배관 진동 기준

배관 진동 기준

 

Flow Induced Vibration 에 의한 배관 진동의 경우 그 가진원 및 배관의 기하학적인 형상에 따라 그 응답이 상이함에 따라, 배관 진동이 적절한지 여부에 대해서는 상황에 따른 설계 검토자의 판단이 매우 중요하다. 본 절에서는 현장 여건에 따라 적절한 배관 진동치가 적용될 수 있도록 각 규격서에서 언급된 플랜트 배관 진동 기준치를 소개하고자 한다.

 

◎ API 618 (5th Edition, 2007) Reciprocating Compressor

   Reciprocating Compressors for Petroleum, Chemical, and Gas Industry Services

 

◎ API 618에서는 Reciprocating Compressor와 같은 맥동 성분의 가진원에 대한 배관 진동 설계 기준치를 제시하고 있다. 1~10Hz 사이에서는 진동 변위를 진동 기준치로 제시하고 있으며, 진동 주파수 10~200Hz의 구간에서는 32mm/s의 진동 속도가 배관 진동 설계 기준치로 제시되고 있다.

 

[ Piping Vibration Design Criteria, API 618 ]

 

 

 

◎ ASME OM-2012, Part 3

◎ ASME 규격은 배관 시스템 평가 시 적용하는 배관 진동 기준치를 0.5 in/sec (12.7mm/s)로 아래 내용과 같이 제시하고 있다.

 

 

[ ASME OM-2012, Part 3, D-3 ]

Piping Systems with peak velocities less than 0.5 in/sec (12.7 mm/s) are considered to be safe from a vibratory stress standpoint and require no further analysis. If vibrational velocities greater than 0.5 in/sec (12.7 mm/s) are measured, then further analyses are required to determine acceptability.

 

 

◎ EI Guidelines (2nd Edition, 2008)

    Guidelines for the avoidance of vibration induced fatigue failure in process pipework

 

◎ EI Guidelines은 플랜트 공정 조건에 따라 발생할 수 있는 Flow Turbulence, Pulsation, Acoustic Excitation 등을 가진 요소에 대해, 배관의 Large 및 Small Bore의 기하학적 구성에 따라 그 적절성을 평가하는 규격이다.

EI Guidelines에서는 현장에서 측정된 배관 속도 값을 참조로 하여, 아래와 같이 그 기준치를 제시하고 있다.

 

[ Vibration Assessment Criteria, EI Guidelines ]

 

 

 

◎ VDI 3842, Vibration in Piping System (June, 2004)

 

◎ Petrochemical Industry 현장에서 25년 동안 배관 진동에 대한 경험치를 바탕으로 그 결과를 정리하였으며, RMS의 속도 단위로 평가한다. VDI 3842 기준의 경우, Acoustic Induced Vibration에 의한 배관의 Shell Vibration과 Nozzle 등의 짧은 배관에는 적용하지 않으며, Flow Induced Vibration 등에 의한 Support Span, Diameter 등의 길이를 평가할 경우 주로 사용한다.

 

[ Vibration Criteria, VDI 3842 ]

 

 

 

 

 

▷General Vibration Citeria (BBN-Criterion, 정밀 장비의 진동 기준) 

General Vibration Citeria (BBN-Criterion, 정밀 장비의 진동 기준)