이번 포스팅은 Thickness (두께)에 대해서 써보려 한다.
설계를 하다보면 Thickness는 항상 보고, 써오는 말이지만, 이 앞에 붙는 단어 때문에
각각 다른 의미를 가지며, 쓰여진다.
강도계산을 할때도 당연히! 쓰이기 때문에, 제대로 알고 접근하는 것이 좋다.
Thickness의 종류와 의미.
1. Minimum Thickness - 최소 두께 (ASME SEC.VIII DIV.1 UG-16(b) 참고)
1) 약어 : t min
2) ASME Code에서는 Minimum Thinckness를 별도로 구하는 것이 아닌
설계하고자 하는 기계의 특성에 따라 달라진다.
3) ASME SEC.VIII DIV.1 UG-16(b) 에서는 아래와 같이 구분한다.
- UG-16(b) : 제품 형태, 재료 상관 없이 최소 1.5mm 적용. (부식 여유 제외.)
- UG-16(b)(3) : Unfired steam boiler - 최소 6mm 적용. (부식 여유 제외.)
- UG-16(b)(4) : Air, Steam & Water - 최소 2.5mm 적용. (부식 여유 제외.)
4) Compress에서는 " 상단 메뉴 -> Codes -> ASME "를 클릭하면 아래와 같이
선택할 수 있다.
2. Required Thickness -요구 두께
1) 약어 : tr
2) 강도 계산 시 부식 여유가 제외 된 두께를 말한다.
3) Shell : UG-27 참고. / Head (2:1 Ellipsoidal 등) : UG-32 참고.
3. Design Thickness - 설계 두께
1) 약어 : td
2) 강도 계산 시 부식 여유가 포함 된 두께를 말한다.
3) tr (Required Thickness) + C.A (Corrosion Allowance)
4. Nominal Thickness - 공칭 두께, 주문 두께
1) 약어 : tn
2) 실제 사용 두께, 실제 주문 두께를 말한다.
3) td (Design Thickness) + @
4) +@는 그냥 편의상 적었을 뿐, 굳이 예를 들자면 아래와 같다.
(ex) Plate 자재를 사용한다고 가정을 해보자. tr - 6.5mm, C.A - 3mm 일때,
tr + C.A = 9.5mm가 되지만, 9.5mm의 Plate는 생산을 하지 않기 때문에,
우리는 9.5mm와 근접하고, 수급 가능한 10mm의 자재를 사용해야 한다.
고로, @ = + 0.5mm가 된다.
5. Governing Thickness - 지배두께, 관리두께
(ASME SEC.VIII DIV.1 UCS-66 & UCS-66.3 참고.)
1) 약어 : tg
2) Code에서는 Governing Thickness에 대한 정의가 명확하지 않지만,
정의를 유추해 보자면, 용접 이음부의 두께를 결정할 때 사용되며,
이때 결정 된 두께를 Governing Thickness라 한다.
3) Governing Thickness는 P.W.H.T, Impact Test등과 연관 있다.
4) 그럼 Code에서 언급하는 Governing Thickness를 아래 그림을 통해 알아보자.
(Figure UCS-66.3 그림(a)~(g) 발췌)
Butt Weld 일 경우,
A를 Head, B를 Shell로 가정한다면..
1번에 해당하는 tg (Gorverning Thickness)는 ta (Head의 두께)를
tg (Governing Thickness)로 본다.
왜냐하면, 실제 용접되는 두께가 Head와 동일하기 때문이다.
2번 같은 경우는 조건이 조금 다른데,
ta가 Seamless 일때와, tb가 Welded 일때 서로 다르다.
tg2가 ta가 되는 경우는 " Head가 Seamless이고, Shell이 Seamless일 경우 "
tg2가 tb가 되는 경우는 " Head가 Welded이고, Shell이 Welded일 경우 "
로 구분된다.
Nozzle + Pad가 Shell에 붙는 경우,
tg1은 ta와 tc 중 두께가 작은 값을 Governing Thickness로 결정.
tg2는 tb와 tc 중 두께가 작은 값을 Governing Thickness로 결정.
tg3는 ta와 tb 중 두께가 작은 값을 Governing Thickness로 결정.
(c) Bolting Type일 경우
A면적에 포함된 1번 tg1은 ta/4를 Governing Thickness로,
B면적과 C면적이 만나 Butt Weld가 되는 2번 tg2는 tc를 Governing Thickness로,
(d) Integral Flat Head or Tubesheet의 Butt Weld가 될 경우,
A면적에 포함된 1번은 tg1을 ta/4로 계산하고,
tg2=tb일때 tg1과 tg2 중 큰 값을 A면적의 Governing Thickness로 결정.
A면적과 B면적이 Butt Weld 되는 2번 tg2=tb 이므로,
B면적의 Governing Thickness=tg2=tb로 결정.
Flat Head to Shell or Tubesheet to Shell의 용접일 경우,
A면적에 포함된 1번은 tg1=ta/4로 계산하고, tg2는 ta와 tb중 작은 값으로 결정하여,
tg1과 tg2 둘 중 큰 값을 A면적의 Governing Thickness로 결정.
A면적과 B면적이 Fillet Weld가 되는 2번은 tg2는 ta와 tb 중 작은 값으로 결정하여,
결정 된 값을 B면적의 Governing Thickness로 결정.
Shell to Pad or Shell to ETC. (Support류)의 용접 일 경우,
tg1은 ta와 tb 중 작은 값을 Governing Thickness로 결정.
Shell to Nozzle ( L.W.N 이나 Boss Type )의 용접일 경우,
tg1은 ta와 tc 중 작은 값을 Governing Thickness로 결정.
Governing Thickness는 중요하다.
Governing Thickness는 앞서 얘기한 바와 같이, P.W.H.T, Impact Test 등..
직접적으로 연관되어 있기에, Governing Thickness를 찾을 수 있어야 한다.
해당 내용은 잘 기억하도록 하자..
What do you want a meaning for? Life is a desire not a meaning.
- Charles Chaplin -
1. 나도 다시 한번 공부하자..
2. 미래의 후배를 위해서 남겨놓자..
3. 누군가에게 도움이 된다면..
내용 중 문의사항이나 잘못된 부분이 있다면 언제든지 Comment 바랍니다.
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