2. 발전용 화력설비

제 1 장  총   칙

제 1 조 (목적) 이 판단기준은 전기설비기술기준(이하 “기술기준”이라 한다) 제3장(발전용 화력설비)에서 정한 안전성능에 대하여 구체적인 기술적 사항을 정하는 것을 목적으로 한다.

제 2 조 (용어의 정의) ① 기술기준 제73조에서 언급하는 “보일러”란 발전소에 속하는 기기 중 보일러, 독립과열기, 증기저장기 및 작동용공기가열기를 말한다.

② “압력용기”란 발전용기기 중 내압 및 외압을 받는 용기를 말한다.

③ “배관”이란 발전용기기 중 증기, 물, 가스 및 공기를 이동시키는 장치로 보일러 외부배관 및 비 보일러 외부배관을 말한다.

④ “액화가스 연료연소설비”란 액화가스를 연료로 하는 연소설비를 말한다.

제 3 조 (적용 범위) ① 이 판단기준은 기술기준 제3장(발전용 화력설비)에서 정한 안전 성능에 대하여 보다 구체적인 실현수단을 규정한 것으로 발전용 화력설비를 설계, 제작, 설치 및 검사하는데 적용한다.

② 판단기준에 명시되지 않은 사항이라 하더라도 기술기준에 적합하도록 하기 위하여 국제표준 및 이에 근접한 기술요건 중 안전수준을 확보할 기술적 근거가 충분하다면 이 판단기준 이외의 다른 규정을 적용할 수 있다.

③ 판단기준은 계약일을 기준으로 최신판을 적용함을 원칙으로 한다. 다만 현장적용상 문제가 있는 경우에는 계약 당사자의 상호 협의 하에 6개월 이전의 판을 적용할 수 있다.

④ 이 판단기준에서 사용하는 단위는 SI단위 외에 미국상용단위를 참조단위로 병행하여 사용할 수 있다.

제 2 장  보일러 및 부속설비

제 4 조 (보일러 및 부속설비의 재료) ① 기술기준 제73조에서 “안전한 화학적 성분 및 기계적 강도를 가지는 것”이란 용접성, 인장강도, 연성, 인성 및 경도 등이 동등 이상의 것을 말하며, 보일러에 적합한 재료는 제5조부터 제9조까지 만족하는 것을 말한다.

② 기술기준 제73조에서 규정하는 “압력을 받는 부분”은 용기 및 관의 내면에 0.1MPa을 초과하는 압력을 받는 부분을 말한다.

제 5 조 (재료사용의 일반) ① 압력으로 인한 응력을 받고 있는 재료는 달리 허용된 것을 제외하고는 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D 1A, 1B의 것으로 하여야 하며, 재료는 응력값이 제한되는 곳 이상의 온도에서 사용되어서는 아니된다.

② 이 판단기준에서 규정하는 재료는 특별히 규정하지 않는 한 제작방법에 대해서는 제한받지 않는다.

③ 보일러 제조 기술의 발달에 의해 재료기술기준에 명기되어 있지 않은 재료를 사용할 필요가 있을 때에는 별도의 적절한 인증절차를 거쳐 사용할 수 있다. 이 경우 보일러 제조자는 주문자와 협의하고 또한 그 재료는 시방에 합격한 것이어야 한다.

④ 재료의 치수 허용차 및 무게 허용차는 각 재료의 규격에 따르지만 벽두께는 최소두께보다 작아서는 아니 된다. 다만, 강판인 경우 실제두께가 최소두께에 미치지 않는 것이어도 실제두께와 최소두께의 차이가 0.3mm 이내의 것은 사용할 수 있다.

⑤ 탄소 함량이 0.35 %를 초과하는 탄소강 또는 합금강은 용접 설계·제작에 사용하지 않아야 하며, 산소 절단 또는 다른 가열 절단 공정으로 가공하지 않아야 한다.

⑥ 오스테나이트 계 합금강의 사용은 정상운전 중 수증기와 접촉되는 보일러 압력부품에 대해서만 허용되며, 일반적인 용도에서 물과 접촉되는 보일러 압력부품의 경우 오스테나이트 계 합금강은 사용하여서는 아니 된다.

⑦ P-번호 15E, 그룹 1 재료

1. 제조공정중이거나 용접부가 없는 부품의 일부로 설치되는 중에 800℃(1,470℉)를 초과하면, 다음 중 한 가지 조치를 수행하여야 한다.

가. 부품은 재료규격요건에 따라 전체적으로 재 오스테나이트화하고 재 템퍼링 하여야 한다.

나. 국부적인 가열에 의해 형성된 열영향부를 포함하여 800℃(1,470℉)를 초과하여 가열된 부품 부위는 교체하거나 제거하고 규격요건에 따라 재 오스테나이트화 하고 재 템퍼링 된 부품으로 대체되어야 한다.

다. 설계온도에서 사용되는 허용응력이 ASME Section II, Part D, Table 1A  Gr-9(예, SA-213 T9, SA-335 P9, 또는 동등 재료규격)에서 제공하는 값 이하일 경우, 800℃(1,470℉)를 초과하여 가열된 부품 부위를 재료규격요건에 따라 재 템퍼링 한 경우, 위에서 규정한 요건은 면제할 수 있다. <삭제>

2. 제조공정중이거나 용접부가 부품의 일부로 설치되는 중에 775 ℃(1,425 ℉)를 초과하여 가열되면, P-번호 15E, 그룹 1 재료는 용접기술기준의 판단기준 제31조 제2항 4.1.(3) 및 (4)에서 요구될 때 재열처리하여야 한다.

제 6 조 (판재) 압력을 받는 보일러의 모든 부품에 대한 강판은, 화염 또는 연소생성물의 노출여부에 관계없이, 아래 표 1의 재료규격중 하나를 사용하여야 한다. 다만, KS 재료를 사용하는 경우에는 별표 3의 대비표에 따라 사용할 수 있다.

[표 1] 판재 규격

규격번호	규 격 명
SA-202	Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium-Manganese-Silicon (압력용기용 크롬-망간-규소 합금강판)
SA-204	Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Molybdenum (압력용기용 몰리브덴 합금강판)
SA-240 (405 계열 만)	Pressure Vessel Plates, Alloy Steel(Ferritic Stainless), Chromium [압력용기용 크롬 합금강판(페라이트계 스테인리스강)]
SA-285	Pressure Vessel Plates, Carbon steel, Low- and Intermediate-Tensile Strength (압력용기용 저, 중 인장강도 탄소강판)
SA-299	Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, Manganese-Silicon (압력용기용 망간-규소 탄소강판)
SA-302	Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Manganese-Molybdenum and Manganese-Molybdenum-Nickel (압력용기용 망간-몰리브덴 및 망간-몰리브덴-니켈 합금강판)
SA-387	Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium-Molybdenum (압력용기용 크롬-몰리브덴 합금강판)
SA-515	Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Intermediate- and higher- Temperature Service (압력용기용 중, 고온 탄소강판)
SA-516	Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Moderate- and Lower-Temperature Service (압력용기용 중, 저온 탄소 강판)
SA/AS-1548	Steel Plates for Pressure Vessel (압력용기용 강판)
SA/EN-10028-2	Flat Products Made of Steels for Pressure Purposes (압력용 강으로 제조된 강판)
SA/JIS G 3118	Carbon Steel Plates for Pressure Vessel For Intermediate and Moderate Temperat ure Servi ce (압력용기용 중온 탄소강판)

제 7 조 (관, 튜브 및 압력부품) ① 보일러 부품은 표 2의 재료를 사용하여야 하며, 관류 보일러(once-through boiler)의 보일러 부품은 표 2, 표 2.1에 열거한 재료를 사용하여야 한다. 다만, KS 재료를 사용하는 경우에는 별표 3의 대비표에 따라 사용할 수 있다.

1. 원격 수위감지 장치용 연결 관, 튜브 및 압력부에 사용하는 재료는 표2 또는 아래 표 2.2 재료규격 중 하나에 따라야 한다.

② 과열기 부품은 표 2 또는 표 3에 열거한 재료규격 중 하나를 사용하여야 한다. 다만, KS 재료를 사용하는 경우에는 별표 3의 대비표에 따라 사용할 수 있다.

③ 전기저항용접(Electric Resistance Welding, ERW) 제품은 내압용 부품의 경우 최대 두께를 13㎜로 제한한다. 외압용 부품의 경우, ERW 제품은 최대 두께 13㎜ 및 최대 관 크기 DN 600으로 제한한다.

④ 이 기준에 허용된 다른 재료 이외에도 아래의 티타늄 합금 중 한 가지로 부품이 제작될  수도 있다.

1. SB-265, 티타늄 및 티타늄 스트립, 시트 및 합금판

2. SB-338, 용접 및 이음매 없는 티타늄 및 티타늄 합금 응축기와 열교환기 튜브

3. SB-348, 티타늄 및 티타늄 합금 바와 빌렛

4. SB-861, 이음매 없는 티타늄 및 티타늄합금 관

5. SB-862, 용접된 티타늄 및 티타늄합금 관

[표 2] 보일러 부품 재료규격

규격번호	규 격 명
SA-53	Welded and Seamless Steel Pipe (excluding galvanized) [용접 및 이음매 없는 강관(아연도금강관 제외)]
SA-105	Forgings, Carbon Steel, for Piping Components (배관 부품용 탄소강 단조품)
SA-106	Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service (고온용 이음매 없는 탄소강관)
SA-178	Electric-Resistance-Welded Carbon Steel Boiler Tubes [전기저항용접 탄소강 보일러 튜브]
SA-181	Forged or Rolled Steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for General Service (일반용 단조 또는 압연 강관 플랜지, 플랜지붙이 관이음쇠와 밸브 및 부품)
SA-182	Forged or Rolled Alloy-steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for High-Temperature Service (ferritic only) [고온용 단조 및 압연 합금강 관 플랜지, 단조 관이음쇠와 밸브 및 부품(페라이트계만 허용)]
SA-192	Seamless Carbon Steel Boiler Tubes for High Pressure Service (고압용 이음매 없는 탄소강 보일러 튜브)
SA-209	Seamless Carbon-Molybdenum Alloy-Steel Boiler and Superheater Tubes (이음매 없는 탄소-몰리브덴 합금강 보일러 및 과열기 튜브)
SA-210	Seamless Medium Carbon Steel boiler and Superheater Tubes (이음매 없는 중탄소강 보일러 및 과열기 튜브)
SA-213	Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater and Heat Exchanger Tubes (ferritic only) [이음매 없는 페이라트계 및 오스테나이트계 합금강 보일러, 과열기 및 열교환기 튜브(페라이트계 만 허용)]
SA-216	Carbon Steel Castings Suitable for Fusion Welding for High-Temperature Service (고온용 용융 용접 탄소강 주조품)
SA-217	Alloy-Steel Castings for Pressure-Containing Parts Suitable for High-Temperature Service (고온 압력유지부품용 합금강 주조품)
SA-234	Piping Fittings of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Moderate and Elevated Temperatures (중온 및 고온용 단련 탄소강 및 합금강의 배관 이음쇠)
SA-250	Electric-Resistance-Welded Ferritic Alloy Steel Boiler and Superheater Tubes (전기저항용접 페라이트계 합금강 보일러 및 과열기 튜브)
SA-266	Carbon Steel Seamless Drum Forgings (이음매 없는 탄소강 드럼 단조품)
SA-268	Seamless and Welded Ferritic Stainless Steel Tubing for General Service (일반용 용접 및 이음매 없는 페라이트계 스테인리스강 튜브)
SA-333	저온용 탄소강 및 이음매 없는 합금강 및 용접 관
SA-335	Seamless Ferritic Alloy Steel Pipe for High-Temperature Service (고온용 이음매 없는 페라이트계 합금강관)
SA-336	Alloy Steel Seamless Drum Forgings (ferritic only) [이음매 없는 합금강 드럼 단조품 (페라이트계만 허용)]
SA-423	Seamless and Electric Welded Low Alloy Steel Tubes (전기용접 및 이음매 없는 저합금강 튜브)
SA-660	Centrifugally Cast Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service (고온용 원심주조 탄소강관)
SA-731	Seamless, Welded Ferritic, and Martensitic Stainless Steel Pipe (이음매 없는, 용접 페라이트계 및 마르텐사이트계 스테인리스강관)
SA/EN 10216-2	Seamless Steel Tubes for Pressure Purpose: Technical Delivery Conditions for Non-Alloy and Alloy Steel Tubes with Specified Elevated Temperature Properties (압력용 이음매 없는 강재 튜브 : 규정고온성질을 가진 비합금 및 합금강 튜브에 대한 기술적 공급조건)
SA/EN 10222-2	Steel Forgings for Pressure Purpose : Ferritic and Martensitic Steels with Specified Elevated Temperature Properties (압력용 강재 단조품 : 규정고온성질을 가진 페라이트 강 및 마르텐사이트 강)

[표 2.1] 관류보일러용 재료규격

규격번호	규 격 명
SB-407	Nickel-Iron-Chromium Alloy Seamless Pipe and Tube (이음매 없는 니켈-철-크롬 합금강관 및 튜브)
SB-408	Nickel-Iron-Chromium Alloy Rod and Bar (니켈-철-크롬 합금 로드 및 바)
SB-409	Nickel-Iron-Chromium Alloy Plate, Sheet, and Strip (니켈-철-크롬 합금판, 시트 및 스트립)
SB-423	Nickel-Iron-Chromium-Molybdenum Seamless Pipe and Tube (이음매 없는 니켈-철-크롬-몰리브덴 관 및 튜브)
SB-424	Nickel-Iron-Chromium-Copper Alloy Plate, Sheet, and Strip (니켈-철-크롬-동(Cu) 합금판, 시트 및 스트립)
SB-425	Nickel-Iron-Chromium-Copper Alloy Rod and Bar (니켈-철-크롬-동(Cu) 합금 로드 및 바)
SB-515	Welded Nickel-Iron-Chromium Alloy Tubes (용접 니켈-철-크롬 합금 튜브)
SB-564	Nickel Alloy Forgings (니켈 합금 단조품)

[표 2.2] 원격 수위감지 장치용 재료규격

규격번호	규 격 명
SA 213	Seamless Ferritic, Austenitic, and Alloy Steel Boiler, Superheater, and Heat Exchanger Tubes (보일러, 과열기, 및 열교환기용 이음매 없는 페라이트계 및 오스테나이트계 합금강 튜브)
SA 312	Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipe 용접 및 이음매 없는 오스테나이트 스테인리스강 관)
SA 163	Seamless Nickel and Nickel Alloy Condenser and Heat Exchanger Tubes (이음매 없는 니켈 및 니켈합금 복수기 및 열교환기용 튜브)
SA 167	Nickel-Chrome-Iron Alloys Seamless Pipe and Tube (니켈-크롬-철 합금(UNS N06600, N06601, N06690, N06025, N06045) 이음매 없는 관 및 튜브)
SA 407	Nickel-Chrome-Iron Alloy Seamless Pipe and Tube (니켈-철-크롬 합금 이음매 없는 관 및 튜브)
SA 423	Nickel-Iron-Chrome-Molybdenum Seamless Pipe and Tube (니켈-철-크롬-몰리브덴 이음매 없는 관 및 튜브)
SA 515	Welded Nickel-Iron-Chrome Alloy Tubes (니켈-철-크롬 합금 용접 튜브)
SA 516	Welded Nickel-Chrome-Iron Alloy Tubes (니켈-크롬-철 합금(UNS N06600, UNS N06025, UNS N06045) 용접 튜브)
SA 517	Welded Nickel-Chrome-Iron Alloy Pip (니켈-크롬-철 합금(UNS N06600, UNS N06025, UNS N06045) 용접 관)
SA 619	Welded Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Pipe (니켈 및 니켈- 코발트 합금 용접 관)
SA 622	Seamless Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Pipe (니켈 및 니켈- 코발트 합금 이음매 없는 관)
SA 626	Welded Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Tube (니켈 및 니켈- 코발트 합금 용접 튜브)

[표 3] 과열기용 재료규격

규격번호	규 격 명
SA-182	Forged or Rolled Alloy-steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for High-Temperature Service (고온용 단조 및 압연 합금강관 플랜지, 단조 관이음쇠와 밸브 및 부품)
SA-213	Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater and Heat Exchanger Tube(이음매 없는 페이라트계 및 오스테나이트계 합금강 보일러, 과열기 및 열교환기 튜브)
SA-240	Stainless and Heat-Resisting Chromium and Chromium-Nickel Steel Plates, Sheet and Strip for Fusion-Welded Unfired Pressure Vessels (용융 용접된 비연소 압력용기용 스테인리스 및 내열 크롬 및 크롬-니켈강판, 시트 및 스트립)
SA-249	Welded Austenitic Steel Boiler, Superheater, Heat Exchanger, and Condenser Tubes (용접용 오스테나이트계 스테인리스강 보일러, 과열기, 열교환기 및 응축기 튜브)
SA-312	Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipe (이음매 없는 용접용 오스테나이트계 스테인리스강관)
SA-351	Ferritic and Austenitic Steel Castings for High-Temperature Service (고온용 페라이트계 및 오스테나이트계 스테인리스강 주조품)
SA-369	Ferritic Alloy Steel Forged and Bored Pipe for High-Temperature Service (고온용 단조 및 보어 가공한 페라이트계 합금강관)
SA-376	Seamless Austenitic Steel Pipe for High-Temperature Central-Station Service (이음매 없는 고온 중앙 스테이션용 오스테나이트계 스테인리스강관)
SA-479	Stainless and Heat-Resisting Steel Bars and Shapes for Use in Boilers and Other Pressure Vessels(보일러 및 기타 압력용기용 스테인리스 및 내열강 바 및 형강]
SA-965	Alloy Steel Seamless Drum Forgings (이음매 없는 합금강 드럼 단조품)
SA/JIS G4303	Specification for Stainless Steel Bars (스테인리스 바)
SB-163	Seamless Nickel and Nickel Alloy Condenser and Heat Exchanger Tubes (이음매 없는 니켈 및 니켈 합금 응축기 및 열교환기 튜브)
SB-166	Nickel-Chromium-Iron Alloys and Nickel-Chromium-Cobalt-Molybdenum Alloy Rod, Bar and Wire (니켈-크롬 철 합금 및 니켈-크롬-코발트-몰리브덴 합금 로드, 바 및 와이어)
SB-167	Nickel-Chromium Iron Alloys Seamless Pipe and Tube(이음매 없는 니켈-크롬 철 합금관 및 튜브)
SB-168	Nickel-Chromium-Iron Alloys and Nickel-Chromium-Cobalt-Molybdenum Alloy Plate, Sheet, and Strip(니켈-크롬-철 합금 및 니켈-크롬-코발트-몰리브덴 합금판, 시트 및 스트립)
SB-366	Factory-Made Wrought Nickel and Nickel Alloy Fittings (공장 제조 단련 니켈 및 니켈 합금 관이음쇠)
SB-435	N06002, W06230, and R30556 Plate, Sheet, and Strip (N06002, W09230, 및 R30556 판, 시트, 및 스트립)
SB-443	N066625 판, 박판 및 스트립
SB-444	N066625 관 및 튜브
SB-446	N066625 로드 및 바
SB-462	부식환경, 고온용 단조 또는 압엽 합금 관 플랜지, 단조피팅, 밸브 및 부품
SB 511	Nickel-Iron-Chromium-Silicon Alloy Bars and Shapes (니켈-철-크롬-실리콘 바)
SB-516	Welded Nickel-Chromium-Iron Alloy Tubes (용접 니켈-크롬-철 합금, UNS N06025 및 UNS N06045 튜브)
SB-517	Welded Nickel-Chromium-Iron Alloy (용접 니켈-크롬-철 합금, UNS N06025 및 UNS N06045 관)
SB 535	Nickel-Iron-Chromium-Silicon Alloys Seamless Pipe and Tube (니켈-철-크롬-실리콘 합금 심레스 관 및 튜브)
SB 536	Nickel-Iron-Chromium-Silicon Alloys Plate, Sheet, and Strip(니켈-철-크롬-실리콘 합금 판, 박판 및 스트립)
SB-572	Nickel-Molybdenum-Chromium-Iron Alloy Rod(니켈-몰리브덴-크롬-철합금 봉)
SB-574	Low Carbon Nickel-Molybdenum-Chromium Alloy Rod (저탄소 니켈-몰리브덴-크롬-합금봉)
SB-575	Low Carbon Nickel-Molybdenum-Chromium Alloy Plate, Sheet and Strip (저탄소 니켈-몰리브덴-크롬 합금 판, 시트와 스트립)
SB-619	Welded Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Pipe (용접용 니켈 및 니켈-코발트 합금 관)
SB-622	Seamless Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Pipe and Tube (이음매 없는 니켈 및 니켈-코발트 합금관 및 튜브)
SB-626	Welded Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Tube (용접용 니켈 및 니켈-코발트 합금 튜브)

제 8 조 (단조품) ① SA-266 탄소강 및 SA-336 합금강으로 제조되는 경우, 이음매 없는 드럼 단강품은 보일러의 모든 부품에 사용할 수 있다.

② 단조 플랜지, 관이음쇠(fittings), 노즐, 밸브 및 보일러의 기타 압력부품은 제7조에서 열거한 단조품 재료규격 중 하나를 사용하여야 한다.

③ 드럼(drum), 동체(shell) 또는 돔(dome)은 사용재료가 이 기준의 요건에 따른다면 이음매 없는 인발 구조로 할 수 있다.

제 9 조 (주조품) ① 보일러용기 및 용기부품의 제작에 사용되는 주조재는 제7조에 열거한 재료규격 중 하나를 사용하여야 하며, 최대허용응력값은 주철을 제외하고 모든 주조재에 대해 해당 주조품질계수를 곱하여야 한다.

1. 주강품이 해당 재료에 대한 재료규격의 최소요건에 의해서만 검사되는 경우에는 80% 이하의 품질계수를 적용하여야 한다. 다만 주강품이 다음의 요건을 만족하는 경우, 100% 이하의 품질계수를 적용할 수 있다.

가. 부속서 4(ASME B 16.5)를 따르는 강 플랜지 및 이음쇠와 부속서 11(ASME B 16.34)을 따르는 밸브 이외에, 몸체의 공칭두께가 114㎜(4 1/2”) 이하인 모든 주강품을 다음과 같이 검사하는 경우

(1) 모든 게이트(gate)의 접속부, 라이저(riser) 및 단면 또는 방향의 급격한 변화부 및 용접 끝단 가공부를 포함한 모든 중요한 부위는 “발전설비 용접 기술기준의 판단기준 부록1” 에 따라 방사선투과시험을 하여야 한다. 또한 방사선 투과 사진은 단면 두께에 따라 부속서 16(ASTM E-446) [벽두께 51㎜(2”) 이하 주강품의 참고 방사선투과사진 표준] 및 부속서14 (ASTM E-186)[벽두께 51㎜～114㎜(2”∼4 1/2”) 주강품의 참고 방사선투과사진 표준]의 요건을 만족하여야 한다. 100% 품질계수 적용 허용 중요도 수준은 다음과 같다.

ASTM E-446의 적용(두께 51㎜(2”) 이하의 주강품)

불완전부 분류	중요도 수준
	두께 25㎜(1”)이하	두께 25㎜(1”) 초과
A B C(종류 1, 2, 3 및 4) D, E, F, G	1 2 1 -	2 3 3 -

ASTM E-186의 적용(두께 51㎜～114㎜(2”∼4 1/2”)의 주강품)

불완전부 분류	중요도 수준
A 및 B, C의 종류 1 및 2 C의 종류 3 D, E 및 F	2 3 기준 없음

(2) 개스킷 자리 가공표면을 포함하여 각 주강품의 모든 표면은 열처리후에 아래(가)에 따른 자분탐상시험을 하거나 (나)에 따른 침투탐상시험을 실시하여야 한다.

(가) 자분탐상시험 방법은 “발전설비 용접 기술기준의 판단기준 부록3”을 따라야 한다. ASTM E-125, Standard Reference Photographs for Magne -tic Particle Indications on Ferrous Castings(철 주조품 자분지시에 대한 표준대비사진) 의 종류Ⅰ의 등급 1, 종류 Ⅱ의 등급 2 및 종류 Ⅲ의 등급 3을 초과하고, 종류 Ⅳ 및 Ⅴ의 등급 1을 초과하는 자분지시 요인이 되는 불완전부는 불합격으로 한다.

(나) 침투탐상시험 방법은 “발전설비 용접 기술기준의 판단기준 부록4”를 따라야 한다. 침투탐상시험에서 판정되는 표면지시가 다음의 조건을 초과한다면 불합격으로 한다.

(a) 모든 균열(crack) 및 열간 터짐(hot tear)

(b) 직사각형의 면적이 38㎜ × 150㎜(1 1/2″ × 6″) 또는 지름이 89㎜(3 1/2″) 이하인 원형면적 내에 (a)의 불연속부 이외에 6개를 초과하는 선형지시의 모든 그룹, 이러한 면적은 평가하는 지시와 관련하여 가장 불리한 위치에서 취하여야 한다.

(c) 기타 선형지시로 두께가 19㎜(3/4″) 이하인 경우 길이가 6㎜를 초과하는 것, 두께가 19㎜(3/4”) 초과～57㎜(2 1/4″) 이하인 경우 길이가 두께의 ⅓ 초과하는 것 및 두께가 57㎜(2 1/4″) 초과한 경우 길이가 19㎜(3/4″)를 초과하는 것(긴 쪽 지시의 길이이상 서로 떨어진 허용 가능한 선상 지시는 합격으로 한다.)

(d) 5㎜(3/16″)초과하는 모든 비선형 불완전부 지시

(3) 특별한 설계로 두 개 이상의 주강품을 생산하는 경우, 처음 5개의 주강품은 위에서와 같이 각각 검사하여야 한다. 5개를 초과하는 주강품을 생산하는 경우, 매 5개의 추가 주강품 을 대표하기 위해 처음 5개 주강품에 하나의 주강품을 추가하여 검사가 실시되어야 한다. 이러한 추가 주강품이 불합격으로 판명된다면, 그 그룹에 있는 나머지 주강품 각각을 검사 하여야 한다.

(4) 모재를 검사한 후 불완전부를 제거하거나 허용 가능한 크기로 줄이기 위해 주강품을 용접으로 수리한 후 (1) 및 (2)에서 허용하는 최대치를 초과하는 지시는 불합격으로 한다. 완전히 수리된 것은 처음 검사에 사용된 것과 동일한 방법으로 재검사를 받아야하고 수리된 주강품은 용접후열처리를 하여야 한다.

(5) 모든 용접은 “용접 기술기준의 판단기준”에 따라 인정된 용접절차서를 사용하여 실시하여야 한다. 절차서 인정은 동일한 재료규격의 주조재 시험편으로 실시하여야 하고, 용접 전․후 실제 작업에 적용되는 것과 동일한 열처리를 실시하여야 한다. 이러한 용접을 실시하는 모든 용접사 및 자동용접사는 “용접 기술기준의 판단기준”에 따라 인정되어야 한다.

나. 몸체의 공칭두께가 114㎜(4 1/2”)를 초과하는 모든 주강품은 아래(1) 또는 위 가(5)에 따라 검사하여야 한다.

(1) 개스킷 자리 가공표면을 포함하여 각 주강품의 모든 표면은 열처리 후에 위 가(2)(가) 에 따른 자분탐상시험을 하거나 가(2)(나)에 따른 침투탐상시험을 하여야 한다.

(2) 주강품의 모든 부품은 완전방사선투과시험을 하여야 하며 방사선투과사진은 부속서15 (ASTM E-280, [벽두께 114㎜～305㎜(4 1/2” ∼ 12”)주강품의 참고 방사선투과사진 표준]의 요건에 만족 하여야 한다. 100%의 품질계수에 대한 최대 허용중요도 수준은 다음과 같다.

불완전부 분류	중요도 수준
A 및 B, C의 종류 1, 2 및 3 D, E 및 F	2 기준 없음

(3) 나(1) 및 나(2)에서 허용하는 최대치를 초과하는 모든 지시는 불합격이다. 불완전부를 제거하거나 허용 가능한 크기로 줄이기 위해 모재를 자분탐상시험 및 침투탐상시험을 한 후 주강품을 용접으로 수리할 수 있다.

(4) 25㎜(1”) 또는 단면 두께의 20% 중 작은 값을 초과하는 깊이의 모든 용접 수리부는 나(2)에 따라 방사선투과시험을 실시하여야 하고 최종 용접표면은 자분탐상시험 및 침투탐상시험을 실시하여야 한다. 25㎜(1”) 또는 단면 두께의 20% 중 작은 값 미만인 깊이의 모든 용접 수리부와 효과적으로 방사선투과시험을 실시할 수 없는 모든 용접 수리부는 첫 번째 용접층(layer), 매 6㎜(1/4”)의 용착 용접금속 두께 및 최종 용접부 표면에 대해 자분탐상시험 또는 침투탐상시험을 실시하여야 한다. 최종 용접 표면의 자분탐상시험 또는 침투탐상시험은 용접후열처리 후에 실시하여야 한다.

(5) 수리용접이 주강품의 열처리 후에 실시되는 경우, 주강품은 용접후열처리를 하여야 한다.

(6) 모든 용접은 “발전설비 용접 기술기준의 판단기준”에 따라 인정된 용접절차서를 사용하여 실시하여야 한다. 절차서인정은 동일한 재료규격의 주조재 시험편으로 실시하여야 하고, 용접 전․후 실제 작업에 적용되는것과 동일한 열처리를 실시하여야 한다.

② 주철은 압력 또는 온도에 관계없이 보일러에 직접 부착되는 노즐 또는 플랜지용으로 사용하여서는 아니 된다.

1. SA-278에 명시된 주철, 즉, 345℃ 이하의 온도에서 압력유지부품용 회주철은 압력이 1.7 ㎫ 이하에서 수증기 온도가 230℃를 초과하지 않는다면, 관 이음쇠, 수주, 밸브 및 밸브 덮개와 같은 압력을 받는 보일러 및 과열기의 연결부에 사용할 수 있다.

③ 구상흑연주철 SA-395에 명시된 구상흑연 주철은 압력이 2.5 ㎫ 이하에서 수증기 온도가 230℃를 초과하지 않는다면, 관이음쇠, 수주, 밸브 및 밸브 덮개와 같은 압력을 받는 보일러 및 과열기의 연결부에 사용할 수 있다.

제 10 조 (재료의 허용응력) ① 기술기준 제74조에서 규정하는 재료의 “허용응력”가운데 최대 허용인장응력은 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D 1A, 1B에서 규정하는 값으로 한다.

② 용접이음부 강도 감소계수

높은 온도에서, 용접이음부의 장기 강도(long-term strength)는 모재의 장기   강도보다 낮을 수 있다. 아래표에 크리프 영역에서 운전하는 부품의 요구    두께를 결정하는데 있어 이러한 낮아진 장기강도의 계산에 사용되는 용접이음부 강도감소계수(w)를 규정하였다. 이 계수는 길이방향 맞대기 용접이 있는 원통체 설계에, 그리고 용접이음 세그먼트로 구성된 반구형 경판이나 기타 다른 구형부품에 적용하여야 한다.

[표] 길이방향 용접(Longitudinal Seam Weld)으로 제작되는 기기의 최대 허용 사용압력 또는 최대 요구두께를 계산할 때 적용되는 용접이음부 강도감소계수

온도, ℃	371	399	427	454	482	510	538	566	593	621	649	677	704	732	760	788	816
온도, ℉	700	750	800	850	900	950	1,000	1,050	1,100	1,150	1,200	1,250	1,300	1,350	1,400	1,450	1,500
강 종	용접 이음부 강도 감소계수[주 (1) ～ (6)]
Cr-Mo[주 (7)～(9)]	...	...	1.00	0.95	0.91	0.86	0.82	0.77	0.73	0.68	0.64	NP	NP	NP	NP	NP	NP
CSEF(N+T)[주 (9)～(11)]	...	...	...	...	...	1.00	0.95	0.91	0.86	0.82	0.77	NP	NP	NP	NP	NP	NP
CSEF(첨자)[주 (9), (12)]	...	...	...	...	1.00	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	NP	NP	NP	NP	NP	NP
오스테나이트계스테인리스강 및 합금 800H(N08800) 및 800HT(N08810) [주 (13)～(14)]	...	...	...	...	...	1.00	0.95	0.91	0.86	0.82	0.77	0.73	0.68	0.64	0.59	0.55	0.50
무용가재 용접(Autogenously welded) 오스테나이트계 스테인리스 강 [주 (15)]	...	...	...	...	...	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00

(1) 주의 : 상승된 온도에서 용접 이음부의 수명에 영향을 미치는 요소는 다양하며, 용접이음부 강도감소계수 표에서 이 모든 요소를 다룰 수는 없다. 예를 들어, 관의 진원도[예 : 길이방향 용접이음매의 첨두부위(peaking)로 부터의 편차 또는 용접 이음부에서의 오프셋같은 제작문제는 운전수명을 감소시킬 수 있는 응력증가를 유발할 수 있으며, 이러한 편차의 조정이 권고된다.

(2) NP = 허용되지 않음.

(3) 탄소강 관과 튜브는 ②항 및 표 요건에서 면제된다.

(4) 크리프 지배범위에서 운전하는, 이 표에서 다루어지지 않는 재료에 대한 관에서의 길이방향 심용접은 허용되지 않는다. 이 표의 목적에 따라, 크리프 지배영역 온도범위는 관련된 기초재료에 대한 ASME Section II, Part D 설계 물성표 상에 기술된 T-note 온도에서 25℃(50℉)를 뺀 온도에서 시작하는 것으로 정의한다.

(5) 모든 용가재는 Cr-Mo 및 CSEF 재료에 대해 최저 탄소함량이 0.05%이어야 하고, 오스테나이트 계 스테인리스강에 대해서 최저 탄소함량은 0.04%이어야 한다.

(6) 용접 이음부 강도 감소계수(WSRFs)가 작성될 때 이러한 온도이하에서, 이 판단기준 규정에 의해 요구될 때 계수 w에 대한 값으로 1.0을 사용하여야한다. 그러나 이 표와 비고의 추가적인 규정은 적용하지 않는다.

(7) Cr-Mo 강은  ½Cr-½Mo, 1Cr-½Mo, 1¼Cr-½Mo-Si, 2¼Cr-1Mo, 3Cr-1Mo 및 5Cr-½Mo을 포함한다. 길이  방향용접은 합금에 대해 노멀라이징, 노멀라이징 및 템퍼링, 또는 적절한 아임계 용접후열처리를  수행하여야 한다.

(8) C-½Mo 강에 대한 길이방향 심 융접(Seam Fusion Weld) 건조는 허용되지 않는다.

(9) SAW 플럭스의 염기도지수 ≥ 1.0.

(10) N + T = 노멀라이징 + 템퍼링 후열처리.

(11) 크립 강도 강화 페라이트 계(CSEF) 강은 등급 91, 92, 911, 122 및 23을 포함한다.

(12) subcrit. = 아임계 용접후열처리가 요구됨. 용접후열처리 면제는 허용되지 않는다. 용접후열처리 시간과 온도는 용접판단기준 제31조 요건을 만족하여야 한다. 또한 용접판단기준 제31조 ②항 8의 대체 용접후열처리 요건은 허용되지 않는다.

(13) 오스테나이트 계 스테인리스강의 특정 히트는, 특히 내템퍼링성(temper-resistant) 카바이드 및 탄화질소화물의 석출에 의해 크립강도가 강화된 등급은 높은 온도에서 운전하는 용접된 부품을 너무 빨리 손상시키는 용접 열영향부의 취성조건을 견딜 수 있게 한다. 용접부의 고용화 어닐링 열처리가 이러한 민감성을 완화시켜 준다.

(14) 대안으로 용접물이 용접후 고용화 어닐링이 수행될 때 다음 계수들을 재료와 용접재료(welding consumables)에 대한 용접이음부 강도감소계수로 사용할 수 있다.

온도, ℃	510	538	566	593	621	649	677	704	732	760	788	816
온도,℉	950	1,000	1,050	1,100	1,150	1,200	1,250	1,300	1,350	1,400	1,450	1,500
재 료	용접강도 감소계수
SFA-5.22 EXXXT -G (16-8-2 chemistry), SFA 5.4E 16-8-2 및 SFA-5.9 ER 16-8-2 로 용접된 타입 304 스테인리스 강	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	-	-	-	-	-	-
SFA-5.22 EXXXT -G (16-8-2 chemistry), SFA 5.4E 16-8-2, and SFA-5.9 ER 16-8-2로 용접된 타입 316 스테인리스 강	1.00	0.85	0.90	0.97	0.99	1.00	-	-	-	-	-	-

(15) 오스테나이트 계 스테인리스강 재료의 무용가재 용접은, 제품이 재료규격에 따라 용접 후 고용화 어닐링하고 비파괴 전기저항시험(nondestructive electric examination)을 수행할 때, 816℃(1,500℉)까지 용접강도 감소계수가 1.00으로 지정된다.

제 11 조 (보일러 및 부속설비의 구조) ① 기술기준 제74조에서 “안전한 것”이란 기술기준의 판단기준 제12조부터 제32조까지 규정한 구조로 되어 있고 제33조의 수압시험에 합격한 것을 말한다.

② 보일러 및 다른 압력부품의 설계는 아래의 설계요건을 만족하여야 한다.

1. 압력을 받는 모든 보일러용 판재의 최소두께는 “전기보일러에 대한 요건”의 규정에 의해 제작되는 전기보일러를 제외하고 6㎜(¼″) 이상이어야 한다. 원통형 외부 동체 이외에 사용되는 스테이용 판재의 최소두께는 8㎜(5/16″) 이어야 한다. DN 125(NPS 5)를 초과하는 관이 압력을 받는 원통형 기기의 동체용 부품으로 판재 대신에 사용되는 경우, 그것의 최소벽두께는 6㎜(¼”) 이어야 한다.

2. 재료규격에서 판두께를 0.3㎜(0.01″)까지 허용한다면 두께계산식으로 계산된 두께보다 0.3㎜(0.01”) 까지 얇은 판재는 이 규격에 따른 제작에 사용할 수 있다.

3. 관 또는 튜브 재료는 이 규격의 해당 식으로 계산된 두께보다 얇게 주문해서는 아니 된다. 주문한 재료는 해당 관 또는 튜브의 재료규격에서 ASME Sec Ⅱ에 주어진 대로 허용된 제조상의 하한 공차를 감안하여야 한다.

③ 각각의 제작방법에 적용되는 규정을 따르고 보일러가 가장 엄격한 요건을 가진 제작방법으로 허용된 사용조건으로 제한된다면, 보일러 및 그 부품은 이 규격에 주어진 제작방법의 조합으로 설계되고 제작할 수 있다.

다만 이 규정은 설계에 있어서 가능한 모든 상세사항 규정을 포함하고   있는 것은 아니다. 상세 규정이 주어지지 않은 경우, 제조자는 규정에   따른 경우와 같은 정도의 안전성을 갖도록,  설계에 대한 상세사항을 마련해야 한다.

④ 오스테나이트 계 합금으로 제조된 압력유지부재의 냉간 성형 부위는 다음과 같은 조건인 경우에는 아래 표에 주어진 온도에서 두께 25 ㎜(1″)당 20분 또는 10분 중 더 긴 시간으로 열처리하여야 한다.

1. 최종성형온도가 아래 표에 주어진 최소열처리온도 이하인 경우

2. 설계금속온도 및 성형변형률이 아래 표에 제시한 한도를 초과한 경우의 성형 변형률은 다음과 같이 계산하여야 한다.

가. 판재로 성형한 원통

[eqn: 변형률(%) ~=~ {50t} over {R_f} left( 1 - R_f over R_o right)]

나. 판재로 성형한 구형 또는 접시형 경판

[eqn: 변형률(%) ~=~ {75t} over {R_f} left( 1 - R_f over R_o right)]

다. 튜브 및 관 굽힘 부재

[eqn: 변형률(%) ~=~ 100r over R]

여기서 사용된 기호의 정의는 다음과 같다.

[eqn: R] = 관 또는 튜브의 중심선에 대한 호칭굽힘반지름

[eqn: R_f] = 성형후의 평균반지름

[eqn: R_o] = 성형전 평균반지름(평판의 경우 무한대)

[eqn: r] = 관 또는 튜브의 호칭바깥반지름

[eqn: t] = 성형전 판재, 관 또는 튜브의 호칭두께

3. 성형변형률을 ④항으로 계산할 수 없을 때, 제조자는 최대성형 변형률을 결정할 책임이 있다.

4. 플래어, 스웨이지, 또는 업셋트는 응력의 크기에 관계없이 아래 표에 따라서 열처리하여야 한다.

[표]  냉간성형후 변형률 한도 및 열처리 요건

등급	UNS No	저온 범위의 한도			고온 범위의 한도		설계온도 및 성형변형률 한도가 초과될 때, 최소열처리온도, ℃(비고 2, 3)
		설계온도의 경우		성형 변형률 초과, %	설계온도 초과, ℃	성형 변형률 초과, %
		초과, ℃	이하, ℃
304 304H 304N 309S 310H 310S	S30400 S30409 S30451 S30908 S31009 S31008	580 580 580 580 580 580	675 675 675 675 675 675	20 20 15 20 20 20	675 675 675 675 675 675	10 10 10 10 10 10	1040 1040 1040 1095 1095 1095
310HCbN 316 316H 316N 321 321H 347 347H 347HFG 348 348H	S31042 S31600 S31609 S31651 S32100 S32109 S34700 S34709 S34710 S34800 S34809	540 580 580 580 540 540 540 540 540 540 540	675 675 675 675 675 675 675 675 675 675 675	15 20 20 15 15(비고3) 15(비고3) 15 15 15 15 15	675 675 675 675 675 675 675 675 675 675 675	10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10	1095 1040 1040 1040 1040 1095 1040 1095 1180 1040 1175
230 600 601	N06230 N06600 N06601	595 580 580	760 650 650	15 20 20	760 650 650	10 10 10	1205 1040 1040
617 690 800 800H C-22	N06617 N06690 N08800 N08810 S30815 N06022	650 580 595 595 580 590	760 650 675 675 675 675	15 20 15 15 15 15	760 649 675 675 675	10 10 10 10 10	1150 1040 980 1120 1050 1120
비고 : 제시한 한도는 판재로 성형한 원통, 판재로 성형한 구형 또는 접시형 경판, 튜브 또는 관 굽힘부재의 경우이다. <삭제> 성형변형률이 ④항으로 계산할 수 없을 때, 성형변형률 한도는 이 표에 열거한 값의 ½ 이어야 한다. 1. 열처리온도에서 냉각속도는 특별한 제약을 받지 않는다. 2. 최소열처리온도가 규정되어 있는 한, 열처리온도 범위는 최소 85℃ 이상[347, 347H, 348 및 348H의 경우 140℃의 온도 범위]으로 제한하는 것이 바람직하다. 3. 바깥지름이 89㎜(3 ½”) 미만인 튜브 또는 관의 단순굽힘의 경우, 이 한도는 20 %이다.

⑤ 최대 허용사용압력은 이 기준에서 지정하는 허용응력값, 설계 규정 및 치수를 적용하여 결정된 압력이다(최대 허용사용압력이라는 용어가 이 규격에서 사용될 때마다, 게이지(gage) 압력 또는 kN/㎟ 단위로 대기압을 초과하는 압력을 말한다)

1. 제35조 규정을 만족하는 증기와 물의 경계선이 고정되지 않은 강제유동 증기발생기(관류형 보일러)를 제외하고, 어떤 보일러도 최대 허용사용압력 보다 높은 압력으로 작동되어서는 아니 된다. 단, 안전밸브나 압력방출밸브 또는 밸브들이 방출하고 있을 때는 예외이며, 이때에는 최대 허용사용압력에서 6%를 초과하지 않아야 한다.

2. 증기 및 수위가 고정되지 않은 강제순환 증기발생기에서, 물-증기 유동 경로를 따라 서로 다른 압력수준으로 압력부품을 설계하는 것이 허용된다. 모든 부품의 최대 허용사용압력은 그 부품이 받게 되는 압력 및 온도의 예상되는 최대 유지조건에 대해 제35조 ④항의 규정에서 요구되는 것 이상이어야 한다.

⑥ 특별히 언급되지 않는 한 필요 최소두께를 계산할 때 정압수두로 인한 응력을 고려하여야 한다. 작동압력 또는 정압수두 이외의 요인으로 발생된 추가응력은 허용작동응력의 10%를 초과할 정도로 평균응력을 증가시킬 경우 그것도 고려하여야 한다. 추가응력의 요인은 기기 및 그 내용물의 무게와 지지방법 등이 포함된다.

⑦ ASME Sec Ⅱ, Part D의 표 1A 및 1B의 최대허용응력값은 압력부품의 필요최소두께 또는 최대 허용사용압력을 계산하기 위해 이 규격의 식에서 사용될 단위 응력이다(ASME Sec Ⅱ, Part D 참조).

➇ 크리프 강도가 증강된 페라이트 합금으로 제조한 압력유지 구성부품의 냉간성형 부위는 아래표에 따라 열처리를 하여야 한다. 냉간 성형은 705℃(1,300 ℉) 미만의 온도에서 수행되어야하며 냉간성형 후 변형율은 위 ➃항 표에 따라 계산하여야 한다.

[표]  냉간 성형 후 변형 한계와 열처리 요건

등급	UNS 번호	보다 낮은 온도 범위에서 제한					보다 높은 온도범위에서 제한			설계온도와 성형변형 한계가 초과되었을 때 요구되는 열처리
		설계온도에 대해서				성형 변형률	다음을 초과하는 설계온도에 대해서		성형 변형률
		초과		이하
		℃	℉	℃	℉		℃	℉
91	K90901	540 540	(1,000) (1,000)	600 600	(1,115) (1,115)	>25% >5～≤25%	600 600	(1,115) (1,115)	>20% >5～≤20%	노멀라이징 및 템퍼링[주(1)] 굽힘 후 열처리[주(2) -주(4)]
92	K92460	540 540	(1,000) (1,000)	600 600	(1,115) (1,115)	>25% >5～≤25%	600 600	(1,115) (1,115)	>20% >5～≤20%	노멀라이징 및 템퍼링[주(1)] 굽힘 후 열처리[주(2) -주(4)]

비고: 제시한 한계는 판재로 성형한 원통, 구형, 접시형 경판 및 튜브와 관의 굽힘부재의 경우이다. 성형변형율을 계산할 수 없을 경우 제한 값은 표 값의 1/2로 하여야 한다. 705 ℃(1300 ℉)이상에서 성형된 재료들과 냉간 압착, 플레어 또는 업셋 성형한 경우, 변형율의 크기와 관계없이 노멀라이징후 템퍼링이 요구된다.

주: (1) 노멀라이징과 템퍼링은 모재 재료 규격의 요건들에 따라서 실시하여야 하며, 국부적으로 실시하여서는 안 된다. 그 재료는 전체를 열처리하거나, 튜브나 구성부품으로부터 냉간 변형부위(변형되지 않은 부분으로의 천이부분 포함)를  절단해 따로 열처리를 하여야 한다.

(2) 굽힘 후 열처리는 730 ℃ ∼ 775 ℃(1350℉ 내지 1425℉)에서 1 시간/25 mm(1 시간/in.) 또는 최소 30분 동안 실시하여야 한다. 그 대안으로는, 모재 재료 규격의 요건들에 따른 노멀라이징과 템퍼링을 실시할 수 있다.

(3) 설계온도가 600 ℃(1,115 ℉) 이하에서 5 % 초과 25 % 미만의 변형률을 가진 재료는 부품의 한 부분이 위에서 허용하는 처리온도를 초과하여 가열되면, 다음 중 하나의 조치를 취하여야 한다.

(a) 그 구성부품의 전체를 다시 노멀라이징후 템퍼링을 하여야만 한다.

(b) 허용응력은 그 설계온도에서 등급 9 재료(즉, SA-213 T9, SA-335 P9 또는 동등한 재료 규격)에 대한 것 이어야 한다. 다만 최대유지온도를 초과하는 온도까지 가열된 부품이 위의 주(2)에서 요구하는 온도범위와 시간으로 최종 열처리를 하여야한다.

(4) 냉간 변형 한 재료의 일부를 길이방향으로 용접 하면, 용접 전 또는 후에 노멀라이징후 템퍼링을 하여야 한다. 이 노멀라이징과 템퍼링은 국부적으로 하여서는 안 된다.

⑨ 기술기준 제21조 5항에 따라 보일러 및 부속설비에 대한 내진설계를 하는 경우에는 국토해양부고시 “건축구조기준 0306(지진하중)”을 적용할 수 있다.

제 12 조 (내압을 받는 원통체의 두께) ① 배관, 튜브. 동체, 드럼 및 헤더(가장 취약한 부분의 강도를 기준함)의 두께는 다음 식을 사용하여 계산하여야 한다.

[eqn: t = PD over {2SE + 2 yP} + C]    또는   [eqn: { PR} over {SE-(1-y)P }+C]

[eqn: P = {2SE (t-C)} over {D-2y (t-C)}]     또는   [eqn: {SE (t-C)} over {R + (1-y) (t-C)}]

비고1. E = 이음매 없는 원통 또는 용접된 원통의 경우 1.00, 또는 구멍간의 리거먼트 효율

비고2. C 값은 표 4와 같으며, 부식 또는 침식의 여유 값을 포함하는 것은 아니다.

[표 4]

나사붙이 관	C의 값mm(in.)
호칭지름 D ≤ 19 mm(¾ in.)	1.65 (0.065)
호칭지름 D > 19 mm(¾ in.)	나사깊이 h

비고 3. y = 표5의 값을 갖는 계수이며, 표에 열거한 온도간의 y값은 보간법으로 결정할 수 있다. 비철금속재료의 경우, y = 0.4.

[표 5]

구 분	온도, ℃
	480 이하	510	540	565	595	620	650	675 이상
페라이트 계 오스테나이트 계 800,801 합금 800H, 800HT 825 230 합금 N06022 NO6045 N06600 N06601 N06625 N06690 617 합금 S31803	0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4	0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4	0.7 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4	0.7 0.4 0.4 0.4 ... 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4	0.7 0.5 0.4 0.4 ... 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.5 0.4	0.7 0.7 0.4 0.4 ... 0.4 0.7 0.7 0.7 0.7 ... 0.7 0.4	0.7 0.7 0.5 0.5 ... 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 ... 0.7 0.5	0.7 0.7 0.7 0.7 ... 0.7 0.7 0.7 ... .... ... ... 0.7

② 바깥지름 125㎜ 까지 클래드 강도를 포함시키지 않을 경우, 튜브 및 바이메탈튜브는 다음 식을 사용하여 계산하여야 한다.

[eqn: t= {PD} over {2Sw+P} +0.005D+e]

[eqn: P=Sw LEFT [ {2t-0.01D-2e} over {D-(t-0.005D-e)} RIGHT ]]

1. 클래드 강도를 포함시키는 경우에는 바이메탈 튜브에 대해서는 다음 식을 적용한다.

[eqn: tb``+``tc ^{prime } ``~=~ {PD} over {2Sb+P} +0.005D+e`]

[eqn: tc ^{prime } ~=~tc LEFT [ {Sc} over {2Sb+P} RIGHT ]]

[eqn: t~=~tb~+~tc]

[eqn: P~=~Sw[ {2t-0.01D-2e} over {D-(t-0.005D-e)} ]]

비고1. 튜브의 최대허용응력값 S를 선택하는데 사용되는 금속의 온도는 예상되는 최대평균 벽온도 즉, 튜브의 외면온도 및 내면온도의 합을 2로 나눈 값 이상이어야 한다. 열을 흡수하지 않는 튜브의 경우, 금속온도는 튜브 내 유체의 온도로 하여도 좋지만 포화온도 보다 낮지 않아야 한다.

비고2. e = 1.0㎜, 튜브시트에 확관된 튜브의 경우에 25㎜(1″)를 더한 시트의 길이와 최소한 같은 길이를 초과하는 경우, 단 다음의 경우는 예외이다.

= 0, 튜브 시트에 확관된 튜브의 경우에 25㎜(1″)를 더한 시트의 길이를 초과하는 튜브 끝단부의 두께가 표6의 값 이상인 경우

= 0, 헤더 및 드럼에 내력 용접된 튜브의 경우

[표6]

튜브 바깥지름	튜브 두께,mm(in)
32㎜(1 1/4”) 이하 32㎜ (1 1/4”)초과 50㎜(2”) 이하 50㎜(2”) 초과 75㎜(3”) 이하 75㎜(3”) 초과 100㎜(4”) 이하 100㎜(4”) 초과 125㎜(5”) 이하	2.41(0.095) 2.67(0.105) 3.05(0.120) 3.43(0.135) 3.81(0.150)

③ 동체의 두께가 동체의 안쪽 반지름의 1/2을 초과하는 경우, 원통형 단면의 보일러 부품에 대한 최대 허용사용압력은 다음의 식으로 계산하여야 한다.

[eqn: t ~=~ ( sqrt Z1 `-` 1 ) R ~=~ left( {sqrt Z1 `-` 1} over {sqrt Z1} right) Ro]  또는 [eqn: P~=~ SE {Z_2`-` 1} over {Z_2 `+` 1}]

④ ①, ② 및 ③항에 사용된 기호의 정의는 다음과 같다.

t = 가장 취약한 동체 단에서 판의 최소 두께, ㎜

R = 가장 취약한 동체 단에서 안쪽 반지름, ㎜

Ro = 가장 취약한 동체 단에서 바깥쪽 반지름, ㎜

[eqn: P] = 최대 허용사용압력, ㎫

[eqn: D] = 원통의 바깥지름, ㎜

[eqn: E] = 길이방향 이음부의 효율 또는 구멍 사이의 리거먼트의 효율

= 이음매 없는 원통으로, 리거먼트가 있는 경우 제26조 및 제27조에 따른 리거먼트 효율

= w, 길이방향 용접 원통으로 리거먼트가 없는 경우 제26조에 따른 용접이음부 강도 감소계수길이방향 용접 원통으로 리거먼트가 있는 경우, 길이방향 용접 이음매가 리거먼트를 구성하는 구멍에 의해 관통하는 부위가 없을 경우, E는 w 또는 제26조 또는 제27조로부터의 리거먼트 효율중 보다 작은 쪽을 택하여야 한다. 만일 길이방향 용접 이음매 중 어느한 부분이라도 리거먼트를 구성하는 구멍에 의해 관통된다면, E는 w에 리거먼트 효율을 곱한 값으로 한다.

[eqn: S] = 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D 1A, 1B에 규정된 표에서 열거한 금속의 설계온도에서의 최대허용응력값, ㎫

[eqn: C] = 나사가공 및 구조적 안정성을 위한 최소허용공차, ㎜

[eqn: e] = 확관 튜브 끝단부에 대한 두께 계수

[eqn: y] = 온도계수

Sb = 클래드 강도를 포함시켜야 하는 바이메탈 튜브의 경우, ASME Sec.II Part D 표1A 및 1B 표에 있는 모재의 설계 온도에서 최대 허용 응력값

Sc = 클래드 강도를 포함시켜야 하는 바이메탈 튜브의 경우, ASME Sec.II Part D 표 1A 및 1B 있는 클래드 금속의 설계 온도에서 최대 허용 응력값

tb = 클래드 강도를 포함시켜야 하는 바이메탈 튜브에 대한 모재의 최소 요구 두께

tc = 클래드 강도를 포함시켜야 하는 바이메탈 튜브에 대한 클래드의 최소 요구 두께

tc´ = 클래드 강도를 포함시켜야 하는 바이메탈 튜브에 대한 강도 목적의 최소 유효 클래드 두께

w = 용접 이음부 강도 감소계수

[eqn: Z _{1} ~=~ {(SE`+`P)} over {(SE`-`P)}]

[eqn: Z _{2}= LEFT [ {(R`+`t)} over {R} RIGHT ] ^{2} `=` LEFT ( {Ro} over {R} RIGHT ) ^{2}]

제 13 조 (접시형 경판) ① 오목한 면에 내압을 받는 구멍이 없고 스테이로 지지되지 않는 접시형 경판의 두께는 그것이 구의 일부분인 경우에는 다음의 식으로 계산하여야 한다. 접시형경판의 구형부분에 국부적으로 얇은 부분이 있다면 요구두께는 아래식으로 구한 두께보다 적어도 된다.

[eqn: t= {5PL} over {4.8Sw}]

1. 접시형 경판의 반지름은 경판의 플랜지 부분의 바깥지름을 초과하지 않아야 한다. 두 개의 반지름이 사용되는 경우, 더 큰 값이 위 식의 L 값으로 취하여야 한다.

2. 구형의 일부분인 접시형 경판이 모든 치수에서 150㎜를 초과하는 플랜지붙이 맨홀 또는 출입구가 있는 경우, 두께는 위의 식으로 계산한 구멍 없는 경판에 대한 요구두께의 15% 이상이 되도록 증가시켜야 하지만. 어떠한 경우에도 구멍이 없는 경판에 대한 추가두께는 3㎜ 이상이어야 한다. 접시형 경판이 부착관에 의해 지지되는 플랜지붙이 구멍이 있는 경우, 구멍 없는 경판에 대한 두께의 증가는 필요하지 않다. 경판에 한 개 이상의 맨홀이 있는 경우, 이 식으로 계산한 두께의 구멍 간 최소 거리는 경판 바깥지름의 ¼ 이상이어야 한다.

3. 구형의 일부분인 접시형 경판, 타원형 경판 및 완전 반구형 경판에 위치한 보강이 필요한 모든 구멍은 제16조에 따라 보강하여야 한다.

4. 접시형 경판의 반지름 L이 경판바깥 지름의 80% 미만인 경우, 플랜지삽입형 맨홀 구멍이 있는 경판의 두께는 최소한 L을 경판바깥 지름의 80%와 같게 하고 맨홀에 대한 추가두께를 더한 것이어야 한다. 이러한 두께는 모든 경판 형상에 대해 플랜지붙이 맨홀 구멍이 있는 경판의 최소두께이어야 하고, 또한 최대 허용사용응력은 별표 1 및 ASME Sec Ⅱ, Part D의 1A, 1B에 주어진 값을 초과해서는 아니 된다.

5. 완전 반구형 경판을 제외한 다른 경판은 동일한 지름의 이음매 없는 동체에서 요구되는 두께보다 작아서는 아니 된다.

6. 단축 길이의 ½ 또는 경판의 깊이가 최소한 경판 안지름의 ¼이상인 반타원형태의 구멍 없는 경판은 최소한 제12조제1항에서 규정하는 대로 동일한 지름의 이음매 없는 동체의 요구 두께만큼 두꺼워야 한다. 만일 기준요건을 만족시키는 플랜지삽입 맨홀이 타원형 경판에 있다면, 이 경판의 두께는 그 접시의 반지름이 이 경판 바깥지름의 8/10이며, 제1항제2호에 규정된 바와 같이 맨홀에 대한 추가 두께로서, 구형 분할재의 하나인 접시형 경판의 두께와 같아야 한다. 만일 기준요건을 만족시키는 플랜지붙이 맨홀 타원형 경판에 있다면, 그 경판의 두께는 그 접시의 반지름이 그 경판의 바깥지름의 8/10과 같고, 제1항제2호에서 규정한대로 맨홀에 대한 추가두께가 있는 구형의 일부로서 접시형으로 된 경판의 두께와 동일하여야 한다.

7. 경판이 근사타원형으로 만들어지는 경우, 경판의 내면은 장축이 경판의 안지름과 같고, 단축의 ½이 경판의 깊이와 같도록 그린 실제 타원의 안쪽이 아닌 바깥쪽에 놓아야 한다. 이러한 실제 타원과의 최대편차는 경판의 안지름의 0.0125배를 초과해서는 아니 된다.

② 볼력면에 압력을 받는 스테이로 지지되지 않는 접시형 경판의 최대 허용사용압력은 오목면에 압력을 받는 동일한 치수의 경판에 대한 값의 60% 이어야 한다.

③ 오목면에 압력을 받는 구멍이 없고 스테이로 지지되지 않는 완전 반구형 경판의 두께는 다음의 식으로 계산하여야 한다.

[eqn: t= {PL} over {2Sw-0.2P}]

위의 식은 이러한 식으로 주어진 경판의 요구두께가 안쪽 반지름의 35.6%를 초과하는 경우에는 사용되어서는 안 되며, 대신에 다음의 식이 사용되어야 한다.

[eqn: t = L(Y^1/3 - 1)]

여기에서, [eqn: Y= {2(Sw+P)} over {2Sw-P}]

1. 규격요건을 만족시키는 플랜지삽입 맨홀이 완전한 반구형 경판에 있다면, 그 경판의 두께는 그 접시의 반지름이 그 경판의 바깥지름의 8/10과 같고, 위 제①항 제2호에서 규정된 바와 같이 맨홀에 대한 추가두께가 있는 구형의 일부로서 접시형으로 된 경판에 대한 것과 동일해야 한다.

2. 스테이로 지지되지 않은 접시형 경판의 오목한 면에서 측정한 경판의 모서리 반지름은 그 경판 재료 두께의 3배 이상이어야 하지만, 어떠한 경우에도 그 경판 바깥지름의 6 % 이상이어야 한다. 어떠한 경우도 그 너클 부분을 구성하는 원환체의 일부분에 의해서 둘러싸인 구형의 일부분으로 구성되는 모든 접시형 경판의 너클 부분의 성형공정으로 제13조제1항의 공식으로 계산한 요구두께의 10 %를 초과하는 두께감소가 있어서는 안 된다. 다른 형식의 경판들은 성형 후에 해당 공식에서 요구하는 두께 이상이어야 한다.

④ 제①항ㆍ제②항 및 제③항에서 사용된 기호의 정의는 다음과 같다.

P = 최대 허용사용압력, ㎫(정압수두 하중은 포함할 필요가 없다)

L = 경판의 오목한 면에서 측정한 반지름, ㎜

S = 최대 허용응력, ㎫, (별표1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D 1A, 1B에 주어진 값을 사용)

w = 제10조②항의 용접이음부 강도 감소계수

제 14 조 (스테이로 지지되지 않는 평경판 및 덮개) ① 그림 1과 같은 스테이로 지지되지 않은 평경판, 덮개 판, 및 블라인드(blind) 플랜지의 최소두께는 다음의 주어진 요건을 만족하여야 한다. 이러한 요건은 원형 및 비원형 경판 및 덮개 양쪽 모두에 적용된다.

(a)                        (b)                       (c)

(d)                       (e)                         (f)

(j)           (k)           (m)              (n)                  (o)

(p)             (q)              (r)                    (s)

[그림 1] 스테이로 지지되지 않은 평경판 및 덮개의 형태

비고 1. (e), (f), 및 (g-1)의 원형 덮개, C = 0.33 m, 최소 C = 0.20; 비원형 덮개, C = 0.33

② 제 14 조에 사용되는 기호의 정의는 다음과 같다.

[eqn: C] = 경판의 부착 방법과 동체, 관, 또는 헤더 치수에 따른 계수 및 제4항에 열거한 바와 같이 기타 항목에 따른 무차원 계수, 용접된 덮개에 대한 계수는 구조에 대해 허용응력을 1.5S로 효과적으로 증가시키는 0.667의 계수를 포함한다.

[eqn: D] = 짧은 스팬(span)에 대해 수직으로 측정한 비원형 경판 또는 덮개의 긴 스팬, ㎜

[eqn: d] = 그림1에 나타난 대로 측정한 지름 또는 짧은 스팬, ㎜

[eqn: h_g] = 그림1의 (j) 및 (k)에 나타난 대로 볼트의 중심선에서 개스킷 작용선까지의 반지름 거리와 같은 개스킷 모멘트 암(moment arm), ㎜

[eqn: L] = 볼트구멍의 중심을 따라 측정한 비원형 볼트체결 경판의 둘레길이, ㎜

[eqn: l] = 그림1의 (a) 및 (c)에 나타난 대로 너클의 접선(tangent line)으로부터 측정한 플랜지붙이 경판의 플랜지 길이, ㎜

m = [eqn: t_r / t_s]의 비, 무차원

[eqn: P] = 최대 허용사용압력, ㎫

[eqn: r] = 플랜징(flanging) 또는 단조에 의해 성형한 경판의 안쪽 모서리의 반지름, ㎜

[eqn: S] = 별표 1 및 ASME Sec Ⅱ, Part D의 표 1A에 주어진 값을 사용한 최대 허용응력, ㎫

[eqn: t] = 평경판 또는 덮개의 최소요구두께, ㎜

[eqn: t_f] = 그림 1의 (b)에 나타난 대로 대단부에서 단조 경판에 대한 플랜지의 호칭 두께, ㎜

[eqn: t_h] = 평경판 또는 덮개의 호칭 두께, ㎜

[eqn: t_r] = 이음매 없는 동체, 관, 또는 헤더의 압력에 대한 요구두께, ㎜

[eqn: t_s] = 동체, 관, 또는 헤더의 규정 최소두께, ㎜

[eqn: t_w] = 그림 1의 (g-1), (g-2)에 나타난 대로 경판 가장자리를 드럼, 관 또는 헤더의 내면까지 연결하는 용접두께, ㎜

[eqn: t_l] = 그림 1의 (r)에 나타난 대로 마감 용접부 목치수, ㎜

[eqn: W] = 제3항제2호에 정의한 대로 총 볼트하중, N

[eqn: Z] = 제3항에 주어진 대로 짧은 스팬과 긴 스팬의 비에 따라 결정되는 비원형  경판 및 덮개에 대한 무차원 계수

③ 스테이로 지지되지 않은 평경판, 덮개 및 블라인드(blind) 플랜지의 두께는 다음 요건중 하나를 만족하여야 한다.

1. 부속서 4(ASME B16.5)에 따르는 철강재료의 원형블라인드 플랜지는 그림 1의 (j) 및 ((k)에 나타난 종류의 경우, 부속서 4(ASME B16.5)의 표 2에 있는 지름 및 압력-온도 등급을 허용한다.

2. 스테이로 지지되지 않은 원형의 평경판, 덮개 및 블라인드 플랜지의 필요 최소두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

[eqn: t = d SQRT { {CP } over {S } }]                                                    (1)

다만, 경판, 덮개 또는 블라인드 플랜지가 가장자리 모멘트[그림 1의 (j) 및 (k)]를 일으키는 볼트로 체결하는 경우는 예외이며, 이 경우, 두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

[eqn: t = d SQRT { {CP } over {S} + 1.9 {Wh_g } over {S d^3 }}]                                         (2)

식 (2)를 사용할 때, 두께 t는 설계조건 및 개스킷 자리(Seating)조건 양쪽 모두에 대해 계산하여야 하며, 두 값 중 더 큰 것이 사용되어야 한다. 설계조건에서 계산하는 경우, P의 값은 최대 허용사용압력이고, 설계온도에서의 S 값이 사용되어야 하며, W는 끝단부의 압력 하중을 견디고 개스킷의 밀착성을 유지하기 위해 필요한 볼트 하중의 합이어야 한다. 개스킷 자리에서 계산하는 경우, P는 0이고, 대기온도에서의 S 값이 사용되어야 하며, W는 필요한 볼트하중과 실제로 사용되는 볼트면적에 대해 유효한 하중의 평균을 적용하여야 한다.

3.  스테이로 지지되지 않은 평경판, 덮개 또는 블라인드 플랜지는 정사각형, 직사각형, 타원형, 비원형(obround), 부채꼴 또는 다른 비원형(noncircular) 하여도 좋다. 이들의 요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

[eqn: t = d SQRT { {ZCP } over {S } }]                                                 (3)

[eqn: Z = 3.4- { 2.4d} over { D}]                                              (4)

Z는 2.5를 초과할 필요가 없다.

식 (3)은 가장자리 모멘트[그림1의 (j) 및 (k)]를 일으키는 볼트로 체결하는 비원형 경판, 덮개 또는 블라인드 플랜지에는 적용하지 않는다. 이러한 형태의 비원형 경판의 경우, 요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

[eqn: t = d SQRT { {ZCP } over {S} + 6 {Wh_g } over {SL d^2 }}]                                        (5)

식 (5)를 이용할 때, 두께 [eqn: t]는 식 (2)에 대해 위에서 규정한 것과 같은 동일한 방법으로 계산하여야 한다.

④ 그림 1에 나타난 구조물의 형태에 대해, 식 (1), (2), (3) 및 (5)에서 사용되는 C의 최소 값은 다음과 같다.

1. 그림 1의 (a)

C = 0.17 동체, 관, 또는 헤더와 일체형 단조 또는 맞대기 용접되고, 안쪽 모서리의 반지름이 경판 요구두께의 3배 이상이며, 플랜지 길이와 관련한 어떠한 특별요건도 없는 플랜지붙이 원형 및 비원형 경판의 경우, 용접은 “용접기술기준의 판단기준” 에 주어진 원주 이음부에 대한 모든 요건을 만족하여야 한다.

C = 0.10 원형 경판의 경우. 위의 설계조건의 경판에 대한 플랜지 길이는 식 (6)의 값 이상이어야 한다.

[eqn: l```````=``(1.1-0.8 {t _{s} ^{2}} over {t _{h} ^{2}} ) sqrt {dt _{h}}]	(6)

C = 0.10이 사용될 때, 테이퍼(tapered) 부분의 기울기는 1:3을 초과해서는 아니 된다.

2. 그림 1의 (b)

C = 0.17 동체, 관 또는 헤더와 일체형 단조 또는 맞대기 용접되는 플랜지붙이 원형 및 비원형 경판의 경우, 안쪽모서리 반지름은 플랜지두께의 3배 이상이어야 한다.

3. 그림 1의 (c)

C = 0.30. 동체, 관 또는 헤더의 끝단부에 나사로 연결되고, 안쪽 모서리 반지름이 3t 이상인 플랜지붙이 원형 평판의 경우. 압력으로 인한 끝단부의 힘에 의해 발생하는 전단, 인장 또는 압축에 의한 파손에 대비한 나사 체결부의 설계는 최소 안전율 4를 기준으로 하고, 나사 부품은 최소한 동일 지름의 표준 배관에 대한 나사만큼의 강도를 가져야 한다. 필요한 경우 기밀용접이 사용될 수 있다.

4. 그림 1의 (d)

C = 0.13 치수 d가 600 ㎜ 이하이고, 경판의 두께와 치수 d의 비가 0.05 이상 0.25 이하이고, 경판의 두께 th가 동체 두께 ts 이상이고, 안쪽 모서리 반지름이 0.25 t 이상이며 또한, 구조는 헤더의 끝단부를 막는데 사용되는 특수 기법으로서 동체, 관 또는 헤더의 끝단부를 업세팅(upsetting) 및 스피닝(spinning)하여야 한다.

5. 그림 1의 (e), (f), 및 (g-1)

가. C = 0.33m 최소값은 0.2. 드럼, 관 또는 헤더 안쪽에 용접되었거나 그렇지 않으면 보일러 드럼의 각 형태의 요건에 만족하고 방사선투과시험은 생략하나 드럼에 요구되는 용접후열처리를 포함하는 원형 평판의 경우, t를 계산할 때 1 미만인 m 값이 사용되면, 동체두께 ts는 경판의 내면으로부터 안쪽으로 최소한 [eqn: 2 sqrt{dt_s}]와 같은 거리에 걸쳐 유지되어야 한다. (e) 및 (f)의 필릿 용접부의 목두께는 최소한 0.7 ts 이상이어야 한다. (g-1)의 용접부 tw의 크기는 이음매 없는 동체의 요구두께의 2배 이상이어야 하고, 동체 공칭두께의 1.25배 이상이어야 하지만, 경판두께를 초과할 필요는 없다. 용접부는 그림에서 나타난 것처럼 경판의 안쪽 면에서 용접부의 루트(root)가 있는 용접 그루브(groove)에 용착되어야 한다.

나. 그림 1의 (g-2)

C = 0.33 드럼, 관 또는 헤더 안쪽에 용접되고, 용접 보일러 드럼의 개별 형식에 대한 요건을 충족시키는 원형 판의 경우. 드럼에 요구되는 용접 후 열처리는 포함시키고 체적비파괴시험은 생략한다. 헤더의 내면에 용착되지 않을 때는, 용접이 되지 않는 경판의 두께는 제3항제2호에 따라 계산한 경판의 두께에 추가하여야 한다. 드럼이나 헤더는 NPS 4 이하로 제한한다.

다. C = 0.33. 드럼, 관 또는 헤더의 안쪽에 용접되고, 그밖에, 드럼에 필요한 경우 용접후열처리를 실시하여야 하지만 체적비파괴시험<삭제>을 생략하여도 되는 용접 보일러 드럼의 각 형태에 대한 요건을 만족하는 비원형 평판의 경우. (e) 및 (f)의 필릿 용접부의 목두께는 최소한 0.7 ts 이상이어야 한다. (g-1)의 용접부 tw의 크기는 이음매 없는 동체의 요구두께의 2배 이상이어야 하고, 동체 공칭두께의 1.25배 이상이어야 하지만, 경판두께를 초과할 필요는 없다. 용접부는 그림에서 나타난 것처럼 경판의 안쪽 면에서 용접부의 루트(root)가 있는 용접 그루브(groove)에 용착되어야 한다.

6. 그림 1의 (i)

C = 0.33m 최소값은 0.2 0.7 ts의 최소 목 두께를 가진 안쪽 용접부를 사용할 때 드럼, 관 또는 헤더의 끝단부에 용접되는 원형 평판의 경우. 용접 그루브(groove) 바닥의 폭은 3㎜이상이어야 하며, 노출된 가장자리는 ts 또는 6㎜ 중 작은 값 이상이어야 한다. 다만,  ts가 1.25tr 이상이고 계수 C를 0.33으로 택한다면 안쪽 필릿 용접은 생략해도 된다.

7. 그림 1의 (j) 및 (k)

C = 0.3 그림에 나타난 대로 동체, 플랜지 또는 측면판에 볼트로 체결된 원형 및 비원형 경판 및 덮개의 경우. 볼트 체결로 덮개에 작용하는 추가 모멘트 때문에 식 (2) 또는 (5)를 사용하여야 한다. (k)에 나타난 바와 같이 덮개 판에 원둘레 개스킷을 위한 홈이 있는 경우, 홈 아래 또는 홈과 덮개 판의 바깥쪽 가장자리 사이의 덮개 판의 순두께는 다음의 값 이상이어야 한다.

- 원형 경판 및 덮개의 경우, [eqn: t = d SQRT { 1.9 {Wh_g } over {S d^{3} }}]

- 비원형 경판 및 덮개의 경우, [eqn: t = d SQRT {6 {Wh_g } over {SL d^{2} }}]

8. 그림 1의 (m), (n), 및 (o)

C = 0.3 동체, 관 또는 헤더의 끝에 원형 평판이 삽입되고 확실한 기계적 잠금장치로 제 자리에 고정된 원형 평판의 경우, 그리고 압력과 서로 상이한 열팽창으로 인한 전단, 인장, 압축 또는 플레어링을 포함하는 반지름 방향의 변형에 의한 모든 가능한 파손 수단이 적어도 4의 안전계수로 지지될 필요한 경우 누설방지 용접을 사용할 수 있다.

9. 그림 1의 (p)

C = 0.25 동체, 플랜지 또는 측면 판에 전면 개스킷과 함께 볼트 체결한 원형 및 비원형 덮개의 경우.

10. 그림 1의 (q)

C = 0.75 안지름 d가 300㎜ 이하인 동체, 관 또는 헤더의 끝단부에 나사 체결한 원형 평판의 경우; 안지름 d가 300㎜ 이하인 동체, 관 또는 헤더의 끝단부에 나사 체결한 일체형 플랜지가 있는 경판의 헤더의 경우, 압력과 서로 다른 열팽창계수로 인해 전단, 인장, 압축 또는 플레어링(flaring)을 포함한 반지름 방향의 변형에 의한 파손에 대비한 나사 체결부의 설계가 최소한 안전율 4를 기준으로 하는 경우.

11. 그림 1의 (r)

C = 0.33 지름 d가 450㎜ 이하인 동체, 관 또는 헤더에 삽입하고, 그림에서 나타난 대로 용접하며, 그밖에, 용접후열처리를 실시하여야 하지만 방사선투과시험을 생략하여도 되는 용접 보일러 드럼에 대한 요건을 만족하는 원형 평판의 경우. 동체, 관 또는 헤더의 끝단부는 최소한 30°이상 45°이하로 크림핑(crimping)하여야 한다. 크림핑 작업은 금속에 손상을 주지 않을 때만 냉간가공으로 할 수 있다. 용접부의 목두께는 평경판이나 동체, 관 또는 헤더 중 더 큰 쪽의 두께 이상이어야 한다.

12. 그림 1의 (s)

C = 0.33 지름 d가 450㎜ 이하이고 동체, 관 또는 헤더 내에 삽입하며, 동체, 관 및 헤더의 끝단부를 최소한 30°이상 45°이하로 크림핑하고, 또한 베벨(bevel) 평판 설치를 위한 자리파기 후의 두께가 동체두께의 최소한 80% 이상이어야 하는 원형 베벨 평판의 경우. 베벨링은 경판두께의 75% 이상이어야 한다. 크림핑은 원통의 전체 원주가 사용된 재료의 적절한 단조 온도로 균일하게 가열될 때 실시하여야 한다. 이러한 구조의 경우, ts/d의 비는 P/S의 비 이상이고 0.05 이상이어야 한다. 또한 최대 허용사용압력은 P = 5S/d(125S/d) 이하이어야 한다.

제 15 조 (동체, 헤더 및 접시형 경판의 구멍) ① 제 15 조부터 제 22 조에 있는 구멍 및 보강에 대한 규정은 제 13 조 ①항 2호, 제 13 조 ①항 6호, 제 13 조 ③항 1호, 및 아래②, ④, ⑤항에서 달리 규정한 경우를 제외하고는 동체, 헤더 및 경판의 모든 구멍에 적용하여야 하며, ➁항부터 사용되는 기호의 정의는 다음과 같다.

A, B = 고려하고 있는 임의의 두 구멍의 완성 구멍지름, mm (in.)

(아래 d 참조)

D = 구멍을 내포하는 동체, 헤더, 또는 접시형 경판의 바깥지름, mm (in.) d = 완성구멍의 지름, mm (in.) (그림3 참조)

dmax. = 비보강 구멍에 대해 최대 허용 완성구멍 지름, mm (in.) (아래 ➁항 참조)

K = PD/1.82 St (K는 0.990를 초과하지 않을 것)

Lh = 접시형 경판 표면에서 측정시의 두 구멍의 중심간 거리

Ls = 동체나 헤더 표면에서 측정시의 두 구멍의 중심간의 거리

P = 최대허용 사용압력

S = ASME B&PV Code Section II, Part D 표 1A와 1B에서 취한 최대허용응력 값

t = 경판, 동체 또는 헤더의 호칭두께, mm (in.)

X = 용기 벽에 평행한 보강한계 (제19조 ➁항 참조)

② 그룹 내에서 최대 완성구멍의 지름이 다음 식에서 허용하는 값을 초과하지 않을 경우, 구멍 그룹을 제26조 또는 제27조의 리거먼트 규정에 따라 설계해도 좋다.

(SI 단위)

[eqn: d _{max} ``=``8.08 LEFT [ D`t(1-k) RIGHT ] ^{1/3}]

(미국 관습단위)

[eqn: d _{max} ``=``2.75 LEFT [ D`t(1-k) RIGHT ] ^{1/3}]

리거먼트에 의해 설계하지 않은 다수 구멍들은 제21조에 따라야 한다.

③ 단일 구멍 : 단일 구멍은 인접한 구멍들 간의 최소 중심-중심 거리가 [eqn: L _{h}]나 [eqn: L _{s}] 이상인 구멍으로 정의한다.

여기에서,

[eqn: L _{h} = {A+B} over {2(1-K)}] 그리고 [eqn: L _{s} =2X]

④ 동체와 헤더 내 구멍

제 16 조 ③항에 정의한 완성구멍의 지름 d가 다음 둘 중 큰 값을 초과하지 않을 경우, 동체나 헤더에 있어서 제21조, 제26조 및 제27조에 의해 수용되지 않는 단일 구멍에 대해 보강의 유효성을 결정하는 계산을 할 필요가 없다.

1. 동체나 헤더 안지름의 1/4로써 60 mm (2 3/8 in.) 이하 또는

2. 위1.에 해당되지 않는 단일구멍으로 위 ②항에 의해 계산한  dmax. 값

⑤ 접시형 경판의 단일구멍 대해 성형경판에 있는 구멍의 지름이 위 ④항에 허용하는 값을 초과하지 않을 경우 아래요구사항에 일치할 경우에는 보강계산을 하지 않아도 된다.

1. 온반구형 경판을 제외한 접시형 경판에 대해, 허용하는 최대 구멍지름은 위 ④항에서 허용하는 값을 초과하지 않아야 한다. 이 경우, 같은 재료로써 바깥지름이 경판 플랜지와 같고, 최대허용 사용압력이 경판과 같은 동등 동체이어야 한다.

2. 온반구형 경판에 대해서, 허용하는 최대 구멍지름은 위 ④항 에서 허용하는 값을 초과하지 않아야 한다. 이 경우, 같은 재료로써 바깥지름이 경판 플랜지와 같고, 최대허용 사용압력이 경판과 같은 동등 동체이어야 한다. 위 ②항 계산에 사용한 k값은 위 ➀항에 있는 식으로 계산한 값의 1/2이어야 한다.

⑥ 구멍의 형상은 다음과 같아야 한다.

1. 압력용기의 원통부분 또는 성형 경판에 있는 구멍은 가능한 원형, 타원형 또는 비원형(obround)이어야 하며, 타원형 또는 비원형 구멍의 장축 치수가 단축 치수의 2배를 초과하는 경우, 단축에 대한 보강은 비틀림 모멘트로 인한 과도한 변형에 대비하기 위해 필요한 만큼 증가시켜야 한다.

2. 구멍은 위의 1에 제시한 것과 다른 형상일 수 있으며 모든 모서리는 적절한 반지름을 주어야 한다.

⑦ 원통형 및 구형 동체에 설치되는 구멍의 크기는 다음 1에 따라야 한다.

1. 동체에 설치하는 구멍의 최대 지름

가. 동체 바깥지름이 1,500㎜ 이하인 경우: 동체바깥지름의 1/2(최대 500㎜이하)

나. 동체 바깥지름이 1,500㎜ 초과의 경우: 동체바깥지름의 ⅓(최대 1000㎜이하)

2. 1에 표시하는 지름을 초과하는 경우, 필요 보강의 약 2/3를 마무리된 구멍의 각 면에 노즐 지름의 1/4의 거리이내에 있도록 하여야 한다.

제 16 조 (동체 및 접시형 경판의 구멍에 요구되는 보강) ① 관, 용기의 동체 및 경판에 구멍을 설치하는 경우 다음의 경우를 제외하고는 보강하여야 한다.

1. 제13조제1항제2호ㆍ제6호 및 제3항제1호에 의해 설치되는 플랜지붙이 구멍의 경우

2. 제18조에 의해 설치되는 평 경판의 경우

3. 제15조제2항, 제4항 및 제5항에 해당하는 경우

② 내부압력을 받는 용기에 대해 주어진 어떤 평면에서 요구되는 전체 보강 단면적은 그림 3에서 규정한 것처럼 A 값 이상이어야 한다.

보강범위는

제19조 참조

[그림 3] 구멍 보강에 대한 기호 및 식

③ 사용되는 기호의 정의는 다음과 같다.

te = 부착된 보강판의 두께나 압력용기 및 노즐의 바깥지름에 돌출된 표면내   있고 일체형 보강 면적 내에 완전하게 놓여있는 가장 큰 60°직각 삼각    형의 높이,㎜(그림4참조)

t = 압력용기 벽의 두께, ㎜

tr = 지정된 압력에 대해 계산된 이음매 없는 동체 또는 경판의 요구두께,      ㎜. 다만, 다음의 a) 및 b)는 예외로 한다.

a) 구멍 및 그 보강이 접시형(torispherical) 경판내에 있고, 구형 부분에 완전히 들어있는 경우, tr 은 구형 부분에 있는 것과 동일한 반지름의 이음매 없는 반구형 경판의 요구두께이다. 여기에서 반구형 경판의 반지름은 접시형 경판 구형 부분의 반지름과 같은 값이다.

b) 구멍 및 그 보강이 타원형 경판(단축의 ½이 안지름의 ¼ 과 같은)에 있고, 경판의 중심과 일치하는 중심에서 지름이 동체 안지름의 80%인 원 내에 완전히 위치하는 경우, tr은 반지름이 동체 안지름의 90%인 이음매 없는 반구형 경판의 요구두께이다.

tn = 노즐 벽의 공칭 두께, ㎜

trn = 이음매 없는 노즐 벽의 요구두께, ㎜. 동체에 대한 tr식을 사용하고 계수 C(trn을 결정하기 위해 사용하는 S 값은 노즐재료를 근거로 하여야 한다)를 제외한 식에 의해 구할 수 있다. 안쪽부에 덮개를 가지고 안쪽으로 돌출된 맨홀 및 핸드홀링의 벽두께에 대한 trn 값은 0으로 하여야 한다.

Dp = 보강 부재의 바깥지름, ㎜.

d = 고려하고 있는 평면에서 마무리된 구멍의 지름, ㎜(그림3참조)

d = 고려하고 있는 평면에서 마무리된 구멍에서, 안쪽에 탭이 있는 NPT 관이음쇠에 대한 나사의 최대 지름, ㎜

F = 그림5의 계수. 이것은 원통형 동체의 길이방향 축에 대해 다른 평면에서 압력에 의한 응력에 대한 차를 보상한 것이다. 성형 경판 또는 평경판의 경우, F = 1.0이다.

h = 압력용기 벽의 바깥쪽 표면에서 안쪽으로 돌출한 노즐 거리, ㎜.

Rn = 고려되는 노즐의 안쪽 반지름, ㎜

S = 별표 또는 ASME Sec Ⅱ, Part D. 표 1A 및 1B의 허용인장응력값, ㎫

Sn = 노즐의 허용응력, ㎫(위의 S 참조)

Sv =압력용기의 허용응력, ㎫(위의 S 참조)

Sp = 보강 부재(판)의 허용응력, ㎫(위의 S 참조)

fr = 1.0을 초과하지 않는 강도 감소계수(그림3 참조)

fr1 = 압력용기 벽을 관통하여 삽입되는 노즐벽의 경우 Sn/Sv

fr2 = (Sn 또는 Sp 중 작은 값)/Sv

fr3 = Sp/Sv

(a)                  (b)               (c)                  (d)

(e)                  (e-1)             (e-2)                 (f)

(g)                   (h)                      (i)

[그림 4] 치수 te h 및 d를 설명하는 대표적 형상

비고  (e-1) 또는 (e-2) 중 어떤 것을 적용할 지 결정하기 위해 (e)를 사용한다.

a) L < 2.5 tx 이면 (e-1)를 사용한다.

b) L ≥ 2.5 tx 이면 (e-2)를 사용한다.

c) 그림 e)에 보인 최소 30 도 기울기는 스케치 (e-1)과 (e-2)에도 같이 적용된다.

[그림 5] F 값을 결정하기 위한 도표

제 17 조 (성형 경판에 설치되는 플랜지붙이 구멍) ① 접시형(torispherical), 타원형 및 반구형 경판에 있는 모든 구멍은 제 16 조에 따라 보강하여야 한다. 다만, ②항, 제 13 조 ①항 2호, 제 13 조 ①항 6호 및 제 13 조 ③항 중 어느 하나의 요건을 만족하는 경우에는 보강하지 않아도 된다.

② 접시형 경판에 있는 플랜지붙이 맨홀 구멍은 두께가 38㎜ 이하인 판재의 경우 플랜지 깊이는 경판의 요구두께의 3배 이상이어야 한다. 또한 두께가 38㎜를 초과하는 판재의 경우, 플랜지 깊이는 판재두께에 75㎜를 더하여야 한다.

제 18 조 (스테이가 있거나 또는 없는 평 경판에 있는 구멍에 요구되는 보강) ① 제 15 조 ③항 1호에 포함된 작은 구멍 이외의 평 경판에 설치하는 모든 구멍은 보강되어야 한다.

② 스테이가 없는 평 경판 : 지름이나 가장 짧은 스팬(span)의 ½ 을 초과하지 않는 지름의 구멍이 있는 평 경판은 제 16 조 ②항에 규정한 요구면적의 0.5배 이상의 총 보강 단면적을 가져야 한다. 두께는 아래의 1 및 2와 같이 필요한 구멍 보강을 위해 증가시킬 수 있다.

1. 제 14 조 ③항의 경판 두께를 계산하기 위한 식(1) 또는 (3)에서 C를 사용하는 대신 2C 또는 0.75 중 작은 값을 사용하거나 또는

2. 제 14 조 ③항의 식(2) 또는 (5)에서 제곱근 값에 2배로 계산하여야 한다.

③ 제 14 조 ③항에 규정한 스테이 없는 평 경판으로서 그 안에 있는 단일구멍의 지름이 경판 지름이나 가장 짧은 축 의 경판 폭(비원형 경판의 경우)의 1/2을 넘을 경우, 제11조➂항에 주어진 방법으로 설계하여야 한다.

제 19 조 (보강에 대한 금속의 유효범위) ① 용기 벽에 수직하고 구멍의 중심을 통과하는 모든 평면에서 금속이 보강의 유효범위는 그림 3과 같아야 한다.

② 용기 벽과 평행한 방향의 보강범위는 구멍 축을 중심으로 양방향에 대해 다음의 1 및 2 중 큰 것과 같은 거리에 있어야 한다.

1. 가공이 완료된 구멍의 지름.

2. 가공된 구멍의 반지름에 용기 벽의 두께와 노즐 벽의 두께를 더한 값

③ 용기 면에 수직인 방향의 보강 한계는 표면의 윤곽에 따라 각 면으로부터 다음 중 작은 값으로 한다.

1. 동체 공칭두께의 2.5배

2. 노즐 벽두께의 2.5배에 모든 추가 보강두께의 합

④ 보강의 범위 내에 보강에 유효한 것으로 간주되는 금속은 다음 사항을 포함하여야 한다.

1. 용기 벽에서 압력을 견디는데 필요한 두께를 초과하는 금속, 보강에 유효한 용기 벽의 면적은 그림 3에 나타낸 식에서 주어진 A1 값 중 큰 값이다.

2. 용기 벽의 바깥쪽으로 돌출된 노즐 부분에서 압력을 견디는데 필요한 두께를 초과하는 금속, 보강에 유효한 노즐 벽의 최대 면적은 그림 3에 나타낸 식에서 주어진 A2 값 중 작은 값이다.

용기 벽의 안쪽으로 돌출된 노즐 벽의 모든 금속은 보강면적으로 포함시킬 수 있다. 안쪽으로 돌출된 노즐에서의 차압이 구멍 주위의 동체에서 생기는 응력에 반대되는 응력을 발생시킬 수 있는 경우에는 보강면적으로 취해서는 아니 된다.

3. 압력용기 및 노즐 양쪽 모두에 용접된 경우 보강(노즐에 대해 연속적으로)에 추가된 금속과 부착 용접으로 제공된 금속.

제 20 조 (보강의 강도) ① 보강에 사용하는 재료의 허용응력 값은 용기 벽의 허용응력값 이상이어야 한다. 다만, 보강의 낮은 허용응력값을 보상하기 위해 두 재료의 허용응력값의 비에 반비례하여 보강의 면적이 증가된다면, 낮은 강도의 재료도 사용할 수 있다. 압력용기 벽의 허용응력값 보다 높은 허용응력값을 가진 보강을 하더라도 추가적인 강도를 고려해서는 아니 된다. 압력용기 벽이나 보강을 위해 사용하는 보강판의 외부에 용착된 용접금속은 용접으로 접합된 재료 중 약한 쪽의 허용응력값과 동등한 허용응력값을 갖는 것으로 산정하여야 한다. 용기 벽 또는 보강판 내에 압력용기-노즐 또는 보강판-노즐 간 부착 용접금속은 각각 용기 벽 또는 보강판의 허용응력값과 동등한 허용응력값을 갖는 것으로 볼 수 있다.

② 용기 벽에 일체형이 아닌 보강부재를 부착하는 용접부는 다음 식으로 규정한 부재들에 의해 전달되는 하중 이상의 강도 W 값을 가져야 한다.

[eqn: W = (A -A_1 ){} S_v]

여기에서, A, A1, 및 Sv는 제16조 및 그림3 을 참조한다.

제 21 조 (다수 구멍에 대한 보강) ① 보강이 필요한 어떤 2개의 인접 구멍의 간격이 제 19 조 ②항에서 규정한 거리의 2배보다 작은 경우, 2개의 구멍(또는 이와 유사한 더 큰 구멍의 그룹)은 각각 필요한 보강면적의 합과 같은 면적을 가지는 보강으로 제 15 조에 따라 보강되어야 한다. 단면의 어떠한 부분도 1개 이상의 구멍에 적용하는 것으로 간주되어서는 안 되며, 조합 면적에 대해 1번만 평가하여야 한다.

② 인접한 2개의 구멍은 중심사이의 거리가 그들 평균지름의 1⅓배 이상이어야 한다.

③ 구멍의 지름이 더 두꺼운 단면에 의해 보강되고 동체 또는 경판에 맞대기 용접될 경우, 삽입된 부분의 가장자리는 최소한 3 : 1로 테이퍼(taper)가공하여야 한다.

④ 동체 또는 드럼에 일정한 형태로 일련의 구멍이 있는 경우, 실제 동체 벽 내에 어떠한 2개의 마무리된 구멍사이의 순 단면적은(동체 벽에 용접되지 않는 보강부분을 제외하고) 이음매 없는 동체의 요구두께에 구멍 중심간의 거리를 곱하여 얻은 단면적에 0.7F를 곱한 값과 최소한 같아야 한다. 계수 F는 그림 5로부터 얻는다.(그림 6 참조)

[그림 6] 제4항에 주어진 규정의 설명

비고 5, 6, 7 및 8에서 나타낸 단면적은 1, 2, 3 및 4에서 나타낸 사각형의 면적에  0.7F를 곱한 값과 최소한 같아야 한다. 여기에서, F는 그림5에서의 값, tr은 이음매 없는 동체의 요구두께이다.

제 22 조 (용기 벽에 관 및 노즐을 부착하는 방법) ① 동체, 드럼 및 헤더에 부착하는 노즐 및 다른 연결부는 그림 4와 같이 한쪽 또는 양쪽에서 적용하는 완전 용입용접, 양쪽에서 적용하는 부분 용입용접, 양쪽에서 적용하는 필릿용접, 반대쪽에서 필릿용접 및 부분 용입용접으로 부착하여야 한다.

② 볼트 스터드를 이용한 연결

1. 용기는 동체, 빌트-업 패드(built-up pad) 또는 부착된 판재나 관 이음쇠에 가공된 평면이 있어야 한다.

2. 평행나사를 위해 탭 가공된 드릴 구멍은 압력용기의 안쪽표면으로부터 벽 두께의 ¼ 이상 관통해서는 아니 된다. 그렇지 않을 경우 최소한 위에서 요구하는 최소요구 두께가 용기의 안쪽표면에 금속을 부착시켜 유지되도록 하여야 한다.

3. 탭 가공된 구멍이 스터드를 위해 제공되는 경우, 나사는 전 길이에 걸쳐 있어야 하고 결함이 없어야 하며, ds 또는 다음 값 중 큰 값 이상의 길이로 스터드를 체결하여야 한다.

[eqn: 0.75 d_s times {설계온도에서~ 스터드~ 재료의~ 최대허용응력값} over {설계온도에서~ 탭~가공된~ 재료의~ 최대허용응력값}]

여기에서, ds는 스터드의 지름이며, 나사 물림이 1.5ds를 초과할 필요는 없다.스터드 연결은 보강의 요건을 만족하여야 하며, 스터드만으로 부착된 면적은 보강면적에 포함하지 않는다.

제 23 조 (관이음쇠, 플랜지 및 밸브) ① 모든 관 이음쇠, 플랜지 및 밸브는 특별히 표시하지 않는 한 압력-온도 등급 및 표시를 근거로 정한 아래의 표준 요건을 만족하여야 하고, 표준 내에 들어있는 제한사항을 포함한 특기사항을 만족하여야 한다.

1. KS B 1511 철강제관 플랜지의 기본치수

2. ASME B16.1, Cast Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings

(주철관 플랜지 및 플랜지식 관이음쇠)(부속서-1)

3. ASME B16.3, Malleable Iron Threaded Fittings, Classes 150 and 300

(가단 주철 나사식 관이음쇠, 클래스 150 및 300)(부속서-2)

4. ASME B16.4, Gray Iron Threaded Fittings

(회주철 나사식 관이음쇠) (부속서-3)

5. ASME B16.5, Pipe Flanges and Flanged Fittings

(관 플랜지 및 플랜지식 관이음쇠(부속서-4)

6. ASME B16.9, Factory-Made Wrought Steel Buttwelding Fittings

(공장가공 맞대기 용접 관이음쇠)(부속서-5)

7. ASME B16.11, Forged Fittings, Socket Welding and Threaded

(소켓 용접 및 나사식 단조 관이음쇠)(부속서-6)

8. ASME B16.15, Case Bronze Threaded Fittings, Classes 125 and 250

(주조 구리합금 나사식 피팅, 클래스 125 및 250)(부속서-7)

9. ASME B16.20, Metallic Gaskets for Pipe Flanges

(관 플랜지용 금속 개스킷 - 링 조인트, 스파이럴 무늬 및 재킷형)(부속서-8)

10. ASME B16.24, Cast Copper Alloy Pipe Flanges and Flanged Fittings

(주조동합금 관 플랜지 및 플랜지붙이 관이음쇠)(부속서-9)

11. ASME B16.25, Buttwelding Ends

(맞대기 용접 끝단부)(부속서-10)

12. ASME B16.34, Valves―Flanged, Threaded, and Welding End

(플랜지붙이, 나사 붙이 및 용접 밸브)(부속서-11)

13. ASME B16.42, Ductile Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings, Classes 150 and 300

(덕타일 주철 관 플랜지 및 플랜지붙이 관이음쇠, 클래스 150 및 300)(부속서-12)

14. ASME B16.47 Large Diameter Steel Flanges

(대 구경 강관 플랜지)(부속서-13)

② 플랜지는 이 기준에서 허용하는 재료 또는 위에서 기술한 해당 제품표준에 열거한 재료로 제작하여야 한다. 다만, 특별히 사용을 금지하거나 이 기준에서 열거한 사용한계를 벗어나는 재료를 사용해서는 아니 된다. 압연 또는 단조 플랜지는 이렇게 허용된 재료 중에서 임의의 단조 규격에 따르는 재료로 제조할 수도 있다. 다만, SA-181은 압력 등급이 클래스 300 이상이 되는 플랜지에 사용해서는 아니 된다. 허브(hub)형 플랜지는 판재로부터 절단하거나 기계가공해서도 아니 된다.

③ 이 기준에서 허용하는 다른 재료로 제작된 플랜지는 최소한 강도 요건을 만족하여야 하고, 또한, 면 치수 및 볼트 원(circle)은 별도로 요구하는 표준에 따라야 한다.

1. 압력을 받는 모든 관 이음쇠 및 밸브 몸체의 두께는 사용 재료에 해당하는 최대 허용사용압력 및 온도에 대해 위에 열거한 해당 표준에서 요구하는 것 이상이어야 한다.

2. 부속서 4(ASME B 16.5) 또는 부속서 11(B 16.34)에 따르는 주강제 용접형 밸브 및 관이음쇠의 원통형 끝단부는, 이들 부위가 내부 및 외부 양쪽 모두 다듬질 가공되고, 또한 용접 끝단 천이부의 윤곽이 제3호를 만족한다면, 100%의 주물 품질계수를 적용하여도 된다.

3. 관이음쇠 및 밸브와 같은 부품 몸체의 용접 끝단부는 인접한 관에서 부품 몸체에 이르기까지 두께가 점진적으로 변하도록 하여야 한다. 그림 7에 나타내는 포락선에 완전히 놓이는 용접 끝단 천이부의 형상이 다음 사항을 만족한다면 허용된다.

가. 천이구역의 벽두께는 제1호 및 제2호에서 요구되는 관이음쇠 및 밸브두께는 그림 7에서 정의한 관 두께 tmin의 최소값 중 작은 값 이상이 되어야 한다.

나. 용접 이음부를 포함한 천이구역은 예리한 오목각과 기울기의 급격한 변화를 피하여야 한다. 테이퍼 천이부에서 임의의 두 인접 표면사이의 끼인각이 150°미만인 경우, 용접 덧살을 제외한 교차부 또는 모서리의 반지름은 최소한 0.05tmin이어야 한다.

4. 부속서 4(ASME B 16.5)의 요건을 만족하는 플랜지 및 플랜지붙이 관이음쇠나 (부속서 11)(ASME B 16.34)의 요건을 만족하는 밸브는 이들 표준에서 설정한 압력-온도 등급에서 사용할 수 있다. 표준 클래스, 특수 클래스 또는 제한된 클래스의 밸브는 그것이 사용되는 곳에서 모든 밸브의 부품이 압력-온도 조건에 적합하다면 사용하여도 된다. 중간 등급 또는 클래스의 밸브는 부속서 11(ASME B 16.34)에 규정한 대로 허용된다.

5. 사용요건이 부속서 4(ASME B 16.5) 또는 부속서 11(ASME B 16.34)에서 주어진 허용 값을 초과하는 경우, 부속서 4(ASME B 16.5) 또는 부속서 11(ASME B 16.34)의 가장 근접한 압력 등급 클래스보다 처짐 한계가 더 크지 않고, 안전계수가 작지 않도록 볼트재료, 플랜지 두께 및 몸체 두께가 증가되었다면, 이 기준 요건을 만족하는 것으로 한다.

6. 강재 맞대기 용접 관이음쇠는 최소한 부속서 5(ASME B 16.9)의 요건과 같다면 사용하여도 된다.

7. ASME 표준 삽입 플랜지는 DN 100을 초과해서는 아니 된다. 삽입 플랜지는 양면 필릿용접으로 부착하여야 한다. 필릿용접부의 목두께는 플랜지가 부착되는 부품 두께의 0.7배 이상 되어야 한다.

8. ASME 표준 소켓용접 플랜지는, 플랜지 치수가 클래스 600 이하의 경우 DN 80을 초과하지 않고, 클래스 900 및 1,500의 경우 DN 65를 초과하지 않으면, 배관 또는 보일러 노즐에 사용하여도 된다.

9. 클래스 125, 150, 250 및 300 압력 등급에 대한 ASME 표준 요건을 만족하는 주철 또는 가단 주철재의 나사붙이 관이음쇠는 별도로 사용을 금지하거나 특별히 플랜지붙이 관이음쇠가 요구되는 경우를 제외하고는 사용할 수 있으나 230℃를 초과하는 온도에서 사용해서는 아니 된다.

10. 별도로 요구되는 ASME 표준 관이음쇠의 강도요건에 최소한 동일한 주강품 또는 단강품 나사 붙이 관이음쇠 또는 밸브는 플랜지붙이 관이음쇠가 특별히 요구되는 경우를 제외하고 모든 경우에 사용할 수 있다.

제 24 조 (노즐 넥 두께) ① 노즐 넥의 최소두께(출입구 및 검사용 구멍을 포함)는 적용 하중에 대해 요구되는 두께 이상이어야 한다. 추가로, 노즐 넥의 최소두께(출입구 및 검사용 구멍을 제외)는 다음 중 작은 값 이상이어야 한다.

1. 노즐 넥이 부착되는 이음매 없는 동체 또는 경판의 최소요구두께

2. ASME B 36.10M의 표2에 열거된 표준관의 최소 벽 두께

[그림 7] 용접 끝단 천이부의 최대범위

비고 1. 용접 베벨(bevel)은 단지 설명을 위해 나타내었다.

2. 보강 덧살은 허용되는 천이부의 최대범위 밖에 있어도 된다.

3. tmin. 값은 다음 값 중 하나로 한다.

a) 주문한 관의 최소 벽두께

b) 주문한 튜브의 최소 벽두께

c) -12.5%의 공차를 갖는 관 스케줄 벽두께로 주문한 관 공칭 벽두께의 0.875배

d) 이음부가 두 부재 사이에 있는 경우, 부재 또는 관이음쇠(또는 둘 중 얇은쪽)의 원통형 용접 끝단부의 주문한 최소 벽두께

4. 부재의 끝단에서의 최대 두께는 다음 중 하나로 한다.

a) 최소 벽두께로 주문한 경우, (tmin. + 4 ㎜) 또는 1.15tmin. 중 큰 값

b) 공칭 벽두께로 주문한 경우, (tmin. + 4 ㎜) 또는 1.10tnom . 중 큰 값

제 25 조 (검사 구멍) ① 보일러 또는 부품은 시험 또는 청소를 하기 위한 맨홀, 핸드홀 또는 다른 검사 구멍이 있어야 한다. 다만, 구멍이 명백하게 필요 없거나 사용되지 않는 특별한 형태의 보일러는 검사구멍이 없어도 된다.

1. 타원형 맨홀 구멍의 크기는 300㎜ × 400㎜ 이상이어야 한다.

2. 원형 맨홀 구멍의 지름은 380㎜ 이상이어야 한다.

3. 보일러 드럼 또는 동체에 있는 핸드홀 구멍은 70㎜ × 89㎜ 이상이어야 한다.

② 맨홀 및 핸드홀의 덮개판과 요크는 압연, 단조, 또는 주강을 사용하여야 한다. 다만, 압력이 1.7 ㎫을 초과하지 않는 경우 또는 온도가 230℃를 초과하지 않는 경우, 핸드홀 덮개판과 요크 둘 중 하나는 SA-278에 적합한 주철로 제조해도 된다. 볼트와 요크를 포함한 부품(사용하는 경우)의 강도는 이 부품이 사용되는 조건에 맞아야 한다.

③ 맨홀 구멍에 개스킷을 위한 지지면의 최소 폭은 17㎜ 이상이어야 한다. 보일러의 맨홀 또는 핸드홀에 사용하는 어떠한 개스킷도 압축할 때 두께가 6㎜를 초과해서는 아니 된다.

제 26 조 [규칙배열 리거먼트(ligament)] ① 제 15 조 ②항에 만족하면, 압력부품에 규칙적으로 배열되는 튜브 구멍사이의 리거먼트 효율은 다음과 같이 계산하여야 한다.

1. 용기 축에 평행한 구멍

가. 그림 8에서와 같이 모든 튜브 열에서 튜브구멍의 피치가 동일한 경우에는 다음의 식으로 한다.

[eqn: E(리거먼트{} 효율) = {p - d} over p]

( p )

[그림 8] 모든 열에서 구멍의 피치가 동일한 튜브 간격의 예

나. 그림 9.1 또는 그림 9.2에서와 같이 어느 한 열에서 튜브 구멍의 피치가 동일하지 않는 경우에는 다음의 식으로 한다.

[eqn: E(리거먼트 {}효율) = {p_1 - nd } over p_1]

304mm(p₁)

[그림 9.1] 매 2열마다 구멍의 피치가 다른 튜브

741mm

(p₁)

[그림 9.2]  2열 및 3열에서 구멍의 피치가 변하는 튜브

② 용기의 축에 수직인 구멍의 경우, 길이방향 응력을 받는 튜브 구멍 사이의 리거먼트 강도는 최소한 원주방향 응력을 받는 튜브 구멍 사이에 요구되는 리거먼트 강도의 ½ 배로 하여야 한다.

③ 그림 10에서 나타낸 것처럼 동체 또는 드럼에 대각선 방향으로 튜브 구멍을 드릴 가공하는 경우, 리거먼트 효율은 그림 11의 도표 값으로 하여야 한다. 가로좌표 값[eqn: ( p - d ) / p] 및 [eqn: p' / p]의 비(ratio)를 계산 한다. 이러한 값을 이용하여 리거먼트 효율은 세로좌표로부터 읽는다. 만일 교점이 대각선 및 길이방향의 리거먼트에 대해 동일한 효율 곡선 위에 있다면, 길이방향의 리거먼트가 대각선방향의 리거먼트보다 더 약하다. 이러한 경우 효율은 다음의 식으로 계산한다.

[eqn: {p - d } over p]

(p‘)

(½p)

[그림 10] 대각선 방향에 튜브 구멍이 있는 튜브

[그림 11] 원통형 동체에 있는 구멍 사이의 길이방향 및 대각선방향의

리거먼트 효율을 결정하기 위한 도표

비고 1. 다음의 비고 2, 3, 및 4의 식은 사용자의 선택에 따라 도표 대신 사용하여도 된다. 이들 식은 이 도표의 범위를 벗어나는 경우에도 적용할 수 있다.

2. 대각선방향 효율, [eqn: % = {J + 0.25 - ( 1 - 0.01E_길이방향 ) sqrt{0.75 + J}} over {0.00375 + 0.005 J}]

여기에서, [eqn: J = (p' / p_1 )^2]

3. 대각선방향 및 원주방향의 리거먼트 효율이 동일한 조건의 곡선

대각선방향 효율, [eqn: % = {200M + 100 - 2(100 - E_길이방향 ) sqrt {1+M} } over { (1 + M)}]

여기에서, [eqn: M = [(100 - E_길이방향 ) / (200 - 0.5 E_길이방향) ]^2]

4. 길이방향 효율, [eqn: % = E_길이방향 = [(p_1 - d ) / p_1 ] cdot 100]

④ 튜브 또는 구멍이 축에 평행한 선을 따라 대칭인 그룹을 이루어 드럼 또는 동체에 배열되고, 각 그룹의 간격이 동일한 경우, 그룹 중 하나의 효율은 최대 허용사용압력을 근거로 한 효율 이상이어야 한다.

⑤ ①항부터 ④항까지의 식에서 사용된 기호의 정의는 다음과 같다.

p = 인접 구멍의 길이방향 피치, ㎜

p′ = 인접 구멍의 대각선방향 피치, ㎜

p1 = 일련의 대칭적인 구멍 그룹에서 해당 구멍 사이의 피치, ㎜

d = 구멍의 지름, ㎜

n = 길이 p1내에 있는 구멍의 수

E = 리거먼트 효율

피치는 원통의 평균 반지름으로 결정하여야 한다.

제 27 조 (불규칙 배열 리거먼트) ① 제 15 조 ②항에 만족하면, 압력 부품에 불규칙적으로 배열되는 튜브 구멍사이의 리거먼트의 효율은 다음과 같이 계산하여야 한다.

1. 튜브 또는 구멍의 배열이 불규칙적이거나 비대칭인 경우, 평균 리거먼트 효율은 다음에 주어진 값 이상이어야 한다.

가. 최소효율을 보이는 위치에서 길이가 드럼의 안지름과 동일한 경우, 효율은 최대 허용사용압력을 근거로 한 효율보다 작아서는 아니 된다. 드럼의 지름이 1500㎜를 초과하는 경우, 이 규정에 적용하는 길이는 1500㎜로 하여야 한다.

나. 최소효율을 나타내는 위치에서 길이가 드럼의 안쪽 반지름과 동일한 경우, 효율은 최대 허용사용압력을 근거로 한 효율의 80% 이상이어야 한다. 드럼의 반지름이 750㎜를 초과하는 경우, 이 규정에 적용하는 길이는 750㎜로 하여야 한다.

2. 구멍이 드럼을 따라 길이방향으로 배열되어 있지만 일직선상에 있지 않는 경우, 효율을 계산하기 위한 규정은 대각선방향 리거먼트의 길이방향 등가폭이 사용되는 것을 제외하고 위의 규정을 사용하여야 한다. 등가폭을 구하기 위해, 대각선방향 리거먼트를 갖는 두 구멍의 길이방향 피치는 대각선방향의 리거먼트 효율을 곱하여야 한다. 대각선방향의 리거먼트를 위해 사용하는 효율은 그림 12를 사용한다.

[그림 12] 원통형 동체에 있는 구멍 사이의 대각선방향 리거먼트에 대한 길이방향 등가효율을 결정하기 위한 도표

비고 1. 다음의 비고 2의 식은 사용자의 선택에 따라 도표 대신 사용하여도 된다. 이 식은 도표의 가로좌표 및 세로좌표의 범위를 벗어나게 사용하여서는 아니 된다.

2. 대각선방향 리거먼트의 길이방향 등가효율,

[eqn: % = {{sec^2 theta + 1 - left({sec theta} over {p' / d} right)} sqrt {3 + sec^2 theta} }over {0.015 + 0.005 sec^2 theta}]

제 28 조 (지지물 및 부착 러그) ① 동체, 드럼, 헤더에 용접되는 러그, 행거 또는 브래킷(bracket)은 완전 용입용접, 그루브 및 필릿의 조합용접 또는 전 둘레 또는 접촉 가장자리를 따라 필릿 용접으로 부착하여야 한다.

② 필릿 용접에 대한 허용 하중은 최소 다리(Leg) 치수를 근거로 한 용접면적, 용접된 재료의 허용인장응력값 및 계수 0.55를 곱한 값 이상이어야 한다.

③ DN50 이하이고 두께가 6mm이하인 동체, 드럼, 헤더에 용접되는 러그, 행거 또는 브래킷에 대해 허용 가능한 형상 및 목두께는 그림 13과 같이 하여야 한다.

동체, 드럼, 헤더

러그,행거,브라캣두께

[그림 13] 동체, 드럼, 헤더에 용접되는 러그, 행어 및 브래킷의 허용형태

비고 1. tmin 은 필릿, 단일베벨, 단일 J형 용접으로 이음한 용접부품의 어느 한쪽    두께 또는 19mm 중 작은 값

제 29 조 (판재 및 자재의 절단) ① 판재는 기계가공, 펀칭(punching), 전단(shearing), 전기아크 또는 가스로 절단할 수도 있다. 다만, 제30조를 만족하기 위한 충분한 가공여유가 있어야 한다.

② 완성된 용기의 노즐 또는 맨홀 넥(neck) 끝 면이 용접되지 않은 상태로 남아있는 경우, 끝 면을 매끈하게 마무리하는 방법으로 제거할 수 있는 3.0㎜ 이상의 여유 금속을 남겨두지 않는다면 전단으로 절단해서는 아니 된다.

제 30 조 (튜브 구멍의 가공) ① 튜브구멍은 평판으로부터 드릴 가공하여 최종치수를 맞추어야 한다.

② 지름은 최종크기보다 최소한 13㎜ 작게 펀칭(punching)한 다음 드릴링(drilling), 리밍(reaming) 또는 회전 절삭기로 최종크기를 마무리하여야 한다.

③ 열-아크 또는 플라즈마-아크 절단 방법으로 구멍을 내는 경우에는 절단시 발생하는 기계적 및 금속적 성질에 영향을 받은 모든 부분을 후속 기계가공에 의해 완전히 제거되도록 구멍지름을 최종치수에 비해 충분히 작게 뚫어야 한다.

④ 재료두께가 튜브 확관에 의해 적절한 지지력을 얻는데 필요한 두께보다 큰 경우, 튜브 끝이 적절히 확관 되도록 좁은 폭의 튜브자리를 만들기 위해 튜브구멍을 카운터보링(counterboring)하여도 된다. 다만, 이 경우 튜브 끝에 적절한 양의 플레어(flare)를 주기 위한 공간이 있어야 한다.

제 31 조 (원통형 동체의 허용 진원도) ① 드럼, 헤더, 동체의 원통형 단면과 유사한 부품은 어떤 단면의 최소평균지름과 최대 평균지름 사이의 차이를 기준으로 어느 단면에서든지 평균지름의 1% 이내이어야 한다. 지름에서 이 차이를 결정하기 위한 측정은 내경 또는 외경을 측정할 수 있고 그 부품이 동일하지 않은 두께로 만들 경우 그 측정은 그들이 적용한데서 그 판재의 중간선을 결정하도록 판재 두께를 보정하여야 한다.

1. 이 기준을 만족하기 위해 필요하다면 재가열, 재압연(롤링) 또는 재성형 하여도 된다.

2. 지름간의 차이 측정은 원통형동체의 안쪽이나 바깥쪽에서 측정하여도 된다.

3. 두께가 다른 판재로 제작된 경우, 판 두께 중심선에서 지름을 구하는 경우에는 판 두께에 대해 보정하여야 한다.

② 외부압력을 받는 용접된 원통형 로(Furnace) 및 기타 원통형 부품은 (＋) 및 (－) 최대 편차가 다음 값을 초과하지 않는 실질적인 진원이 되도록 압연하여야 한다.

1. 바깥지름이 600㎜를 초과하는 부재의 경우, 최대 허용편차 “e"는 그림 14로부터 구한다.

2. 바깥지름이 600㎜ 이하인 부재의 경우, 최대 허용편차는 바깥지름의 1%를 초과해서는 아니 된다.

3. 기호의 정의는 아래와 같다.

Do = 원통형 로 또는 튜브의 바깥지름, ㎜

L = 튜브시이트 사이의 로 또는 튜브의 총 길이 또는 다음 중 가장 큰       값을 취하는 로의 설계 길이, ㎜

가. 임의의 근접한 두 개의 보강링 사이의 중심에서 중심까지의 최대 거리

나. 튜브시이트와 첫 번째 보강 링의 중심사이의 거리 (아담슨 또는 링 보강의 경우)

다. 첫 번째 보강링의 중심에서 경판 접선으로부터 깊이의 ⅓ 로 성형된 경판의 원주선까지의 거리

tS = 원통형 로 또는 튜브의 공칭 두께, ㎜

[그림 14] 외부압력을 받는 원통체의 진원에 대한 최대 허용편차

비고 1. 위의 도표(chart)는 바깥지름이 600㎜를 초과하는 원통에 적용한다.

2. 이 곡선을 벗어나 위․아래에 있는 점에 대해서는 각각 곡선 e = 1.0 ts 또는

e = 0.2 ts를 사용한다.

제 32 조 (성형 경판의 공차) 경판을 타원형으로 만들 경우, 경판의 안쪽 면은 타원의 큰지름이 경판 안지름과 같고 짧은 지름의 ½ 이 경판 깊이와 같게 그린 진 타원의 바깥쪽에 있도록 하여야 한다. 진 타원과의 최대 편차는 경판 안지름의 0.0125배를 초과하여서는 아니 된다.

제 33 조 (수압시험) ① 완성된 보일러(제3항에 따르는 것 제외)는 다음의 요건에 따라 수압시험은 실시하여야 한다.

1. 물의 온도는 주위 온도 이상인 물을 사용하여 압력시험을 실시하여야 하지만, 어떠한 경우도 20℃보다 낮아서는 아니 된다.

2. 시험 압력은 보일러의 최상부 지점에서 측정하여야 한다.

3. 수압시험을 하는 동안 어떠한 경우라도 시험온도에서의 항복강도(0.2% 옵셋)의 90%를 초과하는 1차 멤브레인 응력이 보일러의 어느 부분에서도 받지 않아야 한다.

4. 안전밸브는 수압시험에 포함시켜서는 아니 된다.

② 수압시험 압력은 최대 허용사용압력의 1.5배까지 서서히 올려서 적용하여야 한다.

1. ①항제3호 이후 수압시험 압력은 최대 허용사용압력까지 낮추어도 되며 보일러를 검사하는 동안 시험압력을 유지하여도 된다. 근접 검사하는 동안 금속온도는 50℃를 초과해서는 아니 된다.

③ 압력부가 물-증기 흐름경로에 따라 서로 다른 압력으로 설계된 관류형 보일러의 경우 다음을 기준으로 ①항 및 ②항의 절차에 따라 수압시험을 하여야 한다.

1. 수압시험 압력은 과열기 출구에서 최대 허용사용압력의 1.5배 이상이어야 하지만, 보일러 외부 배관을 제외한 보일러의 어떤 부분에 대해서도 최대 허용사용압력의 1.25배 이상이어야 한다.

2. 수압시험 압력은 과열기 출구에서 최대 허용사용압력 이상 낮추어도 된다.

④ 시험에 사용하는 다이얼식 압력계는 전체범위가 최대 예상시험압력의 약 2배 범위에 걸쳐 눈금이 있는 것이 적당하지만, 어떠한 경우도 시험압력의 1.5배보다 낮아서는 아니 된다.

제 34 조 (안전밸브) 기술기준 제 75 조에서 요구하는 안전밸브의 요건은 제 35 조부터 제 40 조까지 규정한 사항에 만족하는 것을 말한다.

제 35 조 (안전밸브의 요건) ① 보일러에는 최소한 하나의 안전밸브 또는 압력방출밸브를 설치하여야 한다. 가열면적이 47㎡(500ft²) 이상이고 보일러의 설계 증기 발생 용량이 1800㎏/hr(4000lb/hr)을 초과하는 경우에는 2개 이상의 안전밸브 또는 압력방출밸브가 필요하다.

② 보일러(제4항에 기술된 사항은 제외)에 대한 안전밸브 또는 압력방출밸브 용량은 안전밸브 또는 밸브 설정압력 중 최고압력의 6%를 초과하지 않도록 보일러에서 생성될 수 있는 모든 증기를 방출할 수 있어야 하고, 어떤 경우에도 최대 허용사용압력의 6%를 초과하여 설정하여서는 아니 된다.

1. 모든 보일러에 대한 안전밸브 또는 압력방출밸브의 최소요구 방출용량은 보일러 제조자가 결정한 최대설계 증기발생량 이상이어야 한다.

2. 폐열 보일러에 대한 최소요구 방출용량은 보일러 제조자가 결정하여야 한다. 보조연소가 폐열회수와 조합하여 사용될 경우, 보일러 제조자가 결정한 최대출력은 전체 요구용량에서 보조연소의 영향을 포함하여야한다. 보조 연소가 폐열회수를 대신하여 사용될 경우, 최소요구 방출용량은 보조 연소나 폐열회수 중 높은 것을 기준으로 하여야 한다.

3. 보일러로부터 차단되어 화염 압력용기가 될 수 있는 절탄기는 한 개 이상의 압력방출밸브가 있어야 한다. 여기에서, 압력방출밸브 총 방출용량㎏/hr(lb/hr)은 보일러제조자가 결정한 예상최대흡수열량W(Btu/h)을 646(1000)으로 나누어 계산한 것이다.

4. 과열기 또는 재열기 표면 유로의 하류에 증기 발생 표면이 위치하는 보일러에 설치된 모든 압력방출밸브를 전 양정에서 방출시킬 경우 증기발생량은 최고허용사용압력(MAWP)에서의 최대설계증기용량을 초과하여도 된다. 이 경우 제조자는 아래 방법 중 하나로 조치하여야 한다.

가. 모든 압력방출밸브의 최소 방출용량은 전 양정에서 방출할 때 발생할 수 있는 증기의 양 이상이어야 한다. 1차 열원과 함께 보조연소를 사용하는 보일러는 제조자가 총 요구용량에 이러한 연소의 영향을 포함시켜야 한다.

나. 모든 압력방출밸브의 최소요구방출용량은  보일러의 최고허용사용압력에서의 최대증기발생용량 이상이어야 하며, 그 보일러는 증기압에 따라 제어되는 다음기능을 상회하는 장치를 설치하여야 한다.

(1) 증기발생량이 보일러의 최고허용사용압력에서 최대증기발생용량을 초과하지 않도록 보일러의 총 열입력을 감소시키는 제어장치

(2) 증기 압력이 보일러 최고허용사용압력의 106%에 도달하면, 보일러의 열입력을 차단하는 제어장치

③ 보일러 본체에 있는 한 개 이상의 안전밸브는 최대 허용사용압력 이하로 설정하여야 한다.(제4항에 기술된 사항은 제외) 추가 밸브가 사용되면, 최고 설정압력은 최대 허용사용압력의 3%이상 초과해서는 아니 된다. 보일러에 있는 모든 포화증기 안전밸브의 전체 압력 설정범위는 밸브 설정압력 중 최고압력의 10% 이상 초과해서는 아니 된다.

1. ②항 3에 의해 요구되는 절탄기 압력방출장치는 절탄기의 최대허용사용압 력을 이용하여 이보다 더 높게 설정하여야 한다.

④ 증기압력에 응동하는 자동제어 및 보호 인터록(interlock) 장치가 장착된 관류보일러의 안전밸브는 제1항부터 제3항까지에서 기술한 내용에 따라 설치하거나 또는 아래와 같은 보호 장치를 하여야 한다.

1. 동력작동(power actuated) 압력방출밸브

가. 한 개 이상의 동력작동 압력방출밸브는 보일러압력부와 직접 교신할 수 있어야 하며, 과열기 출구에서 최대 허용사용압력을 초과하는 경우, 밸브를 개방하기 위한 제어 임펄스(impulse) 신호를 받도록 하여야 한다. 동력작동 압력방출밸브의 총 방출용량은 보일러제조자가 결정한 모든 작동조건하에서 보일러의 최대설계 증기발생량의 10% 이상이어야 한다. 밸브는 과압을 방출시킬 수 있는 압력부 계통에 설치하여야 한다.

나. 동일한 용량의 대체 동력작동 압력방출밸브가 가의 기준에 따라 보일러와 직접 통신하도록 설치된다면, 수리가 가능하도록 바깥나사-요크형 또는 볼형태의 격리용 스톱밸브(stop valve)를 동력작동 압력방출밸브와 보일러 사이에 설치하여도 된다.

다. 격리용 스톱밸브의 배출구 면적은 동력작동 압력방출밸브의 입구 면적과 최소한 같아야 한다. 격리용 스톱밸브가 볼형태인 경우, 밸브의 개폐 위치를 확실히 식별할 수 있도록 하여야 한다. 격리용 스톱밸브가 동력작동형(공압, 모터, 유압 등)인 경우, 수동 보강완충기드(override) 기구가 있어야 한다.

라. 안전밸브 기능을 가진 고압바이패스 장치는 동력작동 압력방출밸브 용량으로 산정할 수 있으며, 아래 마목에 모두 만족하는 경우에는 동력작동 압력방출밸브 만으로 최대설계 증기발생량의 100% 이상이 되도록 할 수 있다.

마. 동력작동 압력방출밸브는 아래와 같은 기능을 가져야 한다.

(1) 전기, 압축공기, 증기, 가압수, 압력유의 동력원에 의하여 밸브를 개폐하는 것으로서 검출부의 증기압력이 규정분출압력에 도달할 때에 즉시 열리는 것이어야 할 것.

(2) 밸브는 증기 압력의 변화만을 검출하는 장치를 별개로 가지는 것이어야 할 것.

(3) 압력릴리프장치에 있어서는 대기에, 안전밸브 기능을 가진 바이패스장치에 있어서는 대기 또는 저압용기에 배기를 방출하는 구조이어야 할 것.

2. 스프링식(spring-loaded) 안전밸브

가. 1호에 의해 설치된 동력작동 압력방출용량의 값을 포함하여 총 조합방출용량은 보일러제조자가 결정한 최대설계 증기발생량의 100% 이상이 되도록 하여야 한다. 이러한 총합에서, 실제 설치된 동력작동 압력방출밸브에 대해 총 요구 방출용량의 30%를 초과하도록 허용해서는 아니 된다. 다만, 1호 라목에 따라 설계되는 경우에는 그러하지 아니하며, 아래 다목의 대체 기준을 만족하는 경우는 제외한다.

나. 스프링식 안전밸브의 일부 또는 전부는 그들이 연결된 부품의 최대 허용사용압력을 초과하여 설정하여도 되지만, 그러나 설정 압력은 동력작동 압력방출밸브와 함께 이들 밸브의 전부가 작동할 때 압력이 보일러의 모든 부분에서 최대 허용사용압력의 20% 이상 상승하지 않도록 하여야 한다.

다. 스프링식 안전밸브의 총 설치 용량은 다음 조건 전부를 만족한다면 위의 가목의 요건보다 작아도 된다.

(1) 보일러의 증기 발생량이 450,000㎏/hr 이상이어야 하고 동력발생이 단일시스템으로 되어 있을 것(1대의 보일러와 1대의 터빈발전기로 구성)

(2) 보일러는 증기 압력의 변화에 대응하는 다음을 포함하는 자동 장치가 있을 것.

(가) 원하는 작동범위에서 증기압력을 유지 할 수 있고, 변화하는 증기출력에 비례하여 연소량 및 급수 유량을 조정 할 수 있어야 한다.

(나) 증기압력이 최대 허용사용압력의 10%를 초과할 때, (가)의 제어와 관계없이 연료량 및 급수유량을 감소시킬 수 있어야 한다.

(다) 독립적인 압력 감지장치를 사용하여 위 (나)의 설정 압력보다 높은 압력에서 보일러로 유입되는 연료 및 급수의 흐름을 차단하는 과압방지 작동기구를 설치하여야 한다.

(3) 스프링식 안전밸브가 2개 이상이고, 안전밸브의 총 정격 방출용량이 제조자가 결정한 보일러의 최대설계 증기발생량의 10% 이상일 때.(스프링식 안전밸브는 그것이 연결된 부품의 최대 허용사용압력을 초과하여 설정하여도 되지만, 최대 허용사용압력을 초과하여 20% 보다 높지 않은 압력에서 열리도록 설정하여야 한다)

(4) 최소한 2개의 스프링식 안전밸브가 보일러로 유입되는 연료 및 급수의 흐름을 차단하는 제어기에 직접 밸브 스템(stem)의 개방 동작을 전달할 수 있는 장치를 설치한 때.

(5) 나목에서 요구하는 모든 제어기 및 장치에 대한 동력공급이 보일러와 동일한 설비 내에 있고, 다른 동력원의 파손이나 중단에도 제어기와 장치를 지속적으로 작동하도록 하는  동력원이 있을 때.

라. 스톱 밸브가 고정 증기나 수위가 없는 강제유동 증기발생기의 두 부분사이의 증기-물 흐름 경로에 설치되는 경우, 다음 사항을 모두 만족하여야 한다.

(1) 제1호에서 요구되는 동력작동 압력방출밸브는, 스톱밸브의 상류에서 최저 압력수준을 갖는 기기의 최대 허용사용압력이 초과할 때, 개방을 위한 제어 임펄스를 수신할 것.

(2) 스프링식 안전밸브는 2. 가 또는 2. 나 및 2. 다의 압력보호 요건에 맞게 설치할 것.

3. 강제유동 증기발생기(관류형 보일러)에 대한 안전밸브의 요건은 아래 그림 15를 참조하여야 한다.

[그림 15] 강제순환 증기발생기에 대한 과압보호 조건

비고

1.압력

(A) = 최대허용사용 압력

(B) = 입구에서 스톱밸브 (5)까지의 기기 설계 압력 [④항 2.라.(1)]

(C) = 터빈 교축 밸브 입구 압력

2.압력방출밸브

(1) = 동력작동 밸브[④ 1.]

(2), (3) 및 (4) = 스프링식 안전밸브[④ 2.가]

(5) = 과열기 스톱 밸브[④항 2.라]

3.방출밸브 흐름 용량(보일러의 정격 용량에 근거한 최소 값)

(1) = 10～30%][④ 1.]

(2) = 한 개 밸브의 최소 값(제37조 ①항)

(2) + (3)[스톱밸브 (5) 방향으로 흐를 때] = 독립적으로 연소되는 과열기에 필요한 양

(제37조 ③)

(2) + (3) + (4) = 100% - (1)[④ 2.가]

4.방출밸브 개방 압력(최대)

(1) = (A) 및 스톱밸브 (5)가 있을 때 (B)

[④ 1.]

(2), (3) 및 (4) = (A) + 17%[④ 2.가]]

(5) = (A)[④ 1.]

5.안전밸브 흐름 용량(보일러의 정격 용량에 근거한 최소 값)

(1) = 10～30%[④ 1.]

(2) = 한 개 밸브의 최소 값(제37조 ①항)

(2) + (3)[스톱밸브 (5) 방향으로 흐를 때] = 독립적으로 연소되는 과열기에 필요한 양(제37조 ③항)

(4) = 스톱밸브 (5)가 있을 때 2개의 밸브 최소 값의 총 10%

(2) + (4) = 스톱밸브 (5)가 없을 때 2개의 밸브 최소 값의 총 10%[④항 2. 다. (3)]

6.방출밸브 개방 압력(최대)

(1) = (A) 및 스톱밸브 (5)가 있을 때 (B)[④ 1.]

(2), (3) 및 (4) = (A) + 20 %[④항 2. 다 (3)]

(5) = (A)[④ 1.]

7.자동 압력 제어[7.1.4 b) 2)]

(a) (C)에서 부하상태에서의 정상운전

[④항 2. 다. (2) (가)]

(b) (A) + 10%에서 (a)의 제어를 무시

[④항 2. 다 (2) (나)]

(c) (A) + 20%에서 연료 및 급수의 흐름 차단

[④항 2. 다 (2) (다)]

(d) (4)에서 안전밸브가 “페일-세이프” 동력 회로에 의해 연료 및 급수의 흐름 차단 [④항 2. 다 (4)]

제 36 조 (과열기 및 재열기의 안전밸브) ① 모든 과열기는 과열기 출구와 첫 번째 스톱밸브 사이의 증기 흐름경로에 한 개 이상의 안전밸브가 있어야 한다. 밸브의 위치는 사용 목적에 적합하여야 하고, 필요한 과압 보호를 하여야 한다. 만일 과열기 출구 헤더(header)가 끝에서 끝까지 전 구경 증기 자유통로이고, 과열기 튜브와 헤더를 통해 증기가 균일한 흐름이 되도록 헤더의 전 길이에 걸쳐 실제로 같은 간격으로 증기가 공급되도록 구성되어 있다면, 안전밸브 또는 다른 밸브는 헤더 길이 내의 어느 곳에 설치하여도 된다.

② 과열기에 부착되어 있는 안전밸브 또는 다른 밸브의 방출 용량은 보일러에 대한 안전밸브의 수량과 크기를 정하는데 포함하여도 된다. 다만, 과열기 안전밸브와 보일러 사이에 중간 밸브가 없어야 하고, 과열기와는 별도로 보일러에 있는 안전밸브 또는 다른 밸브의 방출용량이 최소한 요구되는 총 밸브 용량의 75% 이상이어야 한다.

③ 보일러로부터 차단되어 화염 압력용기로 될 수 있는 모든 독립 화염식 과열기는, 방출용량이 고온 가스에 노출된 부분에서 측정된 과열기 표면적(㎡)당/시간당 29㎏의 증기를 방출하는 한 개 이상의 안전밸브가 있어야 한다. 대안으로, 제조자가 결정한 예상최대흡수열W(Btu/h)을 646(1000)으로 나누어 계산해도 좋으며 설치한 안전밸브의 개수와 총용량은 방출증기용량보다 커야 하며, 분리형 직화식 과열기에 사용되는 안전밸브는 ①항의 규정에 따라 위치를 정하고, 제38조에 따라 설치하여야 한다.

④ 모든 재열기는 총 방출 용량이 재열기 설계시에 최대 증기 흐름량과 최소한 같도록 한 개 이상의 안전밸브가 있어야 한다. 재열기 안전밸브의 용량은 보일러 및 과열기에 대한 요구 방출 용량을 포함해서는 아니 된다. 조합한 방출 용량이 총 요구량의 15% 이상이 되는 한 개 이상의 밸브는 재열기 출구와 첫 번째 스톱밸브사이의 증기 흐름경로를 따라 설치하여야 한다.

⑤ 수트블로어(soot blower) 연결부는 안전밸브 연결부로 사용되는 과열기나 재열기의 출구와 동일한 출구에 부착하여야 한다.

⑥ 230℃를 초과하는 온도에서 과열된 증기를 방출하는 과열기와 재열기에 사용되는 모든 안전밸브는 강, 합금강 또는 이와 동등한 내열재료로 제작되어야 하며, 밸브의 입구는 플랜지붙이 연결 또는 맞대기용접 연결로 되어야 한다. 또한 밸브는 적절한 열 침식 및 부식 저항 재료로 된 시트(seat)나 디스크(disk)가 있어야 하고, 스프링은 배출 증기와의 접촉으로부터 보호되도록 밸브 케이싱의 외측으로 완전히 노출되어야 한다.

제 37 조 (안전밸브의 용량) 제35조제1항에서 요구되는 최소 수량을 조건으로 하여, 필요한 안전밸브 및 압력방출밸브의 개수는 보일러 제조자가 결정한 최대설계 증기발생량과 제조자의 밸브에 표시되는 방출용량을 기준으로 계산하여야 한다.

제 38 조 (안전밸브의 설치) ① 한대의 보일러에 2개 이상의 안전밸브가 사용되는 경우, 그것을 분리하여 설치하거나, Y-형체에 개별 밸브를 설치하여 만든 트윈(twin)밸브 또는 동일한 몸체 케이싱에 2개 밸브가 있는 복식 밸브로 설치하여도 된다. Y-형체에 개별 밸브를 설치하여 만든 트윈밸브나 동일 몸체 케이싱에 2개 밸브가 있는 복식 밸브는 동일한 용량이어야 한다. 크기가 다른 2개의 밸브를 설치하는 경우, 작은 밸브의 방출용량은 큰 밸브 방출용량의 50% 이상이어야 한다.

② 안전밸브 또는 압력방출밸브는 다른 연결부와는 독립적으로 보일러에 연결하여야 하고, 불필요한 중간 관 또는 관 이음쇠를 거치지 않고 보일러 또는 정상적인 증기 흐름경로에 가능한 한 가깝게 부착하여야 한다. 모든 안전밸브 또는 압력방출밸브는 스핀들(spindle)이 수직이 되도록 연결하여야 한다.

③ 보일러와 안전밸브 또는 압력방출밸브 사이의 연결부 출구면적은 최소한 밸브 입구의 면적과 같아야 한다.

1. 안전밸브 또는 압력방출밸브와 보일러 사이에 어떤 종류의 밸브도 설치해서는 안 되며 또한 안전밸브 또는 압력방출밸브와 대기사이 방출관에도 밸브를 설치해서는 아니 된다.

2. 방출관이 사용되는 경우, 그 단면적은 밸브 출구의 전체면적이나 그 안에서 방출하는 여러 개 밸브 출구의 총 면적 이상이어야 한다.

3. 방출관은 가능한 한 짧고 직선이어야 하며, 밸브에 과도한 응력을 주지 않도록 배치하여야 한다.

④ 소음기가 안전밸브 또는 압력방출밸브에 사용된다면, 밸브의 적절한 작동과 방출용량을 방해함으로써 발생하는 배압을 방지하기 위해 소음기의 출구 면적을 충분히 크게 하여야 한다.

1. 소음기 판 또는 소음기의 다른 장치는 침전물에 의해 증기통과를 제한하지 않도록 제작하여야 한다.

2. 안전밸브 또는 압력방출밸브는 그것의 작동에 영향을 줄 수 있는 옥외형 기기에 노출되는 경우, 적절한 덮개로 밸브를 보호하여야 하며, 보호물 또는 덮개는 벤트(vent)가 잘되고, 밸브의 기능 발휘 및 정상 운전이 잘 되도록 배치하여야 한다.

⑤ 보일러가 한 개의 연결부에 2개 이상의 안전밸브 또는 압력방출밸브가 연결되는 경우, 이 보일러의 연결부는 그것이 연결되는 모든 안전밸브 또는 압력방출밸브의 입구 연결부의 면적 이상의 단면적을 가져야 한다.

⑥ 모든 보일러는 다른 외부 증기 연결부와 독립적인 안전밸브 또는 압력방출밸브를 위한 적절한 출구 연결부가 있어야 하며, 출구면적은 부착되는 모든 안전밸브 또는 압력방출밸브 입구 연결부의 총 면적과 최소한 같아야 한다.

⑦ 안전밸브가 별개의 증기 드럼 또는 돔(dome)에 부착되는 경우, 보일러 본체 및 증기 드럼 또는 돔 사이의 구멍은 제6항에서 요구되는 것 이상이어야 한다.

제 39 조 (안전밸브의 작동) ① 안전밸브 또는 압력방출밸브는 채터링이 없고, 최소배출압력 15 kPa 또는 설정압력의 2% 중 큰 쪽의 배출압력으로 작동되고, 밸브설정압력의 3% 보다 높지 않은 압력에서 완전히 개방되어지고 작동되는 구조로 설계, 제작 되어야 한다. 다만 압력방출밸브는 견본제품 2개를 선정하여 용량인증시험을 하여야 한다. 이 견본들의 최대 블로우다운은 다음 표 7에 명시된 값을 초과하지 말아야 한다.

[표 7] 안전밸브의 최대 블로우다운

설정압력, kPa(psi)	최대방출
< 500(67) ≥ 500(67)과 ≤ 1700(250) > 1700(250)과 < 2500(375) ≥ 2500(375)	30 kPa(4 psi) 설정압력의 6% 100 kPa(15 psi) 설정압력의 4%

② 압력방출밸브의 최대블로우다운은 다음 표 8에 명시된 값을 초과하지 말아야 한다.

③ 고정된 수증기와 수위가 없는 강제순환식 증기발생기나 고온 온수 보일러에 사용하도록 설계된 밸브의 블로우다운은 설정압력의 10%를 초과하지 말아야 한다.

[표 8] 안전밸브의 분출점 허용공차

설정압력MPa(psi)	설정압력의 (+) 또는 (-) 허용공차
≤ 0.5(70) ＞ 0.5(70) 및 ≤ 2.1(300) ＞(300) 2.1 및 ≤ 7.0(1000) ＞ 7.0(1000)	15 ㎪(2 psi) 설정압력의 3% 70 ㎪(10 psi) 설정압력의 1%

제 40 조 (안전밸브 및 압력방출밸브의 기계적 요구조건) ① 밸브의 설계는 확실한 작동 및 기밀을 확보하는데 필요한 안내 정렬구조를 적용하여야 한다.

② 스프링은 완전 리프트 스프링 압축량이 공칭 밀착(solid) 변형량의 80% 이하가 되도록 설계하여야 한다. 스프링의 영구변형(스프링 자유높이와 스프링이 실온에서 미리 설정한 후 3회 밀착 압출한 다음 10분 후에 측정한 높이와의 차로 정의함)은 자유높이의 0.5%를 초과해서는 아니 된다.

③ 밸브 부품이 자유로이 움직이는지를 확인하기 위한 방법으로서, 모든 안전밸브 또는 압력방출밸브는 실질적인 리프팅(lifting) 장치가 있어야 한다. 그것은 작동될 경우, 밸브가 최소한 설정압력의 75% 압력을 받을 때 디스크의 닫힘력(seating force)을 제거한다. 리프팅 장치는 외부 리프팅 힘이 제거되었을 때 밸브 디스크를 올라간 위치에 고정시키거나 유지시킬 수 없도록 하여야 한다.

④ 안전밸브의 시트(seat)는 리프팅 될 가능성이 없도록 밸브 몸체에 고정시켜야 한다.

제 41 조 (급수장치) ① 기술기준 제76조는 보일러 손상을 방지할 수 있는 충분한 용량의 급수공급을 요구하는 조항으로 제2항에 지정하는 것을 제외하고는 아래와 같이 보일러에는 최대증발량을 발생시키는데 필요한 최소한 2가지 방법을 가져야 한다.

1. 각 급수원은 보일러에 설치된 안전밸브의 최고 설정압력보다 3% 높은 압력으로 보일러에 물을 공급할 수 있어야 한다.

2. 비 부유상태의 고체연료를 연소하는 보일러의 경우와 급수가 차단되면 보일러를 손상시킬 정도의 충분한 열을 계속 공급할 수 있는 환경 또는 열원을 가진 보일러의 경우에는 한 쪽의 급수장치는 다른 쪽에서와 같이 동일한 급수 차단이 생기지 않아야 하며, 또한 각각의 급수장치는 보일러의 손상을 방지 할 수 있도록 충분한 물을 공급할 수 있어야 한다.

② 가스, 액체 또는 부유상태의 고체연료로 연소되거나 연소터빈엔진 배기로 가열되는 보일러는 급수펌프를 1대만 설치하여도 된다. 다만, 이 경우에는 수위가 최저설정 허용위치에 도달하기 전에 입열을 차단하는 장치를 설치하여야 한다.

제 42 조 (증기 및 급수의 차단) ① 기술기준 제77조제1항은 보일러의 증기출구(안전밸브로부터의 증기출구 및 재열기로부터의 증기출구를 제외)는 보일러를 계통으로부터 분리할 수 있도록 아래 그림 16에 나타낸 것처럼 증기의 유출을 차단할 수 있는 구조로 하여야 한다.

보일러

자동정지밸브

펌프

보일러

[그림 16] 보일러 출구를 차단하는 구조

1. 그림 17에 나타낸 것처럼 1대의 보일러만으로 발생시킨 증기를 공급하는 경우에는 공급을 받는 설비 측에 증기의 유입을 차단할 수 있는 구조로 되어 있는 경우에는 해당 보일러의 스톱밸브를 설치하지 않아도 된다.

펌프

보일러

밸브설치

생략

터빈밸브설치

[그림 17] 공급을 받는 설비의 입구 차단기능을 가진 구조의 경우

2. 2대 이상의 보일러가 공통 증기 헤더에 연결되거나, 단일 보일러를 다른 증기발생원이 있는 헤더에 연결하는 경우(예를 들어, 터빈 추출 관), 맨홀 구멍이 있는 각 보일러의 연결부는 2개의 스톱밸브를 설치하여야 하며, 두개의 밸브사이에는 충분한 용량의 자유분출 드레인(free-blow drain)밸브를 설치하여야 한다.

증기드럼

또는 주증기관

스톱밸브

스톱밸브

drain 밸브

[그림 18] 2대 이상의 보일러가 공통 증기헤더에 연결되는 경우

3. 그림 19에 나타낸 것처럼 여러대의 보일러를 공통헤더에 연결하여 독립 연소·운전 제어를 실시해 각각의 보일러에서 발생시킨 증기를 출구에서 공통의 증기관에 합류시키고 이 공통 증기관으로부터 그 밖에 곳에 공급하는 경우에 있어서는 해당 각 보일러의 증기출구에 증기 유출을 차단할 수 있는 밸브를 설치하여야 한다.

스톱밸브설치

펌프

펌프

펌프

보일러

보일러

보일러

헤

다

[그림 19] 여러대의 보일러(관마다 독립된 연소운전 제어)의 경우

② 기술기준 제77조제2항은 보일러 급수의 입구는 보일러를 계통으로부터 분리할 수 있도록 그림 20과 같이 급수의 유로를 신속하게 자동으로 확실히 차단할 수 있는 구조로 하여야 한다.

보일러

자동정지밸브설치

펌프

보일러

[그림 20] 보일러 입구로부터 차단하는 구조(자동정지 밸브 설치)

1. 그림 21에 나타낸 것 같이 보일러에 가장 가까운 급수가열기의 출구에 설치시 보일러 입구측에는 자동정지밸브를 설치하지 않아도 된다.

보일러

자동정지밸브설치

자동밸브설치생략

급수

가열기

[그림 21] 급수가열기의 출구에 자동정지 밸브를 설치하는 경우

2. 그림 22에 나타낸 것 같이 급수장치의 출구에 자동 스톱밸브가 설치되어 있는 경우에는 보일러입구의 자동 스톱 밸브는 설치하지 않아도 된다.

보일러

자동정지밸브설치

자동밸브설치생략

급수

펌프

펌프

[그림 22] 급수펌프의 출구에 자동정지 밸브를 설치하는 경우

3. 고정 증기 및 수위가 없는 강제유동 증기발생기의 급수관은 보일러에 인접한 스톱밸브까지를 포함하여 연결하여도 되며, 보일러에 인접한 체크 밸브는 없어도 된다. 단 보일러 입구 설계압력 이상인 압력등급을 가진 체크 밸브는 보일러 급수펌프의 배출 측이나 급수 펌프 및 급수 스톱밸브사이의 급수관 어딘가에 설치하여야 한다.

제 43 조 (보일러 수 배출장치) ① 순환보일러에는 아래와 같이 보일러 수의 농축을 방지하거나 수위를 조정하기 위하여 보일러 외부배관에 밸브를 설치하여 보일러 내의 물이 압력을 받은 상태에서 이 외부배관을 통하여 방출되도록 하여야 한다.

1. 응축수 배출 배관치수는 DN 65 이하이어야 하며, 내부관 및 그것과 외부관을 이어 주는 연결관은 연속통로가 되어야 한다. 이때, 이들 끝단 간에는 여유를 두어 어느 한 쪽이 제거 되어도 다른 쪽에 방해를 주지 않도록 하여야 한다.

2. 보일러내 드레인을 할 수 없는 모든 수냉벽과 수냉막, 그리고 보일러와 일체로 된 구조의 모든 절탄기에는 블로오프 관이나 드레인관을 위한 출구 연결부를 설치하여야 한다.

3. 모든 보일러에는 DN 25 이상, DN 65 이하의 블로오프 연결관을 붙여야 한다. 다만, 전열면적이 9.3㎡ 이하의 보일러는 블로오프 연결관의 최소 치수를 DN 20로 할 수 있다.

4. 응축수 회수관은 여기에서 규정한 크기와 동일하거나 그 보다 큰 치수를 사용하여도 좋으며, 여기에 블로오프 관을 연결하여도 된다. 이 경우 블로오프 관은 연결부가 완전히 배수될 수 있도록 적당한 위치에 설치하여야 한다.

5. 하부 블로오프 관이 로의 열에 직접 노출되어 있을 경우에는 내화벽돌(firebrick)이나 기타 내열재로 보호하여야 하며, 관 검사가 가능하도록 설치하여야 한다.

제 44 조 (계측장치) 기술기준 제79조에서 언급된 “운전상태를 계측하는 장치”는 다음과 같은 것을 말한다.

1. 순환 보일러의 계측장치 설치는 아래와 같이 하여야 한다.

가. 수위(증기 및 물의 경계)가 고정되지 않은 모든 보일러는 최소한 하나의 유리 수면계(수위의 육안 측정이 가능한 투명한 장치)

(1) 유리 수면계의 식별 가능한 최저 수위는 보일러 제조자가 정한 허용 최저수위를 초과하여 최소한 50㎜ 이상이 되어야 한다.

(2) 여러 튜브 부분으로 된 유리 수면계는 수위가 식별될 수 있는 부분은 최소 25㎜ 이상을 중첩하여야 한다.

(3) 포트(port)형 게이지 또는 끝단 연결 스트립 게이지와 같은 조각(segment)형 게이지는 각 부분에서 물과 증기 사이에 확실한 육안식별이 가능하도록 설치하여야 한다.

나. 최대허용사용압력이 3 ㎫를 초과하는 보일러는 두 개의 유리 수면계 다만, 필요한 두 개의 유리 수면계 중 하나를 대신하여, 다음조건이 만족한다면, 두 개의 독립적인 원격 수위계(수위를 연속적으로 측정하고, 전송하며, 표시할 수 있는 두 개의 분리된 시스템)를 사용할 수 있다.

(1) 최소한 하나의 유리 수면계의 수위가 조작 작업이 시작되는 곳에서 운전자가 쉽게 확인할 수 없는 경우, 광신호의 전기적인 변경이 없는 광섬유 케이블이나 유리 중의 하나를 조작 지역에서 수위의 광학영상을 전달할 수 있어야 한다. 대안으로, 다음의 두가지를 임의로 조합 사용하여도 된다.

(가) 독립적인 원격 수위계

(나) 유리 수면계내의 수위의 영상을 독립적인 일련의 전송과 표시

(2) 두 개의 독립적인 원격 수위계가 신뢰할 만한 작동(연속적으로 지시하는 수위)을 하는 경우, 필요한 유리 수면계 중 하나는 닫혀있어도 되지만 사용가능한 상태로 유지하여야 한다.

(3) 원격 수위계의 표시는 보일러 제조자가 정한대로 허용되는 최저 수위를 초과하여 최소한 50㎜에 대비되는 최소 수위를 명확히 표시하여야 한다.

다. 각각의 유리 수면계는 청소를 용이하게 하기위해 지름이 6㎜ 이상의 자유 배수구를 가진 드레인 콕(cock) 또는 밸브를 함께 설치하여야 한다. 보일러 최대 허용사용압력이 700 ㎪을 초과하는 경우, 유리 수면계는 안전 배출구에 밸브가 부착된 드레인을 설치하기 위한 연결부가 있어야 한다.

라. 각각의 보일러는 다음과 같이 압력계를 설치하여야 한다.

(1) 압력계는 보일러의 압력을 항상 표시할 수 있도록 설치하여야 한다.

(2) 증기구역 수주 또는 그것의 증기관에 압력계를 설치하여야 한다.

(3) 밸브 또는 콕은 압력계에 인접한 게이지 연결부에 설치하여야 한다.

(4) 다른 어떠한 차단 밸브도 압력계와 보일러 사이에 위치해서는 아니 된다.

(5) 관 연결관은 충분한 크기이어야 하고 블로우오프에 의해 청소 될 수 있도록 배치하여야 한다.

(6) 압력계의 측정범위는 안전밸브 설정압력의 1.5 ～ 2배 정도이어야 하며, 어떠한 경우에도 설정압력의 1.5배 이상이 되어야 한다.

마. 과열기 및 재열기 출구에는 증기의 온도를 측정할 수 있는 장치가 있어야 한다.

2. 관류 보일러에서의 설치기준은 아래와 같다.

가. 다음의 위치에 압력계 또는 다른 압력측정 장치를 설치하여야 한다.

(1) 보일러 또는 과열기의 출구(마지막 열 흡수 구역 다음)

(2) 보일러 또는 절탄기의 입구(열 흡수 구역 이전)

(3) 열 흡수 표면의 임의의 두 부분사이에 사용될 수 있는 차단 밸브의 상류

나. 과열기 및 재열기 출구에는 증기의 온도를 측정할 수 있는 장치가 있어야 한다.

제 3 장  압력용기 및 부속설비

제 45 조 (압력용기 및 부속설비의 재료) ① 기술기준 제73조에서 “안전한 화학적 성분 및 기계적강도를 가지는 것”이란 용접성, 인장강도, 연성, 인성 및 경도 등이 동등 이상의 것을 말하며, 압력용기에 적합한 재료는 제46조부터 제50조까지 만족하는 것을 말한다.

② 기술기준 제73조에서 규정하는 “압력을 받는 부분”은 용기의 내면 또는 외면에 0.1MPa을 초과하는 압력을 받는 부분을 말한다.

제 46 조 (재료사용의 일반) ① 압력에 의하여 응력을 받는 재료는 달리 허용된 경우를 제외하고는 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D Table 1A, 1B에서 열거한 재료규격 중의 하나를 사용하여야 한다.

② 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D Table 1A, 1B에서 확인되지 않은 재료의 허용응력 값은 별표1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D Table 1A, 1B에서 사용되는 재료와 유사한 재료에서 허용된 최대허용응력 값의 80% 이하이어야 한다.

③ 이 기준에서 규정한 재료는 재료규격의 요건에 만족하는 한 제작 방법에 대해서는 규제하지 않는다.

④ 이 기준에서 언급되지 않은 재료에 대해서도 안전한 화학적 성분 및 기계적 강도를 가지면 사용할 수 있다.

⑤ 이 기준에서 사용이 허용된 재료규격의 제목 및 적용범위에 규정된 크기 또는 두께에 대한 제한조건을 벗어나는 재료는 해당 재료규격의 다른 모든 요건에 적합하고 허용응력표에 크기 또는 두께에 대한 제한이 없으면 사용할 수 있다.

제 47 조 (판재) 압력을 받는 부품 제작에 사용되는 판재는 달리 규정된 경우를 제외하고, 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D Table 1A, 1B의 재료규격 중 하나를 사용하여야 한다.

제 48 조 (단조품) ① 단조재료는 충분히 단련 가공하고 거친 강괴(ingot) 부분을 제거하면 압력용기의 제작에 사용할 수 있다. 단조재료에 대한 재료규격 및 최대허용응력값은 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D Table 1A, 1B에 따른다.

② 단조 로드(rod)나 바(bar)는 제한범위 내에서 사용될 수 있다.

제 49 조 (주조품) 주조재료는 압력용기 및 압력용기부품의 제작에 사용할 수 있다. 사용할 수 있는 주조재료에 대한 재료규격 및 최대허용응력값은 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D Table 1A, 1B에 따른다. 이들 허용응력값은 주철을 제외한 모든 재료에 대해서는 제51조제4항에 주어진 주조품질계수를 곱하여야 한다.

제 50 조 (관 및 튜브) ① 이음매 없는 관 및 튜브는 또는 용접관 및 튜브는 압력용기의 동체 및 다른 부품에 사용할 수 있다.

② 일체형 핀붙이 튜브는 이 기준에서 주어진 재료규격을 만족하는 튜브를 사용하여 제작할 수 있다. 이러한 튜브는 다음의 조건에서 사용할 수 있다.

1. 핀을 부착시킨 튜브는 적용 재료규격에서 템퍼링하거나 또는 적용 재료규격에서 규정된 것 중 하나의 조건을 만족하는 것이어야 한다. 또한 별도로 규정된 경우에는 제작된 상태(as-fabricated condition)로 공급할 수 있다. 여기에서 ”제작된 상태“란 튜브에서 핀이 부착된 부분은 냉간 성형 가공된 상태이고 핀이 없는 부분은 핀 성형 전 템퍼링 상태에 있는 것을 말한다.

2. 핀 붙이 튜브에 대한 최대허용응력값은 핀 성형가공전의 튜브에 대하여 주어진 값을 사용하여야 한다.

3. 튜브 내․외의 최대허용사용압력은 핀이 부착된 부분의 골지름 및 최소 벽두께를 사용하여 구하거나 또는 핀이 부착되지 않은 부분의 바깥지름 및 벽 두께를 사용하여 구한 압력 중에서 작은 값을 선택하여야 한다.

4. 핀 가공 후 각각의 튜브는 아래의 시험 중 하나를 실시하여야 한다.

가. 누출 흔적 없이 5초 동안 1,7 ㎫ 이상의 내부기압시험

나. 튜브의 누출을 완벽하게 검출할 수 있도록 제80조에 따른 개별 수압시험

제 51 조 (압력용기 재료의 최대허용응력) ① 기술기준 제74조에서 규정하는 “최대허용응력”가운데 허용인장응력은 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D Table 1A, 1B에서 규정하는 값으로 한다.

② 제1항에 규정되어 있지 않은 재료로서 크리프영역에 이르지 않은 철강재료(주조품 및 용접관 제외) 및 비철금속재료(용접관 제외)의 허용인장응력 값은 아래에 기재된 값 중 최소의 것으로 한다.

1. 실온 이상의 설계온도에서의 기본허용응력은 다음의 값 중 최소값 이하로 한다.

가. 상온에서 규정 최소 인장강도의 1/3.5

나. 설계 온도에서의 인장강도의 1/3.5

다. 상온에서의 규정최소 항복강도 또는 0.2% 내구력의 2/3

라. 설계 온도에서의 항복강도 또는 0.2% 내구력의 2/3

단 오스테나이트계 스텐레스강 강재로서 사용장소에 따라 약간 큰 변형이 허용되는 부재에 대해서는 설계온도에서의 0.2% 내구력의 0.9 배까지 취할 수 있다.

2. 실온 미만의 설계 온도에서의 기본 허용 응력은 제1호가목 또는 나목의 값 중 작은 값 이하로 한다.

③ 철강 재료 및 비철금속 재료 용접관의 기본 허용 응력은 다음과 같다.

1. 실온 이상의 설계 온도에서의 기본 허용 응력은 다음 값 중 최소값 이하로 한다.

가. 상온에서의 규정 최소 인장 강도의 0.85/3.5

나. 설계 온도에서의 인장 강도의 0.85/3.5

다. 상온에서의 규정 최소 항복점 또는 0.2% 내구력의 0.85/1.5

라. 설계 온도에서의 항복점 또는 0.2% 내구력의 0.85/1.5 또는 0.85×0.9

2. 실온 미만의 설계 온도에서의 기본 허용 응력은 제1호가목 또는 나목의 값 중 작은 값 이하로 한다.

④ 주강품 및 비철 금속 주조품의 설계 온도에서의 기본 허용 응력은 제2항에 따라 구한 값에  다음의 주조 품질 계수를 곱한 값으로 한다.

1. 비파괴시험을 할 정적주조품(static casting)의 경우에는 0.8 이하

2. 모든 표면이 열처리 후에 기계가공에 의해서 6.35μm의 평균조도보다 거칠지 않게 표면가공되는 원심주조품의 경우에는 0.85 이하

3. 비철금속 및 구상흑연주철 재료의 경우에는 제1호 및 제2호의 요건에 추가하여 다음의 조건이 만족된다면, 0.9 이하

가. 각각의 주조품의 모든 표면, 특히 기계가공이나 드릴링에 의해서 노출되는 표면을 면밀히 검사했을 때 어떠한 결함도 있어서는 아니 된다.

나. 새로운 설계나 변경된 설계로부터 제조된 5개의 주조품으로 이루어진 첫 번째 로트를 대표하는 최소한 3개의 파일럿 주조품(새로운 주형을 사용하여 주조한 최초의 주조품 중 임의의 1개)에 대해서는, 모든 취약부분을 절단하거나 또는 방사선투과시험을 했을 때 어떠한 결함도 있어서는 아니 된다.

다. 그 다음의 5개로 이루어진 각각의 로트로부터 임의로 선택하여 추가한 1개의 주조품에 대해서 모든 취약부분을 절단하거나 또는 방사선투과시험을 했을 때 어떠한 결함도 있어서는 아니 된다.

라. 방사선투과시험을 실시하는 주조품 이외의 모든 주조품은 모든 단면에 대해서 자분탐상시험 또는 침투탐상시험을 실시하여야 한다.

4. 비철금속과 구상흑연주철 재료의 경우, 모든 단면에 대해서 방사선투과시험을 하고 결함이 없음을 확인한 단일 주조품에 대해서는 0.9 이하

5. 비철금속과 구상흑연주철 재료의 경우, 주조품의 벽두께보다 작은 간격으로 구멍을 낸 관판(tube sheet)에서와 같이 모든 단면이 전체적인 벽두께에 걸쳐서 검사가 가능하게 노출되도록 기계 가공되는 주조품에 대해서는 0.9 이하

⑤ 회 주철품 및 가단 주철품의 기본 허용 응력은 다음과 같다.

1. 실온 이상의 설계 온도에서 기본 허용응력은 다음의 값 중 최소값 이하로 한다.

가. 상온에서의 규정 최소 인장강도의 1/6.25

나. 설계 온도에서의 인장강도의 1/6.25

다. 상온에서의 규정 최소 항복강도 또는 0.2% 내구력의 1/1.5

라. 설계 온도에서의 항복강도 또는 0.2% 내구력의 1/1.5

2. 실온 미만인 설계 온도에서의 기본 허용 응력은 제1호가목 또는 나목의 값 중 작은 값 이하로 한다.

⑥ 구상 흑연 주철품 및 흑심 가단 주철품의 기본 허용응력은 설계 온도에서의 인장 강도의 1/8이하로 한다.

⑦ 크리프 영역의 설계 온도에서의 기본 허용응력은 다음의 값 중 최소값 이하로 한다. 단 주철품, 가단 주철품, 덕타일 철주조품, 맬리어블 철주조품 및 구조용 품질의 재료에는 적용하지 않는다.

1. 설계 온도에서 1000시간에 0.01%의 크리프 변형이 생기는 응력 평균값의 100%

2. 설계 온도에서 100000시간에서의 크리프 파단 응력 평균값의 67%

3. 설계 온도에서 100000시간에서의 크리프 파단 응력 최소값의 80%

제 52 조 (압력용기 및 부속설비의 구조) ① 기술기준 제74조에서 “안전한 것”이란 제2항요건 외 제53조부터 제73조까지에 규정한 구조로 되어 있고, 제73조부터 제78조까지에 따라 제작, 시험되고, 제79조부터 제81조까지의 요구조건에 따라 내압시험에 합격한 것을 말한다.

② 설계온도

1. 최고온도 : 설계에 사용되는 최고온도는 고려하는 부품의 운전조건하에서 예상되는 두께에 따른 평균 금속온도보다 낮아서는 아니 된다. 필요시 금속온도는 계산 또는 동등한 운전조건하에서 사용되는 기기의 온도 측정에 의하여 구해져야 한다.

2. 최저온도 : 설계에 사용되는 최저금속온도는 사용중 예측되는 가장 낮은 온도로 한다. 최저운전온도, 운전조건의 급격한 변화(upset), 자동냉동, 대기온도 및 기타 냉각원을 고려하여야 한다.

3. ASME Sec. II Part D 표 1A, 1B, 2A, 2B, 3, 4, U의 규정에 있는 적용한도를 초과하는 설계온도는 허용되지 않는다. 또한, 외압을 받는 압력용기의 설계온도는 외압곡선에 주어진 최고온도를 초과해서는 아니 된다.

4. 압력용기 각부의 금속온도가 다를 경우 각각의 온도에 근거하여 그 부분을 설계할 수 있다.

③ 설계 압력 :

1. 각각의 압력용기 부품은 통상 운전시 예견되는 압력과 온도에 일치하는 가장 가혹한 조건으로 설계 되어야 한다.

2. 압력용기는 정상적인 운전상태의 운전압력으로 운전온도에서 가장 엄격한 조건에 대해서 설계하여야 한다. 이러한 조건에 있어서 압력용기의 내․외 또는 2실 이상으로 구분되는 압력용기에 대해서는 두 압력실 사이의 최대 압력 차를 고려하여야 한다.

④ 하중 : 압력용기 설계에서 고려할 하중에는 다음의 하중을 포함하여야 한다.

1. 내압 또는 외압의 설계압력

2. 운전조건 또는 시험조건하에서의 압력용기 및 내용물의 중량

3. 전동기, 기계장치, 압력용기, 배관, 라이닝, 단열재와 같은 부착물의 중량에 의하여 중첩되는 정하중

4. 내장품, 러그, 링, 스커트, 새들(saddle) 및 레그(leg)와 같은 압력용기의 지지 구조물과 같은 부착물에 의한 하중

5. 압력변동 및 온도변화 혹은 압력용기에 부착된 장비 및 기계적 하중에 의해 반복되는 동하중

6. 필요한 경우 바람, 눈 및 지진에 의한 하중

7. 유체의 충격과 같은 충격하중

8. 온도 변화 및 열팽창의 차이

9. 폭연에 의한 압력과 같은 비정상적인 압력

10. 시험압력과 시험 중 동시에 작용하는 정수두

➄ 특수 설계 및 제작

1. 복합 용기.

복합용기는 두개 이상의 독립된 압력실로  구성되고 압력 및 온도가 동일하거나 다른  조건으로 운전되는 압력용기이다. 공통부재(common element)란 각각을 독립된 압력실로 분리하는 부품을 말하며, 공통부재를 포한한 모든 부재는 정상 운전 중 동시에 발생할 수 있는 압력과 온도 변화에 가장 가혹한 조건으로 설계되어야 한다.

가. 공통부재의 설계

공통부재는 인접한 압력실 설계압력의  최고값보다 낮은 차압(차압설계)과  설계온도의 최고값보다 낮은 평균 금속온도로(평균 금속온도 설계) 설계하는 것이 허용된다. 이 경우 용기는 공통부재 설계조건을 조절하는 계통 내에 설치되어야 한다.

나. 차압설계.

차압설계 시 공통부재의 설계압력은 인접한 압력실 사이의 예상되는 최대 설계압력 차이어야 하며, 차압은 공통부재 설계압력을 초과하지 않도록 조절되어야 한다.

다. 평균금속온도설계.

평균금속온도설계 시 위➁항1.에 따라서 정해진 최고 공통부재설계온도는 그 인접한 압력실의 최고설계온도 중 가장 높은 온도보다 낮을 수는 있으나 가장 낮은 온도보다 높아야 된다. 필요하다면 유체의 온도, 유량과 압력은 공통부재 설계압력을 초과하지 않도록 조절되어야 한다.

2. 특수한 형상

원통형 및 구형 이외의 압력용기는 일반적으로 주어진 조건하에서 설계할 수 있다.

3. 압력용기 및 부품의 강도를 정확히 계산할 수 없을 경우, 완성된 압력용기의 최대허용사용압력을 결정하기 위해 적합한 시험을 하여야 한다.

➅ 설계 일반.

1. 압력을 받는 동체 및 경판의 최소두께

성형 후의 동체 및 경판에 허용되는 최소두께는 제품의 형태나 재질에 관계없이 부식여유를 제외하고 1.5 ㎜이어야 한다. 다만, 아래에 열거한 특별한 경우는 이 최소두께 규정을  적용하지 않는다.

가. 판형 열교환기의 열전달판

나. 이중관형 열교환기의 안쪽 관 및 기계적 손상으로부터 동체, 케이싱 또는 덕트에 의해 보호되는 관 및 튜브로 공칭지름이 DN 150 이하의 것. 이 규정에 따라 제조되는 열교환기의 다른 모든 압력부품은 최소두께 1.5 ㎜를 만족하여야 한다.

다. 비직화식 증기보일러의 동체 및 경판의 최소두께는 부식여유를 제외하고 6 ㎜ 이상 이어야 한다.

2. 가공 하한공차

판재는 설계두께보다 두껍게 구매하여야 한다. 판재로 제작되는 용기의 구매 두께는 0.25mm 또는 6% 중 작은 값의 하한을 허용하고 구매된 판재는 모든 설계압력에서 사용할 수 있다.

3. 관의 하한허용오차

관 또는 튜브를 공칭 벽두께로 주문하는 경우에는 제63조 및 제66조에 따른 노즐벽의 보강범위에 대한 요건을 제외하고 그 벽두께에 대한 제작상의 하한허용오차를 고려하여야 하며, 한단계 위의 두꺼운 상용 벽두께를 허용한다. 최소두께를 결정한 후, 해당하는 관의  규격에서 허용하는 제작상의 하한허용오차를 제외하고 충분히 두꺼운 두께의 규격으로 증가시켜야 한다.

4. 설계식의 부식여유

이 규정에서 쓰인 모든 설계식의 치수는 부식된 상태에서의 치수를 나타낸다.

⑦ 기술기준 제21조 5항에 따라 압력용기 및 부속설비에 대한 내진설계를 하는 경우에는 국토해양부고시 “건축구조기준 0306(지진하중)”을 적용할 수 있다.

제 53 조 (내압을 받는 원통체의 두께) ① 내압을 받는 동체의 두께는 다음 식에 의해서 계산된 값 이상이어야 한다.

1. 원통형동체의 최소두께 또는 최대 허용사용압력은 아래 가 또는 나에 따른다.

가. 원주방향 응력(길이방향 이음) 원통형동체의 두께가 안쪽 반지름의 ½ 초과하지 않거나 또는 P가 0.385[eqn: SE]을 초과하지 않을 경우에는 다음 식을 적용하여야 한다.

[eqn: t~~=~ { PR} over {SE~~-~~0.6P }]        또는     [eqn: P~~=~ {SEt } over {R~~+~0.6~t }]

나. 길이방향응력(원주방향 이음) 원통형동체의 두께가 안쪽 반지름의 ½ 초과하지 않거나 또는 P가 1.25[eqn: S]E를 초과하지 않을 경우에는 다음 식을 적용하여야 한다.

[eqn: t~~=~~ {PR } over {2~SE~+~0.4~P }]     또는     [eqn: P~~=~~ {2~S E t} over {R~-~0.4~t }]

2. 완전한 구형 압력용기의 동체 두께가 0.356 R 초과하지 않거나 또는 P가 0.665[eqn: S]E를 초과하지 않을 경우에는 다음 식을 적용하여야 한다.

[eqn: t~~=~~ {PR } over {2~S E -~0.2~P }]     또는     [eqn: P~~=~~ {2~SE ~t } over {R~+~0.2~t }]

② 바깥반지름을 기준으로 하는 경우에는 제1항의 식 대신 다음의 식을 사용하여야 한다.

1. 원통형동체 및 구형동체의 두께

가. 원통형동체(원주방향 응력)의 경우,

t = [eqn: { { PRo } } over {SE+0.4P }]  또는 P = [eqn: { {SE }{t } } over { {Ro }- { 0.4}{ t} }]                [eqn: { (1)} atop { }]

여기에서,

Ro = 동체 바깥반지름, ㎜

나. 구형동체의 경우,

t = [eqn: { {PRo } } over {{2SE}+{0.8P} }]  또는 P = [eqn: { { 2SE}{t } } over { {R o } - {0.8 }{t } }]              [eqn: { (2)} atop { }]

2. 두꺼운 원통형동체

가. 길이방향 이음에 내부압력을 받는 원통형동체의 두께가 안쪽반지름의 ½ 을 초과하는 경우 또는 P가 0.385SE를 초과하는 경우에는 다음의 식을 적용하여야 한다.

(1)[eqn: P]를 알고 [eqn: t]를 계산할 경우 :

[eqn: t``=`R LEFT ( exp LEFT [ {P} over {SE} RIGHT ] -1 RIGHT ) ``=``R _{0} (1`-`exp LEFT [ {-P} over {SE} RIGHT ] )]	(1)

(2) [eqn: t]를 알고 [eqn: P]를 계산할 경우 :

[eqn: P``=``SE```log _{e} LEFT ( {R`+`t} over {R} RIGHT ) ``=````SE```log _{e} LEFT ( {R _{o}} over {R _{o} `-`t} RIGHT ) `]	(2)

나. 원주방향 이음에 내부압력을 받는 원통형동체의 두께가 안쪽반지름의 ½ 을 초과하는 경우 또는 P가 1.25SE를 초과하는 경우에는 다음의 식을 적용하여야 한다.

(1) P를 알고, t를 구하는 경우,

[eqn: t{}={}R( {Z }^{½ }-1){}={} { Ro} LEFT( { {Z }^{½ }-1 } over { { Z}^{½ } } RIGHT )]                        [eqn: { (3)} atop { }]

여기에서,

[eqn: Z{}={} LEFT ( { P} over {SE }+1 RIGHT )]

(2) t를 알고, P를 구하는 경우,

[eqn: P{}={}SE(Z-1)]                             [eqn: (4)]

여기에서,

[eqn: Z{}={} { LEFT ( { R+t} over {R } RIGHT ) }^{2 }{}={} { LEFT ( { Ro}} over {R} RIGHT ) }^{2 }{}={} { LEFT ( { {Ro } } over { {R o }-t } RIGHT ) }^{2 }]

3. 두꺼운 구형동체

가. 내부압력을 받는 완전 구형인 압력용기의 동체 또는 반구형경판의 두께가 0.356R을 초과하는 경우 또는 P가 0.665SE를 초과하는 경우에는 다음의 식을 적용하여야 한다.

(1) [eqn: P]를 알고 [eqn: t]를 계산할 경우 :

[eqn: t``=`R LEFT ( exp LEFT [ {0.50P} over {SE} RIGHT ] -1 RIGHT ) ``=``R _{0} (1`-`exp LEFT [ {-0.50P} over {SE} RIGHT ] )]	(1)

(2) [eqn: t]를 알고 [eqn: P]를 계산할 경우 :

[eqn: P``=`2.0`SE```log _{e} LEFT ( {R`+`t} over {R} RIGHT ) ``=``2.0``SE```log _{e} LEFT ( {R _{o}} over {R _{o} `-`t} RIGHT ) `]	(2)

③ 제1항 및 제2항에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.

[eqn: t] = 동체의 최소요구두께, ㎜

[eqn: P] = 설계 내압, ㎫

[eqn: R] = 동체의 안쪽 반지름(관에서의 안쪽 반지름 R은 공칭바깥반지름에서 공칭 벽두께를 뺀 값)mm

[eqn: S] = 최대허용응력값, ㎫

[eqn: E] = 원통이나 구형동체의 이음효율 또는 구멍 사이의 리거먼트 효율 중에서 작은 효율로서 용접으로 제작되는 압력용기의 이음효율은 그림 23의 용접이음의 분류에 따라 표 9에서 규정한 효율, 구멍사이의 리거먼트에 대해서는 제73조에 주어진 규정으로부터 계산한 효율을 말한다.

[표 9] 아크 및 가스용접 이음에 대한 최대 허용 이음효율

형식 번호	이음의 방법	제한조건	이음의 분류	방사선투과시험의 정도
				(a) 완전	(b) 부분	(c) 해당없음
(1)	내,외부 용접면상에 용착된 용접금속과 동일한 성질을 얻을 수 있는 양면용접 또는 다른 방법으로 이루어진 맞대기 이음.(위치를 고정시키는 금속받침쇠를 사용하는 용접은 제외된다)	없음	A, B, C, D	1.00	0.85	0.70
(2)	형식에 포함되지 않는 받침쇠를 갖는 한면용접 맞대기 이음	(a) 아래 (b)를 제외하고는 없음 (b) 단일판 옵셋을 갖는 원주맞대기 이음; 그림30의 (k) 참조	A, B, C, D A, B, C	0.90 0.90	0.80 0.80	0.65 0.65
(3)	받침쇠를 사용하지 않는 한면 용접 맞대기 이음	두께 16 ㎜ 및 바깥지름 600 ㎜이하의 원주 맞대기 이음에만 적용	A, B 및 C	해당없음	해당없음	0.60
(4)	전길이 양면필릿 겹치기 이음	(a) 두께 10㎜ 이하의 길이방향 이음 (b) 두께 16㎜ 이하의 원주방향 이음	A B 및 C(3)	해당없음 해당없음	해당없음 해당없음	0.55 0.55
(5)	플러그 용접으로 된 전체 한면 필릿 겹치기 이음	(a) 두께 13㎜ 이하의 동체에 바깥지름 600㎜를 넘지 않는 경판부착을 위한 원주방향 이음(1) (b) 플러그 용접중심에서 판 가장자리까지의 거리가 플러그 용접을 위한 구멍 지름의 1.5배거리를 갖고 공칭두께 16㎜를 넘지 않는 재킷의 동체에 부착을 위한 원주방향 이음	B C	해당없음 해당없음	해당없음 해당없음	0.50 0.50
(6)	플러그 용접을 사용하지 않는 전체 한면 필릿 겹치기 용접	(a) 동체 내부에 필릿용접만을 사용하고, 요구두께 16㎜ 이하인 동체에 압력을 받게 하기 위해 볼록한 경판을 부착하는 경우 (b) 단지, 경판 플랜지 외부에 필릿용접한 요구두께 6㎜ 및 안지름 600㎜ 이하인 동체에 대하여 둘 중에서 어느 한쪽이 압력을 받는 동체를 부착하는 경우	B C	해당없음 해당없음	해당없음 해당없음	0.45 0.45

주 (1) 반구형 경판을 동체에 부착시키는 이음은 제외된다.

(2) 압축상태에 있는 맞대기 이음의 경우는 [eqn: E]=1.0

(3) 형식번호 (4) 분류 C이음은 볼트조임 플랜지연결에는 적용하지 않는다.

주(1) 참조

[그림 23] 용접 이음부의 분류(A, B, C 및 D의 위치의 일반적인 예)

주 (1) 맞대기 용접이음이 분류 B에서 원통부에 지름변화부를 연결하는 앵글 이음각도α는 30˚ 이내이다.

제 54 조 (외압을 받는 동체와 튜브의 두께) ① 외압을 받는 동체 또는 튜브에 대한 설계 규정은 그림 24와 같이 보강링이 있거나 없는 원통형동체, 튜브 및 구형동체에만 적용한다. 이들 구성품의 최소요구두께 결정은 부도를 사용한다.

[그림 24] 외압을 받는 원통형 용기의 설계 변수를 나타내는 개략도

1. 원통형동체 및 튜브 : 이음부가 없거나 또는 길이방향으로 맞대기이음이 있고, 외압을 받는 원통형동체의 최소요구두께는 다음의 절차에 따른다.

가. [eqn: {Do}]/[eqn: t] ≥ 10인 원통

순서 1. [eqn: t] 를 가정하고 [eqn: L]/[eqn: {Do}] 및 [eqn: {Do}]/[eqn: t] 를 구한다.

순서 2. 순서 1에서 구한[eqn: L]/[eqn: {Do}] 을 부도의 세로축에서 찾는다. [eqn: L``/{Do}` ```> ``50]인 경우에는 [eqn: L]/[eqn: {Do}] = 50을 사용하고, [eqn: L``/{Do}``` ` < ``0.05]인 경우에는 [eqn: L]/[eqn: {Do}] = 0.05를 사용한다

순서 3. 순서 1에서 구한[eqn: { Do } /t] 에 대한 선까지 수평으로 이동한다.[eqn: { Do } /t] 의 중간값에 대해서는 보간법을 사용할 수 있다. 그러나 외삽법은 허용되지 않는다. 이 교점으로부터 아래 방향으로 수직이동하여 계수 [eqn: A] 를 구한다.

순서 4. 순서 3에서 계산된 [eqn: A]를 부도의 해당 재료에 대한 곡선의 가로축에서 찾는다. 수직 이동하여 설계온도에 대한 재료-온도 곡선과의 교점을 구한다. 중간온도에 대해서는 곡선들 사이에서 보간법을 사용할 수 있다. [eqn: A]가 재료-온도 곡선의 오른쪽을 벗어나는 경우에는 재료-온도 곡선의 오른쪽의 끝으로부터 수평으로 연장한 선과의 교점을 구한다. [eqn: A] 가 재료-온도 곡선의 왼쪽을 벗어나는 경우는 순서 7로 간다.

순서 5. 순서 4에서 구한 교점으로부터 왼쪽으로 수평 이동하여 계수 [eqn: B] 를 읽는다.

순서 6. [eqn: B] 를 가지고 다음 식을 사용하여 최대허용사용외압 [eqn: { Pa}] 를 계산한다.

[eqn: { Pa }~ =~ {4~B } over {3( { Do }~ /~t)}]

순서 7. [eqn: A] 가 해당 재료-온도 곡선의 왼쪽을 벗어나는 경우에는 다음의 식을 사용하여 [eqn: { Pa}] 를 계산할 수 있다.

[eqn: { Pa }~ =~ {2~AE } over {3( { Do }~ /~t)}]

순서 8. 순서 6 또는 순서 7에서 계산된 [eqn: { Pa}] 와 [eqn: P] 를 비교한다. [eqn: { Pa}] 가 [eqn: P] 보다 작으면 보다 큰 [eqn: t] 를 선택하여 [eqn: { Pa}] 가 [eqn: P] 이상이 될 때까지 계산절차를 반복한다.

나. [eqn: {Do}]/[eqn: t] ＜ 10인 원통

순서 1. 가에 주어진 것과 같은 절차를 사용하여 [eqn: B] 를 구한다. [eqn: {Do}]/[eqn: t] 가 4보다 작은 경우에는 계수 [eqn: A] 를 다음 식을 사용하여 계산할 수 있다. [eqn: A~=~ {1.1 } over { {( { Do }/~t ) }^{2 } }]

[eqn: A] 가 0.10보다 크면 0.10을 사용한다.

순서 2. 순서 1에서 얻은 [eqn: B] 를 가지고 다음 식을 사용하여 [eqn: { Pa}_{1 }] 을 계산한다.

[eqn: { Pa}_{1 } ~=~ LEFT ( {2.167 } over { { Do }/~t }~-~0.0833 RIGHT ) B]

순서 3. 다음 식을 사용하여 [eqn: { Pa}_{2 }] 를 계산한다.

[eqn: { Pa}_{2 }~=~ {2~S } over {~ { Do } /~t }~ LEFT ( 1~-~ {1 } over { { Do }/~t } RIGHT )]

여기에서, [eqn: S] 는 설계금속온도에서 최대허용응력의 2배 또는 설계온도에서 재료 항복강도의 0.9배 중에서 작은 값이다. 항복강도는 다음과 같이 적용외부압력으로부터 구한다.

ⓐ 주어진 온도곡선의 왼쪽 끝점에 해당하는 [eqn: B] 를 구한다.

ⓑ 항복강도는 위의 ⓐ에서 구한 [eqn: B] 의 2배로 한다.

순서 4. 순서 2에서 계산된[eqn: { Pa}_{1 }] 또는 순서 3에서 계산된[eqn: { Pa}_{2 }] 중에서 작은 값을 최대 허용사용외압[eqn: { P a }] 로 사용하여야 한다.[eqn: { P a }] 와 비교해서[eqn: { P a }] 가 [eqn: P] 보다 작으면 보다 큰 [eqn: t] 를 선택하여[eqn: { P a }] 가 [eqn: P] 이상이 될 때까지 계산절차를 반복한다.

2. 구형동체 : 이음부가 없거나 맞대기 이음구조로 제조하고 외압을 받는 구형동체의 최소 요구두께는 다음의 절차에 따라서 결정하여야 한다.

순서 1. [eqn: t] 를 가정하고 다음 식을 사용하여 계수 [eqn: A] 를 구한다.

[eqn: A~=~ {0.125 } over { ({ Ro }~/~t) }]

순서 2. 순서 1에서 계산된 [eqn: A] 를 부도의 해당 재료곡선의 가로축에서 찾는다. 수직이동하여 설계온도에 대한 재료-온도 곡선과의 교점을 구한다. 중간 온도에 대해서는 곡선 사이에서 보간법을 사용할 수 있다. [eqn: A]가 재료-온도 곡선의 오른쪽을 벗어나는 경우에는 재료-온도 곡선의 오른쪽 끝에서부터 수평으로 연장한 선과의 교점을 구한다. [eqn: A]가 재료-온도 곡선의 왼쪽을 벗어나는 경우에는 순서 5로 간다.

순서 3. 순서 2에서 구한 교점으로부터 오른쪽으로 수평 이동하여 계수 [eqn: B] 를 읽는다.

순서 4. 순서 3에서 얻은 [eqn: B] 를 다음 식에 대입하여 최대 허용외압 [eqn: { Pa}] 를 계산한다.

[eqn: { Pa }~=~ {B } over { ({ R o}~/~ t) }]

순서 5. [eqn: A]가 해당 재료-온도 곡선의 왼쪽을 벗어나는 경우에는 다음 식을 사용하여 [eqn: { Pa}]를 계산할 수 있다.

[eqn: { P a}~=~ { 0.0625~E} over { {( { Ro }~/~t) }^{ 2} }]

순서 6. 순서 4 또는 순서 5에서 얻은 [eqn: { Pa}]와 [eqn: P]를 비교한다. [eqn: { Pa}]가 [eqn: P]보다 작으면 보다 큰 [eqn: t]를 선택하여 [eqn: { Pa}]가 [eqn: P] 이상이 될 때까지 계산절차를 반복한다.

3. 설계외압 또는 최대허용사용외압은 어떤 경우에도 압력용기의 운전압력에 따라 용기의 외측과 내측사이에 발생하는 예측 최대차압 이상이어야 한다.

4. 위 1 및 2의 식에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.

[eqn: A] = 부도로부터 결정되는 계수로서, 부도의 해당 재료에 대한 곡선을 이용하는데 사용된다. 원통형의 경우에 [eqn: {Do}]/[eqn: t]의 값이 10보다 작을 때에는 1. 가 를 참조한다.

[eqn: B] = 동체 또는 보강링에 사용되는 재료의 최고설계금속온도에 대하여 부도의 해당 재료에 대한 곡선으로부터 결정되는 계수, ㎫

[eqn: {Do }] = 원통형동체 또는 튜브의 바깥지름, ㎜

[eqn: E] = 설계온도에서 재료의 탄성계수, ㎫. 기준에 따라 외압설계를 할 경우에 사용 할 탄성계수는 부도의 해당 재료에 대한 도표로부터 선택하여야 한다.(중간 온도에 대해서는 곡선들 사이에는 보간법을 사용할 수 있다.)

[eqn: L] = 원추 또는 원추 부분의 축방향 길이(그림25 참조)

관판 사이의 튜브의 전체 길이(㎜) 또는 압력용기부분에서 지지선 사이의 설계길이(㎜). 여기에서 지지선이란 다음을 말한다.

1) 그림 24 에 표시된 것과 같이 경판(원추경판은 제외)의 탄젠트라인(tangent line)으로부터 경판 깊이의 ⅓ 에 위치한 경판의 원주방향의 선

2) 제55조의 요건을 만족하는 보강링

[eqn: P] = 설계외압, ㎫

[eqn: { Pa }] = 가정된 t에 대해서 계산된 허용사용외압, ㎫

[eqn: {Ro }] = 구형동체의 바깥 반지름, ㎜

[eqn: t] = 원통형동체, 튜브 또는 구형동체의 최소요구두께, ㎜

[eqn: { t}_{s }] = 원통형동체 또는 튜브의 공칭두께, ㎜

[그림 25] 외압을 받는 원통형 압력용기의 설계에서 지지선을 나타내는 개략도

주 (1) 원추와 원통의 접합부 또는 너클과 원통의 접합부가 지지선(line of support)이 아닌 경우에는 원추, 너클 또는 접시원추형 부분의 공칭두께는 이웃하는 원통형동체의 최소요구두께 이상이어야 한다.

(2) 치수 L로 표시된 각부의 지름과 이 지름에 대응하는 두께를 사용하여 계산하여야 한다.

(3)원추-원통의 접합부 또는 너클-원통의 접합부가 지지선인 경우에는 관성모멘트를 적용하여야 한다.(제59조제5항 참조)

제 55 조 (외압을 받는 원통형동체의 보강링) ① 제6항에서 면제되는 경우를 제외하고 원주방향 보강링의 관성모멘트는 다음 두 가지 식 중 하나에 의해 구해지는 값 이상이어야 한다.

[eqn: { I}_{s }~=~[ { { Do } }^{2 } { L}_{s }(t~+~ { A}_{s }~ / ~{ L}_{s })A]~/~14]

[eqn: { I}_{s }'~=~[ { { Do } }^{2 } { L}_{s }(t~+~ { A}_{s }~ / ~{ L}_{s })A]~/~10.9]

[eqn: { I}_{s }]  = 동체의 축과 평행한 중립축 주위의 보강링 단면의 요구되는 관성모멘트,[eqn: {㎜ }^{4 }]

[eqn: { I}_{s }'~]= 동체 축과 평행한 중립축 주위의 조합된 링-동체단면의 요구되는 관성모멘트,[eqn: {㎜ }^{4 }]

[eqn: I] = 동체 축과 평행한 중립축 주위와 보강링 횡단면의 사용될 수 있는 관성모멘트, [eqn: {㎜ }^{4 }]

[eqn: I ~'] = 동체의 축과 평행한 중립축 주위의 조합된 링-동체횡단면의 사용될 수 있는 관성모멘트, [eqn: {㎜ }^{4 }] 공칭 동체 두께[eqn: { t}_{s }]가 사용되어야 하고, 조합된 단면의 관성모멘트에 영향을 미치는 것으로 생각되는 동체의 폭은[eqn: 1.10 SQRT { {Do } {t }_{ s} }]보다 작아야 하며, 링 중심의 양쪽에 ½ 씩 놓여야 한다.

1. 최대허용유효동체부분이 보강재의 한면 혹은 양면에 중첩되도록 보강재가 위치되어야 한다면, 이 보강재의 유효동체부분은 각 중첩의 0.5배로 짧게 하여야 한다.

[eqn: { A}_{s }] = 보강링의 단면적, ㎟

[eqn: A] = 아래의 계수 [eqn: B] 와 고려중에 있는 동체에 대한 설계온도에 해당하는, 보강링에서 사용되는 재료에 대해 부도에 있는 적용곡선으로부터 구해진 계수

[eqn: B] = 보강링에 대해 사용되는 재료에 대해  부도에 있는 적용곡선으로부터 구해진 계수, ㎫

[eqn: { L}_{s }] = 보강링의 중심으로부터 한면 위에 있는 지지물의 다음 선까지 거리의 ½ 에 보강링의 다른면 위에 있는 지지물의 다음 선까지의 중심선거리의 ½ 을 추가한 값, ㎜

[eqn: P, {D o } , E, t] 와[eqn: {t}_{s}] 는 제54조에 정의된 바와 같다. 보강링을 위한 관성모멘트의 적합성은 다음 절차에 의해 결정되어야 한다.

순서 1. 동체의 설계가 완료되어 [eqn: { Do }], [eqn: { L}_{s }] 및 [eqn: t] 를 알고 있다고 가정하고, 보강링에 사용할 부재를 선택하고 보강링의 단면적 [eqn: { A}_{s }] 를 결정한다. 이후에 다음 식을 사용하여 계수 [eqn: B] 를 계산한다.

[eqn: B~=~ { 3} over { 4} LEFT ( { { PDo } } over { t~+~ { A}_{s }~/~ { L}_{s } } RIGHT )]

순서 2. 순서 1에 의해서 구한 [eqn: B]를 사용하려는 재료에 대한 부도의 해당 적용곡선의 오른쪽에서 찾는다. 만약 동체와 보강링에 상이한 재료를 사용할 경우에는 아래 순서 4에서 더 큰 [eqn: A] 를 얻는 적용곡선을 사용한다.

순서 3. 왼쪽으로 수평 이동하여 설계금속온도에 대한 재료-온도 곡선과의 교점을 구한다. [eqn: B] 가 재료-온도 곡선의 왼쪽 끝을 벗어나는 경우에는 순서 5로 옮겨간다.

순서 4. 적용곡선의 아래 방향으로 수직 이동하여 [eqn: A] 를 읽는다.

순서 5. [eqn: B] 가 설계온도에 대한 재료-온도 곡선의 왼쪽 끝을 벗어나는 경우에 [eqn: A] 는 다음 식을 사용하여 계산할 수 있다.

[eqn: A~=~ { 2B} over { E~}]

순서 6a. 단지 보강링만 고려하는 경우에는 위의 ①항에 주어진 [eqn: { I}_{s }] 에 대한 식을 사용하여 요구관성모멘트를 계산한다.

순서 6b. 보강링과 동체를 동시에 고려하는 경우에는 위의 ①항에 주어진[eqn: { { I}_{s } }^{ '}] 에 대한 식을 사용하여 요구관성모멘트를 계산한다.

순서 7a. 단지 보강링만 고려하는 경우에는 순서 6a에서 사용한 단면에 대응하는 보강링의 단면을 사용하여 유효관성모멘트 [eqn: I] 를 계산한다.

순서 7b. 보강링과 동체를 동시에 고려하는 경우에는 순서 6b에서 사용한 단면에 대응하는 보강링과 동체의 단면을 이용하여 유효관성모멘트 [eqn: { I}^{' }] 를 계산한다.

순서 8. 보강링이 부착되어 있지 않거나 또는 보강링과 동체의 복합 강도를 고려하지 않는 경우로서 요구관성모멘트가 선정된 단면의 유효관성모멘트보다 큰 경우에는 더 큰 관성모멘트를 갖는 새로운 단면을 선정하거나 보강링을 동체에 확실히 부착시키고 복합 강도를 고려하거나 또는 전에 고려하지 않았던 보강링과 동체의 복합강도를 고려하여야 한다. 보강링과 동체를 동시에 고려하는 경우로서 요구관성모멘트가 유효관성모멘트보다 큰 경우에는 더 큰 관성모멘트를 갖는 새로운 보강링 단면을 선정하여야 한다. 새로운 단면이 사용될 때에는 보강링 또는 보강링과 동체를 조합한 새로운 단면 특성을 사용하여 모든 계산을 반복하여야 한다. 요구관성모멘트가 보강링 또는 보강링과 동체의 조합 단면에 대해 실제의 관성모멘트보다 작다면 보강링 단면 또는 조합 단면은 만족스러운 것으로 본다.

② 보강링은 원통의 원주 전체에 걸쳐서 제4항에서 허용하는 경우를 제외하고 완전히 둘러싸여 있어야 한다. 그림 26 Ⓐ 및 Ⓑ와 같이 보강링의 양단 또는 부분 사이의 이음 및 그림 26 Ⓒ와 같이 동체의 안쪽 또는 바깥쪽에 있는 보강링의 인접 부분 사이의 연결은 어떠한 이음이나 연결에서도 보강링과 동체의 결합된 조합 단면에 의한 요구관성모멘트가 유지 되어야 한다.

③ 그림 26 Ⓔ와 같이 보강링의 요구관성모멘트 또는 그림 26 Ⓕ와 같이 보강링과 동체 조합 단면의 요구관성모멘트가 표시된 단면 내에 유지된다면 압력용기의 안쪽에 놓이는 보강링은 그림 26 Ⓔ와Ⓕ와 같이 배치할 수 있다. Ⓐ또는 Ⓔ에서의 간격이 동체 판 두께의 8배를 넘지 않는 경우에는 동체와 강화 부재의 복합관성모멘트를 이용할 수 있다. 그림 26 Ⓓ 및 Ⓔ와 같이 동체를 지지하는 보강링 부분에 있는 어떠한 간격도 그림 27에 주어진 원호의 길이를 초과해서는 아니 된다. 다만, 그림 26 Ⓒ처럼 추가 보강을 하는 경우 및 다음 조건을 모두 만족하는 경우에는 예외로 한다.

1) 지지되지 않는 동체 원호는 보강링당 하나만이 허용되는 경우

2) 지지되지 않는 동체 원호의 중심각이 90˚를 초과하지 않는 경우

3) 이웃하는 보강링에서 지지되지 않는 동체 원호가 180˚ 엇갈려 있는 경우

4) 제54조에서 정의한 치수 [eqn: L] 을 다음 중에서 큰 값을 선택한 경우

4.1) 하나 거른 보강링사이의 거리 또는

4.2) 경판의 탄젠트라인으로부터 두번째 보강링까지의 거리에 경판 깊이의 ⅓ 을 더한 거리

④ 버블(bubble) 트레이 또는 배플판(baffle plates)과 같은 원통의 길이방향 축에 수직인 내부 평면 구조물을 압력용기에 사용할 경우에는 그 구조물이 보강링의 기능을 갖도록 설계한다면 구조물이 보강링으로서 역할을 한다고 본다.

⑤ 동체의 보강링으로 사용되는 내부 스테이나 지지물은 실질적으로 연속적인 링을 매개로 하여 압력용기의 동체를 지지하여야 한다.

⑥ 봉합봉(closure bar)이나 또는 다른 링재가 압력용기의 동체 안쪽 및 바깥쪽 재킷에 부착되는 경우로서 재킷과 동체 내부 사이의 공간에 압력이 걸리는 구조는 적절한 자체의 강도를 가지고 있으므로 위의 규정들을 적용하지 않는다.

제55조 ③항의 요건을 만족하지 않는 경우에는

보강링에 대한 요구관성모멘트를 가져야 한다.

55조 ③항 참조

지지되지 않는 동체의 틈새 길이는 그림27에 표시된 원호의 길이보다 커서는 아니 된다.

보강링의 틈새가 그림27에 표시된 원호의 길이보다 큰 구조의 예

[그림 26] 외압을 받는 원통형동체에 대한 보강링의 배열 방법

[그림 27] 외압을 받는 원통형동체에서 보강링의 틈새로 인한 지지되지 않는 동체 원호의 최대 길이

제 56 조 (보강링의 부착) ① 보강링은 압력용기의 안쪽이나 바깥쪽에 설치할 수 있고 용접으로 동체에 부착시켜야 한다. 보강링은 반드시 동체와 결합시켜야 하고 제55조제2항 및 제3항에 만족하여야 한다.

② 보강링은 연속, 단속 또는 연속과 단속의 조합 용접으로 동체에 부착할 수 있다. 보강링을 부착하는 방법은 그림 28과 같이 하여야 한다.

최소 50mm

최소 50mm

최소 50mm

평행한 단속용접 엇갈린 단속용접 한쪽은 연속필릿용접 다른 한쪽은 단속용접

s ≤ 8t 바깥쪽 보강 부재

s ≤ 12t 안쪽 보강 부재

(a)                   (b)                (c)

(d)                                            (e)

[그림28] 보강링을 부착하는 형식

③ 단속 용접은 보강 부재의 양쪽에 실시하여야 하며, 병렬식이나 지그재그식으로 하여도 좋다. 각 필릿용접 세그먼트(segments)의 길이는 50㎜ 이상이고, 인접한 용접 세그먼트(segments)의 끝단부 사이의 최대 간격은 외부링의 경우에는 [eqn: 8t], 내부링의 경우에는 [eqn: 12t] 이하이어야 한다. 여기에서 [eqn: t] 는 부착 동체의 두께이며, 보강링의 각각 편측 용접부 길이의  합은 다음과 같이 하여야 한다.

1. 바깥쪽에 설치하는 보강링은 최소한 압력용기의 바깥 원둘레의 ½ 이상이어야 한다.

2. 안쪽에 설치하는 보강링은 최소한 압력용기의 원둘레의 ⅓ 이상이어야 한다.

④ 연속적으로 완전용입 용접하는 것은 그림 28 (e)에서와 같이 허용된다. 그림 28 (a), (b), (c) 및 (d)에서 보는 바와 같은, 보강부재의 한쪽을 연속적으로 필릿용접 또는 단속 용접  하는 것은 허용된다. 다만, 이때에 튀어나온 보강부재의 두께[eqn: { t}_{w }] [그림 28 (a) 및 (c)] 또는 동체에 접하고 있는 보강부재의 폭 [eqn: w] [그림 28 (b) 및 (d)]가 25㎜보다 커서는 아니 된다. 용접 세그먼트의 길이는 50㎜ 이상이어야 한다. 인접한 용접 세그먼트의 끝점 사이의 최대 간격은 24[eqn: t]가 되어야 한다.

⑤ 부착용접의 최소 필릿용접의 다리길이는 다음에 주어진 값 중에서 제일 작은값 이상이어야 한다.

1. 6㎜

2. 용접부 위치에서의 압력용기 두께

3. 용접부 위치에서의 보강재의 두께

제 57 조 (튜브 또는 동체로 사용되는 튜브 및 관) ① 내압을 받는 튜브와 관의 요구되는 벽두께는 제53조의 동체에 대한 규정에 따라서 결정 한다.

② 외압을 받는 튜브와 관의 요구 벽두께는 제54조에 따라서 결정 한다.

③ 제1항 및 제2항에 의해서 결정된 두께는 다음 요건을 만족하기 위하여 필요하다면 증가 시켜야 한다.

1. 부식, 침식, 세척작업 등에 의해서 마모가 예상될 경우 벽두께를 증가시켜야 한다.

2. 튜브 끝단에서 나사이음이 될 경우 증가시킬 벽두께는 20/[eqn: n]㎜ 이다[여기에서 [eqn: n]은 25.4㎜당의 나사산의 수를 말한다].

제 58 조 (내압을 받는 성형경판 및 용기) ① 내압을 받는 타원형, 반구형, 원추형, 접시형 및 접시원추형경판에서 성형 후에 가장 얇은 부분의 요구두께는 다음의 식으로 계산하여야 한다. 다만 볼트체결형 플랜지를 가진 경판은 제61조 요건에 따른다.

1. 타원형경판

가. ts/L ≥0.002의 타원형 경판 : 경판의 안쪽 깊이에서 스커트 길이를 뺀 길이, 즉 단축의 ½ 이 경판 스커트 안지름의 ¼이 되는 반타원형 형태의 접시형경판의 요구두께는 다음 식에 의해서 결정 한다.

[eqn: t~=~ {PD } over {2~S E ~ -~0.2~P }]     또는     [eqn: P~=~ {2~SE ~t } over {D~+~0.2~t }]            (1)

나. 2:1의 타원형경판으로 근사화할 수 있는 것은 너클 반지름이 0.17[eqn: D] 이고, 구형 부분의 반지름이 0.90[eqn: D] 인 경판을 말한다.

2. 접시형경판

가. ts/L ≥0.002의 접시형 경판 : 너클 반지름이 크라운 안쪽 반지름의 6％ 이상이고, 크라운 안쪽 반지름이 스커트의 바깥지름과 같은 접시형경판의 요구두께는 다음 계산식에 의해서 결정하여야 한다.

[eqn: t~=~ {0.885~PL } over {~S E ~ -~0.1~P }]    또는   [eqn: P~=~ {~S E~t } over {0.885~L~+~0.1~t }]       (2)

나. 규정 최소 인장강도가 500㎫을 초과하는 재료로 제작할 접시형 경판은 실내온도인 경우에는 [eqn: S] 값을 150㎫로 하고 실온이 아닌 경우에는 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D의 1A, 1B 에서 해당 온도의 최대허용응력값이 감소하는 비율로 줄인 [eqn: S] 값을 사용하여 설계하여야 한다.

3. 반구형경판

반구형경판의 두께가 0.356[eqn: L] 이상이거나 또는 [eqn: P] 가 0.665[eqn: S E] 이하인 경우에는 다음의 식을 적용하여야 한다.

[eqn: t~=~ {PL } over {2~SE ~ -~0.2~P }]     또는     [eqn: P~=~ {2~S E~t } over {L~+~0.2~t }]            (3)

4. 원추형경판과 그 부분(천이 너클이 없는 경우)

가. 반꼭지각의 [eqn: alpha] 가 30˚ 보다 작은 원추형경판 또는 원추형동체 부분의 요구두께는 다음 식에 의하여 결정하여야 한다.

[eqn: t~=~ {PD } over {2~cos~ alpha ~(S E ~-~0.6~P) }]  또는 [eqn: P~=~ { 2~S E~t~cos~ alpha } over {D~+~1.2~t~cos~ alpha }]   (4)

나. 반꼭지각의 α 가 30˚ 보다 큰 원추형경판 또는 원추형동체부분(천이 너클이 없는 부분)의 요구두께는 위의 가에 주어진 식과 빔-탄성-기초해석과 같은 특별한 해석에 기초하여 설계한다면 불연속부에서 계산된 국부응력은 다음 값 이하이어야 한다.

(1) (원주방향 멤브레인 응력)+(원주방향 평균 불연속 응력)은 1.5SE 이하. 여기에서, “원주방향 평균 불연속 응력”이란 표면에서의 길이방향 응력에 포아송 비를 곱한 효과를 무시한 접속부에서 불연속에 기인한 벽 두께에 걸친 평균 원주방향 응력이다.

(2) (길이방향 멤브레인 응력)+(굽힘에 기인한 길이방향 불연속 응력)은 4SE 이하원추 및 원통 사이의 앵글이음은 양면 맞대기 용접 이음과 동등하게 설계하여야 하고, 높은 굽힘응력 때문에 앵글이음의 주위에는 취약한 구역이 있어서는 아니 된다. 원통의 두께는 앵글이음이 완만한 곡면을 갖도록 두께차이를 줄이기 위하여 증가시킬 수 있다. 이음효율 E는 표9에 따라야 한다.

5. 접시원추형경판

가. 너클 반지름이 경판 스커트 바깥지름의 6％ 이상이며, 또한 너클 두께의 3배보다 작지 않은 접시형 원추경판에서 원추 부분의 요구두께는 위의 4에 주어진 식에 의해서 결정하여야 한다. 이 경우 [eqn: D]대신에[eqn: {D}_{i }]를 사용한다.

나. 너클의 요구두께는 제58조제2항의 식(3)에 의해서 결정하여야 한다. 이 때 [eqn: L]은 다음 식으로 정의한다.

[eqn: L~=~ { { D}_{ i} } over { 2~cos~ alpha }]

다. 접시원추형경판은 [eqn: alpha] ≤ 30˚일 경우에도 사용할 수 있으며, 원추형경판의 설계에 있어서 [eqn: alpha]가 30°를 초과할 경우에는 제58조제1항제4호나목에 따르는 경우를 제외하고는, 반드시 접시원추형경판으로 설계하여야 한다.

6. 제1호부터 제5호까지의 식에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.

[eqn: t] = 성형후 경판의 최소요구두께, ㎜

[eqn: t _{s}] = 성형 후 경판의 최소규정두께, [eqn: t _{s}]는 [eqn: t] 이상이어야 한다.

[eqn: P] = 설계 내압, ㎫

[eqn: D] = 경판 스커트의 안지름(㎜) 또는 타원형경판 장축의 안쪽길이(㎜)       또는 원추형경판에서 길이방향 축에 수직으로 측정한 해당부위에서의  안쪽 반지름, ㎜

[eqn: { D}_{i }] = 접시원추형경판에서 원추의 축에 수직으로 측정한 너클과의 접촉점   에서의 원추 부분의 안쪽 반지름 [D-2r(1-cos α)], ㎜

[eqn: r] = 너클안쪽 반지름, ㎜

[eqn: S] = 인장시의 최대허용응력, ㎫

[eqn: E] = 경판에 있는 이음의 최저효율; 구형경판에 대해서 이것은 경판과 동체이음을 포함하고 용접된 압력용기에 대해서는 표9에 규정된 효율을 사용하여야 한다.

[eqn: L] = 구 또는 크라운에서의 안쪽 반지름, ㎜

[eqn: alpha] = 경판의 중심선에 있는 원추 사이각의 ½

② 그림 29 에서 주어진 것 이외의 비율을 갖는 성형경판의 설계는 다음에 따른다.

1. 타원형경판(t/L ≥0.002의 타원형 경판)

가. K>1.0 으로 설계된 타원형경판 및 규정최소인장강도가 482㎫를 초과하는 재료로 만들어진 모든 접시형경판은 별표 1, 2에서 나타낸 재료에 대한 실내온도에서 138 ㎫와 동등한 S 값을 사용하여 설계되어야 하고, 그리고 별표 1, 2의 해당온도에서 최대허용응력값이 감소하는 것에 비례하여 줄여야 한다.

[eqn: t{}={} { PDK} over {2SE-0.2P }] 또는 [eqn: P{}={} { { 2SE}{t } } over { {KD +0.2}{t} }]                     [eqn: { (1)} atop { }]

[eqn: t{}={} { {PDo }K } over {2SE+2P(K-0.1) }] 또는 [eqn: P{}={} { {2SE }{t } } over {{KDo }- { 2}{t }(K-0.1) }]      [eqn: { (2)} atop { }]

여기에서

[eqn: K{}={} { 1} over {6 } LEFT [2+{ LEFT ( {D} over {2h} RIGHT ) }^{2 }} RIGHT ]]

나. 계수 K의 수치는 아래 표 10 에 주어져 있다.

[표 10] 계수 K의 값

(D/2h의 가장 근사치를 사용한다 : 보간법은 필요없음)

D/2h	3.0	2.9	2.8	2.7	2.6	2.5	2.4	2.3	2.2	2.1	2.0
k	1.83	1.73	1.64	1.55	1.46	1.37	1.29	1.21	1.14	1.07	1.00
D/2h	1.9	1.8	1.7	1.6	1.5	1.4	1.3	1.2	1.1	1.0	...
k	0.93	0.87	0.81	0.76	0.71	0.66	0.61	0.57	0.53	0.50	...

2. 접시구형경판(t/L ≥0.002의 접시형 경판)

가. K>1.0 으로 설계된 타원형경판 및 규정최소인장강도가 482 ㎫를 초과하는 재료로 만들어진 모든 접시형경판은 별표1, 2에서 나타낸 재료에 대한 실내온도에서 138 ㎫와 동등한 S 값을 사용하여 설계되어야 하고, 그리고 별표1, 2의 해당온도에서 최대허용응력 값이 감소하는 것에 비례하여 줄여야 한다.

[eqn: t{}={} { PLM} over {2SE -0.2P}]     또는   [eqn: P{}= { { 2SE}{t } } over {LM+ { 0.2}{t } }]                  [eqn: { (3)} atop { }]

[eqn: t{}={} {{PL o }M } over {2SE+P(M-0.2) }] 또는 [eqn: P{}={} { { 2SE}{t } } over { {ML o }-{t}(M-0.2) }]          [eqn: { (4)} atop { }]

여기에서,

[eqn: M{}={} { 1} over {4 }LEFT ( 3+ SQRT { { L} over {r } }RIGHT )}]

나. 계수 M의 수치는 아래 표 11에 주어져 있다.

[표 11] 계수 M 값

(L/r의 가장 근사치를 사용한다 : 보간법은 필요없음)

L/r	1.0	1.25	1.50	1.75	2.00	2.25	2.50	2.75	3.00	3.25	3.50	4.0	4.5	5.0	5.5	6.0	6.5
M	1.00	1.03	1.06	1.08	1.10	1.13	1.15	1.17	1.18	1.20	1.22	1.25	1.28	1.31	1.34	1.36	1.39
L/r	7.0	7.5	8.0	8.5	9.0	9.5	10.0	10.5	11.0	11.5	12.0	13.0	14.0	15.0	16.0	16⅔
M	1.41	1.44	1.46	1.48	1.50	1.52	1.54	1.56	1.58	1.60	1.62	1.65	1.69	1.72	1.75	1.77

3. 원추형경판

[eqn: t{}={} { PD} over { 2cosα(SE-0.6P) }] 또는  [eqn: P{}={} { { 2SE}{t }cos α } over { { D+1.2}{t }cosα }]          [eqn: { (5)} atop { }]

[eqn: t{}={} { { PD o} } over {2cosα(SE+0.4P) }] 또는  [eqn: P{}={} { { 2SE}{t }cosα } over { { Do }- { 0.8}{t }cosα }]         [eqn: { (6)} atop { }]

4. 제1호부터 제3호까지의 식에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.

t = 성형후 경판에 대한 최소요구두께, ㎜.

P = 내부설계압력, ㎫

D = 경판 스커트의 안지름 또는 타원형경판의 장축 내부길이 또는 길이방향     축에 수직하게 측정한 원추형경판의 안지름, ㎜.

[eqn: {Do}] = 경판 스커트의 바깥지름, 타원형경판의 장축 외부길이 또는 길이방향  축에 수직하게 측정한 원추형경판의 바깥지름, ㎜.

S = 최대허용사용응력, ㎫

E = 경판에 있는 분류 A 이음의 최저이음효율(반구형경판의 경우, 이것은    경판-동체 이음을 포함한다). 용접 압력용기의 경우는 표9에 규정한 효 율을 사용한다.

r = 너클 안쪽반지름, ㎜.

L = 접시형 및 반구형경판에 대한 구형 또는 크라운의 안쪽반지름, ㎜.

L = K1이 표 13으로부터 얻어진 경우의 타원형 경판에 대한 K1D, ㎜.

[eqn: {Lo}] = 구형 또는 크라운의 바깥반지름, ㎜

L/r = 표 11에서 사용된 크라운 안쪽반지름을 너클 안쪽반지름으로 나눈 비율

M = 경판 비율 L/r에 좌우되는 접시형경판에 대한 식에서의 계수

h = 타원형경판의 단축 길이의 ½ 또는 탄젠트라인(경판-굽힘선)으로부터 측  정된 타원형경판의 내부깊이, ㎜

K = 경판 비율 D/2h에 좌우되는 타원형경판에 대한 식에서의 계수

D/2h = 경판 내부깊이(높이)의 2배로 나누어지는 경판 스커트의 안지름과    동일하고, 또한 표10에서 사용되는 타원형경판 장축에 대한 단축의  비율

[eqn: alpha] = 경판의 중심선에서 원추 꼭지각의 ½

[그림 29] 일반적인 경판의 주요 치수

③ 타원형, 접시형, 반구형, 원추형 또는 접시원추형경판이 제58조에 따라서 구한 요구두께보다 작은 경우에는 평판으로 간주하여 브레이스 또는 스테이로 지지되는 평판에 대한 규정에 따라서 스테이로 지지하여야 한다.

④ 접시형경판으로서 스테이로 지지되지 않는 경우에 안쪽 크라운 반지름은 경판 스커트의 바깥쪽 지름보다 커서는 아니 된다. 접시형경판의 너클 안쪽 반지름은 경판 스커트의 바깥쪽 지름의 6％ 이상, 경판 두께의 3배 이상이어야 한다.

⑤ 동체보다 두껍고 내압을 받으며 맞대기 용접으로 부착하는 모든 성형경판들은 테이퍼에 의한 두께 변화부가 필요할 경우 그림 30의 요건을 만족시키기에 충분한 길이의 스커트를 가져야 한다. 경판의 두께가 동체의 두께 이하인 경우 내압을 받으며 맞대기 용접으로 부착하는 모든 성형경판은 일체형 스커트를 가질 필요가 없다. 스커트를 줄 경우, 스커트의 두께는 최소한 같은 지름의 이음매 없는 동체에 대한 요구두께와 같아야 한다.

타원형 경판의 경우 - 최소 2th

[단, 13mm (1/2 in) 이상]

기타 경판의 경우 - 최소 2th + 13 mm

접선

최소 1.3 ts

최소 3th + 13mm (1/2 in)

[단, 25 mm (1 in) 이상]

최소 2ts

최소 1.3ts

최소 3th + 13mm (1/2 in)

[단, 25 mm (1 in) 이상]

(a) 한쪽면 필릿 겹치기 용접

타원형 경판의 경우 - 최소 2th

[단, 13mm (1/2 in) 이상]

기타 경판의 경우

- 최소 2th + 13mm (1/2 in)

접선

최소 ts

최소 ts

최소 4ts 또는

4th 중에서 작은 쪽

타원형 경판의 경우 - 최소 2th

[단, 13 mm (1/2 in) 이상]

기타 경판의 경우

- 최소 2th + 13mm

(1/2 in)

최소 ts

접선

플러그 용접

d 이상

최소 3d

최소 3th + 13mm (1/2 in)

[단, 25mm (1 in) 이상]

(b) 양면 필릿 겹치기 용접              (c) 플러그 용접이 있는 한쪽면 필릿                              겹치기 용접

(d) 맞대기 용접

최대 25mm

접선

최소 3th [단, 38mm (1½ in.)를 초과할 필요는 없다]

최소 ts

경사는 임의

최소 1.3ts

최소 2ts

(e) 한쪽면 필렛 겹치기 용접

(f) 중간경판

접점

맞대기 용접

15°-20°

밀봉 또는 필렛용접

최대 25mm (1 in)

최소 2th

최소 13 mm (1/2 in)

(

th가 ts이하이거나 또는 th가 ts보다 크지만 테이퍼 변화부가 옵셋 3배 이상의 기울기가 요구되지 않는 경우

th가 ts보다 크고 테이퍼 변화부가 옵셋 3배 이상의 기울기가 요구되는 경우

(g-1)	(g-2)	(h)	(j)

t 또는 t1=최대 16 mm (⅝ in.)

원하는 크기  최소 1.5t(1)

오프셋의 깊이=t1(1)(용기의 내면)

완만한 곡선

최대 2.5t

최소 t

사면은 임의

(k) 한쪽판 가장자리 치우침을 가진 맞대기 용접

주 ⑴  [eqn: t] 또는 [eqn: { t}_{1 }] = 최대 16㎜ 다만, 반구형경판을 동체에 연결하는 이음에 대해서는 다음을 적용하여야 한다.

a) [eqn: t] 또는 [eqn: { t}_{1 }] = 최대 10㎜

b) [eqn: t] 또는 [eqn: { t}_{1 }] 의 최대 두께 차이 = 2.4㎜

비고1. 그림 (f)에서, 맞대기 용접 및 필릿용접이 사용될 경우에는 존재할 수 있는 차압의 1.5배에 해당하는 전단응력을 견딜 수 있도록 설계되어야 한다.

2. 그림 (f)에서 [eqn: {t }_{s1 }] 과[eqn: {t }_{s2 }] 는 다를 수 있다.

3. 그림 (g-1), (g-2), (h) 및 (j)는 허용되지 않는 형태이다.

l)	(m)

비고 1. 요구되는 테이퍼의 길이, [eqn: ELL]은 용접의 폭을 포함할 수 있다.

2. 어떠한 경우에도 테이퍼된 길이 [eqn: ELL]은 3y 이상이어야 한다.

3. 동체 판 중심선은 경판 중심선의 내, 외부 어느 쪽으로 하여도 좋다.

(n)	(o)

비고1. [eqn: { t}_{h }] 가 [eqn: { t}_{s }] 보다 클 때에는 어떠한 경우에도 길이 [eqn: ELL]은 3y 이상이어야 한다. 스커트의 최소길이는 [eqn: 3 { t}_{h }] 이다. 그러나 요구되는 테이퍼의 길이를 제공하기에 필요한 경우를 제외하고는 38㎜를 초과할 필요가 없다.

2. [eqn: { t}_{h }] 가 1.25[eqn: { t}_{s }] 이하인 경우에도 스커트의 길이는 요구되는 어떠한 테이퍼에 대해서도 충분하여야 한다.

3. 요구되는 테이퍼의 길이, [eqn: ELL]은 용접부의 폭을 포함할 수 있다. 동체 판 중심선은 경판 중심선의 내, 외부 어느 쪽으로 하여도 좋다.

[그림 30] 동체에 부착되는 경판 (제한사항은 표9. 참조)

⑥ 접시형, 타원형 또는 반구형의 경판이 평평한 곳이나 표면을 갖게 성형되는 경우에 평평한 곳의 지름은 제60조의 식(1)에서 [eqn: C] = 0.25를 사용하여 구한 평경판에 대해서 허용되는 값을 초과해서는 아니 된다.

⑦ 내압을 받는 성형경판 구멍들은 제62조부터 제72조까지의 요건을 만족하여야 한다.

제 59 조 (볼록면이 압력을 받는 성형경판) ① 볼록면이 압력을 받는 타원형, 접시형, 반구형, 접시원추형 그리고 원추형경판과 원추형부분에 있어서 성형 후 가장 얇은 부분의 요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다. 다만, 볼트체결형 플랜지를 가진 경판은 제61조 요건에 따른다.

1. 타원형경판과 접시형경판의 경우, 요구두께는 아래 가 와 나 중에서 큰 값이어야 한다. 타원형경판 또는 접시형경판의 볼록한 면에 대한 최대허용사용압력을 결정할 경우 가목 및 나목의 절차를 역순으로 구한 압력 중에서 작은 값을 사용하여야 한다.

가. 볼록면에 대한 설계압력의 1.67배한 값을 설계압력으로 사용하여 오목면에 압력을 받는 경우에 대한 제58조의 절차로 계산한 두께. 이때에는 모든 경우에 있어서 이음효율, E = 1.0으로 가정한다.

나. 제3항 및 제4항에 주어진 절차로 계산한 두께

2. 반구형경판의 요구두께는 제54조제1항제2호에 주어진 절차에 따라 결정하여야 한다.

3. 원추형경판과 접시원추형경판 그리고 원추부분의 요구두께는 제5항에 주어진 규정에 따라서 결정하여야 한다.

② 볼록면이 압력을 받는 반구형경판의 요구두께는 제54조제1항제2호에 주어진 구형동체의 두께를 결정하는 방법에 따라서 결정하여야 한다.

③ 이음부가 없거나 맞대기 이음으로 제작되는 타원형경판으로 외면에 압력을 받는 경우의 요구두께는 다음 절차에 따라 구한 값이상 이어야 한다.

순서 1. [eqn: t] 를 가정하고 다음 식을 사용하여 계수 A를 계산한다.

[eqn: A~=~ { 0.125} over {( { Ro }/~t~ )}]

순서 2. 순서 1에서 계산된 A를 사용하여, 제54조제1항제2호에 주어진 구형 동체에 대한 순서 2에서 순서 6까지의 절차와 동일한 절차를 따른다.

④ 이음부가 없거나 또는 맞대기 이음으로 제작되는 접시형경판으로 외면에 압력을 받을 경우의 요구두께는 제3항에 주어진 타원형경판의 설계절차에 적당한[eqn: { R o}]을 사용하여 구한 값 이상이어야 한다.

⑤ 원추-원통 접합부가 지지선이 아닌 경우에는 외면에 압력을 받는 원추형 경판 또는 원추부분의 요구두께는 이음부가 없거나 맞대기이음부로 제작되어도 인접한 원통형 동체의 최소요구두께 이상이어야 하며, 원추-원통 접합부가 지지선인 경우의 요구두께는 다음의 절차에 따라서 결정하여야 한다.

1. [eqn: alpha ~ <= ~60]°인 경우

가. [eqn: { D}_{L }/ { t}_{e }~ >= ~10]인 원추

순서 1.[eqn: { t}_{e }] 를 가정하고 [eqn: L _{e} /D _{L}]과 [eqn: D _{L} /t _{e}] 의 비율을 계산한다.

순서 2. 순서1에서 계산된 [eqn: L _{e} /D _{L}]과 같은 [eqn: L/ {Do }] 을 부도1에 넣는다. [eqn: L _{e} /D _{L}] 이 50보다 큰 경우에는 [eqn: L _{e} /D _{L}] = 50을 사용한다.

순서 3. 순서 1에서 계산된 [eqn: { D}_{L}/ {t}_{e}]와 같은 [eqn: Do/t] 에 대응하는 선까지 수평선을 연장한다. 그러나 외삽법은 허용되지 않는다. 이 교점에서 아래 방향으로 수직선을 내려서 계수 [eqn: A]를 결정한다. [eqn: { D}_{L}/ {t}_{e}]의 중간값에 대해서는 보간법으로 계산할 수 있다.

순서 4. 순서 3에서 계산된 [eqn: A]를 부도의 해당 재료곡선에 넣는다. 설계온도에 대한 재료-온도 선까지 수직선을 긋고 그 교점을 구한다. 중간 온도에 대해서는 선들 사이에서 보간법을 사용할 수 있다. [eqn: A]가 재료-온도 선의 우측 끝을 벗어나는 경우에는 재료-온도 선의 상단에서부터 수평으로 연장한 선과의 교점을 가정한다. 재료-온도 선의 좌측을 벗어나는 [eqn: A]에 대해서는 순서 7을 참조한다.

순서 5. 순서 4에서 구한 교점에서 우측으로 수평 이동하여 계수 [eqn: B]를 읽는다.

순서 6. 순서 5에서 구한 [eqn: B]를 다음 식에 대입하여 최대 허용외압 [eqn: {P a }]를 계산한다.[eqn: { Pa }~=~ { 4~B} over {3( { D}_{L }/{t }_{e }) }]

순서 7. [eqn: A]가 해당 재료-온도 선의 좌측을 벗어나는 경우의 [eqn: {P a }]는 다음 식을 사용하여 계산 할 수 있다.

[eqn: { Pa }~=~ {2~AE } over {3({D }_{L }/{t }_{e })}]

순서 8. 순서 6 또는 7에서 구한 [eqn: {P }_{a}]와 [eqn: P]를 비교한다. 만약 [eqn: {P a }]가 [eqn: P]보다 작다면, 더 큰 [eqn: t]를 선택하여 [eqn: {P a }]가 [eqn: P] 이상의 값이 구해질 때까지 계산 절차를 반복한다.

순서 9. 원추-원통의 접합부에는 충분한 관성모멘트를 고려하여 보강하여야 한다. 너클이 있는 접합부는 보강 계산이 필요 없으며, 관성모멘트는 너클의 존재를 감안하여 계산하거나, 존재하지 않지만 그 원추가 인접 원통과 교차한다고 가정하여서 계산을 한다.

나. [eqn: { D}_{L }/ { t}_{e }] 〈 10 인 원추

순서 1. 위의 가. 에서와 같은 절차를 사용하여 [eqn: B]를 구한다. [eqn: { D}_{L }/ { t}_{e }] 가 4보다 작은 경우의 계수 [eqn: A] 는 다음 식을 사용하여 계산할 수 있다.[eqn: A~=~ { 1.1} over { {( { D}_{L }/ { t}_{e } ) }^{ 2} }]

[eqn: A]가 0.10보다 큰 경우에는 0.10을 사용한다.

순서 2. 순서 1에서 구한 [eqn: B] 를 사용하여 다음 식으로 [eqn: { Pa}_{1 }] 을 계산한다.

[eqn: { Pa}_{1 }~=~ LEFT ( {2.167 } over { { D}_{ L} /{t }_{e } }~-~0.0833~ RIGHT )~B]

순서 3. 다음 식을 사용하여 [eqn: { Pa}_{2 }]를 계산한다.

[eqn: { Pa}_{2 }~=~ {2~S } over {{D}_{L}/ {t}_{e}} LEFT ( 1~-~ {1 } over { {D }_{L }/ {t }_{e } } RIGHT )]

여기에서, [eqn: S]는 부도에 참조된 곡선으로부터 구한 설계금속온도에서의 최대 허용응력의 2배 또는 설계온도에서 재료의 항복강도의 0.9배 중에서 작은 값, ㎪. 항복강도의 값들은 해당 곡선으로부터 다음과 같이 구한다.

1) 주어진 온도 곡선에 대해서 곡선의 오른쪽 방향의 끝점과 일치하는 [eqn: B]를 결정한다.

2) 항복강도는 위의 1) 에서 구한 [eqn: B]의 2배이다.

순서 4. 순서 2에서 계산한[eqn: { Pa}_{1 }]과 순서 3에서 구한[eqn: { Pa}_{2 }]중에서 작은 값을 최대허용외압[eqn: { P a}]로 사용하여야 한다.[eqn: { Pa}]와[eqn: P]를 비교하여,[eqn: { Pa }]가[eqn: P]보다 작으면 더 큰 값의 [eqn: t]를 선택하여,[eqn: { Pa }]가 [eqn: P]이상으로 될 때까지 계산 절차를 반복한다.

순서 5. 원추-원통의 접합부에는 충분한 관성모멘트를 고려하여 보강하여야 한다. 너클이 있는 접합부는 그 보강을 계산이 필요 없으며, 관성모멘트는 너클의 존재를 감안하여 계산하거나, 존재하지 않지만 그 원추가 인접 원통과 교차한다고 가정하여 계산 한다.

2. 원추의 [eqn: alpha]가 60° 보다 클 경우, 원추 두께는 그 지름이 원추의 최대 지름과 같은 외압을 받는 평경판의 요구두께와 같아야 한다.

3. 편심원추의 두께는 가장 작은 [eqn: alpha]를 사용하여 구한 두께와 가장 큰 [eqn: alpha]를 사용하여 구한 두께 중에서 큰 값을 선택하여야 한다.

⑥ 이음부가 없거나 맞대기 이음으로 제작된 접시원추형경판의 외면에 압력을 받는 경우의 요구두께는 제5항으로부터 결정되는 두께 이상이어야 한다. 그러나 이 경우 제5항에서 요구두께 계산에 사용될[eqn: { L}_{e }] 는 다음 식으로 결정하여야 한다.

1. 그림 31 (c)의 경우

[eqn: {L}_{e} = {r}_{1}sinalpha + { {L}_{c} } over {2} ( { {D}_{L}+ {D}_{s} } over { {D}_{Ls } } )]

2. 그림 31 (d)의 경우

[eqn: {L}_{e} = {r}_{2} { {D}_{ss} } over { {D}_{L} } sinalpha + { {L}_{c} } over {2} ( { {D}_{L}+ {D}_{s} } over { {D}_{L } } )]

3. 그림 31 (e)의 경우

[eqn: {L}_{e} = ( {r}_{1}+ {r}_{2} { {D}_{ss} } over { {D}_{Ls} }) sinalpha + { {L}_{c} } over {2} { ({D}_{L}+ {D}_{s}) } over { {D}_{Ls } }]

4.  그림 31 (a) 및 (b)의 경우

[eqn: L _{e} =(L _{c} /2)(1+D _{s} /D _{L} )]

(a)                        (b)

(c)                    (d)                    (e)

[그림 31] 외압을 받는 원추부분의 길이 [eqn: L _{c}]에 대한 정의

⑦ 제1항부터 제6항까지의 식에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다. [eqn: A],[eqn: B], [eqn: E] 와 [eqn: P] 는 제54조와 같다. 대표적인 경판의 주요 치수는 그림 29와 같다.

[eqn: { Do }] =  경판 스커트의 바깥지름, ㎜

[eqn: {Do }/ {2ho }] =  타원형경판의 단축에 대한 장축의 비. 경판 스커트의 바깥쪽 지름을 경판 높이의 2배로 나눈 것과 같다(표12 참조).

[eqn: { t}_{e }] =  원추 부분의 유효 두께[eqn: (=t~cos~ alpha )], ㎜

[eqn: {L }_{c }] =  접시원추형경판 또는 부분에서 너클을 제외한 원추 부분의 축방향 길이(그림 31 참조), ㎜

[eqn: {L }_{e }] =  원추 또는 원추부분의 축 방향 길이

[eqn: L]=  원추나 원추부분의 축방향 길이 (그림31 참조)<삭제>

[eqn: D _{ss}] = 해당 원추부분 소단부의 바깥지름, ㎜

[eqn: {D }_{L }] =  해당 원추부분의  대단부 바깥지름, ㎜

[eqn: { ho}] =  타원형경판의 바깥쪽 단축 길이의 반 또는 탄젠트라인에서 측정한 타원형경판의 바깥쪽 높이, ㎜

[eqn: { Ko }] =  타원형경판에 대한 형태의 비율 [eqn: {Do }/ {2ho }]에 의존하는 계수[표 12 참조 ]

[eqn: {Ro }] =  반구형경판의 경우에는 바깥 반지름, 타원형경판의 경우에는[eqn: {Ko } { Do} }]로서 구해지는 구의 바깥쪽 동등 반지름 또는 접시형경판의 경우에는 경판의 크라운 부분의 바깥 반지름, ㎜

[eqn: t] =  성형 후 경판의 최소요구두께, ㎜

[eqn: alpha] =  원추형경판과 원추 부분에서의 반꼭지각

[표 12] 볼록면에 압력을 받은 타원형경판에 대한 구의 반지름 계수 [eqn: { K o}]의 값

(중간값에 대해서는 보간법을 사용한다)

[eqn: {Do}]／2[eqn: {ho}]	...	3.0	2.8	2.6	2.4	2.2	2.0	1.8	1.6	1.4	1.2	1.0
[eqn: {K o}]	...	1.36	1.27	1.18	1.08	0.99	0.90	0.81	0.73	0.65	0.57	0.50

⑧ 외압을 받는 성형경판 구조 또는 원추형경판의 세로 이음에 겹치기 이음을 사용할 경우에 경판의 두께는 위에서 서술한 규정에 의해서 결정하여야 한다. 다만, 요구두께를 구하기 위해서 [eqn: P] 대신에 [eqn: 2P] 를 사용하여야 한다.

⑨ 외면에 압력을 받는 경판에 설치한 구멍들은 제62조부터 제72조까지의 요건을 만족하여야 한다.

제 60 조 (스테이로 지지되지 않은 평경판 및 덮개판) ① 스테이로 지지되지 않는 그림32와 같은 평경판, 덮개판 및 블라인드 플랜지의 최소두께는 다음의 요건에 따라야 한다. 이 요건은 원형 및 비원형 경판과 덮개에도 적용된다.

C=0.17 또는    C=0.17    C=0.33m       C=0.30               C=0.10                              Cmin=0.20                   C=0.20 또는 0.13

(a)              (b-1)          (b-2)                   (c)

(2)

C=0.13

(d)            (e)(5)              (f)(5)             (g)(5)

C=0.33         C=0.33m             C=0.3           C=0.3

Cmin=0.20

(h)          (i)            (j)(6)           (k)(6)

C=0.30                     C=0.30                      C=0.30

(m)                     (n)                           (o)

C=0.25         C=0.75          C=0.33           C=0.33

(p)                 (q)           (r)            (s)

[그림 32] 스테이로 지지되지 않는 평판 및 덮개의 허용되는 부착 방법

주 (1)[eqn: { t}_{s }] ≤ 38㎜인 경우에는[eqn: { r}_{min }~= ~10]㎜,[eqn: { t}_{r }] 〉38㎜인 경우에는[eqn: {r }_{ min }=] [eqn: 0.25 { t}_{s }] 다만, 19㎜보다 클 필요는 없다.

(2)[eqn: { t}_{w }]는 최소 [eqn: {2t}_{r }] 또는 1.2[eqn: { t}_{s }] 이상이어야 한다. 다만, [eqn: t] 보다 클 필요는 없다.

(3)[eqn: { t}_{s }]는 1.25[eqn: { t}_{r }] 이상이어야 한다.

(4) 바깥쪽 용접이음에 대한 상세 사항은 그림 33 (a) ～ (g)를 참조할 것.

(5) 원형 덮개의 경우에 [eqn: C] = 0.33m, [eqn: { C}_{min }] = 0.2

(6) 식 (2) 또는 (5)를 사용할 것.

1. 스테이로 지지되지 않는 평경판, 덮개와 블라인드 플랜지의 두께는 다음 3가지 요건 중의 하나에 따라야 한다.

가. 원형의 블라인드 플랜지가 그림 32의 (j) 및 (k)에 있는 형식일 경우에는 해당되는 플랜지 규격에 규정된 지름과 압력-온도 등급을 만족하여야 한다.

나. 스테이로 지지되지 않는 원형평경판, 덮개와 블라인드 플랜지의 최소 요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

[eqn: t~=~d ~SQRT {~ { CP} over {S E}~ }]                                 (1)

다만, 경판, 덮개 또는 블라인드 플랜지가 가장자리 모멘트[그림32 (j) 및 (k)]를 발생시키는 볼트에 의해서 부착되는 경우는 제외하며, 이런 경우의 두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

[eqn: t~=~d~ SQRT { {CP } over { S E }~+~ {1.9~ { W h}_{G } } over { {S E d }^{3 } } }]                   (2)

식 (2)를 사용할 경우에 두께 [eqn: t]는 사용조건 및 개스킷 시트(자리)에 대해서 계산하여 두 값 중에서 큰 값을 사용하여야 한다. 여기에서, 사용조건의 경우에는 [eqn: P]는 설계압력이고, [eqn: S]는 설계온도에서의 허용인장응력이다. 개스킷 시트의 경우, [eqn: P]는 0이고, [eqn: S]는 대기 온도에서의 허용인장응력이며, [eqn: W] 는 운전조건에서 요구되는 최소 볼트하중을 사용하여야 한다.

3) 스테이로 지지되지 않는 평경판, 덮개 또는 블라인드 플랜지의 형상은 정사각형, 직사각형, 타원형, 비원형(obround), 세그먼트형(segmental) 또는 기타 비원형 일 수 있다. 이 경우의 요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다

[eqn: t~=~d~ SQRT { {ZCP } over {S E } }]                                 (3)

여기에서,

[eqn: Z~=~3.4~-~ {2.4~d } over {D}]                             (4)

이며, [eqn: Z]의 값은 2.5보다 클 필요가 없다는 제한조건을 갖는다.

식 (3)은 가장자리 모멘트를 발생시키는 볼트에 의해서 부착된 비원형경판, 덮개 또는 블라인드 플랜지에는 적용하지 않는다. 이러한 형식의 비원형 경판에 대한 요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다

[eqn: t~=~d~ SQRT { { ZCP} over {S E }~+~ { 6 {W h }_{G } } over { {S E Ld }^{ 2} } }]                             (5)

식 (5)를 사용할 경우에 두께 [eqn: t]는 위의 식 (2)에서 규정한 것과 같은 방식으로 계산하여야 한다.

2. 그림 32에 나타낸 각 구조 형식에 대한 위의 식 (1), (2), (3), 및 (5)에서 사용되는[eqn: C]의 최소값은 다음과 같다.

가. 그림 (a)

(1) [eqn: C] = 0.17 : 압력용기와 일체로 단조 되거나, 압력용기에 맞대기 이음으로 용접되는 플랜지붙이 원형 및 비원형경판으로서, 모서리의 안쪽 반지름이 경판의 요구두께의 3배 이상이며, 플랜지의 길이에 대해서는 특별한 요건이 없고, 원주방향 이음에 대해서는 용접에 관한 이 기준의 모든 요건을 만족하는 경우

(2) [eqn: C] = 0.10 : 위의 (1)과 같이 설계된 경판으로서, 플랜지 길이가 다음 식으로 계산되는 값보다 큰 원형경판

[eqn: Y~= LEFT ( 1.1~-~0.8 { {{ { t} }_{s }}^{2} } over { {{ { t}}_{ h}}^{2} } RIGHT ) SQRT { { dt}_{h } }]               (6)

(3) [eqn: C] = 0.10 : 플랜지 길이 [eqn: Y] 가 식 (6)에 주어진 요건보다 작지만, 최소한 압력용기의 길이[eqn: 2 SQRT { { dt}_{s } }]에 걸쳐서 동체의 두께가 다음 식으로 계산되는 값 이상인 원형경판

[eqn: { t}_{s } ~=~1.12~ { t}_{h } SQRT { 1.1~-~ { Y} over { SQRT { { dt}_{h } } } }]                    (7)

[eqn: C] = 0.10 이 사용될 경우 테이퍼길이는 최소한 1 : 3이 되어야 한다.

나. 그림 (b-1)

[eqn: C] = 0.17 : 압력용기와 일체로 단조되거나 압력용기에 맞대기 이음으로 용접되는 단조된 원형 및 비원형경판으로서, 플랜지 두께가 동체 두께의 2배 이상이며, 모서리 부분의 안쪽 반지름이 최소한 플랜지 두께의 3배 이상이고, 원주방향 이음에 대해서는 용접에 관한 이 기준의 모든 요건을 만족하는 경우

다. 그림 (b-2)

[eqn: C] = 0.33[eqn: m]으로 0.20 이상인 값 : 압력용기와 일체로 단조되거나 압력용기에 맞대기 이음으로 용접되는 단조된 원형 및 비원형경판으로서, 플랜지 두께가 동체 두께 이상이며, 원주방향 이음에 대해서는, 용접에 관한 이 기준의 모든 요건을 만족하고, 모서리에서의 안쪽 반지름이 다음 식으로 주어지는 값 이상인 경우.

[eqn: { t}_{s }] ≤ 38㎜인 경우 [eqn: { r}_{min }] = 10.0㎜

[eqn: { t}_{s }] ＞ 38㎜인 경우 [eqn: { r}_{min }] = 0.25[eqn: { t}_{s }]

그러나 후자의 경우에 최소 반지름이 19㎜보다 클 필요는 없다.

라. 그림 (c)

(1) [eqn: C] = 0.13 : 동체에 겹치기 이음으로 용접되는 원형경판으로서, 모서리 부분의 반지름이 3[eqn: t] 이상이며, 플랜지의 길이 Y가 식(6)에 의해서 요구되는 값 이상이고 이 기준을 만족하는 경우

(2) [eqn: C] = 0.20 : 위의 (1)과 같은 겹치기 이음으로 용접되는 원형 및 비원형경판으로서, 길이 Y에 관한 특별한 요건이 없는 경우

(3) [eqn: C] = 0.30 : 압력용기 끝 부분의 외부에 나사이음 되는 원형의 플랜지붙이 평판으로서, 모서리 부분에서의 안쪽 반지름이 3[eqn: t] 이상인 경우, 이 경우에 압력으로 인한 단부에서의 힘(end force) 때문에 발생하는 전단, 인장 및 압축에 의한 파손을 방지하기 위한 나사이음의 설계에 있어서는 최소한 4의 안전계수를 주어야 하며, 나사 부분의 강도는 최소한 같은 지름의 표준형 관용나사의 강도와 같아야 한다. 필요하다면, 누출방지용접을 할 수 있다.

마. 그림 (d)

[eqn: C] = 0.13 : 일체형 원형 평경판의 경우로서, [eqn: d]가 600㎜를 넘지 않고, [eqn: d] 에 대한 경판 두께의 비가 0.05 이상이고 0.25 이하이며, 경판 두께 [eqn: { t}_{h }]가 동체 두께[eqn: { t}_{s }] 이상이며, 모서리 부분의 안쪽 반지름이 0.25[eqn: t] 이상이며, 그 구조가 헤더의 끝을 폐쇄하는 것과 같은 방법으로 동체의 끝부분을 옵셋팅 및 스피닝하는 특수한 성형기법을 사용하여 제조하는 경우

바. 그림 (e), (f) 및 (g)

(1) [eqn: C] = 0.33[eqn: m]으로 0.2 이상인 값 : 압력용기의 안쪽에 용접된 원형 평판으로서, 기타의 용접에 대해서는 용접압력용기의 각 형식에 대한 요건을 만족하는 경우. [eqn: t] 를 계산할 때 1보다 작은 [eqn: m]을 사용할 경우에는 경판의 안쪽 면에서부터 안쪽으로 최소한 [eqn: 2 SQRT { { dt}_{ s} ~}]와 같은 거리에 걸쳐서 동체의 두께[eqn: { t}_{s }]를 유지하여야 한다. 그림32의 (e) 및 (f)에 있는 필릿용접의 목 두께는 최소한 0.7[eqn: { t}_{s }]가 되어야 한다. 그림32 (g)에 있는 용접의 크기[eqn: { t}_{w }]는 이음매 없는 동체의 요구두께의 2배 이상이고, 또한 동체의 공칭두께의 1.25배보다 커야 하지만, 경판의 두께보다 클 필요는 없다. 용접금속은 그림32에서 보는 것과 같이 경판의 안쪽 면에서 용접그루브의 용접부 루트에 용착하는 것이어야 한다.

(2) [eqn: C] = 0.33 : 압력용기의 안쪽에 용접된 비원형 평판으로서, 기타의 용접에 대해서는 용접압력용기의 각 형식에 대한 요건을 만족하는 경우. 그림32 (e)및 (f)에 있는 필릿용접의 목 두께는 최소한 0.7[eqn: { t}_{s }]이어야 한다. 그림32 (g)에 있는 용접의 크기[eqn: { t}_{w }]는 이음부 없는 동체의 요구두께의 2배 이상이고, 또한 동체의 공칭두께의 1.25배 이상이어야 하지만, 경판 두께보다 클 필요는 없다. 용접금속은 그림32에서 보는 것과 같이 경판의 안쪽 면에서 용접그루브의 용접부 루트에 용착하여야 한다.

사. 그림 (h)

[eqn: C] = 0.33 : 동체의 끝 부분에 용접되는 원형평판으로서, [eqn: { t}_{s }]가 최소한 1.25[eqn: { t}_{r }]이고, 용접에 대한 상세한 사항들이 그림33 (a)～(g)까지의 요건에 따르는 경우

아. 그림 (i)

[eqn: C] = 0.33[eqn: m]으로 0.2 이상인 값 : 원형평판으로서, 안쪽 필릿용접의 최소 목두께가 0.7[eqn: { t}_{r }]이고, 바깥쪽 용접에 대한 상세 사항은 그림33 (a)에서 (g)의 요건을 따르는 경우, 안쪽 용접은 치수 [eqn: a]와 [eqn: b]의 합계에 의해서[eqn: { t}_{s }]와 같은 양만큼 기여하는 것으로 생각할 수 있다

자. 그림 (j) 및 (k)

[eqn: C] = 0.3 : 압력용기에 볼트 이음되는 원형 및 비원형경판과 덮개로서, 볼트이음에 의해서 덮개에 여분의 모멘트가 작용하기 때문에 식(2) 또는 (5)를 사용하여야 한다는 점을 유의하여야 한다.

그림 (k)에서 보는 바와 같이, 가장자리에 개스킷을 설치하기 위하여 덮개판에 그루브를 판다면, 그루브 아래 또는 그루브와 덮개판 바깥쪽 테두리 사이의 덮개판의 외부 끝 사이에서의 순수 덮개판 두께는 다음 식에서 주어지는 값 이상이어야 한다.

(1) 원형경판 및 덮개의 경우

[eqn: d~SQRT { {1.9 { W~h}_{G } } over { {Sd }^{3} } }]

(2) 비원형경판 및 덮개의 경우

[eqn: d~SQRT { {6 { W~h}_{G } } over { {SLd }^{2} } }]

차. 그림 (m), (n) 및 (o)

[eqn: C] = 0.30 : 압력용기의 끝 부분에 삽입되고, 확실한 기계적 잠금 기구에 의하여 유지되는 원형평판으로서, 모든 가능한 파손형식들(압력과 열팽창의 차이에 의해서 발생하는 전단, 인장, 압축 또는 플래어링(flaring)을 포함하는 반지름 방향의 변형)은 최소한 4의 안전계수를 주어야 한다.

파. 그림 (p)

[eqn: C] = 0.25 : 동체, 플랜지 또는 측면판에 전면 개스킷으로 볼트이음하는 원형 및 비원형 덮개의  경우

하. 그림 (q)

[eqn: C] = 0.75 : 안지름 [eqn: d] 가 300㎜ 이하인 압력용기의 끝 부분에 나사이음 되는 원형평판 또는 안지름 [eqn: d] 가 300㎜ 이하인 압력용기의 끝 부분에 나사이음 되는 일체형 플랜지를 갖는 경판, 압력과 열팽창의 차이에 의해서 발생하는 전다만, 인장, 압축 또는 플래어링(flaring)을 포함하는 반지름 방향의 변형에 의한 파손을 방지하기 위한 나사이음의 설계에 있어서는 최소한 4의 안전계수를 주어야 한다.

거. 그림 (r)

[eqn: C] = 0.33 : 지름 [eqn: d] 가 450㎜ 이하인 압력용기에 삽입되는 원형평판으로서 용접압력용기의 각 형식에 대한 요건을 만족하는 경우 압력용기의 끝 부분은 최소한 30˚이상 45˚이하로 구부려야 한다. 이 공정에서 재료에 손상이 가지 않는다면 구부리는 것은 냉간가공 하여도 좋다. 용접의 목 두께는 평경판과 동체 두께 중에서 더 큰 것 이상이어야 한다.

너. 그림 (s)

[eqn: C] = 0.33 : 지름 [eqn: d] 가 450㎜ 이하인 가장자리 면을 개선가공한 압력용기에 삽입되는 원형평판으로서 압력용기의 끝 부분은 최소한 30˚이상 45˚이하로 고정하기 위하여 두께를 감소시키는 가공을 한 후에도 최소한 동체 두께의 80％를 유지하는 경우 개선가공은 경판 두께의 75％ 이상이어야 한다. 구부리는 것은 원통의 전체원주를 사용 재료에 대하여 단조하기에 적절한 온도로 균일하게 가열한 후에 실시하여야 한다. 이 구조의 경우 비[eqn: { t}_{s }/d] 는 비 [eqn: P/S] 이상이어야 하고, 0.05보다 작아서는 아니 되며, 최대 허용압력 [eqn: P~=~S/~5d] 를 넘지 않아야 한다. 이 구조는 압연판으로부터 가공하는 경우에는 허용되지 않는다.

(a)	(b)	(c)	(d)

(e-1)	(e-2)	(f)	(g)

대표적인 스테이로 지지되지 않는 평경판 및 볼트조임 플랜지가 없이 지지되거나 지지되지 않는 관판 또는 직사각형 압력용기의 측면판

(h)	(i)	(j)	(k)            (l)

대표적인 볼트이음 플랜지를 가진 지지되는 또는 지지되지 않는 관판

[그림 33] 모서리 이음의 평판과 압력부품의 부착

주 (1) 받침쇠를 사용할 수 있다.

(2) 이 용접금속은 이음을 완성하기 전에 용착되어도 좋다

② 제1항의 식에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.

[eqn: C] = 경판의 부착 방법, 동체의 치수 및 제1항제2호에 열거된 다른 항목들에 의존하는 계수로서 무차원 상수이다. 용접된 덮개에 대한 계수들은 0.667의 계수를 포함한다.

[eqn: D] = 비원형경판 또는 덮개의 짧은 스팬에 대하여 직각으로 측정한 긴 스팬(span), ㎜

[eqn: d] = 지름이나 짧은 스팬으로 그림32에서와 같이 측정한 길이, ㎜

[eqn: E]  = 그림 23에서 정의한 분류 A의 용접에 대해서 표9로부터 구하는 이음효율

[eqn: { h}_{G }] = 개스킷 모멘트의 팔 길이로 볼트들의 중심선으로부터 개스킷 반력의 기준선까지의 반지름방향 거리, ㎜

[eqn: L] = 볼트이음 비원형경판에서 볼트 구멍의 중심을 따라 측정한 경판의 둘레 길이, ㎜

[eqn: m] = 두께의 비[[eqn: { t}_{r }/ { t}_{s }] ], 무차원 상수

[eqn: P] = 설계 내압, ㎫

[eqn: r] = 플랜지 이음 또는 단조에 의한 성형경판의 모서리 부분의 안쪽 반지름, ㎜

[eqn: S] = 최대허용응력값, ㎫

[eqn: t] = 평경판 또는 덮개의 최소요구두께, ㎜

[eqn: { t}_{f }] = 단조된 경판의 대단부 플랜지의 공칭 두께로서, 그림 32 (b)에 표시된 두께, ㎜

[eqn: { t}_{h }] = 평경판 또는 덮개의 공칭 두께, ㎜

[eqn: { t}_{r }] = 압력을 받는 이음매 없는 동체의 요구두께, ㎜

[eqn: { t}_{s }] = 동체의 공칭두께, ㎜

[eqn: { t}_{ w }] = 그림32 (g)에 예시된 바와 같이 경판의 끝을 압력용기의 내부에 접합시키는 용접 용입부의 두께, ㎜

[eqn: { t}_{ 1}] = 폐쇠용접의 목 치수로 그림32 (r)에 표시된 것과 같은 길이, ㎜

[eqn: W]  = 총 볼트하중, N

[eqn: Y] = 너클의 탄젠트라인으로부터 측정한 플랜지 경판에서의 플랜지 길이로, 그림32 (a)와 (c)에 표시된 것과 같은 길이, ㎜

[eqn: Z] = 긴 스팬에 대한 짧은 스팬의 비율에 따라 결정되는 비원형경판과 덮개의 계수로 ①항 1에서 구해지는 무차원 상수

제 61 조 (볼트체결 접시형 경판) ① 내압 및 외압을 받는 그림 34와 같은 볼트체결 플랜지붙이 구형 접시형경판은 다음의 식에 따라서 설계하여야 한다.

1. 그림 34 (a) 형식의 경판

가. 경판의 두께 [eqn: t]는 내면에 압력을 받는 경우 제58조의 적당한 식으로 계산하여야 하고, 외면에 압력을 받는 경우 제59조제1항제1호의 방법에 따라 계산하여야 한다. 스커트의 두께는 오목 면에 작용하는 압력에 대해서는 제53조, 볼록 면에 작용하는 압력에 대해서는 제54에 있는 원통형 동체에 대한 공식으로 산정하여야 한다.

나. 경판의 반지름 [eqn: L] 또는 너클의 반지름 [eqn: r]은 제58조에 주어진 제한조건에 따라야 한다.

2. 그림 34 (b) 형식의 경판 (이음효율계수는 필요 없음)

가. 경판의 두께

유동

그림30 (a),(b),(c), 및 (d) 참조

그림30 (a),(b),(c), 및 (d) 참조

[그림 34] 볼트체결 플랜지를 갖는 접시형 경판

(1) 오목한 면에 압력을 받는 경우

[eqn: t{}={} { 5PL} over {6S }]                                   [eqn: (1)]

(2) 볼록한 면에 압력을 받는 경우, 경판의 두께는 구형경판 부분의 바깥 반지름을 사용하여 제59조제1항제2호의 방법에 따라 계산하여야 한다.

3. 그림 34 (c) 형식의 경판(이음효율계수는 필요 없음)

가. 경판의 두께

(1) 오목한 면에 압력을 받는 경우

[eqn: t{}={}{5PL}over{6S}]                                    (2)

(2) 볼록한 면에 압력을 받는 경우, 경판의 두께는 구형경판 부분의 바깥 반지름을 사용하여 제59조제4항제2호의 방법에 따라 계산하여야 한다.

4. 그림 34 (d) 형식의 경판 (이음효율계수는 필요 없음)

가. 경판의 두께

(1) 오목한 면에 압력을 받는 경우

[eqn: t{}={}{5PL}over{6S}]                                    (3)

(2) 볼록한 면에 압력을 받는 경우, 경판의 두께는 구형경판 부분의 바깥 반지름을 사용하여 제59조제1항제2호의 방법에 따라 계산하여야 한다.

② 위 식에서 사용되는 용어는 다음과 같다

A = 플랜지 바깥지름,   B = 플랜지 안지름,  C =: 볼트 중심원(mm)

[eqn: t] = 성형 후 경판의 최소요구두께, ㎜.

[eqn: L] = 구형 또는 크라운 부분의 안쪽 반지름, ㎜.

[eqn: r] = 너클의 안쪽 반지름, ㎜.

[eqn: P] = 오목한 면에 압력을 받는 경우에는 내압, 볼록한 면에 압력을 받는 경우에 는  외압, ㎫.

[eqn: S] = 최대허용응력값, ㎫

[eqn: T] = 플랜지 두께, ㎜.

Mo = 총모멘트, N․m

Hr = 접시형 덮개의 두께 중앙선과 플랜지링 내면교차점에서 작용하는 구              형부분의 멤브레인 하중의 반지름방향 성분, N

hr = 플랜지 링의 중심에 대한 힘 Hr의 모멘트 암길이, mm

HD = 플랜지 링의 내면에 작용하는 구형부분에서 멤브레인 하중의 축방향 성분, N = 0.785B² P

hD = 볼트 원에서부터 플랜지 링의 내면까지의 반지름방향 길이, mm

β1 = 플랜지 링과 교차되는 지점에서 접시형 덮개의 두께 중앙선이 접시          형덮개 축에 수직인 선의 법선과 만들어지는 각도

=[eqn: arc sin LEFT ( {B } over {2L+t } RIGHT )]

제 62 조 (압력용기의 구멍) ① 압력용기의 원통 또는 원추부분이나 성형경판에 설치하는 구멍은 원형이나 타원형 또는 장원형(두 개의 평행한 변과 양 끝에 반원으로 이루어진 구멍)으로 하여야 한다. 타원 또는 비원형 구멍에 있어서 긴 축의 길이가 짧은 축의 길이보다 2배 이상으로 클 경우에는 비틀림 모멘트에 의해서 발생되는 과대한 변형을 방지하기 위하여 짧은 축을 가로지르는 방향으로 필요한 만큼 보강을 하여야 한다. 압력용기에 연결되는 배관의 열팽창 또는 지지되지 않은 자중에 의한 것과 같은 외적하중은 고려하고 있지 않다.

② 구멍의 형상은 제1항에 열거한 형상 이외의 다른 형상으로 할 수 있지만, 그 경우에는 모든 모서리 부위에 적절한 크기의 반지름을 주어야 한다. 구멍이 정확한 강도계산을 할 수 없는 구조로 되어 있거나 구멍으로 인해 용기의 안전이 의심스러울 경우에는 실증시험을 실시하여야 한다.

③ 구멍의 크기

1. 원통형 및 원추형 동체에 있는 적절히 보강된 구멍은 다음의 규정을 제외하고는 그 크기를 제한하지 않는다. 제62조에서 제69조까지의 규정은 다음의 크기보다 작은 구멍에 적용한다.

가. 안지름이 1500㎜ 이하인 압력용기의 경우에는 압력용기 지름의 ½ 이하이고 500㎜ 이하인 구멍

나. 안지름이 1500㎜를 초과하는 압력용기의 경우에는 압력용기 지름의 ⅓ 이하이고 1000㎜ 이하인 구멍

2. 성형경판 및 구형동체에 있는 보강된 구멍은 크기에 제한을 받지 않는다. 한쪽 끝의 덮개(end closure)에 있는 구멍이 동체 안지름의 ½ 보다 클 경우에는 다음 방법 중 하나를 사용함으로써 보강을 대체할 수 있다.

가. 그림35 (a)와 같은 원추 부분

나. 그림35 (b)와 같은 대단부에 너클 반지름이 있는 원추

다. 그림35 (c) 및 (d)와 같은 역방향으로 구부러진 부분

라. 그림35 (d)와 같이 소단부의 플레어 반경을 사용

이와 같은 경우, 설계는 리듀서 부분에 대한 모든 요건[제6항 참조]에 따라야 한다.

3. 원통형동체에서 큰 구멍에 대한 조치는 다음과 같이 하여야 한다.

가. 제3항제1호에 주어진 치수한계를 초과하는 원통형동체에서의 큰 구멍은 다음 조항을 만족하는 보강을 하여야 하며 요구되는 보강의 2/3 는 다음 한계 이내에 있어야 한다.

(1) 압력용기 벽에 평행한 범위 : 제66조제2항제1호에 주어진 제한 값의 3/4배 또는 제66조제2항제2호의 제한 값과 같은 것 중에서 큰 것.

(2) 압력용기 벽에 직각인 범위 : 제66조제3항제1호 또는 제2호의 제한 값 중에서 작은 것

나. 제3항제1호에 규정된 제한 값을 초과하는 반지름방향 노즐의 구멍 및 다음의 제한사항에서 규정된 범위 이내의 것은 아래 다 및 라의 요건을 만족하여야 한다.

(1) 압력용기 안지름이 1500㎜보다 크거나

(2) 노즐 안지름이 1000㎜를 초과하고, 또한 3.4[eqn: SQRT { Rt}]를 초과할 경우 ; 용어 [eqn: R] 및 [eqn: t]는 그림 35.1 및 그림 35.2를 참조한다.

(3) [eqn: R_{n}/R]의 비율이 0.7 이하일 경우 ; [eqn: R_{n}/R]이 0.7을 초과하는 노즐 구멍의 경우에는 아래 바.를 참조한다.

이 조항은 내부에 돌출되지 않고, 외부로 적용된 기계적인 하중으로부터 응력 결과에 대한 분석을 포함하지 않는 원통형동체에 있는 반지름 방향 노즐에 한정된다.

다. 아래 라.(1)의 식 (1) 또는 (2)에 의해 계산되는 멤브레인 응력[eqn: { S}_{m }]은 사용재료의 설계조건에서 제63조에 정의된 [eqn: S] 이하이어야 하고, 최대 조합 멤브레인 응력 [eqn: S_{m}] 및 굽힘응력 [eqn: S_{b}]는 설계조건에서 1.5[eqn: S] 이하이어야 하며, [eqn: S_{b}]는 아래 라. (3)의 식(5)에 의해 계산하여야 한다.

라. 멤브레인 응력 계산의 경우에는 그림35.1에 규정한 한계 값을 사용하고 보강의 강도와 제63조의 요건을 만족하여야 한다. 굽힘 응력 계산의 경우에 그림 35.1 및 35.2 에 규정한 한계 값 중에서 보다 큰 것을 사용할 수 있다. 강도 감소비의 제67조의 요건은 동체의 재료 허용응력으로 세분된 노즐 넥, 노즐 단조품, 보강패드 및 노즐 플랜지에서 재료의 허용응력비가 최소한 0.80 인 경우에는 적용하지 않아도 된다.

비고. 식 (5)에 따라 계산된 굽힘 응력 [eqn: S_{b}]는 단지 노즐넥-동체 접속부에서만 효과가 있고 또한 적용할 수 있다. 최초굽힘응력은 보강의 측정이 식 (3)에 의해 계산된 굽힘 모멘트에 의하여 노즐-동체 교차부의 길이방향 축 접속부에서 평형을 유지하도록 요구되기 때문이다.

[그림35.1]

A의 경우 : 보강 패드를 한 노즐            B의 경우 : 일체형으로 보강된 노즐

[그림 35.2]

비고. 플랜지의 어느 부분이 그림 35.1 또는 그림 35.2의 경우[eqn: A]에 나타난 것처럼  [eqn: SQRT { R_{nm}t_{n}}+t_{e }] 또는 [eqn: 16t_{n}+t_{e}] 의 한계 값 중에서 좀더 큰 것 이내 또는 그림 35.1 또는 그림 35.2의 경우[eqn: B]에 대해 [eqn: SQRT { R_{nm}t_{n}}]  또는 [eqn: 16t_{n}] 중에서 큰 것 이내에 있는 경우에 플랜지는 굽힘 모멘트를 견디는 부분의 부품으로 포함할 수 있다

(1) 경우[eqn: A] (그림35.1 참조)

[eqn: S_{m}{}={}P LEFT ( { R(R_{n}+t_{n}+ SQRT { R_{m}t})+R_{n}(t+t_{e}+ SQRT { R_{nm}t_{n}}) } over {A_{s}} RIGHT )]          (1)

(2) 경우[eqn: B] (그림35.2 참조)

[eqn: S_{m}{}={}P LEFT ( { R(R_{n}+t_{n}+ SQRT { R_{m}t})+R_{n}(t+ SQRT { R_{nm}t_{n})} } over {A_{s}} RIGHT )]              (2)

(3) 경우[eqn: A] 및 [eqn: B] (그림35.1 또는 그림35.2 참조)

[eqn: M{}={} LEFT ( { { R_{n}}^{3 }over {6 } +R{}R_{n}e} RIGHT )P]                                      (3)

[eqn: a{}={}e+ { t} over {2 }]                                                   (4)

[eqn: S_{b}{}={} { M{a}} over { I}]                                                    (5)

마. 그림 35.1 및 그림 35.2에 사용된 용어의 정의는 제63조 및 다음의 정의와 같다.

[eqn: A_{s}] = [eqn: A] 또는 [eqn: B]의 경우, 그림 35.1의 빗금친 면적 , ㎟

[eqn: I] = 중심축에 대하여 그림 35.1 또는 그림35.2의 빗금친 면적의 관성               모멘트, ㎜4

[eqn: a] = 그림 35.1 또는 그림 35.2의 빗금친 면적의 중립축과 압력용기의 내벽사이의 거리,

[eqn: R_{m}] = 동체의 중간 반지름, ㎜.

[eqn: R_{nm}] = 노즐넥의 중간 반지름, ㎜.

[eqn: e] = 빗금친 면적의 중립축과 동체의 두께 중심 사이의 거리, ㎜.

[eqn: S_{m}] = 식 (1) 또는 (2)에 의해서 계산된 멤브레인 응력, ㎫

[eqn: S_{b}] = 압력용기 동체의 길이방향 축을 따라 노즐넥의 내면 및 압력용기 동체 내면의 교차부 굽힘응력, ㎫

[eqn: Sy] = 시험온도에서 재료의 항복강도, 부도 2 참조, ㎫

바. 제작 세부사항과 큰 구멍에 대한 검사는 특별한 주의를 하여야 한다. 압력용기 원둘레방향(course)에 대하여 좀더 두꺼운 동판을 사용하거나 또는 국부적으로 구멍 주위에만 두꺼운 판을 사용하여 요구되는 보강을 하여야 하며, 용접부는 오목하게 갈아내고 구멍의 내부 모서리는 응력 집중을 줄일 수 있도록 완만한곡률로 둥글게 하여야 한다.

용접부에 대한 방사선투과시험이 비현실적인 경우, 비자성체 재료는 침투탐상시험을 사용할 수 있고 자성체 재료는 침투탐상시험 또는 자분탐상시험을 사용할 수 있으며, 자분탐상시험을 사용하는 경우에는 프로드법을 사용한다.

④ 완성된 구멍의 강도와 설계

1. 그림 36에서의 치수는 부식여유를 제외한 최종 치수이다. 설계 목적을 위하여 부식여유로 포함된 재료는 보강재로 고려해서는 아니 된다.

2. 원통형 및 원추형동체 또는 성형경판에 있는 구멍은 아래 4의 규정에 의한 경우를 제외하고는 제63조의 요건을 만족하도록 보강하여야 한다.

3. 평경판에 있는 구멍은 제65조의 요건을 만족하도록 보강하여야 한다.

4. 급격한 압력 변동을 받지 않는 압력용기에 있는 구멍은 다음과 같은 조건을 만족할 경우 원래 형성된 구멍 구조 외에 추가보강은 하지 않아도 된다.

가. 해당 규정에 따라 용접, 경납땜, 플루우(flued)연결로서 완성된 구멍의 크기가 다음보다 크지 않은 경우

(1) 최소요구두께가 10㎜ 이하인 압력용기 동체 또는 경판에 있는 지름 89㎜의 구멍

(2) 최소요구두께가 10㎜를 초과하는 압력용기 동체 또는 경판에 있는 지름 60㎜의 구멍

나. 동체나 경판의 절단면 직경이 60㎜ 이하인 나사연결, 스터드 연결 또는 확관 연결

다. 위의 가 및 나에 따른 독립된 보강되지 않은 임의의 두 구멍 중심 사이의 거리는 두 구멍의 지름의 합 보다 더 커야 한다.

라. 세 개 이상의 구멍 집단에 있어서, 위의 가 및 나에 따른 보강되지 않은 임의의 두 구멍의 중심 사이의 거리는 다음에 주어지는 거리 이상이어야 한다.

(1) 원통형 및 원추형동체의 경우

[eqn: L = (1＋1.5 cos theta)( { d}_{1 }＋ { d}_{ 2})]

여기에서, [eqn: L =] 임의의 두 구멍의 중심거리이다.

(2) 2중 곡선의 동체 또는 경판의 경우

[eqn: L = 2.5( { d}_{ 1} ＋ { d}_{ 2} )]

여기에서, [eqn: theta] = 구멍들의 중심을 연결하는 선과 동체의 길이방향 축 사이의 각도

[eqn: { d}_{ 1}, { d}_{ 2}] = 인접하는 두 구멍의 최종 지름

⑤ 용접이음부를 관통하는 구멍의 경우, 방사선투과시험을 하고 이에 합격한 경우에는 구멍을 설치할 수 있다.

⑥ 내압을 받는 리듀서 부분

1. 이 조항에서의 식과 규정은 동심의 리듀서 부분에 적용되며, 이 때 길이방향의 모든 하중은 전부 리듀서의 동체를 통해서 전달된다. 만일 하중의 일부 또는 전부가 다른 요소(내부 동체와 스테이 또는 튜브)에 의해서 전달된다면 이 규정들은 적용하지 않는다.

2. 제4호에서 정의하는 내압을 받는 리듀서 각 요소의 두께는 해당 식에 의해서 계산한 것 이상이어야 한다. 추가로 다른 하중이 작용하는 경우에는 이들 하중에 대해서 고려하여야 한다.

3. 이 조항에서 사용하는 용어는 제58조 및 아래와 같다.(그림 34 참조)

[eqn: t] = 성형후 최소요구두께, ㎜

[eqn: { R}_{s }] = 작은 원통의 안쪽 반지름, ㎜

[eqn: { R}_{L }] = 큰 원통의 안쪽 반지름, ㎜

[eqn: { r}_{L }] = 큰 쪽 원통에서 너클의 안쪽 반지름, ㎜

[eqn: alpha] = 원추 또는 원추 부분의 반꼭지각,

[eqn: {r}_{s}] = 작은 끝에서 플래어(flare) 내면에 대한 반경, ㎜

4. 아래 조항의 요건을 만족하면 공통의 축을 갖는 지름이 다른 두 개의 원통형동체 부분을 연결하기 위하여 하나 이상의 요소로 이루어진 지름이 변화하는 리듀서를 사용할 수 있다.

가. 원추형동체의 요구두께 또는 주어진 두께의 원추 부분에 대한 허용사용압력은 제58조제1항제4호에 주어진 식에 따라서 결정하여야 한다.

나. 너클을 리듀서 부분의 대단부에 사용하는 경우에 연결부의 모양은 타원형, 반구형, 접시형경판의 부분과 같은 형상이어야 한다. 두께 및 기타 치수는 제58조에 주어진 해당 식과 규정들의 요건을 만족시켜야 한다.

5. 다른 두께를 갖는 제4호에 주어진 요소를 조합해서 리듀서를 형성할 경우에는 요구하는 테이퍼(옵셋 길이보다 3배 이상인 테이퍼)를 포함한 이음들은 결합되는 요소 중에서 얇은 쪽의 제한조건 내에 있어야 한다.

(a)             (b)                   (c)                  (d)

(e)

[그림 35] 경판의 큰 구멍 - 역방향 굴곡 리듀서 및 원추동체 리듀서 부분

비고1. 그림 (a)-(d)에서 [eqn: { r}_{ L}]의 치수는 0.12[eqn: ({R}_{L } ＋t)] 또는 [eqn: 3t]중에서 큰 값보다 커야된다. [eqn: { r}_{s }]에 대한 치수요건은 없다.

2. 그림 (e)에서 [eqn: { alpha }_{ 1}] ＞[eqn: { alpha }_{2 }]인 경우에는 설계식에서는 [eqn: { alpha }_{ 1}]을 사용한다.

5.1) 반꼭지각 [eqn: alpha]가 30° 보다 크지 않은 경우, 그림 35 (a)와 같은 너클이 없는 단순 원추형동체 부분을 리듀서로 사용할 수 있다. 특별히 요구하는 경우에는 리듀서의 양쪽 단부나 또는 한쪽 단부에 보강링을 설치하여야 한다.

5.2) 반꼭지각 [eqn: alpha]가 30° 보다 크지 않은 경우, 그림 35 (b)의 접시형원추 리듀서는 제58조제1항제5호의 접시형원추경판의 일부분으로, 반구형경판의 일부분에 원추경판의 부분을 합친 모양 또는 타원형 경판의 일부분에 원추경판의 부분을 합친 모양으로 만들 수 있다. 특별히 보강링이 요구되는 경우에는 리듀서 원추 요소의 소단부에 보강링을 설치하여야 한다.

5.3) 그림35 (c) 및 (d)와 같은 역방향 굴곡 리듀서도 사용할 수 있다,

⑦ 외압을 받는 리듀서의 설계는 제59조제5항을 만족하여야 한다.

⑧ 내압을 받는 경사진 원추형동체 부분은 다음의 요건을 만족한다면 지름과 축이 각각 다른 2개의 원통형동체 부분을 연결하기 위하여 경사진(oblique) 원추동체 부분으로 이루어진 지름이 변화하는 리듀서를 사용할 수 있다.

1. 요구두께는 제58조제1항제4호의 식에 따라서 결정하여야 한다.

2. 비대칭 원추와 접속된 원통 부분 사이의 최대 내각을 각도[eqn: alpha]로 사용하여야 하며, 이 각도는 30° 보다 커서는 아니 된다.

3. 설계식에서 사용하는 지름은 원추가 접속되는 원통의 축에 직각으로 측정하여야 한다.

제 63 조 (동체 및 성형경판의 구멍에 요구되는 보강) ① 원통형동체 및 성형경판에 있는 구멍의 보강은 다음과 같은 구멍을 제외한 모든 경우에 적용한다.

1. 제62조제4항가목에서 규정하는 소형 구멍

2. 제65조에서 규정하는 평경판의 구멍

3. 제62조제6항에서 규정하는 리듀서 부분으로 설계하는 구멍

4. 제62조제3항제2호에서 규정하는 경판의 큰 구멍

5. 제73조의 규정에 따르는 구멍들 사이에 리가먼트를 갖는 튜브 구멍

② 보강면적에 대한 요건이 구멍의 중심을 통과하고 압력용기의 표면에 직각인 모든 평면에서 만족하도록 보강의 양과 분포를 가지고 보강을 하여야 한다. 원통형동체에 있는 원형 구멍의 경우에는 동체의 축을 포함하는 면이 압력에 의해서 가장 큰 하중을 받는다. 요구보강량의 ½ 보다 적지 않은 보강을 단일 구멍 중심선의 양측에 적용하여야 한다.

③ 내압을 받는 동체 또는 성형경판의 구멍을 통과하는 임의의 평면에 있어서 총 요구보강 단면적 [eqn: A]는 최소한 다음 식에 의해서 구해지는 값 이상이어야 한다.

[eqn: A = { dt}_{r} F ＋ { 2t}_{n}{t}_{ r} F(1- { f}_{r1 })]

④ 외압에 대한 설계

1. 외압을 받는 단일 벽의 압력용기에 있는 구멍에 대한 보강은 제3항에서 규정한 내압에 대한 보강량의 50%만을 필요로 한다. 여기에서,[eqn: { t}_{r }]은 외압을 받는 압력용기에 대한 규정에 따라서 구한 압력용기벽의 요구두께이며, 모든 외압에 대한 F 값은 1.0을 사용하여야 한다.

2. 여러 개의 벽으로 이루어진 압력용기의 각 동체에 있는 구멍에 대한 보강은 그 동체가 외압을 받을 경우에는 위 1의 요건을 따라야 하며, 동체가 내압을 받을 경우에는 제3항의 요건에 따라야 한다. 이때, 1개 이상의 동체에 강도용접으로 부착된 공통 노즐의 존재여부는 관계되지 않는다.

⑤ 내압과 외압이 교대로 작용하는 압력용기를 보강하는 경우에는 내압에 관해서는 제3항의 요건을, 외압에 관해서는 제4항의 요건을 따라야 한다.

⑥ 용기의 바깥쪽에 부착하는 노즐의 보강판과 새들에는 용기의 안쪽과 밀봉하는 용접부의 기밀을 시험하기 위한 압축공기와 비눗물로 시험을 위하여 탭 나사로 적어도 1개의 누설검지공[최대 크기 NPS 1/4 (DN 8) 탭]을 구비하여야 한다. 이 누설검지공은 그 용기를 사용하는 중에 열어 두거나 플러그를 채워 둘 수 있다. 만일 그 구멍을 플러그를 채우면, 이에 사용하는 플러그 재료는 보강판과 용기 벽 사이에 압력을 유지할 수 없어야 한다.

⑦ 여기에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다

[eqn: A] = 고려하고 있는 평면에 대한 총 요구보강 단면적 (그림 36 참조)

( Sn/Sv < 1.0이면 동체를 관통하는 노즐면적을 고려한다), ㎟

[eqn: { A}_{ 1}] = 보강에 이용될 수 있는 압력용기벽의 초과두께 면적 (그림 36 참조)

( Sn/Sv < 1.0이면 동체를 관통하는 노즐면적을 고려한다), ㎟

[eqn: { A}_{2 }] = 보강에 이용될 수 있는 노즐벽의 초과두께 면적 (그림 36 참조), ㎟

[eqn: { A}_{3}] = 노즐이 압력용기벽 안쪽까지 돌출된 경우에 보강으로 이용될 수 있는 면적

(그림 36 참조), ㎟

[eqn: { A}_{41 }, { A}_{42 }, { A}_{43 }]  =  보강에 이용될 수 있는 여러 용접부분의 단면적(그림 36 참조), ㎟

[eqn: { A}_{5 }] = 보강용으로 추가된 재료의 단면적 (그림 36 참조), ㎟

[eqn: c] = 부식여유, ㎜

[eqn: D] = 동체의 안지름, ㎜

[eqn: { D}_{ p}] = 보강요소의 바깥지름, ㎜

[eqn: d] = 원형 구멍의 완성된 지름 또는 고려하고 있는 평면에서의 구멍중심축이 용기 중심축을 따르지 않는 구멍의 완성된 치수(보강에 유효한 초과두께를 제외한 두께 중간 면에서의 현의 길이)(그림 36 참조), ㎜

[eqn: E] = [eqn: { t}_{r }]과 [eqn: { t}_{ rn}]의 정의 참조 (= 1.0)

[eqn: {E }_{1 }] = 일체판(solid plate) 이나 분류 B의 맞대기 이음이 있는 경우에는 1.0을 적용한다.

= 0.85, 구멍이 ERW 또는 무용가제 용접의 관이나 튜브에 있는 경우. 만일 ERW 또는 무용가제 용접 이음이 분명히 확인가능하고 구멍이 용접 이음을 통과하지 않음을 알 수 있으면, E1은 이 절의 다른 규정을 이용하여 결정할 수 있다. 또는,

= 구멍의 임의의 부분이 다른 용접이음을 지날 경우, 표 9에서 구하는 이음효율

[eqn: F] = 압력용기의 축과 다른 평면에 작용되는 압력에 의한 응력의 변화를 보상하기 위한 보정계수. 원통형동체 및 원추에 있는 일체형으로 보강된 구멍에 대해서는 그림 37을 적용할 수 있고, 그 외의 경우에는 모든 형상에 대해서 1.0을 사용하여야 한다.

[eqn: { f}_{r }] = 1.0 보다 작은 강도감소계수

[eqn: { f}_{r1 }] = 압력용기벽을 관통하여 삽입된 노즐벽에 대한 경우로[eqn: { S}_{n }/ { S}_{v }] 이다.

[eqn: { f}_{r1 }] = 압력용기벽에 맞대어진(관통하지 않은) 노즐벽에 대한 경우에는 1.0을 적용한다.

[eqn: { f}_{r2 }] = [eqn: { S}_{n }/ { S}_{v }]

[eqn: { f}_{r3 }] = ([eqn: { S}_{n }] 또는 [eqn: { S}_{v }] 중 작은 값) /[eqn: { S}_{v }]

[eqn: { f}_{r4 }] = [eqn: { S}_{p }/ { S}_{v }]

[eqn: h] = 압력용기벽의 안쪽 면에 돌출한 노즐의 돌출거리 (압력용기벽의 안쪽 면으로 돌출한 치수에는 제한이 없다. 그러나, 보강을 계산할 때에는 제한범위를 벗어난 부분은 보강면적에 포함하여서는 아니 된다)

[eqn: { K}_{1 }] = 구형일 경우 반지름 계수 ([eqn: { t}_{r }]에 대한 정의 및 표 13 참조)

[표 13] 타원형경판의 구형 반지름 계수 [eqn: { K}_{1 }]의 값

[eqn: D/2h]	-	3.0	2.8	2.6	2.4	2.2	2.0	1.8	1.6	1.4	1.2	1.0
[eqn: { K}_{1 }]	-	1.36	1.27	1.18	1.08	0.99	0.90	0.81	0.73	0.65	0.57	0.50

비고1.[eqn: { K}_{1 }D] = 등가 구형 반지름

2. [eqn: D/2h] = 축비

3. 사용되는 용어의 정의는 제58조 ②항 2를 참조할 것.

4. 중간값에 대해서는 보간법을 사용할 수 있다.

[eqn: P] = 설계압력, ㎪

[eqn: R] = 동체의 안지름, ㎜

[eqn: { R}_{n }] = 노즐의 안쪽 반지름, ㎜

[eqn: S] = 해당 별표(또는 ASME Section Ⅱ)로부터 구하는 재료의 허용응력, ㎫

[eqn: { S}_{n }] = 노즐 재료의 허용응력 (위의 [eqn: S]에 대한 정의 참조), ㎫

[eqn: { S}_{v }] = 압력용기 재료의 허용응력 (위의 [eqn: S]에 대한 정의 참조), ㎫

[eqn: { S}_{p }] = 보강부재 재료의 허용응력 (위의 [eqn: S]에 대한 정의 참조), ㎫

[eqn: t] = 압력용기벽의 공칭두께. ㎜

[eqn: { t}_{r }] = E=1.0을 사용하여 이 기준의 규정에 따라서 계산된 설계압력에 대한 이음매 없는 동체에서의 원주방향 응력에 근거한 요구두께 또는 성형경판의 요구두께(㎜).다만, 다음 사항은 예외이다.

1) 구멍과 그 구멍의 보강이 접시형경판의 구형부분에 완전히 포함되는 경우에는 [eqn: { t}_{r }]은 [eqn: M=1.0]을 사용하여 구하는 제58조제2항제2호에 따른 요구두께이다.

2) 구멍이 원추에 있는 경우에는[eqn: { t}_{r }]은 지름이 [eqn: D]인 이음매 없는 원추의 요구두께이다. 이때, 지름 [eqn: D]는 노즐 축이 원추 안쪽 벽을 관통하는 곳에서 측정한 값이다.

3) 구멍과 그 구멍의 보강이 타원형경판에 있고 경판의 중심과 일치하는 중심에서 동체 지름의 80%인 지름을 갖는 원내에 완전히 포함되는 경우에는[eqn: { t}_{r }]은 반지름 [eqn: { K}_{1 } D]를 갖는 이음매 없는 구형동체에 대한 요구두께이다. 이떄 [eqn: D]는 동체 지름이며, [eqn: { K}_{1 }]은 표 13에 주어진 계수이다.

[eqn: { t}_{n}] = 노즐벽 두께(관의 경우 공칭두께, 그 외는 성형감소여분을 제외한

두께), ㎜

[eqn: { t}_{rn }] = 이음매 없는 노즐 벽의 요구두께, ㎜.

[eqn: { t}_{e}] = 보강부재의 두께 또는 높이, ㎜

[eqn: {t }_{i }] = 노즐벽 내부 돌출부의 두께, ㎜

[eqn: W]  = 접합된 용접부가 받는 총 하중, kN

보강한계에

대해서는 제66조를 참조

보강부재가 없는 경우
	= A =[eqn: { dt}_{r }F＋ { 2t}_{ n} { t}_{r }F(1- { f}_{r1 })]		요구면적
	= A1 = [eqn: d( { E}_{1 }t- { Ft}_{r } )- { 2t}_{n }( { E}_{1 }t- { Ft}_{r } )(1- { f}_{ r1})] = [eqn: 2(t＋ { t}_{n })( { E}_{1 }t- { Ft}_{r } )- { 2t}_{n }( { E}_{1 }t- { Ft}_{r } )(1- { f}_{ r1})]		동체내의 유효면적 : 큰쪽의 값을 사용할 것
	= A2 =[eqn: 5( { t}_{n }- { t}_{rn }) { f}_{ r2}t] =[eqn: 5( { t}_{n }- { t}_{rn }) { f}_{ r2} { t}_{n }]		압력용기 바깥쪽으로 돌출한 노즐내의 유효면적 : 작은 쪽의 값을 사용할 것
	= A3 =[eqn: 5{t {t}_{i} f }_{r2 }] =[eqn: 5{t {t}_{i} f }_{r2 }] =[eqn: 2hti{f }_{r2 }]		안쪽 노즐내의 유효면적
	= A41 = 바깥쪽 노즐 용접부 = 용접부 = (leg)2[eqn: { f}_{ r2}]		바깥쪽 용접부내의 유효면적
	= A43 = 안쪽 노즐 용접부 = (leg)2[eqn: { f}_{ r2}]		안쪽 용접부내의 유효면적
[eqn: { A}_{1 } + { A}_{2 } + { A}_{3 } + { A}_{41 } + { A}_{43 }] ≥ [eqn: A] 인 경우			구멍이 적절히 보강됨
[eqn: { A}_{1 } + { A}_{2 } + { A}_{3 } + { A}_{41 } + { A}_{43 }] 〈 [eqn: A]인 경우			구멍이 적절하게 보강되지 않으므로 보강부재를 덧붙이거나 또는 두께가 증가되어야됨
덧붙혀진 보강부재가 있는 경우
	[eqn: A] = 위의 [eqn: A]와 같다.	요구면적
	[eqn: { A}_{1 }] = 위의 [eqn: { A}_{1 }]와 같다.	유효면적
	=[eqn: { A}_{2 }] = [eqn: 5( { t}_{n }- { t}_{rn } ) { f}_{r2 }t] =[eqn: { A}_{2 }] = [eqn: 2( { t}_{n } - { t}_{rn} )(2.5 { t}_{n } + { t}_{ e} ) { f}_{r2 }]	바깥쪽으로 돌출한 노즐내의 유효면적 작은 쪽의 면적을 사용할 것
	=[eqn: { A}_{3 }] = 위의 [eqn: { A}_{3 }]와 같음	안쪽 노즐내의 유효면적
	=[eqn: { A}_{41 }] = 바깥쪽 노즐 용접부 = [eqn: ( {leg })^{2 } { f}_{r3 }]	바깥쪽 용접부 내의 유효면적(노즐부)
	=[eqn: { A}_{42 }] = 바깥쪽 노즐 용접부 = [eqn: ( { leg})^{2 } { f}_{r4 }]	바깥쪽 용접부 내의 유효면적(동체부)
	=[eqn: { A}_{43 }] = 안쪽 노즐 용접부 = [eqn: ( { leg})^{2 } { f}_{r2 }]	안쪽 용접부 내의 유효면적
	=[eqn: { A}_{5 }] =[eqn: ( { D}_{p }-d-2 { t}_{n } ) { t}_{e } { f}_{r4 }]	부재 내의 유효면적
[eqn: { A}_{1 } + { A}_{2 } + { A}_{3 } + { A}_{41 } + { A}_{43 } + { A}_{5 }] ≥[eqn: A]인 경우		구멍이 적절히 보강됨

[그림 36] 구멍 보강에서의 기호 및 식

비고 1. 이 식은 보강 한계내에 있는 직사각형 단면적의 부재에 대해서 적용할 수 있다.

길이방향 축과 면의 각도. [eqn: theta]

[그림 37] F의 값을 결정하기 위한 곡선

제 64 조 (동체 및 성형경판에 있는 안쪽으로 오므린 구멍) ① 동체 및 성형경판에 있는 안쪽으로 오므린 구멍은 제63조의 보강에 대한 규정을 만족하여야 한다. 안쪽으로 오므린 플랜지의 두께에 대해서는 경우에 따라 제53조 또는 제54조의 요건을 만족하여야 한다. 제54조에서 사용된 길이 [eqn: L]은 그림 38에 표시된 플랜지 최소 깊이이다. 외압 및 내압 모두를 받는 압력용기에 있는 안쪽으로 오므린 플랜지의 최소 두께는 위에서 구한 2개의 두께 중에서 큰 쪽을 선택하여야 한다.

플랜지의 최소 깊이 :d가 150㎜를 초과할 경우, 3tr 또는 tr + 75㎜ 중에서 작은 값

[그림 38] 구멍에서 안쪽으로 오므린 플랜지의 최소 깊이

② 임의의 내부 치수가 150㎜를 초과하는 구멍에 있는 끼워 맞춤 플랜지의 최소 깊이는 [eqn: 3 { t}_{r }] 또는 ([eqn: { t}_{r }] + 75 ㎜)중에서 작은 값과 같아야 한다. 이때, 플랜지는 부착된 관 또는 안쪽으로 오므린 스테이로 지지되지 않는 경우이며,[eqn: { t}_{r }]은 동체 또는 경판의 요구두께이다. 플랜지의 깊이는 안쪽으로 오므린 구멍의 반대쪽에서 장축에 따라 직선자를 대고 이 직선자로부터 플랜지 구멍의 가장자리까지를 측정하여야 한다.(그림 38 참조)

③ 안쪽으로 오므린 플랜지의 최소 깊이에 대한 요건은 없다.

④ 자기누출방지형(self-sealing)의 안쪽으로 오므린 플랜지 구멍의 개스킷 패킹에 필요한 지지면은 최소 폭 17mm의 개스킷 폭을 가져야 한다.

제 65 조 (평 경판의 구멍 보강) ① 단일 소형 구멍의 크기가 제62조제4항제4호가목의 규정 이하인 것과 경판 지름의 ¼ 또는 가장 짧은 스팬(span) 이하인 것을 제외한 평경판 내의 모든 구멍에 적용한다.

② 경판 지름의 ½ 이하인 지름을 갖는 평 경판의 단일 및 다수의 구멍은 다음과 같이 보강할 수 있다.

1. 경판 지름의 ½ 또는 가장 짧은 스팬 이하인 지름의 단일 구멍이 있는 제60조 에서 규정한 평 경판은 구멍의 중심을 지나는 모든 평면에 대하여 다음 식으로 구해지는 값 이상인 보강 총 단면적을 가져야 한다.

[eqn: A = 0.5dt+ { tt}_{n }(1- { f}_{r1 } )]

다만, [eqn: d],[eqn: { t}_{n }] 및 [eqn: { f}_{r1 }]의 정의는 제63조를 참조하고, t의 정의는 제60조를 참조한다.

2. 각각의 구멍 지름이 경판 지름의 ½ 을 초과하지 않으며 인접한 한 쌍의 두 구멍 평균지름이 경판 지름의 ¼ 보다 작은 다수의 구멍은 임의의 인접한 한 쌍의 두 구멍 사이의 간격이 그 두 구멍의 평균지름의 2배 이상인 경우에는 제1호에서 요구하는 것과 같이 개별적으로 보강할 수 있다. 인접한 두 구멍 사이의 간격이 두 구멍 평균지름의 2배보다 작고 1¼배 이상인 경우에는 각각의 구멍에 대해서 제1호에 의하여 결정된 요구 보강량을 함께 합산하여야 하고, 그 합의 50％가 두 구멍사이에 위치하도록 분포시켜야 한다.

3. 인접한 두 구멍사이의 리거먼트 폭은 어떠한 경우에도 두 구멍 중에서 작은 구멍 지름의 ¼ 이상이어야 한다. 그림 39의 U3와 U5에서와 같이 평경판의 가장자리와 한 구멍의 가장자리 사이의 리거먼트의 폭은 그 한 구멍 지름의 ¼ 이상이어야 한다.

[eqn: p] =구멍 중심과 구멍 중심 사이의 간격

[eqn: { U}_{1 }], [eqn: { U}_{2 }] … = 리거먼트 폭

[eqn: ( { d}_{1 }+ { d}_{2 })/2] = 한 쌍의 구멍 평균 지름

[그림 39] 중앙에 큰 구멍이 있는 경판 가장자리의 여러개의 구멍

③ 경판 지름의 ½ 또는 가장 짧은 스팬을 초과하는 지름의 구멍이 있는 제60조에서 규정한 평경판은 다음과 같이 설계하여야 한다.

1. 경판-동체의 접합부는 그림 32 (a), (b-1), (b-2), (d) 및 (g)에서 보는 것과 같이 일체형으로 할 수 있다. 또한 경판은 맞대기 용접 또는 그림 33 (a), (b), (c), (d) (e) 또는 (f) 와 같은 이음들과 유사한 완전용입 모서리용접에 의해서 부착할 수 있다. 경판과 동심인 큰 구멍에는 일체로 성형하거나 또는 완전 용입용접에 의해서 일체로 부착된 노즐이 있을 수도 있고 또는 노즐이나 허브를 부착하지 않은 상태일 수 있다.

2. 구멍이 그림 39에서 보는 것과 같이 경판과 동심인 중앙 구멍주위의 가장자리(rim) 공간에 위치할 수 있다. 이러한 구멍들은 제2항제1호의 규정을 만족하는 경판의 요구두께를 사용하여 제2항제1호의 식에 따라서 면적 대체법에 의해서 보강할 수 있다. 다수의 가장자리 구멍들은 제2항제2호 및 제3호의 간격에 관한 규정을 만족하여야 한다.

3. 큰 구멍의 형상이 제3항제1호에서 설명한 것과 다를 경우에는 제조자가 안전한 설계를 입증하여야 한다.

④ 제2항제1호에 대한 대안으로서 필요한 보강을 하기 위하여 경판 지름의 ½ 이하인 지름을 갖는 단일 구멍을 가진 평경판 및 덮개의 두께를 다음과 같이 증가시킬 수 있다.

1. 제60조제1항제1호의 식 (1) 또는 (3)에서, [eqn: C] 대신에 [eqn: 2C] 또는 0.75중에서 작은 값을 사용한다. 다만, 그림32 (b-1), (b-2), (e), (f), (g) 및 (i)에 대해서는 [eqn: 2C] 또는 0.50중에서 작은 값을 사용한다.

2. 제60조제1항제1호의 식 (2) 또는 (5)에서 제곱근 안의 값을 2배하여 계산한다.

⑤ 각각의 구멍 지름이 경판 지름의 ½ 을 초과하지 않으며 인접한 한 쌍의 두 구멍 평균지름이 경판 지름의 ¼ 배보다 작은 다수의 구멍들은 아래와 같이 보강할 수 있다.

1. 임의의 인접한 한 쌍의 두 구멍 사이의 간격이 그 두 구멍 평균지름의 2배 이상인 경우에는 경판의 두께를 제4항에 의해서 결정할 수 있다.

2. 인접한 두 구멍 사이의 간격이 두 구멍 평균지름의 2배보다 작고 1¼배 이상인 경우에는 경판의 요구두께는 제4항에 의해서 결정되는 두께에 아래의 계수[eqn: h]를 곱하여 산출하여야 한다. 여기에서,

[eqn: h= SQRT { { 0.5} over {e } }]

[eqn: e= LEFT [ { (p- { d}_{ave }) } over {p } RIGHT ]]최소

e = 경판에 있는 인접한  두 구멍의 최소 리거먼트 효율

p = 인접한 두 구멍 중심사이의 간격

d ave = 고려하고 있는 인접한 두 구멍의 지름

3. 인접한 두 구멍 중심사이 간격이 두 구멍 평균지름의 1¼배보다 작은경우 제조자가 설계의 안전성을 입증하여야 한다.

4. 인접한 두 구멍사이의 리거먼트 폭은 어떠한 경우에도 두 구멍 중에서 작은 구멍지름의 ¼ 이상이어야 한다.

5. 그림 39의 U3 도는 U5와 같은 임의의 한 구멍의 가장자리와 평경판의 가장자리 사이의 리거먼트 폭은 그 구멍지름의 ¼ 이상이어야 한다.

제 66 조 (보강의 유효범위) ① 압력용기 벽에 직각이고 구멍의 중심을 통과하는 임의의 평면에 있어서 재료가 보강재로서 가치를 갖기 위한 단면적의 경계를 해당 평면에 대한 보강의 한계로 정의한다(그림 36 참조). 그림 40은 두께 [eqn: t],[eqn: { t}_{ e}] 와 [eqn: { t}_{n }] 또는 [eqn: { t}_{ i}] 와 지름 [eqn: d]를 사용하여 보강의 한계를 결정하는 것을 보여준다. 모든 치수는 부식된 상태이며, 용어의 정의는 제63조를 참조한다.

② 압력용기 벽에 평행한 방향으로 측정한 보강의 한계는 구멍 축을 중심으로 좌우 각 방향으로 다음에 주어진 값 중에서 큰 값을 취한다.

1. 완성된 구멍 지름[eqn: d]

2. 완성된 구멍의 반지름 [eqn: { R}_{n }] 에 압력용기 벽의 두께 [eqn: t] 와 노즐 벽의 두께 [eqn: { t}_{n }] 를 더한 길이

③ 압력용기 벽에 직각인 방향으로 측정한 보강의 한계는 각 면으로부터 윤곽에 따라 다음에 주어진 값 중에서 작은 값만큼 떨어진 길이로 한다.

1. 압력용기 벽두께 [eqn: t] 의 2½ 배

2. 노즐벽 두께 [eqn: { t}_{n }] 의 2 ½배에 여기에서 정의한[eqn: { t}_{ e}]를 더한 길이

④ 보강의 범위 내에 있는 금속으로서 보강에 유효한 것으로 생각할 수 있는 금속에는 다음과 같은 것을 포함하여야 한다.

1. 압력을 견디기 위해서 필요한 두께와 부식여유로 규정된 두께보다 더 두꺼운 압력 용기 벽의 금속. 보강으로서 유효한 압력용기 벽의 면적은 그림36의 식으로 구한[eqn: { A}_{1 }]중에서 큰 값으로 한다.

2. 압력을 견디기 위해서 필요한 두께와 부식여유로 규정된 두께보다 더 두꺼운 압력용기 벽 바깥으로 돌출한 노즐 벽 내의 금속. 보강으로서 유효한 노즐 벽의 최대 면적은 그림 36의 식으로 구한[eqn: { A}_{2 }] 중에서 작은 값으로 한다.

3. 압력용기벽 내부로 돌출한 노즐 벽의 모든 금속[eqn: { A}_{3 }]는 노출되어 있는 모든 표면에서 부식여유를 적절히 뺀 후에 포함시킬 수 있다. 내부로 돌출한 노즐에 작용하는 압력 차이에 의하여 구멍 주위의 동체에 발생되는 응력에 반대되는 응력을 유발시킬 수 있는 경우에는 이를 보강으로 고려하여서는 아니 된다.

4. 부착용접의 금속[eqn: { A}_{4 }] 및 보강으로 추가된 금속[eqn: { A}_{5 }]

⑤ 보강한계 내에 있는 볼트조임 플랜지 재료는, 스터드 출구형 플랜지를 제외하고는, 보강에 유효한 것으로 고려해서는 아니 된다.

(a-1)                    (a-2)                         (a-3)

(a-4)                     (b-1)                       (b-2)

(b-3)                      (c)                         (d)

(e)             (e1)                (e-2)                 (g)

그림 [(e),(e-1) 및 (e-2)]

L〈 2.5tx 그림 (e-1) 사용

L ≥ 2.5tx 그림 (e-2) 사용

(h)                   (i)                                (J)

(k)                     (l)                       (m)

(n)                            (o)

[그림 40] 보강치수 [eqn: { t}_{ e}] 및 구멍치수 [eqn: d] 를 설명하는 형상

제 67 조 (보강의 강도) ① 보강에 사용되는 재료의 허용응력은 압력용기 벽 재료의 허용응력과 같거나 큰 값을 가져야 한다. 다만, 이러한 재료를 구입하기 어려운 경우에는 낮은 강도의 재료를 사용하여 보강할 수 있으나 이 경우에는 그 재료의 낮은 허용응력을 보상하기 위해서 두 금속의 허용응력 비율에 반비례하여 보강재의 면적을 증가시켜야 한다.

② 제66조제1항에서 정의한 평면의 각 방향에서, 압력용기 벽과 보강재 또는 부착되는 보강재의 임의의 두 부분을 연결하는 부착부의 강도는 다음 중 작은 값 이상이어야 한다.

1. 계산하고 있는 보강요소에 대한 단면의 인장강도(그림 41의[eqn: {W}_{1-1}],[eqn: {W}_{2-2}],[eqn: {W}_{3-3}] 참조)

2. 제66조제4항에 의해서 허용되는 것과 같이 압력용기 벽과 일체인 보강면적의 인장강도를 뺀 제63조에서 정의한 면적의 인장강도

③ 부착이음의 강도는 제66조에 정의된 보강면적 평면의 각 방향에서 부착이음의 전체 길이에 대해서 고려하여야 한다. 비원형 구멍의 경우에는 구멍의 평행한 변을 가로지르고 구멍 반원의 중심을 통과하는 평면의 한 변에서의 부착이음 강도에 대해서도 고려하여야 한다.

(a) 압력용기벽에 관통하여 삽입된 노즐넥을 갖는 노즐부 상세

[eqn: W]    = 총 용접하중[②  2. ]

= [eqn: ｛A- { A}_{1 }+ { 2t}_{n } { f}_{r1 }( {E }_{1 } t- { Ft}_{r } )｝{ S}_{v }]

[eqn: { W}_{1-1 }] = 강도 단면 1-1에 대한 용접하중 [②  1.]

=[eqn: ( { A}_{2 } + { A}_{5 } + { A}_{41 } + { A}_{42 }){ S}_{v}]

[eqn: { W}_{2-2 }] = 강도 단면 2-2에 대한 용접하중 [②  1.]

=[eqn: ( { A}_{2 } + { A}_{3 } + { A}_{41 } + { A}_{43 }+ { 2t}_{n } { tf}_{r1 } ){ S}_{v}]

[eqn: { W}_{3-3 }] = 강도 단면 3-3에 대한 용접하중 [②  1.]

=[eqn: ( { A}_{2 } + { A}_{3 } + { A}_{5 }+ { A}_{41 } + { A}_{42 }+ { A}_{43 }+ { 2t}_{n } { tf}_{r1 }){ S}_{v}]

비고1.[eqn: { A}_{1 },{ A}_{2 },{ A}_{3 },{ A}_{5}] 및[eqn: { A}_{4i }]는 계수[eqn: { f}_{ rx}]에 의해서 보정된다.

2. 용어의 정의는 제63조 및 그림 36에서 설명한 것과 같다.

(b) 압력용기벽에 맞대기 용접된 노즐넥을 갖는 노즐부 상세

[eqn: W]    = 총 용접하중 [②  2. ]

= [eqn: (A- { A}_{1 }){ S}_{v }]

[eqn: { W}_{1-1 }] = 강도 단면 1-1에 대한 용접하중 [②  1. ]

=[eqn: ( { A}_{2 } + { A}_{5 } + { A}_{41 } + { A}_{42 }){ S}_{v}]

[eqn: { W}_{2-2 }] = 강도 단면 2-2에 대한 용접하중 [②  1. ]

=[eqn: ({ A}_{2 }+{ A}_{41 }){ S}_{v }]

비고1.[eqn: { A}_{1 },{ A}_{2 },{ A}_{5}] 및[eqn: { A}_{4i }]는 계수[eqn: { f}_{ rx}]에 의해서 보정된다.

2. 용어의 정의는  제63조 및 그림 36에서 설명한 것과 같다.

[그림 41] 노즐 부착 용접에서의 하중과 용접강도

제 68 조 (다수 구멍의 보강) ① 임의의 두 구멍이 보강한계가 겹칠 정도의 간격으로 위치해 있으면[그림 42 (a) 참조] 두 구멍은 중심을 연결하는 평면에서 제63조, 제64조, 제66조 및 제67조에 따라, 그리고 각각의 해당 규정 및 각각의 구멍에 대해서 요구되는 보강 면적의 합계 이상의 면적을 갖는 복합된 보강면적으로 보강하여야 한다. 단면의 어느 부분도 하나 이상의 구멍 보강에 기여하는 것으로 생각해서는 안 되며, 또한 복합 면적도 한번 이상 고려해서는 아니 된다.

1. 겹친 면적은 두 구멍에 대해서 그 지름의 비로 배분하여야 한다.

2. 원통형과 원추형에 대해서는 두 구멍사이의 보강면적이 두 구멍에 대해서 요구되는 전체면적의 50% 미만이면 제62조제3항제3호가목의 규정을 따라야 한다.

3. 동일 중심선 상에 있는 일련의 모든 구멍은 연속적으로 짝을 이루는 구멍으로 취급하여야 한다.

② 2개 이상의 구멍이제1항과 같이 배치되어 있고[그림 42 (b) 참조], 결합된 한 개의 보강면적으로 보강하는 경우에는 임의의 두 구멍 중심 사이의 최소 거리는 평균 지름의 1⅓배 이상이어야 하고, 두 구멍에 대해서 요구되는 보강면적은 최소한 50%는 두 구멍 사이에 있어야 한다. 만일 두 구멍 사이의 거리가 평균 지름의 ⅓ 배보다 작은 경우에는 이들 구멍 사이에 있는 재료를 보강으로 고려해서는 아니 된다. 이러한 구멍은 제3항에 따라서 보강하여야 한다.

③ 대체 방법으로서, 임의로 배치된 임의 개수의 인접한 구멍들은 모든 구멍을 포함하는 하나의 큰 구멍으로 가정하여 보강할 수 있다. 가정한 구멍의 보강한계는 제66조제2항제1호 및 제66좆제3항제1호에 따라야 한다. 가정한 구멍지름이 제62조제3항제1호의 한계를 초과할 경우에는 제62조제3항제3호가목의 규정을 따라야 한다.

④ 다수의 구멍이 동체 또는 경판 안쪽으로 맞대기 용접된 두꺼운 부분으로 보강할 경우에는 삽입하는 부분의 가장자리는 접합단면과 인접 표면사이의 옵셋 길이보다 3배 이상인 테이퍼 변화부를 갖도록 하여야 한다.

⑤ 원통형 또는 원추형동체에 두 개 이상의 연속된 구멍이 규칙적으로 배치되어 있는 구멍들에 대해서는 제73조의 리거먼트에 대한 규정에 따라서 보강할 수 있다.

(a) 2개의 구멍이 그 평균지름의 2배보다 작은 간격으로 배치된 경우	(b) 3개 이상의 구멍이 그 평균지름의 2배보다 작은 간격으로 배치된 경우

[그림 42] 다수 구멍의 예

제 69 조 (압력용기벽에 관과 노즐넥을 부착하는 방법) 압력용기벽에 관과 노즐넥을 부착하는 방법은 제22조를 준용한다.

제 70 조 (플랜지 및 관이음) ① 아래의 규격은 플랜지 및 관이음쇠에 사용할 수 있다. 압력-온도 등급은 해당 규격에 따라야 한다. 다만, 부속서 5(ASME B 16.9) 및 부속서 6(ASME B 16.11)의 이음쇠에 대한 압력-온도 등급은 해당 재료의 최대허용응력을 사용하여 이 규격의 규정에 따라서 이음매 없는 직관으로 계산하여야 하며 ASME 규격에서의 두께에 대한 허용공차를 적용하여야 한다.

1. 부속서 4(ASME/ANSI B 16.5), 관 플랜지와 플랜지 관이음쇠

2. 부속서 5(ASME B 16.9), 공장제작 단강재의 맞대기 용접이음쇠

3. 부속서 6(ASME B 16.11), 소켓용접 및 나사이음하는 단조이음쇠

4. 부속서 7(ANSI/ASME B 16.15), 청동 주조 나사이음쇠, Cl. 125 및 250

5. 부속서 8(ASME B 16.20), 관플랜지용 금속 개스킷 - 링 조인트, 나선형감김 및 재킷형

6. 부속서 9(ASME B 16.24), 동합금 주조 관 플랜지 및 플랜지 이음쇠, Cl. 150, 300, 400, 600, 900, 1500 및 2500

7. 부속서 12(ASME/ANSI B 16.42), 덕타일주철 관 플랜지 및 플랜지 관이음쇠, Cl. 150 및 300

8. 부속서 13(ASME B 16.47), 대구경 강재 플랜지, 공칭지름 DN 650부터 DN 1500까지

② 단조된 노즐 플랜지는 다음 사항의 모든 것을 만족할 때 부속서 4(ASME B 16.5) 및 부속서 13(B 16.47)의 플랜지 재료 사용의 압력-온도 등급을 사용할 수 있다.

1. 단조된 노즐 플랜지는 안지름을 제외하고 부속서 4(ASME B 16.5)의 플랜지이음의 모든 치수 요구사항에 적합하여야 한다. 단조된 노즐 플랜지의 안지름은 부속서 4(ASME B 16.5)에 주어진 분류 랩조인트 플랜지 안지름이나, 그와 같은 크기의 안지름을 초과하지 않아야 한다.

2. 단조 노즐넥의 바깥지름은 부속서 4(ASME B 16.5)에 분류된 랩조인트 플랜지와 허브 지름과 같은 크기와 최소한 같아야 한다. 더 큰 허브 지름은 멈춤장치의 지름에 제한되어져야 한다.

제 71 조 (노즐넥의 두께) ① 출입 및 검사용 구멍의 경우, 노즐 넥의 최소벽두께는 아래와 같이 결정한다.

노즐넥의 두께 [eqn: =t _{a}]

② 기타 구멍의 경우, 노즐 넥의 최소벽두께는 아래와 같이 결정한다.

[eqn: t _{b} =min LEFT [ t _{b3``} ,````max`(`t _{b1} ,```t _{b2} ) RIGHT ]]

노즐넥의 두께[eqn: =max`(t _{a`} `,````t _{b} )]

여기서

[eqn: t _{a}] = 제53조 및 제54조에서와 같이 내압과 외압을 받는 최소 노즐 넥 두께. 추가하중은  제52조제4항과 같은 기타하중으로부터의 외력과 모멘트의 영향을 고려하여야 한다. 제52조제4항에 의해 발생되는 전단응력은 그 노즐 재료의 허용인장응력의 70%를 초과하지  않아야 한다.

[eqn: t _{b1}] = 내압을 받는 용기의 경우

노즐 넥 또는 다른 연결부가 압력용기에  부착되는 위치에서 동체, 또는 경판의 압력(E=1.0으로 가정)에 요구되는 두께(부식여유 포함), 그러나 어떠한 경우에도 제52조제6항제1호에서 그 재료는 규정된 최소두께 이상.

[eqn: t _{b2}] = 외압을 받는 용기의 경우

노즐 넥 또는 다른 연결부가 압력용기에  부착되는 위치에서 동체 또는 경판에 대한 공식에서 등가설계내압(E=1.0으로 가정)으로서 설계외압을 사용하여 얻는 요구되는 두께(부식여유 추가), 그러나 어떠한 경우에도 제52조제6항제1호에서 그 재료에 대해서 규정된 최소두께 이상.

[eqn: t _{b3}] = 아래 표의 두께 + 부식여유

[표] 노즐 최소두께 요건

공칭크기	최소벽두께 [ 52조제6항제3호 참조]
	mm
DN 6 DN 8 DN 10 DN 15 DN 20	1.51 1.96 2.02 2.42 2.51
DN 25 DN 32 DN 40 DN 50 DN 65	2.96 3.12 3.22 3.42 4.52
DN 80 DN 90 DN 100 DN 125 (DN 150	4.80 5.02 5.27 5.73 6.22
(DN 200 DN 250 DN 300	7.16 8.11 8.34

비 고 : 표준 DN의 바깥지름과 동일하지 않은 특정 바깥지름을 가진 노즐의 경우, 표로부터 선택한 DN는 노즐 바깥지름보다 큰 바깥지름을 가진 것이어야 한다.

제 72 조 (검사용 구멍) ① 압축공기용으로 사용되는 모든 압력용기 및 침식 또는 기계적 마모가 되는 부품을 갖거나 내부가 부식되는 압력용기에는 검사나 청소를 위하여 맨홀, 핸드홀 또는 다른 검사용 구멍을 설치하여야 하며, 검사용 구멍은 제2항에 규정된 압력용기와 고정 관판식 열교환기의 동체 쪽에는 생략할 수 있다.

② 감지구멍을 둘 경우 용기의 안지름이 900㎜를 넘지 않으며 오직 부식만이 문제가 되는 압력용기에는 제1항에서 요구하는 검사용 구멍을 설치하지 않아도 좋다. 다만, 부식이 예상되는 압력용기 내부 표면적의 0.9㎡당 한 개의 비율로 구멍을 배치하고 또한, 압력용기당 균일하게 배치된 감지구멍이 최소한 4개 이상 있어야 한다. 이항은 압축공기를 내장하는 용기에는 적용하지 않는다.

③ 고유의 운전조건 때문에 부식을 방지하는 물질을 포함하고 공기압을 받는 안지름이 300㎜ 이상인 압력용기는 검사용만으로 한정된 구멍은 필요하지 않다. 다만, 압력용기에는 검사를 용이하게 할 수 있는 적당한 구멍이 있고, 또한 그 구멍이 제6항의 검사용 구멍에 대한 요건과 동등한 치수와 수량인 경우에 한한다.

④ 안지름이 300㎜ 또는 그 이하인 압력용기는, 분리가 가능한 공칭지름 DN 20 이상인 관 연결부가 최소한 두 개 이상 있는 경우에는 검사전용 구멍은 생략할 수 있다.

⑤ 용기의 안지름이 300㎜ 초과 400㎜ 미만인 압력용기에는 최소한 두 개의 핸드홀 또는 공칭지름 DN 40 이상인 나사식 관마개 검사용구멍이 최소한 두 개 있어야 한다. 다만, 다음에서 허용하는 경우에는 예외이다. 안지름이 300㎜ 초과 400㎜ 미만까지의 압력용기를 검사할 때 압력용기를 조립체로부터 분리하지 않고는 검사할 수 없도록 되어 있을 경우에는 분리 가능한 공칭지름 DN 40 이상인 관 연결부가 최소한 두 개 있으면 검사전용 구멍은 생략할 수 있다.

⑥ 출입용 또는 검사용 구멍을 필요로 하는 압력용기에는 다음과 같은 것을 설치하여야 한다.

1. 안지름이 300㎜ 초과 450㎜ 미만인 모든 압력용기는 최소 두 개의 핸드홀 또는 공칭지름이 DN 40이상인 두 개의 나사식 관마개가 있는 검사용 구멍을 설치하여야 한다.

2. 안지름이 450㎜에서 900㎜까지의 모든 압력용기는 한 개의 맨홀 또는 최소한 두 개의 핸드홀 또는 공칭지름 DN 50 이상인 최소한 두 개의 나사식 관마개가 있는 검사용 구멍을 설치하여야 한다.

3. 안지름이 900㎜를 초과하는 모든 압력용기는 한 개의 맨홀이 있어야 한다. 다만, 압력용기의 모양 또는 용도에 의해서 맨홀의 설치가 곤란한 경우에는 최소한 두 개의 100㎜ × 150 ㎜ 크기의 핸드홀 또는 동등한 면적을 갖는 최소한 2개의 구멍을 설치하여야 한다.

4. 맨홀을 대신하여 핸드홀이나 나사식 관마개 구멍이 검사용 구멍으로 사용할 수 있도록 허용되는 경우에는 한 개의 핸드홀 또는 한 개의 나사식 관마개 구멍을 각각의 경판 또는 각 경판 근처의 동체에 설치하여야 한다.

5. 다른 목적으로 사용하는 분리가 가능한 경판이나 덮개판의 구멍이 최소한 요구되는 검사용 구멍의 크기와 동일하다면, 이 구멍을 검사용 구멍 대신으로 사용할 수 있다.

6. 분리가 가능한 경판이나 덮개판의 단일 구멍이 최소한 검사용 구멍과 동등한 정도로 내부점검이 가능한 위치와 크기를 갖는다면 이 단일 구멍을 모든 소형 검사용 구멍 대신 사용할 수 있다.

7. 배관, 기기류 또는 이와 비슷한 부착물들과 연결되는 분리가 가능한 플랜지 연결부 또는 나사연결부가 다음을 만족한다면, 이들 연결부를 요구되는 검사용 구멍 대신으로 사용할 수 있다.

가. 연결부는 요구되는 구멍의 크기와 최소한 동등하여야 한다.

나. 연결부가 요구되는 검사용 구멍과 동등하게 내부점검이 가능하도록 위치하고 적절한 크기를 가져야 한다.

⑦ 검사용 및 출입용 구멍이 필요할 경우 구멍은 최소한 다음 요건에 따라야 한다.

1. 타원형 또는 비원형(abround) 맨홀은 300㎜ × 400㎜보다 커야하고 원형 맨홀은 안지름이 400㎜ 이상이어야 한다.

2. 핸드홀용 구멍은 50㎜ × 75㎜ 이상이어야 하나, 구멍의 위치와 압력용기의 크기에 부합하는 크기이어야 한다.

⑧ 동체 또는 스테이로 지지되지 않는 경판의 모든 출입용과 검사용 구멍은 이 기준의 규정에 따라서 설계하여야 한다.

⑨ 나사식 구멍이 검사용 또는 청소용으로 사용될 경우, 누출방지용 플러그나 캡은 압력을 견딜수 있는 적합한 재료로 제작하여야 하고, 어떠한 재료도 이 기준에서 허용하는 최고온도를 초과하는 온도에서 사용해서는 아니 된다. 나사는 표준 테이퍼 관이나사이어야 한다. 다만, 누출을 방지하는 다른 누출방지 수단을 사용하는 경우에는 최소한 동일 강도의 곧은 나사를 사용할 수 있다.

⑩ 내압이 덮개판을 평판 개스킷 쪽으로 압착하는 형태의 맨홀은 최소 17㎜의 개스킷 지지폭을 가져야 한다.

제 73 조 (리거먼트) ① 규칙배열 리거먼트는 제26조를 준용한다.

② 불규칙배열 리거먼트는 제27조를 준용한다.

제 74 조 (판재 및 재료의 절단) ① 판, 경판의 가장자리 및 기타 부품은 기계가공, 전단 및 연삭 등의 기계적인 방법과 산소절단 또는 아크절단에 의해서 소정의 형상 및 치수로 절단할 수 있다. 산소절단 또는 아크절단 후에, 모든 슬래그 또는 용해된 재료의 유해한 변색부분은 다음 제작공정 또는 사용 전에 기계적인 방법으로 제거하여야 한다.

② 완성된 압력용기에서 용접되지 않고 남아 있는 노즐 및 맨홀 넥의 끝 부분의 여분의 재료를 다른 방법으로 매끄럽게 제거한다면, 전단가공으로 절단할 수 있다.

③ 노출된 안쪽 가장자리는 모따기를 하거나 곡면으로 가공하여야 한다.

제 75 조 (동체부분 및 경판의 성형) ① 열처리에 의해서 인장성능이 향상된 모든 탄소강과 저합금강, 비철합금, 고합금강 및 페라이트강의 냉간가공은 아래의 요건에 따라야 한다.

1. 탄소강 및 저합금강 판은 타격에 의하여 냉간 성형해서는 아니 된다.

2. 탄소강 및 저합금강 판은 타격에 의한 성형이 판에 해로운 변형을 주지 않고 용접후열처리를 실시하는 경우에는 단조온도에서 타격으로 성형할 수 있다.

3. 원통형 압력용기의 길이방향 이음부 가장자리는 완성된 이음부를 따라 좋지 않은 평평한 부분이 발생되지 않도록 하기 위해 예비 압연 또는 성형에 의해서 먼저 적당한 곡률로 성형하여야 한다.

② 냉간 성형으로 제작되는 탄소강판 및 저합금 강판의 압력용기 동체 부분, 경판, 기타 압력을 받는 부재는 냉간 성형 결과로 최대 신장율(extreme fiber elongation)이 압연상태를 기준하여 5%를 초과하고 다음 조건 중의 어느 하나라도 해당하는 경우에는 냉간 성형 이후에 열처리를 하여야 한다.

1. 압력용기가 액체 또는 기체상태의 치사적 물질을 저장할 때

2. 재료의 충격시험이 요구될 때

3. 냉간 성형 전 부품의 두께가 16㎜를 초과할 때

4. 압연상태의 두께를 기준으로 냉간 성형에 의한 두께감소가 10% 이상 일 때

5. 성형 중에 재료의 온도가 120℃～480℃의 범위 일 때

6. P-No. 1, Gr No. 1 및 2의 재료는 제1호부터 제5호까지에 열거한 조건에 해당되지 않아도 최대 신장율이 40% 초과하면 열처리를 실시하여야 한다.

가. 재료의 최대신장율은 다음의 식으로 계산하여야 한다.

(1) 단일 곡면의 경우 (예 : 원통)

최대 신장율(%) = [eqn: { 50t} over { { R}_{f } } LEFT ( 1- { { R}_{ f} } over { { R}_{ o} } RIGHT )]

(2) 이중 곡면의 경우 (예 : 경판)

최대 신장율(%) = [eqn: { 75t} over { { R}_{f } } LEFT ( 1- { { R}_{ f} } over { { R}_{ o} } RIGHT )]

여기에서,  [eqn: t] = 판 두께, ㎜

[eqn: { R}_{ f}] = 최종 중심선의 반지름, ㎜

[eqn: { R}_{o }] = 최초 중심선의 반지름(평판의 경우는 무한대), ㎜

제 76 조 (원통형, 원추형 및 구형동체의 허용진원도) ① 내압을 받는 완성된 압력용기의 동체는 실질적으로 둥근 형상이어야 하고, 그림 43과 같이 임의의 단면에서 최대 및 최소 안지름의 차이는 해당 단면에서 내면 또는 외면 측정 어느 경우라도 공칭지름의 1% 이하이어야 한다.

1. 단면이 구멍이 만들어진 곳을 통과하거나 또는 단면이 구멍 중심으로부터 측정하여 구멍 안지름의 1배까지는 위에 주어진 안지름의 허용차는 구멍안지름의 2% 만큼 늘일 수 있다.

2. 경판과 동체의 이음부를 포함한 다른 임의의 단면이 압력용기의 축에 수직으로 통과하는 경우, 그 임의 단면에서의 지름의 차이는 1% 이하이어야 한다.

3. 길이방향 겹치기 이음을 하는 압력용기에 대해서, 안지름의 허용차는 판의 공칭두께 만큼 크게 할 수 있다.

[그림 43] 원통형, 원추형 및 구형 동체의 최대 및 최소 안지름의 차이

② 외압을 받는 압력용기의 동체는 임의의 단면에서 다음 요건들을 만족하여야 한다.

1. 제1항에서 규정하는 진원도에 대한 값

2. 압력용기 내․외면에서 반지름 방향으로 측정한 진원형상으로부터의 양 또는 음의 최대 편차는 그림 14로부터 얻어지는 최대 허용편차 e 이하여야 한다.

가. 곡선의 위쪽 또는 아래쪽에 오는 점들에 대해서는 각각 다음의 값을 사용하여야 한다.

e = 1.0 t   또는    e = 0.2 t

나. 측정은 설계 안쪽반지름 또는 바깥반지름(측정하는 곳이 어딘가에 따라)을 갖고 그림 27에서 구한 원호길이의 2배와 같은 현의 길이를 갖는 활꼴의 원형평판을 가지고 실시하여야 한다. 그림 27 및 그림 14에 있는 L 및 Do 의 값은 다음과 같이 결정하여야 한다.

다. 원통형의 경우에는 제54조 에서 정의한 L 및 Do

라. 원추형 또는 원추형 단면의 경우에는 그림에서 사용되는 L 및 Do 값은 제59조에 정의된 용어로서 아래에 주어진다.

아래의 모든 경우에 대해서,

Le = [eqn: {0.5 L } LEFT ( 1+ { { D}_{s} } over { { D}_{L} } RIGHT )]

(1) 큰 지름 단부에서는

L = Le

Do = DL

(2) 작은 지름 단부에서는

L = Le[eqn: LEFT ( { { D}_{L }} over { { D}_{s} } RIGHT )]

Do = Ds

(3) 중간 지름에서는

L = Le[eqn: LEFT [ {2 { D}_{L } } over { ({D }_{L}+ { D}_{ s} )} RIGHT ]]

Do = 0.5(DL + Ds)

(4) 바깥지름이 Dx 인 임의의 단면에서는

L = Le[eqn: LEFT ( { { D}_{L}} over { { D}_{x} } RIGHT )]

Do = Dx

마. 구형 동체의 경우에 L 은 바깥지름 Do 의 ½이다.

3. 원통 및 구형의 경우 t 값은 다음과 같이 결정한다.

가. 맞대기 이음을 하는 압력용기의 경우, t 는 판의 공칭두께에서 부식여유를 제외한 두께이다.

나. 길이방향 겹치기 이음을 하는 압력용기의 경우, t 는 판의 공칭두께이고, 허용편차는 t + e 이다.

다. 임의의 단면에서 동체가 두께가 다른 판으로 제작되는 경우, t 는 가장 얇은 판의 공칭두께에서 부식여유를 제외한 두께이다.

4. 원추형 및 원뿔형 단면부의 경우, t 값은 제2항제3호에 따른다. 다만, 이 경우 제2항제3호가목부터 다목까지의 t 값은 제59조 에서 정의한 te 값으로 대체하여야 한다.

5. 제2항제2호의 요건은 원통 및 원추에 대해서 회전축에 직각인 임의의 평면에서 그리고 구형에 대해서 임의의 큰 원을 형성하는 평면에서 만족하여야 한다. 원추 및 원추부의 경우, 제2항제2호라목 (1), 제2항제2호라목 (2) 및 제2항제2호라목 (3) 위치에서 확인하여야 한다.

6. 측정은 용접선 위나 또는 다른 돌출부가 아닌 모재의 표면에서 실시하여야 한다.

7. 원통형 압력용기의 실제 사용 철판의 공칭두께가, 제54조에 따라 외압으로 설계된 최소 요구 두께를 초과하고 그 초과 두께에 부식여유와 압축력을 유발하는 하중이 요구되지 않을 경우, 공칭두께를 사용하여 결정한 최대 허용 편차 e는 공칭 두께의 B값을 최소 요구두께의B값으로 나눈 비율만큼 증가시킬 수 있으며, 최대 e값을 측정하기 위한 현의 길이는 실제 사용한 철판의 공칭두께를 이용한 Do/t에 의해 결정하여야 한다.

8. 내압 또는 외압을 받는 관 또는 튜브로 제작된 용기와 구성부품은 제작 표준의 허용 범위에 따라 지름(측정된 바깥지름)의 변동이 있을 수 있다

제 77 조 (성형경판의 공차) ① 접시형, 접시원추형, 반구형 또는 타원형 경판의 내면은 규정된 형상으로부터 바깥쪽으로 [eqn: D] 의 1.25%를 초과하거나 또는 안쪽으로 [eqn: D] 의 0.625%를 초과하는 오차가 생겨서는 아니 된다. 여기에서 [eqn: D] 는 부착 부분에서 압력용기 동체의 공칭 안지름이다. 이러한 오차는 규정된 형상에 대하여 수직으로 측정하여야 하고 급격한 변화가 있어서는 아니 된다. 너클의 반지름은 규정 값 이상이어야 한다.

② 외압에 대하여 설계된 반구형 경판 또는 접시형 경판의 임의의 구형부분 또는 타원형 경판은, 제1항을 만족함과 동시에, L/Do 에 대해서 0.5의 값을 사용하여 제76조제2항의 구형 동체에 대하여 규정한 공차를 만족하여야 한다.

③ 제1항에서 규정한 오차를 구하기 위한 측정은 모재의 표면에서 하여야하고 용접부에서 측정해서는 아니 된다.

④ 경판 스커트는 최대 및 최소 안지름의 차이가 공칭지름의 1% 이하가 되도록 충분한 진원이 되어야 한다.

⑤ 스테이로 지지되지 않는 임의의 성형경판의 스커트를 동체의 안쪽 또는 바깥쪽으로 억지끼워 맞춤하기 위하여 기계가공을 하는 경우에는 그 두께는 본래 경판두께의 90% 보다 또는 부착부분의 동체 두께보다 얇아서는 아니 된다. 이러한 기계가공을 한 경우에는 가공두께로부터 경판의 처음 두께까지 치수변화가 급격해서는 안 되며, 최소한 그 두께 차이의 3배 이상 거리로 경사지게 하여야 한다.

제 78 조 (샤르피 충격시험) ① 사용재료의 종류와 관련한 규정에서 요구되는 경우, 압력에 의하여 응력을 받는 동체, 경판, 노즐 및 기타 압력용기 부품 재료에 대하여 실시하여야 한다.

② 충격시편은 샤르피 V-노치 형식으로 하고, 1조는 3개로 구성하여야 하며, 그림 44에 있는 모든 치수를 만족하여야 하며, 충격시험의 절차와 장치는 SA-370 또는 ISO 148 (파트 1, 2 ,3)의 해당 규정을 만족하여야 한다.

1. 채취가 가능한 경우, 표준시편(10㎜×10㎜)은 제2호에서 달리 허용된 경우를 제외하고 공칭두께가 11㎜ 이상인 재료를 사용하여야 한다.

2. 규정된 시험온도에서 10㎜×10㎜의 표준규격 시편을 사용하여 시험할 때, 흡수 에너지가 일반적으로 240J을 넘는 재료의 경우에는 표준규격 시편 대신에 소형시편(10㎜ × 6.7㎜)을 사용할 수 있다. 다만, 소형시편을 선택한 경우에는 각 시편에 대한 합격 값을 100J로 하여야 하고, 또한 횡 팽창량을 mm 단위로 측정하여야 한다.

[그림 44] 단순 빔의 충격시편 (샤르피 V노치형 충격시험)

제 79 조 (최대 허용사용압력) ① 압력용기의 최대 허용사용압력이란, 그 압력에 규정된 지정 온도에서 압력용기가 정상운전 상태일 때의 압력용기 최상부에서 허용되는 최대압력을 말한다. 이것은 제2항에 주어진 원칙에 의해서 압력용기 주요 부분 중 임의 부분에 허용되는 최대 허용사용압력값 및 압력용기의 고려된 부분과 최정상부의 사이에 존재할 수 있는 정수두압의 차이를 조정한 값 중에서 최소값이다.

② 압력용기부품의 최대허용사용압력이란, 지정된 온도에서 이 기준의 규정 또는 식에 의해서 결정되는 해당 부분의 정수두압을 포함한 최대내압 또는 외압이고, 임의의 하중 조합의 영향을 고려한 것을 말한다. 다만, 부식여유로 지정된 금속두께는 제외한다.

③ 최대허용사용압력은 각각의 온도에서 해당 허용응력값을 사용하여 한개 이상의 지정된 운전온도에 대하여 결정될 수 있다.

제 80 조 (수압시험) ① 압력용기 명판에 표시하고자 하는 최고허용사용압력에 압력용기의 제작에 사용된 재료의 최저응력비(lowest stress ratio: LSR)를 곱한 최고허용사용압력의 최소 1.3배 압력으로 시험하여야 한다. 압력용기 재료의 응력비는 설계온도에서의 응력 값 S에 대한 시험온도에서의 응력 값이다(제52조제3항 참조). 설계온도에서   볼트의 허용응력으로 곱한 최저응력비의 1.3배가 시험온도에서 그 볼트재료의 규정최소항복강도 90%를 초과할 때를 제외하고는 최저응력비의  결정에서 볼트체결은 포함시키지 않아야 한다. 시험중 존재할 수 있는 모든 하중을 고려하여야 한다.

② 압력용기 최상부에서의 수압시험압력은 각각의 압력요소에 대하여 정의한 계산시험압력값에 1.3을 곱하거나, 이 값으로부터 그 요소 위의 수두압을 빼서 계산한 시험압력 중 최소값으로 한다.

③ 수압시험압력을 적용한 후에는 모든 이음부 및 접속부에 대하여 누출검사를 실시하여야 한다. 이 검사는 시험압력을 1.3으로 나눈 값 이상의 압력에서 실시되어야 한다.

제 81 조 (기압시험) ① 기압시험 압력은 압력용기의 제작에 사용된 재료의 최저응력비(lowest stress ratio: LSR)를 곱한 최고허용사용압력의 최소 1.1배 이상이어야 한다. 각 재료의 응력비는 설계온도에서의 응력 값 S에 대한 시험온도에서 응력 값이다(제52조➂항 참조). 설계온도에서 볼트의 허용응력으로 곱한 최저응력비의 1.1배가 시험온도에서 볼트재료의 규정최소항복강도 90%를 초과할 때를 제외하고는 최저응력비의 결정에서 볼트체결은 포함시키지 않아야 한다. 이 시험 중에 존재할 수 있는 모든 하중을 고려하여야 한다.

1. 압력용기내의 압력을 시험압력의 1/2까지 서서히 증가시킨 후, 요구되는 시험압력에 도달할 때까지 시험압력의 약 10%씩 단계적으로 증가시켜야 한다.

2. 시험압력을 1.1배로 나눈 압력까지 감압시키고 압력용기에 대한 검사를 충분히 할 수 있는 시간동안 압력을 유지하여야 한다. 용접 접속을 위한 개구부의 임시 시험 마감부에 발생할 수 있는 누출을 제외하고는 요구되는 육안검사 중에 누출은 허용되지 않는다. 임시 밀봉으로부터의 누출을 즉시 제거하여 다른 이음부로부터의 누출감지를 방해하지 않도록 하여야 한다.

② 기압시험 중의 금속온도는 취성파괴의 위험을 피하기 위해서 최저 설계온도보다 최소한 17℃ 높게 유지하여야 한다.

제 82 조 (압력방출장치) ① 비직화식 증기보일러 이외의 모든 압력용기는 크기나 압력에 상관없이 제4항부터 제7항까지의 요건에 부합하는 과압보호장치를 설치하여야 한다.

1. 요구되는 과압보호장치가 최초로 운전하기 전에 적절히 설치되어 있다는 것을 확인하는 것은 사용자의 책임이다.

2. 그 의도된 사용에 근거하여 과압보호장치의 크기를 정하고 선택하는 것은 사용자의 책임이다. 의도된 사용에 대한 고려는 다음 가. 나 다.를 포함하되 반드시 이에 국한돼서는 아니 된다.

가. 정상운전 및 혼란상태(upsetting condition)

나. 유체

다. 유체의 상

3. 이 과압보호장치는 용기 제조자가 공급하여야 할 필요는 없다.

4. 별도로 정의되어 있지 않으면, 부속서 18(ASME PTC 25의 Section 2) 의 압력방출장치에 관한 정의를 적용하여야 한다.

5. 각 밸브의 압력유지부품은 설계압력의 최소 1.5배로 수압시험을 하여야 한다.

② 비직화식 증기보일러 이외의 모든 압력용기는 다음 각 호의 어느 하나에서 허용되는 경우를 제외하고는 압력용기내의 압력이 최대허용사용압력보다 10% 또는 20㎪ 이상의 값 중 큰 값을 초과하지 않도록 압력방출장치에 의해서 보호되어야 한다.

1. 다중의 압력방출장치가 설치되고 제8항제1호에 따라서 압력이 설정되어 있는 경우, 이 압력방출장치들은 최대허용사용압력보다 16% 또는 30㎪이상의 값 중 큰 값을 초과하지 않도록 압력상승을 방지하는 경우

2. 화염 또는 예상 못한 다른 외부 열원에 노출되어 부가적인 재해가 발생될 수 있는 곳에 설치된 압력용기의 보조 압력방출장치가 최대허용사용압력의 21% 이상 상승하는 일이 없도록 압력상승을 방지할 수 있도록 한 경우

③ 압력용기 또는 압력용기 계통에 접속되는 압력방출장치들의 총 용량은 압력방출장치가 동작되어 분출하고 있을 때에 최대허용사용압력의 16% 이상으로 압력용기 내의 압력이 상승하지 않도록 부착된 장치에서 생성되거나 공급되는 최대 용량을 처리하는데 충분한 것이어야 한다.

1. 제2항제2호에서 허용된 압력방출장치와 같이 화염 또는 다른 외부 열원에 노출되어 발생되는 과압으로부터 보호하기 위한 압력방출장치는 모든 압력방출장치가 동작하고 있는 경우의 압력이 최대허용사용압력의 21% 이상을 상회하지 않도록 충분한 방출용량을 가져야 한다.

④ 압력방출밸브(*)

1. 안전밸브, 압력방출밸브 및 릴리프밸브는 모두 직접 스프링식 이어야 한다.

2. 파일럿이 자력구동식이고, 주 밸브가 설정압력 이하에서 자동적으로 열리며, 파일럿의 주요부품이 고장난다하더라도 그것의 전체 정격용량을 방출할 경우에는 파일럿 구동식 압력방출밸브를 사용할 수 있다.

3. 압력방출밸브에 사용되는 스프링의 설정압력이 밸브 제조자가 제공한 스프링의 설계범위 이내에 있지 않거나 또는 제조자가 인정할 수 없는 경우에는 그 스프링의 설정압력을 밸브에 표시된 압력의 ±5% 이내의 압력으로 설정하여야 한다.

4. 압력방출밸브 설정압력의 ±공차는 설정압력이 500 ㎪이하인 경우에는 15 ㎪을, 설정압력이 500 ㎪을 초과하는 경우에는 3%를 초과해서는 아니 된다.

주(*) 안전밸브는 입구 측의 정압력으로 작동되고, 급속 개방 또는 순간적인 작동(pop action)의 특성이 있는 압력방출밸브이다. 릴리프밸브(relief valve)는 입구 측의 정압력으로 작동되는 압력방출밸브로서, 개방압력을 초과하는 압력증가에 비례하여 개방된다. 압력방출밸브는 적용에 따라 급속 개방 또는 순간적인 작동의 특성을 가지는 또는 개방압력을 초과하는 압력증가에 비례하여 개방을 하는 특성을 가지는 압력방출밸브이다. 파일럿 구동식 압력방출밸브는 그 주요 방출장치가 자력구동식 보조압력방출밸브와 결합되어 자력구동식 보조 압력방출밸브에 의해 제어되는 압력방출밸브를 말한다.

⑤ 파열판장치

1. 파열판장치는 규정된 파열판 온도에서 파열압력의 공차는 표시 파열압력이 300㎪이하인 경우 ±15 ㎪를 초과해서는 안 되고, 표시되는 파열압력이 300 ㎪보다 큰 경우 ±5%를 초과해서는 아니 된다.

2. 파열판장치를 단독 방출장치로 사용하는 압력방출계통의 정격 용량은 다음 요건에 따라 결정하여야 한다.

가. 파열판장치는 압력용기 노즐 입구로부터 관지름의 8배 이내에  설치하고, 방출관의 길이는 파열판장치를 연결하는 관지름의  5배 이하이어야 한다.

나. 입구 및 방출 배관의 호칭지름이 핀장치에 스탬핑한 호칭지름 [DN(NPS)] 이상인 경우, 압력방출시스템의 계산된  방출용량은 여러 매체에 해당되는 이론적인 유동방정식에 의해 계산된 값에 방출계수 K = 0.62를 곱한 값보다 커서는 안된다.

3. 각 파열판 홀더의 압력유지 부품은 설계압력의 최소 1.5배로 수압시험을 하여야 한다.

⑥ 핀장치(Pin Device)

1. 모든 핀장치 설정압력 공차는, 표시되는 설정압력이 300 kPa(40 psi) 이하에서는 ± 15 kPa(± 2 psi)를 초과해서는 안 되고, 표시되는 설정압력이 300 kPa(40 psi)보다 큰 경우에는 ± 5 %를 초과해서는 안된다.

2. 방출용량. 핀장치는 아래 가.의 요건에 따라 유동저항법을 이용하여 하거나, 나.의 요건에 따라 방출계수법을 이용하여 인증해야한다.

가. 핀장치를 단독 방출장치로 사용하는 압력방출계통의 정격 용량은 아래 1) 또는 2) 요건에 따라 결정하여야 한다.

(1) 대기로 직접 방출하는 파열판

가) 핀장치가 용기노즐 입구로부터 관지름의 8배 이내에 설치되며

나) 방출관의 길이가 핀장치로부터 관지름의 5배 이하이고

다) 입구 및 방출 배관의 호칭지름이 핀장치에 스탬핑한 호칭지름[DN(NPS)] 이상인 경우, 압력방출시스템의 계산된 방출용량은 여러 매체에 해당되는 이론적인 유동방정식에 의해 계산된 값에 방출계수 K = 0.62를 곱한 값보다 커서는 안된다.

(2) 임의의 압력방출계통의 계산 용량은 전체 계통에 대한 유동저항을 해석하여 결정하여도 된다. 이러한 해석에서는 핀장치, 배관, 그리고 용기의 출구노즐, 엘보우, 티, 리듀서 및 밸브를 포함한 배  관요소의 유동저항을 고려하여야 한다.

나. 핀장치를 단독 방출장치로 사용하는 압력방출계통의 방출용량은 장치에 표시된 인증용량과, 계통유체 및 핀장치 상하단 계통부품의 특성을 고려하여 결정해야 한다.

3. 핀장치의 적용

가. 핀장치는 하나의 용기에 대하여 단독의 압력방출장치로 사용할 수 있다.

나. 다음을 만족하는 경우, 핀장치는 압력방출밸브와 용기 사이에 설치 할 수 있다.

(1) 압력방출밸브와 핀장치와의 조합이 ③항의 요건을 만족시키기에 충분한 용량인 경우.

(2) 압력방출밸브와 핀장치의 조합용량은, 장치의 해당하는 저항계수[eqn: K _{RG}], [eqn: K _{RGL}] 또는 [eqn: K _{RL}]가 0.6 보다 작을 경우 밸브의 정격용량에  0.90을 곱해야 한다.

(3) 핀장치와 압력방출밸브 사이에는 압력계, 검출코크, 프리 벤트 또는 적절한 알림지시구를 설치하여야 한다.

(4) 작동 후에 핀장치에 생기는 구멍은 밸브의 용량[위의 (2)]과 같은 유량을 확보할 수 있는 충분한 크기의 것이고, 또한 밸브의 정상적인 기능을 방해하지 않아야 한다.

(5) 핀장치의 설정압력은 압력방출밸브의 설정압력의 90 % 이상으로 한다.

다. 핀장치는 용기에서 압력의 직접 작용에 의해 개방되는 압력방출장치의 출구 측에 설치해서는 안 된다.

라. 핀 작동 파일럿 구동 압력방출장치는, 파일럿 구동 압력방출밸브에 관한 ②, ④, ⑤, ⑧, ⑨, ⑩항의 요건을 만족하는 경우, 과압보호요건을 만족시키기 위해 사용할 수 있다.

[표 13] 파괴핀의 정격압력

정격압력, ㎪		± 공차 ㎪
최소	최대
200	1000	35
1000	1900	70
1900	2600	100

⑦ 스프링식 되닫힘되지 않는 압력방출장치

1. 장치의 스프링 하중을 받는 부분이 규정된 설정압력에서 열려 수동으로 리셋(reset)될 때까지 개방된 상태로 있는 스프링식 되닫힘되지 않는 압력방출장치가 그 구동수단이 고장날 경우, 설정압력 또는 그 이하의 압력에서 완전 개방되도록 설계되어 있다면 이것을 사용할 수 있다. 이러한 장치는 다른 압력방출장치와 함께 사용할 수 없으며, 개방압력의 공차는 ±5%를 초과해서는 아니 된다.

2. 스프링식 되닫힘되지 않는 압력방출장치의 계산 정격용량은 여러 매체에 대한 해당 이론식에 근거하는 값에 계수 K = 0.62를 곱한 값을 초과해서는 아니 된다. 이론식에서 면적 A ㎟는 스프링식 되닫힘되지 않는 압력방출장치의 최소구멍을 통과하는 유동단면적이어야 한다.

⑧ 압력방출장치의 압력설정

1. 1개의 압력방출장치를 사용할 경우, 압력방출장치에 표시되는 설정압력은 압력용기의 최대허용사용압력을 초과하지 않도록 하여야 한다. 필요한 용량을 2개 이상의 압력방출장치로서 확보하는 경우에는 1개의 압력방출장치는 최대허용사용압력 이하로 설정할 필요가 있다. 추가의 압력방출장치는 이것보다 높은 압력에서 개방되도록 설정할 수 있지만, 제2호에서 규정하는 경우를 제외하고는 어떠한 경우에도 최대허용사용압력의 105% 보다 높은 압력에서 개방되도록 설정해서는 아니 된다.

2. 화염 또는 다른 외부 열원에 노출되어 발생되는 과압을 방지하기 위해서 제2항제2호에서 허용하는 압력방출장치의 경우, 장치에 표시되는 설정압력은 압력용기의 최대허용사용압력의 110%를 넘지 않도록 하여야 한다.

3. 압력방출밸브의 설정압력 공차는 500 ㎪ 이하의 압력에 대해서는 ±15 ㎪, 500㎪를 초과하는 압력에 대해서는 ±3%를 초과해서는 아니 된다.

4. 규정된 파열판 온도에서 되닫침되지 않는 압력방출장치의 파열압력 공차는, 300 kPa (40 psi) 이하에서는 ±15 kPa(2 psi)을, 그리고 300 kPa(40 psi)을 초과하는 압력에 대해서는 표시된 파열압력의 ±5 %를 각각 초과해서는 안 된다.

5. 특정 핀 온도에서 핀장치의 설정압력 공차는, 300 kPa(40 psi) 이하에서는 ±15 kPa (2 psi)을, 그리고 300 kPa(40 psi)을 초과하는 압력에 대해서는 표시된 설정압력의 ±5 %를 각각 초과해서는 안 된다.

⑨ 설치 : 압축 유체용으로 사용되는 압력방출장치는 수용된 액체 상부의 증기 공간내의 압력용기에 연결하거나 또는 보호하고자 하는 압력용기 내의 증기 공간에 접속된 관에 연결하여야 한다. 액체용으로 사용되는 압력방출장치는 정상상태에서의 액면보다 아래 쪽 위치에 연결하여야 한다.

⑩ 재료의 선택

1. 주철재 시트 및 디스크의 사용은 허용되지 않는다.

2. 안내부 및 디스크 또는 디스크 홀더 같이 서로 인접한 미끄럼 면은 양쪽 모두 내식성 재료로 제작되어야 하고, 스프링은 내식성 재료 또는 내식 코팅을 한 것이어야 한다. 압력방출밸브의 디스크 및 시트는 사용 유체에 의한 부식에 견디는 적합한 재료이어야 한다.

3. 밸브 몸통 및 보닛(bonnets) 또는 요크(yoke)에 사용되는 재료는 KS 및 ASME Section Ⅱ.의 규격에 열거된 재료이어야 한다.

4. 압력방출밸브의 외부 구조에 포함되어 노즐, 디스크 및 기타 부품에 사용하는 재료는 다음 범주 중의 하나이어야 한다.

가. 이 규격에 주어진 재료 또는 Section Ⅱ에 주어진 재료

나. ASTM 규격에 주어진 재료

다. 최소한 ASTM 규격과 동등한 화학적 성질, 물리적 성질 및 품질의 관리를 보장하는 재료규격에 의해서 압력방출밸브의 제조자가 관리하는 재료

⑪ 개방형 유로 또는 배기구

1. 대기중으로 직접 또는 간접적으로 개방된 유로나 배기구를 용기에서 단독 압력방출장치로 사용할 수 있다.

2. 압력방출계통의 계산 용량은 유동에 대한 총 계통저항의 해석에 의해 결정할 수 있다. 이 해석에는 용기, 엘보, 티, 리듀서, 밸브의 출구 노즐을 포함하여 배관과 배관부품의 유동저항을 고려해야 한다. 계산은 배관계통을 통한 유체 유량을 결정하는데 허용되는 공학적 경험을 이용하여 수행해야 한다. 이 방법이 가지고 있는 불확실도를 고려하기 위해 이 계산된 방출 용량에 0.90 이하의 계수를 곱해야 한다.

3. 개방형 유로 또는 배기구의 총 용량은 ②항에서 규정한 압력을 초과하는 과압을 예방하는데 충분해야 한다. 최대 허용 사용압력이 105kPa(15 psi) 이하 일 때, 어떠한 경우에도 압력이 최대 허용 사용압력의 21 %를 초과하여 상승하는 것은 허용해서는 안 된다.

제 4 장  배관 및 부속설비

제 83 조 (배관 및 부속설비의 재료) ① 기술기준 제73조에서 “안전한 화학적 성분 및 기계적 강도를 가지는 것”이란 용접성, 인장강도, 연성, 인성 및 경도 등이 동등 이상의 것을 말하며, 배관에 적합한 재료는 제84조를 만족하는 것을 말한다.

② 기술기준 제73조에서 규정하는 “압력을 받는 부분”은 관의 내면에 0.1 MPa을 초과하는 압력을 받는 부분을 말한다.

제 84 조 (재료사용의 일반) ① 압력에 의하여 응력을 받는 재료는 달리 허용된 경우를 제외하고는 별표 1, 2 및 ASME B31.1 Appendix A의 표에 열거한 재료, 또는 ASTM 재료규격과 같은 규격번호를 가지는 ASME 재료도 허용되나 주어진 응력 값 이상의 설계 온도에서 사용해서는 아니 된다.

② 탄소 함유량이 0.35%를 초과하는 탄소강 또는 합금강은 용접 구조물로 사용되어서는 아니 되며, 산소 절단 또는 기타 열 절단(thermal cutting process)으로 형상을 성형해서도 아니 된다.

③ 저합금 2¼% 크롬강이 454℃를 초과하는 온도에서 사용되는 경우, 모재와 용가재의 탄소 함유량은 0.05% 이상이어야 한다.

제 85 조 (배관 및 부속설비의 구조) ① 기술기준 제74조에서 “안전한 것”이란 제86조부터 제92조까지 규정한 구조로 되어 있고 제94조부터 제96조까지의 내압시험에 합격한 것을 말한다.

② 기술기준 제21조 5항에 따라 배관에 대한 내진설계를 하는 경우에는 국토해양부  고시 “건축구조기준 0306(지진하중)”을 적용할 수 있다.

제 86 조 (내압을 받는 직관의 두께) ① 내압을 받는 직관의 최소 두께는 기계적 강도에 대한 여유값을 포함하여 허용응력표에 기재된 재료의 온도범위를 넘지 않은 설계온도 및 설계압력에 대해 아래 식 (3) 또는 (3-1)에 의해서 구해진 값보다 커야 한다.

[eqn: t_m ~= ~ PDo over {2(SE + Py)} ~ + ~ A]                    (3)

[eqn: t_m~ =~{ Pd `` + `` 2SEA `` + `` 2yPA} over{ 2(SE`` +`` Py`` -`` P)}]                 (3-1)

② 설계압력은 다음 식에서 구한 값을 초과해서는 아니 된다.

[eqn: P ~ = ~{ 2SE (t_m`` -`` A)} over{ Do`` -`` 2y (t_m ``- ``A) }]                   (4)

[eqn: P~ =~ {2SE(t_m ``- ``A)} over{ d`` -`` 2y(t_m ``- ``A) ``+ ```2t_m}]              (4-1)

③ 여기에서 사용된 기호의 정의는 다음과 같다.

tm : 최소 요구두께, mm

P : 설계내압, MPa

Do : 관의 바깥지름, mm

d :  관의 안지름, mm

SE 또는 SF : 설계온도에서 내압 및 이음 효율계수(또는 주조 품질계수)에 대한 재료의 최대 허용응력, MPa

A : 추가 두께, mm

y : 표14에 주어진 계수

[표 14] y 값

온 도 ℃ 재료	482 이하	510	538	566	593	621	649	677 이상
- 폐라이트강 - 오스테나이트강 - 니켈 합금 UNS No. N08800, N08810, N08825	0.4 0.4 0.4	0.5 0.4 0.4	0.7 0.4 0.4	0.7 0.4 0.4	0.7 0.5 0.4	0.7 0.7 0.4	0.7 0.7 0.5	0.7 0.7 0.7

비고1. y값은 28℃ 간격이며 그 사이값은 보간법으로 계산한다. 주철 및 비철금속재료의 y값은 0이다.

2. [eqn: Do OVER t_m]값이 6보다 작은관에 대해서, 480℃ 이하 온도에서 설계되는 페라이트 및 오스테나이트강의 y값은 아래와 같이 구한다.

[eqn: y~ =~ d over {d `` + ``Do}]                                (5)

제 87 조 (외압을 받는 직관의 보강) 외압을 받는 직관에 대한 두께 및 보강요건은 제54조, 제55조 및 제56조를 준용한다.

제 88 조 (곡관) ① 관의 굽힘이 완료된 부분의 두께는 어느 부위에서도 제86조제1항에서 구한 값 보다 작아서는 아니 된다.

<삭제>

<삭제>

제 89 조 (굽힘 및 성형) ① 설계자가 관을 주문하기 전 최소 두께를 결정하기 위한 기준은  표 15와 같다. 표 15에 기재된 직관의 최소 두께는 공급자의 제조공정에 의한 경험 값이기 때문에 굽히는데 충분하여야 하고 제86조제1항의 최소두께 요건도 만족하여야 한다.

② 곡관을 만들 때에 곡관 외곽부의 얇아짐에 대한 보상으로 표 15에 있는 여유값을 사용하면 유해한 결함 없이 굽힐 수 있다.

[표 15] 굽힘전 최소권장 두께

굽힘 반지름	굽힘전 최소 권장두께
관지름의 6배 이상 관지름의 5배 관지름의 4배 관지름의 3배	1.06 tm 1.08 tm 1.14 tm 1.25 tm

비고1. 굽힘 반지름의 중간값은 보간법으로 구한다.

2. tm은 제86조제1항에서 구한 값이다.

3. 관지름은 ASME B 36.10M 및 ASME B 36.19M에 수록한 공칭지름을 사용하며 이 표에 수록되지 않은 관지름을 갖는 배관 및 튜브의 공칭지름은 바깥지름과 일치한다.

③ 관은 설계상에 명시된 검사방법으로 확인하였을 때 굽혀진 표면에 균열이 생기지 않고, 좌굴이 심하게 생기지 않는다면 열간 또는 냉간 방법을 사용하여 어떠한 반지름으로 구부려도 된다. 이러한 굽힘은 제86조제1항의 설계요건을 만족하여야 한다.

④ 성형된 표면이 균일하고 설계에 규정된 검사방법으로 확인하였을 때 균열이나 기타 결함이 없는 공정이라면 적절한 열간 또는 냉간가공 방법으로 배관부품을 성형[관 끝의 스웨이징(swedging), 겹치기, 업셋팅(upsetting) 및 목의 돌출 등]해도 된다.

⑤ 성형 부품은 다음의 열처리조건을 만족하여야 한다.

1. 열간 굽힘이나 성형은[eqn: {T_crit}]보다 56℃ 높은 온도에서 수행되며, 냉간 굽힘이나 성형은[eqn: {T_crit}]보다 56℃ 낮은 온도에서 수행되어야 한다. 여기서 [eqn: T_crit]는 재료의 하부 임계온도를 말하며 하부 임계온도는 표 16과 같다.

[표 16] 하부 임계온도

재 료	하부 임계온도(1), ℃
탄소강 (P-번호 1)	725
탄소 - 몰리브덴강 (P-번호 3)	730
1Cr - [eqn: 1 over 2]Mo (P-번호 4, Gr. No. 1)	745
[eqn: 1 {1 over 4}]Cr -[eqn: 1 over 2]Mo (P-번호 4, Gr. No. 2)	775
[eqn: 2 {1 over 4}]Cr - 1Mo, 3Cr - 1Mo (P-번호 5A)	805
5Cr - [eqn: 1 over 2]Mo (P-번호 5B, Gr. No. 1)	820
9Cr	800

주1. 이 값은 단지 지침용으로 사용자는 이 값 대신에 특정 재료에 대해 얻어진      값을 적용할 수 있다

2. 900℃ 이상의 온도에서 굽힘 및 성형작업을 수행하지 않고 완성하지 않는 한,   공칭두께 19mm를 초과하는 모든 탄소강(P-번호 1) 재료는 용접기술기준의 판단기준에 따라 열처리를 하여야한다.

3. DN 100 이상의 관 또는 공칭두께가 13.0mm 이상의 모든 페라이트계 합금강    (P-번호 1 제외) 재료에 대해서는 아래와 같은 성형 또는 굽힘 후 열처리를 하여야 한다.

가. 열간 굽힘 또는 성형을 수행할 경우, 그 재료는 설계자가 규정한 완전 어닐링, 노멀라이징-템퍼링 또는 템퍼링 열처리를 받아야 한다.

나. 냉간 굽힘 또는 성형을 수행한 경우, 열처리는 용접기술기준의 판단기준에 따라 열처리를 하여야한다.

4. 오스테나이트계 스테인리스강을 포함한 기타 재료의 굽힘 또는 성형 후 열처    리는 요구사항이 아니나 굽힘 또는 성형 후 열처리를 수행한다면, 설계자는 사용될 절차를 완전히 기술하여야 한다.

제 90 조 (분기관의 연결) ① 내압을 받는 분기관 연결부품에 처음부터 보강에 대한 대비가 없고 분기관축과 주관축이 이루는 각이 45°～90°사이의 경우 그림 45와 같이 내압에 견딜 수 있는 보강을 하여야 한다.

[그림45] 분기관 연결부의 보강(1)<삭제>

1. 주관의 길이방향 이음매가 분기관과 교차되지 않는 경우, 보강 계산을 위해 tmh값을 구할 때에는 해당 등급의 이음매 없는 관의 응력값을 사용하여도 좋다.

2. 분기관이 주관의 길이방향 이음매와 교차할 경우 또는 분기관이 길이방향 이음매를 포함할 경우, 두 관 모두 또는 두 관 중 하나에 대해 용접이음 효율을 계산에 포함하여야 한다. 주관 및 분기관이 모두 길이방향의 용접부를 포함하면 각각의 용접부가 교차하지 않도록 주의하여야 한다.

3. 분기관 연결부의 요구 보강면적은 아래와 같아야 한다.

[eqn: A _{7} =A _{6} LEFT ( 2-sin` alpha RIGHT ) = LEFT ( t _{mh} -A RIGHT ) `d _{1} LEFT ( 2-sin` alpha RIGHT )]

직각 연결부의 요구 보강면적은,

[eqn: A _{7} =A _{6} = LEFT ( t _{mh} -A RIGHT ) `d _{1}]

보강구역은 평행사변형이며 그 폭은 분기관 중심선의 양측으로 각각 d2 까지 이고, 높이는 주관의 내부 표면에서 시작되며, 주관의 외부 표면으로부터 L4 거리까지의 범위이다.

4. 요구되는 보강은 그림45(1)에 나타난 면적 A1, A2, 43, A4 및 A5의 조합에 의해서 계산되어야 하며, A1, A2, 43, A4 및 A5는 아래와 같이 정의한다.

A1 : 주관의 여분 두께에 해당하는 면적, ㎟

= (2d2 - d1) (Th - tmh)

A2 : 주관에서 L4 거리에 있는 분기관의 여분 두께에 해당하는 면적, ㎟

= [eqn: {2L_4 (T_b ~- ~ t_mb )} over sinα]

A3 : 주관 및 분기관 바깥지름 밖의 용착금속 면적과 링, 패드 및 새들의 필릿용접부의 용착금속 면적, ㎟

A4 : 보강링, 보강패드 또는 일체형 보강재에 의한 면적, ㎟

A5 : 새들(saddle)에 의한 직각연결부 면적, ㎟

= (새들의 바깥지름 - Dob)tr

A6 : 사용수명 종료 시점에서 예상되는 압력설계 면적, mm2

= [eqn: LEFT ( t _{mh} -A RIGHT ) `d _{1}]

요구 보강면적 = [eqn: t_mh][eqn: d_1]([eqn: 2`-`sinα)~=~ A_7]

보강면적 = [eqn: A_1], [eqn: A_2], [eqn: A_3], [eqn: A_4] 및 [eqn: A_5]

[그림45] 분기관 연결부의 보강 (2)

일반 주:

(a) 이 그림은 제 90조의 용어를 그림으로 표시함

(b) 요구 보강면적 = [eqn: A _{7} =A _{6} LEFT ( 2-sin` alpha RIGHT ) ``= LEFT ( t _{mh} -A RIGHT ) `d _{1} ` LEFT ( 2-sin` alpha RIGHT )]

(c) 유효 보강면적 = [eqn: A _{1} +A _{2} +A _{3} +A _{4} +A _{5}] (해당되는 면적만) 적용

(d) 유효 보강면적 [eqn: GEQ] 요구 보강면적

주(1) 보강 새들은 90° 분기관에만 사용한다.(그림45(2) 보기 A 상세도 참조)

(2) 링이나 패드가 보강용으로 사용될 때[그림 45 (2)], 보강 면적의 값은 용접시  분기관, 주관 및 링이나 패드가 완전히 용융되는 경우, 주관의 여분두께를  고려할 때와 같은 방법으로 구하여도 된다.

(3) 링과 패드의 폭 대 높이의 비는 주관을 따라 보강구역 한계 내에서 가능한  수평공간과 맞추고 분기관의 바깥지름이 허용하는 범위 내에서 4대 1에 가까운 비율이 바람직하다. 그러나 그 비가 어떠한 경우에도 1대 1보다 작아서는 아니 된다.

위 그림에 사용된 용어의 정의는 아래와 같다.

[eqn: alpha] : 주관축과 분기관축이 이루는 각, °

b : 분기관을 나타내는 아래 첨자

[eqn: D _{ob}] : 분기관 바깥지름, mm

[eqn: D _{oh}] : 주관 바깥지름, mm

d1 : 주관축에 대하여 길이방향의 분기관 구멍의 최종 안쪽치수, mm

d2 : 보강구역 폭의 ½, mm

또는 (Tb  －A) ＋ (Th －A) ＋ [eqn: d_1 over 2] 중 큰 값. 다만, 어떠한 경우도 [eqn: D _{oh}] 를 초과해서는 안 됨.

h : 주관 및 헤더를 나타내는 아래 첨자

L4 : 주관 외부의 보강구역 높이, mm

: 2.5 (Tb －A) ＋ tr 또는 2.5 (Th －A) 중 작은 값

tr : 그림45(2) 보기 A에서 부착된 보강패드의 두께 또는 보기B에서 완전히 일체형 보강재 면적 내에 있고 주관 및 분기관의 바깥지름에 투영된 면에 의하여 지지 되는 각이 최대 60°인 직각 삼각형의 높이, mm

Tb, Th : 허용할 수 있는 분기관 또는 주관의 최소 두께 또는 실제로 측정된 두께, mm

tmb, tmh : 제86조의 식 (3) 또는 (3-1)에서 구한 주관 또는 분기관의, mm

② 외압을 받는 분기관 연결부에 대한 보강면적은 보강이 필요한경우 다음의 계산식에 따른다.

[eqn: 0.5][eqn: t_mh][eqn: d_1][eqn: (2`-`sinα)]

③ 일체형보강 돌출 출구축이 주관축과 교차하고 또한 수직인 경우에는 그림47과 같이 보강하여야 한다.

1. 요구 보강면적은 아래와 같으며 아래 2에 정의된 보강면적이 요구 보강면적 이상이 되어야 한다.

A7 =  K(tmh - A)dc

K는  [eqn: {D _{ob}} over {D _{oh}}] 가 0.60 을 초과할 때, K = 1.00

[eqn: {D _{ob}} over {D _{oh}}]가 0.15 를 초과하고 0.60 이하일 때, K = 0.6 + [eqn: 2 over 3][eqn: {D _{ob}} over {D _{oh}}]

[eqn: {D _{ob}} over {D _{oh}}] 가 0.15 이하일 때, K = 0.70

2. 보강면적은 아래에 정의한 각 면적의 합이다.

A1 + A2 + A4

가. 면적 A1 은 주관의 여분두께로 보강구역 내에 있는 면적

A1 = dc (tn - tmh)

나. 면적 A2 는 분기관의 여분두께로 보강구역 내에 있는 면적

A2 = 2L8 (tb - tmb)

다. 면적 A4 는 돌출출구 립(lip)의 여분두께로 보강구역 내에 있는 면적

A4 = 2ro [To - (tb - A)]

[그림 47] 보강된 돌출 출구

(1) 분기관과 일치시키기 위해 (필요시) 안지름을 최대 1:3 테이퍼 가공함.

(2) 테이퍼가 크로치(crotch) 반지름을 침범하였을 때 To 의 설정 방법을 나타내는 그림

(3)  상기 상세도는 k = 1.00 인 경우

비고

[eqn: D _{ob}] : 분기관의 바깥지름.

[eqn: D _{oh}] : 주관의 바깥지름.

db : 부식 여유를 제외한 분기관의 안지름.

dr : 부식 여유를 제외한 주관의 안지름.

dc : 부식 여유를 제외한 주관의 외부표면에서 측정된 돌출출구의 안지름.

ho : 돌출 립(extruded lip)의 높이( ro 보다 크거나 같아야 한다)

L8 : 보강 구역의 높이. [eqn: 0.7 sqrt dT_o]

tmb - A : 제86조 식 (3) 또는 (3-1)의 공식에 따라 요구되는 분기관의 두께. 단, 부식 여유는 제외한다.

tb - A : 부식 여유가 포함되지 않은 분기관의 실제두께.

tmh - A : 제86조 식 (3) 또는 (3-1)의 공식에 따라 요구되는 주관의 두께. 단, 부식 여유는 제외한다.

th - A : 부식 여유가 포함되지 않은 주관의 실제두께.

To  : 부식 여유를 제외한 주관의 외부 표면으로부터 ro 되는 높이에서 측정한 돌출출구의 가공두께.

r1 : 보강구역 폭의 ½(dc와 같다).

ro : 주관과 분기관의 축을 포함한 평면에서 측정한 출구 외곽의 곡률 반지름을 나타내고 다음과 같은 제한을 받는다.

1. 최소 반지름 : 이 치수는 분기관이 DN 750 보다 큰 경우를 제외하고는 0.05[eqn: D _{ob}]보다 작아서는 아니 되며, 38mm를 초과하지 않아도 된다.

2. 최대 반지름 : DN 150 이상인 출구관에 대해서는 0.10[eqn: D _{ob}] + 12.7mm 를 초과 해서는 아니 된다. 관이 DN 150 미만인 출구관에 대해서는 32mm 보다 커서는 아니 된다.

3. 분기관의 외곽이 2개 이상의 곡률 반지름을 가질 때 대략 45°부채꼴 모양의 반지름은 위의 1 및 2의 요건을 따른다. 관선이 연속적으로 변하는 반지름일 때, 외곽선의 모든 점의 곡률 반지름은 위의1 및 2의 요건을 만족해야 한다. 외곽선이 연속적으로 변하는 반지름을 가질 때, 외곽선의 모든 점의 곡률 반지름은 위 1 및 2의 요건을 만족하여야 한다.

④ 다음과 같은 분기관 연결부에 대해서는 보강을 생략할 수 있다.

1. 별표 1, 2 및  ASME B 31.1 Appendix A 에 열거한 재료(호환성 ASTM 재료포함)로서 압력-온도정격의 제한범위 내에서 지정된 기준에 따라 제조된 티(tee), 경사티(lateral), 크로스(cross) 또는 용접형 분기관(branch weld-on) 등의 이음쇠를 사용하여 만든 분기관 연결부.

2. 분기관 DN 50 또는 주관 공칭지름의 ¼ 값 중 작은 값을 초과하지 않는 경우에 그림48 (a) 및 (b)와 같이 커플링 또는 하프 커플링을 주관에 직접 용접하여 만든 분기관 연결부. 보강 구역 어느 곳에서나 커플링의 최소 두께는 나사가 없는 부위의 분기관 두께보다 작아서는 아니 된다. 어떠한 경우에도 커플링의 두께는 압력등급 3000 또는 스케줄 XS 보다 작아서는 아니 된다. 그림 48 (c)와 같이 DN 50 이하인 분기관 연결부는 tw가 분기관 크기의 스케줄 160의 두께 보다 작지 않다면 사용하여도 좋다.

3. 주관에 직접 용접된 일체형 보강 이음쇠(integrally reinforced fittings).

(a)                               (b)

(a) ASME B16.11의 단조강 소켓 용접 또는 나사식 하프   커플링의 분기관 연결부(1)

(b) ASME B16.11의 단조강 이음쇠에서 허용된 것보다 높은 압력 및 온도조건을 가지는 단조강 소켓용접 또는 나사식 어댑터의 분기관 연결부

주: (1) 보강재 계산이 요구되지 않은 분기관 연결부에 대해서는 1항을 참조한다.

[그림 48-1] DN 80 이하의 하프커플링 또는 어댑터의 대표적인 완전 용입 분기관 용접연결부

[그림 48-2] DN 50 이하의 하프커플링 또는 어댑터의 대표적인 부분용입 분기관 용접연결부

제 91 조 (플랜지) ① 제23조를 준용한다.

② 부속서 4(ASME B 16.5)의 삽입식(slip-on) 플랜지는 압력등급 300 이하의 주 사용압력 정격범위 내에서만 사용한다.

제 92 조 (증기배관) ① 증기드럼 또는 과열기 입구측 헤더에 연결되는 첫 번째 스톱밸브까지의의 증기배관에 대한 설계압력(P)은 드럼 안전밸브가 작동하도록 설정한 최저 압력값보다 높아야 되며 허용응력(S)은 해당 포화증기 온도에서 허용하는 값을 초과해서는 아니 된다.

② 과열기 출구 헤더에서 첫 번째 스톱밸브사이의 증기배관에 대한 설계압력은제4항에서 다르게 규정한 것 이 외에는 과열기의 안전밸브가 열리도록 설정된 최저 압력값 또는 드럼 안전밸브가 작동하도록 설정된 최저 압력값의 85% 보다 높아야 한다.

③ 첫 번째 스톱밸브와 제 2의 스톱밸브사이의 증기배관에 대한 설계 압력값은 예상 최대 운전압력 또는 드럼 안전밸브가 작동하도록 설정된 최저 압력값의 85% 보다 높아야 한다. 그리고 사용된 재료에 대한 허용응력값은 예상되는 증기온도에 대한 허용값을 초과해서는 안 된다.

④ 단위 계통(1대의 보일러와 1대의 터빈 또는 기타 주요 원동기)에 설치되고 증기헤더 압력에 연동되는 자동 연소 제어장치가 설치된 보일러에 대한 증기배관의 설계 압력 값은 입구 교축(throttle) 설계압력에 5%를 더한 값, 드럼 안전밸브가 작동하도록 설정된 최저 압력값의 85% 또는 배관계통 내 임의 지점상의 예상 최대 운전압력값 보다 높아야 한다. 그리고 사용된 재료에 대한 허용응력값은 과열기 출구에서 예상되는 증기온도에 대한 허용값을 초과해서는 안되며 관류형 보일러의 설계압력은 예상 최대연속운전압력보다 작아서는 안 된다.

⑤ 어떠한 운전조건이나 재료에 대해서도 설계압력은 0.7 MPa 보다 높아야 한다.

제 93 조 (급수배관) ① 보일러에서 스톱밸브 및 체크밸브까지의 배관에 대한 최소 설계압력(P) 값은 보일러의 최대 허용 사용압력값의 1.25배 또는 보일러의 최대 허용 사용압력값 + 1.55 MPa중 작은 값보다 커야 한다. 다만, 보일러와 절탄기 사이에 밸브가 없는 일체형 절탄기로 설치된 경우에는 절탄기 입구측 헤더에서 스톱밸브 및 체크밸브까지의 배관에 대해서만 적용한다.

② 차단밸브까지의 바이패스 배관을 포함하여 체크밸브와 글로브밸브 또는 조정밸브사이의 배관에 대한 설계압력(P) 값은 보일러에 급수하기 위하여 필요한 압력보다 작아서는 아니 된다.

③ 어떠한 운전조건이나 재료에 대해서 설계압력은 0.7 MPa보다 높아야 하며 또한, 보일러에 급수하는 압력보다 높아야 한다.

④ 보일러와 첫 번째 밸브 또는 분기급수관 연결부사이 급수배관의 크기는 최소한 보일러 연결부와 같아야 한다.

제 94 조 (수압시험) ① 배관계통의 어느 위치에서도 수압시험 압력은 설계압력의 1.5배 보다 커야 한다. 다만, 용기, 펌프 또는 밸브 등과 같이 격리되지 않은 모든 기기는 최대 허용 시험압력을 초과해서는 아니 된다

1. 압력은 최소 10분간 유지하여야 하며 그 후 설계압력으로 낮추어서 누설검사를 위해 필요한 만큼의 시간을 지속하여도 좋다.

2. 누설시험은 모든 이음부 및 연결부에 대하여 검사하여야 한다. 펌프 또는 밸브 패킹에서와 같은 국부적인 경우를 제외하고는 배관계통에서 물방울 또는 누설이 있어서는 아니 된다.

② 압력시험을 받지 않는 기기는 블랭크 또는 그와 유사한 방법으로 시험 중에 계통에서 분리하거나 격리시켜야 하며, 밸브가 시험압력을 견딜 수 있다면 밸브를 사용하여 차단할 수 있다.

③ 필요한 경우, 신축관 이음부는 시험상태에서 추가되는 압력하중을 고려하여 임시 구속물을 설치하든지 또는 계통의 시험 중에 격리시켜야 한다.

제 95 조 (기압시험) ① 기압시험 압력은 배관계통 설계압력의 1.2배 이상이고 1.5배 이하이어야 한다. 다만, 용기, 펌프 또는 밸브 등과 같이 격리되지 않은 모든 기기는 최대 허용 시험압력을 초과해서는 아니 된다.

1. 계통에서의 압력은 시험압력의 ½을 넘지 않게 점차적으로 증가시켜야 하고 그 후에는 요구되는 시험압력에 도달할 때까지 시험압력의 대략 1/10씩 단계적으로 증가시켜야 한다.

2. 압력은 최소 10분 동안 유지하여야 한다. 그 후에 압력은 설계압력 또는 0.7 MPa 중 작은 압력까지 낮추어야 하며 누설시험을 위해서 필요한 만큼의 시간동안 유지되어야 한다.

3. 비누거품을 통해 누설을 검출하든지 또는 이와 동등한 방법으로 모든 이음부와 연결부에 대해 누설검사를 시행하여야 하며, 펌프나 밸브 패킹에서와 같은 국부적인 경우를 제외하고, 배관계통에서 누설이 있어서는 아니 된다.

② 시험매체로 사용되는 가스는 비발화성 및 비유독성이어야 하며, 압축가스를 시험매체로 사용하는 것은 위험하므로 압력 하에서 가스를 시험매체로 사용하는 경우, 안전에 주의하여야 한다.

제 96 조 (질량분석 및 할로겐 시험) ① 수압시험 또는 기압시험으로 얻을 수 있는 감도보다 더 높은 시험을 요구하는 운전 및 설계조건을 갖는 계통은 요구 감도를 가지는 헬륨 질량분석 시험 또는 할로겐 시험과 같은 방법으로 시험하여야 한다.

1. 질량분석 또는 할로겐 시험을 수행할 경우에는 시험 장비 공급자의 지침에 따라 시험하여야 한다.

2. 모든 경우에 있어서 교정된 대비누설을 사용하는 경우에 계통의 최대 허용 누설보다 크지 않는 누설율을 가져야 한다.

3. 대비누설에 의해 교정된 장비는 대비누설의 누설율 보다 크지 않게 결정된 장비로 계통의 누설을 측정하여야 한다.

제 5 장  증기터빈 및 부속설비

제 97 조 (증기터빈 및 부속설비의 재료) ① 기술기준 제81조에서 “안전한 화학적 성분 및 기계적 강도를 가지는 것”은 제4조제1항을 준용한다.

② 기술기준 제81조에서 “압력을 받는 부분”에 대한 정의는 제4조제2항을 준용한다.

③ 제5조부터 제9조까지, 제46조부터 제50조까지와 제84조는 해당되는 경우 증기터빈 및 부속설비에 준용한다.

제 98 조 (증기터빈 및 부속설비의 구조) ① 기술기준 제82조제1항 및 제4항에서 규정하는 “비상조속장치가 작동하였을 때 도달하는 회전속도”란 비상조속장치가 작동한 시점으로부터 관성에 의해 상승하는 경우의 회전속도를 포함하는 것을 말하며, 어떠한 원인으로 증기터빈이 정격회전속도를 초과하여 비상조속장치가 작동하였을 경우 상승한 속도에서도 기계가 손상되지 않아야 한다.

② 기술기준 제82조제2항의 “최대의 진동”이란 터빈의 기동 및 정지과정을 포함한 운전중 발생하는 진동값 중 최대의 것을 말하며, 증기터빈은 기동 및 정지과정을 포함한 모든 운전상태에서 발생하는 진동에 대하여 충분히 기계적으로 강하고 견고하여야 한다.

③ 기술기준 제82조제3항에서 규정하는 “이상 마모, 변형 및 과열이 생기지 않는 것”이란 다음의 장치를 구비하는 것을 말한다.

1. 통상 운전시에 증기터빈에 급유를 행하기 위한 주 윤활유 펌프

2. 주 윤활유 펌프의 출구 압력이 현저하게 저하하였을 경우에 자동적으로 증기터빈에 급유하기 위한 보조윤활유 펌프

3. 주 윤활유 펌프 및 보조윤활유 펌프가 고장이 발생하는 경우에 증기터빈을 안전하게 정지하기 위한 비상용 윤활유 펌프 또는 수동 보조윤활유 펌프(단 10,000 kW 이하의 증기터빈에는 필요하지 않다)

4. 증기터빈의 정지 중에도 통상 운전시에 필요한 윤활유를 모아두기 위한 저장 탱크

5. 윤활유를 청정하게 유지하기 위한 장치

6. 윤활유의 온도를 조정하기 위한 장치

④ 기술기준 제82조제4항의 “조속장치에 의해 조정할 수 있는 회전속도 중 최소의 것”이란 유도 발전기와 결합하는 증기터빈 이외의 증기터빈에서는 속도조정률로 정해지는 회전속도의 범위 중 최소의 것을 말하며, 유도 발전기와 결합하는 증기터빈에서는 유도 발전기가 접속되는 계통의 주파수로 발전할 수 있는 최소의 회전속도를 말하며, “충분한 대책을 강구하였을 경우”란 2차 이상의 진동모드의 진동에 대하여 회전기계의 위험속도 근처에서 불균형 변화를 하기 쉬운 정도 또는 그 불균형에 대한 진동감도의 평가치에 대해 일반적 지침을 제시하는 KS B 0704(기계적 진동-기계의 불평형변화감도 및 기계진동의 불평형민감도)에 준한 축계 설계로 공진배율을 낮추는 등 충분한 대책이 강구되어 안전성이 실증되어 있는 경우를 말한다.

⑤ 기술기준 제82조제5항의 “안전한 것”은 아래에 열거하는 것을 말한다.

1. 증기터빈 및 그 부속설비{증기터빈 차실(turbine casing), 밸브본체(Valve box), 복수기본체condenser shell) 및 복수기 수실(condenser water box) 제외}에서는 제12조부터 제32조까지(보일러 등과 관련되는 부분을 제외)를 충족시키는 것을 말한다.

2. 증기터빈 및 그 부속설비의 “내압시험”은 제80조 또는 제81조를 준용할 수 있다.

⑥ 기술기준 제21조 5항에 따라 증기터빈 및 부속설비에 대한 내진설계를 하는 경우에는 국토해양부고시 “건축구조기준 0306(지진하중)”을 적용할 수 있다.

제 99 조 (조속장치) 조속장치는 그 기능으로서 증기터빈의 부하가 변동될 때 속도 또는 출력이 난조(hunting)를 일으켜서는 안 되며, 정격부하에서의 부하 차단 시 회전속도 최대상승값은  비상조속장치의 작동 회전속도 미만으로 하여야 한다. 다만, 발전기가 유도발전기인 경우에는 다음의 이유에 의해 조속장치를 필요로 하지 않는다.

1. 유도 발전기는 그 자체로 회전 자계를 발생하는 기능이 없기 때문에 부하 변동에 대한 속도 조정은 필요하지 않다.

2. 동기 발전기와 병렬 운전 중 터빈출력(유도 발전기 출력)의 변동분은 동기 발전기에 흡수되므로 증기터빈의 속도 및 부하는 변동하지 않는다. 따라서 출력을 조정하는 장치는 필요가 없다.

제 100 조 (경보 및 비상정지장치) ① 기술기준 제84조제1항에서 “운전 중에 지장을 미칠 우려가 있는 진동”이란 증기터빈 또는 이것에 접속하는 그 외의 회전체를 동일한 축으로 결합한 것으로 주요한 베어링 또는 그 부근의 축에서 회전 중에 발생하는 진동에 대한 전진폭의 최대값이 다음 표 17에 명시된 측정 장소 및 정격회전속도에 대하여 경보값을 초과하는 경우를 말한다.

[표 17] 측정장소별 경보값

측정 장소	정격회전속도	경보값
		회전속도가 정격 회전속도 미만일 때	회전속도가 정격 회전속도 이상일 때
베어링	매분 3,600회전 마다	0.075mm	0.075mm
	매분 1,800 회전 마다	0.105mm	0.087mm
축	매분 3,600회전 마다	0.15mm	0.125mm
	매분 1,800 회전 마다	0.21mm	0.175mm

② 기술기준 제84조제2항에서 규정하는 “과속도”란 증기터빈의 회전속도가 정격 회전속도를 초과하는 경우를 말하며, “그 외의 이상”이란 다음에 열거하는 경우를 말한다.

1. 용량이 10,000 kVA 이상의 발전기의 내부에 고장이 발생한 경우

2. 정격출력이 10,000 kW 를 넘는 증기터빈의 복수기 진공도가 현저하게 저하하였을 경우

3. 정격출력이 10,000 kW 를 넘는 증기터빈의 트러스트(thrust)베어링이 현저하게 마모되거나 또는 그 온도가 현저하게 상승하였을 경우

③ 기술기준 제84조제2항에서 규정하는 “신속하게”란 증기터빈의 회전속도가 정격 회전속도를 초과하는 경우에는 정격 회전속도의 1.11배를 넘기 이전의 시점을 말하며, 그 외의 경우에는 이상이 발생한 시점을 말한다.

제 101 조 (과압방지장치) ① 기술기준 제85조에서 규정하는 “과압”이란 통상의 상태에서 최고사용압력을 초과하는 압력을 말한다.

② 기술기준 제85조에서 규정하는 “적당한 과압방지장치”란 증기터빈에서는 그 배기 압력의 상승시에 과압을 방지할 수 있는 용량의 크기를 갖고 최고사용압력 이하로 작동하는 파열판장치 또는 파괴핀 장치를 말하며, 그 중 어느 쪽을 채용하여도, 안전성이 충분하다면 자동이 아니어도 된다.

③ 증기터빈의 부속설비에서 파열판장치 또는 파괴핀 장치의 설치는 제82조를 준용 할 수 있다.

④ 복수 터빈의 배기압력 또는 배압터빈의 배압의 이상 상승에 의한 차실, 용기, 관등의 파손의 위험을 방지하기 위해서 설치된 안전밸브 등은 여기에서 말하는 과압방지장치로 인정 된다.

제 102 조 (계측장치) 기술기준 제87조에서 규정하는 “운전 상태를 계측하는 장치”란 다음에 열거하는 사항을 계측하는 것을 말한다.

1. 증기터빈의 회전속도

2. 주증기 스톱밸브, 재열증기 스톱밸브 앞의 증기압력 및 온도

3. 증기터빈의 배기 압력

4. 증기터빈 베어링 입구의 윤활유 압력

5. 증기터빈 베어링 출구의 윤활유 온도 또는 베어링금속 온도

6. 증기유량제어 밸브의 개도

7. 증기터빈 진동의 진폭

제 6 장  가스터빈 및 부속설비

제 103 조 (가스터빈 및 부속설비의 재료) ① 기술기준 제88조에서 “안전한 화학적 성분 및 기계적 강도를 가지는 것”은 제4조제1항을 준용한다.

② 기술기준 제88조에서 “압력을 받는 부분”에 대한 정의는 제4조제2항을 준용한다.

③ 제5조부터 제9조까지, 제46조부터 제50조까지와 제84조는 해당하는 경우 가스터빈 및 부속설비에 준용할 수 있다.

제 104 조 (가스터빈 및 부속설비의 구조) ① 기술기준 제89조제1항에서 규정하는 “비상조속장치가 작동하였을 때에 도달하는 회전속도”란 비상조속장치가 작동된 시점으로부터 관성에 의해 상승하는 경우의 회전속도를 포함하는 것을 말하며, 어떠한 원인으로 가스터빈이 정격회전속도를 초과하여 비상조속장치가 작동하였을 경우 상승한 속도에서도 기계가 손상되는 일이 없어야 한다는 것을 말한다.

② 기술기준 제89조제2항은 가스터빈의 베어링 구조상의 안전성에 대하여 규정하고 있으며, “이상 마모, 변형 및 과열이 생기지 않는 것”이란 다음의 장치를 구비하는 것을 말한다.

1. 통상 운전시 가스터빈에 윤활유를 공급하기 위한 주 윤활유 펌프

2. 주 윤활유 펌프의 출구 압력이 현저하게 저하하였을 경우에 자동적으로 가스터빈에 급유하기 위한 보조윤활유 펌프

3. 주 윤활유 펌프 및 보조윤활유 펌프가 고장 났을 경우에 가스터빈을 안전하게 정지하기 위한 비상용 윤활유펌프 또는 수동 보조윤활유 펌프(단 10,000 kW 이하의 가스터빈에는 필요하지 않다)

4. 가스터빈 정지 중에도 통상 운전 시 필요한 윤활유를 모아 두기 위한 저장 탱크

5. 윤활유를 청정하게 유지하기 위한 장치

6. 윤활유의 온도를 조정하기 위한 장치

다만, 윤활유 펌프의 출구 압력이 현저하게 저하 할 경우에 연료의 유입을 자동적으로 차단하는 장치가 설치되고 안전하게 정지할 수 있는 경우에는 2의 보조윤활유펌프를 설치하지 않아도 된다. 또한 보조윤활유 펌프 없이 안전하게 정지할 수 있는 베어링을 가지는 것에서는 3의 장치를 설치하지 않아도 된다.

③ 기술기준 제89조제4항의 “조속장치에 의해 조정할 수 있는 회전속도 중 최소의 것”이란 유도 발전기와 결합하는 가스터빈 이외의 가스터빈에서는 속도조정률로 정해지는 회전속도의 범위 중 최소의 것을 말한다.

1. 유도 발전기와 결합하는 가스터빈에서는 유도 발전기가 접속되는 계통의 주파수로 발전할 수 있는 최소의 회전속도를 말하며, “충분한 대책을 강구하였을 경우”란 2차 이상의 진동 모드에 대하여 공진 배율을 낮추는 등의 대책에 의해 충분한 안전성이 실증되고 있는 경우를 말한다.

④ 기술기준 제89조제4항의 “안전한 것”은 아래에 열거하는 것을 말한다.

1. 가스터빈 및 그 부속설비에서는 제12조부터 제32조까지(보일러와 관련되는 부분을 제외)를 충족시키는 것을 말한다.

2. 가스터빈 및 그 부속설비의 “내압시험”은 제80조 또는 제81조를 준용할 수 있다. 다만, 대기 개방의 가스터빈 차실(casing)은 다음의 어느 한쪽에 적합하다면 수압시험은 필요 없다.

가. 해당 기종과 동일한 재료, 구조를 가지는 가스터빈 차실에 있어 제80조 또는 제81조에  만족하는 수압시험의 실적이 있을 때

나. 상온에서 수압시험 압력에 견디는 것이 강도 계산 등으로 확인 되었을 때

3. 가스터빈 본체는 구조적으로 단순한 압력 용기가 아니기 때문에 수압시험에 대해서는  육안으로 압력을 받는 부분의 영구 변형이 생기거나 용접부 등의 누락은 없는가를 확인하는 것만으로 충분하며, 볼트 체결부 및 기계적 연결부에서는 수압시험에 지장이 없는 정도의 누설이 있어도 지장이 없다. 또한 배기차실, 공기압축기 및 흡입 케이싱 등 항시 대기 개방된 곳은 수압시험의 대상이 되지 않는다.

⑤ 기술기준 제21조 5항에 따라 가스터빈 및 부속설비에 대한 내진설계를 하는 경우에는 국토해양부고시 “건축구조기준 0306(지진하중)”을 적용할 수 있다.

제 105 조 (조속장치) 조속장치는 그 기능으로서 가스터빈의 부하가 변동될 때 회전속도 또는 출력의 난조(hunting)를 방지하기 위하여 연료의 유입을 자동적으로 조정할 수 있고, 정격부하에서의 부하 차단 시 회전속도 최대상승 값을 비상조속장치의 작동 회전속도 미만으로 할 수 있어야 한다.

제 106 조 (비상정지장치) ① 기술기준 제91조에서 규정하는 “과속도”란 가스터빈의 회전속도가 정격 회전속도를 초과하는 경우를 말한다.

② 그 외의 이상이란 다음에 열거하는 경우를 말한다.

1. 용량이 10,000 kVA 이상의 발전기 내부에 고장이 발생하는 경우

2. 가스의 온도가 현저하게 상승하는 경우

③ 기술기준 제91조에서 규정하는 “신속하게”란 증기터빈의 회전속도가 정격 회전속도를 초과하는 경우에 있어서 정격 회전속도의 1.11배(항공 전용형의 가스터빈 등의 다축형 가스터빈과 발전기가 결합된 것은 1.16배, 발전기와 결합되지 않은 것은 그 강도에 대하여 충분한 검증을 실시하여 안전성이 실증된 최대의 회전속도)를 초과하기 이전의 시점을 말한다. 그 외의 경우에는 이상이 발생한 시점을 말한다.

제 107 조 (과압방지장치) ① 기술기준 제92조에서 규정하는 “과압”이란 통상의 상태에서 최고사용압력을 초과하는 압력을 말한다.

② 기술기준 제92조에서 규정하는 “적당한 과압방지장치”는 제35조부터 제40조(보일러 등과 관련되는 부분을 제외)까지 및 제82조의 규정을 준용할 수 있다.

제 108 조 (계측 장치) 기술기준 제93조에 규정하는 “운전 상태를 계측하는 장치”란 다음에 열거하는 사항을 계측하는 것을 말한다.

1. 가스터빈의 회전속도

2. 가스터빈의 공기압축기 토출 압력

3. 가스터빈 입구의 가스온도(출구의 가스온도를 계측해 입구의 가스온도를 산출하는 방법에 따르는 것을 포함한다)

4. 가스터빈 베어링 입구의 윤활유 압력

5. 가스터빈 베어링 출구의 윤활유 온도 또는 베어링금속 온도

제 7 장  내연기관 및 부속설비

제 109 조 (내연기관 및 부속설비의 재료)  ① 기술기준 제94조에서 “안전한 화학적 성분 및 기계적 강도를 가지는 것”은 제4조제1항을 준용한다.

② 기술기준 제94조에서 “압력을 받는 부분”에 대한 정의는 제4조제2항을 준용한다.

③ 제5조부터 제9조까지, 제46조부터 제50조까지와 제84조는 해당하는 경우 내연기관 및 부속설비에 준용할 수 있다.

제 110 조 (내연기관 및 부속설비의 구조) ① 기술기준 제95조제1항에 규정하는 “비상조속장치가 작동하였을 때에 도달하는 회전속도”란 제98조제1항과 같다.

② 기술기준 제95조제2항에 규정하는 “이상마모, 변형 및 과열이 생기지 않는 것”이란, 다음에 열거하는 장치를 가지는 것을 말한다.

1. 통상 운전 시에 내연기관에 윤활유를 공급하기 위한 주 윤활유 펌프

2. 내연기관이 정지 중에도 통상 운전 시에 필요한 윤활유를 저장하기 위한 저장 탱크

3. 윤활유의 청정을 유지하기 위한 장치

4. 윤활유의 온도를 조정하기 위한 장치

③ 기술기준 제95조제3항에 규정하는 “안전한 것”은 아래에 열거하는 것을 말한다.

1. 내연기관 및 그 부속설비는 제12조부터 제32조까지(보일러와 관련되는 부분을 제외)를 충족시키는 것을 말한다.

2. 내연기관 및 그 부속설비의 “내압시험”은 제33조를 준용할 수 있다. 다만, 다음 중 하나에 적합한 경우에는 수압시험을 필요로 하지 않는다.

가. 해당 기종과 동일한 재료, 구조를 가지는 내연기관 케이싱에 대하여 제80조 또는 제81조에 만족하는 수압시험의 실적을 가지고 있는 것

나. 상온에서 수압시험 압력에 견디는 것이 강도 계산 등으로 확인 되었을 때

④ 기술기준 제21조 5항에 따라 내연기관 및 부속설비에 대한 내진설계를 하는 경우에는 국토해양부고시 “건축구조기준 0306(지진하중)”을 적용할 수 있다.

제 111 조 (조속장치) 조속장치는 그 기능으로서 가스터빈의 부하가 변동될 때 회전속도 또는 출력의 난조(hunting)를 방지하기 위하여 연료의 유입을 자동적으로 조정할 수 있고, 정격부하에서의 부하 차단 시 회전속도 최대상승 값을 비상조속장치의 작동 회전속도 미만으로 할 수 있어야 한다.

제 112 조 (비상정지장치) ① 기술기준 제97조에서 비상정지장치는 정격출력이 500㎾를 초과하는 내연기관에만 적용한다.

② 기술기준 제97조에서 “과속도”란 내연기관의 회전속도가 정격 회전속도를 초과하는 경우를 말하며 “그 외의 이상”이란 냉각수의 온도가 비정상으로 상승하는 경우 또는 냉각수 공급이 정지되는 경우를 말한다.

③ 기술기준 제97조에서 “신속하게”란 내연기관의 회전속도가 정격 회전속도를 초과하는 경우는 정격 회전속도의 1.16배를 초과하기 이전의 시점을 말하며, 그 외의 경우는 이상이 발생한 시점을 말한다.

제 113 조 (과압방지장치) ① 기술기준 제98조에서 규정하는 “과압”이란 통상의 상태에서 최고사용압력을 초과하는 압력을 말한다.

② 기술기준 제98조에서 규정하는 “과압이 발생할 우려가 있는 것”이란 내연기관의 실린더 지름이 230mm 를 초과하고 최고 사용 압력이 3.4 MPa 이상의 내연기관의 실린더 (다만, 가스 연료를 이용하는 가스엔진은 제외한다) 및 실린더의 지름이 250mm 를 초과하는 내연기관의 밀폐식 크랭크실을 말한다.

③ 기술기준 제98조에서 규정하는 “적당한 과압방지장치”는 해당 실린더 또는 밀폐식 크랭크실의 압력이 상승할 때에 과압을 방지할 수 있는 용량을 가지고 또한, 최고 사용압력 이하로 동작하는 릴리프 밸브를 말하며 제35조부터 제40조까지(보일러 등과 관련되는 부분을 제외) 및 제82조의 규정을 준용할 수 있다.

제 114 조 (계측장치) 기술기준 제99조에 규정하는 “운전 상태를 계측하는 장치”란  다음에 열거하는 것을 계측하는 것을 말한다.

1. 내연기관의 회전속도 또는 주파수

2. 내연기관 출구의 냉각수 온도

3. 내연기관 입구의 윤활유 압력

4. 내연기관 출구의 윤활유 온도

제 8 장  액화가스 연료연소설비

제 115 조 (액화가스 연료연소설비의 재료) ① 기술기준 제100조에서 “안전한 화학적 성분 및 기계적 강도를 가지는 것” 이란 용접성, 인장강도, 연성, 인성 및 경도 등이 동등 이상의 것을 말하며, 액화가스연료연소설비에 적합한 재료는 제116조부터 제117조까지의 규정을 만족하는 것을 말한다.

② 기술기준 100조에서 규정하는 “압력을 받는 부분”은 용기 및 관의 내면에 0.1MPa을 초과하는 압력을 받는 부분을 말한다.

제 116 조 (재료의 허용응력) 액화가스설비용 배관에 적용하는 “허용응력” 은 별표 4에서 규정하는 수치로 한다.

제 117 조 (재료사용의 일반) ① 압력에 의하여 응력을 받는 재료는 달리 허용된 경우를 제외하고는 별표 5에 지정한 재료를 사용하여야 한다.

② 비 지정재료는 화학적, 물리적 및 기계적 성질, 제조방법과 공정, 열처리 및 품질관리를 다루는 출간된 규격에 적합하면 그리고 다른 방법으로 이 기준의 요건을 충족하면 사용할 수 있다.

③ 알려지지 않은 규격의 재료는 내압 배관 구성부품에 사용하지 않아야 한다.

④ 재생 관과 기타 배관구성부품은 지정되거나 제1항 또는 제2항에 적합한 것으로 적절히 식별되어 있거나 다른 방법으로 이 기준의 요건을 충족시킨다면 사용할 수 있다. 다만 최소벽두께와 사용목적에 사용할 수 없는 결함이 없다는 것을 판정하기 위하여 충분한 청소와 검사를 실시하여야 한다.

⑤ 지정재료는 그 응력 값이나 등급이 나타나 있는 최고온도 이상에서 다음의 조건 하에서 사용할 수도 있다.

1. 별표 5 또는 그밖의 다른 규정에서 금지하지 않는 경우

2. 설계자가 그 재료의 사용성을 입증하는 경우

⑥ 받침재료는 다음과 같아야 한다.

1. 영구적인 받침들과 억제장치들은 사용조건에 적합한 재료로 되어야 한다. 만일 강재가 그 두께의 2배 미만의 중심선 반지름으로 냉간 성형이 되었으면 그것은 성형 후에 어닐링을 하거나 노멀라이징을 하여야 한다.

2. 주철, 연철과 가단철은 주로 압축하중을 받는 롤러, 롤러 베이스, 앵커 베이스 및 기타 받침요소들에 사용될 수 있다. 만일 배관이 맥동이나 진동으로부터 발생하는 충격형 하중을 받을 수 있으면 주철은 사용해서는 아니 된다 연철과 가단철은 관과 보의 클램프, 행거 플랜지, 클립, 브래킷과 스위블 링에 사용할 수 있다.

3. 알려지지 않은 규격의 강재는 내압 배관 구성요소에 직접 용접되지 않는 관 받침요소들에 사용할 수 있다. 인장이나 압축의 기본허용응력은 82MPa을 초과하지 않아야하며 받침의 온도는 -29℃부터 343℃의 범위내에 있어야 한다. 전단과 지지의 응력 값은 별표 5에 기록된 기본허용응력의 0.8배로 하며 지지의 허용응력은 그 값의 1.6배로 한다.

4. 목재나 다른 재료들은 받침요소가 온도, 강도 및 내구성을 고려하여 적절히 설계되었다면 관 받침요소들에 사용할 수 있다.

5. 배관에 용접하거나 접착하는 부착물은 배관과 그 사용에 융화성이 있는 재료로 되어야 한다.

6. 특정사용요건

가. 연철(ductile iron). 연철은 -29℃ 미만(오스테나이트 연철은 제외) 또는 343℃를 넘는 온도에서는 내압 부품에 사용하지 않아야 한다. ASTM A 571에 적합한 오스테나이트 연철은 그 규격에 따라서 충격시험을 하는 온도까지 사용가능하나 -196℃ 미만의 온도에서는 사용할 수 없다. ASTM A 395에 적합하고 부속서 12(ASME B 16.42)의 요건과 부속서 11(ASME B 16.34) 표준 클래스, API 594, API 599 또는 API 609의 추가적 요건들을 충족시키는 재료들로 만든 몸통과 보닛 또는 커버를 가진 밸브들은 부속서 12(ASME B 16.42)에서 주어진 압력-온도 등급 이내에서 사용할 수 있다. 연철 구성부품의 제작이나 보수 또는 배관계에 있는 연철부품을 조립시에는 용접을 해서는 안된다.

나. 주철은 다음의 조건 하에서 사용하여서는 아니 된다.

(1) 주철은 149℃를 넘는 온도 또는 1035 kPa을 초과하는 계기압력에서 탄화수소나 기타 인화성 유체 취급 용도로 공정단위 경계 내의 지상에서 사용해서는 아니 된다. 다른 구역에서의 압력제한은 2760kPa 이어야 한다.

(2) 가단철은 -29℃ 미만 또는 343℃를 초과하는 온도에서 어느 유체용도에서나 사용해서는 안 되고, 149℃를 초과하는 온도 또는 2760 kPa를 초과하는 계기압력에서도 인화성 유체용도로 사용해서는 아니 된다.

(3) 고실리콘철(14.5% 실리콘)은 인화성유체용도에서 사용해서는 아니 된다.

제 118 조 (액화가스 연료연소설비의 구조) ① 기술기준 제101조에서 “안전한 것”이란 제119조 및 제120조에 만족한 것을 말한다.

② 기술기준 제21조 5항에 따라 액화가스연료연소설비에 대한 내진설계를 하는 경우  에는 국토해양부고시 “건축구조기준 0306(지진하중)”을 적용할 수 있다.

제 119 조 (직관) ① 관의 직관부분의 요구두께는 아래 (1)식에 따라서 산정하여야 한다.

[eqn: t _{m} =t+c]     (1)

1. 선택된 관의 최소두께 [eqn: T]는 제작자의 마이너스 허용오차를 고려하여 [eqn: t _{m}]보다 작아서는 아니 된다.

2. 다음의 기호가 직관의 압력설계를 위한 방정식에서 사용된다.

[eqn: c] = 기계적 여유(나사높이 또는 홈 깊이)에 부식 및 침식 여유를 더한 합. 나사가 있는 구성부품에 대해서는, 공칭나사높이(ASME B 1.20.1의 치수 h 또는 동등한 것)를 적용하여야 한다. 허용오차가 명시되지 않은 기계가공을 한 표면이나 홈에 대해서는, 허용오차는 명시된 절단깊이에 0.5mm를 추가한 것으로 가정하여야 한다.

[eqn: D] = 표준이나 규격의 표에 기록되었거나 실측한 관 바깥지름

[eqn: d] = 관의 안지름. 압력설계계산에 대해서는, 관의 안지름은 구매규격에서 허용되는 최대 값 이다.

[eqn: E] = 별표 6.1 또는 별표 6.2로부터의 품질계수

[eqn: P] = 내부설계계기압력

[eqn: S] = 별표 4 재료의 응력 값

[eqn: T] = 관 벽두께(실측치 또는 구매규격의 최소치)

[eqn: t] = 내압에 대해서는 제2항에 따라 계산한, 외압에 대해서는 제3항에 따라 산정한 압력설계두께

[eqn: t _{m}] = 기계적, 부식 및 침식 여유를 포함한 최소요구두께

[eqn: W] = 용접이음강도감소계수

[eqn: Y] = [eqn: t]<[eqn: D/6]인 경우 표18에서 제시된 재로에 대해 유효한 계수. 중간온도에 대해서는 [eqn: Y]의 값을 보간법으로 할 수 있다.

[표 18] [eqn: t]<[eqn: D/6]에 대한 계수 [eqn: Y]의 값

재료	온도, ℃ (℉)
	482이하 (900이하)	510 (950)	538 (1000)	566 (1050)	593 (1100)	621이상 (1150이상)
페라이트강	0.4	0.5	0.7	0.7	0.7	0.7
오스테나이트강	0.4	0.4	0.4	0.4	0.5	0.7
기타 연성금속	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
주철	0.0	…	…	…	…	…

[eqn: t GEQ D/6]에 대해서는,

[eqn: Y= {d+2c} over {D+d+2c}]

② 내압을 받는 직관

1. [eqn: t]<[eqn: D/6]에 대해서는, 직관에 대한 내압설계두께는 방정식 (3a) 또는 (3b)에 따라서 계산한 것보다 작아서는 아니 된다.

[eqn: t= {PD} over {2(SE+PY)}]                 (3a)

[eqn: t= {P(d+2c)} over {2[SEW-P(1-Y)]}]          (3b)

2. [eqn: t GEQ D/6] 또는 [eqn: P/SE]>0.385에 대해서는, 직관에 대한 압력설계두께의 계산은 파괴이론, 피로영향과 열응력과 같은 특별한 고려가 요구된다.

③ 외압을 받는 직관 : 외압을 받는 직관의 벽두께와 보강요건을 결정하기 위해서는, 판단기준 제54조부터 제56조까지의 절차에 따르고, 판단기준 제55조에 따라서 보강한 어느 두 부분 사이의 직선으로 잰 중심선 길이를 설계길이[eqn: L] 로서 사용하여야 한다. 한 가지 예외로서, [eqn: D _{o} /t]<10인 관에 대해서는, [eqn: P _{a2}]를 계산하는데 사용하는 [eqn: S]의 값은 설계온도에 있는 관 재료에 대한 다음 값들 중 작은 것이 되어야 한다.

1. 별표 4 응력 값의 1.5배

2. Section II, Part D, 표 Y-1에 기록된 재료들에 대한 그 표에 있는 항복강도의 0.9배

제 120 조 (관 곡관) ① 굽힌 후 완성된 형태의 곡관의 최소요구두께tm은 제119조의 방정식 (1) 또는 아래 방정식(3c)에 따라서 산정하여야 한다.

[eqn: t= {PD} over {2[(SEW/I)+PY]}]          (3c)

여기서, 곡관의 안쪽 반지름에서

[eqn: I= {4(R _{1} /D)-1} over {4(R _{1} /D)-2}]               (3d)

그리고 곡관의 바깥 반지름에서는

[eqn: I= {4(R _{1} /D)+1} over {4(R _{1} /D)+2}]               (3d)

그리고 곡관의 중심선 반지름에 있는 측벽에서는, [eqn: I] = 1.0

[eqn: R _{1}] = 용접 엘보나 관 곡관의 굽힘 반지름

1. 안쪽 반지름으로부터 바깥 반지름까지 그리고 곡관의 길이에 따라 있는 두께의 변동은 점진적이어야 한다. 두께 요건은 곡관의 중간 길이 [eqn: gamma /2]의 안쪽 반지름, 바깥 반지름 및 곡관 중심선 반지름에서 적용한다. 끝 접선에서의 최소두께는 직관에 대한 제119조제1항의 요건보다 작아서는 아니 된다(아래 그림 참조).

② 엘보. 별표 5에 따르지 않게 제조되는 엘보는 부속서 5(ASME B 16.9)에서 규정된 것을 제외하고는 제120조제1항에 따라서 설계하여야 한다.

③ 마이터 곡관 : 3° 이하의 각도 오프셋(그림 120-2.에서 각도 [eqn: alpha])은 마이터 곡관으로서 설계에 대한 고려를 요구하지 않는다. 복수와 단일 마이터 곡관의 압력설계에 대한 방법들이 아래 (a)와 (b)에 주어져 있다.

[그림120-1] 관 곡관의 기호설명      [그림120-2] 마이터 곡관의 기호설명

가. 복수 마이터 곡관. 최고허용내압은 방정식 (4a)와 (4b)로 계산한 값들 중 작은 것이어 야 한다. 이 방정식은 [eqn: theta]가 22.5°를 초과할 때는 적용할 수 없다.

[eqn: P _{m} = {SEW(T-c)} over {r _{2}} LEFT ( {T-c} over {(T-c)+0.643tan theta sqrt {r _{2} (T-c)}} RIGHT )]         (4a)

[eqn: P _{m} = {SEW(T-c)} over {r _{2}} LEFT ( {R _{1} -r _{2}} over {R _{1} -0.5r _{2}} RIGHT )]                             (4b)

나. 단일 마이터 곡관

(1) [eqn: theta]가 22.5° 이하인 단일 마이터 곡관에 대한 최고허용내압은 방정식 (4a)로 계산하여야 한다.

(2) [eqn: theta]가 22.5°를 초과하는 단일 마이터 곡관에 대한 최고허용내압은 방정식 (4c)로 계산하여야 한다.

[eqn: P _{m} = {SEW(T-c)} over {r _{2}} LEFT ( {T-c} over {(T-c)+1.25tan theta sqrt {r _{2} (T-c)}} RIGHT )]       (4c)

다. 방정식 (4a), (4b) 및 (4c)에서 사용하는 마이터 관 벽두께 [eqn: T]는 마지막 마이터 용접부의 안쪽 가랑이로부터 [eqn: M] 이상의 거리를 연장하여야 한다.

여기서 ,[eqn: M] = [eqn: 2.5(r _{2} T) ^{0.5}]또는 [eqn: tan theta (R _{1} -r _{2} )] 중 큰 값

마이터 관의 끝에서의 테이퍼의 길이는 거리 [eqn: M]에 포함될 수도 있다.

라. 다음과 같은 기호가 마이터 곡관의 압력설계에 대한 방정식 (4a), (4b) 및 (4c)에서 사용된다.

[eqn: c] = 제119조 1항에서의 정의와 같음.

[eqn: E] = 제119조 1항에서의 정의와 같음.

[eqn: P _{m}]= 마이터 곡관에 대한 최고허용내압

[eqn: R _{1}]= 관의 중심선으로부터 인접한 마이터 이음들의 평면들의 교차점까지의 최단거리로 정의되는 마이터 곡관의 유효 반지름.

[eqn: r _{2}] = 공칭 벽 [eqn: bar{T}]를 사용하는 관의 평균반지름

[eqn: S] = 제119조 1항에서의 정의와 같음.

[eqn: T] = 마이터 관 벽두께(실측치 또는 구매규격의 최소치)

[eqn: W] = 제119조 1항에서의 정의와 같음.

[eqn: alpha] = 마이터 이음에서 방향변화각도 = 2[eqn: theta]

[eqn: theta] = 마이터 절단각도

이 기준에 적합하기 위해서, [eqn: R _{1}]의 값은 방정식 (5)로 계산한 것보다 작아서는 아니 된다.

[eqn: R _{1} = {A} over {tan theta } + {D} over {2}]                  (5)

여기서 [eqn: A]는 다음의 경험치들을 갖는다.

1) SI 미터단위에 대해서,

([eqn: T-c]), mm		[eqn: A]
[eqn: LEQ 13]		25
13<([eqn: T-c])<22		2([eqn: T-c])
[eqn: GEQ]22		[2([eqn: T-c])/3]+30

2) 미국관습단위에 대해서,

([eqn: T-c]), in		[eqn: A]
[eqn: LEQ 0.5]		1.0
0.5<([eqn: T-c])<0.88		2([eqn: T-c])
[eqn: GEQ]0.88		[2([eqn: T-c])/3]+1.17

④ 외압을 받는 관의 곡선 및 마이터 부분 : 외압을 받는 관의 곡선 및 마이터 부분의 벽두께는 제119조3항에서 직관에 대해서 규정한 것과 같이 산정할 수 있다.

제 121 조 (압력방출장치) ① 기술기준 제102조에서 규정하는 “과압”이란 통상의 상태에서 최고사용압력을 초과하는 압력을 말한다.

② 모든 배관은 다음 각 호의 어느 하나에서 허용되는 경우를 제외하고는 배관내의 압력이 최대허용사용압력보다 10% 또는 20㎪ 이상의 값 중 큰 값을 초과하지 않도록 압력방출장치에 의해서 보호되어야 한다.

1. 다중의 압력방출장치가 설치되고 제8항에 따라서 압력이 설정되어 있는 경우, 이 압력방출장치들은 최대허용사용압력보다 16% 또는 30 ㎪이상의 값 중 큰 값을 초과하지 않도록 압력상승을 방지하는 경우

2. 화염 또는 예상 못한 다른 외부 열원에 노출되어 부가적인 재해가 발생될 수 있는 곳에 설치된 배관의 보조 압력방출장치가 최대허용사용압력의 20% 이상 상승하는 일이 없도록 압력상승을 방지할 수 있도록 한 경우

③ 배관 또는 배관 계통에 접속되는 압력방출장치들의 총 용량은 압력방출장치가 동작되어 분출하고 있을 때에 최대허용사용압력의 16% 이상으로 배관 내의 압력이 상승하지 않도록 부착된 장치에서 생성되거나 공급되는 최대 용량을 처리하는데 충분한 것이어야 한다.

1. 제2항제2호에서 허용된 압력방출장치와 같이 화염 또는 다른 외부 열원에 노출되어 발생되는 과압으로부터 보호하기 위한 압력방출장치는 모든 압력방출장치가 동작하고 있는 경우의 압력이 최대허용사용압력의 20% 이상을 상회하지 않도록 충분한 방출용량을 가져야 한다.

④ 압력방출밸브(*)

1. 안전밸브, 압력방출밸브 및 릴리프밸브는 모두 직접 스프링식이어야 한다.

2. 파일럿이 자력구동식이고, 주 밸브가 설정압력 이하에서 자동적으로 열리며, 파일럿의 주요부품이 고장난다하더라도 전체 정격용량을 방출할 경우에는 파일럿 구동식 압력방출밸브를 사용할 수 있다.

3. 압력방출밸브에 사용되는 스프링의 설정압력이 밸브 제조자가 제공한 스프링의 설계범위 이내에 있지 않거나 또는 제조자가 인정할 수 없는 경우에는 그 스프링의 설정압력을 밸브에 표시된 압력의 ±5% 이내의 압력으로 설정하여야 한다.

4. 압력방출밸브 설정압력의 ±공차는 설정압력이 500 ㎪이하인 경우에는 15 ㎪을, 설정압력이 500 ㎪을 초과하는 경우에는 3%를 초과해서는 아니 된다.

주(*) 안전밸브는 입구 측의 정압력으로 작동되고, 급속 개방 또는 순간적인 작동(pop action)의 특성이 있는 압력방출밸브이다. 릴리프밸브(relief valve)는 입구 측의 정압력으로 작동되는 압력방출밸브로서, 개방압력을 초과하는 압력증가에 비례하여 개방된다. 압력방출밸브는 적용에 따라 급속 개방 또는 순간적인 작동의 특성을 가지는 또는 개방압력을 초과하는 압력증가에 비례하여 개방을 하는 특성을 가지는 압력방출밸브이다. 파일럿 구동식 압력방출밸브는 그 주요 방출장치가 자력구동식 보조압력방출밸브와 결합되어 자력구동식 보조 압력방출밸브에 의해 제어되는 압력방출밸브를 말한다.

⑤ 파열판장치

1. 파열판장치는 규정된 파열판 온도에서 파열압력의 공차는 표시파열압력이 300㎪이하인 경우 ±15 ㎪를 초과해서는 안 되고, 표시되는 파열압력이 300 ㎪보다 큰 경우 ±5%를 초과해서는 아니 된다.

2. 파열판장치는 배관 노즐 입구로부터 관지름의 8배 이내에 설치하고, 방출관의 길이는 파열판장치를 연결하는 관지름의 5배 이하이어야 한다.

3. 파열판 장치를 단독방출장치로 사용하는 압력방출시스템의 정격용량은 입구 및 방출 배관의 공칭지름이 되닫힘되지 않는 압력방출장치의 각인된 공칭지름 이상인 경우, 압력방출시스템의 계산된 방출용량은 여러 매체에 해당되는 이론적인 유동방정식에 의해 계산된 값에 방출계수 K = 0.62를 곱한 값보다 커서는 아니 된다.

⑥ 파괴핀장치

1. 파괴핀장치는 단독 장치로서 사용해서는 아니 되며, 항상 압력방출밸브와 배관 사이에 함께 사용되어야 한다.

2. 파괴핀장치와 압력방출밸브 사이에는 압력계, 시험용 콕크, 프리벤트 또는 적절한 경보장치를 설치하여야 한다.

3. 파괴핀장치는 핀이 파괴되는 정격압력 및 정격온도를 가져야 하며, 장치에 정격압력이 작용될 때 아래 표 19에 주어진 공차내에서 파괴되어야 한다.

4. 파괴핀의 정격압력에 허용공차를 더한 압력은 파괴핀을 사용하려는 배관의 최대허용사용압력의 105%를 초과해서는 아니 된다.

[표 19] 파괴핀의 정격압력

정격압력, ㎪		± 공차 ㎪
최소	최대
200	1000	35
1000	1900	70
1900	2600	100

⑦ 스프링식 되닫힘되지 않는 압력방출장치

1. 장치의 스프링 하중을 받는 부분이 규정된 설정압력에서 열려 수동으로 리셋(reset)될 때까지 개방된 상태로 있는 스프링식 되닫힘되지 않는 압력방출장치가 그 구동수단이 고장날 경우, 설정압력 또는 그 이하의 압력에서 완전 개방되도록 설계되어 있다면 이것을 사용할 수 있다. 이러한 장치는 다른 압력방출장치와 함께 사용할 수 없으며, 개방압력의 공차는 ±5%를 초과해서는 아니 된다.

2. 스프링식 되닫힘되지 않는 압력방출장치의 계산 정격용량은 여러 매체에 대한 해당 이론식에 근거하는 값에 계수 K = 0.62를 곱한 값을 초과해서는 아니 된다. 이론식에서 면적 A ㎟는 스프링식 되닫힘되지 않는 압력방출장치의 최소구멍을 통과하는 유동단면적이어야 한다.

⑧ 압력방출장치의 압력설정

1. 1개의 압력방출장치를 사용할 경우, 압력방출장치에 표시되는 설정압력은 배관의 최대허용사용압력을 초과하지 않도록 하여야 한다. 필요한 용량을 2개 이상의 압력방출장치로서 확보하는 경우에는 1개의 압력방출장치는 최대허용사용압력 이하로 설정할 필요가 있다. 추가의 압력방출장치는 이것보다 높은 압력에서 개방되도록 설정할 수 있지만, 제2호에서 규정하는 경우를 제외하고는 어떠한 경우에도 최대허용사용압력의 105% 보다 높은 압력에서 개방되도록 설정해서는 아니 된다.

2. 화염 또는 다른 외부 열원에 노출되어 발생되는 과압을 방지하기 위해서 제2항제2호에서 허용하는 압력방출장치의 경우, 장치에 표시되는 설정압력은 배관의 최대허용사용압력의 110%를 넘지 않도록 하여야 한다.

3. 압력방출밸브의 설정압력 공차는 500 ㎪ 이하의 압력에 대해서는 ±15 ㎪, 500㎪를 초과하는 압력에 대해서는 ±3%를 초과해서는 아니 된다.

4. 규정된 파열판 온도에서 파열판장치의 파열압력 공차는 300 ㎪까지는 ±15 ㎪를 넘지 않아야 하고, 300 ㎪을 초과하는 경우에는 표시된 파열압력의 ±5%를 넘지 않아야 한다.

제 122 조 (가스의 누설대책) 기술기준 제103조에서 규정하는 “적절한 조치”란 다음과 같은 것을 말한다.

1. 가연성 가스(가스에 의한 압력이 0.1 MPa 미만의 것이며 지표면에 체류 할 우려가 없는 것은 제외)가 통과하는 배관설비 외면으로부터 화기를 취급하는 설비에 대하여 8m 이상의 거리를 가지도록 하는 것.

2. 가스의 잔류를 방지하기 위한 구조로 하는 것.

3. 해당 설비에서 누설된 가스가 잔류할 우려가 있는 장소에 해당 가스의 누설을 검출하여 경보하기 위한 설비를 설치하는 것.

4. 지하 매설관의 경우 환기장치를 설치하는 것.

제 123 조 (경보 및 비상장치) ① 액화가스 배관설비에는 압력이나 온도의 기준값을 벗어나는 즉시 경보하는 장치를 설치하여야 한다.

② 액화가스 사용 중에 이상이 발생시는 액화가스의 유입, 유출을 신속하고 안전하게 차단함으로서 재해의 확대를 방지하기 위한 긴급 차단장치를 설치하여야 하며 원격 및 수동으로 조작할 수 있어야 한다.

제 9 장  연료전지설비

제 124 조 (연료전지 설비의 재료) ① 기술기준 제109조에서 “안전한 화학적 성분 및 기계적 강도를 가지는 것”은 제4조제1항을 준용한다.

② 기술기준 제109조에서 “압력을 받는 부분”에 대한 정의는 제4조제2항을 준용한다.

③ 제5조부터 제9조까지, 제46조부터 제50조까지와 제84조는 해당하는 경우 연료전지설비에 준용할 수 있다.

제 125 조 (연료전지설비의 구조) ① 기술기준 제110조에서 “안전한 것”이란 연료전지 설비에 속하는 용기 및 관에서는 제12조부터 제32조까지(보일러와 관련된 부분 제외)에 규정한 구조로 되어 있고 제80조 및 제81조의 내압 및 기밀과 관련되는 성능을 가지는 것을 말한다.

② 기술기준 제110조에서 규정하는 “허용응력”은 별표 1, 2 및 ASME Sec Ⅱ, Part D의 1A, 1B에 규정하는 수치로 한다.

③ 내압을 받는 용기구조는 제53조부터 제73조까지를 준용한다.

④ 내압시험은 연료전지 설비의 내압 부분중 최고 사용압력이 0.1 MPa 이상의 부분은 최고 사용압력의 1.5배의 수압(수압으로 시험을 실시하는 것이 곤란한 경우는 최고 사용압력의 1.25배의 기압)까지 가압하여 압력이 안정된 후 최소 10분간 유지하는 시험을 실시하였을 때 이것에 견디고 누설이 없어야 한다.

⑤ 기밀시험은 연료전지 설비의 내압 부분중 최고 사용압력이 0.1 MPa 이상의 부분(액체 연료 또는 연료가스 혹은 이것을 포함한 가스를 통하는 부분에 한정한다.)의 기밀시험은 최고 사용압력의 1.1배의 기압으로 시험을 실시하였을 때 누설이 없어야 한다.

제 126 조 (안전밸브) ① 기술기준 제111조에서 규정하는 “과압”이란 통상의 상태에서 최고사용압력을 초과하는 압력을 말한다.

② 기술기준 제111조에서 규정하는 “적당한 안전밸브”는 제3항의 요건 외에 제35조부터 제40조까지(보일러 등과 관련되는 부분을 제외) 및 제82조의 규정을 준용할 수 있다.

③ 안전밸브의 분출압력은 아래와 같이 설정하여야 한다.

1. 안전밸브가 1개인 경우는 그 배관의 최고사용압력 이하의 압력으로 한다. 다만, 배관의 최고사용압력 이하의 압력에서 자동적으로 가스의 유입을 정지하는 장치가 있는 경우에는 최고사용압력의 1.03배 이하의 압력으로 할 수 있다.

2. 안전밸브가 2개 이상인 경우에는 1개는 제1호 규정에 준하는 압력으로 하고 그 이외의 것은 그 배관의 최고사용압력의 1.03배 이하의 압력이어야 한다.

제 127 조 (가스의 누설 대책) “연료가스가 누설 하였을 경우의 위해를 방지하기 위한 적절한 조치”란 다음에 열거하는 것을 말한다.

1. 연료가스를 통하는 부분은 최고사용 압력에 대하여 기밀성을 가지는 것이어야 한다.

2. 연료전지 설비를 설치하는 장소는 연료가스가 누설 되었을 때 체류하지 않는 구조의 것이어야 한다.

3. 연료전지 설비로부터 누설되는 가스가 체류 할 우려가 있는 장소에 해당 가스의 누설을 감지하고 경보하기 위한 설비를 설치하여야 한다.

제 128 조 (비상정지장치) 기술기준 제113조에서 규정하는 “운전 중에 일어나는 이상”이란 다음에 열거하는 경우를 말한다.

1. 연료 계통 설비내의 연료가스의 압력 또는 온도가 현저하게 상승하는 경우.

2. 증기계통 설비내의 증기의 압력 또는 온도가 현저하게 상승하는 경우

3. 실내에 설치되는 것에서는 연료가스가 누설 하는 경우

제 10 장  탈황, 탈질설비

제 129 조 (탈황, 탈질설비의 재료) ① 탈황, 탈질설비의 재료는 제5조부터 제9조까지, 제46조부터 제50조까지와 제84조에 해당하는 경우, 이를 준용할 수 있으나 배연 가스에 의한 부식 및 마모발생이 적은 재료를 선정하여야 한다.

② 재료의 허용응력은 별표  1, 2 및 ASME Sec. Ⅱ, Part D 1A, 1B에서 규정하는 값으로 한다. 다만  안전율을 적용하는 경우에는 제51조제2항을 적용하여 계산할 수 있다.

제 130 조 (탈황, 탈질설비의 구조) ① 탈황, 탈질설비에 속하는 용기 및 관의 구조는 제12조에서 제32조까지(보일러와 관련된 부분 제외), 제53조부터 77조까지와 86조부터 93조에 해당하는 경우, 이를 준용한다.

② 내압 부분중 최고 사용압력이 0.1MPa 이상의 부분으로 최고 사용압력의 1.5배의 수압(수압으로 시험을 실시하는 것이 곤란한 경우는 최고 사용압력의 1.25배의 기압)까지 가압하여 압력이 안정된 후 최소 10분간 유지하는 시험을 실시하였을 때 이것에 견디고 누설이 없어야 한다.

③ 기밀시험을 할 경우에는 최고 사용압력의 1.1배의 기압으로 시험을 실시하였을 때 누설이 없어야 한다.

④ 내압을 받는 용기 및 관은 보일러 등 가스발생설비의 기동정지, 부하변화 등 운전조건의 변화에 대해 안정된 배연처리 성능을 유지하여야 하며 연료의 종류와 성상, 연소방식에 따른 가스발생 내용을 설계에 반영하여야 한다.

⑤ 가스터빈 플랜트에서의 탈황, 탈질설비는 보일러 부하가 최대가 되는 지점에서 최저 배기온도 조건의 배기 가스량을 기초로 설정하여야 한다.

제 131 조 (안전장치) 탈황, 탈질설비에 속하는 용기 및 관에는 과도한 압력을 분출하는 안전장치를 다음과 같이 설치하여야 한다.

1. 안전장치가 밸브인 경우에는 제35조부터 제40조까지 해당하는 부분을 준용하여 설치할 수 있다.

2. 기타 방출장치인 경우에는 제82조를 준용할 수 있다.

제 132 조 (가스의 누설대책) 탈황, 탈질설비는 가스 누설의 방지를 위해 다음과 같은 대책을 수립하여야 한다.

1. 가스를 통하는 부분은 최고사용 압력에 대하여 기밀성을 가지는 것이어야 한다.

2. 가스가 누설 되었을 때 체류하지 않는 구조의 것이어야 한다.

3. 누설되는 가스가 체류 할 우려가 있는 장소에 해당 가스의 누설을 감지하고 경보하기 위한 설비를 설치하여야 한다.

제 133 조 (비상정지 및 경보장치) 탈황, 탈질설비는 다음과 같은 비상정지 및 경보장치를 설치하여야 한다.

① 탈황설비 비상정지장치(비상댐퍼 연동)

1. 탈황설비 내부고장 또는 이상에 의한 Interlock Trip

2. 보일러 Master Fuel Trip

② 탈질설비 비상정지장치(암모니아 차단밸브 연동)

1. 탈질설비 내부고장 또는 이상에 의한 Interlock Trip

2. 보일러 Master Fuel Trip

③ 탈황설비 경보장치

1. 탈황장치의 온도 고점

2. 탈황장치 입구가스온도 고점

④ 탈질설비 경보장치

1. 출구 농도 고점

2. 반응기 출입구 차압 최대치

3. 반응기입구 가스온도 저점

제 134 조 (계측장치) 탈황, 탈질설비에서는 운전 상태를 측정하는 다음과 같은 계측장치를 설치하여야 한다.

① 탈황설비

1. 배연탈황설비 입, 출구 가스 온도

2. 배연탈황설비 입, 출구 가스 압력

3. 배연탈황설비 입, 출구 SOｘ 농도

4. 처리가스 유량

② 탈질설비

1. 배연탈질설비 입, 출구 가스 온도 및 압력

2. 암모니아 희석 공기 유량

3. 암모니아 기화기 온도

4. 암모니아 탱크 압력 및 온도

5. 배연탈질설비 입, 출구 NOｘ 농도

6. 배연탈질설비 출구 암모니아 농도

제 11 장  가스화로설비 및 부속설비

제 135 조 (용기 부품의 제작에 허용되는 재료) ① 가스화로설비 제작에 허용되는 재료는 제136조부터 제146조까지 만족하는 것을 말한다.

제 136 조 (재료사용의 일반) ① 압력을 받는 부분의 제작에 사용되는 재료는 “기술기준의 판단  기준 발전설비 용접 별표2.1”(이하 “발전설비 용접”이라 한다)에 주어진 규격 중 하나에 적합하여야 하며, 달리 허용하는 경우를 제외하고는 표3A에 표시 된 재료규격으로 제한되어야 한다.

② “발전설비 용접”에 주어진 재료규격의 제목이나 범위를 규정하고 제1항에 의해 허용된 크기, 두께 또는 무게의 한계 밖에 있는 재료는, 그 재료가 규격의 다른 요건을 준수하고, 표 7.2에서 크기, 두께 또는 무게를 제한하고 있지 않다면 사용될 수 있다.

③ 재료규격에서 요구하는 재료 제조자의 식별표시는 다음의 요건이 만족되지 않는다면 두께가 6mm(1/4in.) 미만인 판재에는 표시를 하여서는 안 된다.

1. 재료는 P-No.1 그룹No.1 및 2로 한정되어야 한다.

2. 최소공칭판재 두께가 5 mm 이거나 최소공칭관벽 두께가 4mm(0.154in.)이어야 한다.

3. 최소설계금속온도(MDMT)는 -29℃(-20℉) 이상이어야 한다.

④ 열분석(heat analysis)으로 0.35%를 초과하는 탄소함량을 가진 탄소강과 저합금강은  달리 허용하는 경우를 제외하고는 용접구조에서 사용되거나 산소절단 하여서는 안 된다.

제 137 조 (용접재료) ① 압력을 받는 부분의 제작에 사용되는 용접재료는 “발전설비 용접” 및 해당 인정된 용접절차시방서의 요건을 따라야 한다.

제 138 조 (판재) ① 판재는 설계두께보다 두껍게 구매하여야 한다. 재료규격이 설계 두께보다 0.3mm 또는 구매 두께의 6% 중 작은 값의 하한공차까지 허용한다면, 그 판재로 제작된 용기는 전 설계압력에 사용할 수 있다. 만일 구매한 판재 규격이 설계 두께보다 더 큰 하한공차를 허용하면, 0.3mm 또는 설계 두께의 6% 중 작은 값의 하한공차를 가지기 위해 설계 두께보다 두꺼워야 한다.

② 판재의 초음파탐상검사 기준은 다음과 같다.

아래1호에서 허용된 것을 제외하고는, 공칭두께가 50mm(2 in) 이상인 모든 판재는 SA-578의 요건에 따라서 초음파탐상검사를 하여야 한다. 합격기준은 SA-578의 수준 B가 되어야 한다.

1. 설계규정이 SA-263, SA-264 및 SA-265에 적합한 판재 위의 클래딩 두께에 대하여 인정을 할 때에는, SA-578에 따라서 모재 판재 및 모재 판재와 클래딩 사이의 결합은 초음파탐상검사를 하여야 하며, 판재의 두께에 관계없이 SA-578의 보충적 요건인 S-6의 합격기준을 따라야 한다.

제 139 조 (관 및 튜브) 관 또는 튜브를 공칭두께로 구매한다면, 벽 두께에 대한 제작 하한공차를 감안하여야 한다. 최소 요구 벽 두께가 결정된 후, 구매 공칭두께는 관 및 튜브 규격에서 허용되는 제조 하한공차를 감안하여 충분히 증가시켜야 한다.

제 140 조 (단조품) ① 단조품의 초음파탐상검사 기준은 다음과 같다.

1. 공칭두께가 50mm(2in) 이상인 모든 단조품은 SA-388에 따라서 초음파탐상검사를 하여야 한다.

가. 링, 플랜지 및 기타 속이 빈 단조품은 사각탐상검사(angle beam technique)을 사용하여 검사하여야 한다. 다른 단조품에 대해서는 수직탐상검사(straight beam technique)을 사용하여야 한다.

나. 기준 시험편은 시험할 단조품과 동일한 공칭두께, 조성, P-No. 그룹이어야 한다.

2. 초음파탐상검사 결과가 다음과 같으면 불합격이다.

가. 수직탐상검사 결과, 기하학적 형상이 원인이거나 기하학적 형상과 무관한 후방반사(back reflection)의 완전한 손실이 동반되는 지시를 발생시키는 하나 이상의 불연속부가 나타난 경우.

나. 사각탐상검사 결과, 교정노치로부터의 지시를 초과하는 진폭의 지시를 발생시키는 하나 이상의 불연속부를 나타난 경우.

3. 사각탐상검사의 경우, 단조품의 선적 전에 다음의 조건을 구매자에게 검토와 승인을 위하여 보고하여야 한다.

가. 교정 블록 진폭의 50%를 초과하는 진폭을 가진 지시군

나. 교정 노치 진폭의 50% 미만의 진폭을 가진 단조품의 좁은 면적 내에 위치한 지시군. 지시군은 표준교정노치 진폭의 10%를 초과하고 한 변이 약 50mm(2in)이하인 작은 육면체 안에 위치한 3개 이상의 지시라고 정의한다.

② 단조품의 자분탐상검사와 침투탐상검사 기준은 다음과 같다.

1. 형단조를 하거나 기계가공하는 형상 노즐(contour nozzles), 두꺼운 관판, 플랜지 및 두껍고 복잡한 단조품은 최종 기계가공 후 열처리하기 전에  ASTM　A 275/A 275M에 따른 자분탐상법 또는 ASTM　E 165에 따른 침투탐상법으로 검사를 하여야 한다. 자분탐상검사 또는 침투탐상검사로 검출한 지시의 평가와 합격기준은 “발전설비 용접” 제115조에 따라야 한다.

2. 불합격 대상 결함은 제거하여야 하며 그 부위는 그 불합격 대상 결함의 완전한 제거를 확인하기 위하여 재시험을 실시하여야 한다. 재료규격이 허용하면, 단조품은 용기 제조자의 승인 하에서 보수용접을 할 수 있다. 보수는 “발전설비 용접”에 따라서 인정을 받은 용접절차를 사용하여 실시하여야 한다. 보수된 단조품은 이장의 모든 요건을 만족시켜야 한다.

제 141 조 (주조품) ① 각 주조품은 제조자의 명칭, 상표 또는 다른 제조자의 추적 가능한 식별표시와 재료 지정을 포함하는 주조품식별 표시를 하여야 한다.  주조품 제조자는 각 주조품이 주조규격과 이장의 모든 해당 요건에 적합하도록 하여야 한다. 주조품 보수시 보수부의 특징, 위치 및 범위를 표시하여야 하며, 용접을 하는 주조품은 용접 가능품이어야 한다.

② 철계 주조품에 대한 요건은 다음과 같다.

1. 원심 주조 주강품

재료규격의 최소요건에 추가하여, 원심 주조품의 모든 표면은 열처리후 산술평균치 6.35[eqn: mu mm](250[eqn: mu]in)이하의 거칠기로 마무리 되도록 기계 가공을 하여야 한다.

2. 철계 주조품의 비파괴검사

가. 일반사항

주조품은 방사선투과법, 초음파탐상법, 자분탐상법 및 침투탐상법으로 검사하여야 하고, 아래 나.부터 라.까지의 요건을 만족시켜야 한다. 주조품에 방사선투과검사 또는 초음파탐상검사가 요구되는 경우, 적어도 한 번의 오스테나이트화 열처리 후에 실시하여야 하며, 열처리를 요구하지 않는 오스테나이트계 주조품은 제조과정 중 어느 단계에서나 방사선투과검사나 초음파탐상검사를 실시할 수 있다. 자분탐상검사 또는 침투탐상검사는 최종 열처리 후에, 기계 가공 부위는 최종 기계 가공 후에 실시하여야 한다.

나. 방사선투과검사

철계 주조품의 모든 부품은 두께에 관계없이 “발전설비 용접 부록1”의 절차에 따라서 전부분에 방사선투과검사를 하여야 한다. 방사선투과사진은 아래에 표시한 해당 방사선 표준사진과 비교하여야 하며, 결함에 대한 최대허용범위는 다음과 같아야 한다.

(1) 50mm(2in)미만의 방사선투과 두께를 가진 주조품은 부속서16(ASTM E 446)에 의한 두께가 50mm(2in)까지의 주강품에 대한 표준참고방사선사진과 표 3.9에서 나타낸 최대허용범위

(2) 50mm(2in)부터 305mm(12in)까지의 방사선투과 두께를 가진 주조품에 대해서는, ASTM E 186에 의한 50mm(2in) 부터 115mm(4.5in)의 두꺼운 벽 주강품에 대한 표준참고방사선사진, 또는 부속서15(ASTM E 280)에 의한 115mm(4.5in) 부터 305mm(12in)의 두꺼운 벽 주강품에 대한 표준참고방사선사진 중 적절한 것과 표 3.10에서 나타낸 최고심각도수준

다. 초음파탐상검사

두께 30 mm(12in)를 초과하는 모든 철계 주조품의 부품은 “발전설비 용접 부록2”의 절차에 따라서 초음파탐상법으로 검사하여야 한다. 그 반사가 정상 후방 반사의 20%와 같은 높이를 초과하거나 변환기를 어떤 방향으로든 50mm(2in) 이동하는 동안에 후방반사의 높이가 30%를 초과하여 감소되는 불연속부로 나타나는 결함이 있는 주조품은, 방사선투과검사와 같은 다른 비파괴검사 방법의 지시가 검사원이 만족하지 못한다면 불합격 대상이다.

라. 자분탐상검사

자성재료의 주조품은 “발전설비 용접 부록3”에 따라서 자분탐상법으로 모든 표면 위에서 검사하여야 한다. 타입 1 지시나 ASTM E 125 자분 지시에 대한 기준 사진의 타입 II, III, IV 및 V의 1등급을 초과하는 지시에 의하여 보이는 결함을 가진 주조품은 불합격 대상이다.

마. 침투탐상검사

비자성재료의 주조품은 “발전설비 용접 부록4”에 따라서 침투탐상법으로 모든 표면 위에서 검사하여야 한다. 다음의 한계를 초과하는 균열과 선형 결함을 가진 주조품은 불합격 대상이다.

(1) 평가를 하는 지시와 관련하여 가장 형편이 나쁜 부분으로 40mm×150 mm(1-1/2in×6in) 사각형 또는 지름 90mm(3.5in)의 원 내에 6 개를 넘는 지시로 나타나는 선형 지시,

(2) 19mm(3/4in)까지의 두께의 경우, 길이가 6mm를, 19mm(3/4 in)부터 57mm(2.25in)까지의 두께의 경우, 길이가 두께의 1/3을, 57mm(2.25in)를 초과하는 두께의 경우, 길이가 19mm(3/4in)를 초과하는 지시로 나타나는 선형 결함, 그러나 긴 쪽의 결함의 길이와 같은 거리로 서로 떨어져 있는 한 줄로 늘어서 있는 허용할 수 있는 결함은 합격 대상이다.

(3) 2.5mm(0.0938in)를 초과하는 치수를 가진 것으로 지시되는 모든 비선형 결함.

3. 철계 주조품의 보수

가. 불합격 대상 결함이 있는 주조품은 보수할 수 있다. 한 결함이 제거되고 용접에 의한 보수가 필요하지 않을 때는 언제나 그 영향 부위는 날카로운 노치, 틈 또는 모서리가 없도록 그라인더 등으로 주위 표면과 조화되어야 한다.

나. 용접에 의한 철계 주조품의 보수

위 제2호에서 허용된 최대크기를 초과하는 결함을 가진 주조품은 그 결함이 제거되고 사전승인을 용기 제작자로부터 받았다면 보수할 수 있다. 보수를 하기 전에 결함의 완전한 제거를 확인하기 위하여, 그 모재는 자분탐상법이나 침투탐상법으로 검사하여야 한다.

(1) 주조품 보수의 검사 요건

10mm(3/8in) 또는 단면두께의 20% 중 작은 값을 초과하는 깊이의 모든 용접 보수는 방사선투과법, 자분탐상법 또는 침투탐상법으로 검사하여야 한다. 보수의 깊이가 단면 두께의 20% 또는 25mm(1in) 중 작은 값 미만인 곳으로 보수된 단면을 효과적으로 방사선투과검사를 할 수 없는 곳에서는, 각 6mm 두께 용착금속의 초층을 자분탐상법 또는 침투탐상법으로 검사를 하여야 한다. 마무리된 표면의 시험은 주조품에 실시하는 열처리 작업 후에 실시하여야 하며. 초음파탐상검사로 발견된 용접 보수부위는 동일한 초음파탐상검사 방법으로 검사하여야 한다.

(2) 보수된 주조품의 용접후열처리

주조품을 열처리 후 보수 용접을 하였을 경우에는 보수 용접 후에 재열처리를 하여야 한다.

(3) 필요한 용접절차 인정과 용접사 인정

모든 용접은 “발전설비 용접”에 따라서 인정된 용접절차로 실시하여야 한다. 절차인정시험은 같은 규격의 주조재료 시험편으로 실시하여야 하며, 제품에 적용되는 것과 같은 용접 전후와 같은 열처리를 하여야 한다. 또한 용접을 하는 모든 용접사와 자동 용접사는 “발전설비 용접”에 따라서 자격이 부여되어야 한다.

(4) 용접 보수부 위치와 범위는 보수절차와 시험결과가 함께 증명서의 일부로서 기록, 보관되어야 한다.

③ 비철 주조품에 대한 요건은 다음과 같다.

1. 모든 비철 주조품은 다음에 따라서 시험하여야 한다.

가. 각 주조품은 제141조제2항제2호의 마에 따라서 모든 표면을 100% 육안으로 검사하고 침투탐상검사를 실시하여야 한다. 이와 같은 검사는 주조품에 실시하는 최종 열처리 후에 실시하여야 한다.

나. 주조품의 모든 부분은 100% 방사선투과검사를 받아야 하며, 방사선투과사진은 “ASTM E 272, 고강도 동 및 동-니켈 주조품의 검사를 위한 기준 방사선투과사진의 방사선투과 표준”과 비교하여야 한다. 합격 주조품은 ASTM 규격에서 규정하는 대로 벽 두께가 25mm(1in) 미만이면 클래스 1 표준, 그 벽 두께가 25 mm(1in) 이상이면 클래스 2 표준을 만족시켜야 한다.

다. 두께가 305mm(12in)를 초과하는 주조품의 모든 부분은 ASTM SE-114에서 주어진 절차에 따라서 초음파탐상검사를 하여야 한다. 그 반사가 정상 후방 반사의 20%와 같은 높이를 초과하지 않거나 변환기를 어떤 방향으로든 50mm(2in) 이동하는 동안에 후방반사의 높이가 30%를 초과하여 감소되지 않는 불연속부로 나타나는 결함은 합격으로 간주 한다.

2. 용기 제조자의 승인이 있으면, 이 시험으로 불합격 대상인 주조품은 다음 요건에 따라서 보수할 수 있다.

가. 제141조제3항제1호에서 허용하는 최대크기를 초과하는 결함을 가진 주조품은 그 결함이 제거되고 사전승인을 그 용기 제작자로부터 받았다면 보수할 수 있다. 보수를 하기 전에 그러한 결함의 완전한 제거를 확인하기 위하여, 그 모재는 침투탐상법으로 검사하여야 한다.

나. 10mm(3/8in) 또는 단면두께의 20% 중 작은 것을 초과하는 깊이의 모든 용접 보수는 방사선투과법 그리고 침투탐상법으로 제141조제3항제1호에 따라서 검사하여야 한다. 보수의 깊이가 단면 두께의 20% 또는 25mm(1in) 중 작은 값 미만인 곳, 그리고 보수된 단면을 효과적으로 방사선투과를 할 수 없는 곳에서는, 각 6 mm 두께의 용착금속의 초층과 마무리 용접 표면은 침투탐상법으로 검사하여야 한다. 작업이 완료된 표면의 시험은 주조품에 실시하는 열처리 작업 후에 실시하여야 한다. 초음파탐상검사로 발견되고 보수된 용접부는 초음파탐상법으로 검사하여야 한다.

다. 주조품을 열처리 후 보수 용접을 하였을 경우에는 보수 용접 후에 재열처리를 하여야 한다.

라. 모든 용접은 “발전설비 용접”에 따라서 인정된 용접절차로 실시하여야 한다. 그 절차인정시험은 같은 규격의 주조재료 시험편으로 실시하여야 하며, 그 제품에 적용되는 것과 같은 용접 전후의 같은 열처리를 받아야 한다. 이 용접을 하는 모든 용접사와 자동 용접사는 역시 “발전설비 용접”에 따라서 자격이 인정되어야 한다.

마. 용접 보수부 위치와 범위는 보수절차와 시험결과가 함께 증명서의 일부로서 기록, 보관되어야 한다.

제 142 조 (크롬몰리브덴 강) ① 크롬-몰리브덴강에 대한 제작과 시험에 대한 보충적 요건을 포함한다. 이 조에서 취급하는 재료와 해당 규격은 표 3.1을 참조한다.

② 최종 용접후열처리는 발전설비 용접 제110조의 요건에 따라야 한다.

③ 시험편 열처리는 다음 기준을 따른다.

1. 인장시험편  두 조와 샤르피 충격시험편 한 조를 시험하여야 한다. 한 조의 인장시험편은 열처리 조건 A에 따라야 하고, 두 번째 조의 인장시험편과 한 조의 샤르피 충격시험편은 열처리 조건 B에 따라야 한다.

가. 조건 A

온도는 실제 최고 용기부분 온도에서 14℃(25℉)를 뺀 것보다 낮아서는 안 된다. 그 온도에서의 시간은 최고 용기부분 온도에 노출되는 용기부분의 실제 유지시간의 80% 이상이 되어야 한다.

나. 조건 B

온도는 실제 최저 용기부분 온도에서 14℃(25℉)를 더한 것보다 높아서는 안 된다. 그 온도에서의 시간은 최저 용기부분 온도에 노출되는 용기부분의 실제 유지시간의 120% 이하가 되어야 한다.

2. 시험편의 열처리 매개변수을 설정하기 위한 절차는 아래와 같다.

가. 경험과 기기에 근거하여 용기/구성부품에 대한 최고 및 최저 온도와 유지시간을 설정한다.

나. 시험편의 열처리를 위한 조건 A와 조건 B를 결정한다.

다. 용기 열처리 온도와 유지시간의 제한 및 시험편 조건 A와 조건 B는 그림 3.1과 같다.

④ 용접절차 인정과 용가재시험 기준은 다음과 같다.

1. 제작 용가재를 사용하는 용접절차의 인정은 그 자체 또는 다른 재료에 용접하는 재료에 대해서 실시하여야 한다. 그 인정은 “발전설비용접” 의 요건에 적합하여야 하며, 실온에서의 최대인장응력은 (열처리 조건 A와 B에 대해서) 760MPa(110ksi)가 되어야 한다. 용접은 3Cr-1Mo-1/4V-Ti-B 재료만에 대하여 서브머지드 아크 용접(SAW)과 피복아크용접 (SMAW)으로 제한되어야 한다.

2. 용접봉과 용가 와이어 플럭스 조합의 각 히트나 로트로부터의 용접금속을 시험하여야 한다. 최소 및 최대 인장성질이 용접후열처리 조건 A와 B에서 만족되어야 한다. 최소 샤르피 V 노치 충격 성질이 용접후열처리 조건 B에서 만족되어야 한다. 시험은 피복 용접봉의 경우, “발전설비 용접” 표 3A-1 SFA-5.5, 용가 와이어 플럭스 조합의 경우, “발전설비 용접” 표 3A-1 SFA-5.23에 적합하여야 한다.

3. 용접후열처리 조건 A와 용접후열처리 조건 B(제3항참조)의 이중시험이 요구된다. 모재에 대한 최소인장강도와 샤르피 충격성질이 만족되어야 하며, 샤르피 충격시험은 조건 B만 요구된다.

4. 2¼Cr-1Mo-¼V의 용접금속은 표 3.2에 표시된 조성의 요건을 만족시켜야 한다. 모든 다른 재료의 용접금속 최소탄소함량은 0.05%이다.

5. 2¼Cr-1Mo과 2¼Cr-1Mo-¼V 재료, 440℃(825℉)을 초과하는 설계온도에 범주 A에 추가하여, 제작에서 사용되는 용가 와이어와 플럭스 조합의 각 히트는 다음에 따라서 용접 축에 평행하게(모든 용접금속 시험편) 그리고 횡단하여(각 한 시험편) 기계 가공한 시험편에 용접금속 응력-파열 시험으로 인정되어야 한다.

가. 표점간의 거리 이내의 시험편 지름은 13 mm(1/2 in) 이상이어야 한다. 두께가 19 mm(3/4 in) 이상인 재료에 대해서는, 그 시험편의 중심선이 0.25-t 두께 위치(또는 중심에 더 가깝게)에 위치하여야 한다.

나. 가로방향 시험편에 대한 표점간의 거리는 용접부와 용융선에 인접한 모재의 적어도 19 mm(3/4 in)를 포함하여야 한다.

다. 시험재료는 조건 A로 용접후열처리가 되어야 한다.

라. 2¼Cr-1Mo 재료에 대한 응력-파열시험의 조건은 510℃(950℉)에서 210 MPa(30 ksi)이어야 한다. 파괴시간은 650 시간을 초과하여야 한다.

마. 2¼Cr-1Mo-¼V 재료에 대한 응력-파열시험의 조건은 540℃(1,000℉)에서 210 MPa(30 ksi)이어야 한다. 파괴시간은 900 시간을 초과하여야 한다.

⑤ 모의 시험한 용접후열처리 조건 B에 노출된 후에, 모재, 용접금속 및 열영향부에 대한 최소인성 요건은 표 3.3에 나와 있다. 재료규격이나 이장의 다른 부분에서 보다 높은 인성 요구조건이 있으면, 그것을 만족시켜야 한다.

⑥ 초음파탐상검사기준은 다음과 같다.

1. 2¼Cr-1Mo-V 용기의 서브머지드아크 용접부는 “발전설비 용접” 제115조제5호에 따르는 초음파탐상검사가 요구된다.

2. 2¼Cr-1Mo-V 용기의 서브머지드아크 용접은, 제작과 관련된 균열의 가능성이 존재한다. 이 균열을 검출하기 위해서는, 시험기법, 주사, 교정 및 합격기준을 선택하여야 한다.

제 143 조 (퀜칭-템퍼링 된 강재) ① 퀜칭-템퍼링으로 향상된 인장성질을 갖는 페라이트 계 강에 적용되며, 이장의 다른 요건과 연관하여 사용하여야 한다.

1. 이 강재에 대한 재료규격은 표 3.A.2 를 참조한다.

2. 이 조의 요건은 더 얇은 단면을 노멀라이징하여 얻을 수 있는 것과 비교할 수 있는 구조를 얻기 위하여 급냉과 액체 퀜칭을 포함하는 열처리를 한 표 3.A.1에 표시된 두께의 강재를 적용하는 것은 아니다.

② 표 3.A.2에 나오는 고강도의 퀜칭-템퍼링이 된 강재는 이장의 요건과 제한하는 것에 따라서 용기 또는 다른 등급의 퀜칭-템퍼링이 된 강재 또는 표 3.A.1, 3.A.3 및 3.A.6에 표시된 규격에 적합한 강재와 연결되는 용기의 개별 부품으로 사용될 수 있다.

③ 구조적 부착물에 대한 기준은 다음과 같다.

1. 아래 제2호에서 허용된 것을 제외하고는 압력을 받는 부분에 직접 용접되는 모든 영구적 구조 부착물과 보강 링은 그 규정최소항복강도가 그것이 부착되는 재료의 규정최소항복강도의 ±20% 이내에 있는 재료로 제작되어야 한다.

2. SA-333 8등급, SA-334 8등급, SA-353, SA-522, SA-533 및 SA-645 등급 A에 일치하는 재료로 제작된 동체나 경판에 직접 용접되는 모든 영구적 구조 부착물은 동일한 재료 또는 니켈합금 UNS N06625, N10276 또는 단조 된 비경화성 오스테나이트 계 스테인리스강으로부터 제조되어야 한다. 오스테나이트 계 스테인리스강이 사용되면 부착물과 동체 사이에 부수적으로 발생하는 열팽창에 의한 용접응력을 고려하여야 한다.

제 144 조 (비 철금속 재료 요구조건) ① 비철재료는 표 3.A.4, 3.A.5, 3.A.6 및 3.A.7에 표시된 규격의 하나에 적합하여야 하며, 이장의 다른 요건과 연관하여 사용하여야 한다.

② 판재의 초음파탐상검사 기준은 다음과 같다.

공칭두께가 50 mm(2 in) 이상인 모든 판재는 아래에 표시한 ASTM 표준과 ASME 규격의 해당 요건에 따라서 초음파탐상검사를 실시하여야 한다.

1. ASTM SE-114 직접접촉으로 유발되는 길이방향 맥파를 사용하는 반사방법에 의한 초음파탐상검사(Ultrasonic Testing by the Reflection Method Using Pulsed Longitudinal Waves Induced by Direct Contact)

2. ASTM E 214 길이방향 맥파를 사용하는 반사방법에 의한 침지 초음파탐상검사(Immersed Ultrasonic Testing by the Reflection Method Using Pulsed Longitudinal Waves)

3. ASTM E 127 알루미늄 합금 초음파 표준 기준 블록의 제작과 점검(Fabricating and Checking Aluminum Alloy Ultrasonic Standard Reference Blocks)

4. SB-548 알루미늄 판의 초음파탐상검사(Ultrasonic Testing of Aluminum Plate)

③ 단조품의 초음파탐상검사 기준은 다음과 같다.

1. 사각형 단조품은 대략 직각에서 두 방향으로부터 수직탐상기법으로 검사하여야 한다. 공칭두께가 50 mm 이상인 플랜지 또는 링과 같은 속이 빈 단조품은 접촉방법 또는 침지방법의 사각탐상기법을 사용하여 검사하여야 한다. 벽두께나 기하학적 형상에 의해 사각탐상검사를 할 수 없을 경우에는, 기준시험편과 합격기준은 원주방향에 있는 축에 직각인 한 면이나 표면으로부터 시험하여야 한다. 디스크 형 단조품은 한 편평한 면으로부터 그리고 원주 방향 표면으로부터 시험하여야 한다.

2. 제조공정 중 한 단계에서 금속의 전체 체적에 대해 초음파탐상검사를 하여야 한다. 열처리된 재료에 대해서는, 최종 열처리 후의 시험이 선호되지만, 단조물의 윤곽이 제조공정에서 시험을 방해한다면, 최종 열처리 후에 단조품의 가능한 최대 체적범위를 재시험하여야 한다.

3. 단조품의 시험에서 사용되는 방법은 다음의 요건에 적합하여야 한다.

가. 수직탐상검사에서, 그 변환기는 지름이 19mm 부터 29mm(3/4 in 부터 1-1/8 in)이거나 25mm(1in)의 정사각형이어야 한다. 공칭 주파수는 시험을 하는 재료에 적절하여야 한다. 그 계기는 변환기를 그 단조품의 지시가 없는 곳에 놓았을 때 처음 후방반사가 스크린 높이의 75±5%가 되도록 설정하여야 한다.

나. 접촉방법에 의한 사각탐상검사에서는, 25 mm×25 mm(1 in×1 in) 또는 25 mm×38mm(1in×1-1/2in), 45° 변환기를 적절한 주파수에서 사용하여야 한다.

다. 침지 방법에 의한 사각탐상검사에서는, 대략적인 경사각도로 방위를 잡은 19mm (3/4 in) 지름의 변환기를 대략적인 주파수에서 사용하여야 한다.

라. 사각탐상검사는 그 깊이가 10mm(3/8in) 또는 그 공칭단면두께의 3% 중 작은 것과 같고, 길이가 약 25mm(1in)이고, 폭이 깊이의 2배 이하인 노치로 교정하여야 한다.

4. 수직탐상검사 결과가 기하학적 형상과 연관되지 않거나 그것에 기인하지 않는 후방반사의 완전한 손실이 동반된 지시를 발생시키는 하나 이상의 불연속부를 나타낸다면, 또는 사각탐상검사 결과가 교정 노치의 지시를 능가하는 지시를 발생시키는 하나 이상의 불연속부를 나타내면, (이장의 규정에 따라서 보수하지 않는다면,) 그 재료는 불합격 대상이다.

④ 단조품의 침투탐상검사기준은 다음과 같다.

1. 형단조를 하거나 기계가공하는 형상 노즐(contour nozzles), 두꺼운 관판, 플랜지 및 두껍고 복잡한 단조품의 표면은 최종 기계가공후 열처리 하기 전에 ASTM E 165에 따른 침투탐상법으로 검사를 하여야 한다.

2. 침투탐상법으로 검출한 지시의 평가와 합격기준은 “발전설비 용접”제115조제7항에 따라야 한다.

3. 불합격 대상 결함은 제거하여야 하며, 그 부위는 불합격 대상 결함의 완전한 제거를 확인하기 위하여 재시험을 실시하여야 한다. 용접을 허용하면, 단조품은 용기 제조자의 승인 하에서 보수용접을 할 수 있다. 보수는 “발전설비 용접”에 따라서 인정을 받은 용접절차를 사용하여 실시하여야 한다. 보수된 단조품은 이장의 모든 요건을 만족시켜야 한다.

제 145 조 (판재로부터 기계가공한 허브) ① 판재는 재료규격에서 규정하는 것과 동등한 두께의 성질을 가진 재료를 제작하는 공정으로 제조되어야 한다. 이와 같은 판재는 일렉트로슬래그(electroslag: ESR)와 진공 아크 재용해(vacuum arc re-mel t: VAR)와 같은 방법으로 제작된 것을 포함하나 그것에 국한되지는 않는다. 판재는 재료규격의 요건과 다음 항에서 규정하는 보충적 요건에 따라서 시험하고 검사하여야 한다.

1. 시험편은, 재료규격에서 요구하는 것에 추가하여, 그림 3.2에서 나타나는 것처럼 허브의 축에 평행한 방향에서 가능한 한 허브에 가깝게 채취하여야 한다. 적어도 두 개의 인장 시험편 중 한 개의 시험편은 압연된 판재의 폭의 중앙 1/3로부터, 그리고 두 번째 시험편은 다른 시험편으로부터 원주를 따라 90°에서 취하여, 그 허브의 인근에 있는 판재로부터 채취해야 한다. 두 시험편은 모두 그 재료규격의 기계적 성질 요건을 만족시켜야 하며, 탄소강과 저합금강의 경우, 면적의 감소는 30% 이상이어야 하고, 그 재료규격이 30%를 초과하는 면적감소 값을 요구하는 재료에 대해서는 더 높은 값이 만족되어야 한다.

2. SA-370, 그림 5의 요건에 적합한 별개의 시험편을 사용할 수 있으며, 그 경우에 재료규격이 요구하는 50 mm(2 in) 내의 백분율 연신에 대한 값은 SA-370, 그림 5에서 규정된 표점간의 거리에 적용하여야 한다.

3. 인장 시험편의 위치는 그림 3.2에 나와 있다.

② 두께에 관계없이, 기계 가공한 부품은 SA-388에 따라서 수직탐상검사기법으로 초음파탐상검사를 하여야 한다. 시험은 대략 직각에 있는 두 방향, 즉 허브의 원통형 또는 편평한 사각형 평면으로부터 그리고 허브의 축 방향에서 하여야 하며, 다음과 같은 경우에 불합격 대상이다.

1. 시험결과가 기준 후방반사의 60%보다 큰 후방반사의 손실이 동반하는 하나 이상의 지시를 나타낸다.

2. 시험결과가 후방반사의 40% 손실이 동반될 때 기준 후방반사의 40%보다 큰 지시를 나타낸다.

③ 관판 플랜지나 평 경판의 허브를 인접한 동체에 용접하기 전에, 그 허브는 자분탐상법 또는 침투탐상법에 의해서 “발전설비 용접 부록4”에 따라 검사하여야 한다.

④ 용접을 한 후에, 그 용접부와 용접부의 가장자리로부터 적어도 13 mm(1/2 in)에 대한 허브 부위는 “발전설비 용접 부록1”에 따라서 100% 방사선투과검사를 하여야 한다. 한 대안으로서, 용접부와 인접한 허브 부위는 “발전설비 용접부록2”에 따라서 초음파탐상검사를 할 수 있다.

제 146 조 (샤르피 충격시험) ① 이 조에 의해서 면제되지 않으면, 동체, 경판, 노즐 및 기타 압력 방호 부품과 용기의 구조적 건전성에 필수적인 구조 부재에 사용하는 재료에 샤르피 V-노치 충격시험을 실시하여야 한다.

1. 표 3.A.1에 표시된 재료(볼트 재료를 제외한 탄소강과 저합금강)에 대한 인성 요건이 제2항에 나와 있다.

2. 표 3.A.2에 표시된 재료(증강된 인장성질을 가진 퀜칭-템퍼링을 한 강재)에 대한 인성 요건이 제3항에 나와 있다.

3. 표 3.A.3에 표시된 재료(볼트 재료를 제외한 고합금강)에 대한 인성 요건이 제4항에 나와 있다.

4. 표 3.A.4 부터 표 3.A.7에 표시된 재료(비철 합금)에 대한 인성 요건이 제5항에 나와 있다.

5. 모든 볼트 재료에 대한 인성 요건이 제6항에 나와 있다.

6. 용접의 충격시험과 철재료의 용기 시험판에 대한 인성시험 절차와 요건에 대해 제7항 및 제8항에 각각 나와 있다.

② 볼트를 제외한 탄소강과 저합금강에 대한 인성 요건

1. 아래 제2호부터 제5호까지와 제8호에 의해서 면제되는 것을 제외하고는, 재료의 모든 조합과 최저설계금속온도에 대하여 충격시험을 표 3.A.1에 표시한 탄소강과 저합금강 재료에 실시하여야 한다.

가. 충격시험이 필요할 때에는, 다음의 인성 값이 요구된다.

(1) 규정최소인장강도가 655MPa(95ksi) 미만이면, 모든 시험편 크기에 대한 요구되는 최소에너지요건은, 아래 제7항제2호.나.에서 다르게 규정된 것을 제외하고는,  용접후열처리를 하지 않는 용기부품과 용접후열처리를 하는 용기 부품에 대해서 각각 그림 3.3과 그림 3.4에서 보는 것에 완전한 크기의 시험편 폭에 대한 노치에 연한 실제 시험편 폭의 비율을 곱한 것이어야 한다.

(2) 규정최소인장강도가 655MPa(95ksi) 이상이면, 모든 시험편 크기에 대한 노치의 반대 쪽 최소 횡팽창량(그림 3.5 참조)은 그림 3.6에서 보는 값보다 작아서는 안 된다.

2. 최저설계금속온도, 두께 및 항복강도에 근거하여 요구되는 충격시험

가. 용접이음 또는 비용접 부분의 적용 두께(아래 제3호나.참조)가 100mm(4in)를 초과하고 설계최저금속온도가 32℃(90℉)보다 저온이라면 충격시험이 요구된다.

나. 용접후열처리를 하지 않는 부품 그림 3.7 또는 용접후열처리를 하는 부품과 비용접 부품 그림 3.8에서 특별히 면제되지 않는 한, 450MPa(65ksi)를 초과하는 규정최소항복강도를 가진 재료는 충격시험을 하여야 한다.

3. 최저설계금속온도, 두께 및 재료규격에 근거한 충격시험의 면제

가. 용접후열처리를 하지 않는 부품 그림 3.7 또는 용접후열처리를 하는 부품 그림 3.8은 재료규격과 등급 또는 강재의 클래스, 용접된 부품의 적용 두께에 대한 충격시험 면제곡선에 근거하여 충격시험 면제를 결정하기 위하여 사용하여야 한다. 그 금속에 대한 최저설계금속온도와 두께의 조합이 그림 3.7이나 그림 3.8의 해당 충격시험 면제곡선 상이나  또는 그 이상에 있다면 용접금속과 열영향부는 제8항이 요구하는 것을 제외하고는 충격시험이 요구되지 않는다.

나. 용접된 부품의 적용 두께 [eqn: t _{g}]는 다음의 기준을 사용하여  결정한다. 일부 전형적인 용기의 상세에 대한 적용 두께의 사례는 그림 3.9, 3.10 및 3.11에 나와 있다.

(1) 주조품을 제외한 모든 제품 형상

(가) 평 경판과 관판에 있는 것을 제외한 맞대기이음에 가장 두꺼운 용접이음의 공칭 두께 [그림 3.9, 스케치 (a) 참조]

(나) 위 제2항제1호에서 규정하는 부착물을 포함하는 모서리, 필릿 또는 겹치기 용접이음은 이어진 두 부품 중 더 얇은 쪽

(다) 평 경판이나 관판은 위 (나) 또는 편평한 구성부품의 두께를 4로 나눈 값 중에 큰 것

(2) 주조품의 적용 두께는 가장 큰 공칭두께로 한다.

(3) 볼트체결 플랜지, 관판 및 평 경판과 같이 편평한 비용접 부품의 적용 두께는 편평한 구성부품의 두께를 4로 나눈 값

(4) 비용접 접시형 경판의 적용 두께는 평 경판 두께를 4로 나눈 값 또는 접시형 부분의 최소두께 중 큰 것

다. 용기의 구조적 건전성에 필수적인 동체, 경판, 노즐, 통로, 보강 패드, 보강 링, 플랜지, 관판, 평 경판, 받침쇠 및 부착물과 같은 구성부품을 압력유지 구성품에 용접할 때, 각 구성부품은 별개의 구성품으로 취급하여야 한다. 각 구성부품은 개별적 재료 분류, 적용 두께(위 제3호나.참조) 및 최저설계금속온도에 근거하여 충격시험 요건에 대하여 평가되어야 한다. 두 개 이상의 부품으로 구성 용접된 조립체(예를 들어, 보강 패드가 있는 노즐-동체의 이음)는 그 조립품의 개별 용접이음 각 적용 두께와 허용 최저설계금속온도를 결정하고, 가장 높은 최저설계금속온도를 그 용접된 조립체의 허용 최저설계금속온도로서 사용하여야 한다.

라. 그림 3.7은 38mm(1-1/2in)까지의 용접후열처리를 하지 않는 용접된 부품의 최대 공칭 적용 두께의 한계이다. 어떤 용기는 그 두께가 38mm(1-1/2in)의 공칭 적용 두께를 초과하고 용접후열처리는 하지 않는 용접 압력부품일 수 있다. 그 예로서는 두꺼운 관판, 평 경판, 노즐 또는 하중을 지탱하는 구조적 부착물이 있는 두꺼운 삽입판이다. 이렇게 용접되고 용접후열처리를 하지 않는 압력부품은 충격시험을 받아야 하고, 이 장의 충격시험 요건을 만족시켜야 한다.

마. 두께가 2.5mm(0.099in)이하인 재료에는 충격시험이 요구되지 않는다. 이렇게 면제된 재료는 -48℃(-55℉)보다 저온의 설계금속온도에서는 사용하지 않아야 한다. DN100(NPS4)이하의 관으로 제작된 구성부품, P-No1 재료의 튜브와 동등한 크기는 -104℃(-155℉) 이상의 금속온도에 대한 그 재료의 규정최소항복강도의 함수로서, 다음과 같은 경우 충격시험을 면제한다.

(1) 140MPa와 240MPa(20ksi와 35ksi) 사이의 규정최소항복강도의 경우, 충격시험에 대한 면제두께는 6mm(1/4in)이다.

(2) 250MPa와 310MPa(36ksi와 45ksi) 사이의 규정최소항복강도의 경우, 충격시험에 대한 면제두께는 3.2mm(1/8in)이다.

(3) 314MPa(46ksi)이상의 규정최소항복강도의 경우, 충격시험에 대한 면제두께는 2.5mm(0.099in)이다.

4. 재료규격과 제품형상에 근거한 충격시험의 면제

가. 아래에 표시한 페라이트 계 강 플랜지가 열처리된 상태(노멀라이징, 노멀라이징과 템퍼링, 또는 퀜칭-템퍼링)에서 공급되고 -29℃(-20℉)이상 그리고 -18℃(0℉)이하의 설계온도에서 사용될 때는 충격시험이 요구되지 않는다.

(1) 부속서 4(ASME B16.5 플랜지)

(2) 부속서13(ASME B16.47 플랜지)

(3) 부속서4(ASME B16.5)의 플랜지식 관 이음쇠의 치수 요건을 만족시키는 단조 된 노즐로서 정의되는 긴 용접 넥 플랜지, 넥의 안지름은 그 플랜지의 공칭크기 이상이어야 하며, 그 넥의 바깥지름과 노즐 보강은 부속서4에서 규정된 것처럼 허브의 지름을 초과하지 않아야 한다.

나. 아래에 표시된 규격의 요건에 따라서 제작되고 충격시험을 받는 재료는 그 규격이 요구하는 시험온도보다 3℃(5℉)이하 낮은 최저설계금속온도에서는 이장의 규정에 의해서 충격시험이 면제된다.

(1)  SA-320

(2)  SA-333

(3)  SA-334

(4)  SA-350

(5)  SA-352

(6)  SA-420

(7)  SA-437

(8)  SA-508 5 등급 2 클래스

(9)  SA-540

(10) SA-723

(11) SA-765

5. 설계응력 값에 근거한 충격시험의 면제

가. 구성부품에 대한 위 제2항제3호보다 낮은 최저설계금속온도는 아래의 요약된 절차에 따라서 결정될 수 있다.

(1) 1 단계 - 용접된 부품은 위 제2항제3호나를 사용하여 그 부품의 공칭두께, [eqn: t _{n}]과 그 부품의 요구되는 적용 두께, [eqn: t _{g}]를 결정한다.

(2) 2 단계 - 용접후열처리를 하지 않는 부품은 그림 3.7에서, 용접후열처리를 하는 부품은 그림 3.8에서 사용할 해당 재료 인성곡선을 결정한다.

(3) 3 단계 - 해당 인성곡선과 적용 두께, [eqn: t _{g}]에 근거하여, 용접후열처리를 하지 않는 부품은 그림 3.7에서, 용접후열처리를 하는 부품은 그림 3.8 에서 최저설계금속온도를 결정한다.

(4) 4 단계 - 최저설계금속온도에서의 설계하중조건에 근거하여, 아래의 방정식 중 하나를 사용하여 응력비율, [eqn: R _{ts}]를 결정한다. 이 비율은 ASME/ANSI 압력-온도 등급 내의 설계규정에 근거하여, 요구되는 설계두께와 공칭두께, 적용응력과 허용설계응력, 또는 적용압력과 최고허용사용압력의 항으로서 계산될 수 있다.

[eqn: R _{ts} = {t _{r} E ^{*}} over {t _{n} -CA}]      (두께 기준)                 (3.1)

[eqn: R _{ts} = {S ^{*} E ^{*}} over {SE}]        (응력 기준)                 (3.2)

[eqn: R _{ts} = {P _{a}} over {P _{rating}}]        (압력-온도 등급 기준)      (3.3)

(5) 5 단계 - 최종 최저설계금속온도 값의 결정과 결과의 평가

(가) 4 단계로부터의 [eqn: R _{ts}]비율의 계산 값이 0.24 이하이면, 최저설계금속온도를 -104℃ (-155℉)로 설정한다. 더 낮은 최저설계금속온도가 요구되지 않으면, 충격시험은 요구되지 않는다.

(나) 4 단계로부터의 [eqn: R _{ts}]비율의 계산 값이 0.24를 초과하면, 온도감소 [eqn: T _{R}]을 결정한다.  규정최소항복강도가 450MPa(65ksi) 이하이면, 4 단계로부터의 [eqn: R _{ts}]비율에 근거하여, 용접후열처리를 하지 않는 부품은 그림 3.12 또는 용접후열처리를 하는 부품에 대해서는 그림 3.13으로부터 [eqn: T _{R}]을 결정한다. 만일 규정최소항복강도가 450MPa (65ksi)를 초과하면, 방정식(3.4)로부터 온도감소 [eqn: T _{R}]을 결정한다. 최저설계금속온도의 최종 계산 값은 방정식(3.5)를 사용하여 계산한다. 방정식(3.5)로 주어진 최저설계금속온도의 감소는 55℃(100℉)를 초과하지 않아야 한다. 규정 최저설계금속온도가 계산된 최저설계금속온도보다 높으면, 충격시험은 요구되지 않는다. 그러나  규정 또는 계산 최저설계금속온도가  -48℃(-55℉)보다 낮다면, 충격시험이 요구된다.

[eqn: T _{R} = {LEFT ( eqalign{-27.20656-76.98828R _{ts} +# 103.0922R _{ts} ^{2} +7.433649(10) ^{-3} S _{y}} RIGHT )} over {LEFT ( eqalign{1-1.986738R _{ts} -1.758474(10) ^{-2} S _{y} +# 6.479033(10) ^{-5} S _{y} ^{2}} RIGHT )}](℉.ksi)           (3.4)

[eqn: MDMT`=MDMT _{STEP3} -T _{R}]                                (3.5)

나. 위의 제2항제5호.가.의 절차는 각 용접된 부품마다 반복되고 모든 용접된 부품의 가장 높은 최저설계금속온도가 그 용기에 대한 최저설계금속온도이다.

다. 용접으로 부착된 플랜지는 그 플랜지가 부착되는 넥이나 동체에 대하여 결정한 것같이 온도감소를 결정하기위해 위의 제2항제5호가의 절차를 사용할 수 있다. 플랜지에 대하여 온도감소를 결정할 때는 볼트체결 조건을 고려하지 않아도 된다.

라. 용접후열처리를 하지 않는 부품 그림 3.12와 용접 후 열처리를 하는 부품 그림 3.13은 평 경판, 커버, 관판 및 플랜지(볼트와 너트 포함)와 같은 1차 막 인장응력에서 응력을 받지 않는 구성부품에 사용할 수 있다. 최저설계금속온도는 그림 3.12와 그림 3.13으로부터 결정된 온도감소를 뺀 충격시험온도보다 낮아서는 안 된다. 제2항제5호가의 4 단계에서 사용하는 비율은 그 최저설계금속온도에서의 그 구성부품의 최고허용압력에 대한 최저설계금속온도에서의 최고설계압력의 비율이어야 한다.

6. 충격시험을 한 재료에 대한 최저설계금속온도의 조정

가. 충격시험을 한 구성부품은 용접후열처리를 하지 않는 부품 그림 3.12 또는 용접후열처리를 하는 부품 그림 3.13의 응력비율이 1보다 작고 그 최저설계금속온도가 -104℃(-155℉)보다 낮지 않다면, 구성부품은 충격시험온도보다 낮은 최저설계금속온도에서 사용될 수 있다. 그러한 구성부품은 그 최저설계금속온도는 제2항제5호(즉, 3 단계에서 최저설계금속온도 계산을 위한 출발점이 충격시험 온도이다)로부터 결정된 온도감소를 뺀 충격시험온도보다 낮아서는 안 된다.(제2항제4호나. 참조)

나. 제2항제5호 및 제2항제6호의 면제 조항은 압력이 그 내용물의 증기압에 좌우되는 용기(예를 들어, 냉동공장에 있는 용기와 낮은 계절적 대기온도에 노출되는 것)에 일반적으로 적용한다. 이러한 용도는 보통 최초 두께는 부속서 3.A의 해당 응력강도 값을 사용하여 적용할 재료 그룹에 대해(용접된 상태의 부품에 대해서) 그림 3.3 또는 (응력 제거한 부품에 대해서) 그림3.4의 선 위에서 예상되는 최고온도에 상응하는 최고설계압력에 대해서 계산한다. 그리고 난 뒤 두께는 감소된 설계응력 값을 사용하여 적용할 재료 그룹에 대해 그림 3.3 또는 3.4 선 아래에서 예상되는 온도에 상응하는 최고설계압력에 대해서 계산한다. 그렇게 계산된 두께 중의 더 큰 값을 사용하여야 한다. 압력에 의해서 발생되는 하중이 미미할 때는 응력비율에 대한 압력비율의 비교로 충분할 수 있다.

7. 최저설계금속온도 아래에서 운전하는 용기 또는 구성부품

용기나 구성부품은 다음과 같은 경우에는 명판에 표시된 최저설계금속온도보다 낮은 온도에서 운전될 수 있다.

가. 최저설계금속온도와 같은 낮아진 운전온도를 사용할 때는 제2항의 규정은 만족되지만 어떤 경우에서도 그 운전온도는 -104℃(-155℉)보다 낮아서는 안 된다.

나. 그 두께가 압력하중을 기초로 한 용기나 구성부품은 그 압력에 상응하는 운전온도는 명판에 표시된 최저설계금속온도에서 제2항제5호로부터 결정된 허용 온도감소를 뺀 온도처럼 낮은 온도일 수 있다. 제2항제5호의 절차의 4 단계에서 사용된 비율은 그 표시된 최저설계금속온도에서의 그 용기의 설계압력에 상응하는 운전온도에서의 최고압력의 비율이지만, 어느 경우에서도 그 운전온도는 -104℃(-155℉)보다 낮아서는 안 된다.

8. 파괴역학 방법을 사용하는 최저설계금속온도의 설정

가. 제2항제1호 부터 제7호까지의 절차 대신에, 파괴역학(fracture mechanics)의 접근법을 사용하여 최저설계금속온도를 설정할 수 있다.

나. 최저설계금속온도를 결정하기 위하여 사용되는 평가는 취성파괴에 대한 민감도를 제어하는 모든 요인. 예를 들어, 열응력을 포함하는 적용하중으로부터의 응력, 결함 크기, 모재와 용접이음의 파괴인성, 열처리 및 부하율의 체계적인 평가를 포함하여야 한다.

다. 파괴역학 평가에서 사용되는 기준결함크기는 a = min[t/4, 25 mm(1 in.)] 의 깊이와 2c = 6a의 길이를 가진 표면결함이어야 한다.  사용자가 승인한다면, 용기의 인증을 위하여 사용되고 확인되는 용접이음형상과 비파괴검사에 근거하여 대안적인 기준결함크기를 사용할 수 있다.(발전설비 용접 제115조 참조)

라. 재료 파괴인성은 그 재료에 대한 면제곡선(그림 3.7과 그림 3.8의 주를 참조)을 사용하여 정해야 한다.  사용자가 승인한다면, 파괴인성 시험결과에 근거하여 대안적인 재료 파괴인성을 사용할 수 있다.

마. 파괴역학 접근법을 이용하여 정한 최저설계금속온도는 제2항제1호마에서 주어진 것보다 낮아서는 안 된다.

9. 저온용도 재료의 용접후열처리 요건

가. 최저설계금속온도가 -48℃(-55℉)보다 낮고, 용접후열처리를 하지 않는 부품 그림 3.12 또는 용접후열처리를 하는 부품 그림 3.13의 응력비율이 0.24 이상이면, 용접이음은 발전설비 용접 제110조의 요건에 따라서 용접후열처리를 하여야 한다.

나. 위 가.의 요건은 제2항제1호에 따라서 최저설계금속온도 또는 그 이하에서 충격시험을 한 P-No.1 재료로 제작한 용기나 용기부품에서 아래의 (1) 및 (2)에 표시된 용접이음에는 적용하지 않는다. 모재, 용접금속 및 열영향부에 대한 최소평균에너지요구는 용접후열처리를 하지 않는 부품 그림 3.3 또는 용접후열처리를 하는 부품 그림 3.4에서 보는 값 대신에 41J (30 ft-lb)이어야 한다.

(1) 100% 방사선투과시험을 한 원추-원통 이음부를 제외한 타입 1 범주 A 및 B 이음부. 두께가 같지 않은 단면을 연결하는 범주 A 및 B 이음부는 3:1을 초과하지 않는 경사를 가진 천이부가 있어야 한다.

(2) 부착물의 용접이 제2항과 제8항의 요건을 만족한다면, 가벼운 하중이 걸리는 부착물은 10mm(3/8 in)를 초과하지 않는 각장을 가진 필릿용접 (여기에서, 가벼운 하중이 걸리는 부착물이란 그 부착물 용접부 내의 응력이 허용응력의 25%를 초과하지 않는 부착물로 정의한다.) 모든 용접부는 “발전설비용접”에 따라서 침투탐상법 또는 자분탐상법으로 검사하여야 한다.

10. 용접절차의 충격시험

가. 용접 구조에 대한 용접절차 인정은 다음의 규정이 요구할 때 용접부와 열영향부의 충격시험을 포함하여야 한다.

나. 다음의 어느 것이 해당될 때는, 용가재와 함께 용접한 용접부는 제2항제1호에 따라서 충격시험을 하여야 한다.

(1) 이장에서 모재의 충격시험을 요구할 때,

(2) 최저설계금속온도 이하의 온도에서 해당 SFA 규격에 의해서 충격시험으로 분류된 용가재가 사용되지 않는다면,  그림 3.7 또는 그림 3.8 곡선 C 또는 D로부터의 모재 또는 제2항제4호나.에 의해서 충격시험이 면제된 금속을 이을 때 그리고 그 최저설계금속온도가 -29℃(-20℉)보다 낮으나 -48(-55℉)보다 낮지 않을 때

(3) 최저설계금속온도가 -48℃(-55℉)보다 낮을 때 제2항제3호부터 제5호에 의해서 충격시험이 면제된 모재를 연결할 때

다. 모든 최저설계금속온도에서 용접부의 두께가 13mm(1/ in)를 초과할 때 또는 용접부의 두께가 8mm(5/16in)를 초과하고 최저설계금속온도가 10℃(50℉)보다 낮을 때에 용가재를 사용하지 않고 용접한 재료의 용접부. 이 요건은 재료규격의 일부로서 용접한 용접부에는 적용하지 않는다.

라. 용가재를 사용하거나 또는 사용하지 않은 용접 열영향부는 다음의 어느 것이 해당될 때에는 충격시험을 하여야 한다.

(1) 이장에서 모재의 충격시험을 요구할 때,

(2) 용접부의 어느 개별 용접층의 두께가 13mm(1/2in)를 초과하고, 최저설계금속온도가 21℃(70℉)보다 낮을 때,

(3) 최저설계금속온도가 -48℃(-55℉)보다 낮을 때 제2항제4호나에 의해서 충격시험으이 면제된 모재를 이을 때.

마. 제8항제4호에 따른 제작 용기의 충격시험은 다음 중 어느 것이 해당되면 생략할 수 있다.

(1) 최저설계금속온도가 –29℃(-20℉) 이상일 때, 제2항제3호부터 제5호에 의해서 충격시험이 면제된 강재의 용접

(2) 제2항제10호나2) 및 3)에서 정의하는 용접금속,

(3) 제2항제10호라3)에 해당되는 경우를 제외하고는, 제2항제3호부터 제5호에 의해서 충격시험이 면제된 강재의 열영향부

③ 퀜칭-템퍼링을 한 강재

1. 퀜칭-템퍼링을 한 페라이트 계 강에 대한 인성 요건

가. 표 3.A.2에 표시된 퀜칭-템퍼링을 한 모든 강재는 샤르피 V-노치 시험을 하여야 한다.

나. 충격시험은 설계에서 결정된 최저설계금속온도보다 낮은 온도에서 실시하여야 한다. 그러나 어떤 경우에도 최저설계금속온도는 0℃(32℉)보다 높아서는 안 된다.

다. 재료는 아래에서 허용된 최저설계금속온도보다 낮은 온도에서 사용할 수 있다.

(1) 용접후열처리를 하지 않는 부품 그림 3.12 또는 용접후열처리를 하는 부품 그림 3.13에서 규정하는 응력비율이 0.24이하일 때는, 그 상응하는 최저설계금속온도는 -104℃(-155℉)보다 낮아서는 안 된다.

(2) 용접후열처리를 하지 않는 부품 그림 3.12 또는 용접후열처리를 받은 부품 그림 3.13에서 규정하는 응력비율이 0.24를 초과할 때는, 그 상응하는 최저설계금속온도는 그 충격시험온도에서 열처리를 하지 않는 부품 그림 3.12 또는 용접후열처리를 하는 부품 그림 3.13에서 허용하는 허용온도감소를 뺀 값보다 낮아서는 안 되며, 어느 경우에도 -104℃(-155℉)보다 낮아서는 안 된다.

2. 충격시험

가. 시험편의 준비

모든 시험편은 제7항제2호에 따라 최종 열처리 상태에 있는 재료로부터 준비하여야 한다.

나. 충격시험의 회수와 시험편

샤르피 V-노치 충격시험은 3개의 시험편으로 구성되어야 한다. 압연 상태의 판재의 경우, V-노치 시험은 각 압연 상태의 강판으로부터 실시하여야 한다. (노멀라이징, 노멀라이징 및 템퍼링 또는 퀜칭-템퍼링이 된) 열처리를 한 강판의 경우, 샤르피 V-노치 시험은 각 열처리 된 상태의 강판으로부터 실시하여야 한다. 샤르피 V-노치 시험은 하나의 열처리 로트에 포함된 봉재, 관, 튜브, 압연형강, 단조품 또는 주조품의 각 히트로부터 실시하여야 한다. 충격시험의 회수는 재료규격이 요구하는 것보다 적어서는 안 된다.

다. 시험편의 위치와 방향

시험편의 위치와 방향은, 판재로부터의 시험편은 최종 압연방향에 수직방향이어야 하고 단조품과 관은 주요 가공방향에 수직방향이어야 한다는 것을 제외하고는 제7항제2호 및 제3호의 샤르피 충격시험에 대한 요건을 따라야 한다.

라. 최소 횡팽창량은 제2항제1호가에 따라야 한다.

마. 재시험은 제7항제6호에 따라야 한다.

3. 낙하시험

가. 최저설계금속온도가 -29℃(-20℉)보다 낮을 때에는 “ASTM E 208, 페라이트 계 강의 무연성 천이 온도를 결정하기 위한 낙하시험의 실시(Conducting Drop-Weight Test to Determine Nil-Ductility Transition Temperature of Ferritic Steels)”에서 규정되는 낙하시험을 표 3.A.2에 표시된 모든 재료에 실시하여야 하되, 다음 경우에는 낙하시험을 하지 않는다.

(1) SA-522는 어떤 경우에도 미실시

(2) SA-353과 SA-553는 온도가 -196℃(-320℉) 이상일 때 미실시

(3) SA-645 등급 A 온도가 -170℃(-275℉) 이상일 때 미실시

나. 판재에 대한 시험 회수

두께가 16 mm(5/8 in) 이상인 판재의 경우, 열처리된 상태(제3항제2호 참조)의 각 판재에 대해서 1회의 낙하시험(시험편 2개)을 실시하여야 한다.

다. 단조품과 주조품에 대한 시험 회수

모든 두께의 단조품과 주조품의 경우, 어느 한 열처리 로트 내의 각 히트에 대해서는 1회의  낙하시험(시험편 2개)을 실시하여야 한다. 시료채취절차는 ASTM E 208의 요건에 따라야 한다.

라. 요구되는 시험결과

두 시험편은 시험온도에서 ASTM E 208에 규정하는 “무파단(no-break)” 기준을 만족하여야 한다.

④ 볼트를 제외한 고합금강

1. 고합금강에 대한 인성 요건

가. 충격시험은, 아래 제3호 및 제5호에 의하여 면제된 것을 제외하고는, 모든 재료와 최저설계금속온도의 조합은 표 3.A.3에 표시된 고합금 재료에 실시하여야 한다.

나. 충격시험이 요구되는 때는, 노치 반대쪽의 최소 횡팽창량은 -196℃(-320℉) 이상의 최저설계금속온도에 대해서 0.38mm(0.015in)이어야 한다. 이 온도보다 낮은 최저설계금속온도는 제조 용접의 경우, 피복아크용접(SMAW), 가스금속아크용접(GMAW), 서브머지드 아크용접(SAW), 플라즈마 아크용접(PAW) 및 가스텅스텐아크용접(GTAW)으로 제한한다. 용가재와 용가재/플럭스 조합의 각 히트, 로트 또는 일괄처리는 아래 제5호라.1) 부터 3)이 요구하는 것처럼 사용 전에 시험한다. 아래 제5호라.4) 및 5)가 허용하는 사용 전 시험으로부터의 면제는 적용되지 않는다. 노치 인성시험은 아래 1) 또는 2)항에서 규정하는 대로 실시되어야 한다.

(1) Type 316L 용가재

(가) 제작에 사용되는 용가재 금속의 각 히트는 AWS A4.2에 따라서 교정한 페라이트 계 스코프(ferritescope) 또는 마그나 게이지(magna gauge)로 측정하거나 또는 그림 3.15에 따른 시험 용접부의 화학조성을 적용하여 결정하는 경우 페라이트 계 번호가 5를 초과하지 않아야 한다.

(나) 모재, 용접금속 및 열영향부의 노치 인성시험은 -196℃(-320℉)의 시험온도를 사용하여 실시하여야 한다.

(다) 각 시험조 3개 시험편의 각각은 0.53 mm(0.021in) 이상의 노치 반대 쪽 횡팽창이 있어야 한다.

(2) Type 316L 이외의 용가재를 사용하거나, 또는 모재, 용접금속 또는 열영향부가 위 1)항의 요건을 만족할 수 없다면,

(가) 노치 인성시험은 최저설계금속온도 이하의 시험온도에서 ASTM E 1820 JIC 방법을 사용하여 실시하여야 한다.

(나) 한조의 두 시험편은 KIC(JIC)가 132MPa√m(120 ksi√in)이상인 TL 방향에서 시험하여야 한다.

(다) 제작에서 사용되는 오스테나이트 계 스테인리스강 용가재의 각 히트 또는 로트의 페라이트 계 번호는 해당 시험 용접부에서 결정된 페라이트 계 번호보다 크지 않아야 한다.

2. 열처리를 실시할 때 요구되는 충격시험

다음의 재료는 명시된 온도범위 내에서 열처리가 적용될 때 마다 21℃ (70℉) 또는 최저설계금속온도 중 더 낮은 온도에서 충격시험이 요구된다.

가. 480℃∼900℃(900℉∼1650℉)의 온도에서 열처리되는 Type 304, 304L, 316 및 316L 스테인리스강을 제외한 480℃∼705℃(900℉∼1300℉)의 온도에서 열처리된 오스테나이트 계 스테인리스강은 최저설계금속온도가 -29℃(-20℉)보다 높고, 용기 제작 충격시험이 범주 A와 B 용접 이음에 대하여 실시된다면 충격시험이 면제된다.

나. 315℃∼955℃(600℉∼1750℉)의 온도에서 열처리되는 오스테나이트-페라이트 이상계 스테인리스강

다. 425℃∼730℃(800℉∼1350℉)의 온도에서 열처리되는 페라이트계 크롬 스테인리스강과 마르텐사이트계 크롬 스테인리스강 재료의 열처리에는 열 절단은 포함하지 않는다.

3. 모재와 열영향부에 대한 충격시험 면제

위 제2호에서 한정된 경우를 제외하고는 다음과 같이 모재, 열영향부(용접된 경우) 및 최저설계금속온도의 조합에서는 충격시험이 요구되지 않는다.

가. 다음과 같은 오스테나이트 계 크롬-니켈 스테인리스강

(1) -196℃(-320℉)이상의 최저설계금속온도에서의 Type 304, 304L, 316, 316L, 321 및 347

(2) 위 가.에 표시되지 않고 -196℃(-320℉)이상의 최저설계금속온도에서 0.1%를 초과하지 않는 탄소함량을 가진 재료(탄소함량의 값은 구매자가 규정할 수 있거나, 재료규격의 한계 이내에 있어야만 한다.)

(3) -48℃(-55℉) 이상의 최저설계금속온도에서 0.1%를 초과하지 않는 탄소함량을 가진 재료(탄소함량의 값은 구매자가 규정한 것과 같을 수 있다)

(4) -29℃(-20℉) 이상의 최저설계금속온도에서의 주조품

나. 다음과 같은 오스테나이트계 크롬-망간-니켈 스테인리스강 (200 시리즈)

(1) -196℃(-320℉) 이상의 최저설계금속온도에서 0.1%를 초과하지 않는 탄소함량의 재료

(2) -48℃(-55℉) 이상의 최저설계금속온도에서 0.1%를 초과하는 탄소함량의 재료

(3) -29℃(-20℉) 이상의 최저설계금속온도에서 주조품

다. -29℃(-20℉) 이상의 최저설계금속온도에서 모든 제품 형상강재

(1) 10mm(3/8in)이하의 공칭재료두께를 가진 오스테나이트-페라이트 페라이트 이상 계 강재

(2) 3mm(1/8in)이하의 공칭재료두께를 가진 페라이트 계 크롬 스테인리스강

(3) 6mm(1/4in)이하의 공칭재료두께를 가진 마르텐사이트 계 크롬 스테인리스강

라. 최대 얻을 수 있는 샤르피 시험편이 노치쪽 폭이 2.5mm(0.099in) 미만인 시험편인 경우 충격시험은 요구되지 않는다.

마. 허용인장응력에 대한 적용 인장응력의 동시 비율이 0.24 미만일 때는 위 2.에서 한정된 경우를 제외하고는 충격시험은 요구되지 않는다.

4. 용접절차 인정을 위한 충격시험의 면제

용접절차 인정의 경우, 제4항제2호에서 한정된 경우를 제외하고는, 용접금속과 최저설계금속온도의 다음 조합에 대하여 충격시험이 요구되지 않는다.

가. 0.1%를 초과하지 않는 탄소함량을 가진 오스테나이트 계 크롬-니켈 스테인리스강 모재의 경우, -104℃(-155℉) 이상의 최저설계금속온도에서 용가제의 추가 없이 용접

나. 오스테나이트 용접금속

(1) 0.1%를 초과하지 않는 탄소함량을 가지고 -104℃(-155℉) 이상의 최저설계금속온도에서 SFA-5.4, SFA-5.9, SFA-5.11, SGA-5.14 및 SFA-5.22에 적합한 용가재 금속 용접

(2) 0.1%를 초과하는 탄소함량을 가지고 -48℃(-55℉) 이상의 최저설계금속온도에서 SFA-5.4, SFA-5.9, SFA-5.11, SGA-5.14 및 SFA-5.22에 적합한 용가재 금속 용접

다. 다음 용접금속의 경우,  유사한 화학조성의 모재가 위 제3호다.에서 서술한 대로 면제된다면, 그 용접금속도 -29℃(-20℉) 이상의 최저설계금속온도에서 면제되어야 한다.

(1) 오스테나이트-페라이트 계 합금 강재

(2) 페라이트 계 크롬 스테인리스강

(3) 마르텐사이트 계 크롬 스테인리스강

5. -104℃(-155℉) 보다 낮은 최저설계금속온도를 가진 오스테나이트 계 스테인리스강에 대해 요구되는 충격시험은 -104℃(-155℉) 보다 낮은 최저설계금속온도를 가진 용접제품의 경우, 다음 조건 모두가 만족되어야 한다.

가. 용접법은 SMAW, GMAW, SAW 및 PAW으로 제한된다.

나. 해당 용접절차시방서(제4항제1호의 합격기준을 사용하는)는 최저설계금속온도 이하에서 제7항의 요건에 따른 충격시험이 포함된 또는 이장의 다른 규정에 의해서 충격시험이 면제된 절차인정기록서(PQR)를 보조한다.

다. (용가재의 사용 또는 사용이 없는 경우)탄소함량은 용접금속의 0.1% 이하이어야 한다.

라. 용접금속은 아래에서 서술하는 대로 SFA-5.4, SFA-5.9, SFA-5.11, SFA-5.14 및 SFA-5.22에 적합한 용가재 금속에 의해서 생성한다.

(1) SMAW 및 GMAW 공정의 제작용접에 사용되는 용가제의 각 히트 및/또는 로트는 그 최저설계금속온도 이하에서 충격시험으로 사용 전 시험을 실시하여야 한다. 시험 쿠폰은 제조 용접에서 사용될 용접절차시방서를 이용하여 SFA-5.4, A9.3.5에 따라서 준비하여야 한다. 합격기준은 제4항제1호에 따른다.

(2) 서브머지드 아크용접 공정으로 제작용접에서 사용될 용가재 금속과 플럭스의 조합의 각 히트는 그 최저설계금속온도 이하에서 충격시험으로 사용 전 시험을 실시하여야 한다. 시험 쿠폰은 제조 용접에서 사용될 용접절차시방서를 이용하여  SFA-5.4에 따라서 준비하여야 한다. 합격기준은 제4항제1호에 따라야 한다.

(3) 두 용접법 이상 또는 두 히트, 로트 조합 이상의 용접재료를 단일 시험 쿠폰으로 조합하는 것은 허용되지 않는다. 자재시험성적서가 용가재와 함께 공급된다면, 최저설계금속온도 이하에서의 사용 전 시험은 용가재 제조자가 실시할 수 있다.

(4) 최저설계금속온도 이하에서 제8항에 따르는 절차인정 충격시험이 동일한 제조자 상품명과 종류의 용가재 금속을 사용하여 실시된다면, 각 히트, 로트의 사용 전 시험 없이, 다음의 용가재 금속을 사용할 수 있다: ENiCrFe-2, ENiCrFe-3, ENiCrMo-3, ENiCrMo-4, ENiCrMo-6, ERNiCr-3, ERNiCrM0-4, SFA-5.4, E310-15 또는 16

(5) 최저설계금속온도 이하에서 제8항에 따르는 절차인정 충격시험이 실시된다면, 각 히트 및/또는 로트의 사용 전 시험 없이, 다음의 용가재 금속을 사용할 수 있다: GTAW과 플라즈마 아크용접 공정과 함께 사용되는 ER308L, ER316L 및 ER310.

(6) 용기제조 시험판에 요구되는 충격시험

가. 페라이트 계 스테인리스강과 마르텐사이트 계 스테인리스강의 용접 구조의 경우, 용접절차검증이 충격시험을 요구한다면, 이장의 규정에 의해서 달리 면제되지 않는 한, 제8항에 따르는 용기제조  충격시험이 요구된다.

나. 최저설계금속온도가 -196℃(-320℉)보다 낮으면, 용기제조 충격시험이나 ASTM E 1820 JIC 시험이 제4항제1호에 따라서 실시되어야 한다.

다. 오스테나이트 계 스테인리스강의 용융용접(Autogenous Welds)에 대한 용기제조 충격시험 오스테나이트 계 스테인리스강의 (용가재 금속이 없이 용접된) 용융용접(Autogenous Welds) 용접부에 대해서는, 다음의 모든 조건이 만족되었을 때에는 용기제조 충격시험이 요구되지 않는다.

(1) 재료가 용접 후 용체화 어닐링 된다.

(2) 그 최저설계금속온도가 -196℃(-320℉) 이상이다.

라. -104℃(-155℉)아래의 최저설계금속온도에서 오스테나이트 계 스테인리스강 용가재에 요구되는 충격시험 -104℃(-155℉)아래의 최저설계금속온도에서의 제품 용접부는 다음의 모든 조건이 만족되어야 한다.

(1) 용접법은 SMAW, GMAW, SAW, GTAW 및 PAW으로 제한된다.

(2) 해당 용접절차시방서(제4항제1호의 합격기준을 사용하는)는 최저설계금속온도 이하에서 제7항의 요건에 따른 충격시험이 포함된 또는 이 장의 다른 규정에 충격시험이 면제된 절차인정기록서(PQR)를 보조한다.

(3) (용가재의 사용 또는 사용이 없는 경우) 탄소함량은 용접금속의 0.1% 이하이어야 한다.

(4) 용접금속은 아래의 조합과 같이 SFA-5.4, SFA-5.9, SFA-5.11, SFA- 5.14 및 SFA-5.22에 적합한 용가재 금속에 의해서 생성한다.

(가) SMAW 및 GMAW 공정의 제조 용접에서 사용되는 용가재의 각 히트 및/또는 로트는 그 최저설계금속온도 이하에서의 충격시험으로 사용 전 시험을 실시하여야 한다. 시험 쿠폰은  SFA-5.4, A9.12에 따라서 준비하여야 한다. 합격기준은 제4항제1호에 따라야 한다.

(나) 서브머지드 아크용접 공정의 제조 용접에서 사용될 용가재 금속과 플럭스 조합의 각 히트는 그 최저설계금속온도 이하에서의 충격시험으로 사용 전 시험을 실시하여야 한다. 시험 쿠폰은 SFA-5.4, A9.12에 따라서 준비하여야 한다. 합격기준은 제4항제1호에 따라야 한다.

(다) 두 용접법 이상 또는 두 히트, 로트 조합 이상의 용접재료를 단일 시험 쿠폰으로 조합하는 것은 허용되지 않는다. 제조자 검사증명서가 용가재와 함께 공급된다면, 최저설계금속온도 이하에서의 사용 전 시험은 용가재 제조자가 실시할 수 있다.

(라) 최저설계금속온도 이하에서 제8항에 따르는 절차인정 충격시험이 동일한 제조자 상품명과 종류의 용가재 금속을 사용하여 실시된다면, 각 히트, 로트의 사용 전 시험이 없이, 다음의 용가재 금속을 사용할 수 있다: ENiCrFe-2, ENiCrFe-3, ENiCrMo-3, ENiCrMo-4, ENiCrMo-6, ERNiCr-3, ERNiCrM0-3, ERNiCrM0-4, SFA-5.4, E310-15 또는 16

(마) 최저설계금속온도 이하에서 제8항에 따르는 절차인정 충격시험이 실시된다면, 각 히트의 사용 전 시험이 없이, 다음의 용가재 금속을 사용할 수 있다: GTAW과 PAW 공정과 함께 사용되는 ER308L, ER316L 및 ER310.

⑤ 비철합금

1. 표 3.A.4 부터 표 3.A.7 에 표시된 비철재료는 그 표의 재료에 대한 조성 범위 이내 용착 용접금속과 함께 영하의 온도의 충격저항에서 현저한 저하를 받지지 않는다. 따라서 다음에 대한 추가적 요건은 규정되지 않는다.

가. -269℃(-452℉)까지의 온도에서 단조 알루미늄합금이 사용될 때,

나. -198℃(-325℉)까지의 온도에서 동 및 동합금, 니켈 및 니켈합금 그리고 주조 알루미늄합금이 사용될 때,

다. -59℃(-75℉)까지의 온도에서 티타늄 또는 지르코늄과 지르코늄 합금이 사용될 때

2. 표 3.A.4 부터 표 3.A.7 내에 표시된 비철재료는, 그 사용자가 인장 연신률의 결정과 (노치가 없는 인장강도와 비교하여) 예리한 노치의 인장강도와 같은 적절한 시험결과로 그 재료가 그 설계온도에서 적절한 연성을 가지고 있다는 것에 대하여 자신을 납득시킬 수 있다면, 여기에서 규정된 온도보다 더 낮은 온도에서 그리고 다른 용접금속 조성에 대해서 사용될 수 있다.

⑥ 볼트 재료

1. 설계기준에 따라 설계된 플랜지 연결에 사용하기 위한 볼트재료

가. 표 3.4, 3.5, 3.6 및 3.7에 표시된 볼트재료는 이 표 내의 것과 같거나 높은 최저설계금속온도에서 사용될 때는 충격시험이 요구되지 않는다.

나. 표 3.4, 3.5, 3.6 및 3.7에서 나타난 것보다 낮은 온도에서 사용될 볼트 재료는, 인성 표준이 제2항 또는 제4항에 따른 합격기준이 있는 샤르피 V-노치이어야 한다는 것을 제외하고는, SA-320에 적합하여야 한다.

2. 설계해석에 따라 설계된 플랜지 연결에 사용하기 위한 볼트재료

설계해석에 따라 설계된 플랜지 연결에 사용하기 위한 표 3.A.11에 표시된 철계 볼트 재료는 충격시험이 요구된다. 3개의 샤르피 V-노치 충격시험편의 평균은 적어도 41J(30ft-lb)이어야 하고, 개별 시험편의 최소값은 34J(25ft-lb)이상이어야 한다.

⑦ 인성시험 절차

1. 시험절차

가. 충격시험 절차와 장치는 SA-370 또는 ISO 148(1, 2 및 3부)의 요구에 따라야 한다.

나. 충격시험 온도는 그 최저설계금속온도보다 높아서는 안 된다

2. 시험편

가. 충격시험의 각조는 3개의 시험편으로 구성되어야 한다.

나. 충격시험 시험편은 샤르피 V-노치 형식이어야 하며, (A형 시험편에 대하여) SA- 370의 시험편 요건에 적합하여야 한다. 표준의 전체크기(10mm×10mm) 시험편을 얻을 수 있을 때는 그것을 사용하여야 한다. 규정시험온도에서 전체크기 시험편을 사용하여 시험하였을 때 244J(180ft-lb)을 초과하는 흡수 에너지를 갖는 보통 재료에 대해서는, 소형의(10mm×6.7mm) 시험편을 전체크기 시험편 대신에 사용할 수 있다. 그러나 이 선택 안을 사용할 때는, 그 합격기준은 각 시험편에 대하여 최소 102J(75ft-lb)이 되어야 한다.

다. 재료의 형상 또는 두께로 인하여 전체크기 시험편을 얻을 수 없는 재료에서는 시험편이 얻을 수 있는 가능한 가장 큰 크기의 시험편이든지, 표면의 불규칙 부분을 제거하기 위하여 기계 가공을 하여야 하는 전체 재료두께이어야 한다.[아래 제5호의 시험온도기준이, 그 노치에 연한 폭이 그 재료의 두께의 80% 미만일 때, 655MPa(95ksi) 미만의 규정최소인장강도를 가진 탄소강과 저합금강 재료에 적용되어야 한다.] 대안으로서, 이러한 재료는 가능한 가장 큰 샤르피 소형의 시험편을 만들기 위하여 두께를 감소시킬 수 있다. 얻을 수 있는 최대 샤르피 시험편이 노치에 연한 2.5mm(0.099in) 미만의 폭을 갖는 곳에서는 인성시험이 요구되지 않는다. 그러나 충격시험에 너무 얇은 탄소강은 제2항제9호에 의해서 제공되는 면제를 전제로, -48℃(-55℉)보다 낮은 설계온도에 대해서 사용하지 않아야 한다.

3. 제품 형상

가. 각 제품형상의 충격시험편은 채취절차 요건에 따라 정해진 방향과 위치에 따라야 한다.

나. 주조 및 단조에 의한 작은 부품의 제조자는 동일한 규격, 재료의 히트 및 열처리를 포함한 제작 공정이 그 로트의 모두에 사용되었다면, 임의로 채취한 부품으로부터 얻은 충격시험편 한 조의 결과에 따라 20개 이하의 복제 부품의 로트를 인정할 수 있다. 그 부품이 제7항제2호에서 지시하는 최소크기의 시험편 3개를 제공하기에 너무 작을 때는, 충격시험은 실시할 필요가 없다(제7항제2호다. 참조).

4. 충격시험 요건과 일치의 인증

가. 재료 제조자가 인증한 충격시험 보고서는 그 재료가 이 호의 요건을 만족시킨다는 것을 보증하려면 아래 요건을 충족해야한다.

(1) 취한 시험편이 공급된 재료(제7항제3호가 참조)를 대표하는 것이며, 그 재료는 그 충격성질을 상당히 감소시킬 제작 도중 또는 후의 열처리를 하지 아니한다.

(2) 시험편을 채취하는 재료는 그것이 완성된 용기의 재료를 대표하도록 분리하여 열처리 되었다.

나. 시험의 회수와 시험편 채취방법이 그 재료 제조자를 위하여 규정된 것과 같다면 용기 제조자는 재료 제조자가 충격시험을 하지 않은 재료의 적합성을 확인하기 위하여 충격시험을 하게 할 수 있다.

5. 충격시험의 온도기준

모든 샤르피 충격시험은 다음의 시험온도기준이 준수되어야 한다.

가. 10mm(0.394in) 이상 두께의 재료 - 채취할 수 있는 가장 큰 샤르피 V-노치 시험편이 적어도 8mm(0.315in)의 노치에 연한 폭을 가진 곳에서의 샤르피 충격시험은 최저설계금속온도 이하의 온도에서 실시하여야 한다. 채취할 수 있는 가장 큰 샤르피 V-노치 시험편이 8mm(0.315in) 미만의 노치에 연한 폭은 그 시험편 폭에 최저설계금속온도보다 표 3.11에서 나타내는 온도만큼 더 낮은 온도에서 실시하여야 한다.

나. 10 mm(0.394 in) 미만 두께의 재료 - 채취할 수 있는 가장 큰 샤르피 V-노치 시험편이 그 재료 두께의 적어도 80%가 되는 노치에 연한 폭을 가진 곳에서의  샤르피 충격시험은 최저설계금속온도 이하의 온도에서 실시하여야 한다. 채취할 수 있는 가장 큰 샤르피 V-노치 시험편이 8mm(0.315in) 미만의 노치에 연한 폭을 가진 곳에서는, 655MPa(95ksi) 미만의 규정최소인장강도를 가진 탄소강과 저합금 재료에 대한 시험은 그 시험편 폭에 대하여 최저설계금속온도보다 실제 재료두께에 상응하는 온도감소와 실제 시험한 샤르피 시험편 폭에 상응하는 온도감소 사이의 차이(표 3.11 참조)만큼 더 낮은 온도에서 실시하여야 한다. 제7항제2호나의 선택 안이 사용될 때에는 이 요건은 적용되지 않는다. 표 3.A.2, 655MPa(95ksi) 이상의 규정최소인장강도를 가진 탄소강과 저합금강 재료 및 고합금강 재료와 향상된 인장성질을 가진 퀜칭-템퍼링을 한 재료에 대한, 시험은 최저설계금속온도 이하의 온도에서 실시되어야 한다.

6. 재시험

가. 흡수에너지 기준 - 흡수에너지기준이 만족되지 못 하면, SA-370의 해당 절차에 따르는 재시험이 허용되어야 한다.

나. 횡팽창 기준 - 재시험은 다음과 같이 실시되어야 한다.

(1) 3개의 시험편 평균값이 요구 값 이상이면, 재시험이 허용된다.

(가) 655MPa(95ksi) 이상의 규정최소인장강도를 가진 표 3.A.1(탄소강과 저합금강) 의 재료 및 표 3.A.2(증강된 강도성질을 가진 퀜칭-템퍼링을 한 강재) 재료의 경우, 3개의 한 그룹 내에서 하나의 시험편에 대한 횡팽창의 측정값이 그림 3.6에서 요구되는 것보다 낮으면,

(나) 최저설계금속온도가 -196℃(-320℉) 이상인 표 3.A.3(고합금강)의 재료의 경우, 3개의 한 그룹 내에서 하나의 시험편에 대한 횡팽창의 측정값이 0.38mm(0.015in) 미만이나 요구되는 값의 2/3 미만이 아니면,

(다) 최저설계금속온도가 -196℃(-320℉) 미만인 표 3.A.3(고합금강)의 재료의 경우, 3개의 하나의 그룹 내의 한 시험편에 대한 횡팽창의 측정값이 0.53mm(0.021in) 미만이면,

(라) 표 3.A.2 (향상된 강도성질을 가진 퀜칭-템퍼링을 한 강재)의 재료의 경우,  3개의 한 그룹 내에서 하나의 시험편에 대한 횡팽창의 측정값이 그림 3.6에서 요구되는 것보다 작으나 그 요구되는 값의 2/3 이상이면.

(2) 재시험은 3개의 추가 시험편으로 구성되어야 한다. 655MPa(95ksi) 이상의 규정최소인장강도를 가진 표 3.A.1(탄소강과 저합금강)의 재료 및 표 3.A.2(증강된 강도성질을 가진 퀜칭-템퍼링을 한 강재) 재료의 경우, 각 시험편의 재시험 값은 용접후열처리를 하지 않는 시험편에 대한 표 3.3과 용접후열처리를 하는 시험편에 대한 표 3.4에서 요구되는 값 이상이어야만 한다. 표 3.A.3(고합금강)의 재료의 경우, 각 시험편에 대한 재시험 값은 -196℃(-320℉) 이상인 최저설계금속온도는 0.38mm(0.015in)이상이어야만 한다. -196℃(-320℉) 이하인 최저설계금속온도에 대해서는 제2항제1호가.(2) 및 제4항제1호나.를 참조한다.

(3) 열처리에 의해서 향상된 성질을 가지는 재료의 경우, 요구되는 값이 재시험에서 얻어지지 않거나 또는 첫 시험에서의 값이 재시험에서 요구되는 값보다 낮으면, 그 재료는 재열처리를 하여 재시험할 수 있다. 재열처리 후에, 3개의 시험편을 만들어야 하며, 합격하기 위해서는 그 시험편 각각의 횡팽창은 그림 3.6에서 요구하는 값 이상이어야만 한다.

다. 결함이 있는 시험편에 불규칙한 결과가 발생하거나 시험절차에 불확실성이 있을 때에는 재시험이 허용된다. 제7항제2호나.의 선택 안이 첫 시험을 위하여 사용되고 102J(75 ft-lb)의 합격기준이 얻어지지 않을 때는, 전체크기 시험편(10mm×10mm)을 사용하는 재시험이 허용된다.

⑧ 용접절차의 충격시험과 철 재료의 시험판

1. 충격시험

가. 용접구조의 강재 용기는 절차인정 시험판과 용기 시험판(제품 충격 시험판)의 용접부와 열영향부의 충격인성은 이 항에서의 요구에 따라 결정하여야 한다.

나. 모든 시험판은 실제 제작에서 사용하기 위하여 제조자가 정한 냉각속도와 온도 또는 온도에서의 합계시간을 포함하여 열처리를 하여야 한다. P-No.3 그룹1, 그룹2 및 그룹3의 재료는  표 6.8에서 규정되고 표 6.16에서 허용된 온도와 시간에서 그 시험판의 용접후열처리 후에 충격성질이 결정되었다면, 용접절차 인정과 제조 시험판의 용접부와 열영향부의 충격시험은 반복할 필요가 없다.

2. 용접부 충격시험의 위치, 방향, 온도 및 값

가. 모든 충격시험은 다음의 요건을 따라야 한다.

나. 용접금속 충격 시험편의 각 조는 그 노치가 용착부 내에 있게 하여 용접부를 가로질러 채취해야 한다. 각 시험편은 그 노치가 재료의 표면에 직각이 되도록 방향을 잡아야 하며, 시험편의 한 면이 재료 표면의 1.5mm(1/16in) 이내에 있어야 한다. 절차시험을 두께가 38mm(1-1/2in)를 초과하는 재료에 할 때는, 충격 시험편의 두 조를 그 용접부로부터 채취하되, 한 조는 그 재료의 한 쪽 표면으로부터 1.5mm(1/16in) 이내에 위치하여야 하고, 다른 한 조는 위에서 설명한 것처럼 반대 측 표면과 두께 중심 사이의 가능한 한 중간에 가깝게 채취해야 한다.

다. 열영향부 충격 시험편의 각 조는 용접부를 가로지르고 에칭 후에 그 노치가 열영향부에 위치하도록 충분한 길이를 가져야 한다. 노치는 파단시 가능한 한 많은 열영향부가 포함되게 하는 방식으로 재료 표면에 대략 직각으로 잘라야 한다.

라. 전기저항 용접 관에 대해서와 같은 고상용접(solid state welding) 공법의 용접부는 노치가 용접부의 중앙선에 위치하도록 용접부를 가로질러 취한 3개 시험편의 한 조만으로 용접 충격시험이 구성되어야 한다. 각 시험편은 노치가 재료의 표면에 직각이 되도록 방위를 잡아야 하며, 시험편의 한 면이 그 재료 표면의 1.5mm(1/16in) 이내에 있어야 한다.

마. 용접부와 열영향부에 대한 시험온도는 모재보다 높아서는 안 된다.

바. 충격값은 적어도 모재에서 요구되는 값과 같아야 한다.

3. 용접절차를 위한 충격시험

가. 제4항제4호 및 제2항제10호에 의해서 면제되는 것을 제외하고는, 모재가 충격시험을 받도록 요구될 때, 용접부와 열영향부에 용접절차 충격시험을 실시하여야 한다.

나. 용착부에 대해서 충격시험이 요구되나 그 모재가 충격시험이 면제되면, 용접절차 시험판을 만들어야 한다. 시험판 재료는 용기에서 사용되는 동일한 P-No와 그룹 No.의 재료이어야 한다. 충격 시험편의 한 조를 노치가 용접금속의 중앙이 되고 표면에 직각이 되도록 취하여야 한다. 열영향부는 충격시험이 필요 없다.

다. 제작용접을 위하여 채택된 용접절차가 필릿 용접부 만을 위하여 사용될 때에는, 그것은 홈용접 인정시험으로 인정되어야 한다. 충격시험이 요건일 때는, 인정 시험판이나 관 재료는 제7항의 요건을 만족시켜야 한다.

라. 충격시험에 대해서 “발전설비 용접 별표1”에서 규정된 추가적 필수변수가 요구된다.

마. 하한 임계온도에서 용접후열처리를 하는 시험판이나 관은 그 인정된 최대두께는 그 시험판이나 관의 두께이다.

바. 표 3.A.1(탄소강과 저합금강)의 재료의 경우, 시험판은 제조에서 사용되는 재료에 관계되는 다음의 요건 모두를 만족시켜야 한다.

(1) 동일한 P-No.와 그룹No.이어야 한다.

(2) 동일한 열처리 상태에 있어야 한다.

(3) 절차에 의해서 인정된 모재의 범위의 가장 두꺼운 재료에 대한 제2, 3 및 4항의 최소인성요건

4. 용기 시험판의 충격시험

가. 모재가 충격시험을 받도록 요구되는 때는, 용접부와 열영향부의 충격시험은 각 용기에 사용되는 인정된 각 용접절차에 대해서 제8항제2호에 따라서 범주 A 및 B 이음부에 실시하여야 한다. 시험판은 용기나 용기 그룹에 사용되는 강재의 히트 중 하나로부터 나와야 하며, 제조 이음부에서 사용될 장비, 용접재료 및 절차를 사용하여 할 수 있는 곳에서는 제작 범주 A 이음부의 끝에 연장하여 용접하여야 한다.

나. 범주 A 이음부에 사용하였던 것과는 다른 용접절차를 사용하여 용접된 범주 B 이음부의 경우, 그 용기에 사용된 제조 용접조건 하에서 동일한 종류의 장비를 사용하고 같은 위치에서 이음부에 사용된 동일한 용접절차를 사용하여 시험판을 용접하여야 하며, 제조 용접부와 동시에 또는 실제로 할 수 있는 한 제조 용접의 시작에 가깝게 용접하여야 한다.

다. 요구되는 충격 시험판의 매수

(1) 용기가 아래 2)에서 규정된 여러 개 중 하나가 아니라면, 각 용기의 경우, 범주 A와 범주 B 이음부에 대해서 사용된 각 용접절차에 대하여 한 매의 시험판을 만들어야 한다. 이에 추가하여, 범주 A와 범주 B 이음부에 대해서는 다음의 요건이 적용되어야 한다.

(가) 자동용접 또는 반자동용접이 실시되면, 용기 용접에서 채택된 각 자세에서 시험판을 제작하여야 한다.

(나) 수동용접이 채택되면, 아래보기자세에서만 시험판을 제작하여야 한다. 용접이 다른 자세에서도 실시될 것이라면, 시험편은 수직 자세에서만 제작할 필요가 있다(여기서 용접 층의 대부분이 수직상향방향으로 용착된다). 수직으로 용접한 시험판이 모든 자세에서의 수동용접을 인정할 것이다.

(다) 용기 시험판은 “발전설비 용접” 제8조제7항제1호에 따라서 용기 재료 두께에 대한 충격요건을 인정하여야 한다. 두께가 16mm(5/8in) 미만이면, 시험재료의 두께가 인정된 최소두께이다.

(2) 한 위치에서 3개월 기간 이내에 용접된 여러 개의 용기 또는 용기 부품의 경우, 6mm(1/4in) 또는 25% 중 더 큰 것을 초과하여 변동하지 않고, 같은 규격과 재료 등급인 판 두께에 대해서는 같은 절차로 용접된 이음부의 매 122m(400ft)에 대하여 시험판을 만들어야 한다.

라. 용기 시험판이 충격 요건을 만족시키지 못 한다면, 시험판으로 대표되는 용접부는 불합격 대상이 되며, 재열처리와 재시험 또는 재시험이 허용된다.

제 147 조 (가스화로설비 및 부속설비의 구조) ① 기술기준 제119조에서 “안전한 것”이란 가스화로설비 제148조부터 제159조까지로 설계된 것을 말한다.

제 148 조 (설계일반 요건) ① 최소두께 요건.

성형 후 제품형상 및 재료에 관계없이 동체와 경판에 대하여 허용되는 최소두께는 부식여유를 제외하고 1.6 mm이어야 한다. 아래의 경우는 예외이다.

1. 이 최소두께는 판형 열교환기의 열전달 판에는 적용되지 않는다.

2. 이 최소두께는 이중 관 열교환기의 내부 관, 동체, 케이싱 또는 닥트에 의해서 둘러싸이고 보호되는 그 크기가 DN 150 이하인 관, 튜브에는 적용되지 않으며, 기타 모든 열교환기의 압력부품은 1.6 mm의 최소두께 요건을 반드시 만족시켜야 한다.

3. 탄소강이나 저합금강으로 제작된 압축공기, 수증기 및 물에 사용하는 동체와 경판의 최소두께는 부식여유를 제외하고 2.4 mm가 되어야 한다.

4. 최소두께가 아래 규정을 모두 만족한다면 공랭식 또는 냉각탑식 열교환기의 튜브에는 적용되지 않는다.

가. 튜브가 핀 또는 기타 기계적 방법으로 보호되어야 한다.

나. 튜브 바깥지름이 최소 10 mm, 최대 38 mm가 되어야 한다.

다. 최소두께는 제150조 제3항의 식으로 계산한 값 이상이어야 하며, 20℃에서 3.5MPa의 압력을 사용하여 계산한 최소두께 또는 0.5 mm 보다 커야한다.

② 재료두께 요건은 아래와 같다

1. 제작여유

재료 두께는 성형, 열처리 및 기타 제작공정이 그 재료의 두께를 최소요구두께 이하로 감소되어서는 아니 된다.

2. 판재의 하한공차

판재는 설계두께보다 두껍게 구매하여야 한다. 재료규격이 설계두께보다 0.3mm 또는 6%중 보다 작은 값으로 공급된다면, 그 판재로 제작된 용기는 전 설계압력에 사용할 수 있다. 만일 구매한 판재 규격이 설계 두께보다 더 큰 하한공차를 허용한다면, 구매 두께는 설계 두께보다 더 커야하며 공급되는 두께는 설계두께의 0.3mm 또는 6% 중 작은 값이어야 한다.

3. 관의 하한공차

관 또는 튜브를 공칭벽두께로 구매한다면, 벽두께에 대한 제작 하한공차(manufacturing under-tolerance)를 감안하여야 한다. 최소벽두께를 결정한 후, 구매 두께는 관 또는 튜브의 구매 규격에서 허용하는 제작 하한공차를 감안하여 충분히 증가시켜야 한다.

③ 부식여유는 사용자가 그 용기의 사용기간을 감안하여 부식여유를 결정하여야 하며, 사용자 설계시방에 명시하여야 한다. 제조자는 최소주문 판재두께에 맞추기 위해 모든 최소요구두께에 부식여유를 더 하여야하나, 부식여유가 용기의 모든 부분에 대하여 동일할 필요는 없다.

④ 용기부품의 설계두께는 아래1.에서 규정하는 하중 및 하중조합으로 결정하여야 한다. 하중해석에 의한 설계 절차를 사용하여 설계두께를 결정할 수 있으나 어떤 경우에도 그 설계두께는 위 ➀항에서 규정하는 최소두께보다 작아서는 안 된다.

1. 설계하중과 하중조합

압력용기 구성부분의 최소벽두께를 결정하기 위한 설계 시 적용되는 모든 하중과 하중조합을 감안하여야 한다.

가. 설계에서 고려하여야 할 하중은 표 4.1.1에 필요시 표시되지 않은 기타 하중도 감안하여야 한다.

나. 하중조합은 표 4.1.2에 필요시 표시되지 않은 기타 하중도 감안하여야 한다.

다. 하중조합을 해석할 때에는, 허용응력의 값을 설정온도에서 평가하여야 한다.

라. 최대두께를 결정하기 위해서는 하중의 조합을 평가하여야 한다. 하중평가에서 압력(P)을 포함하는 경우 압력이 영(0)이 되는 영향을 감안하여야 한다.

마. 적용되는 하중과 하중조합을 사용자 설계시방에 명기하여야 한다.

바. 용기나 그 부품에 반복하중이 가해지고 피로해석이 요구된다면, 압력주기 도수분포그래프와 상응하는 열주기 도수분포그래프를 사용자 설계사양에 제공하여야 한다.

⑤ 설계허용응력은 아래와 같다.

1. 설계조건

모든 재료에 대한 허용응력 값은 표 3.A.1 ∼ 3.A.11에 따르고, 1차 응력을 유발하고 운전 중에 동시에 발생할 것으로 예상되는 어느 하중의 조합(➃항 참조)에 대하여 제147조∼제159조로 계산한 용기의 벽두께는 아래 식을 만족하여야 한다.

[eqn: P _{m} LEQ S]	(4.1)

[eqn: P _{m} +P _{b} LEQ 1.5S]	(4.2)

2. 시험조건

시험조건에 대한 허용응력은 아래 요건으로 결정하여야 한다. 이 허용응력이 초과되지 않도록 시험압력을 제한할 수 있는 제어장치를 설치해야한다. 필요 시 정수두와 추가 압력하중을 포함시켜야 한다.

가. 정수압으로 시험하는 용기

정수압 시험이 발전설비 용접 제119조∼제121조에 따라서 실시될 때에는, 완성된 용기의 정수압 시험압력은 다음의 등가 응력한계에 도달하는 값을 초과하지 말아야 한다.

(1) 계산된 [eqn: P _{m}]이 아래의 해당 한계를 초과해서는 안 된다.

[eqn: P _{m} LEQ 0.95S _{y}]	(4.3)

(2) 계산된 [eqn: P _{m} +P _{b}]가 아래의 해당 한계를 초과해서는 안 된다.

[eqn: P _{m} LEQ 0.67S _{y}]에 대해서

[eqn: P _{m} +P _{b} LEQ 1.43S _{y}]	(4.4)

[eqn: 0.67S _{y} PREC P _{m} LEQ 0.95S _{y}]에 대해서

[eqn: P _{m} +P _{b} LEQ (2.43S _{y} -1.5P _{m} )]	(4.5)

나. 공기압으로 시험하는 용기

공기압 시험이 발전설비 용접 제119조∼제121조에 따라서 실시될 때에는, 완성된 용기의 공기압 시험압력은 다음의 등가 응력한계에 도달하는 값을 초과하지 않아야 한다.

(1) 계산된 [eqn: P _{m}]이 아래의 해당 한계를 초과해서는 안 된다.

[eqn: P _{m} LEQ 0.8S _{y}]	(4.6)

(2) 계산된 [eqn: P _{m} +P _{b}]가 아래의 해당 한계를 초과해서는 안 된다.

[eqn: P _{m} LEQ 0.67S _{y}]에 대해서

[eqn: P _{m} +P _{b} LEQ 1.20S _{y}]	(4.7)

[eqn: 0.67S _{y} PREC P _{m} LEQ 0.8S _{y}]에 대해서

[eqn: P _{m} +P _{b} LEQ (2.20S _{y} -1.5P _{m} )]	(4.8)

⑥ 클래딩과 용접 덧씌우기

1. 클래드 판재의 설계계산은 모재의 공칭두께에 클래딩 공칭두께의 [eqn: S _{C} /S _{B}]배를 더한 것에서 부식여유를 뺀 것과 같다.

가. 클래드 판재는 표3.A.1 ∼ 표3.17에 표시된 규격중 하나에 적합하거나, 덧씌우기 용접 클래드 판재이다.

나. 클래딩을 복구하기 위해 모재에 내식성 용접금속을 용착시켜 이음부를 완성한다.

다. 약한 재료의 허용응력은 강한 재료의 허용응력의 최소 70%가 되어야 한다.

2. [eqn: S _{C}]가 [eqn: S _{B}]보다 클 때에는, 승수 [eqn: S _{C} /S _{B}]는 1과 같아야 한다.

⑦ 용기의 벽 두께를 계산할 때 내식성, 내마모성 라이닝은 벽 두께에 포함하지 않는다.

⑧ 가스화로설비 내부의 열교환용 튜브 및 헤더는 제2장 “보일러 및 부속설비”를 준용한다.

⑨ 플랜지와 관이음쇠는 다음 표준의 사용이 인정된다.

1. 부속서4(ASME B16.5) Pipe Flanges and Flanged Fittings

2. 부속서5(ASME B16.9) Factory-Made Wrought Steel Butt-Welding Fittings

3. 부속서6(ASME B16.11) Forged Fittings, Socket-Welding and Threaded

4. 부속서7(ASME B16.15) Cast Bronze Threaded Fittings, Classes 125 and 250

5.부속서8(ASME B16.20) Metallic Gaskets for Pipe Flanges - Ring-Joint, Spiral-Wound, and Jacketed

6. 부속서9(ASME B16.24) Cast Copper Alloy Pipe Flanges and Flanged Fittings, Class 150, 300, 400, 600, 900, 1500 and 2500

7. 부속서13(ASME B16.47) Large Diameter Steel Flanges, NPS 26 Through 60

⑩ 기호설명

[eqn: P _{m}] : 일반 1차 막응력

[eqn: P _{m} +P _{b}] : 일반 1차 막응력 + 1차 굽힘 응력

[eqn: S _{B}] : 설계온도에서의 모재 판재에 대한 설계온도에서의 표 3.A.1 ∼ 3.A.11로부터의 허용응력

[eqn: S _{C}] : 클래딩에 대한 설계온도에서의 표 3.A.1 ∼ 3.A.11로부터의 허용응력, 또는 용접 덧씌우기에 대하여 그 화학적 성질이 설계온도에서 클래딩의 화학적 성질과 가장 밀접하게 근사한 단조재료의 허용응력

[eqn: S] : 설계온도에서의 표 3.A.1 ∼ 3.A.11로부터의 허용응력

[eqn: S _{y}] : 시험온도에서의 항복강도

제 149 조 (용접이음의 설계) ① 용접범주는 이음 형식과 압력 용접이음, 시험에 대한 특별요건의 규정에 사용하기 위한 것이다. 두께에 근거한 이 특별요건이 용접이음마다 적용되는 것은 아니기 때문에, 특별요건이 적용되는 이음만이 범주에 포함된다. 용접범주는 표 4.2.1에서 정의되고, 그림 4.2.1에 나와 있다.

② 용접이음 형식은 압력 또는 비압력부분 사이의 용접 형식을 정의하며,  표 4.2.2에 나와 있다.

③ 용접이음의 효율은 수치로서 나타내며, 이음 설계에서 표 3.A.1 ∼ 3.A.11에서 해당 허용응력 값의 승수로서 사용한다.

④ 허용되는 이음 형식은 아래와 같다.

1. 범주 A

가. 범주 A의 모든 이음은 표 4.2.4 및 표 4.2.5의 형식1. 맞대기이음이어야 한다.

나. 인정할 수 있는 범주 A 용접은 표 4.2.4 및 표 4.2.5에 나와 있다.

다. 두께가 상이한 단면 사이의 천이 이음 - 두께가 얇은 쪽 단면의 두께 1/4 또는 3 mm을 초과하는 다른 단면 이음에는 기울기가 있는 천이가 마련되어야 한다. 그 천이는 균일한 기울기를 만들 수 있는 어떠한 공정에서나 성형할 수 있다. 피로해석이 요구되지 않을 때에는, 아래의 추가적 요건이 적용되어야 한다.

(1) 맞대기용접으로 부착하는 동체 단면에서 기울기가 요구될 때는, 그 천이 형상은 표 4.2.4의 4, 5 및 6에 따라야 한다.

(2) 맞대기용접으로 부착하는 반구형 경판에 기울기가 요구될 때는, 그 천이 형상은 표 4.2.4의 2, 3, 4 및 5에 따라야 한다.

(3) 남은 두께가 같은 지름의 동체에 대해서 요구되는 두께와 같다면, 안지름의 원통보다 더 두꺼운 두께를 가진 반구형 경판은 그 원통의 바깥지름까지 기계가공을 할 수 있다.

(4) 용접 가장자리를 추가 용접금속으로 천이를 성형할 때는, 추가적 용착금속 덧살붙임은 발전설비용접 제95조 ∼ 제113조의 요건을 따라야 한다. 그 맞대기용접은 부분적으로 또는 모든 부위의 경사진 부분에 할 수 있다.

(5) 이 항의 요건은 플랜지 허브에는 적용되지 않는다.

2. 범주 B

가. 범주 B의 이음은 아래 형식 중 하나를 따라야 한다.

(1) 표 4.2.4 및 4.2.5의 형식 No.1 맞대기이음

(2) 아래6.에서 제한한 것을 제외하고는, 표 4.2.4 및 4.2.5의 형식2. 맞대기이음

(3) 두께 16 mm 이하 및 지름 610 mm 이하의 동체에는 표 4.2.4 및 4.2.5의 형식 No.3 맞대기이음만을 따라야 한다.

나. 인정할 수 있는 범주 B 용접은 표 4.2.4 및 표 4.2.5에 나와 있다.

다. 표 4.2.4 및 4.2.5의 형식2.의 맞대기이음 받침쇠는 제거하여야 한다. 만일 받침쇠가 있는 표 4.2.4 및 4.2.5의 형식2. 맞대기이음의 피로해석이 요구된다면, 막 응력에 대해서는 2.0의 응력집중계수를, 굽힘응력에 대해서는 2.5의 응력집중계수를 적용하여야 한다.

라. 두께가 상이한 동체 단면 사이의 천이 이음은 위1.다의 요건을 만족시켜야 하고, 표 4.2.4와 표 4.2.5를 따라야 한다. 남은 두께가 같은 지름의 동체에 대해서 요구되는 두께와 같다면 안지름의 원통보다 더 두꺼운 두께를 가진 접시형 경판은 그 원통의 바깥지름까지 기계가공을 할 수 있다.

마. 두께가 상이한 노즐 넥과 부착되는 관 사이의 천이이음은 표 4.2.4의 7 및 8에 의해 기울기가 있는 천이를 사용하여 만들어야 한다.

바. 표 4.2.4 및 4.2.5의 맞대기이음 형식 1. 요건을 만족하고, 범주 B에 대해서 맞대기이음이 요구될 때 지름 내 천이를 원통에 연결하는 각 이음 요건을 만족시키는 것으로 간주하여야 한다. 맞대기 이음에 관한 모든 요건을 각 이음에 적용하여야 한다.

3. 범주 C

가. 범주 C의 이음은 아래 형식의 하나일 수 있다.

(1) 표 4.2.9의 형식1. 맞대기이음

(2) 아래6.에서 제한한 것을 제외하고는,  완전용입 모서리이음

(3) 다음의 제한이 있는, 표 4.2.9 루스 플랜지 부착을 위한 필릿용접이음

(가) 플랜지와 용접 부품의 재료는 표 4.2.3의 형식1 재료이다.

(나) 플랜지와 용접부품 재료의 최소규정항복강도는 552 MPa 미만이다.

(다) 플랜지와 용접부품 재료의 최소 연신율은 측정길이 50 mm에서 12%이다.

(라) 플랜지가 용접되는 재료의 두께는 32 mm를 초과하지 않아야 한다.

(마) 필릿용접 치수는 표 4.2.9의 요건을 만족시켜야 한다.

(바) 피로해석 요구 결정을 위한 피로심사기준에 피로해석이 요구되면 그 해석은 제159조 제1항에 따라서 실시하여야 한다.

(사) 부속서4 (ASME B16.5)에 적합하지 않은 루스 플랜지는 다음의 두 요건이 다 만족될 때에만 허용된다.

․ 플랜지 제작 재료는 다음 식을 만족시켜야 한다.

[eqn: {S _{yT}} over {S _{u}} LEQ 0.625]

․ 그 구성부품이 반복적 용도가 아니다. 즉 피로해석이 제159조 제1항에 따라서 요구되지 않는다.

나. 허용할 수 있는 범주 C 용접은 다음 표에서 나와 있다.

(1) 표 4.2.4 - 동체 이음매에 허용할 수 있는 일부 용접이음들

(2) 표 4.2.6 - 스테이가 없는 평경판, 볼트조임 플랜지가 없는 관판 및 사각형 압력용기의 측판에 허용할 수 있는 일부 용접이음들

(3) 표 4.2.7 - 맞대기용접 허브에 허용할 수 있는 일부 용접이음

(4) 표 4.2.8 - 볼트조임 플랜지가 있는 관판의 부착에 허용할 수 있는 일부 용접이음

(5) 표 4.2.9 - 플랜지 부착에 허용할 수 있는 일부 용접이음

다. 평경판, 랩 조인트 스터브 엔드 및 맞대기이음을 위한 허브가 있는 관판

(1) 인접 동체, 경판 또는 표 4.2.7에 나와 있는 관판 및 평경판과 같은 기타 압력부품에 맞대기용접을 위한 허브는 단조나 평판으로 기계가공을 하여야 한다. 단조 허브 재료는 용기의 축에 평행한 방향으로 규정된 최소인장강도와 연신율이 나오도록 단조하여야 한다. 평판으로 기계가공을 한 허브는 제144조의 요건을 만족시켜야 한다.

(2) 표 4.2.9, 상세 6, 7 및 8에서 허브가 있는 플랜지는 판재로부터 기계가공을 해서는 안 된다.

라. 모서리 이음 - 동체, 경판 또는 기타 압력부품을 표 4.2.6과 표 4.2.8과 같은 모서리 이음으로 성형하기 위하여 단조 또는 압연 판재에 용접한다면, 그 용접은 아래의 요건을 만족시켜야 한다.

(1) 용접이음 단면에서, 용착금속과 부착되는 단조 또는 압연 판재 사이의 선, 치수 a와 b를 각각 결정하기 위해서, 부착되는 판재의 표면에 평행한 평면과 수직인 평면에 표시하여야 한다.(표4.2.6 및 표4.2.8 참조)

(2) a와 b에 대한 치수요건은 표 4.2.6과 표 4.2.8 내의 해당 요건을 만족시켜야 한다.

(3) 동체, 경판 또는 기타 압력부품의 두께보다 작은 이음 또는 편심이 되게 부착하는 용접이음 상세는 허용되지 않는다.

(4) 일체형 관판이 두 동체, 경판 또는 기타 압력부품 사이에 위치한다면, 표 4.2.6에 용접 부착 상세 대해서 사용하여야 한다.

4. 범주 D

가. 범주 D의 이음은 다음 형식의 어느 하나일 수 있다.

(1) 형식1. 맞대기이음(아래 나. 참조)

(2) 아래6.에서 제한된 것을 제외하고는, 완전용입 모서리이음

(3) 노즐 넥 또는 필릿용접에서 또는 두 용접 모두 완전용입 모서리이음

(4) 노즐 넥에서 부분용입 모서리이음.

나. 허용할 수 있는 범주 D용접이 다음 표에 나와 있다.

(1) 표 4.2.4 - 동체 이음매에 대해서 허용할 수 있는 일부 용접이음

(2) 표 4.2.10 - 방사선투과시험을 할 수 없는 완전용입 용접 노즐의 일부 부착

(3) 표 4.2.11 - 동체의 일부 패드 용접 노즐 부착과 기타 연결

(4) 표 4.2.12 - 동체의 일부 이음쇠 형식 용접 노즐 부착과 기타 연결

(5) 표 4.2.13 - 방사선투과시험을 할 수 있는 일부 용접 노즐의 부착

(6) 표 4.2.14 - 일부 부분용입 노즐 부착

다. 노즐용접에 대한 요건이 아래에 제시되어 있다.

(1) 동체의 구멍두께가 64 mm이상일 때, 형식1. 맞대기이음이나 완전용입 이음을 사용하여야 한다.

(2) 보강이 없는 용기 벽과 접하는 노즐 넥 – 보강이 없는 용기 벽에 접하는 노즐 넥은 완전용입 그루브 용접으로 부착하여야 한다. 한쪽 면에서만 용접이 가능한 경우와 완전용입을 육안으로 확인할 수 없을 때는 받침쇠를 사용하여야 한다. 받침쇠를 사용하였을 때는 용접 후에 제거하여야 하며, 허용할 수 있는 용접 부착 형식은 표 4.2.10, 상세 1, 2 및 8에 나와 있다.

(3) 보강이 없는 삽입 노즐 넥 - 용기 벽에 뚫은 구멍 내에 일부 또는 삽입된 보강요소가 없는 노즐 넥의 경우에는 완전용입 그루브 용접으로 부착하여야 한다. 받침쇠를 사용하였을 때는 용접 후에 제거하여야 하며, 허용할 수 있는 용접 부착 형식은 표 4.2.10의, 상세 3, 4, 5, 6, 7 및 9에 나와 있다.

(4) 보강이 있는 삽입 노즐 넥 - 하나 이상의  보강요소가 있는 삽입형 노즐 넥은 그 보강판의 바깥 가장자리와 노즐 넥 둘레에서 용접으로 부착하여야 한다. 분리된 보강과 비일체형 부착 노즐의 설계 시에는 피로해석 심사기준을 적용하여야 한다. 넥을 용기 벽과 보강에 부착하는 용접은 완전 용입 그루브 용접으로 사용하여야 한다. 허용할 수 있는 용접부착 형식은 표 4.2.11, 상세 1, 2 및 3에 나와 있다(아래 라. 참조).

(5) 스터드 패드 형식 연결부 - 외부에서 가해지는 하중을 가질 수 있는 스터드 연결부는  표 4.2.11의, 상세 5에 따라서 완전용입 용접을 사용하여 부착하여야 한다. 점검구멍, 열전대 연결부 등으로 사용되는 통로 및 핸드 홀과 같이 외부하중이 없는 스터드 패드 형식 연결부는 표 4.2.11, 상세 4에 따라서 필릿용접을 사용하여 부착할 수 있다.

(6) 암나사가 있는 관이음쇠 - 암나사가 있는 관이음쇠는 DN 50 이하로 제한하여야 한다. 허용할 수 있는 용접 부착 형식은  표 4.2.12에 나와 있다.

(7) 일체형 보강이 있는 노즐 - 일체형 보강이 있는 노즐은 맞대기용접 형식 No.1에 따라부착할 수 있다. 모서리 용접으로 부착된 일체형 보강이 있는 노즐 또는 기타 연결부는 완전용입 모서리용접을 사용하여 부착하여야 한다. 허용할 수 있는 용접부착 형식은 표 4.2.13에 나와 있다.

(8) 부분용입으로 부착되는 노즐 - 부분용입 용접은 근본적으로 외부에서 가해지는 기계적 하중이 없고 용기 자체에  큰 열응력이 없는 계장용 구멍, 점검구멍 등의 노즐부착에만 사용할 수 있다. 허용할 수 있는 용접부착 형식은 표 4.2.14에 나와 있다. 만일 표 4.2.14의 상세 3과 4가 사용된다면, 넥 안의 재료는 보강면적계산에 포함하지 말아야 한다.

라. 용기와 노즐이 다음 요건 모두를 만족시킨다면, 제150조 제10항 및 11항, 제151조 제12항 및 제13항의 요건에 따라서 보강된 원추의 소단부에 있는 노즐을 제외하고, 분리된 보강판이나 패드의 형태로 추가된 보강을 사용할 수 있다.

(1) 노즐, 패드 및 용기 벽체의 재료는 표 4.2.3에 나와 있는 재료 형식 1 및 형식 4에 대해서는 발전설비용접 부록2.1에 적합하여야한다.

(2) 노즐, 패드 및 용기 벽체 재료의 규정최소인장강도는 550 MPa를 초과하지 않아야한다.

(3) 노즐, 패드 및 용기 벽체 재료의 최소연신율은 50 mm에서 12%를 초과하지 않아야한다.

(4) 추가된 보강의 두께는 용기 벽두께의 1.5배를 초과하지 않아야한다.

5. 범주 E

가. 부착 방법 - 비압력 부품의 부착은 아래의 요건을 따라야 한다.

(1) 비압력 부품, 지지물, 러그, 브래킷 및 보강재는  맞대기용접, 완전용입 그루브 용접, 부분용입 용접, 필릿용접 또는 스터드 용접을 사용하여 안쪽 또는 바깥쪽에 부착할 수 있다.

(2) 저항용접 스터드는, 재료 표 4.2.3 의 형식 2에 포함된 것을 제외하고는, 모든 재료에 대해서 비압력 부품의 경미한 부착에만 사용할 수 있다.

(3) 지지물, 러그, 브래킷, 보강재 및 기타 부착물은 용기 벽의 안쪽 또는 바깥쪽에 스터드 볼트로 부착할 수 있다.

(4) 모든 부착물은 동체의 곡률에 일치하여야 한다.

(5) 경미한 부착물을 압력부품에 연결하는 용접은 재료 표 4.2.3의 형식 1, 3 및 4에 연속 또는 비연속용접으로 할 수 있다.

(6) 압력부품에 비압력부품을 부착하는 용접은 재료 표 4.2.3의 형식 2에 연속용접으로 하여야 한다.

(7) 압력부품에 비압력부품을 부착하는 일부 용접의 허용할 수 있는 형식 및 최소용접크기가 그림 4.2.2에 나와 있다(제한사항에 대하여 아래 마. 및 바. 참조).

(8) 보강 링을 부착하는 허용할 수 있는 방법의 일부가 그림 4.2.3에 나와 있다(제한사항에 대하여 아래 마. 및 바. 참조).

나. 압력부품주요 부착 재료 - 압력부품에 직접 용접되는 부착재료는 표 3.A.1 ∼ 3.A.11에 나와 있다.

(1) 재료와 용착금속은 그 압력부품의 재료와 호환성이 있어야 한다.

(2) 재료는 표 4.2.3의 형식 2에 대해서는, 압력부품에 직접 용접되는 구조 부착물은 그 규정최소항복강도가 ±20% 이내인 재료이어야 한다. 이 요건에 대한 예외 조건은 SA-240, SA-312 또는 SA-479에 적합한 비경화성 오스테나이트계 스테인리스강의 경하중용 부착물로 SA-353, SA-553 Type 1, Type 2 또는 SA-645에 적합한 압력부품에 필릿용접을 하는 것은 허용된다.

다. 압력부품의 경미한 부착 재료 - 위 나.에 의하여 제한되는 것 또는 단조 제작(발전설비용접 제112조 제7항)에 대한 것을 제외하고는, 아래의 요건이 만족된다면 경미한 부착물은 비인증 재료로 만들 수 있으며, 압력부품에 직접 용접할 수 있다.

(1) 재료가 식별되어 있으며 용접에 적당하다.

(2) 재료가 압력부품의 재료와 용접 호환성이 있어야 한다.

(3) 용접부는 용접후열처리를 하여야 한다.

라. 비압력부품에 용접되는 부착재료 - 비압력부에 용접되는 부착물은 재료가 식별되고, 용접에 적당하고, 부착되는 재료와 호환성이 있다면 비인증 재료로 만들 수 있다.

마. 표 4.2.3의 재료 형식 1 및 4의 압력부품부착용접- 압력부품에 비압력 부품이나 보강재를 부착하는 용접은 아래 중 하나이어야 한다.

(1) 각장이 13 mm 이하이고 용접 끝이 큰 구조적 불연속으로부터 [eqn: sqrt {Rt _{s}}]보다 가깝지 않은 필릿용접

(2) 부분용입 용접 + 필릿용접 :  부착부품의 두께가 38 mm(1.5 in.)이하인 부품

(3) 완전용입 홈 용접 + 양면 필릿용접

(4) 완전용입 맞대기용접 : 비파괴시험으로 완전용입 맞대기용접의 용접부를 검사한다면 맞대기용접을 위한 돌출부는 사전에 용착이 가능하며. 용접덧살 부위에 대한 열처리를 감안하여야 한다.

(5) 위(3) 및 (4)의 용접 형식에 추가하여, 부착방향이 유사한 지지 스커트 또는 기타 지지물의 부착을 위하여, 다리 치수나 연결되는 부분의 각도와 베벨을 증가시켜 얻는 것과 같은 90° 필릿용접 보다 더 큰 유효목이 [eqn: t _{a}](그림 4.2.4 참조)인 곳에서 사용될 수 있다. 그러나 위 (2)의 두께에 대한 제한이 적용되어야 한다.

(6) 구조용 재료가 식 (1)을 만족시키고 구성부품이 반복하중을 받지 않을 때,  보강 링은 단속용접을 할 수 있다.

바. 재료 표 4.2.3의 형식 2 및 3의 압력부품의 부착용접 - 비압력부품이나 보강재를 압력부품에 부착하는 용접은 다음 중 하나이어야 한다.

(1) 아래 (2)에서 허용하는 것을 제외하고는, 필릿용접은 누설방지 용접 또는 다리치수 10 mm 이하인 용접 크기로 경하중 부착물에 대해서만 허용되며, 그 필릿용접 끝이 큰 구조적 불연속으로부터 [eqn: sqrt {Rt _{s}}]보다 멀지 않게 위치하여야 한다.

(2) SA-333, 334 등급 8, SA-353, SA-522, SA-553 및 SA-645의 재료는 그 필릿용접 다리치수가 13 mm 이하이고 용접 끝이 큰 구조적 불연속으로부터 [eqn: sqrt {Rt _{s}}]보다 멀지 않다면,  필릿용접이 허용된다.

(3) 부분용입 용접 + 필릿용접; 두께 19 mm 이하 부품의 부착으로 제한

(4) 완전용입 홈 용접 + 양면 필릿용접

(5) 완전용입 맞대기용접 (돌출부 요건에 대해서는 마.(4)참조)

(6) 부착방향이 유사한  지지 스커트 또는 기타 지지물의 부착을 위하여, 위 (5)에서 허용되는 용접에 추가하여, 90° 필릿용접보다 더 큰 유효목치수의 용접 목이 최소한 [eqn: t _{a}](그림 4.2.4 참조)인 곳에서 사용될 수 있다. 이 그림 내의 상세는 부착용접이 양면용접이 아니라면 두께 19 mm이하의 부품의 부착으로 제한된다.

사. 용접재료의 응력 값 – 부착하는 용접 재료의 강도는 연결되는 두 재료 중 약한 것에 대한 공칭용접면적과 표 3.A.1 ∼ 3.A.11에서 허용응력 값을 근거하여야 하고 아래에서 보는 감소계수 [eqn: W _{r}]로 곱해야 한다.

(1) 완전용입 맞대기 또는 홈 용접 -  [eqn: W _{r}] = 1.0 : 공칭용접면적은 용접의 깊이에 용접길이를 곱한 것이다.

(2) 부분용입 홈 또는 부분용입 홈 + 필릿용접 - [eqn: W _{r}] = 0.75 : 공칭용접면적은

(가) 홈 용접 - 용입깊이에 용접길이를 곱한 것

(나) 홈 용접 + 필릿용접 - 살돋움을 뺀 목과 용입깊이에 용접길이를 곱한 것

(다) 필릿용접 - [eqn: W _{r}] = 0.5 : 공칭용접면적은 목 면적이다.

아. 용접 덧씌우기와 클래드 구조

(1) 부착물은 용접 덧씌우기 용착에 제한 없이 직접 용접할 수 있다.

(2) 클래딩 두께에 대한 설계상 클래드 구조는 부착물 또는 클래딩 재료의 설계허용응력 값의 10%를 초과하든 적든 부착용접 내의 1차 응력을 발생시키지 않는 하중에 클래딩에 직접 부착용접을 할 수 있다. 대안으로 용접 덧씌우기의 국부적 부위는 부착위치를 제공하기 클래딩 이내에 위치할 수 있다.

(3) 부착된 라이닝은 해석, 시험 없이 또는 라이닝에 직접 부착한 부착물의 적합성과 신뢰성이 확인된 방법을 수행되면, 부착은 모재에 직접 하여야 한다.

자. 용접후열처리 요건 - 용접 후의 열처리에 대해서는, 용기 모재의 가공 요건이 적용되어야 한다.

차. 피로해석 필요성의 평가 – 제159조 피로심사해석을 적용하는 데 있어서, 필릿용접과 불완전용입 용접은 아래의 용접 제외하고는 비일체형 부착으로 한다.

(1) 위 다, 마.(1), 바.(1) 및 (2)에서 다루는 용접

(2) 위 마.(5) 및 바.(6)에서 다루는 용접은 일체형이다.

6. 퀜칭-템퍼링을 한 고강도 강재의 이음에 대한 특별제한

가. 아래 나.에서 허용된 것을 제외하고는, 퀜칭-템퍼링을 한 고강도 강재로 만든 용기와 용기부품에서, 범주 A, B 및 C의 모든 이음과 범주 지정에서 규정되지 않은 압력방호 용기의 모든 용접이음은 형식1.이어야 한다.

(1) 만일 동체 판 두께가 50 mm(2 in.) 이하이면, 모든 범주 D 용접은 표 4.2.13의 형식 1이어야 한다.

(2) 만일 동체 판 두께가 50 mm(2 in.)를 초과하면, 그 용접 상세는 표 4.2.10 또는 표 4.2.13에서 노즐에 대해서 허용한 대로 할 수 있다.

나. SA-333 등급 8, SA-334 등급 8, SA-353, SA-522, SA-553 및 SA-645의 재료는 용접이음은 다음과 같아야 한다.

(1) 범주 A의 모든 이음들은 형식 No.1이어야 한다.(표 4.2.10 또는 표 4.2.13 참조)

(2) 범주 B의 모든 이음들은 형식 No.1 또는 No.2이어야 한다.(표 4.2.10 또는 표 4.2.13 참조)

(3) 범주 C의 모든 이음들은 그 이음의 전체 단면을 통과하여 연장되는 완전용입 용접이어야 한다.(범주 C의 나. 참조)

(4) 노즐 넥을 용기 벽에 그리고 만일 사용하는 경우에는 보강 패드에 부착하는 범주 D의 모든 이음들은 완전용입 그루브 용접이어야 한다.(범주 D의 나. 참조)

⑤ 기호설명

[eqn: a] : 해당되는 대로, 두께 천이나 요구되는 용접크기에 대한 길이요건을 결정하기 위해서 사용하는 형상 매개변수

[eqn: b] : 해당되는 대로, 두께 천이나 요구되는 용접크기에 대한 길이요건을 결정하기 위해서 사용하는 형상 매개변수

[eqn: c] : 용접크기 매개변수

[eqn: R] : 동체의 평균 반지름

[eqn: S _{yT}]: 설계온도에서 최소규정항복강도

[eqn: S _{u}] : 최소규정인장강도

[eqn: t _{a}] : 부착된 부재의 두께

[eqn: t _{c}] : 모서리용접의 목 치수

[eqn: t _{e}] : 보강요소의 두께

[eqn: t _{h}] : 경판의 공칭두께

[eqn: t _{n}] : 해당되는 대로, 동체나 노즐의 두께

[eqn: t _{p}] : 평경판, 플랜지 또는 다른 부분의 바깥표면으로부터 용접의 가장자리나 중심까지의 거리

[eqn: t _{}]pipe:연결관의 최소두께

[eqn: t _{r}]: 동체의 요구두께

[eqn: t _{s}]: 동체의 공칭두께

[eqn: t _{w}]: 용접의 용입두께

[eqn: t _{x}]: 일체형 플랜지로서 설계 계산이 되었을 때 두께 [eqn: g _{o}] 2배 또는 루스 플랜지로 설계 계산이 되었을 때 내압에 대하여 요구되는 동체노즐의 노즐두께의 2배,  그러나 어느 경우에도 6 mm이상

[eqn: T] : 해당되는 대로, 평경판, 덮개, 플랜지 또는 관판의 최소두께

[eqn: W _{r}]: 용접형식 감소계수

제 150 조 (내압을 받는 동체의 설계) ➀ 동체 허용오차는 아래와 같다.

1. 완성된 동체는 아래의 요건을 만족시켜야 한다.

가. 어느 단면에서의 최대안지름과 최소안지름 사이의 차이는 검토 단면의 공칭단면의 1%를 초과하여서는 안 된다. 그 지름은 용기의 안쪽 또는 바깥쪽에서 측정할 수 있다. 만일 바깥쪽에서 측정하였으면, 검토대상 단면에서의 판 두께에 대해서 보정하여야 한다.

나. 단면이 구멍을 통과하거나 구멍의 중심으로부터 측정한 구멍의 안지름 이내에 있으면, 주어진 안지름 사이의 허용 차이는 그 구멍 안지름의 2 %만큼 증가시킬 수 있다. 그 단면이 경판-동체 접합부를 포함하여 그 용기의 축에 직각인 어느 다른 위치를 통과할 때, 그 지름 사이의 차이는 1%를 초과해서는 안 된다.

2. 성형경판의 허용오차는 아래의 요건을 만족시켜야 한다.

가. 접시형, 원환원추형, 반구형 또는 타원형 경판의 안쪽 표면은 규정된 형상에서 바깥쪽으로 D의 1.25% 및 안쪽으로 D의 0.625%를 초과하여 벗어나서는 안 된다. 여기서 D는 부착점에서의 용기 동체 공칭안지름이며, 편차는 규정된 형상에 수직으로 측정하여야 하며, 경사가 커서는 안 된다. 또한 너클 반지름은 규정된 것보다 작아서는 안 된다.

나. 위 가.에서 규정하는 편차 측정은 모재의 표면에서 하여야 하고 용접부에서 하여서는 안 된다.

다. 스테이가 없는 성형경판의 플랜지(straight flange)를 동체에 랩 조인트 방식으로 연결하기 위해 기계 가공할 때는, 그 두께를 블랭크 경판(blank head) 또는 부착점에서 동체 두께의 90% 미만으로 감소시켜서는 안 된다. 기계 가공을 할 때, 기계 가공된 두께로 부터 경판의 원래 두께로의 천이는 경사가 크지 않고 두께 차이의 적어도 3배되는 길이로 경사져야 한다.

➁ 원통형 동체는 아래와 같이 설계하여야 한다.

1. 요구두께 - 내압을 받는 원통형 동체의 최소요구두께는 아래식을 사용하여 결정하여야 한다.

[eqn: t= {D} over {2} LEFT ( exp LEFT [ {P} over {SE} RIGHT ] -1 RIGHT )]	(1)

2. 조합하중 - 내압과 다른 하중을 받는 원통형 동체는 아래 제9항의 요건을 만족시켜야 한다.

➂ 원추형 동체는 아래와 같이 설계하여야 한다.

1. 요구두께 - 내압을 받는 원추형 동체(그림 4.3.1 참조)의 최소요구두께는 아래식을 사용하여 결정하여야 한다.

[eqn: t= {D} over {2cos[ alpha ]} LEFT ( exp LEFT [ {P} over {SE} RIGHT ] -1 RIGHT )]	(2)

2. 오프셋 천이 - 오프셋 원추에 대한 원통은 그림 4.3.2에 나와 있는 최소반지름의 차이 이하의 거리만큼 서로 평행한 중심선을 가져야 한다. 오프셋 원추는 식(3)에 각 [eqn: alpha]를 사용하여 동심원 원추로서 설계하여야 한다.

[eqn: alpha =max[ alpha _{1} ,` alpha _{2} ]]	(3)

3. 조합하중 - 외압과 다른 하중을 받는 원추형 동체은 아래 제9항의 요건을 만족시켜야 한다.

➃ 구형 동체와 반구형 경판은 아래와 같이 설계하여야 한다.

1. 구형 동체와 반구형 경판의 최소요구두께는 다음 아래식을 사용하여 결정하여야 한다.

[eqn: t= {D} over {2} LEFT ( exp LEFT [ {0.5P} over {SE} RIGHT ] -1 RIGHT )]	(4)

2. 조합하중 - 내압과 다른 하중을 받는 구형 동체과 반구형 경판은 아래 9항의 요건을 만족시켜야 한다.

➄ 접시형 경판은 아래와 같이 설계하여야 한다.

1. 중앙부와 너클 두께를 가진 접시형 경판 - 내압을 받는 접시형 경판(그림 4.3.3 참조)의 최소요구두께는 다음의 절차를 사용하여 계산하여야 한다.

순서 1 - 안지름 [eqn: D]를 결정하고, 중앙부 반지름 [eqn: L],  너클 반지름 [eqn: r] 및 벽두께 [eqn: t]를 가정한다.

순서 2 - 경판의 [eqn: L/D], [eqn: r/D] 및 [eqn: L/t] 비율을 계산하고 아래식으로 만족여부를 결정하고 만족한다. 식에 만족하면, 순서 3.으로 진행한다.

[eqn: 0.7 LEQ {L} over {D} LEQ 1.0]	(5)

[eqn: {r} over {D} GEQ 0.06]	(6)

[eqn: 20 LEQ {L} over {t} LEQ 2000]	(7)

순서 3 - 다음의 형상계수을 계산한다.

[eqn: beta _{th} =arccos LEFT [ {0.5D-r} over {L-r} RIGHT ]],radians	(8)

[eqn: phi _{th} = {sqrt {Lt}} over {r}],radians	(9)

[eqn: phi _{th} < beta _{th}]는 [eqn: R _{th} = {0.5D-r} over {cos LEFT [ beta _{th} - phi _{th} RIGHT ]} +r]	(10)

[eqn: phi _{th} GEQ beta _{th}]는[eqn: R _{th} =0.5D]	(11)

순서 4 - 다음 식을 사용하여 계수 [eqn: C _{1}]과 [eqn: C _{2}]를 계산한다.

[eqn: {r} over {D} LEQ 0.08]는 [eqn: C _{1} =9.31 LEFT ( {r} over {D} RIGHT ) -0.086]	(12)

[eqn: {r} over {D} >0.08]는 [eqn: C _{1} =0.692 LEFT ( {r} over {D} RIGHT ) +0.605]	(13)

[eqn: {r} over {D} LEQ 0.08]는 [eqn: C _{2} =1.25]	(14)

[eqn: {r} over {D} >0.08]는 [eqn: C _{2} =1.46-2.6 LEFT ( {r} over {D} RIGHT )]	(15)

순서 5 - 너클의 탄성좌굴을 일으킬 것으로 예상되는 내압의 값을 계산한다.

[eqn: P _{eth} = {C _{1} E _{T} t ^{2}} over {C _{2} R _{th} LEFT ( {R _{th}} over {2} -r RIGHT )}]	(16)

순서 6 - 그 재료의 항복강도와 같은 최대응력을 초래할 내압의 값을 계산한다.

[eqn: P _{ y} = {C _{3} t} over {C _{2} R _{th} LEFT ( {R _{th}} over {2} -1 RIGHT )}]	(17)

설계온도에서 허용응력이 시간에 영향을 받는다면, [eqn: C _{3}]는 설계온도에서의 그 재료의 항복강도이다, 즉 [eqn: C _{3} =S _{y}]. 설계온도에서 허용응력이 시간에 영향을 받는다면, [eqn: C _{3}]는 다음과  같이 정해진다.

(1) 만일 허용응력이 90% 항복 기준에 결정된다면, [eqn: C _{3}]는 설계온도에서 그 재료의 허용응력에 1.1로 곱한 값이다.

즉 [eqn: C _{3} =1.1S]

(2) 만일 허용응력이 67% 항복 기준에 결정된다면, [eqn: C _{3}]는 설계온도에서 그 재료의 허용응력에 1.5로 곱한 값이다.

즉 [eqn: C _{3} =1.5S]

순서 7 - 너클의 좌굴파괴를 일으킬 것으로 예상되는 내압의 값을 계산한다.

[eqn: G LEQ 1.0]에 대해서, [eqn: P _{ck} =0.6P _{eth}]	(18)

[eqn: G>1.0]에 대해서,

[eqn: P _{ck} = LEFT ( {0.77508G-0.20354G ^{2} +0.019274G ^{3}} over {1+0.19014G-0.089534G ^{2} +0.0093965G ^{3}} RIGHT ) P _{y}]	(19)

여기서,

[eqn: G= {P _{eth}} over {P _{y}}]	(20)

순서 8 - 너클의 좌굴파괴에 근거한 허용압력을 계산한다.

[eqn: P _{ak} = {P _{ck}} over {1.5}]	(21)

순서 9 - 중앙부의 파열에 근거한 허용압력을 계산한다.

[eqn: P _{ac} =` {2SE} over {{L} over {t} +0.5}]	(22)

순서 10 - 최고허용내압을 계산한다.

[eqn: P _{a} =`min[P _{ak} ,P _{ac} ]]	(23)

순서 11 - 만일 순서 10으로부터 계산한 허용내압이 설계압력 이상이면, 설계는 완료된다. 만일 순서 10으로부터 계산한 허용내압이 설계압력 미만이면, 경판두께를 증가시키고, 순서 2부터 순서 10을 반복한다. 허용할 수 있는 설계가 이루어질 때까지 이 과정을 반복한다.

2. 중앙부와 너클의 두께가 상이한 접시형 경판 - 그림 4.3.4과 같이 여러 개의 용접된 구성부품으로 성형된 접시형 경판은 너클부위보다 구형의 중앙부가 얇을 수 있다. 그 두께의 천이는 두꺼운 부분의 안쪽 표면에 위치하여야 하며, 기울기가 1 : 3을 초과하지 않아야 한다.

가. 경판의 구형 중앙부의 최소두께는 위 4항에 따라서 결정하여야 한다.

나. 경판의 너클 부위의 최소두께는 제5항 1. 순서 2.에 따라서 결정하여야 한다.

3. 조합하중 - 내압과 다른 하중을 받는 접시형 경판은 아래 9항의 요건을 만족시켜야 한다. 이 계산에서, 그 접시형 경판은 [eqn: L]과 같은 반지름을 가진 등가 구형 동체(equivalent spherical shell)와 비슷하여야 한다.

➅ 타원형 경판은 아래와 같이 설계하여야 한다.

1. 요구두께 - 내압을 받는 타원형 경판(그림 4.3.5 참조)의 최소요구두께는 [eqn: r]과 [eqn: L]에 다음을 대입하여서 위 5항의 식을 사용하여 계산하여야 한다.

[eqn: r=D LEFT ( {0.5} over {k} -0.08 RIGHT )]	(24)

[eqn: L=D(0.44k+0.02)]	(25)

여기서

[eqn: k= {D} over {2h}]	(26)

이 항의 요건은 아래식(27)을 만족시키는 타원형 경판에 적용할 수 있다.

[eqn: 1.7 LEQ k LEQ 2.2]	(27)

2. 조합하중 - 내압과 다른 하중을 받는 타원형 경판은 아래 9항의 요건을 만족시켜야 한다. 이 계산에서, 그 타원형 경판은 [eqn: L]과 같은 반지름을 가진 등가 구형 동체와 비슷하여야 한다.

➆ 국부적으로 얇은 부위는 아래와 같이 설계하여야 한다.

1. 국부적으로 얇은 부위의 평가는 아래12항에 따른다.

2. 그림 4.3.6에서처럼 원통형 동체의 용접이음에서 감소된 두께가 원둘레를 완전히 감싸는 국부적으로 얇은 띠는 아래의 모든 요건이 만족된다면 허용된다.

가. 감소된 두께의 띠 설계는 한계하중이나 탄소성해석(elastic plastic analysis)으로 평가하여야 하며, 응력해석과 피로해석에 대한 해당 요건을 만족시켜야 한다.

나. 원통형 형상은 [eqn: R _{m} /t GEQ 10]을 만족시켜야 한다.

다. 감소된 동체부위의 두께는 위 제2항에 따라서 결정된 원통 요구두께의 2/3 이상이어야 한다.

라. 감소된 두께 부위는 그 모재에서 3 : 1의 최소기울기천이를 가지며 그 용기의 바깥쪽에 있어야 한다.

마. 각 얇은 부위의 총 길이방향 길이는 [eqn: sqrt {R _{m} t}](그림 4.3.6 참조)를 초과해서는 안 된다.

바. 기울기의 두꺼운 쪽 가장자리로부터 불연속까지의 길이방향 최소거리는 2.5[eqn: sqrt {R _{m} t}] 또는 1차 막응력강도가 1.1[eqn: S]를 초과하는 겹침 부위가 생기지 않는 거리 중에서 큰 값이 되어야 한다.

➇ 용기의 벽을 관통하지 않는 드릴구멍은 다음과 같이 설계되어야 한다.

1. 용기의 벽을 완전히 관통하지 않고 부분적으로 뚫린 드릴구멍에 대한 설계요건이 이 항에 제시되어 있다. 이 요건은 스터드가 있는 연결부나 누설검지공에는 적용되지 않는다.

2. 원통형 및 구형 동체에 부분적으로 뚫린 방사상드릴구멍은 다음의 요건이 만족된다면 사용할 수 있다.

가. 드릴구멍 지름이 50 mm(2 in.) 이하이다.

나. 두께에 대한 동체 안지름의 비율은 10 이상이어야 한다.

다. 부분적으로 뚫린 두 드릴구멍 사이 또는 부분적으로 뚫린 드릴구멍과 보강하지 않은 구멍 사이의 중심선 거리는 제152조 제12항의 요건을 만족시켜야 한다.

라. 부분적으로 뚫리는 구멍은 보강된 구멍의 보강판 내에 있어서는 안 된다.

마. 구멍의 바깥쪽 가장자리는 모 따기를 하여야 한다. 편평한 바닥을 가진 구멍의 안쪽 바닥 모서리는 아래의 최소반지름 [eqn: r _{hr}]을 가져야 한다.

[eqn: r _{hr} =`min LEFT [ {d} over {4} ,6`mm RIGHT ]]	(28)

바. 부분적으로 뚫린 드릴구멍의 위치에서 최소허용잔여두께 [eqn: t _{rw}]는 아래와 같이 결정하여야 한다.

[eqn: t _{rw} GEQ max LEFT [ t _{rw1} ,6`mm RIGHT ]]	(29)

여기서

[eqn: t _{rw1} =t LEFT ( -1.2261727+1.9842895 LEFT ( {d} over {D} RIGHT ) -2.236553 LEFT ( {d} over {D} RIGHT ) ^{0.5} ln LEFT [ {d} over {D} RIGHT ] RIGHT )]	(30)

사. 아래에서 결정된 것과 같은 계산된 평균전단응력은 0.8[eqn: S]를 초과하지 말아야 한다.

[eqn: tau _{pd} = {Pd} over {4t _{rw}}]	(31)

➈ 조합하중과 허용응력은 아래와 같다.

1. 일반사항 - 이 항의 요건은 내압과 그림 4.3.7과 같이 적용된 단면 축방향력(net section axial force), 굽힘 모멘트 및 비틀림 모멘트의 추가하중을 받는 원통형, 구형 및 원추형 동체의 두께요건을 결정하기 위하여 사용하여야 한다. 아래에서 보는 요건이 만족된다면, 이 요건을 적용할 수 있다.

가. 요건은 주요 구조적 불연속으로부터 2.5[eqn: sqrt {Rt}] 인 동체 부위에 적용한다.

나. 전단력은 일반적으로 무시할 수 있기 때문에, 이 요건은 전단력을 감안하지 않는다.

다. 두께에 대한 동체 안지름의 비율은 3.0보다 크다.

2. 다음의 절차는 내압과 아래에서 보는 것과 같이 정미단면축력, 굽힘 모멘트 및 비틀림 모멘트의 추가하중을 받는 원통형, 구형 및 원추형 동체를 설계하기 위하여 사용하여야 한다.

순서 1. 막응력을 계산한다.

(1) 원통형 동체

[eqn: sigma _{theta m} = {P} over {E BULLET ln LEFT [ {D _{o}} over {D} RIGHT ]}]	(32)

[eqn: sigma _{sm} = {1} over {E} LEFT ( {PD ^{2}} over {D _{o} ^{2} -D ^{2}} + {4F} over {pi ( _{o} ^{2} -D ^{2} )} + {32MD _{o} cos[ theta ]} over {pi ( _{o} ^{4} -D ^{4} )} RIGHT )]	(33)

[eqn: tau = {16M _{t} D _{o}} over {pi (D _{o} ^{4} -D ^{4} )}]	(34)

(2) 구형 동체

[eqn: sigma _{theta m} = {P} over {2E BULLET ln LEFT [ {D _{o}} over {D _{i}} RIGHT ]}]	(35)

[eqn: sigma _{sm} = {1} over {E} LEFT ( {P} over {2ln BULLET LEFT [ {D _{o}} over {D} RIGHT ]} + {4F} over {pi (D _{o} ^{2} -D ^{2} )sin ^{2} [ phi ]} + {32MD _{o} cos[ theta ]} over {pi (D _{o} ^{4} -D ^{4} )sin ^{3} [ phi ]} RIGHT )]	(36)

[eqn: tau = {32MD _{o} ```````````cos[ phi ]} over {pi (D _{o} ^{4} -D ^{4} )sin ^{3} [ phi ]} sin[ theta ]+ {16M _{t} D _{o}} over {pi (D _{o} ^{4} -D ^{4} )sin ^{2} [ phi ]}]	(37)

(3) 원추형 동체

[eqn: sigma _{theta m} = {P} over {E BULLET ln LEFT [ ( {D _{o}} over {D} -1)cos[ alpha ]+1 RIGHT ]}]	(38)

[eqn: sigma _{sm} = {1} over {E} LEFT ( {PD ^{2}} over {(D _{o} ^{2} -D ^{2} )cos[ alpha ]} + {4F} over {pi (D _{o} ^{2} -D ^{2} )cos[ alpha ]} + {32MD _{o} cos[ theta ]} over {pi (D _{o} ^{4} -D ^{4} )cos[ alpha ]} RIGHT )]	(39)

[eqn: tau = {32MD _{o}} over {pi (D _{o} ^{4} -D ^{4} )} tan[ alpha ]sin[ theta ]+ {16M _{t} D _{o}} over {pi (D _{o} ^{4} -D ^{4} )}]	(40)

순서 2. 주응력을 계산한다.

[eqn: sigma _{1} =0.5 LEFT ( sigma _{theta m} + sigma _{sm} + sqrt {LEFT ( sigma _{theta m} - sigma _{sm} RIGHT ) ^{2} +4 tau ^{2}} RIGHT )]	(41)

[eqn: sigma _{2} =0.5 LEFT ( sigma _{theta m} + sigma _{sm} - sqrt {LEFT ( sigma _{theta m} - sigma _{sm} RIGHT ) ^{2} +4 tau ^{2}} RIGHT )]	(42)

[eqn: sigma _{3} =-0.5P]	(43)

순서 3. 동체의 어느 점에서나 다음의 한계를 만족시켜야 한다.

[eqn: {1} over {sqrt {2}} LEFT [ ( sigma _{1} - sigma _{2} ) ^{2} +( sigma _{2} - sigma _{3} ) ^{2} +( sigma _{3} - sigma _{1} ) ^{2} RIGHT ] ^{0.5} LEQ S]  (43)

순서 4. - 원통형 및 원추형 동체는 자오선 응력(meridional stress) [eqn: sigma _{sm}]이 압축이면, [eqn: lambda =0.15] 값으로 제151조 제11항 2.를 사용하여 [eqn: F _{xa}]를 평가하는 식(44)을 만족하여야 하며, 구형 동체는 제151조 제11항 4.의 허용압축응력기준을 만족하여야 한다. 이 경우에 대한 지배적 조건이 내압이 없는 조합하중일 수 있다는 것을 감안하여야 한다.

[eqn: sigma _{sm} LEQ F _{xa}]	(44)

⑩ 너클이 없는 원통형-원추형 동체의 천이 접합부 다음에 따른다.

1. 내압과 정미단면축력, 굽힘 모멘트의 하중을 받는 대단부에 너클이나 소단부에 플레어가 없는 원추형 천이부 또는 원형 단면의 설계에 다음의 요건을 적용할 수 있다. 허용할 수 있는 원추형 천이부 상세내용은 그림 4.3.8에 나와 있다. 대단부의 너클이나 소단부의 플레어에 대한 설계는 아래 11항에 제시되어 있다.

2. 그림 4.3.9에 원통-원추 천이 접합부 상세에 대한 설계규정에 제시되어 있다.

3. 원추의 표면에서 평행하게 측정한 원추형 동체의 길이는 다음 값 이상이 되어야 한다.

[eqn: L _{c} GEQ 2.0 sqrt {{R _{L} t _{c}} over {cos[ alpha ]}} +1.4 sqrt {{R _{s} t _{c}} over {cos[ alpha ]}}]	(45)

4. 너클이 없는 원통-원추 접합부의 설계를 위해서 사용하여야 하는 절차는 아래와 같다.

순서 1 - 위 2항을 사용하여 대단부 원통두께 [eqn: t _{L}]을 계산한다.

순서 2 - 원추 꼭지각의 반 [eqn: alpha]을 결정하고, 대단부에서의 원추두께 [eqn: t _{c}]를 위 3항을 사용하여 계산한다.

식(45)과 다음 식이 만족되도록 원추형상의 비례를 정한다. 만일 이 설계식 모두가 만족되지 않으면, 계산에서

[eqn: 0 DEG < alpha LEQ 10 DEG]이라면, [eqn: alpha =10 DEG]를 사용한다.

[eqn: 20 LEQ {R _{L}} over {t _{L}} LEQ 500]	(46)

[eqn: 1 LEQ {t _{C}} over {t _{L}} LEQ 2]	(47)

[eqn: alpha LEQ 60 DEG]	(48)

순서 4 - 원추형 천이부에 적용되는 정미단면축력 [eqn: F _{L}]과 굽힘 모멘트 [eqn: M _{L}]을 결정한다. 압력으로 인한 추력 하중은 축력[eqn: F _{L}]의 일부로서 포함시키지 말아야 한다. 식(49)를 사용하여 등가 [eqn: X _{L}]을 결정한다.

[eqn: X _{L} = {F _{L}} over {2 pi R _{L}} ± {M _{L}} over {pi R _{L} ^{2}}]	(49)

순서 5 - 접합부의 천이 설계 매개변수를 계산한다. 표 4.3.3 및 표 4.3.4에 제시된 것 이외의 [eqn: n]의 계산 값에 대해서는, 설계식 계수 [eqn: C _{t}]의 선형보간이 허용된다.

[eqn: n= {t _{C}} over {t _{L}}]	(50)

[eqn: H= sqrt {{R _{L}} over {t _{L}}}]	(51)

[eqn: B=tan[ alpha ]]	(52)

순서 6 - 표 4.3.1에 있는 식을 사용하여 접합부에서의 원통과 원추의 응력을 계산한다. 인장응력에 대한 허용응력기준이 표 4.3.1에 제시되어 있다. 만일 접합부에서의 평균 원둘레 막응력 [eqn: sigma _{theta am}]이나 평균 길이방향 막응력 [eqn: sigma _{sam}]이 압축이면, 국부적 좌굴의 조건을 고려하여야 한다. 만일 제151조 제12항 2.를 사용하여 [eqn: F _{ha}]를 평가하고, [eqn: lambda =0.15]로 제151조 제12항 2. 나.를 사용하여 [eqn: F _{xa}]를 평가하여 다음 한계가 만족된다면, 국부적 좌굴은 고려하지 않아도 되며,  만일 허용기준의 응력이 만족된다면, 그 접합부의 설계는 완료된다.

[eqn: sigma _{theta am} LEQ F _{ha}]	(53)

[eqn: sigma _{sam} LEQ F _{xa}]	(54)

순서 7 - 만일 순서 6.의 응력허용기준이 만족된다면, 그 설계는 완료되며, 순서 6.의 응력허용기준이 만족되지 않는다면, 접합부 인근의 원통두께나 원추두께를 응력허용기준이 만족될 때까지 증가시킬 수 있다. 그 원통과 원추에 대하여 증가시킨 두께의 구간은 그림 4.3.9에서 보는 것처럼 그 접합부로부터 최소거리를 연장하여야 한다. 새로운 벽두께로 계산을 반복하기 위해서는 순서 3.으로 간다.

5. 플레어가 없는 원통-원추 접합부의 소단부를 설계하기 위하여 사용하여야 하는 절차가 아래에 기술되어 있다.

순서 1 - 위 2항을 사용하여 소단부 원통두께 [eqn: t _{s}]를 계산한다.

순서 2 - 원추의 꼭지각의 반 [eqn: alpha]를 결정하고, 위 3항을 사용하여 소단부에서의 원추두께 [eqn: t _{c}]를 계산한다.

순서 3 - 식(45)과 다음 식이 만족되도록 원추형상의 비례를 정한다. 만일 이 식 모두가 만족되지 않으면, 그 계산에서 [eqn: 0 DEG < alpha LEQ 10 DEG]이라면, [eqn: alpha =10 DEG]를 사용한다.

[eqn: 20 LEQ {R _{S}} over {t _{S}} LEQ 500]	(55)

[eqn: 1 LEQ {t _{C}} over {t _{S}} LEQ 2]	(56)

[eqn: alpha LEQ 60 DEG]	(57)

순서 4 - 원추형 천이부에 작용하는 정미단면축력 [eqn: F _{s}]과 굽힘 모멘트 [eqn: M _{s}]을 결정한다. 압력으로 인한 추력 하중은 축력[eqn: F _{s}]의 일부로서 포함시키지 말아야 한다. 식(58)을 사용하여 등가 [eqn: X _{s}]을 결정한다.

[eqn: X _{s} = {F _{S}} over {2 pi R _{S}} ± {M _{S}} over {pi R _{S} ^{2}}]	(58)

순서 5 - 접합부의 천이 설계 매개변수를 계산한다. 표 4.3.5 및 표 4.3.6에 제시된 것 이외의 [eqn: n]의 계산 값에 대해서는, 방정식 계수 [eqn: C _{i}]의 선형보간이 허용된다.

[eqn: n= {t _{C}} over {t _{S}}]	(59)

[eqn: H= sqrt {{R _{S}} over {t _{S}}}]	(60)

[eqn: B=tan[ alpha ]]	(61)

순서 6 - 표 4.3.2에 있는 식을 사용하여 접합부에서의 원통과 원추의 응력을 계산한다. 인장응력에 대한 허용응력기준이 표 4.3.2에 제시되어 있다. 만일 접합부에서의 평균 원둘레 막응력 [eqn: sigma _{theta am}]이나 평균 길이방향 막응력 [eqn: sigma _{sam}]이 압축이면, 제151조 제11항2. 아.의 압축응력기준이 만족되어야 한다.

순서 7 - 만일 순서 6.의 응력허용기준이 만족된다면, 그 설계는 완료되며, 순서 6.의 응력허용기준이 만족되지 않는다면, 접합부 인근의 원통두께나 원추두께를 응력허용기준이 만족될 때까지 증가시킬 수 있다. 그 원통과 원추에 대하여 증가시킨 두께의 구간은 그림 4.3.9에서 보는 것처럼 그 접합부로부터 최소거리를 연장하여야 한다. 새로운 벽두께로 계산을 반복하기 위해서는 순서 3.으로 간다.

⑪ 너클이 있는 원통형-원추형 동체의 천이 접합부는 아래에 따른다.

1. 일반사항 - 내압과 정미단면축력, 굽힘 모멘트의 하중을 받는 대단부에 너클이나 소단부에 플레어가 있는 원형단면의 원추형 천이부의 설계에 다음의 요건을 적용할 수 있다. 허용할 수 있는 원추형 천이부의 설계 상세내용은 그림 4.3.10에 나와 있다. 대단부에 너클이 없거나 소단부에 플레어가 없는 천이 접합부에 대한 설계규정이 위 10항에 제시되어 있다.

2. 너클이 있는 원통-원추 접합부의 대단부의 설계를 위해서 사용하여야 하는 절차가 아래와 같다.

순서 1 - 위 2항을 사용하여 대단부 원통두께 [eqn: t _{L}]을 계산한다.

순서 2 - 원추 꼭지각의 반 [eqn: alpha]을 결정하고, 대단부에서의 원추두께 [eqn: t _{C}]를 위 ③항을 사용하여 계산한다.

다음의 식이 만족되도록 너클 반지름 [eqn: r _{k}]와 너클 두께 [eqn: t _{k}]에 대하여 값을 가정하여 천이 형상의 비례를 정한다.

[eqn: t _{k} GEQ t _{L}]	(62)

[eqn: r _{k} >3t _{k}]	(63)

[eqn: {r _{k}} over {R _{L}} >0.03]	(64)

[eqn: alpha LEQ 60 DEG]	(65)

순서 4 - 너클 위치에서 원추형 천이부에 작용하는 정미단면축력 [eqn: F _{L}]과 굽힘 모멘트 [eqn: M _{L}]을 결정한다. 압력으로 인한 추력 하중은 축력[eqn: F _{L}]의 일부로서 포함시키지 말아야 한다.

순서 5 - 표 4.3.7에 있는 식을 사용하여 접합부에서의 원통, 너클 및 원추 내의 응력을 계산한다. 인장응력에 대한 허용응력기준은 표 4.3.7에 제시되어 있다. 만일 접합부에서의 평균 원둘레 막응력 [eqn: sigma _{theta am}]이나 평균 길이방향 막응력 [eqn: sigma _{sam}]이 압축이면, 식(66, 67)를 사용하여 국부적 좌굴의 조건을 감안하여야 한다. 식(66)에 있는 매개변수 [eqn: F _{ha}]는 제151조 제12항 2.를 사용하여 평가하고, 식(67)에 있는 매개변수 [eqn: F _{xa}]는 [eqn: lambda =0.15]로 제151조 제11항 2. 나.를 사용하여 평가한다.

[eqn: sigma _{ theta am} LEQ F _{ha}]	(66)

[eqn: sigma _{sam} LEQ F _{xa}]	(67)

순서 6 - 만일 순서 5.의 응력허용기준이 만족된다면, 그 설계는 완료되며, 순서 5의 응력허용기준이 만족되지 않는다면, 접합부 인근의 너클두께, 원통두께 또는 원추두께를 응력허용기준이 만족될 때까지 증가시킬 수 있다. 만일 원통이나 원추의 두께가 증가되면, 그 증가된 두께 구간은 식 (68, 69)에 의해서 각각 주어진 길이만큼 연장하여야 한다. 새로운 벽두께로 계산을 반복하기 위해서는 순서 3.으로 간다.

[eqn: L _{rcy} =K _{m} sqrt {R _{L} t _{L}}]	(68)

[eqn: L _{rco} =K _{m} sqrt {L _{k} t _{C}}]	(69)

3. 플레어가 있는 원통-원추 접합부의 소단부를 설계하기 위하여 사용하여야 하는 절차가 아래에 기술되어 있다.

순서 1 - 위 2항을 사용하여 소단부 원통두께 [eqn: t _{s}]를 계산한다.

순서 2 - 원추의 꼭지각의 반 [eqn: alpha]를 결정하고, 위 3항을 사용하여 소단부에서의 원추두께 [eqn: t _{c}]를 계산한다.

순서 3 - 아래식이 만족되도록 플레어 반지름 [eqn: r _{f}] 및 플레어 두께 [eqn: t _{f}]를 가정하여 천이형상의 비례를 정한다.

[eqn: t _{f} GEQ t _{S}]	(70)

[eqn: r _{f} >3t _{f}]	(71)

[eqn: {r _{f}} over {R _{S}} >0.03]	(72)

[eqn: alpha LEQ 60 DEG]	(73)

순서 4 - 너클 위치에서 원추형 천이부에 작용하는 정미단면축력 [eqn: F _{s}]과 굽힘 모멘트 [eqn: M _{s}]을 결정한다. 압력으로 인한 추력 하중은 축력[eqn: F _{s}]의 일부로서 포함시키지 말아야 한다.

순서 5 - 표 4.3.8에 있는 식을 사용하여 접합부에서의 원통, 플레어 및 원추 내의 응력을 계산한다. 인장응력에 대한 허용응력기준은 표 4.3.8에 제시되어 있다. 만일 접합부에서의 평균 원둘레 막응력 [eqn: sigma _{theta am}]이나 평균 길이방향 막응력 [eqn: sigma _{sam}]이 압축이면, 위 11항2. 순서-5.의 압축응력기준이 만족되어야 한다.

순서  - 만일 순서 5.의 응력허용기준이 만족된다면, 그 설계는 완료되며, 순서 5.의 응력허용기준이 만족되지 않는다면, 접합부 인근의 너클두께, 원통두께 또는 원추두께를 응력허용기준이 만족될 때까지 증가시킬 수 있다. 만일 원통이나 원추의 두께가 증가되면, 그 증가된 두께 구간은 식(74, 75)에 의해서 각각 주어진 길이만큼 연장하여야 한다. 새로운 벽두께로 계산을 반복하기 위해서는 순서 3으로 간다.

[eqn: L _{rcy} =K _{m} sqrt {R _{S} t _{S}}]	(74)

[eqn: L _{rco} =K _{m} sqrt {L _{f} t _{C}}]	(75)

⑫ 공차를 벗어난 압력용기의 평가는 다음에 따를 수 있다.

1. 동체 공차(Shell Tolerances)는 사용자가 동의를 한다면, API 579-1 /ASME FFS-1에 있는 평가 절차가 위 제1항과 제151조 제3항에 있는 제작 공차를 만족하지 않는 동체 공차를 갖는 부품설계를 인정 하도록 사용될 수 있다. 만약 API579-1/ASME FFS-1 가 평가에 사용된다면 다른 평가 값에 대한 사용자 동의가 없는 경우, 잔류응력 상수 0.95를 계산 시 사용되어야 한다. 그렇다 하더라도, 그 잔류응력 상수는 0.90 보다 작아서는 안 된다. 추가 사항으로는 피로 해석이 적용 되는 경우 API 579-1/ASME FFS-1 에 따라서 이행되어야 한다.

2. 국부적으로 얇은 구역은 사용자가 동의 한다면 API 579-1/ASME FFS-1에 따라 국부적으로 얇은 구역의 부품 설계인정에 사용될 수 있다. 국부적으로 얇은 구역(LTA)은 제150조 및 제151조에서 요구되는 것 보다 작은 두께를 가지는 부품에서 금속의 손실 지역이다. 만일 API 579-1/ASME FFS-1이 평가에 사용된다면 다른 평가 치에 대한 사용자의 동의가 없는 경우 0.98의 잔류응력 상수가 계산 시 사용되어야 한다. 그렇다 하더라도 잔류응력 상수는 0.90 보다 작아서는 안된다. 추가 사항으로 피로 해석이 적용 되는 경우 API 579-1/ASME FFS-1 에 따라서 이행되어야 한다.

3. 국부적으로 얇은 구역(LTA) 과 두꺼운 표면사이의 변위는 국부적으로 얇은 구역 깊이의 3배 보다 경사길이가 작아서는 안 된다. 최소한의 바닥 경계 반경은 국부적으로 얇은 구역(LTA) 깊이의 2배 이상이어야 한다. (그림 4.14.1참조)

⑬ 기호설명

[eqn: A _{R}] : 접합부에서의 보강 링의 단면적

[eqn: alpha] : 원추형 동체의 꼭지각의 1/2

[eqn: alpha _{1}] : 오프셋 천이의 원추 각

[eqn: alpha _{2}] : 오프셋 천이의 원추 각

[eqn: B] : 곡선맞춤 형상 상수

[eqn: beta _{co}]: 원추의 형상계수

[eqn: beta _{cy}]: 원통의 형상계수

[eqn: beta _{f}]: 플레어가 있을 때 원추 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: beta _{f1}]: 플레어가 있을 때 원추 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: beta _{f2}]: 플레어가 있을 때 원추 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: beta _{k}]: 너클이 있을 때 원추 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: beta _{k1}]: 너클이 있을 때 원추 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: beta _{k2}]: 너클이 있을 때 원추 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: beta _{th}]: 접시형 경판의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: C _{1}]: 접시형 경판의 계산에서 사용하는 각도상수

[eqn: C _{2}]: 접시형 경판의 계산에서 사용하는 각도상수

[eqn: C _{3}]: 접시형 경판의 계산에서 사용하는 강도 매개변수

[eqn: d] : 동체를 완전히 관통하지 않는 드릴구멍의 지름

[eqn: D] : 동체나 경판의 안지름

[eqn: D _{o}]: 동체나 경판의 바깥지름

[eqn: E _{T}]: 최고설계온도에서의 탄성계수

[eqn: E _{RT}]:실온에서의 탄성계수

[eqn: E] : 검토대상 용접이음매(즉 길이방향, 원둘레)에 대해서 해당되는 대로 용접이음계수 (제149조③항 참조), 리거먼트 효율(제157조①항 참조) 또는 주조품질계수

[eqn: F] : 검토대상 점에 작용하는 정미단면축력, 양(+)의 힘은 원통 내에서 축 방향 인장응력을 발생시킨다.

[eqn: F _{L}]: 대단부 원통형 동체에 작용하는 정미단면축력, 양(+)의 힘은 원통 내에서 축 방향 인장응력을 발생시킨다.

[eqn: F _{s}]: 소단부 원통형 동체에 작용하는 정미단면축력, 양(+)의 힘은 원통 내에서 축 방향 인장응력을 발생시킨다.

[eqn: F _{ha}]: 제151조에서 주어진 것과 같은 허용압축 후프 막응력

[eqn: F _{xa}]: 제151조에서 주어진 것과 같은 허용압축 축방향 막응력

[eqn: G] : 접시형 경판의 계산에서 사용하는 상수

[eqn: H] : 곡선맞춤 형상 상수

[eqn: h] : 안쪽 표면으로 측정한 타원형 경판의 높이

[eqn: I _{R}] : 접합부에서의 보강 링의 관성모멘트

[eqn: j _{k}] : 조밀하지 않은 너클이 존재할 때 원추형 천이의 응력계산에서 사용되는, 평가하여야 할 너클 둘레 위치의 수

[eqn: j _{f}] : 조밀하지 않은 플레어가 존재할 때 원추형 천이의 응력계산에서 사용되는, 평가하여야 할 플레어 둘레 위치의 수

[eqn: k] : 접시형 및 타원형 경판의 계산에서 사용되는 각도 상수

[eqn: K _{m}]: 플레어나 너클이 존재할 때 원추형 천이의 계산에서 사용하는 길이 계수

[eqn: K _{pc}] :원통-원추 접합부의 소성보정계수

[eqn: lambda] : 압축응력계수

[eqn: L] : 접시형 경판의  안쪽 반지름

[eqn: L _{c}] : 원추형 동체의 투영길이

[eqn: L _{f}] : 플레어가 존재할 때 원추형 천이의 응력계산에서 사용되는 길이

[eqn: L _{1f}]: 플레어가 존재할 때 원추형 천이의 응력계산에서 사용되는 길이

[eqn: L _{1f} ^{j}]: 플레어가 존재할 때 원추형 천이의 응력계산에서 사용되는 길이

[eqn: L _{k}] : 너클이 존재할 때 원추형 천이의 응력계산에서 사용되는 길이

[eqn: L _{1k}]: 너클이 존재할 때 원추형 천이의 응력계산에서 사용되는 길이

[eqn: L _{1k} ^{j}]: 너클이 존재할 때 원추형 천이의 응력계산에서 사용되는 길이

[eqn: M] : 검토대상 점에 작용하는 정미단면 굽힘 모멘트

[eqn: M _{cs}]: 원추에 작용하는 총 합성 자오선 모멘트

[eqn: M _{csP}]: 내압으로 인하여 원추에 작용하는 원통-원추 접합부의 합성 자오선 모멘트

[eqn: M _{csX}]: 등가 선하중으로 인하여 원추에 작용하는 원통-원추 접합부의 합성 자오선 모멘트

[eqn: M _{s}] : 원통에 작용하는 총 합성 자오선 모멘트

[eqn: M _{sP}]: 내압으로 인하여 원통에 작용하는 원통-원추 접합부의 합성 자오선 모멘트

[eqn: M _{sX}]: 등가 선하중으로 인하여 원통에 작용하는 원통-원추 접합부의 합성 자오선 모멘트

[eqn: M _{sN}]: 원통에 작용하는 정규화 곡선맞춤 합성 자오선 모멘트

[eqn: M _{L}]: 대단부 원통형 동체에 작용하는 정미단면 굽힘 모멘트

[eqn: M _{S}]: 소단부 원통형 동체에 작용하는 정미단면 굽힘 모멘트

[eqn: M _{t}] : 동체 단면에 작용하는 정미단면 비틀림 모멘트

[eqn: N _{cs}]: 압력과 등가 선하중으로 인하여 원추에 작용하는 합성 자오선 막 힘

[eqn: N _{c theta }] : 압력과 등가 선하중으로 인하여 원추에 작용하는 합성 원둘레 막 힘

[eqn: N _{s}] : 압력과 등가 선하중으로 인하여 원통에 작용하는 합성 자오선 막 힘

[eqn: N _{theta }] : 압력과 등가 선하중으로 인하여 원추에 작용하는 합성 원둘레 막 힘

[eqn: n] : 원통두께에 대한 원추두께의 비율

[eqn: P] : 설계내압

[eqn: P _{ac}]: 돔 부분의 파열파괴에 지배되는 접시형 경판의 허용내압

[eqn: P _{ah}]: 접시형 경판의 허용내압

[eqn: P _{ak}]: 너클 부위의 파괴에 지배되는 접시형 경판의 허용내압

[eqn: P _{ac}]: 중앙부에서 접시형 경판의 파괴가 생길 것으로 예상되는 내압의 값

[eqn: P _{e}]: 너클이나 플레어가 존재할 때 원추형 천이의 응력계산에서 사용되는 등가 설계압력

[eqn: P _{e} ^{j}]: 너클이나 플레어가 존재할 때 원추형 천이의 응력계산에서 사용되는 그 너클이나 플레어 주변 위치에서의 등가 설계압력

[eqn: P _{eth}]:접시형 경판의 계산에 사용되는 압력

[eqn: P _{y}] :접시형 경판에서 재료의 항복강도와 같은 최고응력이 생길 것으로 예상되는 내압의 값

[eqn: phi] : 구형 동체에서 원둘레방향 단면의 위치를 정하는 각도

[eqn: phi _{f}]: 플레어가 존재할 때 원추형 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: phi _{f} ^{j}] : 조밀하지 않은 플레어가 존재할 때 원추형 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: phi _{f} ^{e}] : 조밀하지 않은 플레어가 존재할 때 원추형 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: phi _{f} ^{s}] : 조밀하지 않은 플레어가 존재할 때 원추형 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: phi _{k}] : 너클이 존재할 때 원추형 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: phi _{k} ^{j}] : 조밀하지 않은 너클이 존재할 때 원추형 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: phi _{k} ^{e}] : 조밀하지 않은 너클이 존재할 때 원추형 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: phi _{k} ^{s}] : 조밀하지 않은 너클이 존재할 때 원추형 천이의 계산에서 사용하는 각도

[eqn: phi _{th} ^{}]: 접시형 경판의 계산에 사용하는 각도

[eqn: Q] : 원통에 작용하는 총 합성 전단력

[eqn: Q _{c}] : 원추에 작용하는 총 합성 전단력

[eqn: Q _{N}]: 원통에 작용하는 정규화 곡선맞춤 합성 전단력

[eqn: Q _{P}]: 내압으로 인하여 원통에 작용하는 원통-원추 접합부 합성 전단력

[eqn: Q _{X}]: 등가 선하중으로 인하여 원통에 작용하는 원통-원추 접합부 합성 전단력

[eqn: R _{c}] : 원추의 등가 반지름

[eqn: R _{f}] : 플레어에 대한 만곡 중심 반지름

[eqn: R _{k}] : 너클에 대한 만곡 중심 반지름

[eqn: R _{L}]: 원추형 천이의 대단부 안쪽 반지름

[eqn: R _{m}]: 원통의 평균반지름

[eqn: R _{S}]: 원추형 천이의 소단부 안쪽 반지름

[eqn: R _{th}]: 접시형 경판의 계산에서 사용하는 반지름

[eqn: r]  : 접시형 경판의 계산에서 사용하는 너클의 안쪽 반지름

[eqn: r _{hr}]: 최소 구멍 반지름

[eqn: r _{k}] : 원환원추형 천이의 대단부의 너클 안쪽 반지름

[eqn: r _{f}] : 원환원추형 천이의 소단부의 플레어 안쪽    반지름

[eqn: S _{R}] : 보강 링 도심으로부터 원통과 원추의 교차점까지 원통을 따라 측정한 거리

[eqn: S]  : 설계온도에서 평가한 부속서 3.A로부터의 허용응력 값

[eqn: S _{a}] : 허용응력 진폭

[eqn: S _{ps}] : 설계온도에서 평가한 허용 1차 + 2차 응력

[eqn: S _{y}] : 설계온도에서 평가한 부속서 표3.A.1 ∼ 표3.17로부터의 항복강도

[eqn: sigma _{s}] : 동체 내의 자오선 응력

[eqn: sigma _{sam}]: 원추형 천이의 접합부에서 평균 자오선 막응력

[eqn: sigma _{sm}]: 동체 내의 자오선 막응력

[eqn: sigma _{sb}]: 동체 내의 굽힘 응력

[eqn: sigma _{theta }] : 동체 내의 원둘레 응력

[eqn: sigma _{theta am}]:원추형 천이 접합부에서의 평균 원둘레 막응력

[eqn: sigma _{theta m}]: 동체 내의 원둘레 막응력

[eqn: sigma _{theta b}]: 동체 내의 원둘레 굽힘 응력

[eqn: sigma _{1}] : 1-방향의 주응력

[eqn: sigma _{2}] : 2-방향의 주응력

[eqn: t] :  동체의 최소요구두께

[eqn: t _{C}] : 원추형 천이 내의 원추의 두께

[eqn: t _{L}] : 원추형 천이 내의 대단부 원통의 두께

[eqn: t _{S}] : 원추형 천이 내의 소단부 원통의 두께

[eqn: t _{j}] : 원환원추형 천이의 접합부에서 해당되는 대로 원통, 너클 또는 플레어의 두께, [eqn: t _{j} GEQ t] 및 [eqn: t _{j} GEQ t _{c}]

[eqn: t _{rw}]: 부분적으로 뚫린 드릴구멍 위치에서의 남은 벽두께

[eqn: t _{rw1}]: 부분적으로 뚫린 드릴구멍 위치에서의 남은 벽두께

[eqn: tau] : 동체 내의 비틀림 전단응력

[eqn: tau _{pd}]: 부분적으로 뚫린 드릴구멍 위치(추가하중을 받는 동체에 대해서 응력을 계산하는 위치)에서의 동체 내의 평균 전단응력. 영(0)의 값은 정미단면 굽힘 모멘트로부터의 최대 양(+)의 길이방향 응력의 위치를 규정한다.

[eqn: nu] : 포아송비

[eqn: X _{L}] : 축력과 굽힘 모멘트로 인하여 대단부 원통에 작용하는 등가 선하중

[eqn: X _{S}] : 축력과 굽힘 모멘트로 인하여 소단부 원통에 작용하는 등가 선하중

제 151 조 (외압을 받는 동체의 설계와 허용응력) ① 허용응력은 예상 좌굴응력에 설계계수(design factor, FS)를 적용하여 결정하여야 한다. 설계계수의 값은 좌굴응력이 탄성일 때는 2.0, 예상 좌굴응력이 설계온도에서의 규정최소항복강도와 같을 때는 1.667을 적용하여야 한다. 설계계수에 대한 식은 아래와 같으며, 여기서 [eqn: F _{ic}]는 허용응력 식에서 설계계수를 1로 결정한 예상 좌굴응력이다. 설계하중과 지진하중 또는 풍하중의 조합에 대해서는 아래의 식(181, 182, 183, 186, 187 및 188) 내에서 [eqn: F _{bha}] 또는 [eqn: F _{ba}]에 대한 허용응력은 1.2의 계수로 증가시킬 수 있다.

[eqn: F _{ic} LEQ 0.55S _{y}]에 대해서

[eqn: FS=2.0]	(76)

[eqn: 0.55S _{y} <F _{ic} <S _{y}]에 대해서

[eqn: FS=2.407-0.741 LEFT ( {F _{ic}} over {S _{y}} RIGHT )]	(77)

[eqn: F _{ic} =S _{y}]에 대해서

[eqn: FS=1.667]	(78)

② 허용압축응력에 대한 식은 탄소강과 저합금강 판재를 기초로 한 것으로, 이 재료의 허용 최고온도한계는 표 4.4.1의 요건에 따라야 한다.

1. 탄소강이나 저합금강 이외의 재료는 허용응력의 수정이 요구된다. 허용응력의 수정을 위한 절차는 탄소강과 저합금강을 기초로 허용압축응력을 계산한 후 다음과 같이  조정을 하여야 한다.

가. 축 방향 압축 허용응력 조정

[eqn: F _{xa} = {F _{xe}} over {FS} {E _{t}} over {E _{y}}]	(79)

[eqn: F _{ba} =F _{xa}](80)

나. 외압에서의 허용응력 조정

[eqn: F _{ha} = {F _{he}} over {FS} {E _{t}} over {E _{y}}]	(81)

다. 전단에서의 허용응력 조정

[eqn: F _{nu a} = {F _{nu e}} over {FS} {E _{t}} over {E _{y}}]	(82)

2. 허용압축응력에 대한 식은 표 4.4.1과 같은 구조 재료에 대해서 시간 독립 영역에 사용할 수 있다. 만일 설계된 부품이 시간 의존적 영역(Time-Dependent)(즉, 확실한 크리프영역 일 경우) 내에 있다면, 시간 의존적 반응의 영향을 고려하여야 한다.

③ 동체 허용공차

1. 원통형, 원추형 및 구형 동체의 허용 진원도

외압을 받는 완성된 용기는 어느 단면에서나 다음 요건을 만족시켜야 한다.

가. 제150조 제①항 제1호의 진원도 요건을 만족시켜야 한다.

나. (측정을 하는 위치에 따라) 설계 안지름과 바깥지름을 가진 부분 원형형판(segmental circular template)으로 측정한 진원으로부터의 최대 (+) 또는 (-) 편차 [eqn: e]와 현의 길이[eqn: L _{ec}]는 다음 값을 초과해서는 안 된다.

[eqn: e=min[e _{c} ,`2t]](83)

여기서

[eqn: 0.2t LEQ e _{c} LEQ 0.0242R]에 대해서 유효한

[eqn: e _{c} =0.0165t LEFT ( {L _{ec}} over {sqrt {Rt}} +3.25 RIGHT ) ^{1.069}]	(84)

[eqn: L _{ec} =2Rsin LEFT [ {pi } over {2n} RIGHT ]]	(85)

[eqn: 2 LEQ n LEQ 1.41 sqrt {{R} over {t}}]에 대해서 유효한

[eqn: n= xi LEFT ( sqrt {{R} over {t}} BULLET LEFT ( {R} over {L} RIGHT ) RIGHT ) ^{psi }]	(86)

[eqn: xi =min LEFT [ 2.28 LEFT ( {R} over {t} RIGHT ) ^{0.54} ,``2.80 RIGHT ]]	(87)

[eqn: psi =min LEFT [ 0.38 LEFT ( {R} over {t} RIGHT ) ^{0.044} ,``0.485 RIGHT ]]	(88)

다. 위의 식에서 사용하는 두께 [eqn: t]의 값은 다음과 같이 결정하여야 한다.

(1) 맞대기 이음 용기의 경우 [eqn: t]는, 공칭 판 두께에서 부식여유를 뺀 것.

(2) 겹치기 이음 용기의 경우 [eqn: t]는, 공칭 판 두께이고 허용편차는 [eqn: e]+[eqn: t].

(3) 어느 단면에서의 동체가 상이한 두께의 판재로 제작될 경우 [eqn: t]는 가장 얇은 판재의 공칭 판 두께에서 부식여유를 뺀 것.

라. 원추와 원추형 단면에서는, [eqn: t]가 [eqn: t _{c}]로 대체되는 것을 제외하고는 위의 다항을 사용하여 [eqn: t]를 결정하여야 한다.

마. 진원도 측정은 용접부나 구성부품의 돋은 부분이 아닌 모재의 표면에서 하여야 한다.

바. 완성된 용기 치수를 맞추기 위해서 재료의 강도를 저해시키지 않는 어떤 공정으로도 가능하다.

사. 예리한 굽힘이나 편평한 점은 설계시 반영되지 않았다면 허용되지 않으며, 아래2. 또는 4.의 허용공차를 만족시켜야 한다.

아. 관으로 제작된 용기는 관 제작에 관한 규정에서 허용하는 것에 따라 바깥지름에서 허용할 수 있는 변동이 있을 수 있다.

2. 균일한 축 방향 압축을 받는 원통 및 원추형 동체와 굽힘 모멘트로 인한 축 방향 압축

제150조 제①항 제1호의 허용공차 요건을 만족하여야 한다.  추가로, 표점간 거리 [eqn: L _{x}]에 걸쳐 자오선을 따라 측정한 직선으로부터의 국부적인 내향 편차 [eqn: e]는 아래에서 주어진 최대허용편차 [eqn: e _{x}]를 초과해서는 안 된다.

[eqn: e _{x} =0.002R _{m}]	(89)

원통형 동체에 대하여

[eqn: L _{x} =min LEFT [ 4 sqrt {R _{m} t} ,L RIGHT ]]	(90)

원추형 동체에 대하여

[eqn: L _{x} =min LEFT [ 4 sqrt {{R _{m} t _{c}} over {cos[ alpha ]}} ,` {L _{c}} over {cos[ alpha ]} RIGHT ]]	(91)

원둘레방향 용접부를 가로질러

[eqn: L _{x} =25t](92)

3. 외압과 균일한 축 방향 압축을 받는 원통형 및 원추형 동체의 굽힘 모멘트로 인한 축 방향 압축 - 위 제③항 제1호 및 제2호의 모든 허용공차 요건을 만족하여야 한다.

4. 구형 동체와 성형 경판

제150조 제①항 제2호의 허용오차 요건을 만족하여야 한다. 추가로, 구형동체와 성형경판 구형 부의 진원 형상으로부터의 최대국부편차 [eqn: e]는 동체두께를 초과해서는 안 된다. 최대국부편차를 정하는 측정은 다음 식에서 주어지는 현의 길이 [eqn: L _{e}]를 가진 형판으로 하여야 한다.

[eqn: L _{e} =3.72 sqrt {R _{m} t}]	(93)

④ 원통형 동체는 다음과 같이 설계하여야 한다.

1. 요구두께 - 외압하중을 받는 원통형 동체의 요구두께는 다음 절차에 따라 결정하여야 한다.

순서 1 - 초기 두께 [eqn: t]와 지지되지 않은 길이 [eqn: L]을 가정한다.(그림 4.4.1과 4.4.2 참조)

순서 2 - 예상되는 탄성좌굴응력 [eqn: F _{he}]를 계산한다.

[eqn: F _{he} = {1.6C _{h} E _{y} t} over {D _{o}}]	(94)

[eqn: M _{x} = {L} over {sqrt {R _{o} t}}]	(95)

[eqn: M _{x} GEQ 2 LEFT ( {D _{o}} over {t} RIGHT ) ^{0.94}]에 대해서

[eqn: C _{h} =0.55 LEFT ( {t} over {D _{o}} RIGHT )]	(96)

[eqn: 13<M _{x} <2 LEFT ( {D _{o}} over {t} RIGHT ) ^{0.94}]에 대해서

[eqn: C _{h} =1.12M _{x} ^{-1.058}]	(97)

[eqn: 1.5<M _{x} LEQ 13]에 대해서

[eqn: C _{h} = {0.92} over {M _{x} -0.579}]	(98)

[eqn: M _{x} LEQ 1.5]에 대해서

[eqn: C _{h} =1.0]	(99)

순서 3 - 예상되는 좌굴응력 [eqn: F _{ic}]을 계산한다.

[eqn: {F _{he}} over {S _{y}} GEQ 2.439]에 대해서

[eqn: F _{ic} =S _{y}]	(100)

[eqn: 0.552< {F _{he}} over {S _{y}} <2.439]에 대해서

[eqn: F _{ic} =0.7S _{y} LEFT ( {F _{he}} over {S _{y}} RIGHT ) ^{0.4}]	(101)

[eqn: {F _{he}} over {S _{y}} LEQ 0.552]에 대해서

[eqn: F _{ic} =F _{he}]	(102)

순서 4 – 제151조 제①항에 따라서 설계계수 [eqn: FS]의 값을 계산한다.

순서 5 - 허용외압 [eqn: P _{a}]를 계산한다.

[eqn: P _{a} =2F _{ha} LEFT ( {t} over {D _{o}} RIGHT )]	(103)

여기서

[eqn: F _{ha} = {F _{ic}} over {FS}]	(104)

순서 6 - 만일 허용외압 [eqn: P _{a}]가 설계외압 보다 낮을 경우, 동체두께를 증가시키거나 (보강 링 등을 추가시켜) 동체의 지지되지 않은 길이를 감소시키고, 순서 2부터 재 설계하여야 하며,  허용외압이 설계외압 이상이 될 때까지 반복하여야 한다.

2. 보강 링의 크기

보강 링의 크기를 결정하기 위해서 다음 식을 사용하여야 한다.

가. 보강 링의 형상

동체 길이에 걸쳐 큰 보강 링과 작은 보강 링의 조합을 사용할 수도 있다. 만일, 단일 크기의 보강 링을 사용한다면, 작은 보강 링을 기준으로 크기를 결정하여야 한다. 대안으로 작은 보강 링의 크기를 줄이기 위해서 크고 작은 보강 링의 조합을 사용할 수 있다. 설계에서 선택한 동체두께와 하중조합을 고려하여, 큰 보강 링은 양 끝의 보강재나 격벽으로 기능을 하게하고 그 양 끝의 보강 링 사이에 작은 보강 링을 배치하도록 크기를 결정할 수도 있다.

나. 작은 보강 링

유효 보강 링(즉, 실제 보강 링 + 동체의 유효길이, 그림 4.4.3 참조)의 요구되는 관성모멘트는 식(105)을 만족시켜야 한다. [eqn: M _{x} =L _{s} / sqrt {R _{o} t}]로서 위 1.의 식을 사용하여 매개변수 [eqn: F _{he}]를 평가하여야 한다.

[eqn: I _{s} ^{C} GEQ {1.5F _{he} L _{s} R _{c} ^{2} t} over {E _{y} (n ^{2} -1)}]	(105)

여기서

[eqn: n= sqrt {{2D _{0} ^{1.5}} over {3L _{B} t ^{0.5}}}]	(106)

여기서 [eqn: n]은 정수, [eqn: n<2]에 대해서는 [eqn: n=2]를 사용한다.

그리고 [eqn: n>10]에 대해서는 [eqn: n=10]을 사용한다. 동심 축에 대한 작은 보강 링과 동체의 유효길이로 구성되는 합성단면의 실제 관성모멘트는 식(107)을 사용하여 계산하여야 한다.

[eqn: I _{s} ^{C} =I _{s} +A _{s} Z _{s} ^{2} LEFT ( {L _{e} t} over {A _{s} +L _{e} t} RIGHT ) + {L _{e} t ^{3}} over {12}]	(107)

여기서

[eqn: L _{e} =1.1 sqrt {D _{o} t}]	(108)

다. 큰 보강 링 또는 격벽

유효 보강 링(즉, 실제 보강 링 + 동체의 유효길이, 식 109 참조)의 요구되는 관성모멘트는 식(109)을 만족시켜야 한다. 매개변수 [eqn: F _{hef _{}}]는 [eqn: M _{x} =L _{F} / sqrt {R _{o} t}]로서 위 1.의 식을 사용하여 길이 [eqn: L _{F}]에 걸쳐 평가한 후프 좌굴응력 [eqn: F _{he}]의 평균값이다.

[eqn: I _{L} ^{C} GEQ {F _{hef} L _{F} R _{c} ^{2} t} over {2E _{y}}]	(109)

동심 축에 대한 큰 보강 링과 동체의 유효길이로 구성된 합성단면의 실제 관성모멘트는 식(110)을 사용하여 계산하여야 한다.

[eqn: I _{L} ^{C} =I _{L} +A _{L} Z _{L} ^{2} LEFT ( {L _{e} t} over {A _{L} +L _{e} t} RIGHT ) + {L _{e} t _{} ^{3}} over {12}]	(110)

여기서

[eqn: L _{e} =1.1 sqrt {D _{o} t} LEFT ( {A _{s} +L _{s} t} over {A _{L} +L _{s} t} RIGHT )]	(111)

라. 모든 하중조건에 대한 국부 보강재의 형상요건

보강 링의 안정성을 위해 다음 식이 만족하여야 한다.

(1) 평강 보강재, 티(T) 형강의 플렌지 및 앵글 보강재의 돌출 레그(Leg) (그림 4.4.3 참조)

[eqn: {h _{1}} over {t _{1}} LEQ 0.375 LEFT ( {E _{y}} over {S _{y}} RIGHT ) ^{0.5}]	(112)

(2) 동체에 부착한 티 보강재 웨브 또는 앵글 보강재의 레그(Leg) (그림 4.4.3 참조)

[eqn: {h _{2}} over {t _{2}} LEQ LEFT ( {E _{y}} over {S _{y}} RIGHT ) ^{0.5}]	(113)

마. 길이방향 허용압축응력을 증가시키기 위한 보강재의 크기

굽힘에 의하여 균일한 축 방향 압축을 받는 원통형 또는 원추형 동체에 길이 방향 허용압축응력을 증가시키기 위하여 링 보강재를 사용할 수 있다. 보강재의 요구 크기는 다음 식을 만족시켜야 한다. 추가로, 보강재의 간격은 [eqn: M _{s} LEQ 15]의 값이 되도록 하여야 한다. 여기서 [eqn: M _{s}]는 식(117)에 의해서 주어진다.

[eqn: A _{s} GEQ LEFT ( {0.334} over {M _{s} ^{0.6}} -0.063 RIGHT ) L _{s} t]	(114)

[eqn: A _{s} GEQ 0.06L _{s} t]	(115)

[eqn: I _{s} ^{C} GEQ {5.33L _{s} t ^{3}} over {M _{s} ^{1.8}}]	(116)

[eqn: M _{s} = {L _{s}} over {sqrt {R _{o} t}}]	(117)

바. 전단에 대한 보강재의 크기

보강재의 크기는 [eqn: M _{x} =M _{s}]로 식 (156) 부터 (159)를 사용하여 [eqn: C _{nu }]를 평가하는 다음 식을 만족하여야 한다. [eqn: M _{s}]는 식 (117)에 의해서 주어진다.

[eqn: I _{s} ^{C} GEQ 0.184C _{nu } M _{s} ^{0.8} t ^{3} L _{s}]	(118)

사. 보강 링의 배치

(1) 그림 4.4.4와 같이, 위치(A)와 (B)에서 보강 링의 끝이나 단면 사이의 이음 그리고 위치(C)에서 동체의 안쪽과 바깥쪽에 설치된 보강 링의 인접부 사이의 연결부는 조합된 링-동체 단면의 관성모멘트가 유지되도록 설치되어야 한다. 위치 (D)에서 지주가 있는 단면에 대하여 요구되는 관성모멘트는 지주 단독으로 만족되어야 한다.

(2) 그림 4.4.4와 같이, 위치(E)에서의 링 또는 위치(F)에서의 조합된 링-동체 단면의 관성모멘트가 지시된 단면 이내에서 유지된다는 전제하에, 용기의 안쪽 보강 링은 위치 (E)와 (F)에서 보는 것처럼 배치할 수 있다. 위치(A) 또는 (E)에서의 간격이 동체 판 두께의 8배를 초과하지 않는 곳은 동체와 보강재의 조합된 관성모멘트를 사용할 수도 있다.

(3) 아래 내용을 제외하고 보강 링은 용기전체의 둘레에 걸쳐 연장되어야 한다. 그림 4.4.4의 위치(D)와 (E)에서 보는 것처럼 동체를 지지하고 있는 보강 링부의 간격은, 위치(C)에서 보는 것처럼 추가적인 보강이 되지않거나 또는 다음 요건이 만족되지 않는다면, 그림 4.4.5의 호의 길이를 초과해서는 안 된다.

(가) 지지되지 않는 동체 호가 링 당 단 하나만 허용한다.

(나) 지지되지 않는 동체 호의 길이는 90°를 초과하지 않아야 한다.

(다) 인접하는 보강 링 내의 지지되지 않는 동체의 호는 180°만큼 서로 엇갈려야 한다.

(라) 치수 [eqn: L]은 번갈아 있는 보강 링 사이의 거리 또는 경판 굽힘 선으로부터 둘째 보강 링까지의 거리에 경판 깊이의 1/3을 더한 것 중에서 큰 것을 취하여야 한다.

(4) 버블 트레이 또는 배플 판과 같이 용기의 길이방향 축에 직각인 내부 평면 구조물이 용기 내에서 사용될 때에는, 그것이 보강재 기능을 하도록 설계된 경우에는 보강 링으로 간주할 수 있다.

(5) 사용하는 내부의 스테이나 지지물은 상당히 연속적인 링 매체를 통하여 그 용기의 동체를 지탱하여야 한다.

아. 보강 링의 부착

보강 링은 용기의 바깥쪽이나 안쪽에 연속용접으로 부착하여야 한다. 만일 구성부품이 반복하중을 받지 않는다면 단속용접으로 부착할 수 있다.

3. 조합하중

외압과 기타 하중을 받는 원통형 동체는 아래 제⑪항의 요건을 만족하여야 한다.

⑤ 원추형 동체는 다음과 같이 설계하여야 한다.

1. 요구두께

외압하중을 받는 원추형 동체의 두께는 아래의 요건을 대입한 식을 사용하여 결정하여야 한다.

가. 위 제④항의 식에서 [eqn: t]에 [eqn: t _{c}]의 값을 대입한다.

나. 옵셋 원추에 대해서는, 원추각도 [eqn: alpha]는 제150조 제③항의 요건을 만족시켜야 한다.

다. 위 제④항의 식에서 [eqn: D _{o}]에

[eqn: 0.5(D _{L} +D _{S} )/cos[ alpha ]]의 값을 대입한다.

라. 위 제④항의 식에서 [eqn: L]에 [eqn: L _{ce} /cos[ alpha ]]의 값을 대입하며, 여기서 [eqn: L _{ce}]는 아래와 같이 결정한다.

(1) 그림 4.4.7의 (a)와 (e)에 대해서

[eqn: L _{ce} =L _{c}]	(119)

(2) 그림 4.4.7의 (b)에 대해서

[eqn: L _{ce} =r _{k} sin[ alpha ]+L _{c}]	(120)

(3) 그림 4.4.7의 (c)에 대해서

[eqn: L _{ce} =r _{f} sin[ alpha ]+L _{c}]	(121)

(4) 그림 4.4.7의 (d)에 대해서

[eqn: L _{ce} =(r _{k} +r _{f} )sin[ alpha ]+L _{c}]	(122)

마. 동체의 형상을 알면 원추형 천이부 꼭지각의 반을 다음 식으로 계산할 수 있다. 이식은 원추형 천이부가 원추부, 너클 또는 플레어를 포함한다는 가정 하에서 개발되었다. 만일 천이부에 가 너클이나 플레어가 없다면, 꼭지각의 반(그림 4.4.7 참조)을 계산할 때에 이 구성부품의 반지름은 영(0)으로 설정하여야 한다.

(1) 만일 [eqn: (R _{L} -r _{k} ) GEQ (R _{S} +r _{f} )]이면,

[eqn: alpha = beta + phi]	(123)

[eqn: beta =arctan LEFT [ {(R _{L} -r _{k} )-(R _{S} +r _{f} )} over {L _{ce}} RIGHT ]]	(124)

(2) 만일 [eqn: (R _{L} -r _{k} )<(R _{S} +r _{f} )]이면,

[eqn: alpha = phi - beta]	(125)

[eqn: beta =arctan LEFT [ {(R _{S} +r _{f} )-(R _{L} -r _{k} )} over {L _{ce}} RIGHT ]]	(126)

(3) 위에서 보는 두 경우 모두에서, 각도 [eqn: phi]는 다음 식으로 주어진다.

[eqn: phi =arcsin LEFT [ {(r _{f} +r _{k} )cos beta } over {L _{ce}} RIGHT ]]	(127)

2. 작은 보강 링

원추형 천이 내의 중간 원둘레방향 보강 링은 식(105)을 사용하여 결정하며, 여기서 [eqn: L _{s}]는 위 1. 나.로부터 결정되고, [eqn: t _{c}]는 링의 위치에서 원추의 두께이다.

3. 조합하중

외압과 기타 하중을 받는 원추형 동체는 아래 제⑪항의 요건을 만족시켜야 한다.

⑥ 구형 동체와 반구형 경판은 다음과 같이 설계하여야 한다.

1. 요구두께 - 외압 하중을 받는 구형 동체 및 반구형 경판의 두께는 다음 절차를 사용하여 결정하여야 한다.

순서 1 - 구형 동체에 대해서 초기 두께 [eqn: t]를 가정한다.

순서 2 - 예상 탄성좌굴응력 [eqn: F _{he}]를 계산한다.

[eqn: F _{he} =0.075E _{y} LEFT ( {t} over {R _{o}} RIGHT )]	(128)

순서 3 - 예상 좌굴응력 [eqn: F _{ic}]를 계산한다.

[eqn: {F _{he}} over {S _{y}} GEQ 6.25]에 대해서

[eqn: F _{ic} =S _{y}]	(129)

[eqn: 1.6< {F _{he}} over {S _{y}} <6.25]에 대해서

[eqn: F _{ic} = {1.31S _{y}} over {LEFT ( 1.15+ {F _{he}} over {S _{y}} RIGHT )}]	(130)

[eqn: 0.55< {F _{he}} over {S _{y}} LEQ 1.6]에 대해서

[eqn: F _{ic} =0.18F _{he} +0.45S _{y}]	(131)

[eqn: {F _{he}} over {S _{y}} LEQ 0.55]에 대해서

[eqn: F _{ic} =F _{he}]	(132)

순서 4 - 위 제①항에 따라서 설계계수 [eqn: FS]의 값을 계산한다.

순서 5 - 허용외압 [eqn: P _{a}]을 계산한다.

[eqn: P _{a} =2F _{ha} LEFT ( {t} over {R _{o}} RIGHT )]	(133)

여기서

[eqn: F _{ha} = {F _{ic}} over {FS}]	(134)

순서 6 - 만일 허용외압 [eqn: P _{a}]가 설계외압 보다 낮을 경우, 동체두께를 증가시키거나 (보강 링을 추가시켜) 동체의 지지되지 않은 길이를 감소시키고, 순서 2부터 재 설계하여야 하며,  허용외압이 설계외압 이상이 될 때까지 반복하여야 한다.

2. 조합하중 - 외압과 기타 하중을 받는 구형 동체와 반구형 경판은 아래 제⑪항의 요건을 만족시켜야 한다.

⑦ 접시형 경판은 다음과 같이 설계하여야 한다.

1. 요구두께 - 외압하중을 받는 접시형 경판의 요구두께는 위 제⑥항의 구형 동체에 대한 식을 사용하여 [eqn: R _{o}]에 바깥쪽 중앙 만곡부의 반지름을 대입하여 결정하여야 한다.

2. 접시형 경판의 형상에 대한 제한 – 제150조 제⑤항의 제한 요건을 적용하여야 한다.

3. 조합하중 - 외압과 기타 하중을 받는 접시형 경판은 아래 제⑪항의 요건을 만족하여야 한다.

⑧ 타원형 경판은 다음과 같이 설계하여야 한다.

1. 요구두께 - 외압하중을 받는 타원형 경판의 요구두께는 위 제⑥항의 구형 동체에 대한 식을 사용하여 [eqn: R _{o}]에 [eqn: K _{o} D _{o}]를 대입하여 결정하여야 하며, 여기서 [eqn: K _{o}]는 다음 식으로 주어진다.

[eqn: K _{o} =0.25346+0.13995 LEFT ( {D _{o}} over {2h _{o}} RIGHT ) +0.12238 LEFT ( {D _{o}} over {2h _{o}} RIGHT ) ^{2} -0.015297 LEFT ( {D _{o}} over {2h _{o}} RIGHT ) ^{3}]	(135)

2. 조합하중 - 외압과 기타 하중을 받는 타원형 경판은 아래 제⑪항의 요건을 만족시켜야 한다.

⑨ 국부적으로 얇은 부위는 제150조 제⑫항에 따른다.

⑩ 용기를 관통하지 않은 부분적으로 뚫린 드릴구멍에 대한 설계요건은 제150조 제⑧항에 따른다.

⑪ 조합하중과 허용압축응력은 다음과 같이 설계되어야 한다.

1. 위 제①항부터 제⑩항의 규정들은 외압하중에 대해 적용하여야 하며. 본 항의 규정은 조합하중을 대한 추가하중을 받는 동체의 설계를 위하여 사용하여야 하는 허용압축응력을 제시한다.

2. 원통형 동체 - 원통형 동체에 대한 허용압축응력은 하중조건에 근거한 다음 규정을 사용하여 계산하여야 한다. 각 하중조건에서 사용하는 공통 매개변수는 아래 타.에 주어져 있다.

가. 단독으로 작용하는 외압 - 단독으로 작용하는 외압을 받는 원통의 허용압축막응력, [eqn: F _{ha}]는 위 제④항 제1호의 식을 사용하여 계산한다.

나. 단독으로 작용하는 축 방향 압축응력 - 단독으로 작용하는 축 방향 압축하중을 받는 원통의 축 방향 허용압축막응력 [eqn: F _{xa}]는 다음 식을 사용하여 계산한다.

(1) [eqn: lambda _{c} LEQ 0.15](국부 좌굴)에 대하여

[eqn: F _{xa} =min[F _{xa1} ,`F _{xa2} ]]	(136)

[eqn: {D _{o}} over {t} LEQ 135]에 대해서

[eqn: F _{xa1} = {S _{y}} over {FS}]	(137)

[eqn: 135< {D _{o}} over {t} <600]에 대해서

[eqn: F _{xa1} = {466S _{y}} over {FS LEFT ( 331+ {D _{o}} over {t} RIGHT )}]	(138)

[eqn: 600 LEQ {D _{o}} over {t} LEQ 2000]에 대해서

[eqn: F _{xa1} = {0.5S _{y}} over {FS}]	(139)

[eqn: F _{xa2} = {F _{xe}} over {FS}]	(140)

[eqn: F _{xe} = {C _{x} E _{y} t} over {D _{o}}]	(141)

[eqn: {D _{o}} over {t} <1247]에 대해서

[eqn: C _{x} =min LEFT [ {409 bar{c}} over {LEFT ( 389+ {D _{o}} over {t} RIGHT )} ,0.9 RIGHT ]]	(142)

[eqn: 1247 LEQ {D _{o}} over {t} LEQ 2000]에 대해서

[eqn: C _{x} =0.25 bar{c}]	(143)

[eqn: M _{x} LEQ 1.5]에 대해서

[eqn: bar{c} =2.64]	(144)

[eqn: 1.5<M _{x} <15]에 대해서

[eqn: bar{c} = {3.13} over {M _{x} ^{0.42}}]	(145)

[eqn: M _{x} GEQ 15]에 대해서

[eqn: bar{c} =1.0]	(146)

(2) [eqn: lambda _{c} >1.5]와 [eqn: K _{u} L _{u} /r _{g} <200](기둥 좌굴)에 대해서

[eqn: 0.15< lambda _{c} <1.147]에 대해서

[eqn: F _{ca} =F _{xa} LEFT [ 1-0.74( lambda _{c} -0.15) RIGHT ] ^{0.3}]	(147)

[eqn: lambda _{c} >1.147]에 대해서

[eqn: F _{ca} = {0.88F _{xa}} over {lambda _{c} ^{2}}]	(148)

다. 압축굽힘응력 - 전체 원형단면에 걸쳐 작용하는 굽힘 모멘트를 받는 원통형 동체의 축 방향 허용압축막응력 [eqn: F _{ba}]은 다음 식을 사용하여 계산하여야 한다.

[eqn: 135 LEQ {D _{o}} over {t} LEQ 2000]에 대해서

[eqn: F _{ba} =F _{xa}]	(149)

[eqn: 100 LEQ {D _{o}} over {t} <135]에 대해서

[eqn: F _{ba} = {466S _{y}} over {FS LEFT ( 331+ {D _{o}} over {t} RIGHT )}]	(150)

[eqn: {D _{o}} over {t} <100]과 [eqn: gamma GEQ 0.11]에 대해서

[eqn: F _{ba} = {1.081S _{y}} over {FS}]	(151)

[eqn: {D _{o}} over {t} <100]과 [eqn: gamma <0.11]에 대해서

[eqn: F _{ba} = {S _{y} (1.4-2.9 gamma )} over {FS}]	(152)

[eqn: gamma = {S _{y} D _{o}} over {E _{y} t}]	153)

라. 전단응력 - 원통형 동체의 허용전단응력 [eqn: F _{nu a}]은 다음 식을 사용하여 계산하여야 한다.

[eqn: F _{nu a} = {eta _{nu } F _{nu e}} over {FS}]	(154)

[eqn: F _{nu e} = alpha _{nu } C _{nu } E _{y} LEFT ( {t} over {D _{o}} RIGHT )]	(155)

[eqn: M _{x} LEQ 1.5]에 대해서

[eqn: C _{nu } =4.454](	(156)

[eqn: 1.5<M _{x} <26]에 대해서

[eqn: C _{nu } = LEFT ( {9.64} over {M _{x} ^{2}} RIGHT ) (1+0.0239M _{x} ^{3} ) ^{0.5}]	(157)

[eqn: 26 LEQ M _{x} <4.347 LEFT ( {D _{o}} over {t} RIGHT )]에 대해서

[eqn: C _{nu } = {1.492} over {M _{x} ^{0.5}}]	(158)

[eqn: M _{x} GEQ 4.347 LEFT ( {D _{o}} over {t} RIGHT )]에 대해서

[eqn: C _{nu } =0.716 LEFT ( {t} over {D _{o}} RIGHT ) ^{0.5}]	(159)

[eqn: {D _{o}} over {t} LEQ 500]에 대해서

[eqn: alpha _{nu } =0.8]	(160)

[eqn: {D _{o}} over {t} >500]에 대해서

[eqn: alpha _{nu } =1.389-`0.218log _{10} LEFT ( {D _{o}} over {t} RIGHT )]	(161)

[eqn: {F _{nu e}} over {S _{y}} LEQ 0.48]에 대해서

[eqn: eta _{nu } =1.0]	(162)

[eqn: 0.48< {F _{nu e}} over {S _{y}} <1.7]에 대해서

[eqn: eta _{nu } =0.43 LEFT ( {S _{y}} over {F _{nu e}} RIGHT ) +0.1]	(163)

[eqn: {F _{nu e}} over {S _{y}} GEQ 1.7]에 대해서

[eqn: eta _{nu } =0.6 LEFT ( {S _{y}} over {F _{nu e}} RIGHT )]	(164)

마. 축 방향 압축응력과 후프압축 - 축 방향 압축과 후프압축의 조합에 대한 허용후프압축응력[eqn: F _{xha}]은 다음 식을 사용하여 계산하여야한다.

(1) [eqn: lambda _{c} LEQ 0.15]에 대해서, 각각 위 가. 및 나.(1)의 식을 사용하여 평가한 [eqn: F _{ha}]와 [eqn: F _{ba}]를 가지고 다음 식을 사용하여 [eqn: F _{xha}]를 계산하여야 한다.

[eqn: F _{xha} = LEFT [ LEFT ( {1} over {F _{xa} ^{2}} RIGHT ) - LEFT ( {C _{1}} over {C _{2} F _{xa} F _{ha}} RIGHT ) + LEFT ( {1} over {C _{2} ^{2} F _{ha} ^{2}} RIGHT ) RIGHT ] ^{-0.5}]	(165)

[eqn: C _{1} = {(F _{xa} BULLET FS+F _{ha} BULLET FS)} over {S _{y}} -1.0]	(166)

[eqn: C _{2} = {f _{x}} over {f _{h}}]	(167)

[eqn: f _{x} LEQ F _{xha}]에 대해서

[eqn: f _{x} =f _{a} +f _{q}]	(168)

매개변수 [eqn: f _{a}]와 [eqn: f _{q}]는 아래 타.에서 정의하고 있다.

(2) [eqn: 0.15<lambda _{c} LEQ 1.2]에 대해서, [eqn: f _{x} =f _{a}]와 위 (1)의 식으로 평가한  [eqn: F _{ah1} =F _{xha}] , 그리고 위 나.(2)의 식으로 평가한 [eqn: F _{ca}]를 가지고 다음 식으로부터 [eqn: F _{xha}]를 계산한다. 외압으로 인하여 원통 끝에 작용하는 하중은 기둥 좌굴에 기여하지 않으므로 [eqn: F _{ah1}]는 [eqn: f _{x}]보다는 [eqn: f _{a}]와 비교한다. 그러나 압력하중으로 인한 응력은 유효항복응력을 낮추며, [eqn: (1-f _{q} /S _{y} )] 내의 양이 이 감소를 나타낸다.

[eqn: F _{xha} =min[F _{ah1} ,`F _{ah2} ]]	(169)

[eqn: F _{ah2} =F _{ca} LEFT ( 1- {f _{q}} over {S _{y}} RIGHT )]	(170)

(3) [eqn: lambda _{c} LEQ 0.15]에 대해서, 허용후프압축막응력 [eqn: F _{hxa}]는 다음 식으로 주어진다.

[eqn: F _{hxa} = {F _{xha}} over {C _{2}}]	(171)

바. 압축 굽힘 응력과 후프압축 - 굽힘 모멘트와 후프 압축으로 인한 축 방향 압축 조합에 대한 허용압축응력은 다음 식을 사용하여 계산하여야 한다.

(1) 각각 위 가. 및 다.의 식으로 평가한 [eqn: F _{ha}]와 [eqn: F _{xa}]를 가지고 [eqn: C _{3}]에 대한 식을 풀기 위하여 반복해법절차(iteration solution procedure)가 사용된다.

[eqn: F _{bha} =C _{3} C _{4} F _{ba}]	(172)

[eqn: C _{4} = LEFT ( {f _{b}} over {f _{h}} RIGHT ) LEFT ( {F _{ha}} over {F _{ba}} RIGHT )]	(173)

[eqn: C _{3} ^{2} (C _{4} ^{2} +0.6C _{4} )+C _{3} ^{2n} -1=0]	(174)

[eqn: n=5- {4F _{ha} BULLET FS} over {S _{y}}]	(175)

(2) 허용후프압축막응력 [eqn: F _{hba}]는 다음 식으로 주어진다.

[eqn: F _{hba} =F _{bha} LEFT ( {f _{h}} over {f _{b}} RIGHT )]	(176)

사. 전단응력과 후프압축 - 전단과 후프압축의 조합에 대한 허용압축응력 [eqn: F _{nu ha}]는 다음 식을 사용하여 계산하여야 한다.

(1) 각각 위 가. 및 라.의 식으로 평가한 [eqn: F _{ha}]와 [eqn: F _{nu a}]를 가지고 다음 식에 의해서 허용전단응력이 주어진다.

[eqn: F _{nu ha} = LEFT [ LEFT ( {F _{nu a} ^{2}} over {2C _{5} F _{ha}} RIGHT ) ^{2} +F _{nu a} ^{2} RIGHT ] ^{0.5} - {F _{nu a} ^{2}} over {2C _{5} F _{ha}}]	(177)

[eqn: C _{5} = {f _{nu }} over {f _{h}}]	(178)

(2) 허용후프압축막응력 [eqn: F _{h nu a}]는 다음 식으로 주어진다.

[eqn: F _{h nu a} = {F _{nu ha}} over {C _{5}}]	(179)

아. 축 방향 압축응력, 압축 굽힘 응력, 전단응력 및 후프압축 - 축 방향 압축, 굽힘 모멘트로 인한 축 방향 압축 및 후프 압축 하의 전단 조합에 대한 허용압축응력은 다음 식을 사용하여 계산하여야 한다.

(1) 전단계수는 위 라.의 [eqn: F _{nu a}]를 가지고 다음 식을 사용하여 결정하여야 한다.

[eqn: K _{s} =1.0- LEFT ( {f _{nu }} over {F _{nu a}} RIGHT ) ^{2}]	(180)

(2) [eqn: lambda _{c} LEQ 0.15]에 대해서, 각각 [eqn: f _{a}]와 [eqn: f _{b}]인 축 방향 압축과 굽힘 응력을 받는 부재의 수용은 각각 위 마.(1) 및 바.(1)의 식으로 평가된 [eqn: F _{xha}]와 [eqn: F _{bha}]를 가지고 다음의 식을 사용하여 결정하여야 한다.

[eqn: LEFT ( {f _{a}} over {K _{s} F _{xha}} RIGHT ) ^{1.7} + LEFT ( {f _{b}} over {K _{s} F _{bha}} RIGHT ) LEQ 1.0]	(181)

(3) [eqn: 0.15<lambda _{c} LEQ 1.2]에 대해서, 각각 [eqn: f _{a}]와 [eqn: f _{b}]인 축 방향 압축과 굽힘 응력을 받는 부재의 수용은 각각 위 마.(2) 및 바.(1)의 식으로  평가된 [eqn: F _{xha}]와 [eqn: F _{bha}]를 가지고 다음의 식을 사용하여 결정하여야 한다.

[eqn: {f _{a}} over {K _{s} F _{xha}} GEQ 0.2]에 대해서

[eqn: LEFT ( {f _{a}} over {K _{s} F _{xha}} RIGHT ) + LEFT ( {8} over {9} {TRIANGLE f _{b}} over {K _{s} F _{bha}} RIGHT ) LEQ 1.0]	(182)

[eqn: {f _{a}} over {K _{s} F _{xha}} <0.2]에 대해서

[eqn: LEFT ( {f _{a}} over {2K _{s} F _{xha}} RIGHT ) + LEFT ( {TRIANGLE f _{b}} over {K _{s} F _{bha}} RIGHT ) LEQ 1.0]	(183)

[eqn: TRIANGLE = {C _{m}} over {1- LEFT ( {f _{a} BULLET FS} over {F _{e}} RIGHT )}]	(184)

[eqn: F _{e} = {pi ^{2} E _{y}} over {LEFT ( {K _{u} L _{u}} over {r _{g}} RIGHT ) ^{2}}]	(185)

자. 축 방향 압축응력, 압축 굽힘 응력 및 전단 - 축 방향 압축, 굽힘 모멘트로 인한 축 방향 압축 및 후프 압축이 존재하지 않는 전단 조합에 대한 허용압축응력은 다음 식을 사용하여 계산하여야 한다.

(1) 전단계수는 위 라.의 [eqn: F _{nu a}]를 가지고 아.(1)의 식을 사용하여 결정하여야 한다.

(2) [eqn: lambda _{c} LEQ 0.15]에 대해서, 각각 [eqn: f _{a}]와 [eqn: f _{b}]인 축 방향 압축과 굽힘 응력을 받는 부재의 수용은 각각 위 나.(1) 및 다.의 식으로 평가된 [eqn: F _{xa}]와 [eqn: F _{ba}]를 가지고 다음 식을 사용하여 결정하여야 한다.

[eqn: LEFT ( {f _{a}} over {K _{s} F _{xa}} RIGHT ) ^{1.7} + LEFT ( {f _{b}} over {K _{s} F _{ba}} RIGHT ) LEQ 1.0]	(186)

(3) [eqn: 0.15<lambda _{c} LEQ 1.2]에 대해서, 각각 [eqn: f _{a}]와 [eqn: f _{b}]인 축 방향 압축과 굽힘 응력을 받는 부재의 수용은 각각 위 나.(2) 및 다.의 식으로 평가된 [eqn: F _{ca}]와 [eqn: F _{ha}]를 가지고 다음 식을 사용하여 결정한다. 계수 [eqn: TRIANGLE]는 위 아.(3)의 식을 사용하여 평가하여야 한다.

[eqn: {f _{a}} over {K _{s} F _{ca}} GEQ 0.2]에 대해서

[eqn: LEFT ( {f _{a}} over {K _{s} F _{ca}} RIGHT ) + LEFT ( {8} over {9} {TRIANGLE f _{b}} over {K _{s} F _{ba}} RIGHT ) LEQ 1.0]	(187)

[eqn: {f _{a}} over {K _{s} F _{ca}} <0.2]에 대해서

[eqn: LEFT ( {f _{a}} over {2K _{s} F _{ca}} RIGHT ) + LEFT ( {TRIANGLE f _{b}} over {K _{s} F _{ba}} RIGHT ) LEQ 1.0]	(188)

차. 만일 최대 축 방향 응력이 축 방향 압축에 대해서만 설계한 동체에 대해서 [eqn: F _{xa}]값보다 작거나 축 방향 압축과 외압에 대해서 설계한 동체에 대해서 [eqn: F _{xha}]값보다 작으면, 최대편차 [eqn: e]는 위 제③항 2.에서 주어진 [eqn: e _{x}]의 값을 초과할 수 있다. 좌굴응력의 변화 [eqn: F' _{xa}]는 식 (189)로 계산하며, 감소된 허용좌굴응력 [eqn: F _{xa(감소)}]는 식 (190)으로 결정한다, 식에서 [eqn: e]는 새로운 최대편차이고, [eqn: F _{xa}]는 식(136)으로 결정하며, [eqn: FS _{xa}]는 [eqn: F _{xa}]를 결정하기 위해서 사용된 응력감소계수의 값이다.

[eqn: F prime _{xe} =` LEFT ( 0.944- LEFT | 0.286log LEFT [ {0.0005e} over {e _{x}} RIGHT ] RIGHT | RIGHT ) LEFT ( {E _{y} t} over {R} RIGHT )]	(189)

[eqn: F _{xa(감소)} = {F _{xa} BULLET FS _{xa} -F prime _{xe}} over {FS _{xa}}]	(190)

식 (189)내의 양 [eqn: 0.286log[0.0005(e/e _{x} )]]은 절대수이다(즉, 아주 작은 수의 log는 음이다). 예를 들어, [eqn: e=e _{x}]이면, 식 (189)를 사용하여 계산한 좌굴응력의 변화는 [eqn: F prime _{xe} =0.086E _{y} (t/R)]이다.

카. 단면 성질, 응력 및 좌굴 매개변수 - 단면 성질, 공칭 동체 응력 및 좌굴 매개변수에 대한 식은 아래에 따라 계산하여야 한다.

[eqn: A= {pi (D _{o} ^{2} -D _{i} ^{2} )} over {4}]	(191)

[eqn: S= {pi (D _{o} ^{4} -D _{i} ^{4} )} over {32D _{o}}]	(192)

[eqn: f _{h} = {PD _{o}} over {2t}]	(193)

[eqn: f _{b} = {M} over {S}]	(194)

[eqn: f _{a} = {F} over {A}]	(195)

[eqn: f _{q} = {P pi D _{i} ^{2}} over {4A}]	(196)

[eqn: f _{nu } = {Vsin[ phi ]} over {A}]	(197)

[eqn: r _{g} =0.25 sqrt {D _{o} ^{2} +D _{i} ^{2}}]	(198)

[eqn: M _{x} = {L} over {sqrt {R _{o} t}}]	(199)

[eqn: lambda _{c} = {K _{u} L _{u}} over {pi r _{g}} LEFT ( {F _{xa} BULLET FS} over {E _{y}} RIGHT ) ^{0.5}]	(200)

3. 원추형 동체 - 꼭지각의 반 [eqn: alpha]가 60° 미만인 원추형 동체의 보강을 하지 않은 원추형 천이부 또는 보강 링 사이의 원추부는 아래의 요건을 대입하여 위 2.의 식으로 등가 원통(equivalent cylinder)으로서 평가하여야 한다. 원추 길이의 모든 단면은 본 항의 동체 허용공차와 응력기준을 모두 만족하여야 한다.

가. 허용압축응력을 결정하기 위해서 [eqn: t]에 [eqn: t _{c}]의 값을 대입한다.

나. 허용압축응력을 결정하기 위해서 [eqn: D _{o}]에 [eqn: D/cos alpha]의 값을 대입하며, 여기서 [eqn: D]는 검토하는 점에서의 원추의 바깥지름이다.

다. [eqn: L]에 [eqn: L _{c} /cos alpha]의 값을 대입하며, 여기서 [eqn: L _{c}]는 원추 축에 연한 두 보강 링 사이의 거리이다.

4. 구형 동체와 경판 - 허용압축응력은 두 개의 주응력 비에 따라 다음과 같이 계산한다.

가. 두 개의 주응력이 같은 경우  - 균일한 외압을 받는 구형 동체에 대한 허용압축응력 [eqn: F _{ha}]은 위 제⑥항의 식으로 계산한다.

나. 두 개의 주응력이 크기가 다르고 모두 압축인 경우  - 두 개의 주응력이 모두 작용하중으로부터 발생하는 압축응력이 크기가 다르고 모두 압축인 경우 [eqn: sigma _{1}]과 [eqn: sigma _{2}]를 받는 구형 동체에 대한 허용압축응력은 아래의 식으로 계산한다. 이 식에서 [eqn: F _{ha}]는 위 제⑥항을 사용하여 결정한다. [eqn: F _{1a}]는 [eqn: sigma _{1}] 방향의 허용압축응력이고, [eqn: F _{2a}]는 [eqn: sigma _{2}] 방향의 허용압축응력이다.

[eqn: F _{1a} = {0.6F _{ha}} over {1-0.4k}]	(201)

[eqn: F _{2a} =kF _{1a}]	(202)

[eqn: k= {sigma _{2}} over {sigma _{1}}]  여기서

[eqn: LEFT | sigma _{1} RIGHT | > LEFT | sigma _{2} RIGHT |]	(203)

다. 두 주응력의 크기가 다르고 하나는 인장이고 다른 하나는 압축인 경우  -  두 개의 주응력이 모두 작용하중으로부터 발생하는 각각 크기가 다르고 하나는 인장이고 다른 하나는 압축인 경우 두 개의 주응력이 [eqn: sigma _{1}]과 [eqn: sigma _{2}]를 받는 구형 동체에 대한 허용압축응력은 아래 식으로 계산한다. 이 식에서 [eqn: F _{ha}]는 위 제⑥항으로 계산한다. [eqn: F _{1a}]는 [eqn: sigma _{1}] 방향의 허용압축응력이며, 다음 식으로 계산한 [eqn: F _{he}]를 가지고 위 제⑥항을 사용하여 결정한 [eqn: F _{ha}]의 값이다.

[eqn: F _{he} = {(C _{o} +C _{p} )E _{y} t} over {R _{0}}]	(204)

[eqn: {R _{o}} over {t} <622]에 대해서

[eqn: C _{o} = {102.2} over {195+ {R _{o}} over {t}}]	(205)

[eqn: 622 LEQ {R _{o}} over {t} LEQ 1000]에 대해서

[eqn: C _{o} =0.125]	(206)

[eqn: C _{p} = {1.06} over {3.24+ LEFT ( {E _{y} t} over {sigma _{2} R _{o}} RIGHT )}]	(207)

⑫ 너클이 없는 원통-원추 동체 천이 접합부의 설계는 다음과 같다.

1. 제150조 제⑩항의 규정을 만족하여야 하며, 이 계산에서, 압력의 음(-)의 값을 모든 해당 식에서 사용하여야 한다.

2. 만일 제150조제⑩항의 압축응력  요건이 만족하지 않는다면,  원추-원통 접합부에 보강 링을 부착하여야 한다. 이 보강 링에 대한 설계요건은 아래와 같다.

가. 만일 [eqn: f _{h} <F _{ha}]이면, 원추-원통 접합부(대단부 및 소단부)에서 보강 링이 요구되지 않는다. 여기서 [eqn: f _{h}]는 식(208)에 의해 계산되어지는 접합부에서의 원추 내 압축후프막응력이고, [eqn: F _{ha}]는 [eqn: t _{c}]와 [eqn: C _{h} =0.55cos alpha (t _{c} /D _{o} )]로 평가한 [eqn: F _{he}]를 가지고 위 제④항 제1호의 식을 사용하여 결정한다. 여기서 [eqn: D _{o}]는 접합부에서 원통형 동체의 바깥지름이다.

[eqn: f _{h} = {PD _{o}} over {2t _{c} cos[ alpha ]}]	(208)

나. 만일 원추-원통 접합부에서 보강 링이 요구된다면, 합성 보강 링 단면의 관성모멘트는 식(209)를 만족시켜야 한다. 원통에 대한 탄성후프응력 좌굴응력 [eqn: F _{he}]는 식(209)를 만족시켜야 하며, 원추에 대한 탄성후프응력 좌굴응력 [eqn: F _{hec}]는 등가 원통(제151조 제5항 참조)을 사용하여 식(94)로 계산하여야 한다.

[eqn: I _{c} GEQ {D _{o} ^{2}} over {16E _{y}} LEFT ( tL _{1} F _{he} + {t _{c} L _{c} F _{hec}} over {cos ^{2} [ alpha ]} RIGHT )]	(209)

⑬ 너클이 있는 원통 및 원추형 동체 천이 접합부의 설계는 제150조 제⑪항의 설계규정에 만족하여야 하며, 이 계산에서 모든 해당 식에서 음(-)의 값의 압력을 사용하여야 한다.

⑭ 기호설명

[eqn: A] : 원통의 단면적

[eqn: A _{s}] : 작은 보강 링의 단면적

[eqn: A _{L}] : 격벽으로서 작용하는 큰 보강 링의 단면적

[eqn: alpha] : 원추형 동체의 꼭지각의 1/2(°)

[eqn: C _{m}] : 그 값이 아래와 같이 정해지는 계수

= (옆쪽으로) 병진운동을 견디는 골조 내의 압축부재에 대해서 0.85

=  병진운동을 방지하기 위하여 브레이싱을 하고 굽힘의 평면에서 그 지지물 사이에서 가로 하중을 받지 않는 골조 내의 회전이 억제된 부재에 대해서는 0.6 - 0.4([eqn: M _{1} /M _{2}]).

이 식에서, [eqn: M _{1} /M _{2}]는 검토대상의 굽힘 평면에서 브레이싱을 하지 않은 부재 부분의 끝에서 큰 굽힘 모멘트에 대한 작은 굽힘 모멘트의 비율이다(부재가 역 방향 만곡으로 굽어질 때는 [eqn: M _{1} /M _{2}]는 양(+)이고 단일 만곡으로 굽어질 때는 음(-)이다).

= 병진운동을 방지하기 위하여 브레이싱을 하고 그 지지물 사이에 가로 하중을 받는 골조 내의 압축 부재에 대해서 0.85. 그 부재의 끝은 굽힘 평면 내에서 회전에 대해서 억제된다.

= 병진운동을 방지하기 위하여 브레이싱을 하고 그 지지물 사이에 가로 하중을 받는 골조 내의 압축 부재에 대해서 1.0 그 부재의 끝은 굽힘 평면 내에서 회전에 대해서 억제되지 않는다.

= 억제되지 않은 스커트로 지지된 용기에 대해서 1.0

[eqn: c]  : 중립축으로부터 검토대상 점까지의 거리

[eqn: D _{c}] : 바깥쪽 보강 링에 대해서 합성 보강 링 단면의 도심까지의 지름, 또는 안쪽 보강 링에 대해서 안쪽지름(그림 4.4.6 참조)

[eqn: D _{i}] : 원통의 안지름(부식영향을 포함)

[eqn: D _{o}] : 원통의 바깥지름

[eqn: D _{e}] : 원추나 원추형 단면을 설계하기 위하여 가정하는 등가 원통의 바깥지름

[eqn: D _{S}] : 지지선 사이의 원추나 원추형 단면의 소단부에서의 바깥지름

[eqn: D _{L}] : 지지선 사이의 원추나 원추형 단면의 대단부에서의 바깥지름

[eqn: E _{y}] : 표3으로부터의 설계온도에서 재료의 탄성계수

[eqn: E _{t}] : 표3으로부터의 설계온도에서 재료의 접선탄성계수

[eqn: F] : 작용하는 정미단면 축 방향 압축하중

[eqn: f _{a}] : 작용하는 축 방향 하중으로부터 발생하는 축 방향 압축막응력

[eqn: f _{b}] : 작용하는 굽힘 모멘트로부터 발생하는 축 방향 압축막응력

[eqn: f _{h}] : 외압으로부터의 원통 내의 후프압축응력

[eqn: f _{q}] : 원통의 끝 위의 압력하중 [eqn: Q _{p}]로부터 발생하는 축 방향 압축막응력

[eqn: f _{nu }] : 작용 하중으로부터의 전단응력

[eqn: FS]: 설계계수

[eqn: F _{ba}]: 다른 하중이 없이 정미단면 굽힘 모멘트를 받는 원통의 허용압축막응력

[eqn: F _{ca}] : [eqn: lambda _{c} =0.15]인 축 방향 압축하중으로 인한 원통의 허용압축막응력

[eqn: F _{bha}]: 후프압축이 있는데 굽힘을 받는 원통의 축 방향 허용압축막응력

[eqn: F _{hba}]: 정미단면 굽힘 모멘트로 인한 길이 방향 압축이 있는 원통의 축 방향 허용압축막응력

[eqn: F _{he}]: 외압만을 받는 원통이나 성형경판의 탄성후프압축막파괴응력

[eqn: F _{ha}]: 외압만을 받는 원통이나 성형경판의 허용후프압축막응력

[eqn: F _{hef}]: 길이 [eqn: L _{F}]에 걸쳐 평균을 낸 후프좌굴응력 [eqn: F _{he}]의 평균 값. 여기서 [eqn: F _{he}]는 식(94)로부터 결정된다.

[eqn: F _{h nu a}]: 전단응력이 있는 원통의 허용후프압축막응력

[eqn: F _{hxa}]: 축 방향 하중이 있는 원통의 허용후프압축막응력

[eqn: F _{ic}]: 허용응력 식에서 [eqn: FS=1.0]이 되게하여 결정하는 예상 좌굴응력

[eqn: F _{ta}]  허용인장응력

[eqn: F _{nu a}]: 전단하중만을 받는 원통의 허용전단응력

[eqn: F _{nu e}]: 전단하중만을 받는 원통의 탄성전단좌굴응력

[eqn: F _{nu ha}]: 후프압축이 있는데 전단응력을 받는 원통의 허용전단응력

[eqn: F _{xa}]: [eqn: lambda _{c} LEQ 0.15]인 축 방향 압축하중으로 인한 원통의 허용압축막응력

[eqn: F _{xe}]: 다른 하중이 없는 원통의 축 방향 탄성파괴막응력(국부좌굴)

[eqn: F _{xha}]: [eqn: lambda _{c} LEQ 0.15]에 대해서 후프압축이 있는 원통의 축 방향 허용압축막응력

[eqn: gamma] : 좌굴 매개변수

[eqn: h _{o}] : 바깥쪽 표면으로 측정한 타원형 경판의 높이

[eqn: h _{1}] : 해당되는 대로, 평강 보강재, 앵글 보강재의 랙 또는 티 보강재의 플랜지의 길이

[eqn: h _{2}] : 해당되는 대로, 보강재의 앵글 랙의 길이 또는 웨브

[eqn: I] : 원통이나 원추의 단면의 관성모멘트

[eqn: I _{L}] : 큰 보강 링의 실제 관성모멘트

[eqn: I _{L} ^{C}] : 큰 보강 링과 동체의 유효길이로 구성된 합성단면의 도심 축에 대한 실제 관성모멘트

[eqn: I _{s}] : 작은 보강 링의 실제 관성모멘트

[eqn: I _{s} ^{C}] : 작은 보강 링과 동체의 유효길이로 구성된 합성단면의 도심 축에 대한 실제 관성모멘트

[eqn: K _{o}] : 타원형 경판 계수

[eqn: K _{u}] : 축 방향 압축을 받는 부재의 끝 조건에 근거한 계수

= 하나의 자유단과 하나의 고정단을 가진 부재에 대해서 2.10. 이 경우 “부재”는 기호설명에서 정의하는 것처럼 브레이싱을 하지 않은 원통형 동체 또는 원통형 동체 부분.

= 양단이 핀 구조인 부재에 대해서 1.00.

= 일단이 핀 구조 타단이 고정인 부재에 대해서 0.80.

= 양단 고정의 부재에 대해서 0.65.

[eqn: L,L _{1} ,L _{2} ,..] 지지선 사이의 보강하지 않은 용기 부분의 설계길이(그림 4.4.2 참조). 지지선은 (1)접선으로부터 측정한 경판의 깊이의 1/3에 있는 경판(원추형 경판 제외) 상의 원둘레 선, (2)제151조 제④항 나.의 요건을 만족시키는 작은 보강 링 또는 (3) 관판이다.

[eqn: L _{B} ,L _{B1} ,L _{B} ,.] 격벽 또는 격벽으로서 작용하도록 지정된 큰 보강 링 사이의 원통의 설계길이.

[eqn: L _{c}] : 원추나 보강을 하지 않은 원추에 대한 원추부분의 길이 또는 보강을 한 원추에서 원추-원통 접합부로부터 그 원추의 첫 보강 링까지의 길이 (그림 4.4.6 및 4.4.7 참조)

[eqn: L _{e}] : 동체의 유효길이

[eqn: L _{F}] : 큰 보강 링의 어느 쪽이던 큰 보강 링의 중심선으로부터 경판 지지선의 다음 큰 보강 링까지의 거리 [eqn: L _{B}]의 합의 1/2

[eqn: L _{s}] : 한 보강 링의 중심선으로부터 그 보강 링의 어느 한 쪽에 있는 다음 지지선까지 그 원통의 축에 평행하게 측정한 길이의 합의 1/2. 지지선은 [eqn: L]의 정의에서 정의되어 있다.

[eqn: L _{t}] : 용기의 총길이

[eqn: L _{u}] : 기둥 좌굴을 받는 원통형 부재의 옆 방향으로 브레이싱을 하지 않은 거리, 외압만을 받는 용기 동체를 평가할 때는 영(0)과 같다.

[eqn: lambda _{c}] : 기둥 좌굴에 대한 세장계수

[eqn: M] : 작용하는 정미단면 굽힘 모멘트

[eqn: M _{x}] : 동체 매개변수

[eqn: P] : 작용 외압

[eqn: P _{a}] : 다른 하중이 없을 때의 허용외압

[eqn: phi] : 작용하는 전단력의 방향으로부터 검토대상 점까지 원둘레를 따라 측정한 각도

[eqn: r _{f}] : 플레어의 안쪽 반지름

[eqn: r _{g}] : 선회반지름(Radius Of Gyration)

[eqn: r _{k}] : 너클의 안쪽 반지름

[eqn: R] : 동체 중심선까지의 반지름

[eqn: R _{c}] : 보강 링과 동체 유효길이의 조합의 도심까지의 반지름, [eqn: R _{c} =R+Z _{c}](그림4.4.3 참조)

[eqn: R _{L}] : 대단부에서의 안쪽 반지름, [eqn: R _{L} =D _{L} /2]

[eqn: R _{o}] : 원통형 또는 구형 동체의 바깥반지름

[eqn: R _{S}] : 소단부에서의 안쪽 반지름, [eqn: R _{S} =D _{S} /2]

[eqn: S] : 동체의 단면계수

[eqn: S _{y}] : 규정설계금속온도에서 최소규정항복강도

[eqn: sigma _{1}] : 1-방향의 주압축응력

[eqn: sigma _{2}] : 2-방향의 주압축응력

[eqn: V] : 정미단면 전단력

[eqn: t] : 동체두께

[eqn: t _{c}] : 원추두께

[eqn: t _{L}] : 원추형 천이에서 대단부 원통의 두께

[eqn: t _{S}] : 원추형 천이에서 소단부 원통의 두께

[eqn: t _{1}] : 평강 보강재, 앵글 보강재의 레그(Leg) 랙 또는 티 보강재의 플랜지의 두께

[eqn: t _{2}] : 앵글 레그(Leg)나 보강재 웨브의 두께

[eqn: Z _{c}] : 동체의 중심선으로부터 보강 링과 동체 유효길이의 조합단면까지의 반지름 방향 거리

[eqn: Z _{L}] : 동체의 중심선으로부터 큰 보강 링의 도심까지의 반지름 방향 거리

[eqn: Z _{S}] : 동체의 중심선으로부터 작은 보강 링의 도심까지의 반지름 방향 거리

제 152 조 (동체와 경판 내의 구멍에 대한 설계) ① 노즐 치수와 모양은 제150조와 제151조에서 제시된 모양의 용기를 가진 원형 또는 타원형 원통과 교차하여 생기는 원형, 타원형 또는 다른 모양이어야 한다. 본 항의 설계규정은 그 동체의 안지름과  두께 비율이 400이하인 경우에만 적용하여야 한다. 추가로, 완성된 노즐 구멍의 단축 길이에 대한 장축의 길이 비율이 1.5 이하이어야 한다.

② 노즐 부착 방법은 아래와 같다.

1. 노즐은 용기의 동체 또는 경판에 다음 방법으로 부착하여야 한다.

가. 용접형 접합부

용접에 의한 노즐의 부착은 제149조 제①항의 요건에 따라야 한다.

나. 스터드형 접합부

노즐을 스터드 패드형 접합부를 이용하여 만들 수도 있다. 용기는 동체, 덧살 붙인 패드, 또는 부착한 판 위 또는 이음쇠 위에 기계가공을 한 편평한 표면이 있어야 한다. 나사를 내는 드릴구멍은 용기의 안쪽 표면에 금속을 추가하여 위에서 요구된 최소두께가 되지 않는다면 안쪽 표면으로부터 부식여유를 뺀 후 벽두께의 1/4 이내로 관통해서는 안 된다. 스터드를 위하여 나사구멍 나사는 아래 식으로 규정하는 길이 [eqn: L _{st}]만큼 스터드와 체결되어야 한다.

[eqn: L _{st} =min[L _{st1} ,`1.5d _{st} ]]	(210)

여기서

[eqn: L _{st1} =max LEFT [ d _{st} ,`0.75 LEFT ( {S _{st}} over {S _{tp}} RIGHT ) RIGHT ]]	(211)

다. 나사형 접합부

일반 관용 나사에 적합한 관, 튜브 및 기타 나사형 접합부는 접합부의 크기가 DN 50 이하이고 용기의 벽 곡률에 대한 여유가 감안된 후 표 4.5.1에 규정된 최소수의 나사산이 맞물린다는 보장하에 용기 벽의 나사구멍에 나사로 접합할 수 있다. 누설방지를 위하여 다른 밀봉수단이 제공된다면 적어도 같은 강도의 평행나사를 사용할 수 있는 경우를 제외하고, 나사는 관용 테이퍼나사이어야 한다. 요구 금속두께와 표 4.5.1에서 요구하는 나사산 수를 확보하기 위해서 또는 보강을 위해 덧살 붙인 패드나 부착한 판 또는 이음쇠를 사용할 수 있다.

라. 확관형 접합부

지름이 관 크기 DN50 이하라는 전제하에 관, 튜브를 보강하지 않은 구멍 속으로 삽입하고 동체에 확관하여 용기의 벽에 관이나 튜브를 부착할 수 있다. 바깥지름이 150 mm 이하인 관, 튜브 또는 단조품의 보강을 한 구멍 속으로 삽입하고 동체에 확관하여 용기의 벽에 부착할 수 있다. 확관형 접합부는 다음 방법 중 하나를 사용하여 제작하여야 한다.

(1) 견고한 롤링과 비딩

(2) 롤링, 비딩 그리고 비드 가장자리를 따라 누설방지 용접

(3) 구멍의 지름에 걸친 3 mm 이상의 확관과 확장

(4) 롤링, 확관과 용접

(5) 확관이나 비딩이 없는 롤링과 용접의 경우, 단 끝이 6mm이상 10mm 이하로 동체를 통과하여 연장되고 그 용접 목이 5mm이상 8mm 이하가 되어야한다.

2. 노즐 접합부에 대한 추가적 요건은 다음과 같다.

가. 튜브나 관 바깥지름이 38mm 이하일 때, 동체는 적어도 튜브나 관 두께와 같은 깊이까지 모 따기를 하거나 오목하게 만들어서 튜브나 관을 롤링 및 용접할 수 있으며, 튜브나 관의 끝은 어떠한 경우에도 동체의 안지름을 지나 10mm이상으로 연장되어서는 안 된다.

나. 튜브나 관을 롤링하거나 확관하는 동체의 구멍은 홈파기가 허용된다.

다. 접합부에 누설방지 용접을 하지 않는 경우에는, 인화성 및/또는 유독성 가스와 액체의 처리 또는 저장을 위해서 사용하는 용기에 부착하는 방법으로서 확관형 접합부를 사용하여서는 안 된다.

라. 용기의 바깥쪽에 부착하는 보강 판이나 새들에는 용기의 기밀시험을 위한  적어도 한 개의 배기용 나사구멍이 있어야 한다.

③ 노즐 넥의 최소두께 요건

1. 출입구와 점검구를 제외한 노즐의 최소 넥 두께는 제150조와 제151조를 사용하여 내압과 외압에 대해서 계산되어야 하며, 이 계산에서는 부식여유와 추가 하중으로부터의 외력과 모멘트의 영향을 고려하여야 한다. 노즐 넥 두께는 동체 두께나 표 4.3.2에 주어진 두께 중 얇은 것 보다 얇아서는 안 된다.

2. 출입구와 점검구에 대한 최소 넥 두께는 제150조와 제151조를 사용하여 내압과 외압에 대해서 계산되어야 하며, 이 계산에서 부식여유를 고려하여야 한다.

④ 원통형 동체의 방사상노즐

1. 압력하중을 받는 원통형 동체의 방사상노즐 설계절차는 아래와 같다. 이 설계절차에서 사용하는 매개변수는 그림 4.5.1, 4.5.2 및 4.5.3에 나와 있다.

순서 1 - 용기 벽 보강의 한계를 계산한다.

(1) 일체형 보강 노즐

[eqn: L _{R} =min LEFT [ sqrt {R _{eff} t} ,`2R _{n} RIGHT ]]	(212)

(2) 보강 패드가 있는 노즐

[eqn: L _{R1} = sqrt {R _{eff} t} +W]	(213)

[eqn: L _{R2} = sqrt {(R _{eff} +t)(t+t _{e} )}]	(214)

[eqn: L _{R3} =2R _{n}]	(215)

[eqn: L _{R} =min[L _{R1} ,L _{R2} ,L _{R3} ]]	(216)

순서 2 - 용기의 표면에서 밖으로 튀어나오는 노즐 벽  보강의 한계를 계산한다.

[eqn: L _{H1} =t+t _{e} + sqrt {R _{n} t _{n}}]	(217)

용기의 벽을 통과하여 삽입된 노즐에 대해서

[eqn: L _{H2} =L _{pr1} +t]	(218)

용기의 벽을 접하는 노즐에 대해서

[eqn: L _{H2} =L _{pr1}]	(219)

[eqn: L _{H3} =8(t+t _{e} )]	(220)

[eqn: L _{H} =min[L _{H1} ,L _{H2} ,L _{H3} `]]	(221)

순서 3 - 해당된다면, 용기의 표면 안쪽으로 튀어나오는 노즐 벽 보강의 한계를 계산한다.

[eqn: L _{I1} = sqrt {R _{n} t _{n}}]	(222)

[eqn: L _{I2} =L _{pr2}]	(223)

[eqn: L _{I3} =8(t+t _{e} )]	(224)

[eqn: L _{I} =min[L _{I1} ,L _{I2} ,L _{I3} ]]	(225)

순서 4 - 노즐 구멍 부근의 총 이용가능 면적을 결정한다.(그림 4.5.1 참조)

[eqn: A _{T} =A _{1} +f _{rn} (A _{2} +A _{3} )+A _{41} +A _{42} +A _{43} +f _{rp} A _{5}]	(226)

[eqn: A _{1} =(tL _{R} ) BULLET max LEFT [ LEFT ( {lambda } over {5} RIGHT ) ^{0.85} ,1.0 RIGHT ]]	(227)

[eqn: lambda =min LEFT [ LEFT { {(2R _{n} +t _{n} )} over {sqrt {(D _{i} +t _{eff} )t _{eff}}} RIGHT } ,12.0 RIGHT ]]	(228)

[eqn: L _{H} >L _{pr3} +t]인 곳에서 가변적인 두께의 구멍에 대해서

[eqn: A _{2} =t _{n} (L _{pr3} +t)+0.78 LEFT ( {t _{n2} ^{2}} over {t _{n}} RIGHT ) sqrt {R _{n} t _{n2}}]	(229)

[eqn: L _{H} >L _{pr3} +t]인 곳에서 가변적인 두께의 구멍에 대해서, 또는 균일 두께 구멍에 대해서

[eqn: A _{2} =t _{n} L _{H}]	(230)

[eqn: A _{3} =t _{n} L _{I}](	231)

[eqn: A _{41} =0.5L _{41} ^{2}]	(232)

[eqn: A _{42} =0.5L _{42} ^{2}]	(233)

[eqn: A _{43} =0.5L _{43} ^{2}]	(234)

[eqn: A _{5a} =Wt _{e}]	(235)

용기의 벽을 통과하여 삽입된 노즐에 대해서

[eqn: A _{5b} =L _{R} t _{e}]	(236)

용기의 벽을 접하는 노즐에 대해서

[eqn: L _{5b} =(L _{R} -t _{n} )t _{e}]	(237)

[eqn: A _{5} =min[A _{5a} ,A _{5b} ]]	(238)

[eqn: f _{rn} = {S _{n}} over {S}]	(239)

[eqn: f _{rp} = {S _{p}} over {S}]	(240)

순서 5 - 동체의 유효반지름을 다음과 같이 결정한다.

(1) 원통형 동체

[eqn: R _{eff} =0.5D _{i}]	(241)

(2) 원추형 동체에 대해서 [eqn: R _{eff}]는 노즐 중심선에서 원추 접합부 원추형 동체의 안쪽 반지름이다. 반지름은 그 원추형 동체의 길이방향 축에 직각으로 측정한다.

순서 6 - 원통형 또는 원추형 동체에서 노즐에 대한 유효두께를 다음과 같이 결정한다.

[eqn: t _{eff} =t LEFT ( {tL _{R} +A _{5} f _{rp}} over {tL _{R}} RIGHT )]	(242)

순서 7 - 해당하는 힘을 결정한다.

[eqn: f _{N} =PR _{xn} (L _{H} -t)]	(243)

[eqn: f _{S} =PR _{xs} (L _{R} +t _{n} )]	(244)

[eqn: f _{Y} =PR _{xs} R _{nc}]	(245)

[eqn: R _{xn} = {t _{n}} over {ln LEFT [ {R _{n} +t _{n}} over {R _{n}} RIGHT ]}]	(246)

[eqn: R _{xs} = {t _{eff}} over {ln LEFT [ {R _{eff} +t _{eff}} over {R _{eff}} RIGHT ]}]	(247)

순서 8 - 용기 내의 평균 국부 1차막응력과 일반 1차막응력을 결정한다.

[eqn: sigma _{avg} = {(f _{N} +f _{S} +f _{Y} )} over {A _{T}}]	(248)

[eqn: sigma _{cir c} = {PR _{xs}} over {t _{eff}}]	(249)

순서 9 - 노즐 교차점에서 최대 국부 1차막응력을 결정한다.

[eqn: P _{L} =max LEFT [ (2 sigma _{avg} - sigma _{cir c} ),` sigma _{cir c} RIGHT ]]	(250)

순서 10 - 계산된 최대 국부 1차막응력[eqn: S_{ allow}]은 식(251)를 만족하여야 한다. 만일 노즐이 내압을 받는다면, 허용응력은 식(252)으로 주어지며, 여기서 [eqn: F _{ha}]는 평가되는 동체형상(예를 들어, 원통, 구형 동체 또는 성형경판)에 대해서 제151조에서 평가된다.

[eqn: P _{L} LEQ S _{allow}]	(251)

여기서

내압에 대해서

[eqn: S _{allow} =1.5SE]	(252)

외압에 대해서

[eqn: S _{allow} =F _{ha}]	(253)

순서 11 - 노즐의 최대허용사용압력을 결정한다.

[eqn: P _{max1} = {S _{allow}} over {{2A _{p}} over {A _{T}} - {R _{xs}} over {t _{eff}}}]	(254)

[eqn: P _{max2} =S LEFT ( {t} over {R _{xs}} RIGHT )]	(255)

[eqn: P _{max} =min[P _{max1} ,`P _{max2} ]]	(256)

여기서

[eqn: A _{p} =R _{xn} (L _{H} -t)+R _{xs} (L _{R} +t _{n} +R _{nc} )]	(257)

2. 만일 노즐이 제147조에서 규정하는 것처럼 추가하중으로부터 외력과 모멘트를 받는다면, 노즐-동체 교차점에서의 국부응력은 아래 제⑭항에 따라서 평가하여야 한다.

⑤ 원통형 동체의 경사면 노즐(그림 4.5.4 참조)에 대해서는, 위 제④항의 설계절차에 다음을 대입하여 사용하여야 한다.

[eqn: R _{nc} =max LEFT [ LEFT ( {R _{ncl}} over {2} RIGHT ) ,`R _{n} RIGHT ]]	(258)

여기서

[eqn: R _{ncl} =R _{eff} ( theta _{1} - theta _{2} )]	(259)

[eqn: theta _{1} =cos ^{-1} LEFT [ {D _{X}} over {R _{eff}} RIGHT ]]	(260)

[eqn: theta _{2} =cos ^{-1} LEFT [ {D _{X} +R _{n}} over {R _{eff}} RIGHT ]]	(261)

⑥ 길이 방향 축으로부터 각도가 있는 방향의 원통형 동체의 노즐에 대해서는, 위 제④항의 설계절차에 다음을 대입하여 사용하여야 한다.(그림 4.5.5 참조)

[eqn: R _{nc} = {R _{n}} over {sin[ theta ]}]	(262)

⑦ 원추형 동체의 방사상노즐(그림 4.5.6 참조)에 대해서는, 위 제④항의 설계절차에 다음을 대입하여 사용하여야 한다.

[eqn: f _{S} = {P} over {cos[ alpha ]} LEFT ( R _{eff} + {L _{c}} over {2} sin[ alpha ] RIGHT ) (L _{R} +t _{n} )]	(263)

[eqn: f _{Y} = {P LEFT ( R _{eff} + {R _{nc}} over {2} sin[ alpha ] RIGHT ) R _{nc}} over {cos[ alpha ]}]	(264)

[eqn: sigma _{cir c} = {P LEFT ( R _{eff} +L _{c} sin[ alpha ] RIGHT )} over {t _{eff} cos[ alpha ]}](265)

[eqn: P _{max} = {S _{allow}} over {{2A _{p}} over {A _{T}} - {R _{eff} +L _{c} sin[ alpha ]} over {t _{eff} cos[ alpha ]}}]	(266)

[eqn: A _{p} = LEFT [ R _{xn} (L _{H} -t)+ LEFT ( R _{eff} + {L _{c}} over {2} sin[ alpha ] RIGHT ) LEFT ( {L _{R} +t _{n}} over {cos[ alpha ]} RIGHT ) + {R _{nc} (R _{eff} +0.5R _{nc} sin[ alpha ])} over {cos[ alpha ]} RIGHT ]]	(267)

[eqn: L _{c} =L _{R} +t _{n} +R _{nc}]	(268)

⑧ 원추형 동체의 노즐

1. 만일 원추형 동체의 노즐이 길이 방향 축에 대해서 직각 방향에 있으면(그림 4.5.7참조), 위 제⑦항의 설계절차에 다음을 대입하여 사용하여야 한다.

[eqn: R _{nc} = {R _{n}} over {cos[ alpha ]}]	(269)

2. 만일 원추형 동체의 노즐이 길이 방향 축에 대해서 평행인 방향에 있으면(그림 4.5.8 참조), 위 제⑦항의 설계절차에 다음을 대입하여 사용하여야 한다.

[eqn: R _{nc} = {R _{n}} over {sin[ alpha ]}]	(270)

⑨ 구형 동체나 성형 경판의 방사상 노즐

1. 압력하중을 받는 구형 동체나 성형 경판의 방사상 노즐의 설계절차는 아래와 같다. 이 설계절차에서 사용하는 매개변수는 그림 4.5.9에 나와 있다.

순서 1 - 동체나 성형 경판의 유효 반지름을 다음과 같이 결정한다.

(1) 구형 동체

[eqn: R _{eff} =0.5D _{i}]	(271)

(2) 타원형 경판

[eqn: R _{eff} = {0.9D _{i}} over {6} LEFT [ 2+ LEFT ( {D _{i}} over {2h} RIGHT ) ^{2} RIGHT ]]	(272)

(3) 접시형 경판

[eqn: R _{eff} =L](	(273)

순서 2 - 용기의 벽 보강의 한계를 계산한다.

(1) 구형 동체와 타원형 경판의 일체형으로 보강된 노즐

[eqn: L _{R} =min[ sqrt {R _{eff} t} ,`2R _{n} ]]	(274)

(2) 접시형 경판의 일체형으로 보강된 노즐

[eqn: L _{R1} = {D _{i}} over {2} -(D _{R} +R _{n} +t _{n} )]	(275)

[eqn: L _{R2} =min[ sqrt {R _{eff} t} ,`2R _{n} ]](	276)

[eqn: L _{R} =min[L _{R1} ,L _{R2} ]]	(277)

(3) 패드로 보강한 노즐

[eqn: L _{R1} = sqrt {R _{eff} t} +W]	(278)

[eqn: L _{R2} = sqrt {(R _{eff} +t)(t+t _{e} )}]	(279)

[eqn: L _{R3} =2R _{n}]	(280)

[eqn: L _{R} =min[L _{R1} ,`L _{R2} ,L _{R3} ]]	(281)

순서 3 - 동체 바깥으로 튀어나온 노즐 벽 보강의 한계를 계산한다.

용기의 벽을 통과하여 삽입한 노즐에 대해서

[eqn: L _{H} =min[t+t _{e} +F _{p} sqrt {R _{n} t _{n}} ,`L _{pr1} +t]]	(282)

용기의 벽을 접하는 노즐에 대해서

[eqn: L _{H} =min[t+t _{e} +F _{p} sqrt {R _{n} t _{n}} ,`L _{pr1} ]]	(283)

타원형 및 접시형 경판

[eqn: X _{o} >0.35D _{i}]에 대해서

[eqn: F _{p} =min[C _{n} ,C _{p} ]]	(284)

[eqn: X _{o} LEQ 0.35D _{i}]에 대해서

[eqn: F _{p} =C _{n}]	(285)

타원형 경판에 대해서

[eqn: C _{p} =exp LEFT [ {0.35D _{i} -X _{o}} over {16t} RIGHT ]]	(286)

접시형 경판에 대해서

[eqn: C _{p} =exp LEFT [ {0.35D _{i} -X _{o}} over {8t} RIGHT ]]	(287)

[eqn: X _{o} =D _{R} +R _{n} +t _{n}]	(288)

구형 동체와 경판에 대해서

[eqn: F _{p} =C _{n}]	(289)

매개변수 [eqn: C _{n}]은 식(290)에 의해 계산한다

[eqn: C _{n} =min LEFT [ LEFT ( {t+t _{e}} over {t _{n}} RIGHT ) ^{0.35} ,`1.0 RIGHT ]]	(290)

순서 4 - 해당된다면, 동체 안쪽으로 튀어나온 노즐 벽보강의 한계를 계산한다.

[eqn: L _{I} =min[F _{p} sqrt {R _{n} t _{n}} ,`L _{pr2} ]]	(291)

순서 5 - 노즐 구멍 부근의 총 이용가능 면적을 결정한다(그림 4.5.1 참조). 여기서 [eqn: f _{rn}]과 [eqn: f _{rp}]는 각각 식 (239)과 (240)에 의해 계산하여야 한다.

[eqn: A _{T} =A _{1} +f _{rn} (A _{2} +A _{3} )+A _{41} +A _{42} +A _{43} +f _{rp} A _{5}]	(292)

[eqn: A _{1} =tL _{R}]	293)

[eqn: L _{H} >L _{pr3} +t]인 곳에서 가변적인 두께의 구멍에 대해서

[eqn: A _{2} =t _{n} (L _{pr3} +t)+0.78 LEFT ( {t _{n2} ^{2}} over {t _{n}} RIGHT ) sqrt {R _{n} t _{n2}}]	(294)

[eqn: L _{H} LEQ L _{pr3} +t]인 곳에서 가변적인 두께의 구멍 또는 균일 두께 구멍에 대해서

[eqn: A _{2} =t _{n} L _{H}]	(295)

[eqn: A _{3} =t _{n} L _{I}]	(296)

[eqn: A _{41} =0.5L _{41} ^{2}]	(297)

[eqn: A _{42} =0.5L _{42} ^{2}]	(298)

[eqn: A _{43} =0.5L _{43} ^{2}]	(299)

[eqn: A _{5a} =Wt _{e}]	(300)

용기의 벽을 통과하여 삽입한 노즐에 대해서는

[eqn: A _{5b} =L _{R} t _{e}]	(301)

용기의 벽을 접하는 노즐에 대해서는

[eqn: A _{5b} =(L _{R} -t _{n} )t _{e}]	(302)

[eqn: A _{5} =min[A _{5a} ,A _{5b} ]]	(303)

바. 순서 6 - 해당하는 힘을 결정한다.

[eqn: f _{N} =PR _{xn} (L _{H} -t)]	(304)

[eqn: f _{S} = {PR _{xs} (L _{R} +t _{n} )} over {2}]	(305)

[eqn: f _{Y} = {PR _{xs} R _{nc}} over {2}]	(306)

[eqn: R _{xn} = {t _{n}} over {ln LEFT [ {R _{n} +t _{n}} over {R _{n}} RIGHT ]}]	(307)

[eqn: R _{xs} = {t _{eff}} over {ln LEFT [ {R _{eff} +t _{eff}} over {R _{eff}} RIGHT ]}]	(308)

순서 7 - 구형 동체, 타원형 경판 또는 접시형 경판의 노즐에 대한 유효두께를 다음과 같이 결정한다.

[eqn: t _{eff} =t LEFT ( {tL _{R} +A _{5} f _{rp}} over {tL _{R}} RIGHT )]	(309)

순서 8 - 용기 내의 평균 국부 1차막응력과 일반 1차막응력을 결정한다.

[eqn: sigma _{avg} = {(f _{N} +f _{S} +f _{Y} )} over {A _{T}}]	(310)

[eqn: sigma _{cir c} = {PR _{xs}} over {2t _{eff}}]	(311)

순서 9 - 노즐 교차점에서 최대 국부 1차막응력을 결정한다.

[eqn: P _{L} =max[ LEFT { 2 sigma _{avg} - sigma _{cir c} RIGHT } ,` sigma _{cir c} ]]	(312)

순서 10 - 계산한 최대 국부 1차막응력은 식(313)를 만족시켜야 한다. 만일 노즐이 내압을 받는다면, 허용응력 [eqn: S _{allow}]는 식(252)에 의해 계산하고 노즐이 외압을 받는다면, 그 허용응력은 식(253)에 의해 계산한다.

[eqn: P _{L} LEQ S _{allow}]	(313)

순서 11 - 노즐의 최대허용사용압력을 결정한다.

[eqn: P _{max1} = {S _{allow}} over {{2A _{p}} over {A _{T}} - {R _{xs}} over {2t _{eff}}}]	(314)

[eqn: P _{max2} =2S LEFT ( {t} over {R _{xs}} RIGHT )]	(315)

[eqn: P _{max} =min[P _{max1} ,`P _{max2} ]]	(316)

여기서

[eqn: A _{p} =R _{xn} (L _{H} -t)+ {R _{xs} (L _{R} +t _{n} +R _{nc} )} over {2}]	(317)

2. 만일 노즐이 제148조에서 규정한 것처럼 추가하중으로부터 외력과 모멘트를 받는다면, 노즐-동체의 교차점에서의 국부응력은 아래  제⑭항에 따라서 평가하여야 한다.

⑩ 성형 경판의 경사면 또는 수직 노즐

1. 만일 경사면 또는 수직 노즐이 타원형 경판(그림 4.5.10 참조)에 위치하여 있다면, 위 제⑨항의 설계절차에 다음을 대입하여 사용하여야 한다.

[eqn: D _{R} = {D _{i}} over {2} sqrt {1- {D _{T} ^{2}} over {h ^{2}}}]	(318)

2. 만일 타원형 경판이 아닌 다른 경판(그림 4.5.10 참조)에 경사면 또는 수직 노즐이 위치하여 있다면, 위 제⑨항의 설계절차에 다음을 대입하여 사용하여야 한다.

[eqn: R _{nc} =R _{eff} ( theta _{1} - theta _{2} )]	(319)

[eqn: theta _{1} =cos ^{-1} LEFT [ {D _{R}} over {D _{eff}} RIGHT ]]	(320)

[eqn: theta _{2} =cos ^{-1} LEFT [ {D _{R} +R _{n}} over {D _{eff}} RIGHT ]]	(321)

⑪ 평경판의 원형 노즐

1. 압력하중을 받는 평경판의 노즐 설계절차는 아래와 같다. 이 설계절차에서 사용되는 매개변수는 그림 4.5.9에 나와 있다. 대안으로, 일체형 평경판 내의 중앙 노즐은 제153조제⑤항의 절차를 사용하여 설계하여야 한다.

순서 1 - 노즐 교차점에서의 최대단위모멘트를 계산한다.

[eqn: M _{o} = {St _{rf} ^{4}} over {6(t+C _{p} t _{e} ) ^{2}}]	(322)

[eqn: C _{p} =min LEFT [ LEFT { {(w+0.5L _{42} )t _{e}} over {R _{n} t} RIGHT } ,`0.6 RIGHT ]]	(323)

순서 2 - 노즐의 매개변수를 계산한다.

[eqn: lambda _{n} = {1.285} over {sqrt {R _{nm} t _{n}}}]	(324)

[eqn: C _{1} =sinh ^{2} [C _{L} ]+sin ^{2} [C _{L} ]]	(325)

[eqn: C _{2} =sinh ^{2} [C _{L} ]-sin ^{2} [C _{L} ]]	(326)

[eqn: C _{L} =min LEFT [ LEFT { lambda _{n} (L _{pr1} +t+L _{pr2} ) RIGHT } ,`6.0 RIGHT ]]	(327)

[eqn: C _{3} = {L _{pr1} +t} over {L _{pr1} +t+min[( lambda _{n} ) ^{-1} ,`L _{pr2} ]}]	(328)

[eqn: R _{nm} =R _{n} +0.5t _{n}]	(329)

[eqn: R _{xn} = {t _{n}} over {ln LEFT [ {R _{n} +t _{n}} over {R _{n}} RIGHT ]}]	(330)

용기의 벽을 통과하여 삽입한 노즐에 대해서

[eqn: x _{t} =0.5 lambda _{n} (t+t _{e} +L _{41} +L _{43} )]	(331)

용기의 벽을 접하는 노즐에 대해서

[eqn: x _{t} =0.5 lambda _{n} (t _{e} +L _{41} )]	(332)

[eqn: C _{t} =exp[-x _{t} ]]	(333)

순서 3 – 교차점에서 노즐 내의 최대 국부 1차막응력을 결정한다.

[eqn: P _{L} = {2M _{o} lambda _{n} ^{2} R _{nm} C _{t} C _{1} C _{3}} over {t _{n} C _{2}} + {PR _{xn}} over {t _{n}}]	(334)

순서 4 - 노즐의 교차점에서의 최대 국부 1차막응력은 식(335)을 만족하여야 한다. 만일 노즐이 내압을 받는다면, 허용응력 [eqn: S _{allow}]는 식(252)에 의해 계산하고 노즐이 외압을 받는다면, 허용응력은 식(253)에 의해 계산한다.

[eqn: P _{L} LEQ S _{allow}]	(335)

2. 만일 노즐이 제148조에서 규정한 것처럼 추가하중으로부터 외력과 모멘트를 받는다면, 노즐-동체의 교차점에서의 국부응력은 아래 제⑭항에 따라서 평가하여야 한다.

⑫ 노즐의 간격 요건은 아래와 같다.

1. 원통형 또는 원추형 동체의 노즐은 위 제④항에 따라서 또는 구형 경판, 성형 경판의 노즐에 대해서는 위 제⑨항에 따라서 결정한 보강의 경계가 겹치지 않는다면, 추가적 해석은 하지 않아도 된다. 만일 보강의 경계가 겹친다면, 다음 절차에 따라야 한다.

2. 최대 국부 1차막응력과 노즐의 최대허용사용응력은 아래와 같이 결정된 [eqn: L _{R}]의 값을 가지고 각 개별 노즐에 대해서 위 제④항 또는 위 제⑨항을 따라서 결정하여야 한다.

가. 겹치는 보강 경계를 가진 두 구멍(그림 4.5.11 참조)

노즐 A에 대해서

[eqn: L _{R} =L _{S} LEFT ( {R _{na}} over {R _{na} +R _{nb}} RIGHT )]	(336)

노즐 B에 대해서

[eqn: L _{R} =L _{S} LEFT ( {R _{nb}} over {R _{na} +R _{nb}} RIGHT )]	(337)

나. 겹치는 보강 경계를 가진 세 구멍(그림 4.5.12 참조)

노즐 A에 대해서

[eqn: L _{R} =min LEFT [ L _{S1} LEFT ( {R _{na}} over {R _{na} +R _{nb}} RIGHT ) ,`L _{S2} LEFT ( {R _{na}} over {R _{na} +R _{nc}} RIGHT ) RIGHT ]]	(338)

노즐 B에 대해서

[eqn: L _{R} =min LEFT [ L _{S1} LEFT ( {R _{nb}} over {R _{na} +R _{nb}} RIGHT ) ,`L _{S3} LEFT ( {R _{nb}} over {R _{na} +R _{nc}} RIGHT ) RIGHT ]]	(339)

노즐 C에 대해서

[eqn: L _{R} =min LEFT [ L _{S2} LEFT ( {R _{nc}} over {R _{na} +R _{nc}} RIGHT ) ,`L _{S3} LEFT ( {R _{nc}} over {R _{nb} +R _{nc}} RIGHT ) RIGHT ]]	(340)

다. 겹치는 보강 경계를 가진 구멍이 3개를 초과하는 경우에는, 인접한 노즐의 각 쌍에 대해서 위의 절차를 반복한다.

⑬ 노즐 부착 용접의 강도

1. 노즐 부착 용접의 강도는 아래 2.에서 결정된 원통형, 원추형 또는 구형 동체, 성형 경판에 부착된 노즐에 대해서 가해지는  불연속성 힘을 견디기에 충분하여야 한다. 평경판에 부착된 노즐은 아래 3.에서 결정된 부착 용접의 강도를 평가하여야 하며, 추가하중으로부터의 외력과 모멘트의 영향을 고려하여야한다.

2. 압력하중을 받는 원통형, 원추형 또는 구형 동체, 성형 경판 노즐의 부착 용접을 평가하기 위한 절차가 아래와 같다.

순서 1 - 불연속 힘 계수를 결정한다.

(1) 용기 벽을 접하는 노즐

[eqn: k _{y} =`1.0]	(341)

(2) 용기의 벽을 통과하여 삽입된 노즐

[eqn: k _{y} = {R _{nc} +t _{n}} over {R _{nc}}]	(342)

순서 2 - 불연속 힘을  저항하는 용접 길이를 계산한다.

(1) 노즐-동체 용접의 용접 길이

방사상 노즐에 대해서

[eqn: L _{tau } = {pi } over {2} (R _{n} +t _{n} )]	(343)

비방사상 노즐에 대해서

[eqn: L _{tau } = {pi } over {2} sqrt {{(R _{nc} +t _{n} ) ^{2} +(R _{n} +t _{n} ) ^{2}} over {2}}]	(344)

(2) 패드-동체 용접의 용접 길이

방사상 노즐에 대해서

[eqn: L _{tau p} = {pi } over {2} (R _{n} +t _{n} +W)]	(345)

비방사상 노즐에 대해서

[eqn: L _{tau p} = {pi } over {2} sqrt {{(R _{nc} +t _{n} +W) ^{2} +(R _{n} +t _{n} +W) ^{2}} over {2}}]	(346)

순서 3 - 용접 목의 치수를 계산한다.(순서이동)

[eqn: L _{41T} =0.7071L _{41}]	(347)

[eqn: L _{42T} =0.7071L _{42}]	(348)

[eqn: L _{43T} =0.7071L _{43}]	(349)

순서 4 - 용접 크기를 허용할 수 있는지 결정한다.

(1) 만일 노즐이 일체형으로 보강되고 식(350)로 계산된 용접부 내의 전단응력이 식(351)를 만족시킨다면, 그 설계는 완료된 것이다.  만일 용접부 내의 전단응력이 식(351)를 만족하지 않으면, 그 용접의 크기를 증가시키고 순서 3으로 돌아간다. 경판의 노즐에 대해서는 [eqn: F _{p} =1.0]을 사용하여 [eqn: A _{2}]와 [eqn: A _{3}]을 계산하고, [eqn: f _{welds}]를 계산할 때에는 식(352)을 사용한다.

[eqn: tau = {f _{welds}} over {L _{tau } (0.49L _{41T} +0.6t _{w1} +0.49L _{43T} )}]	(350)

[eqn: tau LEQ S]	(351)

여기서

[eqn: f _{welds} =min[f _{Y} k _{y} ,`1.5S _{n} (A _{2} +A _{3} )]]	(352)

(2) 노즐이 패드로 보강되고 식(353) 부터(355)로 계산된 용접부 내의 전단응력이 식(356)을 만족시킨다면, 설계는 완료된 것이다. 만일 용접부 내의 전단응력이 식(356)을 만족하지 않으면, 용접의 크기를 증가시키고 순서 3으로 돌아간다.

[eqn: tau _{1} = {f _{ws}} over {L _{tau } (0.6t _{w1} +0.49L _{43T} )}]	(353)

[eqn: tau _{2} = {f _{w p }} over {L _{tau } (0.6t _{w2} +0.49L _{41T} )}]	(354)

[eqn: tau _{3} = {f _{w p}} over {L _{tau } (0.49L _{42T} )}]	(355)

[eqn: max[ tau _{1} ,` tau _{2} , tau _{3} ] LEQ S]	(356)

여기서

[eqn: f _{ws} = {f _{welds} k _{y} t BULLET S} over {t BULLET S+t _{e} S _{p}}]	(357)

[eqn: f _{w p} = {f _{welds} k _{y} t _{e} S _{p}} over {t BULLET S+t _{e} S _{p}}]	(358)

(3) 노즐이 패드로 보강되고 식 (359)으로 계산된 노즐 벽 내의 전단응력이 식(360)을 만족시킨다면, 설계는 완료된 것이다. 만일  노즐 벽 내의 전단응력이 식(360)을 만족하지 않으면, 노즐 두께를 위 제③항에 따라서 증가시킨다.

[eqn: tau _{n} = {LEFT ( P _{L} - {PR _{n}} over {t _{n}} RIGHT ) t _{e}} over {1.4t _{n}}]	(359)

[eqn: tau _{n} LEQ 1.5S _{n}]	(360)

3. 압력하중을 받는 평경판의 부착 용접을 평가하는 절차는 아래에 따른다.

순서 1 - 용접 목의 치수를 계산한다.

[eqn: L _{41T} =0.7071L _{41}]	(361)

[eqn: L _{42T} =0.7071L _{42}]	(362)

[eqn: L _{43T} =0.7071L _{43}]	(363)

순서 2 - 용접 크기가 허용할 수 있는지 결정한다.

(1) 노즐이 일체형으로 보강되고 평경판을 통과하여 삽입되었으며, 식(364) 및 (365)에 의해서 계산된 전단응력이 식(366)을 만족시키면, 설계는 완료된 것이다. 만일 용접부 내의 전단응력이 식(366)을 만족하지 않으면, 용접 크기를 증가시키고, 순서 1로 돌아간다.

[eqn: tau _{1} = {V _{s}} over {0.6t _{x1} +0.49L _{43T}}]	(364)

[eqn: tau _{2} = {V _{s}} over {0.6t _{x2} +0.49L _{41T}}]	(365)

[eqn: max[ tau _{1} , tau _{2} ] LEQ S]	(366)

여기서

[eqn: V _{s} = {0.3St _{rf} ^{4}} over {t ^{3}}]	(367)

[eqn: t _{x1} =min[t _{w1} ,0.5t]]	(368)

[eqn: t _{x2} =min LEFT [ max[(t _{w1} ,-0.5t),0],0.5t RIGHT ]]	(369)

(2) 만일 노즐이 패드로 보강되고 평경판을 통과하여 삽입되었으며, 식(370) 부터 (372)에 의해서 계산된 전단응력이 식(373)을 만족시키면, 설계는 완료된 것이다. 만일 그 용접부 내의 전단응력이 식(373)을 만족하지 않으면, 용접 크기를 증가시키고, 순서 1로 돌아간다.

[eqn: tau _{1} = {V _{s}} over {0.6t _{w1} +0.49L _{43T}}]	(370)

[eqn: tau _{2} = {V _{s}} over {0.6t _{w2} +0.49L _{41T}}]	(371)

[eqn: tau _{3} = {V _{s} (R _{n} +t _{n} )} over {0.49L _{42T} (R _{n} +t _{n} +W)}]	(372)

[eqn: max[ tau _{1} , tau _{2} , tau _{3} ] LEQ S]	(373)

매개변수 [eqn: V _{s}]는 식(367)로 주어진다.

(3) 만일 노즐이 일체형으로 보강되고 평경판을 접하고, 식(374)에 의해서 계산된 전단응력이 식(375)을 만족시키면, 설계는 완료된 것이다. 만일 용접부 내의 전단응력이 식(375)을 만족하지 않으면, 용접 크기를 증가시키고, 순서 1로 돌아간다.

[eqn: tau = {2M _{o}} over {t(0.6t _{w1} +0.49L _{41T} )}]	(374)

[eqn: tau LEQ S]	(375)

⑭ 외부하중으로 인한 동체 및 성형 경판 노즐 내의 국부응력은 아래의 방법 중 하나를 사용하여 평가하여야 한다.

1. 원통형 동체의 노즐 - 응력 계산은 WRC 107 또는 WRC 297을 따라야 한다.

2. 성형 경판의 노즐 - 응력 계산은 WRC 107을 따라야 한다.

3. 모든 형상과 위 1. 및 2.에 대한 한 가지 대안으로, 응력 계산은 유한요소 해석 방법과 같은 수치해석을 사용하여 실시할 수 있다.

⑮ 점검구멍

1. 압축공기를 사용하는 모든 압력용기의 내부 부식이 발생하는 것, 침식 또는 기계적 마모가 있는 부품을 가진 것은 본 항에서 허용하는 것을 제외하고는 검사와 청소를 위해서 적당한 맨홀, 핸드 홀 또는 기타 점검구멍을 가져야 한다.

2. 접근구멍이나 점검구멍이 요구되는 용기는 다음사항을 준수하여야 한다.

가. 안지름이 300mm 초과 450mm 미만인 모든 용기는 DN 40 이상 두 개의 핸드 홀 또는 플러그를 설치할 수 있는 두 개의 나사붙이 점검구멍을 가져야 한다.

나. 안지름이 450 mm 이상 900 mm 이하인 모든 용기는 하나의 맨홀 또는 DN 40 이상 두 개의 핸드 홀 또는 플러그를 설치할 수 있는 두 개의 나사붙이 점검구멍을 가져야 한다.

다. 안지름이 900 mm을 초과하는 모든 용기는 하나의 맨홀을 가져야 하며, 맨홀의 모양이나 용도가 하나로 만드는 것이 비실용적인 용기는 100 mm×150 mm 크기의 두 개의 핸드 홀 또는 동등한 면적을 가진 두 개의 같은 구멍을 가져야 한다.

라. 맨홀 대신에 핸드 홀이나 관 플러그 구멍이 점검구멍로서 허용될 때는, 하나의 핸드 홀 또는 관 플러그 구멍이 각 경판 또는 경판 인근 동체에 있어야 한다.

마. 다른 용도의 제거할 수 있는 경판이나 덮개 판이 있는 구멍은 점검구멍의 크기와 같다면 점검구멍 대신에 사용할 수 있다.

바. 제거할 수 있는 경판이나 덮개 판이 있는 단일 구멍은 크기와 위치가 내부를 같이 점검할 수 있다면 보다 작은 모든 점검구멍 대신 사용될 수 있다.

사. 아래와 같은 경우, 배관, 계기 또는 유사한 부착물을 제거할 수 있는 플랜지형 및/또는 나사붙이 연결부는 점검구멍 대신에 사용할 수 있다.

(1) 연결부가 요구하는 구멍의 크기와 적어도 같다.

(2) 연결부의 크기와 위치가 요구하는 점검구멍과 내부 점검을 가능하게 한다.

3. 점검구멍이나 접근구멍이 요구될 때는, 다음의 요건에 적합하여야한다.

가. 타원형 또는 장원형 맨홀은 300 mm × 400 mm 이상이 되어야 하며, 원형 맨홀은 안지름이 400 mm 이상이 되어야 한다.

나. 핸드 홀 구멍은 50 mm × 75 mm 이상이 되어야 하나, 용기의 크기와 구멍의 위치와 조화가 되게 커야한다.

⑯ 압축응력을 받는 구멍의 보강

1. 원통 지름의 25% 또는 구멍이 놓이는 링 간격의 80%를 초과하지 않는 압축응력을 받는 원통형 또는 원추형 용기의 구멍에 대한 보강은 다음 절차에 따라서 설계하여야 한다.

2. 외압만을 받도록 설계된 원통형 또는 원추형 용기의 노즐구멍에 대한 보강은 위 ④항부터 ⑧항의 요건을 따라야 한다. 요구두께는 위 ③항에 따라서 결정하여야 한다.

3. 외압이 없이 축 방향 압축(축 방향 하중 및/또는 모멘트를 포함)만을 받도록 설계된 원통형 또는 원추형 용기에 대해서는, 구멍의 보강은 다음에 따라야 한다.

[eqn: d LEQ 0.4 sqrt {Rt}]에 대해서

[eqn: A _{r} =0]	(376)

[eqn: d>0.4 sqrt {Rt}] 및 [eqn: gamma _{n} LEQ LEFT ( {(R/t)} over {291} +0.22 RIGHT ) ^{2}]에 대해서

[eqn: A _{r} =0.5dt _{r}]	(377)

[eqn: d>0.4 sqrt {Rt}] 및 [eqn: gamma _{n} > LEFT ( {(R/t)} over {291} +0.22 RIGHT ) ^{2}]에 대해서

[eqn: A _{r} =dt _{r}]	(378)

여기서

[eqn: gamma _{n} = LEFT ( {d} over {2 sqrt {Rt}} RIGHT )]	(379)

4. 보강은 구멍의 가장자리로부터 [eqn: 0.75 sqrt {Rt}]의 거리 이내에 있어야 한다. 노즐 넥 보강은 노즐 부착 위치에서 동체의 두께를 초과하지 않는 두께로 제한되어야 하고 용기의 바깥표면에 수직하게 [eqn: 0.5 sqrt {(d/2)t _{n}}]의 한계 내에 있어야 한다. 그러나 2.5[eqn: t _{n}]을 넘지 않는 한계 내에 놓여야 한다.

5. 외압과 조합된 축 방향 압축에 대해서 설계된 원통형 또는 원추형 용기에 대해서는, 보강은 위 2.의 요구되는 것과 위 3.의 요구되는 것 중 큰 것이어야 한다. 보강은 위 4.에서 기술한 한계 내에 위치하여야 한다.

⑰ 기호설명

[eqn: A _{1}] : 용기의 벽이 기여하는 면적

[eqn: A _{2}] : 용기의 벽 바깥에서 노즐이 기여하는 면적

[eqn: A _{3}] : 용기의 벽 안쪽에서 노즐이 기여하는 면적

[eqn: A _{41}]: 바깥 노즐 필릿용접이 기여하는 면적

[eqn: A _{42}]  패드-용기 필릿용접이 기여하는 면적

[eqn: A _{43}]: 안쪽 노즐 필릿용접이 기여하는 면적

[eqn: A _{5}] : 보강 패드가 기여하는 면적

[eqn: A _{p}] : 노즐구멍 불연속의 힘을 결정하기 위해서 사용되는, 압력을 저항하는 면적

[eqn: A _{r}] : 요구되는 보강면적

[eqn: A _{T}]: 보강 경계이내의 총면적

[eqn: alpha] : 원추형 동체의 꼭지각의 1/2

[eqn: D _{i}] : 동체나 경판의 안지름

[eqn: D _{D}]: 주요 구조적 불연속으로부터 노즐 중심선까지의 거리

[eqn: D _{R}]: 경판 중심선으로부터 노즐 중심선까지의 거리

[eqn: D _{T}]: 경판 접선으로부터 노즐 중심선까지의 거리

[eqn: D _{X}]: 원통 중심선으로부터 노즐 중심선까지의 거리

[eqn: d] : 구멍의 안지름

[eqn: d _{st}]: 스터드의 공칭지름

[eqn: E] : 용접이음계수 (제149조 참조), 만일 노즐이 용접이음매와 교차하지 않으면 [eqn: E] = 1.0

[eqn: E _{st}]: 스터드의 맞물린 길이

[eqn: F _{p}] : 노즐부착계수

[eqn: F _{ha}]: 설계온도에서 평가한 제151조의 동체와 노즐 재료의 허용압축응력의 최소값

[eqn: f _{N}] : 용기의 바깥 노즐 내의 내압으로부터의 힘

[eqn: f _{rn}] : 노즐재료계수

[eqn: f _{rp}] : 패드재료계수

[eqn: f _{S}] : 동체 내의 내압으로부터의 힘

[eqn: f _{y}] : 압력으로부터의 불연속 힘

[eqn: f _{Y}] : 내압으로부터의 불연속 힘

[eqn: f _{ws}] : 용접부 [eqn: t _{w1}] 및 [eqn: L _{43}]이 지탱하는 불연속 힘

[eqn: f _{wn}] : 용접부 [eqn: L _{41}]과 [eqn: t _{w2}]와 [eqn: L _{42}]가 지탱하는 불연속 힘

[eqn: F _{p}] : 노즐부착계수

[eqn: h] : 안쪽 표면으로 측정한 타원형 경판의 깊이

[eqn: k _{y}] : 노즐 바깥지름으로 불연속 힘을 조정하는 불연속 힘 계수

[eqn: L _{41}] : 바깥노즐 필릿용접의 용접 다리길이

[eqn: L _{42}] : 패드-용기 필릿용접의 용접 다리길이

[eqn: L _{43}] : 안쪽 노즐 필릿용접의 용접 다리길이

[eqn: L] : 접시형 경판의 중앙 만곡부의 안반지름

[eqn: L _{H}] : 용기 밖 노즐벽의 유효길이

[eqn: L _{I}] : 용기 안 노즐벽의 유효길이

[eqn: L _{41T}] : 바깥 노즐 필릿용접의 목 치수

[eqn: L _{42T}] : 패드-용기 필릿용접의 목 치수

[eqn: L _{43T}] : 안쪽노즐 필릿용접의 목 치수

[eqn: L _{R}] : 용기 벽의 유효길이

[eqn: L _{pr1}] : 용기 벽 바깥으로부터의 노즐 돌출

[eqn: L _{pr2}] : 용기 벽 안쪽으로부터의 노즐 돌출

[eqn: L _{pr3}] : 용기 벽 바깥으로부터 가변적 두께 [eqn: t _{n}]의 길이

[eqn: L _{tau }] : 노즐-동체 용접의 용접 길이

[eqn: L _{tau p}] : 패드-동체 용접의 용접 길이

[eqn: P] : 설계 내압 또는 외압

[eqn: P _{max}]: 노즐의 최고허용압력

[eqn: P _{L}] : 노즐 교차점에서의 최대 국부 1차막응력

[eqn: R] : 용기의 안반지름

[eqn: R _{m}]: 용기의 평균반지름

[eqn: R _{eff}]: 유효압력반지름

[eqn: R _{n}] : 노즐의 안반지름

[eqn: R _{nc}]: 긴 현에 연한 용기 노즐구멍의 반지름, 방사상 노즐에 대해서 [eqn: R _{nc} =R _{n}]

[eqn: R _{nm}]: 노즐 평균반지름

[eqn: R _{xn}]: 힘 계산을 위한 노즐 반지름

[eqn: R _{xs}]: 힘 계산을 위한 동체 반지름

[eqn: S] : 용기에 대한 부속서 3.A으로부터의 설계온도에서의 허용응력

[eqn: S _{n}]: 노즐에 대한 부속서 3.A으로부터의 설계온도에서의 허용응력

[eqn: S _{p}]: 패드에 대한 부속서 3.A으로부터의 설계온도에서의 허용응력

[eqn: S _{st}]: 스터드 재료에 대한 부속서 3.A으로부터의 설계온도에서의 허용응력

[eqn: S _{tp}]: 나사를 낸 재료에 대한 부속서 3.A으로부터의 설계온도에서의 허용응력

[eqn: sigma _{avg}]: 평균1차막응력

[eqn: sigma _{cir c}]: 일반1차막응력

[eqn: theta] : 노즐 중심선과 동체 중심선 사이의 각도

[eqn: t] : 용기 벽의 공칭두께

[eqn: t _{e}] : 보강패드의 두께

[eqn: t _{eff}]: 노즐구멍 부근 압력응력의 계산에 사용되는 유효두께

[eqn: t _{n}] : 노즐 벽의 공칭두께

[eqn: t _{n2}] : 가변적 두께의 노즐의 얇은 부분의 공칭벽두께

[eqn: t _{r}] : 외압이 없는 축 방향 압축하중에 대해서 요구되는 동체의 두께

[eqn: t _{rf}]: 제153조에서 요구하는 것과 같은 부식여유를 제외한 최소 요구 평경판 두께

[eqn: t _{w1}] : 노즐-동체 홈 용접 깊이

[eqn: t _{w2}] : 노즐-보강패드 홈 용접 깊이

[eqn: tau] : 압력으로 인한 용접부 내의 평균 “유효” 전단응력(이음효율 포함)

[eqn: V _{s}] : 전단하중

[eqn: W] : 보강패드의 폭

[eqn: X _{o}] : 노즐 바깥지름으로부터 경판 중심까지의 거리

제 153 조 (평 경판에 대한 설계) ① 스테이가 없는 원형 평경판

1. 가장자리 모멘트가 발생하는 볼트 조임으로 부착하지 않는 스테이가 없는 원형 평경판 또는 덮개의 최소요구두께는 다음 식으로 계산 한다.

[eqn: t=d sqrt {{CP} over {S _{ho} E}}]	(380)

2. 가장자리 모멘트(표 4.6.1의 상세 7 참조)가 발생하는 볼트 조임으로 부착하는 스테이가 없는 원형 평경판, 덮개 또는 막음 플랜지의 최소요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다. 이 식에서 운전 및 개스킷 시팅 볼트하중 [eqn: W _{o}]와 [eqn: W _{g}] 그리고 이 하중의 모멘트 암(arm) [eqn: h _{G}]는 ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)에서 서술한 플랜지 형상과 개스킷 재료에 따라서 계산하여야 한다.

[eqn: t=max[t _{o} ,t _{g} ]](381)

여기서

[eqn: t _{o} =d sqrt {{CP} over {S _{ho} E} + {1.9W _{o} h _{G}} over {S _{ho} Ed ^{3}}}]	(382)

[eqn: t _{g} =d sqrt {{1.9W _{g} h _{G}} over {S _{hg} Ed ^{3}}}]	(383)

② 스테이가 없는 비원형 평경판

1. 가장자리 모멘트가 발생하는 볼트 조임으로 부착하지 않는 스테이가 없는 비원형 평경판 또는 덮개의 최소요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

[eqn: t=d sqrt {{ZCP} over {S _{ho} E}}]	(384)

여기서

[eqn: Z=3.4- {2.4d} over {D}]	(385)

2. 가장자리 모멘트(표 4.6.1의 상세 7 참조)가 발생하는 볼트 조임으로 부착하는 스테이가 없는 비원형 평경판, 덮개 또는 막음 플랜지의 최소요구두께는 다음 식으로 계산하여야 한다. 이 식에서 운전 및 개스킷 시팅 볼트하중 [eqn: W _{o}]와 [eqn: W _{g}] 그리고 이 하중의 모멘트 암(arm) [eqn: h _{G}]는 ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)에서 서술한 플랜지 형상과 개스킷 재료에 근거하여 계산하여야 한다.

[eqn: t=max[t _{o} ,t _{g} ]]	(386)

여기서

[eqn: t _{o} =d sqrt {{ZCP} over {S _{ho} E} + {6W _{o} h _{G}} over {S _{ho} ELd ^{2}}}]	(387)

[eqn: t _{g} =d sqrt {{6W _{g} h _{G}} over {S _{hg} ELd ^{2}}}]	(388)

매개변수 [eqn: Z]는 식(385)에서 주어진다.

③ 중앙에 구멍이 있는 일체형 평경판

1. 중앙에 경판지름의 1/2를 초과하는 단일 원형 구멍이 있는 평경판은 다음 규정에 따라서 설계하여야 한다. 중앙 구멍에 부착한 노즐이 있거나 없는 일체형 평경판의 배치는 그림 4.6.1에 나타나 있다.

가. 동체-평경판의 접합은 표 4.6.1, 상세 1, 2, 3 및 4처럼 일체형이어야 하지만, 표 4.6.1, 상세 5 및 6에서의 이음매와 유사한 맞대기 용접 또는 완전용입 모서리 용접을 사용할 수도 있다.

나. 평경판의 중앙 구멍에는 일체형 노즐 또는 완전용입 용접으로 부착한 노즐 또는 일체형이 아닌 용접(즉, 양면 필릿용접 또는 부분용입 용접)으로 부착한 노즐이 있을 수 있거나 부착한 노즐이나 허브가 없는 구멍일 수 있다. 비일체형 용접으로 부착한 노즐의 경우에는 경판은 부착된 노즐이나 허브가 없는 경판으로 설계한다.

2. 경판 두께는 위 ①항 또는 ②항의 규정은 만족 하지 않아도 되지만, 평경판 두께와 기타 형상 매개변수는 표 4.6.3의 허용응력 한계는 만족하여야 한다.

3. 단일 원형 구멍이 중앙에 있는 일체형 평경판을 설계하기  위하여 사용할 수 있는 절차는 아래와 같다.

순서 1 - 평경판 구멍의 설계 압력과 온도를 결정한다.

순서 2 - 평경판 구멍의 형상을 결정한다(그림 4.6.1 참조).

순서 3 - 다음의 식을 사용하여 운전 모멘트 [eqn: M _{o}]를 계산한다.

[eqn: M _{o} =0.785B _{n} ^{2} P LEFT ( R+ {g _{1n}} over {2} RIGHT ) +0.785(B _{s} ^{2} -B _{n} ^{2} )P LEFT ( {R+g _{1n}} over {2} RIGHT )]	(389)

여기서

[eqn: R= {B _{s} -B _{n}} over {2} -g _{1n}]	(390)

순서 4 - 표 4.16.5의 식을 사용하여 [eqn: B _{n}], [eqn: g _{1n}], [eqn: g _{0n}] 및 [eqn: h _{n}]를 근거로 [eqn: F], [eqn: V] 및 [eqn: f]를 계산하고, 그 결과값을 [eqn: F _{n}], [eqn: V _{n}] 및 [eqn: f _{n}]이라 지정한다.

순서 5 - 표 4.16.5의 식을 사용하여 [eqn: B _{s}], [eqn: g _{1s}], [eqn: g _{0s}] 및 [eqn: h _{s}]를 근거로 [eqn: F], [eqn: V] 및 [eqn: f]를 계산하고, 그 결과값을 [eqn: F _{s}], [eqn: V _{s}] 및 [eqn: f _{s}]이라 지정한다.

순서 6 - 표 4.16.7의 식을 사용하여 [eqn: K=A/B _{n}]를 근거로 [eqn: Y], [eqn: T], [eqn: U], [eqn: Z], [eqn: L], [eqn: e] 및 [eqn: d]를 계산한다.

순서 7 - 다음 식 중 하나를 사용하여 [eqn: (E theta )*]의 크기를 계산한다.

일체형으로 부착된 노즐에 구멍이 있는 경우

[eqn: (E theta ) ^{*} = {0.91 LEFT ( {g _{1n}} over {g _{0n}} RIGHT ) ^{2} (B _{n} +g _{0n} )V _{n}} over {f _{n} sqrt {B _{n} g _{0n}}} S _{H}]	(391)

여기서 [eqn: S _{H}]는 표 4.6.2의 식을 사용하여 평가한다.

부착된 노즐이 없거나 비일체형 용접으로 부착한 노즐이나 허브가 있는 구멍은

[eqn: (E theta ) ^{*} = {B _{n} S _{T}} over {t}]	(392)

여기서 [eqn: S _{T}]는 표 4.6.2의 식을 사용하여 평가한다.

순서 8 - 다음 식을 사용하여 [eqn: M _{H}]의 크기를 계산한다.

[eqn: M _{H} = {(E theta ) ^{*}} over {{1.74V _{s} sqrt {B _{s} g _{0s}}} over {g _{0s} ^{3} (B _{s} +g _{0s} )} + {(E theta ) ^{*}} over {M _{o}} LEFT ( 1+ {F _{s} t} over {sqrt {B _{s} g _{0s}}} RIGHT )}]	(393)

순서 9 -  다음 식을 사용하여 [eqn: X _{1}]의 크기를 계산한다.

[eqn: X _{1} = {M _{o} -M _{H} LEFT ( 1+ {F _{s} t} over {sqrt {B _{s} g _{0s}}} RIGHT )} over {M _{o}}]	(394)

순서 10 - 표 4.6.2를 사용하여 동체-평경판 접합부와 구멍-평경판 접합부의 응력을 계산한다.

순서 11 - 표 4.6.3의 응력허용기준을 점검한다. 응력기준이 만족되면, 설계는 완료되고, 만일 응력기준이 만족되지 않으면, 평경판 또는 구멍 치수의 비율을 다시 정하고 순서 3으로 돌아간다.

④기호설명

[eqn: A] : 동체의 바깥지름

[eqn: B _{s}] : 동체의 안지름

[eqn: B _{n}] : 구멍의 안지름

[eqn: C]  : 표 4.6.1에서 서술된 경판의 부착 방법, 동체 치수 및 기타 항목에 따른 계수. 용접된 덮개에 대한 [eqn: C]의 값은 구조에 대한 허용응력을 1.5S로 효과적으로 증가시키는 0.667의 계수를 포함한다.

[eqn: D] : 비원형 경판 또는 덮개의 짧은 경간에 직각으로 잰 긴 경간의 길이

[eqn: d]  : 표 4.6.1의 그림에 표시된 것처럼 측정한 지름 또는 짧은 경간

[eqn: E] : 이음계수

[eqn: e]  : 플랜지 응력계수

[eqn: f _{n}]: 노즐구멍-평경판 접합에 대한 허브응력 보정계수

[eqn: f _{s}] : 동체-평경판 접합에 대한 허브응력 보정계수

[eqn: E] : 용접이음계수 (제149조 참조)

[eqn: F _{n}] : 노즐구멍-평경판 접합에 대한 플랜지 응력계수

[eqn: F _{s}] : 동체-평경판 접합에 대한 플랜지 응력계수

[eqn: g _{1s}]: 동체-평경판 접합의 대단부에서의 허브두께

[eqn: g _{0n}]: 노즐구멍-평경판 접합의 소단부에서의 허브두께

[eqn: g _{0s}] : 동체-평경판 접합의 소단부에서의 허브두께

[eqn: g _{1n}]: 노즐구멍-평경판 접합의 대단부에서의 허브두께

[eqn: g _{1s}]: 동체-평경판 접합의 대단부에서의 허브두께

[eqn: h _{G}]: 개스킷의 모멘트 암(arm)(표 4.16.8 참조)

[eqn: h _{n}]: 노즐구멍-평경판 접합의 대단부에서의 허브길이

[eqn: h _{s}]: 동체-평경판 접합의 대단부에서의 허브길이

[eqn: L] : 볼트구멍의 중심을 따라서 측정한 비원형 볼트 조임 경판의 둘레, 또는 플랜지 응력계수

[eqn: M _{o}]: 운전 모멘트

[eqn: M _{H}]: 동체-평경판 접합에서 작용하는 모멘트

[eqn: m] : 두께비율 [eqn: t _{r} /t _{s}]

[eqn: P] : 설계내압

[eqn: r] : 플랜징이나 단조로 성형한 경판의 모서리 안지름

[eqn: S _{ho}]: 설계온도에서 경판에 대해서 평가한 부속서 3.A의 허용응력

[eqn: S _{hg}]: 개스킷 시팅 조건에서 경판에 대해서 평가한 부속서 3.A의 허용응력

[eqn: T] : 플랜지 응력계수

[eqn: t] : 평경판이나 덮개의 최소요구두께

[eqn: t _{g}]: 개스킷 시팅 조건에 대한 평경판이나 덮개의 요구두께

[eqn: t _{o}]: 설계운전조건에 대한 평경판이나 덮개의 요구두께

[eqn: t _{f}] : 대단부에서 단조 경판 위 플랜지의 공칭두께

[eqn: t _{h}] : 평경판이나 덮개의 공칭두께

[eqn: t _{r}] : 이음매 없는 동체의 요구두께

[eqn: t _{s}] : 동체의 공칭두께

[eqn: t _{1}] : 봉합 용접부의 목 치수

[eqn: U] : 플랜지 응력계수

[eqn: V _{n}] : 노즐구멍-평경판 접합에 대한 플랜지 응력계수

[eqn: V _{s}] : 동체-평경판 접합에 대한 플랜지 응력계수

[eqn: W _{o}]: 설계운전조건에서의 운전 볼트하중

[eqn: W _{g}]: 설계 개스킷 시팅 조건에서의 개스킷 시팅  볼트하중

[eqn: Y] : 너클의 접선으로부터 측정한 플랜징 가공 경판의 플랜지 길이 또는 플랜지 응력계수

[eqn: Z] : 긴 경간에 대한 짧은 경간의 비율에 따른 비원형 경판 또는 덮개에 대한 계수

[eqn: Z _{I}] : 일체형 평경판의 응력계수

[eqn: (E theta ) ^{*}]:경판의 바깥지름에서 일체형 동체의 상호작용을 무시하고 탄성계수로 곱한 가운데 구멍이나 노즐이 있는 경판의 경사

제 154 조 (구형 접시형 볼트 조임 덮개 판) ① 형식 A 경판 형상(그림 4.7.1 참조)에 대한 경판과 스커트의 두께는 내압(오목면 위의 압력)은 제150조의 규정, 외압(볼록면 위의 압력)은 제151조의 규정에 따라서 결정하여야 한다. 스커트의 두께는 원통형 동체에 대한 공식을 사용하여 결정하여야 한다. 경판의 반지름 [eqn: L]과 너클 반지름[eqn: r]은 이 조의 제한을 따라야 한다.

1. 형식 A 경판 형상에 대한 경판의 플랜지 두께는 ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)의 규정에 따라서 결정하여야 한다. 표 1.1에서 열거된 표준에 적합한 슬립 온(slip-on) 플랜지를 사용할 때는 설계 압력-온도가 그 플랜지 표준에서 허가된 압력-온도 등급의 범위 이내에 있다면  ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)에 따른 설계계산은 할 필요가 없다.

2. 그림 4.7.1 내의 상세 (a)는 다음 요건이 둘 다 만족되면 허용된다.

가. 제조 재료가 다음 식을 만족할 경우

[eqn: {S _{yT}} over {S _{u}} LEQ 0.625]	(395)

나. 구성부품이 반복하중을 받지 않을 경우

② 형식 B 경판의 두께 요건

1. 형식 B 경판 형상(그림 4.7.2 참조)에 대한 경판 두께는 다음 식으로 결정하여야 한다.

가. 내압(오목면 위의 압력)

[eqn: t= {5PL} over {6S}]	(396)

나. 외압 (볼록면 위의 압력) - 경판 두께는 제151조에 따라서 결정하여야 한다.

2. 형식 B 경판 형상의 플랜지 두께는 다음 식으로 결정하여야 하며, 여기서 운전조건과 개스킷 시팅 조건에 대한 플랜지 모멘트 [eqn: M _{o}]와 [eqn: M _{g}]는 각각 ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)으로부터 결정된다.

가. 링 개스킷에 대한 플랜지 두께

[eqn: T=max[T _{g} ,T _{o} ]]	(397)

여기서

[eqn: T _{g} = sqrt {{M _{g}} over {S _{fg} B} LEFT ( {A+B} over {A-B} RIGHT )}]	(398)

[eqn: T _{o} = sqrt {{M _{o}} over {S _{fo} B} LEFT ( {A+B} over {A-B} RIGHT )}]	(399)

나. 전면형 개스킷에 대한 플랜지 두께

[eqn: T=0.6 sqrt {{LEFT | P RIGHT |} over {S _{fo}} LEFT ( {B(A+B)(C-B)} over {A-B} RIGHT )}]	(400)

3. 위 ①항2.의 두 요건이 다 만족할 경우에만 형식 B 경판을 사용하여도 된다.

③ 형식 C 경판의 두께 요건

1. 형식 C 경판 형상(그림 4.7.2 참조)에 대한 경판 두께는 다음 식으로 결정하여야 한다.

가. 내압(오목면 위의 압력) - 경판 두께는 식(396)을 사용하여 결정하여야 한다.

나. 외압(볼록면 위의 압력) - 경판 두께는 제151조에 따라서 결정하여야 한다.

2. 형식 C 경판 형상의 플랜지 두께는 다음 식으로 결정하여야 하며, 여기서 운전조건과 개스킷 시팅 조건에 대한 플랜지 모멘트 [eqn: M _{o}]와 [eqn: M _{g}]는 각각 ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)으로부터 결정된다.

가. 둥근 볼트구멍이 있는 경판에 대한 링 개스킷에 대한 플랜지 두께

[eqn: T=max[T _{g} ,T _{o} ]]	(401)

여기서

[eqn: T _{g} = sqrt {{1.875M _{g}} over {S _{fg} B} LEFT ( {C+B} over {7C-5B} RIGHT )}]	(402)

[eqn: T _{o} =Q+ sqrt {{1.875M _{o}} over {S _{fo} B} LEFT ( {C+B} over {7C-5B} RIGHT )}]	(403)

[eqn: Q= {LEFT | P RIGHT | L} over {4S _{fo}} LEFT ( {C+B} over {7C-5B} RIGHT )]	(404)

나. 경판 가장자리를 통과하는 긴 볼트구멍이 있는 경판에 대한 전면 개스킷에 대한 플랜지 두께

[eqn: T=max[T _{g} ,T _{o} ]]	(405)

여기서

[eqn: T _{g} = sqrt {{1.875M _{g}} over {S _{fg} B} LEFT ( {C+B} over {3C-B} RIGHT )}]	(406)

[eqn: T _{o} =Q+ sqrt {{1.875M _{o}} over {S _{fo} B} LEFT ( {C+B} over {3C-B} RIGHT )}]	(407)

[eqn: Q= {LEFT | P RIGHT | L} over {4S _{fo}} LEFT ( {C+B} over {3C-B} RIGHT )]	(408)

다. 둥근 볼트구멍이 있는 경판에 대한 전면형 개스킷에 대한 플랜지 두께

[eqn: T=Q+ sqrt {Q ^{2} + {3BQ(C-B)} over {L}}]	(409)

매개변수 [eqn: Q]는 식(404)에 의해서 주어진다.

라. 경판 가장자리를 통과하는 긴 볼트구멍이 있는 경판에 대한 링 개스킷에 대한 플랜지 두께

[eqn: T=Q+ sqrt {Q ^{2} + {3BQ(C-B)} over {L}}]	(410)

매개변수 [eqn: Q]는 식(408)에 의해서 주어진다.

④ 형식 D 경판의 두께 요건

1. 형식 D 경판 형상(그림 4.7.4 참조)에 대한 경판 두께는 다음 식으로 결정하여야 한다.

가. 내압(오목면 위의 압력) - 경판 두께는 식(396)을 사용하여 결정하여야 한다.

나. 외압(볼록면 위의 압력) - 경판 두께는 제151조에 따라서 결정하여야 한다.

2. 형식 D 경판 형상에 대한 경판의 플랜지 두께는 다음 식으로 결정하여야 한다.

[eqn: T=max[T _{g} ,T _{o} ]]	(411)

여기서

[eqn: T _{g} = sqrt {{M _{g}} over {S _{fg} B} LEFT ( {A+B} over {A-B} RIGHT )}]	(412)

[eqn: T _{o} =Q+ sqrt {Q ^{2} + {M _{o}} over {S _{fo} B} LEFT ( {A+B} over {A-B} RIGHT )}]	(413)

[eqn: Q= {LEFT | P RIGHT | B sqrt {4L ^{2} -B ^{2}}} over {8S _{fo} (A-B)}]	(414)

ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)에 따라 설계조건에 대한 플랜지 설계 모멘트 [eqn: M _{o}]를 결정할 때, 다음과 같이 수정하여 적용하여야 한다. 모멘트 암(arm) [eqn: h _{D}]는 식 (415)을 사용하여 계산하여야 한다. 식 (416)를 사용하여 계산한 추가적인 모멘트 항 [eqn: M _{r}]은 ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)에서 규정하는대로 [eqn: M _{o}]에 더하여야 한다. ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)에서 규정하는 대로 [eqn: M _{o}]에 대한 식 내의 [eqn: M _{oe}]항은 이 계산에서 영(0)으로 설정하여야 한다. 이 항은 [eqn: t _{nu }], [eqn: R], [eqn: A _{R}]의 방향에 따라서 양(+) 또는 음(-)이 될 수 있다.

[eqn: h _{D} =0.5(C-B)]	(415)

[eqn: M _{r} = LEFT ( 0.785B ^{2} Pcot[ beta ] RIGHT ) h _{r}]	(416)

여기서

[eqn: beta =arcsin LEFT [ {B} over {2L+t} RIGHT ]]	(417)

3. 형식 D 경판의 요구 경판 두께와 플랜지 두께를 결정하기 위해서 다음의 절차를 위 1. 및 2.의 규정의 대안으로서 사용할 수 있다. 이 절차는 플랜지 링과 경판 사이의 연속성을 감안하여 보다 정확한 해석방법을 보여준다.

순서 1 - 플랜지 이음의 설계 압력과 온도를 결정한다. 만일 그 압력이 음(-)이면, 이 절차의 모든 식에서 [eqn: P]에 대해서 음(-)의 값을 사용하여야만 한다.

내압에 대해서 [eqn: P _{c} =0.0]	(418)

외압에 대해서 [eqn: P _{c} =P]	(419)

순서 2 - 형식 D 경판의 초기 형상(그림 4.7.5 참조)을 결정한다. 다음과 같은 형상 매개변수가 요구된다.

(1) 플랜지 안지름 [eqn: B]

(2) 볼트 원 지름 [eqn: C]

(3) 플랜지 바깥지름 [eqn: A]

(4) 플랜지 두께 [eqn: T]

(5) 평균 경판 반지름 [eqn: R]

(6) 경판 두께 [eqn: t]

(7) 경판 바닥까지의 플랜지 깊이 [eqn: q]

순서 3 - 개스킷 형상을 선택하고, ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)의 규정에 따라 개스킷 반력 [eqn: G]의 위치, 개스킷 시팅에 대한 설계 볼트하중 [eqn: W _{g}], 그리고 운전조건 [eqn: W _{o}]을 결정한다.

순서 4 - 형상 매개변수를 결정한다.

[eqn: h _{1} = {(C-G)} over {2}]	(420)

[eqn: h _{2} = {(G-B)} over {2}]	(421)

[eqn: d= {(A-B)} over {2}]	(422)

[eqn: n= {T} over {t}]	(423)

[eqn: K= {A} over {B}]	(424)

[eqn: phi =arcsin LEFT [ {B} over {2R} RIGHT ]]	(425)

[eqn: e=q- {1} over {2} LEFT ( T- {t} over {cot[ phi ]} RIGHT )]	(426)

[eqn: k _{1} =1- LEFT ( {1-2 nu } over {2 lambda } RIGHT ) cot[ phi ]]	(427)

[eqn: k _{2} =1- LEFT ( {1+2 nu } over {2 lambda } RIGHT ) cot[ phi ]]	(428)

[eqn: lambda = LEFT [ 3(1- nu ^{2} ) LEFT ( {R} over {t} RIGHT ) ^{2} RIGHT ] ^{0.25}]	(429)

순서 5 - 동체의 불연속 형상 계수을 결정한다.

[eqn: C _{1} = {0.275n ^{3} t BULLET ln[K]} over {k _{1}} -e]	(430)

[eqn: C _{2} = {1.1 lambda n ^{3} t BULLET ln[K]} over {Bk _{1}} +1](	(431)

[eqn: C _{4} = {lambda `sin[ phi ]} over {2} LEFT ( k _{2} + {1} over {k _{1}} RIGHT ) + {B} over {4nd} + {1.65e} over {tk _{1}}]	(432)

[eqn: C _{5} = {1.65} over {tk _{1}} LEFT ( 1+ {4 lambda e} over {B} RIGHT )]	(433)

순서 6 - 운전 및 개스킷 조건에 대한 동체 불연속 하중계수를 결정한다.

[eqn: C _{3o} = {pi B ^{2} P} over {4} LEFT ( e BULLET cot[ phi ]+ {2q(T-q)} over {B} -h _{2} RIGHT ) -W _{o} h _{1}](	(434)

[eqn: C _{6o} = {pi B ^{2} P} over {4} LEFT ( {4q-B BULLET cot[ phi ]} over {4nd} - {0.35} over {sin[ phi ]} RIGHT )]	(435)

[eqn: C _{3g} =-W _{g} h _{1}]	(436)

[eqn: C _{6g} =0.0]	(437)

순서 7 - 운전 및 개스킷 조건에 대한 동체 불연속 힘과 모멘트를 결정한다.

[eqn: V _{do} = {C _{2} C _{6o} -C _{3o} C _{5}} over {C _{2} C _{4} -C _{1} C _{5}}]	(438)

[eqn: M _{do} = {C _{1} C _{6o} -C _{3o} C _{4}} over {C _{2} C _{4} -C _{1} C _{5}}]	(439)

[eqn: V _{dg} = {C _{2} C _{6g} -C _{3g} C _{5}} over {C _{2} C _{4} -C _{1} C _{5}}]	(440)

[eqn: M _{dg} = {C _{1} C _{6g} -C _{3g} C _{4}} over {C _{2} C _{4} -C _{1} C _{5}}]	(441)

순서 8 - 표 4.7.1을 사용하여 경판과 경판-플랜지 접합부에서의 응력을 계산하고, 그 응력 허용기준을 점검한다. 만일 그 응력 허용기준이 만족되면, 그 설계는 완료되고, 만일 그 응력 허용기준이 만족되지 않으면, 그 볼트 조임 경판 치수의 비례를 다시 정하고 순서 3으로 돌아간다.

⑤기호설명

[eqn: A] : 플랜지의 바깥지름

[eqn: B] : 플랜지의 안지름

[eqn: beta] : 플랜지 링과의 교차점에서 접시형 덮개 두께의 중심선에 대한 접선과 접시형 덮개의 축에 직각인 선으로 이루어지는 각도

[eqn: C] : 볼트 원의 지름

[eqn: C _{1}] :형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 동체 불연속 형상 매개변수

[eqn: C _{2}] :형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 동체 불연속 형상 매개변수

[eqn: C _{3g}]:형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 개스킷 시팅 조건에 대한 동체 불연속 하중계수

[eqn: C _{3o}]:형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 설계 운전 조건에 대한 동체 불연속 하중계수

[eqn: C _{4}] :형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 동체 불연속 형상 매개변수

[eqn: C _{5}] :형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 동체 불연속 형상 매개변수

[eqn: C _{6g}] :형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 개스킷 시팅 조건에 대한 동체 불연속 하중계수

[eqn: C _{6o}]: 형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 설계 운전 조건에 대한 동체 불연속 하중계수

[eqn: e]  : 형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 형상 매개변수

[eqn: h _{r}] : 경판 반력의 모멘트 암(arm)

[eqn: h _{1}] : 형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 형상 매개변수

[eqn: h _{2}] : 형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 형상 매개변수

[eqn: k _{1}] : 형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 형상 매개변수

[eqn: k _{2}] : 형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 형상 매개변수

[eqn: K] : 형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 형상 매개변수

[eqn: L] : 중앙 만곡부 안반지름

[eqn: lambda]  : 형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 형상 매개변수

[eqn: M _{dg}]: 개스킷 시팅 조건에 대한 동체 불연속 모멘트

[eqn: M _{do}]: 설계 운전조건에 대한 동체 불연속 모멘트

[eqn: M _{g}] : ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)에 따라 결정하는 개스킷 시팅 조건에 대한 플랜지 설계 모멘트

[eqn: M _{o}] : ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)에 따라 결정하는 설계 운전조건에 대한 플랜지 설계 모멘트 (예외에 대해서 제154조④항2. 참조)

[eqn: M _{r}] : 경판 반력으로부터의 모멘트

[eqn: n]  : 형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 형상 매개변수

[eqn: nu] : 포아송비

[eqn: P] : 설계압력

[eqn: P _{e}] : 외압에 대한 설계규정을 조정하기 위한 압력계수

[eqn: phi]  : 형식 D 경판의 대안 설계 절차를 위한 경판의 중심각의 1/2

[eqn: q] : 경판 바닥까지의 플랜지 안쪽 깊이

[eqn: R] : 형식 D 경판의 평균 반지름

[eqn: r] : 너클의 안반지름

[eqn: S _{fg}]: 개스킷 시팅 조건에서 평가한 플랜지에 대한 부속서 3.A로부터의 허용응력

[eqn: S _{fm}] : 플랜지 안의 막응력

[eqn: S _{fmbi}]: 플랜지 안쪽 표면상의 막응력+ 굽힘응력

[eqn: S _{fmbo}]: 플랜지 바깥 표면상의 막응력+ 굽힘응력

[eqn: S _{fo}]: 설계온도에서 평가한 플랜지에 대한 부속서 3.A로부터의 허용응력

[eqn: S _{hb}]: 경판-플랜지 접합부에서의 굽힘 응력

[eqn: S _{hg}]: 개스킷 시팅 조건에서 평가한 경판에 대한 부속서 3.A로부터의 허용응력

[eqn: S _{hm}]: 경판 막응력

[eqn: S _{hl}]: 경판-플랜지 접합부에서의 국부 막응력

[eqn: S _{hlbi}]: 경판의 안쪽 표면상 경판-플랜지 접합부에서 국부 막응력 + 굽힘 응력

[eqn: S _{hlbo}]: 경판의 바깥 표면상 경판-플랜지 접합부에서 국부 막응력 + 굽힘 응력

[eqn: S _{ho}]: 설계온도에서 평가한 경판에 대한 부속서 3.A로부터의 허용응력

[eqn: S _{yT}] : 설계온도에서 평가한 부속서 3.A로부터의 항복강도

[eqn: S _{u}] : 부속서 3.A로부터의 최소규정극한인장강도

[eqn: T] : 플랜지 두께

[eqn: T ^{*}] : 형식 C 경판에 대한 플랜지 두께

[eqn: T _{g}] : 개스킷 시팅 조건에 대한 요구 플랜지 두께

[eqn: T _{o}] : 설계 운전조건에 대한 요구 플랜지 두께

[eqn: t]   : 요구 경판두께

[eqn: V _{dg}] : 스킷 시팅 조건에 대한 동체 불연속 전단력

[eqn: V _{do}] : 설계 운전조건에 대한 동체 불연속 전단력

[eqn: W _{g}] : 개스킷 시팅 조건에 대한 볼트하중

[eqn: W _{o}] : 설계 운전조건에 대한 볼트하중

제 155 조 (급속작동 개폐장치에 대한 설계) ① 급속작동 개폐장치는 압력을 가하기 전 또는 가하자마자 잠금 요소가 맞물리고 압력이 방출될 때까지는 떨어지지 않도록 설계되어야 한다.

1. 급속작동 개폐장치는 그 용기가 가압되어 있는(또는 닫힘 상태에서 작용하는 유체의 정압을 포함하는) 동안 단일 잠금 구성부품의 고장으로 다음과 같은 사항이 발생되지 하지 않도록 설계되어야 한다.

가. 덮개가 열리거나 누설

나. 다른 잠금 구성부품이나 지지요소의 고장 야기

다. 그 구성부품의 허용응력보다 50% 이상 다른 잠금 구성부품이나 지지요소 내의 응력을 증가

2. 급속작동 개폐장치는 그 지지요소가 만족스러운 상태에 있다는 것을 외부에서 육안으로 관찰 할 수 있게 설계하고 설치하여야 한다.

3. 급속작동 개폐장치는 그 용기에 압력을 가하기 전에 모든 잠금 구성요소가 완전히 잠기도록 설계하여야 한다.

4. 급속작동 개폐장치를 가진 모든 용기는 설치되었을 때, 운전 지역에서 보이도록 개폐장치에 압력을 점검할 수 있는 압력지시장치를 설치하여야 한다.

② 특수 설계요건

1. 확동 잠금 장치에 의해서  제 위치에 고정되고 개폐장치 자체 또는 잠금기구의 부분적 회전이나 제한된 구동에 의해서 완전히 열리는 급속작동 개폐장치와 수동으로 운전하는 것 외의 개폐장치는 그 용기를 설치을할 때 다음의 조건을 만족하도록 설계하여야 한다.

가. 압력을 용기에 가하기 전에 그 개폐장치와 지지요소는 의도된 운전 위치에서 완전히 잠겨있어야 한다.

나. 개폐장치를 열리게 하거나 용기의내용물을 배출시키기 쉬운 압력은 접근을 위해서 개폐장치가 완전히 열릴 수 있기 전에 방출되어야 한다.

다. 위 가. 및 나.의 준수가 그 개폐장치와 지지요소의 설계에 필수적인 것이 아닌 경우, 용기를 설치할 때 위 가. 및 나.의 요건을 달성할 수 있는 장치가 추가될 수 있게 조치를 하여야 한다.

2. 이 규정의 ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조) 설계규정은 급속작동 또는 급속개방 개폐장치의 설계에 적용되지 않을 수 있다.

3. 설계자는 지지 및 잠금 구성부품에서의 반복하중, 기타 하중 및 기계적 마모의 영향을 고려하여야 한다.

4. 급속 접근을 위하여 사용되는 장치의 다양성을 다루거나 부주위한 운전을 방지 또는 안전장치 고장을 방지하기 위한 요건을 기록하는 것은 비실용적이다. 위 1호의 가, 나 및 다.에서 서술된 안전수단을 제공하면 그 장치는 설계요건을 만족시킬 수 있는 것으로 간주한다.

③ 수동운전 개폐장치에 대한 대안 설계

1. 수동운전을 하도록 설계된 잠금 기구에 의해서  제 위치에 고정되어 있는 급속작동 개폐장치는 용기에 압력이 차있을 때 그 덮개를 열려면 잠금 장치가 완전히 풀리고 개폐장치가 열리기 전에 개폐장치가 누설하도록 설계하여야 한다. 개폐장치와 용기는 누설물이 정상적인 운전원의 위치에서 벗어나는 방향을 향하도록 설계하여야 한다.

2. 수동운전 개폐장치는 위 제②항제1호의 요건을 만족시킬 필요는 없으나, 유지요소와 잠금 장치가 완전히 자리에 잠기기 전에 용기에 압력이 차거나 용기 내의 압력이 방출되기 전에 잠금 장치를 해제시키려 한다면 운전자에게 경고를 보내는 청각 또는 시각 경고 장치를 설치하여야 한다.

제 156 조 (브레이싱과 스테이를 한 표면에 대한 설계) ① 이 규정에 따라 대칭적으로 배열된 브레이싱과 균일한 지름의 스테이볼트가 있는 평판으로서 스테이를 요구하는 브레이싱과 스테이를 한 평판과 그 부품에 대한 최소두께는 다음 식으로 계산하여야 한다.

[eqn: t=P _{s} sqrt {{P} over {SC}}]	(442)

1. 두 판을 연결하기 위해서 스테이를 사용하고, 이 판 중 하나만이 스테이 설치가 필요할 때에 [eqn: C]의 값은 스테이 설치를 필요로 하는 판의 두께에 따라 결정되어야 한다.

② 스테이볼트와 스테이의 요구 치수와 배치

1. 보통 나사골에 위치하는 부식여유를 제외한 최소단면적의 스테이볼트 또는 스테이 요구면적은 아래 2.에 따라서 계산한 스테이볼트 상의 하중을 그 스테이볼트 재료의 허용인장응력으로 나누고 그 결과에 1.10을 곱하여 계산하여야 한다.

2. 스테이볼트나 스테이 하나가 지지하는 면적은 피치 치수에 근거하여 계산하여야 하며 그 스테이가 점유하는 면적은 빼야 한다. 한 스테이가 지지하는 하중은 그 스테이에 의해서 지지되는 면적과 그 최고허용사용압력을 곱한 것이다. 동체에 대한 스테이볼트나 스테이가 다른 구조적 상세와의 간섭 때문에 비대칭일 때는, 그 스테이볼트나 스테이에 의해서 지지되는 면적은 그 스테이볼트나 스테이의 한 쪽에 있는 간격의 중심으로부터 다른 쪽에 있는 간격의 중심까지의 거리를 취하여 계산하여야 한다.

3. 스테이를 설치한 평판의 가장자리에 플랜지를 붙일 때에는 가장 밖 쪽에 있는 스테이의 중심으로부터 그 지지 플랜지의 안쪽까지의 거리는 그 스테이의 피치에 그 플랜지의 안반지름을 더한 것보다 커서는 안 된다.

③ 용접한 스테이볼트와 용접한 스테이에 대한 요건

1. 다음의 요건이 만족된다는 전제하에서 용접하는 스테이볼트를 사용할 수 있다.

가. 형상은 그림 4.9.1의 배치를 따른다.

나. 판의 요구두께는 38 mm를 초과하지 말아야 한다.

다. 최대피치는 그 스테이볼트 지름의 15배를 초과하지 말아야 한다. 그러나 판 두께가 19 mm를 넘으면, 스테이볼트 피치는 508 mm를 초과하지 말아야 한다.

라. 부착용접의 크기는 그림 4.9.1 이상이다.

마. 용접부에 걸리는 허용하중은 (스테이볼트에 평행한 용접치수에 근거한) 용접면적, 용접 재료의 허용인장응력, 용접이음계수의 60%를 초과하지 말아야 한다.

2. 다음의 요건이 만족된다는 전제하에서 용접용 스테이를 사용할 수 있다.

가. 형상은 그림 4.9.1의 배치를 따라야 한다.

나. 압력은 2 MPa를 초과하지 않는다.

다. 판의 요구두께가 13 mm를 초과하지 말아야 한다.

라. 필릿용접의 크기는 스테이를 요구하는 그 판 두께 이상이다.

마. 닫는 판을 부착하기 전에 안쪽 용접부는 육안으로 검사한다.

바. 필릿용접부 상의 허용하중은 (최소 다리치수에 근거한) 용접면적, 용접 재료의 허용인장응력, 용접이음계수의 55%를 초과하지 말아야 한다.

사. 판 내의 구멍의 최대 지름이나 폭은 32 mm를 초과하지 말아야 한다.

아. 최대피치 [eqn: p _{s}]는 판 두께가 11 mm 이하인 경우는 [eqn: C] = 2.1, 그리고 모든 다른 판 두께에 대해서는 [eqn: C] = 2.2로 하여서 식(442)로 결정한다.

④ 기호설명

[eqn: C] : 브레이스 및 스테이를 설치한 표면에 대한 응력계수 (표 4.9.1 참조)

[eqn: P] : 설계압력

[eqn: p _{s}] : 최대피치. 최대피치는 인접한 줄 안에 있는 스테이볼트의 중심을 통과하는 평행한 직선의 어느 조 사이의 최대거리이다. 수평면, 수직면 및 경사면 안에 있는 3개의 평행한 조의 각 피치를 고려하여야 한다.

[eqn: S] : 설계온도에서 평가한 부속서 3.A로부터의 허용응력

[eqn: t] : 최소 요구 판 두께

[eqn: t _{s}] : 스테이를 설치한 보다 얇은 쪽 판의 공칭두께 (그림 4.9.1 참조)

제 157 조 (리거먼트에 대한 설계) ① 리거먼트 효율은 아래와 같다.

1. 그림 4.10.1 부터 4.10.3에서처럼 동체의 전 길이에 걸쳐 그 동체의 축에 평행한 일직선으로 드릴구멍을 뚫을 때에는 튜브 구멍 사이의 리거먼트의 효율은 아래와 같이 결정하여야 한다.

가. 각 줄의 튜브구멍의 피치가 동일할 때(그림 4.10.1)의 리거먼트 효율은 다음과 같다.

[eqn: E= {p-d} over {p}]	(443)

나. 튜브구멍의 피치가 어느 한 줄에서 같지 않을 때(그림 4.10.2 및 그림 4.10.3)의 리거먼트 효율은 다음과 같다.

[eqn: E= {p _{1} -nd} over {p _{1}}]	(444)

다. 인접한 길이방향 줄에 위 나.에서 서술한 것처럼 드릴구멍이 뚫렸을 때는, 대각선 방향 및 원둘레 방향 리거먼트 역시 조사를 하여야 한다. 최소요구두께와 최고허용압력을 결정하기 위해서는 최소 등가 길이방향 효율을 사용하여야 한다.

라. 원통형 동체가 그림 4.10.4에서처럼 대각선 리거먼트를 형성하도록 드릴구멍이 뚫렸을 때는, 이 리거먼트의 효율은 그림 4.10.5 및 4.10.6에 의해서 결정되어야 한다. 그림 4.10.5는 대각선과 길이방향 리거먼트의 동등한 효율의 조건이 한 경계를 형성하고 대각선과 원둘레방향 리거먼트의 동등한 효율의 조건이 다른 경계를 형성하는 제한적인 경계를 가진 길이방향 및 대각선 리거먼트의 효율을 결정하기 위해서 사용된다. 그림 4.10.6은 대각선 방향 리거먼트의 등가 길이방향 효율을 결정하기 위해서 사용한다. 이 효율은 최소요구두께를 설정하기 위한 식에서 사용된다.

(1) 그림 4.10.5는 길이방향 및 원둘레방향 리거먼트 중 한 가지 또는 두 가지가 대각선 리거먼트와 함께 있을 때 사용된다. 그림 4.10.5를 사용하기 위하여, [eqn: p ^{*} /p _{1}]의 값과 길이방향 리거먼트의 효율을 역시 계산한다. 도표에서 리거먼트의 길이방향 효율에 해당하는 수직선을 찾아서, 그것이 [eqn: p ^{*} /p _{1}]의 비율을 나타내는 대각선과 교차하는 점까지 수직으로 이동한다. 그리고 나서 이 점을 왼쪽으로 수평으로 투영하여 그 도표의 가장자리에 있는 척도 상의 리거먼트의 대각선 효율을 읽는다. 그 최소동체두께와 최고허용사용압력은 보다 낮은 효율을 가진 리거먼트에 근거하여야 한다.

(2) 그림 4.10.6은 일직선상에 있지 않은 구멍 또는 원통형 동체를 따라 길이방향으로 배치된 구멍에 사용한다. 도표는 길이방향 평면과 원둘레방향 평면 사이의 모든 평면에 대한 구멍의 짝에 대해서 사용할 수 있다. 그림 4.10.6을 사용하기 위해서, 길이방향 동체 축과 구멍 중심 사이의 선 사이의 각도 [eqn: theta]를 결정하고 [eqn: p ^{*} /d]의 값을 계산한다. 도표에서 [eqn: theta]의 값에 상응하는 수직선을 찾아 이 선을 따라 [eqn: p ^{*} /d]의 값을 대표하는 선까지 수직으로 이동한다. 그리고 나서 이 점을 왼쪽으로 수평으로 투영하여 대각선 리거먼트의 등가 길이방향 효율을 읽는다. 최소동체두께와 최고허용사용압력은 이 등가 길이방향 효율을 사용하여 결정한다.

마. 원통형 동체 내의 튜브구멍이 축에 평행한 선을 따라 동체의 안지름보다 큰 길이에 걸쳐 대칭 그룹으로 배열되고 각 그룹의 구멍이 같은 간격이 사용될 때, 하나의 그룹에 대한 효율은 최고허용사용압력에 근거를 둔 효율 이상이어야 한다.

바. 튜브구멍이 균일하거나 불균일한 간격으로 축에 평행한 선을 따라 배열되는 원통형 동체 내의 평균 리거먼트 효율은 아래 규정을 따라 계산하고 모두의 요건을 만족시켜야 한다. 이 규정은 튜브구멍 사이의 리거먼트에 적용되지 단일 구멍에게는 적용되지 않는다. 어떤 경우에서는 위 마.처럼 그 동체의 안지름보다 큰 거리에 걸쳐 연장하는 대칭 그룹에 대한 것보다 낮은 효율을 나타낼 수 있다. 이런 일이 발생하면, 위 1. 나.의 규정으로 계산한 효율로 결정하여야 한다.

(1) 동체의 안지름과 같은 길이에 대해 최소효율을 나타내는 위치의 효율은 그 최고허용사용압력에 근거를 둔 효율 이상이 되어야 한다. 동체의 안지름이 1520 mm를 초과할 때는 그 길이는 1520 mm로 취하여야 한다.

(2) 동체의 안지름과 같은 길이에 대해 최소효율을 나타내는 위치의 효율은 그 최고허용사용압력이 근거를 둔 효율의 80% 이상이 되어야 한다. 동체의 안쪽반지름이 762 mm를 초과할 때는 그 길이는 762 mm로 취하여야 한다.

② 리거먼트 효율과 용접이음계수에 대해 용접 관이나 튜브로 만든 원통형 동체에 리거먼트가 생기고 그 계산 효율이 85% (길이방형) 또는 50% (원둘레방향) 미만일 때는, 최소요구두께를 결정하기 위해서 제150조에서 사용하는 효율은 계산된 리거먼트 효율이다. 이 경우, 인장 측의 적절한 응력 값은 계수 1.18로 곱할 수 있다.

③기호설명

[eqn: d]  : 튜브구멍의 지름

[eqn: E]  : 길이방향 리거먼트 효율

[eqn: E _{long}] : 백분율로 나타낸 길이방향 리거먼트 효율

[eqn: p]  : 튜브구멍의 길이방향 피치

[eqn: p _{1}]  : 리거먼트의 단위길이

[eqn: p ^{*}]  : 튜브구멍의 대각선방향 피치

[eqn: theta]  : 길이방향 선에 대한 대각선방향 피치의 각도

[eqn: s]  : 대각선방향 피치의 길이방향 치수, [eqn: p ^{*}][eqn: cos theta]

[eqn: n]  : 길이 [eqn: p _{1}]내의 튜브구멍의 수

제 158 조 (재킷형 용기에 대한 설계) ① 재킷을 가진 동체와 재킷을 가진 경판의 설계

1. 동체와 경판의 두께는 제150조와 제151조에 따라 결정하여야 한다. 제148조의 하중을 고려하여, 국부적 내압과 외압 하중과 열팽창 차이의 영향에 주의하여야 한다.

2. 재킷 내의 점검구멍에 대한 요건은 용기 재킷 부분 점검구멍의 최대크기가 모든 용기에 대해서 DN 50 초과할 필요가 없다는 것을 제외하고 제152조제⑮항을 따라야 한다.

3. 증기가 응축되는 매체(즉, 수증기)에 대해서는, 내부 벽의 침식을 감소시키기 위해서 재킷의 입구 연결부에 충격 판이나 흐름조절 판을 사용하는 것을 고려하여야 한다.

4. 재킷을 가진 용기의 평판 부위는 제156조에 따라서 브레이스나 스테이를 설치한 표면으로서 설계할 수 있다.

② 용기 재킷의 봉합부재의 설계

1. 재킷 봉합부재의 설계는 표 4.11.1과 4.11.3항의 추가적 요건을 따라야 한다.

2. 봉합부재 내의 레이디얼(Radial) 용접은 그 부재의 전 두께를 용입하는 맞대기용접이음이어야 하며 부착용접을 하는 곳은 평면으로 갈아야 한다.

3. 다음 두 요건이 다 만족될 때는 부분용입과 필릿용접이 허용된다.

가. 제작 재료가 다음 식을 만족시킬 경우,

[eqn: {S _{yT}} over {S _{u}} LEQ 0.625]	(445)

나. 그 구성부품이 반복하중을 받지 않을 경우,

4. 압력과 힘을 보완하기 위해전체 재킷에 스테이 볼트가 설치된다면, 어떤 형식의 스테이볼트 재킷 봉합부는 그림 4.11.1의 형식 1 재킷의 요건에 따라서 설계할 수 있다.

③ 재킷을 통과하는 관통부의 설계

1. 재킷 공간을 통과하는 구멍의 설계는 제152조에 따라야 한다. 봉합부재의 노즐이나 넥이 그 구멍의 스테이 역할을 하기 때문에, 표 4.11.2에서 보는 형식의 관통부에 대해서는 재킷 내의 구멍의 보강이 요구되지 않는다.

2. 표 4.11.2에서 보는 재킷 관통부 봉합부재의 설계는 이 표에 규정된 다음 요건과 다음의 규정에 적합하여야 한다. 도해된 것에 대한 대안 형상의 설계가 제159조에 근거한 것이라면 그 대안 형상을 사용할 수 있다.

가. 재킷 관통부 봉합부재의 최소두께는 압력 막 하중만을 고려한다. 제148조에서 주어진 축 방향 압력 하중과 이차적 하중은 설계에서 고려하여야 한다.

나. 표 4.11.2에서 보는 설계 상세 2, 3, 4, 5 및 6은 다소 유연성이 있다. 관통부 봉합부재의 최소두께를 결정하기 위해서 압력 막 하중만이 고려된다.

다. 구멍의 밀봉재 막 내의 모든 레이디얼(Radial) 용접은 그 부재의 전 두께를 관통하는 맞대기용접이음이어야 한다.

라. 봉합부재 용접부는 가능한 곳에서는 그 모양이 원형, 타원형 또는 장원형이어야 한다. 그 모서리를 적당한 반지름으로 둥글게 한다는 전제하에서 사각형 부재 용접이 허가된다.

마. 위②항3.의 요건을 만족한다.

④ 부분 재킷의 설계

1. 부분 재킷은 용기의 완전한 원둘레에 미치지 못하는 부분을 감싸는 재킷을 포함한다. 그 일부 변형이 그림 4.11.2에 나와 있다.

2. 앞의 항에 있는 재킷형 용기의 구조에 대한 규정은 다음의 예외를 제외하고는 부분 재킷에 역시 적용된다.

가. 스테이를 설치하는 부분 재킷은 4.9항에 따라서 설계하고 제작하여야 하며 그 봉합부는 위 ②항에 따라서 설계하여야 한다.

⑤ 반 조각 관 재킷의 설계

1. 이 절의 규정은 DN 50, 80 또는 100 관으로 제작되고 내압 하중(위 ②항 참조)을 받는 반 조각 관 재킷의 설계에 적용할 수 있다.

2. 반 조각 관 재킷을 부착하는 필릿용접은 재킷이나 동체의 두께 중 작은 것 이상의 목 두께를 가져야 한다. 반 조각 관 재킷의 용접사의 접근을 위하여 피치 선정을 고려하여야 한다. 이에 추가하여 위 ②항3.의 요건을 만족하여야 한다.

3. 반 조각 관 재킷의 최소요구두께는 다음 식으로 구한다. 그 설계가 인정되기 위해서는 [eqn: P _{j} LEQ P _{jpm}]이라는 추가적 조건이 반드시 만족되어야 한다. 여기서 [eqn: P _{jpm}]은 식(447)으로 구한다.

[eqn: t _{rp} = {P _{j} r _{p}} over {0.85S _{j} -0.6P _{j}}]	(446)

4. 반 조각 관 재킷에서 최고허용압력 [eqn: P _{jpm}]은 다음 식을 사용하여 결정하여야 한다.

[eqn: P _{jpm} = {F _{p}} over {K _{p}}]	(447)

여기서

[eqn: F _{p} =max[(1.5S-S ^{*} ),`1.5S]]	(448)

[eqn: K _{p} =C _{1} +C _{2} D ^{0.5} +C _{3} D+C _{4} D ^{1.5} +C _{5} D ^{2} +C _{6} D ^{2.5} +C _{7} D ^{3}# ```````````````````+C _{8} D ^{3.5} +C _{9} D ^{4} +C _{10} D ^{4.5}](449)

식 (449)의 계수가 표 4.11.3에 나타나 있다.

⑥ 그림 4.11.1에서 보는 재킷형 용기는 아래와 같이 5 가지 형식으로 분류한다. 이 형식의 용기에 대해서는, 재킷은 형식 1, 2, 4 또는 5에 대해서는 원둘레방향으로 연속적이어야 하고, 형식 3에 대해서는 그 단면이 원형이어야 한다. 각 형식에 대한 요건이 만족된다는 전제 하에서, 보여 진 형식의 어떠한 조합도 단일 용기에서 허가된다. 형식 1, 2, 4 또는 5 재킷에 있으며 용기의 동체나 경판을 역시 관통하는 노즐이나 구멍은 제152조에 따라서 설계하여야 한다.

1. 형식 1 - 원통형 동체에 전적으로 국한된 어느 길이의 재킷

2. 형식 2 - 원통형 동체의 일부와 한쪽 경판을 덮는 재킷

3. 형식 3 - 한쪽 경판의 일부를 덮는 재킷

4. 형식 4 - 유효길이를 감소시키기 위해서 원통형 동체 부분에 스테이나 균형 링을 추가한 재킷

5. 형식 5 - 원통형 동체와 어느 경판의 일부를 덮는 재킷

⑦기호설명

[eqn: D] : 내부 용기의 안지름

[eqn: D _{pj}] : 반 조각 관 재킷의 공칭 관 크기

[eqn: K _{p}] : 반 조각 관 재킷 등급계수

[eqn: P _{j}] : 재킷 실내의 설계압력

[eqn: P _{jpm}]: 재킷과 동체의 형상에 근거한 허용 재킷 압력

[eqn: j]  : 재킷의 안반지름에서 내부 용기의 바깥반지름을 뺀 것으로 정의되는 재킷 공간

[eqn: L]  : 재킷의 길이

[eqn: t _{c}]  : 봉합부재의 공칭두께

[eqn: t _{j}]  : 외부 재킷 벽의 공칭두께

[eqn: t _{n}]  : 노즐의 공칭두께

[eqn: t _{s}] : 동체 내부 벽의 공칭두께

[eqn: t _{rj}] : 외부 재킷 벽의 최소요구두께

[eqn: t _{rc}] : 봉합부재의 최소요구두께

[eqn: t _{rp}] : 반 조각 관 재킷의 최소요구두께

[eqn: R _{j}] : 재킷의 안반지름

[eqn: R _{p}] : 재킷 관통부에서의 재킷 내 구멍의 반지름

[eqn: R _{s}] : 내부 용기의 바깥반지름

[eqn: r]  : 원환면 봉합재의 모서리 반지름

[eqn: r _{p}] : 반 조각 관 재킷의 안반지름

[eqn: S]  : 설계온도에서의 부속서 3.A의 내부동체의 허용응력

[eqn: S _{c}] : 설계온도에서의 부속서 3.A의 재킷 봉합재의 허용응력

[eqn: S _{j}] : 설계온도에서의 부속서 3.A의 재킷의 허용응력

[eqn: S _{yT}]:  설계온도에서의 부속서 3.A의 항복강도

[eqn: S _{u}]  : 부속서 3.A의 규정최소극한인장강도

[eqn: S ^{*}] : 내압과 축 방향의 기타 힘으로 인한 경판 또는 동체 내의 실제 길이방향 인장응력, 축 방향 힘이 무시할 수 있는 정도일 때는 [eqn: S ^{*} =PD/4t _{s}]. 만일 축 방향 힘과 압력의 조합이 [eqn: S ^{*}]의 음(-)의 값으로 귀결되면 [eqn: S ^{*}]= 0

제 159 조 (피로해석 및 평가) ① 심사기준

1. 피로해석에 대한 심사 기준은 아래와 같다.

가. 피로해석이 용기 설계의 일부로서 요구되는지를 결정하기 위한 심사기준의 대안이 아래에 서술되어 있다. 만일 심사기준의 대안 중 하나가 만족된다면, 피로해석은 용기 설계의 일부로서 요구되지 않는다.

(1) 아래 2.의 규정, 유사한 조건 하에서 운전하는 유사한 기기의 경험

(2) 아래 3.의 규정, 제작 재료(제한적 적용성), 구조 상세, 하중 막대그래프 및 평활한 봉의 피로곡선 자료에 근거한 방법 A

(3) 아래 4.의 규정, 제작 재료(무제한적 적용성), 구조 상세, 하중 막대그래프 및 평활한 봉의 피로곡선 자료에 근거한 방법 B

나. 피로해석의 면제는 구성부품이나 부품 별로 한다. 한 구성부품(일체형)은 면제될 수 있는 반면에 다른 구성부품(비일체형)은 면제되지 않는다. 만일 어떤 구성부품이 면제되지 않으면, 그 구성부품에 대해서 피로평가를 실시하여야 한다.

다. 만일 규정된 사이클의 수가 106을 초과하면, 피로해석 심사기준은 적용되지 않으며 피로해석이 요구된다.

2. 비교 가능한 기기의 경험에 근거한 피로해석심사

만일 유사한 하중 막대그래프와 같은 하중을 받으며 사용자 설계사양(user`s Design Specification)에서 다루어진 유사한 기기로 충분한 기간에 걸친 경험이 있다면, 피로해석은 용기 설계의 일부로서 요구되지 않는다. 계획하는 설계와 용도에 관련이 있는 유사한 조건에서 운전하는 비교할 만한 기기의 경험을 평가할 때는, 다음 설계특성이 갖는 가능한 유해 영향을 평가하여야 한다.

가. 일체형 구조에 반대되는 패드 형 보강이나 필릿용접 부착 사용과 같은 비일체형 구조의 사용

나. 70 mm를 초과하는 지름에 대해서 관 나사 연결의 사용

다. 스터드 볼트를 사용하는 부착의 사용

라. 부분 용입 용접의 사용

마. 인접한 부재 사이의 중요한 두께 변화

바. 성형 경판의 너클 부위에 있는 부착물과 노즐

3. 피로해석 심사, 방법 A

552 MPa(80,000 psi) 이하인 규정최소인장강도를 가진 재료에 대해서 다음 절차만을 사용할 수 있다.

순서 1 - 사용자 설계사양에 있는 정보에 근거한 하중 이력을 결정한다. 하중 이력은 그 구성부품에 작용하는 모든 반복적 운전하중과 결과를 포함하여야 한다.

순서 2 - 순서 1의 하중 이력에 근거하여, 시동 및 운전정지를 포함한 전체 범위의 압력 사이클의 예상 (설계) 수를 결정하고, 이 값을 [eqn: N _{TRIANGLE FP}]로서 지정한다.

순서 3 - 순서 1의 하중 이력에 근거하여, 압력 변동 범위가 일체형 구조에 대해서 설계압력의 20% 또는 비일체형 구조에 대해서 설계압력의 15%를 초과하는 운전압력 사이클의 예상 수를 결정하고, 이 값을 [eqn: N _{TRIANGLE FO}]로서 지정한다. 압력변동이 설계압력의 백분율을 초과하지 않는 압력 사이클과 대기 조건의 변동으로 발생하는 압력 사이클은 이 평가에서 고려할 필요가 없다.

순서 4 - 순서 1의 하중 이력에 근거하여, 아래에서 규정하는 두 인접한 점 사이의 금속 온도 차이[eqn: TRIANGLE T _{E}]의 변화 유효 수를 결정하고, 이 값을 [eqn: N _{TRIANGLE TE}]로서 지정한다. 그러한 변화의 유효 수는 어떤 크기의 금속온도 차이 내의 변화의 수에 표 5.8에 주어진 계수를 곱함으로써 또는 결과로 나온 수를 더함으로써 결정한다. 인접한 점 사이의 온도 차이의 계산에서, 전도에 의한 열전달은 용접되지 않은 접촉 표면(즉, 용기 동체와 보강 패드)을 통한 전도에 의한 열전달을 참작하지 않고 용접되거나 일체형인 단면을 통과하는 전도에 의한 열전달만을 고려하여야 한다.

(1) 표면 온도 차이에 대해서, 점이 다음과 같이 계산한 거리 [eqn: L] 이내에 있으면, 그 점은 인접한 것으로 간주한다.  자오선 또는 원둘레방향에 있는 동체와 접시형 경판에 대해서

[eqn: L=2.5 sqrt {Rt}]	(450)

그리고 평판에 대해서

[eqn: L=3.5a]	(451)

(2) 두께에 걸친 온도 차이에 대해서, 인접한 점은 그 구성부품의 어느 표면에 직각인 한 선 위의 어느 두 점으로서 정의한다.

순서 5 - 순서 1의 하중 이력에 근거하여, [eqn: ( alpha _{1} - alpha _{2} ) TRIANGLE T]의 값이 0.00034를 초과하는 다른 열팽창 계수를 가진 재료 사이의 용접에 관련된 구성부품에 대한 온도 사이클의 수를 결정하고, 이 값을 [eqn: N _{TRIANGLE T alpha }]로서 지정한다.

순서 6 - 순서 2, 3, 4 및 5로부터의 운전 사이클의 예상 수가 표 5.9 내의 기준을 만족시킨다면, 피로해석은 용기 설계의 일부로서 요구되지 않는다. 만일 이 기준이 만족되지 않으면, 피로해석은 용기 설계의 일부로서 요구된다. 비일체형 부착의 사례로는 나사식 캡, 나사식 플러그, 전단 링 봉합부, 필릿 용접 부착물 그리고 마개 잠금(breech lock) 봉합부가 있다.

4. 피로해석 심사, 방법 B

다음 절차는 모든 재료에 대해서 사용할 수 있다.

순서 1 - 사용자 설계사양에 있는 정보에 근거한 하중 이력을 결정한다. 그 하중 막대그래프는  그 구성부품에 작용하는 모든 반복적 운전하중과 사건을 포함하여야 한다. 식 (452)에서 [eqn: S _{e}]의 응력진폭에서 평가한 해당 설계피로곡선(부속서 3.F 참조)의 사이클 수는 [eqn: N(S _{e} )]로서 정의한다.

순서 2 - 표 5.10에 따라서 구조의 형식에 근거하여, 피로심사 기준 계수 [eqn: C _{1}]과 [eqn: C _{2}]를 결정한다.

순서 3 - 순서 1의 하중 막대그래프에 근거하여, 시동과 운전정지를 포함한 전체 범위의 압력 사이클의 설계 수 [eqn: N _{TRIANGLE FP}]를 결정한다. 만일 다음 식이 만족되면 순서 4로 진행한다. 그렇지 않으면, 용기는 상세한 피로해석이 요구된다.

[eqn: N _{TRIANGLE FP} LEQ N(C _{1} S)]	(452)

순서 4 - 순서 1의 하중 막대그래프에 근거하여, 시동과 운전정지를 제외한 정상 운전 동안의 압력변동의 최대범위 [eqn: TRIANGLE P _{N}]를 결정하고, 이에 상응하는 사이클의 수 [eqn: N _{TRIANGLE P}].를 결정한다. 압력변동 사이클은 압력 범위가 설계압력의 [eqn: S _{as} /3S] 배를 초과하는 사이클로서 정의한다. 만일 다음 식이 만족되면 순서 5로 진행한다. 그렇지 않으면, 그 용기는 상세한 피로해석이 요구된다.

[eqn: TRIANGLE P _{N} LEQ {P} over {C _{1}} LEFT ( {S _{a} (N _{TRIANGLE P} )} over {S} RIGHT )]	(453)

순서 5 - 순서 1의 하중 막대그래프에 근거하여, 정상 운전 동안 그리고 시동과 운전정지 운전 동안의 용기의 두 인접한 점 사이의 최대 온도 차이 [eqn: TRIANGLE T _{N}]을 결정하고, 이에 상응하는 사이클의 수 [eqn: N _{TRIANGLE TN}].를 결정한다. 만일 다음 식이 만족되면 순서 6으로 진행한다. 그렇지 않으면, 그 용기는 상세한 피로해석이 요구된다.

[eqn: TRIANGLE T _{N} LEQ LEFT ( {S _{a} (N _{TRIANGLE TN} )} over {C _{2} E _{ym} alpha } RIGHT )]	(454)

순서 6 - 순서 1의 하중 막대그래프에 근거하여, 시동과 운전정지를 제외한 정상 운전 동안  의 용기의 두 인접한 점(위 3.d)참조) 사이의 온도 차이 변동 최대 범위 [eqn: TRIANGLE T _{R}]을 결정하고, 이에 상응하는 사이클의 수 [eqn: N _{TRIANGLE TR}].를 결정한다. 이 순서에서의 온도 차이 변동 사이클은 온도 범위가 [eqn: S _{as} /2E _{ym} alpha]을 초과하는 사이클로서 정의한다. 만일 다음 식이 만족되면 순서 7로 진행한다. 그렇지 않으면, 그 용기는 상세한 피로해석이 요구된다.

[eqn: TRIANGLE T _{R} LEQ LEFT ( {S _{a} (N _{TRIANGLE TR} )} over {C _{2} E _{ym} alpha } RIGHT )]	(455)

순서 7 -  순서 1의 하중 막대그래프에 근거하여, 정상 운전 동안 다른 제작 재료로부터 만든 구성부품에 대해서 두 인접한 점(위 3.d) 참조) 사이의 온도 차이 변동의 범위 [eqn: TRIANGLE T _{M}]을 결정하고, 이에 상응하는 사이클의 수 [eqn: N _{TRIANGLE TM}].를 결정한다. 이 순서에서의 온도 차이 변동 사이클은 온도 범위가 [eqn: S _{as} /[2(E _{y1} alpha _{1} -E _{y2} alpha _{2} )]]을 초과하는 온도 범위로서 정의한다. 만일 다음 식이 만족되면 순서 8로 진행한다. 그렇지 않으면, 그 용기는 상세한 피로해석이 요구된다.

[eqn: TRIANGLE T _{M} LEQ LEFT ( {S _{a} (N _{TRIANGLE TM} )} over {C _{2} (E _{y1} alpha _{1} -E _{y2} alpha _{2} )} RIGHT )]	(456)

순서 8 - 순서 1의 하중 막대그래프에 근거하여, 압력은 제외하나 배관 반력을 포함하는 기계적 하중의 규정된 전체 범위로부터 계산한 등가응력범위 [eqn: TRIANGLE S _{ML}]와 사이클의 등가 수 [eqn: N _{TRIANGLE S}]를 결정한다. 이 순서에서의 기계적 하중 범위 사이클은 응력 범위가 [eqn: S _{as}]를 초과하는 사이클로서 정의한다. 만일 다음 식이 만족되면 순서 8로 진행한다. 그렇지 않으면, 그 용기는 상세한 피로해석이 요구된다. 만일 하중 변동의 총 규정 수가 해당 피로곡선에서 규정된 사이클의 최대 수를 초과한다면, 그 피로곡선에 규정된 사이클의 최대 수에 상응하는 [eqn: S _{as}] 값을 사용하여야 한다. 만일 다음 식이 만족되면 피로해석은 요구되지 않고, 그렇지 않으면, 그 용기는 상세한 피로해석이 요구된다.

[eqn: TRIANGLE S _{ML} =`S _{a} (N _{TRIANGLE S} )]	(457)

② 피로 평가 - 탄성응력해석과 등가응력

1. 선형 탄성 응력해석(linear elastic stress analysis)으로 얻은 결과에 대해서 피로 손상을 평가하기 위해서 유효 총 등가응력진폭(effective total equivalent stress amplitude)을 사용한다. 피로 평가를 위한 주응력은 하중 막대그래프 내의 각 사이클에 대해서 계산한 유효 총등가응력범위([eqn: P _{L}]+[eqn: P _{h}]+[eqn: Q]+[eqn: F])의 1/2로 정의되는 유효 총등가응력진폭이다.

2. 1차+2차+최대 등가 응력(그림 5.1 참조)은 규정운전압력과 기타 기계 하중에 의해서 그리고 일반적 및 국부적 열 영향에 의해서 생긴 그리고 전반적 및 국부적 구조적 불연속의 영향을 포함하는 모든 1차, 2차 및 최대 응력 조합 단면의 두께에 걸쳐 가장 높은 값으로부터 도출된 등가 응력이다. 대표적인 압력용기 구성부품에 대해서 이 응력 범주에 대한 하중 조합의 사례는 표 5.3에나타나 있다.

③ 볼트에 대한 추가 요건

1. 설계 요건

가. 설계압력을 저항하기 위해서 요구되는 볼트의 개수와 단면적은 ASME Sec. Ⅷ Div.2 (4.16항 참조)의 절차에 따라서 결정하여야 한다. 그 허용볼트응력은 표3으로부터 얻는다.

나. 밀봉이 개스킷 대신에 밀봉용접으로 이루어 질 때는, 그 개스킷 계수 [eqn: m]과 최소 개스킷 시팅 응력 [eqn: y]는 영(0)으로 취할 수 있다.

다. 개스킷이 사용 전 시험에만 사용될 때는, 영(0)과 같은 [eqn: m]과 [eqn: y]에 대해서 위의 요건이 만족된다면 그 설계는 만족스러운 것이며, 적절한 [eqn: m]과 [eqn: y] 계수를 그 시험 개스킷에 대해서 사용할 때 1. 및 2.의 요건은 만족된다.

2. 사용응력 요건

예비하중(pre-load), 압력 및 차등 팽창의 조합에 의해서 발생하는 것과 같은 볼트 내의 실제 사용응력은 (ASME Sec. Ⅷ Div.2 부속서 3.A 참조)에서 주는 허용응력 값보다 높을 수 있다.

가. 볼트 단면적에 걸쳐 평균적이며 응력집중을 무시한 사용응력의 최대값은 부속서 3.A의 3.A.2.2항의 허용응력 값 2배를 초과해서는 안 된다.

나. 아래 3. 및 4.에 의해서 제한되는 것을 제외하고는, 직접 인장과 굽힘으로부터 생기고 응력집중을 무시한 볼트 단면 주변에서의 사용응력의 최대값은 부속서 3.A의 3.A.2.2항의 허용응력 값 3배를 초과해서는 안 된다. 잔류 비틀림을 최소화하는 가열기, 신장기 또는 기타 수단 이외의 방법으로 볼트를 조일 때는, 평가에서 사용하는 응력 측정값은 식

[eqn: S _{e} = sigma _{e} = {1} over {sqrt {2}} [( sigma _{1} - sigma _{2} ) ^{2} +( sigma _{2} - sigma _{3} ) ^{2} +( sigma _{3} - sigma _{1} ) ^{2} ] ^{0.5}] 와 같은 등가 응력이어야 한다.

3. 볼트의 피로 평가

용기가 위 ①항의 모든 조건을 만족시키지 않는다면(피로해석은 요구되지 않는다), 반복 운전에 대한 볼트의 적합성은 다음 절차에 따라서 판정하여야 한다.

가. 689 MPa(100,000 psi) 미만의 규정최소인장강도를 가진 재료로 만든 볼트는 위 ②항의 방법 및 해당 설계피로곡선(ASME Sec. Ⅷ Div.2 부속서 3.F 참조)을 사용해서 반복운전에 대해서 평가하여야 하며, 보다 낮은 값이 적합하다는 것을 해석이나 시험으로 보일 수 없다면, 평가에서 사용하는 피로강도감소계수는 4.0 이상이어야 한다.

나. 고강도 합금강 볼트와 스터드는 위 ②항의 방법을 사용하여 ASME Sec. Ⅷ Div.2 부속서 3.F의 해당 설계피로곡선으로 반복운전에 대하여 다음의 모든 것이 사실이라는 전제하에서 평가하여야 한다.

(1) 재료는 다음 중 하나이다 : SA-540의 제5절에 따라서 열처리된 SA-196 등급 B7 또는 B16, SA-320 등급 L43, SA-540 등급 B23 및 B24

(2) (직접 인장과 굽힘으로부터 생기고 응력집중을 무시한) 볼트 단면 주변에서 사용응력의 최대값은, 만일 부속서 3.F에서 주어진 고강도 볼트재료에 대한 두 설계피로곡선 중 보다 높은 것이 사용된다면(직접 인장에 대한 2[eqn: S]의 경계는 변함이 없다), 2.7[eqn: S]를 초과하지 말아야 한다.

(3) 나사는 V 형이어야 하며, 최소 나사 뿌리 반지름은 0.076 mm 이상이어야 한다.

(4) 생크(shank)의 끝에서 필릿 반지름은 생크 지름에 대한 필릿 반지름의 비율이 0.060 이상인 것이어야 한다.

(5) 평가에서 사용하는 피로강도 감소계수는 4.0 이상이어야 한다.

④ 다공판에 대한 추가 요건 : 다공판은 만일 그 구멍이 응력해석을 위해서 사용하는 수치모델에 명백히 포함되어 있다면 이 부문 내의 절차 중 어느 것을 사용하여 해석할 수 있다. 유효 충실 판(effective solid plate)의 개념을 사용하는 탄성응력해석 대안이 (ASME Sec. Ⅷ Div.2 부속서 5.E 참조)에 서술되어 있다.

⑤ 다층 용기에 대한 추가 요건 : 이 부문에서 나타나는 충실 벽 원통형 동체, 구형 동체 또는 경판을 위해서 개발한 식을 각층에서 평면 내의 전단력이 그 용접이음에 의해서 충분히 지지된다는 전제하에서 다층 원통형 용기, 구형 용기 또는 경판에 대해서 적용할 수 있다. 이에 추가하여, 하중 적용 부위의 구조적 상세에 대해서 고려하여야 한다. 위에서 언급한 다층 원통형 동체, 구형 동체 또는 경판에 대한 충실 벽의 등가성(equivalence)을 보장하기 위해서, 방사상 힘 및/또는 불연속성이나 외부 하중으로 인한 길이 방향 굽힘 모멘트를 받는 모든 원통형 동체, 구형 동체 또는 경판은 그 단면에 작용하는 방사상 힘 및/또는 길이 방향 굽힘 모멘트로부터 발생하는 길이 방향 전단력을 저항하기 위해서 모든 층이 충분히 결합되어야 한다. 예를 들어서, 층을 결합하기 위한 둘레 용접의 사용이 그림 5.2, 5.3 및 5.4에 나와 있다. 용접 깊이의 중간점에서의 요구 용접 폭은 식 (458)로 주어진다.

[eqn: w=1.88 LEFT ( {M _{o}} over {t BULLET S} RIGHT )]	(458)

식 (458)에서, 매개변수 [eqn: M _{o}]는 다층 원통형 동체, 구형 동체 또는 경판의 용접 접합부에 존재하는 원둘레의 단위 길이 당 길이 방향 굽힘 모멘트이다. 이 매개변수는 압력 하중과 [eqn: M _{1}], [eqn: Q _{1}] 및 [eqn: F _{1}]과 같은 외부 하중을 고려하는 응력해석으로부터 결정된다.

표3.A.1-탄소강 및 저합금강재료

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
SA-36	---	K02600	Carbon steel	Str.Plate
SA-105	---	K03504	Carbon steel	Forgings
SA-106	A	K02501	Carbon steel	Smls. Pipe
SA-106	B	K03006	Carbon steel	Smls. Pipe
SA-106	C	K03501	Carbon steel	Smls. Pipe
SA-178	C	K03503	Carbon steel	Wld. Tube
SA-181	60	K03502	Carbon steel	Forgings
SA-181	70	K03502	Carbon steel	Forgings
SA-182	F1	K12822	C-1/2Mo	Forgings
SA-182	F2	K12122	1/2Cr-1/2Mo	Forgings
SA-182	F3V	K31830	3Cr-1Mo-¼V-Ti-B	Forgings
SA-182	F5	K41545	5Cr-½Mo	Forgings
SA-182	F5a	K42544	5Cr-½Mo	Forgings
SA-182	F9	K90941	9Cr-1Mo	Forgings
SA-182	F12,Cl.1	K11562	1Cr-½Mo	Forgings
SA-182	F12,Cl.2	K11564	1Cr-½Mo	Forgings
SA-182	F11,Cl.1	K11597	1¼Cr-½Mo-Si	Forgings
SA-182	F11,Cl.2	K11572	1¼Cr-½Mo-Si	Forgings
SA-182	F21	K31545	3Cr-1Mo	Forgings
SA-182	F22,Cl.1	K21590	2¼Cr-1Mo	Forgings
SA-182	F22,Cl.3	K21590	2¼Cr-1Mo	Forgings
SA-182	F22V	K31835	2¼Cr-1Mo-¼V	Forgings
SA-182	F91	K90901	9Cr-1Mo-V	Forgings
SA-182	FR	K22035	2Ni-1Cu	Forgings
SA-203	A	K21703	2½Ni	Plate
SA-203	B	K22103	2½Ni	Plate
SA-203	D	K31718	3½Ni	Plate
SA-203	E	K32018	3½Ni	Plate
SA-203	F	---	3½Ni	Plate
SA-204	A	K11820	C-½Mo	Plate
SA-204	B	K12020	C-½Mo	Plate
SA-204	C	K12320	C-½Mo	Plate
SA-209	T1	K11522	C-½Mo	Smls.Tube
SA-209	T1a	K12023	C-½Mo	Smls.Tube
SA-209	T1b	K11422	C-½Mo	Smls.Tube
SA-210	A-1	K02707	Carbon steel	Smls.Tube
SA-210	C	K03501	Carbon steel	Smls.Tube
SA-213	T2	K11547	½Cr-½Mo	Smls.Tube
SA-213	T5	K41545	5Cr-½Mo	Smls.Tube
SA-213	T5b	K41545	5Cr-½Mo-Si	Smls.Tube
SA-213	T5c	K41245	5Cr-½Mo-Ti	Smls.Tube
SA-213	T9	K90941	9Cr-1Mo	Smls.Tube
SA-213	T11	K11597	1¼Cr-½Mo-Si	Smls.Tube
SA-213	T12	K11562	1Cr-½Mo	Smls.Tube
SA-213	T21	K31545	3Cr-1Mo	Smls.Tube
SA-213	T22	K21590	2½Cr-1Mo	Smls.Tube
SA-213	T91	K90901	9Cr-1Mo-V	Smls.Tube
SA-216	WCA	J02502	Carbon steel	Castings
SA-216	WCB	J03002	Carbon steel	Castings
SA-216	WCC	K02503	Carbon steel	Castings
SA-217	C5	J42045	5Cr-½Mo	Castings
SA-217	C12	J82090	9Cr-1Mo	Castings
SA-217	WC1	J12524	C-½Mo	Castings
SA-217	WC4	J12082	1N-½Cr-½Mo	Castings
SA-217	WC5	J22000	¾Ni-1Mo-¾Cr	Castings
SA-217	WC6	J12072	1¼Cr-½Mo	Castings
SA-217	WC9	J21890	2¼Cr-1Mo	Castings
SA-225	C	K12524	Mn-½Ni-V	Plate
SA-234	WPB	K03006	Carbon steel	Fittings
SA-234	WPC	K03501	Carbon steel	Fittings
SA-234	WP1	K12821	C-½Mo	Fittings
SA-234	WP5	K41515	5Cr-½Mo	Fittings
SA-234	WP9	K90941	9Cr-1Mo	Fittings
SA-234	WP11,cl.1	---	1¼Cr-½Mo-Si	Fittings
SA-234	WP12,Cl.1	K12062	1Cr-½Mo	Fittings
SA-234	WP22,Cl.1	K21590	2¼Cr-1Mo	Fittings
SA-266	1	K03506	Carbon steel	Forgings
SA-266	2	K03506	Carbon steel	Forgings
SA-266	3	K05001	Carbon steel	Forgings
SA-266	4	K03017	Carbon steel	Forgings
SA-283	B	---	Carbon steel	Str.Plate
SA-283	D	---	Carbon steel	Str.Plate
SA-285	A	K01700	Carbon steel	Plate
SA-285	B	K02200	Carbon steel	Plate
SA-285	C	K02801	Carbon steel	Plate
SA-299	---	K02803	Carbon steel	Plate
SA-302	A	K12021	Mn-½Mo	Plate
SA-302	B	K12022	Mn-½Mo	Plate
SA-302	C	K12039	Mn-½Mo-½Ni	Plate
SA-302	D	K12054	Mn-½Mo-¾Ni	Plate
SA-333	1	K03008	Carbon steel	Smls.pipe
SA-333	3	K31918	3½Ni	Smls.pipe
SA-333	4	K11267	¾Cr-¾Ni-Cu-Al	Smls.pipe
SA-333	6	K03006	Carbon steel	Smls.pipe
SA-333	9	K22035	2Ni-1Cu	Smls.pipe
SA-333	1	K03008	Carbon steel	Wld.Pipe
SA-334	1	K03008	Carbon steel	Wld.Pipe
SA-334	1	K03008	Carbon steel	Smls.Tube
SA-334	3	K31918	3½Ni	Smls.Tube
SA-334	9	K22035	2Ni-1Cu	Smls.Tube
SA-335	P1	K11522	C-½Mo	Smls.Pipe
SA-335	P2	K11547	½Cr-½Mo	Smls.Pipe
SA-335	P5	K41545	5Cr-½Mo	Smls.Pipe
SA-335	P5b	K51545	5Cr-½Mo-Si	Smls.Pipe
SA-335	P5c	K41245	5Cr-½Mo-Ti	Smls.Pipe
SA-335	P9	K90941	9Cr-1Mo	Smls.Pipe
SA-335	P11	K11597	1¼Cr-½Mo-Si	Smls.Pipe
SA-335	P12	K11562	1Cr-½Mo	Smls.Pipe
SA-335	P21	K31545	3Cr-1Mo	Smls.Pipe
SA-335	P22	K21590	2¼Cr-1Mo	Smls.Pipe
SA-335	P91	K90901	9Cr-1Mo-V	Smls.Pipe
SA-336	F1	K11564	1Cr-½Mo	Forgings
SA-336	F3V	K31830	3Cr-1Mo-¼V-Ti-B	Forgings
SA-336	F5	K41545	5Cr-1Mo	Forgings
SA-336	F5A	K42544	5Cr-1Mo	Forgings
SA-336	F9	K90941	9Cr-1Mo	Forgings
SA-336	F11,Cl.2	K11572	1¼Cr-½Mo-Si	Forgings
SA-336	F11,Cl.3	K11572	1¼Cr-½Mo-Si	Forgings
SA-336	F12	K11564	1Cr-½Mo	Forgings
SA-336	F21,Cl.1	K31545	3Cr-1Mo	Forgings
SA-336	F21,Cl.3	K31545	3Cr-1Mo	Forgings
SA-336	F22,Cl.1	K21590	2¼Cr-1Mo	Forgings
SA-336	F22,Cl.3	K21590	2¼Cr-1Mo	Forgings
SA-336	F22V	K31835	2¼Cr-1Mo-¼V	Forgings
SA-350	LF1	K03009	Carbon steel	Forgings
SA-350	LF2	K03011	Carbon steel	Forgings
SA-350	LF3	K32025	3½Ni	Forgings
SA-350	LF9	K22036	2Ni-1Cu	Forgings
SA-352	LCB	J03003	Carbon steel	Castings
SA-352	LC1	J12522	C-½Mo	Castings
SA-352	LC2	J22500	2%Ni	Castings
SA-352	LC3	J31550	3½Ni	Castings
SA-369	FP1	K11522	C-½Mo	Forged pipe
SA-369	FP2	K11547	½Cr-½Mo	Forged pipe
SA-369	FP5	K41545	5Cr-½Mo	Forged pipe
SA-369	FP9	K90941	9Cr-1Mo	Forged pipe
SA-369	FP11	K11597	1¼Cr-½Mo-Si	Forged pipe
SA-369	FP12	K11562	1Cr-½Mo	Forged pipe
SA-369	FP21	K31545	3Cr-1Mo	Forged pipe
SA-369	FP22	K21590	2¼Cr-1Mo	Forged pipe
SA-372	A	K03002	Carbon steel	Forgings
SA-372	B	K04001	Carbon steel	Forgings
SA-372	C	K04801	Carbon steel	Forgings
SA-372	D	K10508	Mn-¼Mo	Forgings
SA-387	2,Cl.1	K12143	½Cr-½Mo	Plate
SA-387	2,Cl.2	K12143	½Cr-½Mo	Plate
SA-387	5,Cl.1	K41545	5Cr-½Mo	Plate
SA-387	5,Cl.2	K41545	5Cr-½Mo	Plate
SA-387	11,Cl.1	K11789	1¼Cr-½Mo-Si	Plate
SA-387	11,Cl.2	K11789	1¼Cr-½Mo-Si	Plate
SA-387	12,Cl.1	K11757	1Cr-½Mo	Plate
SA-387	12,Cl.2	K11757	1Cr-½Mo	Plate
SA-387	21,Cl.1	K31545	3Cr-1Mo	Plate
SA-387	21,Cl.2	K31545	3Cr-1Mo	Plate
SA-387	22,Cl.1	K21590	2¼Cr-1Mo	Plate
SA-387	22,Cl.2	K21590	2¼Cr-1Mo	Plate
SA-387	91	K90901	9Cr-1Mo-V	Plate
SA-420	WPL3	---	3½Ni	Fittings
SA-420	WPL6	---	Carbon steel	Fittings
SA-420	WPL9	K22035	2Ni-Cu	Fittings
SA-423	1	K11535	¾Cr-½Ni-Cu	Smls.Tube
SA-423	2	K11540	¾Ni-½Cu-Mo	Smls.Tube
SA-487	1,Cl.A	J13002	Mn-V	Castings
SA-487	4,Cl.A	J13047	½Ni-½Cr-¼Mo-V	Castings
SA-487	8,Cl.A	J22091	2½Cr-1Mo	Castings
SA-508	1	K13502	Carbon steel	Forgings
SA-508	1A	K13502	Carbon steel	Forgings
SA-508	2,Cl.1	K12766	¾Ni-½Mo-⅓Cr-V	Forgings
SA-508	2,Cl.2	K12766	¾Ni-½Mo-⅓Cr-V	Forgings
SA-508	3,Cl.1	K12042	¾Ni-½Mo-Cr-V	Forgings
SA-508	3,Cl.2	K12042	¾Ni-½Mo-Cr-V	Forgings
SA-508	3V	K31830	3Cr-1Mo-¼V-Ti-B	Forgings
SA-508	4N,Cl.3	K22375	3½Ni-1¾Cr-½Mo-V	Forgings
SA-508	22,Cl.3	K215909	2¼Cr-1Mo	Forgings
SA-515	60	K02401	Carbon steel	Plate
SA-515	65	K02800	Carbon steel	Plate
SA-516	55	K01800	Carbon steel	Plate
SA-516	60	K02100	Carbon steel	Plate
SA-516	65	K02403	Carbon steel	Plate
SA-516	70	K02700	Carbon steel	Plate
SA-524	Ⅰ	K02104	Carbon steel	Smls.Pipe
SA-524	Ⅱ	K02104	Carbon steel	Smls.Pipe
SA-533	A,Cl.1	K12521	Mn-½Mo	Plate
SA-533	A,Cl.2	K12521	Mn-½Mo	Plate
SA-533	B,Cl.1	K12539	Mn-½Mo-½Ni	Plate
SA-533	B,Cl.2	K12539	Mn-½Mo-½Ni	Plate
SA-533	C,Cl.1	K12554	Mn-½Mo-¾Ni	Plate
SA-533	C,Cl.2	K12554	Mn-½Mo-¾Ni	Plate
SA-533	D,Cl.2	K12529	Mn-½Mo-¼Ni	Plate
SA-537	Cl.1	K12437	Carbon steel	Plate
SA-537	Cl.2	K12437	Carbon steel	Plate
SA-537	Cl.3	K12437	Carbon steel	Plate
SA-541	1	K03506	Carbon steel	Forgings
SA-541	1A	K03020	Cabon steel	Forgings
SA-541	2,Cl.1	K12765	¾Ni-½Mo-⅓Cr-V	Forgings
SA-541	2,Cl.2	K12765	¾Ni-½Mo-⅓Cr-V	Forgings
SA-541	3,Cl.1	K12045	½Ni-½MO-V	Forgings
SA-541	3,Cl.2	K12045	½Ni-½MO-V	Forgings
SA-541	3V	K31830	3Cr-1Mo-¼V-Ti-B	Forgings
SA-541	22,Cl.3	K21390	2¼Cr-1Mo	Forgings
SA-541	22V	K31835	2¼Cr-1Mo-¼V	Forgings
SA-542	B,Cl.4	---	2¼Cr-1Mo	Plate
SA-542	C,Cl.4a	----	2¼Cr-1Mo-¼V	Plate
SA-542	D,Cl.4a	---	3Cr-1Mo-¼V-Ti-B	Plate
SA-612	---	K02900	Carbon steel	Plate
SA-662	A	K10701	Carbon steel	Plate
SA-662	B	K02203	Carbon steel	Plate
SA-662	C	K02007	Carbon steel	Plate
SA-675	45	---	Carbon steel	Bar,shapes
SA-675	50	---	Carbon steel	Bar,shapes
SA-675	55	---	Carbon steel	Bar,shapes
SA-675	60	---	Carbon steel	Bar,shapes
SA-675	65	---	Carbon steel	Bar,shapes
SA-675	70	---	Carbon steel	Bar,shapes
SA-727	---	K02506	Carbon steel	Forgings
SA-737	B	K12001	C-Mn-Si-Cb	Plate
SA-737	C	K12202	C-Mn-Si-V	Plate
SA-738	A	K12447	Carbon steel	Plate
SA-738	B	K12007	Carbon steel	Plate
SA-738	C	---	Carbon steel	Plate
SA-739	B11	K11797	1¼Cr-½Mo	Bar
SA-739	B22	K2139*0	2¼Cr-1Mo	Bar
SA-765	Ⅰ	K03046	Carbon steel	Forgings
SA-765	Ⅱ	K03047	Carbon steel	Forgings
SA-765	Ⅲ	K32026	3½Ni	Forgings
SA-765	Ⅳ	K02009	Carbon steel	Forgings
SA-832	21V	K31830	3Cr-1Mo-¼V-Ti-B	Plate
SA-832	22V	K31835	2¼Cr-1Mo-V	Plate
SA/En10028-2	P355GH	---	Carbon steel	Plate

표3.A.2 - 담금질과 뜨임 된 고장력강

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
SA-333	8	K81340	9Ni	Smls.Pipe
SA-333	8	K81340	9Ni	Smls.Pipe
SA-334	8	K81340	9Ni	Smls.Tube
SA-334	8	K81340	9Ni	Smls.Tube
SA-353	---	K81340	9Ni	Plate
SA-372	D	K14508	Mn-¼Mo	Forgings
SA-372	E,Cl.70	K13047	1Cr-⅕Mo	Forgings
SA-372	F,Cl.70	G41350	1Cr-⅕Mo	Forgings
SA-372	G,Cl70	K13049	½Cr-⅕M0	Forgings
SA-372	H,Cl.70	K13547	½Cr-⅕M0	Forgings
SA-372	J,Cl.70	K13548	1Cr-⅕Mo	Forgings
SA-372	J,Cl.110	G41370	1Cr-⅕Mo	Forgings
SA-420	WPL8	K81340	9Ni	Smls.Pipe
SA-508	4N,Cl.1	K22375	3½Ni-1¾Cr-½Mo-V	Forgings
SA-508	4N,Cl.2	K22375	3½Ni-1¾Cr-½Mo-V	Forgings
SA-517	A	K11856	½Cr-¼Mo-Si	Plate
SA-517	B	K11630	½Cr-⅕Mo-V	Plate
SA-517	E	K21604	1¾Cr-½Mo-Ti	Plate
SA-517	F	K11576	¾Ni-½Cr-½Mo-V	Plate
SA-517	J	K11625	C-½Mo	Plate
SA-517	P	K21650	1¼Ni-1Cr-½Mo	Plate
SA-522	I	K81340	9Ni	Forgings
SA-533	B,Cl.3	K12554	Mn-½Mo-¾Ni	Plate
SA-533	D,Cl.3	K12529	Mn-½Mo-¼Ni	Plate
SA-543	B,Cl.1	K42339	3Ni-1¾Cr-½Mo	Plate
SA-543	B,Cl.2	K42339	3Ni-1¾Cr-½Mo	Plate
SA-543	B,Cl.3	K42339	3Ni-1¾Cr-½Mo	Plate
SA-543	C,Cl.1	---	2¾Ni-1½Cr-½Mo	Plate
SA-543	C,Cl.2	---	2¾Ni-1½Cr-½Mo	Plate
SA-543	C,Cl.3	---	2¾Ni-1½Cr-½Mo	Plate
SA-553	I	K81340	9Ni	Plate
SA-592	A	K11856	½Cr-¼Mo-Si	Forgings
SA-592	E	K11695	1¾Cr-½Mo-Cu	Forgings
SA-592	F	K11576	¾Ni-½Cr-½Mo-V	Forgings
SA-645	A	K41583	5Ni-¼Mo	Plate
SA-723	1,Cl.1	K23550	2Ni-1½Cr-¼Mo-V	Forgings
SA-723	1,Cl.2	K23550	2Ni-1½Cr-¼Mo-V	Forgings
SA-723	2,Cl.1	K34035	2¾Ni-1½Cr-½Mo-V	Forgings
SA-723	2,Cl.2	K34035	2¾Ni-1½Cr-½Mo-V	Forgings
SA-723	3,Cl.1	K44045	4Ni-1½Cr-½Mo-V	Forgings
SA-723	3,Cl.2	K44045	4Ni-1½Cr-½Mo-V	Forgings
SA-724	A	K11831	Carbon steel	Plate
SA-724	B	K12031	Carbon steel	Plate
SA-724	C	K12037	Carbon steel	Plate

표 3.A.3 - 고합금강

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
SA-182	FXM-11	S21904	21Cr-6Ni-9Mn	Forgings
SA-182	FXM-19	S20910	22Cr-12Ni-Mn	Forgings
SA-182	F6a,Cl.1	S41000	13Cr	Forgings
SA-182	F6a,Cl.2	S41000	13Cr	Forgings
SA-182	F51	S31803	22Cr-5Ni-3Mo-N	Forgings
SA-182	F304	S30400	18Cr-8Ni	Forgings
SA-182	F304H	S30409	18Cr-8Ni	Forgings
SA-182	F304L	S30403	18Cr-8Ni	Forgings
SA-182	F310	S31000	25Cr-20Ni	Forgings
SA-182	F310MoLN	S31050	25Cr-22Ni-2Mo-N	Forgings
SA-182	F316	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Forgings
SA-182	F316H	S31609	16Cr-12Ni-2Mo	Forgings
SA-182	F316L	S31603	16Cr-12Ni-2Mo	Forgings
SA-182	F321	S32100	18Cr-10Ni-Ti	Forgings
SA-182	F321H	S32109	18Cr-10Ni-Ti	Forgings
SA-182	F347	S34700	18Cr-10Ni-Cb	Forgings
SA-182	F347H	S34909	18Cr-10Ni-Cb	Forgings
SA-182	F348	S34800	18Cr-10Ni-Cb	Forgings
SA-182	F348H	S34809	18Cr-10Ni-Cb	Forgings
SA-213	TP304	S30400	18Cr-8Ni	Smls.Tube
SA-213	TP304H	S30409	18Cr-8Ni	Smls.Tube
SA-213	TP304L	S30403	18Cr-8Ni	Smls.Tube
SA-213	TP304N	S30451	18Cr-8Ni-N	Smls.Tube
SA-213	TP309Cb	S30940	23Cr-12Ni-Cb	Smls.Tube
SA-213	TP309H	S30909	23Cr-112Ni	Smls.Tube
SA-213	TP309S	S30908	23Cr-112Ni	Smls.Tube
SA-213	TP310H	S31009	25Cr-20Ni	Smls.Tube
SA-213	TP310MoLN	S31050	25Cr-22Ni-2Mo-N	Smls.Tube
SA-213	TP310S	S31008	25Cr-20Ni	Smls.Tube
SA-213	TP316	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Smls.Tube
SA-213	TP316H	S31609	16Cr-12Ni-2Mo	Smls.Tube
SA-213	TP316L	S31603	16Cr-12Ni-2Mo	Smls.Tube
SA-213	TP316N	S31651	16Cr-12Ni-2Mo-N	Smls.Tube
SA-213	TP321	S32100	18Cr-10Ni-Ti	Smls.Tube
SA-213	TP321H	S32109	18Cr-10Ni-Ti	Smls.Tube
SA-213	TP347	S34700	18Cr-10Ni-Cb	Smls.Tube
SA-213	TP347H	S34709	18Cr-10Ni-Cb	Smls.Tube
SA-213	TP348	S34800	18Cr-10Ni-Cb	Smls.Tube
SA-213	TP348H	S34809	18Cr-10Ni-Cb	Smls.Tube
SA-213	XM-15	S38100	18Cr-18Ni-2Si	Smls.Tube
SA-217	CA15	J9115	13Cr	Castings
SA-240	XM-15	S38100	18Cr-18Ni-2Si	Plate
SA-240	XM19	S20910	22Cr-13Ni-5Mn	Plate
SA-240	XM-29	S24000	18Cr-3Ni-12Mn	Plate
SA-240	XM-29	S24000	18Cr-3Ni-12Mn	Sheet&Strip
SA-240	201N	S20153	16Cr-4Ni-6Mn	Plate
SA-240	302	S30200	18Cr-8Ni	Plate
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SA-376	TP304	S30400	18Cr-8Ni	Smls.Pipe
SA-376	TP304H	S30409	18Cr-8Ni	Smls.Pipe
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SA-376	TP316	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Smls.Pipe
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SA-376	TP321	S32100	18Cr-10Ni-Ti	Smls.Pipe
SA-376	TP321	S32100	18CR-10Ni-Ti	Smls.Pipe
SA-376	TP321H	S32109	18CR-10Ni-Ti	Smls.Pipe
SA-376	TP321H	S32109	18CR-10Ni-Ti	Smls.Pipe
SA-376	TP347	S34700	18Cr-10Ni-Cb	Smls.Pipe
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SA-479	XM-19	S20910	22Cr-13Ni-5Mn	Bar
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SA-688	TP304	S30400	18Cr-8Ni	Wld.Tube
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SA-789	---	S31803	22Cr-5Ni-3Mo-N	Wld.Tube
SA-790	---	S31500	18Cr-5Ni-3Mo-N	Smls.Pipe
SA-790	...	S31803	22Cr-5Ni-3Mo-N	Smls.Pipe
SA-790	---	S31500	18Cr-5Ni-3Mo-N	Wld.Pipe
SA-790	...	S31803	22Cr-5Ni-3Mo-N	Wld.Pipe
SA-803	26-3-3	S44660	26Cr-3Ni-3Mo	Wld.Tube
SA-813	TP309Cb	S30940	23Cr-12Ni-Cb	Wld.Pipe
SA-813	TP309S	S30908	23Cr-12Ni	Wld.Pipe
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SA-814	TP309Cb	S30940	23Cr-12Ni-Cb	Wld.Pipe
SA-814	TP309S	S30908	23Cr-12Ni	Wld.Pipe
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SA-814	TP310S	S31008	25Cr-20Ni	Wld.Pipe
SA-965	FXM-11	S21904	21Cr-6Ni-9Mn	Forgings
SA-965	FXM-19	S20910	22Cr-13Ni-5Mn	Forgings
SA-965	F6	S41000	13Cr	Forgings
SA-965	F304	S30400	18Cr-8Ni	Forgings
SA-965	F304H	S30409	18Cr-8Ni	Forgings
SA-965	F304L	S30403	18Cr-8Ni	Forgings
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SA-965	F321	S32100	18Cr-10Ni-Ti	Forgings
SA-965	F321H	S32109	18Cr-10Ni-Ti	Forgings
SA-965	F347	S34700	18Cr-10Ni-Cb	Forgings
SA-965	F347H	S34909	18Cr-10Ni-Cb	Forgings

표 3.A.4 - 알루미늄합금

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
SB-209	3003	A93003	Al-Mn-Cu	Plate,sheet
SB-209	3004	A93004	Al-Mn-Mg	Plate,sheet
SB-209	5052	A95052	Al-2.5Mg	Plate,sheet
SB-209	5083	A95083	Al-4.4Mg-Mn	Plate,sheet
SB-209	5086	A95086	Al-4.0Mg-Mn	Plate,sheet
SB-209	5454	A95454	Al-2.7Mg-Mn	Plate,sheet
SB-209	6061	A96061	Al-Mg-Si-Cu	Plate,sheet
SB-210	Allclad 3003	---	Al-Mn-Cu	Smls.drawn tube
SB-210	3003	A93003	Al-Mn-Cu	Smls.drawn tube
SB-210	6061	A96061	Al-Mg-Si-Cu	Smls.drawn tube
SB-210	6063	A96063	Al-Mg-Si	Smls.drawn tube
SB-221	3003	A93003	Al-Mn-Cu	Bar,rod,shapes
SB-221	5083	A95083	Al-4.4Mg-Mn	Bar,rod,shapes
SB-221	5454	A95454	Al-2.7Mg-Mn	Bar,rod,shapes
SB-221	6061	A96061	Al-Mg-Si-Cu	Bar,rod,shapes
SB-221	6063	A96063	Al-Mg-Si	Bar,rod,shapes
SB-241	Allclad 3003	---	Al-Mn-Cu	Smls.extr.tube
SB-241	3003	A93003	Al-Mn-Cu	Smls.extr.tube
SB-241	3003	A93003	Al-Mn-Cu	Smls.Pipe
SB-241	5083	A95083	Al-4.4Mg-Mn	Smls.extr.tube
SB-241	5454	A95454	Al-2.7Mg-Mn	Smls.extr.tube
SB-241	6061	A96061	Al-Mg-Si-Cu	Smls.extr.tube/pipe
SB-241	6061	A96061	Al-Mg-Si-Cu	Smls.drawn pipe
SB-241	6063	A96063	Al-Mg-Si	Smls.extr.tube/pipe
SB-308	6061	A96061	Al-Mg-Si-Cu	Shapes

표 3.A.5 - 구리합금

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
SB-96	---	C65500	97Cu-3.3Si	Plate,sheet
SB-98	---	C65100	98.5Cu-1.5Si	Rod,bar&shapes
SB-98	---	C65500	97Cu-3Si	Rod,bar&shapes
SB-98	---	C66100	94Cu-3Si	Rod,bar&shapes
SB-111	---	C28000	60Cu-20Zn	Smls.Tube
SB-111	---	C44300	71Cu-28Zn-1Sn-0.06As	Smls.Tube
SB-111	---	C44400	71Cu-28Zn-1Sn-0.06Sb	Smls.Tube
SB-111	---	C44500	71Cu-28Zn-1Sn-0.06P	Smls.Tube
SB-111	---	C60800	95Cu-5Al	Smls.Tube
SB-111	---	C70600	90Cu-10Ni	Cond.Tube
SB-111	---	C71500	70Cu-30Ni	Cond.Tube
SB-169	---	C61400	90Cu-7Al-3Fe	Plate,sheet
SB-171	---	C46400	60Cu-39Zn-Sn	Plate
SB-171	---	C70600	90Cu-10Ni	Plate
SB-171	---	C71500	70Cu-30Ni	Plate
SB-187	---	C10200	99.95Cu-P	Rod&bar
SB-187	---	C11000	99.9Cu	Rod&bar
SB-395	---	C70600	90Cu-10Ni	Smls.U-bend tube
SB-395	---	C71500	70Cu-30Ni	Smls.U-bend tube

표3.A.6 - 비철합금

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
SB-127	---	N04400	67Ni-30Cu	Plate
SB-160	---	N02200	99Ni	Bar,rod
SB-160	---	N02201	99Ni-LowC	Bar,rod
SB-161	---	N02200	99Ni	Smls.pipe&tube
SB-161	---	N02201	99Ni-LowC	Smls.pipe&tube
SB-162	---	N02200	99Ni	Plate,sheet,strip
SB-162	---	N02201	99Ni-LowC	Plate,sheet,strip
SB-163	---	N02200	99Ni	Smls.Tube
SB-163	---	N02201	99Ni-LowC	Smls.Tube
SB-163	---	N04400	67Ni-30Cu	Smls.Tube
SB-163	---	N06600	72Ni-15Cr8Fe	Smls.Tube
SB-163	---	N08800	33Ni-42Fe-21Cr	Smls.Tube
SB-163	---	N08810	33Ni-42Fe-21Cr	Smls.Tube
SB-163	---	N08825	42Ni-21.5Cr-3Mo-2.3Cu	Smls.Tube
SB-164	---	N04400	67Ni-30Cu	Bar,rod
SB-164	---	N04405	67Ni-30Cu-S	Bar,rod
SB-165	---	N04400	67Ni-30Cu	Smls.pipe&tube
SB-166	---	N06600	72Ni-15Cr-8Fe	Bar,rod
SB-167	---	N06600	72Ni-15Cr-8Fe	Smls.pipe&tube
SB-168	---	N06600	72Ni-15Cr-8Fe	Plate
SB-333	---	N10001	62Ni-28Mo-5Fe	Plate,strip
SB-333	---	N10665	65Ni-28Mo-2Fe	Plate,strip
SB-335	---	N10001	62Ni-28Mo-5Fe	Rod
SB-335	---	N10665	62Ni-28Mo-5Fe	Rod
SB-366	...	N06022	55Ni-21Cr-13.5Mo	Smls.&wld.fittings
SB-366	...	N06059	59Ni-23Cr-16Mo	Smls.fittings
SB-366	...	N10276	54Ni-16Mo-15Cr	Smls.fittings
SB-366	...	N10665	65Ni-28Mo-2Fe	Smls.fittings
SB-366	...	N06059	59Ni-23Cr-16Mo	Wld.fittings
SB-366	...	N10276	54Ni-16Mo-15Cr	Wld.fittings
SB-366	...	N10665	65Ni-28Mo-2Fe	Wld.fittings
SB-407	---	N08800	33Ni-42Fe-21Cr	Smls.Pipe&tube
SB-407	---	N08810	33Ni-42Fe-21Cr	Smls.Pipe&tube
SB-408	---	N08800	33Ni-42Fe-21Cr	Bar,rod
SB-408	---	N08810	33Ni-42Fe-21Cr	Bar,rod
SB-409	---	N08800	33Ni-42Fe-21Cr	Plate
SB-409	---	N08810	33Ni-42Fe-21Cr	Plate
SB-423	---	N08825	42Ni-21.5Cr-3Mo-2.3Cu	Smls.pipe&tube
SB-424	---	N08825	42Ni-21.5Cr-3Mo-2.3Cu	Plate,sheet,strip
SB-425	---	N08825	42Ni-21.5Cr-3Mo-2.3Cu	Bar,rod
SB-434	---	N10003	70Ni-16Mo-7Cr-5Fe	Plate,sheet,strip
SB-435	---	N06002	47Ni-22Cr-9Mo-18Fe	Sheet
SB-435	---	N06002	47Ni-22Cr-9Mo-18Fe	Plate
SB-462	...	N06022	55Ni-21Cr-13.5Mo	Forgings
SB-462	...	N06059	59Ni-23Cr-16Mo	Forgings
SB-462	...	N10276	54Ni-16Mo-15Cr	Forgings
SB-462	...	N10665	65Ni-28Mo-2Fe	Forgings
SB-511	---	N08330	35Ni-19Cr-1.25Si	Bar
SB-514	---	N08800	33Ni-42Fe-21Cr	Welded pipe
SB-514	---	N08810	33Ni-42Fe-21Cr	Welded pipe
SB-515	---	N08800	33Ni-42Fe-21Cr	Welded tube
SB-515	---	N08810	33Ni-42Fe-21Cr	Welded tube
SB-516	---	N06600	72Ni-15Cr-8Fe	Welded tube
SB-517	---	N06600	72Ni-15Cr-8Fe	Welded tube
SB-535	---	N08330	35Ni-19Cr-1¼Si	Smls.&welded pipe
SB-536	---	N08330	35Ni-19Cr-1¼Si	Plate,sheet,strip
SB-564	---	N04400	67Ni-30Cu	Forgings
SB-564	...	N06022	55Ni-21Cr-13.5Mo	Forgings
SB-564	...	N06059	59Ni-23Cr-16Mo	Forgings
SB-564	---	N06600	72Ni-15Cr-8Fe	Forgings
SB-564	---	N08800	33Ni-42Fe-21Cr	Forgings
SB-564	---	N08810	33Ni-42Fe-21Cr	Forgings
SB-572	---	N06002	47Ni-22Cr-9Mo-18Fe	Rod
SB-573	---	N10003	70Ni-16Mo-7Cr-5Fe	Rod
SB-574	...	N06022	55Ni-21Cr-13.5Mo	Rod
SB-574	...	N06059	59Ni-23Cr-16Mo	Rod
SB-574	---	N06455	61Ni-16Mo-16Cr	Rod
SB-574	---	N10276	54Ni-16Mo-15Cr	Rod
SB-575	...	N06022	55Ni-21Cr-13.5Mo	Plate,sheet&strip
SB-575	...	N06059	59Ni-23Cr-16Mo	Plate,sheet&strip
SB-575	---	N06455	61Ni-16Mo-16Cr	Plate,sheet&strip
SB-575	---	N10276	54Ni-16Mo-15Cr	Plate,sheet&strip
SB-581	---	N06007	47Ni-22Cr-19Fe-6Mo	Rod
SB-582	---	N06007	47Ni-22Cr-19Fe-6Mo	Plate,sheet,strip
SB-619	---	N06002	47Ni-22Cr-9Mo-18Fe	Weded pipe
SB-619	---	N06007	47Ni-22Cr-19Fe-6Mo	Weded pipe
SB-619	...	N06022	55Ni-21Cr-13.5Mo	Weded pipe
SB-619	...	N06059	59Ni-23Cr-16Mo	Weded pipe
SB-619	---	N06455	61Ni-16Mo-16Cr	Weded pipe
SB-619	---	N10001	61Ni-28Mo-5Fe	Weded pipe
SB-619	---	N10276	54Ni-16Cr-16Mo-5.5Fe	Weded pipe
SB-619	---	N10665	65Ni-28Mo-2Fe	Weded pipe
SB-622	---	N06002	47Ni-22Cr-9Mo-18Fe	Smls.pipe&tube
SB-622	---	N06007	47Ni-22Cr-19Fe-6Mo	Smls.pipe&tube
SB-622	...	N06022	55Ni-21Cr-13.5Mo	Smls.pipe&tube
SB-622	...	N06059	59Ni-23Cr-16Mo	Smls.pipe&tube
SB-622	---	N06455	61Ni-16Mo-16Cr	Smls.pipe&tube
SB-622	---	N10001	62Ni-28Mo-5Fe	Smls.pipe&tube
SB-622	---	N10276	54Ni-16Cr-16Mo-5.5Fe	Smls.pipe&tube
SB-622	---	N10665	65Ni-28Mo-2Fe	Smls.pipe&tube
SB-626	---	N06002	47Ni-22Cr-9Mo-18Fe	Welded tube
SB-626	---	N06007	47Ni-22Cr-19Fe-6Mo	Welded tube
SB-626	...	N06022	55Ni-21Cr-13.5Mo	Welded tube
SB-626	...	N06059	59Ni-23Cr-16Mo	Welded tube
SB-626	---	N06455	61Ni-16Mo-16Cr	Welded tube
SB-626	---	N10001	62Ni-28Mo-5Fe	Welded tube
SB-626	---	N10276	54Ni-16Cr-16Mo-5.5Fe	Welded tube

표3.A.7 - 티타늄 및 티타늄합금

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
SB-265	1	R50250	Ti	Plate.sheet,strip
SB-265	2	R50400	Ti	Plate.sheet,strip
SB-265	3	R50550	Ti	Plate.sheet,strip
SB-265	7	R52400	Ti-Pd	Plate.sheet,strip
SB-265	16	R52402	Ti-Pd	Plate.sheet,strip
SB-265	12	R53400	Ti-0.3Mo-0.8Ni	Plate.sheet,strip
SB-338	1	R50250	Ti	Smls.Tube
SB-338	2	R50400	Ti	Smls.Tube
SB-338	3	R50550	Ti	Smls.Tube
SB-338	7	R52400	Ti-Pd	Smls.Tube
SB-338	16	R52402	Ti-Pd	Smls.Tube
SB-338	12	R53400	Ti-0.3Mo-0.8Ni	Smls.Tube
SB-338	1	R50250	Ti	Wld.Tube
SB-338	2	R50400	Ti	Wld.Tube
SB-338	3	R50550	Ti	Wld.Tube
SB-338	7	R52400	Ti-Pd	Wld.Tube
SB-338	16	R52402	Ti-Pd	Wld.Tube
SB-338	12	R53400	Ti-0.3Mo-0.8Ni	Wld.Tube
SB-348	1	R50250	Ti	Bar,billet
SB-348	2	R50400	Ti	Bar,billet
SB-348	3	R50550	Ti	Bar,billet
SB-348	7	R52400	Ti-Pd	Bar,billet
SB-348	16	R52402	Ti-Pd	Bar,billet
SB-348	12	R53400	Ti-0.3Mo-0.8Ni	Bar,billet
SB-381	F1	R50250	Ti	Forgings
SB-381	F2	R50400	Ti	Forgings
SB-381	F3	R50550	Ti	Forgings
SB-381	F7	R52400	Ti-Pd	Forgings
SB-381	F16	R52402	Ti-Pd	Forgings
SB-381	F12	R53400	Ti-0.3Mo-0.8Ni	Forgings
SB-861	1	R50250	Ti	Smls.Pipe
SB-861	2	R50400	Ti	Smls.Pipe
SB-861	3	R50550	Ti	Smls.Pipe
SB-861	7	R52400	Ti-Pd	Smls.Pipe
SB-861	12	R53400	Ti-0.3Mo-0.8Ni	Smls.Pipe
SB-862	1	R50250	Ti	Wld.Pipe
SB-862	2	R50400	Ti	Wld.Pipe
SB-862	3	R50550	Ti	Wld.Pipe
SB-862	7	R52400	Ti-Pd	Wld.Pipe
SB-862	12	R53400	Ti-0.3Mo-0.8Ni	Wld.Pipe

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
저합금강볼트
SA-193	B5	K50100	5Cr-½Mo	Bolting
SA-193	B7	G41400	1Cr-⅕Mo	Bolting
SA-193	B7M	G41400	1Cr-⅕Mo	Bolting
SA-193	B16	K14072	1Cr-½Mo-V	Bolting
SA-320	L7	G41400	1Cr-⅕Mo	Bolting
SA-320	L7A	G40370	C-¼Mo	Bolting
SA-320	L7M	G41400	1Cr-⅕Mo	Bolting
SA-320	L43	G43400	1¾Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-325	1	K02706	Carbon steel	Bolting
SA-354	BC	K04100	Carbon steel	Bolting
SA-354	BD	K04100	Carbon steel	Bolting
SA-437	B4B	K91352	12Cr-1Mo-V-W	Bolting
SA-437	B4C	K91352	12Cr-1Mo-V-W	Bolting
SA-449	---	K04200	Carbon steel	Bolting
SA-449	---	K04200	Carbon steel	Bolting
SA-449	---	K04200	Carbon steel	Bolting
SA-508	5,Cl.2	K42365	3½Ni-1¾Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B21,Cl.1	K14073	1Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B21,Cl.2	K14073	1Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B21,Cl.3	K14073	1Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B21,Cl.4	K14073	1Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B21,Cl.5	K14073	1Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B23,Cl.1	H43400	2Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-540	B23,Cl.2	H43400	2Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-540	B23,Cl.3	H43400	2Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-540	B23,Cl.4	H43400	2Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-540	B23,Cl.5	H43400	2Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-540	B24,Cl.1	K24054	2Ni-¾Cr-⅓Mo	Bolting
SA-540	B24,Cl.2	K24054	2Ni-¾Cr-⅓Mo	Bolting
SA-540	B24,Cl.3	K24054	2Ni-¾Cr-⅓Mo	Bolting
SA-540	B24,Cl.4	K24054	2Ni-¾Cr-⅓Mo	Bolting
SA-540	B24,Cl.5	K24054	2Ni-¾Cr-⅓Mo	Bolting
SA-540	B24V,Cl.3	K24070	2Ni-¾Cr-⅓Mo-V	Bolting
저합금강너트
SA-194	2	---	---	Nuts
SA-194	2H	---	---	Nuts
SA-194	2HM	---	---	Nuts
SA-194	3	---	---	Nuts
SA-194	4	---	---	Nuts
SA-194	7	---	---	Nuts
SA-194	7M	---	---	Nuts
SA-194	16	---	---	Nuts
SA-194	B21	---	---	Nuts
SA-194	B23	---	---	Nuts
SA-540	B24	---	---	Nuts
	B24V	---	---	Nuts
고합금강볼트
SA-193	B6	S41000	13Cr	Bolting
SA-193	B8,Cl.1	S30400	18Cr-8Ni	Bolting
SA-193	B8,Cl.2	S30400	18Cr-8Ni	Bolting
SA-193	B8C,Cl.1	S34700	18Cr-10Ni-Cb	Bolting
SA-193	B8C,Cl.2	S34700	18Cr-10Ni-Cb	Bolting
SA-193	B8M,Cl.1	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Bolting
SA-193	B8M2	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Bolting
SA-193	B8M2	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Bolting
SA-193	B8M2	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Bolting
SA-193	B8MNA,Cl.1A	S31651	16Cr-12Ni-2Mo-N	Bolting
SA-193	B8NA,Cl.1A	S30451	18Cr-8Ni-N	Bolting
SA-193	B8P,Cl.1	S30500	18Cr-11Ni	Bolting
SA-193	B8P,Cl.2	S30500	18Cr-11Ni	Bolting
SA-193	B8S	S21800	18Cr-8Ni-4Si-N	Bolting
SA-193	B8SA	S21800	18Cr-8Ni-4Si-N	Bolting
SA-193	B8T,Cl.1	S32100	18Cr-10Ni-Ti	Bolting
SA-193	B8T,Cl.2	S32100	18Cr-10Ni-Ti	Bolting
SA-320	B8,Cl.1	S30400	18Cr-8Ni	Bolting
SA-320	B8,Cl.2	S30400	18Cr-8Ni	Bolting
SA-320	B8A,Cl.1A	S30400	18Cr-8Ni	Bolting
SA-320	B8C,Cl.1	S34700	18Cr-10Ni-Cb	Bolting
SA-320	B8C,Cl.2	S34700	18Cr-10Ni-Cb	Bolting
SA-320	B8CA,Cl.1A	S34700	18Cr-10Ni-Cb	Bolting
SA-320	B8F,Cl.1	S30323	18Cr-8Ni-S	Bolting
SA-320	B8FA,Cl.1A	S30323	18Cr-8Ni-S	Bolting
SA-320	B8M,Cl.1	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Bolting
SA-320	B8M,Cl.2	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Bolting
SA-320	B8MA,Cl.1A	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Bolting
SA-320	B8T,Cl.1	S32100	18Cr-10Ni-Ti	Bolting
SA-320	B8T,CL.2	S32100	18Cr-10Ni-Ti	Bolting
SA-320	B8TA,Cl.1A	S32100	18Cr-10Ni-Ti	Bolting
SA-453	651,Cl.A	S63198	19Cr-9Ni-Mo-W	Bolting
SA-453	651,Cl.B	S63198	19Cr-9Ni-Mo-W	Bolting
SA-453	660,Cl.A	S66286	25Ni-15Cr-2Ti	Bolting
SA-453	660,Cl.B	S66286	25Ni-15Cr-2Ti	Bolting
SA-479	XM-19	S20910	22Cr-13Ni-5Mn	Bolting
SA-564	630	S17400	17Cr-4Ni-4Cu	Bolting
SA-705	630	S17400	17Cr-4Ni-4Cu	Bolting

표 3.A.8 - 철볼트 설계

표3.A.9 - 알루미늄합금 및 구리합금 볼트재료 설계

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
SB-211	2014	A92014	---	Bolting
SB-211	2024	A92024	---	Bolting
SB-211	6061	A96061	---	Bolting
SB-98	---	C65100	98.5Cu-1.5Si	Rod
SB-98	---	C65500	97Cu-3Si	Rod
SB-98	---	C66100	94Cu-3Si	Rod
SB-150	---	C61400	90Cu-7Al-3Fe	Bar,
SB-150	---	C61400	90Cu-7Al-3Fe	Rod
SB-150	---	C62300	81Cu-10Al-5Ni-3Fe	Bar
SB-150	---	C63000	81Cu-10Al-5Ni-3Fe	Rod
SB-150	---	C63000	81Cu-10Al-5Ni-3Fe	Bar
SB-150	---	C64200	91Cu-7Al-2Si	Bar
SB-150	---	C64200	91Cu-7Al-2Si	Rod
SB-150	---	C10200	99.95Cu-P	Rod
SB-150	---	C11000	99.9Cu	Rod

표3.A.10 - 니켈 및 니켈합금볼트재료 설계

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
SB-160	---	N02200	99Ni	Bolting
SB-160	---	N02201	99Ni-LowC	Bolting
SB-164		N04400	67Ni-30Cu	Bolting
SB-164	---	N04405	67Ni-30Cu	Bolting
SB-166	---	N06600	72Ni-15Cr-8Fe	Bolting
SB-335	---	N10001	62Ni-28Mo-5Fe	Bolting
SB-335	---	N10665	65Ni-28Mo-2Fe	Bolting
SB-408	---	N08800	33Ni-42Fe-21Cr	Bolting
SB-408	---	N08810	33Ni-42Fe-21Cr	Bolting
SB-425		N08825	42Ni-21.5Cr-3Mo-2.3Cu	Bolting
SB-446	1	N06625	60Ni-22Cr-9Mo-3.5Cb	Bolting
SB-572	---	N06002	47Ni-22Cr-9Mo-18Fe	Bolting
SB-572	---	R30556	21Ni-30Fe-22Cr-18Co-3Mo-3W	Bolting
SB-573	---	N10003	70Ni-16Mo-7Cr-5Fe	Bolting
SB-574	---	N06022	55Ni-21Cr-13.5Mo	Bolting
SB-574	---	N06455	61Ni-16Mo-16Cr	Bolting
SB-574	---	N10276	54Ni-16Mo-15Cr	Bolting
SB-581	---	N06007	47Ni-22Cr-19Fe-6Mo	Bolting
SB-581	---	N06030	40Ni-29Cr-15Fe-5Mo	Bolting
SB-581	---	N06975	49Ni-25Cr-18Fe-6Mo	Bolting
SB-621	---	N08320	26Ni-43Fe-22Cr-5Mo	Bolting
SB-637	---	N07718	53Ni-19Cr-19Fe-Cb-Mo	Bolting
SB-637	2	N07750	70Ni-16Cr-7Fe-Ti-Al	Bolting

표3.A.11 - 볼트재료설계

재료규격	형식/등급/분류	UNS No.	공칭성분	생산형태
저합금강볼트
SA-193	B5	K50100	5Cr-½Mo	Bolting
SA-193	B7	G41400	1Cr-⅕Mo	Bolting
SA-193	B7M	G41400	1Cr-⅕Mo	Bolting
SA-193	B16	K14072	1Cr-½Mo-V	Bolting
SA-320	L43	G43400	1¾Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-437	B4B	K91352	12Cr-1Mo-V-W	Bolting
SA-437	B4C	K91352	12Cr-1Mo-V-W	Bolting
SA-540	B21Cl.1	K14073	12Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B21Cl.2	K14073	12Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B21Cl.3	K14073	12Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B21Cl.4	K14073	12Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B21Cl.5	K14073	12Cr-½Mo-V	Bolting
SA-540	B22Cl.1	K41420	1Cr-1Mn-¼Mo	Bolting
SA-540	B22Cl.2	K41420	1Cr-1Mn-¼Mo	Bolting
SA-540	B22Cl.3	K41420	1Cr-1Mn-¼Mo	Bolting
SA-540	B22Cl.4	K41420	1Cr-1Mn-¼Mo	Bolting
SA-540	B22Cl.5	K41420	1Cr-1Mn-¼Mo	Bolting
SA-540	B23Cl.1	H43400	2Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-540	B23Cl.2	H43400	2Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-540	B23Cl.3	H43400	2Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-540	B23Cl.4	H43400	2Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-540	B23Cl.5	H43400	2Ni-¾Cr-¼Mo	Bolting
SA-540	B24Cl.1	K24064	2Ni-¾Cr-⅓Mo	Bolting
SA-540	B24Cl.2	K24064	2Ni-¾Cr-⅓Mo	Bolting
SA-540	B24Cl.3	K24064	2Ni-¾Cr-⅓Mo	Bolting
SA-540	B24Cl.4	K24064	2Ni-¾Cr-⅓Mo	Bolting
SA-540	B24Cl.5	K24064	2Ni-¾Cr-⅓Mo	Bolting
SA-540	B24VCl.3	K24070	2Ni-¾Cr-⅓Mo-V	Bolting
고합금강볼트
SA-193	B6	S41000	13Cr	Bolting
SA-193	B8Cl.1	S30400	18Cr-8Ni	Bolting
SA-193	B8CCl.1	S34700	18Cr-10Ni-Cb	Bolting
SA-193	B8MCl.1	S31600	16Cr-12Ni-2Mo	Bolting
SA-193	B8MNACl.1A	S31651	16Cr-12Ni-2Mo-N	Bolting
SA-193	B8NACl.1A	S30451	18Cr-8Ni-N	Bolting
SA-193	B8S	S21800	18Cr-8Ni-4Si-N	Bolting
SA-193	B8SA	S21800	18Cr-8Ni-4Si-N	Bolting
SA-193	B8TCl.1	S32100	18Cr-10Ni-Ti	Bolting
SA-193	B8R,Cl.1C	S20910	22Cr-13Ni-5Mn	Bolting
SA-193	B8RA	S20910	22Cr-13Ni-5Mn	Bolting
SA-453	651Cl.A	S63198	19Cr-9Ni-Mo-W	Bolting
SA-453	651Cl.B	S63198	19Cr-9Ni-Mo-W	Bolting
SA-453	660Cl.A	S66286	25Ni-15Cr-2Ti	Bolting
SA-453	660Cl.B	S66286	25Ni-15Cr-2Ti	Bolting
SA-564	630	S17400	17Cr-4Ni-4Cu	Bolting
SA-564	TemperH1100	S17400	17Cr-4Ni-4Cu	Bolting
SA-705	630	S17400	17Cr-4Ni-4Cu	Bolting
SA-705	TemperH1100	S17400	17Cr-4Ni-4Cu	Bolting
니켈합금볼트
SB-164	---	N04400	67Ni-30Cu	Bolting
SB-164	---	N04405	67Ni-30Cu-S	Bolting
SB-637	---	N07718	53Ni-19Cr-19Fe-Cb-Mo	Bolting
SB-637	2	N07750	70Ni-16Cr-7Fe-Ti-Al	Bolting

표 3.1 재료규격

공칭 조성	타입/등급	규 격	제품 형식
2¼Cr-1Mo	등급 22, Cl.3	SA-508	단조품
	등급 22, Cl.3	SA-541	단조품
	B형, Cl.4	SA-542	판재
2¼Cr-1Mo-¼V	등급 F22V	SA-182	단조품
	등급 F22V	SA-336	단조품
	등급 22V	SA-541	단조품
	D형, Cl.4a	SA-542	판재
	등급 22V	SA-832	판재
3Cr-1Mo-¼V-Ti-B	등급 F3V	SA-182	단조품
	등급 F3V	SA-336	단조품
	등급 3V	SA-508	단조품
	등급 3V	SA-541	단조품
	C형, Cl.4a	SA-542	판재
	등급 21V	SA-832	판재

표 3.2 2.25Cr-1Mo-0.25V 용접금속에 대한 조성 요구사항

용 접 공 정	C	Mn	Si	Cr	Mo	P	S	V	Cb
SAW	0.05-0.15	0.50-1.30	0.05-0.35	2.00-2.60	0.90-1.20	최대0.015	최대0.015	0.20-0.40	0.010-0.040
SMAW	0.05-0.15	0.50-1.30	0.20-0.50	2.00-2.60	0.90-1.20	최대0.015	최대0.015	0.20-0.40	0.010-0.040
GTAW	0.05-0.15	0.30-1.10	0.05-0.35	2.00-2.60	0.90-1.20	최대0.015	최대0.015	0.20-0.40	0.010-0.040
GMAW	0.05-0.15	0.30-1.10	0.20-0.50	2.00-2.60	0.90-1.20	최대0.015	최대0.015	0.20-0.40	0.010-0.040

표 3.3 2.25Cr-1Mo 재료에 대한 인성 요구사항

시험편의 개수	충격에너지, Joules (ft-lb)
평균 3	54(40)
한 조에 단 하나	48(35)
주: 최저설계금속온도에서 시험되는 전체크기 샤르피 V-노치, 가로방향

표 3.4  저합금 볼트재료

재료규격	재료 형/등급	지름 mm(in)	충격시험이 없는 최저 설계금속온도℃(℉)
저합금 볼트
SA-193	B5	102(4)까지, 102를 포함	-29 (-20)
	B7	64(2-1/2) 이하	-48 (-55)
		64초과 102(2-1/2 - 4)까지,102를 포함	-40 (-40)
		102초과 178(4-7)까지, 178을 포함	-40 (-40)
	B7M	64(2-1/2) 이하	-48 (-55)
	B16	64(2-1/2) 이하	-29 (-20)
		64초과 102까지(2-1/2 - 4), 102 포함	-29 (-20)
		102초과 178까지(4 - 7), 178 포함	-29 (-20)
SA-320	L7	64(2-1/2) 이하	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	L7A	64(2-1/2)까지, 64 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	L7M	64(2-1/2) 이하	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	L43	25(1) 이하	화력설비 146조제2항제4호나.참조
SA-325	1	13부터 38까지 (1/2 - 1-1/2), 38을 포함	-29 (-20)
SA-354	BC	102(4)까지	-18 (0)
	BD	102(4)까지, 102를 포함	-7 (+20)
SA-437	B4B, B4C	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
SA-449	-	76(3)까지, 76포함	-29 (-20)
SA-508	5 Cl.2	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
SA-540	B21	모든 지름	충격시험이 요구된다.
	B23 Cl. 1&2	모든 지름	충격시험이 요구된디.
	B23 Cl. 3&4	152(6)까지. 152 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
		152초과 241까지(6 - 9-1/2), 241 포함	충격시험이 요구된다.
	B23 Cl.5	203(8)까지, 203 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
		203 초과 241(8 - 9-1/2)까지, 241 포함	충격시험이 요구된다.
	B24 Cl.1	152(6)까지, 152 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
		152 초과 203(6 - 8)까지, 203 초과	충격시험이 요구된다.
	B24 Cl.2	178(7)까지, 178 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
		178 초과 241(7 - 9-1/2)까지, 241 포함	충격시험이 요구된다.
	B24 Cl.3&4	203(8)까지, 203 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
		203 초과 241(8 - 9-1/2)까지, 241 포함	충격시험이 요구된다.
	B24 Cl.5	241(9-1/2)까지, 241 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B24 Cl.3	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
저합금강 너트
SA-194	2, 2H, 2HM, 3, 4, 7, 7M, 16	모든 지름	-48 (-55)
SA-540	B21, B23, B24, B24V	모든 지름	-48 (-55)

표 3.5 고합금 볼트재료

재료규격	재료 타입/등급	지름 mm(in)	충격시험이 없는 최저 설계금속온도℃(℉)
SA-193	B6	102(4) 이하	-29 (-20)
	B8 Cl. 1	모든 지름	-254 (-425)
	B8 Cl. 2	38(1-1/2)까지, 38 포함	충격시험이 요구된다.
	B8C Cl. 1	모든 지름	-254 (-425)
	B8C Cl. 2	19 - 38(0.75 - 1-1/2), 38 포함	충격시험이 요구된다.
SA-193	B8M Cl. 1	모든 지름	-254 (-425)
	B8M2	51 - 64 (2 - 2-1/2), 64 포함	충격시험이 요구된다.
	B8MNA Cl. 1A	모든 지름	-196 (-320)
	B8NA Cl. 1A	모든 지름	-196 (-320)
	B8P Cl. 1	모든 지름	충격시험이 요구된다.
	B8P Cl. 2	38(1-1/2)까지, 38 포함	충격시험이 요구된다.
	B8S, 88SA	모든 지름	충격시험이 요구된다.
	B8T Cl. 1	모든 지름	-254 (-425)
	B8T Cl. 2	19 - 25(3/4 - 1), 25 포함	충격시험이 요구된다.
SA-320	B8 Cl. 1	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8 Cl. 2	25(1)까지, 25 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8A Cl. 1A	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8C Cl. 1&1A	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8C Cl. 2	25(1)까지, 25 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8CA Cl. 1A	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8F Cl. 1	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8FA Cl. 1A	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8M Cl. 1	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8M Cl. 2	38(1-1/2)까지, 38 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8MA Cl. IA	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8T Cl. 1	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8T Cl. 2	38(1-1/2)까지, 38 포함	화력설비 146조제2항제4호나.참조
	B8TA Cl. 1A	모든 지름	화력설비 146조제2항제4호나.참조
SA-453	651 Cl. A&B, 660 Cl. A&B	모든 지름	충격시험이 요구된다.
SA-479	XM-19	203(8)까지, 203 포함	충격시험이 요구된다.
SA-564	630	203(8)까지, 203 포함	충격시험이 요구된다.
SA-705	630	203(8)까지, 203 포함	충격시험이 요구된다.

표 3.6 알루미늄, 동 및 알루미늄합금 볼트재료

재료 규격	UNS
SB-98	C65100, C65500, C66100
SB-150	C61400, C62300, C63000, C64200
SB-187	C10200, C11000
SB-211	A92014, A92024, A96061
주: 이 표 내에 기재된 모든 볼트 재료에 대한 최저설계금속온도는 -196℃(-320℉)이다.

표 3.7 니켈 및 니켈합금 볼트재료

재료 규격	UNS
SB-160	N02200, N02201
SB-164	N04400, N04405
SB-166	N06600
SB-335	N10001, N10665
SB-408	N08800, N08810
SB-425	N08825
SB-446	N06625
SB-572	N06002, R30556
SB-573	N10003
SB-574	N06022, N06455, N10276
SB-581	N06007, N06030, N06975
SB-621	N08320
SB-637	N07718, N07750
주: 이 표 내에 기재된 모든 볼트 재료에 대한 최저설계금속온도는 -196℃(-320℉)이다.

표 3.8 플랜지와 함께 사용하기 위한 볼트 재료

재료 규격	재료 등급
SA-193	B5,B6, B7, B7M, B8, B8M, B8, B8C, B8M, B8MNA, B8NA, B8R, B8RA, B8S, B8SA, B8T, B16
SA-320	L43
SA-437	B4B, B4C
SA-453	651, 660
SA-540	B21, B22, 823, B24, B24V
SA-564	630
SA-705	630
SA-164	N04400, N04405
SA-637	N07718, N07750
주: 충격시험 요구사항에 대해서는 화력설비 146조제6항제2호 참조한다.

표 3.9 50 mm(2 in) 미만의 두께를 가진 주조품에 대한 최고심각도수준

결함의 종류	두께 < 25 mm (1 in)	두께 25 mm < 50 mm ( 1 in < 2 in)
A - 가스 다공성	1	2
B - 모래와 슬래그	2	3
C - 수축 (4 종류)	1	3
D - 균열	0	0
E - 열간 인열	0	0
F - 삽입물	0	0
G - 반점	0	0

표 3.10 50 ～ 305 mm(2 ～ 12 in)의 두께를 가진 주조품에 대한 최고심각도수준

결함의 종류	두께 50 mm - 115 mm (2 in - 4-1/2 in)	두께 >115 mm - 305 mm ( >4-1/2 in - 12 in)
A - 가스 다공성	2	2
B - 모래와 슬래그	2	2
C - 수축, 1형	1	2
C - 수축, 2형	2	2
C - 수축, 3형	3	2
D - 균열	0	0
E - 열간 인열	0	0

표 3.11 최저설계금속온도 아래에서 샤르피 충격시험 온도감소 (1)

실제 재료두께(화력설비 146조제7항제5호나 참조) 또는 노치에 연한 샤르피 충격 시험편의 폭		온도 감소
mm	in.	℃	℉
10 (전체크기 표준 봉재)	0.394	0	0
9	0.354	0	0
8	0.315	0	0
7.5 (3/4 크기 봉재)	0.295	3	5
7	0.276	4	8
6.65 (2/3 크기 봉재)	0.262	6	10
6	0.236	8	15
5(1/2 크기 봉재)	0.197	11	20
4	0.158	17	30
3.33 (1/3 크기 봉재)	0.131	19	35
3	0.118	22	40
2.5 (1/4 크기 봉재)	0.099	28	50
주: 1) 서브사이즈 샤르피 충격 시험편의 폭이 그 재료 두께의 80% 미만일 때 655 MPa (95 ksi)미만의 규정최소 인장강도를 가진 탄소강과 저합금 재료들에 대해서 2) 중간 값들에 대해서는 직선보간이 허용된다.

표 3.12 최소규정항복강도의 함수로서 탄소강 및 저합금강에 대한 전체크기 시험편에 대한 샤르피 V-노치 충격시험 요구사항 - 용접 후 열처리를 받지 않는 부품

(그림 3.3과 3.3.M 참조)

두께 (mm)	샤르피 V-노치 (J)					두께 (in)	샤르피 V-노치 (ft-lbs)
	규정최소항복강도 (MPa)						규정최소항복강도 (ksi)
	205	260	345	450	550		30	38	50	65	80
6	27	27	27	27	27	0.25	20	20	20	20	20
10	27	27	27	27	31	0.375	20	20	20	20	23
13	27	27	27	27	36	0.5	20	20	20	20	27
16	27	27	27	29	43	0.625	20	20	20	21	32
19	27	27	27	34	51	0.75	20	20	20	25	37
25	27	27	27	45	62	1	20	20	20	33	46
32	27	27	34	53	72	1.25	20	20	25	39	53
38	27	27	40	61	82	1.5	20	20	30	45	60
주: 이 표에서 주어진 샤르피 V-노치 값들은 그림 3.3과 3.3M에서 원활한 곡선을 나타낸다.

표 3.13 최소규정항복강도의 함수로서 탄소강 및 저합금강에 대한 전체크기 시험편에 대한 샤르피 V-노치 충격시험 요구사항 - 용접 후 열처리를 받는 부품

(그림 3.4와 3.4.M 참조)

두께 (mm)	샤르피 V-노치 (J)					두께 (in)	샤르피 V-노치 (ft-lbs)
	규정최소항복강도 (MPa)						규정최소항복강도 (ksi)
	205	260	345	450	550		30	38	50	65	80
6	27	27	27	27	27	0.25	20	20	20	20	20
10	27	27	27	27	27	0.375	20	20	20	20	20
13	27	27	27	27	27	0.5	20	20	20	20	20
16	27	27	27	27	27	0.625	20	20	20	20	20
19	27	27	27	27	27	0.75	20	20	20	20	20
25	27	27	27	27	27	1	20	20	20	20	20
32	27	27	27	27	34	1.25	20	20	20	20	25
38	27	27	27	27	40	1.5	20	20	20	20	30
44	27	27	27	31	47	1.75	20	20	20	23	35
51	27	27	27	35	52	2	20	20	20	26	38
57	27	27	27	40	56	2.25	20	20	20	29	41
64	27	27	27	43	60	2.5	20	20	20	32	44
70	27	27	29	46	64	2.75	20	20	21	34	47
76	27	27	31	49	68	3	20	20	23	36	50
83	27	27	33	52	71	3.25	20	20	25	38	52
89	27	27	35	54	74	3.5	20	20	26	40	54
95	27	27	37	56	76	3.75	20	20	27	42	56
102	27	27	38	58	78	4.0	20	20	28	43	58
108	27	27	39	59	80	4.25	20	20	29	44	59
114	27	27	40	60	81	4.5	20	20	29	45	60
121	27	27	40	61	82	4.75	20	20	30	45	60
127	27	27	41	61	82	5	20	20	30	45	61
133	27	27	41	61	82	5.25	20	20	30	45	61
140	27	27	41	61	82	5.5	20	20	30	45	61
146	27	27	41	61	82	5.75	20	20	30	45	61
152	27	27	41	61	82	6	20	20	30	45	61
159	27	27	41	61	82	6.25	20	20	30	45	61
165	27	27	41	61	82	6.5	20	20	30	45	61
171	27	27	41	61	82	6.75	20	20	30	45	61
178	27	27	41	61	82	7	20	20	30	45	61
주: 이 표에서 주어진 샤르피 V-노치 값들은 그림 3.4과 3.4M에서 원활한 곡선을 나타낸다.

표 3.14 충격시험 면제곡선 - 용접 후 열처리를 받지 않는 부품

(그림 3.7 및 3.7M 참조)

두께 (mm)	면제 곡선 (℃)				두께 (in)	면제 곡선 (℉)
	A	B	C	D		A	B	C	D
0	20.5	-0.6	-21.7	-36.1	0	68.9	30.9	-7.1	-33.1
10	20.5	-0.6	-21.7	-36.1	0.394	68.9	30.9	-7.1	-33.1
13	22.9	1.8	-19.3	-33.7	0.5	73.3	35.3	-2.7	-28.7
16	26.3	5.1	-16.0	-30.4	0.625	79.3	41.3	3.3	-22.7
19	29.6	8.5	-12.6	-27.1	0.75	85.3	47.3	9.3	-16.7
25	35.2	14.1	-7.0	-21.4	1	95.4	57.4	19.4	-6.6
32	39.7	18.6	-2.6	-17.0	1.25	103.4	65.4	27.4	1.4
38	43.4	22.3	1.2	-13.2	1.5	110.2	72.2	34.2	8.2
주: 이 표에서 주어진 샤르피 V-노치 값들은 그림 3.7과 3.7M에서 원활한 곡선을 나타낸다.

표 3.15 충격시험 면제곡선 - 용접 후 열처리를 받는 부품과 비용접 부품

(그림 3.8 및 3.8M 참조)

두께 (mm)	면제 곡선 (℃)				두께 (in)	면제 곡선 (℉)
	A	B	C	D		A	B	C	D
0	0.6	-20.5	-41.6	-48.3	0	33.2	-4.8	-42.8	-55.0
10	0.6	-20.5	-41.6	-48.3	0.394	33.2	-4.8	-42.8	-55.0
13	3.8	-17.3	-38.4	-48.3	0.5	38.9	0.9	-37.1	-55.0
16	7.9	-13.2	-34.3	-48.3	0.625	46.2	8.2	-29.8	-55.0
19	11.7	-9.4	-30.5	-45.0	0.75	53.0	15.0	-23.0	-49.0
25	17.5	-3.6	-24.7	-39.2	1	63.5	25.5	-12.5	-38.5
32	21.7	0.5	-20.6	-35.0	1.25	71.0	33.0	-5.0	-31.0
38	24.9	3.8	-17.3	-31.8	1.5	76.8	38.8	0.8	-25.2
44	27.7	6.6	-14.6	-29.0	1.75	81.8	43.8	5.8	-20.2
51	30.1	9.0	-12.1	-26.5	2	86.2	48.2	10.2	-15.8
57	32.4	11.3	-9.9	-24.3	2.25	90.3	52.3	14.3	-11.7
64	34.4	13.3	-7.8	-22.3	2.5	93.9	55.9	17.9	-8.1
70	36.2	15.1	-6.0	-20.5	2.75	97.2	59.2	21.2	-4.8
76	37.8	16.7	-4.4	-18.9	3	100.0	62.0	24.0	-2.0
83	39.2	18.1	-3.0	-17.5	3.25	102.6	64.6	26.6	0.6
89	40.4	19.3	-1.8	-16.3	3.5	104.7	66.7	28.7	2.7
95	41.4	20.3	-0.8	-15.3	3.75	106.5	68.5	30.5	4.5
102	42.2	21.1	-0.1	-14.5	4	107.9	69.9	31.9	5.9
주: 이 표에서 주어진 샤르피 V-노치 값들은 그림 3.8과 3.8M에서 원활한 곡선을 나타낸다.

표 3.16 충격시험 없는 최저설계금속온도의 감소 - 용접 후 열처리를 받지 않는 부품 (그림 3.12 및 3.12 M 참조)

응력 또는 두께 비율	[eqn: T _{R}](℃)		[eqn: T _{R}](℉)
	규정최소항복강도(MPa)		규정최소항복강도(ksi)
	≤345 MPa	＞345 MPa ≤450 MPa	≤50 ksi	＞50 ksi ≤65 ksi
1.000	0.0	0.0	0.0	0.0
0.940	2.7	2.5	4.9	4.5
0.884	5.2	4.7	9.3	8.4
0.831	7.3	6.6	13.2	11.9
0.781	9.3	8.4	16.7	15.1
0.734	11.1	10.0	20.0	18.1
0.690	12.8	11.5	23.0	20.8
0.648	14.3	13.0	25.8	23.3
0.610	15.8	14.3	28.5	25.7
0.573	17.2	15.5	31.0	27.9
0.539	18.5	16.7	33.3	30.0
0.506	19.7	17.7	35.5	31.9
0.476	20.9	18.8	37.6	33.8
0.447	22.0	19.7	39.6	35.5
0.421	23.1	20.6	41.5	37.1
0.395	24.0	21.5	43.3	38.7
0.372	25.0	22.3	45.0	40.1
0.349	25.9	23.1	46.6	41.5
0.328	26.7	23.8	48.1	42.8
0.309	27.5	24.5	49.6	44.0
0.290	28.3	25.1	50.9	45.2
0.273	29.0	25.7	52.2	46.3
0.256	29.7	26.3	53.5	47.3
0.241	30.4	26.8	54.6	48.3
주: 이 표에서 주어진 온도 감소 값들은 그림 3.12 및 3.12 M에서 원활한 곡선을 나타낸다.

표 3.17 충격시험 없는 최저설계금속온도의 감소 - 용접 후 열처리를 받는 부품과 비용접 부품 (그림 3.13 및 3.13 M 참조)

응력 또는 두께 비율	[eqn: T _{R}](℃)		[eqn: T _{R}](℉)
	규정최소항복강도(MPa)		규정최소항복강도(ksi)
	≤345 MPa	＞345 MPa ≤450 MPa	≤50 ksi	＞50 ksi ≤65 ksi
1.000	0.0	0.0	0.0	0.0
0.940	3.0	2.6	5.4	4.6
0.884	5.9	5.0	10.6	8.9
0.831	8.7	7.3	15.6	13.1
0.781	11.5	9.5	20.7	17.2
0.734	14.3	11.7	25.8	21.1
0.690	17.3	13.9	31.1	25.0
0.648	20.3	16.1	36.5	29.0
0.610	23.5	18.3	42.2	32.9
0.573	26.9	20.5	48.4	36.8
0.539	30.6	22.7	55.0	40.9
0.506	34.7	25.0	62.5	45.0
0.476	39.5	27.3	71.1	49.2
0.447	45.3	29.8	81.6	53.6
0.421	52.9	32.3	95.2	58.1
0.395	-	35.0	-	62.9
0.372	-	37.8	-	68.1
0.349	-	40.9	-	73.6
0.328	-	44.3	-	79.7
0.309	-	48.0	-	86.4
0.290	-	52.3	-	94.2
0.273	-	-	-	-
0.256	-	-	-	-
0.241	-	-	-	-
주: 이 표에서 주어진 온도 감소 값들은 그림 3.13 및 3.13 M에서 원활한 곡선을 나타낸다.

표 4.1.1 - 설계하중

설계하중 매개변수	내용
[eqn: P]	규정 설계내압 또 설계외압
[eqn: P _{s}]	액체 또는 포장하지 않은 내용물(예, 촉매)의 정수두
[eqn: D]	다음을 포함하는 관심 위치에서의 용기, 내용물 및 부속품의 사하중 ․내장 부품 및 지지물(예, 스커트, 러그, 새들 및 다리)과 부속품(예, 플랫폼, 사다리, 등) ․운전 및 시험 조건에서의 용기 내용물의 무게 ․내화물 라이닝, 단열재 ․모터, 기계, 다른 용기 및 배관과 같은 부착 기기의 중량으로부터 정적 반력
[eqn: L]	․부속품 활하중 ․유체 흐름의 영향
[eqn: E]	지진하중
[eqn: W]	풍하중
[eqn: S]	설하중
[eqn: F]	폭연으로 인한 하중

표 4.1.2 설계하중의 조합

설계하중의 조합(1)	일반 1차 허용막응력 (2)
[eqn: P+P _{s} +D]	[eqn: S]
[eqn: P+P _{s} +D+L]	[eqn: S]
[eqn: P+P _{s} +D+S]	[eqn: S]
[eqn: 0.9P+P _{s} +0.75L+0.75S]	[eqn: S]
[eqn: 0.9P+P _{s} +D+(W```또는``0.72E)]	[eqn: S]
[eqn: 0.9P+P _{s} +D+0.75(W```또는``0.72E)+0.75L+0.75S]	[eqn: S]
[eqn: 0.6D+(W```또는``0.72E)] (3)	[eqn: S]
[eqn: P _{s} +D+F]
주 1) 설계하중의 조합 칸에서 사용하는 매개변수들은 표 4.1.1에 정의되어 있다. 2) [eqn: S]는 그 하중조합에 대한 허용응력이다(제148조 제4항1. 다. 참조). 3) 이 하중조합은 전복조건을 다룬다. 만일 설계에 앵커가 포함되어 있으면, 이 하중조합의 고려는 필요하지 않다.

표 4.2.1 - 용접범주의 정의

압력용기분과위원회

용접범주	내용
A	․주 동체, 통로 압력실(1), 지름의 천이부 또는 노즐 이내의 길이방향 및 나선방향 용접이음 ․구 이내, 성형경판 또는 평 경판 이내 또는 사각형 용기의 측판(2) 이내에 있는 어느 용접이음 ․반구형 경판을 주 동체, 지름의 천이부, 노즐 또는 통로 압력실에 연결하는 원둘레 용접이음
B	․대단부 또는 소단부에서 천이부와 원통 사이의 이음을 포함한, 주 동체, 통로 압력실(1), 노즐 또는 지름의 천이 이내의 원둘레 용접이음 ․주 동체, 지름의 천이부, 노즐 또는 통로 압력실에 반구형이 아닌 성형 경판을 연결하는 원둘레 용접이음
C	․주 동체, 성형 경판, 지름의 천이부, 노즐 또는 통로 압력실(1)에 플랜지, 반 스톤 랩(Van Stone lap), 관판 또는 평경판을 연결하는 용접이음 ․사각형 용기의 한 측판(1)을 다른 측판에 연결하는 어느 용접이음
D	․주 동체, 구, 지름의 천이부, 경판 또는 사각형 용기에 통로 압력실(1) 이나 노즐을 연결하는 용접이음 ․노즐을 통로 압력실(1)에 연결하는 용접이음(지름 천이부의 소단부에 있는 노즐에 대해서. 범주 B 참조)
E	․비압력부품과 보강재를 부착하는 용접이음
비고: 1. 통로 압력실은 용기의 동체나 경판을 가로지르고 압력방호 밀폐공간의 일체형 부분을 형성하는 그 용기의 부속품으로 정의한다. 2. 사각형 용기의 측판은 한 압력방호 밀폐공간을 형성하는 평판들 중 어느 하나로서 정의한다.

표 4.2.2 - 용접이음 형식의 정의

용접이음 형식	내용
1	양쪽 면 용접이나 안쪽 및 바깥쪽 표면에 같은 품질의 용착금속을 만드는 다른 수단들로 만드는 맞대기이음 및 원추 꼭지각의 반이 30° 이하인 각 이음. 제자리에 남아 있는 받침쇠를 사용하는 용접은 형식 No.1 맞대기이음으로서 자격이 없다.
2	제자리에 남아 있는 받침쇠가 있는 한쪽으로부터 용접하여 만드는 맞대기이음.
3	받침쇠가 없이 한쪽으로부터 용접하여 만드는 맞대기이음.
7	커버 필릿용접이 있거나 없이 완전용입 용접으로 제작되는 모서리이음.
8	원추 꼭지각의 반이 30°를 초과하는 곳에서 완전용입 용접으로 제작되는 각 이음.
9	커버 필릿용접이 있거나 없이 부분용입 용접으로 제작되는 모서리이음.
10	필릿용접.

표 4.2.3 - 용접과 제작 요건에 대한 재료 형식의 정의

재료 형식	내용
1	․P-No. 1, 그룹 1, 2 및 3 ․SA-302를 제외한 P-No. 3, 그룹 3 ․P-No. 4, 그룹 1, SA-378, 등급 12 만 ․P-No. 8, 그롭 1 및 2 ․P-No. 9A, 그룹 1
2	재료 형식 1, 3 및 4에 포함되지 않은 재료들
3	담금질과 템퍼링을 한 고강도강(표 3.A.4 참조), 단조 용기와 사용할 때는 SA-372, 형식 IV 및 V 제외
4	․P-No. 21 부터 P-No. 25 ․P-No. 31 부터 P-No. 35 ․P-No. 41 부터 P-No. 45

표 4.2.4 - 동체 이음매에 대해서 허용할 수 있는 일부 용접이음들

상세	이음 형식	이음 범주	설계 주	그림
1	1	A,B,C,D
2	2	B
3	3	B
4	1	A,B,C,D	․[eqn: a GEQ 3b] ․테이퍼의 길이 [eqn: a]는 용접을 포함할 수 있다. ․이음 형식 2와 형식 3은 허용할 수 있다. 제한에 대하여 제149조 제4항1.∼5. 참조.
5	1	A,B,C,D
6	1	A,B,C,D	․[eqn: a GEQ 3b] ․테이퍼의 길이 [eqn: a]는 용접을 포함할 수 있다. ․이음 형식 2와 형식 3은 허용할 수 있다. 제한에 대하여 제149조 제4항1.∼5. 참조.
7	1	B	․용접 베벨은 도해만을 위해서 나타낸다. ․[eqn: t _{1} GEQ max LEFT [ 0.8t _{m} ,t _{pipe} RIGHT ]] ․[eqn: alpha LEQ 30 DEG] ․[eqn: beta ,14 DEG LEQ beta LEQ 18.5 DEG] ․[eqn: r],6 mm최소 반지름 ․이음 형식 2와 3은 허용할 수 있다. 제한에 대하여 제149조 제4항1.∼5. 참조.
8	1	B	․[eqn: t _{1} GEQ max LEFT [ 0.8t _{m} ,t _{p`ip`e} RIGHT ]] ․[eqn: alpha LEQ 30 DEG] ․[eqn: beta ,14 DEG LEQ beta LEQ 18.5 DEG] ․[eqn: r],6 mm최소 반지름 ․이음 형식 2와 3은 허용할 수 있다. 제한에 대하여 제149조 제4항1.∼5. 참조.
9	1	B	․[eqn: alpha LEQ 30 DEG] ․4.2.5.3,f항 참조. ․이음 형식 2와 3은 허용할 수 있다. 제한에 대하여 제149조 제4항1.∼5.참조.
10	8	B	․[eqn: alpha >30 DEG]
11	1	B	․[eqn: alpha LEQ 30 DEG] ․4.2.5.3,f항 참조. ․이음 형식 2와 3은 허용할 수 있다. 제한에 대하여 제149조 제4항1.∼5.참조.
12	8	B	․[eqn: alpha >30 DEG]

표 4.2.5 - 성형 경판에 대해서 허용할 수 있는 일부 용접이음들

상세	이음 형식	이음 범주	설계 주	그림
1	1	A, B	․이음 형식 2와 3은 허용할 수 있다. 제한에 대하여 제149조 제4항1.∼5. 참조.
2	1	A, B	․[eqn: t _{h}]가 [eqn: t _{s}]를 초과할 때, [eqn: a GEQ 3b] ․[eqn: t _{off} LEQ 0.5(t _{h} -t _{s} )] ․요구되는 테이퍼 길이를 제공하기 위해서 필요할 때를 제외하고는 스커트 최소길이는 [eqn: min LEFT [ 3t _{h} ,38`mm RIGHT ]]이다. ․만일 [eqn: t _{h}]≤1.25[eqn: t _{s}]이상이면, 스커트의 길이는 어느 요구되는 테이퍼에 대해서도 충분하여야 한다. ․테이퍼 길이 [eqn: a]는 용접 폭을 포함할 수 있다. ․동체 판의 중심선은 경판 중심선의 어느 쪽에나 있을 수 있다. ․이음 형식 2와 3은 허용할 수 있다. 제한에 대하여 제149조 제4항1.∼5. 참조.
3	1	A, B
4	1	A, B	․[eqn: a GEQ 3b] ․[eqn: t _{off} LEQ 0.5(t _{h} -t _{s} )] ․테이퍼 길이 [eqn: a]는 용접 폭을 포함할 수 있다. ․동체 판의 중심선은 경판 중심선의 어느 쪽에나 있을 수 있다. ․이음 형식 2와 3은 허용할 수 있다. 제한에 대하여 제149조 제4항1.∼5. 참조.
5	1	A, B
6	2	B	․맞대기용접과 만일 사용한다면 필릿용접은 설계차압의 1.5 배에서 전단하중을 취하도록 설계하여야 한다. ․[eqn: a GEQ min LEFT [ 2t _{h} ,`25`mm RIGHT ]] ․b는 최소한 13 mm. ․동체두께 [eqn: t _{s1}]과 [eqn: t _{s2}]와 다를 수 있다. ․[eqn: alpha ,`15 DEG LEQ alpha LEQ 20 DEG]
7	1	A, B	․[eqn: r _{1} GEQ 2r _{2}] ․[eqn: r _{2} GEQ min LEFT [ t _{s} ,t _{h} RIGHT ]]

표 4.2.6 - 스테이가 없는 평경판, 볼트조임 플랜지가 없는 관판 및 사각형 압력용기의 측판에 대해서 허용할 수 있는 일부 용접이음들

상세	이음 형식	이음 범주	설계 주	그림
1	7	C	․[eqn: a GEQ 2t _{s}] ․[eqn: t _{w} GEQ t _{s}]
2	7	C	․[eqn: a+b GEQ 2t _{s}] ․[eqn: t _{w} GEQ t _{s}] ․[eqn: t _{p} GEQ min LEFT [ t _{s} ,6`mm RIGHT ]] ․치수 [eqn: b]는 개선에 의해서 생기며, 맞춘 뒤 그리고 용접 전에 입증하여야 한다.
3	7	C	․[eqn: a+b GEQ 2t _{s}] ․[eqn: b=0]가 허용된다. ․치수 [eqn: b]는 개선에 의해서 생기며, 맞춘 뒤 그리고 용접 전에 입증하여야 한다.

표 4.2.7 - 맞대기용접 허브에 허용할 수 있는 일부 용접이음들

상세	이음 형식	이음 범주	설계 주	그림
1	1	C	․[eqn: t _{s} LEQ 38`mm]에 대해서 [eqn: r GEQ 10`mm] ․[eqn: t _{s} >38`mm]에 대해서 [eqn: r GEQ min LEFT [ 0.25t _{s} ,19`mm RIGHT ]]
2	1	C	․[eqn: t _{s} LEQ 38`mm]에 대해서 [eqn: r GEQ 10`mm] ․[eqn: t _{s} >38`mm]에 대해서 [eqn: r GEQ min LEFT [ 0.25t _{s} ,19`mm RIGHT ]] ․[eqn: e GEQ max LEFT [ t _{s} ,T RIGHT ]]
3	1	C	․[eqn: h=max LEFT [ 1.5t _{s} ,19`mm RIGHT ]] 그러나 51 mm를 초과할 필요는 없다.

표 4.2.8 볼트조임 플랜지가 있는 관판의 부착에 대해서 허용할 수 있는 일부 용접이음들

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1	7	C	․[eqn: a+b GEQ 2t _{s}] ․[eqn: b=0]가 허용된다. ․치수 [eqn: b]는 개선에 의해서 생기며, 맞춘 뒤 그리고 용접 전에 입증하여야 한다. ․[eqn: c GEQ min LEFT [ 0.7t _{s} ,1.4t _{r} RIGHT ]]

표 4.2.9 - 플랜지 부착에 허용할 수 있는 일부 용접이음들

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1	10	C	․루스 플랜지 ․[eqn: t _{c} GEQ 0.7t _{n}] ․[eqn: c LEQ t _{n} +6`mm] 최대 ․[eqn: r GEQ max LEFT [ 0.25g _{1} ,5`mm RIGHT ]]
2	10	C	․루스 플랜지 ․[eqn: t _{c} GEQ 0.7t _{n}] ․[eqn: c LEQ t _{n} +6`mm] 최대
3	7	C	․루스 플랜지 ․[eqn: t _{c} GEQ 0.7t _{n}] ․[eqn: c LEQ 0.5t] 최대 ․[eqn: r GEQ max LEFT [ 0.25g _{1} ,5`mm RIGHT ]]
4	7	C	․루스 플랜지 ․[eqn: t _{c} GEQ 0.7t _{n}] ․[eqn: c LEQ 0.5t] 최대

표 4.2.9 - 플랜지 부착에 대해서 허용할 수 있는 일부 용접이음들

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5	7	C	․루스 플랜지 ․[eqn: t _{c} GEQ 0.7t _{n}] ․[eqn: t _{1} LEQ t _{n} +5`mm]
6	1	C	․일체형 플랜지 ․[eqn: c GEQ 1.5g _{o}] 최소 ․[eqn: r GEQ max LEFT [ 0.25g _{1} ,5`mm RIGHT ]]
7	1	C	․일체형 플랜지 ․[eqn: c GEQ 1.5g _{o}] 최소
8	1	C	․일체형 플랜지 ․[eqn: c GEQ 1.5g _{o}] 최소
9	7	C	․일체형 플랜지 ․[eqn: c GEQ min LEFT [ 0.25g _{o} ,6`mm RIGHT ]]
10	7	C	․일체형 플랜지 ․[eqn: a+b GEQ 3t _{n}] ․[eqn: t _{p} GEQ min LEFT [ t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: c GEQ min LEFT [ t _{n} ,6``mm RIGHT ]]

표 4.2.10 - 허용할 수 있는 쉽게 방사선투과시험을 할 수 없는 완전용입 용접 노즐의 일부 부착

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1	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t]
2	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t]

표 4.2.10 - 허용할 수 있는 쉽게 방사선투과시험을 할 수 없는 완전용입 용접 노즐의 일부 부착

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3	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t]
4	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t]
5	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: r _{3} GEQ min LEFT [ 6`mm,`0.5t _{n} RIGHT ]] 다른 대안으로서 45°에서 [eqn: r _{3} GEQ min LEFT [ 6`mm,`0.25t _{n} RIGHT ]]의 모서리 따기
6	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t]
7	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t]
8	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t]
9	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t] ․[eqn: r _{2} GEQ 19`mm] [eqn: r _{4} GEQ 6`mm`]

표 4.2.11 - 허용할 수 있는 동체의 일부 패드 용접 노즐 부착과 기타 연결부

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1	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: t _{f1} GEQ min LEFT [ 0.6t _{e} ,0.6t RIGHT ]] ․[eqn: r _{3} GEQ min LEFT [ 6`mm,`0.5t _{n} RIGHT ]] 다른 대안으로서 45°에서 [eqn: r _{3} GEQ min LEFT [ 6`mm,`0.25t _{n} RIGHT ]]의 모서리 따기
2	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: t _{f1} GEQ min LEFT [ 0.6t _{e} ,0.6t RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t]
3	7	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: t _{f1} GEQ min LEFT [ 0.6t _{e} ,0.6t RIGHT ]] ․[eqn: r _{3} GEQ min LEFT [ 6`mm,`0.5t _{n} RIGHT ]] 다른 대안으로서 45°에서 [eqn: r _{3} GEQ min LEFT [ 6`mm,`0.25t _{n} RIGHT ]]의 모서리 따기
4	10	D	․[eqn: t _{f2} GEQ min LEFT [ 0.7t _{e} ,0.7t RIGHT ]]
5	7	D	․[eqn: t _{f2} GEQ min LEFT [ 0.7t _{e} ,0.7t RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t]

표 4.2.12 - 허용할 수 있는 동체의 일부 관이음쇠 형식 용접 노즐 부착과 기타 연결부

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1	7	D	․DIN 50이하로 제한 ․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]]
2	7	D	․DIN 50이하로 제한 ․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]]
3	7	D	․DIN 50이하로 제한 ․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]]
4	10	D	․DIN 50이하로 제한 ․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: t _{f2} GEQ min LEFT [ 0.7t _{e} ,0.7t RIGHT ]]
5	9	D	․DIN 50이하로 제한 ․홈 용접 [eqn: t _{g}]는 스케줄 160의 두께 이상이어야 한다. ․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]]

표 4.2.13 - 허용할 수 있는 쉽게 방사선투과시험을 할 수 있는 일부 용접 노즐 부착

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1	1	D	․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t] ․[eqn: r _{2} GEQ min LEFT [ 0.25t _{n} ,`19`mm RIGHT ]]
2	1	D	․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t] ․[eqn: r _{2} GEQ min LEFT [ 0.25t _{n} ,`19`mm RIGHT ]]
3	1	D	․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t] ․[eqn: r _{2} GEQ min LEFT [ 0.25t _{n} ,`19`mm RIGHT ]] ․[eqn: t _{3} +t _{4} LEQ 0.2t] ․[eqn: a _{1} +a _{2} LEQ 18.5 DEG]
4	1	D	․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t] ․[eqn: r _{2} GEQ min LEFT [ 0.25t _{n} ,`19`mm RIGHT ]]
5	1	D	․[eqn: r _{2} GEQ min LEFT [ 0.25t _{n} ,`19`mm RIGHT ]]
6	1	D	․[eqn: r _{2} GEQ min LEFT [ 0.25t _{n} ,`19`mm RIGHT ]]

표 4.2.14 – 허용할 수 있는 일부 부분용입 노즐 부착

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1	9	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: t _{w} GEQ 1.25t _{n}]
2	9	D	․[eqn: t _{c} GEQ min LEFT [ 0.7t _{n} ,6`mm RIGHT ]] ․[eqn: t _{w} GEQ 1.25t _{n}]
3	9	D	․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t] [eqn: C _{max}]는 아래와 같이 정의 0.25 mm, [eqn: D _{o} LEQ 25`mm] 0.51mm, [eqn: 25`mm<D _{o} LEQ 102`mm] ․0.76 mm, [eqn: D _{o} >102`mm] 0.01 in, [eqn: D _{o} LEQ 1] in 0.02 in, 1 in[eqn: <D _{o} LEQ 4] in 0.03 in, [eqn: D _{o} >4] in
4	9	D	․[eqn: t _{f2} GEQ min LEFT [ 0.7t _{e} ,0.7t RIGHT ]] ․[eqn: 0.125t LEQ r _{1} LEQ 0.5t] [eqn: C _{max}]는 아래와 같이 정의 0.25 mm, [eqn: D _{o} LEQ 25`mm] 0.51mm, [eqn: 25`mm<D _{o} LEQ 102`mm] ․0.76 mm, [eqn: D _{o} >102`mm] 0.01 in, [eqn: D _{o} LEQ 1] in 0.02 in, 1 in[eqn: <D _{o} LEQ 4] in 0.03 in, [eqn: D _{o} >4] in

표 4.3.1 대단부 접합부

원통	원추
응력 합성력 계산 [eqn: M _{sp} =Pt _{L} ^{2} M _{sN}], 표 4.3.3 참조 [eqn: M _{sX} =X _{L} t _{L} ^{} M _{sN}], 표 4.3.4 참조 [eqn: M _{s} =M _{sP} +M _{sX}] [eqn: Q _{p} =Pt _{L} Q _{N}], 표 4.3.3 참조 [eqn: Q _{X} =X _{L} Q _{N}], 표 4.3.4 참조 [eqn: Q=Q _{P} +Q _{X}] [eqn: beta _{cy} = LEFT [ {3(1- nu ^{2} )} over {R _{L} ^{2} t _{L} ^{2}} RIGHT ] ^{0.25}] [eqn: N _{s} = {PR _{L}} over {2} +X _{L}] [eqn: N _{theta } =PR _{L} +2 beta _{cy} R _{L} (-M _{s} beta _{cy} +Q)] [eqn: K _{pc} =1.0]	응력 합성력 계산 [eqn: M _{csP} =M _{sP}] [eqn: M _{csX} =M _{sX}] [eqn: M _{cs} =M _{csP} +M _{csX}] [eqn: Q _{c} =Qcos[ alpha ]+N _{s} sin[ alpha ]](1) [eqn: R _{C} = {R _{L}} over {cos[ alpha ]}] [eqn: beta _{co} = LEFT [ {3(1- nu ^{2} )} over {R _{C} ^{2} t _{C} ^{2}} RIGHT ] ^{0.25}] [eqn: N _{cs} =N _{s} cos[ alpha ]-Qsin[ alpha ]](2) [eqn: N _{c theta } = {PR _{L}} over {cos[ alpha ]} +2 beta _{co} R _{C} (-M _{cs} beta _{co} -Q _{c} )] [eqn: K _{cpc} =1.0]
응력 계산 [eqn: sigma _{sm} = {N _{s}} over {t _{L}}] [eqn: sigma _{sb} = {6M _{s}} over {t _{L} ^{2} K _{pc}}] [eqn: sigma _{theta m} = {N _{theta }} over {t _{L}}] [eqn: sigma _{theta b} = {6 nu M _{s}} over {t _{L} ^{2} K _{pc}}]	응력 계산 [eqn: sigma _{sm} = {N _{cs}} over {t _{C}}] [eqn: sigma _{sb} = {6M _{cs}} over {t _{C} ^{2} K _{cpc}}] [eqn: sigma _{theta m} = {N _{c` theta }} over {t _{C}}] [eqn: sigma _{theta b} = {6 nu M _{cs}} over {t _{C} ^{2} K _{cpc}}]
허용기준 [eqn: sigma _{sm} LEQ 1.5S] [eqn: sigma _{sm} ± sigma _{sb} LEQ S _{PS}] [eqn: sigma _{theta m} LEQ 1.5S] [eqn: sigma _{theta m} ± sigma _{theta b} LEQ S _{PS}]	허용기준 [eqn: sigma _{sm} LEQ 1.5S] [eqn: sigma _{sm} ± sigma _{sb} LEQ S _{PS}] [eqn: sigma _{theta m} LEQ 1.5S] [eqn: sigma _{theta m} ± sigma _{theta b} LEQ S _{PS}]
주: 1. 원추에서 합성 전단력[eqn: Q _{c}]을 결정하기 위하여 사용되는 [eqn: Q] 및 [eqn: N _{s}]의 값들은 원통에 대해서 규정된 것들과 같다. 2. 원추에서 합성 자오선 막 힘[eqn: N _{cs}]을 결정하기 위하여 사용되는 [eqn: Q] 및 [eqn: N _{s}]의 값들은 원통에 대해서 규정된 것들과 같다.

표 4.3.2 소단부 접합부

원통	원추
응력 합성력 계산 [eqn: M _{sp} =Pt _{S} ^{2} M _{sN}], 표 4.3.5 참조 [eqn: M _{sX} =X _{S} t _{S} ^{} M _{sN}], 표 4.3.6 참조 [eqn: M _{s} =M _{sP} +M _{sX}] [eqn: Q _{p} =Pt _{S} Q _{N}], 표 4.3.5 참조 [eqn: Q _{X} =X _{S} Q _{N}], 표 4.3.6 참조 [eqn: Q=Q _{P} +Q _{X}] [eqn: beta _{cy} = LEFT [ {3(1- nu ^{2} )} over {R _{S} ^{2} t _{S} ^{2}} RIGHT ] ^{0.25}] [eqn: N _{s} = {PR _{S}} over {2} +X _{S}] [eqn: N _{theta } =PR _{S} +2 beta _{cy} R _{S} (-M _{s} beta _{cy} -Q)] [eqn: K _{pc} =1.0]	응력 합성력 계산 [eqn: M _{csP} =M _{sP}] [eqn: M _{csX} =M _{sX}] [eqn: M _{cs} =M _{csP} +M _{csX}] [eqn: Q _{c} =Qcos[ alpha ]+N _{s} sin[ alpha ]](1) [eqn: R _{C} = {R _{S}} over {cos[ alpha ]}] [eqn: beta _{co} = LEFT [ {3(1- nu ^{2} )} over {R _{C} ^{2} t _{C} ^{2}} RIGHT ] ^{0.25}] [eqn: N _{cs} =N _{s} cos[ alpha ]-Qsin[ alpha ]](2) [eqn: N _{c theta } = {PR _{S}} over {cos[ alpha ]} +2 beta _{co} R _{C} (-M _{cs} beta _{co} +Q _{c} )] [eqn: K _{cpc} =1.0]
응력계산 [eqn: sigma _{sm} = {N _{s}} over {t _{S}}] [eqn: sigma _{sb} = {6M _{s}} over {t _{S} ^{2} K _{pc}}] [eqn: sigma _{theta m} = {N _{theta }} over {t _{S}}] [eqn: sigma _{theta b} = {6 nu M _{s}} over {t _{S} ^{2} K _{pc}}]	응력계산 [eqn: sigma _{sm} = {N _{cs}} over {t _{C}}] [eqn: sigma _{sb} = {6M _{cs}} over {t _{C} ^{2} K _{cpc}}] [eqn: sigma _{theta m} = {N _{c` theta }} over {t _{C}}] [eqn: sigma _{theta b} = {6 nu M _{cs}} over {t _{C} ^{2} K _{cpc}}]
허용기준 [eqn: sigma _{sm} LEQ 1.5S] [eqn: sigma _{sm} ± sigma _{sb} LEQ S _{PS}] [eqn: sigma _{theta m} LEQ 1.5S] [eqn: sigma _{theta m} ± sigma _{theta b} LEQ S _{PS}]	허용기준 [eqn: sigma _{sm} LEQ 1.5S] [eqn: sigma _{sm} ± sigma _{sb} LEQ S _{PS}] [eqn: sigma _{theta m} LEQ 1.5S] [eqn: sigma _{theta m} ± sigma _{theta b} LEQ S _{PS}]
주: 1. 원추에서 합성 전단력[eqn: Q _{c}]을 결정하기 위하여 사용되는 [eqn: Q] 및 [eqn: N _{s}]의 값들은 원통에 대해서 규정된 것들과 같다. 2. 원추에서 합성 자오선 막 힘[eqn: N _{cs}]을 결정하기 위하여 사용되는 [eqn: Q] 및 [eqn: N _{s}]의 값들은 원통에 대해서 규정된 것들과 같다.

표 4.3.3 - 대단부 접합부에 작용하는 압력

접합부 모멘트 합성력 - [eqn: M _{sN}] (1)
방정식 계수 - [eqn: C _{i}]	[eqn: n]
	1	1.25	1.5	1.75	2
1	-3.065534	-3.113501	-3.140885	-3.129850	-3.115764
2	3.642747	3.708036	3.720338	3.674582	3.623956
3	0.810048	0.736679	0.623373	0.490738	0.360998
4	-0.221192	-0.239151	-0.241393	-0.224678	-0.209963
5	-0.081824	-0.075734	-0.056744	-0.034581	-0.013613
6	0.035052	0.083171	0.157222	0.240314	0.316184
7	0.025775	0.027432	0.027393	0.025163	0.023508
8	-0.015413	-0.015659	-0.017311	-0.019456	-0.021796
9	0.002102	0.000993	-0.004600	-0.011145	-0.017172
10	-0.005587	-0.013283	-0.025609	-0.039144	-0.050859
접합부 전단력 합성력 - [eqn: Q _{N}] (1)
1	-1.983852	-1.911375	-1.893640	-1.852083	-1.816642
2	2.410703	2.292069	2.253430	2.184549	2.126469
3	0.626443	0.478030	0.364794	0.251818	0.152468
4	-0.119151	-0.079165	-0.075123	-0.059024	-0.048876
5	-0.115841	-0.074658	-0.047032	-0.024214	-0.007486
6	0.122993	0.219247	0.282565	0.343492	0.390839
7	0.012160	0.007250	0.007505	0.006116	0.005632
8	-0.016987	-0.021607	-0.024667	-0.027144	-0.029118
9	0.010919	-0.003818	-0.012439	-0.018971	-0.023076
10	-0.016653	-0.033814	-0.043500	-0.052435	-0.058417
주: (1) [eqn: M _{sN}]과 [eqn: Q _{N}]을 결정하는 식이 아래에 나와 있다. [eqn: M _{sN} ,Q _{N} =-exp LEFT [ eqalign{C _{1} +C _{2} ln[H]+C _{3} ln[B]+C _{4} (ln[H]) ^{2} +C _{5} (ln[B]) ^{2} +C _{6} ln[H]ln[B]+# C _{7} (ln[H]) ^{3} +C _{8} (ln[B]) ^{3} +C _{9} ln[H](ln[B]) ^{2} +C _{10} (ln[H]) ^{2} ln[B]} RIGHT ]]

표 4.3.4 - 대단부 접합부에 작용하는 등가 선하중

접합부 모멘트 합성력 - [eqn: M _{sN}] (1)
방정식 계수 - [eqn: C _{i}]	[eqn: n]
	1	1.25	1.5	1.75	2
1	-5.697151	-5.727483	-5.893323	-6.159334	-6.532748
2	0.003838	0.006762	0.012440	0.019888	0.029927
3	0.476317	0.471833	0.466370	0.461308	0.454550
4	-0.213157	-0.213004	-0.211065	-0.207037	-0.200411
5	2.233703	2.258541	2.335015	2.449057	2.606550
6	0.000032	0.000010	-0.000006	-0.000008	-0.000004
7	0.002506	0.003358	0.004949	0.007005	0.009792
8	-0.001663	-0.002079	-0.003105	-0.004687	-0.007017
9	-0.212965	-0.216613	-0.224714	-0.235979	-0.251220
10	0.000138	-0.000108	-0.000721	-0.001597	-0.002797
11	-0.106203	-0.106269	-0.107142	-0.108733	-0.110901
접합부 전단력 합성력 - [eqn: Q _{N}] (1)
1	-4.774616	-5.125169	-5.556823	-6.113380	-6.858200
2	0.000461	0.021875	0.049082	0.084130	0.131374
3	-0.002831	-0.055928	-0.127941	-0.225294	-0.361885
4	-0.197117	-0.196848	-0.196204	-0.194732	-0.193588
5	1.982132	2.156708	2.378102	2.668633	3.069269
6	0.000069	-0.000450	-0.001077	-0.001821	-0.002760
7	-0.000234	0.000188	0.000821	0.001694	0.002958
8	-0.003536	-0.005341	-0.007738	-0.010934	-0.015089
9	-0.202493	-0.223872	-0.251223	-0.287283	-0.337767
10	-0.000088	-0.002426	-0.005428	-0.009440	-0.015045
11	0.001365	0.012698	0.027686	0.047652	0.075289
주: (1) [eqn: M _{sN}]과 [eqn: Q _{N}]을 결정하는 식이 아래에 나와 있다. [eqn: M _{sN} ,Q _{N} =-exp LEFT [ {C _{1} +C _{3} ln[H ^{2} ]+C _{5} ln[ alpha ]+C _{7} (ln[H ^{2} ]) ^{2} +C _{9} (ln[ alpha ]) ^{2} +C _{11} ln[H ^{2} ]ln[ alpha ]} over {1+C _{2} ln[H ^{2} ]+C _{4} ln[ alpha ]+C _{6} (ln[H ^{2} ]) ^{2} +C _{8} (ln[ alpha ]) ^{2} +C _{10} ln[H ^{2} ]ln[ alpha ]} RIGHT ]]

표 4.3.5 - 소단부 접합부에 작용하는 압력

접합부 모멘트 합성력 - [eqn: M _{sN}] (1)
방정식 계수 - [eqn: C _{i}]	[eqn: n]
	1	1.25	1.5	1.75	2
1	-9.603864	-10.120204	-11.590094	-14.736086	-19.665953
2	1.757570	1.865549	2.194962	3.000388	4.147060
3	3.922662	4.216682	4.896021	6.275540	8.608657
4	-0.044136	-0.054687	-0.083049	-0.159865	-0.251860
5	-1.030010	-1.096878	-1.215038	-1.433226	-1.814677
6	-0.009443	-0.035894	-0.129454	-0.354361	-0.716397
7	0.004233	0.004680	0.005673	0.008393	0.010707
8	0.114139	0.120581	0.128474	0.140881	0.162459
9	0.014907	0.016652	0.024109	0.041024	0.069480
10	-0.007855	-0.006866	-0.003471	0.006310	0.021241
접합부 전단력 합성력 - [eqn: Q _{N}] (1)
1	0.028230	0.138738	0.229994	0.324683	0.572060
2	0.000020	0.000018	0.000017	0.000012	-0.000020
3	0.001668	0.004442	0.007178	0.009745	0.010806
4	0.002986	0.003013	0.003070	0.003111	0.002863
5	0.001134	0.003375	0.006121	0.008046	0.002508
6	0.000000	0.000000	0.000000	0.000000	0.000000
7	0.000001	-0.000002	-0.000005	-0.000007	-0.000008
8	-0.000122	-0.000121	-0.000120	-0.000120	-0.000118
9	-0.000181	-0.000185	-0.000204	-0.000217	-0.000152
10	0.000001	0.000001	0.000001	0.000000	0.000001
11	-0.004724	-0.004449	-0.004196	-0.003937	-0.003618
주: 1. [eqn: M _{sN}]을 결정하는 식이 아래에 나와 있다. [eqn: M _{sN} =-exp LEFT [ eqalign{C _{1} +C _{2} ln[H ^{2} ]+C _{3} ln[ alpha ]+C _{4} (ln[H ^{2} ]) ^{2} +C _{5} (ln[ alpha ]) ^{2} +C _{6} ln[H ^{2} ]ln[ alpha ]+# C _{7} (ln[H ^{2} ]) ^{3} +C _{8} (ln[ alpha ]) ^{3} +C _{9} ln[H ^{2} ](ln[ alpha ]) ^{2} +C _{10} (ln[H ^{2} ]) ^{2} ln[ alpha ]} RIGHT ]] 2. [eqn: Q _{N}]을 결정하는 식이 아래에 나와 있다. [eqn: Q _{N} = LEFT ( {C _{1} +C _{3} H ^{2} +C _{5} alpha +C _{7} H ^{4} +C _{9} alpha ^{2} +C _{11} H ^{2} alpha } over {1+C _{2} H ^{2} +C _{4} alpha +C _{6} H ^{4} +C _{8} alpha ^{2} +C _{10} H ^{2} alpha } RIGHT )]

표 4.3.6 - 소단부 접합부에 작용하는 등가 선하중

접합부 모멘트 합성력 - [eqn: M _{sN}] (1)
방정식 계수 - [eqn: C _{i}]	[eqn: n]
	1	1.25	1.5	1.75	2
1	-0.000770	0.000047	0.002404	0.005739	0.009883
2	-0.000631	-0.000328	-0.000039	0.000228	0.000461
3	-0.001225	-0.001188	-0.001078	-0.000947	-0.000863
4	0.141992	0.132422	0.125807	0.121793	0.120862
5	0.010694	0.009782	0.009838	0.010624	0.010828
6	0.000013	0.000006	-0.000002	-0.000009	-0.000015
7	-0.000006	-0.000005	-0.000006	-0.000008	-0.000008
8	0.009692	0.008832	0.007578	0.006250	0.005050
9	0.006265	0.005445	0.003695	0.001526	0.000428
10	-0.000046	0.000013	0.000088	0.000174	0.000228
11	0.202184	0.208296	0.205158	0.197030	0.186569
접합부 전단력 합성력 - [eqn: Q _{N}] (1)
1	-0.460610	-0.444728	-0.428725	-0.412018	-0.396044
2	-0.002334	0.006653	0.013482	0.019474	0.026267
3	-0.400914	-0.376108	-0.353457	-0.331001	-0.309053
4	0.001527	-0.000645	-0.002211	-0.003547	-0.005263
5	-0.140077	-0.129461	-0.121073	-0.113194	-0.105461
6	0.000783	0.001952	0.002208	0.002162	0.002317
7	-0.000215	-0.000027	0.000105	0.000213	0.000373
8	-0.019079	-0.017116	-0.015814	-0.014700	-0.013625
9	0.000385	0.000618	0.000739	0.000806	0.000860
10	0.000105	0.000005	0.000038	0.000103	0.000115
주: 1. [eqn: M _{sN}]을 결정하는 식이 아래에 나와 있다. [eqn: M _{s _{N}} = LEFT ( {C _{1} +C _{3} H+C _{5} B+C _{7} H ^{2} +C _{9} B ^{2} +C _{11} HB} over {1+C _{2} H+C _{4} B+C _{6} H ^{2} +C _{8} B ^{2} +C _{10} HB} RIGHT )] 2. [eqn: Q _{N}]을 결정하는 식이 아래에 나와 있다. [eqn: Q _{N} = LEFT [ eqalign{C _{1} +C _{2} ln[H]+C _{3} ln[B]+C _{4} (ln[H]) ^{2} +C _{5} (ln[B]) ^{2} +C _{6} ln[H]ln[B]+# C _{7} (ln[H]) ^{3} +C _{8} (ln[B]) ^{3} +C _{9} ln[H](ln[B]) ^{2} +C _{10} (ln[H]) ^{2} ln[B]} RIGHT ]]

표 4.3.7 - 응력계산 - 너클 - 대단부 원통

조밀한 너클 - [eqn: alpha r _{k} <2K _{m} LEFT ( LEFT { R _{k} ( alpha ^{-1} tan[ alpha ]) ^{0.5} +r _{k} RIGHT } t _{k} RIGHT ) ^{0.5}] 여기서 [eqn: K _{m} =0.7]
응력계산 [eqn: sigma _{theta m} = {PK _{m} (R _{L} sqrt {R _{L} t _{L}} +L _{k} sqrt {L _{k} t _{C}} )+ alpha (PL _{1k} r _{k} -0.5P _{e} L _{1k} ^{2} )} over {K _{m} LEFT ( t _{L} sqrt {R _{L} t _{L}} +t _{C} sqrt {L _{k} t _{C}} RIGHT ) + alpha t _{k} r _{k}}] [eqn: sigma _{sm} = {P _{e} L _{1k}} over {2t _{k}}] [eqn: P _{e} =P+ {F _{L}} over {pi L _{1k} ^{2} cos ^{2} LEFT [ {alpha } over {2} RIGHT ]} ± {2M _{L}} over {pi L _{1k} ^{3} cos ^{3} LEFT [ {alpha } over {2} RIGHT ]}] [eqn: L _{k} = {R _{k}} over {cos[ alpha ]} +r _{k}] [eqn: L _{1k} =R _{k} LEFT ( alpha ^{-1} BULLET tan[ alpha ] RIGHT ) ^{0.5} +r _{k}]
허용기준 [eqn: sigma _{theta m} LEQ S] [eqn: sigma _{sm} LEQ S]
조밀하지 않은 너클 - [eqn: alpha r _{k} GEQ 2K _{m} LEFT ( LEFT { R _{k} ( alpha ^{-1 BULLET } tan[ alpha ]) ^{0.5} +r _{k} RIGHT } t _{k} RIGHT ) ^{0.5}] 여기서 [eqn: K _{m} =0.7]
TL-1에서 응력계산 [eqn: sigma _{theta m} = {PR _{L} K _{m} sqrt {R _{L} t _{L}} + beta _{k} (PL _{1k} r _{k} -0.5P _{e} L _{1k} ^{2} )} over {K _{m} (t _{L} sqrt {R _{L} t _{L}} +t _{k} sqrt {L _{1k} t _{k}} )}] [eqn: sigma _{sm} = {P _{e} L _{1k}} over {2t _{k}}] [eqn: P _{e} =P+ {F _{L}} over {pi L _{1k} ^{2} cos ^{2} LEFT [ {beta _{k}} over {2} RIGHT ]} ± {2M _{L}} over {pi L _{1k} ^{3} cos ^{3} LEFT [ {beta _{k}} over {2} RIGHT ]}] [eqn: L _{1k} =R _{k} LEFT ( beta _{k} ^{-1} BULLET tan LEFT [ beta _{k} RIGHT ] RIGHT ) ^{0.5} +r _{k}] [eqn: beta _{k} = LEFT ( {K _{m}} over {r _{k}} RIGHT ) sqrt {R _{L} t _{k}}]	TL-2에서 응력계산 [eqn: sigma _{theta m} = {PL _{k} K _{m} sqrt {L _{k} t _{C}} +( alpha - beta _{k} )(PL _{1k} r _{k} -0.5P _{e} L _{1k} ^{2} )} over {K _{m} (t _{C} sqrt {L _{k} t _{C}} +t _{k} sqrt {L _{1k} t _{k}} )}] [eqn: sigma _{sm} = {P _{e} L _{1k}} over {2t _{k}}] [eqn: P _{e} =P+ {F _{L}} over {pi L _{1k} ^{2} cos ^{2} LEFT [ phi _{k} RIGHT ]} ± {2M _{L}} over {pi L _{1k} ^{3} cos ^{3} LEFT [ phi _{k} RIGHT ]}] [eqn: L _{k} = {R _{k}} over {cos[ alpha ]} +r _{k}] [eqn: L _{1k} =R _{k} LEFT ( LEFT { tan[ alpha ]-tan[ beta _{k} ] RIGHT } LEFT { alpha - beta _{k} ^{} RIGHT } ^{-1} RIGHT ) ^{0.5} +r _{k}] [eqn: beta _{k} = alpha - LEFT ( {K _{m}} over {r _{k}} RIGHT ) sqrt {L _{k} t _{k}}] [eqn: phi _{k} = {( alpha + beta _{k} )} over {2}]

표 4.3.7 - 응력계산 - 너클 - 대단부 원통

조밀하지 않은 너클 부위 내의 응력계산

주: 평가를 하여야 할 너클 부위의 위치들의 수는 다음 식으로 주어진다.

[eqn: j _{k} =2 LEFT ( i`nt LEFT [ {alpha - beta _{k1} - beta _{k2}} over {beta _{k1} + beta _{k2}} RIGHT ] +1 RIGHT ) +1]

여기서

[eqn: beta _{k1} = {K _{m}} over {r _{k}} sqrt {R _{L} t _{k}}]

[eqn: beta _{k2} = {K _{m}} over {r _{k}} sqrt {L _{k} t _{k}}]

[eqn: L _{k} = {R _{k}} over {cos[ alpha ]} +r _{k}]

[eqn: j=1,....,j _{k}]에 대해서 계산한다.

[eqn: sigma _{theta m} ^{j} = {PL _{1k} ^{j}} over {t _{k}} - {P _{e} ^{j} (L _{1k} ^{j} ) ^{2}} over {2r _{k} t _{k}}]

[eqn: sigma _{sm} ^{j} = {P _{e} ^{j} L _{1k} ^{j}} over {2t _{k}}]

여기서

[eqn: P _{e} ^{} =P+ {F _{L}} over {pi (L _{1k} ^{j} ) ^{2} cos ^{2} [ phi _{k} ^{j} ]} ± {2M _{L}} over {pi (L _{1k} ^{j} ) ^{3} cos ^{3} [ phi _{k} ^{j} ]}]

[eqn: L _{1k} ^{j _{}} = {R _{k}} over {cos[ phi _{k} ^{j} ]} +r _{k}]

[eqn: phi _{k} ^{j} = phi _{k} ^{s} +(j-1) LEFT ( {phi _{k} ^{s} - phi _{k} ^{e}} over {j _{k} -1} RIGHT )]

[eqn: phi _{k} ^{s} = {K _{m} sqrt {L _{1k} t _{k}}} over {r _{k}}]

[eqn: phi _{k} ^{e} = alpha - phi _{k} ^{s}]

허용기준

[eqn: sigma _{theta m} LEQ S]                                        [eqn: sigma _{sm} LEQ S]

[eqn: sigma _{theta m} ^{j} LEQ S]                                        [eqn: sigma _{sm} ^{j _{}} LEQ S]

표 4.3.8 - 응력계산 - 플레어 - 소단부 원통

조밀한 너클 - [eqn: alpha r _{f} <2K _{m} LEFT ( LEFT { R _{f} ( alpha ^{-1} BULLET tan[ alpha ]) ^{0.5} +r _{f} RIGHT } t _{f} RIGHT ) ^{0.5}] 여기서 [eqn: K _{m} =0.7]
응력계산 [eqn: sigma _{theta m} = {PK _{m} (R _{S} sqrt {R _{S} t _{S}} )+ alpha (PL _{1f} r _{f} +0.5P _{e} L _{1f} ^{2} )} over {K _{m} LEFT ( t _{S} sqrt {R _{S} t _{S}} +t _{C} sqrt {L _{f} t _{C}} RIGHT ) + alpha t _{f} r _{f}}] [eqn: sigma _{sm} = {P _{e} L _{1f}} over {2t _{f}}] [eqn: P _{e} =P+ {F _{S}} over {pi L _{1f} ^{2} cos ^{2} LEFT [ {alpha } over {2} RIGHT ]} ± {2M _{S}} over {L _{1f} ^{3} cos ^{3} LEFT [ {alpha } over {2} RIGHT ]}] [eqn: L _{k} = {R _{f}} over {cos[ alpha ]} -r _{f}] [eqn: L _{1f} =R _{f} LEFT ( alpha ^{-1} BULLET tan[ alpha ] RIGHT ) ^{0.5} -r _{f}]
허용기준 [eqn: sigma _{theta m} LEQ S] [eqn: sigma _{sm} LEQ S]
조밀하지 않은 너클 - [eqn: alpha r _{f} <2K _{m} LEFT ( LEFT { R _{f} ( alpha ^{-1} BULLET tan[ alpha ]) ^{0.5} -r _{f} RIGHT } t _{f} RIGHT ) ^{0.5}] 여기서 [eqn: K _{m} =0.7]
TL-3에서 응력계산 [eqn: sigma _{theta m} = {PL _{f} K _{m} sqrt {L _{f} t _{C}} +( alpha - beta _{f} )(PL _{1f} r _{f} +0.5P _{e} L _{1f} ^{2} )} over {K _{m} (t _{C} sqrt {L _{f} t _{C}} +t _{f} sqrt {L _{1f} t _{f}} )}] [eqn: sigma _{sm} = {P _{e} L _{1f}} over {2t _{f}}] [eqn: P _{e} =P+ {F _{S}} over {pi L _{1f} ^{2} cos ^{2} LEFT [ phi _{f} RIGHT ]} ± {2M _{S}} over {pi L _{1f} ^{3} cos ^{3} LEFT [ phi _{f} RIGHT ]}] [eqn: L _{f} = {R _{f}} over {cos[ alpha ]} -r _{f}] [eqn: L _{1f} =R _{f} LEFT ( LEFT { tan[ alpha ]-tan[ beta _{f} ] RIGHT } LEFT { alpha - beta _{f} RIGHT } ^{-1} RIGHT ) ^{0.5} -r _{f}] [eqn: beta _{f} = alpha - LEFT ( {K _{m}} over {r _{f}} RIGHT ) sqrt {L _{f} t _{f}}] [eqn: phi _{f} = {( alpha + beta _{f} )} over {2}]	TL-4에서 응력계산 [eqn: sigma _{theta m} = {PR _{S} K _{m} sqrt {R _{S} t _{S}} + beta _{f} (PL _{1f} r _{f} +0.5P _{e} L _{1f} ^{2} )} over {K _{m} (t _{C} sqrt {R _{S} t _{S}} +t _{f} sqrt {L _{1f} t _{f}} )}] [eqn: sigma _{sm} = {P _{e} L _{1f}} over {2t _{f}}] [eqn: P _{e} =P+ {F _{S}} over {pi L _{1f} ^{2} cos ^{2} LEFT [ {beta _{f}} over {2} RIGHT ]} ± {2M _{S}} over {pi L _{1f} ^{3} cos ^{3} LEFT [ {beta _{f}} over {2} RIGHT ]}] [eqn: L _{1f} =R _{f} LEFT ( beta _{f} ^{-1} tan[ beta _{f} ] RIGHT ) ^{0.5} -r _{f}] [eqn: beta _{f} = LEFT ( {K _{m}} over {r _{f}} RIGHT ) sqrt {R _{S} t _{f}}]

표 4.3.8 - 응력계산 - 플레어 - 소단부 원통

조밀하지 않은 플레어 부위 내의 응력계산

주: 평가를 하여야 할 플레어 부위의 위치들의 수는 다음 식으로 주어진다.

[eqn: j _{k} =2 LEFT ( i`nt LEFT [ {alpha - beta _{f1} - beta _{f2}} over {beta _{f1} + beta _{f2}} RIGHT ] +1 RIGHT ) +1]

여기서

[eqn: beta _{f1} = {K _{m}} over {r _{f}} sqrt {L _{f} t _{f}}]

[eqn: beta _{k2} = {K _{m}} over {r _{f}} sqrt {R _{s} t _{f}}]

[eqn: L _{k} = {R _{f}} over {cos[ alpha ]} +r _{f}]

[eqn: j=1,....,j _{f}]에 대해서 계산한다.

[eqn: sigma _{theta m} ^{j} = {PL _{1f} ^{j}} over {t _{f}} - {P _{e} ^{j} (L _{1f} ^{j} ) ^{2}} over {2r _{f} t _{f}}]

[eqn: sigma _{sm} ^{j} = {P _{e} ^{j} L _{1f} ^{j}} over {2t _{f}}]

여기서

[eqn: P _{e} ^{j} =P+ {F _{S}} over {pi (L _{1f} ^{j} ) ^{2} cos ^{2} [ phi _{f} ^{j} ]} ± {2M _{S}} over {pi (L _{1f} ^{j} ) ^{3} cos ^{3} [ phi _{f} ^{j} ]}]

[eqn: L _{1k} ^{j} = {R _{f}} over {cos[ phi _{f} ^{j} ]} -r _{f}]

[eqn: phi _{f} ^{j} = phi _{f} ^{s} -(j-1) LEFT ( {phi _{f} ^{s} - phi _{f} ^{c}} over {j _{f} -1} RIGHT )]

[eqn: phi _{f} ^{s} = alpha - {K _{m} sqrt {L _{f} t _{f}}} over {r _{f}}]

[eqn: phi _{f} ^{e} = {K _{m}} over {r _{f}} sqrt {R _{s} t _{f}}]

허용기준

[eqn: sigma _{theta m} LEQ S]                                        [eqn: sigma _{sm} LEQ S]

[eqn: sigma _{theta m} ^{j} LEQ S]                                        [eqn: sigma _{sm} ^{j _{}} LEQ S]

표 4.4.1 압축응력 규칙에 대한 최고금속온도

재료	온도한계
	℃	℉
탄소강과 저합금강	425	800
고합금강	425	800
담금질과 템퍼링을 한 강	370	700
알루미늄과 알루미늄합금	150	300
동과 동합금	65	150
니켈과 니켈합금	480	900
티타늄과 티타늄합금	315	600
지르코늄	315	600

표 4.5.1 - 접합부에 대한 관 나사산의 최소수

관 크기	맞물리는 나사산	요구되는 최소 판 두께
DIN 15, 20 (NPS 0.5, 0.75 in.)	6	11 mm(0.43 in.)
DIN 25, 32, 40 (NPS 1.0, 1.25, 1.5 in.)	7	16 mm(0.61 in.)
DIN 50 (NPS 2 in.)	8	18 mm(0.70 in.)

표 4.5.2 - 노즐의 최소두께 요건

공칭크기	최소두께
NNS ≤ 50 mm (2 in.)	4 mm (0.154 in.)
50 mm < NNS ≤ 100 mm (4 in.)	6 mm (0.237 in.)
100 mm < NNS ≤ 150 mm (6 in.)	7 mm (0.280 in.)
150 mm < NNS ≤ 250 mm (10 in.)	8 mm (0.322 in.)
NNS > 250 mm (10 in.)	10 mm (0.375 in.)
주: NNS는 파이프로 만든 노즐에 대해서 그 공칭 파이프 크기로 취할 수 있는 공칭 노즐 크기(nominal nozzle size)이다. 판재로 만든 노즐에 대해서는, NNS는 실제 노즐 바깥지름보다 큰 가장 큰 표준 파이프 공칭지름과 같게 정한다.

표 4.6.1 - 평경판의 설계를 위한 매개변수 [eqn: C]

상세	요건	그림
1	[eqn: BULLET]플랜지 길이에 대한 특별한 요건이 없이, 요구경판두께의 3배 이상인 모서리 안반지름으로 용기와 일체로 단조하거나 맞대기 용접을 한 플랜징 가공을 한 원형 또는 비원형 경판에 대해서 [eqn: C] = 0.17 [eqn: BULLET]위의 설계로 된 경판에 대한 플랜지 길이가 다음 이상일 때, 원형 경판에 대해서 [eqn: C] = 0.10 [eqn: Y= LEFT ( 1.1-0.8 LEFT ( {t _{s}} over {t _{h}} RIGHT ) ^{2} RIGHT ) sqrt {dt _{h}}] [eqn: BULLET]플랜지 길이 [eqn: Y]가 위의 방정식 내의 요건보다 작으나 동체 두께가 적어도 2[eqn: sqrt {dt _{s}}]인 거리에 대해서 [eqn: t _{s} =1.12t _{h} sqrt {1.1-Y/ sqrt {dt _{h}}}]이상일 때, 원형 경판에 대해서 [eqn: C] = 0.10 [eqn: BULLET][eqn: r]은 최소한 3[eqn: t]를 사용하여야 한다.
2	[eqn: BULLET]용기와 일체로 또는 용기에 맞대기 용접을 한 단조 된 원형 및 비원형 경판에 대해서 [eqn: C] = 0.17, 여기서 플랜지 두께는 동체 두께의 2배 이상, 모서리 안반지름은 플랜지 두께의 3배 이상이다. [eqn: BULLET][eqn: r=3t _{f}] (최소)이어야 한다.
3	[eqn: BULLET]용기와 일체로 또는 용기에 맞대기 용접을 한 단조 된 원형 및 비원형 경판에 대해서 [eqn: C] = [eqn: max[0.33m,`0.2]], 여기서 플랜지 두께는 동체 두께 이상이고 모서리 안반지름은 다음이상이다. [eqn: t _{s} LEQ 38`mm]에 대해서 [eqn: r=10`mm] [eqn: t _{s} >38`mm]에 대해서 [eqn: r=min[0.25t _{s} ,`19`mm]]
4	[eqn: BULLET]다음의 조건에서 일체형 원형 평경판에 대해서 [eqn: C] = 0.17 - 치수 [eqn: d]는 610 mm를 초과하지 않는다. - 치수 [eqn: d]에 대한 경판 두께의 비율은 0.05 이상 0.25 이하이다. - 경판 두께 [eqn: t _{h}]는 동체 두께 [eqn: t _{s}] 이상이다. - 이 구조는 헤더의 끝을 폐쇄할 때에 사용하는 것과 같은 동체의 끝을 업세팅 가공 또는 회전성형과 같은 특수기법으로 만들어 진다. [eqn: BULLET][eqn: r=3t _{f}] (최소)이어야 한다.
5	[eqn: t _{s}]가 적어도 1.25[eqn: t _{r}]이고 용접 상세가 제149조의 요건에 적합할 때 동체의 끝에 용접한 원형 판에 대해서 [eqn: C] = 0.33
6	만일 최소 목 두께가 0.7[eqn: t _{s}]인 안쪽 필릿용접을 사용하고 바깥 용접의 상세가 제149조의 요건들에 적합하다면 원형 판에 대해서 [eqn: C] = [eqn: max[0.33m,`0.2]]
7	[eqn: BULLET]그림들에서 보는 것처럼 용기에 볼트 조임을 한 원형 및 비원형 경판과 덮개에 대해서 [eqn: C] = 0.3 [eqn: BULLET]덮개 판이 외주 개스킷을 위하여 홈이 파졌을 때, 홈 밑 또는 홈과 덮개 판 가장자리 사이의 정미 덮개 판 두께는 다음 두께 이상이 되어야 한다. 원형 경판과 덮개 판 [eqn: t _{o} =d sqrt {{1.9W _{o} h _{G}} over {S _{ha} d ^{3}}}] 비원형 경판과 덮개 판 [eqn: t _{o} =d sqrt {{6W _{o} h _{G}} over {S _{ha} Ld ^{2}}}]
8	온면형 개스킷과 함께 동체와 플랜지에 볼트 조임이 된 원형 덮개 판에 대해서 [eqn: C] = 0.25
9	(압력과 부등 열팽창으로 인하여 생기는 전단, 인장, 압축 또는 플레어링을 포함하는 방사상 변형으로든지 간에) 모든 가능한 파괴의 수단이 적어도 4인 안전계수로 저지될 때에 용기의 끝 속에 삽입되어 확실한 기계적 잠금 조치로 제 자리에 고정되는 원형 덮개 판에 대해서 [eqn: C] = 0.30

표 4.6.2 - 구멍이 있는 일체형 평경판에 대한 접합부 응력 방정식

경판-동체 접합부 응력	구멍-경판 접합부 응력
[eqn: S _{HS} = {1.1f _{s} X _{1} (E theta ) ^{*} sqrt {B _{s} g _{0s}}} over {LEFT ( {g _{1s}} over {g _{0s}} RIGHT ) ^{2} B _{s} V _{s}}] [eqn: S _{RS} = {1.91M _{H} LEFT ( 1+ {F _{s} t} over {sqrt {B _{s} g _{0s}}} RIGHT )} over {B _{s} t ^{2}} + {0.64F _{s} M _{H}} over {B _{s} sqrt {B _{s} g _{0s} t}}] [eqn: S _{TS} = {X _{1} (E theta ) ^{*} t} over {B _{s}} - {0.57M _{H} LEFT ( 1+ {F _{s} t} over {sqrt {B _{s} g _{0s}}} RIGHT )} over {B _{s} t ^{2}}# ````````````````````+ {0.64ZF _{s} M _{H}} over {B _{s} sqrt {B _{s} g _{0s} t}}]	[eqn: S _{HO} =X _{1`} S _{H}] [eqn: S _{RO} =X _{1} S _{R}] [eqn: S _{TO} =X _{1} S _{T} + {0.64Z _{1} F _{s} M _{H}} over {B _{s} sqrt {B _{s} g _{0s} t}}] 여기서 [eqn: S _{H} = {f _{n} M _{o}} over {Lg _{1n} ^{2} B _{n}}] [eqn: S _{R} = {(1.33t _{e} +1)M _{o}} over {Lt ^{2} B _{n}}] [eqn: S _{T} = {YM _{o}} over {t ^{2} B _{n}} -ZS _{R}] [eqn: Z _{1} = {2K ^{2}} over {K ^{2} -1}] 주: 노즐이 없는 구멍의 경우에 대해서 [eqn: S _{R}] = [eqn: S _{H}] = 0.0

표 4.6.3 - 구멍이 있는 일체형 평경판에 대한 응력허용기준

경판-동체 접합부 응력	구멍-경판 접합부 응력
[eqn: S _{HS} LEQ 1.5S _{ho}] [eqn: S _{RS} LEQ S _{ho}] [eqn: S _{TS} LEQ S _{ho}] [eqn: {(S _{HS} +S _{RS} )} over {2} LEQ S _{ho}] [eqn: {(S _{HS} +S _{TS} )} over {2} LEQ S _{ho}]	[eqn: S _{HO} LEQ 1.5S _{ho}] [eqn: S _{RO} LEQ S _{ho}] [eqn: S _{TS} LEQ S _{ho}] [eqn: {(S _{HO} +S _{RO} )} over {2} LEQ S _{ho}] [eqn: {(S _{HO} +S _{TO} )} over {2} LEQ S _{ho}]

표 4.7.1 - 형식 D 경판에 대한 접합부 응력 방정식과 허용기준

운전조건	개스킷 시팅 조건
[eqn: S _{hm} = {PR} over {2t} +P _{e}] [eqn: S _{hl} = {PR} over {2t} + {V _{do} cos[ phi ]} over {pi Bt} +P _{e}] [eqn: S _{hb} = {6M _{do}} over {pi bt ^{2}}] [eqn: S _{hlbi} =S _{hl} +S _{hb}] [eqn: S _{hlbo} =S _{hl} -S _{hb}] [eqn: S _{fm} = {1} over {pi BT} LEFT ( {pi B ^{2} P} over {4} LEFT ( {4q} over {B} -cot[ phi ] RIGHT ) -V _{do} RIGHT ) LEFT ( {K ^{2} +1} over {K ^{2} -1} RIGHT ) +P _{e}] [eqn: S _{fb} = {0.525n} over {Btk _{1}} LEFT ( V _{do} - {4M _{do} lambda } over {B} RIGHT )] [eqn: S _{fmbo} =S _{fm} -S _{fb}] [eqn: S _{fmbi} =S _{fm} +S _{fb}]	[eqn: S _{hm} =0.0] [eqn: S _{hl} = {V _{dg} cos[ phi ]} over {pi Bt}] [eqn: S _{hb} = {6M _{dg}} over {pi bt ^{2}}] [eqn: S _{hlbi} =S _{hl} +S _{hb}] [eqn: S _{hlbo} =S _{hl} -S _{hb}] [eqn: S _{fm} = {1} over {pi BT} LEFT ( -V _{dg} RIGHT ) LEFT ( {K ^{2} +1} over {K ^{2} -1} RIGHT )] [eqn: S _{fb} = {0.525n} over {Btk _{1}} LEFT ( V _{dg} - {4M _{dg} lambda } over {B} RIGHT )] [eqn: S _{fmbo} =S _{fm} -S _{fb}] [eqn: S _{fmbi} =S _{fm} +S _{fb}]
허용기준
[eqn: S _{hm} LEQ S _{h _{a}}] [eqn: S _{hl} LEQ 1.5S _{ha}] [eqn: S _{hlbi} LEQ 1.5S _{ha}] [eqn: S _{hlbo} LEQ 1.5S _{ha}] [eqn: S _{fm} LEQ S _{fo}] [eqn: S _{fmbo} LEQ 1.5`S _{fo}] [eqn: S _{fmbi} LEQ 1.5S _{fo}]	[eqn: S _{hm} LEQ S _{hg}] [eqn: S _{hl} LEQ 1.5S _{hg}] [eqn: S _{hlbi} LEQ 1.5S _{hg}] [eqn: S _{hlbo} LEQ 1.5S _{hg}] [eqn: S _{fm} LEQ S _{fg}] [eqn: S _{fmbo} LEQ 1.5`S _{fg}] [eqn: S _{fmbi} LEQ 1.5S _{fg}]

표 4.9.1 - 브레이스와 스테이를 설치한 표면에 대한 응력계수

브레이스와 스테이를 설치한 표면의 구조	[eqn: C]
두께 11 mm 이하의 판을 관통하여 용접하는 스테이	2.1
두께 11 mm를 초과하는 판을 관통하여 용접하는 스테이	2.2

표 4.11.1 - 재킷을 동체에 봉합하는 부재의 설계

상세	요건	그림
1	봉합부 상세 (a)와 (b)는 제25조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 이 봉합부들은 그림 4.11.1에서 보는 것처럼 형식 1, 2 및 4의 재킷형 용기들에서 사용할 수 있으며, 적어도 [eqn: t _{rj}]와 같은 [eqn: t _{rc}]를 가져야 하고, 모서리 반지름 [eqn: r]은 3[eqn: t _{c}] 이상이 되어야 한다. 이 봉합부 설계는 [eqn: t _{rc}] 최대두께가 16 mm로 제한된다. 이 구조가 형식 1 재킷형 용기에서 사용될 때는 그 용접치수 [eqn: Y]는 0.7[eqn: t _{c}] 이상이 되어야 하고, 형식 2와 4 재킷형 용기에서 사용될 때는 그 용접치수 [eqn: Y]는 0.83[eqn: t _{c}] 이상이 되어야 한다.
2	이 봉합부들은 적어도 [eqn: t _{rj}]와 같은 [eqn: t _{rc}]를 가져야 한다. 상세 (c)에 대해서는 이에 추가하여 [eqn: t _{rc}]는 다음 이상이어여 한다. [eqn: t _{rc} =0.707j sqrt {{P _{j}} over {S _{c}}}] 봉합부를 내부 용기에 부착하고 봉합부의 두께 [eqn: t _{c}]를 완전 용입하는 홈 용접은 그림 4.11.1에서 보는 재킷형 용기의 어느 형식과도 사용할 수 있다. 그러나 최소목치수 0.7[eqn: t _{c}]를 가진 필릿용접도 그림 4.11.1의 형식 1 재킷형 내부 용기의 봉합부를 연결하기 위해서 역시 사용할 수 있다. 봉합부와 재킷 동체는 단일 구조이거나 완전용입 맞대기용접을 사용하여 용접할 수도 있다. 받침쇠를 사용할 수도 있다.
3	이 봉합부는 그림 4.11.1에서 보는 형식 1 재킷형 용기에만 사용하여야 한다. 봉합부 두께 [eqn: t _{rc}]는 제150조의 원추형 동체에 대한 방정식을 사용하여 계산하여야 하나 [eqn: t _{rj}] 이상이 되어야 한다. 각도 [eqn: theta]는 최대 30°로 제한하여야 한다.
4	봉합부 상세 (a), (b) 및 (c)는 제158조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 이 봉합부들은 그림 4.11.1에서 보는 것처럼 형식 1의 재킷형 용기들에만 사용하여야 하며, [eqn: t _{rj}]가 16 mm를 초과하지 않는다는 추가적 제한이 있다. 이 봉합 봉에 대한 최소요구두께는 다음과 같아야 한다. [eqn: t _{rc} =max LEFT [ 2t _{rj} , LEFT ( 0.707j sqrt {{P _{j}} over {S _{c}}} RIGHT ) RIGHT ]] 필릿용접 크기는 다음과 같아야 한다. [eqn: Y GEQ min[0.75t _{c} ,`0.75t _{s} ]] 그리고 [eqn: C=0.7Y`min] [eqn: Z GEQ t _{j}] 그리고 [eqn: b=0.7Z```min]
5	봉합부 상세 (a), (b) 및 (c)는 제158조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 이 봉합부들은 그림 4.11.1에서 보는 재킷형 용기의 어느 형식에나 사용할 수 있다. 형식 1의 재킷형 용기에 대해서는, 요구 최소 봉합 봉 두께는 표 4.11.1의 방정식들로부터 결정하여야 한다. 다른 모든 형식의 재킷형 용기들에 대해서는, 요구 최소 봉합 봉 두께와 그 재킷 공간의 최대허용폭은 다음 방정식들로부터 결정하여야 한다. [eqn: t _{rc} =1.414 sqrt {LEFT ( {P _{j} R _{s} j} over {S _{c}} RIGHT )}] [eqn: j= {2S _{c} t _{c} ^{2}} over {P _{j} R _{j}} - {(t _{s} -t _{j} )} over {2}] 봉합 봉을 내부 용기에 연결하는 용접크기는 다음과 같아야 한다. [eqn: Y GEQ min[1.5t _{c} ,`1.5t _{s} ]] 그리고 보는 것처럼 치수 [eqn: a]와 치수 [eqn: b]의 합으로서 측정하여야 한다. [eqn: Z]는 최소 요구 [eqn: Y] 치수를 유지하기 위해서 홈 용접 또는 다른 필릿 용접과 연관하여 사용할 때 필요한 최소 필릿 크기이다.
6	봉합부 상세 (a), (b) 및 (c)는 제158조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 상세 (a), (b) 및 (c)에서 보는 재킷-봉합 봉 부착용접은 그림 4.11.1에서 보는 재킷형 용기의 어느 형식에나 사용할 수 있다. 상세 (d), (e) 및 (f)에서 보는 부착용접은 그림 4.11.1에서 보는 재킷형 용기의 어느 형식에나 사용할 수 있으며, 여기서 [eqn: t _{rj}]는 16 mm를 초과하지 않는다. 요구 최소 봉합 봉 두께와 그 재킷 공간의 최대허용폭은 다음 방정식들로부터 결정하여야 한다. [eqn: t _{rc} =1.414 sqrt {LEFT ( {P _{j} R _{s} j} over {S _{c}} RIGHT )}] [eqn: j= {2S _{c} t _{c} ^{2}} over {P _{j} R _{j}} - {(t _{s} -t _{j} )} over {2}]
7	봉합부 상세 (a), (b) 및 (c)는 제158조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 이 봉합부들은 그림 4.11.1에서 보는 형식 3 재킷형 용기들에 사용할 수 있으며, 상세 (a), (b) 및 (c)에 따르는 부착용접을 하여야 한다. 이 구조는 [eqn: t _{rj}]가 16 mm를 초과하지 않는 재킷들로 제한된다. 접시형, 타원형 그리고 반구형 경판들에 대해서는, 재킷 경판의 바깥지름은 그 용기 경판의 바깥지름보다 커서는 안 되거나, 재킷 경판의 안지름이 용기 경판의 바깥지름과 공칭적으로 같아야 한다.
8	원추형 또는 원환 원추형 재킷을 위한 봉합부는 그림 4.11.1에서 보는 형식 2 재킷형 용기에 대한 요건들에 적합하여야 한다.

그림 4.11.2 - 재킷 관통부 상세의 설계

상세	요건	그림
1	이 봉합부의 상세는 제158조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 재킷이 노즐에 용접될 때, 그 노즐의 벽을 봉합 부재로서 사용할 수 있다. [eqn: a=2t _{j}] 그리고 [eqn: b=t _{j} `min]
2	이 봉합부의 상세는 제158조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 형상들에 대한 최소요구두께는 제151조에 따라서 외압을 받는 동체로서 계산하여야 한다. [eqn: a=2t _{j}] 그리고 [eqn: b=t _{j} `min] 부착물 A는 표 4.2.6의 상세들을 사용하여 만들어야 한다.
3	이 봉합부의 상세는 제158조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 최소요구두께 [eqn: t _{rc}]는 [eqn: t _{rj}]와 같아야 한다. 부착물 A는 표 4.2.6의 상세들을 사용하여 만들어야 한다.
4	이 봉합부의 상세는 제158조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 최소요구두께 [eqn: t _{rc}]는 제151조에 따라서 외압을 받는 동체로서 계산하여야 한다. 부착물 A는 표 4.2.6의 상세들을 사용하여 만들어야 한다.
5	이 봉합부의 상세는 제158조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 내부 용기에 부착된 봉합부재의 요구두께 [eqn: t _{rc1}]은 제151조에 따라서 외압을 받는 동체로서 계산하여야 한다. 가요성 부재의 요구두께 [eqn: t _{rc2}]는 다음과 같이 결정하여야 한다. 재킷과 원환체 사이에 튜브형 단면이 존재하지 않을 때: [eqn: t _{rc2} = {Pr} over {S _{c} E-0.6P _{j}}] 재킷과 원환체 사이에 튜브형 단면이 존재할 때: [eqn: t _{rc2} = {P _{j} R _{p}} over {S _{c} E-0.6P _{j}}] [eqn: a=2t _{j}], [eqn: b=t _{j}] 그리고 [eqn: c=1.25t _{c1}] 부착물 A는 표 4.2.6의 상세들을 사용하여 만들어야 한다.
6	이 봉합부의 상세는 제158조②항3.의 요건들이 만족될 때에만 사용하여야 한다. 최소요구두께 [eqn: t _{rc}]는 제151조에 따라서 외압을 받는 반지름 [eqn: R _{p}]의 동체로서 계산하여야 한다. [eqn: a=2t _{j}] 그리고 [eqn: b=t _{j}] 부착물 A는 표 4.2.6의 상세들을 사용하여 만들어야 한다.

표 4.11.3 - 방정식(448)의 계수

Dpj	계수	동체 두께
		5 mm	6 mm	10 mm	13 mm
DN50 NPS 2	C1	-3.6674510E+01	-1.8874043E+04	4.0083779E+02	-2.6447784E+02
	C2	1.2306994E+01	1.7869518E+04	-5.7029108E+02	1.8066952E+02
	C3	3.5701684E+00	-7.2846419E+03	3.1989698E+02	-4.9294965E+01
	C4	-7.9516583E-01	1.6723763E+03	-9.4286208E+01	7.1522422E+00
	C5	5.8791041E-02	-2.3648930E+02	1.6391764E+01	-5.7900069E-01
	C6	-1.5365397E-03	2.1101742E+01	-1.7431218E+00	2.4758486E-02
	C7	0.0000000E+00	-1.1608890E+00	1.1160179E-01	-4.3667599E-04
	C8	0.0000000E+00	3.6022711E-02	-3.9549592E-03	0.0000000E+00
	C9	0.0000000E+00	-4.8303253E-04	5.9644209E-05	0.0000000E+00
	C10	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00
DN80 NPS 3	C1	-3.7588705E+03	-1.2551406E+04	-3.8104460E+04	-1.4263782E+04
	C2	2.9919870E+03	1.2149900E+04	4.0491537E+04	1.6228077E+04
	C3	-9.4177823E+02	-5.0657776E+03	-1.8844078E+04	-8.0227888E+03
	C4	1.5278500E+02	1.1910361E+03	5.0415301E+03	2.2676555E+03
	C5	-1.3452359E+01	-1.7255075E+02	-8.5435371E+02	-4.0440980E+02
	C6	6.1167422E-01	1.5770136E+01	9.5115501E+01	4.7257835E+01
	C7	-1.1235632E-02	-8.8782173E-01	-6.9588768E+00	-3.6233229E+00
	C8	-2.1465752E-06	2.8148933E-02	3.2277515E-01	1.7597455E-01
	C9	0.0000000E+00	-3.8488963E-04	-8.6172557E-03	-4.9179021E-03
	C10	0.0000000E+00	0.0000000E+00	1.0094910E-04	6.0315412E-05
DN100 NPS 4	C1	-2.1336346E+04	7.3995872E+03	8.3115447E+02	-4.0097574E+02
	C2	1.5982068E+04	-6.7592710E+03	-7.6253222E+02	4.2602525E+02
	C3	-4.9936486E+03	2.6131811E+03	2.9500674E+02	-1.7446665E+02
	C4	8.4914220E+02	-5.4873257E+02	-6.1135935E+01	3.7753845E+01
	C5	-8.4931392E+01	6.7571708E+01	7.4233181E+00	-4.6748939E+00
	C6	5.0044853E+00	-4.8769663E+00	-5.2938127E-01	3.3376011E-01
	C7	-1.6105634E-01	1.9112909E-01	2.0558271E-02	-1.2795569E-02
	C8	2.1857714E-03	-3.1412698E-03	-3.3593696E-04	2.0405896E-04
	C9	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00
	C10	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00
DN50 NPS 2	C1	-4.0085121E+02	3.6782666E+00	1.0000000E+00	---
	C2	3.5652906E+02	-1.2669560E+00	0.0000000E+00	---
	C3	-1.3171601E+02	4.5491492E-01	0.0000000E+00	---
	C4	2.6480374E+01	-6.2883969E-02	0.0000000E+00	---
	C5	-3.1258388E+00	3.9401350E-03	0.0000000E+00	---
	C6	2.1680455E-01	-9.3433360E-05	0.0000000E+00	---
	C7	-8.1908188E-03	0.0000000E+00	0.0000000E+00	---
	C8	1.3019970E-04	0.0000000E+00	0.0000000E+00	---
	C9	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00	---
	C10	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00	---
DN80 NPS 3	C1	-1.5045135E+03	8.1206324E+00	-3.2789303E+03	---
	C2	1.4487653E+03	-8.3943593E+00	3.4419302E+03	---
	C3	-5.9846696E+02	3.7870074E+00	-1.5852932E+03	---
	C4	1.3910417E+02	-7.0886182E-01	4.2063167E+02	---
	C5	-1.9888205E+01	6.6972430E-02	-7.0855807E+01	---
	C6	1.7922925E+00	-3.1488859E-03	7.8593168E+00	---
	C7	-9.9521276E-02	5.8511141E-05	-5.7415834E-01	---
	C8	3.1164737E-03	0.0000000E+00	2.6647325E-02	---
	C9	-4.2181627E-05	0.0000000E+00	-7.1319265E-04	---
	C10	0.0000000E+00	0.0000000E+00	8.3899940E-06	---
DN100 NPS 4	C1	-3.5172282E+00	-2.5016604E+02	-5.3121462E+00	---
	C2	4.3499616E+00	1.7178270E+02	3.4090615E+00	---
	C3	-2.7157682E-01	-4.6844914E+01	-5.5605535E-01	---
	C4	1.1186450E-02	6.6874346E+00	4.2156128E-02	---
	C5	-7.1328067E-04	-5.2507555E-01	-1.2921987E-03	---
	C6	2.2962890E-05	2.1526948E-02	6.6740230E-06	---
	C7	0.0000000E+00	-3.6091550E-04	0.0000000E+00	---
	C8	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00	---
	C9	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00	---
	C10	0.0000000E+00	0.0000000E+00	0.0000000E+00	---

[그림 3.1] 크롬-몰리브덴 열처리 기준

주: 만일 발전용 화력설비 제145조의 요건이 만족되지 않는다면, 이들 상세는 판재로부터 기계 가공이 허용되지 않는다.

[그림 3.2] 인장시험편을 위한 전형적인 위치

[그림 3.3] 규정최소항복강도의 함수로서 탄소강과 저합금강에 대한 전체크기 시험편에 대한 샤르피 V-노치 충격시험의 요건 - 용접후열처리를 받지 않는 부품

[그림 3.3M] 규정최소항복강도의 함수로서 탄소강과 저합금강에 대한 전체크기 시험편에 대한 샤르피 V-노치 충격시험의 요건 - 용접후열처리를 받지 않는 부품

[그림 3.4] 규정최소항복강도의 함수로서 탄소강과 저합금강에 대한 전체크기 시험편에 대한 샤르피 V-노치 충격시험의 요건 - 용접후열처리를 받는 부품

[그림 3.4M] 규정최소항복강도의 함수로서 탄소강과 저합금강에 대한 전체크기 시험편에 대한 샤르피 V-노치 충격시험의 요건 - 용접후열처리를 받는 부품

그림 3.3, 3.3M, 3.4 및 3.4M에 대한 주

a) 항복강도 값들 사이에 보간이 허용된다.

b) 한 시험편에 대한 최소충격에너지는 3개의 시험편들에 요구된 평균충격에너지의 2/3 미만이 되어서는 안 된다.

c) SA-320, SA-333, SA-334, SA-350, SA-352, SA-420, SA-437, SA-508 등급 5 클래스 2, SA-540(규격 내의 표 2, 주 4 하에서 생산된 재료들을 제외하고), SA-723 및 SA-765에 따라서 생산되고 충격시험이 된 재료는 이 에너지 값을 만족시켜야 하는 것은 아니다. 이 규격에 따라 생산된 재료는 해당 규격이 요구하는 에너지 값이 만족되었을 때는 시험온도 이상의 최저설계금속온도에서 사용하도록 허용된다.

d) 만일 재료의 규정최소 인장강도가 655 MPa(95 ksi) 이상이면 그 재료의 인성 요건은 발전용 화력설비 제146조제2항제1호2)에 따라야 한다.

e) 그림 3.3과 3.3M의 자료는 표 3.12에 나와 있다.

f) 그림 3.4과 3.4M의 자료는 표 3.13에 나와 있다.

g) 10 mm(0.394 in) 미만의 샤르피 V-노치 시험편 두께에 대해서는 발전용 화력설비 제146조제2항1호1)을 참조한다.

[그림 3.5] 부서진 샤르피 V-노치 시험편 내의 가로팽창의 그림설명

[그림.3.6] - 가로팽창 요건

[그림 3.6M] 가로팽창 요건

적용

[그림 3.7] 충격시험 면제곡선 - 용접후열처리를 받지 않는 부품

적용

[그림 3.7M] 충격시험 면제곡선 - 용접후열처리를 받지 않는 부품

공칭 적용 두께

[그림 3.8] 충격시험 면제곡선 - 용접후열처리를 받는 부품과 비용접 부품

공칭 적용 두께

[그림 3.8M] 충격시험 면제곡선 - 용접후열처리를 받는 부품과 비용접 부품

그림 3.7, 3.7M, 3.8 및 3.8M의 면제곡선과 주에 근거한 재료 지정 표

곡선	재료 지정
A	a) 아래의 곡선들 B, C 및 D에 기재되지 않은 모든 탄소강과 모든 저합금강의 강판, 형강 및 봉강 b) 만일 노멀라이징과 템퍼링 또는 물 퀜칭-템퍼링이 되었으면, SA-217 등급 WCB 및 WCC, 노멀라이징과 템퍼링 또는 물 퀜칭-템퍼링이 되었으면, SA-217 등급 WC6
B	a) 만일 노멀라이징과 템퍼링 또는 물 퀜칭-템퍼링이 되었으면, SA-216 등급 WCA, 그리고 50 mm(2 in)를 초과하지 않는 두께에 대해서 미립자이고 물 퀜칭과 템퍼링이 되었으면 등급 WCB와 WCC. b) 노멀라이징과 템퍼링이 되었으면 SA-217, 등급 WC9 c) SA-285 등급 A 및 B d) SA-414, 등급 A e) SA-515, 등급 60 f) 만일 노멀라이징이 안 되었으면 SA-516, 등급 65 및 70 g) 만일 노멀라이징이 안 되었으면 SA-662, 등급 B h) 압연된 상태의 SA/EN 10028-2 등급 P355GH i) 주강을 제외하고는, 만일 미립자이고 노멀라이징이 되고 아래의 곡선 C와 D에 기재되지 안했으면, 곡선 A의 모든 재료 j) 아래의 곡선 C와 D에 기재되지 않은 관, 관부속, 단조품 및 튜브
C	a) 만일 노멀라이징과 템퍼링이 되었으면, SA-182, 등급 F21 및 F22 b) SA-302 등급 C와 D c) 만일 노멀라이징과 템퍼링이 되거나 액체 퀜칭-템퍼링이 되었으면, SA-336, 등급 F21 및 F22 d) 만일 노멀라이징과 템퍼링이 되거나 액체 퀜칭-템퍼링이 되었으면, SA-387, 등급 21과 22 e) 만일 노멀라이징이 안 되었으면, SA-516 등급 55와 60 f) SA-533 등급 B와 C g) SA-662 등급 A h) 재료규격에서 허용되는 것처럼 만일 미립자로 생산되어 노멀라이징, 노멀라이징과 템퍼링되고 아래 곡선 D에 기재되어 있지 않는다면, 곡선 B에 대한 (a) 내지 (g) 그리고 (i)에 기재된 모든 재료
D	a) SA-203 b) SA-508 클래스 1 c) 만일 노멀라이징 되었으면 SA-516 d) SA-524, 클래스 1 및 2 e) SA-537, 클래스 1, 2 및 3 f) SA-20의 표 1의 각주에 있는 증가된 Cb 한계가 허용되지 않는 것을 제외하고 만일 노멀라이징 되었으면, SA-612 g) 만일 노멀라이징 되었으면 SA-662 h) SA-738 등급 A i) 재료규격의 규정에 따라서 추가된 Cb와 V가 있는 SA-738 등급 A, -29℃(-20℉) 이상 j) -29℃(-20℉) 이상의 SA-738 등급 B k) 만일 노멀라이징 되었으면[주 d)3) 참조], SA/EN 10028-2 등급 P355GH
주: a) 곡선 A 및 B로서 기재되지 않은 주조품은 충격시험을 하여야 한다. b) 볼트에 대해서는 발전용 화력설비 제146조를 참조한다. c) 재료 지정에서 클래스나 등급이 나오지 않을 때는 모든 클래스와 등급들이 지시된다. d) 다음은 모든 재료 지정 주에 적용된다. 1) 재료규격이 허용하는 대로 공냉보다 빠른 냉각속도와 뒤이은 템퍼링은 노멀라이징과 템퍼링 열처리와 동등한 것으로 간주한다. 2) 미립자 절차는 SA-20에서 기술하는 것처럼 미세한 오스테나이트 입자크기를 얻기에 필요한 절차로서 정의한다. 3) 노멀라이징 압연조건은 노멀라이징과 동등한 것으로 간주하지 않는다. e) 그림 3.7 및 3.7M의 자료는 표 3.14에 나와 있다. f) 그림 3.8 및 3.8M의 자료는 표 3.15에 나와 있다. g) 450 MPa (65 ksi)를 초과하는 항복강도에 대해서는 발전용 화력설비 제146조제2항제5호5)가)를 참조한다.

[그림 3.9] 적용 두께를 설명하는 전형적인 용기의 상세

[그림 3.10] 적용 두께를 설명하는 전형적인 용기 상세

[그림 3.11] 적용 두께를 설명하는 전형적인 용기 상세

[eqn: R _{ts}]가 0.24이하일 때는 발전용 화력설비 제146조제2항5호5)가)을 참조

[그림 3.12] 충격시험이 없는 최저설계금속온도의 감소 - 용접후열처리를 받지 않는 부품

[eqn: R _{ts}]가 0.24이하일 때는 발전용 화력설비 제146조제2항5호5)가)을 참조

[그림 3.12M] 충격시험이 없는 최저설계금속온도의 감소

- 용접후열처리를 받지 않는 부품

[eqn: R _{ts}]가 0.24이하일 때는 발전용 화력설비 제146조제2항5호5)가)을 참조

[그림 3.13] 충격시험이 없는 최저설계금속온도의 감소

- 용접후열처리를 받는 부품과 비용접 부품

[eqn: R _{ts}]가 0.24이하일 때는 발전용 화력설비 제146조제2항5호5)가)을 참조

[그림 3.13M] 충격시험이 없는 최저설계금속온도의 감소

- 용접후열처리를 받는 부품과 비용접 부품

그림 3.12, 3.12M, 3.13 및 3.13M에 대한 주

a) 항복강도 값들 사이의 보간이 허용된다.

b) 발전용 화력설비 제146조제2항5호5)가)이 허용하는 것을 제외하고는 최저설계금속온도는 55℃(100℉)를 초과하지 말아야 한다.

c) 그림 3.12 및 3.12M의 자료는 표 3.16에 나와 있다.

d) 그림 3.13 및 3.13M의 자료는 표 3.17에 나와 있다.

주: 관 내의 샤르피 V-노치 시험편의 가로 방위는 스케치 (b-1)에서 보는 것과 같아야 한다. 만일 이 가로 시험편을 그 관 형상으로부터 얻을 수 없으면 스케치(b-2)에서 보는 대안적 방위를 사용하여야 한다.

[그림 3.14] 가로 샤르피 V-노치 시험편의 방위와 위치

[그림 3.15] 용접금속의 델타 페라이트 함량

그림 4.2.1 - 범주 A, B, C, D 및 E의 대표적 용접이음 위치들

주:

1. 부착용접크기: [eqn: a GEQ 0.25t] 및 [eqn: b GEQ 0.5t]

2. 연속용접으로 부착한 패드에 대해서 통기구멍을 고려하여야 한다.

3. 위의 설계 (e)에 대해서는, 웨브의 최소한 50%는 동체 둘레에 따라서 균일한 간격으로 용접하여야만 한다.

그림 4.2.2 - 일부 브래킷, 러그 및 보강재의 부착 용접 상세들

주: 제한에 대해서는 16조④항5.마. 참조.

그림 4.2.3 허용할 수 있는 일부 보강 링의 부착 방법들

주:

1. 모든 용접은 연속용접이다.

2. [eqn: c]는 용접의 루트로부터 용접면까지 용접금속의 최소두께이다.

3. 부착용접크기: [eqn: c GEQ t _{a}]

그림 4.2.4 - 스커트 용접의 허용할 수 있는 일부 상세들

그림 4.3.1 - 원추형 동체

그림 4.3.2 오프셋 천이의 상세

그림 4.3.3 - 균일 두께의 접시형 경판

그림 4.3.4 - 상이한 두께의 돔 및 너클의 접시형 경판

그림 4.3.5 - 타원형 경판

그림 4.3.6 - 원통형 동체 내의 국부적으로 얇은 띠

그림 4.3.7 - 추가 하중들을 받는 동체

그림 4.3.8 - 원추형 천이의 상세

그림 4.3.9 - 원추형 천이 접합부의 보강 요건

그림 4.3.10 - 너클과 플레어의 설계를 위한 매개변수들

제151조⑫및⑬항

그림 4.4.1 - 대표적인 용기 형상들에 대한 지지선 또는 지지되지 않은 길이

4.4.2 - 보강되지 않은 원통형 용기 및 보강된 원통형 용기의 지지선 또는 지지되지 않은 길이

그림 4.4.3 - 보강 링 매개변수

제151조④항2.사.(3)

제151조④항2.사.(3)

제151조④항2.사.(2)

제151조④항2.사.(3)

그림 4.4.4 - 외압을 받는 원통형 용기에 대한 보강 링들의 여러 가지 배치

주:

1. 원통형 동체 - [eqn: L _{ec}]는 원통의 보강을 하지 않은 길이이고 [eqn: D _{o}]는 바깥지름이다.

2. 원추형 동체 - [eqn: L _{ec}]와 [eqn: D _{o}]는 지름 [eqn: D _{x}]를 가진 어느 단면에 대해서 다음 방정식들을 사용하여 결정한다. 이들 방정식에서 [eqn: D _{L}]과 [eqn: D _{S}]는 각각 원추의 대단부와 소단부의 지름들이고, [eqn: L]은 검토 대상인 원추 부분의 지지되지 않은 길이이다.

[eqn: L _{ec} = LEFT ( {L} over {2} RIGHT ) LEFT ( 1+ {D _{S}} over {D _{L}} RIGHT ) LEFT ( {D _{S}} over {D _{L}} RIGHT )]

[eqn: D _{o} = {0.5(D _{L} +D _{S} )} over {cos[ alpha ]}]

그림 4.4.5 - 외압을 받는 원통형 동체의 보강 링 내의 틈새 때문에 지지되지 않고 남겨지는 동체의 최대 호

(a) 보강된 동체                                   (b) 보강되지 않은 동체

그림 4.4.6 - 보강되지 않은 동체와 보강된 동체에 대한 지지선 또는 지지되지 않은 길이

그림 4.4.7 - 너클이 있거나 없는 보강되지 않은 원추형 동체와 보강된 원추형 동체에 대한 지지선 또는 지지되지 않은 길이

해당되는 대로 기여 면적을 결정한다.

여기서 LR, LH 및 Ll은 제152조⑤항 및 ⑩항의 절차들로부터 결정한다.

	동체가 기여하는 면적 밖으로 돌출한 노즐이 기여하는 면적 안으로 돌출한 노즐이 기여하는 면적 바깥쪽 용접부가 기여하는 면적 패드-용기 용접부가 기여하는 면적 안쪽 용접부가 기여하는 면적 보강패드가 기여하는 면적 기여하는 총 면적

주: 1. LR, LH 및 Ll로 규정된 한계의 밖에 속하는 어떤 면적도 포함시키지 않는다. 예를 들어서 만일 W≥ LR이면, W=LR이고 A42 = 0.0이다.

2. 4.1.4.1항에 따라서, 모든 치수들은 부식이 완료된 상태에서의 치수들이다.

그림 4.5.1 - 보강된 구멍에 대한 기호설명

그림 4.5.2 - 두께가 가변적인  구멍에 대한 기호설명

그림 4.5.3 - 원통형 동체의 방사상 노즐

그림 4.5.4 - 원통형 동체의 경사면 노즐

그림 4.5.5 - 길이 방향 축과 각도가 있는 방향의 원통형 동체의 노즐

그림 4.5.6 원추형 동체의 방사상 노즐

그림 4.5.7 - 길이 방향 축에 수직 방향인 원추형 동체의 노즐

그림 4.5.8 - 길이 방향 축과 평행한 방향의 원추형 동체의 노즐

그림 4.5.9 - 성형 경판의 방사상 노즐

그림 4.5.10 - 성형 경판의 경사면 또는 수직 노즐

그림 4.5.11 - 인접한 두 노즐 구멍들의 사례

그림 4.5.12 - 인접한 3개의 노즐 구멍들의 사례

그림 4.6.1 - 큰 중앙 구멍이 있는 일체형 평경판

주: 상이한 두께의 경판과 스커트에 대한 천이요건에 대하여 표 4.2.5의 상세 2와 3을 참조한다.

그림 4.7.1 - 볼트 조임 플랜지가 있는 형식 A 접시형 덮개

그림 4.7.2 - 볼트 조임 플랜지가 있는 형식 B 구형 접시형 덮개

그림 4.7.3 - 볼트 조임 플랜지가 있는 형식 C 구형 접시형 덮개

그림 4.7.4 - 볼트 조임 플랜지가 있는 형식 D 구형 접시형 덮개

그림 4.7.5 - 대안적 설계절차를 위한 형식 D 경판 형상

제156조②항

제156조②항

주: [eqn: t _{s}]는 스테이를 설치한 얇은 쪽 판의 공칭두께이다.

그림 4.9.1 - 용접용 스테이 볼트의 대표적 형상

일반 주: 133 mm (4-1/4 in.)

그림 4.10.1 - 매 줄에서 같은 구멍 피치를 가진 튜브 간격의 사례

일반 주: 133 mm (4-1/4 in.) 171 mm (6-3/4 in.)

그림 4.10.2 - 매 둘째 줄에서 상이한 구멍 피치를 가진 튜브 간격의 사례

일반 주: 133 mm (4-1/4 in.), 171 mm (6-3/4 in.)

그림 4.10.3 - 매 둘째 줄과 셋째 줄에서 변하는 구멍 피치를 가진 튜브 간격의 사례

그림 4.10.4 - 대각선들 위에 튜브구멍들이 있는 튜브 간격의 사례

주:

1. 위의 곡선에 대해서 방정식들이 제시된다. 이 곡선에서 보이는 값들을 초과하는 값들에 대해서 이 방정식들을 사용하는 것이 허가된다.

2. 대각선방향 효율: [eqn: %= {J+0.25-(1-0.01`E _{long} ) sqrt {0.75+J}} over {0.00375+0.005J}]  여기서 [eqn: J= LEFT ( {p ^{*}} over {p _{1}} RIGHT ) ^{2}]

3. 대각선방향 및 원둘레방향 리거멘트들의 같은 효율의 조건에 대한 곡선이 다음 식으로 주어진다.

[eqn: %= {200M+100-2(100-E _{long} ) sqrt {1+M}} over {1+M}] 여기서 [eqn: M= LEFT ( {100-E _{long}} over {200-0.5E _{long}} RIGHT ) ^{2}]

4. [eqn: E _{long} =100 LEFT ( {p _{1} -d} over {p _{1}} RIGHT )]

그림 4.10.5 - 원통형 동체 내 구멍들 사이의 길이방향 및 대각선방향 리거멘트 효율을 결정하기 위한

주:

1. 위의 곡선에 대해서 방정식들이 제시된다. 이 곡선에서 보이는 값들을 초과하는 값들에 대해서 이 방정식들을 사용하는 것이 허가된다.

2. 등가 길이방향 효율: [eqn: %= {sec ^{2} theta +1- LEFT ( {sec theta } over {p ^{*} /d} RIGHT ) sqrt {3+sec ^{2} theta }} over {0.015+0.005sec ^{2} theta }]

그림 4.10.6 - 원통형 동체 내 구멍들 사이의 대각선방향 리거멘트들의 등가효율을 결정하기 위한 도표

그림 4.11.1 - 재킷형 용기의 형식들

그림 4.11.2 - 부분 재킷의 형식들

그림 4.11.3 - 반 조각 파이프 재킷

그림 4.14.1 –- 국부적으로 얇은 구역 정정 작업 반경 요건