🔧 ASME B31.3 배관 두께/압력 계산기
ASME B31.3 코드에 따른 배관의 허용 압력 또는 요구 벽 두께를 계산합니다.
🔧 ASME B31.3 배관 두께/압력 계산기
ASME B31.3 코드에 따른 배관의 허용 압력 또는 요구 벽 두께를 계산합니다.
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✅ 계산 결과
요구 두께 (t)-mm
배관 단면 다이어그램
→→→→P
D = 114.3 mm
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t
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계산기 설명
ASME B31.3 배관 계산기는 공정 배관(Piping) 코드인 ASME B31.3에 따라, 내압을 받는 원형 배관의 필요 벽 두께 또는 허용 설계 압력을 구합니다. 화학·석유·가스 플랜트의 배관이 파열 없이 운전되도록 최소 두께와 안전 여유를 정합니다.
이 계산기가 구하는 것
설계 압력·배관 외경·허용 응력·품질 계수·Y계수를 입력하면 필요 두께 t(제조 공차 반영)를, 두께를 입력하면 허용 압력 P를 계산합니다.
왜 필요한가
- 플랜트 배관의 파열 방지 및 안전 설계
- 경제적 벽 두께 선정(과도한 두께 방지) 및 재질/등급 결정
- 기존 배관의 잔여 허용 압력(감육 고려) 평가
계산 공식
ASME B31.3 식
원형 배관의 후육(두꺼운 벽)을 고려한 링 응력 평형식입니다. Y는 벽 두께 계수(온도·재질에 따라 0.4 등)입니다.
제조 공차(α)를 포함한 실제 필요 두께: t_req = t / (1 − α/100). 예: 공차 12.5%면 t_req = t / 0.875.
- t — 필요 벽 두께 [mm (Metric) 또는 in (Imperial)]
- P — 내부 설계 압력 [MPa (Metric) 또는 psi (Imperial)]
- D — 배관 외경 [mm (Metric) 또는 in (Imperial)]
- S — 허용 인장 응력 [MPa (Metric) 또는 psi (Imperial)]
- E — 품질(용접) 계수 (0.1 ~ 1.0)
- Y — 벽 두께 계수 (일반적으로 0.4)
- α — 제조 두께 공차 (예: 12.5%)
식의 의미 (어떻게 구하나)
- 압력 P나 외경 D가 클수록, 허용 응력 S나 품질 계수 E가 작을수록 필요 두께 t가 커집니다.
- Y항(P×Y)은 후육 배관에서 응력 분포를 보정하며, 얇은 벽에서는 무시할 수 있습니다.
- 제조 공차를 빼지 않으면 실제 두께가 설계보다 얇아질 수 있으므로 t_req로 보정합니다.
계산 예시
외경 D = 114.3 mm, P = 1.5 MPa, S = 137.9 MPa, E = 1.0, Y = 0.4인 배관: t = (1.5×114.3)/(2×(137.9×1.0 + 1.5×0.4)) = 171.45 / 276.94 ≈ 0.619 mm. 공차 12.5%를 더하면 t_req ≈ 0.619/0.875 ≈ 0.707 mm가 필요합니다.
유용한 팁
실무 팁
- S 값은 ASME B31.3 부록 A의 재질별 허용 응력표에서 온도별로 선택하세요.
- E는 용접 검사 수준(100% RT, 부분 검사 등)에 따라 결정되므로 시공 사양과 일치시켜야 합니다.
- 부식/침식 여유(CA)가 있으면 계산 두께에 반드시 더해야 합니다.
한계와 주의사항
- 이 식은 내압에 의한 후크 응력만 다루며, 외압·굽힘·열응력·지지 조건은 별도로 검토해야 합니다.
- 충격·피로·고온 크리프가 중요한 배관은 추가 평가가 필요합니다.
- 단위계(메트릭 MPa·mm ↔ 임페리얼 psi·in)를 일치시키세요.