배관을 제대로 지지하지 않으면 열팽창, 진동, 하중으로 인해 손상될 위험이 큽니다. 이러한 문제를 예방하고 시스템의 안전성을 확보하기 위해서는 배관 지지대(Pipe Support)를 적절히 사용하는 것이 중요합니다.
이번 글에서는 배관 지지대의 정의부터 종류, 설치 기준, 점검 항목까지 쉽게 알아보겠습니다.
배관 설계나 유지보수를 담당하는 분이라면 이번 글을 끝까지 확인하고, 배관 지지대에 관해 필요한 사항을 한 번에 파악해 보세요!
1. 배관 지지대(Pipe Support)란
배관 지지대란 배관의 자체하중 및 열 운동, 진동 등으로부터 배관을 지지 및 보호하기 위해 설치하는 장치를 의미합니다.
배관 지지대는 기능 및 용도에 따라 다음과 같이 구분할 수 있습니다.
| 배관계의 중량 지지 |
| 열팽창에 의한 3차원의 움직임을 구속･제한 |
| 중량·열팽창 외 힘에 의한 배관계 이동 제한 |
2. 배관 지지대 종류
▪︎ 행거 및 서포트(Hanger & Support)
배관의 자체중량을 지지하기 위해 설치하는 장치로, 행거는 배관을 위에서 매달고, 서포트는 배관을 아래에서 받치는 장치입니다.
- 고정식 행거 및 서포트(Rigid Hanger & Support): 배관 자체하중을 지지하고 움직임을 고정합니다.
- 스프링 행거 및 서포트(Spring Hanger & Support): 배관을 지지하며 수직변위를 허용합니다.
- 가변 스프링식 행거 및 서포트(Variable Spring Hanger & Support): 스프링 압축 정도에 따라 지지 하중이 비례적으로 변화합니다.
- 불변 스프링식 행거 및 서포트(Constant Spring Hanger & Support): 수직 변위와 관계없이 일정한 하중을 유지합니다.
▪︎ 배관 구속(Restraint)
열 팽창에 의한 배관의 이동을 구속 또는 제한하기 위한 장치로서 구속하는 방법에 따라 다음과 같이 구분할 수 있습니다.
- 앵커(Anchor): 배관을 일정 위치에 완전히 고정하기 위해 사용합니다.
- 스토퍼(Stopper): 배관이 일정 방향으로 이동하는 것을 제한합니다.
- 가이드(Guide): 배관의 회전이나 직각 방향 이동을 제한합니다.
▪︎ 보강 장치(Brace)
- 방진기(Snubber): 배관 자체 및 열팽창 외의 하중에 의해 발생한 변위 또는 진동을 억제하는 장치입니다. 스프링식, 유압식, 기계식 방진기가 있습니다.
- 완충기(Shock Absorber): 바람, 지진, 진동 등으로부터 배관을 보호하는 장치입니다.
📖 배관 지지대와 함께 사용하는 기타 부속품
- 타이(Tie): 배관의 움직임을 제한하기 위해 하나 이상의 막대(Rod)나 바(Bar)를 부착한 것
- 슈(Shoe): 배관의 마모를 줄이기 위해 배관 하부에 부착되어 있는 장치
- 새들(Saddle): 보온이 필요한 배관에 용접되어 원주 방향과 회전 운동을 제어하는 장치(가이드와 함께 사용)
- 슬라이드 플레이트(Slide Plate): 배관이 움직일 때 온도 변화를 억제하고, 서포트의 마찰로 인한 스트레스를 줄여주는 장치
- 유 볼트(U Bolts): 배관 근처의 플레이트나 강철 구조물에 체결하여 배관을 지지하는 장치.
- 유압 댐퍼(Hydraulic Dampener): 유압 시스템을 사용하여 진동과 충격을 흡수하는 장치.
3. 배관 지지대 설치 기준
✔️ 배관 지지대 설치 위치
| 수직변위가 2mm 이내인 곳 |
수직변위가 2~50mm 사이,
하중변동률≤25%인 곳 |
| 하중변동율>25%인 곳 |
| 열팽창에 의한 변위가 적은 곳 |
| 열팽창에 의한 변위가 큰 곳 |
✔️ 배관 지지대 설치 조건
[배관 크기별 배관 지지폭]
| 25 |
2.1 |
2.7 |
| 50 |
3.0 |
4.0 |
| 80 |
3.7 |
4.6 |
| 100 |
4.3 |
5.2 |
| 150 |
5.2 |
6.4 |
| 200 |
5.8 |
7.3 |
| 300 |
7.0 |
9.1 |
| 400 |
8.2 |
10.7 |
| 500 |
9.1 |
11.9 |
| 600 |
9.8 |
12.8 |
- 지지물은 배관계에서 계산된 이동량을 만족해야 하며, 모든 부재는 배관의 이동에 의해 이탈되지 않도록 설치해야 합니다.
- 120℃ 이상의 배관은 콘크리트 위에 직접 놓지 않고, 반드시 배관 서포트를 이용해 작업해야 합니다.
- 수평 이동이 발생하는 위치에 고정식 행거를 설치할 경우, 막대(Rod)가 수직선상에서 4° 이하가 되도록 설치한 후 최소 50mm 이상의 조절길이를 확보해야 합니다.
- 신축이음이 설치된 배관 양단에 설치된 앵커는 내압에 의한 추력과 스프링 반력을 견딜 수 있어야 하며, 신축이음으로부터 배관 크기의 4배, 14배 위치에 각각 가이드를 설치합니다.
- 가변 스프링식 행거 및 서포트 설치 시, 아래의 조건을 충족해야 합니다.
1) 운전 시와 정지 시 설계 하중을 표시합니다.
2) 정지 설정값과 운전 설정값을 표시하고, 변위 지시가 정지 설정값 위치에 있어야 합니다.
3) 설치 작업 완료 후 조정너트를 이용하여 설치 길이를 조정합니다.
- 불변 스프링식 행거 및 서포트 설치 시, 아래의 조건을 충족해야 합니다.
1) 이동 정지판이 부착되어 있는지 확인합니다.
2) 하중 조절 볼트를 사용해 하중을 조절할 수 있지만, 현장 조정은 정격 하중의 최소 ±10%를 초과하지 않도록 해야 합니다.
- 완충기 설치 시, 아래의 조건을 충족해야 합니다.
1) 완충기는 동하중(바람, 지진, 진동 등)만 지지하며, 열팽창에 의한 이동을 허용해야 합니다.
2) 인장과 압축의 동적 하중에 견디고, 조절 너트를 이용해 설치 길이를 조정할 수 있어야 합니다.
- 배관의 보온두께에 따라 받침대 높이를 설정하고, 열팽창으로 인한 변위량을 고려하여 충분한 길이를 확보하여 설치합니다.
[보온 두께별 배관 받침대의 높이]
✔️ 배관 지지대 설치 금지 장소
- 층 바닥 통과부위의 배관용 슬리브
- 콘크리트 블록으로 쌓은 벽
- 기기 지지용 강재
- 층에 설치된 철판 구조물
✔️ 배관 지지대 설치 시, 확인 및 주의 사항
- 배관과 배관 또는 배관과 강재 사이가 열팽창으로 접촉되지 않는지 확인합니다.
- 가이드는 코너로부터 6m 이상의 거리에서 설치해야 합니다.
- 신축이음이 없는 배관 직관부에서는 가이드를 6m~15m 간격으로 설치해야 합니다.
- 지지물은 다른 배관에 용접하여 지지하지 않도록 합니다.
- 진동이 있는 배관은 다른 배관과 함께 지지하지 않도록 합니다.
4. 배관 지지대 점검 항목
▪︎ 주설비 및 주배관 지지부 점검
1) 예방점검 및 정비기준에 따라 점검 기록표를 작성하고 관리합니다.
💡 점검 항목
- 나사의 풀림 및 탈락 유무
- 부품의 파손 및 변형 유무
- 도장 상태 및 녹 발생 유무
- 잠금핀(Lock Pin) 삽입 및 용접 여부
- 주위환경과의 간섭 유무
- 방진기의 경우, 기름 누설 및 유량 확인 등
2) 점검은 매년 진행하며, 배관의 Hot/Cold/Hot 상태에 따라 점검 및 정비를 실시합니다.
3) 점검 결과는 전회 조건과 비교하여 행거의 변화 및 변형 상태를 분석합니다.
4) 신규 건설 발전소의 경우, 시운전 시 Cold 상태와 Full Load 상태에서 각각 1~2회의 일반 점검을 시행하고 점검표를 작성 및 관리해야 합니다.
▪︎ 보조설비 배관 점검
1) 교정 또는 정비된 지지 장치에 대한 점검 기록표를 작성하고 관리합니다.
2) 매회 점검 시 행거의 손상 및 기능 상태를 Hot/Cold/Hot 상태로 나누어 점검합니다.
배관 지지대는 단순한 구조물이 아닌, 설비의 안정성과 효율성을 좌우하는 핵심 요소입니다. 이번 글을 통해 배관 지지대의 주요 사항을 파악 및 점검하여 설비의 수명을 연장하고 사고를 예방하시기 바랍니다.
