PH산업

기본특성

화학저항성

산,알카리,유류 등에 대한 내약품성이 뛰어나 약품에 침해되지 않고 해조류나 박테리아 등의 세균류가 번식되지 않으며 , 토양중에 존재하는 부식성 물질에 의해서도 녹이 슬거나 부패 또는 부식되지 않는다.

충격저항성

외부충격에 충분히 견딜 수 있도록 구조가 설계되었으며 , 외부압력에 강하여 지반침하의 경우에도 파열되지 않으며, 무거운 하중이 가해졌을시 변형 에 대한 복원성이 좋다.

내후성

프라스틱관은 오랜 기간동안 햇빛에 직접적으로 노출될 경우 물성에 영향을 받아 쉽게 파괴될 수 있으나 이중벽폴리에틸렌관은 지하 매설관이므로 내후성은 그렇게 중요한 문제는 되지 않으며, CARBON BLACK이 함유되어 있어 햇빛에 직접 노출 되더라도 물성저하가 거의 일어나지 않는다.

내한성

영하 80℃ 까지는 물성변화가 없으며 절대 동파되지 않는다. 그리고 일반적으로 사용온도 조건은 -40℃ ~ 60℃이다.

경량성

중량이 가벼워 운반과 취급이 간편하고 설치작업이 용이하다.

내마모성

여러종류의 마모성 Slurry를 운반시에도 내마모성이 탁월하다.

유연성

각도가 작은 굴곡부분에서 배관이 용이하며 저온에서도 유연성을 유지 하므로 작업이 용이하다.

통수능력

내면이 매끄러워 마찰저항이 감소하므로 동일한 관경에서 통수능력이 크다.

내구성

내약품성이 뛰어나 약품에 침해되지 않으며 해수나 습지에서도 부식되지 않는다. 또한 반영구적이며, 비전도체이므로 전식이 되지 않는다.

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기본물성

배관설계지침 - 관경설정

배관설계지침 - 유량설계

유량산정

이중벽폴리에틸렌관의 수리특성도

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배관설계지침 - 외압하중설계

배관설계지침 - 외압하중설계 - 토압

가. 연직토압 공식

연직토압 공식은 흙의 마찰력을 전혀 고려하지 않고 단순히 관상부의 매설토의 중량이 관에 직접 작용하는 것으로 가정해서 구하는 식으로 측면의마찰을 무시한 것이다.

Wd = γ × H

여기서 ,
Wd : 매설토에 의한 연직토압(kg/㎡)
γ : 매설토의 밀도(kg/㎥)
H : 토피(m)

나. Marston 공식

토압에 가장 널리 이용되는 공식으로 연직토압은 굴착도랑 바로위의 흙기둥 중량의 전체가 관에 전달되지 않고 굴착면에 인접하는 흙기둥 사이의 전단마 찰력을 상쇄한 하중이 관에 작용하는 것으로 하여 구한다.
여기서,마찰전단력 은 이들 토압의 상대적 침하로 결정되며, 여기에는 수평토압이 관련된다.

Marston 공식에서는 이 수평토압에 랭킨(Rankine)공식을 이용한다.
일반적으로 사용되는 Marston 공식은 다음과 같다.

W = C1 × γ × B2

여기서,
W : 관이 받는 하중(t/m)
γ: 매설토의 밀도(t/㎥)
B : 폭요소(width factor)로서 관의 상부 90° 부분에서의 관매설을 위하여 굴토한 도랑의 폭(m)
C₁:지표에서 관상단까지 즉, 토피의 두께와 종류에 따라 결정되는 상수

충격계수

충격계수

H(m)	H≤1.5	1.5〈H〈6.5	H≥6.5
i	0.5	0.65-0.1H	0

활하중

배관설계지침 - 외압하중설계 - 허용외압

이중벽폴리에틸렌관의 허용외압

이중벽폴리에틸렌관의 허용외압

호칭	5%변형량(cm)	허용외압(5%변형시) t/m
		1종관	2종관
D200	1	1.84
D250	1.25	2.3
D300	1.5	2.76
D350	1.75	3.22	2.9
D400	2	3.68	3.32
D450	2.25	4.14	3.73
D500	2.5	4.6	4.15
D600	3	5.52	4.98
D700	3.5	6.44	5.81
D800	4	7.36	6.64
D900	4.5	8.28	7.47
D1000	5	9.2	8.3
D1200	6	11.04	9.96
D1500	7.5	13.8	12.45

배관설계지침 - 외압하중설계 - 변형율

변형율

변형율

기초지지각 2θ	0°	30°	60°	90°
Fk	0.11	1.102	0.09	0.083

배관설계지침 - 외압하중설계 - 좌굴응력

감소계수 fc값은 관의 변형량에 따라서 다음과 같다.

감소계수 fc값은 관의 변형량

관의 변형량 (%)	1	2	3	4	5	6
감소계수	0.91	0.84	0.76	0.70	0.64	0.60
좌굴에 대한 안정성 검토는 관에 적용하는 지하수압과 안전율을 고려하고, 그 안전율은 1.5배이상 되어야 한다. 즉, Pc/Pw > 1.5 여기서, Pw : 지하수압(Kg/㎤)

배관설계지침 - 외압하중설계 - 안전성 검토 예제

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시공일반지침 - 관설치방법

터파기

관종에 따라 굴토폭 및 작업공정이 다르나 굴토 치수에 따라 토압의 크기 및 분산에 많은 영향을 주므로 가능한 현장 여건 및 토질의 상태를 고려한 후 굴토 폭을 좁게 조정하는것이 외압에 대한 영향이 적다.

• (1) 굴토폭 굴토폭은 관의 접합, 매설토의 다짐, 작업의 안정성을 고려하여 굴토폭을 정하며, 굴토폭을 좁게 할수록 토공비가 적게 드는 것은 물론이고, 관에 가 해지는 토압이 작아지기 때문에 배관작업에 지장을 주지 않는 범위 내에서 가급적 폭을 좁게하여 벽면에 연직되게 하는것이 좋다.
• (2) 굴토바닥 바닥은 배관 경사에 맞도록 굴토 되어야 한다. 또한 지반토양은 원래의 Compactness를 유지하도록 하여 주고 그렇지 못할 경우에는 다져주어 원래의 지지력을 보유할 수 있도록 한다.

관기초

이중벽PE관에서 사용되는 기초의 종류는 아래 그림과 같다.
관의 기초는 관체의 보강 혹은 관거의 침하방지를 주목적으로 하는데, 원칙적으로 자유받침의 모래기초로 한다. 또한 관 하단에 까는 모래의 두께는 100~300mm로 하는것이 바람직하다

• (1) 관체의 보강을 주목적으로 한기초 지반의 조건에 따라서 관체 측부흙의 수동저항력을 확보하기 위해 소일시멘트 (soil cement)기초, 베드토목섬유(bed geotextile)기초 등을 이용하기도 한다.
• (2) 관거의 부등침하방지를 주목적으로 한 기초 극히 연약한 지반에서 부등침하가 우려되는 경우에는 말뚝기초 및 콘크리트+모래 기초와 관체사이에 충분한 모래를 깔아 틈이 없게 하여야 한다.

관의 매설

• (1) 매설재료 관주변의 되메움 흙의 상태에 따라 매설관의 내하력에 크게 영향을 미치므로 매설토의 재료는 압축성이 작은 양질토사를 사용해야 한다. 또한 관에 손상 을 줄 수 있는 호박돌이나, 날카로운 암석과, 부등침하의 원인이 될 수 있는 유기물이 함유된 흙 등은 매설재료로서 부적합하다.
• (2) 매설방법 이중벽PE 관의 매설시에는 매설토에 의거 관에 선하중 또는 집중하중이 걸리 지 않도록 관측면의 채움재료를 선정하고 관의 바닥은 하중이 집중되지 않 도록 느슨한 상태로 하는것이 좋다. 또한 측면토의 다짐정도에 따라서 관의 변형이 좌우됨으로 관측면토의 다짐을 철저히 실시하고, 양측면의 다짐정도 를 동일시 해야한다. 이때 매설토의 높이는 25~30cm 가량 두께로 다짐을 실시한다.
• (3) 매설깊이 매설깊이는 관의 사용목적과 하수의 운반량에 따라 구배를 정하게 되며, 이에 따라 매설깊이가 결정된다. 또한 관의 매설깊이는 지역별 동결깊이와 지하매설물, 하중등을 고려하고, 관의 변형이나 기능을 저해하지 않는 선에서 매설깊이를 결정하는것이 좋다. 이중벽PE 관거의 매설시에는 관의 허용외압과 관에 작용하는 하중등을 고려하여 매설깊이를 결정해야 하며, 매설깊이가 충분치 못할 경우에는 관 상부에 적절한 방호공을 설치해야 한다.

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시공일반지침 - 관접합방법

전기융착접합

HDPE PLATE에 STS-MESH 열선을 삽입한 형태의 전기융착연결관(E/F SLEEVE)를 배관 이음부에 감싸후, 밸트로 꽉 조인 다음 전용 전기융착기의 출력CABLE를 E/F 연결관 의 접지단자에 접속시켜 기계를 작동함으로써 연결관과 관을 녹여 붙이는 시공방법 으로 누수의 우려가 전혀없는 완벽한 접합 방법이다.

접합시공준비

접합시공준비

품명	규격	용도	비고
발전기	3KW(D200~D400) 5KW(D450~D700) 10KW(D800~D900) 20KW(D1000~D1500)	전기융착기에 전원 공급용	출력전압 : 단상 220V
전선	5.5sq(D200~D400) 8.0sq(D450~D700) 14sq(D800~D1500)	입력CABLEB (발전기 - 전기융착기)
SUS-BAND	Single Band : D400이하 Double Band : D450이상	E/F 연결관을 관의 연결 부분에 융착을 위해 완전히 밀착시킬 때, 꽉 조이는 공구로 사용
헝겊	면직류	파이프 표면 및 E/F 연결관의 이물질 제거용	헝겊, 수건 등 이용
각목	4" X 4"	시공을 위한 파이프 정렬용	지렛대,기타 각목 등으로도 응용 가능
C-CLAMP		SUS-BAND를 조여주는 역할
복스		C-CLAMP를 조여주는 역할
버클벨트	벨트폭 50mm : D200~400 70mm : D450~1500	D450이상 접합시 E/F연결관을 1차 고정시킬때 사용	3~4개월 이상 연속 작업이 가능한 수량 확보

전기융착기

접합시공준비

구분	제원	비고
형명	전기융착기(Sef-s1500)
입력전압	AC 단상 170 ~250V	220V 사용
출력전류	10A ~ 75A 정전류제어	현장조건에 따라 수동조작 가능
표시방식	LCD
조작방식	MEMBRANE TOUCH SWITCH 방식
크기	380(L) X 305(W) X 360(H)	승용차 트렁크에 적재가능
중량	50KG
입.출력 CABLE	입력:14sq 2P 5M, 출력:14sq 2P 8M