| 구분 | 이중보온관(Pre-Insulated Pipe) | SIS(Steel In Steel) Pipe |
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| 개 요 |  단열재 중 보온성이 가장 우수한 경질폴리우레탄폼을 사용하여 Jacket Pipe 포함 공장에서 완벽하게 보온 제작되어진 배관. |
 SIS SYSTEM은 직접 매설이 가능하도록 고안된 방식으로 내관의 열팽창이 외관내에서 자체적으로 처리가 되기 때문에 우수한 단열효과, 빠른 시공기간, 뛰어난 안정성을 실현한 배관이며, 넓은 범위의 온도에서 보다 안전하게 사용 할 수 있으며, 특히 고온 증기배관에 적합하다. |
| 사용처 | 중온수용(지역난방 1,2차측 및 난방배관) | 스팀, 중온수,액화가스등 |
| 비 고 | 이중보온관은 130℃이하에서만 사용가능하지만 SIS는 넓은 범위의 온도(-60℃~600℃)에서 보다 안전하게 사용할 수 있음. | |
이중보온관은 탄소강관인 내관(Carrier Pipe), 경질 폴리우레탄 폼(PUR) 및 외관 [CasingPipe_고밀도 폴리에틸렌(HDPE)]으로 이루어진 관으로, 내관인 탄소강관이 보온재 및 HDPE Casing pipe로 둘러싸여 있어 내관이 부식조건(전해질의존재, 도선의 존재, 전위차의 존재) 으로부터 보호되어 내관 외면의 부식을 방지하게 되나, 이중보온관이 지하에 매설되는 특성상 흙에 의한 토압, 지상구조의 무게에 의한 하중, 차량에 의한 이동하중 등 외부의 압력에 의한 외관(HDPE Casing pipe)손상으로 인하여 손상된 틈 사이로 물이 침투하여 우레탄 폼을 통해 내관 외면에 닿을 경우 물이 전해질이 되어 내관 외면에 전위차가 생기며 부식이 진행되기 시작한다. 특히 내관 내부에 110℃ 내외의 뜨거운 물이 16kg/㎠ 이하의 압력으로 흐르기 때문에 내관 외면(우레탄폼으로 둘러쌓여 있는 부분) 의 경우 온도에 의한 부식성이 증가(화학반응은 온도가 올라가면 반응속도가 빨라짐.)하기 때문에 부식으로 인하여 배관 손상이 더 빠르게 진행된다.
지역난방시스템의 이중보온관의 경우 단순히 강관만으로 구성되어 있지 않고, 강관의 외주면에 우레탄 폼 단열재가 적충되고, 그 위로 폴리에틸렌(HDPE) Casing Pipe 로 감싸놓은 형태(즉 케이싱 내부에 배관이 놓여 있는 상태)로 인하여 일반적인 배관을 기준으로 방식설비 설치방법으로는 음극방식차폐(Cathodic Shielding) 현상에 의하여 방식전류가 CasingPipe 손상부의 안쪽 배관으로 충분히 유입되지 못하게 되어 부식이 진행될 수 있다. 즉, 이중보온관의 경우에는 폴리에틸렌 Casing Pipe 안에 우레탄 폼이 채워져 있으므로 인하여 일반적으로 통용되는 전기방식 설치 방법으로는 배관의 안쪽으로 방식전류의 유입이 불완전함으로 인하여 배관의 안쪽에서 서서히 부식이 시작된다.
도1 : Casing 내부 배관에 방식전류의 유입
도 1 은 미국 부식학회(NACE)에서 발간된 Control of Pipeline Corrosion(Second Edition)에 표기된 것으로 배관주위에 절연성이 있는 케이싱을 설치했을 경우 케이싱 내부의 배관은 전기방식 적용이 불완전 하며,케이싱과 배관 사이 틈의 3~10배 깊이 까지만 전기방식 효과가 있다고 판단됨. 즉, 상기와 같이 이중보온관(PIP)도 케이싱 내에 있는 배관으로 볼 수 있으며, 부식을 방지하기 위하여 일반적인 전기방식 방법으로는 완벽한 부식방지를 하기 힘들다는 것으로 판단 될 수 있다.
SIS Pipe는 탄소강관인 내관(Carrier Pipe), 보온재(단열층) 및 PE Coating 된 외관(Casing Pipe)으로 이루어진 관으로, 외관(탄소강관) 외부에 피복(PE Coating)을 적용하여 외관의 부식을 방지하고 있으며, 이 피복만으로 부식 문제가 완전히 해결된다고 대부분 생각하고 있는 실정이다. 그러나 완벽한 피복은 현재까지 존재하지 않으며 피복은 자 체적으로 핀홀(Pinhole), 기공(Holiday)과 같은 결함을 갖고 있을 뿐만 아니라 작업 과정중에 기계적 손상에 의해 금속이 노출될 수 있다. 따라서 피복된 상태로만 방치하면 위와 같은 결함(손상)부에서 집중부식 현상이 일어나서 구조물에 공식 현상이 발생하고 공식이 되면 평균 부식량보다 수십배에 해당하는 심한 손상을 입게 된다.
일반적으로 음극방식(전기방식)법은 단순히 가스배관, 송유관 및 상수도 배관등 강관 자체에 바로 피복된 배관, 또는 피복이 안된 나관을 기준으로 하고 있는데 이는 나관 또는 배관의 피복이 손상되면 바로 강관이 토양이나 물에 노출되어 방식전류의 유입이 원활하여 부식방지의 효과를 나타 낼 수 있으며, SIS PIPE의 경우에도 외부 강관이 피복된 배관이므로 일반적인 배관과 동일한 방법으로 전기방식을 적용함으로 배관의 부식을 방지할 수 있다. 단, SIS Pipe에 전기방식을 적용 할 경우 필요한 소요전류밀도는 일반 배관에 적용하는 소요전류밀도(상온 30℃ 기준)를 기준으로 하여 SIS Pipe 외관의 온도상승에 따른 보정계수를 적용하여 산출된 소요전류밀도를 반영하여야 한다.
| 구 분 | 희생양극식 | 외부전원식(심매법) |
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| 형태 |  |
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진단하고자하는 대상 배관에 전기방식 시설이 운영되고 있는지 파악하며, 전기방식 시설이 설치 운영되고 있는 경우에는 매설 배관의 방식전위를 확인하기 위하여 정류기에서 전류를 단속(Interruption, on/off)하면서 각각의 측정함에서 on/off 전위를 측정하여 방식전위 측정값의 연계성을 검토하여 방식전위의 건전성을 확인한다. (만약 전기방식이 적용 되어있지 않은 경우에는 임시방식 시설을 설치 한다.)
방식대상 배관과 비방식 배관(또는 철구조물)과 절연이 되었는지 확인(절연측정 장비를 사용하여 절연 볼트 및 절연 플랜지의 건전성 여부를 확인) (절연이 안된 경우에는 조사에 오차가 생기므로 조사결과가 불확실함.)
매설 배관 위치탐사는 진단작업에서 가장 기본적인 작업으로 매설 배관의 정확한 경로를 파악하는 것은 CIPS 측정 및 DCVG(배관 피복 손상) 탐측에 있어 매우 중요하다. DCVG(배관 피복 손상) 탐측 작업 이후에도 손상부의 정확한 판정을 위해 다시 매설 배관 위치 탐측을 실시한다.
매설 배관 전 구간에 대하여 DCVG 탐측 법을 이용하여 매설 배관 피복손상부(Coating faults)를 탐측.
매설 배관 전 구간에 대하여 10m 간격으로 CIPS법을 이용하여 매설 배관의 방식상태 및 피복손상부 확인 점검.
매설 배관 피복손상부의 토양 비저항을 4전극법(Winner Four Electrode Methode)으로 측정하여 측정 지점의 토양의 부식성을 조사.
DGPS(Differential GPS)를 이용하여 매설 배관 및 피복손상부 위치 좌표 및 방식설비 좌표를 측정하여 시설물 관리의 편의성 및 이력 관리.
| 구 분 | 낮은 징후 (부식 활동 가능성 낮음) |
보통 징후 (부식 활동 가능성 있음) |
심각한 징후 (부식 활동 가능성 높음) |
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| DCVG 탐측 | %IR: 1∼15％ | %IR: 16∼35％ | %IR: 36％ 이상 |
| 토양 비저항 | 7,000Ωcm 이상 | 3000∼7,000Ωcm 이상 | 3,000Ωcm 이하 |
| CIPS (방식 전위) |
On전위 : -850mV 이하 | On전위 : -850mV 이하 | On전위 : -850mV 이상 |
| Off전위 : -850mV 이하 | Off전위 : -850mV 이상 | Off전위 : -850mV 이상 |
| Category 1 1∼15% |
중요성을 띄지 않는 결함으로 보수가 필요치 않음 방식 전위를 적절하게 유지할 경우 충분히 방식 될 수 있음 |
|---|---|
| Category 2 16∼35% |
양극으로부터의 거리나 중요 시설물의 유무를 고려하여 보수하는 것을 검토 결함부는 심각한 위협요인은 아니며 방식으로 보호 가능 결함부는 방식 전위를 집중적으로 관리 피복이 더욱 열화되면 방식 수준이 변화되어 등급이 바뀔 수도 있음 |
| Category 3 36∼60% |
보수 추천 우선순위에 의하여 순차 적으로 보수 진행 피복 열화가 더욱 진행 수 있음 |
| Category 4 61∼100% |
즉시 보수해야 함. 방식 전류를 소모하는 주요 원인 |
동기형 전류단속기 (Smart 100AG)
동기형 전류단속기 (MC Miller JR-2)
동기형 전류단속기 (Thinker & Rasor)
위치탐지기 (RD 7000)
DCVG / CIPS
PCM Tx [피복손상부 탐측(ACVG)]
전자 EPR
가스검지기 (JB-S7)
휴대형 정류기
토양비저항기 (Miller 400D)
EPR 측정기
pH 및 습도 측정기
산업통상자원부 고시 제2021-155호
열수송관 안전진단에 관한 고시
제4조(안전진단의 대상, 주기 및 기간)
① 법 제23조의2제1항에서 “산업통상자원부장관이 정하는 시설”이란 지역냉난방사업을 하는 사업자(이하 “사업자”라 한다)가 관리하는 열수송관으로서 법 제22조에 따른 공사계획의 승인 또는 신고를 완료하고, 준공된지 20년이 지난 열수송관을 말한다.
② 사업자는 제1항의 열수송관에 대하여 준공된지 20년이 지난 날이 속하는 해 및 그 이후 매 5년이 지난 날이 속하는 해의 1년 이내에 안전진단기관을 선정하여 안전진단을 받아야 한다. 다만, 산업통상자원부장관은 안전진단등급을 감안하여 안전진단 주기를 조정할 수 있다.
부칙 <제2021-155호, 2021.9.15.>
제1조(시행일) 이 고시는 발령한 날부터 시행한다.
제2조(안전진단 시기에 관한 경과조치)
① 사업자는 이 고시 시행 후 최초로 안전진단을 받아야 하는 시기를 제4조제2항의 규정에도 불구하고 다음 각 호의 구분에 따라 적용하여야 한다.
1. 1990년 12월 31일까지 준공된 열수송관 : 2022년 12월 31일까지
2. 1991년 1월 1일부터 1993년 12월 31일까지 준공된 열수송관 : 2023년 12월 31일까지
3. 1994년 1월 1일부터 1996년 12월 31일까지 준공된 열수송관 : 2024년 12월 31일까지
4. 1997년 1월 1일부터 2000년 12월 31일까지 준공된 열수송관 : 2025년 12월 31일까지
5. 2001년 1월 1일부터 2005년 12월 31일까지 준공된 열수송관 : 2026년 12월 31일까지
② 사업자는 제1항에 따른 안전진단 이후 제1항 각호의 안전진단의 적용시기를 기준으로 매 5년이 지난 날이 속하는 해의 1년 이내에 안전진단을 받아야 한다.
| 구 분 | 내 용 |
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| 구 성 장 비 | 가. 배관 경로 탐측기(Pipe Locator, 최대심도 6m) 나. 휴대형 정류기 다. 토양비저항 측정기(측정범위 : 0.01Ω~1.1MΩ) 라. 토양 산습도계(pH범위 3.5~8) 마. 동기형 전류단속기(GPS 연동가능) 바. 근접 간격 전위 측정기(CIPS)/피복손상 탐측기(DCVG) 사. 열화상 카메라 아. 구조해석 프로그램 자. 초음파 두께 측정기(측정범위 : 1~50mm) 차. 누수 탐사기 |
