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pvc 파이프의 단시간 파괴수압은 다음의 Naday식에 의하여 계산 합니다.
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| 여기서 |
PH : 단시간 파괴수압 kg/㎠
f : 파이프의 후도㎝
D : 파이프의 외경㎝ |
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안전율을 S라고 하면 설계응력 f0
= f/s 가 되며 사용상용압 P0는 ⑥ 식으로부터 |
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그리하여 사용상용압 P0가 정해진 경우 파이프의
최소후도 tmim(㎝)는 ⑦ 식에 위해 D-t = d라고 하면, |
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일본 수도협회에서와 같이 안전율 6을 주면
f0 = 500 kg/㎠ , 그리고 상수도에서는 일반적으로 정수압
7.5kg/㎠ 이하이고 PVC파이프의 경우 수형격압은 2.5kg/㎠ 로 보아주면 되므로 P0
= 7.5 + 2.5 = 10kg/㎠ 이며 따라서 |
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로써 계산할 수 있습니다. 세흥 PVC 파이프의
단시간 파양압력은 세흥PVC 파이프카탈로그를 참조하십시요. 이 실제파괴압력은 계산치보다 약간 높습니다. |
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파괴압력과 상용압력의 관계는 설계상 이른바 안전율의 문제로써
항상 중요시 되고 있으며 이것은 사용실적 및 경험에 의해 정해질 수 있으며 PVC 파이프는 일반적으로 안전율
6으로 사용 상용압을 계산하며 계산근거는 다음과 같습니다.
① 지구도(내구력)의 저하에 의한 안전계수 - - - - - 2
30년 경과후의 항장력은 (장시간 Creep Test결과에 따라 외압하여 구함) 단시간 강도의 1/2 보다
강함 (그림5)
② 사용조건에 따른 안전율수 - - - - - 2 ~ 4
가) 위함율이 높은 배관의 경우 - - - - - 2, 저온유체 , 저압력유체, 공업용수등 안전성이 큰 배관의
경우
나) 통상 일반배관의 경우 - - - - - 3,
위의 두가지 경우 중간적 조건 즉 상온의 통체, 중압력 유체등.
위의 ① ②항을 종합하여 각각의 조건에 따른 전체적안전율수는 |
가) 의 경우 2 X 4 = 8
나) 의 경우 2 X 2 = 4
다) 의 경우 2 X 3 = 6
으로써 결국 PVC 파이프의 상용압은 단시간 파괴압에 대해서 인반적으로 1/6, 사용조건에 따라 1/4 ~
1/8의 범위내에서 고려해주면 되겠습니다. |
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표3
각국의 PVC 파이프 내수압안전계수
| 국가 |
한국 |
일본 |
독일 |
미국 |
| 안전율수 |
6 |
6 |
5 |
3.6 |
| 설계응력 |
85 |
85 |
100 |
140kg/㎠
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표 3에서 보는 바와 같이 우리는 아직도 너무 큰 안전율은 주고 있음을 알수 있으며 이는 앞으로의 사용실적에
따라 안전율을 더 줄일수 있는 (같은 파이프로써 더 높은 압력에 사용할 수 있는 ) 여유가 많다고 하겠습니다. |
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수격압은 동일조건하에서는
관재의 0율에 관계되고 표 4에서 보는바와 같이 PVC 파이프는 타종관의 1/4 ~ 1/7 이 되나
다시 안전율을 보아 그의 1/2인 2.5 kg/㎠ 의 수격압을 고려해주면 충분하겠습니다.
수격압은 다음과 같이 Allievi식에 의하여 구합니다. |
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H = Vp
· VH/g = 0.102Vp
· Vw - - - - - ⑩
Vp = √ (K. gβ) / [K/E] · (d/t) = 1425√ 1 + (2.07
x108/E)(d/t)
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여기서
H : 병의 급폐쇄에 의한 최대수격수두
Vp : 압력파의 전파속도
VH : 관내평균유속
g : 중력가속도
K : 물의 체적탄성계수 15℃ 에서
β : 물의 단위체적중량 15℃ 에서
E : 0율 15℃ 에서 PVC 파이프
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m
m/ sec
m/ sec
9.8 m/sec²
2.07X108kg/㎠
999
kg/㎥
3.4 X108kg/㎥
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d : 관의 내경
t: 관의 후도 |
215X108kg/㎡
105 X
108
kg/㎡
29 X
108
kg/㎡
m
m
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표4 Allievi식에 의한 수충격도
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호칭
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압력파전파속도
(m/sec)
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율속 VH
= 1m/sec에 있어
서의 최대수격수단
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mm
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PVC 파이프
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강관
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주철관
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PVC 파이프
|
강관
|
주철관
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13
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614
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1376
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-
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63
|
140
|
-
|
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25
|
556
|
1357
|
-
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58
|
138
|
-
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50
|
472
|
1327
|
-
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48
|
135
|
-
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75
|
446
|
1299
|
1298
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46
|
133
|
132
|
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100
|
434
|
1278
|
1270
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44
|
131
|
130
|
|
150
|
420
|
1242
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1242
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43
|
127
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125
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