ASME B31.3 – 공정배관의 국제 표준 완전 정리
ASME B31.3은 산업 현장에서 가장 널리 사용되는 배관 설계 및 시공 표준 중 하나입니다. 정유소, 화학 플랜트, 반도체 공장, 제약 설비, 발전소 등 다양한 산업 분야에서 공정배관(Process Piping) 시스템의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위해 반드시 참고해야 하는 규격입니다.
이번 글에서는 ASME B31.3의 개요부터 구조, 적용 대상, 그리고 비파괴검사(NDT)와 관련된 조항까지 꼼꼼하게 정리해보겠습니다.
ASME B31.3이란?
- 정식 명칭: ASME B31.3 – Process Piping
- 발행처: 미국기계학회(American Society of Mechanical Engineers, ASME)
- 주요 내용: 공정배관의 설계, 재료, 제작, 조립, 시험, 검사, 유지관리 기준을 포함함.
즉, 배관 시스템의 생애주기 전반에 걸쳐 ‘안전한 설계와 운용’을 위한 기술 기준을 제시합니다.
적용 대상
ASME B31.3은 일반적인 수도 배관이나 가정용 배관이 아니라, 산업용 공정 시스템에서 유체를 수송하는 배관을 대상으로 합니다.
✅ 주요 적용 분야:
- 정유 및 석유화학 플랜트
- 화학 및 제약 공장
- 반도체 공장
- 식음료 생산 시설
- 에너지 및 발전 시설
❌ 비적용 대상 예시:
- 건물 내 상수도/배수 시스템 (→ B31.9)
- 보일러 내부 배관 (→ ASME Section I)
B31.3의 주요 구조
ASME B31.3은 다음과 같은 주요 장(chapter)으로 구성되어 있습니다:
| 제1장 | 일반사항 (범위, 용어, 책임 등) |
| 제2장 | 설계 (압력, 응력, 허용온도 등) |
| 제3장 | 재료 (허용 재질, 특성, 인증서 등) |
| 제4장 | 배관 요소 (밸브, 플랜지, 피팅 등) |
| 제5장 | 제작, 조립 |
| 제6장 | 검사 및 시험 (비파괴검사 포함) |
| 제7장 | 유지보수 및 운영 |
B31.3과 비파괴검사(NDT)
혜미니가 관심 있는 부분이 바로 이거겠지 😊
ASME B31.3의 제6장에서는 비파괴검사에 대한 기준이 명확하게 제시되어 있어. 아래는 핵심 요약이야:
1. 검사 등급 (Examination Categories)
ASME B31.3은 배관 시스템의 위험도에 따라 다음과 같은 서비스 등급으로 구분하고, 그에 따라 검사 수준을 달리 적용해.
| Normal Fluid Service | 일반 유체 (위험성 낮음) | 육안검사, 일부 RT/UT 적용 가능 |
| Category D Fluid Service | 저압, 저온, 무독성 유체 | 검사 최소화 |
| High Pressure Fluid Service | 고압 유체 | 강화된 NDT 요구 |
| Category M Fluid Service | 독성 유체 | 100% RT, UT, PT, MT 등 필수 |
2. 비파괴검사 비율 (NDE Extent)
- Normal Service:
- 전체 용접 중 최소 5% 방사선검사(RT) 또는 초음파검사(UT)
- High Pressure / Category M:
- 모든 용접부에 대해 100% 비파괴검사 요구
3. 검사 방법
| RT (Radiographic Test) | 내부 결함 검출, 고신뢰성 |
| UT (Ultrasonic Test) | RT 대체 가능, 두께 제약 적음 |
| PT (Penetrant Test) | 표면 결함 검출 (비자성 재료) |
| MT (Magnetic Particle) | 자성 재료의 표면 결함 탐지 |
| VT (Visual Test) | 모든 용접부에 기본 적용됨 |
※ 검사자는 반드시 ASNT SNT-TC-1A 또는 ISO 9712 등에 따라 자격 인증된 인원이어야 함.
설계 및 허용 응력 관련 개념
ASME B31.3에서는 배관에 작용하는 응력을 다음과 같은 항목으로 나누고, 각각에 대해 허용 기준을 제시합니다:
- 내압 응력 (Pressure Stress)
- 열 응력 (Thermal Expansion Stress)
- 기계적 응력 (Bending, Torsion 등)
식 예시:
SE = √(Sb² + 4St²) ≤ SA
여기서 SE: 계산 응력, SA: 허용 응력, Sb: 굽힘 응력, St: 축방향 응력
버전 및 최신 개정 정보
ASME B31.3은 보통 2~3년 주기로 개정되며, 2024년판이 최신 버전(현재 기준)입니다.
📌 실무 팁:
계약 문서에 명시된 버전을 따르는 것이 원칙이므로, "최신판 적용"이라고 되어 있어도 반드시 고객사와 버전을 확인하는 것이 중요합니다.
마무리
ASME B31.3은 단순한 기술 문서가 아닌, 산업 현장의 안전을 지키는 기준서입니다. 특히, 비파괴검사(NDT)와 연계하여 적용될 경우, 검사 비율, 검사 방법, 서비스 등급을 정확히 해석하고 적용하는 것이 중요합니다.
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