PE관

 

가스용폴리에틸렌(PE)관의 KS 규격(KS M 3514)은 2001년 12월 7일에 개정되어 2006년 11월 30일까지는 종전 규정과 함께 PE관을 제조하였으나, 그 이후에는 개정된 규정에 의해서만 PE관을 제조하고 현장에서 사용해야 한다.   구 분 KS 기준(KS M3514; 가스용폴리에틸관) ISO 규격(ISO 4437) 비고 관종류 1호 ․ 관경: 20A~200A ․ 관경: 16A~630A(25종) 1호 R ․ 관경: 20R~50R 1호 U ․ 관경: 100U~200U 2호 ․ 관경: 100A~250A 3호 ․ 관경: 150A~400A 예) 200A ․ 외경 : 216.0mm ․ 두께 : 19.7 ․ 외경 : 200.0mm ․ 두께 : 18.2mm                                    폴리에틸렌관(polyethylene pipe)은 석유정제과정에서 나오는 에틸렌을 주원료로 하여 중합체로 만든 다음 여기에 안정제를 첨가하여 성형 압출방법으로 제조한다. 중합방법에 의한 밀도차에 따라 저밀도 폴리에틸렌관(연질 폴리에틸렌관)과, 고밀도 폴리에틸렌관(경질 폴리에틸렌관)이 있다.     이 관은 염화비닐관이 갖는 특성을 가지고 있으면서도 화학적․물리적 성질이 PVC관보다 더 우수하다. 용도에 따라 일반용, 수도용, 가스용. 하수도용 폴리에틸렌관이 있으며 그 특징을 비교하면 다음과 같다.   ① 비중이 0.9～0.93(연질관)과 0.94～0.96(경질관)으로서, PVC관의 ⅔정도로 가볍다. 또한 유연성이 있어 지름이 작은 관은 길이 120m까지 제조되어 코일모양으로 감았기 때문에 운반․취급이 용이하고, 장거리배관에서 이음부위가 적어도 된다. ② 충격에 강하고 내한성(耐寒性)이 우수하다. 연질, 경질관 모두 -60℃에서도 취화(脆化)하지 않고 유연하므로, 한냉지 배관에서 관 속의 물이 얼어도 관이 파손되지 않고 유연성이 있다. ③ 내열성과 보온성이 PVC관보다 우수하다. 90℃ 정도에서 연화하기 시작하며 200℃에서 융해한다. 열전도율은 6～8×10-4㎈/cmㆍsecㆍ℃로서 철의 1/150, 납의 1/100, 염화비닐의 1/2정도이다. 상용온도는 80℃이하이다. ④ 내약품성ㆍ위생성이 우수하다. 염화비닐관과 마찬가지로 거의 모든 산ㆍ알칼리에 침식이 되지 않는 우수한 특성을 갖는다. ⑤ 전기의 절연성이 커서 전식작용을 일으키지 안는다. ⑥ 인장강도는 온도의 상승에 따라 현저하게 저하한다.     인장강도에서의 관의 파괴수압 PMPa{kg/cm2}은 다음 식으로 계산된다.        2tσ P = -------      D - t     여기서, σ : 인장강도 MPa{kg/cm2} D : 관의 바깥지름 (cm) t : 관의 두께 (cm)       1. 수도용 폴리에틸렌관 수도용 폴리에틸렌관(KS M 3408, polyethylene pipes for water works)은 사용압력 0.75MPa{7.6kgf/㎠} 이하의 수도배관에 사용하는 관으로, 표 2-57와 같이 1종과 2종이 있으며 구조에 따라 단층관과 2층관으로 나누인다. 단층관은 관 전체가 카본블랙을 배합한 폴리에틸렌으로 구성되었으며, 2층관은 관의 바깥쪽은 카본블랙을 배합한 폴리에틸렌층, 안쪽은 카본블랙을 배합하지 않은 폴리에틸렌층으로 구성되어 있는 관이다. 관의 색은 단층관은 흑색, 2층관의 경우 바깥 층은 흑색, 안 층은 폴리에틸렌 원색으로 한다. 수도용 폴리에틸렌관의 종류(KS M 3408) 종 류 사용재료 구 조 기 호 1 종 단 층 관 저밀도 또는 중밀도 폴리에틸렌 단 층 ①S 2 층 관 2 층 ①W 2 종 단 층 관 고밀도 폴리에틸렌 단 층 ②S 2 층 관 2 층 ②W     관의 인장강도는 1종은 9.8N/㎟{100kgf/㎠}이상, 2종은 19.6N/㎟{200kgf/㎠}이상이고, 상온의 물로 2.5MPa{25.5kgf/㎠}의 수압을 가하여 1분간 유지하였을 때 이상이 없어야 한다. 호칭지름 16～300mm까지 제조된다.     2층관의 구조와 색(KS M 3408) 수도용 폴리에틸렌관의 치수(KS M 3408) 단위:mm 호칭 지름 바깥지름 1종(단층관 및 2층관) 2종(단층관 및 2층관) 길이(m) 기준치수 전체두께 바깥층 두께 전체두께 바깥층 두께 최 소 최 대 최 소 최 대 최 소 최 대 최 소 최 대 최 소 최 대 12 20 25 21.5 27.0 34.0 22.0 27.6 34.7 3.2 3.7 4.7 3.8 4.3 5.3 1.2 1.8 2.5 3.0 3.5 3.0 3.5 4.1 0.8 1.2 120 120 90 30 40 50 65 42.0 48.0 60.0 76.0 42.8 48.9 61.1 77.3 5.2 6.1 7.5 9.8 6.0 6.9 8.5 11.2 1.6 2.4 4.0 4.5 5.5 6.6 4.7 5.2 6.3 7.5 1.2 1.8 90 60 40 6 75 100 125 150 89.0 114.0 140,0 165.0 90.5 115.9 142.3 167.6 11.1 13.9 17.2 20.4 12.8 16.0 19.8 23.5 2.2 3.0 8.1 10.4 12.7 15.3 9.2 11.7 14.2 17.0 1.4 2.0 6 6 6 6 200 250 300 216,0 267.0 318.0 218.8 270.1 321.3 27.0 33.0 39.5 31.0 38.0 45.4 2.8 4.0 - - - - 6 6 6     2. 일반용 폴리에틸렌관 일반용 폴리에틸렌관(KS M 3407, polyethylene pipes for general purpose)은 일반용 배관에 사용하는 관으로서, 비교적 유연성이 있는 1종과 견고성을 가진 2종이 있다. 관의 제조는 폴리에틸렌 또는 에틸렌을 주체로 한 공중합체를 주원료로 하여 압출 가공한다. 일반용 폴리에틸렌관의 치수(KS M3407) 호칭지름 (mm) 바깥지름 (mm) 1종관(비교적 유연한 재질) 2종관(비교적 견고한 재질) 길 이 (m) 권의 지름 (cm) 두 께 (mm) 근사 안지름 (mm) 무 게 (kg/m) 두 께 (mm) 근사 안지름 (mm) 무 게 (kg/m) 10 13 20 25 30 40 50 65 75 100 125 150 200 250 300 17.0 21.5 27.0 34.0 42.0 48.0 60.0 76.0 89.0 114 140 165 216 267 318 2.0 2.7 3.0 3.0 3.5 3.5 4.0 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 8.0 9.0 10.0 13.0 16.1 21.0 28.0 35.0 41.0 52.0 66.0 78.0 102 127 151 200 249 298 0.087 0.146 0.207 0.269 0.389 0.450 0.656 1.028 1.325 1.859 2.502 3.195 4.807 6.706 8.892 2.0 2.4 2.4 2.6 2.8 3.0 3.5 4.0 5.0 5.5 6.5 7.0 8.0 9.0 10.0 13.0 16.7 22.2 28.8 36.4 42.0 53.0 68.0 79.0 103 127 151 200 249 298 0.090 0.138 0.177 0.245 0.329 0.405 0.593 0.864 1.26 1.79 2.60 3.32 4.99 6.97 8.24 4, 120 4. 120 4, 120 4, 90 4, 90 4, 90 4, 60 4, 40 4, 30 4 4 4 4 4 4 60 이상 60 이상 100 이상 100 이상 150 이상 150 이상 150 이상 200 이상 200 이상 - - - - - -     관의 인장강도와 수압시험 인장시험 인 장 강 도 N/㎟{kgf/㎠} 1 종 2 종 9.3{95} 이상 19.6{200} 이상 수압시험 호칭지름 20mm 이하 MPa{kgf/㎠} 호칭지름 25～30mm MPa{kgf/㎠} 호칭지름 40～75mm MPa{kgf/㎠} 호칭지름 100～150mm MPa{kgf/㎠} 호칭지름 200mm 이상 MPa{kgf/㎠} 1.9{19} 1.4{14} 1.0{10} 0.64{6.5} 0.44{4.5} 2.9{30} 2.2{22} 1.6{16} 1.3{13} 1.0{10}       3. 가스용 폴리에틸렌관 가스용 폴리에틸렌관(KS M 3514, polyethylene pipes for the supply of gaseous fuels)은 도시가스 및 액화 석유가스 수송에 사용되는 관으로, 관 재료의 멜트플로레이트에 따라 A종, B종, C종이 있으며 관의 치수에 따라 1호, 1호R, 1호U, 2호, 3호의 5종류로 분류된다. 관의 색은 노란색으로 하며, 1호관의 두께가 가장 두껍다. 가스용폴리에틸렌(PE)관의 KS 규격(KS M 3514)은 2001년 12월 7일에 개정되어 2006년 11월 30일까지는 종전 규정과 함께 PE관을 제조하였으나, 그 이후에는 개정된 규정에 의해서만 PE관을 제조하고 현장에서 사용해야 한다   4. 가교화 폴리에틸렌관 가교화 폴리에틸렌관(KS M 3357, cross-linked polyethylene pipe)은 상품명인 엑셀 파이프(X-L pipe)로 널리 알려져 있다. 고밀도 폴리에틸렌을 특수반응 성형장치에 의해 분자구조를 선상고분자 구조에서 3차원의 망상 가교분자물질로 변화시킨 관이다. 내열성ㆍ내약품성ㆍ내구성ㆍ유연성ㆍ내화성이 우수하고, 사용온도는 -0℃에서 100℃까지 가능하다. 관의 인장강도는 20℃에서 19.6～24.5N/㎟{200～250kgf/㎠}, 80℃에서 9.3～10.3N/㎟{95～105kgf/㎠}이며 열관류율은 22.3kcal/m.hr.℃이다. 주로 온수난방용 온돌 파이프로 많이 사용되며, 기타 급수 및 냉온수용, 공업용으로도 사용된다. 호칭지름 50mm이하가 제조되며 1종과 2종이 있다. 가교화 폴리에틸렌관(X-L 파이프)의 물성 항 목 물 성 항 목 물 성 비 중 0.94 연화점 (℃) 123 항복응력N/㎟{kgf/㎠} 20℃ {180～220} 열관류율 (kcal/㎡ㆍhrㆍ℃) 22.3 80℃ {75～95} 선팽창계수(10-4/℃) 1.4～2.0 신 율 (%) 20℃ 440～550 사용온도범위 (℃) 0～100℃ 80℃ 440～500 가교화도 (%) 80 이상     가교화 폴리에틸렌관(X-L 파이프)의 치수 (KS M 3357) 호칭지름 (mm) 바깥지름 (mm) 1 종 2 종 두 께 (mm) 안지름 (mm) 무 게 (kg/m) 두 께 (mm) 안지름 (mm) 무 게 (kg/m) 6 8 12 15 20 25 30 40 10 12 16 20 25 32 40 50 - - 2.0 2.0 2.3 2.9 3.7 4.6 - - 12.0 16.0 20.4 26.2 32.6 40.8 - - 0.09 0.116 0.169 0.268 0.425 0.659 1.8 2.0 2.2 2.8 3.5 4.4 5.5 6.9 6.4 8.0 11.6 14.4 18.0 23.2 29.0 36.2 0.047 0.064 0.098 0.153 0.238 0.382 0.594 0.926       5. 대구경 2중벽 구조 고밀도 폴리에틸렌관 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 성형된 2중벽 관(KS M 3500)으로서, 관의 내면은 평활하고 외면은 요철 모양 또는 평활한 모양으로 되어있다. 주로 안지름이 450～3,000mm인 대구경의 관으로, 배수로, 하수로 및 농업 용수로용 등 저압이면서 자연 기울기에 의한 흐름에 사용된다. 관의 종류는 원 강성계수(ring stiffness constant RSC) 분류에 따라 RSC40, RSC63, RSC100, RSC160의 4종류이다.     :