2중 누수 차단 부품으로 배관 체결
내부 아연도금상태 보존 부식 방지
관경 25㎜∼65㎜ 탄소강관용 무용접 모듈화 배관 및 프리패브공법이 최근 국토교통부로부터 건설신기술 1031호로 지정 받았다.
이 신기술은 관경25㎜∼65㎜ 일반 및 압력배관용 탄소강관의 접합부(티,엘보우)를 별도의 레듀서 없이 동경, 이경, 삼경으로 체결하는 홈테를 이용한 무용접 링타입 관이음방식으로 모듈화 배관 레이아웃 설계, 배관절단 및 홈테 가공, 부품조립은 공장에서 진행되고 현장에서는 배관과 배관의 연결 접합부를 단순 체결하는 공법이다.
탄소강관 외부에 홈테를 내어 링을 끼우고 2중누수 차단 부품(오링 및 파이프 패킹)들로 배관을 체결함으로써 배관내부의 아연도금상태 보존을 통한 누수차단과 부식을 예방하는 무용접 링타입 배관이음방식으로 배관접합부위를 가공 및 조립한다.
공정은 공장에서 진행하고 현장에서는 배관 연결부를 바디와 너트로 단순체결하는 공법이다.
신기술 시공절차
관경25㎜∼65㎜ 탄소강관용 무용접 모듈화 배관 및 프리패브공법(이하 ‘FR시스템’)은 배관접합부위에 대한 가공 및 조립공정은 공장에서 진행하는 프리패브방식 뿐 아니라 현장에서 모든공정을 진행하는 현장 가공방식도 가능하다.
향후 활용전망
공장에서 사전조립된 모듈형태로 공급돼 Off-Site Construction(탈현장공법)에 적합하며, 공사기간 단축과 안전성 향상이라는 두가지 효과를 동시에 실현할 수있다.
신축 건축물 뿐 아니라 건축물 리모델링시장에서 간편하고 비화재성 시공이 가능한 배관으로 주목받을 전망이다.
FR시스템은 접합부 누수, 시공품질 불량, 화재위험과 같은 문제를 해결할 수있어 국내 소방설비시방서 또는 표준공법으로 채택될 것으로 기대된다.
건설시장 파급효과
최근 건설시장은 프리패브, 모듈화 시공등 산업화된 시공방식으로 빠르게 전환중이다. 기존방식(용접접합, 나사접합, 그루브접합)에 비해 우수한 성능을 갖춘FR시스템은 모듈러 건축, 스마트 건설기술과 연계가능성이 커 기존시장 구조를 빠르게 전환 시킬 것으로 기대된다.
또 건축물 외에 장기적인 유지관리 비용절감이 요구되는 조선, SOC, 화공 등 다양한 시설분야에도 표준화 공법으로 확대 적용될 수 있다.
UL인증을 취득한 FR시스템은 기술력과 시공 효율성을 앞세워 해외시장 진출도 기대된다.
구조안정성
FR시스템은 계단구조로 형성된 바디 내부에 파이프 패킹과 오링(O-ring) 및 가이드링(guide ring)이 각각 체결되는 2중 누수 차단 시스템으로 누수에 대한 안정성이 확보될 수 있다.
배관 외측의 홈테(0.7mm)에 경사진 Stop Ring이 대각선방향으로 파이프에 전단조임력이 가해지면서 바디와 너트가 체결되어 지진이나 고압의 수충격 현상이 발생되어도 결합상태를 유지할 수 있다.
접합방식별 파괴하중에 대한 시험결과에서도 FR접합방식의 최대 파괴하중은 그루브 접합방식 대비 1.6배, 나사접합방식 대비 2.0배로 구조안정성이 우수한 것으로 나타났다.
유지관리 편리성
FR시스템은 배관 내면의 가공이나 변형이 없고, 배관 단부에서 물과의 접촉이 없으며, 바디와 너트의 살두께(6㎜)가 배관의 살두께(3.25㎜)보다 2배 정도 두껍기 때문에 FR시스템으로 시공된 배관설비의 수명은 배관의 수명보다 길다고 볼 수 있다.
따라서 FR시스템 기술은 배관 자체에서의 결함이나 특별한 하자가 발생하지 않는 경우 별도의 유지관리가 필요치 않다.
한편, FR시스템에서 하자발생 예상부위는 파이프패킹과 오링으로 명확히 예측이 되기 때문에 바디에서 너트를 풀고 패킹이나 오링만 교체하는 정도로 용이하다.
국내외 기술 경쟁력
FR시스템은 부식, 파괴강도, 시공성 등의 각종성 능시험결과에서 그루브조인트 대비 기술적 우위에 있어 그루브조인트 시장을 상당부분 대체할 수 있을것으로 기대된다.
신기술은 무용접접합에 의한 화기 미사용으로 온실가스 및 유해물질 배출을 줄일 수 있다. 화재등의 안전사고 예방, 아연코팅보호 등 부식방지 효과로 배관수명을 연장 시킬 수 있다.
신기술은 또 공기단축 및 원가절감 효과로 공공 및 민간사업 채택 증가, 하자예방 및 장수명 배관으로 유지관리시장 활성화와 하자소송 및 민원감소로 법률·보험·관리분야의 사회적 비용절감에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다. (기술개발 : 태양하이테크·하이멕·건설기술연구원)
