하기의 piping design spec은 외국의 특정 end user의 spec으로서, reference로서 참조할 수 있으며, 설계 기준이나 이론적 배경은 다른 spec에도 대동소이하게 적용할 수 있으므로 내용을 이해할 필요가 있어서 공유한다.
이를 기준으로 PMS (piping material spec)을 작성하고, piping class는 C15A와 같이 4개의 숫자나 문자로 구성되며 package unit에도 적용된다.
첫번째 캐릭터는 재질을 의미한다.
두번째 캐릭터는 플랜지 등급을 의미한다.
세번째 캐릭터는 부식허용 여유를 의미한다.
네번째 캐릭터는 위의 piping class에서도 구분할 필요가 있을 때 적용한다. (예를 들어, C15A / C15B)
code and standard의 배경으로는 ASME B31.3, ASME B31.4, ASME B31.8이 있으며, 배관 스템의 최소 설계압력은 50psig를 적용한다. 설비들의 운전은 cyclic plant로 간주하며, 모든 배관에 대한 Formal flexibility analysis는 ASME B31.3에 따라 수행해야 한다.
SS를 제외한 모든 배관의 최소 부식여유는 1.5mm이며, SS piping은 부식여유를 주지 않는다. PMS에 specify되는 온도와 압력은 ASME B16.5에 따른 flange design condition에 따라 결정된 값들이다.
PWHT는 ASME B31.3에서 요구될 경우 수행하며, 1 1/2"까지의 metallic piping은 socket welded이거나 screwed connection이고, 모든 HC service의 screwed connection은 첫번째 block valve나 instrument root valve의 upstream side까지 seal welded되어야 한다.
process service에서의 screwed steel pipe는 적어도 schedule 80이어야 하며, vessel에 설치된 계기의 첫번째 instrument isolation valve는 최소 2"이며 flanged type이어야 한다.
ASME B36.10에 없거나 1 1/4", 2 1/2", 3 1/2", 5" 등은 사용해서는 안된다. (특별히 설비와의 연결이 필요하여 사업주 승인이 있는 경우에는 예외임.) 에폭시 라이닝 배관의 경우 배관 내부에 최소 두께 300마이크론으로 tar epoxy를 이용하여 내부 coating해야 한다.
Full-bore ball valve는 HC gas service와 crude oil inlet manifold에 적용되며, globe valve는 모든 throttling service와 control valve bypass에 사용된다.
Manual gear operator는 아래 기준의 rating 및 size에 대해 자주 사용되는 gate valve와 globe valve에 대해 적용된다.
반면 ball valve에 대한 Gear operator 적용기준은 아래와 같고, 8"이상의 모든 butterfly valve에 대해서도 gear operator가 적용된다.
soft seating의 모든 butterfly valve는 fire safe design이어야 하며 API607 certified되고, 다른 모든 valve들은 API598/BS 5146 그리고 BS 6755에 따라 test되어야 한다.
300lb 이하에 대해서는 16"이상, 600lb이상에서는 8"이상에 valve에 대해 motor operated되어야 한다.
부식성이 강한 서비스에는 plug valve나 ball valve를 적용한다.
모든 fire water, foam piping은 flange type CS이며 내부는 expoy lining이고, UG service에 대해서 외부는 coating되고 wrapping된다. 1 1/2"이하의 CS drain에 대해 3mm의 부식여유를 고려한다.
최소한의 pipe wall thickness는 아래와 같고, pipe schedule 5S, 60, 100, 140은 사용하지 않는다.
24"이하의 flange는 ASME B16.5를 적용하고, 26"이상은 ASME B16.47 series A를 적용하며, bronze나 RTRP와 같은 non-ductile material일 경우에만 flat faced flange를 사용한다.
orifice flange assembly는 flange tap, jackscrew가 함께 설치되고, ASME B16.36에 따라 600lb까지는 tapping이 1/2"이며 600lb를 초과하는 경우 3/4" tapping을 적용한다.
모든 raised face flange (weld neck, socket weld, blind flanges, spectacle blinds, etc.)에 대한 gasket surface finish는 gasket type에 따라 다르며, CAF gasket인 경우 ASME B31.3에 따라 125~500마이크로인치의 roughness로 finishing하고, spiral wound gasket의 경우 125~250마이크로인치의 roughness로 finishing을 한다.
Permanent blind, spectacle blind, ring space, spade는 24" 초과에 대해 API590을 따르며, 300lb이하는 6"이상에 대해, 600lb이상은 2"이상의 blind와 spacer에 대해서는 jack screw를 고려한다.
butt weld elbow는 long radius type이며 short radius elbow는 선호하지 않고 space상 제한이 있을 경우에만 사업주 승인하에 사용할 수 있다. welded fitting은 모든 용접부위에 100% RT를 해야 한다.
1 1/2"이하에서는 welding elbow 대신 pipe bend를 사용하고 이 때 bending radius는 최소 5D이상이어야 한다.
150lb, 300lb class에 대해 compressed asbestos gasket을 사용하고, 600lb 이상에 대해서는 asbestos filler가 있는 spiral wound gasket을 사용해야 한다. compressed asbestos gasket은 1/16" 두께의 ring type이며, spiral wound gasket은 1/8"두께이고 내부 유체조건에 맞도록 설계된 inner ring과 외부에는 CS의 outer ring이 있다.
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