년 10월 5일 이전에 허가를 받거나 검사를 받아 설치된 배관에만 사용할 수 있다. 

 

 

③ 고압가스 외의 가스가 통하는 배관의 압력(저압)을 받는 부분에 사용되는 재료는 사용조건에 따라 다음 재료 또는 이와 같은 수준 이상의 화학적 성분 및 기계적 성질을 갖는 재료를 사용한다. 

- KS D3583 (배관용 아크 용접 탄소강 강관)

- KS D3631 (연료가스 배관용 탄소강관)

- KS 표시 허가 제품인 PE 관. 다만, 지하 매설 배관에 한정한다.

④ 온도 120℃ 이상에서 사용하는 배관과 강제 냉각방식에 의하여 5℃ 이하로 유지되는 배관은 LPG 취급에 적합한 기계적 성질 및 화학적 성분을 갖는 것으로 한다. 

⑤ 금속 배관에는 색깔로 구분하여 흑관, 백관이라고 불리는 관이 있다. 

백관은 강관에 아연도금을 한 것이며, 흑관은 도금하지 않고 철판을 그래도 성형해서 만든 강관이다. 

즉, 흑관에 아연도금을 한 것이 백관이 된다. 법 및 KGS 코드에서는 재료의 흑관 또는 백관의 사용을 명시적으로 제한하고 있지 않다. 참고로 백관은 아연도금으로 인하여 부식 방지 조치를 한 것으로 보지만, 흑관은 부식방지 위험이 있어 도색이 필요하다.

 

 

2) 배관설비 설비 두께 및 강도 : 배관의 안전성을 확보하기 위하여 다음 기준에 적합한 것으로 한다. 

ⓛ 배관의 두께 산정기준 : 내용 생략

→ 사용하는 가스의 조건에 따라 적합한 두께의 배관을 사용하여야 안전하기 때문에 배관의 두께 및 강도를 고려해야 한다. 예를 들면 배관의 두께는 지하에 매설되는 경우 매설깊이에 따른 토압과 매설된 배관 상부 지상으로 다니는 차량의 무게 및 가스의 최고 사용 압력에 따라 적합한 두께를 설계해야 안전한 것이다. 

3) 배관설비 접합 : 배관은 수송하는 LPG의 누출을 방지할 수 있도록 다음 기준에 따라 접합하고, 이를 확인하기 위해 필요한 경우에는 비파괴 시험을 한다. 배관의 용접부에 대한 검사 시에는 임의 지정 구간의 비파괴 시험 시 입회하고 모든 용접부에 대한 필름판독 및 검사성적서 확인 등으로 결함 유무를 확인한다.

 

■ 금속관의 접합은 용접 시공하는 것을 원칙으로 하되, 세부적인 방법은 다음에 따른다. 

→ 금속관의 접합은 용접 시공하는 것을 원칙으로 하는 이유는 배관을 접합하는 방법 중 가장 안전한 접합 방법이기 때문이다. 용접은 배관의 일부를 열로 녹이고, 배관의 재질과 유사한 금속을 녹여 붙이는 것으로 접합 후 접합부의 배관이 다른 부분과 거의 동일한 강도 및 성질을 갖게 된다. 따라서 나사산을 만들어 이음쇠를 사용하는 접합 방법보다 안전하다. 그러므로 배관을 접합할 때 원칙적으로 용접을 하도록 한 것이며, 용접이 곤란한 경우에만 다른 접합 방법을 사용하도록 규정하고 있다. 

 

① 강관의 접합

- 건축물 내외 매몰 배관의 접합부와 호칭지름이 40A를 초과하는 노출배관의 접합부는 용접 접합한다. 

그중 지하 매설 배관의 접합부 및 호칭지름이 50A를 초과하는 노출배관의 접합부는 맞대기 용접 접합한다. 

- 건축물 내외 매몰 배관 이외 배관으로서 용접 접합이 곤란한 다음의 경우에는 플랜지접합 또는 기계적 접합으로 할 수 있다.

º 사용 압력이 30KPa 이하이고, 호칭지름이 40A 이하인 배관 접합부, 다만, 나사 접합은 관용 테이퍼 나사 접합 방법으로 한다. 

º 공동주택 등의 가스계량기를 집단으로 설치하기 위하여 가스계량기 입구 쪽의 공동 배관으로부터 세대별 계량기를 분기하여 설치하는 경우로서 최고 사용 압력이 저압인 40A 초과인 분기점 배관

º 계기류 등의 설치를 위한 이음쇠 접합부, 플랜지 접합부 또는 나사 타입 제품과의 연결부

 

② 동관의 접합 : 동관의 접합은 용접 시공을 원칙으로 한다. 다만 사용 압력이 30KPa 이하이고, 관 지름이 40A 이하인 동관 상호 간의 접합부와 밸브 등 가스 기기와의 연결부분은 나사 접합을 할 수 있다. 

 

③ 이종 금속 간의 접합 : 탄소강관과 스테인리스강관 등과 같이 이종 금속을 용접할 때에 E308 또는 E309 등과 같이 이종 금속 용접에 적합한 용접봉을 사용한다. 

 

④ 비파괴 검사 : 압력 0.1MPa 이상인 LPG가 통하는 배관의 용접부와 압력 0.1MPa 미만인 LPG가 통하는 호칭지름 80A 이상의 배관의 용접부(건축물 외부에 노출하여 설치된 사용 압력 0.01MPa 미만인 배관의 용접부를 제외한다)는 비파괴 시험을 실시하며, 비파괴 시험에 관한 세부 기준은 KGS GC 205에 따른다. 다만, 용기 집합 설비의 부속배관(자동 절체기 또는 자동 절체기와 압력 조정기 기능이 일체로 된 압력 조정기 전단의 부속 배관으로써 용기에 접속되는 부분에 한한다)은 비파괴시험 대상에서 제외한다. 

 

→ 비파괴 검사를 하는 목적은 용접부에 대한 신뢰성을 확보하기 위함이다. 배관의 용접은 용접 기술자가 하게 된다. 따라서 용접사의 기량, 피로도, 실수 여부, 용접재료의 선택 등 많은 요소에 의해 용접의 결과물이 달라진다. 이를 방사선 등으로 우리 몸 내부를 보듯이 용접부 내부를 보고 결함이 있는지를 확인하여 결함이 있는 경우에는 다시 시공하도록 하기 위함이다. 다만, 가스용 폴리에틸렌관의 경우 융착이 잘되었는지의 여부를 융착기에서 바로 확인이 가능하고, 외부에 노출되고 사용 압력이 0.01MPa 미만인 배관의 경우에는 가스 압력이 낮고 가스양이 많지 않으므로 비파괴시험을 의무화하지 않고 있다.