파이프 안지름 D[mm], 내압 p[N/mm2], 파이프 재료의 허용인… | [설비보전기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[설비보전기사 필기] 15년 2회차
파이프 안지름 D[mm], 내압 p[N/mm2], 파이프 재료의 허용인장강도 σa[N/mm2], 이음효율 η, 부식에 대한 상수를 C[mm], 안전계수를 S라 할 때 파이프 두께 t[mm]를 구하는 식은?
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해설
파이프 두께는 t = pDS / (2σaη) + C 로 구한다.
내압 p를 받는 원통에 생기는 원주(후프)응력은 σ = pD / (2t) 이고, 용접·리벳 이음이 있으면 이음효율 η만큼 강도가 깎이므로 재료가 실제로 버틸 수 있는 응력은 σaη/S 이다.
pD/(2t) = σaη/S → t = pDS / (2σaη)
여기에 사용 중 부식으로 얇아질 몫인 부식여유 C[mm]를 더해 최종 두께로 삼는다.차원으로도 확인된다. p[N/mm2]·D[mm]를 σa[N/mm2]로 나누면 mm가 남고, 안전계수 S와 이음효율 η는 무차원이라 결과 단위가 mm로 맞아떨어진다.
- 허용인장강도 σa가 분자에 놓인 식은 재료가 강할수록 두께를 두껍게 해야 한다는 뜻이 되어 성립하지 않는다.
- 안지름 D가 분모에 놓인 식은 관이 굵을수록 얇아도 된다는 뜻이 되고, 계산해 보면 단위도 mm가 되지 않는다.
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