밸브의 종류 및 배관 이음 방식

 1) 게이트 밸브

 - 밸브를 축에 의하여 배관의 횡단면과 평행하게 개폐하는 밸브
 - 밸브 개방 시, 밸브 내부는 관 지름과 같은 단면적이 되어 유체 저항이 적음( 소화설비 펌프 흡입 측에 적합)
 - 밸브를 절반 정도만 개방 시에 와류가 생겨 유체 저항이 커지고, 디스크 마모가 커져 유량 조절용으로는 부적합
 - 가격이 비싸며, 개폐에 시간이 오래 걸림
 - 보통 OS & Y 게이트 밸브를 소화 배관의 개폐 밸브로 사용 

 

2) 스톱 밸브

 - 유체의 흐름을 차단하거나 유량을 제어하는 밸브로서, 밸브 내에서 유체의 흐름방향이 변함
 - 글로브 밸브
 ㄱ. 유체의 유출 및 유입 방향은 같지만, 유체가 밸브 아래쪽에서 유입되어 밸브 시트 사이를 통해 흐르게 되어 유체의 흐름이 갑자기 바뀌어 마찰 손실이 큼
 ㄴ. 개폐가 쉽고, 유량 조절이 쉬움
 ㄷ. 펌프 성능시험 배관의 유량조절 밸브로 적합

 - 앵글밸브
 ㄱ. 글로브 밸브와 기능은 같지만, 유체의 흐름 방향을 직각으로 바꿀 때 사용
 ㄴ. 소화전의 개폐 밸브를 사용

 

3) 버터플라이 밸브

 - 디스크가 유체내부에서 회전하여 신속히 개폐되는 형태의 밸브
 - 장점
 ㄱ. 개폐의 정도를 확인하기 쉬움
 ㄴ. 구조가 단순하고 가격이 저렴
 ㄷ. 밸브 개폐에 걸리는 시간이 짧음

 - 단점
 ㄱ. 누설 방지가 어렵
 ㄴ. 유속이 빠른 흐름에서는 Seal이 손상되기 쉬움
 ㄷ. 작동에 많은 힘이 필요
 - 펌프 흡입 측 배관에 적용 금지되는 밸브( 누설이 많고, 완전 개방 시에도 디스크가 유체 흐름을 방해하여, 공기고임을 발생시킬 수 있음)
 - 기어식 버터플라이 밸브를 사용하는 것이 바람직
 ㄱ. 레버식은 작동에 많은 힘이 필요하여 갑자기 폐쇄 또는 개방시키게 되어 수격현상을 일으킬 우려가 큼
 ㄴ. 소화 배관에는 기어식 버터플라이 밸브를 사용하는 것이 바람직함

 

4) 체크 밸브

 - 유체를 한쪽으로만 흐르게 하고, 역류를 방지하는 목적으로 사용하는 밸브
 - 리프트형
 ㄱ. 글로브 밸브와 같은 밸브시트의 구조로, 유체의 압력에 의해 밸브가 수직으로 개방
 ㄴ. 흐름에 대한 저항이 크고, 구조상 수평 배관에만 사용
 - 스윙형
 ㄱ. 핀 또는 힌지에 의해 지지가 되어 스윙 운동을 하는 밸브로서 역류 흐름에 수식으로 닫힘
 ㄴ. 수평 및 수직 배관에 사용할 수 있으며, 마찰 손실이 리프트형에 비해 적음
 ㄷ. 누설 우려가 크고, 오물 침전에 의한 불량이 많음

 

5) 안전밸브와 릴리프밸브

 - 배관 내에 과 압력이 발생할 경우, 배관 시스템을 보호하기 위해 과 압력을 방출하는 밸브
 ㄱ. 안전밸브
 1. 기체(스팀, 가스, 증기)용도
 2. 설정 압력을 초과하면, 순간적으로 완전 개방
 3. 설정 압력의 조정이 불가

 ㄴ. 릴리프밸브
 1. 주로 액체 용도
 2. 설정 압력을 초과하면, 순간적으로 개방되지 않고 압력 증가에 따라 서서히 개방
 3. 설정 압력의 조정이 가능

 ㄷ. Safety - Relief Valve 
 1. 액체 또는 기체의 취급 시에 사용
 2. 설정 압력을 초과하면, 안전밸브와 릴리프 밸브의 중간 정도의 속도로 개방 

 

6) 신축 이음

- 온도 변화에 따른 배관의 신장, 축소에 대응하기 위한 이음

- 소매형
 ㄱ. 소매와 배관 본체의 미끄러짐에 의해 신축을 흡수하는 방식
 ㄴ. 추방 향의 신축을 흡수함
 ㄷ. 단식과 복식 등의 2동이 있음
 ㄹ. 패킹을 사용하므로, 누수 우려가 있어 최근에는 옥내 배관에 거의 사용하지 않음

 - 벨로즈형
 ㄱ. 동이나 스테인리스로 된 벨로즈에 의해 관의 팽창을 흡수
 ㄴ. 단식과 복식이 있음
 ㄷ. 신축량은 소매형에 비해 적지만, 누수 위험이 적음
 ㄹ. 고온이나 14 [kgf/㎠] 이하의 중 저압에 견디며, 기밀성도 충분하여 최근에는 소매형 대신 많이 사용

 - 루프 형
 ㄱ. 직관 부와 같은 규격의 강관( KSB : 1522 ; 롱엘 보)을 사용하여 곡 관을 만들어 그 곡과 휨에 의해 관의 신축을 흡수
 ㄴ. 구조가 간단하고, 내구성이 우수하며 고압에도 적용할 수 있는 가장 신뢰성 있는 신축이음
 ㄷ. 대구경 배관에서는 공간을 많이 차지하여 입상 Pit 등에서 적용이 곤란

 - 볼 조인트
 ㄱ. 케이싱 내부에서 일정 각도 내에서 자유로이 회전하여 신축을 흡수함
 ㄴ. 루프 형보다 설치 공간이 적고, 고온 및 고압에도 잘 견딤

 

7) 기계식 이음

 - 고무링을 소켓에 넣어 볼트로 조이는 방식으로, 150 [mm] 이하의 배관에 적용 가능
 - 기계식 이음의 특성
 ㄱ. 기밀성이 우수
 ㄴ. 고압에 대한 저항이 큼
 ㄷ. 간단한 공구로 신속하게 이음이 가능
 ㄹ. 굴성이 우수하여 지진 등에 강함

 - 기계식 이음의 시공순서 
 ㄱ. 소켓을 깨끗이 닦아낸 뒤, 소켓 및 고무링을 끼움
 ㄴ. 소켓과 고무링을 잘 맞추어 손으로 고정
 ㄷ. 렌치 등을 이용하여 볼트를 조여 고무링을 밀착
 ㄹ. 메커니컬 조인트가 완료

- 합성수지 배관의 이음
 ㄱ. 나사 이음, 용접 이음, 플랜지 이음 등의 강관에서의 접합법도 가능
 ㄴ. 보통 가열에 의한 융착도 가능하여 시공성이 우수

 

8) 나사 이음

 - 관 직경 50 [mm] 이하의 배관용 탄소강관의 접합에 이용
 - 파이프 절단 후, 파이프 라이머로 거친 부분을 제거하고, 나사 절삭기로 나사를 낸 후 테플론 등을 감아서 설치함
 - 한번 나사 이음을 한 파이프는 각도 조정 등을 위해 다시 나사를 풀어서는 안 됨

 

9) 용접 이음

 - 주로 배관 지름 65 [mm] 대구경 배관의 접합에 이용
 - 주로 용접봉을 사용하여 아크 용접함
 - 나사 이음 과의 비교
 ㄱ. 이음부의 강도가 크고, 누수 위험이 적음
 ㄴ. 나사 이음에 비해 관의 두께 방향으로의 불균일한 부분이 적음
 ㄷ. 용접이 잘 되었을 경우, 누수가 없고 보수 비용이 절약됨
 ㄹ. 단시간에 고열을 가하므로, 재질 변화나 잔류 응력이 생기며, 관 내면에 스케일의 발생할 가능성이 있음