박영사

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플랜트 배관 설계
신간
플랜트 배관 설계
저자
박철수, 김병식, 공진성
역자
-
분야
공학 ▷ 기술/공학일반
출판사
박영사
발행일
2021.07.30
개정 출간예정일
페이지
448P
판형
국배판
ISBN
979-11-303-1196-8
부가기호
93540
강의자료다운
-
정가
32,000원

초판발행 2021.07.30


우리나라는 상대적으로 뒤처진 분야가 상존하고 있는 게 현실이지만, 선진적이고도 고도화된 산업 분야의 경쟁력에 힘입어 현재 세계 제일의 자리를 확보하고 있는 분야도 있습니다. 오늘날의 한국의 위상에는 반세기 전부터의 산업화 과정을 비롯하여 1970년대의 중동 건설 붐 시기를 거치며 익힌 각종 플랜트 분야의 건설 기술 경험과 해외 건설 공사 수주에 의한 경제적 기여가 일정 부분 역할을 했습니다. 뿐만 아니라, 우리가 해외여행을 통해 세계 도처에서 한국 기업이 건설한 각종 시설들을 보면서 건설 한국의 자부심을 가지게 하는 분야도 있습니다.
플랜트 건설 사업(EPC)은 첫째, 사업 수행 과정의 신속한 의사 결정 및 강한 추진력, 둘째, 정해진 규칙이나 데이터의 부족에도 불구하고 창의적인 결과를 도출해내는 자세의 유연성, 셋째, 구성원 상호 간에 마음을 열고 합심하여 역경을 극복해내는 역동성이 절대적으로 필요한 산업 분야이며 이런 특성은 우리 한국인의 자랑할 만한 민족성이자 장점이기도 합니다.
반세기 전 우리나라가 중동의 석유화학 플랜트 공사 현장에 뛰어들던 초창기에는 우리 내부에 축적된 기술과 데이터도 없이 선진국의 관리에 전적으로 의존하여 국제 건설 시장에 뛰어들었습니다. 이런 과정을 슬기롭게 극복하면서 우리는 구미 선진 기술진이 제공하는 자료와 외국의 기술 서적에 의존하여 기술을 익히고 경험을 쌓으며 국제사회의 강자로 성장해왔습니다.
플랜트 건설 사업 분야는 학문/학술이 아닌 경험에 의해 축적한 기술이 가장 중요한 부분입니다. 그러나 경험의 노하우와 기술 데이터를 축적하지 못하고 살아온 세대로서 할 일을 못 한 것 같은 아쉬움을 늘 가져오던 차에 여러 경험과 지식을 정리하고 자료를 모아 이 분야에 종사하는 사람은 물론 새로이 도전하는 사람들에게 길잡이가 되기를 바라는 뜻을 담아 책으로 펴내게 되었습니다.
이미 해외에서는 GPC(Gulf Publishing Company)를 비롯한 몇몇 출판사에서 많은 배관 기술 서적을출간했으나, 국내에서는 위생 배관이나 일반 유틸리티 배관을 대상으로 하는 제한된 책을 제외하면 한글로 제대로 출간된 플랜트 관련 전문 기술 서적을 찾기가 쉽지 않아 아쉬움이 컸습니다. 외국어로 된 자료를 익히고 활용하기에 불편을 느끼는 기술자들에게 이 책이 친근한 벗이 되어 업무 수행이나 기술 습득에 많은 도움이 되기를 기원합니다.
배관 설계는 배관만의 기술 이론만으로 완성되기보다는 플랜트를 구성하고 있는 연관 분야와의 정보 교환을 통한 유기적인 조합과 협업을 통해 이루어지고 있습니다. 이런 환경에서 배관 설계를 담당하고 있는 자신을 둘러싼 이해관계자들과의 관계와 그 사이에서 형성된 역할과 책임을 설명하는 장을 마련하여 배관 설계에 한정된 지식뿐 아니라 프로젝트의 진행 과정에서 필연적으로 만나야 할 상대에 대한 이해를 돕도록 하였습니다.
또한 프로젝트의 생성과 관리 및 수행 조직에 대한 설명을 제공함으로써 개략적이나마 프로젝트 업무 흐름을 이해함과 동시에 배관 설계 관리자로서 관리 역량 신장에도 도움이 되도록 하였습니다.
아울러, 프로세스 플랜트의 배관 분야의 실질적 업무 실행을 위하여 대표적인 주요 기기 주변의 배관 기본 유형과 예시를 통해 배관 구성의 아이디어를 얻을 수 있게 하였고 실제 설계 경험을 바탕으로 에틸렌 플랜트의 적용 예를 마련하여 의사 결정에 참고가 되도록 하였습니다.
마지막으로 배관 설계 과정을 거쳐 건설 현장에서 시공하는 중 현장의 여건 변화 또는 조달 자재의 정보 오류 등 필연적으로 발생하는 설계의 변경 사항을 관리하기 위한 실제 현장 설계 관리 기법과 변경 내용을 반영한 사례 중심의 종결 보고서를 제시하여 경험을 자료화할 수 있도록 아이디어를 제시하였습니다. 시행착오를 거치며 시간을 들여 만들어진 경험과 지식을 축적하고 숙성시킬 수 있을 때 비로소 확보되는 역량이 우리의 힘입니다.
플랜트 산업은 과학의 영역이라기보다 산업적 경험의 축적이 경쟁력의 원천인 분야이며 배관 설계 역시 기술 연마를 위한 각고의 노력뿐만 아니라 숱한 시행착오와 경험을 바탕으로 한 리더십이 더해져서 빛을 낼 수 있는 분야입니다. 이 책에서 설명한 부분의 내용과 관련하여 각 사의 공유 방식에 따라서 설계된 공통 사항과 실제 프로젝트에서 사용되는 실행 방법 등은 사업주, 프로젝트 유형, 프로젝트 특성에 따라 달라집니다. 여기에 쓰인 내용이 만능일 수는 없으며 일부 상황에는 적합하지 않을 수도 있으므로, 모든 경우에 예외 없이 적용될 내용만을 담아낼 수는 없을 것입니다. 책이 언제 어디에서 도움이 되는지를 결정하는 것은 각 개인의 지식과 경험을 응용하고자 하는 노력에 달려 있습니다.
보다 다양한 자료와 경험들을 이 책에 담아내고자 하였으나 여기저기 매끄럽지 못한 부분도 없지 않아 아쉬움도 있습니다. 그러나 누구나 배우고 익히며 항상 준비하는 마음을 갖추고 있으면 낯설고 예상하지 못한 상황이 발생해도 어디서건 부족한 부분을 채워주는 스승이 나타나곤 하던 것을 선후배 동료와 함께한 오랜 경험으로 알고 있습니다. 아무쪼록 이 책이 독자 여러분의 앞날에 작으나마 자양분이 되어 유능한 기술자로 성장하는 데 도움이 되기를 기대합니다.


박 철 수

박철수
현 Sv Plant Engineering 대표
삼성엔지니어링(주), SK건설(주), 대우조선(주) 등에서 34년 근무
서울산업대학교 대학원 졸업(산업안전공학 전공) 

김병식
전 케이앤알엔지니어링 대표, 현대엔지니어링(주), SK건설(주) 상무 등으로 36년 근무 
연세대학교 기계공학과 졸업

공진성
현 Sv Plant Engineering 전무, 현대엔지니어링(주), SK건설(주) 전문위원 등으로 36년 근무
인하대학교 기계공학과 졸업

 ∎머리말 / iii

01  Introduction of Engineering
1.1 General 3
1.2 EPC Business 소개 3
1.3 EPC Project Execution 8
1.4 Introduction of Piping Engineering 11

02  Code & Standard에 대한 이해와 역사
2.1 General 15
2.2 Code & Standard 사용 16
2.3 ASME Code 발전과 현재 17
2.4 Future Direction of Code 활용 21
 
03  Piping Design Role & Responsibility
3.1 General 31
3.2 Piping Engineering & Design 소개 31
3.3 배관 엔지니어의 역할과 책임(Role and Responsibility) 41
3.4 Piping Design Input & Output Control 50
3.5 Piping Group별 Work Activity 51
3.6 Piping Engineering 성과품(Deliverables)의 종류 54
3.7 3D Graphic Software(S/W) 55
3.8 계산용 S/W 55

04  Plant Layout
4.1 General 59
4.2 Plant Layout 기초 59
4.3 Plant Layout Specification 62
4.4 Plant Layout 원칙 63
4.5 Plot plan 작성 Flow Chart 63
4.6 Plant Layout 시 고려 사항 64
4.7 Plant Layout 결론 67
4.8 근원적 안전공학 개념 이해 67
4.9 Plant Layout Study 72

05  Piping Drawing
5.1 General  85
5.2 Piping Drawing 종류 85
5.3 Drawing Issue by Stage 86
5.4 Piping Drawing(Sample) 87
5.5 As-Built Drawing 95
5.6 도면 이해와 활용 96

06  Piping System Design
6.1 General 101
6.2 Piping System Design 101
6.3 Utility Piping System Design 102
6.4 Process Piping System Design 109
6.5 Process Requirement 130
6.6 배관 진동에 대한 이해 133
6.7 주요 배관 시스템 문제 유형 및 대책 139
6.8 Piping System Design Studies 147

07  Piping Material
7.1 General 153
7.2 Pipe and Tube 153
7.3 Fitting & Main Components 167
7.4 배관 관경 선정  183
7.5 배관 공칭 Size & 두께 계산 185
7.6 배관 자재 선정 189
7.7 Material Specification 195
7.8 유지 관리/부식 197
7.9 배관 Material 선정 예제 207
7.10 Paint & Insulation 209

08  Basic Concept of Piping Stress Analysis
8.1 General 219
8.2 배관 응력해석의 정의 219
8.3 적용 범위 219
8.4 배관 응력해석의 개념 219
8.5 배관 응력해석의 주목적 235
8.6 배관 응력해석 시 고려되어야 할 하중  235
8.7 배관 응력해석시 필요한 자료 236
8.8 열응력해석의 필요성에 대한 판단 기준  237
8.9 배관 응력해석 절차 240
8.10 배관 응력 평가 기준 240
8.11 배관 응력해석의 평가 247
8.12 배관 응력해석 보고서 249
8.13 배관 응력해석 관련 CODES 250
8.14 배관 설계 Guided Cantilever Beam Method 적용 250
8.15 Information Flow for Stress Analysis & Piping Stress Engineering Software 253

09  Piping Supports
9.1 General 261
9.2 Pipe Supports의 정의 261
9.3 Piping Support의 역할 261
9.4 Piping Support Material 선정 262
9.5 Function에 의한  Type of Support 분류 기준 263
9.6 Type of Support 264
9.7 열팽창, 지진에 사용되는 Special Type Support 269
9.8 Pipe Supports Code & Standards 271
9.9 Piping Support Span의 이해 272
9.10 Typical Small Bore(1 1/2" & Lower) Installations 275

10  Ethylene Piping System Studies
10.1 General 281
10.2 Conceptual Ethylene Process 282
10.3 Dual Ethylene Process Plant 284
10.4 Ethylene Large Bore Piping Header Studies   287
10.5 Large Bore Piping System Consideration(Ethylene Project Case) 321
10.6 Ethylene Project Special Consideration 327

11  Project Piping Execution
11.1 General 357
11.2 Project Piping Design Execution 이해 357
11.3 Piping Engineering Work Milestone 관리  359
11.4 Interface Control 369
11.5 Key Factor for Success of Piping Engineering Work 371
11.6 Project Management 업무 범위 정의/Reference Data by PMP 373

12  Piping Design Closeout Phase
12.1 General 385
12.2 Field Engineering 385
12.3 Lessons & Learned 389
12.4 Piping Closeout Report 392