화학 플랜트의 배관 연결 방식에는 대표적으로 플랜지 연결과 용접 연결이 있습니다.
이 두 가지 방식의 특성을 폭넓게 이해하고 상황에 맞게 구분하여 사용하는 것은 엔지니어에게 매우 중요한 역량입니다.
예를 들어, 플랜지 연결을 기본으로 사용하는 공장에서
“용접 연결은 절대 안 된다”라고 무조건 부정해 버리면, 오히려 설계와 운전의 자유도를 스스로 줄이게 됩니다.
물론 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
유능한 엔지니어는 차이를 이해하고 선택할 수 있습니다.
이 글을 통해 플랜지 연결과 용접 연결의 차이를 기초부터 정리해 보겠습니다.
플랜지 연결
플랜지 연결의 장점을 용접 연결과 비교하여 살펴보겠습니다.
플랜지 연결의 장점
- 배관의 설치 및 탈거가 쉽다
- 현장에서 불을 사용하지 않는다
- 배관 내부 점검 및 세정에 활용 가능
장점의 개수는 많지 않지만,
“탈착이 가능하다”는 점 하나만으로도 매우 큰 의미를 가집니다.
설치·탈거가 쉬움
플랜트에 설치된 배관은 시간이 지나면 반드시 열화됩니다.
따라서 배관 교체를 위한 탈거 작업은 피할 수 없습니다.
증·개축이 잦은 공장에서는,
의도적으로 플랜지 위치를 설정함으로써 개조 비용을 줄일 수 있습니다.
특히 배치(batch) 공정 위주의 화학 플랜트에서는 큰 장점이 됩니다.
또한, 현장에서 용접 작업이 어려운 협소한 공간에서도
플랜지 연결이라면 설치가 가능한 경우가 있습니다.
불을 사용하지 않음
플랜지 연결은 현장에서 용접을 하지 않기 때문에 불을 사용하지 않습니다.
인화·폭발 위험이 있는 공정 유체를 취급하는 화학 플랜트에서는
운전 중인 설비 인근에서의 용접 작업은 매우 신중해야 합니다.
경우에 따라서는 명확히 거절되는 일도 있습니다.
용접은 작업 자체에도 시간이 많이 들기 때문에,
운전을 고려한 유지보수 측면에서는 플랜지 연결이 유리합니다.
점검·세정에 활용
플랜지 연결은 배관 내부 점검구 역할도 할 수 있습니다.
슬러리 계통처럼 막힘 위험이 높은 공장에서는 특히 선호됩니다.
세정을 중시하는 배치 공정 전환형 플랜트에서도
플랜지 연결은 매우 효과적입니다.
용접 연결
여기서 말하는 용접 연결은
플랜지를 사용하지 않고 **배관을 직접 용접(맞대기 용접)**하는 방식을 의미합니다.
고압 배관에서 사용되는 소켓 용접은 다소 차이가 있으나,
배치형 화학 플랜트에서는 거의 사용되지 않습니다.
용접 연결의 장점
- 용접 공수가 적다
- 누설 위험이 낮다
- 가스켓·볼트 열화를 신경 쓰지 않아도 된다
- 가볍다
- 비용이 저렴한 경우가 많다
용접 공수가 적음
의외로 용접 연결은 전체 공수가 적은 경우가 많습니다.
플랜지를 사용할 경우,
- 파이프와 플랜지를 내부·외부 모두 용접
- 플랜지 유닛 2세트 필요
결과적으로,
직접 배관을 용접하는 방식에 비해 공수가 크게 증가합니다.
누설 위험이 낮음
용접 연결은 가스켓이 없기 때문에 누설 위험이 낮습니다.
대기로의 누출이나 외기와의 접촉을 피해야 하는 공정 유체의 경우,
용접 연결은 효과적인 대책이 됩니다.
다만, 부식성이 높은 유체에는
라이닝 배관(글라스 라이닝 등)을 고려해야 합니다.
가스켓·볼트 열화 문제 없음
용접 연결은 가스켓 교체나 볼트 부식 문제를 신경 쓸 필요가 없습니다.
장기 운전 시 유지관리 측면에서 장점이 됩니다.
가볍고, 저렴함
플랜지라는 무거운 부품이 없기 때문에 배관이 가볍습니다.
또한,
- 용접 공수 감소
- 부품 수 감소
이러한 이유로 결과적으로 비용이 낮아지는 경우도 많습니다.
마무리
화학 플랜트 배관에서
플랜지 연결과 용접 연결은 우열의 문제가 아니라 선택의 문제입니다.
설비 증·개축, 유지보수, 화기 관리, 운전 조건 등을 종합적으로 고려하여
각각의 장점을 살려 사용하는 것이 중요합니다.
댓글